JP2010158641A - 排気ガス脱硝処理システム - Google Patents

Abstract

【課題】燃焼機器における排気ガス中のＮＯｘ濃度を低減するとともに、排気ガス出口の、排気ガス中のＮＯｘ濃度の変動を最小限に抑制することのできる排気ガス脱硝処理システムの提供。
【解決手段】燃焼機器（１）の排気系統（２）に介装された脱硝触媒（３）と、排気系統（２）の脱硝触媒（３）よりも上流側（燃焼機器１側）の領域（触媒入口３ｉ側）に介装された窒素酸化物計測装置（触媒入口ＮＯｘセンサ４）と、燃焼機器（１）の出力を計測する装置（出力センサ５）と、排気系統（２）を流れる排気ガスに対して還元剤（例えば、尿素水等）を供給（噴射）する還元剤供給装置（尿素等の投入ポンプ７）と、制御装置（コントロールユニット１０）とを有している。
【選択図】図１

Description

本発明は、エンジン、ガスタービン、炉、ボイラー等の燃焼機器の排出系統を流れる排気ガスを脱硝処理する技術に関する。

例えばガスエンジン、ガスタービン、炉、ボイラーの様な燃焼機器の排気ガスに含有されている窒素酸化物（ＮＯｘ）は、大気汚染物質の一種類であり、昨今の環境問題意識の高まりから、ＮＯｘ削減の要請が高まっている。
例えば、従来は燃焼機器の排気ガス中のＮＯｘに関する規制は、「ＮＯｘの平均値がしきい値を超えないこと」が主流であったが、近年、自治体によっては、「ＮＯｘのピーク値がしきい値を超えないこと」という新たな基準を設けている場合もある。
このように、燃焼機器の排気ガス中のＮＯｘ削減に対する取り組みは、近年、より一層厳しいものとなっている。

図１９は、従来技術による燃焼機器の排気ガス中のＮＯｘ濃度を低減させる排気ガス脱硝処理システム２００の概略構成を示している。
図１９において、排気ガス脱硝処理システム２００は、燃焼機器（例えばガスエンジン）１、排気系統２、脱硝触媒３、燃焼機器出力センサ５、尿素水タンク等のタンク６、尿素水等の投入ポンプ７、尿素水等の噴射ノズル９、ＮＯｘ濃度計測装置４２Ｊ、制御装置１０Ｊを有している。

脱硝触媒３は、燃焼機器１の排気系統２に介装され、排気系統２における燃焼機器１と脱硝触媒３との間の領域には尿素水等の噴射ノズル９が介装されている。そして、尿素水等の貯留タンク６の尿素水等は尿素水等の投入ポンプ７により昇圧され、尿素水等の供給ラインＬｎを介して、尿素水等の噴射ノズル９から、排気系統２内に噴射されるように構成されている。
排気系統２内に噴射された尿素水等は還元剤として作用し、排気ガスに含まれるＮＯｘと反応して、脱硝触媒３でＮＯｘを化学反応により分解せしめ、以って排気ガスを浄化する。

排気系統２における脱硝触媒３の出口側には、排気ガスのサンプリング管４１Ｊが挿入されている。
サンプリング管４１Ｊで収集された排気ガスは、ＮＯｘ濃度計測装置４２Ｊに送られ、ＮＯｘ濃度計測装置４２Ｊによって（排気系統２における脱硝触媒３の出口側における排気ガス中の）ＮＯｘ濃度が求められる。
ＮＯｘ濃度計測装置４２Ｊで求められたＮＯｘ濃度は制御装置１０Ｊに送られる。そして、制御装置１０Ｊのフィードバック制御部５０Ｊでは、脱硝触媒３の出口側のＮＯｘ濃度に基づいて、尿素水等の還元剤の排気系統２への最適な投入量を演算し、演算された投入量に基づき、最適な尿素水等を排気系統に投入する様に、尿素水等の投入ポンプ７に対して制御信号を出力する。

フィードバック制御部５０Ｊで尿素水等の投入量を演算するに際して、燃焼機器１からの窒素酸化物排出量を推定しなければならないが、この窒素酸化物排出量を推定できる物理量としては、燃焼機器の出力、排気バイパス弁開度、給気圧力がある。以下の説明では、理解を容易にするために、この内の「燃焼機器の出力」を例にして説明するが、「燃焼機器の出力」を「排気バイパス弁開度」、「給気圧力」に置換することが可能である。
排ガス量Ｑｇと燃焼機器１の出力Ｐとの間に、図３に示すような関係（特性：Ｐ−Ｑｇ線）が存在するため、図３のような特性図（マップα）を予め用意する。図３で示すマップαを用いれば、出力センサ５による計測値（燃焼機器出力Ｐ）から、排ガス量Ｑｇが推定できる。
次に、燃焼機器１の出力Ｐとその時のＮＯｘ濃度δとの間には、図２０で示すように、一定の関係（特性）があるので、図２０のような特性図（マップβ：燃焼機器出力Ｐ−ＮＯｘ濃度δ特性図）を予め用意し、出力センサ５による計測値（燃焼機器出力Ｐ）から、ＮＯｘ濃度δが求まる。
図３のマップαを用いて求めた排ガス量Ｑｇに、図２０のマップβを用いて求めたＮＯｘ濃度δを乗算すれば、燃焼機器１の排気ガスに含まれるＮＯｘ量が求まる。

燃焼機器１の排気ガスに含まれるＮＯｘ量が求まれば、各種の基準に対応して削除するべきＮＯｘ量との比率である脱硝率（μ）が求まる。ここで、
「削除するべきＮＯｘ量」＝「燃焼機器１の排気ガスに含まれるＮＯｘ量」−「目標とするＮＯｘ量（基準をクリヤできるＮＯｘ量）」
であり、
「脱硝率μ」＝「削除するべきＮＯｘ量」÷「燃焼機器１の排気ガスに含まれるＮＯｘ量」
である。
排気系統に投入するべき尿素水等の当量比（γ：ＮＯｘ単位量に対する還元剤である尿素水の当量）と脱硝率μとの間には、図４で示す様な特性（μ−γ特性：マップγ）が存在する。図４で示す様なμ−γ特性（マップγ）を予め用意しておけば、脱硝率μが求まれば、尿素水等の当量比γも求まり、排気系統に投入するべき尿素水等の量が決定されるのである。

ここで、図３のマップαでは、燃焼機器１の性能変化が生じた場合や、季節の変動により吸気温度等が変化し、空気比が変化すること等に起因して、燃焼機器１の排ガス量が変化した際には、補正しなければならない。
例えば、季節の変動により吸気温度に変化が生じた場合は、図３において矢印Ｙｖ方向の補正が必要となる。
しかし、上述した態様で排ガス量Ｑｇを求めた場合には、マップαは予め制御側で固定された特性として記憶されており、係る補正は行なわれない。そのため、上述した従来の制御において、図３のマップαを使用して排ガス量Ｑｇを求める毎に誤差が生じる。

同様に、図２０のマップβ（Ｐ−δ特性図）においても、季節による吸気温度の変動等に起因して、補正（例えば、図２０において矢印Ｙｖで示す様な補正）が必要となるが、上述した態様でＮＯｘ濃度を求めた場合には、マップβは固定された特性として予め制御側で記憶されているため、係る補正が行なわれない。そのため、上述した従来の制御でＮＯｘ濃度を求める度毎に、誤差を生じてしまう。
さらに、図４のマップγについても、排気ガス温度等により特性を補正する必要があるが、上述した従来の制御では固定された特性として記憶されているので、尿素水等の当量比γを求める度毎に誤差を生じてしまう。

その結果、上述した従来の制御では、制御で用いられる特性（図３の燃焼機器出力Ｐ−排ガス量Ｑｇ特性、図２０の燃焼機器出力Ｐ−ＮＯｘ濃度特性δ特性、図４の脱硝率μ−尿素水等の当量比γ特性）の全てが、予め固定したマップ或いは特性図として記憶されているので、各々のマップの誤差が累積されて非常に大きな誤差を生じてしまう。
そして、係る大きな誤差を包含した制御により尿素水等の還元剤投入量を求めても、排ガス中のＮＯｘ濃度を常に低減することは困難である。

上記以外の従来技術として、適正なアンモニア注入量を求めることにより、脱硝出口ＮＯｘ濃度を常に所定値以下に保ち、リークアンモニア量は殆んど０とすることができ、且つ、技術的に高度な知識が要求されないことからメンテナンスに優れた脱硝装置のアンモニア注入量制御方法が提案されている（例えば、特許文献１参照）。
しかし、係る従来技術（特許文献１）では、リークアンモニア量を抑制することは出来るが、上述した問題を解決することはできない。

特開２００１−１９８４３８号公報

本発明は上述した従来技術の問題点に鑑みて提案されたものであり、燃焼機器における排気ガス中のＮＯｘ濃度を常に低減するとともに、排気ガス出口の、排気ガス中のＮＯｘ濃度の変動に対する応答性が良好な排気ガス脱硝処理システムの提供を目的とする。

本発明の排気ガス脱硝処理システムは、燃焼機器（１）の排気系統（２）に介装された脱硝触媒（３）と、前記燃焼機器（１）の窒素酸化物排出量を推定できる物理量（燃焼機器１の出力等）を計測する推定用物理量計測装置（例えば、出力センサ５）と、排気系統（２）を流れる排気ガスに対して還元剤（例えば、尿素水、アンモニア水等）を供給（噴射）する還元剤供給装置（尿素投入ポンプ７）と、前記推定用物理量計測装置（例えば、出力センサ５）の計測結果（例えば、燃焼機器１の出力）および排ガス量の関係（図３：マップα）をまとめた排ガス量特性データと脱硝触媒の脱硝率および当量比（ＮＯｘ単位量に対する還元剤の当量）の関係（図４：マップγ）をまとめた脱硝率・当量比特性データと目標酸化物量データを格納した制御装置（コントロールユニット１０）とを有する排気ガス脱硝処理システムにおいて、前記燃焼機気（１）の排気ガス温度に対して耐熱性を有し且つ反応速度が速い窒素酸化物計測装置（例えば、ジルコニアＮＯｘセンサ４）を前記排気系統（２）の脱硝触媒（３）よりも上流側の領域（触媒入口３ｉ側）に設けたことを特徴としている（請求項１）。
なお、本発明において、窒素酸化物排出量を推定できる物理量とは、燃焼機器の出力、排気バイパス弁開度、給気圧力をいう。また、目標窒素酸化物量（目標ＮＯｘ量）とは、大気に放出される排気ガス中に含まれる窒素酸化物の目標値をいう。

本発明において、排気系統（２）の脱硝触媒（３）よりも下流側（燃焼機器１から離隔した側）の領域（触媒出口３ｏ側）に介装された窒素酸化物計測装置（触媒出口ＮＯｘセンサ４２）を設け、前記制御装置（コントロールユニット１０Ａ）は、排気系統（２）の脱硝触媒（３）よりも下流側の領域における窒素酸化物濃度（触媒出口側ＮＯｘ濃度）（の平均値）に基づいて、燃焼機器（１）の出力と排ガスとの特性（図３：マップα参照）および脱硝触媒（３）の脱硝率と当量比（ＮＯｘ単位量に対する還元剤の当量）との特性（図４：マップγ参照）を補正（フィードバック補正：図５）するユニット（６０）を含んでいるのが好ましい（請求項２）。
この場合、「燃焼機器（１）の出力および燃焼機器の出力と排ガスとの特性（図３：マップα参照）および脱硝触媒（３）の脱硝率と当量比（ＮＯｘ単位量に対する還元剤の当量）との特性（図４：マップγ参照）を補正」は、特性全体を一度に補正するのではなく、所定の範囲（レンジ）毎に行なわれるのが好ましい。

また本発明において、排気系統（２）の脱硝触媒（３）よりも上流側の排気ガス温度を計測する排気ガス温度計測装置（排気ガス温度センサ８）を設け、前記制御装置（コントロールユニット１０Ｂ）は、排気ガスの温度に基づいて脱硝触媒（３）の脱硝率と当量比（ＮＯｘ単位量に対する還元剤の当量）との特性（図４、図１１：μ−γ特性：マップγ）を補正（或いは変更）(図１１：μ−γ２特性：マップγ２)するユニット（６３）を含んでいるのが好ましい（請求項３）。

さらに本発明において、前記制御装置（コントロールユニット１０Ｃ）は、脱硝触媒（３）よりも上流側（燃焼機器側）の領域（触媒入口３ｉ側）における窒素酸化物濃度（触媒入口側ＮＯｘ濃度）の変動量に基づいて、還元剤（例えば、尿素水等）投入量を増減するユニット（５７、５９）を含んでいるのが好ましい（請求項４）。
ここで、脱硝触媒（３）よりも上流側（燃焼機器１側）の領域（触媒入口３ｉ側）における窒素酸化物濃度（触媒入口側ＮＯｘ濃度）の変動量は、排気系統（２）の脱硝触媒（３）よりも上流側の領域に介装されて排気ガスの温度を計測する窒素酸化物計測装置（４）の計測結果に基づいて決定している。
また前記制御装置（コントロールユニット１０Ｄ）は、燃焼機器の出力に基づいて、還元剤（例えば、尿素水等）投入量を増減するか否かを決定する機能を有する様に構成することも出来る。
或いは前記制御装置（コントロールユニット）は、燃焼機器が例えばガスエンジンであれば、ガスエンジンのスロットル弁開度や、ターボバイパス弁開度に基づいて、還元剤（例えば、尿素水等）投入量を増減するか否かを決定する機能を有する様に構成することも出来る。

これに加えて本発明において、前記制御装置（コントロールユニット１０Ｅ）は、排気系統（２）の脱硝触媒（３）よりも上流側（燃焼機器１側）の領域（触媒入口３ｉ側）に介装された窒素酸化物計測装置（触媒入口ＮＯｘセンサ：例えばジルコニアＮＯｘセンサ４）の校正が行なわれているか否かを判断するユニット（６４）と、校正が行なわれている場合に脱硝触媒よりも上流側の領域における窒素酸化物濃度として校正直前の窒素酸化物濃度の数値に所定の係数を乗じた数値を設定するユニット（６５）と、校正が行なわれている場合に前記推定用物理量と排ガス量との関係（燃焼機器１の出力と排ガス量との特性：図３のマップα参照）および脱硝触媒の脱硝率と当量比（ＮＯｘ単位量に対する還元剤の当量）との特性（図４：マップγ参照）を補正（フィードバック補正）させないユニット（６６）とを含んでいるのが好ましい（請求項５）。

ここで、上述した（請求項１の）排気ガス脱硝処理システム（１０１）を制御する方法としては、窒素酸化物排出量を推定できる物理量（燃焼機器１の出力等）を計測する工程（Ｓ１）と、脱硝触媒（３）よりも上流側（燃焼機器１側）の領域（触媒入口３ｉ側）における窒素酸化物濃度（触媒入口側ＮＯｘ濃度）を計測する工程（Ｓ３）と、計測された窒素酸化物排出量を推定できる物理量（燃焼機器１の出力等）および窒素酸化物排出量を推定できる物理量（燃焼機器１の出力等）と排ガスとの特性を用いて（図３：マップα参照）排気ガス流量を演算する工程（Ｓ２）と、演算された排気ガス流量および脱硝触媒（３）よりも上流側の領域（触媒入口３ｉ側）における窒素酸化物濃度（触媒入口側ＮＯｘ濃度）に基づいて、脱硝触媒（３）よりも上流側の領域（触媒入口３ｉ側）における窒素酸化物量（触媒入口側ＮＯｘ量）を演算する工程（Ｓ５）と、脱硝触媒（３）よりも燃焼機器（１）側の領域（触媒入口３ｉ側）における窒素酸化物量（触媒入口側ＮＯｘ量）と目標窒素酸化物量（目標ＮＯｘ量）から脱硝するべき窒素酸化物量（＝触媒入口側ＮＯｘ量−目標ＮＯｘ量）を演算する工程（Ｓ６）と、演算された脱硝するべき窒素酸化物量および脱硝触媒（３）の脱硝率と当量比（ＮＯｘ単位量に対する還元剤の当量）との特性（図４：マップγ参照）から還元剤（例えば、尿素水等）投入量を決定する工程（Ｓ７）、とを有しているのが好ましい（請求項１に対応する制御方法）。

ここで（請求項２の排気ガス脱硝処理システム１０２を制御する方法において）、排気系統（２）の脱硝触媒（３）よりも下流側（燃焼機器１から離隔した側）の領域（触媒出口３ｏ側）に介装された窒素酸化物計測装置（触媒出口ＮＯｘセンサ４０）で排気系統（２）の脱硝触媒（３）よりも下流側の領域における窒素酸化物濃度（触媒出口側ＮＯｘ値）を計測する工程（Ｓ１１）と、計測された窒素酸化物濃度（触媒出口側ＮＯｘ値）（の平均値）に基づいて、燃焼機器（１）の出力と排ガスとの特性（図３：マップα参照）および脱硝触媒（３）の脱硝率と当量比（ＮＯｘ単位量に対する還元剤の当量）との特性（図４：マップγ参照）を補正（フィードバック補正）する工程（Ｓ１３）を有しているのが好ましい（請求項２に対応する制御方法）。
この場合、燃焼機器（１）の出力および燃焼機器（１）の出力と排ガスとの特性（図３：マップα参照）および脱硝触媒（３）の脱硝率と当量比（ＮＯｘ単位量に対する還元剤の当量）との特性（図４：マップγ参照）を補正は、特性全体を一度に補正するのではなく、所定の範囲（レンジ）毎に行なわれるのが好ましい。

また（請求項３の排気ガス脱硝処理システム１０３を制御する方法において）、排気ガス温度計測装置（排気ガス温度センサ８）により排気系統（２）の脱硝触媒（３）よりも上流側の領域における排気ガス温度を計測する工程（Ｓ２１）と、計測された排気ガスの温度に基づいて脱硝触媒（３）の脱硝率と当量比（ＮＯｘ単位量に対する還元剤の当量）との特性（図４：マップγ参照）を補正（或いは変更）(図５：マップγ２参照)する工程（Ｓ２２）を有しているのが好ましい（請求項３に対応する制御方法）。

さらに（請求項４の排気ガス脱硝処理システム１０３を制御する方法において）、脱硝触媒（３）よりも上流側（燃焼機器１側）の領域（触媒入口３ｉ側）における窒素酸化物濃度（触媒入口側ＮＯｘ濃度）の変動量に基づいて、還元剤（例えば、尿素水等）投入量を増減する工程（Ｓ３４〜Ｓ３６）を有しているのが好ましい（請求項４に対応する制御方法）。
ここで、脱硝触媒（３）よりも上流側（燃焼機器１側）の領域（触媒入口３ｉ側）における窒素酸化物濃度（触媒入口側ＮＯｘ濃度）の変動量は、排気系統（２）の脱硝触媒（３）よりも上流側の領域に介装された窒素酸化物濃度計測装置（４）の計測結果に基づいて決定している。
また、燃焼機器（１）の出力に基づいて、還元剤（例えば、尿素水等）投入量を増減するか否かを決定することも出来る。
或いは、燃焼機器（１）が例えばガスエンジンであれば、ガスエンジンのスロットル弁開度や、ターボバイパス弁開度に基づいて、還元剤（例えば、尿素水等）投入量を増減するか否かを決定することも出来る。

