DE2902706A1 - Verfahren zur regelung der ammoniakeinblasung bei einem trockenverfahren zur abgasdenitrierung - Google Patents

Verfahren zur regelung der ammoniakeinblasung bei einem trockenverfahren zur abgasdenitrierung

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DE2902706A1 DE19792902706 DE2902706A DE2902706A1 DE 2902706 A1 DE2902706 A1 DE 2902706A1 DE 19792902706 DE19792902706 DE 19792902706 DE 2902706 A DE2902706 A DE 2902706A DE 2902706 A1 DE2902706 A1 DE 2902706A1
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Description

Henkel, Kern, Feiler & H äiuel Patentanwälte
Registered Representatives before the J European Patent Office
Mitsubishi Jukogyo Kabushiki Kaisha,
Möhlstraße 37 Tokio, Japan D-8000München80
Tel.: 089/982085-87
Telex: 0529802 hnkl d Telegramme: ellipsoid
lh. Jan. 1979
2298
Verfahren zur Regelung der Ammoniakeinblasung bei einem Trockenverfahren zur Abgasdenitrierung
Beschreibung
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Regelung der Ammoniakeinblasung bei einem Trockenverfahren zur Abgasdenitrierung .
Als Trockenverfahren für die Abgasdenitrierung wird derzeit verbreitet ein katalytisches Denitrierungsverfahren angewandt, bei dem Stickoxide (NO ) in einem Verbrennungsabgas und Ammoniak (NH3), das von außen in die Anlage eingeblasen und mit dem Abgas vermischt wird, einer katalytischen Reaktion mit einem Aktivator auf einer Katalysatoroberfläche unterworfen und in unschädlichen Stickstoff und Wasser zersetzt werden. Außerdem wird derzeit ein nicht-katalytisches Denitrierungsverfahren, bei dem NO und NH-, unter Zersetzung einer Dampfphasenreaktion in einem hohen Temperaturbereich unterliegen, zur Anwendungsreife entwickelt.
Allerdings liegt der größte Teil des in einem Verbrennungsabgas enthaltenen NO als NO vor, dessen Anteil je nach den
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Temperaturbedingungen, wie Verbrennungstemperatur oder dergleichen, bis zu einem gewissen Grad variiert. Bei jedem der genannten Denitrierungsverfahren läuft jedoch ein Prozeß ab, bei dem eine äquivalente Reaktion zwischen NO und NH3, d.h. die folgende Reaktion:
4N0 + 4NH3 + O2 4N2 + 6H3O
als die Hauptreaktion angesehen wird, wobei NO zersetzt und beseitigt wird, indem unter automatischer Regelung NH3 in einer Menge entsprechend dem zu zersetzenden NO-Äquivalent oder einer etwas größeren NO -Menge eingeblasen wird.
Bei diesem bisherigen Verfahren zur Regelung der NH3-EXnblasung wird die im Abgas enthaltene NO -Menge gemessen bzw. gespeichert, indem die NO -Konzentration mit der Abgas-Durchsatzmenge multipliziert wird, und die einzublasende NH3-Menge wird durch Multiplikation des Meßsignals mit einem vorgesehenen NH3/NO -Verhältnis eingestellt. Da hierbei dieses Verhältnis von Hand eingestellt oder festgelegt wird, bleibt dieses Verhältnis konstant. Das bisherige Verfahren ist daher mit folgenden Mangeln behaftet:
1. Obgleich die NO -Konzentration mittels eines automatischen Analysators gemessen wird, ist vor der Umwandlung der Meßergebnisse in übertragungssignale und vor ihrer Ausgabe eine Verzögerung von einer Minute oder mehr vorhanden, und zwar hauptsächlich aufgrund einer Verzögerung im Analysatorsystem, beispielsweise bedingt durch einen Gasaustausch in einer Probenleitung, so daß eine beträchtliche Verzögerung in die Nachführung der NH3-Einführmenge eingeführt wird und infolgedessen die Denitrierungsleistung einer schnellen Änderung nicht zu folgen vermag.
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2. Die Geschwindigkeit der Denitrierungsreaktion zwischen NO und NH- schwankt temperaturabhängig, und die Temperaturabhängigkeit der Denitrierungsleistung variiert in Abhängigkeit von der Art des Katalysators, so daß bei konstantem NH3/NO -Verhältnis nicht immer eine flache Denitrierungs-Leistungskurve erzielt werden kann.
3. Wenn die Abgastemperatur sinkt (z.B. auf 3000C oder darunter), ergibt sich eine Verunreinigung (poisoning) des Katalysators wegen der Absorption von NH3 an der Katalysatoroberfläche und aufgrund des durch die Reaktion zwischen NO im Abgas und NH- gebildeten Ammoniumsalzes, so daß es nötig wird, das NH-/NO -Verhältnis zu verkleinern; beim bisherigen Verfahren wurde daher in einem niedrigen Temperaturbereich die NH3-Einführung beendet, um den Denitrierungsprozeß zu unterbrechen.
4. Bei einer TemperaturSenkung nimmt außerdem die Absorptionsmenge an NH3 auf der Katalysatoroberfläche zu, während bei einem Temperaturanstieg das bei niedriger Temperatur absorbierte NH3 freigegeben und im Abgas dispergiert wird, so daß das NH-/NO -Verhältnis im Abgas ansteigt
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und »dabei NH3 mit dem Gas am Auslaß der Denitrierungsvorrichtung austritt. Dies hat nicht nur ungünstige Auswirkungen auf zugeordnete, diesem Auslaß nachgeschaltete Geräte (z.B. einen Lufterhitzer) zur Folge, vielmehr kann dieses ausgeströmte NH3 möglicherweise zu einer bedeutsamen Ursache für sekundäre Umweltverschmutzung werden.
Aufgabe der Erfindung ist die Ausschaltung der geschilderten Mängel und Nachteile der bisherigen Verfahren durch Schaffung eines verbesserten Verfahrens zur Regelung der Einblasung bzw. Einführung von NH3 bei einem Verfahren der genannten Art unter Regelung des NH-/NO -Verhältnisses.
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Diese Aufgabe wird bei einem Verfahren zur Regelung der Ammoniakeinblasung bei einem Trockenverfahren zur Abgasdenitrierung, bei welchem Ammoniak in ein Stickoxide enthaltendes Verbrennungs-Abgas eingeblasen und mit dem Abgas vermischt wird, um die Stickoxide zu zersetzen und damit zu beseitigen, erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß mindestens eine erste Prozessoreinheit eingesetzt wird, in welcher auf der Basis einer Beziehung zwischen einer gegebenen Stickoxidkonzentration und einer numerischen Größe für einen Verbrennungswert, wie Brennstoffdurchsatzmenge, Verbrennungsluftdurchsatzmenge , Abgasdurchsatzmenge, Speisewasserdurchsatzmenge oder Durchsatzmenge des erzeugten Dampfes, zunächst bzw. vorläufig die Menge an Stickoxiden als Funktion dieser numerischen Größe abgeleitet und gespeichert wird, daß eine zweite Prozessoreinheit eingesetzt wird, in welcher auf der Basis der Beziehung zwischen der Abgastemperatur und der Denitrierungsleistung ein Ammoniak/Stickoxid-Verhältnis als Funktion der Abgastemperatur zunächst bzw. vorläufig abgeleitet und gespeichert wird, und daß die optimale, einzublasende Ammoniakmenge dadurch bestimmt wird, daß die Stickoxidmenge, die durch Eingabe der numerischen Größe für die Verbrennungsgröße in der ersten Prozessoreinheit bestimmt worden ist, mit einem Ammoniak/Stickoxid-Verhältnis multipliziert wird? das durch Eingabe der Abgastemperatur oder einer auf diese bezogenen numerischen Größe in die zweite Prozessoreinheit bestimmt worden ist.
In abgewandelter Ausführungsform kennzeichnet sich die Erfindung dadurch, daß eine dritte Prozessoreinheit vorgesehen wird, in welcher auf der Basis einer Beziehung zwischen einer Zeitänderungsgröße oder -rate der Abgastemperatur und dem Ammoniak/Stickoxid-Verhältnis ein charakteristischer bzw. Kennlinienfaktor zur Korrektur des genannten Verhältnisses als Funktion der Zeitänderungsgröße vorläufig abgeleitet und gespeichert wird, und daß die Multiplikation unter Korrektur durch die dritte Prozessoreinheit erfolgt.
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Im folgenden sind bevorzugte Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand der beigefügten Zeichnung näher erläutert. Es zeigen:
Fig. 1A und 1B Fließdiagramme zur Veranschaulichung eines bevorzugten Ausführungsbeispiels des erfindungsgemäßen Verfahrens,
Fig. 2 eine graphische Darstellung der Beziehung zwischen der Abgastemperatur und der Abgasdurchsatzmenge sowie dem Denitrierungsgrad,
Fig. 3 eine graphische Darstellung der Abhängigkeit der
austretenden NH3-Menge von der Abgastemperatür und dem NH3/NO -Verhältnis und
Fig. 4 ein Fließdiagramm zur Verdeutlichung eines anderen Ausführungsbeispiels des erfindungsgemäßen Verfahrens.
Gemäß den Fig. 1A und 1B, von denen letztere ersterer entspricht, aber eine schematisierte Darstellung des Verbrennungssystems enthält, wird ein Brennstoff A einer Brennervorrichtung B, etwa einem Sinterofen, einem Brennofen oder dergleichen, zugeführt. Dabei entsteht in der Vorrichtung B ein NO -haltiges Abgas C', das in einem Rauchrohr C mit über eine Leitung 14 zugeführtem NH-, vermischt wird, um NO zu
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reduzieren und zu zersetzen. Das Gemisch wird dann zu einer Denitrierungsvorrichtung D geführt, in welcher das Gasgemisch mit einem Denitrierungs-Katalysator mit körniger, wabenartiger, rohr- oder plattenförmiger Gestalt in Berührung gebracht und dabei NO zu Stickstoff und Wasser zersetzt wird. Hierauf wird das Gas als behandeltes Abgas E1 über einen Luftvorwärmer H, einen Staubsammler K und ein Sauggebläse J durch ein Rauchrohr E aus der Anlage abgeführt.
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Bei der beschriebenen Denitrierungsvorrichtung hängt die Denitrierungsleistung von der Temperaturkennlinie der Katalysator-Wirksamkeit ab, so daß die Reaktionsgeschwindigkeit zwischen NO und NH, nicht konstant ist. Wenn beispielsweise das NH,/NO -Verhältnis konstant ist, ergibt sich die Beziehung zwischen der Abgastemperatur am Katalysator einerseits und der Denitrierungsgeschwindigkeit sowie der Abgas-Durchsatzmenge andererseits aus Fig. 2.
Die ausgezogene Linie a gemäß Fig. 2 veranschaulicht die Beziehung zwischen der Abgastemperatur und der Denitrierungsgröße bzw. -grad bei konstanter Abgas-Durchsatzmenge. Wie aus dieser Kurve hervorgeht, verbessert sich der Denitrierungsgrad mit zunehmender Abgastemperatur. Bei sich erhöhender Abgastemperatur, d.h. unter Bedingungen hoher Belastung, steigt jedoch die Abgas-Durchsatzmenge auf die durch die strichpunktierte Linie b angedeutete Weise an, wobei bei ansteigender Abgas-Durchsatzmenge bei konstanter Abgastemperatur der Denitrierungsgrad im allgemeinen abnimmt (nicht dargestellt). Im Fall einer praktischen Beziehung zwischen Abgastemperatur und Denitrierungsverhältnis bzw. -grad ergibt sich daher ein niedriger Denitrierungsgrad bei hoher Temperatur und bei niedriger Temperatur, wie durch die gestrichelte Linie c angedeutet, während der Denitrierungsgrad anderweitig eine im wesentlichen flache Temperaturabhängigkeitskurve besitzt.
Beim erfindungsgemäßen Verfahren wird daher auf der Grundlage der Beziehung zwischen der Temperatur des Abgases C1 und der Denitrierungsleistung ein NH,/NO -Verhältnis vorläufig als Funktion der Abgastemperatur abgeleitet, so daß in einem Schwer last- und Hochtemperaturbereich das NH.,/NO -Verhältnis erhöht werden kann, um eine Verringerung des Denitrierungsgrads zu verhindern, während in einem Leichtlast- und Niedertemperaturbereich dieses Verhältnis verkleinert werden kann,
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um die Absorptionsmenge von NH3 auf dem Katalysator zu verringern. Das abgeleitete NEU /NO -Verhältnis wird dabei als Funktion der Abgastemperatur in einem in Fig. 1A mit 4 bezeichneten Prozessor (II) gespeichert.
Sodann wird ein Ausgangssignal 1-1 eines Strömungsmessers 1 für Brennstoff A oder ein Wasserzufuhr- oder Dampfdurchsatzmengensignal 1-2 einem in Fig. 1A mit 2 bezeichneten Funktionsgenerator bzw. Prozessor (I) eingegeben, in welchem das Produkt aus der Durchsatzmenge des Abgases C' und der NO -Konzentration, d.h. die NO -Menge, vorläufig als Funktion der Verbrennungsbedingungen (d.h. Brennstoffdurchsatzmenge, Verbrennungsluft-Durchsatzmenge usw.) gespeichert und dabei ein NO -Mengensignal 2-1 erzeugt und zu einer Multiplizierschaltung 10 geliefert wird. Andererseits wird ein Ausgangssignal 3-1 von einem Temperaturfühler oder -detektor 3 für das Abgas C durch den Temperaturkennlinienprozessor 4 (Prozessor (II)) in ein NEU/NO -Kennliniensignal 4-1 umgewandelt. Dieses Signal 4-1 wird erforderlichenfalls zu einem Prozessor 5 übermittelt, durch den es mit einem gewünschten oder SoIl-NHo/NO -Verhältnissignal G-1 für Dauerbetrieb multi-
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pliziert wird, das von einem üblichen Handregler G geliefert wird.(Dieses Verhältnis kann ersichtlicherweise willkürlich auf manuellem Wege am Handregler G eingegeben und benutzt werden, wenn eine willkürliche Soll-Denitrierungsgröße eingestellt werden soll.) Dabei wird ein NH3/N0 -Verhältnissignal 5-1 abgeleitet, das sodann zur Multiplizierschaltung 10 geleitet wird; wahlweise kann das NH3/NO -Kennliniensignal 4-1 unmittelbar zur Multiplizierschaltung 10 geleitet werden. In letzterer wird das NO -Mengensignal 2-1 mit dem NH,/NO -Kennliniensignal 4-1 oder dem NH-./N0 -Verhältnissignal 5-1 multipliziert, so daß ein NH3-ZUfuhreinstellsignal 10-1 erhalten wird. Dieses Signal 10-1 wird zu einem NH3-Einblasmengenregler 11 übertragen, der ein Regelventil ansteuert. Die NH3- bzw. Ammoniakdurchsatzmenge F wird ebenfalls durch einen Strömungsmesser 12 gemessen, und das Meß-
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signal wird zu Steuer- oder Regelzwecken zum ΝΗ-,-Einblasmengenregler 11 übermittelt.
Das genannte Temperatursignal 3-1 für das Abgas C kann durch ein Signal einer auf die Abgastemperatur bezogenen numerischen Größe ersetzt werden, beispielsweise einer numerischen Größe, welche die Größe der Verbrennung angibt, etwa Brennstoff durchsatzmenge , Verbrennungsluftdurchsatzmenge oder Abgasdurchsatzmenge einer Abgasquelle bzw. Speisewasserdurchsatzmenge oder Durchsatzmenge des erzeugten Dampfes im Fall eines Kessels (Signal 1-2 gemäß Fig. 1A).
Wenn außerdem die Temperatur des Abgases C variiert, ändert sich die Menge des am Katalysator absorbierten NH3, wobei Absorptions- und Freisetzerscheinungen auftreten. Bei einem Temperaturanstieg wird jedoch eine ausgeglichene (balanced) Absorptionsmenge herabgesetzt, und wenn die Temperatur plötzlich ansteigt, wird das absorbierte NH3 vorübergehend freigesetzt und (im Abgas) dispergiert (wobei die Freigabe- und Dispersionsgeschwindigkeit der Zeitänderungsgröße der Abgastemperatur proportional ist), wodurch die NH3-Konzentration im Rauchrohr E ansteigt und somit die entweichende NH3-Menge ζ un immt.
Im folgenden ist diese Erscheinung anhand von Fig. 3 erläutert. Wenn sich die Abgastemperatur auf die durch die ausgezogene Kurve d gezeigte Weise zeitabhängig ändert, zeigt bei einem konstanten NH-,/NO -Verhältnis (ausgezogene Kurve e) die NH3-Konzentration im Rauchrohr E eine vorübergehende Spitze (ausgezogene Kurve d-2). Ersichtlicherweise tritt dabei ein NH3-Verlust auf, was einen ungünstigen Einfluß auf die dem Rauchrohr E nachgeschalteten Einrichtungen hat.
Erfindungsgemäß wird daher im Prozessor (III), d.h. im Temperaturkennlinienprozessor 4, ein NH.,/NO -Verhältnis ein-
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gestellt und gespeichert, so daß dieses bei niedriger Tempe-
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ratur eine geringe Größe besitzen kann, um die NH3~Absorptionsmenge am Katalysator zu verringern. Dabei wird, wie durch die gestrichelte Kurve g-1 in Fig. 3 gezeigt, das NH3/NO -Verhältnis bei niedriger Temperatur verringert, so daß die am Katalysator absorbierte NH^-Menge verringert werden kann.
Bei einem anderen, in Fig. 4 dargestellten Ausführungsbeispiel der Erfindung ist zur Verhinderung eines NH^-Austritts bei einem Temperaturanstieg ein Temperaturänderungsgrößen-Prozessor 8 (Prozessor (III)) vorgesehen, in welchem auf der Grundlage einer Beziehung zwischen einer Zeitänderungsgröße der Temperatur des Abgases G1 und eines NH3/NOx-Verhältnisses zunächst ein Kennfaktor zur Berichtigung des NH-,/NO -Verhältnisses als Funktion der Temperatur-Zeitänderungsgröße abgeleitet und gespeichert wird, wobei ein Temperatursignal 3-1 zum genannten Prozessor 8 geliefert wird, der ein negatives Signal zur Herabsetzung des NH3/NOx-Verhältnisses bei einem Temperaturanstieg (vgl. ausgezogene Kurve d-2 in Fig.3) als NH3/NO -Verhältnis-Korrektursignal 8-1 erzeugt. Dieses Signal 8-1 wird einer Multiplizierschaltung 9 zugeführt, in welcher das Signal 8-1 mit dem NH->/NO -Kennliniensignal 4-1 oder dem NH3/NOx-Verhältnissignal 5-1 vom erwähnten Temperaturkennlinienprozessor 4 bzw. vom Prozessor 5 multipliziert wird. Das Produktsignal wird dann als korrigiertes NH-3 /NO -Verhältnissignal 9-1 zur Multiplizier schaltung 10 übertragen. Die auf die Multiplizierschaltung 10 folgenden Signalflußwege entsprechen denen nach Fig. 1.
Im folgenden ist die Wirkungsweise des vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispiels anhand von Fig. 3 erläutert. Bei niedriger Temperatur besitzt das ΝΗ-,/ΝΟ -Verhältnis, wie erwähnt, etwas niedrigere Werte (vgl. Kurve g-1), so daß die NH3~Konzentration im Rauchrohr E ebenfalls auf einem etwas niedrigeren Wert als dem der ausgezogenen Kurve f (vgl. gestrichelte Kurve h-1) bleibt. Bei einem Temperaturanstieg (ausgezogene Kurve d-2) wird die Temperaturänderungs-Ausgangs-
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größe negativ, wobei sich vorübergehend niedrige Werte des NEU/NO -Verhältnisses (vgl. gestrichelte Kurve g-2) ergeben, so daß selbst bei Hinzufügung des vom Katalysator freigesetzten NHg die NH3-Konzentration im Rauchrohr E, wie durch die gestrichelte Linie h-2 dargestellt, keinen Spitzenwert erreicht und somit in stabiler Weise die NH3-Leck- bzw. -Austrittsmenge verringert werden kann.
Die Ausführungsbeispiele des erfindungsgemäßen Verfahrens nach Fig. 1 und 4 lassen sich weiterhin derart abwandeln, daß die NH3-Konzentration im behandelten Gas E1 durch einen Analysator 6 gemessen wird, das Meßsignal zu einem NH3-Konzentrationsregler 7 übertragen wird, in welchem eine Abweichung dieses Signals von einem NH3-Sollwert, der als weiteres Eingangssignal 7-0 zum Regler 7 übertragen wird, als NH3-Konzentrationsregelsignal 7-1 abgeleitet und ausgegeben wird, und entweder das Ausgangssignal 7-1 zum erwähnten Handregler G übertragen und an diesem zum Korrigieren des gewünschten NH3/NO -Verhältnisses zu dem das gewünschte bzw. SoIl-NHο/NO -Verhältnis im Dauerbetrieb darstellenden Signal hinzu-
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addiert oder von ihm subtrahiert wird, oder aber das Ausgangssignal 7-1 unmittelbar zum Prozessor 5 übertragen wird, in welchem es zum Korrigieren des NH-,/NO -Kenn linien Signa Is 4-1
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diesem hinzuaddiert oder von ihm subtrahiert wird. Im Fall dieser Abwandlung können selbst bei einer Änderung der Verbrennungsbedingungen in der Brennervorrichtung B, die zu einer Änderung der Denitrierungsleistung und somit zu einer Abweichung vom optimalen NH-./NO -Verhältnis führt, dieses Verhältnis korrigiert und die NH3-LeCk- oder -Austrittsmenge auf einem Mindestwert gehalten werdein.
Es ist darauf hinzuweisen, daß das erfindungsgemäße Verfahren nicht auf die beschriebene katalytische Denitrierung beschränkt, sondern gleichermaßen auf eine nicht-katalytische Denitrierung anwendbar ist. Im letzteren Fall wird als
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Temperatursignal (entsprechend Signal 3-1 nach Fig. 1 und 4) die gemessene Abgastemperatur der Reaktion zwischen NH^ und NO in der Brennervorrichtung (Vorrichtung B nach Fig. 1 und 4) benutzt, wobei in einem Prozessor (II) (Prozessor 4 nach Fig. 1) zunächst ein NH.,/NO -Verhältnis als Funktion
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der Abgastemperatur abgeleitet und gespeichert wird, und zwar auf der Grundlage einer Beziehung zwischen der Abgastemperatur der Reaktion zwischen NH-. und NO und der Denitrierungsleistung. Sodann wird, ähnlich wie beim vorherigen katalytischen Denitierungsverfahren, ein optimales
NH.,/NO -Verhältnis eingestellt, wobei NH, über eine Leitung Jx j
15 gemäß Fig. 1 und 4 in die Brennervorrichtung eingeblasen wird.
