JP2004066228A - 脱硝装置の脱硝触媒管理装置及び脱硝触媒管理方法 - Google Patents
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Abstract
【課題】実際に劣化している脱硝触媒を把握すると共に、これに基づいて脱硝触媒を効率的に交換することができる脱硝装置の脱硝触媒管理装置及び脱硝触媒管理方法を提供する。
【解決手段】排煙脱硝装置の複数層の脱硝触媒の管理装置であって、各脱硝触媒１４Ａ〜１４Ｄの入口側及び出口側のＮＯｘ濃度を測定するＮＯｘ測定手段１６Ａ〜１６Ｅと、同様に各脱硝触媒の入口側及び出口側のＮＨ３濃度を測定するＮＨ３測定手段１７Ａ〜１７Ｅと、入口モル比＝入口ＮＨ３／入口ＮＯｘを考慮して脱硝率ηを測定する脱硝率測定手段１８とを具備する。
【選択図】 図１
【解決手段】排煙脱硝装置の複数層の脱硝触媒の管理装置であって、各脱硝触媒１４Ａ〜１４Ｄの入口側及び出口側のＮＯｘ濃度を測定するＮＯｘ測定手段１６Ａ〜１６Ｅと、同様に各脱硝触媒の入口側及び出口側のＮＨ３濃度を測定するＮＨ３測定手段１７Ａ〜１７Ｅと、入口モル比＝入口ＮＨ３／入口ＮＯｘを考慮して脱硝率ηを測定する脱硝率測定手段１８とを具備する。
【選択図】 図１
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、火力発電所などの排煙脱硝装置の脱硝触媒の性能管理を行うための脱硝装置の脱硝触媒管理装置及び脱硝触媒管理方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、石油、石炭、ガスなどを燃料とした火力発電所のボイラ及び各種大型ボイラ、その他の廃棄物焼却装置などには排煙脱硝装置が設けられており、排煙脱硝装置には、複数層の脱硝触媒が内蔵されている。
【０００３】
脱硝触媒としては、ハニカムタイプや板状タイプが使用されているが、使用を続けていくと、触媒表面及び内部に触媒性能を劣化させる物質（以下、劣化物質という）が付着又は溶解することにより、触媒性能が低下して行くという問題がある。
【０００４】
また、従来、脱硝触媒の性能は、入口と出口のＮＯｘ濃度及び未反応ＮＨ３濃度を測定することにより管理し、全体の性能が低下した場合には、使用年数の古いものから順次、新しいものや再生品と交換する作業が定期的に行われていた。
【０００５】
さらに、脱硝触媒は非常に高価であるため、各脱硝触媒毎に性能を評価してできるだけ耐用年数を向上させようという提案がされている（例えば、特許文献１参照）。
【０００６】
【特許文献１】
特公平７−４７１０８号公報（第２〜３頁、第１図）
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上述した触媒管理方法では、各触媒層のＮＯｘ濃度及び未反応ＮＨ３濃度を測定し、ＮＯｘ濃度から各触媒層の脱硝率及び負担率を算出することにより、性能の劣化したものから順次交換しているが、触媒性能をＮＯｘ濃度に基づいて算出した負担率から判断した場合、本当に性能の劣化した触媒層を把握できないという問題があることがわかった。
【０００８】
本発明はこのような事情に鑑み、実際に劣化している脱硝触媒を把握すると共に、これに基づいて脱硝触媒を効率的に交換することができる脱硝装置の脱硝触媒管理装置及び脱硝触媒管理方法を提供することを課題とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
前記課題を解決する本発明の第１の態様は、排煙脱硝装置の複数層の脱硝触媒の管理装置であって、各脱硝触媒の入口側及び出口側のＮＯｘ濃度を測定するＮＯｘ測定手段と、同様に各脱硝触媒の入口側及び出口側のＮＨ３濃度を測定するＮＨ３測定手段と、入口モル比＝入口ＮＨ３／入口ＮＯｘを考慮して脱硝率ηを測定する脱硝率測定手段とを具備することを特徴とする脱硝装置の脱硝触媒管理装置にある。
【００１０】
かかる第１の態様では、各脱硝触媒の出入口でのＮＯｘ濃度及びＮＨ３濃度を測定して入口モル比を考慮して脱硝率ηを測定するので、モル比が上がるほど向上する脱硝率を絶対的で且つ確実に評価することができる。
【００１１】
本発明の第２の態様は、第１の態様において、前記脱硝率ηが、ＮＨ３濃度に基づいて測定されることを特徴とする脱硝装置の脱硝触媒管理装置にある。
【００１２】
かかる第２の態様では、各脱硝触媒毎の脱硝率ηをＮＯｘ濃度に基づいてではなくＮＨ３濃度に基づいて測定するので、さらに安定して触媒性能を把握することができる。
【００１３】
本発明の第３の態様は、第２の態様において、前記脱硝率ηが、下記式に従って測定されることを特徴とする脱硝装置の脱硝触媒管理装置にある。
【００１４】
【数３】
【００１５】
かかる第３の態様では、各脱硝触媒毎の脱硝率を安定して且つ確実に把握することができ、各脱硝触媒毎の管理を無駄なく且つ効率的に行うことができる。
【００１６】
本発明の第４の態様は、第１〜３の何れかの態様において、前記ＮＯｘ測定手段及び前記ＮＨ３測定手段の測定結果を前記脱硝率測定手段へ送信する送信手段を具備し、前記脱硝率測定手段は、複数の排煙脱硝装置の各脱硝触媒の脱硝率ηを測定することを特徴とする脱硝装置の脱硝触媒管理装置にある。
【００１７】
かかる第４の態様では、複数の排煙脱硝装置の脱硝触媒の管理を一括して行うことができ、脱硝触媒の管理を効率的に行うことができる。
【００１８】
本発明の第５の態様は、排煙脱硝装置の複数層の脱硝触媒の管理方法であって、各脱硝触媒の入口側及び出口側のＮＯｘ濃度及びＮＨ３濃度を測定すると共に、入口モル比＝入口ＮＨ３／入口ＮＯｘを考慮して脱硝率ηを測定し、該脱硝率ηに基づいて各脱硝触媒の性能評価を行うことを特徴とする脱硝装置の脱硝触媒管理方法にある。
【００１９】
かかる第５の態様では、各脱硝触媒の出入口でのＮＯｘ濃度及びＮＨ３濃度を測定して入口モル比を考慮して脱硝率ηを測定するので、モル比が上がるほど向上する脱硝率を絶対的で且つ確実に評価することができる。
【００２０】
本発明の第６の態様は、第５の態様において、前記脱硝率ηを、ＮＨ３濃度に基づいて測定することを特徴とする脱硝装置の脱硝触媒管理方法にある。
【００２１】
かかる第６の態様では、各脱硝触媒毎の脱硝率ηをＮＯｘ濃度に基づいてではなくＮＨ３濃度に基づいて測定するので、さらに安定して触媒性能を把握することができる。
【００２２】
本発明の第７の態様は、第６の態様において、前記脱硝率ηを、下記式に従って測定することを特徴とする脱硝装置の脱硝触媒管理方法にある。
【００２３】
【数４】
【００２４】
かかる第７の態様では、各脱硝触媒毎の脱硝率を安定して且つ確実に把握することができ、各脱硝触媒毎の管理を無駄なく且つ効率的に行うことができる。
【００２５】
本発明の第８の態様は、第５〜７の何れかの態様において、前記各脱硝触媒の性能評価に基づいて性能が所定の範囲まで低下した脱硝触媒について性能回復処理を行うことを特徴とする脱硝装置の脱硝触媒管理方法にある。
【００２６】
かかる第８の態様では、各脱硝触媒毎の脱硝率を安定して且つ確実に把握し、その結果に基づいて性能回復処理を行うので、各脱硝触媒を効率よく使用することができる。
【００２７】
本発明の第９の態様は、第８の態様において、前記性能回復処理が、脱硝触媒の新しいものとの交換、再生処理したものとの交換、排ガスの送通方向が逆転するように逆向きにしたものとの交換、又は劣化部分を除去したものとの交換であることを特徴とする脱硝装置の脱硝触媒管理方法にある。
【００２８】
かかる第９の態様では、各処理により劣化した脱硝触媒の性能を回復することができる。
【００２９】
本発明の第１０の態様は、第５〜９の何れかの態様において、複数の排煙脱硝装置の各脱硝触媒の脱硝率を測定し、複数の排煙脱硝装置の各脱硝触媒の性能評価を行うことを特徴とする脱硝装置の脱硝触媒管理方法にある。
【００３０】
かかる第１０の態様では、複数の排煙脱硝装置の脱硝触媒の管理を一括して行うことができ、脱硝触媒の管理を効率的に行うことができる。
【００３１】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を一実施形態に基づいて説明する。
【００３２】
図１には、一実施形態に係る脱硝触媒管理装置を具備した排煙脱硝装置の概略構成を示す。なお、この排煙脱硝装置は、火力発電所に設けられたものであるが、本実施形態の脱硝触媒管理装置はこれに限定されるものではない。
【００３３】
同図に示すように、排煙脱硝装置１０は、装置本体１１の上流側に接続されて火力発電所のボイラ装置に連通する排気ダクト１２と、下流側に接続される処理ガスダクト１３とを具備し、装置本体１１内には、複数層、本実施形態では４層の脱硝触媒１４Ａ〜１４Ｄが所定の間隔をおいて配置されている。各脱硝触媒１４Ａ〜１４Ｄは、排気ダクト１２から導入された排ガスが順次通過するように設けられており、通過した排ガスと接触して当該排ガス中に含まれる窒素酸化物（ＮＯｘ）を低減するものである。なお、ボイラ装置に連通する排気ダクト１２には、ボイラ本体からの排ガス量に応じてＮＨ３が注入されるようになっている。
【００３４】
ここで、各脱硝触媒１４Ａ〜１４Ｄの種類、形状等は特に限定されないが、一般的には、担体としてＴｉＯ２、活性成分としてＶ２Ｏ５が用いられ、ハニカム状又は板状などのタイプがある。
【００３５】
本実施形態では、ハニカムタイプを用い、柱状のハニカムタイプ触媒を複数個並べて組み合わせることにより、各脱硝触媒１４Ａ〜１４Ｄが構成されている。
【００３６】
本実施形態の脱硝触媒管理装置２０は、各脱硝触媒１４Ａ〜１４Ｄの入口側及び出口側にはガス採取手段１５Ａ〜１５Ｅが設けられており、ガス採取手段１５Ａ〜１５ＥはそれぞれＮＯｘ濃度測定手段１６Ａ〜１６Ｅと、ＮＨ３濃度測定手段１７Ａ〜１７Ｅとに接続され、これらの測定結果は、各脱硝触媒１４Ａ〜１４Ｄの脱硝率及び脱硝負担率を算出する脱硝率測定手段１８へ集められるようになっている。
【００３７】
ここで、ガス採取手段１５Ａ〜１５Ｅは、所望のタイミングで所望の量のサンプリングガスをサンプリング管を介して採取し、採取したサンプリングガスをＮＯｘ濃度測定手段１６Ａ〜１６Ｅ及びＮＨ３濃度測定手段１７Ａ〜１７Ｅへ供給するものである。なお、サンプリング管等サンプリングガスと接触する部分は所望の耐熱性を有すると共にガスに対して不活性な材質を用いる必要がある。なお、本実施形態では、ガス採取手段１５Ａ〜１５Ｅは、採取したガスをそれぞれＮＯｘ濃度測定手段１６Ａ〜１６ＥとＮＨ３濃度測定手段１７Ａ〜１７Ｅとに供給するようになっているが、ＮＯｘ濃度測定手段１６Ａ〜１６Ｅ及びＮＨ３濃度測定手段１７Ａ〜１７Ｅそれぞれに独立してガス採取手段を設けてもよいことはいうまでもない。
【００３８】
ガス採取手段１５Ａ〜１５Ｅによるサンプリングガスの採取タイミングは特に限定されないが、発電所の通常運転時に行い、できればガス量が最大になる定格負荷時に行うのが好ましい。また、ガスサンプリングの間隔は最大６ヶ月程度としても脱硝触媒１４Ａ〜１４Ｄの性能の管理には十分であるが、頻度を上げれば管理精度が向上するので、例えば、１〜２ヶ月に１回ぐらいの頻度で行うのが好ましい。また、特に、下流側の触媒層では、ＮＨ３濃度が低くなり変動幅が増加するので、管理評価を向上するためには、ＮＨ３濃度の測定回数を増大して平均濃度から脱硝率を求めるようにするのが好ましい。
【００３９】
ＮＯｘ濃度測定手段１６Ａ〜１６Ｅ及びＮＨ３濃度測定手段１７Ａ〜１７Ｅは、それぞれサンプリングガス中のＮＯｘ濃度及びＮＨ３濃度を測定するものであれば特に限定されない。好ましくは自動測定装置が好ましいが人手を介しての分析手段であってもよい。勿論、サンプリングガスを取得することなく直接、ＮＯｘ濃度又はＮＨ３濃度を測定するようなセンサにより測定するようにしてもよい。
【００４０】
また、サンプリングガスについて、ＮＯｘ濃度及びＮＨ３濃度を測定する点を説明したが、必要に応じて、酸素、その他の成分を測定するようにしてもよい。
【００４１】
なお、各脱硝触媒１４Ａ〜１４Ｄの入口側及び出口側のそれぞれの濃度を測定するために別の測定手段を設けたが、ＮＯｘ濃度測定手段及びＮＨ３濃度測定手段をそれぞれ１つずつ設けて各脱硝触媒１４Ａ〜１４Ｄの入口側及び出口側の濃度を順次分析するようにしてもよい。また、この場合、サンプリングも測定に併せて順次サンプリングするようにしてもよい。サンプリング時間にタイムラグが生じるが、運転が安定していれば問題ないからである。但し、サンプリングは同時に行っておき、各サンプリングガスを測定手段へ順次供給して分析するようにするのが好ましい。
【００４２】
また、脱硝率測定手段１８は、ＮＯｘ濃度測定手段１６Ａ〜１６Ｅ及びＮＨ３濃度測定手段１７Ａ〜１７Ｅからの測定結果を取得し、これらの測定結果から各脱硝触媒１４Ａ〜１４Ｄの脱硝率及び脱硝負担率を算出するものである。脱硝率の算出方法は、各脱硝触媒１４Ａ〜１４Ｄの入口モル比＝入口ＮＨ３／入口ＮＯｘを考慮して算出するものであれば特に限定されない。
【００４３】
このように入口モル比を考慮するのは、ＮＨ３は脱硝触媒直前でガス量に比例して注入され、また、ＮＨ３が触媒へ吸着することが脱硝反応自体の律速反応であるから、脱硝触媒１４Ａ〜１４Ｄの入口側及び出口側のそれぞれのＮＨ３濃度を把握して考慮することが脱硝触媒１４Ａ〜１４Ｄの性能を管理する上で最も重要となるからである。
【００４４】
入口モル比を考慮して算出するのであれば、脱硝率は、ＮＯｘを基準にして求めても、ＮＨ３を基準にして求めてもよいが、ＮＨ３を基準にして求めた方がより精度よく脱硝率を管理することができる。
【００４５】
ここで、脱硝率を求める手順の例を示す。下記式はＮＯｘ濃度に基づいた脱硝率ηを求める式である。
【００４６】
【数５】
【００４７】
ここで、評価モル比とは、脱硝触媒を評価するために設定するモル比であり、任意のモル比を設定することができるが、例えば、発電所の運用モル比程度、例えば、０．８に設定すればよい。
【００４８】
かかる式から求められる脱硝率ηはＮＯｘ濃度に基づいて算出されたものであるが、入口モル比を考慮してあるので、実際に即した脱硝率に基づいた触媒評価が可能となる。なお、一般的には、脱硝率は、ＮＨ３／ＮＯｘが高いほど上昇するので、このようなモル比を考慮して脱硝率を評価しなければ実際に即した評価はできない。
【００４９】
また、下記式はＮＨ３濃度に基づいた脱硝率ηを求める式である。
【００５０】
【数６】
【００５１】
かかる式から求められる脱硝率ηはＮＨ３濃度に基づいて求められるもので、ＮＯｘに基づいた脱硝率より安定した数値が得られるという利点があり、触媒評価をより安定して行うことができるという効果を奏する。
【００５２】
本発明では、このように入口モル比を考慮した手法により各脱硝触媒１４Ａ〜１４Ｄの脱硝率ηを求め、これの大小により各触媒の性能を管理する。すなわち、脱硝率が所定値より低下した場合、性能が低下した触媒について性能回復処理を行うようにする。これにより、最も劣化した又は所定値以上劣化した触媒についてのみ性能回復処理を行うので、無駄な回復処理を行うことなく、脱硝触媒を効率よく使用することができる。
【００５３】
ここで、性能回復処理とは、一般的には、劣化した触媒を新しいものと交換すること、劣化した触媒を洗浄して再生したものと交換すること、又は再生処理したものと交換することである。また、特に、ハニカムタイプの触媒では、未再生処理のものもしくは再生処理したものを排ガスの送通方向を逆転するように逆向きに配置したり、又は劣化部分を除去したものと交換したりすることで、性能の回復を図ることができる。なお、このような処理は、排ガスの送通方向の上流側のみが脱硝反応に大きく関与しているという本出願人の新たな知見に基づくものである。
【００５４】
なお、上述した実施形態では、１つの脱硝触媒管理装置により、１つの排煙脱硝装置の脱硝触媒を管理するようにしたが、１つの脱硝触媒管理装置で複数の排煙脱硝装置の脱硝触媒を管理するようにしてもよい。すなわち、脱硝率測定手段１８が求めた脱硝率のデータを有線又は無線により集中管理システムに送信して管理するようにしてもよいし、ＮＯｘ濃度測定手段１６Ａ〜１６Ｅ及びＮＨ３濃度測定手段１７Ａ〜１７Ｅの濃度データを集中管理システムへ送信し、これにより脱硝率を求めて集中管理するようにしてもよい。何れにしても、複数の排煙脱硝装置を集中管理することにより、総合的な性能評価を行うことができ、これにより総合的な管理が可能となり、より効率的な性能管理が実現できる。
【００５５】
（実施例）
実際の火力発電所の排煙脱硝装置（図１と同様に４層の脱硝触媒を具備する）の入口側及び出口側のＮＯｘ濃度及びＮＨ３濃度を測定した結果を表１に示す。測定は、第１回目（測定開始）から、約２ヶ月後（第２回目）、約５ヶ月後（第３回目）、約７ヶ月後（第４回目）、約１２ヶ月後（第５回目）、約２４ヶ月後（第６回目）、約３０ヶ月後（第７回目）に行った。
【００５６】
また、ＮＯｘ濃度及びＮＨ３濃度の測定結果を使用し、上述したようにＮＯｘ濃度に基づいて脱硝率を求めた結果を表２に示す。また、同様にしてＮＨ３濃度に基づいて脱硝率を求めた結果を表３に示す。
【００５７】
なお、第２層の脱硝触媒の一部を再生触媒（水を使用して洗浄して再生したもの；性能試験では新品同様の性能を示した）に置換しておき、置換した部分の入口側及び出口側で同様にＮＯｘ濃度及びＮＨ３濃度を測定した結果を併せて表１に示す。また、このＮＯｘ濃度及びＮＨ３濃度の測定結果を使用してＮＯｘ濃度に基づいて脱硝率を求めた結果、及びＮＨ３濃度に基づいて脱硝率を求めた結果をそれぞれ表２及び表３に示す。
【００５８】
（比較例）
実施例で求めた入口側及び出口側のＮＯｘ濃度を用いて下記式に基づいて脱硝率及び負担率を求めた。結果を表４に示す。なお、この手法は、特公平７−４７１０８号公報に開示された方法に基づくものである。
【００５９】
【数７】
【００６０】
【表１】
【００６１】
【表２】
【００６２】
【表３】
【００６３】
【表４】
【００６４】
（性能評価）
表１〜４の結果からすると、比較例の単純にＮＯｘ濃度のみを用いて算出した脱硝率は、第１回目から第３層、第４層の脱硝率が非常に小さく、後の試験例で実証するが、実際の状態を示していないことが明らかとなった。
【００６５】
これに対し、ＮＨ３とＮＯｘとのモル比（入口モル比及び評価モル比）を用いた本実施例の方法では、ＮＨ３濃度に基づいたもの又はＮＯｘ濃度に基づいたものに拘わらず、実際に則した評価ができることが分かった。
【００６６】
さらに、実施例の表２及び表３に示す結果から各統計処理により、データのバラツキについて確認すると、ＮＨ３濃度に基づいて求めた脱硝率の方が安定していることが分かった。この確認は以下の通りである。
【００６７】
まず、実施例の評価モル比が０．８のため、この評価モル比から推定される理論脱硝率（０〜８０％）の範囲を超える数値の存在を表２及び表３から数えた結果を表５に示す。
【００６８】
また、表２及び表３の第１回〜第７回の脱硝率の単純平均値を求めた結果及び、単純平均値が理論脱硝率を越えた結果を表６に示す。
【００６９】
さらに、表２及び表３の不偏分散を演算により求めると共にその平均値を求めた。また、表２及び表３の結果から理論脱硝率の範囲外のものを除外し、最小二乗法により近似式を導き、近似式におけるピアソンの積率相関係数ｒを求め、ｒ２（ＲＳＱ）を求めると共にその平均値を求めた。これらの結果を表７に示す。
【００７０】
【表５】
【００７１】
【表６】
【００７２】
【表７】
【００７３】
表５の結果からすると、理論脱硝率の範囲を超える数値の存在は、ＮＯｘの方が多く、ＮＨ３の方が少ないことが分かる。
【００７４】
また、表６の結果から、脱硝率の単純平均値を比較してもＮＯｘの方が理論脱硝率の範囲を超えるものが多く、ＮＨ３の方が少ないことが分かる。
【００７５】
さらに、表７の結果から、分散を比較すると、ＮＯｘの方が分散が大きく、ＮＨ３の方が分散が小さいことが分かる。また、表７の結果からは、最小二乗法におけるＲＳＱの平均は、ＮＨ３の方が、ＮＯｘよりも大きな値を示し、相関が高いことが分かる。なお、第４層、再生第２層では、ＮＨ３のＲＳＱは、ＮＯｘに比べて低いが、測定精度の問題であり、平均値としては、ＮＨ３の相関が高いので、ＮＨ３の方が安定している。
【００７６】
このような表５〜７の結果から、各脱硝触媒についての脱硝率の経時的な変化は、ＮＨ３濃度に基づいて求めた脱硝率の方が、ＮＯｘ濃度に基づいて求めた脱硝率より安定していることが明らかである。
【００７７】
また、表３に示すＮＨ３濃度に基づいて求めた脱硝率から、理論脱硝率の範囲外を除外し、理論脱硝率の範囲内のものを用いて最小二乗法により近似式を求め、この近似式を用いて各脱硝触媒の１２ヶ月後の脱硝率を演算により求めた。この結果を表８に示す。
【００７８】
【表８】
【００７９】
表８の結果からすると、一番劣化をしている脱硝触媒は第３層目と推定される。第５回目測定時点での劣化進行具合は、第３層、再生第２層、第４層≒第１層、第２層の順番であることがわかる。
【００８０】
一方、比較例の結果を評価すると、第１層の負担率が減少し、第２層目の負担率が増加して脱硝装置の性能を維持しているように見える。すなわち、第１層の劣化が起こっていると結論づけられる。
【００８１】
（試験例）
実施例で用いた脱硝触媒のそれぞれについて触媒をサンプリングし、各触媒を以下に示す性能評価方法により性能評価を行った。
【００８２】
触媒は、各触媒層の入口側の部位から、５０ｍｍ×５０ｍｍ×１００ｍｍ（長さ）に切り出し、性能試験装置にセットし、ガス条件を実機設計値にあわせて試験ガスを流し、出口側のＮＯｘ濃度及びＮＨ３濃度を測定して脱硝率を測定した。この結果を表９に示す。
【００８３】
この結果は触媒の劣化の状態を示しており、結果は、上述した劣化の評価とほぼ一致していた。
【００８４】
また、この結果より、実施例の脱硝触媒評価は実際の劣化の状態を評価しているが、比較例の評価は実際の性能評価と一致していないことがわかった。
【００８５】
【表９】
【００８６】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によると、各脱硝触媒の入口側及び出口側のＮＯｘ濃度を測定するＮＯｘ測定手段と、同様に各脱硝触媒の入口側及び出口側のＮＨ３濃度を測定するＮＨ３測定手段と、入口モル比＝入口ＮＨ３／入口ＮＯｘを考慮して脱硝率ηを測定する脱硝率測定手段とを具備する脱硝装置の脱硝触媒管理装置を用いることにより、実際に劣化している脱硝触媒を把握すると共に、これに基づいて脱硝触媒を効率的に交換することができるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図１】一実施形態にかかる脱硝触媒管理装置を具備した排煙脱硝装置の概略構成を示す図である。
【符号の説明】
１０ 排煙脱硝装置
１１ 装置本体
１２ 排気ダクト
１３ 処理ガスダクト
１４Ａ〜１４Ｄ 脱硝触媒
１５Ａ〜１５Ｅ ガス採取手段
１６Ａ〜１６Ｅ ＮＯｘ濃度測定手段
１７Ａ〜１７Ｅ ＮＨ３濃度測定手段
１８ 脱硝率測定手段
２０ 脱硝触媒管理装置
【発明の属する技術分野】
本発明は、火力発電所などの排煙脱硝装置の脱硝触媒の性能管理を行うための脱硝装置の脱硝触媒管理装置及び脱硝触媒管理方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、石油、石炭、ガスなどを燃料とした火力発電所のボイラ及び各種大型ボイラ、その他の廃棄物焼却装置などには排煙脱硝装置が設けられており、排煙脱硝装置には、複数層の脱硝触媒が内蔵されている。
【０００３】
脱硝触媒としては、ハニカムタイプや板状タイプが使用されているが、使用を続けていくと、触媒表面及び内部に触媒性能を劣化させる物質（以下、劣化物質という）が付着又は溶解することにより、触媒性能が低下して行くという問題がある。
【０００４】
また、従来、脱硝触媒の性能は、入口と出口のＮＯｘ濃度及び未反応ＮＨ３濃度を測定することにより管理し、全体の性能が低下した場合には、使用年数の古いものから順次、新しいものや再生品と交換する作業が定期的に行われていた。
【０００５】
さらに、脱硝触媒は非常に高価であるため、各脱硝触媒毎に性能を評価してできるだけ耐用年数を向上させようという提案がされている（例えば、特許文献１参照）。
【０００６】
【特許文献１】
特公平７−４７１０８号公報（第２〜３頁、第１図）
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上述した触媒管理方法では、各触媒層のＮＯｘ濃度及び未反応ＮＨ３濃度を測定し、ＮＯｘ濃度から各触媒層の脱硝率及び負担率を算出することにより、性能の劣化したものから順次交換しているが、触媒性能をＮＯｘ濃度に基づいて算出した負担率から判断した場合、本当に性能の劣化した触媒層を把握できないという問題があることがわかった。
【０００８】
本発明はこのような事情に鑑み、実際に劣化している脱硝触媒を把握すると共に、これに基づいて脱硝触媒を効率的に交換することができる脱硝装置の脱硝触媒管理装置及び脱硝触媒管理方法を提供することを課題とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
前記課題を解決する本発明の第１の態様は、排煙脱硝装置の複数層の脱硝触媒の管理装置であって、各脱硝触媒の入口側及び出口側のＮＯｘ濃度を測定するＮＯｘ測定手段と、同様に各脱硝触媒の入口側及び出口側のＮＨ３濃度を測定するＮＨ３測定手段と、入口モル比＝入口ＮＨ３／入口ＮＯｘを考慮して脱硝率ηを測定する脱硝率測定手段とを具備することを特徴とする脱硝装置の脱硝触媒管理装置にある。
【００１０】
かかる第１の態様では、各脱硝触媒の出入口でのＮＯｘ濃度及びＮＨ３濃度を測定して入口モル比を考慮して脱硝率ηを測定するので、モル比が上がるほど向上する脱硝率を絶対的で且つ確実に評価することができる。
【００１１】
本発明の第２の態様は、第１の態様において、前記脱硝率ηが、ＮＨ３濃度に基づいて測定されることを特徴とする脱硝装置の脱硝触媒管理装置にある。
【００１２】
かかる第２の態様では、各脱硝触媒毎の脱硝率ηをＮＯｘ濃度に基づいてではなくＮＨ３濃度に基づいて測定するので、さらに安定して触媒性能を把握することができる。
【００１３】
本発明の第３の態様は、第２の態様において、前記脱硝率ηが、下記式に従って測定されることを特徴とする脱硝装置の脱硝触媒管理装置にある。
【００１４】
【数３】
かかる第３の態様では、各脱硝触媒毎の脱硝率を安定して且つ確実に把握することができ、各脱硝触媒毎の管理を無駄なく且つ効率的に行うことができる。
【００１６】
本発明の第４の態様は、第１〜３の何れかの態様において、前記ＮＯｘ測定手段及び前記ＮＨ３測定手段の測定結果を前記脱硝率測定手段へ送信する送信手段を具備し、前記脱硝率測定手段は、複数の排煙脱硝装置の各脱硝触媒の脱硝率ηを測定することを特徴とする脱硝装置の脱硝触媒管理装置にある。
【００１７】
かかる第４の態様では、複数の排煙脱硝装置の脱硝触媒の管理を一括して行うことができ、脱硝触媒の管理を効率的に行うことができる。
【００１８】
本発明の第５の態様は、排煙脱硝装置の複数層の脱硝触媒の管理方法であって、各脱硝触媒の入口側及び出口側のＮＯｘ濃度及びＮＨ３濃度を測定すると共に、入口モル比＝入口ＮＨ３／入口ＮＯｘを考慮して脱硝率ηを測定し、該脱硝率ηに基づいて各脱硝触媒の性能評価を行うことを特徴とする脱硝装置の脱硝触媒管理方法にある。
【００１９】
かかる第５の態様では、各脱硝触媒の出入口でのＮＯｘ濃度及びＮＨ３濃度を測定して入口モル比を考慮して脱硝率ηを測定するので、モル比が上がるほど向上する脱硝率を絶対的で且つ確実に評価することができる。
【００２０】
本発明の第６の態様は、第５の態様において、前記脱硝率ηを、ＮＨ３濃度に基づいて測定することを特徴とする脱硝装置の脱硝触媒管理方法にある。
【００２１】
かかる第６の態様では、各脱硝触媒毎の脱硝率ηをＮＯｘ濃度に基づいてではなくＮＨ３濃度に基づいて測定するので、さらに安定して触媒性能を把握することができる。
【００２２】
本発明の第７の態様は、第６の態様において、前記脱硝率ηを、下記式に従って測定することを特徴とする脱硝装置の脱硝触媒管理方法にある。
【００２３】
【数４】
かかる第７の態様では、各脱硝触媒毎の脱硝率を安定して且つ確実に把握することができ、各脱硝触媒毎の管理を無駄なく且つ効率的に行うことができる。
【００２５】
本発明の第８の態様は、第５〜７の何れかの態様において、前記各脱硝触媒の性能評価に基づいて性能が所定の範囲まで低下した脱硝触媒について性能回復処理を行うことを特徴とする脱硝装置の脱硝触媒管理方法にある。
【００２６】
かかる第８の態様では、各脱硝触媒毎の脱硝率を安定して且つ確実に把握し、その結果に基づいて性能回復処理を行うので、各脱硝触媒を効率よく使用することができる。
【００２７】
本発明の第９の態様は、第８の態様において、前記性能回復処理が、脱硝触媒の新しいものとの交換、再生処理したものとの交換、排ガスの送通方向が逆転するように逆向きにしたものとの交換、又は劣化部分を除去したものとの交換であることを特徴とする脱硝装置の脱硝触媒管理方法にある。
【００２８】
かかる第９の態様では、各処理により劣化した脱硝触媒の性能を回復することができる。
【００２９】
本発明の第１０の態様は、第５〜９の何れかの態様において、複数の排煙脱硝装置の各脱硝触媒の脱硝率を測定し、複数の排煙脱硝装置の各脱硝触媒の性能評価を行うことを特徴とする脱硝装置の脱硝触媒管理方法にある。
【００３０】
かかる第１０の態様では、複数の排煙脱硝装置の脱硝触媒の管理を一括して行うことができ、脱硝触媒の管理を効率的に行うことができる。
【００３１】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を一実施形態に基づいて説明する。
【００３２】
図１には、一実施形態に係る脱硝触媒管理装置を具備した排煙脱硝装置の概略構成を示す。なお、この排煙脱硝装置は、火力発電所に設けられたものであるが、本実施形態の脱硝触媒管理装置はこれに限定されるものではない。
【００３３】
同図に示すように、排煙脱硝装置１０は、装置本体１１の上流側に接続されて火力発電所のボイラ装置に連通する排気ダクト１２と、下流側に接続される処理ガスダクト１３とを具備し、装置本体１１内には、複数層、本実施形態では４層の脱硝触媒１４Ａ〜１４Ｄが所定の間隔をおいて配置されている。各脱硝触媒１４Ａ〜１４Ｄは、排気ダクト１２から導入された排ガスが順次通過するように設けられており、通過した排ガスと接触して当該排ガス中に含まれる窒素酸化物（ＮＯｘ）を低減するものである。なお、ボイラ装置に連通する排気ダクト１２には、ボイラ本体からの排ガス量に応じてＮＨ３が注入されるようになっている。
【００３４】
ここで、各脱硝触媒１４Ａ〜１４Ｄの種類、形状等は特に限定されないが、一般的には、担体としてＴｉＯ２、活性成分としてＶ２Ｏ５が用いられ、ハニカム状又は板状などのタイプがある。
【００３５】
本実施形態では、ハニカムタイプを用い、柱状のハニカムタイプ触媒を複数個並べて組み合わせることにより、各脱硝触媒１４Ａ〜１４Ｄが構成されている。
【００３６】
本実施形態の脱硝触媒管理装置２０は、各脱硝触媒１４Ａ〜１４Ｄの入口側及び出口側にはガス採取手段１５Ａ〜１５Ｅが設けられており、ガス採取手段１５Ａ〜１５ＥはそれぞれＮＯｘ濃度測定手段１６Ａ〜１６Ｅと、ＮＨ３濃度測定手段１７Ａ〜１７Ｅとに接続され、これらの測定結果は、各脱硝触媒１４Ａ〜１４Ｄの脱硝率及び脱硝負担率を算出する脱硝率測定手段１８へ集められるようになっている。
【００３７】
ここで、ガス採取手段１５Ａ〜１５Ｅは、所望のタイミングで所望の量のサンプリングガスをサンプリング管を介して採取し、採取したサンプリングガスをＮＯｘ濃度測定手段１６Ａ〜１６Ｅ及びＮＨ３濃度測定手段１７Ａ〜１７Ｅへ供給するものである。なお、サンプリング管等サンプリングガスと接触する部分は所望の耐熱性を有すると共にガスに対して不活性な材質を用いる必要がある。なお、本実施形態では、ガス採取手段１５Ａ〜１５Ｅは、採取したガスをそれぞれＮＯｘ濃度測定手段１６Ａ〜１６ＥとＮＨ３濃度測定手段１７Ａ〜１７Ｅとに供給するようになっているが、ＮＯｘ濃度測定手段１６Ａ〜１６Ｅ及びＮＨ３濃度測定手段１７Ａ〜１７Ｅそれぞれに独立してガス採取手段を設けてもよいことはいうまでもない。
【００３８】
ガス採取手段１５Ａ〜１５Ｅによるサンプリングガスの採取タイミングは特に限定されないが、発電所の通常運転時に行い、できればガス量が最大になる定格負荷時に行うのが好ましい。また、ガスサンプリングの間隔は最大６ヶ月程度としても脱硝触媒１４Ａ〜１４Ｄの性能の管理には十分であるが、頻度を上げれば管理精度が向上するので、例えば、１〜２ヶ月に１回ぐらいの頻度で行うのが好ましい。また、特に、下流側の触媒層では、ＮＨ３濃度が低くなり変動幅が増加するので、管理評価を向上するためには、ＮＨ３濃度の測定回数を増大して平均濃度から脱硝率を求めるようにするのが好ましい。
【００３９】
ＮＯｘ濃度測定手段１６Ａ〜１６Ｅ及びＮＨ３濃度測定手段１７Ａ〜１７Ｅは、それぞれサンプリングガス中のＮＯｘ濃度及びＮＨ３濃度を測定するものであれば特に限定されない。好ましくは自動測定装置が好ましいが人手を介しての分析手段であってもよい。勿論、サンプリングガスを取得することなく直接、ＮＯｘ濃度又はＮＨ３濃度を測定するようなセンサにより測定するようにしてもよい。
【００４０】
また、サンプリングガスについて、ＮＯｘ濃度及びＮＨ３濃度を測定する点を説明したが、必要に応じて、酸素、その他の成分を測定するようにしてもよい。
【００４１】
なお、各脱硝触媒１４Ａ〜１４Ｄの入口側及び出口側のそれぞれの濃度を測定するために別の測定手段を設けたが、ＮＯｘ濃度測定手段及びＮＨ３濃度測定手段をそれぞれ１つずつ設けて各脱硝触媒１４Ａ〜１４Ｄの入口側及び出口側の濃度を順次分析するようにしてもよい。また、この場合、サンプリングも測定に併せて順次サンプリングするようにしてもよい。サンプリング時間にタイムラグが生じるが、運転が安定していれば問題ないからである。但し、サンプリングは同時に行っておき、各サンプリングガスを測定手段へ順次供給して分析するようにするのが好ましい。
【００４２】
また、脱硝率測定手段１８は、ＮＯｘ濃度測定手段１６Ａ〜１６Ｅ及びＮＨ３濃度測定手段１７Ａ〜１７Ｅからの測定結果を取得し、これらの測定結果から各脱硝触媒１４Ａ〜１４Ｄの脱硝率及び脱硝負担率を算出するものである。脱硝率の算出方法は、各脱硝触媒１４Ａ〜１４Ｄの入口モル比＝入口ＮＨ３／入口ＮＯｘを考慮して算出するものであれば特に限定されない。
【００４３】
このように入口モル比を考慮するのは、ＮＨ３は脱硝触媒直前でガス量に比例して注入され、また、ＮＨ３が触媒へ吸着することが脱硝反応自体の律速反応であるから、脱硝触媒１４Ａ〜１４Ｄの入口側及び出口側のそれぞれのＮＨ３濃度を把握して考慮することが脱硝触媒１４Ａ〜１４Ｄの性能を管理する上で最も重要となるからである。
【００４４】
入口モル比を考慮して算出するのであれば、脱硝率は、ＮＯｘを基準にして求めても、ＮＨ３を基準にして求めてもよいが、ＮＨ３を基準にして求めた方がより精度よく脱硝率を管理することができる。
【００４５】
ここで、脱硝率を求める手順の例を示す。下記式はＮＯｘ濃度に基づいた脱硝率ηを求める式である。
【００４６】
【数５】
ここで、評価モル比とは、脱硝触媒を評価するために設定するモル比であり、任意のモル比を設定することができるが、例えば、発電所の運用モル比程度、例えば、０．８に設定すればよい。
【００４８】
かかる式から求められる脱硝率ηはＮＯｘ濃度に基づいて算出されたものであるが、入口モル比を考慮してあるので、実際に即した脱硝率に基づいた触媒評価が可能となる。なお、一般的には、脱硝率は、ＮＨ３／ＮＯｘが高いほど上昇するので、このようなモル比を考慮して脱硝率を評価しなければ実際に即した評価はできない。
【００４９】
また、下記式はＮＨ３濃度に基づいた脱硝率ηを求める式である。
【００５０】
【数６】
かかる式から求められる脱硝率ηはＮＨ３濃度に基づいて求められるもので、ＮＯｘに基づいた脱硝率より安定した数値が得られるという利点があり、触媒評価をより安定して行うことができるという効果を奏する。
【００５２】
本発明では、このように入口モル比を考慮した手法により各脱硝触媒１４Ａ〜１４Ｄの脱硝率ηを求め、これの大小により各触媒の性能を管理する。すなわち、脱硝率が所定値より低下した場合、性能が低下した触媒について性能回復処理を行うようにする。これにより、最も劣化した又は所定値以上劣化した触媒についてのみ性能回復処理を行うので、無駄な回復処理を行うことなく、脱硝触媒を効率よく使用することができる。
【００５３】
ここで、性能回復処理とは、一般的には、劣化した触媒を新しいものと交換すること、劣化した触媒を洗浄して再生したものと交換すること、又は再生処理したものと交換することである。また、特に、ハニカムタイプの触媒では、未再生処理のものもしくは再生処理したものを排ガスの送通方向を逆転するように逆向きに配置したり、又は劣化部分を除去したものと交換したりすることで、性能の回復を図ることができる。なお、このような処理は、排ガスの送通方向の上流側のみが脱硝反応に大きく関与しているという本出願人の新たな知見に基づくものである。
【００５４】
なお、上述した実施形態では、１つの脱硝触媒管理装置により、１つの排煙脱硝装置の脱硝触媒を管理するようにしたが、１つの脱硝触媒管理装置で複数の排煙脱硝装置の脱硝触媒を管理するようにしてもよい。すなわち、脱硝率測定手段１８が求めた脱硝率のデータを有線又は無線により集中管理システムに送信して管理するようにしてもよいし、ＮＯｘ濃度測定手段１６Ａ〜１６Ｅ及びＮＨ３濃度測定手段１７Ａ〜１７Ｅの濃度データを集中管理システムへ送信し、これにより脱硝率を求めて集中管理するようにしてもよい。何れにしても、複数の排煙脱硝装置を集中管理することにより、総合的な性能評価を行うことができ、これにより総合的な管理が可能となり、より効率的な性能管理が実現できる。
【００５５】
（実施例）
実際の火力発電所の排煙脱硝装置（図１と同様に４層の脱硝触媒を具備する）の入口側及び出口側のＮＯｘ濃度及びＮＨ３濃度を測定した結果を表１に示す。測定は、第１回目（測定開始）から、約２ヶ月後（第２回目）、約５ヶ月後（第３回目）、約７ヶ月後（第４回目）、約１２ヶ月後（第５回目）、約２４ヶ月後（第６回目）、約３０ヶ月後（第７回目）に行った。
【００５６】
また、ＮＯｘ濃度及びＮＨ３濃度の測定結果を使用し、上述したようにＮＯｘ濃度に基づいて脱硝率を求めた結果を表２に示す。また、同様にしてＮＨ３濃度に基づいて脱硝率を求めた結果を表３に示す。
【００５７】
なお、第２層の脱硝触媒の一部を再生触媒（水を使用して洗浄して再生したもの；性能試験では新品同様の性能を示した）に置換しておき、置換した部分の入口側及び出口側で同様にＮＯｘ濃度及びＮＨ３濃度を測定した結果を併せて表１に示す。また、このＮＯｘ濃度及びＮＨ３濃度の測定結果を使用してＮＯｘ濃度に基づいて脱硝率を求めた結果、及びＮＨ３濃度に基づいて脱硝率を求めた結果をそれぞれ表２及び表３に示す。
【００５８】
（比較例）
実施例で求めた入口側及び出口側のＮＯｘ濃度を用いて下記式に基づいて脱硝率及び負担率を求めた。結果を表４に示す。なお、この手法は、特公平７−４７１０８号公報に開示された方法に基づくものである。
【００５９】
【数７】
【表１】
【表２】
【表３】
【表４】
（性能評価）
表１〜４の結果からすると、比較例の単純にＮＯｘ濃度のみを用いて算出した脱硝率は、第１回目から第３層、第４層の脱硝率が非常に小さく、後の試験例で実証するが、実際の状態を示していないことが明らかとなった。
【００６５】
これに対し、ＮＨ３とＮＯｘとのモル比（入口モル比及び評価モル比）を用いた本実施例の方法では、ＮＨ３濃度に基づいたもの又はＮＯｘ濃度に基づいたものに拘わらず、実際に則した評価ができることが分かった。
【００６６】
さらに、実施例の表２及び表３に示す結果から各統計処理により、データのバラツキについて確認すると、ＮＨ３濃度に基づいて求めた脱硝率の方が安定していることが分かった。この確認は以下の通りである。
【００６７】
まず、実施例の評価モル比が０．８のため、この評価モル比から推定される理論脱硝率（０〜８０％）の範囲を超える数値の存在を表２及び表３から数えた結果を表５に示す。
【００６８】
また、表２及び表３の第１回〜第７回の脱硝率の単純平均値を求めた結果及び、単純平均値が理論脱硝率を越えた結果を表６に示す。
【００６９】
さらに、表２及び表３の不偏分散を演算により求めると共にその平均値を求めた。また、表２及び表３の結果から理論脱硝率の範囲外のものを除外し、最小二乗法により近似式を導き、近似式におけるピアソンの積率相関係数ｒを求め、ｒ２（ＲＳＱ）を求めると共にその平均値を求めた。これらの結果を表７に示す。
【００７０】
【表５】
【表６】
【表７】
表５の結果からすると、理論脱硝率の範囲を超える数値の存在は、ＮＯｘの方が多く、ＮＨ３の方が少ないことが分かる。
【００７４】
また、表６の結果から、脱硝率の単純平均値を比較してもＮＯｘの方が理論脱硝率の範囲を超えるものが多く、ＮＨ３の方が少ないことが分かる。
【００７５】
さらに、表７の結果から、分散を比較すると、ＮＯｘの方が分散が大きく、ＮＨ３の方が分散が小さいことが分かる。また、表７の結果からは、最小二乗法におけるＲＳＱの平均は、ＮＨ３の方が、ＮＯｘよりも大きな値を示し、相関が高いことが分かる。なお、第４層、再生第２層では、ＮＨ３のＲＳＱは、ＮＯｘに比べて低いが、測定精度の問題であり、平均値としては、ＮＨ３の相関が高いので、ＮＨ３の方が安定している。
【００７６】
このような表５〜７の結果から、各脱硝触媒についての脱硝率の経時的な変化は、ＮＨ３濃度に基づいて求めた脱硝率の方が、ＮＯｘ濃度に基づいて求めた脱硝率より安定していることが明らかである。
【００７７】
また、表３に示すＮＨ３濃度に基づいて求めた脱硝率から、理論脱硝率の範囲外を除外し、理論脱硝率の範囲内のものを用いて最小二乗法により近似式を求め、この近似式を用いて各脱硝触媒の１２ヶ月後の脱硝率を演算により求めた。この結果を表８に示す。
【００７８】
【表８】
表８の結果からすると、一番劣化をしている脱硝触媒は第３層目と推定される。第５回目測定時点での劣化進行具合は、第３層、再生第２層、第４層≒第１層、第２層の順番であることがわかる。
【００８０】
一方、比較例の結果を評価すると、第１層の負担率が減少し、第２層目の負担率が増加して脱硝装置の性能を維持しているように見える。すなわち、第１層の劣化が起こっていると結論づけられる。
【００８１】
（試験例）
実施例で用いた脱硝触媒のそれぞれについて触媒をサンプリングし、各触媒を以下に示す性能評価方法により性能評価を行った。
【００８２】
触媒は、各触媒層の入口側の部位から、５０ｍｍ×５０ｍｍ×１００ｍｍ（長さ）に切り出し、性能試験装置にセットし、ガス条件を実機設計値にあわせて試験ガスを流し、出口側のＮＯｘ濃度及びＮＨ３濃度を測定して脱硝率を測定した。この結果を表９に示す。
【００８３】
この結果は触媒の劣化の状態を示しており、結果は、上述した劣化の評価とほぼ一致していた。
【００８４】
また、この結果より、実施例の脱硝触媒評価は実際の劣化の状態を評価しているが、比較例の評価は実際の性能評価と一致していないことがわかった。
【００８５】
【表９】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によると、各脱硝触媒の入口側及び出口側のＮＯｘ濃度を測定するＮＯｘ測定手段と、同様に各脱硝触媒の入口側及び出口側のＮＨ３濃度を測定するＮＨ３測定手段と、入口モル比＝入口ＮＨ３／入口ＮＯｘを考慮して脱硝率ηを測定する脱硝率測定手段とを具備する脱硝装置の脱硝触媒管理装置を用いることにより、実際に劣化している脱硝触媒を把握すると共に、これに基づいて脱硝触媒を効率的に交換することができるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図１】一実施形態にかかる脱硝触媒管理装置を具備した排煙脱硝装置の概略構成を示す図である。
【符号の説明】
１０ 排煙脱硝装置
１１ 装置本体
１２ 排気ダクト
１３ 処理ガスダクト
１４Ａ〜１４Ｄ 脱硝触媒
１５Ａ〜１５Ｅ ガス採取手段
１６Ａ〜１６Ｅ ＮＯｘ濃度測定手段
１７Ａ〜１７Ｅ ＮＨ３濃度測定手段
１８ 脱硝率測定手段
２０ 脱硝触媒管理装置
Claims (10)
- 排煙脱硝装置の複数層の脱硝触媒の管理装置であって、各脱硝触媒の入口側及び出口側のＮＯｘ濃度を測定するＮＯｘ測定手段と、同様に各脱硝触媒の入口側及び出口側のＮＨ３濃度を測定するＮＨ３測定手段と、入口モル比＝入口ＮＨ３／入口ＮＯｘを考慮して脱硝率ηを測定する脱硝率測定手段とを具備することを特徴とする脱硝装置の脱硝触媒管理装置。
- 請求項１において、前記脱硝率ηが、ＮＨ３濃度に基づいて測定されることを特徴とする脱硝装置の脱硝触媒管理装置。
- 請求項２において、前記脱硝率ηが、下記式に従って測定されることを特徴とする脱硝装置の脱硝触媒管理装置。
- 請求項１〜３の何れかにおいて、前記ＮＯｘ測定手段及び前記ＮＨ３測定手段の測定結果を前記脱硝率測定手段へ送信する送信手段を具備し、前記脱硝率測定手段は、複数の排煙脱硝装置の各脱硝触媒の脱硝率ηを測定することを特徴とする脱硝装置の脱硝触媒管理装置。
- 排煙脱硝装置の複数層の脱硝触媒の管理方法であって、各脱硝触媒の入口側及び出口側のＮＯｘ濃度及びＮＨ３濃度を測定すると共に、入口モル比＝入口ＮＨ３／入口ＮＯｘを考慮して脱硝率ηを測定し、該脱硝率ηに基づいて各脱硝触媒の性能評価を行うことを特徴とする脱硝装置の脱硝触媒管理方法。
- 請求項５において、前記脱硝率ηを、ＮＨ３濃度に基づいて測定することを特徴とする脱硝装置の脱硝触媒管理方法。
- 請求項６において、前記脱硝率ηを、下記式に従って測定することを特徴とする脱硝装置の脱硝触媒管理方法。
- 請求項５〜７の何れかにおいて、前記各脱硝触媒の性能評価に基づいて性能が所定の範囲まで低下した脱硝触媒について性能回復処理を行うことを特徴とする脱硝装置の脱硝触媒管理方法。
- 請求項８において、前記性能回復処理が、脱硝触媒の新しいものとの交換、再生処理したものとの交換、排ガスの送通方向が逆転するように逆向きにしたものとの交換、又は劣化部分を除去したものとの交換であることを特徴とする脱硝装置の脱硝触媒管理方法。
- 請求項５〜９の何れかにおいて、複数の排煙脱硝装置の各脱硝触媒の脱硝率を測定し、複数の排煙脱硝装置の各脱硝触媒の性能評価を行うことを特徴とする脱硝装置の脱硝触媒管理方法。
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