JPH07116461A - 脱硝反応器のアンモニア注入量制御装置 - Google Patents

脱硝反応器のアンモニア注入量制御装置

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JPH07116461A
JPH07116461A JP5264937A JP26493793A JPH07116461A JP H07116461 A JPH07116461 A JP H07116461A JP 5264937 A JP5264937 A JP 5264937A JP 26493793 A JP26493793 A JP 26493793A JP H07116461 A JPH07116461 A JP H07116461A
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JP
Japan
Prior art keywords
signal
ammonia
controller
denitration reactor
nox
Prior art date
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Pending
Application number
JP5264937A
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English (en)
Inventor
Toshio Inoue
敏男 井上
Takashi Hara
貴司 原
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
IHI Corp
Original Assignee
IHI Corp
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 アンモニア注入量の減少時に制御が乱れて脱
硝反応器の出口NOx値が急激に増大する問題を防止す
る。 【構成】 脱硝反応器4の出側に設けたNOx分析計1
1による検出NOx値12と設定NOx値13とを比較し
その差が零になるようにアンモニア流量制御器9に信号
を出す比例積分調節器17と、比例積分調節器17の下
流に設けた変化率制限器18と、変化率制限器18によ
る信号の変化速度を高速側19か低速側20かに切替え
る信号切替器21と、比例積分調節器17出口の指令信
号16を入力して信号の整形を行う一次遅れ回路22
と、一次遅れ回路22からの信号23の変化が増側か減
側かを判断する微分器24と、微分器24からの信号2
5が増側に変化している時に信号切替器21を高速側1
9に切替え、信号25が減側に変化している時に信号切
替器21を低速側20に切替える切替制御器26を備え
る。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明はボイラ等の燃焼炉に備え
る脱硝反応器のアンモニア注入量制御装置に関するもの
である。
【0002】
【従来の技術】図4は従来の脱硝反応器のアンモニア注
入量制御装置の一例を示すもので、ボイラ等の燃焼炉1
からの排ガス2が排ガスダクト3を介して脱硝反応器4
に導かれて脱硝された後、煙突5等から大気に排出され
るようになっている。
【0003】脱硝反応器4の排ガス入側には、アンモニ
ア注入管6によりアンモニア(NH 3ガス)が供給され
るようになっており、更に前記アンモニア注入管6に設
けた注入弁7と、該注入弁7の出側に設けた流量計8
と、該流量計8からの検出流量に基づいて前記注入弁7
の開度調節を行うアンモニア流量制御器9とにより、ア
ンモニア注入装置10が構成されている。
【0004】前記脱硝反応器4の排ガス出側には、一般
にNOx分析計11が配設されており、該NOx分析計1
1からの検出NOx値12と設定NOx値13とを比較す
る引算器14を設置し、該引算器14からの信号15が
零になるように前記アンモニア流量制御器9に指令信号
16を出力してアンモニア注入量を制御する比例積分調
節器17を備えている。
【0005】上記従来の脱硝反応器のアンモニア注入量
制御装置においては、脱硝反応器4の排ガス出側に設け
たNOx分析計11の検出NOx値12と設定NOx値1
3とが引算器14によって比較され、その差が零になる
ように比例積分調節器17からアンモニア流量制御器9
に指令信号16が出されて、アンモニア注入装置10に
よるアンモニアの注入量が制御される。
【0006】又、上記したように脱硝反応器4の排ガス
出側に設けたNOx分析計11によりアンモニアの注入
量をフィードバック制御するようにした方法の他に、脱
硝反応器4の排ガス入側にもNOx分析計を設けると共
に、排ガスの流量を検出する流量計等を設置して、燃焼
炉1の負荷変動等に対して制御遅れか生じないようにす
る方法も種々考えられている。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】しかし、従来における
何れの脱硝反応器のアンモニア注入量制御装置において
も、NOx分析計11の検出NOx値12の増減に基づい
てアンモニア注入装置10の制御を行うようにしている
ために、制御が乱れて脱硝反応器4の出側のNOx値が
異常に高くなってしまう事態が生じる問題を有してい
た。
【0008】即ち、図5に示すように、燃焼炉の負荷変
動等によってアンモニア注入量Aを急激に増加した場合
には、脱硝反応器の出側NOx値Bは、アンモニアの注
入から所要の時間遅れの後、急激に減少する。即ちアン
モニアの注入量が増加した時には出側NOx値Bが応答
性良く変化するが、反面、図6に示すようにアンモニア
の注入量Aを急激に減少させても、脱硝反応器の出側N
Ox値Bは急激には変化せず、徐々に増加する様にな
る。
【0009】これは、アンモニアの注入量を減少させて
も、今まで脱硝反応器4内に残存していたアンモニアが
作用し続けることによって、直ちにはアンモニア不足の
状態が発生しないことによっている。
【0010】このため、従来装置では、アンモニア注入
量を減少させても出側NOx値が直ちに上昇されずに低
い状態に保たれているので、比例積分調節器17はアン
モニア流量制御器9に「アンモニア減」の指令信号16
を出し続けることになり、その結果前記脱硝反応器4内
の残留したアンモニアが消費されてしまった後はアンモ
ニアの注入量が減少されていることと相俟って、出口N
Ox値Bが図6のB’の様に急激に増加することになっ
て、設定NOx値を超えてしまう問題、及び制御が乱れ
て不安定になってしまう問題を生じていた。
【0011】本発明は、上記従来の問題点に鑑みてなし
たもので、アンモニア注入量の減少時に制御が乱れて脱
硝反応器の出口NOx値が急激に増大する問題を解決し
得る脱硝反応器のアンモニア注入量制御装置を提供する
ことを目的とする。
【0012】
【課題を解決するための手段】本発明は、燃焼炉に接続
された脱硝反応器の排ガス入側に配設したアンモニア注
入装置と、脱硝反応器の排ガス出側に配設したNOx分
析計と、該NOx分析計からの検出NOx値と設定NOx
値とを比較する引算器と、該引算器からの信号が零にな
るようにアンモニア流量制御器を介して前記アンモニア
注入装置によるアンモニアの注入量を制御する比例積分
調節器とを備えた脱硝反応器のアンモニア注入量制御装
置であって、前記比例積分調節器とアンモニア流量制御
器との間に備えた変化率制限器と、該変化率制限器に接
続して該変化率制限器によって信号を変化させる速度を
高速側か低速側に切替える制御を行う信号切替器と、前
記比例積分調節器出口の指令信号を入力して信号の整形
を行う一次遅れ回路と、該一次遅れ回路からの信号が増
側に変化しているか減側に変化しているかを判断する微
分器と、該微分器からの信号を入力して信号が増側に変
化している時に前記信号切替器を高速側に切替え、信号
が減側に変化している時に信号切替器を低速側に切替え
る切替制御器とを備えたことを特徴とする脱硝反応器の
アンモニア注入量制御装置、に係るものである。
【0013】
【作用】本発明では、比例積分調節器からの指令信号が
一次遅れ回路に入力されて滑らかな信号に整形された
後、微分器によって前記一次遅れ回路からの信号が増側
に変化しているか減側に変化しているかを判断し、更に
微分器によって増側か減側かが判断された信号が切替制
御器に入力されると、切替制御器は前記信号が増側に変
化している時は信号切替器を高速側に切替えて高速側の
指令を変化率制限器に与え、又前記信号が減側に変化し
ている時は信号切替器を低速側に切替えて低速側の指令
を前記変化率制限器に与えるように制御する。
【0014】従って、比例積分調節器からの信号が増側
に変化している時はその信号が高速でアンモニア流量制
御器に出力され、また比例積分調節器からの信号が減側
に変化している時には、低速、即ち小さい信号変化率で
アンモニア流量制御器に出力される。この様に、比例積
分調節器からの信号が減側に変化している時に、小さい
信号変化率でアンモニアの注入量を減少させるように制
御すると、脱硝反応器内の残留アンモニアが消費された
後でもアンモニア注入量が保たれていることによって、
出側NOx値が急激に上昇するという問題の発生が防止
される。
【0015】
【実施例】以下本発明の実施例を図面を参照しつつ説明
する。
【0016】図1は前記図4の装置に適用した本発明の
一実施例を示すもので、図中同一物には同一の符号を付
すことによって説明の重複を避ける。
【0017】図1に示すように、従来と同様のアンモニ
ア注入装置10、脱硝反応器4の排ガス出側に配設した
NOx分析計11、NOx分析計11からの検出NOx値
12と設定NOx値13とを比較する引算器14、及び
引算器14からの信号15が零になるようにアンモニア
流量制御器9を介して前記アンモニア注入装置10によ
るアンモニアの注入量を制御する比例積分調節器17と
を備えた装置において、前記比例積分調節器17とアン
モニア流量制御器9との間に、前記比例積分調節器17
からの指令信号16に任意の変化率を与えてアンモニア
流量制御器9に出力する変化率制限器18を配設する。
【0018】更に、該変化率制限器18に、該変化率制
限器18によって信号を変化させる速度を高速側19か
低速側20に切替える指令を行う信号切替器21を接続
する。
【0019】又、前記比例積分調節器17出口の指令信
号16を入力して該指令信号16の微振動を平均化させ
て滑らかな信号に整形する一次遅れ回路22を設け、該
一次遅れ回路22からの信号23を入力して該信号23
が増側に変化しているか或いは減側に変化しているかを
判断する微分器24を設け、更に該微分器24にて判断
された増側又は減側の信号25を入力して該信号25が
増側に変化している時に前記信号切替器21を高速側1
9に切替え、また前記信号25が減側に変化している時
に信号切替器21を低速側20に切替える切替制御器2
6を設ける。
【0020】次に、上記実施例の作用を説明する。
【0021】比例積分調節器17からの指令信号16は
一次遅れ回路22に取込まれて滑らかな信号23に整形
される。一次遅れ回路22にて整形された信号23が微
分器24に入ると、該信号23が増側に変化しているか
減側に変化しているかが判断され、その判断結果が信号
25として切替制御器26に入力される。切替制御器2
6は、前記信号25が増側に変化している時は信号切替
器21を高速側19に切替えて高速側19の指令を変化
率制限器18に与え、又前記信号25が減側に変化して
いる時は信号切替器21を低速側20に切替えて低速側
20の指令を前記変化率制限器18に与えるように制御
する。
【0022】この時、図2に示すように、比例積分調節
器17からの指令信号16が増側に変化している時はそ
の指令信号16が変化率制限器18によって高速(大き
い変化率)の信号16aとしてアンモニア流量制御器9
に出力されることになり、また図3に示すように、比例
積分調節器17からの指令信号16が減側に変化してい
る時には、変化率制限器18からの信号16bが低速、
即ち小さい変化率でアンモニア流量制御器9に出力され
るようになる。
【0023】このように、比例積分調節器17からの指
令信号16が減側に変化している時、小さい変化率の信
号16bでアンモニアの注入量を減少させるように制御
することにより、脱硝反応器4内の残留アンモニアが消
費された後でもアンモニア注入量が保たれていることに
よって、脱硝反応器4の出側NOx値が急激に上昇して
制御が不安定になるという問題の発生は防止される。
【0024】尚、本発明は前記実施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於い
て種々変更を加え得ることは勿論である。
【0025】
【発明の効果】本発明の脱硝反応器のアンモニア注入量
制御装置によれば、アンモニアの注入量が減側に変化し
ている時、小さい信号変化率でアンモニアの注入量を減
少させるよう制御しているので、脱硝反応器内の残留ア
ンモニアが消費された後でもアンモニア注入量が保たれ
ていることによって、脱硝反応器の出側NOx値が急激
に上昇して制御が不安定になるといった問題の発生を防
止できる優れた効果を奏し得る。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施例を示すフローチャートであ
る。
【図2】本発明において比例積分調節器の出力が増加し
た時の変化率制限器の出力を示す線図である。
【図3】本発明において比例積分調節器の出力が減少し
た時の変化率制限器の出力を示す線図である。
【図4】従来の脱硝反応器のアンモニア注入量制御装置
の一例を示すフローチャートである。
【図5】従来においてアンモニア注入量が増加したとき
の脱硝反応器の出口NOx値の変化を示す線図である。
【図6】従来においてアンモニア注入量が減少したとき
の脱硝反応器の出口NOx値の変化を示す線図である。
【符号の説明】
1 燃焼炉 4 脱硝反応器 9 アンモニア流量制御器 10 アンモニア注入装置 11 NOx分析計 12 検出NOx値 13 設定NOx値 14 引算器 15 信号 16 指令信号 17 比例積分調節器 18 変化率制限器 19 高速側 20 低速側 21 信号切替器 22 一次遅れ回路 23 信号 24 微分器 25 信号 26 切替制御器

