CN1708346B - 脱氮触媒管理方法及脱氮触媒管理装置 - Google Patents

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Abstract

本发明根据由定期维修时间管理(步骤S110)和日常管理(步骤S120)所得到的数据，对脱氮触媒(101)的各单元管理历经长年变化数据，进行历经长年变化的管理及到下次定期点检时为止的性能推移预测(步骤S130)。然后，判断脱氮触媒(101)的劣化是否达到了不能维持排烟脱氮装置(100)的性能的程度(步骤S140)。其结果，当认定为劣化的情况(步骤S140：劣化)下，进行脱氮触摸(101)的再生、交换、追加(步骤S150、160、170)、根据需要进行改变(步骤S180)，当认定为可以使用的情况(步骤S140：可以使用)下，不进行脱氮触媒(101)的更换、再生(步骤S190)。

Description

脱氮触媒管理方法及脱氮触媒管理装置
技术领域
本发明涉及把握火力发电站等中的排烟脱氮装置所具有的脱氮触媒的性能、根据其性能进行的脱氮触媒的维护的脱氮触媒管理方法及脱氮触媒管理装置。
背景技术
以石油、煤炭、天然气为燃料的火力发电站等的排气中所包含的氮氧化物(NOx)是与硫氧化物(SOx)和煤烟并列的典型的大气污染物质，其排放受到法律等的管制。为此，已往以来，在火力发电站的锅炉及各种大型锅炉、其他废弃物焚烧装置等中设置排烟脱氮装置，在其排烟脱氮装置内置有多层脱氮触媒。
作为脱氮触媒，使用的是蜂窝型或板状型，如果持续使用，则在触媒表面及内部会会附着或溶解使触媒性能劣化的物质，由此带来越来越降低脱氮触媒的性能的问题。以前，脱氮触媒的性能是通过测量入口及出口的NOx浓度及未反应的NH3浓度来进行管理的，在整体性能降低了的情况下，定期进行从使用年数长的开始顺序交换为新的脱氮触媒的作业。
但是，在上述现有技术中，由于脱氮触媒是非常昂贵的东西，因此存在交换费用增大的问题。由于排烟脱氮装置的使用状态或脱氮触媒设置在排烟脱氮装置的哪个部位等脱氮触媒的性能劣化程度不同，因此也会造成尚没有必要交换的的脱氮触媒成为交换对象，对交换带来浪费。另外，根据申请人的分析当不进行交换新品时存在通过再生来恢复其性能的情况。
发明内容
本发明正是鉴于上述课题而提出，其目的在于提供一种通过综合并且一元化进行脱氮触媒的管理，可以进行包含再生及交换的、高效并且经济的脱氮触媒的管理的脱氮触媒管理方法及脱氮触媒管理装置。
为了解决上述课题，有关本发明的脱氮触媒管理方法，是进行排烟脱氮装置的多个脱氮触媒管理的脱氮触媒管理方法，其特征在于，包括：对各脱氮触媒测量所述脱氮触媒的性能的测量工序；和判断工序，其根据所述测量工序所测量的性能，对各所述脱氮触媒判断是进行所述脱氮触媒的再生处理或是所述脱氮触媒的交换处理中的哪一个，还是所述任一个均不进行处理，所述测量工序通过在所述脱氮触媒的日常管理中进行各所述脱氮触媒的入口及出口中的排气的测量，来测量所述脱氮触媒的性能，所述测量工序在所述脱氮触媒的定期维修时间管理中，采取各所述脱氮触媒的样品，通过测量采取的样品的性能来测量所述脱氮触媒的性能，所述判断工序根据所述日常管理及所述定期维修时间管理中的测量结果进行判断，在所述脱氮触媒的性能中包含出于各脱氮触媒的入口处的NH3浓度相对于NOx浓度的比例、即入口摩尔比＝入口NH3/入口NOx的考虑而计算出的脱氮率。
这里，在上述发明中，其特征在于，所述判断工序在根据所述测量工序测量的性能判断为进行所述脱氮触媒的再生处理的时候，选择多个种类的再生处理中的最佳的再生处理。
另外，在上述发明中，其特征在于，当由所述判断工序判断为进行所述交换处理时，还包括进行交换的交换工序，该交换工序交换的是在其他排烟脱氮装置中所使用的脱氮触媒的进行了再生处理的触媒。
还有，在上述发明中，其特征在于，当由所述判断工序判断为进行所述再生处理时，还包括征收金额决定工序，其将相对所述交换处理所需费用与所述再生处理所需费用间的差额成规定比例的金额决定为征收金额。
再有，在上述发明中，其特征在于，还包括征收金额决定工序，其根据所述脱氮触媒的设置处理及管理所需的费用，决定对所述排烟脱氮装置的使用者的征收金额。
此外，在上述发明中，其特征在于，所述测量工序通过在所述脱氮触媒的日常管理中进行各所述脱氮触媒的入口及出口中的排气的测量，来测量所述脱氮触媒的性能。
另外，在上述发明中，其特征在于，所述测量工序在所述脱氮触媒的定期维修时间管理中，采取各所述脱氮触媒的样品，测量采取的样品的性能。
还有，在上述发明中，其特征在于，当由所述判断工序判断为进行所述交换处理时，还包括改变交换对象的脱氮触媒的形状的改变工序。
再有，在上述发明中，其特征在于，当由所述判断工序判断为进行所述交换处理时，还包括改变再生对象的脱氮触媒的形状的改变工序。
此外，在上述发明中，其特征在于，根据由所述测量工序测量的性能，所述判断工序对各所述脱氮触媒判断是进行所述脱氮触媒的再生处理、所述脱氮触媒的交换处理或者新脱氮触媒的追加处理中的至少任一个，还是所述任一处理均不进行。
