JPH08318132A - 排ガスの脱硝処理方法および脱硝装置 - Google Patents

排ガスの脱硝処理方法および脱硝装置

Info

Publication number
JPH08318132A
JPH08318132A JP7130174A JP13017495A JPH08318132A JP H08318132 A JPH08318132 A JP H08318132A JP 7130174 A JP7130174 A JP 7130174A JP 13017495 A JP13017495 A JP 13017495A JP H08318132 A JPH08318132 A JP H08318132A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
amount
supply
exhaust gas
theoretical
deficiency
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
JP7130174A
Other languages
English (en)
Other versions
JP3775694B2 (ja
Inventor
Naoki Toohara
直樹 遠原
Hiroshi Fukuda
博 福田
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.)
Nippon Steel Nisshin Co Ltd
Original Assignee
Nisshin Steel Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Nisshin Steel Co Ltd filed Critical Nisshin Steel Co Ltd
Priority to JP13017495A priority Critical patent/JP3775694B2/ja
Publication of JPH08318132A publication Critical patent/JPH08318132A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP3775694B2 publication Critical patent/JP3775694B2/ja
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Investigating Or Analyzing Non-Biological Materials By The Use Of Chemical Means (AREA)
  • Chimneys And Flues (AREA)
  • Treating Waste Gases (AREA)
  • Exhaust Gas Treatment By Means Of Catalyst (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】アンモニア接触還元方式による排ガス脱硝処理
方法の改良。負荷変動等に対す良好な応答性のもとに、
排ガスに対するNH3 供給量を適正に制御維持し、脱硝
性能を高め、かつ未反応NH3 の漏出を抑制防止する。 【構成】排ガスの流路入側の排ガスのNOX 濃度等から
計算器15で理論上必要なNH3 量Q1 を算出し、出側に
おけるNOX 濃度の目標値とNOX 濃度の実測値との差
から、NH3 過不足量Q21を計算器16で算出し、両者を
加算してNH3 流量制御装置10の制御信号とし、NH3
供給量を制御する。換算NOX 濃度(MAT)で規制する場
合、出側のMAT の目標値と、計算器18,19によるNH3
過不足量Q22を求め、NH3 理論量Q1 と加算してNH
3 供給量を制御する。NH3 理論量Q1 は、一定期間収
集されるデータとの相関解析に基づく補正操作が施され
る。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、排ガス中の窒素酸化物
を、アンモニア接触還元法により除去する脱硝方法およ
びその装置に関し、特に排ガス流量の急変,使用燃料の
変更,空燃比の変更等の脱硝条件の急激な変化を伴うよ
うな脱硝処理条件においても、アンモニアの供給を適正
量に制御し、未反応NH3 の漏出を生じることなく、効
率よく脱硝処理を遂行し得るようにしたものである。
【0002】
【従来の技術】窒素酸化物(以下「NOX 」)を含む排
ガスにアンモニア(以下「NH3 」)を供給し、触媒の
存在下に、下記の反応を生起させて、ガス中のNOX
水と窒素とに変換するアンモニア接触還元法による脱硝
処理は、乾式処理であること、装置構成が比較的簡素で
あること等により、各種工業炉用加熱炉や大型ボイラ等
から排出される燃焼排ガスの脱硝処理法として使用され
ている。 NO+NH3 +1/4 O2 →N2 + 2/3 H2 O 上記脱硝処理において、排ガスに対するNH3 供給量が
不足すると、脱硝反応率の低下をきたし、これと反対に
NH3 が過剰に供給された場合は、余分のNH 3 が未反
応のまま排ガスと共に大気中に漏出することになる。未
反応NH3 を漏出させずに、NOX 濃度が目標値ないし
設定値を満足するように脱硝処理を効率よく遂行するに
は、排ガスに対するNH3 供給量の適正な制御を確保す
ることが不可欠である。そのため、負荷変動を伴う炉の
燃焼排ガスの脱硝処理におけるNH3 供給量の制御に
は、(a)脱硝処理前の排ガス組成の分析値に基いて、
脱硝反応の理論量に相当するNH3 量を供給する方法、
または(b)処理後のガス組成の分析値に基づいて、脱
硝反応に必要なNH3 量を供給する方法、が採用されて
いる。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】しかし、燃焼排ガス量
の急変,使用燃料の変更,空燃比の変更等に伴う脱硝処
