JPH085011A - Method and device for estimating control of amount of harmful micro constituent - Google Patents

Method and device for estimating control of amount of harmful micro constituent

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JPH085011A
JPH085011A JP6132088A JP13208894A JPH085011A JP H085011 A JPH085011 A JP H085011A JP 6132088 A JP6132088 A JP 6132088A JP 13208894 A JP13208894 A JP 13208894A JP H085011 A JPH085011 A JP H085011A
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exhaust gas
harmful trace
fluidized bed
harmful
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泰雄 吉井
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仁一 戸室
Toru Inada
徹 稲田
Nobuyuki Hokari
信幸 穂刈
Katsuya Oki
勝弥 大木
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Abstract

PURPOSE:To permit the correct control of a pouring amount by a method wherein the amount of harmful micro constituents in exhaust gas is estimated from the amount of harmful micro constituents in fuel, a reference amount of harmful constituents, which is obtained from the amount of exhaust gas, and the air excessive rate and the like of a fluidized bed combustion device, in a device, in which the amount of harmful micro constituents is controlled by pouring a treating agent into the exhaust gas. CONSTITUTION:The amount of harmful micro constituents in exhaust gas discharged from a fluidized bed combustion device 7 into an high-temperature pipeline for exhaust gas is operated in an operating means 25 from an air excessive rate, the staying time of gas in a fluidized bed 10 and a reference amount of harmful micro constituents. In this case, the air excessive rate is obtained from a solid hydrocarbon fuel supplying amount and an air supplying amount, the staying time of gas in the fluidized bed 10 is obtained from the height of the fluidized bed and the reference amount of harmful micro constituents is obtained from the supplying amount of solid hydrocarbon fuel, a previously analyzed contents of harmful micro constituents and the amount of exhaust gas of combustion. The optimum amount of treating agent against the obtained amount of harmful micro constituents is injected from a treating agent pouring nozzle 1 to reduce the amount of harmful micro constituents discharged out of a chimney.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、固体炭化水素燃料を燃
焼させる流動層燃焼装置から発生する排ガス中の有害微
量成分量を燃焼に係る変数から予測演算し、有害微量成
分量の予測値により流動層燃焼装置に処理剤を注入して
制御する有害微量成分制御方法及び装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention predicts and calculates the amount of harmful trace constituents in exhaust gas generated from a fluidized bed combustion apparatus that burns a solid hydrocarbon fuel from the variables related to combustion, and uses the predicted value of the quantity of harmful trace constituents. The present invention relates to a harmful trace component control method and device for injecting and controlling a treating agent in a fluidized bed combustion device.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来の燃焼装置から発生する排ガス中の
有害微量成分量制御には、還元触媒と還元剤としてNH3
を用いる接触還元脱硝方法と、触媒を用いず燃焼装置に
還元剤を注入する無触媒脱硝方法とがある。接触還元脱
硝方法は還元剤のNH3を供給する位置の上流側の排ガス
中のNOxをNOx分析計により測定し、その測定値に従いNO
xに対して所定のモル比になるように制御して供給して
いる。一方無触媒脱硝方法も燃焼装置からの排ガス中の
NOxをNOx分析計により測定し、その測定値に従いNOxに
対して所定のモル比になるように還元剤を制御して注入
している。
2. Description of the Related Art NH 3 as a reducing catalyst and a reducing agent is used to control the amount of harmful trace components in exhaust gas generated from a conventional combustion device.
There is a catalytic reduction denitration method that uses a catalyst and a non-catalytic denitration method that injects a reducing agent into a combustion device without using a catalyst. In the catalytic reduction NOx removal method, NOx in the exhaust gas upstream of the position where the reducing agent NH 3 is supplied is measured with a NOx analyzer, and NO
The supply is controlled so that a predetermined molar ratio is obtained with respect to x. On the other hand, the non-catalytic NOx removal method
NOx is measured by a NOx analyzer, and a reducing agent is controlled and injected so that a predetermined molar ratio to NOx is obtained according to the measured value.

【0003】[0003]

【発明が解決しようとする課題】しかし、上記従来技術
のうちの無触媒脱硝方法を加圧流動層ボイラに適用しよ
うとすると次のような問題が生じる。NH3がNOxを目標値
まで還元し減少させるのに、その反応時間から必要な滞
留時間を確保する必要があり、そのためには加圧流動層
ボイラの後流側に設置された脱塵装置の上流側にNH3
注入し、高温配管内で還元反応を進行させる必要があ
る。しかし上記方法においては排ガス中に飛散粒子があ
るためNOx分析計入口の上流側になんらかの脱塵装置を
設置する必要があり、また長時間運転する時はこの脱塵
装置の保守・点検が必要となる。また加圧流動層ボイラ
火炉出口と脱塵装置を結ぶ高温配管から分岐しサンプリ
ング口を設けることは、内圧が高い高温配管の強度上問
題となる。従って、排ガス中のNOxをNOx分析計により測
定しないで、燃焼に係る制御量である燃料供給量、空気
供給量、流動層高等の変数からなる計算式から排ガス中
の有害微量成分量を計算し、この有害微量成分量に対し
て最適量の処理剤を注入して、目標の有害微量成分量ま
で低減することが望まれる。
However, when the catalyst-free denitration method of the above-mentioned conventional techniques is applied to a pressurized fluidized bed boiler, the following problems occur. In order for NH 3 to reduce and reduce NOx to the target value, it is necessary to secure the required residence time from its reaction time.To that end, the dust removal equipment installed on the downstream side of the pressurized fluidized bed boiler must be used. It is necessary to inject NH 3 into the upstream side and allow the reduction reaction to proceed in the high temperature pipe. However, in the above method, since there are scattered particles in the exhaust gas, it is necessary to install some sort of dust remover upstream of the NOx analyzer inlet, and maintenance and inspection of this dust remover is required when operating for a long time. Become. Further, branching from a high temperature pipe connecting the outlet of the pressurized fluidized bed boiler furnace and the dust removing device and providing a sampling port poses a problem in terms of strength of the high temperature pipe having high internal pressure. Therefore, the NOx in the exhaust gas is not measured by the NOx analyzer, and the amount of harmful trace components in the exhaust gas is calculated from the formula consisting of variables such as the fuel supply amount, the air supply amount, and the fluidized bed height that are the control amounts related to combustion. It is desired to inject an optimum amount of the treating agent with respect to this harmful trace amount of component to reduce it to the target harmful trace component amount.

【0004】本発明の目的は、排ガス中の有害微量成分
量を燃焼に係る変数から演算により予測し制御すること
にある。
An object of the present invention is to predict and control the amount of harmful trace components in exhaust gas from the variables relating to combustion.

【0005】[0005]

【課題を解決するための手段】上記目的は、燃料を流動
層燃焼装置で燃焼させて発生した排ガス中に処理剤を注
入し有害微量成分量を制御する有害微量成分制御方法に
おいて、前記燃料に含まれる有害微量成分量及び前記排
ガス量から求めた基準有害微量成分量と、前記流動層燃
焼装置の空気過剰率と、前記排ガスの流動層内での滞留
時間とから前記排ガス中の有害微量成分量を予測し、該
予測した排ガス中の有害微量成分量により前記処理剤の
注入量を制御することにより達成される。
SUMMARY OF THE INVENTION The above-mentioned object is to provide a method for controlling a harmful trace amount component by injecting a treating agent into exhaust gas generated by burning the fuel in a fluidized bed combustion device to control the harmful trace amount component. A harmful trace component in the exhaust gas from the amount of the harmful trace component contained and the amount of the reference harmful trace component obtained from the exhaust gas amount, the excess air ratio of the fluidized bed combustion device, and the residence time of the exhaust gas in the fluidized bed. This is achieved by predicting the amount and controlling the injection amount of the treatment agent according to the predicted amount of harmful trace components in the exhaust gas.

