JP2003290630A - 窒素酸化物の処理装置及び窒素酸化物の処理方法 - Google Patents
窒素酸化物の処理装置及び窒素酸化物の処理方法Info
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 未反応のアンモニアの流出を少なくして硫安
の析出を防止することが可能な窒素酸化物の処理方法及
びその処理装置を提供する。 【解決手段】 燃焼源２からの煙道３に接続された脱硝
触媒４と、脱硝触媒４の上流側に配置された複数のアン
モニア供給ノズル５と、アンモニア供給ノズル５に接続
されたアンモニア供給装置６と、アンモニア供給ノズル
５の上流側に配置された１または複数の入口側センサ７
と、脱硝触媒４の下流側に配置された１または複数の出
口側センサ８と、入口側センサ７の測定値と出口側セン
サ８の測定値に基づいてアンモニア供給量を決定してア
ンモニア供給装置６を制御する制御部９を具備してなる
窒素酸化物の処理装置１を採用する。
の析出を防止することが可能な窒素酸化物の処理方法及
びその処理装置を提供する。 【解決手段】 燃焼源２からの煙道３に接続された脱硝
触媒４と、脱硝触媒４の上流側に配置された複数のアン
モニア供給ノズル５と、アンモニア供給ノズル５に接続
されたアンモニア供給装置６と、アンモニア供給ノズル
５の上流側に配置された１または複数の入口側センサ７
と、脱硝触媒４の下流側に配置された１または複数の出
口側センサ８と、入口側センサ７の測定値と出口側セン
サ８の測定値に基づいてアンモニア供給量を決定してア
ンモニア供給装置６を制御する制御部９を具備してなる
窒素酸化物の処理装置１を採用する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、排ガス、特にボイ
ラー等の固定燃焼源から排出される排ガス中に含まれる
窒素酸化物の処理方法及び処理装置に関する。
ラー等の固定燃焼源から排出される排ガス中に含まれる
窒素酸化物の処理方法及び処理装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】排ガス中の窒素酸化物（ＮＯx）は、人
体に直接影響を及ぼすだけでなく、酸性雨、光化学スモ
ッグの原因となる化学物質として各種排ガス中の排出濃
度が規制されており、排ガス中のＮＯxを除去する必要
がある。排ガス中のＮＯxを除去する方法としては、例
えば、排ガス中にアンモニア（ＮＨ3）を供給し、これ
を触媒上で排ガス中のＮＯxと反応させて無害な窒素
（Ｎ 2）と水（Ｈ2Ｏ）にする方法がある。具体的には、
ハニカム材に坦持させた触媒を用意し、このハニカム材
上の触媒に排ガスを流すとともに触媒の上流側に設置し
た複数のＮＨ3供給ノズルからアンモニアを噴霧供給
し、触媒上でＮＨ3とＮＯxを反応させてることによりＮ
2とＨ2Ｏを生成し、これらがハニカム材の下流側に流出
するようになっている。通常は、環境、コストを考慮し
て未反応のＮＨ3を出さないように、ＮＯxに対してＮＨ
3を少な目に供給するようにしている。
体に直接影響を及ぼすだけでなく、酸性雨、光化学スモ
ッグの原因となる化学物質として各種排ガス中の排出濃
度が規制されており、排ガス中のＮＯxを除去する必要
がある。排ガス中のＮＯxを除去する方法としては、例
えば、排ガス中にアンモニア（ＮＨ3）を供給し、これ
を触媒上で排ガス中のＮＯxと反応させて無害な窒素
（Ｎ 2）と水（Ｈ2Ｏ）にする方法がある。具体的には、
ハニカム材に坦持させた触媒を用意し、このハニカム材
上の触媒に排ガスを流すとともに触媒の上流側に設置し
た複数のＮＨ3供給ノズルからアンモニアを噴霧供給
し、触媒上でＮＨ3とＮＯxを反応させてることによりＮ
2とＨ2Ｏを生成し、これらがハニカム材の下流側に流出
するようになっている。通常は、環境、コストを考慮し
て未反応のＮＨ3を出さないように、ＮＯxに対してＮＨ
3を少な目に供給するようにしている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかし、ＮＨ3供給ノズ
ルの配置によっては触媒上においてアンモニア濃度に濃
淡が生じ、ＮＨ3濃度の高い部分では比較的高効率でＮ
Ｏxの処理が行われるが、その一方で未反応のＮＨ3が触
媒の後段側に流出するおそれがある。この流出したＮＨ
3が排ガス中の微量の硫黄酸化物と反応すると腐食性の
酸性硫安が生成し、この酸性硫安によって触媒の後段側
の配管や熱交換器などが腐食したり、配管詰まり等のト
ラブルが生じる場合があった。このようなトラブルを防
止するには、ＮＨ3の供給量を細かく制御すべく、ＮＨ3
の供給量をＮＨ3供給ノズル毎に個別制御すればよい
が、それには、触媒の流出側の排ガス成分を測定し、そ
の結果をフィードバックする必要がある。
ルの配置によっては触媒上においてアンモニア濃度に濃
淡が生じ、ＮＨ3濃度の高い部分では比較的高効率でＮ
Ｏxの処理が行われるが、その一方で未反応のＮＨ3が触
媒の後段側に流出するおそれがある。この流出したＮＨ
3が排ガス中の微量の硫黄酸化物と反応すると腐食性の
酸性硫安が生成し、この酸性硫安によって触媒の後段側
の配管や熱交換器などが腐食したり、配管詰まり等のト
ラブルが生じる場合があった。このようなトラブルを防
止するには、ＮＨ3の供給量を細かく制御すべく、ＮＨ3
の供給量をＮＨ3供給ノズル毎に個別制御すればよい
が、それには、触媒の流出側の排ガス成分を測定し、そ
の結果をフィードバックする必要がある。
【０００４】しかし、従来の排ガス成分の測定は、サン
プリングを１ヶ所で行う場合が多く、そのためＮＨ3供
給ノズル毎にＮＨ3の供給量を個別に制御することは行
われていなかった。また、排ガス成分の測定する際に
は、配管内の適当な位置にサンプリング管を差し込み、
このサンプリング管を介して配管内の排ガスを取り出す
必要があるが、サンプリング管の内部で未反応のアンモ
ニアが消費されて硫安が生成する場合があり、排ガス成
分の正確な測定が困難な状況にあった。
プリングを１ヶ所で行う場合が多く、そのためＮＨ3供
給ノズル毎にＮＨ3の供給量を個別に制御することは行
われていなかった。また、排ガス成分の測定する際に
は、配管内の適当な位置にサンプリング管を差し込み、
このサンプリング管を介して配管内の排ガスを取り出す
必要があるが、サンプリング管の内部で未反応のアンモ
ニアが消費されて硫安が生成する場合があり、排ガス成
分の正確な測定が困難な状況にあった。
【０００５】本発明は上記の課題に鑑みてなされたもの
であって、アンモニアの供給をノズル毎に個別に制御す
るとともに、排ガス成分の測定を正確に行うことで、未
反応のアンモニアの流出を少なくして硫安の析出を防止
することが可能な窒素酸化物の処理方法及びその処理装
置を提供することを目的とする。
であって、アンモニアの供給をノズル毎に個別に制御す
るとともに、排ガス成分の測定を正確に行うことで、未