理条件の変動が激しい場合、NH3 供給量の制御を、上
記従来のa法やb法により実施しても、効率的な脱硝処
理を維持することが困難である。例えば、鋼板の加熱焼
鈍炉では、炉の負荷の上昇に伴って、数分以内の短時間
で排ガス量やNO X 濃度が大きく変動する。このような
急激な変動を生じた場合、a法ではその変動に対する応
答の遅延(NH3 の理論供給量と実操業状態との不一
致)による脱硝反応率の低下・出口側のNOX 濃度の上
昇、あるいは未反応NH3 の漏出等の不都合を生じる。
b法による場合も、分析値のフィードバックの遅れ等に
より、NH3 供給量の過不足をきたし、出口側のNOX
濃度の上昇、未反応NH3 の漏出等の不都合を免れな
い。
【0004】更に、NH3 流量制御装置についても、そ
の流量制御範囲の下限値は、幅広いものでも、最大流量
の約1/20程度であるため、操業に必要なNH3
量制御範囲(実操業では、上記下限値より小さい値とな
る場合も少なくない)の全体に亘って信頼性のある流量
制御を確保することは困難である。このことは、いかに
理論NH3 量を適正に導出しても、NH3 量を理論どお
りに投入することが不可能であることを意味しており、
実際のNH3 量の供給能力限界による脱硝性能の低下お
よび未反応NH3 の流出も避け得ない。燃焼条件が急激
に変動する場合だけでなく、炉の運転が一定領域に安定
している場合であっても、低負荷運転過程においては、
バーナのオン−オフ制御を行うのが通常であるため、そ
のオン−オフ制御による着火・消火の繰り返しにより、
排ガス量は少ないながらも、NOX 濃度や排ガス温度が
小きざみに急変する。それに伴い、必要なNH3 供給量
も少量域で急激な増減変動を繰り返すため、前述と同様
の不都合が生じる。
【0005】また、NH3 の供給操作(空気等でガス化
して排ガスに供給される)に伴う空気等の混入により、
本来の脱硝反応とは無関係に、出口側のO2 濃度が上昇
する場合がある。このような場合、NH3 供給量が適正
で、出口側におけるNOX 濃度が低い場合であっても、
換算NOX 濃度(MAT)が高くなるので、換算NO X
濃度による排ガス規制が行われる場合に問題となる。特
に、O2 濃度の変動が換算値を大きく左右する換算方式
(O2 0%換算等)による場合の影響は、無視できない
大きさとなる。その対策として、NH3 のガス化に使用
する空気のO2 濃度を低減させることも考えられるが、
実操業でそのような措置を講ずることはコスト的にも困
難であり、通常はNH3 を過剰に供給し、出口側NOX
濃度をより低い値に低減する方法が採用されている。し
かし、従来のNH3 量制御方法では、NH3 供給量を適
正な過剰量に制御することは困難であり、また過剰量の
NH3 の供給が常時(過剰の供給を必要としないときに
も)連続的に行われるため、NH3 の無駄な消費と、未
反応NH3 の流出を余儀なくされることにもなる。本発
明は、上記従来法における欠点を解消し、負荷変動に伴
う脱硝反応条件の急激な変化に対する応答性を高め、脱
硝処理後の出口側のNOX 濃度を目標値ないし規制値以
下に維持することを優先しつつ、未反応NH3 の流出量
を可及的に少なくすることができる脱硝方法および装置
を提供しようとするものである。
【0006】
【課題を解決するための手段】本発明のアンモニア接触
還元方式による第一の排ガス脱硝方法は、排ガス流通経
路の入口側で測定される排ガスの流量およびNOX 濃度
に基づいて、脱硝反応に必要な理論上のNH3 供給量
(以下「NH3 理論供給量」)Q1を算出すると共に、
流通経路の出口側で測定されるNOX 濃度と、予め設定
された出口側のNOX濃度の目標値との差に基づいて、
NH3 理論供給量Q1 の過不足量(以下「NH 3 過不足
量」)Q21を算出し、前記NH3 理論供給量Q1 と、N
3 過不足量Q21とを加算して、排ガスに対するNH3
供給量を、その加算量(Q1 +Q21)に制御することを
特徴としている。上記脱硝処理においては、所望によ
り、一定期間収集されるNH3 過不足量Q 21と、そのと
きの脱硝処理条件との相関解析により求められる相関に
基づいてNH3 理論供給量Q1 を補正し、補正されたN
3 理論供給量Q1 ' を、NH3 過不足量Q21と加算し
て、排ガスに対するNH3 供給量を、その加算量
(Q1 ' +Q21)に制御する流量制御が行われる。
【0007】本発明の第二の脱硝処理方法は、排ガス流
通経路の入口側で測定される排ガスの流量およびNOX
濃度に基づいて、脱硝反応に必要な理論上のNH3 供給
量(NH3 理論供給量)Q1 を算出すると共に、流通経
路の出口側で測定されるNOX 濃度および酸素濃度か
ら、出口側排ガスの換算NOX 濃度を求め、その換算N
X 濃度と、予め設定された出口側の換算NOX 濃度の
目標値との差に基づいて、NH3 理論供給量Q1 の過不
足量(以下「NH3 過不足量」)Q22を算出し、前記N
3 理論供給量Q1 と、NH3 過不足量Q22とを加算し
て、排ガスに対するNH3 供給量を、その加算量(Q1
+Q22)に制御することを特徴としている。換算NOX
濃度を制御する上記脱硝処理においては、所望により、
一定期間収集されるNH3 過不足量Q22と、そのときの
脱硝処理条件との相関解析により求められる相関に基づ
いてNH3 理論供給量Q1 を補正し、補正されたNH3
理論供給量Q1 ''を、NH3 過不足量Q22と加算して、
排ガスに対するNH3 供給量Qを、その加算量(Q1 ''
+Q22)に制御する流量制御が行われる。
【0008】本発明の第一の脱硝処理方法を実施するた
めの脱硝装置は、NH3 理論供給量Q1 を算出する計算
手段(以下「NH3 理論量計算手段」)15、NH3
論量の過不足量Q21を算出する計算手段(以下「NH3
過不足量計算手段」)16、およびNH3 理論量計算手
段15の計算値Q1 と、NH3 過不足量計算手段16の
計算値Q21とを加算する加算器17等を備え、加算器1
