JP2023161206A - 排ガス処理装置、燃焼設備、発電設備及び排ガス処理方法 - Google Patents

Abstract

【課題】特定物質に対し還元剤の供給量を簡易な構成で調節する排ガス処理装置、燃焼設備、発電設備及び排ガス処理方法を提供する。【解決手段】排ガス処理装置は、排ガスの流路に設け、特定物質の還元反応を促進する第１還元触媒と、前記第１還元触媒の上流側に設け、前記特定物質を還元する還元剤を供給する還元剤供給部と、前記第１還元触媒の下流側に設け、前記還元剤を低減する還元剤低減触媒と、還元剤低減触媒の下流側に設け、前記特定物質の還元反応を促進するための少なくとも１つの第２還元触媒と、前記第１還元触媒の下流側かつ前記還元剤低減触媒の上流側の位置での前記特定物質の濃度である第１濃度を計測する第１濃度計測部と、前記還元剤低減触媒の下流側の位置で第２濃度を計測する第２濃度計測部と、前記特定物質の前記第１濃度及び前記第２濃度に基づいて前記還元剤供給部による前記還元剤の供給量の増減の方向を決定する決定部と、を備える。【選択図】図２

Description

本開示は、排ガス処理装置、燃焼設備、発電設備及び排ガス処理方法に関する。

発電用ボイラ、ガスタービンおよび燃焼炉等の燃焼設備からの燃焼排ガスに含まれる特定物質（例えば窒素酸化物（ＮＯｘ））を、触媒の存在下で還元剤を用いて無害な物質（窒素酸化物の場合は窒素および水）に分解して除去又は低減することがある。

特許文献１及び２には、排ガスの流路に窒素酸化物の還元反応を促進する触媒（還元触媒）を設け、該還元触媒の上流で排ガスに還元剤（アンモニア又は尿素）を添加することで、触媒にて排ガス中の窒素酸化物を還元剤との反応により還元して分解することが記載されている。特許文献１及び２の装置では、還元触媒の下流側での窒素酸化物の濃度の検出結果に基づいて、還元剤の供給量を調節するようになっている。

特許第４９８６８３９号公報 特許第６９２６５８１号公報

ところで、脱硝装置等の排ガス処理装置において、還元対象の特定物質（ＮＯｘ等）に対して還元剤を過剰に供給することで、排ガスから特定物質を効率良く低減することが可能となる。ここで、未反応の還元剤（過剰分の還元剤）を低減するための触媒（例えば、還元剤の分解反応を促進する触媒）を設置すると、該触媒において副生成物として上述の特定物質が生じる場合があり、還元剤供給量があまりに多すぎるとかえって特定物質の排出量が増加してしまう。このため、排ガス処理装置の出口における特定物質の濃度を計測したとしても、該濃度からは還元剤の供給量が不足しているのか過剰であるのか不明であり、還元剤供給量を適切に決定することができない。

上述の事情に鑑みて、本発明の少なくとも一実施形態は、特定物質に対して還元剤を過剰に供給する場合であっても、還元剤の供給量を簡易な構成で適切に調節することが可能な排ガス処理装置、燃焼設備、発電設備及び排ガス処理方法を提供することを目的とする。

本発明の少なくとも一実施形態に係る排ガス処理装置は、
燃料の燃焼排ガスの流路に設けられ、前記燃焼排ガスに含まれる特定物質の還元反応を促進するための第１還元触媒と、
前記第１還元触媒の上流側に設けられ、前記燃焼排ガス中の前記特定物質を還元するための還元剤を供給するための還元剤供給部と、
前記流路において前記第１還元触媒の下流側に設けられ、前記燃焼排ガス中の前記還元剤を低減するための還元剤低減触媒と、
前記流路において還元剤低減触媒の下流側に設けられ、前記特定物質の還元反応を促進するための少なくとも１つの第２還元触媒と、
前記流路における前記第１還元触媒の下流側かつ前記還元剤低減触媒の上流側の位置での前記燃焼排ガス中の前記特定物質の濃度である第１濃度を計測するための第１濃度計測部と、
前記流路における前記還元剤低減触媒の下流側の位置での前記燃焼排ガス中の前記特定物質の濃度である第２濃度を計測するための第２濃度計測部と、
前記特定物質の前記第１濃度及び前記第２濃度に基づいて前記還元剤供給部による前記還元剤の供給量の増減の方向を決定するように構成された決定部と、
を備える。

また、本発明の少なくとも一実施形態に係る燃焼設備は、
燃料を燃焼させるように構成された燃焼装置と、
前記燃焼装置からの前記燃料の燃焼排ガスを処理するように構成された上述の排ガス処理装置と、
を備える。

また、本発明の少なくとも一実施形態に係る発電設備は、
上述の燃焼設備と、
前記燃焼装置からの前記燃焼排ガスにより、又は、前記燃焼装置からの前記燃焼排ガスの熱を利用して生成される蒸気により駆動されるように構成されたタービンと、
前記タービンにより駆動されるように構成された発電機と、
を備える。

また、本発明の少なくとも一実施形態に係る排ガス処理方法は、
燃料の燃焼排ガスの流路に設けられ、前記燃焼排ガスに含まれる特定物質の還元反応を促進するための第１還元触媒と、
前記第１還元触媒の上流側に設けられ、前記燃焼排ガス中の前記特定物質を還元するための還元剤を供給するための還元剤供給部と、
前記流路において前記第１還元触媒の下流側に設けられ、前記燃焼排ガス中の前記還元剤を低減するための還元剤低減触媒と、
前記流路において還元剤低減触媒の下流側に設けられ、前記特定物質の還元反応を促進するための少なくとも１つの第２還元触媒と、
を含む排ガス処理装置を用いる排ガス処理方法であって、
前記流路における前記第１還元触媒の下流側かつ前記還元剤低減触媒の上流側の位置での前記燃焼排ガス中の前記特定物質の濃度である第１濃度を計測するステップと、
前記流路における前記還元剤低減触媒の下流側の位置での前記燃焼排ガス中の前記特定物質の濃度である第２濃度を計測するステップと、
前記特定物質の前記第１濃度及び前記第２濃度に基づいて前記還元剤供給部による前記還元剤の供給量の増減の方向を決定するステップと、
を備える。

本発明の少なくとも一実施形態によれば、特定物質に対して還元剤を過剰に供給する場合であっても、還元剤の供給量を簡易な構成で適切に調節することが可能な排ガス処理装置、燃焼設備、発電設備及び排ガス処理方法が提供される。

一実施形態に係る燃焼設備及び発電設備の概略図である。 一実施形態に係る排ガス処理装置の概略図である。 一実施形態に係る排ガス処理装置の概略図である。 一実施形態に係る排ガス処理装置の概略図である。 一実施形態に係る排ガス処理装置を構成する制御装置の概略構成図である。 一実施形態に係る排ガス処理方法のフローチャートである。 一実施形態に係る排ガス処理方法の手順を説明するためのグラフである。 一実施形態に係る排ガス処理方法の手順を説明するためのグラフである。 一実施形態に係る排ガス処理方法のフローチャートである。 一実施形態に係る排ガス処理方法の手順を説明するためのグラフである。

以下、添付図面を参照して本発明の幾つかの実施形態について説明する。ただし、実施形態として記載されている又は図面に示されている構成部品の寸法、材質、形状、その相対的配置等は、本発明の範囲をこれに限定する趣旨ではなく、単なる説明例にすぎない。

（燃焼設備／発電設備の構成）
図１は、幾つかの実施形態に係る排ガス処理装置が適用される燃焼設備及び発電設備の一例の概略図である。図２～図４は、それぞれ、一実施形態に係る排ガス処理装置の概略図である。幾つかの実施形態では、燃焼設備１は、燃料を燃焼させるように構成された燃焼装置１００（図１参照）と、燃焼装置１００からの燃焼排ガスを処理するように構成された排ガス処理装置１０２（図２～図４参照）と、を備える。

図１に示す燃焼設備１は、上述の燃焼装置１００としての燃焼器１２を含むガスタービン設備２と、蒸気タービン設備４と、排熱回収ボイラ（ＨＲＳＧ）６と、を備えたガスタービン複合サイクル（ＧＴＣＣ）発電設備である。

ガスタービン設備２は、圧縮機１０と、上述の燃焼器１２と、タービン１４と、を備える。圧縮機１０は、空気を圧縮して圧縮空気を生成するように構成される。燃焼器１２は、圧縮機１０からの圧縮空気と燃料との燃焼反応により燃焼ガスを発生させるように構成される。タービン１４は、燃焼器１２からの燃焼ガスにより回転駆動されるように構成される。タービン１４には回転シャフト１６を介して発電機１８が連結されており、タービン１４の回転エネルギーによって発電機１８が駆動されて電力が生成されるようになっている。タービン１４で仕事を終えた燃焼ガスは、燃焼排ガスとしてタービン１４から排出されるようになっている。なお、燃焼器１２（燃焼装置１００）に供給される燃料は、天然ガス又は石炭ガス化ガス等の炭素含有燃料及び／又はアンモニア等の窒素含有燃料を含んでもよい。

排熱回収ボイラ６は、ガスタービン設備２からの燃焼排ガスの熱によって、蒸気を生成するように構成される。図２に示すように、排熱回収ボイラ６は、ガスタービン設備２からの燃焼排ガスが導入されるダクト３０（図２～図４参照）と、ダクト３０によって画定される燃焼排ガスの流路３２に設けられた伝熱管３４と、を有する。伝熱管３４には、蒸気タービン設備４の復水器２６からの復水が導入されるようになっており、伝熱管３４において、ダクト３０内を流れる燃焼排ガスと復水との熱交換により、蒸気が生成されるようになっている。排熱回収ボイラ６のダクト３０を通過した排ガスは、煙突３８から排出されるようになっている。

蒸気タービン設備４は、排熱回収ボイラ６からの蒸気によって駆動されるように構成されたタービン２０を備える。タービン２０には回転シャフト２２を介して発電機２４が連結されており、タービン２０の回転エネルギーによって発電機２４が駆動されて電力が生成されるようになっている。タービン２０で仕事を終えた蒸気は復水器２６に導かれ、該復水器２６で凝縮されて復水となり、排熱回収ボイラ６に供給される。

なお、上述の燃焼設備１又はガスタービン設備２は、燃焼器１２（燃焼装置１００）からの燃焼排ガスにより駆動される燃焼排ガスにより駆動されるように構成されたタービン１４と、タービン１４により駆動されるように構成された発電機１８と、を含む発電設備である。また、上述の燃焼設備１又は蒸気タービン設備４は、燃焼器１２（燃焼装置１００）からの燃焼排ガスの熱を利用して生成される蒸気により駆動されるように構成されたタービン２０と、タービン２０により駆動されるように構成された発電機２４と、を含む発電設備である。

（排ガス処理装置の構成）
図２～図４に示すように、排ガス処理装置１０２は、還元剤供給部４０と、第１還元触媒５０と、少なくとも１つの還元剤低減触媒５２（５２Ａ～５２Ｃ）と、少なくとも１つの第２還元触媒５４（５４Ａ～５４Ｃ）と、を備える。

還元剤供給部４０は、燃焼装置１００からの燃焼排ガスに含まれる特定物質を還元するための還元剤を、流路３２を流れる燃焼排ガスに供給するように構成される。特定物質を含む燃焼排ガスに還元剤を供給することで、燃焼排ガス中の特定物質を還元することができ、これにより、燃焼排ガス中に含まれる特定物質を低減することができる。例えば特定物質がＮＯｘである場合、ＮＯｘと第２還元剤との反応により燃焼排ガス中のＮＯｘを窒素及び水に分解して、燃焼排ガス中のＮＯｘを低減することができる。還元剤供給部４０は、燃焼排ガスの流れにおいて、第１還元触媒５０の上流側に設けられる。

幾つかの実施形態では、例えば図２～図４に示すように、還元剤供給部４０は、燃料の燃焼排ガスの流路３２において、第１還元触媒５０の上流側に設けられてもよい。図２～図４に示すように、還元剤供給部４０は、還元剤を含む液体又は気体を流路３２に噴出するように構成されたノズル４２を含んでもよい。ノズル４２には、還元剤貯留部４４に貯留された還元剤を含む液体又は気体が、供給ライン４６を介して供給されるようになっていてもよい。供給ライン４６には、還元剤供給部４０を介した第２還元剤の供給量を調節するためのバルブ４８が設けられていてもよい。

幾つかの実施形態では、還元剤供給部４０は、還元剤を含む燃料（アンモニア等）を燃焼装置１００（例えばガスタービン設備２の燃焼器１２）に供給するように構成されてもよい。即ち、還元剤供給部４０は、燃焼装置１００に燃料を供給するための燃料供給部として機能するようになっていてもよい。この場合、燃焼装置１００において燃焼されなかった未燃分の還元剤（燃料）が、燃焼装置１００からの燃焼排ガスに含まれる特定物質を還元するための還元剤として、流路３２を流れる燃焼排ガスに供給されることになる。

上述の特定物質はＮＯやＮＯ_２等の窒素酸化物（ＮＯｘ）であってもよい。また、特定物質がＮＯｘである場合、還元剤はＮＯｘを還元する作用を有する物質であり、例えば、アンモニア又は尿素を含んでもよい。還元剤は、水溶液（例えばアンモニア水や尿素水）の形で燃焼排ガスに供給されてもよい。

第１還元触媒５０は、流路３２において還元剤供給部４０の下流側に設けられる。第１還元触媒５０は、燃焼排ガス中の特定物質（ＮＯｘ等）と還元剤（還元剤供給部４０で供給される還元剤を含む）との還元反応を促進するように構成される。特定物質がＮＯｘであり、還元剤がアンモニア又は尿素を含む場合、第１還元触媒５０は、例えば、チタン、バナジウム、タングステン、又はモリブデンを含む金属又は金属化合物を含んでもよい。

