煤炭的燃料燃烧而生成的废气中去除氮氧化物的设备。因此，使燃料燃烧的燃烧器不限定于锅炉。另外，也不限定仅使燃料为粉碎后的煤炭燃烧。脱硝设备也能够用作从混烧型的燃烧器排出的废气的处理设备，混烧型的燃烧器将煤炭与液体燃料、气体燃料作为燃料而混合并使其燃烧。
[0066]如图1所示，该第一实施方式的粉煤焚烧炉10是常规炉，具有火炉11与燃烧装置12。火炉11呈方筒的中空形状而沿着铅垂方向设置，在构成该火炉11的火炉壁的下部设有燃烧装置12。
[0067]燃烧装置12具有多个装配于火炉壁的燃烧器21。在本实施方式中，以沿着周向以均等间隔配设的该燃烧器21作为一组，沿着铅垂方向配置五组，换句话说，配置有五层。
[0068]并且，各燃烧器21与粉煤供给装置30连结。粉煤供给装置30具有粉煤供给管、粉煤机(磨粉机)，从粉煤机经由粉煤供给管而向燃烧器21供给粉煤。粉煤供给装置30利用搬运空气(一次空气)进行筛分，并将筛分出的粉煤与搬运空气向燃烧器21供给。
[0069]另外，火炉11在各燃烧器21的装配位置设有风箱36，在该风箱36上连结有空气管37的一端部，在该空气管37的另一端部装配有送风机38。因此，能够将利用送风机38输送的燃烧用空气(二次空气、三次空气)从空气管37向风箱36供给，并从该风箱36向各燃烧器21供给。
[0070]因此，各燃烧器21能够利用燃烧装置12将粉煤与一次空气混合而成的细粉燃料混合气(燃料气体)向火炉11内吹入，并且能够将二次空气向火炉11内吹入，通过利用未图示的点火器对细粉燃料混合气进行点火，由此能够形成火焰。需要说明的是，一般在锅炉的起动时，各燃烧器21将油燃料向火炉11内喷射而形成火焰。
[0071]在火炉11的上部连结有烟道40，作为对流导热部(热回收部)而在该烟道40中设有回收废气的热量的过热器(super heater) 41、42、再热器(reheater) 43、44、以及节煤器(economizer)45、46、47,在因火炉11中的燃烧而产生的废气与在对流导热部(热回收部)中流动的水或者蒸汽之间进行热交换。
[0072]在烟道40的下游侧连结有供进行热交换后的废气排出的废气管(废气通路)48。在该废气管48与空气管37之间设置空气预热器49，在流过空气管37的空气与流过废气管48的废气之间进行热交换，能够使供给至燃烧器21的燃烧用空气升温。
[0073]另外，在废气管48中，在空气预热器49的上游侧的位置设有脱硝设备50，在空气预热器49的下游侧的位置设有煤尘处理装置(电集尘机、脱硫装置)51、引导送风机52，并在下游端部设有烟筒53。脱硝设备50以及煤尘处理装置51作为有害物质去除部而发挥功能。关于脱硝设备50，在后面进行说明。
[0074]通过烟道40的节煤器45、46、47后的废气G在废气管48中利用脱硝设备50去除NOx等有害物质，利用煤尘处理装置51去除颗粒状物质并且去除硫磺成分，之后从烟筒53向大气中排出。
[0075]在如此构成的粉煤焚烧炉10中，火炉11的下游侧(烟道40)的部分作为第一实施方式的排气管而发挥功能。并且，该烟道40通过连续设置第一水平烟道部40a、第一垂直烟道部40b、第二水平烟道部40c、第二垂直烟道部40d、第三水平烟道部40e、第三垂直烟道部40f以及第四水平烟道部40g而构成。第三水平烟道部40e成为连结铅垂方向上的流动方向不同的第二垂直烟道部40d与第三垂直烟道部40f的折回部分。另外，第二垂直烟道部40d使废气G朝向铅垂方向上侧流动。第三垂直烟道部40f使废气G朝向铅垂方向下侧流动。
[0076]并且，在烟道40的第一水平烟道部40a以及第一垂直烟道部40b配置有过热器41、42、再热器43、44以及节煤器45、46、47。另外，在烟道40中，在供具有朝下的速度成分的废气G流动的第一垂直烟道部40b的下端部设有料斗61，在供具有朝上的速度成分的废气G流动的第二垂直烟道部40d的下端部设有料斗62。料斗61、62回收并存积从第一垂直烟道部40b、第二垂直烟道部40d等落下的废气G中的PA(固体颗粒)。此外，在烟道40的供废气G向下流动的第三垂直烟道部40f设有脱硝设备50的一部分。在烟道40的第二垂直烟道部40d配置有脱硝设备50的一部分。
[0077]接下来，在图1的基础上，使用图2?图5对脱硝设备50进行说明。图2是示出第一实施方式的脱硝设备的简要结构图。图3是整流兼脱硝催化剂层的俯视图。图4是放大示出整流兼脱硝催化剂层的板状催化剂的放大俯视图。图5是放大示出脱硝催化剂层的蜂窝状催化剂的放大俯视图。