7の算出信号(Q1 +Q21)を、NH3 流量制御装置1
0の制御信号として、排ガス流通経路に対するNH3
給量が制御される回路構成を有している。本発明の第二
の脱硝処理方法を実施するための脱硝装置は、NH3
論量計算手段15、NH3 理論量の過不足量Q22を算出
するNH3 過不足量計算手段19、およびNH3 理論量
計算手段15の計算値Q1 と、NH3過不足量計算手段
19の計算値Q22とを加算する加算器17等を備え、加
算器17の算出信号(Q1 +Q22)を、NH3 流量制御
装置10の制御信号として、排ガス流通経路に対するN
3 供給量が制御される回路構成を有している。
【0009】上記脱硝装置は、所望により、NH3 理論
供給量Q1 を、実操業の具体的な脱硝条件との相関に基
づいて補正するための制御回路構成が付加される。その
制御回路は、NH3 過不足量計算手段16の計算値Q21
(換算NOX 濃度制御の場合はNH3 過不足量計算手段
19の計算値Q22)と、そのときの脱硝処理条件とを一
定期間収集するデータ収集器21、収集されたデータの
相関解析に基づいてNH3 理論量Q1 に対する補正量関
数を演算する補正量関数導出器22、補正量関数導出器
22より導出される補正量関数に基づいて補正NH3
31(換算NOX 濃度制御の場合はQ32)を算出する補
正NH3 量計算手段24等からなる。補正NH3 量Q31
(またはQ32)はNH3 理論供給量Q1 に加算され、そ
の加算処理により補正されたNH3 理論供給量Q1 '
(=Q1 +Q31)、またはQ1''(=Q1 +Q32)は、
加算器17において、NH3 過不足量計算手段16の算
出値Q21(またはNH3 過不足量計算手段19の算出値
22)と加算される。その加算値Q1 ' +Q21(NOX
濃度制御の場合)、またはQ1 ''+Q22(換算NOX
度制御の場合)を、NH3 流量制御装置10の制御信号
として、排ガス流通経路に対するNH3 供給量の制御が
行われる。
【0010】
【作用】アンモニア接触還元法による脱硝反応は、反応
前の排ガスのNOX 量等に基づいて算出されるNH3
理論量を排ガスに投入することによって、未反応NH3
の流出を最小限に抑えつつ所定の脱硝反応を確保し得る
はずであるが、前述のように従来の制御法では、負荷変
動に対する応答性の低さ、処理条件の変動等に伴う反応
理論式からのズレ(NH3 量の過不足)等による不都合
を免れず、更に所望の換算NOX 値を得たい場合にも、
NH3 供給時の空気混入による換算NOX値の見掛け上
の値が高くなる等の不都合も回避することができない。
本発明は、これと異なって、NH3 の理論量の投入を行
うと共に、その理論量の投入だけでは、脱硝処理条件の
変化、あるいはNH3 供給回路の流量制御装置の制御能
力限界域にNH3 理論供給量が入った場合の制御性能の
不安定さ、に起因して短期的・短周期的に生じる不具合
を、出口側の排ガス成分分析結果に基づいて算出される
NH3 過不足量を加算して投入することにより、効果的
に回避することを可能にしている。また、脱硝触媒の劣
化や排ガス流通経路(排ガスダクト)の詰まり等のよう
な長期間・長周期で生じるの反応条件の変動に対して
は、一定期間毎に脱硝処理条件のデータ収集を行い、収
集されたデータと脱硝処理効果との間の相関解析によ
り、NH3 理論供給量を補正し、適正化することによ
り、所望の脱硝性能を維持・確保することを可能にして
いる。
【0011】以下、本発明について具体的に説明する。
本発明は、反応前の排ガスNOX 濃度等に基づいてNH
3 理論供給量Q1 を算出するフィードフォワード制御操
作と、反応後の排ガスのNOX 濃度目標値と実測される
NOX 濃度との差に基づいてNH3 理論量の過不足分Q
21を算出するフィードバック制御操作を並行して実施
し、NH3 供給量を、その加算値に制御するようにして
いるので、その制御効果として、処理条件の変動に対す
る良好な応答性を有し、NH3 供給量の不足による反応
効率の低下や、過剰供給による未反応NH3 の漏出が抑
制防止され、常時良好は脱硝処理が遂行される。
【0012】また、本発明は、換算NOX 濃度(MA
T)〔例えば、O2 0%換算の場合、MAT%=NOX
%×21/(21−O2 %)〕により排ガス規制が行わ
れる場合のNH3 供給量の制御として、反応後の排ガス
の実測される換算NOX 濃度と、予め設定されたMAT
の目標値との差に基づいて、NH3 理論量Q1 の過不足
分Q22を求め、これを前記NH3 理論供給量Q1 と加算
して、NH3 供給量を制御するようにしているので、こ
の場合もフィードフォワード制御とフィードバック制御
の重畳効果として、処理条件の変動に対する良好な応答
性のもとに、未反応NH3 の流出を抑制しつつ、換算N
X 濃度の目標値を達成するに必要な脱硝性能を得るこ
とができる。
【0013】更に、上記各脱硝処理において、一定期間
の操業過程で収集される脱硝条件と、NH3 過不足量Q
21(換算NOX 濃度制御の場合はQ22)の相関解析によ
り求められる相関に基づいてNH3 理論量Q1 を補正
し、補正されたNH3 理論量Q 1 ' (換算NOX 濃度制
御の場合はQ1 '')に、NH3 過不足量Q21(換算NO
X 濃度制御の場合はQ22)を加算して、排ガスに対する
NH3 供給量をその加算量に制御する操作を付加する場
合は、排ガスに対するNH3 供給量がより適正化され、
脱硝性能が更に高められる。
【0014】
【実施例】次に、本発明について図面を参照して説明す
る。図1は、本発明の脱硝処理を実施するための脱硝装
置の制御回路構成の例を示している。また、図2は、排
ガスをNOX 濃度で管理する場合の脱硝処理において、
NH 3 理論供給量Q1 と、NH3 過不足量計算手段16
の算出値Q21との加算値(Q 1 +Q21)をNH3 供給量
の制御信号として、排ガスに対するNH3 投入を行う制
御形態、図3は、図2におけるNH3 投入量の制御をよ
