ES2637625T3

ES2637625T3 - Dispositivo de control de aparato de desnitración, aparato de desnitración provisto del dispositivo, instalación de caldera provista del dispositivo y método de control del aparato de desnitración

Info

Publication number: ES2637625T3
Application number: ES11747080.7T
Authority: ES
Inventors: Taketoshi Yamaura; Yoshihiro Deguchi; Nobuyuki Ukai; Susumu Okino; Tatsuto Nagayasu
Original assignee: Mitsubishi Hitachi Power Systems Ltd
Current assignee: Mitsubishi Power Ltd
Priority date: 2010-02-26
Filing date: 2011-01-06
Publication date: 2017-10-13
Anticipated expiration: 2031-01-06
Also published as: EP2540380B1; EP2540380A4; CA2783419A1; JP5337077B2; CA2783419C; JP2011177635A; WO2011105116A1; CN102655927B; US8748187B2; CN102655927A; US20120230898A1; EP2540380A1

Abstract

Un sistema de control (20) para un dispositivo de eliminación de NOx (3) que comprende una pluralidad de toberas (13) para introducir un reactivo en un gas de escape que fluye en un conducto (12), comprendiendo el sistema de control (20): un dispositivo de medición de temperatura (21, 22) para medir una distribución de temperatura del gas de escape en el que las toberas (13) han introducido el reactivo, en donde el dispositivo de medición de temperatura (21, 22) comprende fibras ópticas (26) dispuestas en superficies de pared adyacentes (12a, 12b) que forman el conducto (12); una porción de análisis configurada para obtener una función de la intensidad de señal con respecto a una longitud de onda predeterminada desde un espectro de emisión (RS) medido en realidad por el dispositivo de medición de temperatura (21, 22), en donde la porción de análisis está configurada para obtener la función de la intensidad de señal con respecto a una longitud de onda predeterminada para un espectro de absorción teórica de vapor contenido en el gas de escape que fluye en el conducto (12); un dispositivo de cálculo de distribución de concentración de reactivo (23) configurado para calcular la distribución de concentración del reactivo introducido en el gas de escape basándose en la distribución de temperatura de gas de escape calculada en el dispositivo de medición de temperatura (21, 22); un dispositivo de ajuste de nivel de pulverización de reactivo (24) configurado para determinar un caudal del reactivo que las toberas (13) deben introducir de acuerdo con la distribución de concentración calculada en el dispositivo de cálculo de distribución de concentración de reactivo (23); y un dispositivo de control de válvula (25) para controlar un grado de apertura de las válvulas de control de caudal (15) de manera que las toberas (13) introduzcan el reactivo en el gas de escape con el caudal determinado en el dispositivo de ajuste de nivel de pulverización de reactivo (24).

Description

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DESCRIPCION

Dispositivo de control de aparato de desnitracion, aparato de desnitracion provisto del dispositivo, instalacion de caldera provista del dispositivo y metodo de control del aparato de desnitracion

{Campo tecnico}

La presente invencion se refiere a un sistema de control para un dispositivo de eliminacion de NOx, a un dispositivo de eliminacion de NOx provisto del mismo, a una instalacion de caldera provista del mismo y a un metodo de control de un dispositivo de eliminacion de NOx, y en concreto se refiere al control de la distribucion de concentracion de un agente reductor pulverizado en gas de escape.

{Antecedentes de la tecnica}

Por lo general, en un dispositivo de eliminacion de NOx se pulveriza un agente reductor en gas de escape en una trayectoria de humo y los oxidos de nitrogeno contenidos en el gas de escape se eliminan en forma de nitrogeno y agua mediante reacciones qulmicas con un catalizador. El agente reductor pulverizado en el gas de escape se evapora y la temperatura del gas de escape se reduce en este momento debido al calor latente de evaporation.

Las condiciones de pulverization del agente reductor se ajustan midiendo la temperatura del gas de escape a la que se pulveriza el agente reductor durante el funcionamiento de prueba de la instalacion de caldera. El dispositivo de eliminacion de NOx se emplea durante el funcionamiento real de la instalacion de caldera en el mismo estado que el estado del mismo despues de que se hayan ajustado las condiciones de pulverizacion del agente reductor durante el funcionamiento de prueba de la instalacion de caldera.

En las divulgaciones de los documentos JP H8-233668A y JP H6-221932A se mide de manera optica la temperatura del gas de escape a la que se pulveriza el agente reductor.

Para controlar las condiciones de pulverizacion del agente reductor durante el funcionamiento real de la instalacion de caldera se realiza un control del caudal del agente reductor pulverizado en el gas de escape midiendo la concentracion de oxido de nitrogeno y la concentracion de agente reductor (por ejemplo, patentes JP H7-60066A y JP 2003-290630A).

El documento 2357331A1 divulga un dispositivo purificador de gas de escape que incluye una unidad de inyeccion de agua-urea aguas arriba de una unidad de medicion de concentracion. La unidad de medicion de concentracion incluye una unidad de emision de luz para emitir rayos laser en una region de longitud de onda absorbida por el amoniaco y una unidad informatica que calcula la concentracion de amoniaco a partir de una senal de luz recibida detectada por una unidad receptora de luz. La intensidad de la luz recibida de los rayos laser es {Sumario de la invencion}

{Problema tecnico}

Sin embargo, en las invenciones desveladas en los documentos JP H7-60066A y JP 2003-290630A existe un problema puesto que la distribucion de concentracion del agente reductor no alcanza la distribucion de concentracion deseada cuando se bloquea una tobera, etc., incluso en el caso de que el nivel de pulverizacion del agente reductor se mantenga constante, y de que la eficiencia de los dispositivos de eliminacion de NOx disminuya en consecuencia.

La presente invencion se ha concebido a la luz de las circunstancias anteriormente descritas, y un objetivo de la misma consiste en proporcionar un sistema de control para un dispositivo de eliminacion de NOx que sea capaz de hacer que la distribucion de concentracion de un reactivo pulverizado en un fluido (gas de escape) alcance una distribucion de concentracion deseada, un dispositivo de eliminacion de NOx provisto del mismo, una instalacion de caldera provista del mismo y un metodo para controlar un dispositivo de eliminacion de NOx.

{Solucion al problema}

Con el fin de resolver los problemas anteriormente descritos, la invencion proporciona un sistema de control para un dispositivo de eliminacion de NOx de la presente invencion con las caracterlsticas de la revindication 1, un dispositivo de eliminacion de NOx provisto del mismo, una instalacion de caldera provista del mismo y un metodo para controlar un dispositivo de eliminacion de NOx.

El reactivo introducido en el fluido se evapora y, en ese momento, se deshace del calor principalmente como el calor latente de evaporacion de un disolvente (por ejemplo, agua) contenido en el reactivo y el calor de evaporacion o el calor de sublimation de un soluto (por ejemplo, cloruro y amoniaco), es decir, reduce la temperatura del fluido mediante una reduction de temperatura. En el caso en el que se introduce el reactivo en una forma gaseosa, tambien se reduce la temperatura de fluido mediante una diferencia de temperatura entre la temperatura de reactivo y la temperatura de fluido. Por lo tanto, la temperatura de fluido desciende mas a nivel local en las porciones donde

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se introduce una cantidad mayor de reactivo en comparacion con otras regiones. De este modo, la distribucion de temperatura del fluido refleja la distri bucion de caudal para la cantidad de reactivo introducido, reflejando por consiguiente la distribucion de concentracion del reactivo. En otras palabras, si una distribucion de temperatura del fluido alcanza una distribucion de temperatura deseada, puede considerarse que la distribucion de caudal para la cantidad de reactivo introducido tiene una distribucion de caudal deseada, y puede asumirse que el fluido y el reactivo se encuentran en un estado de mezcla deseado.