反応のアンモニアの流出を少なくして硫安の析出を防止
することが可能な窒素酸化物の処理方法及びその処理装
置を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するた
め、本発明は以下の構成を採用した。本発明の窒素酸化
物の処理装置は、燃焼源からの煙道に接続された脱硝触
媒と、脱硝触媒の上流側の煙道内に配置された複数のア
ンモニア供給ノズルと、該アンモニア供給ノズルに接続
されたアンモニア供給装置と、前記アンモニア供給ノズ
ルの上流側の煙道内に配置された１または複数の入口側
センサと、前記脱硝触媒の下流側の煙道内に配置された
１または複数の出口側センサと、前記入口側センサの測
定値と出口側センサの測定値に基づいてアンモニア供給
量を決定してアンモニア供給装置を制御する制御部を具
備してなることを特徴とする。
め、本発明は以下の構成を採用した。本発明の窒素酸化
物の処理装置は、燃焼源からの煙道に接続された脱硝触
媒と、脱硝触媒の上流側の煙道内に配置された複数のア
ンモニア供給ノズルと、該アンモニア供給ノズルに接続
されたアンモニア供給装置と、前記アンモニア供給ノズ
ルの上流側の煙道内に配置された１または複数の入口側
センサと、前記脱硝触媒の下流側の煙道内に配置された
１または複数の出口側センサと、前記入口側センサの測
定値と出口側センサの測定値に基づいてアンモニア供給
量を決定してアンモニア供給装置を制御する制御部を具
備してなることを特徴とする。
【０００７】係る窒素酸化物の処理装置によれば、各セ
ンサの測定値に基づいてアンモニア供給量を決定してア
ンモニア供給装置を制御する制御部が備えられているの
で、未反応のアンモニアの流出を少なくして硫安の析出
を防止することができる。また複数のセンサによって煙
道内の複数箇所で窒素酸化物及びアンモニアを測定する
場合に、各測定値に基づいてＮＨ3供給ノズル毎にＮＨ3
の供給量を個別に制御することが可能になり、アンモニ
ア濃度の濃淡による未反応のアンモニアが流出したり、
窒素酸化物の脱硝が不十分となるおそれがない。
ンサの測定値に基づいてアンモニア供給量を決定してア
ンモニア供給装置を制御する制御部が備えられているの
で、未反応のアンモニアの流出を少なくして硫安の析出
を防止することができる。また複数のセンサによって煙
道内の複数箇所で窒素酸化物及びアンモニアを測定する
場合に、各測定値に基づいてＮＨ3供給ノズル毎にＮＨ3
の供給量を個別に制御することが可能になり、アンモニ
ア濃度の濃淡による未反応のアンモニアが流出したり、
窒素酸化物の脱硝が不十分となるおそれがない。
【０００８】また、本発明の窒素酸化物の処理装置は、
先に記載の窒素酸化物の処理装置であり、前記入口側セ
ンサが、排ガス中の窒素酸化物濃度を前記脱硝触媒の上
流側において測定するものであり、前記出口側センサ
が、排ガス中の窒素酸化物濃度及びアンモニア濃度を前
記脱硝触媒の下流側において測定するものであることを
特徴とする。
先に記載の窒素酸化物の処理装置であり、前記入口側セ
ンサが、排ガス中の窒素酸化物濃度を前記脱硝触媒の上
流側において測定するものであり、前記出口側センサ
が、排ガス中の窒素酸化物濃度及びアンモニア濃度を前
記脱硝触媒の下流側において測定するものであることを
特徴とする。
【０００９】係る窒素酸化物の処理装置によれば、上流
側及び下流側の窒素酸化物濃度を監視しつつ、下流側の
アンモニア濃度を検知することができる。
側及び下流側の窒素酸化物濃度を監視しつつ、下流側の
アンモニア濃度を検知することができる。
【００１０】また、本発明の窒素酸化物の処理装置は、
先に記載の窒素酸化物の処理装置であり、前記制御部
は、予め設定された窒素酸化物の排出制御値と、出口側
センサで計測された窒素酸化物の測定値とを比較し、前
記窒素酸化物の測定値が前記排出制御値よりも低いと判
断した場合に前記アンモニア供給装置に対してアンモニ
ア供給量を削減させる指示をし、前記窒素酸化物の測定
値が前記排出制御値を超えると判断した場合に、前記ア
ンモニア供給装置に対してアンモニア供給量を増加させ
る指示をするように構成されていることを特徴とする。
先に記載の窒素酸化物の処理装置であり、前記制御部
は、予め設定された窒素酸化物の排出制御値と、出口側
センサで計測された窒素酸化物の測定値とを比較し、前
記窒素酸化物の測定値が前記排出制御値よりも低いと判
断した場合に前記アンモニア供給装置に対してアンモニ
ア供給量を削減させる指示をし、前記窒素酸化物の測定
値が前記排出制御値を超えると判断した場合に、前記ア
ンモニア供給装置に対してアンモニア供給量を増加させ
る指示をするように構成されていることを特徴とする。
【００１１】係る窒素酸化物の処理装置によれば、制御
部がアンモニア供給量を的確に制御するので、脱硝処理
が不完全で排出規制量を超える窒素酸化物が排出された
り、未反応のアンモニアが過剰に流出するおそれがな
い。
部がアンモニア供給量を的確に制御するので、脱硝処理
が不完全で排出規制量を超える窒素酸化物が排出された
り、未反応のアンモニアが過剰に流出するおそれがな
い。
【００１２】また、本発明の窒素酸化物の処理装置は、
先に記載の窒素酸化物の処理装置であり、前記入口側セ
ンサ及び前記出口側センサは、前記煙道内に挿入される
サンプリング管と、センサ本体とを具備してなり、前記
サンプリング管の内面がアルミニウムまたは石英ガラス
より構成されることを特徴とする。
先に記載の窒素酸化物の処理装置であり、前記入口側セ
ンサ及び前記出口側センサは、前記煙道内に挿入される
サンプリング管と、センサ本体とを具備してなり、前記
サンプリング管の内面がアルミニウムまたは石英ガラス
より構成されることを特徴とする。
【００１３】係る窒素酸化物の処理装置によれば、サン
プリング管の内面がアルミニウムまたは石英ガラスによ
り構成されるので、サンプリング管の内部で未反応のア
ンモニアが窒素酸化物と還元反応をするおそれがなく、
アンモニア及び窒素酸化物の濃度がサンプリング管内で
変動することがなく、煙道中の排ガス中の各成分の濃度
を正確に測定できる。
プリング管の内面がアルミニウムまたは石英ガラスによ
り構成されるので、サンプリング管の内部で未反応のア
ンモニアが窒素酸化物と還元反応をするおそれがなく、
アンモニア及び窒素酸化物の濃度がサンプリング管内で
変動することがなく、煙道中の排ガス中の各成分の濃度
を正確に測定できる。
【００１４】また、本発明の窒素酸化物の処理装置は、
先に記載の窒素酸化物の処理装置であり、前記サンプリ
ング管が硫安の析出温度以上の温度に保温されているこ
とを特徴とする。
先に記載の窒素酸化物の処理装置であり、前記サンプリ
ング管が硫安の析出温度以上の温度に保温されているこ
とを特徴とする。
【００１５】係る窒素酸化物の処理装置によれば、サン
プリング管内で硫安が析出するおそれがなく、サンプリ
ング管の詰まりを防止できる。
プリング管内で硫安が析出するおそれがなく、サンプリ