り適正なものとするために、NH3 理論供給量Q1 を、
実操業のデータとの相関に基づいて補正し、補正された
NH3 理論供給量Q1 ' とNH3 過不足量計算手段16
の算出値Q21との加算値(Q1 ' +Q21)をNH3 供給
量の制御信号として、NH3 投入を行う制御形態、図4
は、排ガスを換算NOX 濃度で管理する場合の脱硝処理
において、NH3理論供給量Q1 と、NH3 過不足量計
算手段19の算出値Q22との加算値(Q1+Q22)をN
3 供給量の制御信号として、排ガスに対するNH3
入を行う制御形態、図5は、図4におけるNH3 投入量
の制御をより適正なものとするために、NH3 理論供給
量Q1 を、実操業のデータとの相関に基づいて補正し、
補正されたNH3 理論供給量Q1 ''とNH3 過不足量計
算手段16の算出値Q22との加算値(Q1 ''+Q22)を
NH3 供給量の制御信号として、NH3 投入を行う制御
形態、をそれぞれ示している。
【0015】図中、1は燃焼装置、3はアンモニア混合
器、4は触媒塔であり、アンモニア混合器3と触媒塔4
とで脱硝装置本体が構成されている。アンモニアガス混
合器3は、アンモニア貯蔵槽6からアンモニア・空気混
合器6aを介して送給されるアンモニアガスを排ガス中
に添加混合する。10はNH3 流量制御装置(7は流量
調節弁,8は流量検出器)である。燃焼装置1の排ガス
は、排ガス流路2を介して脱硝装置に導入され、NH3
混合器3,触媒塔4を通過して脱硝処理され、煙突5か
ら放出される。燃焼装置1には、燃料ガス流量を検出す
る検出器1a が設けられ、脱硝装置の入口側の排ガス流
路には、NOX 濃度検出器11,O2 濃度検出器12、
および排ガス流量演算手段12a等が設けられている。
NH3 理論供給量計算器15は、上記各検出器の検出信
号に基づいて、燃焼排ガス中のNOX 濃度(または換算
NOX 濃度)を目標値に低減させるのに必要なNH3
理論供給量Q1 〔=NOX 量( ppm)×排ガス量( m3
/h)×NH3 モル換算係数〕を算出し、その算出値Q1
は加算器17に入力される。
【0016】排ガス流通経路の出口側には、反応後の排
ガスの組成分析のためのNOX 濃度検出器13,O2
度検出器14が設けられ、その検出信号は、ブロック
A、またはブロックBの制御回路に入力される。ブロッ
クAは、処理後の排ガスをNO X 濃度で管理する場合に
使用される回路部分であり、ブロックBは換算NOX
度(MAT)で管理する場合に使用される回路部分であ
る。ブロックAの制御回路は、目標NOX 濃度設定手段
13aを付帯する減算器13b、NH3 過不足量計算手
段16等からなる。減算器13bは、NOX 濃度検出器
13からの検出信号が入力され、そのNOX 濃度検出値
と目標NOX 濃度との差値を出力する。NH3 過不足量
計算手段16は、減算器13bの出力信号および排ガス
流通経路の入口側からの検出信号※S(反応前の排ガス
NOX 濃度,排ガス流量演算値等)に基づいて、NH3
過不足量Q21〔Q21(m3 /h) =(NO X 実測値−NOX
目標値)ppm ×排ガス流量(m 3 /h) ×NH3 モル換算
比〕を算出するための演算を行い、あるいはその差値に
よるPID制御演算を行う。NH3 過不足量計算手段1
6の算出値は、図2に示すように、切換弁20を介して
加算器17に入力され、前記NH3 理論量計算手段15
から出力された算出値Q21と加算される。その加算値
(Q1 +Q21)は、NH3 流量制御装置10にその制御
信号として入力される。
【0017】他方、換算NOX 濃度を制御するためのブ
ロックBの制御回路は、換算NOX濃度計算手段18、
目標換算NOX 濃度設定手段18aを付帯した減算器1
8b、およびNH3 過不足量計算手段19等により構成
されている。換算NOX 濃度計算手段18は、出口側の
NOX 濃度検出器13およびO2 濃度検出器14からの
検出信号に基づいて、換算NOX 濃度を算出し、減算器
18bに出力する。減算器18bは、その換算NOX
度と目標換算NOX 濃度との差値を算出する。NH3
不足量計算手段19は、減算器18bからの出力信号お
よびおよび排ガス流通経路の入口側からの検出信号※S
に基づいて、NH3 過不足量Q22〔Q22(m3 /h) =(M
AT算出値−MAT目標値)ppm ×排ガス流量(m 3 /
h) ×NH3 モル換算比〕を算出するための演算を行う
か、あるいはその差値によるPID制御演算を行う。N
3 過不足量計算手段19の算出値は、図4に示すよう
に、切換弁20を介して加算器17に入力され、前記N
3 理論量計算手段15による算出値Q1 と加算され
る。その加算値(Q1 +Q22)は、NH3 流量制御装置
10にその制御信号として入力される。
【0018】図中、ブロックCに示した回路部分は、N
3 理論供給量Q1 を、実操業の具体的な脱硝条件との
相関に基づいて補正するためのものであり、データ収集
器21、補正量関数導出器22、補正NH3 量計算手段
24等で構成されている。データ収集器21には、一定
の操業期間におけるNH3 理論供給量Q1 、流通経路の
入口側の各検出器の検出信号※S、NH3 過不足量計算
手段16による算出値Q21(換算NOX 濃度を管理する
場合は、NH3 過不足量計算手段19の算出値Q22)、
およびその運転期間における燃焼炉の燃料変更,空燃比
変更,排ガス温度,その他の操業条件に関する各種因子
Ka(K1,2,3,…Kn )が入力され、補正量関数導
出器22による相関解析が行われる。補正量関数導出器
22により得られた相関に基づいて、補正NH3 量計算
手段24は、NH3 の理論供給量Q1 に対する補正NH
3 量Q31(またはQ32)〔=F(Ka )〕を算出する
〔Q31:排ガスをNOX 濃度で管理する脱硝処理の場合
の補正NH3 量、Q32:排ガスを換算NOX 濃度で管理
する脱硝処理の場合の補正NH3 量〕。補正量関数導出
器22の相関解析は、データ収集の進行に応じて反復さ
