JP3241650U

JP3241650U - 石炭火力発電所のｓｃｒ脱硝区画のアンモニア噴射高精度制御システム

Info

Publication number: JP3241650U
Application number: JP2023000505U
Authority: JP
Inventors: 張祥翼; 陳可均; 陳正升; 顔東升; 王玉▲ロン▼; ▲ウー▼志峰; 葛斌峰; 馬群; 羅代強; ▲チー▼維祥; ▲デン▼春; ▲デン▼雨生; 牟思武; 劉斌; 袁壮; 潘棟; 羅志; 董陳
Original assignee: Xian Thermal Power Research Institute Co Ltd
Current assignee: Xian Thermal Power Research Institute Co Ltd
Priority date: 2022-05-30
Filing date: 2023-02-20
Publication date: 2023-04-20
Anticipated expiration: 2033-02-20
Also published as: CN114870627B; CN114870627A

Abstract

【課題】石炭火力発電所のＳＣＲ脱硝区画のアンモニア噴射高精度制御システムを提供する。【解決手段】システムは、排煙の流動方向に順次配置された、節炭器出口水平煙道１、混合器２、密集型アンモニア噴射グリッド区画システム３、エルボディフレクタ４、区画混合器５、脱硝入口煙道６、脱硝入口各区画排煙量測定システム７、脱硝区画原位置法測定システム８、エルボ移行デフレクタ９、エルボ天板デフレクタ１０、整流グリッド１１、脱硝反応器１２、脱硝出口煙道１３、脱硝出口区画巡回測定システム１４を含む。密集型アンモニア噴射グリッド区画システムは、節炭器出口水平煙道１の幅方向において複数の区画が間隔を空けて分割され、アンモニア噴射グリッドは複数本のアンモニア噴射分岐管を含み、各アンモニア噴射分岐管に複数の噴射ヘッドが設けられる。【選択図】図１

Description

本考案は石炭火力発電所のアンモニア噴射制御分野に関し、具体的には、石炭火力発電所のＳＣＲ脱硝区画のアンモニア噴射高精度制御システムである。

石炭燃焼ユニットが排出する主な汚染物質の１つは窒素酸化物であり、従来の排出基準は石炭燃焼発電所の汚染物質の排出制限値に対してますます厳しくなり、窒素酸化物の排出制限値は５０ｍｇ／ｍ^３であり、重点地区では、窒素酸化物の排出制限値は３０ｍｇ／ｍ^３である。現在の石炭燃焼ユニットの脱硝システムはほとんど選択的触媒還元剤（ＳＣＲ）による脱硝技術を採用しており、高塵配置（節炭器と空予器との間に配置される）を使用し、ＳＣＲ脱硝装置の出入口での窒素酸化物、酸素量の測定には、ほとんど抽出式単点測定が採用されており、測定計器がサンプリング点から遠い。また、脱硝出入口煙道の断面が大きく、ＮＯ_ｘ濃度分布が不均一で、単点測定では代表性が悪い。脱硝装置全体は煙道が長く、その計器の測定値には深刻な遅れがあり、現在の制御方式では、出口でのＮＯ_ｘ測定値をアンモニア噴射調整弁にフィードバックすると総アンモニア噴射量の計算に深刻な偏差が生じ、アンモニア噴射システムの局部的な少量噴射を引き起こし、石炭燃焼ユニットのＮＯ_ｘ基準排出に深刻な影響を与えて、脱硝システムの自動投与率の低下をもたらす。また、フィードバックによるアンモニア噴射システムの過剰なアンモニア噴射は、脱硝反応器の下流設備である空予器の閉塞を増大させ、石炭燃焼ユニットの安全な運転に深刻な危険をもたらす。

従来技術に存在する課題に対して、本考案は、システムが合理的で、方法が簡単であり、区画別に制御を行い、制御が正確で確実であり、応答速度が速く、複数回の調整が可能であり、適応性や調整幅が高い、石炭火力発電所のＳＣＲ脱硝区画のアンモニア噴射高精度制御システムを提供する。