【0006】上記目的は、流動媒体が流動する流動層中
に固体燃料及び空気を供給して燃焼させる流動層燃焼装
置から発生する排ガス中に処理剤を注入して有害微量成
分量を制御する有害微量成分制御方法において、前記固
体燃料の供給量、予め分析した前記固体燃料中の有害微
量成分割合及び前記燃焼排気ガス量から求めた基準有害
微量成分量と、前記固体燃料の供給量及び前記空気の供
給量と理論空気量から求めた空気過剰率と、前記流動層
高と流動層内のガス速度から求めたガス滞留時間とから
前記燃焼排気ガス中の有害微量成分量を予測演算し、該
予測演算した燃焼排気ガス中の有害微量成分量により前
記処理剤の注入量を制御することにより達成される。
The above object is to control the amount of harmful trace components by injecting a treating agent into the exhaust gas generated from a fluidized bed combustion apparatus in which a solid fuel and air are supplied and burned in a fluidized bed in which a fluidized medium flows. In the trace component control method, the supply amount of the solid fuel, a reference harmful trace component amount obtained from the pre-analyzed harmful trace component ratio in the solid fuel and the combustion exhaust gas amount, and the supply amount of the solid fuel and the air The excess air ratio obtained from the supply amount and theoretical air amount, and the gas retention time obtained from the fluidized bed height and the gas velocity in the fluidized bed are used to predict and calculate the amount of harmful trace components in the combustion exhaust gas, This is achieved by controlling the injection amount of the treatment agent according to the predicted trace amount of harmful trace components in the combustion exhaust gas.

【0007】上記目的は、流動媒体が流動する流動層中
に固体炭化水素燃料及び空気を供給して燃焼させる流動
層燃焼装置から発生する排ガス中に処理剤を注入して有
害微量成分量を制御する制御方法において、前記固体炭
化水素燃料の供給量、予め分析した前記固体炭化水素燃
料中の有害微量成分割合及び前記燃焼排気ガス量から求
めた基準有害微量成分量と、前記固体炭化水素燃料の供
給量及び前記空気の供給量と理論空気量から求めた空気
過剰率と、前記流動層高と流動層内のガス速度から求め
たガス滞留時間とから前記燃焼排気ガス中の有害微量成
分量を予測演算し、該予測演算した燃焼排気ガス中の有
害微量成分量により前記流動層燃焼装置に接続した排気
ガスダクト内、または前記流動層燃焼装置内に設置した
ノズルから注入する前記処理剤の注入量を制御すること
により達成される。
The above object is to control the amount of harmful trace components by injecting a treating agent into the exhaust gas generated from a fluidized bed combustion apparatus in which a solid hydrocarbon fuel and air are supplied and burned in a fluidized bed in which a fluidized medium flows. In the control method, the supply amount of the solid hydrocarbon fuel, a reference harmful trace component amount obtained from the pre-analyzed harmful hydrocarbon component ratio in the solid hydrocarbon fuel and the combustion exhaust gas amount, and the solid hydrocarbon fuel The excess amount of air obtained from the supply amount and the supply amount of the air and the theoretical air amount, and the gas retention time obtained from the fluidized bed height and the gas velocity in the fluidized bed, from the amount of harmful trace components in the combustion exhaust gas. Prediction calculation is performed, and injection is performed from a nozzle installed in the exhaust gas duct connected to the fluidized bed combustion device or the nozzle installed in the fluidized bed combustion device according to the amount of harmful trace components in the combustion exhaust gas calculated by the prediction calculation. It is achieved by controlling the injection amount of the treatment agent.

【0008】上記目的は、燃料を加圧流動層装置で燃焼
させて発生した排ガスからガスタービンにより動力回収
を行う前記排ガス中に含まれる有害微量成分を制御する
有害微量成分量制御方法において、前記加圧流動層装置
からの排ガス中に処理剤を注入して有害微量成分を制御
し、前記ガスタービン後流側で有害微量成分量を検出
し、検出した有害微量成分量値が上限を越えるようであ
れば更に処理剤を注入することにより達成される。
The above object is to provide a harmful trace amount control method for controlling harmful trace components contained in the exhaust gas, in which power is recovered by a gas turbine from the exhaust gas generated by burning fuel in a pressurized fluidized bed apparatus. A treatment agent is injected into the exhaust gas from the pressurized fluidized bed device to control harmful trace components, and the trace amount of harmful trace components is detected on the downstream side of the gas turbine so that the detected trace amount of harmful trace components exceeds the upper limit. In that case, it is achieved by further injecting a treating agent.

【0009】上記目的は、燃料を加圧流動層装置で燃焼
させて発生した排ガスからガスタービンにより動力回収
を行う前記排ガス中に含まれる有害微量成分を制御する
有害微量成分量制御方法において、前記加圧流動層装置
からの排ガス中に処理剤を注入して有害微量成分を制御
し、前記ガスタービン後流側で残留処理剤量を検出し、
検出した残留処理剤量が上限を越えるようであれば前記
処理剤の注入を停止することにより達成される。
The above object is to provide a method for controlling a harmful trace component contained in the exhaust gas, wherein power is recovered from the exhaust gas generated by burning fuel in a pressurized fluidized bed apparatus by a gas turbine. Injecting a treating agent in the exhaust gas from the pressurized fluidized bed apparatus to control harmful trace components, detecting the residual treating agent amount on the downstream side of the gas turbine,
If the amount of the residual treatment agent detected exceeds the upper limit, it is achieved by stopping the injection of the treatment agent.

【0010】上記目的は、前記有害微量成分がNOxであ
り、前記処理剤がNH3である時に達成される。
The above object is achieved when the harmful trace component is NOx and the treating agent is NH 3 .

【0011】上記目的は、燃料を流動層燃焼装置で燃焼
させて発生した排ガス中に処理剤を注入し有害微量成分
量を制御する有害微量成分制御方法において、前記燃料
の供給量、予め分析した前記燃料に含まれる有害微量成
分割合及び前記排ガス量から求めた基準有害微量成分量
と、前記流動層燃焼装置の燃焼空気過剰率とから前記排
ガス中の有害微量成分量を予測し、該予測した排ガス中
の有害微量成分量により前記処理剤の注入量を制御する
ことにより達成される。
The above object is to analyze the amount of supply of the fuel in advance in a harmful trace component control method in which a treating agent is injected into exhaust gas generated by burning fuel in a fluidized bed combustion device to control the amount of harmful trace components. The amount of harmful trace components in the exhaust gas is predicted from the reference amount of harmful trace components contained in the fuel and the exhaust gas amount, and the excess amount of combustion air in the fluidized bed combustor is predicted. This can be achieved by controlling the injection amount of the treatment agent according to the amount of harmful trace components in the exhaust gas.

【0012】上記目的は、前記有害微量成分がSOxであ
り、前記処理剤がCaCO3である時に達成される。
The above object is achieved when the harmful trace component is SOx and the treating agent is CaCO 3 .

【0013】上記目的は、固体燃料を流動燃焼させる流
動層燃焼装置からの排ガス中に含まれる有害微量成分量
を検出する有害微量成分量検出手段と、該有害微量成分
量検出手段が検出した有害微量成分量により前記排ガス
中に注入する処理剤量を制御する処理剤注入制御手段と
を有する有害微量成分制御装置において、前記有害微量
成分量検出手段に代わり、前記固体燃料の供給量、予め
分析した前記燃料に含まれる有害微量成分割合及び前記
排ガス量から求めた基準有害微量成分量と、前記流動層
燃焼装置の燃焼空気過剰率と、前記排ガスの流動層内で
の滞留時間とから前記排ガス中の有害微量成分量を予測
演算する有害微量成分量予測手段を設けたことにより達
成される。
[0013] The above-mentioned object is to detect a harmful trace component amount for detecting the amount of a harmful trace component contained in an exhaust gas from a fluidized bed combustion apparatus for fluidized combustion of a solid fuel, and a harmful contaminant detected by the harmful trace component amount detecting means. In a harmful trace component control device having a treating agent injection control means for controlling the amount of a treating agent injected into the exhaust gas by the amount of a trace constituent, in place of the harmful trace constituent amount detecting means, a supply amount of the solid fuel, previously analyzed Exhaust gas from the reference harmful trace component amount obtained from the ratio of harmful trace component contained in the fuel and the amount of exhaust gas, the excess air ratio of combustion air in the fluidized bed combustion device, and the residence time of the exhaust gas in the fluidized bed This is achieved by providing a harmful trace component amount predicting means for predicting and calculating the amount of harmful trace component therein.

