JPS6084132A - 脱硝制御方法 - Google Patents
脱硝制御方法Info
- Publication number
- JPS6084132A JPS6084132A JP58192315A JP19231583A JPS6084132A JP S6084132 A JPS6084132 A JP S6084132A JP 58192315 A JP58192315 A JP 58192315A JP 19231583 A JP19231583 A JP 19231583A JP S6084132 A JPS6084132 A JP S6084132A
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- JP
- Japan
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- amount
- nox
- boiler
- outlet
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- Regulation And Control Of Combustion (AREA)
- Treating Waste Gases (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔発明の利用分野〕
水元８Ａは、燃焼器、ボイラ、並びにアンモニア注入ケ
伴う脱硝方法に係り、特に、中間負荷運用？Ｃ行なうた
め、頬繁な出力変化全行なうコンバインドプラントに好
適な脱硝制御方法に関する。
伴う脱硝方法に係り、特に、中間負荷運用？Ｃ行なうた
め、頬繁な出力変化全行なうコンバインドプラントに好
適な脱硝制御方法に関する。
従来、アンモニア注入を伴う脱硝制御におけるアンモニ
ア流量制御方法は、燃焼器出口排ガス流量に基づき、ア
ンモニア注入量全制御する方法と、ボイラ出口Ｎ Ｏｘ
量によるフィードバック制呻ヲ行なう方法と全組合せた
制御方法が用いられている。従来、燃焼出口排ガス量に
より発生ＮＯｘ量を算出しているため、大幅な出力変動
を行なう場合、排ガス流量検出による遅れ等により、十
分な制御性、応答性の脱硝制御を行なうことが困難であ
る。
ア流量制御方法は、燃焼器出口排ガス流量に基づき、ア
ンモニア注入量全制御する方法と、ボイラ出口Ｎ Ｏｘ
量によるフィードバック制呻ヲ行なう方法と全組合せた
制御方法が用いられている。従来、燃焼出口排ガス量に
より発生ＮＯｘ量を算出しているため、大幅な出力変動
を行なう場合、排ガス流量検出による遅れ等により、十
分な制御性、応答性の脱硝制御を行なうことが困難であ
る。
本発明の目的は、アンモニアの注入ケ伴う脱硝制御にお
ける制御性、応答性全改善することにより、脱硝効率の
向上金はかり、適切なアンモニア注入制御２行なう脱硝
制御方法を提供するにある。
ける制御性、応答性全改善することにより、脱硝効率の
向上金はかり、適切なアンモニア注入制御２行なう脱硝
制御方法を提供するにある。
燃料の燃焼に伴うＮＯｘ生成機構の研究により、ＮＯｘ
元生鼠は、燃焼温度の関数としてめることができること
が明らかとなっている。
元生鼠は、燃焼温度の関数としてめることができること
が明らかとなっている。
一方、燃焼温度は、プラント出力より算出することがで
きるので、１ラント出力とＮ Ｏｘ発生量との関係が得
られる。
きるので、１ラント出力とＮ Ｏｘ発生量との関係が得
られる。
すなわち、プラント出力（あるいはプラント出力指令）
に基づき、ＮＯ！発生量全予測することが可能であり、
これにより、先行的にＮＯｘ制御（Ｎ号を算出し、脱硝
制御を行なうことができる。
に基づき、ＮＯ！発生量全予測することが可能であり、
これにより、先行的にＮＯｘ制御（Ｎ号を算出し、脱硝
制御を行なうことができる。
このような予測制御における誤差金補償するため、燃料
流量、アンモニア流量から算出したボイラ出口Ｎ０ｘｔ
による脱硝制御、並びに、ゲイ２出口Ｎｏｘ惜の検出に
よるフィートノくツク制御を組合せた脱硝制御方式の採
用により、ボイラへの適切なアンモニア注入による最適
な脱硝制御全実現することができる。
流量、アンモニア流量から算出したボイラ出口Ｎ０ｘｔ
による脱硝制御、並びに、ゲイ２出口Ｎｏｘ惜の検出に
よるフィートノくツク制御を組合せた脱硝制御方式の採
用により、ボイラへの適切なアンモニア注入による最適
な脱硝制御全実現することができる。
す、下、コンバインドプラントへ適用した場合の一実施
例を述べる。
例を述べる。
第１図に示ずブラント構成はガスタービンｌ。
その排ガスにより蒸気音発生するボイラ２、発生蒸気に
より、Ｉ駆動する蒸気タービン３、及び発′ｒｉｉ ｍ
４よりなり、ガスタービン１は燃焼器５、圧縮機６、ボ
イラ１は脱硝装置７ケ備える。
より、Ｉ駆動する蒸気タービン３、及び発′ｒｉｉ ｍ
４よりなり、ガスタービン１は燃焼器５、圧縮機６、ボ
イラ１は脱硝装置７ケ備える。
本発明に係る機器として、燃焼器５へ注入する燃料流量
の検出器８、ボイラ２へ注入するアンモ；ア量の流量調
節弁９、及び、その流量の検出器ｌＯ１並びに、ＮＯｘ
制御４行なう脱硝制御装置１１分設ける。
の検出器８、ボイラ２へ注入するアンモ；ア量の流量調
節弁９、及び、その流量の検出器ｌＯ１並びに、ＮＯｘ
制御４行なう脱硝制御装置１１分設ける。
１ず、本発明の主眼点である負荷指令によるＮＯｘの予
測について説明する。
測について説明する。
排ガス中のＮＯｘについて考えた場合、ＮＯの占める割
合が圧側的に大きく、全ＮＯｘＭ：の約９０チにも達す
る。従って、ＮＯｘ２低減する場合、ＮＣＩ抑えること
により、必然的にＮ Ｏｘ全体が低減される。
合が圧側的に大きく、全ＮＯｘＭ：の約９０チにも達す
る。従って、ＮＯｘ２低減する場合、ＮＣＩ抑えること
により、必然的にＮ Ｏｘ全体が低減される。
ＮＯの発生機構は、基本的にＺｅｌｄｏｖｉｃｈ 機構
で次のような連鎖過程を経て形成される。
で次のような連鎖過程を経て形成される。
０２ 、：’ ２０ ）
この時のＮＯ生成速度は、
（Ｑｌｔｃｋ の式ン
ここで、Ｔｆ；燃焼温度（０Ｋ）
１ｔ：気体定数（ｃ、ａ ｔ／Ｘｎｏｔ ０Ｋ ）（Ｎ
ｏ）、（Ｎ２）及び（０２）はそれぞれＮＯ，Ｎ２及び
０２濃度（分子ｉｃｍＪ伐）式より明らかなように、Ｎ
２ ｍ ０２ 金あらかじめ分析することにより、燃焼
渦ＵＴｒケ求めれば生成ＮＯ量を捕捉することができる
。
ｏ）、（Ｎ２）及び（０２）はそれぞれＮＯ，Ｎ２及び
０２濃度（分子ｉｃｍＪ伐）式より明らかなように、Ｎ
２ ｍ ０２ 金あらかじめ分析することにより、燃焼
渦ＵＴｒケ求めれば生成ＮＯ量を捕捉することができる
。
一方、ガスタービンｌの出力とガスタービン出口排ガス
温度Ｔｘｃ／）間には第２図に示すような特性（９Ｊ係
が存在する。
温度Ｔｘｃ／）間には第２図に示すような特性（９Ｊ係
が存在する。
芒らに、排ガス温度Ｔｘと燃焼温度Ｔｆの間は、Ｔｘ
；ガスタービンｌ出口排ガス温度Ｐ１：圧縮機６出ロ圧
力 Ｐｘ ’大気圧力 Ｋ ：定数 従って、 （２）、 （３）式及び、第２図の関係を用
いることにより、ガスタービン１の出力に対する発生Ｎ
ＯＫ＋ ｌｙ ＊ Ａｈ Ａｒと一１ｒＥＴ ”ｋ
Ｒ−ｒ Ｌ７）工ら〃刊１論＋’＋’−１検討に加えて
、第３図に実験より算出したガスタービン１の出力と発
生ＮＯｘ濃度の曲係金示す。
；ガスタービンｌ出口排ガス温度Ｐ１：圧縮機６出ロ圧
力 Ｐｘ ’大気圧力 Ｋ ：定数 従って、 （２）、 （３）式及び、第２図の関係を用
いることにより、ガスタービン１の出力に対する発生Ｎ
ＯＫ＋ ｌｙ ＊ Ａｈ Ａｒと一１ｒＥＴ ”ｋ
Ｒ−ｒ Ｌ７）工ら〃刊１論＋’＋’−１検討に加えて
、第３図に実験より算出したガスタービン１の出力と発
生ＮＯｘ濃度の曲係金示す。
（破線部）本例では第３図に示す特性ケ用する。
寸だ、ＮＯｘ量ケ求めるには、ＮＯｘ濃度に排ガス流量
全乗算することによりめられる。
全乗算することによりめられる。
さらに、コンバインドプラント出力ＴＭＷに対するガス
タービン出力ＧＭＷは西宮ｌＯ゛７の関係にあり、これ
はプラントに応じて定めることができることから、第３
図は、プラント出力ＴＭＷに対して、実線で示す特性が
得られる。従って、プラント出力ＴＭ’Ｗ指令が与えら
れれば、発生Ｎ Ｏｘ量を予測することができる。
タービン出力ＧＭＷは西宮ｌＯ゛７の関係にあり、これ
はプラントに応じて定めることができることから、第３
図は、プラント出力ＴＭＷに対して、実線で示す特性が
得られる。従って、プラント出力ＴＭ’Ｗ指令が与えら
れれば、発生Ｎ Ｏｘ量を予測することができる。
次に、本発明ケ適用した脱硝制御方法について第４図、
第５図？用いて説明する。
第５図？用いて説明する。
第４図に、燃焼器５へ注入される燃料量及びボイラ２へ
注入されるアンモニア流量を用いて、ボイラ２出ｐＮＯ
ｘ量の予測方法について示す。
注入されるアンモニア流量を用いて、ボイラ２出ｐＮＯ
ｘ量の予測方法について示す。
圧縮機６０入ロ案内翼（以下ＩＧＶと略す）開度２２、
大気温度２１．大気圧力２５を用い、柴気流量８４全算
出する。すなわち、Ｉ Ｇ Ｖ ｔ；：Ｊ度２２に大気
温度２１を乗算器２３で乗算し、信号ｓｘｅ＃＃る。こ
れにＩＧＶ開度２２孕加算器２４で加算し、信号８２に
得る。寸だ、大気圧力２５に定数２７全乗算器２６で乗
算し、信号Ｓ３を得る。空気流量の大気温間補正係数で
ある信号Ｓ２に、標準空気流計である信号３３に乗算器
２８で乗算し、空気流量８４に得る。
大気温度２１．大気圧力２５を用い、柴気流量８４全算
出する。すなわち、Ｉ Ｇ Ｖ ｔ；：Ｊ度２２に大気
温度２１を乗算器２３で乗算し、信号ｓｘｅ＃＃る。こ
れにＩＧＶ開度２２孕加算器２４で加算し、信号８２に
得る。寸だ、大気圧力２５に定数２７全乗算器２６で乗
算し、信号Ｓ３を得る。空気流量の大気温間補正係数で
ある信号Ｓ２に、標準空気流計である信号３３に乗算器
２８で乗算し、空気流量８４に得る。
燃料流量２９に定数３１を乗算器３０で乗算し７、燃料
による発生ガス流ｔ１である信号８５’ｃ得る。
による発生ガス流ｔ１である信号８５’ｃ得る。
信号Ｓ５と先にめたを気流量Ｓ４？ｒ：、加算器３２で
加算し、排ガス流動信号８６に得る。これにガスタービ
ン１の出口Ｎ Ｏｘ濃度３３（Ｉ−乗算器３４で乗算し
、ガスタービン出口のＮ０ｘｆ＆８７を得る。
加算し、排ガス流動信号８６に得る。これにガスタービ
ン１の出口Ｎ Ｏｘ濃度３３（Ｉ−乗算器３４で乗算し
、ガスタービン出口のＮ０ｘｆ＆８７を得る。
一方、ボイラ２へ注入するアンモニア流量３５ｔモル比
（アンモニア量／ Ｎ Ｏｘ ；＠ ） ３７で除算す
ることにより、脱硝装置７で低減されるＮＯｘ量Ｓ ８
ｆ得る。先にめたガスタービン出口ＮＯｘ量Ｓ７より
、低減ＮＯＸ量８８を減算器３８で減算し、ボイ２２の
出口Ｎ Ｏｘ量予演月直Ｓ９ｒ得る。
（アンモニア量／ Ｎ Ｏｘ ；＠ ） ３７で除算す
ることにより、脱硝装置７で低減されるＮＯｘ量Ｓ ８
ｆ得る。先にめたガスタービン出口ＮＯｘ量Ｓ７より
、低減ＮＯＸ量８８を減算器３８で減算し、ボイ２２の
出口Ｎ Ｏｘ量予演月直Ｓ９ｒ得る。
このような４くイン出口ＮＯｘ旨の予測による方法、並
びに、先に記述した、プラント出力指令による発生ＮＯ
ｘ量の予測に基づく方法、さじに、ボイラ出口ＮＯｘ濃
度の検出による方法を組合せた脱硝制御方法について第
５図ケ用いて説明する。
びに、先に記述した、プラント出力指令による発生ＮＯ
ｘ量の予測に基づく方法、さじに、ボイラ出口ＮＯｘ濃
度の検出による方法を組合せた脱硝制御方法について第
５図ケ用いて説明する。
前述のプラント出力指令による発生ＮＯｘ計予測機能ｋ
ＦＧ＋４２に設けることにより、プラント出力指令４１
’に与えて、発生ＮＯｘ＃度Ｓ１０？得る。
ＦＧ＋４２に設けることにより、プラント出力指令４１
’に与えて、発生ＮＯｘ＃度Ｓ１０？得る。
これに、先にめた排ガス流計Ｓ６を乗算器４３で乗算し
、発生Ｎ Ｏｘ量Ｓ ｌ ｉ ＊イＡる。プラント出力
指令金与え、燃料燃焼後、燃・暁ガスがゲイ２２内脱硝
装置７に到達するまでの時間遅れ？関数４４で設定し、
信号５ｌｌｉ補正し、信号８１２全得る。
、発生Ｎ Ｏｘ量Ｓ ｌ ｉ ＊イＡる。プラント出力
指令金与え、燃料燃焼後、燃・暁ガスがゲイ２２内脱硝
装置７に到達するまでの時間遅れ？関数４４で設定し、
信号５ｌｌｉ補正し、信号８１２全得る。
減算器４５でＮＯｘ設定萌４６τ減じ、信号８１３ケ得
る。さらに、乗算器４７でダイン４８（本例ではに、＝
０．９０）ｋ乗算し、プラント出力指令に基づ＜ＮＯｘ
制御値５１４ｆｆｉ得る。
る。さらに、乗算器４７でダイン４８（本例ではに、＝
０．９０）ｋ乗算し、プラント出力指令に基づ＜ＮＯｘ
制御値５１４ｆｆｉ得る。
加えて、先にめたボイラ出口ＮＯｘ量予測によるＮＯｘ
制御値Ｓ９に乗挽器４９．でゲイン５０（本例ではに２
”０−０５ ） ｋ乗算し、制御信号５１５（１１−
得る。
制御値Ｓ９に乗挽器４９．でゲイン５０（本例ではに２
”０−０５ ） ｋ乗算し、制御信号５１５（１１−
得る。
プた、フィードバック制御系として、ボイ−７２の出口
Ｎ Ｏｘ濃度５１に空気流量Ｓ６を乗算器５２で乗算し
、さらに、乗算器５３でゲイン５４（本例ではＫｓ ”
”０．０５ ） ｋ乗算し、制御信号５１６ｆｆ：得る
。
Ｎ Ｏｘ濃度５１に空気流量Ｓ６を乗算器５２で乗算し
、さらに、乗算器５３でゲイン５４（本例ではＫｓ ”
”０．０５ ） ｋ乗算し、制御信号５１６ｆｆ：得る
。
このように、ゲインに、〜に３で重みケ付した＠制淵）
信号８１４〜３１６を加算器５５で加え合わせ、ＮＯｘ
’１ｌｊｌＪ御指令８１７ζ得る。
信号８１４〜３１６を加算器５５で加え合わせ、ＮＯｘ
’１ｌｊｌＪ御指令８１７ζ得る。
これに、乗算器５６でモル比５７奮乗算し、さらに、演
ｌｔ器５８でＰ十Ｉ演算後、変換器５９で、′電気信号
８１９栄窒気１１号８２０に変俣し、アンモニア流動調
節弁９で、ボイラ２へ注入するアンモニア流祉忙調節す
る。
ｌｔ器５８でＰ十Ｉ演算後、変換器５９で、′電気信号
８１９栄窒気１１号８２０に変俣し、アンモニア流動調
節弁９で、ボイラ２へ注入するアンモニア流祉忙調節す
る。
なお、図中３６は割算器である。
本実施例は、ガスタービン１と蒸気タービン３が同一軸
に結ばれた、いわゆる、−軸形コンパインドプラントを
例に示したが、ガスタービンｌと蒸気タービン３が別軸
に設けられた、いわゆる、多軸形コンバインドグランド
にも同様に適用できる。
に結ばれた、いわゆる、−軸形コンパインドプラントを
例に示したが、ガスタービンｌと蒸気タービン３が別軸
に設けられた、いわゆる、多軸形コンバインドグランド
にも同様に適用できる。
本発明によれば、アンモニア注入を行なう脱硝装置ｔｉ
もつプラントの脱硝制御において、注入アンモニア流量
を最適に制御することにより、プラント出力変化に迅速
に追従する、脱硝制御１性能、及び脱硝効率を向上する
ことができる。
もつプラントの脱硝制御において、注入アンモニア流量
を最適に制御することにより、プラント出力変化に迅速
に追従する、脱硝制御１性能、及び脱硝効率を向上する
ことができる。
また、過剰なアンモニア注入金防止１゛ることか可能と
なる。
なる。
第１図は本発明のプラントＮｉ成図、第２図は本発明の
排ガス温度特性図、第３図は本発明のＮＯｘ濃度特性図
、第４図、第５１シ１は本発明の一実施例の制御系統図
である。 １・・・ガスタービン、２・・・ボイラ、３・・・蒸気
タービン、４・・・発電機、５・・・燃焼器、６・・・
Ｂ二縮暖、７・・・脱硝装置、９・・・アンモニア流量
調節升、ｌｌ川脱硝制呻執装。 第１霞 第２閃 ｈｗ
排ガス温度特性図、第３図は本発明のＮＯｘ濃度特性図
、第４図、第５１シ１は本発明の一実施例の制御系統図
である。 １・・・ガスタービン、２・・・ボイラ、３・・・蒸気
タービン、４・・・発電機、５・・・燃焼器、６・・・
Ｂ二縮暖、７・・・脱硝装置、９・・・アンモニア流量
調節升、ｌｌ川脱硝制呻執装。 第１霞 第２閃 ｈｗ
Claims (1)
- １、燃焼器、ボイラ、並びに、アンモニア注入を伴う脱
硝装置を備えたプラントにおいて、プラントの出力指令
に基づき、ＮＯｘ発生ｉｔ予測し、先行的に脱硝制御全
行ない、燃料流量及びアンモニア注入針に基づき、前記
ボイラ出口のＮ Ｏｘ量ケ葺出し、脱硝制御を行ない、
並びに、前記ボイラ出口Ｎ０ｘａ度によるフィードバッ
ク制御全行なうことケ特徴とする脱硝制御方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58192315A JPS6084132A (ja) | 1983-10-17 | 1983-10-17 | 脱硝制御方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58192315A JPS6084132A (ja) | 1983-10-17 | 1983-10-17 | 脱硝制御方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6084132A true JPS6084132A (ja) | 1985-05-13 |
Family
ID=16289234
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP58192315A Pending JPS6084132A (ja) | 1983-10-17 | 1983-10-17 | 脱硝制御方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6084132A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2003080026A (ja) * | 2001-09-11 | 2003-03-18 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | 脱硝制御方法及び脱硝制御装置 |
| JP2007330836A (ja) * | 2006-06-12 | 2007-12-27 | Miura Co Ltd | 燃焼機器の脱硝装置 |
| JP2015147201A (ja) * | 2014-02-07 | 2015-08-20 | 三菱日立パワーシステムズ株式会社 | ガスタービンプラントの制御装置、ガスタービンプラント、及びガスタービンの脱硝制御方法 |
| CN115337762A (zh) * | 2022-10-13 | 2022-11-15 | 承德建龙特殊钢有限公司 | 尾部烟气低温脱硝剂自动控制系统及方法 |
-
1983
- 1983-10-17 JP JP58192315A patent/JPS6084132A/ja active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2003080026A (ja) * | 2001-09-11 | 2003-03-18 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | 脱硝制御方法及び脱硝制御装置 |
| JP2007330836A (ja) * | 2006-06-12 | 2007-12-27 | Miura Co Ltd | 燃焼機器の脱硝装置 |
| JP2015147201A (ja) * | 2014-02-07 | 2015-08-20 | 三菱日立パワーシステムズ株式会社 | ガスタービンプラントの制御装置、ガスタービンプラント、及びガスタービンの脱硝制御方法 |
| CN115337762A (zh) * | 2022-10-13 | 2022-11-15 | 承德建龙特殊钢有限公司 | 尾部烟气低温脱硝剂自动控制系统及方法 |
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