れる。相関解析の反復と、補正NH3 量計算手段24へ
の出力の切換えは、切換器23により行われる。
【0019】上記補正NH3 量Q31(またはQ32)は、
加算器25で、前記NH3 理論量計算手段15の算出値
1 に加算される。NH3 理論供給量Q1 は、その加算
処理により、Q1 ' (=Q1 +Q31、NOX 濃度管理の
場合)、またはQ1 ''(=Q 1 +Q32,換算NOX 濃度
管理の場合)に補正される。補正されたNH3 理論供給
量Q1 ' (またはQ1 '')は切換器26を介して加算器
17に入力される。すなわち、NOX 濃度管理の場合の
補正されたNH3 理論供給量Q1 ' (=Q 1 +Q31
は、図3に示すように、ブロックAのNH3 過不足量計
算手段16からの信号Q21と加算され、その加算値(Q
1 ' +Q21)が、NH3 流量制御装置10の制御信号と
なり、また換算NOX 濃度管理の場合における補正され
たNH 3 理論供給量Q1 ''は、図5に示すように、ブロ
ックBのNH3 過不足量計算手段19からの信号Q22
加算され、その加算値(Q1 ''+Q22)が、NH3 流量
制御装置10の制御信号となって、排ガス流通経路に対
するNH3 の供給量の制御が行われる。
【0020】図6および図7は、鋼板加熱焼鈍炉から排
出される燃焼排ガスの脱硝処理における入口側および出
口側の排ガス成分の実測結果の例を示している。図6
は、本発明による脱硝処理〔図2に示したように、NH
3 理論供給量計算手段15の計算値Q1 と、NH3 過不
足量16の計算値Q21との加算値(Q1 +Q21)を制御
信号として排ガスに対するNH3 供給量を制御〕であ
り、図7は、従来法による脱硝処理(NH3 理論量計算
手段15の出力信号を、NH3 流量制御装置10に対す
る制御信号として、排ガスに対するNH3 供給量を制
御)である。各図中、(イ)は入口側のNOX 濃度、
(ロ)は出口側のNOX 濃度、(ハ)は出口側の換算N
X 濃度〔O2 0%換算値〕、(ニ)は出口側のO2
度、を示している。
【0021】上記発明例の脱硝処理と、比較例の脱硝処
理(従来法)とを対比すると、従来法(図7)に比べ、
発明例の脱硝処理(図6)による場合は、入口側の排ガ
スのNOX , O2 濃度が急激かつ大きく変化するような
脱硝条件の変動にも拘らず、出口側のNOX 濃度は低く
維持されており、その濃度変化も極めて小さく安定して
いる。大気汚染防止に関する環境基準の設定等により、
例えば排出ガスのNO X 濃度が25 ppm以下に規制され
ているような場合において、実操業では、それより更に
低い値(約10 ppm以下)を目標値に設定して運転され
るのが通常である。本発明によれば、図6に示されるよ
うに、そのような目標値をも十分に満足する脱硝処理を
安定に維持することができる。また、本発明は、換算N
X 濃度で排出ガスを規制する場合にも、図示のよう
に、NOX 濃度の規制の場合と同様に、出口側の換算N
X 濃度の変動が極めて小さく、かつ十分に低減された
値に安定に維持し得ることがわかる。
【0022】
【発明の効果】本発明によれば、アンモニア接触還元法
による排ガスの脱硝処理において、処理条件の急激な変
動を伴うような場合にも、その変動に対する良好な応答
性により、排ガスに対するNH3 供給を、過不足のない
適正量に制御することができる。そのNH3 供給量の制
御効果として、高い脱硝効率を安定に維持することがで
き、未反応NH3 の漏出およびNH3 の無駄な消費も最
小限に抑制される。この脱硝性能の改善効果は顕著であ
り、実用価値は極めて大である。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の脱硝処理制御回路構成の例を示す系統
図である。
【図2】排ガスをNOX 濃度で管理する場合において、
NH3 理論供給量とNH3 過不足量との加算値をNH3
供給量の制御信号とするNH3 投入量制御の説明図であ
る。
【図3】排ガスをNOX 濃度で管理する場合において、
補正されたNH3 理論供給量とNH3 過不足量との加算
値をNH3 供給量の制御信号とするNH3 投入量制御の
説明図である。
【図4】排ガスを換算NOX 濃度で管理する場合におい
て、NH3 理論供給量とNH3過不足量との加算値をN
3 供給量の制御信号とするNH3 投入量制御の説明図
である。
【図5】排ガスを換算NOX 濃度で管理する場合におい
て、補正されたNH3 理論供給量とNH3 過不足量との
加算値をNH3 供給量の制御信号とするNH3 投入量制
御の説明図である。
【図6】本発明による脱硝処理排ガス組成の測定結果を
示すグラフである。
【図7】従来法による脱硝処理の排ガス組成の測定結果
を示すグラフである。
【符号の説明】
1:燃焼装置 1a:燃料ガス流量検出器 2:排ガス流通経路 3:アンモニア混合器 4:脱硝反応触媒塔 6:アンモニア貯蔵槽 6a:アンモニア・空気混合器 7:アンモニア流量調節弁 8:アンモニア流量検出器 10:アンモニア流量制御装置 11:NOX 濃度検出器 12:O2 濃度検出器 12a:排ガス流量演算手段 13:NOX 濃度検出器 13a:目標NOX 濃度設定手段 13b:減算器 14:O2 濃度検出器 15:NH3 理論供給量計算手段 16:NH3 過不足量計算手段 17:加算器 18:換算NOX 濃度計算手段 18a:目標換算NOX 濃度設定手段 18b:減算器 19:NH3 過不足量計算手段 20:切換器 21:実操業データ収集器 22:NH3 理論供給量補正関数導出器 23:切換器 24:補正NH3 量計算手段 25:加算器 26:切換器 Q1 , 1 '':補正されたNH3 理論供給量 Q21,Q22:NH3 過不足量。 Q31,Q32:補正NH3
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 // G01N 31/00 F23J 15/00 ZABA 31/10