Die Wirkungen oder Vorteile des beschriebenen Verfahrens gemäß der Erfindung lassen sich wie folgt zusammenfassen:
1. Da die Ableitung oder Messung des NOx~Gehalts im Abgas
in der Weise erfolgt, daß ein NO -Mengensignal durch Eingabe eines Signals für Brennstoffdurchsatz, Abgasdurchsatz, Speisewasserdurchsatz oder Dampfliefermenge in den Prozessor (I) erzeugt wird, in welchem die Beziehung zwischen ,diesen Durchsatzmengen und der NO -Menge vorläufig
bzw. zunächst gespeichert und das erzeugte NO -Mengensignal als Signal zur Regelung der Einblasmenge an NH, benutzt wird, ist das Ansprechverhalten schneller als im Fall des eingangs unter 1. genannten Ausgangssignals des NO -Analysators beim bisherigen Regelverfahren, so daß die Denitrierungsleistung auch einer plötzlichen Änderung zu folgen vermag.
2. Da ein Prozessor (II) benutzt wird, der auf der Grundlage der Beziehung zwischen der Abgastemperatur und der Denitrierungsleistung die Aktivitäts-Temperaturkennlinie eines Katalysators bei einem katalytischen Denitrierungsverfahren oder die Reaktions-Temperaturkennlinie bei einem nicht-
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katalytischen Denitrierungsverfahren berücksichtigt, und das NHo/NO -Verhältnis zunächst bzw. vorläufig als Funktion der Abgastemperatur gespeichert wird, kann stets ein optimales NEU/NO -Verhältnissignal geliefert werden, wodurch eine flache Kennlinie des Denitrierungsgrads erreicht wird (Verbesserung gegenüber dem eingangs unter 2. genannten Nachteil des bisherigen Verfahrens).
3. Da ein optimales NH-,/NO -Verhältnis auch im Fall einer großen Änderungsbreite der Abgastemperatur eingestellt werden kann, kann dann, wenn das genannte Verhältnis vorläufig oder zunächst eingestellt und derart im Prozessor (II) gespeichert wird, daß die Größe dieses Verhältnisses bei niedriger Temperatur verringert werden kann, um die NH3-Absorptionsmenge auf dem Katalysator herabzusetzen und dadurch eine Katalysatorverunreinigung zu verhindern, die Notwendigkeit für eine Unterbrechung der Denitrierung durch Beendigung der NH3-Einblasung, wie eingangs unter 3. erläutert, vermieden werden, so daß eine kontinuierliche Denitrierung möglich wird.
4. Da eine Verringerung der NH3-Leck- oder -Austrittsmenge durch Anordnung des Prozessors (III) erreicht werden kann, welcher das NH,/NO -Verhältnis entsprechend einer gemessenen Zeitänderungsgröße der Abgastemperatur zu korrigieren vermag, kann das NH3 wirksam eingesetzt werden. Außerdem werden dabei eine sekundäre Umweltverschmutzung sowie ungünstige Einflüsse auf die der Denitrierungsvorrichtung nachgeschalteten Einrichtungen verhindert (Verbesserung des eingangs unter 4. genannten Nachteils des bisherigen Verfahrens).
5. Es kann eine willkürlich gewählte gewünschte bzw. SoIl-Denitrierungsgröße realisiert werden, indem der an sich bekannte NH-./NO -Verhältnisgeber oder -wähler vorgesehen und ein das gewünschte NH3/NO -Verhältnis im Dauerbetrieb
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angebendes Signal, das willkürlich in diesen Wähler eingegeben wird, mit einem vom genannten Prozessor (II) gelieferten ΝΗ-,/ΝΟ -Verhältnissignal multipliziert wird.
6. Indem zusätzlich eine Schaltung vorgesehen wird, in welcher nach der Ableitung eines Abweichsignals in bezug auf einen NH-j-Sollwert von einem die NH3-Konzentration im behandelten Gas angebenden Signal das Abweichsignal als NH3-Konzentrationssignal rückgekoppelt wird, und zwar auch dann, wenn sich die Verbrennungsbedingungen unter Änderung der Denitrierungsleistung geändert haben und mithin das optimale NH3/NO -Verhältnis eine Abweichung erfahren hat, können entsprechende Korrekturen durchgeführt und die ausgetretene NH3~Menge auf einem Minimum gehalten werden.