本考案は以下の技術的解決手段によって実現される。

石炭火力発電所のＳＣＲ脱硝区画のアンモニア噴射高精度制御方法であって、
脱硝反応前の各区画のＮＯ_ｘ濃度の平均値を脱硝入口でのＮＯ_ｘ濃度とし、脱硝反応前の各区画の排煙量から総排煙量を得て、脱硝出口でのＮＯ_ｘ濃度制御値と合わせて、ＳＣＲ脱硝のアンモニア需要量を算出し、アンモニア噴射の総量について一次総量調整を行うステップと、
脱硝反応前の各区画の入口でのＮＯ_ｘ濃度と出口でのＮＯ_ｘ濃度制御値に基づいて、各区画のアンモニア需要量を算出して各区画にフィードバックし、各区画のアンモニア噴射量の一次分量調整を行うステップと、
脱硝反応前の各区画の排煙中のアンモニア濃度に基づいて、各区画のアンモニア／窒素モル比を算出して各区画にフィードバックし、各区画のアンモニア噴射量の二次分量微調整を行うステップと、
脱硝反応後の各区画の脱硝出口でのＮＯ_ｘ濃度をＮＯ_ｘ濃度制御値と比較して、各区画にフィードバックし、各区画のアンモニア噴射量の三次分量微調整を行うステップと、
脱硝反応後の各区画の脱硝出口でのＮＯ_ｘ濃度平均値とＮＯ_ｘ濃度制御値の平均値とを差分比較を行い、アンモニア噴射の総量について二次総量調整を行い、アンモニア噴射の総量を必要なアンモニア噴射量にするステップと、を含む。

好ましくは、前記アンモニア噴射の総量の一次総量調整は、
脱硝区画ごとに、原位置法によって各区画の排煙中のＮＯ_ｘ、Ｏ_２及びＮＨ_３の濃度を迅速に測定し、排煙流量計によって各区画の排煙量を迅速に測定し、
各区画のＮＯ_ｘの平均値を脱硝入口でのＮＯ_ｘ濃度Ａとし、各区画の排煙量を加算して総排煙量を得て、脱硝出口でのＮＯ_ｘ濃度制御値Ｂと合わせて、アンモニア需要量を算出してアンモニア噴射主調整弁にフィードバックし、総量調整を行う方法によって行われる。

好ましくは、前記各区画のアンモニア噴射量の一次分量調整は、
脱硝区画原位置測定システムを用いて各区画の排煙中の原窒素酸化物濃度及び脱硝出口でのＮＯ_ｘ濃度制御値Ｂを分析し、各区画の排煙量と合わせて、各区画内の脱硝アンモニア需要量を算出してアンモニア噴射区画調整弁にフィードバックし、区画調整を行う方法によって行われる。

好ましくは、前記各区画のアンモニア噴射量の二次分量微調整は、
脱硝区画原位置測定システムを用いて各区画の元の排煙中のアンモニアガス濃度を測定し、各区画のアンモニア／窒素モル比を算出し、
アンモニア／窒素モル比が１未満である場合、アンモニア需要量を微量で増加させ、アンモニア／窒素モル比が１よりも大きい場合、アンモニア需要量を微量で減少させ、アンモニア噴射区画調整弁にフィードバックし、区画の微量調整を行う方法によって行われる。

好ましくは、前記アンモニア噴射総量の二次総量調整は、
脱硝出口区画巡回測定システムを用いて各区画の排煙中の窒素酸化物を測定し、窒素酸化物平均値を算出して脱硝出口の窒素酸化物値とし、先に設定されたＮＯ_ｘ濃度制御値Ｂと差分比較を行い、アンモニア噴射主調整弁にフィードバックして微量調整を行う方法によって行われる。

好ましくは、前記各区画のアンモニア噴射量の三次分量微調整は、
各区画の脱硝出口の煙道内の脱硝出口区画巡回測定システムを用いて各区画の排煙中の窒素酸化物及びアンモニアガスを測定し、先に設定されたＮＯ_ｘ濃度制御値Ｂとそれぞれ差分比較を行い、アンモニア噴射区画調整弁にフィードバックして、区画の微量調整を行う方法によって行われる。