Por lo tanto, la distribucion de concentracion para el reactivo introducido en el fluido se calcula a la distribucion de temperatura determinada en el dispositivo de medicion de temperatura, y el caudal del reactivo introducido en el fluido se determina en la porcion de determinacion de caudal de reactivo. El reactivo se introduce en el fluido con el caudal determinado controlando el medio de introduccion de reactivo con la porcion de control de medio de introduccion de reactivo. Por consiguiente, pueden corregirse las condiciones de introduccion del reactivo que ha de introducirse en el fluido. Por lo tanto, es posible hacer que la distribucion de concentracion del fluido, en la que se introduce el reactivo, alcance una distribucion de concentracion deseada.

El medio de introduccion de reactivo comprende una valvula de control de caudal y una tobera conectada a la valvula de control de caudal.

En el sistema de control del dispositivo de eliminacion de NOx de acuerdo con la presente invencion, es preferible que se disponga un medio de control de concentracion de reactivo para controlar la concentracion del reactivo introducido mediante el medio de introduccion de reactivo, en donde el medio de control de concentracion de reactivo controla el caudal de un agente de dilucion que ha de mezclarse con el reactivo.

Mediante este sistema de control para un dispositivo de eliminacion de NOx, puesto que el caudal del agente de dilucion que ha de mezclarse con el reactivo esta controlado por el medio de control de concentracion de reactivo, puede cambiarse la concentracion de reactivo sin cambiar el caudal del reactivo que ha de introducirse en el fluido. Por lo tanto, el tamano de gota del reactivo que ha de introducirse en el fluido puede seguir siendo pequeno y esencialmente uniforme.

El medio de control de concentracion de reactivo puede ser, por ejemplo, una valvula o una bomba de control de caudal.

Ademas, en el sistema de control del dispositivo de eliminacion de NOx de acuerdo con la presente invencion, el dispositivo de medicion de temperatura dispone de fibras opticas dispuestas en superficies de pared adyacentes de una trayectoria de flujo en la que fluye el fluido. Preferentemente, comprende, ademas, un elemento dispersivo que dispersa luz que entra en las fibras opticas, donde la luz emitida desde otra superficie de pared pasa a traves del fluido y entra en las fibras opticas; una porcion de deteccion que detecta un espectro de absorcion medido en realidad del fluido de la luz dispersada en el elemento dispersivo; y una porcion de calculo de temperatura que calcula la temperatura del fluido a partir del espectro de absorcion medido en realidad detectado mediante la porcion de deteccion.

Mediante este sistema de control para un dispositivo de eliminacion de NOx, puesto que la distribucion de temperatura del fluido se mide usando las fibras opticas, no se obstaculiza el flujo del fluido en la trayectoria de flujo. Por lo tanto, la distribucion de temperatura del fluido puede medirse constantemente. Ademas, ya que se mide la luz que es emitida desde la superficie de pared y que ha pasado a traves del fluido, no hay por que emplear una configuracion en la que se irradie el fluido con luz que ha de medirse. Por consiguiente, el dispositivo de medicion de temperatura incluye un pequeno numero de componentes constitutivos. Por lo tanto, la distribucion de temperatura puede medirse facilmente y a bajo precio.

Un dispositivo de eliminacion de NOx de acuerdo con la presente invencion dispone de cualquiera de los sistemas de control descritos anteriormente, una pluralidad de toberas hacia las que se gula el reactivo cuyo caudal se controla mediante el sistema de control, y una porcion de catalisis que elimina los oxidos de nitrogeno en el fluido pulverizado con la pluralidad de toberas.

Mediante este dispositivo de eliminacion de NOx, puesto que se emplea el sistema de control que puede corregir la distribucion de concentracion del reactivo que ha de pulverizarse en el fluido, puede controlarse adecuadamente la distribucion de concentracion del reactivo que ha de pulverizarse en el fluido, y puede guiarse el fluido a las porciones de catalisis en un estado de mezcla deseado. Por lo tanto, puede mejorarse el rendimiento del dispositivo de eliminacion de NOx y puede potenciarse la eficiencia de eliminacion de NOx.

Ademas, se asume que en porciones del fluido donde la temperatura del mismo es alta a nivel local, las toberas del mismo se encuentran bloqueadas, y en el caso en el que la distribucion de temperatura medida no alcance la distribucion de temperatura deseada, se asume que el estado de mezcla es desigual. Por consiguiente, el mantenimiento del dispositivo de eliminacion de NOx puede realizarse rapidamente. Por lo tanto, puede potenciarse la fiabilidad del funcionamiento del dispositivo de eliminacion de NOx.

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Ademas, puesto que se emplea el sistema de control mediante el que puede lograrse el estado de mezcla deseado entre el reactivo y el fluido controlando el nivel de pulverizacion del reactivo, es posible evitar una introduccion excesiva del reactivo. Por lo tanto, es posible evitar que el reactivo no usado en las reacciones en las porciones de catalisis fluya fuera del dispositivo de eliminacion de NOx.

Ademas, en el caso en el que se anada el control de concentracion para el reactivo que ha de pulverizarse, el tamano de gota del reactivo que ha de introducirse en el fluido puede seguir siendo pequeno y esencialmente uniforme. Por consiguiente, el reactivo introducido en el fluido puede evaporarse de manera suficiente. Por lo tanto, puede potenciarse mas la eficiencia de eliminacion de NOx.

En el dispositivo de eliminacion de NOx de acuerdo con el segundo aspecto de la presente invencion es preferible que el reactivo sea uno de amoniaco, una mezcla de amoniaco y cloruro de hidrogeno, una solucion acuosa de amoniaco, una solucion acuosa de urea y una solucion acuosa de cloruro de amonio.

Mediante este dispositivo de eliminacion de NOx, puesto que la distribution de concentracion esta controlada por uno de amoniaco, una mezcla de amoniaco y cloruro de hidrogeno (por ejemplo, cloruro de amonio), una solucion acuosa de amoniaco, una solucion acuosa de urea y una solucion acuosa de cloruro de amonio que se introduce en el fluido, el fluido en el que se pulveriza el reactivo puede reaccionar de manera suficiente con las porciones de catalisis. Por lo tanto, es posible proporcionar un dispositivo de eliminacion de NOx que pueda eliminar mercurio en el fluido de manera eficiente as! como eliminar de los oxidos de nitrogeno.

Una instalacion de caldera de acuerdo con la presente invencion dispone de una caldera que vierte un fluido; el dispositivo de eliminacion de NOx anteriormente descrito hacia el que se gula el fluido vertido desde la caldera; y un intercambiador de calor que realiza un intercambio de calor con el fluido que ha fluido fuera del dispositivo de eliminacion de NOx.

Mediante esta instalacion de caldera, puesto que se emplea el dispositivo de eliminacion de NOx que puede evitar que el reactivo no usado en las reacciones fluya fuera, es posible evitar que el reactivo forme depositos en el intercambiador de calor hacia el que se gula el fluido desde el dispositivo de eliminacion de NOx, bloqueandose por tanto el intercambiador de calor. Por lo tanto, puede potenciarse la fiabilidad del funcionamiento de instalacion y puede simplificarse el mantenimiento de la misma.

Ademas, puesto que se emplea el dispositivo de eliminacion de NOx que logra una eliminacion excelente del oxido de nitrogeno, es posible reducir de manera considerable los oxidos de nitrogeno que fluyen fuera de la instalacion de caldera. Por lo tanto, es posible proporcionar una instalacion de caldera con una carga ambiental baja.

Un metodo para controlar un dispositivo de eliminacion de NOx de acuerdo con la presente invencion incluye una etapa de introduccion de reactivo consistente en introducir un reactivo en un fluido; una etapa de medicion de temperatura de medicion de una distribucion de temperatura del fluido; una etapa de calculo de concentracion de reactivo de calculo de una distribucion de concentracion del reactivo introducido en el fluido, habiendose determinado la distribucion de temperatura en la etapa de medicion de temperatura; una etapa de determination de caudal de introduccion de reactivo de determinacion de un caudal del reactivo introducido de acuerdo con la distribucion de concentracion calculada en la etapa de calculo de concentracion de reactivo; y una etapa de control de medio de introduccion de reactivo de introduccion del reactivo en el fluido con el caudal determinado en la etapa de determinacion de caudal de introduccion de reactivo.

{Efectos ventajosos de la invencion}

La distribucion de concentracion para el reactivo introducido en el fluido se calcula con la distribucion de temperatura determinada en el dispositivo de medicion de temperatura, y el caudal del reactivo introducido en el fluido se determina en la portion de determinacion de caudal de reactivo. El reactivo del caudal determinado se introduce en el fluido controlando el medio de introduccion de reactivo mediante la porcion de control de medio de introduccion de reactivo. Por consiguiente, pueden corregirse las condiciones de introduccion del reactivo que ha de introducirse en el fluido. Por lo tanto, es posible hacer que la distribucion de concentracion del fluido, en la que se introduce el reactivo, alcance una distribucion de concentracion deseada.

{Breve descripcion de los dibujos}

La Fig. 1 es un diagrama de configuration que muestra, de manera esquematica, una instalacion de caldera que dispone de un dispositivo de eliminacion de NOx de acuerdo con una primera realization de la presente invencion.

La Fig. 2 es un diagrama que muestra la ubicacion de las toberas dispuestas en el dispositivo de eliminacion de NOx mostrado en la Fig. 1. La Fig. 3 es un diagrama que muestra la ubicacion de la tuberla de inyeccion que suministra el agente reductor a las toberas mostradas en la Fig. 2.

La Fig. 4 es un diagrama de configuracion que muestra, de manera esquematica, un sistema de control para el dispositivo de eliminacion de NOx de acuerdo con la primera realizacion de la presente invencion.

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La Fig. 5 es un diagrama de configuration que muestra, de manera esquematica, un dispositivo de medicion de temperatura mostrado en la Fig. 4.

La Fig. 6 es un grafico que muestra la relation entre la temperatura y el nivel de pulverization de la solution de amoniaco.

La Fig. 7 es un diagrama esquematico que muestra la relacion entre la distribution de temperatura del gas de escape que fluye a un conducto y el nivel de pulverizacion de la solucion de amoniaco.

La Fig. 8 es una modification de la disposition de las toberas de acuerdo con la primera realization de la presente invention.

La Fig. 9 es un diagrama de configuracion que muestra, de manera esquematica, un dispositivo de elimination de NOx que dispone de medios de control de concentration de reactivo de acuerdo con una segunda realizacion de la presente invencion.

La FIG. 10 es una primera modificacion del dispositivo de eliminacion de NOx que dispone del medio de control de concentracion de reactivo de acuerdo con la segunda realizacion de la presente invencion.

La FIG. 11 es una segunda modificacion del dispositivo de eliminacion de NOx que dispone del medio de control de concentracion de reactivo de acuerdo con la segunda realizacion de la presente invencion.

La FIG. 12 es una tercera modificacion del dispositivo de eliminacion de NOx que dispone del medio de control de concentracion de reactivo de acuerdo con la segunda realizacion de la presente invencion.

La Fig. 13 es un diagrama de configuracion que muestra, de manera esquematica, una instalacion de caldera que dispone de un dispositivo de eliminacion de NOx de acuerdo con una tercera realizacion de la presente invencion.

{Descripcion de las realizaciones}

{Primera realizacion}

La Fig. 1 es un diagrama de configuracion que muestra, de manera esquematica, una instalacion de caldera de acuerdo con esta realizacion.

Una instalacion de caldera 1 dispone de una caldera 2 que vierte gas de escape (fluido), un dispositivo de eliminacion de NOx 3 hacia el que se gula el gas de escape vertido desde la caldera 2, un intercambiador de calor de aire (intercambiador de calor) 4 en el que el gas de escape que ha fluido fuera del dispositivo de eliminacion de NOx 3 experimenta intercambio de calor con aire, un colector de polvo electrico 5 que elimina el polvo en el gas de escape cuya temperatura se reduce en el intercambiador de calor de aire 4 y una chimenea 6 a traves de la cual se purifica el gas de escape en el dispositivo de eliminacion de NOx 3 y el colector de polvo electrico 5 se gula fuera de la instalacion de caldera 1.

La caldera 2 quema combustible y vierte el gas de escape. El intercambiador de calor de aire 4 usa aire como un refrigerante para realizar un intercambio de calor con el gas de escape. La temperatura del gas de escape se reduce al pasar a traves del intercambiador de calor de aire 4.

El colector de polvo electrico 5 elimina el polvo en el gas de escape.

El dispositivo de eliminacion de NOx 3 elimina oxidos de nitrogeno en el gas de escape. El dispositivo de eliminacion de NOx 3 dispone de un catalizador (portion de catalisis) 11, una tobera (portion de control de medio de introduction de reactivo) 13 que pulveriza un agente reductor y un sistema de control (no mostrado). El catalizador 11 reacciona con los oxidos de nitrogeno en el gas de escape cuando se pulveriza el gas de escape con solucion de amoniaco (reactivo), que es el agente reductor, pasa a traves de este para convertir los oxidos de nitrogeno en nitrogeno inocuo y agua. Se dispone una pluralidad de catalizadores 11 que tienen estructuras alveolares. Los catalizadores 11 contienen dioxido de titanio (TiO2) como un componente principal, y vanadio (V), tungsteno (W), etc., que son componentes activos, y estan anadidos a los mismos. Ha de tenerse en consideration que existen dos tipos de agentes reductores, es decir, una forma gaseosa y una forma llquida; la forma gaseosa puede ser amoniaco o una mezcla de amoniaco y cloruro de hidrogeno (por ejemplo, cloruro de amonio), y la forma llquida puede ser una solucion acuosa de amoniaco, una solucion acuosa de urea o una solucion acuosa de cloruro de amonio. Aunque se pueden aplicar tanto la forma gaseosa como la forma llquida, en el presente documento se haran descripciones con la solucion acuosa de amoniaco (solucion de amoniaco) como un ejemplo.

La tobera 13 pulveriza amoniaco en el gas de escape que fluye a un conducto 12. Una porcion 8 de suministro de reactivo suministra la solucion de amoniaco, que es el agente reductor, a la tobera 13. La tobera 13 esta dispuesta en el conducto 12 en el lado aguas arriba del catalizador 11. Una pluralidad de toberas 13 esta dispuesta a lo ancho del conducto 12. Ademas, multiples niveles (por ejemplo, dos niveles) de las toberas 13 estan dispuestas en una direction en la que pasa el gas de escape (direction en la que se extiende el conducto 12), como se muestra en la Fig. 2.

Las toberas 13 tienen formas transversales rectangulares en las direcciones en las que s se extienden. Las toberas 13 se extienden hacia abajo en el conducto 12. En cuanto a las longitudes de las toberas 13, las longitudes de las mismas difieren en funcion de los niveles. Al emplear las toberas 13 con longitudes diferentes, la solucion de

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amoniaco puede pulverizarse en el gas de escape que pasa a traves de pianos perpendiculares a la direccion en la que se extiende el conducto 12. Las toberas 13 individuales estan conectadas a una tuberla de inyeccion 14 dispuesta fuera del conducto 12. Las valvulas de control de caudal 15 (porciones de control de medio de introduccion de reactivo) estan dispuestas entre la tuberla de inyeccion 14 y las toberas 13 individuales.

Como se muestra en la Fig. 3, la tuberla de inyeccion 14 se extiende a lo ancho en el conducto 12. La tuberla de inyeccion 14 esta provista de una tuberla de inyeccion de aire 16 y una tuberla de inyeccion de agente reductor 17. La tuberla de inyeccion de agente reductor 17 esta dispuesta por debajo de la tuberla de inyeccion de aire 16 para estar en paralelo con la misma. La tuberla de inyeccion de aire 16 tiene una pluralidad de ramales de tuberla 19 de inyeccion de agente reductor que estan en direccion hacia abajo. La tuberla de inyeccion de agente reductor 17 se une en puntos intermedios de los ramales de tuberla 19 de inyeccion de agente reductor individuales. Las toberas 13 estan conectadas de manera individual, a traves de las valvulas de control de caudal 15, a extremos inferiores de los ramales de tuberla 19 de inyeccion de agente reductor individuales donde se une la tuberla de inyeccion de agente reductor 17.

Las valvulas de control de caudal 15 individuales estan dispuestas entre los ramales de tuberla 19 de inyeccion de agente reductor individuales y las toberas 13 individuales. Las valvulas de control de caudal 15 estan dispuestas en el mismo numero que las toberas 13. Las valvulas de control de caudal 15 controlan el caudal de la solucion de amoniaco que ha de guiarse a las toberas 13.

La Fig. 4 es un diagrama de configuracion que muestra, de manera esquematica, el sistema de control en esta realizacion.

El sistema de control 20 esta provisto de un dispositivo de medicion de temperatura 21, un dispositivo de calculo de distribucion de temperatura 22 que calcula una distribucion de temperatura, un dispositivo de calculo de distribucion de concentracion de reactivo (porcion de calculo de concentration de reactivo) 23 que calcula una distribucion de concentration de amoniaco en la solucion acuosa de amoniaco, un dispositivo de ajuste de nivel de pulverization de reactivo (porcion de determination del caudal de reactivo) 24 que ajusta un nivel de pulverizacion de la solucion de amoniaco y un dispositivo de control de valvula (porcion de control de medio de introduccion de reactivo) 25 que controla los grados de apertura de las valvulas de control de caudal 15.

Como se muestra en la Fig. 5, el dispositivo de medicion de temperatura 21 mide la distribucion de temperatura del gas de escape pulverizado con la solucion de amoniaco empleando fibras opticas (fotorreceptores) 26. Las fibras opticas 26 estan dispuestas en una superficie 12a de pared que forma el conducto 12 (vease la Fig. 4) y una superficie 12b de pared adyacente a esa superficie 12a de pared.

La luz que es emitida desde otras superficies 12c y 12d de pared y que ha pasado a traves del gas de escape que fluye en el conducto 12 entra en las fibras opticas 26. Por consiguiente, un componente contenido en el gas de escape, por ejemplo, vapor, absorbe una porcion de la luz que entra en las fibras opticas 26. La luz que ha entrado en las fibras opticas 26 es guiada al dispositivo de medicion de temperatura 21.

Un elemento dispersivo (no mostrado) dispuesto en el dispositivo de medicion de temperatura 21 dispersa la luz guiada al dispositivo de medicion de temperatura 21. La luz dispersada es guiada hacia una porcion de analisis (no mostrada) dispuesta en el dispositivo de medicion de temperatura 21. La porcion de analisis obtiene una funcion de la intensidad de senal con respecto a una longitud de onda predeterminada desde un espectro de emision RS que esta medido en realidad (de aqul en adelante, se hara referencia al mismo como "espectro de emision medido en realidad"). El espectro de emision RS medido en realidad es una combination de un espectro de emision de la luz emitida desde las superficies 12c y 12d de pared y de un espectro de absorcion con respecto al gas de escape que fluye en el conducto 12.

Ademas, la porcion de analisis obtiene la funcion de intensidad de senal con respecto a la longitud de onda predeterminada descrita anteriormente para un espectro de absorcion en teorla (de aqul en adelante, se hara referencia al mismo como "espectro de absorcion teorica") de vapor contenido en el gas de escape que fluye en el conducto 12. La intensidad de senal del espectro de absorcion teorica del vapor puede obtenerse como una funcion de la longitud de onda predeterminada y de la temperatura de vapor a una cierta position de medicion de temperatura en el conducto 12.

La porcion de analisis usa la intensidad de senal del espectro de absorcion teorica del vapor descrito anteriormente para calcular una temperatura de vapor donde se minimiza un error entre el espectro de absorcion teorica en la cierta posicion de medicion de temperatura en el conducto 12 y el espectro de emision RS medido en realidad. De este modo, el dispositivo de medicion de temperatura 21 puede estimar la temperatura usando la intensidad de luz absorbida por el vapor o similares.

El dispositivo de calculo de distribucion de temperatura 22 (vease la Fig. 4) calcula la distribucion de temperatura del gas de escape pulverizado con la solucion de amoniaco basandose en la longitud de onda de gas de escape del resultado de medicion en el dispositivo de medicion de temperatura 21.

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El dispositivo de calculo de distribucion de concentration de reactivo 23 calcula la distribution de concentration de amoniaco pulverizado en el gas de escape basandose en la distribucion de temperatura de gas de escape calculada en el dispositivo de calculo de distribucion de temperatura 22.

El dispositivo de ajuste de nivel de pulverization de reactivo 24 determina el nivel de pulverization que ha de pulverizarse en el gas de escape a partir del resultado para la distribucion de concentracion de amoniaco calculada por el dispositivo de calculo de distribucion de concentracion de reactivo 23.

El dispositivo de control de valvula 25 controla el grado de apertura de cada valvula de control de caudal 15 de acuerdo con el nivel de pulverizacion determinado en el dispositivo de ajuste de nivel de pulverizacion de reactivo 24. Por consiguiente, los caudales de solution de amoniaco pulverizados en el gas de escape desde las valvulas de control de caudal 15 individuales estan diferenciadas para cada valvula de control de caudal 15.

A continuation, se describira un metodo para controlar el nivel de pulverizacion de la solucion de amoniaco en esta realizacion.

La solucion de amoniaco se pulveriza en el gas de escape vertido desde la caldera 2 desde la parte superior del conducto 12 mediante una pluralidad de toberas 13 (vease la Fig. 1). El gas de escape pulverizado con la solucion de amoniaco fluye en el conducto 12 que ha de guiarse al dispositivo de elimination de NOx 3 (vease la Fig. 1).

La temperatura del gas de escape pulverizado con la solucion de amoniaco se mide con las fibras opticas 26 y con el dispositivo de medicion de temperatura 21 en el lado aguas arriba cuando este es guiado hacia el dispositivo de eliminacion de NOx 3. Basandose en la temperatura estimada con el dispositivo de medicion de temperatura 21, el dispositivo de calculo de distribucion de temperatura 22 calcula la distribucion de temperatura del gas de escape.

Basandose en la distribucion de temperatura de gas de escape calculada en el dispositivo de calculo de distribucion de temperatura 22, el dispositivo de calculo de distribucion de concentracion de reactivo 23 calcula la distribucion de concentracion del amoniaco aplicado al gas de escape. Basandose en el resultado de calculo de la distribucion de concentracion de amoniaco en el gas de escape, en el caso en el que la distribucion de concentracion de amoniaco no alcanza una distribucion de concentracion deseada, el dispositivo de ajuste de nivel de pulverizacion de reactivo 24 determina el nivel de pulverizacion de la solucion de amoniaco que ha de pulverizarse desde las toberas 13 individuales (vease la Fig. 1). Ademas, el dispositivo de ajuste de nivel de pulverizacion de reactivo 24 determina los grados de apertura de las valvulas de control de caudal 15 individuales de manera que la solucion de amoniaco se pulverice en el gas de escape que fluye en el conducto 12 desde las toberas 13 individuales en el nivel de pulverizacion determinado.

El dispositivo de control de valvula 25 controla las valvulas de control de caudal 15 basandose en los grados de apertura determinados en el dispositivo de ajuste de nivel de pulverizacion de reactivo 24. Al hacer esto pueden reducirse los niveles de pulverizacion de la solucion de amoniaco para las porciones donde los niveles de pulverizacion de la solucion de amoniaco pulverizada en el gas de escape desde las toberas 13 individuales (vease la Fig. 3) estan calculados para ser elevados en el dispositivo de calculo de distribucion de concentracion de reactivo 23 y, para las porciones donde los niveles de pulverizacion de la solucion de amoniaco pulverizada en el gas de escape estan calculados para ser bajos, la solucion de amoniaco puede pulverizarse en el mismo aumentando los niveles de pulverizacion.

En el presente documento se describira un metodo para determinar el nivel de pulverizacion de la solucion de amoniaco.

El nivel de oxido de nitrogeno (mol/h) en el gas de escape guiado al conducto 12 desde la caldera 2 puede determinarse a partir de las relaciones entre el caudal y la concentracion de oxido de nitrogeno en el lado aguas arriba del dispositivo de eliminacion de NOx 3 antes de que se pulverice la solucion de amoniaco.

Los niveles de suministro de la solucion de amoniaco que ha de suministrarse a las toberas 13 individuales se ajustan para alcanzar niveles de suministro deseados de manera que una tasa del nivel N de suministro (mol/h) de la solucion de amoniaco al nivel de oxido de nitrogeno (mol/h) en el gas de escape determinada a partir de estas relaciones se aproxime a 1. Sin embargo, en el caso en el que la concentracion de pulverizacion de la solucion de amoniaco pulverizada en el gas de escape no alcance la distribucion de concentracion deseada, incluso cuando se suministra la solucion de amoniaco en el nivel de suministro deseado, es deseable que se cambie el nivel de pulverizacion para lograr la distribucion de concentracion deseada con la concentracion de pulverizacion de la solucion de amoniaco.

Por lo general, se sabe que, una vez evaporada, la solucion de amoniaco pulverizada en el gas de escape reduce la temperatura del gas de escape mediante el calor latente de evaporation.

La Fig. 6 muestra un grafico que muestra la temperatura del gas de escape y el nivel de pulverizacion de la solucion de amoniaco. El eje vertical en la Fig. 6 indica el nivel de pulverizacion de la solucion de amoniaco y el eje horizontal

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indica la temperatura del gas de escape pulverizado con la solucion de amoniaco. Como se muestra en la Fig. 6, la temperatura del gas de escape desciende con un aumento del nivel de pulverizacion de la solucion de amoniaco debido a un aumento en el calor latente de evaporacion.

Al usar la relacion mostrada en la Fig. 6, la distribucion de temperatura del gas de escape pulverizado con la solucion de amoniaco se mide para calcular la distribucion de concentracion del amoniaco pulverizado en el gas de escape.

Ha de tenerse en consideracion que, en el caso en el que se pulveriza el gas de amoniaco en el gas de escape, puesto que no tiene lugar la reduccion de temperatura debido al calor latente de evaporacion, es preferible proporcionar medios de refrigeracion en el lado aguas arriba de las toberas 13 para pulverizar el gas de escape con gas de amoniaco refrigerado. Puesto que una diferencia de temperatura aumenta con un aumento en el nivel de pulverizacion del gas de amoniaco, la temperatura del gas de escape desciende. Al obtenerse la relacion entre la temperatura de gas de escape y el nivel de pulverizacion del gas de amoniaco como datos para cada temperatura de gas de amoniaco, puede calcularse la distribucion de concentracion para el amoniaco pulverizado en el gas de escape midiendo la distribucion de temperatura del gas de escape pulverizado con el gas de amoniaco.

La Fig. 7 muestra un diagrama esquematico que muestra la relacion entre la distribucion de temperatura del gas de escape que fluye en el conducto y el nivel de pulverizacion de la solucion de amoniaco.

Para el caso en el que la solucion de amoniaco se pulveriza en el nivel Nave (mol/h) de pulverizacion con respecto al nivel (mol/h) de oxido de nitrogeno contenido en el gas de escape antes de que se pulverice la solucion de amoniaco en el mismo, se define una reduccion de temperatura media teorica de la solucion de amoniaco como ATave y una temperatura reducida media teorica del gas de escape que ha de medirse se define como Tave.

En el presente documento se daran descripciones en las que se supone que el interior del conducto 12 esta dividido en dos, como se muestra de manera sencilla en la Fig. 7.

En el conducto 12, que esta dividido en dos, es decir, en una region 30 y en una region 31, se dispone una tobera 13 en cada una de las regiones 30 y 31. Se supone que el nivel de pulverizacion real de la solucion de amoniaco pulverizada desde la tobera 13a provista en la region 30 en el gas de escape que fluye en el conducto 12 es N1 (mol/l). Se supone que el nivel de pulverizacion real de la solucion de amoniaco pulverizada desde la tobera 13b provista en la region 31 al gas de escape que fluye en conducto 12 es N2 (mol/l).

Se supone que las temperaturas de la region 30 y de la region 31 en el plano 23, que es perpendicular a la direccion en la que se extiende el conducto 12 y que se encuentra en el lado aguas abajo del flujo del gas de escape, son T1 y T2, respectivamente. Ha de tenerse en consideracion que las temperaturas T1 y t2 se miden sustancialmente en las mismas posiciones que las posiciones en las que las toberas 13a y 13b provistas en las regiones individuales 30 y 31 pulverizan la solucion de amoniaco.

Como se muestra en el grafico en la Fig. 6, es posible determinar la concentracion de distribucion del amoniaco pulverizado en el gas de escape a partir de los resultados de medicion de las temperaturas individuales T1 y T2. En el caso en el que la distribucion de concentracion de amoniaco no alcance la distribucion de concentracion deseada, se cambian los nivel de pulverizacion N1 y N2 de la solucion de amoniaco que ha de pulverizarse en el gas de escape en las regiones individuales 30 y 31.

Cada una de las reducciones de temperatura AT1 y AT2 puede determinarse a partir de los resultados de medicion de las temperaturas individuales T1 y T2. A partir de estos pueden determinarse los cambios de nivel de pulverizacion AN1 y AN2 para la solucion de amoniaco. Al cambiar los cambios de nivel de pulverizacion AN1 y AN2 de la solucion de amoniaco, es posible hacer que las temperaturas individuales T1 y T2 se acerquen a la temperatura Tave reducida media teorica del gas de escape.

En realidad, sin embargo, no solo el cambio AN1 de nivel de pulverizacion de la solucion de amoniaco afecta a la reduccion AT1 de temperatura del gas de escape en la region 30, sino tambien el cambio AN2 de nivel de pulverizacion de la solucion de amoniaco en la region 31. Ademas, no solo el cambio AN2 de nivel de pulverizacion de la solucion de amoniaco afecta a la reduccion AT2 de temperatura del gas de escape en la region 31, sino tambien el cambio AN1 de nivel de pulverizacion de la solucion de amoniaco en la region 30. Como consecuencia de esto, al cambiar los niveles de pulverizacion N1 y N2 individuales de la solucion de amoniaco al anadir terminos de correccion en consideracion de estos efectos, es posible hacer que las temperaturas T1 y T2 de las regiones individuales 30 y 31 se acerquen a la temperatura Tave reducida media.

Como se ha descrito anteriormente, el sistema de control del dispositivo de eliminacion de NOx de acuerdo con esta realizacion, el dispositivo de eliminacion de NOx provisto del mismo, la instalacion de caldera provista del mismo y el metodo de control del dispositivo de eliminacion de NOx producen las siguientes ventajas operacionales.

La distribucion de concentracion de la solucion de amoniaco (reactivo) pulverizada (introducida) en el gas de escape

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(fluido) se calcula a partir de la distribucion de temperatura determinada en el dispositivo de medicion de temperatura 21 y los caudales de la solucion de amoniaco que han de pulverizarse en el gas de escape son determinados por el dispositivo 24 de ajuste de caudal de reactivo (dispositivo de determinacion de caudal de reactivo). La solucion de amoniaco se pulveriza en el gas de escape con los caudales determinados al controlar las valvulas de control de caudal 15 (medio de introduccion de reactivo) mediante el dispositivo de control de valvula 25 (porcion de control de medio de introduccion de reactivo). Por consiguiente, es posible corregir las condiciones de pulverizacion de la solucion de amoniaco que ha de pulverizarse en el gas de escape. Por lo tanto, es posible hacer que la distribucion de concentracion del gas de escape pulverizado con la solucion de amoniaco alcance la distribucion de concentracion deseada.

La distribucion de temperatura del gas de escape se mide al disponer unicamente las fibras opticas 26 (fotorreceptores) en el conducto 12. Como consecuencia de esto, no se obstaculiza el flujo del gas de escape en el conducto 12. Por lo tanto, es posible medir de manera constante la distribucion de temperatura del gas de escape.

Ademas, puesto que se mide la luz que es emitida desde las superficies 12c y 12d de pared del conducto 12 y que pasa a traves del gas de escape, no hay por que emplear una configuration en la que se irradie el gas de escape con luz que ha de medirse. Por consiguiente, el dispositivo de medicion de temperatura 21 incluye un pequeno numero de componentes constitutivos. Por lo tanto, la distribucion de temperatura puede medirse facilmente y a bajo precio.

Se emplea el sistema de control 20 que puede corregir la distribucion de concentracion del amoniaco que ha de pulverizarse en el gas de escape. Por consiguiente, puede controlarse adecuadamente la distribucion de concentracion del amoniaco que ha de pulverizarse en el gas de escape y puede guiarse el gas de escape hasta los catalizadores 11 (porciones de catalisis) en un estado de mezcla deseado con la solucion de amoniaco. Por lo tanto, puede mejorarse el rendimiento del dispositivo de elimination de NOx 3 y puede potenciarse la eficiencia de elimination de NOx.

Ademas, se asume que en porciones del gas de escape donde las temperaturas del mismo son altas a nivel local, las toberas 13 del mismo se encuentran bloqueadas y, en el caso en el que la distribucion de temperatura medida no alcance la distribucion de temperatura deseada, se asume que el estado de mezcla entre el gas de escape y la solucion de amoniaco es desigual. Por consiguiente, el mantenimiento del dispositivo de eliminacion de NOx 3 puede realizarse rapidamente. Por lo tanto, puede potenciarse la fiabilidad del funcionamiento del dispositivo de eliminacion de NOx 3.

Ademas, puesto que se emplea el sistema de control 20, mediante el que puede lograrse el estado de mezcla deseado entre la solucion de amoniaco y el gas de escape controlando el nivel de pulverizacion de la solucion de amoniaco, es posible evitar una pulverizacion excesiva de la solucion de amoniaco. Por lo tanto, es posible evitar que el amoniaco no usado en las reacciones en los catalizadores 11 fluya fuera del dispositivo de eliminacion de NOx 3.

Se emplea el dispositivo de eliminacion de NOx 3, mediante el que es posible evitar que el amoniaco no usado en las reacciones fluya fuera. Por consiguiente, es posible evitar que el amoniaco forme depositos en el intercambiador de calor de aire 4 (intercambiador de calor) hacia el que se gula el gas de escape desde el dispositivo de eliminacion de NOx 3, bloqueandose por tanto el intercambiador de calor de aire 4. Por lo tanto, puede potenciarse la fiabilidad del funcionamiento de la instalacion de caldera 1 y puede simplificarse el mantenimiento de la misma.

Ademas, puesto que se emplea el dispositivo de eliminacion de NOx 3 que logra una eliminacion excelente del oxido de nitrogeno, es posible reducir de manera considerable los oxidos de nitrogeno que fluyen fuera de la instalacion de caldera 1. Por lo tanto, es posible proporcionar una instalacion de caldera 1 con una carga ambiental baja.

Ha de tenerse en consideration que, pese a que esta realization se describe en los terminos de la instalacion de caldera 1, la presente invention no esta limitada a la misma y puede aplicarse a una planta qulmica o similares.

Ademas, las toberas 13 pueden estar dispuestas de manera que las inclinaciones de las mismas esten cambiadas como se muestra en la Fig. 8.

{Segunda realizacion}

A continuation, se describira una segunda realizacion de la presente invencion. Un sistema de control del dispositivo de eliminacion de NOx de acuerdo con la presente realizacion, un dispositivo de eliminacion de NOx provisto del mismo, una instalacion de caldera provista del mismo y un metodo de control de un dispositivo de eliminacion de NOx difieren de aquellos de la primera realizacion puesto que se dispone un medio de control de concentracion de reactivo y otros componentes son los mismos. Por lo tanto, las mismas estructuras y metodos de control reciben los mismos signos de referencia y se omitiran las descripciones de los mismos.

La Fig. 9 es un diagrama de configuracion que muestra, de manera esquematica, un dispositivo de eliminacion de

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NOx que dispone del medio de control de concentracion de reactivo de acuerdo con la segunda realizacion de la presente invencion.

En el presente documento se emplea un sistema mixto de dos llquidos para amoniaco (reactivo) que es el agente reductor, en donde se mezcla el amoniaco, que es una base llquida, con agua de dilucion (agente de dilucion) para diluir la base llquida. Puede cambiarse la concentracion del amoniaco que ha de pulverizarse en el gas de escape al aumentar/reducir la cantidad de agua de dilucion.

La porcion 8 de suministro de reactivo que suministra amoniaco a las toberas 13 dispone de un deposito 41 de almacenamiento de base llquida, un deposito 42 de almacenamiento de agua de dilucion, una bomba 43 de suministro de agua de dilucion que presuriza el agua de dilucion, una valvula de control de caudal de agua de dilucion 44 (medio de control de concentracion de reactivo) que controla el caudal del agua de dilucion, el sistema de control 20 que controla el grado de apertura de la valvula de control de caudal de agua de dilucion 44 y una bomba 45 de suministro de agente reductor que suministra amoniaco a las toberas 13 individuales (medio de introduccion de reactivo) a traves de las valvulas de control de caudal 15 individuales (medio de introduccion de reactivo).

El deposito 41 de almacenamiento de base llquida almacena la base llquida de amoniaco. El deposito 41 de almacenamiento de base llquida esta conectado a una tuberla 46 que lo conecta con la bomba 45 de suministro de agente reductor.

El deposito 42 de almacenamiento de agua de dilucion almacena el agua de dilucion que diluye la base llquida de amoniaco.

La bomba 43 de suministro de agua de dilucion presuriza el agua de dilucion guiada a la misma desde el deposito 42 de almacenamiento de agua de dilucion. La valvula de control de caudal de agua de dilucion 44 esta dispuesta en el lado aguas abajo de la bomba 43 de suministro de agua de dilucion.

La bomba 45 de suministro de agente reductor presuriza el amoniaco de una concentracion predeterminada guiado a la misma desde la tuberla 46. Una tuberla 49 conectada a las valvulas de control de caudal 15 individuales esta conectada en el lado aguas abajo de la bomba 45 de suministro de agente reductor.

La valvula de control de caudal de agua de dilucion 44 cambia el caudal del agua de dilucion que pasa a traves de la misma al cambiar el grado de apertura de la misma. Una tuberla 48 esta conectada en el lado aguas abajo de la valvula de control de caudal de agua de dilucion 44. La tuberla 48 esta unida a la tuberla 46.

El sistema de control 20 dispone de un dispositivo de control de valvula de control de caudal de agua de dilucion (no mostrado) que controla el grado de apertura de la valvula de control de caudal de agua de dilucion 44.

A continuacion se describira un metodo de control de esta realizacion mediante el que se mezcla amoniaco para tener una concentracion predeterminada.