还有，在上述发明中，其特征在于，当由所述判断工序判断为进行所述追加处理时，还包括追加工序，其追加在其他排烟脱氮装置中所使用的脱氮触媒的进行了再生处理的触媒。
再有，在上述发明中，其特征在于，当由所述判断装置判断为进行所述追加处理时，还包括改变追加对象的脱氮触媒的形状的改变工序。
另外，有关本发明的另一个脱氮触媒管理方法，是进行排烟脱氮装置的多个脱氮触媒管理的脱氮触媒管理方法，其特征在于，包括：对各脱氮触媒测量所述脱氮触媒的性能的测量工序；和判断工序，其根据所述测量工序所测量的性能，对各所述脱氮触媒判断所述脱氮触媒的再生处理或者所述脱氮触媒的交换处理的实施时期。
这里，在上述发明中，其特征在于，根据所述测量工序所测量的性能，所述判断工序对各所述脱氮触媒判断所述脱氮触媒的再生处理、所述脱氮触媒的交换处理或者新的脱氮触媒的追加处理的实施时期。
另外，在上述发明中，其特征在于，所述测量工序通过在所述脱氮触媒的日常管理中进行各所述脱氮触媒的入口及出口中的排气的测量，来测量所述脱氮触媒的性能。
还有，在上述发明中，其特征在于，所述测量工序在所述脱氮触媒的定期维修时间管理中，采取各所述脱氮触媒的样品，测量采取的样品的性能。
另外，有关本发明的再一个脱氮触媒管理方法，是进行排烟脱氮装置的多个脱氮触媒管理的脱氮触媒管理方法，其特征在于，包括：根据有关所述排烟脱氮装置的设备规模及运转时间的信息，对各脱氮触媒预测所述脱氮触媒的性能的预测工序；和判断工序，其根据所述预测工序所预测的性能，对各所述脱氮触媒判断所述脱氮触媒的再生处理、所述脱氮触媒的交换处理或者所述脱氮触媒的追加处理的实施时期，所述预测工序，在所述脱氮触媒的日常管理中通过进行各所述脱氮触媒的入口及出口中的排气的测量，来测量所述脱氮触媒的性能，并且在所述脱氮触媒的定期维修时间管理中，采取各所述脱氮触媒的样品，通过测量所采取的样品的性能来测量所述脱氮触媒的性能，所述判断工序，根据所述日常管理和所述定期维修时间管理中的测量结果，进行判断，在所述脱氮触媒的性能中包含出于各脱氮触媒的入口处的NH3浓度相对于NOx浓度的比例、即入口摩尔比＝入口NH3/入口NOx的考虑而计算出的脱氮率。
另外，有关本发明的另一个脱氮触媒管理方法，是进行排烟脱氮装置的多个脱氮触媒的管理的脱氮触媒管理装置，其特征在于，包括：接收机构，其通过网络，接收由所述排烟脱氮装置所具有的测量装置所测量的有关所述脱氮触媒的性能的信息；信息累积机构，其将由所述接收机构所接收的有关所述脱氮触媒的性能的信息进行累积；和判断机构，其根据由所述信息累积机构所累积的信息，对各所述脱氮触媒判断是进行所述脱氮触媒的再生处理和所述脱氮触媒的交换处理中的哪一个，还是所述任一个均不进行处理。
这里，在上述发明中，其特征在于，根据由所述信息累积机构所累积的信息，所述判断机构对各所述脱氮触媒判断是进行所述脱氮触媒的再生处理、所述脱氮触媒的交换处理或者新脱氮触媒的追加处理中的至少任一个，还是所述任一处理均不进行。
另外，有关本发明的再一个脱氮触媒管理装置，是进行排烟脱氮装置的多个脱氮触媒的管理的脱氮触媒管理装置，其特征在于，包括：接收机构，其通过网络，接收由所述排烟脱氮装置所具有的测量装置所测量的有关所述脱氮触媒的性能的信息；信息累积机构，其将由所述接收机构所接收的有关所述脱氮触媒的性能的信息进行累积；和判断机构，其根据由所述信息累积机构所累积的信息，对各所述脱氮触媒判断所述脱氮触媒的再生处理或者所述脱氮触媒的交换处理的实施时期。
这里，在上述发明中，其特征在于，根据由所述信息累积机构所累积的信息，所述判断机构对各所述脱氮触媒判断所述脱氮触媒的再生处理、所述脱氮触媒的交换处理或者新脱氮触媒的追加处理的实施时期。
再有，有关本发明的还一个脱氮触媒管理装置，是进行排烟脱氮装置的多个脱氮触媒的管理的脱氮触媒管理装置，其特征在于，包括：信息累积机构，其将有关其他排烟脱氮装置的多个脱氮触媒的性能的信息及与根据有关所述性能的信息所判断的所述脱氮触媒的再生处理、所述脱氮触媒的交换处理或者新的脱氮触媒的追加处理的实施时期相关的信息进行累积；输入机构，其接受有关所述排烟脱氮装置的设备规模及运转时间的信息的输入；预测机构，其根据由所述输入机构输入的信息及所述信息累积机构所累积的信息，对各脱氮触媒预测所述脱氮触媒的性能；和判断机构，其根据由所述预测机构所预测的性能，对各脱氮触媒判断所述脱氮触媒的再生处理、所述脱氮触媒的交换处理或者所述脱氮触媒的追加处理的实施时期。
按照本发明，由于对各脱氮触媒掌握其性能，根据该性能对各脱氮触媒实施适当的处置，从而能够有效且经济地进行脱氮触媒的管理。另外，由于在适当的处置中包括比新品交换还低价的再生处理，因此不进行与新品的更换，就能够得到与与新品更换基本相同的性能的恢复。
另外，由于对各脱氮触媒判断脱氮触媒的交换处理的实施时期，因此通过事先通知再生、交换时期而可以进行有效的处理.还有，由于使用网络、综合性且一元化地管理还包括被停废弃的发电站的排烟脱氮装置的脱氮触媒的多个脱氮触媒，可以容易地进行脱氮触媒的较为适当的交换等的管理，从而可以抑制总成本.