ング管の詰まりを防止できる。
【００１６】また、本発明の窒素酸化物の処理装置は、
先に記載の窒素酸化物の処理装置であり、前記サンプリ
ング管の温度が、前記出口側センサのアンモニア濃度の
測定結果によって制御されるように構成されていること
を特徴とする。
先に記載の窒素酸化物の処理装置であり、前記サンプリ
ング管の温度が、前記出口側センサのアンモニア濃度の
測定結果によって制御されるように構成されていること
を特徴とする。
【００１７】係る窒素酸化物の処理装置によれば、サン
プリング管内で硫安が析出するおそれがなく、サンプリ
ング管の詰まりを防止できる。また、硫安の析出温度は
排ガス中のアンモニア濃度に依存するため、アンモニア
濃度の測定結果によって温度制御を行うことで、センサ
の運転の省力化を実現できる。
プリング管内で硫安が析出するおそれがなく、サンプリ
ング管の詰まりを防止できる。また、硫安の析出温度は
排ガス中のアンモニア濃度に依存するため、アンモニア
濃度の測定結果によって温度制御を行うことで、センサ
の運転の省力化を実現できる。
【００１８】次に、本発明の窒素酸化物の処理方法は、
排ガス中に供給したアンモニアを脱硝触媒上で該排ガス
中の窒素酸化物と反応させて脱硝処理を行う際に、前記
脱硝触媒の上流側と下流側の窒素酸化物濃度と下流側の
アンモニア濃度をそれぞれ測定し、予め設定された窒素
酸化物の排出制御値と、前記下流側の窒素酸化物の測定
値とを比較し、前記窒素酸化物の測定値が前記排出制御
値よりも低いと判断した場合に、アンモニア供給量を削
減し、前記窒素酸化物の測定値が前記排出制御値を超え
ると判断した場合に、アンモニア供給量を増加すること
を特徴とする。
排ガス中に供給したアンモニアを脱硝触媒上で該排ガス
中の窒素酸化物と反応させて脱硝処理を行う際に、前記
脱硝触媒の上流側と下流側の窒素酸化物濃度と下流側の
アンモニア濃度をそれぞれ測定し、予め設定された窒素
酸化物の排出制御値と、前記下流側の窒素酸化物の測定
値とを比較し、前記窒素酸化物の測定値が前記排出制御
値よりも低いと判断した場合に、アンモニア供給量を削
減し、前記窒素酸化物の測定値が前記排出制御値を超え
ると判断した場合に、アンモニア供給量を増加すること
を特徴とする。
【００１９】係る窒素酸化物の処理方法によれば、窒素
酸化物の測定値に基づいてアンモニア供給量を決定する
ので、未反応のアンモニアの流出を少なくして硫安の析
出を防止することができ、また、脱硝処理が不完全で排
出規制量を超える窒素酸化物が排出されるおそれがな
い。
酸化物の測定値に基づいてアンモニア供給量を決定する
ので、未反応のアンモニアの流出を少なくして硫安の析
出を防止することができ、また、脱硝処理が不完全で排
出規制量を超える窒素酸化物が排出されるおそれがな
い。
【００２０】また、本発明の窒素酸化物の処理方法は、
先に記載の窒素酸化物の処理方法であり、予め設定され
たアンモニアの排出制御値と、前記下流側のアンモニア
の測定値とを比較し、前記アンモニアの測定値が前記排
出制御値を超えると判断した場合に、アンモニア供給量
を削減することを特徴とする。
先に記載の窒素酸化物の処理方法であり、予め設定され
たアンモニアの排出制御値と、前記下流側のアンモニア
の測定値とを比較し、前記アンモニアの測定値が前記排
出制御値を超えると判断した場合に、アンモニア供給量
を削減することを特徴とする。
【００２１】係る窒素酸化物の処理方法によれば、アン
モニアの測定値が前記排出制御値を超えると判断した場
合にアンモニア供給量を削減するので、未反応のアンモ
ニアが過剰に流出するおそれがない。
モニアの測定値が前記排出制御値を超えると判断した場
合にアンモニア供給量を削減するので、未反応のアンモ
ニアが過剰に流出するおそれがない。
【００２２】また、本発明の窒素酸化物の処理方法にお
いては前記脱硝触媒の上流側及び下流側における窒素酸
化物濃度と下流側のアンモニア濃度を、煙道内の複数箇
所で測定することが好ましい。また、複数のＮＨ3供給
ノズルからアンモニアを供給することが好ましく、この
時、アンモニアの供給量を、複数箇所で測定した窒素酸
化物及びアンモニア濃度に基づいて制御することが好ま
しい。係る窒素酸化物の処理方法によれば、複数箇所で
窒素酸化物及びアンモニアを測定し、各測定値に基づい
てＮＨ3供給ノズル毎にＮＨ3の供給量を個別に制御する
ことができ、アンモニア濃度の濃淡による未反応のアン
モニアが流出したり、窒素酸化物の脱硝が不十分となる
おそれがない。
いては前記脱硝触媒の上流側及び下流側における窒素酸
化物濃度と下流側のアンモニア濃度を、煙道内の複数箇
所で測定することが好ましい。また、複数のＮＨ3供給
ノズルからアンモニアを供給することが好ましく、この
時、アンモニアの供給量を、複数箇所で測定した窒素酸
化物及びアンモニア濃度に基づいて制御することが好ま
しい。係る窒素酸化物の処理方法によれば、複数箇所で
窒素酸化物及びアンモニアを測定し、各測定値に基づい
てＮＨ3供給ノズル毎にＮＨ3の供給量を個別に制御する
ことができ、アンモニア濃度の濃淡による未反応のアン
モニアが流出したり、窒素酸化物の脱硝が不十分となる
おそれがない。
【００２３】
【発明の実施の形態】本発明の実施の形態である窒素酸
化物の処理装置について説明する。本実施形態の窒素酸
化物の処理装置１は、アンモニア を還元剤として窒素
酸化物を窒素と水蒸気とに分解する選択接触還元法（Ｓ
ＣＲ）によるもので、図１及び図２に示すように、燃料
を燃焼するボイラ２（燃焼源）の下流側に設置されてお
り、ボイラ２からの煙道３に接続された脱硝触媒４と、
脱硝触媒４の上流側の煙道内に配置された複数のアンモ
ニア供給ノズル５…と、アンモニア供給ノズル５…に接
続されたアンモニア供給装置６と、アンモニア供給ノズ
ル５…の上流側の煙道３内に配置された複数の入口側セ
ンサ７と、脱硝触媒４の下流側の煙道３内に配置された
出口側センサ８と、入口側センサ７の測定値と出口側セ
ンサ８の測定値に基づいてアンモニア供給量を決定して
アンモニア供給装置を制御する制御部９とを主体として
構成されている。また、出口側センサ８の下流側には、
脱硝触媒４からの排ガスの熱を熱交換する空気予熱器１
０と、排ガス中の煤塵を除去する集塵装置１１とが備え
られ、集塵装置１１の下流側に煙突１２が配置されてい
る。
化物の処理装置について説明する。本実施形態の窒素酸
化物の処理装置１は、アンモニア を還元剤として窒素
酸化物を窒素と水蒸気とに分解する選択接触還元法（Ｓ
ＣＲ）によるもので、図１及び図２に示すように、燃料
を燃焼するボイラ２（燃焼源）の下流側に設置されてお
り、ボイラ２からの煙道３に接続された脱硝触媒４と、
脱硝触媒４の上流側の煙道内に配置された複数のアンモ
ニア供給ノズル５…と、アンモニア供給ノズル５…に接
続されたアンモニア供給装置６と、アンモニア供給ノズ
ル５…の上流側の煙道３内に配置された複数の入口側セ