Claims (8)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 排ガスの流通経路にアンモニア(以下
    「NH3 」)を供給し、触媒の存在下に、排ガス中の窒
    素酸化物(以下「NOX 」)をNH3 と反応させて水と
    窒素に変換するアンモニア接触還元法による脱硝処理方
    法において、 排ガス流通経路の入口側で測定される排ガスの流量およ
    びNOX 濃度に基づいて、脱硝反応に必要な理論上のN
    3 供給量(以下「NH3 理論供給量」)Q1を算出す
    ると共に、 流通経路の出口側で測定されるNOX 濃度と、予め設定
    された出口側のNOX濃度の目標値との差に基づいて、
    NH3 理論供給量Q1 の過不足量(以下「NH 3 過不足
    量」)Q21を算出し、 前記NH3 理論供給量Q1 と、NH3 過不足量Q21とを
    加算して、排ガスに対するNH3 供給量を、その加算量
    (Q1 +Q21)に制御することを特徴とする排ガスの脱
    硝処理方法。
  2. 【請求項2】 請求項1の脱硝処理方法において、一定
    期間収集されるNH 3 過不足量Q21と、そのときの脱硝
    処理条件との相関解析により求められる相関に基づいて
    NH3 理論供給量Q1 を補正し、補正されたNH3 理論
    供給量Q1 'を、NH3 過不足量Q21と加算して、排ガ
    スに対するNH3 供給量を、その加算量(Q1 ' +
    21)に制御することを特徴とする排ガスの脱硝処理方
    法。
  3. 【請求項3】 排ガスの流通経路にアンモニア(以下
    「NH3 」)を供給し、触媒の存在下に、排ガス中の窒
    素酸化物(以下「NOX 」)をNH3 と反応させて水と
    窒素に変換するアンモニア接触還元法による脱硝処理方
    法において、 排ガス流通経路の入口側で測定される排ガスの流量およ
    びNOX 濃度に基づいて、脱硝反応に必要な理論上のN
    3 供給量(以下「NH3 理論供給量」)Q1を算出す
    ると共に、 流通経路の出口側で測定されるNOX 濃度および酸素濃
    度から、出口側排ガスの換算NOX 濃度を求め、その換
    算NOX 濃度と、予め設定された出口側の換算NOX
    度の目標値との差に基づいて、NH3 理論供給量Q1
    過不足量(以下「NH3 過不足量」)Q22を算出し、 前記NH3 理論供給量Q1 と、NH3 過不足量Q22とを
    加算して、排ガスに対するNH3 供給量を、その加算量
    (Q1 +Q22)に制御することを特徴とする排ガスの脱
    硝処理方法。
  4. 【請求項4】 請求項3の脱硝処理方法において、一定
    期間収集されるNH 3 過不足量Q22と、そのときの脱硝
    処理条件との相関解析により求められる相関に基づいて
    NH3 理論供給量Q1 を補正し、補正されたNH3 理論
    供給量Q1 ''を、NH3 過不足量Q22と加算して、排ガ
    スに対するNH3 供給量Qを、その加算量(Q1 ''+Q
    22)に制御することを特徴とする排ガスの脱硝処理方
    法。
  5. 【請求項5】 脱硝触媒を内蔵した排ガス流通経路に、
    アンモニア供給装置からアンモニア(以下「NH3 」)
    を供給して排ガス中の窒素酸化物(以下「NOX 」)を
    NH3 と反応させ、水と窒素に変換するアンモニア接触
    還元法による脱硝処理装置において、 流通経路の入口側で測定される排ガスの流量およびNO
    X 濃度から、脱硝反応に必要な理論上のNH3 供給量Q
    1 を算出する計算手段(以下「NH3 理論供給量計算手
    段」)15、 流通経路の出口側で検出されるNOX 濃度と、予め設定
    された出口側のNOX濃度の目標値との差に基づいて、
    NH3 理論供給量の過不足量Q21を算出する計算手段
    (以下「NH3 過不足量計算手段」)16、 NH3 理論供給量計算手段15の算出値Q1 と、NH3
    過不足量計算手段16の算出値Q21とを加算する加算器
    17を有し、 加算器17による加算値(Q1 +Q21)を、アンモニア
    供給装置のNH3 供給量制御信号として、排ガス流通経
    路に対するNH3 供給量が制御されることを特徴とする
    排ガス脱硝装置。
  6. 【請求項6】 請求項5の脱硝装置において、NH3
    不足量計算手段16により算出されるNH3 過不足量Q
    21と、そのときの脱硝処理条件とを一定期間収集するデ
    ータ収集器21、 収集されたデータの相関解析に基づいて、NH3 理論量
    1 を補正するための補正量関数を演算する補正量関数
    導出器22、 補正量関数導出器22により導出される補正量関数に基
    づいて補正NH3 量Q 31を算出する補正NH3 量計算手
    段24、 補正量計算手段24により算出された補正NH3 量Q31
    を、上記NH3 理論供給量Q1 と加算する加算器25を
    有し、 補正されたNH3 理論供給量Q1 ' (=Q1 +Q31
    と、NH3 過不足量計算手段16の算出値Q21とが、換
    算器17により加算され、その加算値(Q1 ' +Q21
    をアンモニア供給装置のアンモニア供給量制御信号とし
    て、排ガス流通経路に対するNH3 供給量が制御される
    ことを特徴とする排ガス脱硝装置。
  7. 【請求項7】 脱硝触媒を内蔵した排ガス流通経路に、
    アンモニア供給装置からアンモニア(以下「NH3 」)
    を供給して排ガス中の窒素酸化物(以下「NOX 」)を
    NH3 と反応させ、水と窒素に変換するアンモニア接触
    還元法による脱硝処理装置において、 流通経路の入口側で測定される排ガスの流量およびNO
    X 濃度から、脱硝反応に必要な理論上のNH3 供給量Q
    1 を算出する計算手段(以下「NH3 理論量計算手
    段」)15、 流通経路の出口側で測定されるNOX 濃度および酸素濃
    度から、換算NOX 濃度を算出する計算手段(以下「換
    算NOX 計算手段」)18、および換算NOX計算手段
    18の算出値と、予め設定された出口側の換算NOX
    度の目標値との差に基づいて、NH3 理論供給量の過不
    足量Q22を算出する計算手段(以下「NH3 過不足量計
    算手段」)19、 NH3 理論供給量計算手段15の算出値Q1 と、NH3
    過不足量計算手段19の算出値Q22とを加算する加算器
    17を有し、 加算器17による加算値(Q1 +Q22)を、アンモニア
    供給装置のNH3 供給量制御信号として、排ガス流通経
    路に対するNH3 供給量が制御されることを特徴とする
    排ガス脱硝装置。
  8. 【請求項8】 請求項7の排ガス脱硝装置において、N
    3 過不足量計算手段19により算出されるNH3 過不
    足量Q22と、そのときの脱硝処理条件とを一定期間収集
    するデータ収集器21、 収集されたデータの相関解析に基づいて、NH3 理論量
    1 の補正量関数を演算する補正量関数導出器22、 補正量関数導出器22により導出される補正量関数に基
    づいて補正NH3 量Q 32を算出する補正NH3 量計算手
    段24、 補正量計算手段24により算出された補正NH3 量Q32
    を、上記NH3 理論供給量Q1 と加算する加算器25を
    有し、 補正されたNH3 理論供給量Q1 ''(=Q1 +Q32
    と、NH3 過不足量計算手段16の算出値Q22とが、換
    算器17により加算され、その加算値(Q1 ''+Q22
    をアンモニア供給装置のアンモニア供給量制御信号とし
    て、排ガス流通経路に対するNH3 供給量が制御される
    ことを特徴とする排ガス脱硝装置。
JP13017495A 1995-05-29 1995-05-29 排ガスの脱硝処理方法および脱硝装置 Expired - Fee Related JP3775694B2 (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP13017495A JP3775694B2 (ja) 1995-05-29 1995-05-29 排ガスの脱硝処理方法および脱硝装置

