JPH0667452B2 - 排ガス脱硝装置 - Google Patents
排ガス脱硝装置Info
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- JPH0667452B2 JPH0667452B2 JP60014442A JP1444285A JPH0667452B2 JP H0667452 B2 JPH0667452 B2 JP H0667452B2 JP 60014442 A JP60014442 A JP 60014442A JP 1444285 A JP1444285 A JP 1444285A JP H0667452 B2 JPH0667452 B2 JP H0667452B2
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- exhaust gas
- denitration
- temperature
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- Exhaust Gas Treatment By Means Of Catalyst (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 ＜産業上の利用分野＞ 本発明は排ガス脱硝装置に係り、特に脱硝率を高く保持
しながら排ガス再加熱用の燃料を低減し得る排ガス脱硝
装置に関する。
しながら排ガス再加熱用の燃料を低減し得る排ガス脱硝
装置に関する。
＜従来の技術及びその問題点＞ 排ガス中の窒素酸化物（NOx）を除去する方法の一つで
ある乾式排煙脱硝法を実施するに当つては、排ガス温度
が350〜400℃の環境下で実施すると触媒活性も高く、少
い触媒量で効果的な脱硝が行えることが知られている。
しかしながらプラント内では脱硝装置入口ガス温度を上
述の値に保持することは必ずしも容易ではなく、特に脱
硝装置の上流側に脱硫装置を設置した場合には排ガス温
度は40〜100℃と大幅に低下してしまう。第７図は従来
の脱硝装置を有するプラントの一例を示し、脱硫装置1,
ガスヒータ２を経て温度降下した排ガスは排ガス加熱装
置３に至る。この装置は所定の燃料を燃焼させることに
より排ガスの昇温を行うものであり、フロントバーナと
通称されている。この場合、加熱装置に使用する燃料は
排ガス中のＳ分の増加をおさえる必要上、Ｓ分の少い液
化天然ガス（LNG）や、低Ｓ分の高級液体燃料が使用さ
れ、その燃料コストが問題となる。加熱された排ガスは
脱硝触媒７を有する反応器６に至り、その上流側でノズ
ル５により投入されたNH3により脱硝される。この場
合、加熱装置３における燃焼量の制御は温度検知器13に
より加熱後の排ガス温度を検知し、燃料量を弁10により
調節してガス温度を一定にするよう制御し、かつ排ガス
発生源の負荷変動による排ガス量の変化に基づく脱硝装
置の制御は注入NH3のモル比を制御することにより実施
していた。しかしこの方法は常に排ガス温度を一定に保
持させるため、加熱装置における燃料使用量が大きく不
経済であるという問題がある。
ある乾式排煙脱硝法を実施するに当つては、排ガス温度
が350〜400℃の環境下で実施すると触媒活性も高く、少
い触媒量で効果的な脱硝が行えることが知られている。
しかしながらプラント内では脱硝装置入口ガス温度を上
述の値に保持することは必ずしも容易ではなく、特に脱
硝装置の上流側に脱硫装置を設置した場合には排ガス温
度は40〜100℃と大幅に低下してしまう。第７図は従来
の脱硝装置を有するプラントの一例を示し、脱硫装置1,
ガスヒータ２を経て温度降下した排ガスは排ガス加熱装
置３に至る。この装置は所定の燃料を燃焼させることに
より排ガスの昇温を行うものであり、フロントバーナと
通称されている。この場合、加熱装置に使用する燃料は
排ガス中のＳ分の増加をおさえる必要上、Ｓ分の少い液
化天然ガス（LNG）や、低Ｓ分の高級液体燃料が使用さ
れ、その燃料コストが問題となる。加熱された排ガスは
