JPH1033949A - 脱硝装置のアンモニア注入量制御方法及び装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 脱硝装置の実際の出口ＮＯxをダクト内にお
いて均等化し得、出口ＮＯx設定値以下に保持し得る脱
硝装置のアンモニア注入量制御方法及び装置を提供す
る。 【解決手段】 流量計３ａ，３ｂ，３ｃで検出した排ガ
ス流量４ａ，４ｂ，４ｃと入口ＮＯx計５ａ，５ｂ，５
ｃで検出した入口ＮＯx６ａ，６ｂ，６ｃと出口ＮＯx計
７ａ，７ｂ，７ｃで検出した出口ＮＯx８ａ，８ｂ，８
ｃとアンモニア計１１ａ，１１ｂ，１１ｃで検出した実
際アンモニア注入量１２ａ，１２ｂ，１２ｃとに基づ
き、制御器１３から流量調整弁１０ａ，１０ｂ，１０ｃ
へ開度指令１４ａ，１４ｂ，１４ｃを出力し、流量調整
弁１０ａ，１０ｂ，１０ｃの開度を調整し、出口ＮＯx
８ａ，８ｂ，８ｃが出口ＮＯx設定値以下となるよう、
アンモニア注入管９ａ，９ｂ，９ｃからダクト１内へ所
要量のアンモニアを注入する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、脱硝装置のアンモ
ニア注入量制御方法及び装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】一般に、蒸気ボイラ等から排出される排
ガス中には、窒素酸化物（ＮＯx）が含まれているた
め、このようなＮＯxは脱硝装置によって除去する必要
がある。

【０００３】図３は従来の脱硝装置の一例を表わすもの
であって、１は排ガスが流通するダクト、２はダクト１
途中に設けられ且つ内部に触媒が充填された脱硝装置、
３はダクト１内を流れる排ガス流量４（単位は［Ｎｍ³
／ｈ］）を検出する流量計、５は脱硝装置２へ流入する
排ガス中に含まれる入口ＮＯx６（単位は［ｐｐｍ］）
を検出する入口ＮＯx計、７は脱硝装置２を通過した排
ガス中に含まれる出口ＮＯx８（単位は［ｐｐｍ］）を
検出する出口ＮＯx計、９は脱硝装置２の入側にアンモ
ニア（ＮＨ₃）を注入するためのアンモニア注入管、１
０はアンモニア注入管９途中に設けられた流量調整弁、
１１はアンモニア注入管９からダクト１内へ注入される
実際アンモニア注入量１２（単位は［ｋｇ／ｈ］）を検
出するアンモニア計、１３は流量計３で検出された排ガ
ス流量４と入口ＮＯx計５で検出された入口ＮＯx６と出
口ＮＯx計７で検出された出口ＮＯx８とアンモニア計１
１で検出された実際アンモニア注入量１２とに基づき流
量調整弁１０へ開度指令１４を出力する制御器である。

【０００４】前記制御器１３は、図４に示される如く、
流量計３で検出された排ガス流量４と入口ＮＯx計５で
検出された入口ＮＯx６とに基づき、次式

【数１】必要アンモニア注入量［ｋｇ／ｈ］＝κ×排ガ
ス流量［Ｎｍ³／ｈ］×入口ＮＯx［ｐｐｍ］×モル比 （但し、κは比例定数） から必要アンモニア注入量１６を求めて出力する演算器
１５と、出口ＮＯx計７で検出された出口ＮＯx８と、予
め設定された出口ＮＯx設定値１７との差を求め、出口
ＮＯx偏差１９を出力する減算器１８と、該減算器１８
から出力される出口ＮＯx偏差１９を積分処理して信号
２１を出力する積分調節器２０と、該積分調節器２０か
ら出力される信号２１を前記演算器１５から出力される
必要アンモニア注入量１６に加え、補正アンモニア注入
量２３を出力する加算器２２と、該加算器２２から出力
される補正アンモニア注入量２３と、アンモニア計１１
で検出された実際アンモニア注入量１２との差を求め、
アンモニア注入量偏差２５を出力する減算器２４と、該
減算器２４から出力されるアンモニア注入量偏差２５を
比例積分処理して流量調整弁１０へ開度指令１４を出力
する比例積分調節器２６とを備えてなる構成を有してい
る。

【０００５】図３及び図４に示される如き脱硝装置２に
おいては、アンモニア注入管９からダクト１内へアンモ
ニアを注入し、脱硝装置２内の触媒によって排ガス中に
含まれるＮＯxを還元することにより、排出されるＮＯx
を抑制するようになっているが、このとき、アンモニア
の注入量に関しては、次のような手順で制御が行われ
る。

【０００６】即ち、流量計３で検出された排ガス流量４
と入口ＮＯx計５で検出された入口ＮＯx６とに基づき、
制御器１３の演算器１５において前記［数１］の式から
必要アンモニア注入量１６が求められて加算器２２へ出
力され、出口ＮＯx計７で検出された出口ＮＯx８と、予
め設定された出口ＮＯx設定値１７との差が減算器１８
において求められ、出口ＮＯx偏差１９が積分調節器２
０へ出力され、該積分調節器２０から出力される信号２
１が加算器２２において前記演算器１５から出力される
必要アンモニア注入量１６に加えられ、補正アンモニア
注入量２３が減算器２４へ出力され、該減算器２４にお
いて、加算器２２から出力される補正アンモニア注入量
２３と、アンモニア計１１で検出された実際アンモニア
注入量１２との差が求められ、アンモニア注入量偏差２
５が比例積分調節器２６へ出力され、該比例積分調節器
２６において減算器２４から出力されるアンモニア注入
量偏差２５が比例積分処理されて流量調整弁１０へ開度
指令１４が出力され、該開度指令１４に基づいて流量調
整弁１０の開度が調整され、出口ＮＯx８が出口ＮＯx設
定値１７以下となるよう、アンモニア注入管９からダク
ト１内へ所要量のアンモニアが注入される。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】前述の如き脱硝装置２
の場合、入口ＮＯx計５の計測ポイントは、ダクト１の
幅方向（図３の紙面と直角な方向）に複数設定し、それ
らの計測ポイントで採取した排ガスを一旦、図示してい
ない混合器で混合した後、その排ガス中に含まれるＮＯ
xを検出するようになっており、又、出口ＮＯx計７の計
測ポイントも、入口ＮＯx計５の場合と同様、ダクト１
の幅方向（図３の紙面と直角な方向）に複数設定し、そ
れらの計測ポイントで採取した排ガスを一旦、図示して
いない混合器で混合した後、その排ガス中に含まれるＮ
Ｏxを検出するようになっている。

【０００８】このため、前記入口ＮＯx計５や出口ＮＯx
計７によって検出される入口ＮＯx６や出口ＮＯx８はそ
れぞれ、ダクト１内における平均値として表わされる
が、この場合、脱硝装置２へ流入する排ガスの状態が、
上流側の蒸気ボイラ等の機器の負荷状態によって変化し
たりすると、出口ＮＯx８が出口ＮＯx設定値１７以下と
なっていても、脱硝装置２の実際の出口ＮＯxがダクト
１内において均等にならず、部分的に出口ＮＯx設定値
１７を上回ることがあった。

【０００９】又、最近、蒸気ボイラ等の機器からの排ガ
スだけでなく、ガスタービンや廃熱回収ボイラ等からの
排ガスを合わせて脱硝装置２へ導入するケースもある
が、このような場合、複数の機器からの排ガスを合流さ
せる関係上、脱硝装置２へ流入する排ガスの状態がダク
ト１内において更に均等になりにくくなり、出口ＮＯx
８が出口ＮＯx設定値１７以下となっていても、脱硝装
置２の実際の出口ＮＯxがダクト１内において均等にな
らず、部分的に出口ＮＯx設定値１７を上回る傾向が高
まっていた。

【００１０】本発明は、斯かる実情に鑑み、脱硝装置の
実際の出口ＮＯxをダクト内において均等化し得、出口
ＮＯx設定値以下に保持し得る脱硝装置のアンモニア注
入量制御方法及び装置を提供しようとするものである。

【００１１】

【課題を解決するための手段】本発明は、ダクト内を流
れる排ガス流量を検出し、脱硝装置の入口側におけるダ
クトの深さ方向複数所要位置における入口ＮＯxを検出
し、脱硝装置の出口側におけるダクトの深さ方向複数所
要位置における出口ＮＯxを検出し、脱硝装置の入口側
におけるダクトの深さ方向複数所要位置において注入さ
れる実際アンモニア注入量を検出し、前記排ガス流量と
入口ＮＯxと出口ＮＯxと実際アンモニア注入量とに基づ
き、必要アンモニア注入量と、各出口ＮＯxと各出口Ｎ
Ｏx設定値との出口ＮＯx偏差とを求め、該各出口ＮＯx
偏差に対して各入口ＮＯx比を考慮して求めた補正信号
と前記必要アンモニア注入量とから補正アンモニア注入
量を求め、該各補正アンモニア注入量と各実際アンモニ
ア注入量とのアンモニア注入量偏差に応じて前記ダクト
の深さ方向複数所要位置におけるアンモニアの注入量を
制御することを特徴とする脱硝装置のアンモニア注入量
制御方法にかかるものである。