【0014】前記流動層燃焼装置または前記流動層燃焼
装置に接続し前記排ガスを外部へ導く排気ガスダクト内
に前記処理剤を注入する処理剤注入ノズルを設け、前記
排気ガスダクトの該処理剤注入ノズルの上流に空気を注
入する空気注入ノズルを設けることが望ましい。
A treatment agent injection nozzle for injecting the treatment agent is provided in the fluidized bed combustion device or an exhaust gas duct that is connected to the fluidized bed combustion device and guides the exhaust gas to the outside, and the treatment agent injection nozzle of the exhaust gas duct is provided. It is desirable to provide an air injection nozzle that injects air upstream.

【0015】上記目的は、燃料を流動層装置で燃焼させ
て発生した排ガス中に含まれる有害微量成分量を予測す
る有害微量成分予測方法において、前記燃料に含まれる
有害微量成分量及び前記排ガス量から求めた基準有害微
量成分量と、前記流動層燃焼装置の燃焼空気過剰率と、
前記排ガスの流動層内での滞留時間とから前記排ガス中
の有害微量成分量を予測することにより達成される。
The above-mentioned object is a method of predicting a harmful trace component contained in an exhaust gas generated by burning a fuel in a fluidized bed device, wherein the harmful trace component contained in the fuel and the exhaust gas amount are included. Reference harmful trace amount obtained from, and the combustion air excess rate of the fluidized bed combustion device,
This is achieved by predicting the amount of harmful trace components in the exhaust gas from the residence time of the exhaust gas in the fluidized bed.

【0016】固体燃料を流動燃焼させる流動層燃焼装置
からの排ガス中に含まれる有害微量成分量を予測する有
害微量成分予測装置において、前記燃料に含まれる有害
微量成分量及び前記排ガス量から求めた基準有害微量成
分量と、前記流動層燃焼装置の燃焼空気過剰率と、前記
排ガスの流動層内での滞留時間とから前記排ガス中の有
害微量成分量を予測演算する有害微量成分量予測手段を
設けたことにより達成される。
In a harmful trace component predictor for predicting the amount of harmful trace components contained in the exhaust gas from a fluidized bed combustion apparatus for fluidized combustion of solid fuel, the amount of harmful trace components contained in the fuel and the amount of exhaust gas were determined. A harmful trace component amount predicting means for predicting and calculating the harmful trace component amount in the exhaust gas from the reference harmful trace component amount, the combustion air excess rate of the fluidized bed combustion device, and the residence time of the exhaust gas in the fluidized bed. It is achieved by providing.

【0017】[0017]

【作用】一般に燃焼装置からの排ガスに含まれる有害微
量成分がNOxである場合にその発生要因は、燃焼条件に
影響されるサーマルNOxと燃料中に含まれる窒素分に影
響されるフューエルNOxとされている。流動層燃焼装置
は燃焼温度が低いのでサーマルNOxは基本的に少ない
が、発明者はフューエルNOxが燃焼条件のうち空気過剰
率、流動層内でのガス滞留時間の影響を受けることを発
見した。
[Function] Generally, when NOx is a harmful trace component contained in the exhaust gas from the combustion device, the causes are thermal NOx affected by combustion conditions and fuel NOx affected by nitrogen content in fuel. ing. The fluidized bed combustor basically has a small amount of thermal NOx because the combustion temperature is low, but the inventor has found that the fuel NOx is influenced by the excess air ratio and the gas retention time in the fluidized bed in the combustion conditions.

【0018】流動層燃焼装置においてNOx発生量が空気
過剰率、流動層内でのガス滞留時間によって変化する理
由は、次のように考えることができる。空気過剰率が高
くなると、当然流動層内の酸素量が増大し燃料中の窒素
分の酸化反応が促進され、生成されるNOxの量が多くな
る。また、空気過剰率が高くなると、燃料中の炭素が未
燃分となる割合が小さく流動層内のチャー濃度が低下
し、チャーによるNOx還元反応量は少なくなり流動層か
ら排出されるNOx量は増加する。
The reason why the amount of NOx generated in the fluidized bed combustion apparatus changes depending on the excess air ratio and the gas retention time in the fluidized bed can be considered as follows. When the excess air ratio increases, the amount of oxygen in the fluidized bed naturally increases, the oxidation reaction of the nitrogen content in the fuel is promoted, and the amount of NOx produced increases. Further, when the excess air ratio becomes high, the proportion of carbon in the fuel that becomes unburned is small, the char concentration in the fluidized bed decreases, the amount of NOx reduction reaction due to char decreases, and the amount of NOx discharged from the fluidized bed decreases. To increase.

【0019】そして、流動層内でのガス滞留時間が短く
なるとNOx量が多くなる理由は、流動層内で発生したNOx
と流動層内チャーとの接触時間が短くなるため、チャー
による還元反応チャーによるNOx還元反応量は少なくな
るからである。
The reason why the amount of NOx increases as the gas retention time in the fluidized bed becomes shorter is that the NOx generated in the fluidized bed is increased.
This is because the contact time between char and the char in the fluidized bed is shortened, and the amount of NOx reduction reaction by char is reduced.

【0020】このようにして基準NOx濃度と空気過剰率
とガス滞留時間から排ガスに含まれるNOx量が予測でき
るから、排ガス中のNOxをNOx分析計により測定しない
で、燃焼制御量である燃料供給量及び予め燃料を分析し
て求めた窒素分、空気供給量、流動層高等の変数を含む
計算式から排ガス中のNOx量を予測し、このNOx量に対し
て最適量の処理剤を注入するように制御することで、目
標とするNOx量まで低減できる。
In this way, the NOx amount contained in the exhaust gas can be predicted from the reference NOx concentration, the excess air ratio, and the gas retention time. Therefore, the NOx in the exhaust gas is not measured by the NOx analyzer, and the fuel supply which is the combustion control amount is supplied. The amount of NOx in the exhaust gas is predicted from a calculation formula that includes variables such as nitrogen content, air supply amount, and fluidized bed height obtained by analyzing the fuel in advance, and the optimal amount of treatment agent is injected to this NOx amount. By controlling in this way, it is possible to reduce to the target NOx amount.

【0021】更に、流動層燃焼装置から排ガスを外部へ
導く排気ガスダクト内に空気を注入することにより、排
ガス中に含まれる未燃分を不完全燃焼させCOを発生させ
てNOxを還元することができる。
Further, by injecting air into the exhaust gas duct for guiding the exhaust gas from the fluidized bed combustion device to the outside, the unburned components contained in the exhaust gas are incompletely burned to generate CO and reduce NOx. it can.

【0022】流動層燃焼装置からの排ガスに含まれる有
害微量成分がSOxの場合に空気過剰率によって変化する
理由は、空気過剰率が高くなると全排ガスが増加してSO
xの排ガス中に占める割合が低下しSOx濃度は小さくな
る。一方空気過剰率が小さくなるとSOxの排ガス中に占
める割合が増加しSOx濃度は大きくなるから、基準SOx濃
度と空気過剰率とからSOx量が予測できる。
The reason why the harmful trace components contained in the exhaust gas from the fluidized bed combustor change depending on the excess air ratio in the case of SOx is that the total exhaust gas increases as the excess air ratio increases.
The ratio of x in the exhaust gas decreases and the SOx concentration decreases. On the other hand, when the excess air ratio decreases, the ratio of SOx in the exhaust gas increases and the SOx concentration increases, so the SOx amount can be predicted from the reference SOx concentration and excess air ratio.

【0023】[0023]

【実施例】以下、本発明の実施例を図面により説明す
る。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.

【0024】図1は本発明の実施例の基本的な構成を説
明するフローチャートである。
FIG. 1 is a flow chart for explaining the basic configuration of the embodiment of the present invention.