石炭火力発電所のＳＣＲ脱硝区画のアンモニア噴射高精度制御システムであって、
節炭器出口水平煙道内に設けられる密集型アンモニア噴射グリッド区画システムであって、アンモニア供給母管と節炭器出口水平煙道に応じて１対１で対応して配置されたアンモニア噴射グリッドと、を含み、アンモニア噴射グリッドはそれぞれ区画調整弁を介してアンモニア供給母管に接続され、アンモニア供給母管に主調整弁が設けられる密集型アンモニア噴射グリッド区画システムと、
脱硝入口煙道よりも前に順次設けられる各区画排煙量測定システム及び脱硝区画原位置法測定システムであって、前記各区画排煙量測定システムは各区画の排煙量を測定し、前記脱硝区画原位置法測定システムは各区画の原位置法によって各区画の排煙中のＮＯ_ｘ、Ｏ_２及びＮＨ_３の濃度を迅速に測定する排煙量測定システム及び脱硝区画原位置法測定システムと、
脱硝出口煙道内に設けられる脱硝出口区画巡回測定システムであって、出口煙道内の排煙中のＮＯ_ｘ、Ｏ_２及びＮＨ_３の濃度を測定するための脱硝出口区画巡回測定システムと、
入力端が各区画排煙量測定システム、脱硝区画原位置法測定システム及び脱硝出口区画巡回測定システムの出力端にそれぞれ接続され、出力端が区画調整弁及び主調整弁にそれぞれ接続される収集制御ユニットと、を含む。

好ましくは、前記密集型アンモニア噴射グリッド区画システムは節炭器出口水平煙道の幅方向において間隔を空けた複数の区画に対応してアンモニア噴射グリッドが配置されており、
前記アンモニア噴射グリッドは複数本のアンモニア噴射分岐管を含み、各アンモニア噴射分岐管には複数の噴射ヘッドが設けられ、アンモニア噴射分岐管は煙道に平行に配置され、煙道の深さ方向に沿って煙道全体にわたって順次配置されており、
各アンモニア噴射区画のアンモニア噴射分岐管の入口端は対応する区画ヘッダの分岐出口端に接続され、各区画ヘッダの入口端はアンモニア供給母管に対応するコネクタに接続され、
主調整弁はアンモニア供給母管の入口端に設けられ、区画調整弁は各アンモニア噴射区画の区画ヘッダと母管ヘッダの接続管路に設けられる。

好ましくは、前記脱硝区画原位置法測定システムはそれぞれ各区画に対応する複数の測定サンプリング管と測定サンプリング管の出力端に接続された原位置測定装置と、を含み、
各区画排煙量測定システムはそれぞれ各区画に対応する複数の排煙サンプリング管と排煙サンプリング管の出力端に接続された排煙流量計と、を含み、
測定サンプリング管及び排煙サンプリング管は同一の煙道断面にある。

好ましくは、同一の区画に対応する測定サンプリング管のサンプリングプローブと排煙サンプリング管のサンプリングプローブとは千鳥状に隣接して設けられ、煙道断面内においてサンプリング管に垂直な方向に積層して配置される。

従来技術と比べて、本考案は以下の有益な技術的効果を有する。

本考案に係る方法では、原位置測定メータを脱硝入口煙道に移すと、排煙の各区画におけるＮＯ_ｘとＯ_２及び排煙量を迅速に測定するとともに、排煙中のＮＨ_３を測定し、また、脱硝出口区画巡回測定システムによって出口排煙内中のＮＯ_ｘ、Ｏ_２及びＮＨ_３を測定することができる。収集した脱硝入口と脱硝出口での窒素酸化物及びアンモニアガスの濃度、並びに排煙量の測定値に基づいて、各主弁及び区画調整弁による窒素酸化物の目標制御値と合わせて、まず、アンモニア噴射総量を調整し、次に、各区画のアンモニア噴射分量を複数回調整し、さらに、アンモニア噴射総量を微調整する制御方法によって、アンモニア噴射調整弁を複数回修正して調整し、アンモニア噴射自動制御を迅速に追跡することによって、自動脱硝システムを安定的に運転させ、また、測定の代表性が悪いという問題を回避し、ユニットが安定的に運転しながらアンモニア噴射を正確に調整し、ユニットの安定的な脱硝の要件を満たす。

本考案に係るシステムは、本考案に係る方法に必要なハードウェア条件とリアルタイム基礎を提供し、ユニットの脱硝区画のアンモニア噴射を正確に制御することができる。アンモニア噴射グリッドを前に移動させ、密集型アンモニア噴射グリッド及びノズルを増設し、広範囲及び区画混合器を増設することによって、排煙中の窒素酸化物とアンモニアガスとの混合に有利であり、区画に対する制御及び測定のために安定的かつ確実な制御環境を確立し、正確な調整を可能にする。

さらに、各区画排煙量測定システム及び脱硝区画原位置法測定システムを同一の層に配置することで、プローブが同一の層のほぼ同じ位置で排煙流量、窒素酸化物及びアンモニアガスを収集し、収集した値が同一の領域のほぼ同じ排煙環境に対応することができ、制御の正確性及び安定性が向上する。

本考案に係る石炭火力発電所のＳＣＲ脱硝区画のアンモニア噴射高精度制御システムの概略図である。本考案の例における前記脱硝区画原位置法測定システム及び各区画排煙量測定システムの概略図である。本考案の例における前記密集型アンモニア噴射グリッド区画システムの概略図である。

以下、具体的な実施例によって本考案をさらに詳細に説明するが、これらの具体的な実施例は本考案を説明するものであり、限定するものではない。

本考案に係る石炭火力発電所のＳＣＲ脱硝区画のアンモニア噴射高精度制御方法では、原位置測定法によって各区画の入口窒素酸化物を迅速に測定し、排煙測定装置によって各区画の排煙流量を迅速に測定し、脱硝出口での窒素酸化物制御値に基づいて、各区画のアンモニア噴射量を迅速に算出して区画調整弁にフィードバックし、脱硝出口での窒素酸化物の測定数据を元の制御出口での窒素酸化物と差分比較を行い、各アンモニア噴射区画調整弁に適時にフィードバックし、アンモニア噴射量の微調整を行うことによって、脱硝におけるアンモニア噴射を正確に制御する。

本考案に係る石炭火力発電所のＳＣＲ脱硝区画のアンモニア噴射高精度制御システムでは、密集型アンモニア噴射グリッド区画システム３によって脱硝煙道を５～６個の区画に分割し、区画のそれぞれに対応するアンモニア噴射グリッドを前に移動させ、その前に広範囲の混合器２を増加しており、煙道の断面に沿って密集し、排煙をできるだけ均一に混合し、密集型アンモニア噴射グリッドから噴射されたアンモニアガスと排煙とを混合した後に、１層増設された区画混合器５によって、排煙中の窒素酸化物とアンモニアガスを均一に混合する。各区画排煙量測定システム７の排煙測定装置によって区画の排煙流量を迅速に測定し、脱硝区画原位置法測定システム８によって脱硝入口煙道内に原位置測定メータを入れて排煙中の窒素酸化物濃度及びアンモニア濃度を迅速に測定する。脱硝出口での窒素酸化物制御値に基づいて、排煙量や各区画の元の排煙窒素酸化物濃度と合わせてアンモニア需要量を迅速に算出して、区画のアンモニア噴射調整弁にフィードバックし、次に、反応前の排煙中のアンモニア含有量に基づいてアンモニア／窒素モル比を算出し、各区画のアンモニア噴射量を最適化し、各脱硝区画の出口でのＮＯ_ｘ測定値と制御値との間の差を比較し、各区画のアンモニア噴射調整弁をさらに微調整し、これによって、迅速で正確かつ最適化されたアンモニア噴射を実現する。これによって、脱硝区画のアンモニア噴射を自動的に測定して制御することが可能になり、制御が正確かつ迅速であり、所望のアンモニア噴射量を効率よくかつ正確に達成することができ、ユニットの安定的な脱硝や下流の空予器設備の正常な運転が実現される。

具体的には、図１に示すように、本考案に係るＳＣＲ脱硝区画のアンモニア噴射高精度制御システムは、排煙の流動方向に順次配置された、節炭器出口水平煙道１、混合器２、密集型アンモニア噴射グリッド区画システム３、エルボディフレクタ４、区画混合器５、脱硝入口煙道６、脱硝入口各区画排煙量測定システム７、脱硝区画原位置法測定システム８、エルボ移行デフレクタ９、エルボ天板デフレクタ１０、整流グリッド１１、脱硝反応器１２、脱硝出口煙道１３、脱硝出口区画巡回測定システム１４を含む。密集型アンモニア噴射グリッド区画システム３は、節炭器出口水平煙道１の幅方向において複数の区画が間隔を空けて分割され、各アンモニア噴射区画のアンモニア噴射グリッドは複数本のアンモニア噴射分岐管１７を含み、各アンモニア噴射分岐管１７に複数の噴射ヘッドが設けられ、アンモニア噴射分岐管１７は煙道に平行配置され、煙道の深さ方向に沿って煙道全体にわたって順次配置されており、各アンモニア噴射区画のアンモニア噴射分岐管１７の入口端は対応する区画ヘッダの分岐出口端に接続され、各区画ヘッダの入口端はアンモニア供給母管２０に対応するコネクタに接続され、アンモニア供給母管２０の入口端にはアンモニア噴射主調整弁１９が設けられ、各アンモニア噴射区画の区画ヘッダと母管ヘッダとの接続管路にはそれぞれ区画調整弁１８が設けられる。

本好適例では、煙道は５個の区画に分けられ、図２に示すように、排煙が節炭器を経て節炭器出口水平煙道１に入り、節炭器出口水平煙道１の断面に沿って広範囲に配置された混合器２によって均一に混合される。各区画に対応するアンモニア噴射グリッドを前に移動させ、節炭器出口水平煙道１に配置することによって、排煙とアンモニアガスとの混合に有利である。次に、排煙は密集型アンモニア噴射グリッド区画システム３の下の各区画のアンモニア噴射グリッドから噴射されたアンモニア・空気混合ガスと混合され、各区画の対応するエルボディフレクタ４によって案内されて、垂直煙道に入り、各区画の混合器５は混合排煙中の窒素酸化物とアンモニアガスを均一に混合し、混合排煙は脱硝入口煙道６に入り、脱硝区画原位置法測定システム８は各区画の原位置法を利用して各区画の排煙中のＮＯ_ｘ、Ｏ_２及びＮＨ_３の濃度を迅速に測定し、各区画排煙量測定システム７は排煙流量計によって各区画の排煙量を迅速に測定する。脱硝区画原位置法測定システム８は各区画の原位置法によって排煙中のＮＯ_ｘ、Ｏ_２及びＮＨ_３を測定するものであり、各区画排煙量測定システム７は各区画の排煙流量を測定するものである。排煙は脱硝入口煙道６を経て、煙道エルボディフレクタ９及びエルボディフレクタ１０によって案内されて、整流グリッド１１よりも後の脱硝反応器１２に入り、排煙中のＮＯ_ｘとアンモニアガスが触媒の作用により反応を起こし、排煙中の窒素酸化物が除去される。

図３に示すように、前記脱硝区画原位置法測定システム８は、それぞれ各区画に対応する複数の測定サンプリング管と、測定サンプリング管の出力端に接続された原位置測定装置と、を含む。各区画排煙量測定システム７は、それぞれ各区画に対応する複数の排煙サンプリング管と、排煙サンプリング管の出力端に接続された排煙流量計と、を含む。測定サンプリング管と排煙サンプリング管は同一の煙道断面にある。同一の区画に対応する測定サンプリング管のサンプリング端と排煙サンプリング管のサンプリング端とが千鳥状に配置され、煙道断面内においてサンプリング管に垂直な方向に積層して配置される。

本考案の前記方法では、脱硝区画原位置法測定システム８によって得られた各区画のＮＯ_ｘの平均値を脱硝入口でのＮＯ_ｘとし、各区画排煙量測定システム７によって得られた各区画の排煙量から総排煙量を算出し、脱硝出口でのＮＯ_ｘ濃度制御値と合わせて、アンモニア需要量を算出してアンモニア噴射の主調整弁１９にフィードバックし、アンモニア噴射総量調整を行う。また、各区画の入口でのＮＯ_ｘ濃度及び脱硝出口でのＮＯ_ｘ濃度制御値に基づいて、アンモニア需要量を算出して各アンモニア噴射の区画調整弁１８にフィードバックし、アンモニア噴射の一次分量調整を行う。また、各区画のＮＨ_３濃度を測定して、各区画のアンモニア／窒素モル比を算出して、アンモニア噴射の区画調整弁１８にフィードバックし、微調整を行い、これによって、二次分量微調整が行われる。

脱硝出口区画巡回測定システム１４は、各区画の脱硝出口でのＮＯ_ｘ平均値を算出して脱硝出口でのＮＯ_ｘとし、先に設定された脱硝出口でのＮＯ_ｘ濃度制御値と差分比較を行い、アンモニア噴射総量の二次微調整を行い、アンモニア噴射の主調整弁１９を所望のアンモニア噴射量にする。脱硝出口での各区画の脱硝出口煙道内の排煙中のＮＯ_ｘとアンモニアガスを測定し、先に設定された脱硝出口でのＮＯ_ｘ濃度制御値と差分比較を行い、各区画のアンモニア噴射の区画調整弁１８に対する微調整を持続し、これによって、三次分量微調整を実現する。これによって、このシステムはアンモニア噴射調整弁を複数回調整して、迅速に脱硝してアンモニアを正確に噴射することができ、従来の脱硝制御の遅延性や低精度を解決し、また、測定代表性が悪いという問題を回避し、ユニットが安定的に運転しながら、正確な脱硝が行われる。

本考案に係る方法は、脱硝システムの煙道内の窒素酸化物の分布均一性の課題やアンモニア噴射の正確な自動制御という問題を解決する。排煙は節炭器出口水平煙道１を経て、広範囲の混合器２によって均一に混合された後、区画の煙道に入り、区画ごとに密集型アンモニア噴射グリッドが配置されており、排煙はアンモニア噴射グリッドによってアンモニアガスと混合され、エルボディフレクタ４及び区画混合器５によって撹拌され、このとき、排煙中の窒素酸化物とアンモニアが均一に混合されている。混合された排煙は脱硝入口煙道６に入り、各区画の原位置法測定システム７は排煙中のＮＯ_ｘ、Ｏ_２及びＮＨ_３濃度を迅速に測定し、各区画の排煙測定システムは各区画の排煙量を迅速に測定し、各区画のＮＯ_ｘ平均濃度を算出して脱硝入口でのＮＯ_ｘ値とし、各区画の排煙量から総排煙量を得て、脱硝出口でのＮＯ_ｘ制御値と合わせて、アンモニアの総消費量を得て、アンモニア噴射主調整弁にフィードバックして、総量調整を行う。脱硝出口でのＮＯ_ｘ制御値に基づいて、各区画のアンモニア需要量を算出して区画調整弁１８にフィードバックし、一次分量調整を行う。区画の排煙中のアンモニア濃度を測定して、各区画のアンモニア／窒素モル比を算出し、アンモニア噴射の区画調整弁１８にフィードバックして微調整を行い、これによって、二次分量微調整を実現し、さらに各区画調整弁のアンモニア噴射量を最適化させる。排煙は脱硝入口煙道６を経て、エルボ移行デフレクタ９、エルボ天板デフレクタ１０及び整流グリッド１１によって案内されて、脱硝反応器１２に入り、ＮＯ_ｘとアンモニアガスが触媒の作用により反応を起こし、次に排煙は脱硝出口煙道１３に入る。脱硝出口区画巡回測定システム１４の作用によって、各区画中のＮＯ_ｘ及びアンモニアの逃げ量を得て、各区画の脱硝出口でのＮＯ_ｘ平均値を算出して脱硝出口でのＮＯ_ｘとし、先に設定された制御値と差分比較を行い、二次微調整を行い、アンモニア噴射の主調整弁１９を所望のアンモニア噴射量にする。次に、各区画のＮＯ_ｘ測定値とＮＯ_ｘ制御値を比較して、さらに各区画のアンモニア噴射調整弁にフィードバックして微調整を行い、再調整をして、これによって、三次分量微調整が行われる。

ここでは、前記アンモニア噴射の総量の一次総量調整は、
脱硝区画ごとに、原位置法によって各区画の排煙中のＮＯ_ｘ／Ｏ_２及びＮＨ_３を迅速に測定し、排煙流量計によって各区画の排煙量を迅速に測定し、
各区画のＮＯ_ｘの平均値を脱硝入口でのＮＯ_ｘ濃度Ａとし、各区画の排煙量を加算して総排煙量を得て、脱硝出口でのＮＯ_ｘ濃度制御値Ｂと合わせて、アンモニア需要量を算出してアンモニア噴射主調整弁にフィードバックし、総量調整を行う方法によって行われる。

前記各区画のアンモニア噴射量の一次分量調整は、
脱硝区画原位置法測定システム８を用いて各区画の排煙中の原窒素酸化物濃度及び脱硝出口でのＮＯ_ｘ濃度制御値Ｂを分析し、各区画の排煙量と合わせて、各区画内の脱硝アンモニア需要量を算出してアンモニア噴射区画調整弁にフィードバックし、区画調整を行う方法によって行われる。

前記各区画のアンモニア噴射量の二次分量微調整は、
脱硝区画原位置法測定システム８を用いて各区画の元の排煙中のアンモニアガス濃度を測定し、各区画のアンモニア／窒素モル比を算出し、
アンモニア／窒素モル比が１未満である場合、アンモニア需要量を微量で増加させ、アンモニア／窒素モル比が１よりも大きい場合、アンモニア需要量を微量で減少させ、アンモニア噴射区画調整弁にフィードバックし、区画の微量調整を行う方法によって行われる。

前記アンモニア噴射総量の二次総量調整は、
脱硝出口区画巡回測定システム１４を用いて各区画の排煙中の窒素酸化物を測定し、窒素酸化物平均値を算出して脱硝出口の窒素酸化物値とし、先に設定されたＮＯ_ｘ濃度制御値Ｂと差分比較を行い、アンモニア噴射主調整弁にフィードバックして微量調整を行う方法によって行われる。

前記各区画のアンモニア噴射量の三次分量微調整は、
各区画の脱硝出口の煙道内の脱硝出口区画巡回測定システム１４を用いて各区画の排煙中の窒素酸化物及びアンモニアガスを測定し、先に設定されたＮＯ_ｘ濃度制御値Ｂとそれぞれ差分比較を行い、アンモニア噴射区画調整弁にフィードバックして、区画の微量調整を行う方法によって行われる。

１節炭器出口水平煙道
２混合器
３密集型アンモニア噴射グリッド区画システム
４エルボディフレクタ
５区画混合器
６脱硝入口煙道
７各区画排煙量測定システム
８脱硝区画原位置法測定システム
９エルボ移行デフレクタ
１０エルボ天板デフレクタ
１１整流グリッド
１２脱硝反応器
１３脱硝出口煙道
１４脱硝出口区画巡回測定システム
１５出口サンプリングプローブ
１６アンモニア噴射グリッドノズル
１７アンモニア噴射分岐管
１８区画調整弁
１９主調整弁
２０アンモニア供給母管
２１手動弁

Claims

石炭火力発電所のＳＣＲ脱硝区画のアンモニア噴射高精度制御システムであって、
節炭器出口水平煙道（１）内に設けられる密集型アンモニア噴射グリッド区画システム（３）であって、アンモニア供給母管（２０）と節炭器出口水平煙道（１）に応じて１対１で対応して配置されたアンモニア噴射グリッドと、を含み、アンモニア噴射グリッドはそれぞれ区画調整弁（１８）を介してアンモニア供給母管（２０）に接続され、アンモニア供給母管（２０）に主調整弁（１９）が設けられる密集型アンモニア噴射グリッド区画システム（３）と、
脱硝入口煙道（６）よりも前に順次設けられる各区画排煙量測定システム（７）及び脱硝区画原位置法測定システム（８）であって、前記各区画排煙量測定システム（７）は各区画の排煙量を測定するために使用され、前記脱硝区画原位置法測定システム（８）は各区画の原位置法によって各区画の排煙中のＮＯ_ｘ、Ｏ_２及びＮＨ_３の濃度を迅速に測定するために使用される排煙量測定システム（７）及び脱硝区画原位置法測定システム（８）と、
脱硝出口煙道（１３）内に設けられる脱硝出口区画巡回測定システム（１４）であって、出口煙道内の排煙中のＮＯ_ｘ、Ｏ_２及びＮＨ_３の濃度を測定するための脱硝出口区画巡回測定システム（１４）と、
入力端が各区画排煙量測定システム（７）、脱硝区画原位置法測定システム（８）及び脱硝出口区画巡回測定システム（１４）の出力端にそれぞれ接続され、出力端が区画調整弁（１８）及び主調整弁（１９）にそれぞれ接続される収集制御ユニットと、を含むことを特徴とする石炭火力発電所のＳＣＲ脱硝区画のアンモニア噴射高精度制御システム。
前記密集型アンモニア噴射グリッド区画システム（３）は節炭器出口水平煙道（１）の幅方向において間隔を空けた複数の区画に対応してアンモニア噴射グリッドが配置されており、
前記アンモニア噴射グリッドは複数本のアンモニア噴射分岐管（１７）を含み、各アンモニア噴射分岐管（１７）には複数の噴射ヘッドが設けられ、アンモニア噴射分岐管（１７）は煙道に平行に配置され、煙道の深さ方向に沿って煙道全体にわたって順次配置されており、
各アンモニア噴射区画のアンモニア噴射分岐管（１７）の入口端は対応する区画ヘッダの分岐出口端に接続され、各区画ヘッダの入口端はアンモニア供給母管（２０）に対応するコネクタに接続され、
主調整弁（１９）はアンモニア供給母管（２０）の入口端に設けられ、区画調整弁（１８）は各アンモニア噴射区画の区画ヘッダと母管ヘッダの接続管路に設けられることを特徴とする請求項１に記載の石炭火力発電所のＳＣＲ脱硝区画のアンモニア噴射高精度制御システム。
前記脱硝区画原位置法測定システム（８）はそれぞれ各区画に対応する複数の測定サンプリング管と測定サンプリング管の出力端に接続された原位置測定装置と、を含み、
各区画排煙量測定システム（７）はそれぞれ各区画に対応する複数の排煙サンプリング管と排煙サンプリング管の出力端に接続された排煙流量計と、を含み、
測定サンプリング管及び排煙サンプリング管は同一の煙道断面にあることを特徴とする請求項１に記載の石炭火力発電所のＳＣＲ脱硝区画のアンモニア噴射高精度制御システム。
同一の区画に対応する測定サンプリング管のサンプリングプローブと排煙サンプリング管のサンプリングプローブとは千鳥状に隣接して設けられ、煙道断面内においてサンプリング管に垂直な方向に積層して配置されることを特徴とする請求項１に記載の石炭火力発電所のＳＣＲ脱硝区画のアンモニア噴射高精度制御システム。