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP13017495A JP3775694B2 (ja) 1995-05-29 1995-05-29 排ガスの脱硝処理方法および脱硝装置

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPH08318132A true JPH08318132A (ja) 1996-12-03
JP3775694B2 JP3775694B2 (ja) 2006-05-17

Family

ID=15027814

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP13017495A Expired - Fee Related JP3775694B2 (ja) 1995-05-29 1995-05-29 排ガスの脱硝処理方法および脱硝装置

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP3775694B2 (ja)

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2005537931A (ja) * 2002-06-19 2005-12-15 イー・アイ・デュポン・ドウ・ヌムール・アンド・カンパニー 酸化窒素を還元するための方法および装置
JP2010094605A (ja) * 2008-10-16 2010-04-30 Mitsubishi Heavy Ind Ltd 窒素酸化物処理装置
JP2010234321A (ja) * 2009-03-31 2010-10-21 Chugoku Electric Power Co Inc:The アンモニア注入量補正制御装置及びアンモニア注入量補正制御方法
CN112915741A (zh) * 2021-01-13 2021-06-08 中国大唐集团科学技术研究院有限公司火力发电技术研究院 一种脱硝优化方法
CN114166990A (zh) * 2021-12-03 2022-03-11 国网湖南省电力有限公司 基于NOx浓度时域特征分析的脱硝喷氨均匀性检测方法

Citations (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS53132468A (en) * 1977-04-25 1978-11-18 Mitsui Eng & Shipbuild Co Ltd Dry denitrating method by reducing with ammonia
JPS5698331U (ja) * 1979-12-26 1981-08-04
JPS60118948U (ja) * 1984-01-18 1985-08-12 三菱重工業株式会社 換算回路装置
JPS60197225A (ja) * 1984-03-19 1985-10-05 Mitsubishi Heavy Ind Ltd 有触媒脱硝装置
JPS62138606A (ja) * 1985-12-11 1987-06-22 Babcock Hitachi Kk 燃焼装置の運転方法
JPH01180220A (ja) * 1988-01-08 1989-07-18 Toshiba Corp ガスタービンプラントの脱硝制御装置
JPH01288320A (ja) * 1988-05-17 1989-11-20 Niigata Eng Co Ltd アンモニア脱硝装置の制御方法
JPH0263524A (ja) * 1988-08-30 1990-03-02 Sumitomo Metal Ind Ltd 排ガス脱硝装置のnh↓3注入量の制御方法
JPH02164421A (ja) * 1988-12-15 1990-06-25 Toyota Motor Corp 排ガス脱硝装置の運転方法
JPH0416215A (ja) * 1990-05-09 1992-01-21 Mitsubishi Heavy Ind Ltd 脱硝装置のアンモニア注入制御方法
JPH04176325A (ja) * 1990-11-09 1992-06-24 Sumitomo Chem Eng Kk 脱硝方法
JPH0671138A (ja) * 1992-07-09 1994-03-15 Toshiba Corp 脱硝制御装置