【0025】本図に示すように流動層燃焼装置7から排
ガス用高温配管6へ排出される排ガス中の有害微量成分
量は、演算手段25において空気過剰率{(燃焼のために
実際に供給した空気量)/(燃料を完全燃焼させる空気
量)}と流動層10内でのガス滞留時間と基準有害微量成
分量から計算される。ここで空気過剰率は固体炭化水素
燃料供給量と空気供給量から、流動層でのガス滞留時間
は流動層高から、基準有害微量成分量は固体炭化水素燃
料供給量と予め分析した有害微量成分量の含有率、燃焼
排ガス量から計算する。この有害微量成分量に対して、
処理剤タンク5から適当量の処理剤が、処理剤注入ノズ
ル1より排ガス用高温配管6内または流動層燃焼装置7
内へ噴出され、その結果、煙突18から放出される有害
微量成分量は目標値まで低減される。
As shown in this figure, the amount of harmful trace components in the exhaust gas discharged from the fluidized bed combustion device 7 to the exhaust gas high temperature pipe 6 is calculated by the calculating means 25 in excess of the air ratio {(actually supplied for combustion. It is calculated from (amount of air) / (amount of air for complete combustion of fuel)}, the gas residence time in the fluidized bed 10 and the amount of reference harmful trace components. Here, the excess air ratio is based on the solid hydrocarbon fuel supply amount and the air supply amount, the gas retention time in the fluidized bed is based on the fluidized bed height, and the reference harmful trace amount is the solid hydrocarbon fuel supply amount and the harmful trace amount component previously analyzed. Calculated from the content rate of the amount and the amount of exhaust gas. For this harmful trace component amount,
An appropriate amount of the treating agent from the treating agent tank 5 is supplied from the treating agent injection nozzle 1 into the exhaust gas high temperature pipe 6 or the fluidized bed combustion device 7.
As a result, the amount of harmful trace components emitted from the chimney 18 is reduced to the target value.

【0026】図2は本発明の実施例の構成を説明するフ
ローチャートである。
FIG. 2 is a flow chart for explaining the constitution of the embodiment of the present invention.

【0027】本実施例は一塔式流動層プラントでのNH3
注入による無触媒脱硝の例である。
In this example, NH 3 in a single-column fluidized bed plant was used.
This is an example of non-catalytic denitration by injection.

【0028】流動層ボイラ火炉出口に設置された排ガス
用高温配管6には、少なくとも1つ以上のNH3注入ノズ
ル1が設置されている。ここでは有害微量成分が窒素酸
化物(以下NOxと略す)で、処理剤がNH3となる。本実施例
は流動層からのNOx予測式を用いたフィードフォワード
制御とガスタービン出口で分析計により測定したNOx、N
H3濃度に基づくフィードバック制御を組み合わせた脱硝
制御方法である。
At least one NH 3 injection nozzle 1 is installed in the high temperature exhaust gas pipe 6 installed at the outlet of the fluidized bed boiler furnace. Here, the harmful trace components are nitrogen oxides (hereinafter abbreviated as NOx), and the treating agent is NH 3 . In this example, NOx and N measured with an analyzer at the feed-forward control using the NOx prediction formula from the fluidized bed and the gas turbine outlet were used.
This is a denitration control method that combines feedback control based on the H 3 concentration.

【0029】まず流動層からのNOx予測式を用いた脱硝
制御方法(フィードフォワード制御)について説明する。
First, the denitration control method (feedforward control) using the NOx prediction formula from the fluidized bed will be described.

【0030】演算手段Aにおいては、NOx予測式からNOx
を求め、この量に対して一定比率の還元剤NH3量を求
め、注入するものである。NOx濃度は(1)式により予測す
る。
In the calculation means A, NOx is calculated from the NOx prediction formula.
Then, the amount of reducing agent NH 3 is calculated at a constant ratio to this amount, and then injected. NOx concentration is predicted by equation (1).

【0031】[0031]

【数1】 [Equation 1]

【0032】ここでr:空気過剰率, rs:基準空気過剰率,
θs:基準ガス滞留時間(sec),θ:ガス滞留時間(sec),
A,B,n:定数である。
Where r: excess air ratio, rs: reference excess air ratio,
θs: Standard gas residence time (sec), θ: Gas residence time (sec),
A, B, n: are constants.

【0033】なお、(1)は空気過剰率に関して直線近似
で適用可能な範囲は1.0〜1.4であり、起動時には空気
過剰率が2.0近辺の高い値となる場合も有り(1a)式によ
り予測する。
The range (1) applicable to the excess air ratio by linear approximation is 1.0 to 1.4, and the excess air ratio may be as high as around 2.0 at the time of start-up according to the formula (1a). Predict.

【0034】 予測NOx濃度(ppm)=基準NOx濃度(ppm) + A1[A2-exp{A3(rs-r)}] + B(θs-θ)……………………………………………(1a) ここでA1,A2,A3は定数である。Predicted NOx concentration (ppm) = reference NOx concentration (ppm) + A 1 [A 2 -exp {A 3 (rs-r)}] + B (θs-θ) ………………………… …………………… (1a) where A 1 , A 2 and A 3 are constants.

【0035】空気過剰率:rは演算手段Bにおいて(2)式よ
り、燃料供給量(kg/h)、及び燃焼用空気量(kg/h)から計
算する。
The excess air ratio: r is calculated from the fuel supply amount (kg / h) and the combustion air amount (kg / h) from the equation (2) in the calculating means B.

【0036】 空気過剰率:r(-)=[燃焼用空気量(kg/h)/{燃料供給量(kg/h)× 理論空気量(Nm3/kg・cwp)×1.293(kg/Nm3)}]× 燃焼効率(%)/100)………………………………………(2) Gfw1(s)、Gfw2(s)は伝達関数でそれぞれ燃焼空気量、燃
料供給量の動特性を補償するためのものである。
Excess air ratio: r (-) = [combustion air amount (kg / h) / {fuel supply amount (kg / h) × theoretical air amount (Nm 3 /kg·cwp)×1.293(kg/Nm 3 )}] × Combustion efficiency (%) / 100) ……………………………………… (2) Gfw1 (s) and Gfw2 (s) are transfer functions of combustion air quantity and fuel, respectively. It is for compensating the dynamic characteristics of the supply amount.

【0037】ガス滞留時間:θ(sec)は演算手段Cにおい
て(3)式より、流動層内でのガス滞留時間:θ(sec)を差
圧計の指示値から求めた流動層高(m)と流動層内でのガ
ス速度(m/sec)から計算する。
The gas retention time: θ (sec) is the fluidized bed height (m) obtained by the calculation means C from the equation (3) and the gas retention time in the fluidized bed: θ (sec) is obtained from the indicated value of the differential pressure gauge. And the gas velocity (m / sec) in the fluidized bed.

【0038】 流動層内でのガス滞留時間:θ(sec)={流動層高(m)}/流動層内ガス速度 (m/sec)}…………………………(3) ここで流動層内でのガス速度(m/sec)は(4)式より、燃焼
用空気量(kg/h)、流動層燃焼装置内断面積(m2)、流動層
内温度(℃)から計算する。
Gas retention time in fluidized bed: θ (sec) = {fluidized bed height (m)} / gas velocity in fluidized bed (m / sec)} ………………………… (3) Here, the gas velocity (m / sec) in the fluidized bed is calculated from Eq. (4) by the amount of combustion air (kg / h), the internal cross-sectional area of the fluidized bed combustor (m 2 ), the internal temperature of the fluidized bed (° C). Calculate from

【0039】 流動層ガス速度(m/sec)=C{燃焼用空気量(kg/h)}×1.293(kg/Nm3)/3600× {流動層内温度(℃)+273}/{基準温度0(℃)+273}/ {流動層燃焼装置内断面積(m2)}………………(4) ここでCは定数である。Fluidized bed gas velocity (m / sec) = C {combustion air amount (kg / h)} × 1.293 (kg / Nm 3 ) / 3600 × {fluidized bed temperature (° C.) + 273} / {standard Temperature 0 (℃) +273} / {Fluidized bed combustor internal cross-sectional area (m 2 )} ……………… (4) where C is a constant.

【0040】基準NOx濃度は(5)式より、予め分析して求
めた石炭中の窒素分(mg/kg)、石炭の高位発熱量(kcal/k
g)、石炭中全窒素割合(wt%)、燃料供給量(kg/h)、排
ガス量(kg/h)から計算する。
The standard NOx concentration is the nitrogen content (mg / kg) in the coal and the higher calorific value (kcal / k) of the coal obtained in advance by analysis from the equation (5).
g), total nitrogen ratio in coal (wt%), fuel supply amount (kg / h), exhaust gas amount (kg / h).

【0041】[0041]

【数2】 [Equation 2]

【0042】ここでE、mは定数で、mにより石炭中の窒
素分がNOxに転換する割合が定められる。 排ガス用高
温配管6内に設置したNH3注入ノズル1からは(6)式によ
り算出した量のNH3が供給できるように制御する。
Here, E and m are constants, and the rate at which the nitrogen content in the coal is converted to NOx is determined by m. The NH 3 injection nozzle 1 installed in the high temperature exhaust gas pipe 6 is controlled so that the amount of NH 3 calculated by the equation (6) can be supplied.

【0043】 注入NH3量(kg/h)=F(設定NH3/NOモル比)×{予測NOx濃度(ppm)}…………(6) ここでFは定数である。Injected NH 3 amount (kg / h) = F (set NH 3 / NO molar ratio) × {predicted NOx concentration (ppm)} (6) Here, F is a constant.

【0044】フィードバック制御においてはNOx分析計A
X-1、NH3分析計AX-2の出力がフィードフォワード制御の
偏差を打ち消すように働く。具体的にはNOx分析計AX-1
においてNOx量を測定し、この値が上限を越えるようで
あれば更に還元剤を注入し、またNH3分析計AX-2におい
て、残留NH3濃度を測定し、この値が上限を越えるよう
であればNH3の注入を停止するように制御する。ガスタ
ービン15の後流には触媒脱硝装置17が設置してあ
り、更に煙突18入口までのNoxを低減することができ
る。なおガスタービン15には燃焼器を備えていないか
らここでのNOxの発生は無い。
In feedback control, NOx analyzer A
The output of X-1, NH 3 analyzer AX-2 works to cancel the deviation of feedforward control. Specifically, NOx analyzer AX-1
The amount of NOx was measured in the above, and if this value exceeds the upper limit, a reducing agent is further injected, and the residual NH 3 concentration is measured in the NH 3 analyzer AX-2. If so, control to stop the NH 3 injection. A catalytic denitration device 17 is installed downstream of the gas turbine 15 to further reduce Nox up to the inlet of the chimney 18. Since the gas turbine 15 is not equipped with a combustor, NOx is not generated here.

【0045】流動層ボイラ7が複数個設置された場合
は、それぞれの流動層ボイラ炉出口に設置された排ガス
用高温配管6に、少なくとも1つ以上のNH3注入ノズル
1が設置される。
When a plurality of fluidized bed boilers 7 are installed, at least one NH 3 injection nozzle 1 is installed in the high temperature exhaust gas pipe 6 installed at each fluidized bed boiler furnace outlet.

【0046】図3は本発明の実施例の空気過剰率、流動
層内でのガス滞留時間とNOx濃度の関係を説明する図表
である。
FIG. 3 is a table for explaining the relationship between the excess air ratio, the gas retention time in the fluidized bed and the NOx concentration in the embodiment of the present invention.

【0047】本図の横軸に空気過剰率、縦軸にNOx濃
度、ガス滞留時をパラメータとして線で示した。各線は
(1)式の予測式から求めたガス滞留時間計算値で、丸印
は滞留時間2秒、4秒の実測値である。NOx濃度は空気過
剰率が大きくなるにつれて、また滞留時間時間が短くな
るにつれて高くなる。実測値と計算値を比較すると、両
者の値は10%以内で一致しているので、NOx濃度は明らか
に(1)式から予測できる。 図4は本発明の実施例のモ
ル比とNOx還元率との関係を説明する図表である。図2
に示す流動層プラントでのNH3注入による無触媒脱硝の
データである。横軸に(NH3モル数/(NOモル数)、縦軸にN
Ox還元率を示し、この値が大きくなれば排ガス中のNOx
量は少なくなる。またこの値を大きくするためには供給
するNH3量は多くなる。炉内温度即ち、反応温度が高く
なればNOx還元率は高くなる。破線で示す値が目標値で
あり、この目標値を達成するようにNH3注入量を制御す
る必要がある。
In the figure, the horizontal axis shows the excess air ratio, the vertical axis shows the NOx concentration, and the gas retention time is shown as a parameter. Each line is
The calculated values of the gas retention time obtained from the prediction formula (1) are circles, and the circles are the measured values for the retention times of 2 seconds and 4 seconds. The NOx concentration increases as the excess air ratio increases and as the residence time decreases. Comparing the measured value with the calculated value, both values agree within 10%, so the NOx concentration can be clearly predicted from the equation (1). FIG. 4 is a chart for explaining the relationship between the molar ratio and the NOx reduction rate in the example of the present invention. Figure 2
It is data of non-catalytic denitration by NH 3 injection in the fluidized bed plant shown in. The horizontal axis is (NH 3 moles / (NO moles), the vertical axis is N
Indicates the Ox reduction rate. If this value increases, NOx in exhaust gas
The quantity will be smaller. Also, in order to increase this value, the amount of NH 3 supplied increases. The higher the in-furnace temperature, that is, the reaction temperature, the higher the NOx reduction rate. The value indicated by the broken line is the target value, and it is necessary to control the NH 3 injection amount so as to achieve this target value.

【0048】図5は本発明の他の実施例の構成を説明す
るフローチャートである。
FIG. 5 is a flow chart for explaining the configuration of another embodiment of the present invention.

【0049】本実施例は一塔式流動層プラントでのCaCO
3注入による脱硫の例である。
This example shows CaCO in a single-column fluidized bed plant.
3 This is an example of desulfurization by injection.

【0050】ここでは有害微量成分が硫黄酸化物(以下S
Oxと略す)で、処理剤がCaCO3となる。本実施例は流動層
からのSO2予測式を用いたフィードフォワード制御とガ
スタービン出口で分析計により測定したSO2濃度に基づ
くフィードバック制御を組み合わせた脱硫制御方法であ
る。まず流動層からのSOx予測式を用いた脱硫制御方法
(フィードフォワード制御)について説明する。演算手段
Aにおいては、SO2予測式からSO2量を求め、この量に対
して(Caモル数)/(Sモル数)が最適値となるように、脱硫
剤バンカー27からのCaCO3供給量をフィーダ28で制
御するものである。
Here, harmful trace components are sulfur oxides (hereinafter S
(Abbreviated as Ox), the treating agent becomes CaCO 3 . The present embodiment is a desulfurization control method that combines feedforward control using the SO 2 predictive equation from the fluidized bed and feedback control based on the SO 2 concentration measured by an analyzer at the gas turbine outlet. First, desulfurization control method using SOx prediction formula from fluidized bed
(Feedforward control) will be described. Computing means
In A, the SO 2 amount was calculated from the SO 2 prediction formula, and the CaCO 3 supply amount from the desulfurizing agent bunker 27 was adjusted so that (Ca mole number) / (S mole number) would be the optimum value for this amount. It is controlled by the feeder 28.

【0051】SO2濃度は(7)式より予測する。The SO 2 concentration is predicted by the equation (7).

【0052】 予測SO2濃度(ppm)=基準SO2濃度(ppm) - G・exp(H・r)……………………(7) ここでr:空気過剰率, G,H:定数である。Predicted SO 2 concentration (ppm) = reference SO 2 concentration (ppm) -G · exp (H · r) …………………… (7) where r: excess air ratio, G, H: It is a constant.

【0053】 空気過剰率:rは(8)式より、燃料供給量、及び燃焼用空気量(kg/h)から計算す る。空気過剰率:r(-)=[燃焼用空気量(kg/h)/{燃料供給量(kg/h)× 理論空気量(Nm3/kg・cwp)×1.293(kg/Nm3)}]×燃焼効率(%)/100………(8) 基準SO2濃度は(9)式より、燃料供給量(kg/h)、石炭中全
硫黄割合(wt%)、排ガス量(kg/h)から計算する。
The excess air ratio: r is calculated from the fuel supply amount and the combustion air amount (kg / h) from the equation (8). Air excess ratio: r (-) = [combustion air amount (kg / h) / {fuel supply amount (kg / h) × theoretical air amount (Nm 3 / kg ・ cwp) × 1.293 (kg / Nm 3 )} ] × Combustion efficiency (%) / 100 ……… (8) The standard SO 2 concentration is calculated from Eq. (9) as fuel supply amount (kg / h), total sulfur content in coal (wt%), exhaust gas amount (kg /). Calculate from h).

【0054】 基準SO2濃度(pppm)=I{燃料供給量(kg/h)}×{石炭中全硫黄割合(wt%)/ 100}/排ガス量(kg/h)………………………………(9) ここでIは定数である。Standard SO 2 concentration (pppm) = I {fuel supply amount (kg / h)} × {total sulfur ratio in coal (wt%) / 100} / exhaust gas amount (kg / h) ……………… ……………… (9) where I is a constant.

【0055】フィードバック制御においてはSO2分析計A
X-1の出力がフィードフォワード制御の偏差を打ち消す
ように働く。具体的にはSO2分析計AX-1においてSO2濃度
を測定しSO2量を求め、この値が上限を越えるようであ
れば更に脱硫剤CaCO3供給する。 図6は本発明の他の
実施例の構成を説明するフローチャートである。
In feedback control, SO 2 analyzer A
The output of X-1 acts to cancel the deviation of the feedforward control. Specifically, the SO 2 concentration is measured by the SO 2 analyzer AX-1, and the amount of SO 2 is determined. If this value exceeds the upper limit, the desulfurizing agent CaCO 3 is further supplied. FIG. 6 is a flowchart explaining the configuration of another embodiment of the present invention.

【0056】本実施例は一塔式流動層プラントにおける
NH3注入による無触媒脱硝のうちNH3注入ノズル1の排ガ
ス上流側に空気ノズル24が設置した例である。基礎試験
において、NO-NH3-O2脱硝反応ではCO(一酸化炭素)が共
存すると、750℃近辺の低温領域においても脱硝性能が
高くなることを確認している。本実施例ではこのCO共存
効果を利用するもので、流動層においては特に低層高、
低負荷において流動層内で燃焼せず飛散するチャーが多
くなるため、炉出口に設置した空気ノズル24から空気を
供給し、ここでチャーを不完全燃焼させてCOを発生さ
せ、NH3注入後のNO還元領域において、低負荷時(排ガス
温度750℃近辺)においても脱硝反応を効果的に進行させ
る。空気ノズル24から空気を供給しCOを発生させる操作
は、特に排ガス温度が低下するボイラ負荷50%程度の低
負荷時に実施する。無触媒脱硝の制御は、初めの実施例
と同様な方法で実施する。
This example is for a single-column fluidized bed plant.
NH 3 in the exhaust-gas upstream side of the NH 3 injection nozzle 1 of the uncatalyzed denitration by injection is an example of the air nozzle 24 is installed. In a basic test, it has been confirmed that in the NO-NH 3 -O 2 denitration reaction, the coexistence of CO (carbon monoxide) enhances the denitration performance even in the low temperature region around 750 ° C. In the present embodiment, this CO coexistence effect is utilized.
Since a large amount of char that does not burn and scatters in the fluidized bed at low load, air is supplied from the air nozzle 24 installed at the furnace outlet, where char is incompletely burned to generate CO, and after NH 3 injection In the NO reduction region of, the NOx removal reaction effectively proceeds even at low load (exhaust gas temperature near 750 ° C). The operation of supplying air from the air nozzle 24 to generate CO is performed especially when the exhaust gas temperature is low and the boiler load is about 50%. Control of non-catalytic denitration is carried out by the same method as in the first embodiment.

【0057】図7は本発明の他の実施例の構成を説明す
るフローチャートである。
FIG. 7 is a flow chart for explaining the configuration of another embodiment of the present invention.

【0058】本実施例は一塔式流動層プラントにおいて
無触媒脱硝に代わり高温脱硝触媒を用いる例である。定
格負荷ではガスタービン15の入口温度が850℃程度と
なり触媒はこの温度に耐え得る必要がある。本実施例は
流動層からのNOx予測式を用いたフィードフォワード制
御と煙突入口で分析計により測定したNOx、NH3濃度に基
づくフィードバック制御を組み合わせた脱硝制御方法で
ある。
The present embodiment is an example in which a high temperature denitration catalyst is used instead of the non-catalytic denitration in a single-column fluidized bed plant. At the rated load, the inlet temperature of the gas turbine 15 is about 850 ° C., and the catalyst needs to be able to withstand this temperature. The present embodiment is a denitration control method that combines feedforward control using a NOx prediction formula from a fluidized bed and feedback control based on NOx and NH 3 concentrations measured by an analyzer at a chimney inlet.

【0059】フィードフォワード制御において、演算手
段A、B、Cにおける計算式は初めの実施例で説明したも
のと同じである。本実施例では高温触媒に供給するNH3
等の還元剤量を、演算手段Aにおいて計算したNOx量に対
して一定比率で供給する。フィードバック制御において
は、高温脱硝触媒出口に設置されたNOx分析計AX-1、NH3
分析計AX-2の出力がフィードフォワード制御の偏差を打
ち消すように働く。具体的にはNOx分析計AX-1においてN
Ox量を測定し、この値が上限を越えるようであれば更に
還元剤を注入し、またNH3分析計AX-2において、NH3濃度
を測定し、この値が上限を越えるようであればNH3の注
入を停止するように制御するものである。
In the feedforward control, the calculation formulas in the calculating means A, B and C are the same as those explained in the first embodiment. In this embodiment, NH 3 supplied to the high temperature catalyst
The reducing agent amount such as is supplied at a constant ratio to the NOx amount calculated by the calculating means A. In feedback control, NOx analyzers AX-1 and NH 3 installed at the outlet of the high temperature denitration catalyst
The output of the analyzer AX-2 works to cancel the deviation of the feedforward control. Specifically, in the NOx analyzer AX-1, N
Ox amount is measured, if this value exceeds the upper limit, further reducing agent is injected, and NH 3 concentration is measured by NH 3 analyzer AX-2, and if this value exceeds the upper limit. It controls to stop the injection of NH 3 .

【0060】[0060]

【発明の効果】本発明によれば、流動層燃焼装置の空気
過剰率とガス滞留時間から排ガス中に含まれる有害微量
成分量が予測できるから、排ガス中の有害微量成分量を
測定することなく燃料供給量及び有害微量成分割合、空
気供給量、流動層高等の変数を含む計算式から排ガス中
の有害微量成分量を予測し、最適量の処理剤を注入する
ように制御することにより、目標とする有害微量成分量
まで低減できる効果がある。
According to the present invention, the amount of harmful trace constituents contained in the exhaust gas can be predicted from the excess air ratio and the gas retention time of the fluidized bed combustion apparatus, so that it is possible to measure the amount of harmful trace constituents in the exhaust gas. By predicting the amount of harmful trace components in the exhaust gas from the calculation formula that includes variables such as the fuel supply amount and the harmful trace component ratio, the air supply amount, and the fluidized bed height, and controlling to inject the optimum amount of treatment agent, the target It has the effect of reducing the amount of harmful trace components.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明の実施例の基本的な構成を説明するフロ
ーチャートである。
FIG. 1 is a flowchart illustrating a basic configuration of an exemplary embodiment of the present invention.

【図2】本発明の実施例の構成を説明するフローチャー
トである。
FIG. 2 is a flowchart illustrating a configuration of an exemplary embodiment of the present invention.

【図3】本発明の実施例の空気過剰率、流動層内でのガ
ス滞留時間とNOx濃度の関係を説明する図表である。
FIG. 3 is a table for explaining the relationship between the excess air ratio, the gas retention time in the fluidized bed, and the NOx concentration in the example of the present invention.

【図4】本発明の実施例のモル比とNOx還元率との関係
を説明する図表である。
FIG. 4 is a chart illustrating the relationship between the molar ratio and the NOx reduction rate in the example of the present invention.

【図5】本発明の他の実施例の構成を説明するフローチ
ャートである。
FIG. 5 is a flowchart illustrating the configuration of another embodiment of the present invention.

