(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
排ガス煙道内に設けられた複数の注入ノズルからアンモニアを噴出して排ガス中の窒素酸化物と接触させて該窒素酸化物を還元、除去する排ガス脱硝装置における、前記複数のアンモニアの注入ノズルに空気または蒸気を吹き付けるダスト除去手段を有するアンモニア注入装置であって、該ダスト除去手段は、複数のアンモニア注入ノズルの間に設けられた空気または蒸気配管と、該配管に設けられた複数の噴出ノズルと、前記空気または蒸気配管を配管中心軸を中心として回転させる空気または蒸気の噴出方向変更手段を有することを特徴とする排ガス脱硝装置のアンモニア注入装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明が属する技術分野】
本発明は、排ガス脱硝装置のアンモニア注入装置に係り、特に、アンモニア注入ノズル近傍へのダストの付着を防止することができる、排ガス脱硝装置のアンモニア注入装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
各種プラントから排出される排ガスの処理装置として、例えばアンモニア接触還元式の脱硝装置、集塵器、脱硫装置等が使用されている。図６は、石炭焚ボイラ装置の排ガス処理装置を示す説明図である。図において、石炭焚ボイラ装置９の排ガス煙道に順次、脱硝反応器１０、空気予熱器１１、集塵器１２および脱硫装置１３が設けられており、脱硝反応器１１の前流側にはアンモニア（ＮＨ3 ）を注入するためのＮＨ3 注入管２が連結されている。１４は煙突である。ボイラ装置９から排出された排ガスはＮＨ3 注入管２から注入されたＮＨ3 と混合したのち脱硫反応器に流入し、ここで排ガス中の窒素酸化物（ＮＯｘ）が脱硝触媒の存在下、ＮＨ3 と接触してＮ2 に還元、除去される。脱硝反応器１０を流出した脱硝処理後排ガスは、空気予熱器１１を経て集塵器１２に流入し、ここで固形粉が除去され、次いで、その後流の脱硫装置１３に流入して脱硫処理された後、煙突１４から浄化排ガスとして大気に放出される。
【０００３】
ところで、石炭焚ボイラ装置等の燃焼プラントから排出される排ガスには、窒素酸化物（ＮＯｘ）のほかダストや硫黄酸化物（ＳＯｘ）が含まれており、脱硝装置のアンモニア注入ノズルにダストが付着してＮＨ3 の噴出方向が変化したり、目詰まりが生じるなどの問題が発生している。
図４は、このような脱硝装置における従来のＮＨ3 注入装置を示す説明図である。図において、脱硝装置入口ダクト１の断面ほぼ全域にアンモニア３を注入するＮＨ3 注入管２が配置されている。そして、例えば空気で希釈されたアンモニア３は、各ＮＨ3 注入管２を流通したのち、ノズル６（図５参照）からダクト内に噴出され、図示省略した脱硝触媒の存在下で排ガス中のＮＯｘと接触してこれをＮ2 に還元する。このときアンモニア３の一部は排ガスに含まれるＳＯｘと反応して酸性硫安となるが、この酸性硫安および排ガスに含まれるダストが、図５に示すように、ＮＨ3 注入管２の注入ノズル６付近に付着、堆積する。酸性硫安は粘着性があるために、ダストの付着、堆積を促進するようにはたらく。また、酸性硫安は時間の経過とともに固化し、付着堆積ダストが飛灰として飛散するのを妨害する。このようにして、ＮＨ3 注入管２に堆積付着ダスト８が堆積すると、ＮＨ3 注入ノズル６が閉塞したり、ＮＨ3 噴出方向が変化するなどの原因となる。
【０００４】
従来、ＮＨ3 注入装置に付着したダストは、プラント点検時または停止時に人手によって清掃、除去されていたが、プラント起動時は清掃することができず、ＮＨ3 の噴出方向が変化したり、ＮＨ3 注入ノズル６が目詰まりしたりすると、排ガス中へのＮＨ3 の分散性が変化し、ひいては脱硝装置出口のＮＯｘまたはＮＨ3 の分布が経時的に変化し、結果として脱硝装置をはじめとする排ガス処理装置全体の運転、管理上の信頼性が低下するという問題となる。また、ＮＨ3 の分布の変化状況によっては局所的にＮＨ3 濃度の高い部分ができるので、脱硝装置後流の空気予熱器の閉塞を早めるという問題が生じることにもなる。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の目的は、上記従来技術の問題点を解決し、ＮＨ3 注入管へのダストの付着を防止して注入ノズルの閉塞を防止し、ＮＨ3 を長期間安定して排ガス中に注入することができる、脱硝装置のＮＨ3 注入装置を提供することにある。
【０００６】
（１）排ガス煙道内に設けられた複数の注入ノズルからアンモニアを噴出して排ガス中の窒素酸化物と接触させて該窒素酸化物を還元、除去する排ガス脱硝装置における、前記複数のアンモニアの注入ノズルに空気または蒸気を吹き付けるダスト除去手段を有するアンモニア注入装置であって、該ダスト除去手段は、複数のアンモニア注入ノズルの間に設けられた空気または蒸気配管と、該配管に設けられた複数の噴出ノズルと、前記空気または蒸気配管を配管中心軸を中心として回転させる空気または蒸気の噴出方向変更手段を有することを特徴とする排ガス脱硝装置のアンモニア注入装置。
【０００７】
本発明においては、アンモニア注入管の注入ノズルの側面に、空気または蒸気を噴射するダスト除去手段を設けたことにより、アンモニア注入ノズルへのダストの付着、堆積を未然に防止できる。また、たとえダストが付着した場合でも、運転中および／または運転停止時に空気または蒸気を吹き付けることにより、効率よくこれを除去することができる。
【０００８】
【発明の実施の形態】
次に、本発明を実施例によりさらに詳細に説明する。図１〜３は、本発明の一実施例を示す脱硝装置のアンモニア注入装置を示す説明図であり、図１は、アンモニア注入部を示す図、図２は、アンモニア注入ノズルと空気または蒸気配管（以下、ダスト除去装置ともいう）の噴出ノズルとの関係を示す正面図、図３はその側面図である。
【０００９】
図において、排ガス煙道としての脱硝装置入口ダクト１内に、アンモニア注入ノズル６に向かって空気または蒸気５を吹き付けるダスト除去手段としての空気または蒸気配管４が設けられている。すなわち、脱硝装置入口ダクト１に、ノズル取り付け部が２本に分岐した構成のアンモニア注入管２がダクト断面全域をカバーするように複数配置されており、アンモニア注入管２には、例えば均等に、複数のアンモニア注入ノズル６が設けられている。分岐したアンモニア注入管２を構成する２本の分岐配管の中央部には、それぞれアンモニア注入ノズル６に対応する位置に空気または蒸気を噴射する噴出ノズル７を備えた空気または蒸気配管４が設けられており、この空気または蒸気配管４は、その長さ方向に沿った中心軸を中心として回転可能となっている。
【００１０】
このような構成において、アンモニア注入管２を流通してきたアンモニア３はＮＨ3 注入ノズル６から煙道内に注入され、図示省略した触媒反応器の脱硝触媒の存在下で排ガス中のＮＯｘと接触してＮＯｘをＮ2 に還元、除去する。このとき、注入されたアンモニアの一部と排ガス中のＳＯｘとが反応して酸性硫安となり、該酸性硫安または排ガス中のダストがＮＨ3 注入ノズル６近傍に付着、堆積しようとするが、ダスト除去装置である空気または蒸気配管４の噴出ノズル７からＮＨ3 注入ノズル６に向かって空気または蒸気５が、間欠的または連続的に噴出されるので、酸性硫安およびダストはＮＨ3 注入管に堆積することなく、飛灰として飛散する。
【００１１】
本実施例によれば、アンモニア注入装置に、ＮＨ3 注入ノズル６に向かって空気または蒸気５を噴射するダスト除去装置を設けたことにより、注入ノズルに連続的または間欠的に空気または蒸気を吹き付けてダストの付着を防止することができる。また、もしダスト等が付着してもその堆積、成長を防止することができる。従って、従来必要であったプラント停止時における人手による清掃作業が不要となる。
【００１２】
本実施例において、空気または蒸気５をＮＨ3 注入ノズル６に吹き付ける空気配管４を、上下方向に移動する可動式とすることもできる。また、空気または蒸気の噴出操作は自動または手動のいずれでも行うことができる。
【００１３】
【発明の効果】
本願の請求項１記載の発明によれば、ＮＨ3注入ノズルに空気または蒸気を吹き付けるダスト除去手段として、空気または蒸気配管と、該配管に設けられた複数の噴出ノズルと、複数のアンモニア注入ノズルの間に、前記配管をその中心軸の周りに回転させる空気または蒸気の噴出方向変更手段を設けたことにより、ＮＨ3注入ノズルへのダストの付着を防止し、付着ダストを除去して飛灰とし、また該ノズルの目詰まりやＮＨ3 の噴出方向の変化を防止するとともに、空気または蒸気の噴射領域を拡げ、ダストの付着防止効果を向上させ、これにより空気または蒸気を節約することができる。従って、ＮＨ3 注入ノズルからのＮＨ3 噴出量、ならびに脱硝装置出口のＮＯｘおよびＮＨ3 の濃度分布が安定し、濃度分布の変化に伴う経時変化がなくなるので、脱硝装置をはじめプラント全体の運転管理上の信頼性が向上する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施例である脱硝装置のアンモニア注入装置の説明図。
【図２】ＮＨ3 注入ノズルとダスト除去装置の噴出ノズルとの関係を示す正面図。
【図３】ＮＨ3 注入ノズルとダスト除去装置の噴出ノズルとの関係を示す側面図。
【図４】従来技術を示す説明図。
【図５】ＮＨ3 注入ノズルにダストが付着した状況を示す図。
【図６】高ダスト脱硝方式の排煙処理システムの系統図。
【符号の説明】
１…脱硝装置入口ダクト、２…ＮＨ3 注入管、３…ＮＨ3 ガス、４…空気または蒸気配管（ダスト除去装置）、５…空気または蒸気、６…ＮＨ3 注入ノズル、７…噴出ノズル、８…付着堆積ダスト、９…ボイラ、１０…脱硝装置反応器、１１…空気予熱器、１２…集塵器、１３…脱硫装置、１４…煙突。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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