更有，向火力发电站、废弃物处理炉等有脱氮装置的设备出借脱氮触媒，通过实施定期维修时间的管理及日常管理来进行发电站的NOx处理，针对此可以征收由脱氮触媒的设置费用及管理费用算出的使用费，通过签订长期使用合同，还可以以比购买配置脱氮触媒更便宜的费用来取得环境对策。
附图说明：
图1是表示有关本发明的本实施方式的脱氮触媒管理方法的概要说明图。
图2是表示有关本发明的本实施方式的包括脱氮触媒管理装置的脱氮触媒管理系统的系统构成的说明图。
图3是表示排烟脱氮装置及测量装置的构成的说明图。
图4是表示有关本发明的本实施方式的脱氮触媒管理装置的功能的构成的说明图。
图5是表示有关本发明的本实施方式的脱氮触媒管理中的脱氮触媒的劣化层的判断内容的说明图。
图6是表示相对运转时间的设计脱氮率的变化及未反应(泄漏)NH3的变化的说明图(图表)。
图7是表示历经长年变化的管理和性能推移预测的说明图(图表)。
图8是表示脱氮触媒的再生脱氮触媒运用所带来的价值内容的说明图。
图9是表示排烟脱氮装置的其他构成的说明图。
图10是表示由追加(增设)进行的模拟的一个例子的说明图。
图11是表示由追加(增设)进行的模拟的另一个例子的说明图。
图12是表示排烟脱氮装置的其他构成的说明图。
图13是表示脱氮触媒的改变处理的内容的说明图。
图14是表示脱氮触媒的改变处理的另一内容的说明图。
图15是表示有关本发明的本实施方式的脱氮触媒管理装置的其他功能的构成的说明图。
具体实施方式
下面，参照附图，详细说明有关本发明的脱氮触媒管理方法及脱氮触媒管理装置的适宜的实施方式。
(脱氮触媒管理方法的概要)
首先，说明有关本发明的本实施方式的脱氮触媒管理方法的概要。图1是表示有关本发明的本实施方式的脱氮触媒管理方法的概要的说明图。在图1中，步骤S110表示装载在排烟脱氮装置100中的多个脱氮触媒101的定期维修管理，步骤S120表示根据由判断脱氮触媒101的性能的判断装置102所判断的判断值进行的脱氮触媒101的日常管理。
然后，根据由定期维修时间管理(步骤S110)和日常管理(步骤S120)得到的数据，对脱氮触媒101的各单元管理历经长年变化数据.由此，进行历经长年变化的管理及到下次定期点检时的性能推移预测(步骤S130).
在此，判断脱氮触媒101的劣化是否达到不能进行排烟脱氮装置100的性能维持的程度(步骤S140)。其判断结果，当认定了劣化的情况下(步骤S140：劣化)进行脱氮触媒101的再生(步骤S150)。或者，进行脱氮触媒101的取代(交换)(步骤S160)。
更进一步，进行与脱氮触媒101不同的脱氮触媒的追加(步骤S170)。另外，当进行步骤S150中的再生或者步骤S160中的取代(交换)时，也可以是改变相应脱氮触媒的方式(步骤S180)。此外，关于脱氮触媒的追加处理(步骤S170)及脱氮触媒的改变处理(步骤S180)的详细内容将在后边讲述。
另一方面，当认为为可以使用的情况下(步骤S140：可以使用)，由于即使不进行脱氮触媒101的更换、再生也可以维持性能，因此不进行取代、再生(步骤S190)。
在上述定期维修时间管理(步骤S110)中，由各发电站的排烟脱氮装置100的各脱氮触媒层提取样品触媒，进行触媒性能试验、劣化原因调查。更具体地说，进行样品触媒的性能试验及表面分析的实施/评价。实施的对象是设置排烟脱氮装置100的发电站各单元。作为测量频度是定期点检时或者长期休业时。这样，可以正确把握损伤的大部分。另外，作为触媒性能试验(步骤S111)，通过试验脱氮率、SO2氧化率检测。
还有，作为触媒分析方法(步骤S112)是测量触媒表面的劣化物质、把握性能降低的触媒表面分析(X线微分析)、测量触媒成分中积累的劣化物质、把握性能降低的触媒成分分析(荧光X线分析)等的方法。
此外，上述日常管理(步骤S120)是在各发电站中实施排烟脱氮装置100的性能试验(排气测量)(步骤S121)。实施对象是设置排烟脱氮装置100的发电站各单元，实施各触媒层间的排气测量。测量频度是1～2次/年。这样，通过把握各层间的性能，正确把握损伤大的触媒层，高效进行再生运用。
还有，上述脱氮触媒101的再生(步骤S150)具有地说是由历经长年性能推移预测来再生劣化触媒。另外，进行再生时期及对象触媒(层)的选定，并且进行最佳的再生工事的选定和筹备/实施。此外，还进行由再生触媒的活性试验进行的性能恢复率的管理。
如上所述，通过按照每个脱氮触媒101管理安装在排烟脱氮装置100中的多个脱氮触媒101的性能，并根据管理结果对各脱氮触媒101实施适当的处理，可以进行有效的脱氮触媒101的管理。
(脱氮触媒管理系统的构成)
下面，说明有关本发明的本实施方式的包括脱氮触媒管理装置的脱氮触媒管理系统的系统构成。图2是表示有关本发明的本实施方式的包括脱氮触媒管理装置的脱氮触媒管理系统的系统构成的说明图。
图2中，分别与多个发电站单元的每一个所设置的排烟脱氮装置100a、100b、100c、…连接的测量装置102a、102b、102c、…，通过互联网等的网络200与作为集中管理中心的脱氮触媒管理装置201连接。因此，脱氮触媒管理装置201通过网络200可以与各测量装置102相互交换数据，根据需要，能接收与由各测量装置102测量的脱氮触媒101的性能相关的信息。
此外，脱氮触媒管理装置201能够将与对各脱氮触媒101的处理(再生处理、交换处理)等的时期有关的信息或后述管理所需要的与征收金额有关的信息向各测量装置102或者排烟脱氮装置100的管理者发送.