脱硝触媒７を有する反応器６に至り、その上流側でノズ
ル５により投入されたNH3により脱硝される。この場
合、加熱装置３における燃焼量の制御は温度検知器13に
より加熱後の排ガス温度を検知し、燃料量を弁10により
調節してガス温度を一定にするよう制御し、かつ排ガス
発生源の負荷変動による排ガス量の変化に基づく脱硝装
置の制御は注入NH3のモル比を制御することにより実施
していた。しかしこの方法は常に排ガス温度を一定に保
持させるため、加熱装置における燃料使用量が大きく不
経済であるという問題がある。
＜本発明の目的＞ 本発明は上述した問題点を除去するものであり、脱硝率
を高く保持しながら排ガス加熱装置における燃料使用量
を低減し得る装置を提供することを目的とする。
を高く保持しながら排ガス加熱装置における燃料使用量
を低減し得る装置を提供することを目的とする。
＜本発明の概要＞ 要するにこの発明は、脱硝装置上流側に排ガス加熱装置
を配置し、排ガス加熱装置における燃料の燃焼により脱
硝装置入口排ガスを加熱する排ガス脱硝装置において、
所定の脱硝率を保持する排ガス温度を負荷に対応して負
荷小なら温度低に設定し、この設定した排ガス温度とな
るように排ガス加熱装置に供給する燃料を制御する制御
回路を設けたことを特徴とする排ガス脱硝装置である。
を配置し、排ガス加熱装置における燃料の燃焼により脱
硝装置入口排ガスを加熱する排ガス脱硝装置において、
所定の脱硝率を保持する排ガス温度を負荷に対応して負
荷小なら温度低に設定し、この設定した排ガス温度とな
るように排ガス加熱装置に供給する燃料を制御する制御
回路を設けたことを特徴とする排ガス脱硝装置である。
＜実施例＞ 以下本発明の実施例につき説明する。
第１図は本発明の実施例を示し、同図中、前述の第７図
と同一符号は同一個所を示す。排ガス加熱装置３の入口
側に配置したガス温度計13と、NH3注入ノズル５の下流
に配置したガス温度計14は各々、記憶と指令信号を発す
る制御箱16に接続して信号回路を構成している。また同
様に脱硝反応器６の出口ダクト８側には出口NOx計15が
設けてあり、このNOx計も前記制御箱16に対して接続し
ている。一方加熱装置３に対して燃料Ｆを供給するライ
ン20に設けた燃料流量調節弁10はこの制御箱10からの指
令信号により作動するよう両者間に回路が構成してあ
る。
と同一符号は同一個所を示す。排ガス加熱装置３の入口
側に配置したガス温度計13と、NH3注入ノズル５の下流
に配置したガス温度計14は各々、記憶と指令信号を発す
る制御箱16に接続して信号回路を構成している。また同
様に脱硝反応器６の出口ダクト８側には出口NOx計15が
設けてあり、このNOx計も前記制御箱16に対して接続し
ている。一方加熱装置３に対して燃料Ｆを供給するライ
ン20に設けた燃料流量調節弁10はこの制御箱10からの指
令信号により作動するよう両者間に回路が構成してあ
る。
次に21は副制御箱であり、NH3ノズル５の上流側に配置
したNOx計12の検知信号を入力し、かつNH3モル比，排ガ
スのガス流量に基づいてNH3供給ライン22の制御弁11を
作動させるようにしてある。但し、この副制御箱21は前
記制御箱16内に組み込んでおいてもよい。
したNOx計12の検知信号を入力し、かつNH3モル比，排ガ
スのガス流量に基づいてNH3供給ライン22の制御弁11を
作動させるようにしてある。但し、この副制御箱21は前
記制御箱16内に組み込んでおいてもよい。
以上の構成の装置において、排ガス加熱装置３において
昇温された排ガスはNH3注入ノズル５から注入されるNH3
と混合し、反応器６に注入し、内部に配置した触媒７の
作用により脱硝反応を行つた後ダクト８を経てガス−ガ
スヒータ２に至り熱回収された後煙突９から排出され
る。この際排ガス加熱装置３に供給する燃料は流量調整
弁10により流量制御されるが、その調整量は、反応器出
口ダクト８のNOx濃度計15の信号により、脱硝装置出口
ガス条件（脱硝率またはNOx濃度）が所定の値に維持さ
れるよう制御箱16で演算した結果に基づき定められる。
また注入NH3モル比は通常は一定制御とし、排ガス加熱
装置３の出口NOx濃度計12による信号と、ガス流量信号
とにより脱硝装置に流入するNOxの絶対値を求め、の値
に基づいて必要注入モル比を定め、NH3注入量を制御す
る。なおこの場合、応答性を高める手段として、ガス−
ガスヒータ出口温度計13により出口温度を、また図示し
ない温度計により排ガス加熱装置出口温度を各々求め、
負荷信号と合せて燃料Ｆの一時的な増加を行い先行制御
を行つてもよい。また急速な負荷変動があつた場合はガ
ス温度上昇に対し、触媒温度の上昇が遅れ一時的に脱硝
性能が低下することがあるが、この場合にはこの性能低
下分だけNH3注入力モル比を増加させて調整し、結果的
には性能低下が生じないようにする。
昇温された排ガスはNH3注入ノズル５から注入されるNH3
と混合し、反応器６に注入し、内部に配置した触媒７の
作用により脱硝反応を行つた後ダクト８を経てガス−ガ
スヒータ２に至り熱回収された後煙突９から排出され
る。この際排ガス加熱装置３に供給する燃料は流量調整
弁10により流量制御されるが、その調整量は、反応器出
口ダクト８のNOx濃度計15の信号により、脱硝装置出口
ガス条件（脱硝率またはNOx濃度）が所定の値に維持さ
れるよう制御箱16で演算した結果に基づき定められる。
また注入NH3モル比は通常は一定制御とし、排ガス加熱
装置３の出口NOx濃度計12による信号と、ガス流量信号
とにより脱硝装置に流入するNOxの絶対値を求め、の値
に基づいて必要注入モル比を定め、NH3注入量を制御す
る。なおこの場合、応答性を高める手段として、ガス−
ガスヒータ出口温度計13により出口温度を、また図示し
ない温度計により排ガス加熱装置出口温度を各々求め、
負荷信号と合せて燃料Ｆの一時的な増加を行い先行制御
を行つてもよい。また急速な負荷変動があつた場合はガ
ス温度上昇に対し、触媒温度の上昇が遅れ一時的に脱硝
性能が低下することがあるが、この場合にはこの性能低
下分だけNH3注入力モル比を増加させて調整し、結果的
には性能低下が生じないようにする。
第２図は排ガス源たる装置の負荷の変化と処理ガス量の
比（MCR運転に対する比）との関係及びこの負荷変化
と、脱硝装置の入口NOx濃度一定時に出口NOx濃度を一定
にする、つまり脱硝率を一定にした際の所要反応温度
（ガス温度）との関係を示す。この線図ら明らかなとお
り、ガス量低下に対応して所要反応温度は低下し、この
分排ガス加熱用の熱量を低減し得ることが解る。第１図
の装置は、この関係に基づき排ガス加熱装置３に対する
燃料供給量を調節し不必要に燃料Ｆを使用しないように
している。なお、同図における線図は入口NOx濃度300pp
m,脱硝率80％、リークNH量5ppmとした場合を示す。第３
図はガス温度と脱硝率との関係を示し、ガス温度の低下
と共に脱硝率も低下し、触媒性能はガス温度の低下と対
応して低下することを示しているが、前述の加熱用燃料
の節約分の方が大きく影響し、NH3の増加分は相殺され
る。
比（MCR運転に対する比）との関係及びこの負荷変化
と、脱硝装置の入口NOx濃度一定時に出口NOx濃度を一定
にする、つまり脱硝率を一定にした際の所要反応温度
（ガス温度）との関係を示す。この線図ら明らかなとお
り、ガス量低下に対応して所要反応温度は低下し、この
分排ガス加熱用の熱量を低減し得ることが解る。第１図
の装置は、この関係に基づき排ガス加熱装置３に対する
燃料供給量を調節し不必要に燃料Ｆを使用しないように
している。なお、同図における線図は入口NOx濃度300pp
m,脱硝率80％、リークNH量5ppmとした場合を示す。第３
図はガス温度と脱硝率との関係を示し、ガス温度の低下
と共に脱硝率も低下し、触媒性能はガス温度の低下と対
応して低下することを示しているが、前述の加熱用燃料
の節約分の方が大きく影響し、NH3の増加分は相殺され
る。
第４図は従来の（Ａ）モル比一定，ガス温度制御の本発
明装置の制御方法と、従来の（Ｂ）ガス温度一定、モル
比制御の方法における、負荷とアンモニア（NH3）流量
との関係を示している。本発明装置を用いた方法の方が
NH3流量が全体にやゝ高めとなるが、の差は１％程度で
あり事実上無視できる。
明装置の制御方法と、従来の（Ｂ）ガス温度一定、モル
比制御の方法における、負荷とアンモニア（NH3）流量
との関係を示している。本発明装置を用いた方法の方が
NH3流量が全体にやゝ高めとなるが、の差は１％程度で
あり事実上無視できる。
第５図は負荷と、排ガス加熱装置に対する燃料量の関係
を示すが、本発明装置による方法（Ａ）は従来装置によ
る方法（Ｂ）と比較して各負荷域において燃料供給量を
相当量低減でき、特に低負荷域ではその効果はより大き
くなる。
を示すが、本発明装置による方法（Ａ）は従来装置によ
る方法（Ｂ）と比較して各負荷域において燃料供給量を
相当量低減でき、特に低負荷域ではその効果はより大き
くなる。
第６図において、時間T1において負荷を急激に上昇させ
るとガス温度ほぼ負荷に対応して上昇するが、触媒層は
一定の比熱を有しているため温度上昇に時間遅れt2を生
じる。このためモル比一定のままでは一時的に触媒性能
が低下し、脱硝装置出口NOx濃度がP1に上昇してしま
う。このためこの様な急激な負荷上昇の場合には弁11の
開度を大として一時的に注入モル比をQ1の如く増加さ
せ、Ｐ′１の如く殆んどNOxの上昇がないようにする。
この制御は第１図の副制御箱21を介してきわめて短時間
に行われ、制御遅れが生じないようにしている。
るとガス温度ほぼ負荷に対応して上昇するが、触媒層は
一定の比熱を有しているため温度上昇に時間遅れt2を生
じる。このためモル比一定のままでは一時的に触媒性能
が低下し、脱硝装置出口NOx濃度がP1に上昇してしま
う。このためこの様な急激な負荷上昇の場合には弁11の
開度を大として一時的に注入モル比をQ1の如く増加さ
せ、Ｐ′１の如く殆んどNOxの上昇がないようにする。
この制御は第１図の副制御箱21を介してきわめて短時間
に行われ、制御遅れが生じないようにしている。
＜効果＞ 本発明は以上の如く構成してあるので、高負荷に変動す
るときは、高温の排ガスに対して脱硝剤の供給量を増大
し、低負荷になつた時はその排ガス温度低に対応する脱
硝剤の供給をし、脱硝率を高い値に保持したまま、排ガ
ス加熱用の高価な燃料の使用量を大幅に低減することが
でききわめて経済的である。
るときは、高温の排ガスに対して脱硝剤の供給量を増大
し、低負荷になつた時はその排ガス温度低に対応する脱
硝剤の供給をし、脱硝率を高い値に保持したまま、排ガ
ス加熱用の高価な燃料の使用量を大幅に低減することが
でききわめて経済的である。
第１図は、本発明の脱硝装置の一実施例を示すフローシ
ート、第２図は負荷と処理ガス量比（SV値比）と出口NO
xを一定とする場合の所要反応温度の関係図を示す線
図、第３図は触媒の温度特性を示す線図、第４図は負荷
と必要アンモニア流量の関係を示す線図、第５図は負荷
と必要燃料量の関係を示す線図、第６図は負荷の急速上
昇時の反応器入口ガス温度と出口ガス温度の変化とモル
比調整を組み合せた場合の出口NOx濃度の挙動を示す線
図、第７図は従来の脱硝装置のプラントのフローシート
図である。 ３……排ガス加熱装置 ６……脱硝反応器 ７……脱硝触媒 10……燃料流量調整弁 12,15……NOx濃度計 16……制御箱
ート、第２図は負荷と処理ガス量比（SV値比）と出口NO
xを一定とする場合の所要反応温度の関係図を示す線
図、第３図は触媒の温度特性を示す線図、第４図は負荷
と必要アンモニア流量の関係を示す線図、第５図は負荷
と必要燃料量の関係を示す線図、第６図は負荷の急速上
昇時の反応器入口ガス温度と出口ガス温度の変化とモル
比調整を組み合せた場合の出口NOx濃度の挙動を示す線
図、第７図は従来の脱硝装置のプラントのフローシート
図である。 ３……排ガス加熱装置 ６……脱硝反応器 ７……脱硝触媒 10……燃料流量調整弁 12,15……NOx濃度計 16……制御箱
Claims (2)
- 【請求項１】脱硝装置上流側に排ガス加熱装置を配置
し、排ガス加熱装置における燃料の燃焼により脱硝装置
入口排ガスを加熱する排ガス脱硝装置において、所定の
脱硝率を保持する排ガス温度を負荷に対応して負荷小な
ら温度低に設定し、この設定した排ガス温度となるよう
に排ガス加熱装置に供給する燃料を制御する制御回路を
設けたことを特徴とする排ガス脱硝装置。 - 【請求項２】前記制御回路内に、急激な負荷変動時に脱
硝剤の注入モル比を一時的に増加させ、NOx濃度の一時
増加を防止し、負荷小のときはその排ガス温度低に対応
する注入モル比で脱硝剤を供給する制御回路を組み込ん
だことを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の排ガス
脱硝装置。
Priority Applications (6)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60014442A JPH0667452B2 (ja) | 1985-01-30 | 1985-01-30 | 排ガス脱硝装置 |
| AT86101173T ATE46758T1 (de) | 1985-01-30 | 1986-01-29 | Vorrichtung zur behandlung von rauchgas. |
| DE8686101173T DE3665925D1 (en) | 1985-01-30 | 1986-01-29 | Apparatus for treating flue gas |
| CN86101184.8A CN1004990B (zh) | 1985-01-30 | 1986-01-29 | 烟道气处理装置 |
| EP86101173A EP0189917B1 (en) | 1985-01-30 | 1986-01-29 | Apparatus for treating flue gas |
| US07/372,118 US5078973A (en) | 1985-01-30 | 1989-06-28 | Apparatus for treating flue gas |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60014442A JPH0667452B2 (ja) | 1985-01-30 | 1985-01-30 | 排ガス脱硝装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61174929A JPS61174929A (ja) | 1986-08-06 |
| JPH0667452B2 true JPH0667452B2 (ja) | 1994-08-31 |
Family
ID=11861142
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP60014442A Expired - Fee Related JPH0667452B2 (ja) | 1985-01-30 | 1985-01-30 | 排ガス脱硝装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0667452B2 (ja) |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5413801A (en) * | 1977-07-01 | 1979-02-01 | Hitachi Ltd | Waste heat recovery boiler |
-
1985
- 1985-01-30 JP JP60014442A patent/JPH0667452B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS61174929A (ja) | 1986-08-06 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |