JP3002819B2 - 窒素酸化物除去媒体の導入量の制御方法及び装置 - Google Patents
窒素酸化物除去媒体の導入量の制御方法及び装置Info
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、燃焼行程で生ずる
排気ガス中の窒素酸化物含有量を減少させるための、処
理媒体の導入量を制御する方法に関する。また、前記処
理媒体の導入量を制御するための装置に関する。
排気ガス中の窒素酸化物含有量を減少させるための、処
理媒体の導入量を制御する方法に関する。また、前記処
理媒体の導入量を制御するための装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】本発明は請求項１の前提部分に開示され
ているように、燃焼行程で生ずる排気ガス中の窒素酸化
物の含有量を減少させるための、処理媒体の導入量を制
御する方法に関する。さらに、本発明は請求項８の前提
部分に開示されているように、処理媒体の導入量を制御
するための装置に関する。
ているように、燃焼行程で生ずる排気ガス中の窒素酸化
物の含有量を減少させるための、処理媒体の導入量を制
御する方法に関する。さらに、本発明は請求項８の前提
部分に開示されているように、処理媒体の導入量を制御
するための装置に関する。
【０００３】本発明においては、燃焼行程の排気ガスに
含まれる窒素酸化物を減少させる処理媒体として、還元
触媒変換装置の上流部（いわゆるＳＣＲプロセス）に、
アンモニアが供給される。又は、第２燃焼室（いわゆる
ＳＮＣＲプロセス）内の排気ガス流中に、アンモニア若
しくは高温状態下におけるアンモニア混合物（例えば、
尿素、尿素塩又はこれらと同等の物質）等が噴射され
る。これらの両方の場合では、窒素酸化物の除去反応に
おいて消費されなかったアンモニアは、いわゆるアンモ
ニア漏れ（ammonia slip）として排気ガスと共に放出さ
れ、大気汚染を引き起こすおそれがある。
含まれる窒素酸化物を減少させる処理媒体として、還元
触媒変換装置の上流部（いわゆるＳＣＲプロセス）に、
アンモニアが供給される。又は、第２燃焼室（いわゆる
ＳＮＣＲプロセス）内の排気ガス流中に、アンモニア若
しくは高温状態下におけるアンモニア混合物（例えば、
尿素、尿素塩又はこれらと同等の物質）等が噴射され
る。これらの両方の場合では、窒素酸化物の除去反応に
おいて消費されなかったアンモニアは、いわゆるアンモ
ニア漏れ（ammonia slip）として排気ガスと共に放出さ
れ、大気汚染を引き起こすおそれがある。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】欧州特許0,549,904 号
には、燃焼行程で生ずる排気ガス中の窒素酸化物の含有
量を減少させるための、処理媒体の導入量を制御する方
法が開示されている。この方法によれば、窒素酸化物の
含有量のみならず、消費されなかったアンモニアの含有
量も、可能な限り低い値に維持することができる。しか
しながら、この方法には以下のような欠点があった。す
なわち、当該方法の目的とするところが、アンモニア漏
れの発生を可能な限り少なくすることを主眼としている
ので、排気ガス中に含まれる窒素酸化物の増加が看過さ
れることになる。したがって、上記従来技術によると、
窒素酸化物の排出量が、法律上の規制値を上回ってしま
うという明らかな欠点があった。
には、燃焼行程で生ずる排気ガス中の窒素酸化物の含有
量を減少させるための、処理媒体の導入量を制御する方
法が開示されている。この方法によれば、窒素酸化物の
含有量のみならず、消費されなかったアンモニアの含有
量も、可能な限り低い値に維持することができる。しか
しながら、この方法には以下のような欠点があった。す
なわち、当該方法の目的とするところが、アンモニア漏
れの発生を可能な限り少なくすることを主眼としている
ので、排気ガス中に含まれる窒素酸化物の増加が看過さ
れることになる。したがって、上記従来技術によると、
窒素酸化物の排出量が、法律上の規制値を上回ってしま
うという明らかな欠点があった。
【０００５】本発明は上記課題に鑑みてなされたもので
あり、燃焼行程で生ずる排気ガス中の窒素酸化物含有量
を減少させるための、処理媒体（例えばアンモニア等）
の導入量を制御する方法を提案することにある。本発明
は特に、法律上の規制値をクリアするという点に関し、
優れた特徴部分を有する。
あり、燃焼行程で生ずる排気ガス中の窒素酸化物含有量
を減少させるための、処理媒体（例えばアンモニア等）
の導入量を制御する方法を提案することにある。本発明
は特に、法律上の規制値をクリアするという点に関し、
優れた特徴部分を有する。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明においては、請求
項１に係る方法によって上記課題を解決することができ
る。又、請求項１に従属する請求項２〜７は、本発明に
係る方法のさらに詳細な特徴部分に関連するものであ
る。さらに、本発明の課題は、請求項７に開示されてい