ンサ７と、脱硝触媒４の下流側の煙道３内に配置された
出口側センサ８と、入口側センサ７の測定値と出口側セ
ンサ８の測定値に基づいてアンモニア供給量を決定して
アンモニア供給装置を制御する制御部９とを主体として
構成されている。また、出口側センサ８の下流側には、
脱硝触媒４からの排ガスの熱を熱交換する空気予熱器１
０と、排ガス中の煤塵を除去する集塵装置１１とが備え
られ、集塵装置１１の下流側に煙突１２が配置されてい
る。
【００２４】脱硝触媒４は、図３に示すように、ハニカ
ム状の支持体４ａの内壁に担持されており、例えば、Ｖ
2 Ｏ5 をＴｉＯ2 に担持させたものを例示でき、例えば
３００〜４００℃の反応温度で動作する。この触媒４上
で、排ガス中の窒素酸化物がアンモニアにより還元され
て窒素と水蒸気とに分解される。なお、脱硝触媒４を通
過した排ガスには、多量の二酸化炭素及び上記の窒素並
びに水蒸気の他に、未分解の微量の窒素酸化物及び未反
応のアンモニア並びにボイラ２での燃焼により生成した
硫黄酸化物が含まれる。
ム状の支持体４ａの内壁に担持されており、例えば、Ｖ
2 Ｏ5 をＴｉＯ2 に担持させたものを例示でき、例えば
３００〜４００℃の反応温度で動作する。この触媒４上
で、排ガス中の窒素酸化物がアンモニアにより還元され
て窒素と水蒸気とに分解される。なお、脱硝触媒４を通
過した排ガスには、多量の二酸化炭素及び上記の窒素並
びに水蒸気の他に、未分解の微量の窒素酸化物及び未反
応のアンモニア並びにボイラ２での燃焼により生成した
硫黄酸化物が含まれる。
【００２５】また図３に示すように、アンモニア供給ノ
ズル５…は、ハニカム状の支持体４ａに対向して配置さ
れており、各アンモニア供給ノズル５…は支持体４ａに
対してほぼ等間隔に分散配置されている。また、アンモ
ニア供給ノズル５…にはアンモニア供給装置６が接続さ
れている。アンモニア供給装置６は、制御部９により制
御されており、制御部９の指示に基づいてアンモニアを
アンモニア供給ノズル５…から脱硝触媒４に供給する。
アンモニア供給ノズル５…をほぼ等間隔で分散配置する
ことにより、脱硝触媒４の全体にわたって均一にアンモ
ニアを供給することができ、これにより脱硝触媒４にお
ける脱硝反応が均一に行われて窒素酸化物の分解を充分
に行うことができる。
ズル５…は、ハニカム状の支持体４ａに対向して配置さ
れており、各アンモニア供給ノズル５…は支持体４ａに
対してほぼ等間隔に分散配置されている。また、アンモ
ニア供給ノズル５…にはアンモニア供給装置６が接続さ
れている。アンモニア供給装置６は、制御部９により制
御されており、制御部９の指示に基づいてアンモニアを
アンモニア供給ノズル５…から脱硝触媒４に供給する。
アンモニア供給ノズル５…をほぼ等間隔で分散配置する
ことにより、脱硝触媒４の全体にわたって均一にアンモ
ニアを供給することができ、これにより脱硝触媒４にお
ける脱硝反応が均一に行われて窒素酸化物の分解を充分
に行うことができる。
【００２６】また、図１〜図３に示すように、入口側セ
ンサ７には複数のサンプリング管７ａが接続されてお
り、図３に示すように、各サンプリング管７ａの先端が
煙道３内に配置されている。各サンプリング管７ａは、
アンモニア供給ノズル５と同様に、煙道３内にて等間隔
に分散配置されている。また、出口側センサ８について
も、図１〜図３に示すように、出口側センサ８に複数の
サンプリング管８ａが接続され、図３に示すように、各
サンプリング管８ａの先端が煙道３内に配置されてい
る。各サンプリング管８ａは、アンモニア供給ノズル５
と同様に、煙道３内にて等間隔に分散配置されている。
サンプリング管７ａ、８ａを煙道３内に等間隔で分散配
置することにより、煙道３内の排ガスに含まれる窒素酸
化物やアンモニアの濃度の分布を把握することができ
る。尚、サンプリング管７ａ、８ａをそれぞれ１つずつ
配置しても良い。この場合、サンプリング管７ａ、８ａ
の位置は、排ガスに含まれる窒素酸化物やアンモニアの
平均的な濃度を測定できる位置とするのが好ましい。
ンサ７には複数のサンプリング管７ａが接続されてお
り、図３に示すように、各サンプリング管７ａの先端が
煙道３内に配置されている。各サンプリング管７ａは、
アンモニア供給ノズル５と同様に、煙道３内にて等間隔
に分散配置されている。また、出口側センサ８について
も、図１〜図３に示すように、出口側センサ８に複数の
サンプリング管８ａが接続され、図３に示すように、各
サンプリング管８ａの先端が煙道３内に配置されてい
る。各サンプリング管８ａは、アンモニア供給ノズル５
と同様に、煙道３内にて等間隔に分散配置されている。
サンプリング管７ａ、８ａを煙道３内に等間隔で分散配
置することにより、煙道３内の排ガスに含まれる窒素酸
化物やアンモニアの濃度の分布を把握することができ
る。尚、サンプリング管７ａ、８ａをそれぞれ１つずつ
配置しても良い。この場合、サンプリング管７ａ、８ａ
の位置は、排ガスに含まれる窒素酸化物やアンモニアの
平均的な濃度を測定できる位置とするのが好ましい。
【００２７】図４には出口側センサ８の詳細な構造を示
す。尚、入口側センサ７は出口側センサ８と同じ構成な
ので、その説明を省略する。図４に示すように、出口側
センサ８は、サンプリング管８ａと、アンモニア及び窒
素酸化物の濃度を同時計測可能なセンサ本体８ｂと、排
気管８ｃとから構成されている。
す。尚、入口側センサ７は出口側センサ８と同じ構成な
ので、その説明を省略する。図４に示すように、出口側
センサ８は、サンプリング管８ａと、アンモニア及び窒
素酸化物の濃度を同時計測可能なセンサ本体８ｂと、排
気管８ｃとから構成されている。
【００２８】サンプリング管８ａの先端は煙道３内に配
置されており、煙道３内を流れる排ガスをセンサ本体８
ｂに導く。サンプリング管８ａは、アルミニウムからな
る内挿管がステンレス鋼からなる外挿管に挿入され、サ
ンプリング管８ａの内面がアルミニウムにより構成され
る。そして、排ガスが内挿管内を流れるように構成され
ている。またサンプリング管８ａは図示略のヒータによ
って硫安の析出温度以上の温度、すなわち常時２５０℃
程度に保温され、更にセンサ本体８ｂのアンモニア濃度
の測定結果によってサンプリング管８ａの温度を微調整
できるように構成されている。具体的には、アンモニア
濃度が高いときは硫安が析出しやすいのでサンプリング
管８ａの温度を高くし、アンモニア濃度が低いときは硫
安が析出しずらいのでサンプリング管８ａの温度を低く
する制御を行う。
置されており、煙道３内を流れる排ガスをセンサ本体８
ｂに導く。サンプリング管８ａは、アルミニウムからな
る内挿管がステンレス鋼からなる外挿管に挿入され、サ
ンプリング管８ａの内面がアルミニウムにより構成され
る。そして、排ガスが内挿管内を流れるように構成され
ている。またサンプリング管８ａは図示略のヒータによ
って硫安の析出温度以上の温度、すなわち常時２５０℃
程度に保温され、更にセンサ本体８ｂのアンモニア濃度
の測定結果によってサンプリング管８ａの温度を微調整
できるように構成されている。具体的には、アンモニア
濃度が高いときは硫安が析出しやすいのでサンプリング
管８ａの温度を高くし、アンモニア濃度が低いときは硫
安が析出しずらいのでサンプリング管８ａの温度を低く
する制御を行う。
【００２９】アルミニウムからなる内挿管に排ガスを流
すことで、排ガスに含まれる未反応のアンモニアの還元
反応を防止することができ、アンモニア及び窒素酸化物
の測定を正確に行うことができる。また、サンプリング
管８ａを常時２５０℃程度に保温するので、アンモニア
と硫黄酸化物との反応により生成する酸性硫安の析出を
防止でき、サンプリング管８ａの詰まりを防止できる。
また、アンモニア濃度によってサンプリング管８ａの温
度を微調整するので、電力消費やヒータの消耗を低減で
きる。
すことで、排ガスに含まれる未反応のアンモニアの還元
反応を防止することができ、アンモニア及び窒素酸化物
の測定を正確に行うことができる。また、サンプリング
管８ａを常時２５０℃程度に保温するので、アンモニア
と硫黄酸化物との反応により生成する酸性硫安の析出を
防止でき、サンプリング管８ａの詰まりを防止できる。
また、アンモニア濃度によってサンプリング管８ａの温
度を微調整するので、電力消費やヒータの消耗を低減で
きる。
【００３０】次に、センサ本体８ｂは、酸化センサ部８
ｂ1と、脱硝センサ部８ｂ2とから構成されている。排ガ
スは、酸化センサ部８ｂ1及び脱硝センサ部８ｂ2にそれ
ぞれ導入され、酸化センサ部８ｂ1では窒素酸化物とア
ンモニアの合計量が測定され、脱硝センサ部８ｂ2では
窒素酸化物とアンモニアの差分量が測定される。即ち、
酸化センサ部８ｂ1では、排ガス中のアンモニアを酸化
して窒素酸化物とし、この酸化により得られた窒素酸化
物と、排ガス中の窒素酸化物の合計量を測定する。また
脱硝センサ部８ｂ2では、排ガスに含まれるアンモニア
と窒素酸化物とにより脱硝反応を行って窒素酸化物を分
解し、未分解の窒素酸化物を測定する。各センサ部８ｂ
1、８ｂ2における窒素酸化物の測定は、窒素酸化物を全
て還元して一酸化窒素（ＮＯ）とし、得られたＮＯをジ
ルコニアを電解質とする電気分解法により計測する。窒
素酸化物とアンモニアの合計量と、窒素酸化物とアンモ
ニアの差分量から、窒素酸化物及びアンモニアの各濃度
がそれぞれ測定される。
ｂ1と、脱硝センサ部８ｂ2とから構成されている。排ガ
スは、酸化センサ部８ｂ1及び脱硝センサ部８ｂ2にそれ
ぞれ導入され、酸化センサ部８ｂ1では窒素酸化物とア
ンモニアの合計量が測定され、脱硝センサ部８ｂ2では
窒素酸化物とアンモニアの差分量が測定される。即ち、
酸化センサ部８ｂ1では、排ガス中のアンモニアを酸化
して窒素酸化物とし、この酸化により得られた窒素酸化
物と、排ガス中の窒素酸化物の合計量を測定する。また
脱硝センサ部８ｂ2では、排ガスに含まれるアンモニア
と窒素酸化物とにより脱硝反応を行って窒素酸化物を分
解し、未分解の窒素酸化物を測定する。各センサ部８ｂ
1、８ｂ2における窒素酸化物の測定は、窒素酸化物を全
て還元して一酸化窒素（ＮＯ）とし、得られたＮＯをジ
ルコニアを電解質とする電気分解法により計測する。窒
素酸化物とアンモニアの合計量と、窒素酸化物とアンモ
ニアの差分量から、窒素酸化物及びアンモニアの各濃度
がそれぞれ測定される。
【００３１】また図４に示すように、センサ本体８ｂか
ら排出された排ガスは、排気管８ｃを経て煙道３に戻さ
れる。排気管８ｃの途中にはエジェクタ８ｄが設けら
れ、このエジェクタ８ｄには配管を介してパージエア流
調弁８ｅが接続されており、排気管８ｃに空気を送り込
んで排気管８ｃにおける排ガスの排気を促進する。
ら排出された排ガスは、排気管８ｃを経て煙道３に戻さ
れる。排気管８ｃの途中にはエジェクタ８ｄが設けら
れ、このエジェクタ８ｄには配管を介してパージエア流
調弁８ｅが接続されており、排気管８ｃに空気を送り込
んで排気管８ｃにおける排ガスの排気を促進する。
【００３２】更に図５に示すように、別の例の出口側セ
ンサ８には、加熱逆洗空気タンク８ｆが設けられてい
る。加熱逆洗空気タンク８ｆには、パージエア流調弁８
ｅの上流側から分岐した空気が加熱状態で貯蔵され、こ
の空気をサンプリング管８ａに導入できるようになって
いる。タンク８ｆ内の空気は、２５０〜４００℃程度に
することが好ましく、またタンク８ｆ内の圧力を煙道３
内の排ガス圧よりも約０．１ＭＰａ程度高くしておくこ
とが好ましい。このタンク８ｆからサンプリング管８ａ
内に空気を導入することで、出口側センサ８の流路内に
混入する煤塵を除去することができ、流路の詰まりを防
止できる。更に、図５に示すように、サンプリング管８
ａの先端側にフィルタ８ｇを取り付けても良い。このフ
ィルタ８ｇの設置によって出口側センサ８の流路内への
煤塵の混入を防止できる。
ンサ８には、加熱逆洗空気タンク８ｆが設けられてい
る。加熱逆洗空気タンク８ｆには、パージエア流調弁８
ｅの上流側から分岐した空気が加熱状態で貯蔵され、こ
の空気をサンプリング管８ａに導入できるようになって
いる。タンク８ｆ内の空気は、２５０〜４００℃程度に
することが好ましく、またタンク８ｆ内の圧力を煙道３
内の排ガス圧よりも約０．１ＭＰａ程度高くしておくこ
とが好ましい。このタンク８ｆからサンプリング管８ａ
内に空気を導入することで、出口側センサ８の流路内に
混入する煤塵を除去することができ、流路の詰まりを防
止できる。更に、図５に示すように、サンプリング管８
ａの先端側にフィルタ８ｇを取り付けても良い。このフ
ィルタ８ｇの設置によって出口側センサ８の流路内への
煤塵の混入を防止できる。
【００３３】入口側センサ７及び出口側センサ８で計測
されたアンモニア及び窒素酸化物の測定値は制御部９に
出力される。制御部９では、まず、予め設定された窒素
酸化物の排出制御値と、出口側センサ８で計測された窒
素酸化物の測定値とを比較する。つぎに、測定値が排出
制御値よりも低いと制御部９が判断した場合、未反応の
アンモニアの流出を防止すべく脱硝反応を抑制するため
にアンモニア供給量を削減させる。また、測定値が排出
制御値を超えると制御部９が判断した場合は、窒素酸化
物を減らすべく脱硝反応を促進させるためにアンモニア
供給量を増加させる。この制御部９の詳細な動作は、次
の窒素酸化物の処理方法の説明にて述べる。
されたアンモニア及び窒素酸化物の測定値は制御部９に
出力される。制御部９では、まず、予め設定された窒素
酸化物の排出制御値と、出口側センサ８で計測された窒
素酸化物の測定値とを比較する。つぎに、測定値が排出
制御値よりも低いと制御部９が判断した場合、未反応の
アンモニアの流出を防止すべく脱硝反応を抑制するため
にアンモニア供給量を削減させる。また、測定値が排出
制御値を超えると制御部９が判断した場合は、窒素酸化
物を減らすべく脱硝反応を促進させるためにアンモニア
供給量を増加させる。この制御部９の詳細な動作は、次
の窒素酸化物の処理方法の説明にて述べる。
【００３４】次に、本発明の実施形態である窒素酸化物
の処理方法について説明する。本発明の実施形態である
窒素酸化物の処理方法は、排ガス中にアンモニアを供給
して脱硝触媒上で排ガス中の窒素酸化物と反応させて無
害な窒素（Ｎ2）と水（Ｈ2Ｏ）にする脱硝処理を行う際
に、脱硝触媒の上流側と下流側の窒素酸化物濃度と下流
側のアンモニア濃度をそれぞれ測定し、これらの測定結
果に基づいてアンモニア供給量を調整しようとするもの
である。具体的には、図１で示した入口側センサ７及び
出口側センサ８でアンモニア及び窒素酸化物の濃度を測
定し、その測定値を制御部９に出力する。制御部９で
は、予め設定された窒素酸化物の排出制御値と、出口側
センサ８で計測された窒素酸化物の測定値とを比較す
る。つぎに、測定値が排出制御値よりも低いと制御部９
が判断した場合、未反応のアンモニアの流出を防止すべ
く脱硝反応を抑制するためにアンモニア供給量を削減さ
せる。また、測定値が排出制御値を超えると制御部９が
判断した場合は、窒素酸化物を減らすべく脱硝反応を促
進させるためにアンモニア供給量を増加させる。以上の
動作を、図６を参照してより具体的に説明する。
の処理方法について説明する。本発明の実施形態である
窒素酸化物の処理方法は、排ガス中にアンモニアを供給
して脱硝触媒上で排ガス中の窒素酸化物と反応させて無
害な窒素（Ｎ2）と水（Ｈ2Ｏ）にする脱硝処理を行う際
に、脱硝触媒の上流側と下流側の窒素酸化物濃度と下流
側のアンモニア濃度をそれぞれ測定し、これらの測定結
果に基づいてアンモニア供給量を調整しようとするもの
である。具体的には、図１で示した入口側センサ７及び
出口側センサ８でアンモニア及び窒素酸化物の濃度を測
定し、その測定値を制御部９に出力する。制御部９で
は、予め設定された窒素酸化物の排出制御値と、出口側
センサ８で計測された窒素酸化物の測定値とを比較す
る。つぎに、測定値が排出制御値よりも低いと制御部９
が判断した場合、未反応のアンモニアの流出を防止すべ
く脱硝反応を抑制するためにアンモニア供給量を削減さ
せる。また、測定値が排出制御値を超えると制御部９が
判断した場合は、窒素酸化物を減らすべく脱硝反応を促
進させるためにアンモニア供給量を増加させる。以上の
動作を、図６を参照してより具体的に説明する。
【００３５】図６に、制御部９の動作を説明するための
フローチャートを示す。図６のステップＳＴ１では、入
口側センサ７及び出口側センサ８で窒素酸化物の濃度を
測定し、その測定値を制御部９に入力する。ここで、入
口側の排ガス中の窒素酸化物濃度をNox1とし、出口側の
窒素酸化物濃度をNox2とする。次に、ステップＳＴ２で
は、窒素酸化物の制御値NoxSTDと出口側の窒素酸化物濃
度をNox2との大小関係を比較する。即ち、（NoxSTD−No
x2）＞０が成立するか否かを判断する。ここで、窒素酸
化物の制御値NoxSTDとは、脱硝触媒４を通過後の排ガス
中の窒素酸化物濃度の目標値であり、安全を見て公定の
窒素酸化物の排出濃度の規制値より低くする必要があ
る。ここで、（NoxSTD−Nox2）＞０が成立する場合は、
出口側の窒素酸化物の濃度が目標値より下回っているた
め、脱硝反応自体は順調だが、未反応のアンモニアが流
出している可能性がある。また、（NoxSTD−Nox2）＞０
が成立しない場合は、出口側の窒素酸化物の濃度が目標
値を上回っているため、脱硝反応が不十分で窒素酸化物
濃度が排出規制値を超えるおそれがある。
フローチャートを示す。図６のステップＳＴ１では、入
口側センサ７及び出口側センサ８で窒素酸化物の濃度を
測定し、その測定値を制御部９に入力する。ここで、入
口側の排ガス中の窒素酸化物濃度をNox1とし、出口側の
窒素酸化物濃度をNox2とする。次に、ステップＳＴ２で
は、窒素酸化物の制御値NoxSTDと出口側の窒素酸化物濃
度をNox2との大小関係を比較する。即ち、（NoxSTD−No
x2）＞０が成立するか否かを判断する。ここで、窒素酸
化物の制御値NoxSTDとは、脱硝触媒４を通過後の排ガス
中の窒素酸化物濃度の目標値であり、安全を見て公定の
窒素酸化物の排出濃度の規制値より低くする必要があ
る。ここで、（NoxSTD−Nox2）＞０が成立する場合は、
出口側の窒素酸化物の濃度が目標値より下回っているた
め、脱硝反応自体は順調だが、未反応のアンモニアが流
出している可能性がある。また、（NoxSTD−Nox2）＞０
が成立しない場合は、出口側の窒素酸化物の濃度が目標
値を上回っているため、脱硝反応が不十分で窒素酸化物
濃度が排出規制値を超えるおそれがある。
【００３６】次にステップＳＴ２で（NoxSTD−Nox2）＞
０が成立すると判断された場合はステップＳＴ３に進
む。ステップＳＴ３では、窒素酸化物の制御値NoxSTDに
α値を加えてNoxSTD’とし（図中式）、得られたNoxS
TD’を新たな窒素酸化物の制御値NoxSTDとする（図中式
）。即ち、制御値NoxSTDを高く設定する。ステップＳ
Ｔ２において、（NoxSTD−Nox2）＞０が成立すると判断
された場合は、未反応のアンモニアが流出するおそれが
あるので、ステップＳＴ３にて制御値NoxSTDを高く設定
することにより、窒素酸化物の脱硝反応を抑制して窒素
酸化物の排出が増える方向に制御する。これにより、ア
ンモニア供給量が削減する方向に制御される。制御値No
xSTDに加えるα値としては、どのような数値でも良い
が、例えば０．５ｐｐｍ程度の値とすることができる。
この後、ステップＳＴ５に進む。
０が成立すると判断された場合はステップＳＴ３に進
む。ステップＳＴ３では、窒素酸化物の制御値NoxSTDに
α値を加えてNoxSTD’とし（図中式）、得られたNoxS
TD’を新たな窒素酸化物の制御値NoxSTDとする（図中式
）。即ち、制御値NoxSTDを高く設定する。ステップＳ
Ｔ２において、（NoxSTD−Nox2）＞０が成立すると判断
された場合は、未反応のアンモニアが流出するおそれが
あるので、ステップＳＴ３にて制御値NoxSTDを高く設定
することにより、窒素酸化物の脱硝反応を抑制して窒素
酸化物の排出が増える方向に制御する。これにより、ア
ンモニア供給量が削減する方向に制御される。制御値No
xSTDに加えるα値としては、どのような数値でも良い
が、例えば０．５ｐｐｍ程度の値とすることができる。
この後、ステップＳＴ５に進む。
【００３７】次に、ステップＳＴ２で（NoxSTD−Nox2）
＞０が成立しないと判断された場合はステップＳＴ４に
進む。ステップＳＴ４では、窒素酸化物の制御値NoxSTD
からβ値を差し引いてNoxSTD”とし（図中式）、得ら
れたNoxSTD”を新たな窒素酸化物の制御値NoxSTDとする
（図中式）。即ち、制御値NoxSTDを低く設定する。ス
テップＳＴ２において、（NoxSTD−Nox2）＞０が成立し
ないと判断された場合は、窒素酸化物が排出規制値を超
えるおそれがあると判断されるので、制御値NoxSTDを低
く設定することにより、窒素酸化物の脱硝反応を促進し
て窒素酸化物の排出を減少する方向に制御する。これに
より、アンモニア供給量が増加する方向に制御される。
制御値NoxSTDから差し引くβ値としては、どのような数
値でも良いが、例えば０．５ｐｐｍ程度の値とすること
ができる。この後、ステップＳＴ５に進む。
＞０が成立しないと判断された場合はステップＳＴ４に
進む。ステップＳＴ４では、窒素酸化物の制御値NoxSTD
からβ値を差し引いてNoxSTD”とし（図中式）、得ら
れたNoxSTD”を新たな窒素酸化物の制御値NoxSTDとする
（図中式）。即ち、制御値NoxSTDを低く設定する。ス
テップＳＴ２において、（NoxSTD−Nox2）＞０が成立し
ないと判断された場合は、窒素酸化物が排出規制値を超
えるおそれがあると判断されるので、制御値NoxSTDを低
く設定することにより、窒素酸化物の脱硝反応を促進し
て窒素酸化物の排出を減少する方向に制御する。これに
より、アンモニア供給量が増加する方向に制御される。
制御値NoxSTDから差し引くβ値としては、どのような数
値でも良いが、例えば０．５ｐｐｍ程度の値とすること
ができる。この後、ステップＳＴ５に進む。
【００３８】次にステップＳＴ５では、具体的なアンモ
ニア供給量（ＮＨ3供給値）を決定する。即ち、入口側
の窒素酸化物濃度Nox1から新たに設定した制御値NoxSTD
を差し引き、これに排ガス量と係数γを乗ずる（式
）。係数γは、単位量当たりの排ガス中の窒素酸化物
濃度を一定の濃度に低下させるために必要なアンモニア
量を算出するための係数であり、予め実験を行って決定
されるものである。この後、ステップＳＴ６に進む。ス
テップＳＴ６では、ステップＳＴ５で決定されたＮＨ3
供給値をアンモニア供給装置６に出力し、指定量のアン
モニアをアンモニア供給ノズル５から排ガスに供給して
脱硝処理を行う。この後、ステップＳＴ７に進む。
ニア供給量（ＮＨ3供給値）を決定する。即ち、入口側
の窒素酸化物濃度Nox1から新たに設定した制御値NoxSTD
を差し引き、これに排ガス量と係数γを乗ずる（式
）。係数γは、単位量当たりの排ガス中の窒素酸化物
濃度を一定の濃度に低下させるために必要なアンモニア
量を算出するための係数であり、予め実験を行って決定
されるものである。この後、ステップＳＴ６に進む。ス
テップＳＴ６では、ステップＳＴ５で決定されたＮＨ3
供給値をアンモニア供給装置６に出力し、指定量のアン
モニアをアンモニア供給ノズル５から排ガスに供給して
脱硝処理を行う。この後、ステップＳＴ７に進む。
【００３９】ステップＳＴ７では、出口側センサ８でア
ンモニア濃度（ＮＨ3conc.）を測定し、その測定値を制
御部９に入力する。この後、ステップＳＴ８に進む。ス
テップＳＴ８では、ＮＨ3conc.と、アンモニアの排出制
御値ＮＨ3STDとの大小関係を比較する。即ち、ＮＨ3con
c.＜ＮＨ3STDが成立するか否かを判断する。ここで、ア
ンモニアの排出制御値ＮＨ3STDとは、脱硝触媒を通過さ
せた排ガス中のアンモニア濃度の目標値であり、安全を
見て公定のアンモニアの排出濃度の規制値より低くする
必要がある
ンモニア濃度（ＮＨ3conc.）を測定し、その測定値を制
御部９に入力する。この後、ステップＳＴ８に進む。ス
テップＳＴ８では、ＮＨ3conc.と、アンモニアの排出制
御値ＮＨ3STDとの大小関係を比較する。即ち、ＮＨ3con
c.＜ＮＨ3STDが成立するか否かを判断する。ここで、ア
ンモニアの排出制御値ＮＨ3STDとは、脱硝触媒を通過さ
せた排ガス中のアンモニア濃度の目標値であり、安全を
見て公定のアンモニアの排出濃度の規制値より低くする
必要がある
【００４０】次にステップＳＴ８においてＮＨ3conc.＜
ＮＨ3STDが成立すると判断した場合、即ち脱硝処理後の
排ガス中のアンモニア濃度が制御値より低い場合は、脱
硝処理が順調であると判断し、ステップＳＴ１に戻る。
また、ステップＳＴ８においてＮＨ3conc.＜ＮＨ3STDが
成立しないと判断した場合、即ち脱硝処理後の排ガス中
のアンモニア濃度が排出制御値を超えている場合は、未
反応のアンモニアが過剰に流出している状態であるの
で、ステップＳＴ９に進む。
ＮＨ3STDが成立すると判断した場合、即ち脱硝処理後の
排ガス中のアンモニア濃度が制御値より低い場合は、脱
硝処理が順調であると判断し、ステップＳＴ１に戻る。
また、ステップＳＴ８においてＮＨ3conc.＜ＮＨ3STDが
成立しないと判断した場合、即ち脱硝処理後の排ガス中
のアンモニア濃度が排出制御値を超えている場合は、未
反応のアンモニアが過剰に流出している状態であるの
で、ステップＳＴ９に進む。
【００４１】ステップＳＴ９では、窒素酸化物の制御値
NoxSTDにα値を加えてNoxSTD”’とし（図中式）、得
られたNoxSTD”’を新たな窒素酸化物の制御値NoxSTDと
する（図中式）。即ち、制御値NoxSTDを高く設定す
る。ステップＳＴ８において、未反応のアンモニアが過
剰に流出していると判断された場合は、ステップＳＴ９
にて制御値NoxSTDを高く設定することにより、窒素酸化
物の脱硝反応を抑制して窒素酸化物の排出が増える方向
に制御する。これにより、アンモニア供給量が削減する
方向に制御される。制御値NoxSTDに加えるα値は、ステ
ップＳＴ３のα値と同じである。この後、ステップＳＴ
５にもどる。
NoxSTDにα値を加えてNoxSTD”’とし（図中式）、得
られたNoxSTD”’を新たな窒素酸化物の制御値NoxSTDと
する（図中式）。即ち、制御値NoxSTDを高く設定す
る。ステップＳＴ８において、未反応のアンモニアが過
剰に流出していると判断された場合は、ステップＳＴ９
にて制御値NoxSTDを高く設定することにより、窒素酸化
物の脱硝反応を抑制して窒素酸化物の排出が増える方向
に制御する。これにより、アンモニア供給量が削減する
方向に制御される。制御値NoxSTDに加えるα値は、ステ
ップＳＴ３のα値と同じである。この後、ステップＳＴ
５にもどる。
【００４２】尚、上述した制御手順は、複数の出口側セ
ンサ毎、入口側センサ毎、並びに複数のＮＨ3供給ノズ
ル毎に個別に行うことが好ましい。即ち、出口側セン
サ、入口側センサ及びＮＨ3供給ノズルをそれぞれ同じ
個数設けるとともに各ＮＨ3供給ノズルに対応する入口
側、出口側センサをそれぞれ決めておき、各センサの測
定値に基づいて当該対応するＮＨ3供給ノズルからアン
モニアを供給することが好ましい。これにより、複数箇
所で窒素酸化物及びアンモニアを測定し、各測定値に基
づいてＮＨ3供給ノズル毎にＮＨ3の供給量を個別に制御
することができ、アンモニア濃度の濃淡による未反応の
アンモニアが流出したり、窒素酸化物の脱硝が不十分と
なるおそれがない。
ンサ毎、入口側センサ毎、並びに複数のＮＨ3供給ノズ
ル毎に個別に行うことが好ましい。即ち、出口側セン
サ、入口側センサ及びＮＨ3供給ノズルをそれぞれ同じ
個数設けるとともに各ＮＨ3供給ノズルに対応する入口
側、出口側センサをそれぞれ決めておき、各センサの測
定値に基づいて当該対応するＮＨ3供給ノズルからアン
モニアを供給することが好ましい。これにより、複数箇
所で窒素酸化物及びアンモニアを測定し、各測定値に基
づいてＮＨ3供給ノズル毎にＮＨ3の供給量を個別に制御
することができ、アンモニア濃度の濃淡による未反応の
アンモニアが流出したり、窒素酸化物の脱硝が不十分と
なるおそれがない。
【００４３】
【発明の効果】本発明の窒素酸化物の処理装置によれ
ば、各センサの測定値に基づいてアンモニア供給量を決
定してアンモニア供給装置を制御する制御部が備えられ
ているので、未反応のアンモニアの流出を少なくして硫
安の析出を防止できる。また本発明の窒素酸化物の処理
方法によれば、窒素酸化物の測定値に基づいてアンモニ
ア供給量を決定するので、未反応のアンモニアの流出を
少なくして硫安の析出を防止することができ、また、脱
硝処理が不完全で排出規制量を超える窒素酸化物が排出
されるおそれがない。
ば、各センサの測定値に基づいてアンモニア供給量を決
定してアンモニア供給装置を制御する制御部が備えられ
ているので、未反応のアンモニアの流出を少なくして硫
安の析出を防止できる。また本発明の窒素酸化物の処理
方法によれば、窒素酸化物の測定値に基づいてアンモニ
ア供給量を決定するので、未反応のアンモニアの流出を
少なくして硫安の析出を防止することができ、また、脱
硝処理が不完全で排出規制量を超える窒素酸化物が排出
されるおそれがない。
【図１】 本発明の実施形態である窒素酸化物の処理装
置を示す模式図。
置を示す模式図。
【図２】 図１の窒素酸化物の処理装置の要部を示す模
式図。
式図。
【図３】 図１の窒素酸化物の処理装置の要部を示す斜
視図。
視図。
【図４】 図１の窒素酸化物の処理装置の出口側センサ
の一例を示す模式図。
の一例を示す模式図。
【図５】 図１の窒素酸化物の処理装置の出口側センサ
の別の例を示す模式図。
の別の例を示す模式図。
【図６】 図１の窒素酸化物の処理装置の制御部の動作
を示すフローチャート。
を示すフローチャート。
１ 窒素酸化物の処理装置
２ ボイラ（燃焼源）
３ 煙道
４ 脱硝触媒
５ アンモニア供給ノズル
６ アンモニア供給装置
７ 入口側センサ
７ａ サンプリング管
７ｂ センサ本体
８ 出口側センサ
９ 制御部
NOx1 上流側の窒素酸化物の測定値（窒素酸化物濃度）
NOx2 下流側の窒素酸化物の測定値（窒素酸化物濃度）
NoxSTD 窒素酸化物の排出制御値
NH3conc. 下流側のアンモニア濃度
ＮＨ3STD アンモニアの排出制御値
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(72)発明者 林田 直治
長崎県長崎市深堀町五丁目717番１号 三
菱重工業株式会社長崎研究所内
(72)発明者 加古 博
長崎県長崎市飽の浦町１番１号 三菱重工
業株式会社長崎造船所内
(72)発明者 小林 敬古
東京都千代田区丸の内二丁目５番１号 三
菱重工業株式会社内
Ｆターム(参考） 4D002 AA12 AC01 BA06 DA07 GA02
GA03 GB02
4D048 AA06 AB02 AC04 BA07X
BA23X BA41X BB02 DA01
DA02 DA08
Claims (9)
- 【請求項１】 燃焼源からの煙道に接続された脱硝触媒
と、脱硝触媒の上流側の煙道内に配置された複数のアン
モニア供給ノズルと、該アンモニア供給ノズルに接続さ
れたアンモニア供給装置と、前記アンモニア供給ノズル
の上流側の煙道内に配置された１または複数の入口側セ
ンサと、前記脱硝触媒の下流側の煙道内に配置された１
または複数の出口側センサと、前記入口側センサの測定
値と出口側センサの測定値に基づいてアンモニア供給量
を決定してアンモニア供給装置を制御する制御部を具備
してなることを特徴とする窒素酸化物の処理装置。 - 【請求項２】 前記入口側センサが、排ガス中の窒素酸
化物濃度を前記脱硝触媒の上流側において測定するもの
であり、前記出口側センサが、排ガス中の窒素酸化物濃
度及びアンモニア濃度を前記脱硝触媒の下流側において
測定するものであることを特徴とする請求項１に記載の
窒素酸化物の処理装置。 - 【請求項３】 前記制御部は、予め設定された窒素酸化
物の排出制御値と、出口側センサで計測された窒素酸化
物の測定値とを比較し、 前記窒素酸化物の測定値が前記排出制御値よりも低いと
判断した場合に前記アンモニア供給装置に対してアンモ
ニア供給量を削減させる指示をし、 前記窒素酸化物の測定値が前記排出制御値を超えると判
断した場合に、前記アンモニア供給装置に対してアンモ
ニア供給量を増加させる指示をするように構成されてい
ることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の窒
素酸化物の処理装置。 - 【請求項４】 前記入口側センサ及び前記出口側センサ
は、前記煙道内に挿入されるサンプリング管と、センサ
本体とを具備してなり、前記サンプリング管の内面がア
ルミニウムまたは石英ガラスより構成されることを特徴
とする請求項１ないし請求項３のいずれかに記載の窒素
酸化物の処理装置。 - 【請求項５】 前記サンプリング管が硫安の析出温度以
上の温度に保温されていることを特徴とする請求項４に
記載の窒素酸化物の処理装置。 - 【請求項６】 前記サンプリング管の温度が、前記出口
側センサのアンモニア濃度の測定結果によって制御され
るように構成されていることを特徴とする請求項４また
は請求項５に記載の窒素酸化物の処理装置。 - 【請求項７】 排ガス中に供給したアンモニアを脱硝触
媒上で該排ガス中の窒素酸化物と反応させて脱硝処理を
行う際に、前記脱硝触媒の上流側と下流側の窒素酸化物
濃度と下流側のアンモニア濃度をそれぞれ測定し、 予め設定された窒素酸化物の排出制御値と、前記下流側
の窒素酸化物の測定値とを比較し、 前記窒素酸化物の測定値が前記排出制御値よりも低いと
判断した場合に、アンモニア供給量を削減し、 前記窒素酸化物の測定値が前記排出制御値を超えると判
断した場合に、アンモニア供給量を増加することを特徴
とする窒素酸化物の処理方法。 - 【請求項８】 予め設定されたアンモニアの排出制御値
と、前記下流側のアンモニア濃度とを比較し、 前記アンモニア濃度が前記排出制御値を超えると判断し
た場合に、アンモニア供給量を削減することを特徴とす
る請求項７に記載の窒素酸化物の処理方法。 - 【請求項９】 前記脱硝触媒の上流側及び下流側におけ
る窒素酸化物濃度と下流側のアンモニア濃度を、煙道内
の複数箇所で測定することを特徴とする請求項７に記載
の窒素酸化物の処理方法。
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