KR940015237A - 질소산화물 제거 조절장치 - Google Patents

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Abstract

가스터어빈 사이클과 증기 터어빈사이클의 복합사이클발전설비와 같은 가스터어빈을 갖는 설비는 가스터어빈의 배기가스에 암모니아를 주입하여 NOx를 제거하기 위한 질소산화물 제거장치를 갖고 있다.
이 장치는 배기가스가 대기중으로 방출되기전에 NOx 농도를 소정치이하로 감소시킨다.
암모니아와 NOx의 몰비가 몰비설정치와 일치하도록 암모니아유량을 신속하에 조절한다.
몰비는 가스터어빈의 연산조건을 산출하여 예상되는 질소산화물제거장치의 입구에서의 NOx 농도예상치, 암모니아유량치 및 배기가스유량치로부터 산출된다. 몰비설정치는 질소산화물 제거장치의 출구에서의 NOx 농도 측정치와 NOx 농도설정치의 편차, 연소기에 주입할 물의 양으로부터 산출된다. 마지막으로, 조절장치는 NOx 농도측정치가 NOx 농도설정치와 고속으로 일치하는 상태에서 안정화된다.

Description

질소산화물 제거 조절장치
본 내용은 요부공개 건이므로 전문내용을 수록하지 않았음
제1도는 복합 발전설비의 구조를 나타내는 개략도. 제2도는 본 발명에 의한 질소산화물 제거장치의 일실시예의 개통도. 제3도는 피지제어에서의 멤버쉽 기능의 일예를 나타내는 도면. 제4도는 제2도의 몰비 설정규칙(rule)의 일실시예를 나타내는 목록. 제5도는 제2도의 몰비 조절규칙의 일실시예를 나타내는 목록.

Claims (16)

  1. NOx를 화학반응에 의해 제거하기 위해 가스터어빈으로부터의 배기가스흐름내에 암모니아를 주입하는 질소 산화물제거장치에 주입할 암모니아량을 조절하기 위한 질소 산화물제거조절장치에 있어서, 질소산화물제거장치의 입구에서의 NOx 농도 예상치 즉, 가스터어빈의 상태값, 배기가스의 유량치 및 배기가스에 주입된 암모니아의 유량치로부터 산출된 값에 근거하여 배기가스내의 주입된 암모니아와 NOx 예상치의 몰비를 산출하기 위한 예상몰비연산장치와, 질소산화물제거장치의 출구에서의 NOx 농도예상치와 NOx 농도설정치의 편차와 가스터어빈의 연소기내의 NOx 환원수단의 상태량에 근거하여 암모니아와 NOx의 몰비설정치를 산출하기 위한 몰비설정장치와, 상기 몰비설정장치의 출력과 상기 예상 몰비연산장치의 출력간의 편차에 근거하여 주입될 암모니아량을 산출하기 위한 몰비 조절장치를 포함하는 것이 특징인 질소산화물제거 조절장치.
  2. 제1항에 있어서, 상기 몰비설정장치는 상기 NOx 환원수단의 상태량을 시간미분하기 위한 미분기와, 상기 NOx 농도예상치와 NOx 농도설정치의 편차와 상기 미분기로부터의 NOx 환원수단의 상태량의 변동률에 근거하여 퍼지추론을 사용하여 암모니아와 NOx의 몰비변동률을 발생하기 위한 피지제어기와, 몰비설정치를 발생하도록 상기 몰비변동률을 적분하기 위한 적분기를 포함하는 것이 특징인 질소산화물제거 조절장치.
  3. 제1항에 있어서, 상기 몰비설정장치는 상기 NOx 농도측정치와 상기 NOx 농도설정치의 편차에 근거하여 비례적분연산에 의해 암모니아와 NOx의 몰비를 발생시키기 위한 비례적분제어기와, 상기 NOx 환원수단의 상태량에 근거하여 암모니아와 NOx의 몰비를 산출하기 위한 피드포워드제어기와, 상기 몰비설정치를 발생하도록 상기 비례적분제어기의 출력과 상기 피드포워드제어기의 출력을 가산하기 위한 가산기를 포함하는 것이 특징인 질소산화물제거 조절장치.
  4. 제1항에 있어서, 상기 NOx 환원수단의 상태량은 상기 연소기에 주입되는 물 또는 수증기량인 것이 특징인 질소산화물제거 조절장치.
  5. 제1항에 있어서, 상기 NOx 환원수단의 상태량은 메인노즐로부터의 연료유량과 2단 연소기내로의 총연료 유량의 비인 것이 특징인 질소산화물제거 조절장치.
  6. 제1항에 있어서, 상기 몰비조절장치는 상기 몰비설정장치의 출력과 예상몰비 연산장치의 출력의 편차인 몰비편차를 시간 미분하여 몰비편차변동률을 발생시키는 미분기와 상기 몰비편차와 상기 몰비편차변동률에 근거하여 주입된 암모니아유량의 변동률을 피지추론을 사용하여 산출하기 위한 피지제어기와, 상기 암모니아 유량 변동률을 적분하여 주입될 암모니아량 조절용 밸브개방도 조절신호를 발생시키는 적분기를 포함하는 것이 특징인 질소산화물제거 조절장치.
  7. 제1항에 있어서, 상기 몰비조절장치는 절대값이 소정값을 초과하는 몰비편차 즉, 상기 몰비설정장치의 출력과 상기 예상몰비연산장치의 출력의 편차만을 통과시키기 위한 데드밴드와, 상기 데드밴드로부터 공급된 상기 몰비 편차를 시간미분하여 몰비편차변동률을 발생시키기 위한 미분기와, NOx 농도측정치와 NOx 농도설정치의 편차인 NOx 편차를 시간미분하여 NOx 편차변동률을 발생시키기 위한 미분기와, 상기 데드밴드로 부터의 상기 몰비편차, 상기 몰비편차변동률, NOx 편차 및 NOx 편차변동률에 근거한 피지추론을 사용하여 암모니아 유량 조절값의 변동률을 발생시키기 위한 퍼지제어기와, 상기 암모니아 유량조절값의 변동률을 적분하여 주입할 암모니아 유량조절밸브 개방도 조절신호를 발생시키기 위한 적분기를 포함하는 것이 특징인 질소산화물제거 조절장치.
  8. 제1항에 있어서, 상기 몰비조절장치는 상기 몰비설정장치의 출력과 상기 예상 몰비연산장치의 출력의 편차에 근거하여 비례적분연산에 의해 암모니아유량조절값을 발생시키기 위한 비례적분제어기를 포함하는 것이 특징인 질소산화물제거 조절장치.
  9. 제2항에 있어서, 상기 몰비조절장치는 상기 몰비설정장치의 출력과 상기 예상 몰비연산장치의 출력의 편차인 몰비편차를 시간미분하여 몰비편차변동률을 발생시키기 위한 미분기와, 상기 몰비편차와 상기 몰비편차변동률에 근거한 암모니아 유량조절값 변동률을 피지추론을 사용하여 발생하기 위한 피지제어기와, 상기 암모니아 유량조절값 변동률을 적분하여 암모니아 조절밸브를 개방시키기 위한 적분기를 포함하는 것이 특징인 질소산화물제거 조절장치.
  10. 제2항에 있어서, 상기 몰비조절장치는 절대값이 소정값을 초과하는 몰비편차 즉, 상기 몰비설정장치의 출력과 상기 예상몰비연산장치의 출력의 편차만을 통과시키기 위한 데드밴드와, 상기 데드밴드로부터 공급된 상기 몰비 편차를 시간미분하여 몰비편차변동률을 발생시키기 위한 미분기와, NOx 농도측정치와 NOx 농도설정치의 편차인 NOx 편차를 시간미분하여 NOx 편차변동률을 발생시키기 위한 미분기와, 상기 데드밴드로부터의 상기 몰비편차, 상기 몰비편차변동률, NOx 편차 및 NOx편차변동률에 근거한 피지추론을 사용하여 암모니아 유량 조절값의 변동률을 발생시키기 위한 피지제어기와, 상기 암모니아 유량조절값의 변동률을 적분하여 주입할 암모니아 유량조절밸브 개방도 조절신호를 발생시키기 위한 적분기를 포함하는 것이 특징인 질소산화물제거 조절장치.
  11. 제2항에 있어서, 상기 몰비조절장치는 상기 몰비 설정장치의 출력과 상기 예상 몰비 연산장치의 출력의 편차에 근거하여 비례 적분연산에 의해 암모니아유량조절밸브개방도 조절신호를 발생하기 위한 비례적분 제어기를 포함하는 것이 특징인 질소산화물제거 조절장치.
  12. 제3항에 있어서, 상기 몰비조절장치는 상기 몰비설정장치의 출력과 상기 예상 몰비연산장치의 출력의 편차에 근거하여 비례적분연산에 의해 주일될 암모니아유량을 발생시키기 위한 비례적분 제어기를 포함하는 것이 특징인 질소산화물제거 조절장치.
  13. 화학반응에 의해 NOx를 제거하기 위해 가스터어빈의 배기가스흐름내에 암모니아를 주입하는 질소산화물제거장치내에 주입할 암모니아량을 조절하기 위한 질소산화물 제거조절방법에 있어서, 상기 질소산화물제거조절 장치의 출구에서의 NOx 농도 측정치와 NOx 농도설정치의 편차를 연산하는 단계와, 상기 편차와 상기 가스터어빈의 연소기내의 NOx 환원수단의 상태치에 근거하여 암모니아와 NOx의 몰비설정치를 연산하는 단계와, 암모니아유량치, 배기가스유량치 및 가스터어빈의 상태량으로부터 산출된 질소산화물제거장치의 입구에서의 NOx농도예상치에 근거하여 배기가스내의 암모니아와 NOx의 몰비를 예상하는 단계와, 상기 몰비예상치와 상기 몰비설정치의 편차에 근거하여 암모니아 조절밸브를 조절하는 단계를 포함하는 것이 특징인 질소산화물제거 조절방법.
  14. 화학반응에 의해 NOx를 제거하도록 가스터어빈의 배기가스흐름내에 암모니아를 주입하는 질소산화물 제거장치내의 암모니아 조절 밸브를 조절하기 위한 질소산화물 제거조절방법에 있어서, 상기 질소산화물제거조절장치의 출구에서의 NOx 농도 측정치와 NOx 농도설정치의 편차를 연산하는 단계와, 상기 가스터어빈의 연소기내의 NOx 환원수단의 대표상태치 변동률을 연산하는 단계와, 상기 NOx 농도편차와 상기 상태치 변동률에 근거하여 피지추론을 사용하여 암모니아와 NOx의 몰비설정치를 산출하는 단계와, 암모니아유량치, 배기가스유량치 및 가스터어빈의 상태량으로부터 산출된 질소산화물 제거장치의 입구에서의 NOx 농도예상치에 근거하여 배기가스내의 암모니아와 NOx의 몰비를 예측하는 단계와, 상기 몰비예상치와 상기 몰비설정치의 편차에 근거하여 배기가스흐름에 주입한 암모니아량을 조절하는 단계를 포함하는 것이 특징인 질소산화물제거 조절방법.
  15. 제13항에 있어서, 상기 NOx 환원수단의 상태량은 연소기에 주입한 물 또는 수증기인 것이 특징인 질소산화물제거 조절방법.
  16. 제14항에 있어서, 상기 NOx 환원수단의 상태량은 연소기에 주입한 물 또는 수증기인 것이 특징인 질소산화물제거 조절방법.
    ※ 참고사항 : 최초출원 내용에 의하여 공개하는 것임.
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