【図6】本発明の他の実施例の構成を説明するフローチ
ャートである。
FIG. 6 is a flowchart illustrating the configuration of another embodiment of the present invention.

【図7】本発明の他の実施例の構成を説明するフローチ
ャートである。
FIG. 7 is a flowchart illustrating the configuration of another embodiment of the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 処理剤注入ノズル 2 燃料供給ノズル 3 燃焼空気用ダクト 4 差圧計 5 処理剤タンク 6 排ガス用高温配管 7 流動層ボイラ 8 燃焼空気用ウインドボックス 9 分散板 10 流動層 11 サイクロン 12 セラミックフィルタ 13 ガスタービン入口ダクト 14 圧縮機 15 ガスタービン 16 発電機 17 高温触媒脱硝装置 18 煙突 19 混合器 20 NH3希釈空気用供給管 21 NH3希釈空気供給用調整弁 22 伝熱管 23 NH3供給用調整弁 24 空気ノズル 25 演算手段 26 監視用モニタ 27 脱硫剤バンカ 28 フィーダ1 Treatment Agent Injection Nozzle 2 Fuel Supply Nozzle 3 Combustion Air Duct 4 Differential Pressure Meter 5 Treatment Agent Tank 6 High Temperature Pipe for Exhaust Gas 7 Fluidized Bed Boiler 8 Combustion Air Windbox 9 Dispersion Plate 10 Fluidized Bed 11 Cyclone 12 Ceramic Filter 13 Gas Turbine Inlet duct 14 Compressor 15 Gas turbine 16 Generator 17 High temperature catalytic denitration device 18 Chimney 19 Mixer 20 NH 3 Diluting air supply pipe 21 NH 3 Diluting air supply adjusting valve 22 Heat transfer pipe 23 NH 3 supplying adjusting valve 24 Air Nozzle 25 Computing means 26 Monitor for monitoring 27 Desulfurizing agent bunker 28 Feeder

───────────────────────────────────────────────────── 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 F23N 5/00 ZAB J Y (72)発明者 戸室 仁一 茨城県日立市大みか町七丁目1番1号 株 式会社日立製作所日立研究所内 (72)発明者 稲田 徹 茨城県日立市大みか町七丁目1番1号 株 式会社日立製作所日立研究所内 (72)発明者 穂刈 信幸 茨城県日立市大みか町七丁目1番1号 株 式会社日立製作所日立研究所内 (72)発明者 大木 勝弥 広島県呉市宝町6番9号 バブコック日立 株式会社呉工場内─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (51) Int.Cl. 6 Identification number Reference number in the agency FI Technical indication location F23N 5/00 ZAB J Y (72) Inventor Niichi Tomuro 7-1, Omika-cho, Hitachi-shi, Ibaraki Hitachi, Ltd. Hitachi Research Laboratory (72) Inventor Toru Inada 1-1-1, Omika-cho, Hitachi City, Ibaraki Prefecture Hitachi Ltd. Hitachi Research Laboratory (72) Inventor Nobuyuki Hokari Omika-machi, Hitachi City, Ibaraki Prefecture 7-1-1, Hitachi Ltd. Hitachi Research Laboratory (72) Inventor Katsuya Oki 6-9 Takaracho, Kure-shi, Hiroshima Babcock Hitachi Kure Factory

Claims (13)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 燃料を流動層燃焼装置で燃焼させて発生
した排ガス中に処理剤を注入し有害微量成分量を制御す
る有害微量成分制御方法において、前記燃料に含まれる
有害微量成分量及び前記排ガス量から求めた基準有害微
量成分量と、前記流動層燃焼装置の空気過剰率と、前記
排ガスの流動層内での滞留時間とから前記排ガス中の有
害微量成分量を予測し、該予測した排ガス中の有害微量
成分量により前記処理剤の注入量を制御することを特徴
とする有害微量成分量制御方法。
1. A method for controlling a harmful trace amount of a trace amount by injecting a treating agent into an exhaust gas generated by burning a fuel in a fluidized bed combustion device to control the amount of a trace amount of the harmful trace component, The amount of reference harmful trace components obtained from the amount of exhaust gas, the excess air ratio of the fluidized bed combustion device, and the amount of harmful trace components in the exhaust gas from the residence time of the exhaust gas in the fluidized bed, and the predicted A method for controlling the amount of harmful trace components, which comprises controlling the injection amount of the treatment agent according to the amount of harmful trace components in the exhaust gas.
【請求項2】 流動媒体が流動する流動層中に固体燃料
及び空気を供給して燃焼させる流動層燃焼装置から発生
する排ガス中に処理剤を注入して有害微量成分量を制御
する有害微量成分制御方法において、前記固体燃料の供
給量、予め分析した前記固体燃料中の有害微量成分割合
及び前記燃焼排気ガス量から求めた基準有害微量成分量
と、前記固体燃料の供給量及び前記空気の供給量と理論
空気量から求めた空気過剰率と、前記流動層高と流動層
内のガス速度から求めたガス滞留時間とから前記燃焼排
気ガス中の有害微量成分量を予測演算し、該予測演算し
た燃焼排気ガス中の有害微量成分量により前記処理剤の
注入量を制御することを特徴とする有害微量成分量制御
方法。
2. A harmful trace component for controlling the amount of a harmful trace component by injecting a treating agent into an exhaust gas generated from a fluidized bed combustion apparatus in which a solid fuel and air are supplied and burned in a fluidized bed in which a fluid medium flows. In the control method, a supply amount of the solid fuel, a reference harmful trace component amount obtained from a pre-analyzed harmful trace component ratio in the solid fuel and the combustion exhaust gas amount, a supply amount of the solid fuel, and an air supply Amount and theoretical air amount, the excess air ratio, and the gas retention time obtained from the fluidized bed height and the gas velocity in the fluidized bed are used to predictively calculate the amount of harmful trace components in the combustion exhaust gas. A method for controlling the amount of harmful trace components, which comprises controlling the injection amount of the treating agent according to the amount of harmful trace components in the burned exhaust gas.
【請求項3】 流動媒体が流動する流動層中に固体炭化
水素燃料及び空気を供給して燃焼させる流動層燃焼装置
から発生する排ガス中に処理剤を注入して有害微量成分
量を制御する制御方法において、前記固体炭化水素燃料
の供給量、予め分析した前記固体炭化水素燃料中の有害
微量成分割合及び前記燃焼排気ガス量から求めた基準有
害微量成分量と、前記固体炭化水素燃料の供給量及び前
記空気の供給量と理論空気量から求めた空気過剰率と、
前記流動層高と流動層内のガス速度から求めたガス滞留
時間とから前記燃焼排気ガス中の有害微量成分量を予測
演算し、該予測演算した燃焼排気ガス中の有害微量成分
量により前記流動層燃焼装置に接続した排気ガスダクト
内、または前記流動層燃焼装置内に設置したノズルから
注入する前記処理剤の注入量を制御することを特徴とす
る有害微量成分量制御方法。
3. A control for injecting a treating agent into an exhaust gas generated from a fluidized bed combustion apparatus in which a solid hydrocarbon fuel and air are supplied and burned in a fluidized bed in which a fluidized medium flows to control a harmful trace amount of components. In the method, a supply amount of the solid hydrocarbon fuel, a reference harmful trace component amount obtained from a pre-analyzed harmful trace component ratio in the solid hydrocarbon fuel and the combustion exhaust gas amount, and a supply amount of the solid hydrocarbon fuel And an excess air ratio obtained from the air supply amount and the theoretical air amount,
The amount of harmful trace components in the combustion exhaust gas is predicted from the fluidized bed height and the gas residence time obtained from the gas velocity in the fluidized bed, and the flow is calculated according to the predicted amount of harmful trace components in the combustion exhaust gas. A method for controlling a harmful trace amount of a component, which comprises controlling an injection amount of the processing agent injected from a nozzle installed in an exhaust gas duct connected to a bed combustion device or in a fluidized bed combustion device.
【請求項4】 燃料を加圧流動層装置で燃焼させて発生
した排ガスからガスタービンにより動力回収を行う前記
排ガス中に含まれる有害微量成分を制御する有害微量成
分量制御方法において、前記加圧流動層装置からの排ガ
ス中に処理剤を注入して有害微量成分を制御し、前記ガ
スタービン後流側で有害微量成分量を検出し、検出した
有害微量成分量値が上限を越えるようであれば更に処理
剤を注入することを特徴とする有害微量成分量制御方
法。
4. A method for controlling a harmful trace component contained in the exhaust gas, wherein power is recovered from the exhaust gas generated by burning a fuel in a pressurized fluidized bed device by a gas turbine, and the pressurization is performed in the control method. Injecting a treatment agent into the exhaust gas from the fluidized bed equipment to control harmful trace components, detect the amount of harmful trace components on the downstream side of the gas turbine, and detect that the detected amount of harmful trace components exceeds the upper limit. A method for controlling the amount of harmful trace components, which further comprises injecting a treating agent.
【請求項5】 燃料を加圧流動層装置で燃焼させて発生
した排ガスからガスタービンにより動力回収を行う前記
排ガス中に含まれる有害微量成分を制御する有害微量成
分量制御方法において、前記加圧流動層装置からの排ガ
ス中に処理剤を注入して有害微量成分を制御し、前記ガ
スタービン後流側で残留処理剤量を検出し、検出した残
留処理剤量が上限を越えるようであれば前記処理剤の注
入を停止することを特徴とする有害微量成分量制御方
法。
5. A method for controlling a harmful trace amount contained in the exhaust gas, wherein power is recovered from the exhaust gas generated by burning fuel in a pressurized fluidized bed apparatus by a gas turbine, and the pressurization is performed in the control method. If a treating agent is injected into the exhaust gas from the fluidized bed apparatus to control harmful trace components, the residual treating agent amount is detected on the downstream side of the gas turbine, and the detected residual treating agent amount exceeds the upper limit. A method for controlling the amount of harmful minor constituents, which comprises stopping the injection of the treatment agent.
【請求項6】 前記有害微量成分がNOxであり、前記処
理剤がNH3であることを特徴とする請求項1から請求項
5のうちの何れかの請求項に記載の有害微量成分量制御
方法。
6. The harmful trace amount component control according to claim 1, wherein the harmful trace component is NOx and the treating agent is NH 3. Method.
【請求項7】 燃料を流動層燃焼装置で燃焼させて発生
した排ガス中に処理剤を注入し有害微量成分量を制御す
る有害微量成分制御方法において、前記燃料の供給量、
予め分析した前記燃料に含まれる有害微量成分割合及び
前記排ガス量から求めた基準有害微量成分量と、前記流
動層燃焼装置の燃焼空気過剰率とから前記排ガス中の有
害微量成分量を予測し、該予測した排ガス中の有害微量
成分量により前記処理剤の注入量を制御することを特徴
とする有害微量成分制御方法。
7. A harmful trace component control method for controlling a harmful trace component amount by injecting a treatment agent into an exhaust gas generated by burning a fuel in a fluidized bed combustion device, the supply amount of the fuel comprising:
Predicting the harmful trace component amount in the exhaust gas from the reference harmful trace component amount obtained from the pre-analyzed ratio of the harmful trace component contained in the fuel and the exhaust gas amount, and the combustion air excess rate of the fluidized bed combustion device, A method for controlling harmful trace constituents, which comprises controlling the injection amount of the treating agent according to the predicted amount of harmful trace constituents in the exhaust gas.
【請求項8】 前記有害微量成分がSOxであり、前記処
理剤がCaCO3であることを特徴とする請求項7に記載の
有害微量成分量制御方法。
8. The method for controlling the amount of harmful trace constituents according to claim 7, wherein the harmful trace constituents are SOx and the treating agent is CaCO 3 .
【請求項9】 固体燃料を流動燃焼させる流動層燃焼装
置からの排ガス中に含まれる有害微量成分量を検出する
有害微量成分量検出手段と、該有害微量成分量検出手段
が検出した有害微量成分量により前記排ガス中に注入す
る処理剤量を制御する処理剤注入制御手段とを有する有
害微量成分制御装置において、前記有害微量成分量検出
手段に代わり、前記固体燃料の供給量、予め分析した前
記燃料に含まれる有害微量成分割合及び前記排ガス量か
ら求めた基準有害微量成分量と、前記流動層燃焼装置の
燃焼空気過剰率と、前記排ガスの流動層内での滞留時間
とから前記排ガス中の有害微量成分量を予測演算する有
害微量成分量予測手段を設けたことを特徴とする有害微
量成分制御装置。
9. A harmful trace component amount detecting means for detecting the amount of harmful trace component contained in exhaust gas from a fluidized bed combustion apparatus for fluidized combustion of solid fuel, and a harmful trace component detected by the harmful trace component amount detecting means. In the harmful trace ingredient control device having a treating agent injection control means for controlling the amount of the treating agent injected into the exhaust gas by the amount, instead of the harmful trace ingredient amount detecting means, the supply amount of the solid fuel, the previously analyzed In the exhaust gas from the reference harmful trace component amount obtained from the ratio of the harmful trace component contained in the fuel and the exhaust gas amount, the combustion air excess rate of the fluidized bed combustion device, and the residence time in the fluidized bed of the exhaust gas. A harmful trace component control device comprising a harmful trace component amount prediction means for predicting and calculating a harmful trace component amount.
【請求項10】 前記流動層燃焼装置または前記流動層
燃焼装置に接続し前記排ガスを外部へ導く排気ガスダク
ト内に前記処理剤を注入する処理剤注入ノズルを設け、
前記排気ガスダクトの該処理剤注入ノズルの上流に空気
を注入する空気注入ノズルを設けたことを特徴とする請
求項9に記載の有害微量成分制御装置。
10. A treatment agent injection nozzle for injecting the treatment agent is provided in the fluidized bed combustion device or an exhaust gas duct that is connected to the fluidized bed combustion device and guides the exhaust gas to the outside.
The harmful trace component control device according to claim 9, wherein an air injection nozzle for injecting air is provided upstream of the treatment agent injection nozzle of the exhaust gas duct.
【請求項11】 前記有害微量成分がNOxであり、前記
処理剤がNH3であることを特徴とする請求項9または請
求項10に記載の有害微量成分量制御装置。
11. The harmful trace component amount control device according to claim 9, wherein the harmful trace component is NOx and the treating agent is NH 3 .
【請求項12】 燃料を流動層装置で燃焼させて発生し
た排ガス中に含まれる有害微量成分量を予測する有害微
量成分予測方法において、前記燃料に含まれる有害微量
成分量及び前記排ガス量から求めた基準有害微量成分量
と、前記流動層燃焼装置の燃焼空気過剰率と、前記排ガ
スの流動層内での滞留時間とから前記排ガス中の有害微
量成分量を予測することを特徴とする有害微量成分予測
方法。
12. A method for predicting a harmful trace component contained in an exhaust gas generated by burning a fuel in a fluidized bed apparatus, wherein the harmful trace component contained in the fuel and the exhaust gas amount are obtained. Harmful harmful trace amount in the exhaust gas from the reference harmful trace amount, the combustion air excess rate of the fluidized bed combustion device, and the residence time of the exhaust gas in the fluidized bed Component prediction method.
【請求項13】 固体燃料を流動燃焼させる流動層燃焼
装置からの排ガス中に含まれる有害微量成分量を予測す
る有害微量成分予測装置において、前記燃料に含まれる
有害微量成分量及び前記排ガス量から求めた基準有害微
量成分量と、前記流動層燃焼装置の燃焼空気過剰率と、
前記排ガスの流動層内での滞留時間とから前記排ガス中
の有害微量成分量を予測演算する有害微量成分量予測手
段を設けたことを特徴とする有害微量成分予測装置。
13. A harmful trace component predictor for predicting a harmful trace component amount contained in an exhaust gas from a fluidized bed combustion device for fluidized combustion of a solid fuel, comprising: measuring a harmful trace component component contained in the fuel and the exhaust gas amount; Amount of reference harmful trace components obtained, combustion air excess rate of the fluidized bed combustion device,
A harmful trace component predicting apparatus comprising a harmful trace component predicting means for predicting and calculating a harmful trace component amount in the exhaust gas from a residence time of the exhaust gas in a fluidized bed.
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