るような特徴部分を有する制御装置によって解決するこ
とができる。
項１に係る方法によって上記課題を解決することができ
る。又、請求項１に従属する請求項２〜７は、本発明に
係る方法のさらに詳細な特徴部分に関連するものであ
る。さらに、本発明の課題は、請求項７に開示されてい
るような特徴部分を有する制御装置によって解決するこ
とができる。
【０００７】又、上記課題は、燃焼行程で生ずる排気ガ
ス中の窒素酸化物含有量を減少させるための、処理媒体
（例えばアンモニア等）の導入量を制御する方法によっ
ても解決することができる。本発明に係る方法は、窒素
酸化物の平均含有量及び処理媒体の導入量の決定要素で
ある第１の制御変数が、（浄化済の排気ガス中の）窒素
酸化物含有量の関数として導き出される。また、処理媒
体の導入量の決定要素である第２の制御変数が、（未処
理のガス中の）窒素酸化物の除去反応において消費され
ない処理媒体の漏れ量の関数として導き出される。そし
て、処理媒体の導入量に係る制御変数を、窒素酸化物の
平均含有量の状態如何によって、前記第１の制御変数の
みを考慮し、若しくは前記第２の制御変数も含めて考慮
して、変化させる。
ス中の窒素酸化物含有量を減少させるための、処理媒体
（例えばアンモニア等）の導入量を制御する方法によっ
ても解決することができる。本発明に係る方法は、窒素
酸化物の平均含有量及び処理媒体の導入量の決定要素で
ある第１の制御変数が、（浄化済の排気ガス中の）窒素
酸化物含有量の関数として導き出される。また、処理媒
体の導入量の決定要素である第２の制御変数が、（未処
理のガス中の）窒素酸化物の除去反応において消費され
ない処理媒体の漏れ量の関数として導き出される。そし
て、処理媒体の導入量に係る制御変数を、窒素酸化物の
平均含有量の状態如何によって、前記第１の制御変数の
みを考慮し、若しくは前記第２の制御変数も含めて考慮
して、変化させる。
【０００８】特に、窒素酸化物の排出量に関する法律上
の規制値をクリアするために、浄化された排気ガス中の
窒素酸化物含有量を継続的に計測する。そして、前記規
制値に対応して、特に窒素酸化物の平均含有量に関する
値を、例えば30分間あるいは24時間等の様々な設定時間
に基づき、定期的に再計算する。また、窒素酸化物の含
有量と共に、窒素酸化物の除去反応において消費されな
い処理媒体の漏れ量も計測し、（必要に応じて）該漏れ
量の平均値を、例えば24時間当りの平均値として計算す
る。
の規制値をクリアするために、浄化された排気ガス中の
窒素酸化物含有量を継続的に計測する。そして、前記規
制値に対応して、特に窒素酸化物の平均含有量に関する
値を、例えば30分間あるいは24時間等の様々な設定時間
に基づき、定期的に再計算する。また、窒素酸化物の含
有量と共に、窒素酸化物の除去反応において消費されな
い処理媒体の漏れ量も計測し、（必要に応じて）該漏れ
量の平均値を、例えば24時間当りの平均値として計算す
る。
【０００９】また、本発明に係る処理装置は、その特徴
部分として、２つの作動モードを備える。そして、窒素
酸化物排出量の規制値を越えるおそれがないときには、
第１の作動モードが選択される。このとき、アンモニア
の導入量の決定要素である第１の制御変数が、窒素酸化
物の調整器を用いて、窒素酸化物含有量の計測値の関数
として計算される。また、アンモニアの導入量の決定要
素である第２の制御変数が、漏れ量の調整器を用いて、
アンモニアの漏れ量の計測値の関数として計算される。
該２つの調整器の下流部分に接続される最小値選択器で
は、アンモニア導入量を制御するために、前記第１の制
御変数の値と前記第２の制御変数の値のうち、より小さ
な値を選択する。その結果として、アンモニアの消費量
が減少し、アンモニア漏れ量も減少させることができ
る。
部分として、２つの作動モードを備える。そして、窒素
酸化物排出量の規制値を越えるおそれがないときには、
第１の作動モードが選択される。このとき、アンモニア
の導入量の決定要素である第１の制御変数が、窒素酸化
物の調整器を用いて、窒素酸化物含有量の計測値の関数
として計算される。また、アンモニアの導入量の決定要
素である第２の制御変数が、漏れ量の調整器を用いて、
アンモニアの漏れ量の計測値の関数として計算される。
該２つの調整器の下流部分に接続される最小値選択器で
は、アンモニア導入量を制御するために、前記第１の制
御変数の値と前記第２の制御変数の値のうち、より小さ
な値を選択する。その結果として、アンモニアの消費量
が減少し、アンモニア漏れ量も減少させることができ
る。
【００１０】また、該制御装置は、前記規制値、特に窒
素酸化物の排出量に関する規制値を上回るおそれが少し
でも生じると、瞬時に第２の作動モードへの切り換えを
行う。このときには、窒素酸化物の継続的な平均含有量
が計測され、所定のしきい値（a specified limit ）と
比較される。そして、窒素酸化物の平均含有量が該しき
い値を越えると、直に、かつ、越えている間は常に、前
記制御装置は、前記第２の作動モードで作動する。前記
しきい値は、排出量の法律的規制値をクリアする上で有
利に切り換えができるように、所望の安全率を考慮して
設定される。第２の作動モードにおいては、前記窒素酸
化物の調整器から出力される第１の制御変数のみが用い
られ、純粋なガス（浄化済のガス）中の窒素酸化物の含
有量を可能な限り少量に維持するように、アンモニアの
導入量を制御する。
素酸化物の排出量に関する規制値を上回るおそれが少し
でも生じると、瞬時に第２の作動モードへの切り換えを
行う。このときには、窒素酸化物の継続的な平均含有量
が計測され、所定のしきい値（a specified limit ）と
比較される。そして、窒素酸化物の平均含有量が該しき
い値を越えると、直に、かつ、越えている間は常に、前
記制御装置は、前記第２の作動モードで作動する。前記
しきい値は、排出量の法律的規制値をクリアする上で有
利に切り換えができるように、所望の安全率を考慮して
設定される。第２の作動モードにおいては、前記窒素酸
化物の調整器から出力される第１の制御変数のみが用い
られ、純粋なガス（浄化済のガス）中の窒素酸化物の含
有量を可能な限り少量に維持するように、アンモニアの
導入量を制御する。
【００１１】本発明に係る方法において、請求項に開示
されている利点は以下の通りである。すなわち、第１の
作動モードにおいては、燃焼室から発生する排気ガス中
の、窒素酸化物の含有量及び窒素酸化物の除去反応にお
いて消費されないアンモニア量（アンモニア漏れ量）の
双方が少ない値に維持される。また、窒素酸化物の排出
量がより多いときには、第２の作動モードに切り換わ
る。この間は、特に窒素酸化物の排出量に関する規制値
を確実にクリアするために、窒素酸化物の含有量のみを
可能な限り低い値に維持する。
されている利点は以下の通りである。すなわち、第１の
作動モードにおいては、燃焼室から発生する排気ガス中
の、窒素酸化物の含有量及び窒素酸化物の除去反応にお
いて消費されないアンモニア量（アンモニア漏れ量）の
双方が少ない値に維持される。また、窒素酸化物の排出
量がより多いときには、第２の作動モードに切り換わ
る。この間は、特に窒素酸化物の排出量に関する規制値
を確実にクリアするために、窒素酸化物の含有量のみを
可能な限り低い値に維持する。
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を添付
図面に基づいて説明する。
図面に基づいて説明する。
【００１２】図１には、本発明の実施の形態に係る燃焼
装置１が示されている。この燃焼装置は、点火装置２を
備える。点火装置２は、一方向の供給経路から燃料７の
供給を受け、さらに他方向の供給経路から処理媒体８ａ
の供給を受ける。この点火装置２における処理媒体８ａ
の典型的な流量比（燃料との比）は、制御器８及び制御
手段30（図２、図３参照）を用いて制御可能である。
装置１が示されている。この燃焼装置は、点火装置２を
備える。点火装置２は、一方向の供給経路から燃料７の
供給を受け、さらに他方向の供給経路から処理媒体８ａ
の供給を受ける。この点火装置２における処理媒体８ａ
の典型的な流量比（燃料との比）は、制御器８及び制御
手段30（図２、図３参照）を用いて制御可能である。
【００１３】図示の典型的な実施の形態では、処理媒体
８ａとしてアンモニアが用いられている。点火装置２で
発生した燃焼ガス５ａは、ボイラー３を通過し、この際
処理媒体８ａが窒素酸化物の除去反応において消費さ
れ、さらに未処理（未浄化）のガス５ｂとして該ボイラ
ー３から排出される。その後、煙道ガス清浄器４を通過
して、浄化済のガス５ｃとして煙突６を通過する。そし
て、煙突６から大気中に放出される。アンモニア測定装
置９は、連通管９ａを介して、前記処理媒体８ａが窒素
酸化物の除去反応において消費された後のガスである未
処理のガス５ｂを導入し、窒素酸化物の除去反応におい
て消費されない処理媒体の漏れ（アンモニア漏れ）量９
ｂを計測し、該計測結果を電気信号として下流の制御手
段30に出力する。同様に、窒素酸化物測定装置10は、連
通管10ａを介して未処理のガス５ｂを導入し、同様にし
て、未処理のガス中の窒素酸化物含有量10ｂの計測値
を、電気信号として下流の制御手段30に出力する。浄化
済のガス５ｃ中の窒素酸化物含有量は、連通管11ａを介
して別の窒素酸化物測定装置11に導入し、測定する。そ
して、窒素酸化物測定装置11で測定される窒素酸化物含
有量11ｂも、電気信号として下流の制御手段30に出力さ
れる。
８ａとしてアンモニアが用いられている。点火装置２で
発生した燃焼ガス５ａは、ボイラー３を通過し、この際
処理媒体８ａが窒素酸化物の除去反応において消費さ
れ、さらに未処理（未浄化）のガス５ｂとして該ボイラ
ー３から排出される。その後、煙道ガス清浄器４を通過
して、浄化済のガス５ｃとして煙突６を通過する。そし
て、煙突６から大気中に放出される。アンモニア測定装
置９は、連通管９ａを介して、前記処理媒体８ａが窒素
酸化物の除去反応において消費された後のガスである未
処理のガス５ｂを導入し、窒素酸化物の除去反応におい
て消費されない処理媒体の漏れ（アンモニア漏れ）量９
ｂを計測し、該計測結果を電気信号として下流の制御手
段30に出力する。同様に、窒素酸化物測定装置10は、連
通管10ａを介して未処理のガス５ｂを導入し、同様にし
て、未処理のガス中の窒素酸化物含有量10ｂの計測値
を、電気信号として下流の制御手段30に出力する。浄化
済のガス５ｃ中の窒素酸化物含有量は、連通管11ａを介
して別の窒素酸化物測定装置11に導入し、測定する。そ
して、窒素酸化物測定装置11で測定される窒素酸化物含
有量11ｂも、電気信号として下流の制御手段30に出力さ
れる。
【００１４】図２には、本発明の第１の実施の形態に係
る制御手段30を示している。浄化済のガス中の窒素酸化
物含有量11ｂの測定値は、窒素酸化物調整器14に送信さ
れ、予め設定された窒素酸化物含有量のノミナル値（no
minal value ）11ｃと照合される。そして、漏れ量調整
器13及び最小値選択器12で用いられる制御変数14ｂ（以
下「第１の制御変数」という）を計算する。窒素酸化物
調整器14は、浄化済のガス５ｃから計測された窒素酸化
物含有量の関数として、アンモニア水（煙道中の排気ガ
スから窒素を除去するための、処理媒体である。）の導
入量の決定要素である第１の制御変数14ｂを出力する。
る制御手段30を示している。浄化済のガス中の窒素酸化
物含有量11ｂの測定値は、窒素酸化物調整器14に送信さ
れ、予め設定された窒素酸化物含有量のノミナル値（no
minal value ）11ｃと照合される。そして、漏れ量調整
器13及び最小値選択器12で用いられる制御変数14ｂ（以
下「第１の制御変数」という）を計算する。窒素酸化物
調整器14は、浄化済のガス５ｃから計測された窒素酸化
物含有量の関数として、アンモニア水（煙道中の排気ガ
スから窒素を除去するための、処理媒体である。）の導
入量の決定要素である第１の制御変数14ｂを出力する。
【００１５】未処理のガス５ｂ中のアンモニア漏れ量９
ｂは、漏れ量調整器13に送信され、予め設定されたアン
モニア漏れ量のノミナル値９ｃと照合される。そして、
アンモニア水の導入量の決定要素である第２の制御変数
13ｂを出力する。この第２の制御変数13ｂも、最小値選
択器12へと送信される。そして、窒素除去済の未処理の
ガス５ｂから計測されたアンモニア漏れ量９ｂが、予め
設定されたノミナル値９ｃを越えたときには、漏れ量調
整器13から出力される第２の制御変数13ｂにより、アン
モニア水の流量を減少させるための制御がなされる。す
なわち、第２の制御変数13ｂは、アンモニア漏れ量９ｂ
の測定値が増加すると、アンモニア水の導入量を減少さ
せる働きをする。
ｂは、漏れ量調整器13に送信され、予め設定されたアン
モニア漏れ量のノミナル値９ｃと照合される。そして、
アンモニア水の導入量の決定要素である第２の制御変数
13ｂを出力する。この第２の制御変数13ｂも、最小値選
択器12へと送信される。そして、窒素除去済の未処理の
ガス５ｂから計測されたアンモニア漏れ量９ｂが、予め
設定されたノミナル値９ｃを越えたときには、漏れ量調
整器13から出力される第２の制御変数13ｂにより、アン
モニア水の流量を減少させるための制御がなされる。す
なわち、第２の制御変数13ｂは、アンモニア漏れ量９ｂ
の測定値が増加すると、アンモニア水の導入量を減少さ
せる働きをする。
【００１６】これら２つの制御変数13ｂ，14ｂは、最小
値選択器12において互いに比較され、小さい方の値を制
御変数12ｂとして採用し、下流の流量調整器17に出力す
る。この流量調整器17は、アンモニア水の流量比を適正
化するために用いられる。該流量比は、ノミナル値とし
て流量調整器17に出力される制御変数12ｂによって、予
め設定される。また、実際のアンモニア水の流量比は、
センサ（図示省略）によって計測され、流量調整器17に
対し計測値12ｃとして送信される。そして、流量調整器
17は、計測値12ｃをノミナル値12ｂに一致させるための
制御変数17ａを、制御器８（例えば、計量ポンプ等を含
む流量計等）に出力する。以上の手順により、制御変数
12ｂにより予め決定された量のアンモニア水８ａが、点
火装置２に供給される。
値選択器12において互いに比較され、小さい方の値を制
御変数12ｂとして採用し、下流の流量調整器17に出力す
る。この流量調整器17は、アンモニア水の流量比を適正
化するために用いられる。該流量比は、ノミナル値とし
て流量調整器17に出力される制御変数12ｂによって、予
め設定される。また、実際のアンモニア水の流量比は、
センサ（図示省略）によって計測され、流量調整器17に
対し計測値12ｃとして送信される。そして、流量調整器
17は、計測値12ｃをノミナル値12ｂに一致させるための
制御変数17ａを、制御器８（例えば、計量ポンプ等を含
む流量計等）に出力する。以上の手順により、制御変数
12ｂにより予め決定された量のアンモニア水８ａが、点
火装置２に供給される。
【００１７】さて、図２に示された制御手段30は、平均
化手段16を備える。この平均化手段16は、計測された浄
化済のガス５ｃの窒素酸化物含有量11ｂの、単位時間当
りの平均値を割り出し、該平均値を浄化済のガスの窒素
酸化物の平均含有量16ｂとして出力する。そして、入力
器16ｄに設定された、浄化済のガスの窒素酸化物の平均
含有量のノミナル値16ｃとの差を求め、この差を調整変
数16ｅとして比較器15に送信する。前記窒素酸化物の平
均含有量16ｂは、平均化手段16において、例えば、（窒
素酸化物に関する規制値に基づき決定される手順とし
て）30分毎又は１日毎の平均値として継続的に算出され
る。もし、浄化済のガスの窒素酸化物の平均含有量16ｂ
がそのノミナル値16ｃを上回る場合には、比較器15では
制御ロジック信号「１」を出力し、この値を制御変数15
ｂとして漏れ量調整器13へと送信する。もし、浄化済の
ガスの窒素酸化物の平均含有量16ｂがそのノミナル値16
ｃを下回る場合には、比較器15は制御ロジック信号
「０」を出力する。
化手段16を備える。この平均化手段16は、計測された浄
化済のガス５ｃの窒素酸化物含有量11ｂの、単位時間当
りの平均値を割り出し、該平均値を浄化済のガスの窒素
酸化物の平均含有量16ｂとして出力する。そして、入力
器16ｄに設定された、浄化済のガスの窒素酸化物の平均
含有量のノミナル値16ｃとの差を求め、この差を調整変
数16ｅとして比較器15に送信する。前記窒素酸化物の平
均含有量16ｂは、平均化手段16において、例えば、（窒
素酸化物に関する規制値に基づき決定される手順とし
て）30分毎又は１日毎の平均値として継続的に算出され
る。もし、浄化済のガスの窒素酸化物の平均含有量16ｂ
がそのノミナル値16ｃを上回る場合には、比較器15では
制御ロジック信号「１」を出力し、この値を制御変数15
ｂとして漏れ量調整器13へと送信する。もし、浄化済の
ガスの窒素酸化物の平均含有量16ｂがそのノミナル値16
ｃを下回る場合には、比較器15は制御ロジック信号
「０」を出力する。
【００１８】図４及び図５には、漏れ量調整器13の２つ
の異なる作動モードを示している。このうち図４には、
第２の作動モードを示している。第２の作動モードは、
制御変数15ｂがロジック信号「１」であり、切換器19が
図示の状態（図４において上下に並ぶ２つの入力経路の
うち、上方の経路を選択した状態）にある。そして、以
下に説明するように、前記第１の制御変数14ｂのみを考
慮して、アンモニア水の導入量に係る制御変数12ｂを変
化させる。
の異なる作動モードを示している。このうち図４には、
第２の作動モードを示している。第２の作動モードは、
制御変数15ｂがロジック信号「１」であり、切換器19が
図示の状態（図４において上下に並ぶ２つの入力経路の
うち、上方の経路を選択した状態）にある。そして、以
下に説明するように、前記第１の制御変数14ｂのみを考
慮して、アンモニア水の導入量に係る制御変数12ｂを変
化させる。
【００１９】また、図５には、第１の作動モードを示し
ている。第１の作動モードは、制御変数15ｂがロジック
信号「０」であり、切換器19が図示の状態（図４におい
て上下に並ぶ２つの入力経路のうち、下方の経路を選択
した状態）にある。そして、以下の説明から明らかなよ
うに、前記第１の制御変数14ｂ及び第２の制御変数13ｂ
の双方を考慮して、アンモニア水の導入量に係る制御変
数12ｂを変化させる。
ている。第１の作動モードは、制御変数15ｂがロジック
信号「０」であり、切換器19が図示の状態（図４におい
て上下に並ぶ２つの入力経路のうち、下方の経路を選択
した状態）にある。そして、以下の説明から明らかなよ
うに、前記第１の制御変数14ｂ及び第２の制御変数13ｂ
の双方を考慮して、アンモニア水の導入量に係る制御変
数12ｂを変化させる。
【００２０】第１の作動モードを選択しているときに、
もし、窒素酸化物の平均含有量16ｂがそのノミナル値16
ｃを上回るならば、前述のごとく比較器15は制御ロジッ
ク信号「１」を出力し、漏れ量調整器13は、図４に示す
第２の作動モードへと切り換わる。
もし、窒素酸化物の平均含有量16ｂがそのノミナル値16
ｃを上回るならば、前述のごとく比較器15は制御ロジッ
ク信号「１」を出力し、漏れ量調整器13は、図４に示す
第２の作動モードへと切り換わる。
【００２１】この、第２の作動モードにおいては、比例
積分器20の比例経路が選択されるので、漏れ量調整器13
から出力される第２の制御変数13ｂは、常に、窒素酸化
物調整器から出力される第１の制御変数14ｂと一致す
る。したがって、出力値Ｙは入力値Ｚと一値する。尚、
この間、比例積分器20の積分回路はオフに切り換わる。
この回路によると、予め設定されたアンモニア漏れ量の
ノミナル値９ｃと、アンモニア漏れ量９ｂ（測定値）と
の差から得られる値Ｘとは無関係に、漏れ量調整器13か
ら出力される第２の制御変数13ｂを、常に、窒素酸化物
調整器14から出力される第１の制御変数14ｂと確実に一
致させる。このように、第２の作動モードでは、第２の
制御変数13ｂの値は第１の制御変数14ｂと常に同一とな
る。また、もし必要であれば、切換器19の切換中に比例
積分器20をバイパスする経路（jump）を形成することも
可能である。
積分器20の比例経路が選択されるので、漏れ量調整器13
から出力される第２の制御変数13ｂは、常に、窒素酸化
物調整器から出力される第１の制御変数14ｂと一致す
る。したがって、出力値Ｙは入力値Ｚと一値する。尚、
この間、比例積分器20の積分回路はオフに切り換わる。
この回路によると、予め設定されたアンモニア漏れ量の
ノミナル値９ｃと、アンモニア漏れ量９ｂ（測定値）と
の差から得られる値Ｘとは無関係に、漏れ量調整器13か
ら出力される第２の制御変数13ｂを、常に、窒素酸化物
調整器14から出力される第１の制御変数14ｂと確実に一
致させる。このように、第２の作動モードでは、第２の
制御変数13ｂの値は第１の制御変数14ｂと常に同一とな
る。また、もし必要であれば、切換器19の切換中に比例
積分器20をバイパスする経路（jump）を形成することも
可能である。
【００２２】下流に配置された最小値選択器12では、２
つの制御変数13ｂ，14ｂのうち小さい方の値を選択する
ようになっているが、第２の作動モードにおいては、こ
れら２つの制御変数13ｂ，14ｂの値が同一であることか
ら、窒素酸化物調整器14の第１の制御変数14ｂを、制御
変数12ｂとして選択する。したがって、アンモニア水の
供給量は、アンモニア漏れの発生量に関係なく、窒素酸
化物調整器14によって制御されることになる。すなわ
ち、第２の作動モードでは、本発明に係る制御装置はア
ンモニア漏れの問題を考慮することなく、窒素酸化物の
排出量に関する規制値をクリアすることのみを目的とし
て作動する。
つの制御変数13ｂ，14ｂのうち小さい方の値を選択する
ようになっているが、第２の作動モードにおいては、こ
れら２つの制御変数13ｂ，14ｂの値が同一であることか
ら、窒素酸化物調整器14の第１の制御変数14ｂを、制御
変数12ｂとして選択する。したがって、アンモニア水の
供給量は、アンモニア漏れの発生量に関係なく、窒素酸
化物調整器14によって制御されることになる。すなわ
ち、第２の作動モードでは、本発明に係る制御装置はア
ンモニア漏れの問題を考慮することなく、窒素酸化物の
排出量に関する規制値をクリアすることのみを目的とし
て作動する。
【００２３】前記第１の作動モードもまた、第２の作動
モードと同様の構成をなしているが、漏れ量調整器13等
に入力値Ｚから入力値Ｘへと切り換わる際のバイパス経
路が設けられていない場合には、切換器19は、切換の手
順はスイッチＺが開き、スイッチＸが閉じるという手順
で切り換わることになる。この第１の作動モードにおい
ては、比例積分器20の積分経路が選択される。一方、比
例器21も選択されるので、結果として、第１の作動モー
ドは漏れ量調整器13にいわゆる「ＰＩ制御器」が形成さ
れる。
モードと同様の構成をなしているが、漏れ量調整器13等
に入力値Ｚから入力値Ｘへと切り換わる際のバイパス経
路が設けられていない場合には、切換器19は、切換の手
順はスイッチＺが開き、スイッチＸが閉じるという手順
で切り換わることになる。この第１の作動モードにおい
ては、比例積分器20の積分経路が選択される。一方、比
例器21も選択されるので、結果として、第１の作動モー
ドは漏れ量調整器13にいわゆる「ＰＩ制御器」が形成さ
れる。
【００２４】この第１の作動モードでは、漏れ量調整器
13は、アンモニア漏れ量９ｂと、予め設定されたアンモ
ニア漏れ量のノミナル値９ｃとの差を無くすように、制
御変数13ｂの値が出力される。第１の作動モードでは、
第１、第２の制御変数13ｂ，14ｂは異なる値となること
が予想されるので、最小値選択器12では、これらのうち
小さな値を選択する。そして、ここで選択した値を、流
量調整器17におけるアンモニア水の流量比を予め決定す
るための制御変数12ｂとして用いる。
13は、アンモニア漏れ量９ｂと、予め設定されたアンモ
ニア漏れ量のノミナル値９ｃとの差を無くすように、制
御変数13ｂの値が出力される。第１の作動モードでは、
第１、第２の制御変数13ｂ，14ｂは異なる値となること
が予想されるので、最小値選択器12では、これらのうち
小さな値を選択する。そして、ここで選択した値を、流
量調整器17におけるアンモニア水の流量比を予め決定す
るための制御変数12ｂとして用いる。
【００２５】さて、図３には、本発明の第２の実施の形
態に係る制御手段30が示されている。第２の実施の形態
に係る制御手段30と図２に示す第１の実施の形態に係る
制御手段との違いは、窒素酸化物含有量が、カスケード
制御装置（a cascade control system）によって制御さ
れることにある。
態に係る制御手段30が示されている。第２の実施の形態
に係る制御手段30と図２に示す第１の実施の形態に係る
制御手段との違いは、窒素酸化物含有量が、カスケード
制御装置（a cascade control system）によって制御さ
れることにある。
【００２６】すなわち、変化がより顕著に現れる未処理
のガス中の窒素酸化物含有量10ｂの値を、下位の窒素酸
化物調整器14に送信し、浄化済のガス中の窒素酸化物含
有量11ｂに係る比較的変化が緩やかな信号を、上位の
（第２の）窒素酸化物調整器18に送信する。上位の窒素
酸化物調整器18では、浄化済のガスの窒素酸化物含有量
11ｂを、予め設定された窒素酸化物含有量のノミナル値
11ｃと照合し、制御変数18ｂを計算する。この制御変数
18ｂは、入力器10ｄに設定された未処理のガス中の窒素
酸化物含有量のノミナル値10ｅと比較される。そして、
実際の測定値を考慮した窒素酸化物含有量のノミナル値
10ｃとして、下位の窒素酸化物調整器14へと出力され
る。下位の窒素酸化物調整器14では、未処理のガス中の
窒素酸化物含有量10ｂをノミナル値10ｃと照合し、第１
の制御変数14ｂを計算する。上記カスケード制御装置
は、更なる応答性の向上を図る上で有利である。なお、
このカスケード制御装置に係る構成以外の部分について
は、図２、図３に示す２つの制御手段30は同一の構成を
なしている。
のガス中の窒素酸化物含有量10ｂの値を、下位の窒素酸
化物調整器14に送信し、浄化済のガス中の窒素酸化物含
有量11ｂに係る比較的変化が緩やかな信号を、上位の
（第２の）窒素酸化物調整器18に送信する。上位の窒素
酸化物調整器18では、浄化済のガスの窒素酸化物含有量
11ｂを、予め設定された窒素酸化物含有量のノミナル値
11ｃと照合し、制御変数18ｂを計算する。この制御変数
18ｂは、入力器10ｄに設定された未処理のガス中の窒素
酸化物含有量のノミナル値10ｅと比較される。そして、
実際の測定値を考慮した窒素酸化物含有量のノミナル値
10ｃとして、下位の窒素酸化物調整器14へと出力され
る。下位の窒素酸化物調整器14では、未処理のガス中の
窒素酸化物含有量10ｂをノミナル値10ｃと照合し、第１
の制御変数14ｂを計算する。上記カスケード制御装置
は、更なる応答性の向上を図る上で有利である。なお、
このカスケード制御装置に係る構成以外の部分について
は、図２、図３に示す２つの制御手段30は同一の構成を
なしている。
【図１】本発明の実施の形態に係る燃焼行程の該略図で
ある。
ある。
【図２】本発明の第１の実施の形態に係る制御装置を示
すブロック図である。
すブロック図である。
【図３】本発明の第２の実施の形態に係る制御装置を示
すブロック図である。
すブロック図である。
【図４】漏れ量の調整器が第２の作動モードにあるとき
の様子を示すブロック図である。
の様子を示すブロック図である。
【図５】漏れ量の調整器が第１の作動モードにあるとき
の様子を示すブロック図である。
の様子を示すブロック図である。
８ 制御器 ８ａ 処理媒体 ９ｂ アンモニア漏れ量 ９ｃ 予め設定されたアンモニア漏れ量のノミナル値 12 最小値選択器 12ｂ 制御変数 12ｃ 測定値 13 漏れ量調整器 13ｂ 第２の制御変数 14 窒素酸化物調整器 14ｂ 第１の制御変数 15 比較器 15ｂ 制御変数 16 平均化手段 16ｂ 窒素酸化物の平均含有量 16ｃ 窒素酸化物の平均含有量のノミナル値 16ｄ 入力器 16ｅ 調整変数 17 流量調整器 17ａ 制御変数 30 制御手段
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭61−133126（ＪＰ，Ａ) 特開 昭61−153124（ＪＰ，Ａ) 特開 平８−117553（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) B01D 53/56,53/76
Claims (11)
- 【請求項１】 燃焼行程で生ずる排気ガス中の窒素酸化
物含有量を減少させるための、処理媒体（８ａ）の導入
量を制御する方法であって、浄化済のガスの 窒素酸化物の平均含有量（16ｂ）及び前
記処理媒体の導入量に係る第１の制御変数（14ｂ）を浄
化済のガスの窒素酸化物含有量（11ｂ）の関数として計
算するステップと、 前記導入量に係る第２の制御変数（13ｂ）を窒素酸化物
の除去反応において消費されない処理媒体の漏れ量（９
ｂ）の関数として計算するステップと、 前記処理媒体の導入量に係る制御変数（12ｂ）を、浄化
済のガスの窒素酸化物の平均含有量（16ｂ）の状態如何
によって、前記第１の制御変数（14ｂ）のみを考慮し、
若しくは前記第２の制御変数（13ｂ）も含めて考慮して
変化させるステップとを含むことを特徴とする方法。 - 【請求項２】 前記浄化済のガスの窒素酸化物の平均含
有量（16ｂ）が浄化済のガスの窒素酸化物の平均含有量
のノミナル値（16ｃ）を上回るとき、前記第１の制御変
数（14ｂ）のみを考慮することを特徴とする請求項１記
載の方法。 - 【請求項３】 前記第１の制御変数（14ｂ）及び前記第
２の制御変数（13ｂ）の双方を考慮する場合には、該２
つの制御変数を比較し、より小さな値を選択することを
特徴とする請求項１又は２記載の方法。 - 【請求項４】 前記浄化済のガスの窒素酸化物の平均含
有量（16ｂ）が、窒素酸化物に関する規制値に基づき決
定される手順等の、予め設定可能な手順に基づいて計算
されることを特徴とする請求項１ないし３のいずれか１
項記載の方法。 - 【請求項５】 窒素酸化物含有量（10ｂ，11ｂ）を、前
記処理媒体（８ａ）が窒素酸化物の除去反応において消
費された後のガス（５ｂ）及び浄化済のガス（５ｃ）の
双方で計測し、該２つの窒素酸化物含有量（10ｂ，11
ｂ）に基づき、カスケード制御手段において前記第１の
制御変数（14ｂ）を計算することを特徴とする請求項１
ないし４のいずれか１項記載の方法。 - 【請求項６】 前記浄化済のガスの窒素酸化物の平均含
有量のノミナル値（16ｃ）として、前記規制値よりも小
さな値を選択することを特徴とする請求項１ないし５の
いずれか１項記載の方法。 - 【請求項７】 前記第１の制御変数（14ｂ）と前記第２
の制御変数（13ｂ）とを選択する間は、前記処理媒体の
導入量に係る制御変数（12ｂ）を連続的に変化させるこ
とを特徴とする請求項１ないし６のいずれか１項記載の
方法。 - 【請求項８】 前記請求項１ないし７のいずれか１項記
載の方法を実施するための制御装置であって、浄化済の
ガスの窒素酸化物の平均含有量（16ｂ）を計算するため
の平均化手段（16）と、窒素酸化物調整器（14）と、漏
れ量調整器（13）と、前記平均化手段（16）によって駆
動される切換器（19）とを有し、該切換器は、前記窒素
酸化物調整器（14）に係る第１の制御変数（14ｂ）のみ
を考慮し、若しくは前記漏れ量調整器（13）に係る第２
の制御変数（13ｂ）も含めて考慮し、前記処理媒体の流
量を制御する流量調整器（17）に係る制御変数を決定す
るものであることを特徴とする制御装置。 - 【請求項９】 前記窒素酸化物調整器（14）及び漏れ量
調整器（13）に係る２つの制御変数（13ｂ，14ｂ）が入
力される最小値選択器（12）を備え、該最小値選択器
（12）は、前記流量調整器（17）に対し前記２つの制御
変数（13ｂ，14ｂ）のうちの小さい方の値を出力するこ
とを特徴とする請求項８記載の制御装置。 - 【請求項１０】 前記窒素酸化物調整器（14）の上流
に、第２の窒素酸化物調整器（18）を接続して構成され
るカスケード制御装置を備えることを特徴とする請求項
８又は９記載の制御装置。 - 【請求項１１】 請求項１ないし７のいずれか１項記載
の方法に基づき作動し、若しくは、請求項８ないし１０
のいずれか１項記載の制御装置を備えることを特徴とす
る燃焼装置。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CH0686/97 | 1997-03-21 | ||
| CH68697 | 1997-03-21 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10263360A JPH10263360A (ja) | 1998-10-06 |
| JP3002819B2 true JP3002819B2 (ja) | 2000-01-24 |
Family
ID=4192804
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10070875A Expired - Fee Related JP3002819B2 (ja) | 1997-03-21 | 1998-03-19 | 窒素酸化物除去媒体の導入量の制御方法及び装置 |
Country Status (11)
| Country | Link |
|---|---|
| EP (1) | EP0866395B1 (ja) |
| JP (1) | JP3002819B2 (ja) |
| KR (1) | KR100294991B1 (ja) |
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| CZ (1) | CZ296118B6 (ja) |
| DE (1) | DE59806085D1 (ja) |
| HU (1) | HUP9800244A2 (ja) |
| NO (1) | NO981278L (ja) |
| PL (1) | PL325437A1 (ja) |
| TW (1) | TW422944B (ja) |
Cited By (1)
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|---|---|---|---|---|
| KR101925019B1 (ko) | 2018-03-30 | 2018-12-04 | 이선영 | 반려동물용 방석으로 변신 가능한 상의 |
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| US7323036B2 (en) | 2004-08-27 | 2008-01-29 | Alstom Technology Ltd | Maximizing regulatory credits in controlling air pollution |
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-
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