7. Die Regelung der NH3-Einblasung läßt sich auch bei einer Denitrierungsvorrichtung leicht durchführen, bei welcher ein nicht-katalytisches und ein katalytisches Denitrierungsverfahren in Kombination miteinander durchgeführt werden.
Obgleich die Erfindung vorstehend in bevorzugten Ausführungsbeispielen erläutert ist, sind dem Fachmann selbstverständlich verschiedene Änderungen und Abwandlungen möglich, ohne daß vom Rahmen der Erfindung abgewichen wird.
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Claims (2)

Henkel, Kern, Feiler & Häiu&I Patentanwälte Registered Representatives before the European Patent Office Mitsubishi Jukogyo Kabushiki Kaisha, Möhlstraße 37 Tokio, Japan D-8000 München 80 Tel.: 0 89/98 20 85-87 Telex: 0529802 hnkl d Telegramme: ellipsoid 2298 24. Jan. 1979 Verfahren zur Regelung der Ammoniakeinblasung bei einem Trockenverfahren zur Abgasdenitrierung Patentansprüche
1. Verfahren zur Regelung der Ammoniakeinblasung bei einem Trockenverfahren zur Abgasdenitrierung, bei welchem Ammoniak in ein Stickoxide enthaltendes Verbrennungs-Abgas eingeblasen und mit dem Abgas vermischt wird, um die Stickoxide zu zersetzen und damit zu beseitigen, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens eine erste Prozessoreinheit eingesetzt wird, in welcher auf der Basis einer Beziehung zwischen einer gegebenen Stickoxidkonzentration und einer numerischen Größe für einei Verbrennungswert, wie Brennstoffdurchsatzmenge, Verbrennungsluftdurchsatzmenge, Abgasdurchsatzmenge, Speisewasserdurchsatzmenge oder Durchsatzmenge des erzeugten Dampfes, zunächst bzw. vorläufig die Menge an Stickoxiden als Funktion dieser numerischen Größe abgeleitet und gespeichert wird, daß eine zweite Prozessoreinheit eingesetzt wird, in welcher auf der Basis der Beziehung zwischen der Abgastemperatur und der Denitrierungsleistung ein Ammoniak/Stickoxid-Verhältnis als Funktion der Abgastemperatur zunächst bzw. vorläufig
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abgeleitet und gespeichert wird, und daß die optimale, einzublasende Ammoniakmenge dadurch bestimmt wird, daß die Stickoxidmenge, die durch Eingabe der numerischen Größe für die Verbrennungsgröße in der ersten Prozessoreinheit bestimmt worden ist, mit einem Ammoniak/Stickoxid-Verhältnis multipliziert wird, das durch Eingabe der Abgastemperatur oder einer auf diese bezogenen numerischen Größe in die zweite Prozessoreinheit bestimmt worden ist.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine dritte Prozessoreinheit vorgesehen wird, in welcher auf der Basis einer Beziehung zwischen einer Zeitänderungsgröße oder -rate der Abgastemperatur und dem Ammoniak/-Stickoxid-Verhältnis ein charakteristischer bzw. Kennlinienfaktor zur Korrektur des genannten Verhältnisses als Funktion der Zeitänderungsgröße vorläufig abgeleitet und gespeichert wird, und daß die Multiplikation unter Korrektur durch die dritte Prozessoreinheit erfolgt.
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DE2902706A 1978-01-24 1979-01-24 Verfahren zur Regelung der Ammoniakeinblasung bei einem Trockenverfahren zur Abgasdenitrierung Expired DE2902706C2 (de)

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DE2902706A Expired DE2902706C2 (de) 1978-01-24 1979-01-24 Verfahren zur Regelung der Ammoniakeinblasung bei einem Trockenverfahren zur Abgasdenitrierung

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US (1) US4314345A (de)
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