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 燃焼炉に接続された脱硝反応器の排ガス
    入側に配設したアンモニア注入装置と、脱硝反応器の排
    ガス出側に配設したNOx分析計と、該NOx分析計から
    の検出NOx値と設定NOx値とを比較する引算器と、該
    引算器からの信号が零になるようにアンモニア流量制御
    器を介して前記アンモニア注入装置によるアンモニアの
    注入量を制御する比例積分調節器とを備えた脱硝反応器
    のアンモニア注入量制御装置であって、前記比例積分調
    節器とアンモニア流量制御器との間に備えた変化率制限
    器と、該変化率制限器に接続して該変化率制限器によっ
    て信号を変化させる速度を高速側か低速側に切替える制
    御を行う信号切替器と、前記比例積分調節器出口の指令
    信号を入力して信号の整形を行う一次遅れ回路と、該一
    次遅れ回路からの信号が増側に変化しているか減側に変
    化しているかを判断する微分器と、該微分器からの信号
    を入力して信号が増側に変化している時に前記信号切替
    器を高速側に切替え、信号が減側に変化している時に信
    号切替器を低速側に切替える切替制御器とを備えたこと
    を特徴とする脱硝反応器のアンモニア注入量制御装置。
JP5264937A 1993-10-22 1993-10-22 脱硝反応器のアンモニア注入量制御装置 Pending JPH07116461A (ja)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH1057769A (ja) * 1996-08-23 1998-03-03 Ishikawajima Harima Heavy Ind Co Ltd 石炭焚ボイラの脱硝アンモニア注入量制御方法及び装置

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH1057769A (ja) * 1996-08-23 1998-03-03 Ishikawajima Harima Heavy Ind Co Ltd 石炭焚ボイラの脱硝アンモニア注入量制御方法及び装置

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