これに加えて（請求項５の排気ガス脱硝処理システム１０３を制御する方法において）、排気系統（２）の脱硝触媒（３）よりも上流側（燃焼機器１側）の領域（触媒入口３ｉ側）に介装された窒素酸化物計測装置（触媒入口ＮＯｘセンサ：例えばジルコニアＮＯｘセンサ４）の校正が行なわれているか否かを判断する工程（Ｓ５１）と、校正が行なわれている場合には、燃焼機器（１）の出力と排ガスとの特性（図３：マップα参照）および脱硝触媒（３）の脱硝率と当量比（ＮＯｘ単位量に対する還元剤の当量）との特性（図４：マップγ参照）を補正（フィードバック補正）せず、校正直前の窒素酸化物濃度（ＮＯｘ濃度）の数値に所定の係数（例えば、１．２）を乗じた数値を脱硝触媒よりも上流側（燃焼機器側）の領域（触媒入口３ｉ側）における窒素酸化物濃度（触媒入口側ＮＯｘ濃度）と設定する工程（Ｓ５３）とを有しているのが好ましい（請求項５に対応する制御方法）。

上述する構成を具備する本発明によれば、排気系統（２）の脱硝触媒（３）よりも上流側（燃焼機器１側）の領域（触媒入口３ｉ側）に介装された窒素酸化物計測装置（触媒入口ＮＯｘセンサ４：例えばジルコニアＮＯｘセンサ）で排気ガスにおけるＮＯｘ濃度を直接計測しているので、従来の制御で用いられた燃焼機器出力と排気ガスＮＯｘ濃度との特性（例えば、図２０のマップβ参照）を使用する必要がない。
そのため、従来の制御で用いられた燃焼機器出力と排気ガスＮＯｘ濃度との特性（図２０のマップβ）を使用することによる誤差（瞬時の変動や、性能変化や、季節による相違等に起因する誤差）を包含することなく、脱硝触媒（３）よりも上流側の領域（触媒入口３ｉ側）におけるＮＯｘ量（触媒入口側ＮＯｘ量）や、脱硝するべきＮＯｘ量（＝触媒入口側ＮＯｘ量−目標ＮＯｘ量）を演算することが出来るので、誤差を包含せず、精度の高い制御が可能となる。
ただし、本発明において窒素酸化物排出量を推定できる物理量（例えば燃焼機器１の出力等）と排気ガスのＮＯｘ濃度との特性（例えば、図２０のＰ−δ特性：マップβ）を別途用意し、窒素酸化物計測装置（触媒入口ＮＯｘセンサ４：例えばジルコニアＮＯｘセンサ）が故障した場合に、当該特性を用いて排気ガスのＮＯｘ濃度を推定することが可能である。係る場合には、窒素酸化物計測装置（触媒入口ＮＯｘセンサ４：例えばジルコニアＮＯｘセンサ）の出力を用いて決定された尿素水投入量（図５のフローチャートで説明する制御参照）に基づいて、窒素酸化物排出量を推定できる物理量（例えば燃焼機器１の出力等）と排気ガスのＮＯｘ濃度との特性（例えば、図２０のＰ−δ特性：マップβ）を補正することが出来る。

また、脱硝触媒（３）よりも上流側の領域（触媒入口３ｉ側）におけるＮＯｘ量（触媒入口側ＮＯｘ量）を計測する窒素酸化物計測装置（触媒入口ＮＯｘセンサ４）として、耐熱性を有し且つ反応速度が速いセンサ（例えば、ジルコニアＮＯｘセンサ４）が選択されるので、燃焼機器（１）に近い側の流域（触媒入口３ｉ側）においても、センサ（４）が劣化したり、計測誤差が大きくなったりする等の不都合が防止される。
ここで、例えばジルコニアＮＯｘセンサ（４）を採用した場合には、耐熱性があるため排気系統（２）内部にジルコニアＮＯｘセンサ（４）を配置することが出来る。そのため、排気系統（２）から排気ガスをサンプリングして、感応部分に送る操作が不要となり、いわゆる「サンプリングタイム」を０にすることが出来るので、応答性が極めて良好な制御が達成できる。

ここで、脱硝触媒（３）よりも下流側の領域におけるＮＯｘ濃度（触媒出口側ＮＯｘ値）により、決定された還元剤（例えば、尿素水等）投入量における誤差を補正すると、当該ＮＯｘ濃度（触媒出口側ＮＯｘ値）は、それ以前の制御（例えば、６０秒程度前に行なわれた制御）の結果であり、その様な以前の制御の結果に基づいて制御を行なっても、制御の精度を向上することは困難である。場合によっては、制御ハンチングを惹起する恐れもある。
これに対して、本発明において、計測されたＮＯｘ濃度（触媒出口側ＮＯｘ濃度）（の平均値）に基づいて、燃焼機器（１）の出力と排ガスとの特性（図３：マップα参照）および脱硝触媒（３）の脱硝率と当量比（ＮＯｘ単位量に対する還元剤の当量）との特性（図４：マップγ参照）を補正（フィードバック補正）する様に構成すれば（請求項２）、係る補正或いはフィードバック制御により、還元剤（例えば、尿素水等）投入量の制御が誤差を瞬時に反映する制御から、比較的緩やかな制御に移行するため、制御のハンチングが防止される。
それと共に、計測されたＮＯｘ濃度（触媒出口側ＮＯｘ値）（の平均値）に基づいて制御がされるため、脱硝触媒出口（３ｏ）側のＮＯｘ濃度を確実に制御目標に近づけることが出来る。

また従来技術では、排気ガスの温度と、脱硝触媒（３）の脱硝率と当量比（ＮＯｘ単位量に対する還元剤の当量）との特性（図４：マップγ参照）との関係については、制御に際しては全く考慮されていなかった。
これに対して、本発明において、排気ガスの温度に基づいて脱硝触媒（３）の脱硝率と当量比（ＮＯｘ単位量に対する還元剤の当量）との特性（図４：マップγ参照）を補正（或いは変更）(図５：マップγ２参照)する様に構成すれば（請求項３）、排気ガスの温度を考慮して、脱硝触媒（３）の脱硝率と当量比（ＮＯｘ単位量に対する還元剤の当量）との特性（マップγ参照）を調節して、制御の精度を向上させることが出来る。

ここで、ＮＯｘ量或いはＮＯｘ濃度の変化に対して、還元剤（例えば、尿素水等）投入量の変動が早期に行なわれれば（換言すれば、ＮＯｘ量或いはＮＯｘ濃度の変化に対して、還元剤投入量の応答性が良好であれば）、制御の精度がさらに向上する。
本発明において、脱硝触媒（３）よりも上流側（燃焼機器１側）の領域（触媒入口３ｉ側）におけるＮＯｘ濃度（触媒入口側ＮＯｘ濃度）の変動量に基づいて、還元剤（例えば、尿素水等）投入量を増減する様に構成すれば（請求項４）、ＮＯｘ量或いはＮＯｘ濃度が変動した際に、還元剤（例えば、尿素水等）投入量の変動が遅れることをカバーすることが出来るので、ＮＯｘ量或いはＮＯｘ濃度の変化に対する還元剤（例えば、尿素水等）投入量の変動速度或いは応答性が良好になり、制御性が向上する。

これに加えて、本発明において、脱硝触媒（３）よりも上流側（燃焼機器１側）の領域（触媒入口３ｉ側）に介装された窒素酸化物計測装置（触媒入口ＮＯｘセンサ：例えばジルコニアＮＯｘセンサ４）の校正が行なわれているか否かを判断し、校正が行なわれている場合には、校正直前のＮＯｘ濃度の数値に所定の係数（例えば、１．２）を乗じた数値を脱硝触媒よりも上流側（燃焼機器側）の領域（触媒入口３ｉ側）におけるＮＯｘ濃度（触媒入口側ＮＯｘ濃度）とする様に構成すれば（請求項５）、実際の脱硝触媒（３）よりも上流側（燃焼機器１側）の領域（触媒入口３ｉ側）におけるＮＯｘ濃度（触媒入口側ＮＯｘ濃度）は、校正直前のＮＯｘ濃度の数値に所定の係数（例えば、１．２）を乗じた数値よりも低くなるので、還元剤（例えば、尿素水等）投入量が過多となってしまうことはあっても、還元剤（例えば、尿素水等）投入量が不足して、ＮＯｘ排出濃度が規制値を長時間にわたり上回る事態を回避することが出来る。

本発明の実施形態に係る排気ガス脱硝処理システムのブロック図。 本発明の第１実施形態における制御装置のブロック図。 実施形態における燃焼機器の出力と排ガスとの特性を示すマップ。 実施形態における脱硝触媒の脱硝率と当量比との特性を示すマップ。 図４で示す特性が排気温度により変更する旨を示すマップ。 第１実施形態の制御を示すフローチャート。 本発明の第２実施形態に係る排気ガス脱硝処理システムのブロック図。 本発明の第２実施形態における制御装置のブロック図。 第２実施形態の制御を示すフローチャート。 本発明の第３実施形態に係る排気ガス脱硝処理システムのブロック図。 本発明の第３実施形態における制御装置のブロック図。 第３実施形態の制御を示すフローチャート。 本発明の第４実施形態における制御装置のブロック図。 第４実施形態の制御を示すフローチャート。 第４実施形態の変形例における制御装置のブロック図。 第４実施形態の変形例における制御を示すフローチャート。 本発明の第５実施形態における制御装置のブロック図。 第５実施形態の制御を示すフローチャート。 従来技術における排気ガス脱硝処理システムの構成を示したブロック図。 従来技術で用いられた燃焼機器出力と排気ガスＮＯｘ濃度との特性を示すマップ。