[0078]脱硝设备50将氨、尿素水等具有对氮氧化物进行还原的作用的还原剂向烟道40内供给，使供给还原剂后的废气G通过促进氮氧化物与还原剂的反应的选择还原型催化剂，由此去除、减少废气G中的氮氧化物。如图1以及图2所示，脱硝设备50具有还原剂供给装置70、整流兼脱硝催化剂层80、第一脱硝催化剂层82、第二脱硝催化剂层84、第三脱硝催化剂层86、压力计140、146、氮氧化物浓度计148、控制装置150、氨浓度计149以及报告部 152。
[0079]还原剂供给装置70是向烟道40内供给还原剂的装置。还原剂能够使用氨水、氨气、尿素水等。在还原剂供给装置70中，将还原剂供给到烟道40的内部的供给口配置于烟道40的第二垂直烟道部40d，通过从供给口排出(喷出)还原剂而向第二垂直烟道部40d内供给还原剂。从还原剂供给装置70供给的还原剂一边与废气G —起移动，一边在供废气G流动的路径内扩散。
[0080]整流兼脱硝催化剂层80配置于烟道40的第三垂直烟道部40f。整流兼脱硝催化剂层80对从第三水平烟道部40e向第三垂直烟道部40f流入而流动方向改变的废气G流进行整流，并且促进氮氧化物与还原剂的反应。整流兼脱硝催化剂层80具有板状催化剂100、以及将板状催化剂100固定于第三垂直烟道部40f的支承机构102。支承机构102只要是能够支承板状催化剂100的机构即可，构造并没有特别地限定。
[0081]如图3所示，板状催化剂100的多个催化剂组件106配置成行列状。板状催化剂100以多个催化剂组件106封堵第三垂直烟道部40f的水平面整面的方式配置。由此，在第三垂直烟道部40f中流动的废气G通过催化剂组件106。在板状催化剂100的催化剂组件106中，如图4所示，具有催化剂功能的多个板(例如金属板)108沿着废气的方向(与废气的流动方向正交的方向成为板的厚度方向的朝向)配置。催化剂组件106的多个板108并列配置。另外，催化剂组件106中，平行配置的板108与板108之间的催化剂开口部107的水力直径为8mm以上。板状催化剂100的催化剂开口部107的水力直径能够由(4XA)/L表示。A是开口部的截面面积，L是周长长度(截面长度)。另外，多个板108为了保持与邻接的板108之间的间隔而在局部形成有凸部109，凸部109与邻接的板108接触。废气G通过催化剂组件106的板108与板108之间。另外，如图4所示，当粉煤焚烧炉10运转时，板状催化剂100的催化剂组件106在表面堆积爆裂灰分等异物90。
[0082]第一脱硝催化剂层82在废气G的流动方向上配置在整流兼脱硝催化剂层80的下游侧。第一脱硝催化剂层82具有蜂窝状催化剂110、以及将蜂窝状催化剂110固定于第三垂直烟道部40f的支承机构112。支承机构112只要是能够支承蜂窝状催化剂110的机构即可，构造并没有特别地限定。
[0083]蜂窝状催化剂110与板状催化剂100同样地具有多个催化剂组件。蜂窝状催化剂110也以多个催化剂组件封堵第三垂直烟道部40f的水平面整面的方式配置。由此，在第三垂直烟道部40f中流动的废气G通过蜂窝状催化剂110的催化剂组件。如图5所示，蜂窝状催化剂110的具有催化剂功能的部分配置成格子状。废气G通过蜂窝状催化剂110的具有催化剂功能的格子的开口。在此，蜂窝状催化剂110的供废气G通过的开口(催化剂开口部)117的水力直径(4XA)/L不足8mm。
[0084]在此，第一脱硝催化剂层82的蜂窝状催化剂110比板状催化剂100厚。换句话说，若将板状催化剂100的废气G的流动方向的长度设为Wl、将蜂窝状催化剂110的废气的流动方向的长度设为W2，则Wl < W2。
[0085]第二脱硝催化剂层84在废气G的流动方向上配置在第一脱硝催化剂层82的下游侦U。第二脱硝催化剂层84具有蜂窝状催化剂120、以及将蜂窝状催化剂120固定于第三垂直烟道部40f的支承机构122。第二脱硝催化剂层84除了配置位置不同以外，其余与第一脱硝催化剂层82相同。第三脱硝催化剂层86在废气G的流动方向上配置在第二脱硝催化剂层84的下游侧。第三脱硝催化剂层86具有蜂窝状催化剂130、以及将蜂窝状催化剂130固定于第三垂直烟道部40f的支承机构132。第三脱硝催化剂层86除了配置位置不同以夕卜，其余与第一脱硝催化剂层82、第二脱硝催化剂层84相同。换句话说，脱硝设备50在整流兼脱硝催化剂层80的下游侧层叠有三个脱硝催化剂层。
[0086]压力计140配置在第三垂直烟道部40f的整流兼脱硝催化剂层80的上游侧。压力计140测量向整流兼脱硝催化剂层80流入前的废气G的