JP3915142B2

JP3915142B2 - 脱硝装置のアンモニア注入量制御方法及び装置

Info

Publication number: JP3915142B2
Application number: JP19366896A
Authority: JP
Inventors: 繁一古川
Original assignee: 石川島播磨重工業株式会社
Priority date: 1996-07-23
Filing date: 1996-07-23
Publication date: 2007-05-16
Anticipated expiration: 2016-07-23
Also published as: JPH1033946A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、脱硝装置のアンモニア注入量制御方法及び装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、蒸気ボイラやガスタービン等から排出される排ガス中には、窒素酸化物（ＮＯx）が含まれているため、このようなＮＯxは脱硝装置によって除去する必要がある。
【０００３】
図６は従来の脱硝装置の一例を表わすものであって、１は蒸気ボイラから排出される排ガスが流通するダクト１ｂに対してガスタービンから排出される排ガスが流通するダクト１ａを接続し、両方の排ガスが合流して流通するダクト、２は前記ダクト１途中に設けられ且つ内部に触媒が充填された脱硝装置、３ａは前記ダクト１ａ内を流れる排ガス流量４ａ（単位は［Ｎｍ³／ｈ］）を検出する流量計、３ｂは前記ダクト１ｂ内を流れる排ガス流量４ｂ（単位は［Ｎｍ³／ｈ］）を検出する流量計、５ａは前記ダクト１ａ内を流れる排ガス中に含まれる入口ＮＯx濃度６ａ（単位は［ｐｐｍ］）を検出する入口ＮＯx濃度計、５ｂは前記ダクト１ｂ内を流れる排ガス中に含まれる入口ＮＯx濃度６ｂ（単位は［ｐｐｍ］）を検出する入口ＮＯx濃度計、７は前記脱硝装置２を通過した排ガス中に含まれる出口ＮＯx濃度８（単位は［ｐｐｍ］）を検出する出口ＮＯx濃度計、９は前記脱硝装置２の入側にアンモニア（ＮＨ₃）を注入するためのアンモニア注入管、１０はアンモニア注入管９途中に設けられた流量調整弁、１１はアンモニア注入管９からダクト１内へ注入される実際アンモニア注入量１２（単位は［ｋｇ／ｈ］）を検出するアンモニア計、１３は流量計３ａ，３ｂで検出された排ガス流量４ａ，４ｂと入口ＮＯx濃度計５ａ，５ｂで検出された入口ＮＯx濃度６ａ，６ｂと出口ＮＯx濃度計７で検出された出口ＮＯx濃度８とアンモニア計１１で検出された実際アンモニア注入量１２とに基づき流量調整弁１０へ開度指令１４を出力する制御器である。
【０００４】
前記制御器１３は、図７に示される如く、流量計３ａ，３ｂで検出された排ガス流量４ａ，４ｂの和を求め、総排ガス流量２８を出力する加算器２７と、
入口ＮＯx濃度計５ａ，５ｂで検出された入口ＮＯx濃度６ａ，６ｂの和を求め、総入口ＮＯx濃度３０を出力する加算器２９と、
前記加算器２７から出力される総排ガス流量２８と加算器２９から出力される総入口ＮＯx濃度３０とに基づき、次式
［数１］
必要アンモニア注入量［ｋｇ／ｈ］
＝κ×総排ガス流量［Ｎｍ³／ｈ］×総入口ＮＯx濃度［ｐｐｍ］×モル比
（但し、κは比例定数）
から必要アンモニア注入量１６を求めて出力する演算器１５と、
出口ＮＯx濃度計７で検出された出口ＮＯx濃度８と、予め設定された出口ＮＯx濃度設定値１７との差を求め、出口ＮＯx濃度偏差１９を出力する減算器１８と、
該減算器１８から出力される出口ＮＯx濃度偏差１９を積分処理して信号２１を出力する積分調節器２０と、
該積分調節器２０から出力される信号２１を前記演算器１５から出力される必要アンモニア注入量１６に加え、補正アンモニア注入量２３を出力する加算器２２と、
該加算器２２から出力される補正アンモニア注入量２３と、アンモニア計１１で検出された実際アンモニア注入量１２との差を求め、アンモニア注入量偏差２５を出力する減算器２４と、
該減算器２４から出力されるアンモニア注入量偏差２５を比例積分処理して流量調整弁１０へ開度指令１４を出力する比例積分調節器２６と
を備えてなる構成を有している。
【０００５】
図６及び図７に示される如き脱硝装置２においては、アンモニア注入管９からダクト１内へアンモニアを注入し、脱硝装置２内の触媒によって排ガス中に含まれるＮＯxを還元することにより、排出されるＮＯxを抑制するようになっているが、このとき、アンモニアの注入量に関しては、次のような手順で制御が行われる。
【０００６】
即ち、流量計３ａ，３ｂで検出された排ガス流量４ａ，４ｂは、制御器１３へ入力され、該制御器１３の加算器２７において前記排ガス流量４ａ，４ｂの和が求められ、総排ガス流量２８が演算器１５へ出力され、入口ＮＯx濃度計５ａ，５ｂで検出された入口ＮＯx濃度６ａ，６ｂの和が加算器２９において求められ、総入口ＮＯx濃度３０が演算器１５へ出力され、該演算器１５において前記［数１］の式から必要アンモニア注入量１６が求められて加算器２２へ出力され、出口ＮＯx濃度計７で検出された出口ＮＯx濃度８と、予め設定された出口ＮＯx濃度設定値１７との差が減算器１８において求められ、出口ＮＯx濃度偏差１９が積分調節器２０へ出力され、該積分調節器２０から出力される信号２１が加算器２２において前記演算器１５から出力される必要アンモニア注入量１６に加えられ、補正アンモニア注入量２３が減算器２４へ出力され、該減算器２４において、加算器２２から出力される補正アンモニア注入量２３と、アンモニア計１１で検出された実際アンモニア注入量１２との差が求められ、アンモニア注入量偏差２５が比例積分調節器２６へ出力され、該比例積分調節器２６において減算器２４から出力されるアンモニア注入量偏差２５が比例積分処理されて流量調整弁１０へ開度指令１４が出力され、該開度指令１４に基づいて流量調整弁１０の開度が調整され、出口ＮＯx濃度８が出口ＮＯx濃度設定値１７以下となるよう、アンモニア注入管９からダクト１内へ所要量のアンモニアが注入される。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、前述の如く、蒸気ボイラから排出される排ガスが流通するダクト１ｂに対してガスタービンから排出される排ガスが流通するダクト１ａを接続し、両方の排ガスをダクト１に合流させて脱硝装置２へ導入する場合、脱硝装置２へ流入する排ガスの状態（排ガス中のＮＯxの濃度や排ガス流量）がダクト１内の特に上部と下部において均等になりにくくなり、出口ＮＯx濃度８が出口ＮＯx濃度設定値１７以下となっていても、脱硝装置２の実際の出口ＮＯx濃度がダクト１内において均等にならず、部分的に出口ＮＯx濃度設定値１７を上回る箇所が存在することがあった。
【０００８】
本発明は、斯かる実情に鑑み、簡単な構成により、脱硝装置の実際の出口ＮＯx濃度をダクト内において均等化し得、出口ＮＯx濃度設定値以下に保持し得る脱硝装置のアンモニア注入量制御方法及び装置を提供しようとするものである。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
本発明は、蒸気ボイラからの排ガスが流通するダクト１ｂに対してガスタービンからの排ガスが流通するダクト１ａを接続し、両方の排ガスをダクト１に合流させて脱硝装置２へ導入する脱硝装置のアンモニア注入量制御方法であって、
ダクト１ａ，１ｂ内を流れる排ガス流量４ａ，４ｂと排ガス中に含まれる入口ＮＯ x 濃度６ａ，６ｂとを検出し、脱硝装置２の出口側におけるダクト１の深さ方向上下部における排ガス中に含まれる出口ＮＯ x 濃度８ａ，８ｂを検出し、脱硝装置２の入口側におけるダクト１の深さ方向上下部においてアンモニア注入管９ａ，９ｂから注入される実際アンモニア注入量１２を検出し、前記排ガス流量４ａ，４ｂの和である総排ガス流量２８と前記入口ＮＯ x 濃度６ａ，６ｂの和である総入口ＮＯ x 濃度３０とに基づき必要アンモニア注入量１６を求め、前記出口ＮＯ x 濃度８ａ，８ｂの平均値５２から出口ＮＯ x 濃度設定値１７を差し引いた出口ＮＯ x 濃度偏差１９と前記必要アンモニア注入量１６とから補正アンモニア注入量２３を求め、該補正アンモニア注入量２３と実際アンモニア注入量１２とのアンモニア注入量偏差３２からアンモニア注入管９ａ，９ｂの流量調整弁１０ａ，１０ｂの基本開度指令３４を求めると共に、ガスタービンの排ガス流量４ａから求めた流量調整弁１０ａ，１０ｂの開度補正ゲイン３６，３８と、出口ＮＯx濃度８ａ，８ｂの出口ＮＯx濃度差４０に基づく出口ＮＯx濃度差修正値４２から出口ＮＯx濃度差４０がなくなるよう求めた流量調整弁１０ａ，１０ｂの開度補正ゲイン４４とから最終開度補正ゲイン４６，４８を求め、前記基本開度指令３４に最終開度補正ゲイン４６，４８を掛けて得られる開度指令１４ａ，１４ｂに応じて流量調整弁１０ａ，１０ｂの開度を調整することにより、前記ダクト１の深さ方向上下部におけるアンモニアの注入量を制御することを特徴とする脱硝装置のアンモニア注入量制御方法にかかるものである。
【００１０】
又、本発明は、蒸気ボイラからの排ガスが流通するダクト１ｂに対してガスタービンからの排ガスが流通するダクト１ａを接続し、両方の排ガスをダクト１に合流させて脱硝装置２へ導入する脱硝装置のアンモニア注入量制御装置であって、
ダクト１ａ，１ｂ内を流れる排ガス流量４ａ，４ｂを検出する流量計３ａ，３ｂと、
ダクト１ａ，１ｂ内の排ガス中に含まれる入口ＮＯ x 濃度６ａ，６ｂを検出する入口ＮＯx濃度計５ａ，５ｂと、
脱硝装置２の出口側におけるダクト１の深さ方向上下部における排ガス中に含まれる出口ＮＯ x 濃度８ａ，８ｂを検出する出口ＮＯx濃度計７ａ，７ｂと、
脱硝装置２の入口側におけるダクト１の深さ方向上下部においてアンモニアを注入するためのアンモニア注入管９ａ，９ｂと、
各アンモニア注入管９ａ，９ｂ途中に設けられた流量調整弁１０ａ，１０ｂと、
各アンモニア注入管９ａ，９ｂからダクト１内へ注入される実際アンモニア注入量１２を検出するアンモニア計１１と、
前記流量計３ａ，３ｂで検出された排ガス流量４ａ，４ｂの和である総排ガス流量２８と前記入口ＮＯ x 濃度計５ａ，５ｂで検出された入口ＮＯ x 濃度６ａ，６ｂの和である総入口ＮＯ x 濃度３０とに基づき必要アンモニア注入量１６を求め、前記出口ＮＯ x 濃度計７ａ，７ｂで検出された出口ＮＯ x 濃度８ａ，８ｂの平均値５２から出口ＮＯ x 濃度設定値１７を差し引いた出口ＮＯ x 濃度偏差１９と前記必要アンモニア注入量１６とから補正アンモニア注入量２３を求め、該補正アンモニア注入量２３と前記アンモニア計１１で検出された実際アンモニア注入量１２とのアンモニア注入量偏差３２から流量調整弁１０ａ，１０ｂの基本開度指令３４を求めると共に、ガスタービンの排ガス流量４ａから求めた流量調整弁１０ａ，１０ｂの開度補正ゲイン３６，３８と、出口ＮＯx濃度８ａ，８ｂの出口ＮＯx濃度差４０に基づく出口ＮＯx濃度差修正値４２から出口ＮＯx濃度差４０がなくなるよう求めた流量調整弁１０ａ，１０ｂの開度補正ゲイン４４とから最終開度補正ゲイン４６，４８を求め、前記基本開度指令３４に最終開度補正ゲイン４６，４８を掛けて得られる開度指令１４ａ，１４ｂを流量調整弁１０ａ，１０ｂへ出力する制御器１３と
を備えたことを特徴とする脱硝装置のアンモニア注入量制御装置にかかるものである。
【００１１】
上記手段によれば、以下のような作用が得られる。
【００１２】
本発明の脱硝装置のアンモニア注入量制御方法においては、ダクト１ａ，１ｂ内を流れる排ガス流量４ａ，４ｂと排ガス中に含まれる入口ＮＯ x 濃度６ａ，６ｂとが検出され、脱硝装置２の出口側におけるダクト１の深さ方向上下部における出口ＮＯx濃度８ａ，８ｂが検出され、脱硝装置２の入口側におけるダクト１の深さ方向上下部においてアンモニア注入管９ａ，９ｂから注入される実際アンモニア注入量１２が検出され、前記排ガス流量４ａ，４ｂの和である総排ガス流量２８と前記入口ＮＯ x 濃度６ａ，６ｂの和である総入口ＮＯ x 濃度３０とに基づき必要アンモニア注入量１６が求められ、前記出口ＮＯ x 濃度８ａ，８ｂの平均値５２から出口ＮＯ x 濃度設定値１７を差し引いた出口ＮＯ x 濃度偏差１９と前記必要アンモニア注入量１６とから補正アンモニア注入量２３が求められ、該補正アンモニア注入量２３と実際アンモニア注入量１２とのアンモニア注入量偏差３２からアンモニア注入管９ａ，９ｂの流量調整弁１０ａ，１０ｂの基本開度指令３４が求められると共に、ガスタービンの排ガス流量４ａから求めた流量調整弁１０ａ，１０ｂの開度補正ゲイン３６，３８と、出口ＮＯx濃度８ａ，８ｂの出口ＮＯx濃度差４０に基づく出口ＮＯx濃度差修正値４２から出口ＮＯx濃度差４０がなくなるよう求めた流量調整弁１０ａ，１０ｂの開度補正ゲイン４４とから最終開度補正ゲイン４６，４８が求められ、前記基本開度指令３４に最終開度補正ゲイン４６，４８を掛けて得られる開度指令１４ａ，１４ｂに応じて流量調整弁１０ａ，１０ｂの開度を調整することにより、前記ダクト１の深さ方向上下部におけるアンモニアの注入量が制御される。
【００１３】
又、本発明の脱硝装置のアンモニア注入量制御装置においては、流量計３ａ，３ｂで検出された排ガス流量４ａ，４ｂの和である総排ガス流量２８と前記入口ＮＯ x 濃度計５ａ，５ｂで検出された入口ＮＯ x 濃度６ａ，６ｂの和である総入口ＮＯ x 濃度３０とに基づき、制御器１３において、必要アンモニア注入量１６が求められ、前記出口ＮＯ x 濃度計７ａ，７ｂで検出された出口ＮＯ x 濃度８ａ，８ｂの平均値５２から出口ＮＯ x 濃度設定値１７を差し引いた出口ＮＯ x 濃度偏差１９と前記必要アンモニア注入量１６とから補正アンモニア注入量２３が求められ、該補正アンモニア注入量２３と前記アンモニア計１１で検出された実際アンモニア注入量１２とのアンモニア注入量偏差３２から流量調整弁１０ａ，１０ｂの基本開度指令３４が求められると共に、ガスタービンの排ガス流量４ａから求めた流量調整弁１０ａ，１０ｂの開度補正ゲイン３６，３８と、出口ＮＯx濃度８ａ，８ｂの出口ＮＯx濃度差４０に基づく出口ＮＯx濃度差修正値４２から出口ＮＯx濃度差４０がなくなるよう求めた流量調整弁１０ａ，１０ｂの開度補正ゲイン４４とから最終開度補正ゲイン４６，４８が求められ、前記基本開度指令３４に最終開度補正ゲイン４６，４８を掛けて得られる開度指令１４ａ，１４ｂが流量調整弁１０ａ，１０ｂへ出力され、該開度指令１４ａ，１４ｂに基づいて流量調整弁１０ａ，１０ｂの開度が調整され、アンモニア注入管９ａ，９ｂからダクト１内へ所要量のアンモニアが注入される。
【００１４】
この結果、蒸気ボイラから排出される排ガスが流通するダクト１ｂに対してガスタービンから排出される排ガスが流通するダクト１ａを接続し、両方の排ガスをダクト１に合流させて脱硝装置２へ導入する場合、脱硝装置２へ流入する排ガスの状態がダクト１内の特に上部と下部において均等になりにくくなっていても、脱硝装置２の実際の出口ＮＯx濃度８ａ，８ｂがダクト１内において均等になり、部分的に出口ＮＯx濃度設定値を上回るようなことがなくなる。
【００１５】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図示例と共に説明する。
【００１６】
図１〜図５は本発明を実施する形態の一例であって、図中、図６及び図７と同一の符号を付した部分は同一物を表わしており、脱硝装置２の出口側におけるダクト１の深さ方向上下部にそれぞれ、脱硝装置２を通過した排ガス中に含まれる出口ＮＯx濃度８ａ（単位は［ｐｐｍ］）を検出する出口ＮＯx濃度計７ａと、脱硝装置２を通過した排ガス中に含まれる出口ＮＯx濃度８ｂ（単位は［ｐｐｍ］）を検出する出口ＮＯx濃度計７ｂとを配設し、脱硝装置２の入口側におけるダクト１の深さ方向上、下部にそれぞれ、アンモニア（ＮＨ₃）を注入するためのアンモニア注入管９から分岐させたアンモニア注入管９ａ，９ｂを配設し、各アンモニア注入管９ａ，９ｂ途中に、流量調整弁１０ａ，１０ｂを設け、更に、前記流量計３ａ，３ｂで検出された排ガス流量４ａ，４ｂと入口ＮＯx濃度計５ａ，５ｂで検出された入口ＮＯx濃度６ａ，６ｂと出口ＮＯx濃度計７ａ，７ｂで検出された出口ＮＯx濃度８ａ，８ｂとアンモニア計１１で検出された実際アンモニア注入量１２とに基づき流量調整弁１０ａ，１０ｂへ開度指令１４ａ，１４ｂを出力する制御器１３を設ける。
【００１７】
前記制御器１３は、図２に示す如く、流量計３ａ，３ｂで検出された排ガス流量４ａ，４ｂの和を求め、総排ガス流量２８を出力する加算器２７と、
入口ＮＯx濃度計５ａ，５ｂで検出された入口ＮＯx濃度６ａ，６ｂの和を求め、総入口ＮＯx濃度３０を出力する加算器２９と、
前記加算器２７から出力される総排ガス流量２８と加算器２９から出力される総入口ＮＯx濃度３０とに基づき、［数１］の式から必要アンモニア注入量１６を求めて出力する演算器１５と、
出口ＮＯx濃度計７ａ，７ｂで検出された出口ＮＯx濃度８ａ，８ｂの平均値５２を求めて出力する演算器５１と、
該演算器５１で求められた平均値５２と、予め設定された出口ＮＯx濃度設定値１７との差を求め、出口ＮＯx濃度偏差１９を出力する減算器１８と、
該減算器１８から出力される出口ＮＯx濃度偏差１９を積分処理して信号２１を出力する積分調節器２０と、
該積分調節器２０から出力される信号２１を前記演算器１５から出力される必要アンモニア注入量１６に加え、補正アンモニア注入量２３を出力する加算器２２と、
該加算器２２から出力される補正アンモニア注入量２３と、アンモニア計１１で検出された実際アンモニア注入量１２との差を求め、アンモニア注入量偏差３２を出力する減算器３１と、
該減算器３１から出力されるアンモニア注入量偏差３２を比例積分処理して流量調整弁１０ａ，１０ｂの基本開度指令３４を出力する比例積分調節器３３と、
前記流量計３ａで検出されたガスタービンの排ガス流量４ａに基づき流量調整弁１０ａの開度補正ゲイン３６を出力する関数発生器３５と、
前記流量計３ａで検出されたガスタービンの排ガス流量４ａに基づき流量調整弁１０ｂの開度補正ゲイン３８を出力する関数発生器３７と、
出口ＮＯx濃度計７ａ，７ｂで検出された出口ＮＯx濃度８ａ，８ｂの差を求め、出口ＮＯx濃度差４０を出力する減算器３９と、
該減算器３９から出力される出口ＮＯx濃度差４０に基づき出口ＮＯx濃度差修正値４２を出力する関数発生器４１と、
該関数発生器４１から出力される出口ＮＯx濃度差修正値４２を積分処理して出口ＮＯx濃度差４０がなくなるよう流量調整弁１０ａ，１０ｂの開度補正ゲイン４４を出力する積分調節器４３と、
前記関数発生器３５から出力される開度補正ゲイン３６に前記積分調節器４３から出力される流量調整弁１０ａ，１０ｂの開度補正ゲイン４４を加え、最終開度補正ゲイン４６を出力する加算器４５と、
前記関数発生器３７から出力される開度補正ゲイン３８に前記積分調節器４３から出力される流量調整弁１０ａ，１０ｂの開度補正ゲイン４４を符号を反転させて加え、最終開度補正ゲイン４８を出力する加算器４７と、
前記比例積分調節器３３から出力される基本開度指令３４に対し前記加算器４５から出力される最終開度補正ゲイン４６を掛け、開度指令１４ａを流量調整弁１０ａへ出力する乗算器４９と、
前記比例積分調節器３３から出力される基本開度指令３４に対し前記加算器４７から出力される最終開度補正ゲイン４８を掛け、開度指令１４ｂを流量調整弁１０ｂへ出力する乗算器５０と
を備えてなる構成を有している。
【００１８】
尚、前記関数発生器３５には、図３に示すような関数Ｆ₁（ｘ）が入力されており、該関数Ｆ₁（ｘ）は、ガスタービンの排ガス流量４ａの増減に対し略比例させて流量調整弁１０ａの開度補正ゲイン３６を増減させることを表わしており、又、前記関数発生器３７には、図４に示すような関数Ｆ₂（ｘ）が入力されており、該関数Ｆ₂（ｘ）は、ガスタービンの排ガス流量４ａの増減に対し略反比例させて流量調整弁１０ｂの開度補正ゲイン３８を増減させることを表わしている。これは、蒸気ボイラから排出される排ガスが流通するダクト１ｂに対してガスタービンから排出される排ガスが流通するダクト１ａを接続し、両方の排ガスをダクト１に合流させて脱硝装置２へ導入する場合、図１に示す如く、ガスタービンからの排ガスは、ダクト１ａからダクト１の下部に回り込むため、ガスタービンの排ガス流量４ａが増加した際には、流量調整弁１０ａの開度を大きくし、且つ流量調整弁１０ｂの開度を小さくすればよいことが、実験結果より明らかになったためである。
【００１９】
更に又、前記関数発生器４１には、図５に示すような関数Ｆ₃（ｘ）が入力されており、該関数Ｆ₃（ｘ）は、出口ＮＯx濃度差４０がある範囲内に収まっている場合には、出口ＮＯx濃度差修正値４２をゼロとして、流量調整弁１０ａ，１０ｂの開度補正ゲイン４４を保持し、前記出口ＮＯx濃度差４０がある範囲を越えた場合に、該出口ＮＯx濃度差４０の増減に対し出口ＮＯx濃度差修正値４２を上限と下限を定めその範囲内で増減させて出力することにより、流量調整弁１０ａ，１０ｂの開度補正ゲイン４４を、上限と下限を定めその範囲内で増減させて出力することを表わしている。
【００２０】
次に、上記図示例の作動を説明する。
【００２１】
流量計３ａ，３ｂで検出された排ガス流量４ａ，４ｂは、制御器１３へ入力され、該制御器１３の加算器２７において前記排ガス流量４ａ，４ｂの和が求められ、総排ガス流量２８が演算器１５へ出力され、入口ＮＯx濃度計５ａ，５ｂで検出された入口ＮＯx濃度６ａ，６ｂの和が加算器２９において求められ、総入口ＮＯx濃度３０が演算器１５へ出力され、該演算器１５において前記［数１］の式から必要アンモニア注入量１６が求められて加算器２２へ出力され、出口ＮＯx濃度計７ａ，７ｂで検出された出口ＮＯx濃度８ａ，８ｂの平均値５２が演算器５１において求められて減算器１８へ出力され、該減算器１８において前記演算器５１で求められた平均値５２と、予め設定された出口ＮＯx濃度設定値１７との差が求められ、出口ＮＯx濃度偏差１９が積分調節器２０へ出力され、該積分調節器２０から出力される信号２１が加算器２２において前記演算器１５から出力される必要アンモニア注入量１６に加えられ、補正アンモニア注入量２３が減算器３１へ出力され、該減算器３１において前記加算器２２から出力される補正アンモニア注入量２３と、アンモニア計１１で検出された実際アンモニア注入量１２との差が求められ、アンモニア注入量偏差３２が比例積分調節器３３へ出力され、該比例積分調節器３３において前記減算器３１から出力されるアンモニア注入量偏差３２が比例積分処理されて流量調整弁１０ａ，１０ｂの基本開度指令３４が乗算器４９と乗算器５０へ出力される。
【００２２】
又、関数発生器３５において前記流量計３ａで検出されたガスタービンの排ガス流量４ａに基づき流量調整弁１０ａの開度補正ゲイン３６が加算器４５へ出力され、且つ関数発生器３７において前記流量計３ａで検出されたガスタービンの排ガス流量４ａに基づき流量調整弁１０ｂの開度補正ゲイン３８が加算器４７へ出力される一方、出口ＮＯx濃度計７ａ，７ｂで検出された出口ＮＯx濃度８ａ，８ｂの差が減算器３９において求められ、出口ＮＯx濃度差４０が関数発生器４１へ出力され、該関数発生器４１において前記減算器３９から出力される出口ＮＯx濃度差４０に基づき出口ＮＯx濃度差修正値４２が積分調節器４３へ出力され、該積分調節器４３において前記関数発生器４１から出力される出口ＮＯx濃度差修正値４２が積分処理されて出口ＮＯx濃度差４０がなくなるように流量調整弁１０ａ，１０ｂの開度補正ゲイン４４が前記加算器４５と加算器４７へ出力され、該加算器４５において前記関数発生器３５から出力される開度補正ゲイン３６に前記積分調節器４３から出力される流量調整弁１０ａ，１０ｂの開度補正ゲイン４４が加えられ、最終開度補正ゲイン４６が前記乗算器４９へ出力されると共に、前記加算器４７において前記関数発生器３７から出力される開度補正ゲイン３８に前記積分調節器４３から出力される流量調整弁１０ａ，１０ｂの開度補正ゲイン４４が符号を反転させて加えられ、最終開度補正ゲイン４８が前記乗算器５０へ出力され、前記乗算器４９において前記比例積分調節器３３から出力される基本開度指令３４に対し前記加算器４５から出力される最終開度補正ゲイン４６が掛けられ、開度指令１４ａが流量調整弁１０ａへ出力され、該開度指令１４ａに基づいて流量調整弁１０ａの開度が調整され、アンモニア注入管９ａからダクト１内へ所要量のアンモニアが注入され、且つ前記乗算器５０において前記比例積分調節器３３から出力される基本開度指令３４に対し前記加算器４７から出力される最終開度補正ゲイン４８が掛けられ、開度指令１４ｂが流量調整弁１０ｂへ出力され、該開度指令１４ｂに基づいて流量調整弁１０ｂの開度が調整され、アンモニア注入管９ａからダクト１内へ所要量のアンモニアが注入される。
【００２３】
この結果、蒸気ボイラから排出される排ガスが流通するダクト１ｂに対してガスタービンから排出される排ガスが流通するダクト１ａを接続し、両方の排ガスをダクト１に合流させて脱硝装置２へ導入する場合、脱硝装置２へ流入する排ガスの状態（排ガス中のＮＯxの濃度や排ガス流量）がダクト１内の特に上部と下部において均等になりにくくなっていても、脱硝装置２の実際の出口ＮＯx濃度８ａ，８ｂがダクト１内において均等になり、部分的に出口ＮＯx濃度設定値を上回るようなことがなくなる。
【００２４】
こうして、簡単な構成により、脱硝装置２の実際の出口ＮＯx濃度８ａ，８ｂをダクト１内において均等化し得、出口ＮＯx濃度設定値以下に保持し得る。
【００２５】
尚、本発明の脱硝装置のアンモニア注入量制御方法及び装置は、上述の図示例にのみ限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々変更を加え得ることは勿論である。
【００２６】
【発明の効果】
以上、説明したように本発明の脱硝装置のアンモニア注入量制御方法及び装置によれば、簡単な構成により、脱硝装置２の実際の出口ＮＯx濃度８ａ，８ｂをダクト１内において均等化し得、出口ＮＯx濃度設定値以下に保持し得るという優れた効果を奏し得る。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明を実施する形態の一例の概要構成図である。
【図２】本発明を実施する形態の一例における制御器の詳細を表わすブロック図である。
【図３】図２に示される関数発生器３５に設定されている関数Ｆ₁（ｘ）を表わす線図である。
【図４】図２に示される関数発生器３７に設定されている関数Ｆ₂（ｘ）を表わす線図である。
【図５】図２に示される関数発生器４１に設定されている関数Ｆ₃（ｘ）を表わす線図である。
【図６】従来例の概要構成図である。
【図７】従来例における制御器の詳細を表わすブロック図である。
【符号の説明】
１ダクト
１ａダクト
１ｂダクト
２脱硝装置
３ａ流量計
３ｂ流量計
４ａ排ガス流量
４ｂ排ガス流量
５ａ入口ＮＯx濃度計
５ｂ入口ＮＯx濃度計
６ａ入口ＮＯx濃度
６ｂ入口ＮＯx濃度
７ａ出口ＮＯx濃度計
７ｂ出口ＮＯx濃度計
８ａ出口ＮＯx濃度
８ｂ出口ＮＯx濃度
９ａアンモニア注入管
９ｂアンモニア注入管
１０ａ流量調整弁
１０ｂ流量調整弁
１１アンモニア計
１２実際アンモニア注入量
１３制御器
１４ａ開度指令
１４ｂ開度指令
１６必要アンモニア注入量
３２アンモニア注入量偏差
３４基本開度指令
３６開度補正ゲイン
３８開度補正ゲイン
４０出口ＮＯx濃度差
４２出口ＮＯx濃度差修正値
４４開度補正ゲイン
４６最終開度補正ゲイン
４８最終開度補正ゲイン

Claims

蒸気ボイラからの排ガスが流通するダクト（１ｂ）に対してガスタービンからの排ガスが流通するダクト（１ａ）を接続し、両方の排ガスをダクト（１）に合流させて脱硝装置（２）へ導入する脱硝装置のアンモニア注入量制御方法であって、
ダクト（１ａ）（１ｂ）内を流れる排ガス流量（４ａ）（４ｂ）と排ガス中に含まれる入口ＮＯ x 濃度（６ａ）（６ｂ）とを検出し、脱硝装置（２）の出口側におけるダクト（１）の深さ方向上下部における排ガス中に含まれる出口ＮＯ x 濃度（８ａ）（８ｂ）を検出し、脱硝装置（２）の入口側におけるダクト（１）の深さ方向上下部においてアンモニア注入管（９ａ）（９ｂ）から注入される実際アンモニア注入量（１２）を検出し、前記排ガス流量（４ａ）（４ｂ）の和である総排ガス流量（２８）と前記入口ＮＯ x 濃度（６ａ）（６ｂ）の和である総入口ＮＯ x 濃度（３０）とに基づき必要アンモニア注入量（１６）を求め、前記出口ＮＯ x 濃度（８ａ）（８ｂ）の平均値（５２）から出口ＮＯ x 濃度設定値（１７）を差し引いた出口ＮＯ x 濃度偏差（１９）と前記必要アンモニア注入量（１６）とから補正アンモニア注入量（２３）を求め、該補正アンモニア注入量（２３）と実際アンモニア注入量（１２）とのアンモニア注入量偏差（３２）からアンモニア注入管（９ａ）（９ｂ）の流量調整弁（１０ａ）（１０ｂ）の基本開度指令（３４）を求めると共に、ガスタービンの排ガス流量（４ａ）から求めた流量調整弁（１０ａ）（１０ｂ）の開度補正ゲイン（３６）（３８）と、出口ＮＯx濃度（８ａ）（８ｂ）の出口ＮＯx濃度差（４０）に基づく出口ＮＯx濃度差修正値（４２）から出口ＮＯx濃度差（４０）がなくなるよう求めた流量調整弁（１０ａ）（１０ｂ）の開度補正ゲイン（４４）とから最終開度補正ゲイン（４６）（４８）を求め、前記基本開度指令（３４）に最終開度補正ゲイン（４６）（４８）を掛けて得られる開度指令（１４ａ）（１４ｂ）に応じて流量調整弁（１０ａ）（１０ｂ）の開度を調整することにより、前記ダクト（１）の深さ方向上下部におけるアンモニアの注入量を制御することを特徴とする脱硝装置のアンモニア注入量制御方法。
蒸気ボイラからの排ガスが流通するダクト（１ｂ）に対してガスタービンからの排ガスが流通するダクト（１ａ）を接続し、両方の排ガスをダクト（１）に合流させて脱硝装置（２）へ導入する脱硝装置のアンモニア注入量制御装置であって、
ダクト（１ａ）（１ｂ）内を流れる排ガス流量（４ａ）（４ｂ）を検出する流量計（３ａ）（３ｂ）と、
ダクト（１ａ）（１ｂ）内の排ガス中に含まれる入口ＮＯ x 濃度（６ａ）（６ｂ）を検出する入口ＮＯx濃度計（５ａ）（５ｂ）と、
脱硝装置（２）の出口側におけるダクト（１）の深さ方向上下部における排ガス中に含まれる出口ＮＯ x 濃度（８ａ）（８ｂ）を検出する出口ＮＯx濃度計（７ａ）（７ｂ）と、
脱硝装置（２）の入口側におけるダクト（１）の深さ方向上下部においてアンモニアを注入するためのアンモニア注入管（９ａ）（９ｂ）と、
各アンモニア注入管（９ａ）（９ｂ）途中に設けられた流量調整弁（１０ａ）（１０ｂ）と、
各アンモニア注入管（９ａ）（９ｂ）からダクト（１）内へ注入される実際アンモニア注入量（１２）を検出するアンモニア計（１１）と、
前記流量計（３ａ）（３ｂ）で検出された排ガス流量（４ａ）（４ｂ）の和である総排ガス流量（２８）と前記入口ＮＯ x 濃度計（５ａ）（５ｂ）で検出された入口ＮＯ x 濃度（６ａ）（６ｂ）の和である総入口ＮＯ x 濃度（３０）とに基づき必要アンモニア注入量（１６）を求め、前記出口ＮＯ x 濃度計（７ａ）（７ｂ）で検出された出口ＮＯ x 濃度（８ａ）（８ｂ）の平均値（５２）から出口ＮＯ x 濃度設定値（１７）を差し引いた出口ＮＯ x 濃度偏差（１９）と前記必要アンモニア注入量（１６）とから補正アンモニア注入量（２３）を求め、該補正アンモニア注入量（２３）と前記アンモニア計（１１）で検出された実際アンモニア注入量（１２）とのアンモニア注入量偏差（３２）から流量調整弁（１０ａ）（１０ｂ）の基本開度指令（３４）を求めると共に、ガスタービンの排ガス流量（４ａ）から求めた流量調整弁（１０ａ）（１０ｂ）の開度補正ゲイン（３６）（３８）と、出口ＮＯx濃度（８ａ）（８ｂ）の出口ＮＯx濃度差（４０）に基づく出口ＮＯx濃度差修正値（４２）から出口ＮＯx濃度差（４０）がなくなるよう求めた流量調整弁（１０ａ）（１０ｂ）の開度補正ゲイン（４４）とから最終開度補正ゲイン（４６）（４８）を求め、前記基本開度指令（３４）に最終開度補正ゲイン（４６）（４８）を掛けて得られる開度指令（１４ａ）（１４ｂ）を流量調整弁（１０ａ）（１０ｂ）へ出力する制御器（１３）と
を備えたことを特徴とする脱硝装置のアンモニア注入量制御装置。