以下、添付図面を参照して、本発明の実施形態について説明する。
ここで、上述したように、還元剤としては、尿素水、アンモニア水等、種々のものが適用可能であるが、図示の実施形態では、還元剤として尿素水を例示して説明している。
先ず、図１〜図５を参照して、本発明の第１実施形態について説明する。

図１において、第１実施形態に係る排気ガス脱硝処理システムは、全体を符号１０１で示されている。
排気ガス脱硝処理システム１０１は、燃焼機器（ガスエンジン）１、排気系統２、脱硝触媒３、ＮＯｘ濃度センサ４、燃焼機器の出力センサ５、尿素水タンク６、尿素水投入ポンプ７、尿素水噴射ノズル９、制御装置(コントロールユニット)１０を有している。
ここで、ＮＯｘ濃度センサ４として、耐熱性を有し、且つ反応速度が速いセンサ（例えば、ジルコニアＮＯｘセンサ）４が使用される。

脱硝触媒３は、ガスエンジン１の排気系統２に介装されている。
排気系統２において、脱硝触媒の入口３ｉ側（或いは、脱硝触媒３の上流側）で、ガスエンジン１の近傍には、ＮＯｘ濃度センサ（ジルコニアＮＯｘセンサ）４が介装されており、ＮＯｘ濃度センサ４と脱硝触媒３との間の領域には尿素水噴射ノズル９が介装されている。
図１において、符号３ｏは脱硝触媒３の出口を示している。

ＮＯｘ濃度センサ（ジルコニアＮＯｘセンサ）４は、入力信号ラインＳｉ１を介して、コントローラ１０のＦＦ制御部５０に接続されている。そして出力センサ５は、入力信号ラインＳｉ２を介して、コントローラ１０のＦＦ制御部５０と接続されている。
尿素水投入ポンプ７は、制御信号ラインＳｏを介して、コントロールユニット１０のＦＦ制御部５０と接続されている。

尿素水貯留タンク６に貯留された尿素水は、尿素水投入ポンプ７により昇圧され、尿素水供給ラインＬｎを介して、尿素水噴射ノズル９から排気系統２内に噴射され、排気ガス中に噴射（投入）される。
排気系統２内に噴射された尿素水は、排気系統２内でアンモニアと二酸化炭素とに分解される。そして、脱硝触媒３の内部でアンモニアが窒素化合物と化学反応し水と窒素に分解される。すなわち、排気系統２内に噴射された尿素水は、還元剤として作用して、ＮＯｘを分解する。

コントロールユニット１０は、フィードフォワード制御部(ＦＦ制御部)５０を備えている。
図２はコントロールユニット１０における主としてＦＦ制御部５０の構成を示している。
図２において、コントロールユニット１０は、換算ブロック５１、排ガス流量換算ブロック５２、脱硝触媒入口側ＮＯｘ量演算ブロック５３、脱硝するべきＮＯｘ量演算ブロック５４、尿素水投入量演算ブロック５５、記憶装置として作動するデータベース５６、尿素水投入ポンプ制御信号発生ブロック５７、インタフェースＩＦ１、ＩＦ２を有している。

換算ブロック５１は、ドライ環境下換算ブロック５１１とＮＯｘ量換算ブロック５１２とを有している。通常の（従来技術において用いられる）ＮＯｘ濃度センサは、ドライ環境(水分含有量が低い環境)における計測で使用される。
これに対して、第１実施形態に係る排気ガス脱硝処理システム１０１で用いられるＮＯｘ濃度センサ（ジルコニアＮＯｘセンサ）４は、ガスエンジン１直下の水蒸気分圧が高い環境（いわゆるウェット環境）において介装されており、ウェット環境下における排気ガスのＮＯｘ濃度を計測している。
このため、第１実施形態に係る排気ガス脱硝処理システム１０１ではドライ環境下換算ブロック５１１を設け、ウェット環境下で計測したＮＯｘ濃度をドライ環境下でのＮＯｘ濃度に換算している。排気系統２を流れる排気ガスに包含される水蒸気の分を割り戻して演算する。

ドライ環境下換算ブロック５１１における換算を説明すると、例えば、排気系統２を流れる排気ガスに包含される水蒸気が１０％であれば、ジルコニアＮＯｘセンサ４が計測したＮＯｘ濃度（ウェット環境下で計測したＮＯｘ濃度）を符号「ＮＯｘ（Ｗｅｔ）」で示し、換算したドライ環境下でのＮＯｘ濃度を「ＮＯｘ（Ｄｒｙ）」で示すと、
ＮＯｘ（Ｄｒｙ）＝ＮＯｘ（Ｗｅｔ）／（１−０．１）
となる。

また、ＮＯｘ濃度センサ（ジルコニアＮＯｘセンサ）４は、排気系統２を流過する排ガス中のＮＯｘ（ＮＯ、ＮＯ_２その他）を全て計測できるわけではなく、例えば、ＮＯは１００％計測できるが、ＮＯ_２に関しては６０％しか計測できない等の性質を有している。
その様なＮＯｘ濃度センサ（ジルコニアＮＯｘセンサ）４の性質に鑑み、第１実施形態に係る排気ガス脱硝処理システム１０１ではＮＯｘ量換算ブロック５１２を設け、各種ＮＯｘ（ＮＯとＮＯ_２等）の成分比率を予め把握することにより、ＮＯとＮＯ_２等の含有量を正確に求め、全ＮＯｘ量（ＮＯとＮＯ_２等全ての総量）を計算することが出来るように構成されている。

ＮＯｘ量換算ブロック５１２における換算を説明すると、例えば、ジルコニアＮＯｘセンサ４が、ＮＯは１００％計測できるが、ＮＯ_２に関しては６０％しか計測できないという性質を有しており、排気系統２を流過する排ガス中のＮＯｘがＮＯとＮＯ_２のみから組成されているのであれば、ジルコニアＮＯｘセンサ４で計測されたＮＯｘ濃度を符号「ＮＯｘ（センサ）」、換算後の全ＮＯｘ量（この場合は、ＮＯとＮＯ_２の和）を符号「ＮＯｘ（換算後）」で示すと、
ＮＯｘ（換算後）＝ＮＯｘ（センサ）／{２／３＋（１／３）×（６０／１００）}
となる。

換算ブロック５１は、ＮＯｘ濃度センサ４からのＮＯｘ濃度δに関する情報を、入力信号ラインＳｉ１インタフェースＩＦ１経由で受信する。そして、ドライ環境下換算ブロック５１１によって計測値をドライ環境に換算し、ＮＯｘ量換算ブロック５１２によって排気ガス中の全ＮＯｘ量を求め、そして脱硝触媒入口側ＮＯｘ濃度δが演算される。

排ガス流量演算ブロック５２は、出力センサ５から入力信号ラインＳｉ２とインタフェースＩＦ２とを経由して、ガスエンジン出力に関する情報を受信する。そして、その出力情報とデータベース５６に記憶された出力と排ガス量との関係を示したマップ(図３の「マップα」：ガスエンジン出力Ｐ−排ガス流量Ｑｇ特性)に基づいて、排ガス流量Ｑｇを求めるように構成されている。
図３で示すマップαは、縦軸が排ガス量Ｑｇであり、横軸がガスエンジンの出力Ｐであり、ガスエンジン出力Ｐ−排ガス流量Ｑｇ特性（図３の「Ｐ−Ｑｇ」で示す特性曲線）を示している。出力センサ５によりガスエンジンの出力Ｐが求まれば、図３のＰ−Ｑｇ特性曲線によって、排ガス量（排ガス流量）Ｑｇを求めることが出来る。

図２において、脱硝触媒入口側ＮＯｘ量演算ブロック５３には、換算ブロック５１で求めた脱硝触媒入口側ＮＯｘ濃度δがラインＬ１経由で受信され、排ガス流量演算ブロック５２で演算された排ガス流量ＱｇがラインＬ２経由で受信される。そして、脱硝触媒入口側ＮＯｘ量演算ブロック５３は、排ガス流量Ｑｇに脱硝触媒入口側ＮＯｘ濃度δを乗算することにより、脱硝触媒入口側ＮＯｘ量（＝Ｑｇ×δ）を演算するように構成されている。
脱硝するべきＮＯｘ量演算ブロック５４には、脱硝触媒入口側ＮＯｘ量演算ブロック５３で演算された脱硝触媒入口側ＮＯｘ量がラインＬ３経由で受信され、データベース５６に記憶された脱硝触媒３出口側の目標ＮＯｘ量がラインＬ４経由で受信される。そして脱硝するべきＮＯｘ量演算ブロック５４は、脱硝触媒入口側ＮＯｘ量から脱硝触媒３出口側の目標ＮＯｘ量を減算して、脱硝するべきＮＯｘ量（＝脱硝触媒入口側ＮＯｘ量−脱硝触媒３出口側の目標ＮＯｘ量）を演算するように構成されている。

尿素水投入量演算ブロック５５には、データベース５６に記憶された図４のマップγの情報がラインＬ６経由で受信され、脱硝するべきＮＯｘ量演算ブロック５４で演算された脱硝するべきＮＯｘ量がラインＬ５経由で受信される。
尿素水投入量演算ブロック５５では、下式により、脱硝率μが求められる。
「脱硝率μ」＝「削除するべきＮＯｘ量」÷「ガスエンジン１の排気ガスに含まれるＮＯｘ量」
そして尿素水投入量演算ブロック５５では、図４で示すマップγを用いて、脱硝率μから尿素水の当量比γを求め、排気系統２に投入するべき尿素水の量が決定される。

図２において、尿素水投入ポンプ制御信号発生ブロック５７では、尿素水投入量演算ブロック５５で演算して求めた尿素水投入量に関する情報が、信号伝達ラインＬ７を経由して受信される。
そして、当該尿素水投入量を尿素水投入ポンプ７から吐出する旨の制御信号を、インタフェースＩＦ３および制御信号ラインＳｏを経由して、尿素水投入ポンプ７に対して発信するように構成されている。

次に、主として図５に基づいて、図１〜図４をも参照して、第１実施形態の制御について説明する。
図５のステップＳ１において、出力センサ５によってガスエンジン１の出力を計測し、コントロールユニット１０の排ガス流量演算ブロック５２に送信する。
排ガス流量演算ブロック５２は、出力センサ５の計測結果と、マップα（図３）とを用いて、排気系統２を流れる排ガス流量Ｑｇを演算する(ステップＳ２)。

ステップＳ３では、ジルコニアＮＯｘセンサ４により脱硝触媒３の入口側ＮＯｘ濃度を計測する。そして、換算ブロック５１のドライ環境下換算ブロック５１１によってジルコニアＮＯｘセンサ４の計測結果をドライ環境下のＮＯｘ濃度に換算し、ＮＯｘ量換算ブロック５１２において排気系統２を流過する全種類のＮＯｘの総和（ＮＯｘ量）を演算する(ステップＳ４)。
図５では、ステップＳ１、Ｓ２の後にステップＳ３、Ｓ４を実行しているが、ステップＳ３、Ｓ４の後にステップＳ１、Ｓ２を実行するようにしてもよい。また、ステップＳ１、Ｓ２とステップＳ３、Ｓ４を同時に実行しても良い。
ステップＳ５では、脱硝触媒入口側ＮＯｘ量演算ブロック５３により、排ガス流量演算ブロック５２で演算した排ガス流量Ｑｇと換算ブロック５１で換算した脱硝触媒入口側ＮＯｘ濃度δとを乗算して、脱硝触媒入口側ＮＯｘ量（＝Ｑｇ×δ）を演算する。そしてステップＳ６に進む。

ステップＳ６では、脱硝するべきＮＯｘ量演算ブロック５４は、脱硝触媒入口側ＮＯｘ量演算ブロック５３で演算して求めた脱硝触媒入口側ＮＯｘ量から、データベース５６に記憶された脱硝触媒３出口側の目標ＮＯｘ量を減算して、脱硝するべきＮＯｘ量（＝脱硝触媒入口側ＮＯｘ量−脱硝触媒３出口側の目標ＮＯｘ量）を演算する。そしてステップＳ７に進む。

ステップＳ７では、尿素水投入量演算ブロック５５は、先ず、脱硝率μ（＝削除するべきＮＯｘ量／ガスエンジン１の排気ガスに含まれるＮＯｘ量）を求め、そして、データベース５６に記憶された図４の特性（マップγ）により、尿素水の当量比γ（ＮＯｘ単位量に対する尿素水の当量）を求め、当該当量比γから、排気系統２に投入するべき尿素水の量を演算する。
そして、次のステップＳ８では、尿素水投入ポンプ制御信号ブロック５７において、ステップＳ７で演算された尿素水投入量が尿素水投入ポンプ７から吐出されるように、尿素水投入ポンプ７に対して制御信号を発信する。
そして、ステップＳ１に戻る。

上述した構成を具備する第１実施形態に係る排気ガス脱硝処理システム１０１によれば、ジルコニアＮＯｘセンサ４により脱硝触媒３の入口側ＮＯｘ濃度を排気系統２で直接計測しているので、従来の制御で用いたガスエンジン出力Ｐと排気ガスにおけるＮＯｘ濃度δとの特性（図２０のマップβ）を使用する必要がない。
そのため、ガスエンジン出力Ｐ−ＮＯｘ濃度δ特性（図２０のマップβ）を固定して使用することによる誤差、すなわち瞬時の出力変動や、性能変化や、季節による相違等に起因する誤差が、制御の誤差に重畳されてしまうことがなくなる。
その結果、前述した従来技術における制御に比較して、誤差が少なく、精度が高い制御が可能となる。

さらに、第１実施形態の排気ガス脱硝処理システム１０１によれば、脱硝触媒３よりも上流側の領域、すなわち触媒入口３ｉ側におけるＮＯｘ量（触媒入口側ＮＯｘ量）を計測する触媒入口ＮＯｘセンサ４として、耐熱性を有し且つ反応速度が速いセンサ、例えばジルコニアＮＯｘセンサ４が使用されるので、ガスエンジン１に近い側の流域（触媒入口３ｉ側）にＮＯｘセンサ（ジルコニアＮＯｘセンサ４）を配置しても、当該ＮＯｘセンサがガスエンジン排気ガスの高熱により劣化することが無い。

また、図１９で示す従来のシステムでは、ＮＯｘ濃度の計測が脱硝触媒３の後方（下流側）で行なわれているので、ガスエンジン１の出力が変動して、ＮＯｘ濃度が変動しても、係る変動が生じてから、その旨をＮＯｘセンサで検出するまでに比較的長時間を必要としていた。
それに対して、図１〜図５の第１実施携帯によれば、ガスエンジン１の排気系統２において、ガスエンジン１の直ぐ下流の位置にジルコニアＮＯｘセンサ４を配置することが出来るので、ガスエンジン１の出力が変動に起因するＮＯｘ濃度の変動をリアルタイムで検出することが出来る。

それに加えて、図１９で従来のシステムで使用されていたＮＯｘセンサは、排気系統２に露出している部分は排気ガスのサンプリング装置であり、係るサンプリング装置で収集された排気ガスをＮＯｘ感応部分に移動しなければＮＯｘ濃度を計測することは不可能であった。そのため、サンプリング装置で収集された排気ガスをＮＯｘ感応部分に移動するまでの時間、いわゆる「サンプリングタイム」が必要となり、そのことが、ガスエンジン１の出力が変動してから、その旨を検出するまでに比較的長時間を必要とする要因となっていた。
これに対して、ジルコニアＮＯｘセンサ４を採用した場合には、耐熱性があるため排気系統２内部にジルコニアＮＯｘセンサ４における感応部を配置することが出来る。そのため、排気系統２から排気ガスをサンプリングして、感応部分に送る必要が無くなり、「サンプリングタイム」を０にすることが出来るので、応答性が極めて良好となる。

次に図６〜図８を参照して、本発明の第２実施形態を説明する。
図６〜図８の第２実施形態では、脱硝触媒３の出口３ｏ側（ガスエンジン１から離隔する側：脱硝触媒３の下流側）でＮＯｘ濃度を計測し、計測された脱硝触媒出口側ＮＯｘ濃度に基づいて、図３のマップα、図４のマップγをフィードバック制御により補正する点で、図１〜図５の第１実施形態と異なっている。

図６〜図８の第２実施形態に係る排気ガス脱硝処理システムは、図６では全体を符号１０２で示されている。
図６の排気ガス脱硝処理システム１０２において、脱硝触媒３の出口３ｏ側（脱硝触媒３の下流側）にはガスサンプリング装置４１が介装され、そのガスサンプリング装置４１はラインＬｇによって触媒出口側ＮＯｘセンサ４２と連通している。ガスサンプリング装置４１で収集された排気ガス（の一部）は触媒出口側ＮＯｘセンサ４２に送られ、ＮＯｘ濃度（触媒出口側ＮＯｘ濃度）が計測される。
触媒出口側ＮＯｘセンサ４２における計測結果（触媒出口側ＮＯｘ濃度）は、入力信号ラインＳｉ３を介して、コントロールユニット１０Ａのフィードバッグ制御ユニット（ＦＢ制御ユニット）６０に送られる。

図７には、コントロールユニット１０Ａの詳細が示されている。
図７で示すコントロールユニット１０Ａは、図２で示すコントロールユニット１０と概略共通した構成を具備しているが、ＦＢ制御ユニット６０を設けている点で、図２で示すコントロールユニット１０とは異なっている。
ＦＢ制御ユニット６０は、触媒出口側ＮＯｘセンサ４２で計測された触媒出口側ＮＯｘ濃度の計測値に基づいて、フィードバック制御により、図３で示すガスエンジン出力Ｐ−排ガス流量Ｑｇ特性（マップα）、図４で示す脱硝率μ−尿素水の当量比γ特性（マップγ）を補正する機能を有している。

図７において、ＦＢ制御ユニット６０は、移動平均値演算ブロック６１、マップα補正ブロック６２、マップγ補正ブロック６３、データベース５６Ａを有している。
移動平均値演算ブロック６１は、触媒出口側ＮＯｘセンサ４２（図６参照）からの触媒出口側ＮＯｘ濃度情報を、入力信号ラインＳｉ３経由および触媒出口側ＮＯｘセンサ用インタフェースＩＦ４経由で受信する。そして、例えば、過去３分間の触媒出口側ＮＯｘ濃度の移動平均値を演算して、その演算結果（過去３分間の触媒出口側ＮＯｘ濃度の移動平均値）を、ラインＬ８ａを介してマップα補正ブロック６２に送信し、ラインＬ８ｂを介してマップγ補正ブロック６３に送信する。

演算結果（過去３分間の触媒出口側ＮＯｘ濃度の移動平均値）を受信したマップα補正ブロック６２は、係る演算結果に基づいてマップαの補正を行い、補正を終了したマップα（示すガスエンジン出力Ｐ−排ガス流量Ｑｇ特性）を、ラインＬ９を介してデータベース５６Ａに記憶させる。
一方、演算結果（過去３分間の触媒出口側ＮＯｘ濃度の移動平均値）を受けたマップγ補正ブロック６３は、係る演算結果に基づいてマップγの補正を行い、補正を終了したマップγ（脱硝率μ−尿素水の当量比γ特性）を、ラインＬ１０を介してデータベース５６Ａに記憶させる。
ここで、例えば過去３分間の触媒出口側ＮＯｘ濃度の移動平均値に基づいて、マップα、マップγを訂正する態様については、従来公知の技術を適用して行なう。

次に、主として図８に基づいて、図６、図７をも参照して、第２実施形態に係る排気ガス脱硝処理システムの制御について説明する。
図８のステップＳ１１では、触媒出口側ＮＯｘセンサ４２（図６）によって脱硝触媒出口側ＮＯｘ濃度（脱硝触媒出口側ＮＯｘ値）を計測する。そしてステップＳ１２に進み、移動平均値演算ブロック６１（図７）において、ステップＳ１１で計測した脱硝触媒出口ＮＯｘ濃度を用いて、脱硝触媒出口ＮＯｘ濃度の移動平均値（Ｓ１１のＮＯｘ値の移動平均値）を演算する。

ステップＳ１３に進み、コントロールユニット１０Ａは、ステップＳ１２の移動平均値（脱硝触媒出口ＮＯｘ濃度の移動平均値）に基づいて、図３のマップα、図４のマップγを、それぞれ、マップα補正ブロック６２およびマップγ補正ブロック６３において、出力レンジ毎に補正する。
ここで、出力レンジとは、マップαおよびマップγにおいて、縦軸および／又は横軸における一定の範囲を意味している。
ステップＳ１３が終了した後、ステップＳ１１に戻る。

ここで、脱硝触媒３よりも下流側の領域における脱硝触媒出口側ＮＯｘ濃度を計測して、その計測結果を、還元剤である尿素水投入量の誤差を補正する変化量として、直接フィードバックしてしまうと、脱硝触媒出口側ＮＯｘ濃度は、それ以前の尿素水投入量制御、例えば６０秒程度前に行なわれた尿素水投入量制御の結果であり、ガスエンジン１の出力変動にリアルタイムで追随するものではない。そして、ガスエンジン１の出力変動後、相当時間（例えば６０秒）経過した後の制御結果である脱硝触媒出口側ＮＯｘ濃度に基づいて制御を行なっても、制御の精度を向上しない。場合によっては、制御ハンチングを惹起する恐れもある。

これに対して、第２実施形態に係る排気ガス脱硝処理システム１０２では、計測された脱硝触媒出口側ＮＯｘ値の移動平均値に基づいて、ガスエンジン１の出力Ｐ−排気ガス流量Ｑｇ特性（図３のマップα）および脱硝触媒３の脱硝率μ−尿素水当量比γ特性（図４のマップγ）をフィードバック補正する様に構成している。そして、係る補正或いはフィードバック制御により、尿素水投入量の制御が、ガスエンジン１の出力変動を瞬時に反映する制御から、係る出力変動が生じても、それに基づいて制御パラメータが比較的緩やかに変動するような制御に移行するため、制御のハンチングが防止される。
それと共に、計測された脱硝触媒出口側ＮＯｘ値の平均値に基づいて、還元剤である尿素水の投入量制御に必要な特性（マップα、マップγ）のフィードバック制御による補正が行なわれるため、脱硝触媒出口３ｏ側のＮＯｘ濃度を確実に制御目標に近づけることが出来る。

図６〜図８の第２実施形態における上述した以外の構成および作用効果については、図１〜図５の第１実施形態と同様である。

図９〜図１２は、本発明の第３実施形態を示している。
図９〜図１２の第３実施形態は、排気系統２を流れる排気ガス温度により、図４で示す脱硝触媒３の脱硝率μ−尿素水当量比γ特性（マップγ）を補正（或いは、図１１で示すマップγ２に変更）する点で、図６〜図８の第２実施形態とは異なっている。

図９において、第３実施形態に係る排気ガス脱硝処理システムは、全体を符号１０３で示している。
図９で示す排気ガス脱硝処理システム１０３では、排気系統２のジルコニアＮＯｘセンサ４の上流側に、排気ガス温度を計測する排気ガス温度センサ８が設けられている。
排気ガス温度センサ８とＦＦ制御部５０とは、入力信号ラインＳｉ４によって接続されている。

図１０において、第３実施形態に係る排気ガス脱硝処理システム１０３のコントロールユニット１０Ｂは、排気ガス温度センサ用インタフェースＩＦ５を備えている点で、図７のコントロールユニット１０Ａとは異なっている。
図１０のコントロールユニット１０Ｂにおいて、排気系統２に介装した排気ガス温度センサ８（図９参照）で計測された排気ガス温度が、入力信号ラインＳｉ４を経由して、マップγ補正ブロック６３に入力する。

マップγ補正ブロック６３では、入力された排気温度に応答して、図４で示すマップγの脱硝率μ−尿素水当量比γ特性（特性曲線μ−γ）を補正して、脱硝触媒３の脱硝率μ−新たな尿素水当量比γ２特性（図１１の特性曲線μ−γ２：マップγ２）としている。なお、図１１では、図４のマップγと同一の特性曲線を実線で示し（特性曲線μ−γ）、補正されたマップγ２（特性曲線μ−γ２）を点線で示している。
補正された特性（図１１のμ−γ２特性：マップγ２）は、ラインＬ１０ａを経由して、データベース５６Ｂに記憶される。

次に、主に図１２に基づいて、図９〜図１１をも参照して、第３実施形態に係る排気ガス脱硝処理システム１０３の制御について説明する。
図１２のステップＳ２１において、排気系統２に介装した排気ガス温度センサ８により、ガスエンジン１直後の排気ガス温度を計測する。そしてステップＳ２２に進む。
ステップＳ２２では、マップγ補正ブロック６３において、計測された排気ガス温度に基づいて、マップγの特性曲線μ−γ（図４）を特性曲線μ−γ２（図１１）に補正する。そして、補正したマップγ2（図１１）をデータベース５６Ｂに記憶する。
そしてステップＳ２１に戻る。

従来技術では、排気ガスの温度と、脱硝触媒３の脱硝率と当量比（ＮＯｘ単位量に対する還元剤の当量）との特性（図４のマップγ）との関係については、制御に際しては全く考慮されていなかった。
これに対して、図９〜図１２で説明した第３実施形態によれば、排気ガスの温度に基づいて脱硝触媒３の脱硝率μと尿素水当量比γ（ＮＯｘ単位量に対する尿素水の当量）との特性（図４のマップγ）を補正して、図１１で示すマップγ２（μ−γ２特性に変更しているので、排気ガスの温度を考慮して、脱硝触媒３の脱硝率μに対する尿素水当量比γ（ＮＯｘ単位量に対する尿素水の当量）が調節されるので、排気ガス中に投入される尿素水量の制御がより高い精度で行なわれることになる。

図９〜図１２の第３実施形態における上述した以外の構成および作用効果は、図６〜図８の第２実施形態と同様である。

図１３、図１４は、本発明の第４実施形態を示している。
図１３、図１４の第４実施形態は、触媒入口側（脱硝触媒３の上流側：ガスエンジン１側）のＮＯｘ濃度の変動量により、還元剤である尿素水の供給量を増減する点で、図９〜図１２の第３実施形態と異なっている。
なお、第４実施形態に係る排気ガス脱硝処理システムは、図１３で示すコントロールユニット１０Ｃを除き、図９で示すシステム１０３と同様な構成となっている。

以下、図１３を参照して、第５実施形態で用いられるコントロールユニット１０Ｃについて、図１０で示すコントロールユニット１０Ｂと異なる点を主として、説明する。
図１３において、コントロールユニット１０Ｃは、触媒入口側ＮＯｘ濃度演算ブロック５８と、比較ブロック５９とを有している点で、図１０のコントロールユニット１０Ｂとは異なっている。

図１３のコントロールユニット１０Ｃでは、触媒入口側（上流側或いはガスエンジン１側）に設けられたジルコニアＮＯｘセンサ４の計測結果が、換算ブロック５１、ラインＬ１１を介して、触媒入口側ＮＯｘ濃度演算ブロック５８に入力されている。
触媒入口側ＮＯｘ濃度演算ブロック５８では、触媒入口側ＮＯｘ濃度の変動量が演算され、この変動量（触媒入口側ＮＯｘ濃度の変動量）がラインＬ１２を介して比較ブロック５９に入力される。

一方、データベース５６ＣからラインＬ１３を介して、触媒入口側ＮＯｘ濃度変動量のしきい値（例えば、±５ｐｐｍ）が、比較ブロック５９に送られる。
比較ブロック５９では、触媒入口側ＮＯｘ濃度演算ブロック５８からラインＬ１２を介して送られた触媒入口側ＮＯｘ濃度の変動量と、データベース５６ＣからラインＬ１３経由で送られた触媒入口側ＮＯｘ濃度変動量のしきい値とを比較して、その比較結果によって尿素水投入量を増減するか否かを判断する。
そして、比較ブロック５９は、尿素水投入量を増減するか否かの判断に対応した制御信号を、ラインＬ１４経由で、尿素水投入ポンプ制御信号発生ブロック５７に送出するように構成されている。

主として図１４に基づいて、図１３をも参照して、第４実施形態に係る排気ガス脱硝処理システムの制御について説明する。
図１４のステップＳ３１では、ジルコニアＮＯｘセンサ４により、脱硝触媒３の入口側（上流側或いはガスエンジン１側）におけるＮＯｘ濃度を計測し、触媒入口側ＮＯｘ濃度演算ブロック５８により、計測された触媒入口側ＮＯｘ濃度に基づいて触媒入口側ＮＯｘ濃度の変動量を演算する（ステップＳ３２）。そしてステップＳ３３に進む。

ステップＳ３３では、比較ブロック５９において、ステップＳ３２で求めたＮＯｘ濃度の変動量が、データベース５６Ｃに記憶されたしきい値の範囲に入っているか否かを判断する。
ＮＯｘ濃度の変動量が、データベース５６Ｃに記憶されたしきい値の範囲（例えば、±５ｐｐｍ）内であれば（ステ
ップＳ３３がＹＥＳ）、ステップＳ３４に進み、第１実施形態で説明したような制御（図５で示す制御）を実行する。そしてステップＳ３１に戻る。

ＮＯｘ濃度の変動量がしきい値の範囲を下回れば（例えば、−５ｐｐｍを下回れば）ステップＳ３５に進み、ＮＯｘ濃度の変動量がしきい値の範囲を上回れば（例えば、＋５ｐｐｍを上回れば）ステップＳ３６に進む。
ステップＳ３５では、比較ブロック５９は、尿素水投入量を減少させる旨の制御信号を発生して、制御信号発生ブロック５７に対して発信する。
また、ステップＳ３６では、比較ブロック５９は、尿素水投入量を増加させる旨の制御信号を発生して、制御信号発生ブロック５７に対して発信する。
ステップＳ３５、Ｓ３６の後、ステップＳ３１に戻る。

図１３、図１４の説明に際して、脱硝触媒３の入口側（上流側或いはガスエンジン１側）におけるＮＯｘ濃度計測値の変動量のしきい値として、±５ｐｐｍが例示されているが、この数値はあくまでも例である。
換言すれば、係る数値は排気ガス脱硝処理システムにおける各種仕様や、ガスエンジン１の使用条件その他により、ケース・バイ・ケースで決定されるべきものである。

図１３、図１４で示す第４実施形態によれば、脱硝触媒３よりも上流側（ガスエンジン１側：触媒入口３ｉ側）の領域におけるＮＯｘ濃度の変動量に基づいて、直ちに還元剤である尿素水の投入量を増減するので、ＮＯｘ量或いはＮＯｘ濃度が変動した際に、尿素水投入量を変動（投入量の調節）する制御が遅延してしまうことをカバーすることが出来る。したがって、ＮＯｘ量或いはＮＯｘ濃度の変化に対する尿素水投入量の変動速度或いは応答性が良好になり、制御性が向上し、脱硝触媒３出口側（下流側）におけるＮＯｘ濃度を低減することが出来る。

図１３、図１４の第４実施形態において、上述した以外の構成および作用効果は、図１０〜図１２の第３実施形態と同様である。

ここで、図１３、図１４では、尿素水供給量増減を決定するパラメータとして、触媒入口側ＮＯｘ濃度の変動量を用いているが、その他のパラメータを採用することも可能である。
図１５、図１６は、第４実施形態の変形例を示しており、触媒入口側ＮＯｘ濃度の変動量以外のパラメータを用いて、尿素水供給量増減を決定する様に構成されている。

以下、図１５、図１６を参照して、第４実施形態の変形例について説明する。
図１５のコントロールユニット１０Ｄにおいては、図１３で示すコントロールユニット１０Ｃにおける触媒入口側ＮＯｘ濃度と触媒入口側ＮＯｘ濃度変動量のしきい値とを比較する比較ブロック５９は設けられておらず、代わりに、出力変動量演算ブロック７２と比較ブロック５９Ａとが装備されている。

出力センサ５（図９参照）から発信されたガスエンジン１出力の計測結果は、入力信号ラインＳｉ２、出力センサ用インタフェースＩＦ２を介して、出力変動量演算ブロック７２に受信される。そして、出力変動量演算ブロック７２において、ガスエンジン出力の変動量が演算される。
ガスエンジン出力の変動量は、ラインＬ１５を介して比較ブロック５９Ａに送られる。一方、データベース５６Ｃからは、ラインＬ１３を経由して、ガスエンジン出力変動量のしきい値が比較ブロック５９Ａに送られる。

比較ブロック５９Ａでは、出力変動量演算ブロック７２から送られたガスエンジン出力の変動量と、データベース５６Ｃから送られたしきい値とが比較され、その比較結果によって、尿素水投入量を変更（増減）するか否かが判断される。そして、尿素水投入量を変更（増減）するか否かの判断結果に対応した制御信号が、比較ブロック５９Ａから尿素水投入ポンプ制御信号発生ブロック５７に送出される。
ここで、ガスエンジン出力の変動量のしきい値も、排気ガス脱硝処理システムにおける各種仕様や、ガスエンジン１の使用条件その他により、ケース・バイ・ケースで決定されるべきである。

主に図１６に基づいて、図１５をも参照して、第４の実施形態の変形例における制御を説明する。
図１６のステップＳ４１では、出力センサ５によってガスエンジン１の出力を計測して、ステップＳ４２に進む。
ステップＳ４２では、比較ブロック５９Ａにおいて、ガスエンジン１出力の変動量の絶対値と、当該変動量絶対値のしきい値とが比較される。

ガスエンジン出力の変動量の絶対値がしきい値を超えていれば（ステップＳ４２がＹＥＳ）、尿素水投入量を所定量増減させ（ステップＳ４３）、ステップＳ４１に戻り再びステップＳ４１を繰り返す。ここで、尿素水投入量の変動量である「所定値」も、排気ガス脱硝処理システムにおける各種仕様や、ガスエンジン１の使用条件その他により、ケース・バイ・ケースで決定される。
ガスエンジン出力の変動量の絶対値がしきい値以下であれば（ステップＳ４２がＮＯ）、第１実施形態で説明した制御（図５参照）を実行する（ステップＳ４４）。
ステップＳ４３、Ｓ４４を実行した後、ステップＳ４１に戻る。

図１５、図１６で説明した第４実施形態の変形例によれば、ガスエンジン出力の変動量に基づいて、還元剤である尿素水の投入量を増減する様に構成されているので、ガスエンジン出力が変動した際に、尿素水投入量を変動（投入量の調節）する制御が遅延してしまうことをカバーして、脱硝触媒３出口側（下流側）におけるＮＯｘ濃度を低減することが出来る。したがって、ガスエンジン出力の変化に対する尿素水投入量の変動速度或いは応答性が良好になり、制御性が向上する。

図１５では図示されていないが、ガスエンジン１の出力センサ５に代えて、例えば、ガスエンジン１の図示しないスロットル弁開度センサで検出された（ガスエンジンの）スロットル弁開度や、図示しないターボバイパス弁開度センサで検出された（ガスエンジンの）ターボバイパス弁開度を、制御のパラメータとして選択し、スロットル弁開度やターボバイパス弁開度を尿素水投入ポンプ制御信号発生ブロック５７に送出して、尿素水供給量を増減し或いは維持する様に構成しても良い。
スロットル弁開度やターボバイパス弁開度は、ガスエンジンの吸気圧力に影響を与える数値であり、ＮＯｘ濃度にも影響する数値である。従って、係る弁開度を制御パラメータとして選択することにより、脱硝触媒３出口側（下流側）におけるＮＯｘ濃度を低減することが可能となる。

図１５、図１６の第４実施形態の変形例において、上述した以外の構成および作用効果は、図１３、図１４の第４実施形態と同様である。

図１７、図１８は、本発明の第５実施形態を示している。
図１７、図１８の第５実施形態のコントロールユニット１０Ｅは、ジルコニアＮＯｘ濃度センサ４の校正時における処理を考慮する点で、図１３、図１４の第４実施形態と異なっている。
なお、第５実施形態に係る排気ガス脱硝処理システムは、図１７で示すコントロールユニット１０Ｅを除き、図９で示すシステム１０３と同様な構成となっている。

以下、図１７を参照して、第５実施形態のコントロールユニット１０Ｅについて、図１３のコントロールユニット１０Ｃと異なる点について、主として説明する。
図１７において、コントロールユニット１０Ｅは、ＦＢ制御ブロック６０Ｂにおいて、ジルコニアＮＯｘセンサが校正されているか否かを判断するジルコニアＮＯｘセンサ校正判断ブロック６４、触媒入口側ＮＯｘ値固定ブロック６５、マップα、γ（γ２）補正停止ブロック６６を備えている点で、図１３のコントロールユニット１０Ｃとは異なっている。
ここで、マップα、γ（γ２）補正停止ブロック６６は、図３で示すマップαと図４で示すマップγ（或いは、図１１で示すマップγ２）の補正を停止する機能を有している。

図１７のコントロールユニット１０Ｅにおいて、ジルコニアＮＯｘセンサ校正判断ブロック６４では、ジルコニアＮＯｘ濃度センサ４からインタフェースＩＦ１経由で入力されたＮＯｘ濃度の値に基づき、或いは他の評価基準（例えば、使用期間）に基づいて、ジルコニアＮＯｘ濃度センサ４の校正が行なわれているか否かを判断するように構成されている。
ジルコニアＮＯｘセンサ校正判断ブロック６４の判断結果（ジルコニアＮＯｘ濃度センサ４の校正が行なわれているか否かの判断）は、ラインＬ１７を介して触媒入口側ＮＯｘ値固定ブロック６５に伝達され、ラインＬ１９を介してマップα、γ（γ２）補正停止ブロック６６に伝達される。

触媒入口側ＮＯｘ値固定ブロック６５は、校正判断ブロック６４が、「校正が行なわれている」と判断した場合には、特定の数値を脱硝触媒３よりも上流側の領域（触媒入口３ｉ側）におけるＮＯｘ濃度（触媒入口側ＮＯｘ濃度）とする様に構成されている。ここで、特定の数値とは、校正直前のジルコニアＮＯｘセンサ４で計測されたＮＯｘ濃度の数値に、所定の係数、例えば、１．２を乗じた数値である。
触媒入口側ＮＯｘ値固定ブロック６５は、ラインＬ１８によって脱硝触媒入口側ＮＯｘ量演算ブロック５３と接続されている。

マップα、γ（γ２）補正停止ブロック６６は、ラインＬ２０によってマップα補正ブロック６２と接続され、ラインＬ２１によってマップγ補正ブロック６３と接続されている。そして、校正判断ブロック６４が「校正が行なわれている」と判断した場合には、図８で説明したマップα補正ブロック６２によるマップα（図３）の補正と、マップγ補正ブロック６３によるマップγ（図４）（或いは図１１のマップγ２）の補正とを停止せしめる機能を有している。

図１８に基づいて、図１７をも参照して、第５実施形態に係る排気ガス脱硝処理システムの制御について説明する。
図１８のステップＳ５１において、ジルコニアＮＯｘセンサ校正判断ブロック６４により、ジルコニアＮＯｘセンサ４の校正が行なわれているか否かを判断する。校正が行なわれていれば（ステップＳ５１がＹＥＳ）、ステップＳ５２に進み、校正が行なわれていなければ（ステップＳ５１がＮＯ）、ステップＳ５５に進む。

ステップＳ５２では、ジルコニアＮＯｘセンサ校正判断ブロック６４が、校正直前の計測値（ＮＯｘ濃度）を呼び出す。換言すれば、ジルコニアＮＯｘセンサ４が校正された旨が検出された制御サイクルの直前の制御サイクルであって、ジルコニアＮＯｘセンサ４が校正されていない旨を検出した制御サイクルにおけるジルコニアＮＯｘセンサ４の計測値を呼び出す。そしてステップＳ５３に進む。
ステップＳ５３において、校正直前の計測値（校正直前のジルコニアＮＯｘセンサ４が校正されていない制御サイクルにおけるジルコニアＮＯｘセンサ４の計測値）に、定数「１．２」を乗じた値を、脱硝触媒３の入口側のＮＯｘ濃度と設定する。そしてステップＳ５４に進む。
ここで、１．２という定数は例示であり、係る定数はケース・バイ・ケースで設定されるべきである。

ステップＳ５４では、マップα、γ（γ２）補正停止ブロック６６により、図８で示す制御（マップα、マップγをフィードバック制御によって補正する制御）を行なわず、ガスエンジン出力Ｐ−排気ガス流量Ｑｇ特性（マップα）、脱硝率μ−尿素水当量比γ特性（マップγ、γ−２）を固定したままにする。そして、ステップＳ５１に戻る。
すなわち、ジルコニアＮＯｘセンサ４の校正が行なわれていれば（ステップＳ５１がＹＥＳ）、脱硝触媒３の入口側のＮＯｘ濃度は校正直前の計測値に定数「１．２」を乗じた値に固定され（ステップＳ５３）、マップα、マップγ（γ−２）も固定された状態で、尿素水投入量を決定する制御が行なわれる。

一方、ジルコニアＮＯｘセンサ４の校正が行なわれていなければ（ステップＳ５１がＮＯ）、脱硝触媒３入口側のＮＯｘ濃度は、ジルコニアＮＯｘセンサ４の計測値が用いられ（ステップＳ５５）、図８の制御（フィードバック制御によりマップα、γの補正を行なう制御）を実行する（ステップＳ５６）。
そして、ステップＳ５１に戻る。

図１７、図１８の第５実施形態によれば、脱硝触媒３よりも上流側の燃焼機器１側の領域（触媒入口３ｉ側）に介装されたジルコニアＮＯｘセンサ４の校正が行なわれているか否かを判断し、校正が行なわれている場合には、校正直前のＮＯｘ濃度の数値に所定の係数、例えば、１．２を乗じた数値を脱硝触媒３よりも上流側の領域（触媒入口３ｉ側）におけるＮＯｘ濃度（触媒入口側ＮＯｘ濃度）とする様に構成されている。
ジルコニアＮＯｘセンサ４の校正中において、硝触媒３よりも上流側の領域（触媒入口３ｉ側）におけるＮＯｘ濃度（触媒入口側ＮＯｘ濃度）は、校正直前のＮＯｘ濃度の数値に所定の定数（例えば、１．２）を乗じた数値よりも、実際には低くなる。そのため、ジルコニアＮＯｘセンサ４の校正中は、尿素水の投入量が過多となってしまうことはあっても、尿素水の投入量が不足して、ＮＯｘ排出濃度が規制値を長時間にわたり上回る事態を回避することが出来る。

そして、ジルコニアＮＯｘセンサ４の校正中において、制御で使用される硝触媒３よりも上流側の領域（触媒入口３ｉ側）におけるＮＯｘ濃度（触媒入口側ＮＯｘ濃度）は、校正直前のＮＯｘ濃度の数値に所定の定数（例えば、１．２）を乗じた数値に固定されており、実際の触媒入口側ＮＯｘ濃度とは異なる数値に基づいて制御がされている。すなわち、ジルコニアＮＯｘセンサ４の校正中は触媒入口側ＮＯｘ濃度が不正確であり、係る不正確な触媒入口側ＮＯｘ濃度を基準にして、図８で説明したフィードバック制御によってマップα、γの補正を行なうと、当該フィードバック制御よる補正により、誤差が増大してしまう恐れがある。
そのため、マップα、γ（γ２）補正停止ブロック６６により、図８で示す制御（マップα、マップγをフィードバック制御によって補正する制御）を停止し、以って、誤差が増大してしまうことを防止している。

図示はされていないが、図１７、図１８の第５実施形態の構成および機能を、図１４、図１５の（第４実施形態の）変形例に追加することも可能である。
図１７、図１８の第５実施形態において、上述した以外の構成および作用効果については、図１３、図１４の第４実施形態と同様である。

図示の実施形態はあくまでも例示であり、本発明の技術的範囲を限定する趣旨の記述ではないことを付記する。
例えば、本発明において窒素酸化物排出量を推定できる物理量（例えば燃焼機器１の出力等）と排気ガスのＮＯｘ濃度との特性（例えば、図２０で示すＰ−δ特性：マップβ）を別途用意し、触媒入口ＮＯｘセンサ４（例えばジルコニアＮＯｘセンサ）が故障した場合に、当該特性を用いて排気ガスのＮＯｘ濃度を推定することが可能である。
そして、図２０で示すＰ−δ特性（マップβ）を別途用意している場合には、触媒入口ＮＯｘセンサ４（例えばジルコニアＮＯｘセンサ）の出力を用いて図５のフローチャートで説明した制御により決定された尿素水投入量に基づいて、図２０で示すＰ−δ特性（マップβ）を補正する様に構成することが出来る。

１・・・燃焼機器／ガスエンジン
２・・・排気系統
３・・・脱硝触媒
４・・・ＮＯｘ計測装置／触媒入口ＮＯｘセンサ／ジルコニアＮＯｘセンサ
５・・・出力計測装置／出力センサ
６・・・尿素水タンク
７・・・還元剤供給装置／尿素水投入ポンプ
８・・・排気ガス温度計測装置／排気ガス温度センサ
９・・・尿素水噴射ノズル
１０・・・制御装置／コントロールユニット
５１・・・換算ブロック
５２・・・排ガス流量演算ブロック
５３・・・脱硝触媒入口側ＮＯｘ量演算ブロック
５４・・・脱硝するべきＮＯｘ量演算ブロック
５５・・・尿素水投入量演算ブロック
５６・・・データベース
５７・・・尿素水投入ポンプ制御信号発生ブロック

Claims (5)

1. 燃焼機器の排気系統に介装された脱硝触媒と、前記燃焼機器の窒素酸化物排出量を推定できる物理量を計測する推定用物理量計測装置と、前記排気系統を流れる排気ガスに対して還元剤を供給する還元剤供給装置と、前記推定用物理量計測装置の計測結果および排ガス量の関係をまとめた排ガス量特性データと脱硝触媒の脱硝率および当量比の関係をまとめた脱硝率・当量比特性データと目標窒素酸化物量データを格納した制御装置とを有する排気ガス脱硝処理システムにおいて、前記燃焼機器の排気ガス温度に対して耐熱性を有し且つ反応速度が速い窒素酸化物計測装置を前記排気系統の脱硝触媒よりも上流側の領域に設けたことを特徴とする排気ガス脱硝処理システム。
2. 排気系統の脱硝触媒よりも下流側の領域に窒素酸化物計測装置を設け、前記制御装置は、排気系統の脱硝触媒よりも下流側の領域における窒素酸化物濃度に基づいて、燃焼機器の出力と排ガスとの特性および脱硝触媒の脱硝率と当量比との特性を補正するユニットを含んでいる請求項１の排気ガス脱硝処理システム。
3. 排気系統の脱硝触媒よりも上流側の排気ガス温度を計測する排気ガス温度計測装置を設け、前記制御装置は、排気ガスの温度に基づいて脱硝触媒の脱硝率と当量比との特性を補正するユニットを含んでいる請求項２の排気ガス脱硝処理システム。
4. 前記制御装置は、脱硝触媒よりも上流側の領域における窒素酸化物濃度の変動量に基づいて還元剤投入量を増減するユニットを含んでいる請求項２、３の何れかの排気ガス脱硝処理システム。
5. 前記制御装置は、排気系統の脱硝触媒よりも上流側の領域に介装された窒素酸化物計測装置の校正が行なわれているか否かを判断するユニットと、校正が行なわれている場合に脱硝触媒よりも上流側の領域における窒素酸化物濃度として校正直前の窒素酸化物濃度の数値に所定の係数を乗じた数値を設定するユニットと、校正が行なわれている場合に前記推定用物理量と排ガス量との関係および脱硝触媒の脱硝率と当量比との関係を補正させないユニット（６６）とを含んでいる請求項２〜４の何れか１項の排気ガス脱硝処理システム。

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