少なくとも１つの還元剤低減触媒５２（５２Ａ～５２Ｃ）は、流路３２において第１還元触媒５０の下流側に設けられる。還元剤低減触媒５２は、燃焼排ガス中の還元剤（特定物質の還元反応で消費されていない未反応の還元剤）を低減するように構成される。還元剤低減触媒５２は、燃焼排ガス中の還元剤の分解反応を促進する機能を有してもよい。還元剤がアンモニア又は尿素を含む場合、還元剤低減触媒５２は、白金、銅、鉄、コバルト、パラジウム、イリジウム、ニッケル又はルテニウムを含む金属又は金属化合物を含んでもよい。

少なくとも１つの第２還元触媒５４（５４Ａ～５４Ｃ）は、流路３２において還元剤低減触媒５２の下流側に設けられる。第２還元触媒５４（５４Ａ～５４Ｃ）は、燃焼排ガス中の上述の特定物質と還元剤との還元反応を促進する機能を有する。なお、第２還元触媒５４到達する燃焼排ガス中の特定物質は、燃焼装置１００にて燃料の燃焼やその他の反応で発生した特定物質、及び／又は、排ガス処理装置１０２の還元剤低減触媒５２での還元剤の分解反応の副生成物として発生した特定物質が含まれる可能性がある。特定物質がＮＯｘであり、還元剤がアンモニア又は尿素を含む場合、第２還元触媒５４（５４Ａ～５４Ｃ）は、例えば、チタン、バナジウム、タングステン、又はモリブデンを含む金属又は金属化合物を含んでもよい。

図２及び図３に示す例示的な実施形態では、流路３２における第１還元触媒５０の下流側に、１つの還元剤低減触媒５２と、１つの第２還元触媒５４とが設けられている。図４に示す例示的な実施形態では、第１還元触媒５０の下流側に、複数（図示する例では３つ）の還元剤低減触媒５２（５２Ａ～５２Ｃ）と、複数（図示する例では３つ）の第２還元触媒５４（５４Ａ～５４Ｃ）とが設けられている。

図４に示すように、流路３２における第１還元触媒５０の下流側に、還元剤低減触媒５２と該還元剤低減触媒５２の直後に設けられる第２還元触媒５４とを含むユニットが複数設けられてもよい。

図２～図４に示すように、排ガス処理装置１０２は、燃焼排ガスの流路３２における特定物質（ＮＯｘ等）の濃度を計測するようにそれぞれ構成された第１濃度計測部７２及び第２濃度計測部７４を備える。

第１濃度計測部７２は、流路３２における第１還元触媒５０の下流側かつ還元剤低減触媒５２の上流側の位置での燃焼排ガス中の特定物質の濃度である第１濃度を計測するように構成される。

第２濃度計測部７４は、流路３２における還元剤低減触媒５２の下流側の位置での燃焼排ガス中の特定物質の濃度である第２濃度を計測するように構成される。

図２～図４に示すように、排ガス処理装置１０２は、燃焼排ガスの流路３２における第２還元触媒５４の下流側の位置での特定物質の濃度である第３濃度を計測するように構成された第３濃度計測部７６をさらに備えてもよい。なお、燃焼排ガスの流路３２に複数の第２還元触媒５４が設けられる場合、第３濃度計測部７６は、複数の第２還元触媒５４のうち最も下流側に位置する第２還元触媒５４の下流側の位置での特定物質の濃度を上述の第３濃度として計測するように構成される（図４参照）。

上述の特定物質がＮＯｘである場合、燃焼排ガス中のＮＯｘ濃度は、例えば、化学発光方式ＮＯｘ計（ＪＩＳ Ｂ ７９８２）、又は非分散形赤外線吸収法（ＮＤＩＲ法）を用いて、又は、亜鉛還元ナフチルエチレンジアミン吸光光度法（Ｚｎ－ＮＥＤＡ法）により、ＪＩＳ Ｋ ０１０４に従って計測することができる。第１濃度計測部７２、第２濃度計測部７４及び／又は第３濃度計測部７６は、これらのうち何れかの手法を用いてＮＯｘ濃度を計測するように構成されてもよい。

図２及び図４に示す例示的な実施形態では、第２濃度計測部７４は、流路３２における第２還元触媒５４の下流側の位置（図４では複数の第２還元触媒５４のうち最も下流側に位置する第２還元触媒５４の下流側の位置）での特定物質の濃度（第２濃度）を計測するように構成される。すなわち、この場合、第２濃度と第３濃度は等しい。

図３に示す例示的な実施形態では、第２濃度計測部７４は、流路３２における還元剤低減触媒５２の下流側かつ第２還元触媒５４の上流側の位置での特定物質の濃度（第２濃度）を計測するように構成される。

なお、図４に示す例示的な実施形態では、排ガス処理装置１０２は、複数の第２還元触媒５４のうち、最上流に位置する第２還元触媒５４（図４では第２還元触媒５４Ａ）の下流側、かつ、最下流に位置する第２還元触媒５４（図４では第２還元触媒５４Ｃ）の上流側の位置での特定物質の濃度である第４濃度を計測するように構成された第４濃度計測部８２をさらに備えている。なお、第４濃度計測部８２は、図４では第２還元触媒５４Ａの下流側かつ還元剤低減触媒５２Ｂの上流側に設けられているが、第２還元触媒５４Ａと第２還元触媒５４Ｃとの間の何れかの位置に設けられていればよく、例えば、第２還元触媒５４Ｂの下流側かつ還元剤低減触媒５２Ｃの上流側に設けられていてもよい。

また、図２～図４に示すように、排ガス処理装置１０２は、特定物質（ＮＯｘ等）の第１濃度、第２濃度及び／又は第３濃度に基づいて、還元剤供給部４０による還元剤の供給を制御するための制御装置６０を備える。

制御装置６０は、プロセッサ（ＣＰＵ又はＧＰＵ等）、記憶装置（メモリデバイス；ＲＡＭ等）、補助記憶部及びインターフェース等を備えた計算機を含む。制御装置６０は、インターフェースを介して、第１濃度計測部７２、第２濃度計測部７４及び／又は第３濃度計測部７６からの第１～第３濃度の計測値を示す信号を受け取るようになっている。プロセッサは、このようにして受け取った信号を処理するように構成される。これにより、後述の各機能部（決定部６２、判定部６４及び／又は還元剤供給量調節部６６）の機能が実現される。なお、プロセッサは、第１濃度計測部７２、第２濃度計測部７４及び／又は第３濃度計測部７６による濃度計測値に基づいて、バルブ４８に与える開度指令値を算出するようになっていてもよい。制御装置６０は、算出された開度指令値を、バルブ４８の開度を変更するためのアクチュエータに与えるようになっていてもよい。

制御装置６０での処理内容は、プロセッサにより実行されるプログラムとして実装される。プログラムは、補助記憶部に記憶されていてもよい。プログラム実行時には、これらのプログラムは記憶装置に展開される。プロセッサは、記憶装置からプログラムを読み出し、プログラムに含まれる命令を実行するようになっている。

ここで、図５は、一実施形態に係る排ガス処理装置１０２の制御装置６０の概略構成図である。図５に示すように、一実施形態に係る制御装置６０は、決定部６２を含む。また、制御装置６０は、判定部６４又は還元剤供給量調節部６６を含んでもよい。

決定部６２は、特定物質（ＮＯｘ等）の上述の第１濃度及び第２濃度に基づいて、還元剤供給部４０による還元剤の供給量の増減の方向を決定するように構成される。

判定部６４は、特定物質（ＮＯｘ等）の上述の第３濃度に基づいて、還元剤供給部４０による還元剤の供給量の調節の要否を判定するように構成される。

還元剤供給量調節部６６は、特定物質（ＮＯｘ等）の上述の第３濃度が既定範囲内になるように、還元剤供給部４０による還元剤の供給量を調節するように構成される。還元剤供給量調節部６６は、還元剤供給部４０による還元剤の供給量を調節するために、還元剤を供給するための供給ライン４６に設けられたバルブ４８の開度を調節するように構成されてもよい。

上述の構成を有する排ガス処理装置１０２によれば、第１還元触媒５０の下流側に設けられる還元剤低減触媒５２の上流側及び下流側における燃焼排ガス中の特定物質（還元剤によって還元される物質；例えば窒素酸化物（ＮＯｘ））の濃度（第１濃度及び第２濃度）をそれぞれ計測するための第１濃度計測部７２及び第２濃度計測部７４を設けたので、特定物質に対して還元剤を過剰に供給する場合であっても、第１濃度及び第２濃度の計測結果に基づいて還元剤の供給量の増減の方向（即ち、還元剤の供給量を増やすか減らすか）を適切に決定することができる。したがって、特定物質を還元するための還元剤の供給量を、第１濃度計測部７２及び第２濃度計測部７４を含む簡易な構成で適切に調節することができる。あるいは、特定物質を還元するための還元剤の供給量を、還元剤濃度を計測するためのセンサを含まない簡易な構成で適切に調節することができる。

（排ガス処理方法のフロー）
以下、幾つかの実施形態に係る排ガス処理方法のフローについてより具体的に説明する。なお、以下においては、図２～図４の何れかの排ガス処理装置１０２を用いて燃焼装置１００からの燃焼排ガスを処理する場合について説明するが、以下に説明する手順の一部又は全部を、他の装置を用いて、あるいは手動で行ってもよい。なお、以下においては、燃焼排ガスに窒素酸化物（ＮＯｘ；特定物質）が含まれ、ＮＯｘ（特定物質）を還元可能なアンモニアを還元剤として用いる例について説明する。

図６は、一実施形態に係る排ガス処理方法のフローチャートである。図７及び図８は、それぞれ、一実施形態に係る排ガス処理方法の手順を説明するためのグラフであって、第１還元触媒５０の入口（即ち、流路３２における還元剤供給部４０の下流側かつ第１還元触媒５０の上流側の位置）におけるアンモニア（還元剤）とＮＯｘ（特定物質）との濃度の比（横軸）と、第１～第３濃度（所定位置におけるＮＯｘ濃度）（縦軸）との関係の一例を示すグラフである。なお、図７及び図８は、図２及び図４に示す排ガス処理装置１０２の装置構成にそれぞれ対応するものである。

まずグラフについて説明する。図７及び図８のグラフに示されるように、燃焼排ガス中のＮＯｘ（特定物質）に対する還元剤供給部４０でのアンモニア（還元剤）供給量が増えるのに従い（即ち、横軸の値が大きくなるに従い）、第１濃度（第１還元触媒５０の下流側かつ還元剤低減触媒５２の上流側におけるＮＯｘ濃度）は減少する。これは、還元剤供給部４０によるアンモニア供給量が増えるほど、アンモニアと反応するＮＯｘの量が増えるためである。

一方、第２濃度及び第３濃度（還元剤低減触媒５２の下流側におけるＮＯｘ濃度）は、燃焼排ガス中のＮＯｘに対する還元剤供給部４０でのアンモニア供給量が増えるのに従い（即ち、横軸の値が大きくなるに従い）、アンモニアとＮＯｘとの濃度比（ＮＨ_３／ＮＯｘ）がＡ０になるまでは減少するが、当該比がＡ０より大きくなると増加する。これは、還元剤供給部４０で供給された還元剤のうち、第１還元触媒５０にてＮＯｘとの還元反応で消費されなかった未反応の還元剤が還元剤低減触媒５２（アンモニア分解触媒）で分解するときに、ＮＯｘが副生成物として生成されるためである。

以下、図７及び図８のグラフも参照しながら、フローチャートに沿って説明する。図６に示すフローチャートに係る方法では、まず、前提として、還元剤供給部４０は、ＮＯｘ（特定物質）に対するアンモニア（還元剤）の供給量が過剰となるように（すなわち、アンモニアとＮＯｘとの濃度比（ＮＨ_３／ＮＯｘ）が１を超えるように）、流路３２を流れる燃焼排ガスにアンモニアを供給する（Ｓ１０１）。

次に、第１濃度計測部７２，第２濃度計測部７４及び第３濃度計測部７６は、上述した所定の位置におけるＮＯｘ濃度を計測する（Ｓ１０２）。

次に、判定部６４は、第３濃度計測部７６によるＮＯｘ濃度の計測値（第３濃度、すなわち、排ガス処理装置１０２の出口におけるＮＯｘ濃度）を取得し、該第３濃度と管理値Ｃ_Ａ（図７及び図８参照）とを比較する（Ｓ１０３）。

ステップＳ１０３において第３濃度が管理値Ｃ_Ａ未満である場合（Ｓ１０３のＹｅｓ）、第３濃度（排ガス処理装置１０２の出口におけるＮＯｘ濃度）は管理値Ｃ_Ａ未満であり、許容範囲内であるため、判定部６４は、還元剤供給部４０によるアンモニアの供給量の調節は不要であると判定し、ステップＳ１０１に戻る。

一方、ステップＳ１０３において第３濃度が管理値Ｃ_Ａ以上である場合（Ｓ１０３のＮｏ）、第３濃度（排ガス処理装置１０２の出口におけるＮＯｘ濃度）は管理値Ｃ_Ａ以上であり、許容範囲外であるため、判定部６４は、還元剤供給部４０によるアンモニアの供給量の調節は必要であると判定し、アンモニア供給量を変更すべく、次のステップＳ１０４に進む。

ステップＳ１０４では、決定部６２は、第１濃度計測部７２によるＮＯｘ濃度の計測値（第１濃度、すなわち、還元剤低減触媒５２の上流側におけるＮＯｘ濃度）、及び、第２濃度計測部７４によるＮＯｘ濃度の計測値（第２濃度、すなわち、還元剤低減触媒５２の下流側におけるＮＯｘ濃度）を取得し、第１濃度と第２濃度とを比較する。

ステップＳ１０４において第１濃度が第２濃度よりも小さいとき（Ｓ１０４のＹｅｓ；すなわち、図７及び図８において横軸の値がＡ２よりも大きいとき）、決定部６２は、還元剤供給部４０によるアンモニアの供給量を減少させることを決定する（Ｓ１０６）。これは、第１濃度が第２濃度よりも大きいことは、還元剤低減触媒５２におけるアンモニアの分解反応によるＮＯｘの発生量が大きいことを意味することから、未反応アンモニアの分解によるＮＯｘ発生量を低減するために、アンモニア供給量を低減する必要があるためである。

一方、ステップＳ１０４において第１濃度が第２濃度以上であるとき（Ｓ１０４のＮｏ；すなわち、図７及び図８において横軸の値がＡ１以下であるとき）、決定部６２は、還元剤供給部４０によるアンモニアの供給量を増加させることを決定する（Ｓ１０８）。これは、第１濃度が第２濃度以下であることは、燃焼排ガス中のＮＯｘがアンモニアとの反応によって十分に低減されておらず、アンモニアの供給量が不足していることを意味することから、還元剤供給部４０によるアンモニア供給量を増加させる必要があるためである。

ステップＳ１０４～Ｓ１０８の手順により、アンモニアの増減の方向が決定されたら、還元剤供給量調節部６６は、例えば第３濃度（排ガス処理装置１０２の出口におけるＮＯｘ濃度）が管理値Ｃ_Ａ未満となるように、還元剤供給部４０によるアンモニアの供給量を調節する（例えば、バルブ４８の開度を調節する）（Ｓ１１０）。

そして、ステップＳ１０１に戻り、同様の手順を繰り返す。

図９は、別の一実施形態に係る排ガス処理方法のフローチャートである。図１０は、一実施形態に係る排ガス処理方法の手順を説明するためのグラフであって、図７と同様のグラフである。なお、図１０は、図２に示す排ガス処理装置１０２の装置構成に対応するものである。なお、当該実施形態では、第２濃度計測部７４は、流路３２にて還元剤低減触媒５２の下流側、かつ、第２還元触媒５４の下流側の位置におけるＮＯｘ濃度を計測するように構成されるものとする。

以下、図１０のグラフも参照しながら、フローチャートに沿って説明する。図９に示すフローチャートに係る方法では、まず、前提として、還元剤供給部４０は、ＮＯｘ（特定物質）に対するアンモニア（還元剤）の供給量が過剰となるように（すなわち、アンモニアとＮＯｘとの濃度比（ＮＨ_３／ＮＯｘ）が１を超えるように）、流路３２を流れる燃焼排ガスにアンモニアを供給する（Ｓ２０１）。

次に、第１濃度計測部７２及び第２濃度計測部７４は、上述した所定の位置におけるＮＯｘ濃度を計測する（Ｓ２０２）。

次に、判定部６４は、第２濃度計測部７４によるＮＯｘ濃度の計測値（第２濃度；排ガス処理装置１０２の出口におけるＮＯｘ濃度）を取得し、該第２濃度と管理値Ｃ_Ａ（図１０参照）とを比較する（Ｓ２０３）。

ステップＳ２０３において第２濃度が管理値Ｃ_Ａ未満である場合（Ｓ２０３のＹｅｓ）、第２濃度（排ガス処理装置１０２の出口におけるＮＯｘ濃度）は管理値Ｃ_Ａ未満であり、許容範囲内であるため、判定部６４は、還元剤供給部４０によるアンモニアの供給量の調節は不要であると判定し、ステップＳ２０１に戻る。

一方、ステップＳ２０３において第２濃度が管理値Ｃ_Ａ以上である場合（Ｓ２０３のＮｏ）、第２濃度（排ガス処理装置１０２の出口におけるＮＯｘ濃度）は管理値Ｃ_Ａ以上であり、許容範囲外であるため、判定部６４は、還元剤供給部４０によるアンモニアの供給量の調節は必要であると判定し、アンモニア供給量を変更すべく、次のステップＳ２０４に進む。

ステップＳ２０４では、決定部６２は、第１濃度計測部７２によるＮＯｘ濃度の計測値（第１濃度、すなわち、還元剤低減触媒５２の上流側におけるＮＯｘ濃度）を取得し、第１濃度と、予め設定された閾値Ｃ_ｔｈ（図１０参照）とを比較する。なお、閾値Ｃ_ｔｈは、図１０に示すように管理値Ｃ_Ａと同一の値であってもよく、あるいは管理値Ｃ_Ａと異なる値で合ってもよい。

ステップＳ２０４において第１濃度が閾値Ｃ_ｔｈよりも小さいとき（Ｓ２０４のＹｅｓ；すなわち、図１０において横軸の値がＡ２よりも大きいとき）、決定部６２は、還元剤供給部４０によるアンモニアの供給量を減少させることを決定する（Ｓ２０６）。これは、第１濃度が閾値よりも大きいことは、還元剤低減触媒５２におけるアンモニアの分解反応によるＮＯｘの発生量が大きいことを意味することから、未反応アンモニアの分解によるＮＯｘ発生量を低減するために、アンモニア供給量を低減する必要があるためである。

一方、ステップＳ２０４において第１濃度が閾値Ｃ_ｔｈ以上であるとき（Ｓ２０４のＮｏ；すなわち、図１０において横軸の値がＡ１以下であるとき）、決定部６２は、還元剤供給部４０によるアンモニアの供給量を増加させることを決定する（Ｓ２０８）。これは、第１濃度が第２濃度以下であることは、燃焼排ガス中のＮＯｘがアンモニアとの反応によって十分に低減されておらず、アンモニアの供給量が不足していることを意味することから、還元剤供給部４０によるアンモニア供給量を増加させる必要があるためである。

ステップＳ２０４～Ｓ２０８の手順により、アンモニアの増減の方向が決定されたら、還元剤供給量調節部６６は、例えば第２濃度（排ガス処理装置１０２の出口におけるＮＯｘ濃度）が管理値Ｃ_Ａ未満となるように、還元剤供給部４０によるアンモニアの供給量を調節する（例えば、バルブ４８の開度を調節する）（Ｓ２１０）。

そして、ステップＳ２０１に戻り、同様の手順を繰り返す。

以上に説明した実施形態に係る排ガス処理方法（例えば図６及び図９の各フローチャートに示す方法）によれば、第１還元触媒５０の下流側に設けられる還元剤低減触媒５２の上流側及び下流側における燃焼排ガス中のＮＯｘ（特定物質）の濃度（第１濃度及び第２濃度）をそれぞれ計測するようにしたので、効率的にＮＯｘを低減すべくＮＯｘに対してアンモニア（還元剤）を過剰に供給する場合であっても、第１濃度及び第２濃度の計測結果に基づいてアンモニアの供給量の増減の方向（即ち、アンモニアの供給量を増やすか減らすか）を適切に決定することができる。したがって、ＮＯｘを還元するためのアンモニアの供給量を、第１濃度計測部７２及び第２濃度計測部７４簡易な構成で適切に調節することができる。あるいは、ＮＯｘを還元するためのアンモニアの供給量を、還元剤濃度を計測するためのセンサを含まない簡易な構成で適切に調節することができる。

上記各実施形態に記載の内容は、例えば以下のように把握される。

（１）本発明の少なくとも一実施形態に係る排ガス処理装置（１０２）は、
燃料の燃焼排ガスの流路（３２）に設けられ、前記燃焼排ガスに含まれる特定物質（例えばＮＯｘ）の還元反応を促進するための第１還元触媒（５０）と、
前記第１還元触媒の上流側に設けられ、前記燃焼排ガス中の前記特定物質を還元するための還元剤（例えばアンモニア）を供給するための還元剤供給部（４０）と、
前記流路において前記第１還元触媒の下流側に設けられ、前記燃焼排ガス中の前記還元剤を低減するための還元剤低減触媒（５２）と、
前記流路において還元剤低減触媒の下流側に設けられ、前記特定物質の還元反応を促進するための少なくとも１つの第２還元触媒（５４）と、
前記流路における前記第１還元触媒の下流側かつ前記還元剤低減触媒の上流側の位置での前記燃焼排ガス中の前記特定物質の濃度である第１濃度を計測するための第１濃度計測部（７２）と、
前記流路における前記還元剤低減触媒の下流側の位置での前記燃焼排ガス中の前記特定物質の濃度である第２濃度を計測するための第２濃度計測部（７６）と、
前記特定物質の前記第１濃度及び前記第２濃度に基づいて前記還元剤供給部による前記還元剤の供給量の増減の方向を決定するように構成された決定部（６２）と、
を備える。

上記（１）の構成によれば、第１還元触媒の下流側に設けられる還元剤低減触媒の上流側及び下流側における燃焼排ガス中の特定物質（還元剤によって還元される物質；例えば窒素酸化物（ＮＯｘ））の濃度（第１濃度及び第２濃度）をそれぞれ計測するための第１濃度計測部及び第２濃度計測部を設けたので、特定物質に対して還元剤を過剰に供給する場合であっても、第１濃度及び第２濃度の計測結果に基づいて還元剤の供給量の増減の方向（即ち、還元剤の供給量を増やすか減らすか）を適切に決定することができる。したがって、特定物質を還元するための還元剤の供給量を、第１濃度計測部及び第２濃度計測部を含む簡易な構成で適切に調節することができる。

（２）幾つかの実施形態では、上記（１）の構成において、
前記排ガス処理装置は、
前記流路における前記少なくとも１つの第２還元触媒の下流側の位置での前記燃焼排ガス中の前記特定物質の濃度である第３濃度を計測するための第３濃度計測部（７６）と、
前記第３濃度に基づいて、前記還元剤供給部による前記還元剤の供給量の調節の要否を判定するように構成された判定部（６４）と、
を備える。

上記（２）の構成によれば、還元剤低減触媒の下流側に設けられる第２還元触媒の下流側の位置での燃焼排ガス中の特定物質の第３濃度（すなわち、排ガス処理装置の出口における特定物質の濃度）を計測し、該第３濃度に基づいて、還元剤の供給量の調節の要否を判定する。したがって、該第３濃度に基づいて還元剤供給量の調節要否を判定したうえで、上記（１）の構成に基づいて、還元剤の供給量の増減の方向を決定することができる。

（３）幾つかの実施形態では、上記（２）の構成において、
前記第３濃度計測部は、前記流路において、前記少なくとも１つの第２還元触媒のうち最下流側に位置する第２還元触媒の下流側に設けられる。

上記（３）の構成によれば、少なくとも１つの第２還元触媒のうち最下流側に位置する第２還元触媒の下流側の位置での燃焼排ガス中の特定物質の第３濃度（すなわち、排ガス処理装置の出口における特定物質の濃度）を計測するようにしたので、該第３濃度に基づいて、還元剤の供給量の調節の要否を適切に判定するすることができる。

（４）幾つかの実施形態では、上記（２）又は（３）の構成において、
前記排ガス処理装置は、
前記第３濃度が既定範囲内になるように、前記還元剤供給部による前記還元剤の供給量を調節するように構成された還元剤供給量調節部（６６）を備える。

上記（４）の構成によれば、判定部によって還元剤供給部による還元剤の供給量を調節する必要があると判定されたとき、燃焼排ガス中の第３濃度が規定範囲内（例えば、規制値又は管理値以下）となるように還元剤供給量を調節することができる。これにより、排ガス処理装置から排出される燃焼排ガス中の特定物質の濃度を適切な範囲内にすることができる。

（５）幾つかの実施形態では、上記（２）乃至（４）の何れかの構成において、
前記第２濃度計測部は、前記流路における前記少なくとも１つの第２還元触媒の下流側に設けられる。

上記（５）の構成によれば、第２濃度計測部は、第３濃度計測部と同様に、第２還元触媒の下流側に設けられる。したがって、特定物質の濃度を計測するための計測器（濃度センサ等）を、第２濃度計測部及び第３濃度計測部として兼用することができる。よって、より簡素な構成で、還元剤の供給量を適切に調節することができる。

（６）幾つかの実施形態では、上記（１）乃至（５）の何れかの構成において、
前記決定部は、前記第１濃度と前記第２濃度との比較に基づいて、前記還元剤の供給量の増減の方向を決定するように構成される。

上記（６）の構成によれば、燃焼排ガス中の特定物質の第１濃度と第２濃度との比較に基づいて、還元剤の供給量の増減の方向を適切に決定することができる。したがって、特定物質を還元するための還元剤の供給量を、第１濃度計測部及び第２濃度計測部を含む簡易な構成で適切に調節することができる。

（７）幾つかの実施形態では、上記（６）の構成において、
前記決定部は、前記第１濃度が前記第２濃度よりも小さいとき、前記還元剤の供給量を減少させることを決定するように構成される。

上記（７）の構成によれば、燃焼排ガス中の特定物質の第１濃度が第２濃度よりも小さいときに、還元剤の供給量を減少させることを決定する。このように、第１濃度と第２濃度との比較に基づいて、還元剤の供給量を適切に調節することができる。

（８）幾つかの実施形態では、上記（６）又は（７）の構成において、
前記決定部は、前記第１濃度が前記第２濃度以上であるとき、前記還元剤の供給量を増加させることを決定するように構成される。

上記（８）の構成によれば、燃焼排ガス中の特定物質の第１濃度が第２濃度以上であるときに、還元剤の供給量を増加させることを決定する。このように、第１濃度と第２濃度との比較に基づいて、還元剤の供給量を適切に調節することができる。

（９）幾つかの実施形態では、上記（１）の構成において、
前記第２濃度計測部は、前記流路において前記少なくとも１つの第２還元触媒の下流側に設けられ、
前記排ガス処理装置は、
前記第２濃度に基づいて、前記還元剤供給部による前記還元剤の供給量の調節の要否を判定するように構成された判定部（６４）を備え、
前記決定部は、前記判定部により前記還元剤の供給量の調節が必要であると判定されたとき、前記第１濃度と閾値との比較に基づいて、前記還元剤供給部による前記還元剤の供給量の増減の方向を決定するように構成される。

上記（９）の構成によれば、第２濃度に基づいて還元剤の供給量の調節の要否を判定するとともに、還元剤供給量の調節が必要なときは、第１濃度と閾値との比較に基づいて還元剤の供給量の増減の方向を適切に決定することができる。したがって、特定物質を還元するための還元剤の供給量を、第１濃度計測部及び第２濃度計測部を含む簡易な構成で適切に調節することができる。

（１０）幾つかの実施形態では、上記（１）乃至（９）の何れかの構成において、
前記特定物質は窒素酸化物を含む。

上記（１０）の構成によれば、第１還元触媒の下流側に設けられる還元剤低減触媒の上流側及び下流側における燃焼排ガス中の窒素酸化物（ＮＯｘ）の濃度（第１濃度及び第２濃度）をそれぞれ計測するための第１濃度計測部及び第２濃度計測部を設けたので、窒素酸化物に対して還元剤を過剰に供給する場合であっても、第１濃度及び第２濃度の計測結果に基づいて還元剤の供給量の増減の方向（即ち、還元剤の供給量を増やすか減らすか）を適切に決定することができる。したがって、窒素酸化物を還元するための還元剤の供給量を、第１濃度計測部及び第２濃度計測部を含む簡易な構成で適切に調節することができる。

（１１）幾つかの実施形態では、上記（１０）の構成において、
前記還元剤は、アンモニア又は尿素を含む。

上記（１１）の構成によれば、第１還元触媒の下流側に設けられる還元剤低減触媒の上流側及び下流側における燃焼排ガス中の窒素酸化物（ＮＯｘ）の濃度（第１濃度及び第２濃度）をそれぞれ計測するための第１濃度計測部及び第２濃度計測部を設けたので、窒素酸化物に対して還元剤としてのアンモニア又は尿素を過剰に供給する場合であっても、第１濃度及び第２濃度の計測結果に基づいてアンモニア又は尿素（還元剤）の供給量の増減の方向（即ち、還元剤の供給量を増やすか減らすか）を適切に決定することができる。したがって、窒素酸化物を還元するためのアンモニア又は尿素（還元剤）の供給量を、第１濃度計測部及び第２濃度計測部を含む簡易な構成で適切に調節することができる。

（１２）本発明の少なくとも一実施形態に係る燃焼設備（１）は、
燃料を燃焼させるように構成された燃焼装置（１００）と、
前記燃焼装置からの前記燃料の燃焼排ガスを処理するように構成された上記（１）乃至（１１）の何れか一項に記載の排ガス処理装置（１０２）と、
を備える。

上記（１２）の構成によれば、第１還元触媒の下流側に設けられる還元剤低減触媒の上流側及び下流側における燃焼排ガス中の特定物質（還元剤によって還元される物質；例えば窒素酸化物（ＮＯｘ））の濃度（第１濃度及び第２濃度）をそれぞれ計測するための第１濃度計測部及び第２濃度計測部を設けたので、特定物質に対して還元剤を過剰に供給する場合であっても、第１濃度及び第２濃度の計測結果に基づいて還元剤の供給量の増減の方向（即ち、還元剤の供給量を増やすか減らすか）を適切に決定することができる。したがって、特定物質を還元するための還元剤の供給量を、第１濃度計測部及び第２濃度計測部を含む簡易な構成で適切に調節することができる。

（１３）本発明の少なくとも一実施形態に係る発電設備は、
上記（１２）に記載の燃焼設備（１）と、
前記燃焼装置からの前記燃焼排ガスにより、又は、前記燃焼装置からの前記燃焼排ガスの熱を利用して生成される蒸気により駆動されるように構成されたタービン（１４又は２０）と、
前記タービンにより駆動されるように構成された発電機（１８又は２４）と、
を備える。

上記（１３）の構成によれば、第１還元触媒の下流側に設けられる還元剤低減触媒の上流側及び下流側における燃焼排ガス中の特定物質（還元剤によって還元される物質；例えば窒素酸化物（ＮＯｘ））の濃度（第１濃度及び第２濃度）をそれぞれ計測するための第１濃度計測部及び第２濃度計測部を設けたので、特定物質に対して還元剤を過剰に供給する場合であっても、第１濃度及び第２濃度の計測結果に基づいて還元剤の供給量の増減の方向（即ち、還元剤の供給量を増やすか減らすか）を適切に決定することができる。したがって、特定物質を還元するための還元剤の供給量を、第１濃度計測部及び第２濃度計測部を含む簡易な構成で適切に調節することができる。

（１４）本発明の少なくとも一実施形態に係る排ガス処理方法は、
燃料の燃焼排ガスの流路（３２）に設けられ、前記燃焼排ガスに含まれる特定物質の還元反応を促進するための第１還元触媒（５０）と、
前記第１還元触媒の上流側に設けられ、前記燃焼排ガス中の前記特定物質を還元するための還元剤を供給するための還元剤供給部（４０）と、
前記流路において前記第１還元触媒の下流側に設けられ、前記燃焼排ガス中の前記還元剤を低減するための還元剤低減触媒（５２）と、
前記流路において還元剤低減触媒の下流側に設けられ、前記特定物質の還元反応を促進するための少なくとも１つの第２還元触媒（５４）と、
を含む排ガス処理装置（１０２）を用いる排ガス処理方法であって、
前記流路における前記第１還元触媒の下流側かつ前記還元剤低減触媒の上流側の位置での前記燃焼排ガス中の前記特定物質の濃度である第１濃度を計測するステップと、
前記流路における前記還元剤低減触媒の下流側の位置での前記燃焼排ガス中の前記特定物質の濃度である第２濃度を計測するステップと、
前記特定物質の前記第１濃度及び前記第２濃度に基づいて前記還元剤供給部による前記還元剤の供給量の増減の方向を決定するステップと、
を備える。

上記（１４）の方法によれば、第１還元触媒の下流側に設けられる還元剤低減触媒の上流側及び下流側における燃焼排ガス中の特定物質（還元剤によって還元される物質；例えば窒素酸化物（ＮＯｘ））の濃度（第１濃度及び第２濃度）をそれぞれ計測するようにしたので、特定物質に対して還元剤を過剰に供給する場合であっても、第１濃度及び第２濃度の計測結果に基づいて還元剤の供給量の増減の方向（即ち、還元剤の供給量を増やすか減らすか）を適切に決定することができる。したがって、特定物質を還元するための還元剤の供給量を、第１濃度及び第２濃度を計測可能な簡易な構成で適切に調節することができる。

以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は上述した実施形態に限定されることはなく、上述した実施形態に変形を加えた形態や、これらの形態を適宜組み合わせた形態も含む。

本明細書において、「ある方向に」、「ある方向に沿って」、「平行」、「直交」、「中心」、「同心」或いは「同軸」等の相対的或いは絶対的な配置を表す表現は、厳密にそのような配置を表すのみならず、公差、若しくは、同じ機能が得られる程度の角度や距離をもって相対的に変位している状態も表すものとする。
例えば、「同一」、「等しい」及び「均質」等の物事が等しい状態であることを表す表現は、厳密に等しい状態を表すのみならず、公差、若しくは、同じ機能が得られる程度の差が存在している状態も表すものとする。
また、本明細書において、四角形状や円筒形状等の形状を表す表現は、幾何学的に厳密な意味での四角形状や円筒形状等の形状を表すのみならず、同じ効果が得られる範囲で、凹凸部や面取り部等を含む形状も表すものとする。
また、本明細書において、一の構成要素を「備える」、「含む」、又は、「有する」という表現は、他の構成要素の存在を除外する排他的な表現ではない。

１ 燃焼設備
２ ガスタービン設備
４ 蒸気タービン設備
６ 排熱回収ボイラ
１０ 圧縮機
１２ 燃焼器
１４ タービン
１６ 回転シャフト
１８ 発電機
２０ タービン
２２ 回転シャフト
２４ 発電機
２６ 復水器
３０ ダクト
３２ 流路
３４ 伝熱管
３８ 煙突
４０ 還元剤供給部
４２ ノズル
４４ 還元剤貯留部
４６ 供給ライン
４８ バルブ
５０ 第１還元触媒
５２，５２Ａ～５２Ｃ 還元剤低減触媒
５４，５４Ａ～５４Ｃ 第２還元触媒
６０ 制御装置
６２ 決定部
６４ 判定部
６６ 還元剤供給量調節部
７２ 第１濃度計測部
７４ 第２濃度計測部
７６ 第３濃度計測部
８２ 第４濃度計測部
１００ 燃焼装置
１０２ 排ガス処理装置

Claims (14)

1. 燃料の燃焼排ガスの流路に設けられ、前記燃焼排ガスに含まれる特定物質の還元反応を促進するための第１還元触媒と、
   前記第１還元触媒の上流側に設けられ、前記燃焼排ガス中の前記特定物質を還元するための還元剤を供給するための還元剤供給部と、
   前記流路において前記第１還元触媒の下流側に設けられ、前記燃焼排ガス中の前記還元剤を低減するための還元剤低減触媒と、
   前記流路において還元剤低減触媒の下流側に設けられ、前記特定物質の還元反応を促進するための少なくとも１つの第２還元触媒と、
   前記流路における前記第１還元触媒の下流側かつ前記還元剤低減触媒の上流側の位置での前記燃焼排ガス中の前記特定物質の濃度である第１濃度を計測するための第１濃度計測部と、
   前記流路における前記還元剤低減触媒の下流側の位置での前記燃焼排ガス中の前記特定物質の濃度である第２濃度を計測するための第２濃度計測部と、
   前記特定物質の前記第１濃度及び前記第２濃度に基づいて前記還元剤供給部による前記還元剤の供給量の増減の方向を決定するように構成された決定部と、
   を備える排ガス処理装置。
2. 前記流路における前記少なくとも１つの第２還元触媒の下流側の位置での前記燃焼排ガス中の前記特定物質の濃度である第３濃度を計測するための第３濃度計測部と、
   前記第３濃度に基づいて、前記還元剤供給部による前記還元剤の供給量の調節の要否を判定するように構成された判定部と、
   を備える請求項１に記載の排ガス処理装置。
3. 前記第３濃度計測部は、前記流路において、前記少なくとも１つの第２還元触媒のうち最下流側に位置する第２還元触媒の下流側に設けられる
   請求項２に記載の排ガス処理装置。
4. 前記第３濃度が既定範囲内になるように、前記還元剤供給部による前記還元剤の供給量を調節するように構成された還元剤供給量調節部を備える
   請求項２又は３に記載の排ガス処理装置。
5. 前記第２濃度計測部は、前記流路における前記少なくとも１つの第２還元触媒の下流側に設けられる
   請求項２又は３に記載の排ガス処理装置。
6. 前記決定部は、前記第１濃度と前記第２濃度との比較に基づいて、前記還元剤の供給量の増減の方向を決定するように構成された
   請求項１乃至３の何れか一項に記載の排ガス処理装置。
7. 前記決定部は、前記第１濃度が前記第２濃度よりも小さいとき、前記還元剤の供給量を減少させることを決定するように構成された
   請求項６に記載の排ガス処理装置。
8. 前記決定部は、前記第１濃度が前記第２濃度以上であるとき、前記還元剤の供給量を増加させることを決定するように構成された
   請求項６に記載の排ガス処理装置。
9. 前記第２濃度計測部は、前記流路において前記少なくとも１つの第２還元触媒の下流側に設けられ、
   前記第２濃度に基づいて、前記還元剤供給部による前記還元剤の供給量の調節の要否を判定するように構成された判定部を備え、
   前記決定部は、前記判定部により前記還元剤の供給量の調節が必要であると判定されたとき、前記第１濃度と閾値との比較に基づいて、前記還元剤供給部による前記還元剤の供給量の増減の方向を決定するように構成された
   請求項１に記載の排ガス処理装置。
10. 前記特定物質は窒素酸化物を含む
    請求項１乃至３の何れか一項に記載の排ガス処理装置。
11. 前記還元剤は、アンモニア又は尿素を含む
    請求項１０に記載の排ガス処理装置。
12. 燃料を燃焼させるように構成された燃焼装置と、
    前記燃焼装置からの前記燃料の燃焼排ガスを処理するように構成された請求項１乃至３の何れか一項に記載の排ガス処理装置と、
    を備える燃焼設備。
13. 請求項１２に記載の燃焼設備と、
    前記燃焼装置からの前記燃焼排ガスにより、又は、前記燃焼装置からの前記燃焼排ガスの熱を利用して生成される蒸気により駆動されるように構成されたタービンと、
    前記タービンにより駆動されるように構成された発電機と、
    を備える発電設備。
14. 燃料の燃焼排ガスの流路に設けられ、前記燃焼排ガスに含まれる特定物質の還元反応を促進するための第１還元触媒と、
    前記第１還元触媒の上流側に設けられ、前記燃焼排ガス中の前記特定物質を還元するための還元剤を供給するための還元剤供給部と、
    前記流路において前記第１還元触媒の下流側に設けられ、前記燃焼排ガス中の前記還元剤を低減するための還元剤低減触媒と、
    前記流路において還元剤低減触媒の下流側に設けられ、前記特定物質の還元反応を促進するための少なくとも１つの第２還元触媒と、
    を含む排ガス処理装置を用いる排ガス処理方法であって、
    前記流路における前記第１還元触媒の下流側かつ前記還元剤低減触媒の上流側の位置での前記燃焼排ガス中の前記特定物質の濃度である第１濃度を計測するステップと、
    前記流路における前記還元剤低減触媒の下流側の位置での前記燃焼排ガス中の前記特定物質の濃度である第２濃度を計測するステップと、
    前記特定物質の前記第１濃度及び前記第２濃度に基づいて前記還元剤供給部による前記還元剤の供給量の増減の方向を決定するステップと、
    を備える排ガス処理方法。

Images