(排烟脱氮装置及测量装置的构成)
下面，说明排烟脱氮装置100及测量装置102的构成。图3是表示排烟脱氮装置及测量装置的构成的说明图。另外，该排烟脱氮装置100是设置在火力发电站的装置，但有关本发明的排烟脱氮装置100并不局限于此。
图3中，排烟脱氮装置100具有连接在装置主体301的上流侧从而与火力发电站的锅炉装置连通的排气管道302和连接在下流侧的处理气管道303。在装置主体301内以规定的间隔配置有多层(4层)脱氮触媒101A～101D。各脱氮触媒101A～101D设置为使由排气管道302导入的排气顺次通过各脱氮触媒101A～101D。通过它们与通过的排气接触，能够降低相应排气中所包含的氮氧化物(NOx)。另外，根据来自锅炉主体的排气量，与锅炉装置连接的排气管道302被注入NH3。
在此，对各脱氮触媒101A～101D的种类、形状并没有特别的限定。一般来说，作为载体使用TiO2、作为活性成分使用V2O5，有蜂窝状或者板状等的类型。另外，作为助触媒成分可以使用掺入WO3或者MOO3的物质，或者也可以不使用上述助触媒成分。在本实施方式中，使用蜂窝型，通过将多个柱状的蜂窝型触媒排列组合，构成各脱氮触媒101A～101D。
在有关本实施方式的测量装置102中，在各脱氮触媒101A～101D的入口侧及出口侧设置有气体采取部305A～305E。这些气体采取部305A～305E分别与NOx浓度测量部306A～306E、NH3浓度测量部307A～307E连接。然后，与由NOx浓度测量部306A～306E和NH3浓度测量部307A～307E测量的测量结果相关的信息被传送至计算各脱氮触媒101A～101D的脱氮率及脱氮负担率的脱氮率测量部308。
在这样的构成中，气体采取部305A～305E在期望的定时通过样品管采取样品气体，将采得的样品气体供给NOx浓度测量部306A～306E及NH3浓度测量部307A～307E。另外，在本实施方式中，气体采取部305A～305E构成为将采得的其他分别供给NOx浓度测量部306A～306E及NH3浓度测量部307A～307E，氮也可以为NOx浓度测量部306A～306E及NH3浓度测量部307A～307E而独立设置气体采取部。
由气体采取部305A～305E进行的样品气体的采取时间并不特别限定，氮优选在发电站的通常运转时间进行，如果可能在气体量最大的定额负荷时进行。另外，特别是在下流侧的触媒层中NH3浓度降低、变动幅度增加，因此为了提高管理评价，优选增加NH3浓度的测量次数、由平均浓度求得脱氮率。还有，也可以对各脱氮触媒改变频度。
NOx浓度测量部306A～306E及NH3浓度测量部307A～307E只要分别是测量样品气体中的NOx浓度及NH3浓度的部分就可以而没有特别限定，可以是由传感器测量NOx浓度及NH3浓度，也可以是通过自动测量装置或者人工抽出样品气体并对其进行分析。另外，对于样品气体，除NOx浓度及NH3浓度之外，根据需要，还可以测量氧元素、其他成分。
另外，为了测量各脱氮触媒101A～101D的入口侧及出口侧的各自浓度而设置了不同的测量部，也可以分别一个一个地设置NOx浓度及NH3浓度测量部，依次分析各脱氮触媒101A～101D的入口侧及出口侧的浓度。
再有，脱氮率测量部308取得来自NOx浓度测量部306A～306E及NH3浓度测量部307A～307E的测量结果，由这些测量结果算出各脱氮触媒101A～101D的脱氮率及脱氮负担率.脱氮率测量部308比如通过CPU执行存储在省略图示的ROM、RAM或者硬盘等的程序而实现其功能.
脱氮率的计算方法只要是考虑各脱氮触媒101A～101D的入口摩尔比＝入口NH3/入口NOx来计算的方法就可以而没有特别限定。之所以考虑入口摩尔比，是因为在脱氮触媒的之前NH3被与气体成比例地注入，另外NH3被触媒吸附是由于脱氮反应本身的限速速率反应从而要把握、考虑脱氮触媒101A～101D的入口侧及出口侧的各NH3浓度的缘故。只要是考虑入口摩尔比而计算的方法，脱氮率可以以NOX为基准算出，也可以以NH3为基准算出，但以NH3为基准计算的方法能够更高精度地管理脱氮率。
在此，例示求出脱氮率的步骤。下式(1)是根据NOx浓度求出脱氮率η的公式。
…式(1)
这里，评价摩尔比是为了评价脱氮触媒而设定的摩尔比，可以设定任意的摩尔比，比如，可以设定为发电站的运用摩尔比程度的0.8。由上式(1)求出的脱氮率η是根据NOx算出的，但由于考虑了入口摩尔比，可以认为是符合实际情况的以脱氮率为依据的触媒评价。
另外，下式(2)是根据NH3浓度求出脱氮率η的公式。
Figure G2003801022012D00102
…式(2)
由上式(2)求出的脱氮率η是根据NH3算出的，具有可以得到比根据NOx算出的脱氮率更稳定数值的优点，能够更稳定地进行触媒评价。
还有，发送部309将由脱氮率测量部308测量的测量数据经由网络200向脱氮触媒管理装置201发送。发送部309比如通过图中省略的调制解调器等的接口来实现其功能。
这样，通过实时监视各层间的脱氮性能并由历经长年的性能推移来预测将来性能，可以将脱氮触媒性能的适宜、运转信息提供给触摸使用者。另外，可以将通过已经设定的化学发光等的在线分析装置测量的NOx的测量结果通过图2所示的网络来传送。
同样地，关于NH3也能够传送下述所得到的测量数据，即通过：作为间接测量法、氧化NH3(氨)变换为NO后用化学发光等测量的装置；作为气态的氨的直接测量法的使用红外或者紫外吸收法的装置；直接测量气态及粘附在灰尘上的氨的JIS基准的测量方法；或者以JIS为基准的自动分析装置等所得到的测量数据。为了确认物质收支，脱氮装置的管理用氨测量必须彻底把握对注入的氨没有反应的氨(脱氮装置氨泄漏)。因此，不仅是气态的氨，而且吸附在灰尘上的氨也必须成为测量对象。
在作为数据管理中心的脱氮触媒管理装置201中集中管理被传送的测量数据。在管理中，由于因氨与NOx浓度的比例使反应率发生变化，因此可以求出考虑了氨/NOx的脱氮率来掌握管理各层的性能。测量的间隔也可以设为1日1次。
这样，可以进行脱氮装置整体的性能管理及性能的将来预测，并且能够将各触媒层的性能管理及最显著劣化的触媒层的选定作为日常管理来进行。
(脱氮触媒管理装置的功能构成)
下面，对有关本发明的本实施方式的脱氮触媒管理装置的功能构成进行说明。
图4是表示有关本发明的本实施方式的脱氮触媒管理装置的功能构成的说明图。图4中，脱氮触媒管理装置201包括接收部401、性能信息数据库402、判断部403、输出部404、脱氮触媒管理信息数据库405、费用信息数据库406、征收金额决定部407而构成。
在此，接收部401通过网络200接收由测量装置102、更具体地说由图3所示的测量装置102的发送部309发送来的测量数据(即有关脱氮触媒101的性能的信息)。接收部401比如通过省略图示的调制解调器等的接口来实现其功能。
另外，性能信息数据库402按各排烟脱氮装置100的脱氮触媒101累积由接收部401接收的测量数据。累积在性能信息数据库402中的数据中除由接收部401接收的测量数据以外，还包括相应脱氮触媒101的使用状况等(作为排烟脱氮装置100的哪层使用、何时、次数、用何方法再生等的履历)。性能信息数据库402比如由省略图示的硬盘等的记录介质来实现其功能。
另外，判断部403根据累积在性能信息数据库402中的有关脱氮触媒101的性能的信息，对各脱氮触媒101判断进行脱氮触媒101的再生处理或者脱氮触媒101的交换处理的哪一个，或者既不进行再生处理也不进行交换处理。还有，当判断部403判定进行脱氮触媒101的再生处理时，选择多种类的再生处理中最佳的再生处理。有关上述判断及最佳的再生处理的选择的详细顺序将在后边讲述。
此外，当判断部403判定进行交换处理时，也可以同时判定进行与作为判断对象的排烟脱氮装置100不同的排烟脱氮装置中所使用的脱氮触媒的已进行了再生处理的触媒之间的交换。这样，取出已经长期停业的发电站或已废弃的发电站的使用过的脱氮触媒并进行再生处理后、将该脱氮触媒进行储存。然后，可以根据需要，将该脱氮触媒以比新品触媒便宜的价格售出。
另外，当判断部403判定进行交换处理时，可以同时判定改变交换对象的脱氮触媒的形状。还有，当判断部403判定进行再生处理时，可以同时判定改变再生对象的脱氮触媒101的形状。
还有，判断部403根据累积在性能信息数据库402中的有关脱氮触媒101的性能的信息，判断进行脱氮触媒101的再生处理、脱氮触媒101的交换处理或者新脱氮触媒的追加处理中的至少一个，或者所有处理都不进行。然后，当判定进行追加处理时，可以同时判定追加其他排烟脱氮装置中所使用的脱氮触媒的已进行了再生处理的触媒。另外，当判定进行追加处理时，也可以同时判定改变追加对象的脱氮触媒的形状。
此外，判断部403根据累积在性能信息数据库402中的有关脱氮触媒101的性能的信息，对各脱氮触媒101判断脱氮触媒101的再生处理或者脱氮触媒101的交换处理的实施时期。还有，判断部403根据累积在性能信息数据库402中的有关脱氮触媒101的性能的信息，也可以对各脱氮触媒101判断脱氮触媒101的再生处理、脱氮触媒101的交换处理或者新脱氮触媒的追加处理的实施时期。
判断部403比如通过由CPU执行储存在省略图示的ROM、RAM或者硬盘中的程序来实现其功能。
另外，输出部404将由判断部403所得到的结果登录在脱氮触媒管理信息数据库405中，或者经网络200传送给事先确定的发送目标.还有，同时登录/发送有关由征收金额决定部407所决定的征收金额的信息.输出部404比如通过由CPU执行储存在省略图示的ROM、RAM或者硬盘中的程序、或者通过调制解调器等接口来实现其功能.
再有，脱氮触媒管理信息数据库405按照各脱氮触媒101，将由判断部403所得到的结果作为脱氮触媒管理信息进行登录管理。脱氮触媒管理信息数据库405比如通过省略图示的硬盘等的记录介质实现其功能。
另外，费用信息数据库406累积有关再生处理或交换处理所需费用的信息。费用信息数据库406比如通过省略图示的硬盘等的记录介质实现其功能。
还有，当由判断部403判定进行再生处理时，征收金额决定部407将相对于交换处理所需费用和再生处理所需费用间的差额呈规定比例的金额决定为征收金额。这样，对希望性能保证的顾客，可以构筑调查性能劣化状况、根据劣化原因或劣化程度等进行收费的新的收费系统。
再有，征收金额决定部407也可以根据所述脱氮触媒的设置处理及管理所需的费用、决定对所述排烟脱氮装置的使用者的征收金额。具体地说，比如通过在上述费用上乘以规定的系数来决定征收金额。这样，可以向火力发电站、废弃物处理炉等有脱氮装置的设备出借脱氮触媒、实施定期维修时间的管理及日常管理以进行发电站的NOx处理，针对这些情况征收根据触媒的设置费用及管理费用所算出的使用费。通过这样，通过签订长期使用合同，可以以比购买配置脱氮触媒更便宜的费用得到环境对策。征收金额决定部407比如通过由CPU执行储存在省略图示的ROM、RAM或者硬盘中的程序来实现其功能。
(定期维修时间管理的内容)
下面，说明脱氮触媒101的定期维修时间管理。定期维修时间是显示定期点检或者长期停业维修时间。定期维修时间中采用排烟脱氮装置100内部的脱氮触媒101的实际触媒来调查脱氮触媒101本身的性能。脱氮触媒的性能是指上述脱氮率、SO2氧化率或者SO3转化率(以后称为SO2氧化率)。通过这样调查脱氮触媒101的性能，掌握脱氮触媒101的劣化原因。另外，同时掌握一个脱氮触媒101中的劣化部位。
在此，脱氮触媒101的性能试验法或者装置有各种各样，并没有特别的限制。掌握脱氮触媒101的性能的目的是在理想的或者标准条件下掌握SO2氧化率。这样，可以判断触媒本身所具有的性能降低。在实际的排烟脱氮装置100中，表现出因各种原因所造成的性能的良好与否。比如是灰尘等的气态或作为还原剂的NH3的注入状态或者其他的流动等。测量的脱氮触媒101的性能通过将下面所示的AV值(Area Velocity)或LV值(LinearVelocity)配合实际装置来推测实际装置内的触媒性能。
这里，当“G”为处理气体量(m3N/h)、“A”为触媒孔内的表面面积(m2)时，AV值(m/h(m3N/m2/h))可以以AV＝G/A表示。
另外，当“Q”为处理温度中的气体量(m3/s)、“S”为进入触媒层前的气体入口剖面面积时，LV值(m/s)可以以LV＝Q/S表示。
此外，通过申请人的实验/分析发现，使用过的脱氮触媒101仅在气体入口侧具有劣化倾向.另外，通过申请人的实验/分析还发现一个触媒(长度为400～1000mm)性能被在入口300mm为止的性能所支配，而现状中600mm以上的长触媒在与性能无关的部分(一半以上)尚未使用的情况下就被进行了废弃处理.因此，当设计脱氮装置或者进行实际装置的性能预测时，也可以考虑所使用的触媒的最佳长度.