La bomba 45 de suministro de agente reductor bombea la base llquida de amoniaco fuera del deposito 41 de almacenamiento de base llquida hasta la tuberla 46. Por otra parte, se gula el agua de dilucion desde el deposito 42 de almacenamiento de agua de dilucion hasta la bomba 43 de suministro de agua de dilucion para ser presurizada en el mismo. El agua de dilucion presurizada es guiada a la valvula de control de caudal de agua de dilucion 44.

El grado de apertura de la valvula de control de caudal de agua de dilucion 44 esta controlado por el dispositivo de control de valvula de control de caudal de agua de dilucion provisto en el sistema de control 20. El grado de apertura de la valvula de control de caudal de agua de dilucion 44 esta controlado para hacer que el amoniaco guiado desde la tuberla 49 hasta las toberas 13 alcance una concentracion deseada. El agua de dilucion con el caudal controlado es guiada fuera hasta la tuberla 48 desde la valvula de control de caudal de agua de dilucion 44 cuyo grado de apertura esta controlado mediante el dispositivo de control de valvula de control de caudal de agua de dilucion.

El agua de dilucion con el caudal controlado, que es guiado fuera desde la tuberla 48, se mezcla con la tuberla 46 hacia la que se gula la base llquida de amoniaco. La base llquida de amoniaco y el agua de dilucion se mezclan en la tuberla 46 para formar amoniaco de una concentracion predeterminada. El amoniaco que se ha mezclado para tener la concentracion predeterminada se presuriza mediante la bomba 45 de suministro de agente reductor y es bombeada fuera de la tuberla 49. El amoniaco de la concentracion predeterminada que ha sido guiado fuera de la tuberla 49 es guiado hasta las toberas 13 individuales desde las valvulas de control de caudal 15 individuales y se pulveriza en el gas de escape (fluido) de la misma.

Como se ha descrito anteriormente, el sistema de control del dispositivo de elimination de NOx de acuerdo con esta realizacion, el dispositivo de eliminacion de NOx provisto del mismo, la instalacion de caldera provista del mismo y el metodo de control del dispositivo de eliminacion de NOx producen las siguientes ventajas operacionales.

El caudal del agua de dilucion (agente de dilucion) que ha de mezclarse con el amoniaco (reactivo) esta controlado

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mediante la valvula de control de caudal de agua de dilucion 44 (medio de control de concentracion de reactivo). Por consiguiente, puede cambiarse la concentracion de amoniaco sin cambiar el caudal de amoniaco que ha de introducirse en el gas de escape (fluido). Por lo tanto, el tamano de gota del amoniaco que ha de pulverizarse en el gas de escape puede seguir siendo pequeno y esencialmente uniforme.

Ademas, en el caso en el que se anada el control de concentracion del amoniaco que ha de pulverizarse en el gas de escape, el tamano de gota del amoniaco pulverizado (introducido) en el gas de escape puede seguir siendo pequeno y esencialmente uniforme. Por consiguiente, el amoniaco pulverizado en el gas de escape puede evaporarse de manera suficiente. Por lo tanto, puede potenciarse mas la eficiencia de eliminacion de NOx del dispositivo de eliminacion de NOx.

Ha de tenerse en consideracion que, aunque se ha descrito que el caudal del agua de dilucion guiada fuera de la tuberla 48 hasta la tuberla 46 esta controlado mediante la valvula de control de caudal de agua de dilucion 44 en esta realizacion, la presente invencion no esta limitada a la misma y el nivel de vertido de la bomba de suministro de agua de dilucion puede controlarse en lugar de la valvula de control de caudal de agua de dilucion 44.

La Fig. 10 es un diagrama de configuracion que muestra, de manera esquematica, un dispositivo de eliminacion de NOx provisto de un medio de control de concentracion de reactivo como una modification 1 de esta realizacion.

El nivel de vertido de la bomba 43 de suministro de agua de dilucion (medio de control de concentracion de reactivo) esta controlado mediante el dispositivo de control de valvula de control de caudal de agua de dilucion (no mostrado) dispuesto en el sistema de control 20. El agua de dilucion cuyo nivel de vertido esta controlado mediante el dispositivo de control de valvula de control de caudal de agua de dilucion esta guiada desde la bomba 43 de suministro de agua de dilucion hasta la tuberla 48. El agua de dilucion con el nivel de vertido controlado que fluye en la tuberla 48 se mezcla con la tuberla 46.

Ademas, aunque en la presente realizacion se haya descrito que la mezcla de amoniaco se realiza en la tuberla 46, la mezcla puede realizarse en un deposito de agua, como se muestra en la Fig. 11.

La Fig. 11 es un diagrama de configuracion que muestra, de manera esquematica, un dispositivo de eliminacion de NOx provisto de una bomba de mezcla de agua de dilucion como una modificacion 2 de esta realizacion.

Una bomba 52 de suministro de base llquida presuriza la base llquida de amoniaco guiada desde el deposito 41 de almacenamiento de base llquida. La base llquida de amoniaco presurizada mediante la bomba 52 de suministro de base llquida es guiada hasta una valvula 53 de control de caudal de base llquida (medio de control de concentracion de reactivo).

La valvula 53 de control de caudal de base llquida controla el caudal de la base llquida de amoniaco guiada desde la bomba 52 de suministro de base llquida. El grado de apertura de la valvula 53 de control de caudal de base llquida esta controlado por el dispositivo de control de valvula de control de caudal de agua de dilucion (no mostrado) provisto en el sistema de control 20.

Un deposito 54 de agua de mezcla es donde se mezclan la base llquida de amoniaco y el agua de dilucion. La base llquida de amoniaco cuyo caudal se controla al pasar a traves de la valvula 53 de control de caudal de base llquida y el agua de dilucion cuyo caudal se controla al pasar a traves de la valvula de control de caudal de agua de dilucion 44 (medio de control de concentracion de reactivo) se mezclan en el deposito 54 de agua de mezcla. El amoniaco alcanza una concentracion predeterminada al permitir que la base llquida de amoniaco y el agua de dilucion se mezclen en el deposito 54 de agua de mezcla. El amoniaco de la concentracion predeterminada se gula desde el deposito 54 de agua de mezcla hasta la bomba 45 de suministro de agente reductor.

Ademas, en el caso en el que el amoniaco y el agua de dilucion se mezclan en el deposito 54 de agua de mezcla, la concentracion predeterminada de amoniaco puede prepararse al controlar los niveles de vertido de la bomba 52 de suministro de base llquida (medio de control de concentracion de reactivo) y la bomba 43 de suministro de agua de dilucion (medio de control de concentracion de reactivo) mediante el dispositivo de control de valvula de control de caudal de agua de dilucion (no mostrado), como se muestra en la Fig. 12.

{Tercera realizacion}

A continuation se describira una tercera realizacion de la presente invencion. Un sistema de control del dispositivo de eliminacion de NOx de acuerdo con la presente realizacion, un dispositivo de eliminacion de NOx provisto del mismo, una instalacion de caldera provista del mismo y un metodo para controlar un dispositivo de eliminacion de NOx difiere de aquellos de la primera realizacion puesto que se usa una solution de cloruro de amonio como el agente reductor, y otros componentes son los mismos. Por lo tanto, las mismas estructuras y metodos de control reciben los mismos signos de referencia y se omitiran las descripciones de los mismos.

La Fig. 13 es un diagrama de configuracion que muestra, de manera esquematica, una instalacion de caldera que

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dispone de un dispositivo de eliminacion de NOx de acuerdo con la tercera realizacion de la presente invencion.

El dispositivo de eliminacion de NOx 3 dispone de un catalizador 11a de eliminacion de NOx y de un catalizador 11b de oxidacion de mercurio como el catalizador 11. Se usa una solucion de cloruro de amonio como agente reductor (reactivo).

Un dispositivo 7 de eliminacion de SOx elimina el azufre contenido en el gas de escape.

El catalizador 11a de eliminacion de NOx elimina los oxidos de nitrogeno en el gas de escape haciendo que el gas de escape pulverizado con solucion acuosa de cloruro de amonio, que es el agente reductor, pase a traves del mismo. El gas de escape del que se han eliminado los oxidos de nitrogeno mediante el catalizador 11a de eliminacion de NOx es guiado hasta el catalizador 11b de oxidacion de mercurio. El mercurio en el gas de escape guiado hasta el catalizador 11b de oxidacion de mercurio reacciona con la solucion de cloruro de amonio pulverizada en el gas de escape, formando de este modo cloruro de mercurio (II) y agua.

El dispositivo 7 de eliminacion de SOx elimina el azufre del gas de escape del cual se ha eliminado el polvo mediante el colector 5 de polvo electrico. El gas de escape del que se ha eliminado el azufre mediante el dispositivo 7 de eliminacion de SOx es guiado fuera de la instalacion de caldera 1 desde la chimenea 6.

La distribucion de concentracion de la solucion de cloruro de amonio (reactivo) pulverizado (introducido) en el gas de escape (fluido) esta controlada. Por consiguiente, el gas de escape pulverizado con la solucion de cloruro de amonio puede reaccionar de manera suficiente con los catalizadores 11a y 11b (porciones de catalisis). Por lo tanto, es posible proporcionar el dispositivo de eliminacion de NOx 3 que puede eliminar mercurio en el gas de escape de manera eficiente as! como eliminar de los oxidos de nitrogeno.

{Lista de signos de referenda}

1 instalacion de caldera 3 dispositivo de eliminacion de NOx

15 valvula de control de caudal (medio de introduccion de reactivo)

20 sistema de control

21 dispositivo de medicion de temperatura

23 dispositivo de calculo de distribucion de concentracion de reactivo (porcion de calculo de concentracion de reactivo)

24 dispositivo de ajuste de nivel de pulverizacion de reactivo (porcion de determinacion de caudal de reactivo)

25 dispositivo de control de valvula (porcion de control de medio de introduccion de reactivo)

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REIVINDICACIONES

1. Un sistema de control (20) para un dispositivo de elimination de NOx (3) que comprende una pluralidad de toberas (13) para introducir un reactivo en un gas de escape que fluye en un conducto (12), comprendiendo el sistema de control (20):

un dispositivo de medicion de temperatura (21, 22) para medir una distribution de temperatura del gas de escape en el que las toberas (13) han introducido el reactivo, en donde el dispositivo de medicion de temperatura (21, 22) comprende fibras opticas (26) dispuestas en superficies de pared adyacentes (12a, 12b) que forman el conducto (12);

una portion de analisis configurada para obtener una funcion de la intensidad de senal con respecto a una longitud de onda predeterminada desde un espectro de emision (RS) medido en realidad por el dispositivo de medicion de temperatura (21, 22), en donde la porcion de analisis esta configurada para obtener la funcion de la intensidad de senal con respecto a una longitud de onda predeterminada para un espectro de absorcion teorica de vapor contenido en el gas de escape que fluye en el conducto (12);

un dispositivo de calculo de distribucion de concentration de reactivo (23) configurado para calcular la distribucion de concentracion del reactivo introducido en el gas de escape basandose en la distribucion de temperatura de gas de escape calculada en el dispositivo de medicion de temperatura (21, 22); un dispositivo de ajuste de nivel de pulverization de reactivo (24) configurado para determinar un caudal del reactivo que las toberas (13) deben introducir de acuerdo con la distribucion de concentracion calculada en el dispositivo de calculo de distribucion de concentracion de reactivo (23); y

un dispositivo de control de valvula (25) para controlar un grado de apertura de las valvulas de control de caudal (15) de manera que las toberas (13) introduzcan el reactivo en el gas de escape con el caudal determinado en el dispositivo de ajuste de nivel de pulverizacion de reactivo (24).
2. Un sistema de control (20) para un dispositivo de eliminacion de NOx (3) de acuerdo con la reivindicacion 1 que comprende, ademas, una valvula de control de caudal de agua de dilution (44) para controlar una concentracion del reactivo introducido en el gas de escape mediante las toberas (13),

en donde la valvula de control de caudal de agua de dilucion (44) esta dispuesta para controlar un caudal de un agente de dilucion para su mezcla con el reactivo.
3. Un sistema de control (20) para un dispositivo de eliminacion de NOx (3) de acuerdo con las reivindicaciones 1 o 2, que comprende, ademas, un elemento dispersivo para dispersar luz que entra en las fibras opticas (26), donde la luz emitida desde otra superficie de pared (12c, 12d) que forma el conducto (12) pasa a traves del gas de escape y entra en las fibras opticas (26);

una porcion de detection para detectar un espectro de emision (RS) medido en realidad del gas de escape de la luz dispersada en el elemento dispersivo.
4. Un sistema de control (20) para un dispositivo de eliminacion de NOx (3) de acuerdo con la reivindicacion 3,

en donde la porcion de analisis esta dispuesta en el dispositivo de medicion de temperatura (21) hacia el que se gula la luz dispersada en el elemento dispersivo,

en donde el espectro de emision (RS) medido en realidad es una combination de un espectro de emision de la luz emitida desde la otra superficie de pared (12c, 12d) y de un espectro de absorcion del gas de escape que fluye en el conducto (12) y

en donde la porcion de analisis esta configurada para usar la intensidad de senal del espectro de absorcion teorica

del vapor para calcular una temperatura de vapor donde se minimiza un error entre el espectro de absorcion teorica

y el espectro de emision (RS) medido en realidad.
5. Un dispositivo de eliminacion de NOx (3) que comprende:

un sistema de control (20) de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 4;

una pluralidad de toberas (13) hacia las que se gula el reactivo cuyo caudal es controlado con el sistema de

control (20); y

una porcion de catalisis (11a) para eliminar oxidos de nitrogeno en el gas de escape pulverizado mediante la pluralidad de toberas (13).
6. Un dispositivo de eliminacion de NOx (3) de acuerdo con la reivindicacion 5, en donde las toberas (13) estan adaptadas para introducir como el reactivo uno de amoniaco, una mezcla de amoniaco y cloruro de hidrogeno, una solution acuosa de amoniaco, una solution acuosa de urea y una solution acuosa de cloruro de amonio.
7. Una instalacion de caldera (1) que comprende:

una caldera (2) para verter un gas de escape;

un dispositivo de eliminacion de NOx (3) de acuerdo con las reivindicacines 5 o 6 hacia el que se gula el gas de escape descargado desde la caldera (2); y

un intercambiador de calor (4) para realizar un intercambio de calor con el gas de escape que ha fluido fuera del

dispositivo de eliminacion de NOx (3).
8. Un metodo para controlar un dispositivo de eliminacion de NOx (3) de acuerdo con la reivindicacion 5, que comprende:

5

una etapa de introduccion de reactivo de introduccion de un reactivo en un gas de escape;

una etapa de medicion de temperatura de medicion de una distribucion de temperatura del gas de escape en el

que se ha introducido el reactivo en la etapa de introduccion de reactivo;

una etapa de calculo de concentracion de reactivo de calculo de una distribucion de concentracion del reactivo 10 introducido en el gas de escape, habiendose determinado la distribucion de temperatura en la etapa de medicion de temperatura;

una etapa de determinacion de caudal de introduccion de reactivo de determination de un caudal del reactivo introducido de acuerdo con la distribucion de concentracion calculada en la etapa de calculo de concentracion de reactivo; y

15 una etapa de control de medio de introduccion de reactivo de introduccion del reactivo en el gas de escape con el caudal determinado en la etapa de determinacion de caudal de introduccion de reactivo.
9. Un metodo para controlar un dispositivo de eliminacion de NOx (3) de acuerdo con la reivindicacion 8, en donde el reactivo es uno de amoniaco, una mezcla de amoniaco y cloruro de hidrogeno, una solution acuosa de amoniaco,

20 una solucion acuosa de urea y una solucion acuosa de cloruro de amonio.