Patent Citations (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS53132468A (en) * 1977-04-25 1978-11-18 Mitsui Eng & Shipbuild Co Ltd Dry denitrating method by reducing with ammonia
JPS5698331U (ja) * 1979-12-26 1981-08-04
JPS60118948U (ja) * 1984-01-18 1985-08-12 三菱重工業株式会社 換算回路装置
JPS60197225A (ja) * 1984-03-19 1985-10-05 Mitsubishi Heavy Ind Ltd 有触媒脱硝装置
JPS62138606A (ja) * 1985-12-11 1987-06-22 Babcock Hitachi Kk 燃焼装置の運転方法
JPH01180220A (ja) * 1988-01-08 1989-07-18 Toshiba Corp ガスタービンプラントの脱硝制御装置
JPH01288320A (ja) * 1988-05-17 1989-11-20 Niigata Eng Co Ltd アンモニア脱硝装置の制御方法
JPH0263524A (ja) * 1988-08-30 1990-03-02 Sumitomo Metal Ind Ltd 排ガス脱硝装置のnh↓3注入量の制御方法
JPH02164421A (ja) * 1988-12-15 1990-06-25 Toyota Motor Corp 排ガス脱硝装置の運転方法
JPH0416215A (ja) * 1990-05-09 1992-01-21 Mitsubishi Heavy Ind Ltd 脱硝装置のアンモニア注入制御方法
JPH04176325A (ja) * 1990-11-09 1992-06-24 Sumitomo Chem Eng Kk 脱硝方法
JPH0671138A (ja) * 1992-07-09 1994-03-15 Toshiba Corp 脱硝制御装置

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2005537931A (ja) * 2002-06-19 2005-12-15 イー・アイ・デュポン・ドウ・ヌムール・アンド・カンパニー 酸化窒素を還元するための方法および装置
JP2010094605A (ja) * 2008-10-16 2010-04-30 Mitsubishi Heavy Ind Ltd 窒素酸化物処理装置
JP2010234321A (ja) * 2009-03-31 2010-10-21 Chugoku Electric Power Co Inc:The アンモニア注入量補正制御装置及びアンモニア注入量補正制御方法
CN112915741A (zh) * 2021-01-13 2021-06-08 中国大唐集团科学技术研究院有限公司火力发电技术研究院 一种脱硝优化方法
CN114166990A (zh) * 2021-12-03 2022-03-11 国网湖南省电力有限公司 基于NOx浓度时域特征分析的脱硝喷氨均匀性检测方法
CN114166990B (zh) * 2021-12-03 2023-11-14 国网湖南省电力有限公司 基于NOx浓度时域特征分析的脱硝喷氨均匀性检测方法

Also Published As

Publication number Publication date
JP3775694B2 (ja) 2006-05-17

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US4565679A (en) Method of regulating the amount of reducing agent added during catalytic reduction of NOx contained in flue gases
CN107561941A (zh) 一种火电机组脱硝系统的全工况达标排放控制方法
JP2554836B2 (ja) 脱硝制御装置
CN111966060B (zh) 一种scr喷氨控制优化方法、装置、设备及存储介质
CN112403230B (zh) 一种基于sncr与scr混合工艺的脱硝方法
JPS63134683A (ja) 硝酸含有液からのNOxガス放出を低減する方法
JPH08318132A (ja) 排ガスの脱硝処理方法および脱硝装置
CN113419570A (zh) 垃圾焚烧电厂烟气脱硝系统控制方法
CN109794150B (zh) 一种带外置床cfb锅炉烟气脱硝控制方法及系统
JPH11104448A (ja) 湿式排煙脱硫装置と方法
JP4792696B2 (ja) 脱硝制御方法、脱硝制御装置及びそのプログラム
KR100294991B1 (ko) 연소과정으로부터배출되는배기가스의질소산화물의함량을감소시키기위하여투여되는처리물질의양을제어하기위한방법및장치
JP4690606B2 (ja) 脱硝制御方法及び脱硝制御装置
CN113325693B (zh) 用于scr脱硝系统的改进型pid控制方法、装置
CN212068341U (zh) 一种高co浓度烟气耦合低温scr的处理系统
US6237368B1 (en) Process for the regulating or controlling the NOx content of exhaust gases given off during the operating of glass melting furnaces with several burners run alternately
JPH08168639A (ja) 脱硝触媒を内蔵した脱硝装置へのアンモニア注入量制御方法および制御装置
JP2635643B2 (ja) ガスタービンプラントの脱硝制御装置
CN113813754B (zh) 一种工业企业排放污染的优化自控方法及系统
JPH024422A (ja) 湿式排煙脱硫装置の制御方法
JPS5955334A (ja) 排煙脱硝装置の還元剤注入制御方法
JPS60190217A (ja) 湿式脱硫脱硝装置の運転制御方法
CN117815855A (zh) 一种前馈脱硝控制方法、控制系统及NOx浓度预测模型
CN112403257A (zh) 一种高co浓度烟气耦合低温scr温度控制方法及系统
JPH03267115A (ja) 湿式排煙脱硫制御方法及び装置

Legal Events

Date Code Title Description
A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20040824

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20041018

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20041214

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20060216

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20060217

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090303

Year of fee payment: 3

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100303

Year of fee payment: 4

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100303

Year of fee payment: 4

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110303

Year of fee payment: 5

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110303

Year of fee payment: 5

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120303

Year of fee payment: 6

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120303

Year of fee payment: 6

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130303

Year of fee payment: 7

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20140303

Year of fee payment: 8

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees