JPH0440056B2 - - Google Patents
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- Publication number
- JPH0440056B2 JPH0440056B2 JP58240055A JP24005583A JPH0440056B2 JP H0440056 B2 JPH0440056 B2 JP H0440056B2 JP 58240055 A JP58240055 A JP 58240055A JP 24005583 A JP24005583 A JP 24005583A JP H0440056 B2 JPH0440056 B2 JP H0440056B2
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- nozzle
- injection
- gas
- injection pipe
- pipe
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Lifetime
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Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
- F23J—REMOVAL OR TREATMENT OF COMBUSTION PRODUCTS OR COMBUSTION RESIDUES; FLUES
- F23J15/00—Arrangements of devices for treating smoke or fumes
- F23J15/003—Arrangements of devices for treating smoke or fumes for supplying chemicals to fumes, e.g. using injection devices
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- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Treating Waste Gases (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
（発明の利用分野）
本発明はアンモニア注入装置に係り、特に排ガ
ス中のダストが注入ノズルへ付着するのを防止
し、アンモニアを効果的に分配せしめるアンモニ
ア注入装置に関するものである。
ス中のダストが注入ノズルへ付着するのを防止
し、アンモニアを効果的に分配せしめるアンモニ
ア注入装置に関するものである。
（発明の背景）
アンモニア（以下、NH3と記すことがある）
による接触還元法乾式脱硝装置においては、通
常、NH3を注入する部分でのダクト内のNOX量
分布は一様でなく、水平方向ないし垂直方向にそ
れぞれNOX量分布が存在する。そこでこのNOX
分布に対応するため、従来から種々の形式の
NH3注入装置が考案されている。以下、その１
例として第１図に示すようなNH3注入装置の場
合について説明する。第１図において、注入管は
矢印に示すガス流方向に垂直に複数本設けられ、
各注入管５にはガス流と平行にノズル６が複数個
設けられている。なお、図中、９は流量測定用の
オリフイスである。このような装置において、ダ
クト１の水平方向のNOX分布に対しては、注入
管５の元部に設けられたバルブ３を調整すること
により、その分布に応じたNH3の注入が可能で
ある。一方、注入管５の長手方向（ダタト垂直方
向）のNOX分布に対しては、ノズル先端のオリ
フイス４の孔径を調整して、その分布に応じた
NH3を注入している。
による接触還元法乾式脱硝装置においては、通
常、NH3を注入する部分でのダクト内のNOX量
分布は一様でなく、水平方向ないし垂直方向にそ
れぞれNOX量分布が存在する。そこでこのNOX
分布に対応するため、従来から種々の形式の
NH3注入装置が考案されている。以下、その１
例として第１図に示すようなNH3注入装置の場
合について説明する。第１図において、注入管は
矢印に示すガス流方向に垂直に複数本設けられ、
各注入管５にはガス流と平行にノズル６が複数個
設けられている。なお、図中、９は流量測定用の
オリフイスである。このような装置において、ダ
クト１の水平方向のNOX分布に対しては、注入
管５の元部に設けられたバルブ３を調整すること
により、その分布に応じたNH3の注入が可能で
ある。一方、注入管５の長手方向（ダタト垂直方
向）のNOX分布に対しては、ノズル先端のオリ
フイス４の孔径を調整して、その分布に応じた
NH3を注入している。
このように従来から提案されているNH3注入
装置は全てダクト内のNOX量分布に見合うNH3
量を注入調整するものであるが、これらの装置で
使用されている１本の注入管５はどの種の注入装
置においても基本的には同一のものである。この
１本の注入管５からのNH3噴出をフローパター
ン・モデル・テストで再現してみると、第２図に
示すようにノズル６から噴出されるNH3ガスの
方向８は、注入管５の元部に近いほどノズルの方
向からずれ、ある傾きをもつてしまうことが確認
された。なお、図中、１２はノズルキヤツプであ
る。これは、注入管の元部に近いほど管内流速が
速く、注入管５からノズル６へ分岐する際、ノズ
ルの一端の壁にぶつかり、そのはねかえりで噴出
部へ向つて噴出されるためであると考えられる。
このことは、実機での注入管の点検結果からも実
証され、例えばノズルへのダスト付着状況はガス
の噴出方向と同じように傾きをもつてノズルから
先へと成長していることがわかつた。このような
ことから、１本の注入管に配列された複数のノズ
ルからNH3を均一に注入することは困難であり、
NOX分布に応じたNH3注入を精度良く行なう装
置が望まれていた。
装置は全てダクト内のNOX量分布に見合うNH3
量を注入調整するものであるが、これらの装置で
使用されている１本の注入管５はどの種の注入装
置においても基本的には同一のものである。この
１本の注入管５からのNH3噴出をフローパター
ン・モデル・テストで再現してみると、第２図に
示すようにノズル６から噴出されるNH3ガスの
方向８は、注入管５の元部に近いほどノズルの方
向からずれ、ある傾きをもつてしまうことが確認
された。なお、図中、１２はノズルキヤツプであ
る。これは、注入管の元部に近いほど管内流速が
速く、注入管５からノズル６へ分岐する際、ノズ
ルの一端の壁にぶつかり、そのはねかえりで噴出
部へ向つて噴出されるためであると考えられる。
このことは、実機での注入管の点検結果からも実
証され、例えばノズルへのダスト付着状況はガス
の噴出方向と同じように傾きをもつてノズルから
先へと成長していることがわかつた。このような
ことから、１本の注入管に配列された複数のノズ
ルからNH3を均一に注入することは困難であり、
NOX分布に応じたNH3注入を精度良く行なう装
置が望まれていた。
一方、ダスト濃度の高い石炭焚や高硫黄濃度の
重油焚の燃焼排ガス、いわゆるダーテイーガスを
処理する脱硝装置のNH3注入装置においては、
上記に加え、第３図に示すように注入管５によつ
て排ガスに乱れが生じその乱れによつてダストが
注入管５の方へ巻き込まれ、ダストの付着堆積を
生ずる。また、注入ノズル６から吹き出すNH3
をも巻き込み、このNH3が排ガス中のSO3と反応
し、酸性硫安を生成し、堆積ダストを固化、成長
させることになる。このこととガス乱れによる噴
出部での渦の発生により、ダストがより堆積しや
すくなる。その結果、第４図に示すようにダスト
が堆積成長し、堆積したダスト１０が一つのノズ
ル状になり、NH3の噴出方向を変えてしまう結
果となり、均一なNH3の分配は困難となつてく
るという問題があつた。
重油焚の燃焼排ガス、いわゆるダーテイーガスを
処理する脱硝装置のNH3注入装置においては、
上記に加え、第３図に示すように注入管５によつ
て排ガスに乱れが生じその乱れによつてダストが
注入管５の方へ巻き込まれ、ダストの付着堆積を
生ずる。また、注入ノズル６から吹き出すNH3
をも巻き込み、このNH3が排ガス中のSO3と反応
し、酸性硫安を生成し、堆積ダストを固化、成長
させることになる。このこととガス乱れによる噴
出部での渦の発生により、ダストがより堆積しや
すくなる。その結果、第４図に示すようにダスト
が堆積成長し、堆積したダスト１０が一つのノズ
ル状になり、NH3の噴出方向を変えてしまう結
果となり、均一なNH3の分配は困難となつてく
るという問題があつた。
（発明の目的）
本発明の目的は、前述した従来技術の欠点をな
くし、ダクト内の上下左右のNOX量の分布に応
じ適正なNH3注入を、長期に安定に維持できる
ようにしたNH3注入装置を提供することにある。
くし、ダクト内の上下左右のNOX量の分布に応
じ適正なNH3注入を、長期に安定に維持できる
ようにしたNH3注入装置を提供することにある。
（発明の概要）
本発明は、排煙脱硝装置で還元剤としてアンモ
ニアを注入するために、ガス流れと並行に数個の
注入ノズルが設置されている注入管をダクト内に
配置したアンモニア注入装置において、前記注入
管に設置されているノズルの長さを該注入管によ
つて生じる被処理ガスの滞留部よりも先方に延長
し、該ノズル先端部を先細としたことを特徴とす
る。
ニアを注入するために、ガス流れと並行に数個の
注入ノズルが設置されている注入管をダクト内に
配置したアンモニア注入装置において、前記注入
管に設置されているノズルの長さを該注入管によ
つて生じる被処理ガスの滞留部よりも先方に延長
し、該ノズル先端部を先細としたことを特徴とす
る。
本発明においては、前記ノズルの長さを、注入
管径の２〜３倍（特に2.3倍前後）以上にするこ
とが好ましい。
管径の２〜３倍（特に2.3倍前後）以上にするこ
とが好ましい。
本発明によれば、ノズルの長さを前記所定の長
さとすることにより、NH3噴出部を注入管によ
つて生じる乱れが回復する部分に置くことがで
き、しかもその先端部を先細としたことにより、
ノズルへのダストの付着を防止し、NH3の噴出
方向を正しく整えることができる。
さとすることにより、NH3噴出部を注入管によ
つて生じる乱れが回復する部分に置くことがで
き、しかもその先端部を先細としたことにより、
ノズルへのダストの付着を防止し、NH3の噴出
方向を正しく整えることができる。
（発明の実施例）
第３図に示したように、ガス流れは、注入管５
により乱れ、注入管５の後ろ側にガスの滞留部を
生じる。これをモデルテストにて再現してみたと
ころ、注入管５により乱された流れは、注入管５
を通過した後、注入管中心から注入管径の２〜３
倍以上の位置で回復することが確認された。ま
た、種々の実験で、乱された流れが回復していく
角度θが約12°であることもわかつた。これらの
ことから、第５図（キヤツプ付きノズルの場合）
に示すように、流れの回復する位置以上、つま
り、ノズル６の長さを注入管中心から注入管径Ｄ
の２〜３倍（望ましくは2.3倍）以上の長さにす
れば、噴出されたNH3はガス流れに乗り、後流
の触媒層へと均一に流れ、その結果、酸性硫安の
生成によるダストの固化成長が防止され、噴出部
に付着し、閉塞させることもなくなることがわか
つた。
により乱れ、注入管５の後ろ側にガスの滞留部を
生じる。これをモデルテストにて再現してみたと
ころ、注入管５により乱された流れは、注入管５
を通過した後、注入管中心から注入管径の２〜３
倍以上の位置で回復することが確認された。ま
た、種々の実験で、乱された流れが回復していく
角度θが約12°であることもわかつた。これらの
ことから、第５図（キヤツプ付きノズルの場合）
に示すように、流れの回復する位置以上、つま
り、ノズル６の長さを注入管中心から注入管径Ｄ
の２〜３倍（望ましくは2.3倍）以上の長さにす
れば、噴出されたNH3はガス流れに乗り、後流
の触媒層へと均一に流れ、その結果、酸性硫安の
生成によるダストの固化成長が防止され、噴出部
に付着し、閉塞させることもなくなることがわか
つた。
なお、キヤツプ１２の位置を先端におくと、第
６図のように、キヤツプ１２の先端で渦を発生さ
せ、ガス滞留部を生じることになるため、第５図
に示すようにキヤツプ１２の先に直管を設け、該
キヤツプ１２までの位置はノズル長さの半分以下
の位置とすると好ましいことがわかつた。なお、
キヤツプ無しの短管のみのノズル型式の場合も注
入管中心から注入管径の２〜３倍の長さとするこ
とが好ましい。
６図のように、キヤツプ１２の先端で渦を発生さ
せ、ガス滞留部を生じることになるため、第５図
に示すようにキヤツプ１２の先に直管を設け、該
キヤツプ１２までの位置はノズル長さの半分以下
の位置とすると好ましいことがわかつた。なお、
キヤツプ無しの短管のみのノズル型式の場合も注
入管中心から注入管径の２〜３倍の長さとするこ
とが好ましい。
なお、この長くしたノズル（直管）７が肉厚で
ある場合、先端では、第８図に示すように、ノズ
ル（直管）７の厚みにより渦が発生し、ノズル部
先端に第９図のようにダスト１０が付着成長して
行く恐れがある。そこで、第１０図に示すよう
に、ノズル（直管）７の先を細くし、渦流を発生
させないようにすれば、より一層の効果が得られ
る。なお、ノズルを先細にする際の角度θ2（第１
０図）は特に規定する訳ではないが、一般に言わ
れている流体のはく離が発生し始める角度θ2＝
2.5°と、先に述べた乱された流れが回復する角度
に沿つたθ2＝12°との両者を考え、2°〜12°の角度
をつけることが好ましい。
ある場合、先端では、第８図に示すように、ノズ
ル（直管）７の厚みにより渦が発生し、ノズル部
先端に第９図のようにダスト１０が付着成長して
行く恐れがある。そこで、第１０図に示すよう
に、ノズル（直管）７の先を細くし、渦流を発生
させないようにすれば、より一層の効果が得られ
る。なお、ノズルを先細にする際の角度θ2（第１
０図）は特に規定する訳ではないが、一般に言わ
れている流体のはく離が発生し始める角度θ2＝
2.5°と、先に述べた乱された流れが回復する角度
に沿つたθ2＝12°との両者を考え、2°〜12°の角度
をつけることが好ましい。
このように、ノズルの長さを被処理ガスの滞留
部よりも先方に延長したことにより、NH3注入
を排ガスの整流位置で行うことができる他、もう
一つの欠点であつたNH3噴出の方向性も、第７
図に示すようにノズルの壁にぶつかつた流れは、
ノズル管内で整流されて平行流に近くなり、この
ガス流れに沿つてNH3を平行に噴出させること
ができる。また、ノズルの先端部を先細にしたこ
とにより、ダスト付着によるNH3噴出部の閉塞
を生じることなく、均一にNH3を噴出分布させ
ることができる。
部よりも先方に延長したことにより、NH3注入
を排ガスの整流位置で行うことができる他、もう
一つの欠点であつたNH3噴出の方向性も、第７
図に示すようにノズルの壁にぶつかつた流れは、
ノズル管内で整流されて平行流に近くなり、この
ガス流れに沿つてNH3を平行に噴出させること
ができる。また、ノズルの先端部を先細にしたこ
とにより、ダスト付着によるNH3噴出部の閉塞
を生じることなく、均一にNH3を噴出分布させ
ることができる。
なお、第７図においては、NH3注入管５に配
置されたノズル６の全部に直管７が設けられた例
が示されているが、これは必ずしも全部に設ける
必要はなく、全てのノズルの先端部が被処理ガス
の滞留部よりも先方の位置にある場合は、例えば
NH3ガス噴出方向の偏流が著しい注入管５の元
部に近いノズルに重点的に設けてもよい。
置されたノズル６の全部に直管７が設けられた例
が示されているが、これは必ずしも全部に設ける
必要はなく、全てのノズルの先端部が被処理ガス
の滞留部よりも先方の位置にある場合は、例えば
NH3ガス噴出方向の偏流が著しい注入管５の元
部に近いノズルに重点的に設けてもよい。
（発明の効果）
以上、本発明のNH3注入装置によれば、ダス
トの付着による注入ノズルの閉塞を防止すること
ができ、ノズル閉塞によるNH3注入量低下によ
る脱硝性能低下を防止することができる。また
NH3注入分布をなくし、NOX量分布に沿つた適
切なNH3注入が可能となり、脱硝性能の向上、
NH3消費量節減に多大の効果が得られる。
トの付着による注入ノズルの閉塞を防止すること
ができ、ノズル閉塞によるNH3注入量低下によ
る脱硝性能低下を防止することができる。また
NH3注入分布をなくし、NOX量分布に沿つた適
切なNH3注入が可能となり、脱硝性能の向上、
NH3消費量節減に多大の効果が得られる。
第１図は、排ガス脱硝に用いるNH3注入装置
の全体を示す説明図、第２図は、従来技術での１
本当りから噴出するNH3の流れを模式化した側
面図、第３図は、NH3注入管廻りのガスの流れ
を模式化した断面図、第４図は、従来技術でのノ
ズル部へのダスト付着状況を示す図、第５図は、
本発明の一実施例を示すNH3注入管のノズル取
付状態を示す断面図、第６図は、ノズルを長く
し、その先端にキヤツプを付けた場合のキヤツプ
先端のガス流れを模式化した図、第７図は、本発
明の一実施例におけるNH3注入管のノズル内の
NH3の流れを模式化して示す図、第８図は、短
管を取り付けた場合のNH3噴出部のガス流を示
す図、第９図は、ダストの付着状況を示す図、第
１０図は、本発明に用いる短管の先端の形状例を
示す拡大断面図である。 １……ダクト、２……ヘツダー、３……バル
ブ、４……オリフイス、５……注入管、６……ノ
ズル、７……直管、８……噴出NH3、９……オ
リフイス、１０……堆積ダスト、１１……渦流、
１２……キヤツプ。
の全体を示す説明図、第２図は、従来技術での１
本当りから噴出するNH3の流れを模式化した側
面図、第３図は、NH3注入管廻りのガスの流れ
を模式化した断面図、第４図は、従来技術でのノ
ズル部へのダスト付着状況を示す図、第５図は、
本発明の一実施例を示すNH3注入管のノズル取
付状態を示す断面図、第６図は、ノズルを長く
し、その先端にキヤツプを付けた場合のキヤツプ
先端のガス流れを模式化した図、第７図は、本発
明の一実施例におけるNH3注入管のノズル内の
NH3の流れを模式化して示す図、第８図は、短
管を取り付けた場合のNH3噴出部のガス流を示
す図、第９図は、ダストの付着状況を示す図、第
１０図は、本発明に用いる短管の先端の形状例を
示す拡大断面図である。 １……ダクト、２……ヘツダー、３……バル
ブ、４……オリフイス、５……注入管、６……ノ
ズル、７……直管、８……噴出NH3、９……オ
リフイス、１０……堆積ダスト、１１……渦流、
１２……キヤツプ。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 排煙脱硝装置で還元剤としてアンモニアを注
入するために、ガス流れと並行に数個の注入ノズ
ルが設置されている注入管をダクト内に配置した
アンモニア注入装置において、前記注入管に設置
されているノズルの長さを該注入管によつて生じ
る被処理ガスの滞留部よりも先方に延長し、該ノ
ズル先端部を先細としたことを特徴とするアンモ
ニア注入装置。 ２ 特許請求の範囲第１項において、ノズルをキ
ヤツプ付きノズルにした場合、キヤツプの位置を
ノズルの半分以下の位置に取付けたことを特徴と
するアンモニア注入装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58240055A JPS60132624A (ja) | 1983-12-20 | 1983-12-20 | アンモニア注入装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58240055A JPS60132624A (ja) | 1983-12-20 | 1983-12-20 | アンモニア注入装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS60132624A JPS60132624A (ja) | 1985-07-15 |
| JPH0440056B2 true JPH0440056B2 (ja) | 1992-07-01 |
Family
ID=17053806
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP58240055A Granted JPS60132624A (ja) | 1983-12-20 | 1983-12-20 | アンモニア注入装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS60132624A (ja) |
Families Citing this family (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS63122625U (ja) * | 1987-02-03 | 1988-08-09 | ||
| JP3862134B2 (ja) * | 1999-12-01 | 2006-12-27 | 株式会社日立プラントテクノロジー | アンモニアガス注入装置 |
| US8317390B2 (en) * | 2010-02-03 | 2012-11-27 | Babcock & Wilcox Power Generation Group, Inc. | Stepped down gas mixing device |
| US9518734B2 (en) * | 2013-01-28 | 2016-12-13 | General Electric Technology Gmbh | Fluid distribution and mixing grid for mixing gases |
| US20150064083A1 (en) * | 2013-08-28 | 2015-03-05 | Alstom Technology Ltd | Injector grid for high and low dust environment selective catalytic reduction systems |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5915006B2 (ja) * | 1980-02-26 | 1984-04-07 | 川崎重工業株式会社 | 流体混合装置 |
-
1983
- 1983-12-20 JP JP58240055A patent/JPS60132624A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS60132624A (ja) | 1985-07-15 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| EXPY | Cancellation because of completion of term |