通过这样，如果掌握了一个脱氮触媒101中的劣化部位，就会发现脱氮触媒101在气体入口侧的劣化显著，而在出口侧却是完好的。通过掌握这样的脱氮触媒101的劣化原因，可以补充各脱氮触媒层的日常管理性能评价及将来性能预测。
(脱氮触媒的劣化层的判断内容)
下面，说明脱氮触媒101的劣化层的判断内容。图5是显示有关本发明的本实施方式的脱氮触媒管理方法中的脱氮触媒的劣化层的判断内容的说明图。
图5中，进行排烟脱氮装置100的劣化时，根据前次定期维修时间等所采用的各层的触媒的性能和由气体测量(日常管理)所得到的各层的性能，使用图6所示的图表等判断劣化的状况如何、或者哪一层劣化最严重(步骤S500)。图6是表示相对运转时间的设计脱氮率的变化及未反应(泄漏)NH3的变化的说明图(图表)。
然后，当步骤S500的判断结果为是排烟脱氮装置运用上的问题(步骤S501)时，比如当在排烟脱氮装置100的设计规范以上条件下使用的情况下、在设计NH3/NOx(摩尔比)以上条件下运用而泄漏NH3较多(超过了制造商推荐值5ppm)的情况下、在伴随燃料的变更(由低硫柴油变为高硫柴油时)而没有进行运用变更的情况下，可以推荐正确的运用，或者根据需要进行设计标准的变更。
另外，当步骤S500的判断结果为脱氮装置保养/设计上的问题(步骤S502)时，比如，排烟脱氮装置100的维修无法预测情况、脱氮触媒101的触媒成分的设计标准或者设计不良的情况下，改善维修无法预测部分及提议排除主要原因。这里，排烟脱氮装置100的维修无法预测情况是指比如不能充分进行NH3的注入(喷嘴堵塞等)情况、或者因气体流速或变流带来的灰尘堆积所造成的反应面积的减少或者腐蚀等的情况，脱氮触媒101的触媒成分的设计标准或者设计不良的情况是指比如没有进行处理排气中的触媒成分选择的情况、或者因触媒配置(蜂窝触媒的堆积)造成的灰尘堵塞等情况。
另外，作为改善维修无法预测部分及排除主要原因的提议，可以有通过考虑根据现状的SV值得到设计多造成过于累积而提议有关最佳触媒长度(7mm间距蜂窝触媒的情况下为300～500mm左右)。
此外，当步骤S500的判断结果为脱氮触媒性能低下(步骤S503)时，以除去劣化主要原因为目的进行再生处理(步骤S504～S508)。作为再生处理的种类，当与劣化主要原因无关而仅在入口侧劣化的情况下(步骤S504)通过在气体的流动方向反转已经劣化的触媒层来重新设置，就可以去除劣化。另外，也可以除去(切除或分离)劣化的部位来进行重新设置。
再有，当劣化主要原因为用水可以除去的情况(步骤S505)，通过水洗再生脱氮触媒层来进行重新设置。另外，当脱氮触媒101为物理性易坏物质时可以在设置于排烟脱氮装置100的状态下水洗来进行再生。
还有，关于步骤S504及S505的再生处理，详细记载在申请人已经提出专利申请的“脱氮触媒再生方法”(特願2002-181180、申请日2002年6月21日)中。
另外，当劣化主要原因为用药品可以除去的情况(步骤S506)，即不能用水洗除去的劣化主要原因(比如钒等)情况时，可以用草酸等的药品洗净该劣化主要原因来进行再生.再有还可以在洗净后实施干燥或加热处理，以恢复性能.更有，还进行产生的废液和废弃物的处理.
此外，当劣化主要原因为用研磨可以除去的情况(步骤S507)，即用水或者药品处理不能除去劣化主要原因的情况下，用喷砂材料或者砂砾研磨触媒表面来进行再生。但是由于因削减触媒本身而受到物理性损耗，因此该方法不适合于反复再生。
还有，当劣化主要原因不能除去时(步骤S508)，进行触媒成分的再浸渍(再涂敷)(步骤S509)。即，并不废弃劣化了的触媒而是通过直接或者粉碎并再次调整触媒成分来再生使用。
再有，当不能除去劣化主要原因时(步骤S508)，实现与新品触媒的更换(步骤S510)。即，当不能再利用情况下废弃劣化了的触媒，交换为新品触媒。但是，可以以更便宜的价格向使用者提供触媒长度为最佳长度的触媒。
(性能预测的内容)
图7是表示历经长年变化的管理和性能推移预测的说明图(图表)。如图7所示，脱氮触媒管理装置201通过对关于包含泄漏NH3的脱氮触媒101的性能的信息的历经长年变化进行管理，可以进行将来的性能预测，能够对各脱氮触媒判断脱氮触媒101的再生处理或者脱氮触媒101的交换处理的实施时期。
(脱氮触媒的再生运用所带来的价值的内容)
下面，说明脱氮触媒的再生运用所带来的价值的内容。图8是表示脱氮触媒的再生运用所带来的价值的内容的说明图。图8中，是表示今后采用将脱氮触媒取代交换为新品而交换为再生品的应用的情况下预想的价值。
作为条件，设发电站输出为500MW、触媒量约为724m3(181m3/层)、触媒层为4层、触媒数量为37440个(9360个/层)时，触媒单价为300～400万日元。然后，如图8所示，假设为劣化更换模式，则由10年间的收支可以设想有大约1亿日元/年·单元的价值。在此，即使减去日常管理(5百万日元/年·单元)及定期点检时的触媒性能掌握调查(10百万日元/2年·单元)的实施费用，也可以设想有大约0.9亿日元/年·单元的价值。
(脱氮触媒的追加处理)
下面，说明脱氮触媒的追加处理的内容。图9是表示排烟脱氮装置的其他构成的说明图。图9中的排烟脱氮装置100与图3中的排烟脱氮装置100相比较，是在脱氮触媒101A的上侧追加新的脱氮触媒901。这样，通过除已经配备的脱氮触媒101A～101D另外设置新的脱氮触媒901，可以不进行脱氮触媒101A～101D的交换处理或者再生处理而能提高排烟脱氮装置100的处理性能。
另外，也可以与脱氮触媒101A～101D的交换处理或者再生处理一起、进行追加处理。还有，在图9中追加的脱氮触媒901设置在脱氮触媒101A的上侧，但并不局限于此。因此，可以比如设置在脱氮触媒101D的下侧，或者设置在各脱氮触媒之间。再有，在图9中追加的脱氮触媒901仅有一个，但并不局限于此，也可以追加多个。
此外，图10及图11是表示由追加(增设)进行的模拟的一个例子的说明图。关于图10及图11是在脱氮触媒1001及脱氮触媒1002上追加脱氮触媒1101的例子。通过追加脱氮触媒1101，将“NO”由“20.3”减至“18.9”，将“NH3”由“2.3”减至“0.9”，将“综合脱氮率”由“86.5％”提高至“87.4％”。这样，通过向顾客展示图10及图11所示的例子，可以明确显示进行脱氮触媒的追加处理的效果。
(脱氮触媒的改变处理)
下面，说明脱氮触媒的改变处理。图12是表示排烟脱氮装置的其他构成的说明图。图12中的排烟脱氮装置100与图3中的排烟脱氮装置100相比较，是在脱氮触媒101D的再生处理时改变脱氮触媒的形状。图13及图14是表示脱氮触媒101D的改变处理内容的说明图。在平面上平行切断脱氮触媒101D而将其分割为两个脱氮触媒1201及脱氮触媒1202。然后，以脱氮触媒1201及脱氮触媒1202之间设置有规定间隔的方式将它们安装在排烟脱氮装置100中。
图13中脱氮触媒1201与脱氮触媒1202的宽度大致相同(都为宽度“w”)，但也可以如图14所示将其切断/分割为脱氮触媒1201(宽度“w1”)与脱氮触媒1202(宽度“w2”)的宽度不同。此时，如果由改变的脱氮触媒的位置等使各自的宽度不同则会更为有效。
另外，改变处理也可以不是在平面上平行切断而是在平面上以垂直或者任意的角度切断分离。进一步，也可以不是分割为2个而分割为3个或者这以上。还有，如上说明是在再生处理时实施改变处理，也可以不进行再生处理而仅进行改变处理。或者，也可以不是在再生处理时，而是在交换处理时实施同样的改变处理。
(脱氮触媒管理装置的其他功能的构成)
下面，对有关本发明的本实施方式的脱氮触媒管理装置的其他功能的构成进行说明。图15是显示有关本发明的本实施方式的脱氮触媒管理装置的其他功能的构成的说明图。另外，图15中对与图4所示的构成部分相同的构成部分赋予相同的符号而省略其说明。在图4所示的功能的构成中是根据关于作为管理的对象的排烟脱氮装置的脱氮触媒测量结果进行了判断，但图15所示的例子中，对成为管理的对象的排烟脱氮装置的脱氮触媒不进行测量，而是由有关其他的排烟脱氮装置的管理的信息来预测成为对象的排烟脱氮装置的脱氮触媒的性能，然后进行根据该预测的管理。
图15中，脱氮触媒管理装置201包括接收部401、性能除法数据库402、判断部403、输出部404、脱氮触媒管理信息数据库405、费用信息数据库406、征收金额决定部407、还有输入部1501而构成。
输入部1501接受有关成为预测性能的对象的排烟脱氮装置的设备规模及运转时间的信息的输入。输入部1501具体地说比如是通过省略图示的定点设备来实现其功能。另外，也可以由接收部401介由网络200而接受上述信息的输入。
然后，判断部403根据输入的有关排烟脱氮装置的设备规模及运转时间的信息，对相应排烟脱氮装置中所装载各脱氮触媒预测所述脱氮触媒性能。此时，使用累积在性能信息数据库402中的有关其他排烟脱氮装置的多个脱氮触媒的性能的信息或累积在脱氮触媒管理信息数据库405中的有关所述脱氮触媒的再生处理、所述脱氮触媒的交换处理或者新脱氮触媒的追加处理的实施时期的信息。然后，根据预测的性能，对各脱氮触媒判断所述脱氮触媒的交换处理或者所述脱氮触媒的追加处理的实施时期，由输出部404输出该判断结果，另外累积在脱氮触媒管理信息数据库中。
如上所述，根据本实施方式，对各脱氮触媒101测量脱氮触媒101的性能，根据测量的性能，由于对各脱氮触媒101判断是进行脱氮触媒101的再生处理或脱氮触媒101的交换处理中的哪一个，还是哪个处理都不进行，因此可以对各脱氮触媒101掌握其性能，根据其性能对各脱氮触媒101实施适当的处置，从而可以进行高效且经济的脱氮触媒101的管理.
另外，根据本实施方式，由于在根据测量的性能进行脱氮触媒101的再生处理时选择多种类的再生处理中的最佳再生处理，因此更为有效且经济。
还有，根据本实施方式，将进行与其他排烟脱氮装置中所使用的脱氮触媒101中已进行了再生处理的触媒的交换等，使用网络，对包括已休废弃的发电站的排烟脱氮装置的脱氮触媒101的多个脱氮触摸101进行综合性且一元化的管理，能够更容易地进行脱氮触媒101的更为适当的交换等的管理，从而可以抑制总成本。
另外，根据本实施方式，当判定为进行再生处理时，可以收取相对交换处理所需费用与再生处理所需费用间的差额成规定比例金额的费用。
此外，作为收取费用的其他方法，可以拥有脱氮触媒，并将所拥有的脱氮触媒向火力发电站、废弃物处理炉等有脱氮装置的设备出借。通过实施出借的脱氮触媒的定期维修时间的管理及日常管理来进行发电站的NOx处理。这些所使用的脱氮触媒，可以使用新品或者再生品。实施所有的管理和调查，进行NOX的处理交易(回避风险)。作为这些的代价，可以征收由脱氮触媒的设置费用及管理费用算出的使用费。通过这样，通过签订长期使用合同，还可以以比购买配置脱氮触媒更便宜的费用来取得环境对策。
另外，由于根据测量的性能、对各脱氮触媒101判断脱氮触媒101的再生处理或者脱氮触媒101的交换处理的实施时期，通过事先通知再生、交换时期，可以进行更有效的处置。
还有，在脱氮触媒101的日常管理中，通过进行各脱氮触媒101的入口及出口中的排气测量，并且在脱氮触媒的定期维修时间管理中采取各脱氮触媒101的样品、测量采取的样品的性能，可以得到有关脱氮触媒101的更为准确的信息。
更有，由于根据已经测量的有关其他的排烟脱氮装置的脱氮触媒的数据、来预测成为管理的对象的排烟脱氮装置的脱氮触媒的性能，所以可以不需成为管理的对象的排烟脱氮装置的性能的预测。因此，不必另外设置用于测量的设施，还可不需用于测量的劳力。
如上说明，根据本发明，可以综合性且一元化地进行脱氮触媒的管理，能够得到可以高效且经济地进行包括再生及交换的脱氮触媒的管理的脱氮触媒管理方法及脱氮触媒管理装置。
产业上的可利用性
如上所述，本发明通过进行排烟脱氮装置的脱氮触媒的管理，可以适用于进行包括再生、交换、追加、改变的脱氮触媒的维护的脱氮触媒管理方法及脱氮触媒管理装置中。

Claims (12)

1.一种脱氮触媒管理方法，是进行排烟脱氮装置的多个脱氮触媒管理的脱氮触媒管理方法，其特征在于，包括：
对各脱氮触媒测量所述脱氮触媒的性能的测量工序；和
判断工序，其根据所述测量工序所测量的性能，对各所述脱氮触媒判断是进行所述脱氮触媒的再生处理或是所述脱氮触媒的交换处理中的哪一个，还是所述任一处理均不进行，
所述测量工序通过在所述脱氮触媒的日常管理中进行各所述脱氮触媒的入口及出口中的排气的测量，来测量所述脱氮触媒的性能，
所述测量工序在所述脱氮触媒的定期维修时间管理中，采取各所述脱氮触媒的样品，通过测量采取的样品的性能来测量所述脱氮触媒的性能，
所述判断工序根据所述日常管理及所述定期维修时间管理中的测量结果进行判断，
在所述脱氮触媒的性能中包含出于各脱氮触媒的入口处的NH3浓度相对于NOx浓度的比例、即入口摩尔比＝入口NH3/入口NOx的考虑而计算出的脱氮率。
2.根据权利要求1所述的脱氮触媒管理方法，其特征在于，所述判断工序在根据所述测量工序测量的性能判断为进行所述脱氮触媒的再生处理的时候，选择多个种类的再生处理中的最佳的再生处理。
3.根据权利要求1所述的脱氮触媒管理方法，其特征在于，当由所述判断工序判断为进行所述交换处理时，还包括进行交换的交换工序，该交换工序所交换的是在其他排烟脱氮装置中所使用的脱氮触媒的进行了再生处理的触媒。
4.根据权利要求1所述的脱氮触媒管理方法，其特征在于，当由所述判断工序判断为进行所述再生处理时，还包括征收金额决定工序，其将相对所述交换处理所需费用与所述再生处理所需费用间的差额成规定比例的金额决定为征收金额。
5.根据权利要求1所述的脱氮触媒管理方法，其特征在于，还包括征收金额决定工序，其根据所述脱氮触媒的设置处理及管理所需的费用，决定对所述排烟脱氮装置的使用者的征收金额。
6.根据权利要求1所述的脱氮触媒管理方法，其特征在于，当由所述判断工序判断为进行所述交换处理时，还包括改变交换对象的脱氮触媒的形状的改变工序。
7.根据权利要求1所述的脱氮触媒管理方法，其特征在于，当由所述判断工序判断为进行所述交换处理时，还包括改变再生对象的脱氮触媒的形状的改变工序。
8.根据权利要求1所述的脱氮触媒管理方法，其特征在于，根据由所述测量工序测量的性能，所述判断工序由以下工序替代：对各所述脱氮触媒判断是进行所述脱氮触媒的再生处理、所述脱氮触媒的交换处理或者新脱氮触媒的追加处理中的至少一个，还是所述任一处理均不进行。
9.根据权利要求8所述的脱氮触媒管理方法，其特征在于，当由所述判断工序判断为进行所述追加处理时，还包括追加工序，其追加在其他排烟脱氮装置中所使用的脱氮触媒的进行了再生处理的触媒。
10.根据权利要求8所述的脱氮触媒管理方法，其特征在于，当由所述判断装置判断为进行所述追加处理时，还包括改变追加对象的脱氮触媒的形状的改变工序。
11.一种脱氮触媒管理方法，是进行排烟脱氮装置的多个脱氮触媒管理的脱氮触媒管理方法，其特征在于，包括：
对各脱氮触媒测量所述脱氮触媒的性能的测量工序；和
判断工序，其根据所述测量工序所测量的性能，对各所述脱氮触媒判断所述脱氮触媒的再生处理或者所述脱氮触媒的交换处理的实施时期，
所述测量工序，在所述脱氮触媒的日常管理中通过进行各所述脱氮触媒的入口及出口中的排气的测量，来测量所述脱氮触媒的性能，并且在所述脱氮触媒的定期维修时间管理中，采取各所述脱氮触媒的样品，通过测量所采取的样品的性能来测量所述脱氮触媒的性能，
所述判断工序，根据所述日常管理和所述定期维修时间管理中的测量结果，进行判断，
在所述脱氮触媒的性能中包含出于各脱氮触媒的入口处的NH3浓度相对于NOx浓度的比例、即入口摩尔比＝入口NH3/入口NOx的考虑而计算出的脱氮率。
12.根据权利要求11所述的脱氮触媒管理方法，其特征在于，根据所述测量工序所测量的性能，所述判断工序由以下工序替代：对各所述脱氮触媒判断所述脱氮触媒的再生处理、所述脱氮触媒的交换处理或者新的脱氮触媒的追加处理的实施时期。
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