【００１２】又、本発明は、ダクト内を流れる排ガス流
量を検出する流量計と、脱硝装置の入口側におけるダク
トの深さ方向複数所要位置における入口ＮＯxを検出す
る複数の入口ＮＯx計と、脱硝装置の出口側におけるダ
クトの深さ方向複数所要位置における出口ＮＯxを検出
する複数の出口ＮＯx計と、脱硝装置の入口側における
ダクトの深さ方向複数所要位置においてアンモニアを注
入するための複数のアンモニア注入管と、各アンモニア
注入管途中に設けられた流量調整弁と、各アンモニア注
入管からダクト内へ注入される実際アンモニア注入量を
検出するアンモニア計と、前記流量計で検出された排ガ
ス流量と入口ＮＯx計で検出された入口ＮＯxと出口ＮＯ
x計で検出された出口ＮＯxとアンモニア計で検出された
実際アンモニア注入量とに基づき、必要アンモニア注入
量と、各出口ＮＯxと各出口ＮＯx設定値との出口ＮＯx
偏差とを求め、該各出口ＮＯx偏差に対して各入口ＮＯx
比を考慮して求めた補正信号と前記必要アンモニア注入
量とから補正アンモニア注入量を求め、該各補正アンモ
ニア注入量と各実際アンモニア注入量とのアンモニア注
入量偏差に応じて各流量調整弁へ開度指令を出力する制
御器とを備えたことを特徴とする脱硝装置のアンモニア
注入量制御装置にかかるものである。

【００１３】上記手段によれば、以下のような作用が得
られる。

【００１４】本発明の脱硝装置のアンモニア注入量制御
方法においては、ダクト内を流れる排ガス流量が検出さ
れ、脱硝装置の入口側におけるダクトの深さ方向複数所
要位置における入口ＮＯxが検出され、脱硝装置の出口
側におけるダクトの深さ方向複数所要位置における出口
ＮＯxが検出され、脱硝装置の入口側におけるダクトの
深さ方向複数所要位置において注入される実際アンモニ
ア注入量が検出され、前記排ガス流量と入口ＮＯxと出
口ＮＯxと実際アンモニア注入量とに基づき、必要アン
モニア注入量と、各出口ＮＯxと各出口ＮＯx設定値との
出口ＮＯx偏差とが求められ、該各出口ＮＯx偏差に対し
て各入口ＮＯx比を考慮して求めた補正信号と前記必要
アンモニア注入量とから補正アンモニア注入量が求めら
れ、該各補正アンモニア注入量と各実際アンモニア注入
量とのアンモニア注入量偏差に応じて前記ダクトの深さ
方向複数所要位置におけるアンモニアの注入量が制御さ
れる。

【００１５】又、本発明の脱硝装置のアンモニア注入量
制御装置においては、流量計で検出された排ガス流量と
入口ＮＯx計で検出された入口ＮＯxと出口ＮＯx計で検
出された出口ＮＯxとアンモニア計で検出された実際ア
ンモニア注入量とに基づき、制御器において、必要アン
モニア注入量と、各出口ＮＯxと各出口ＮＯx設定値との
出口ＮＯx偏差とが求められ、該各出口ＮＯx偏差に対し
て各入口ＮＯx比を考慮して求めた補正信号と前記必要
アンモニア注入量とから補正アンモニア注入量が求めら
れ、該各補正アンモニア注入量と各実際アンモニア注入
量とのアンモニア注入量偏差に応じて各流量調整弁へ開
度指令が出力され、該各開度指令に基づいて各流量調整
弁の開度が調整され、各出口ＮＯxが各出口ＮＯx設定値
以下となるよう、各アンモニア注入管からダクト内へ所
要量のアンモニアが注入される。

【００１６】この結果、脱硝装置へ流入する排ガスの状
態が、上流側の機器の負荷状態によって変化したとして
も、又、複数の機器からの排ガスを合流させた場合に、
脱硝装置へ流入する排ガスの状態がダクト内において均
等になりにくくなっていても、脱硝装置の実際の出口Ｎ
Ｏxがダクト内において均等になり、部分的に出口ＮＯx
設定値を上回るようなことがなくなる。

【００１７】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図示
例と共に説明する。

【００１８】図１及び図２は本発明を実施する形態の一
例であって、図中、図３及び図４と同一の符号を付した
部分は同一物を表わしており、廃熱回収ボイラ等からの
排ガスをダクト１ａから、蒸気ボイラ等からの排ガスを
ダクト１ｂから、ガスタービン等からの排ガスをダクト
１ｃからそれぞれダクト１に合流させて脱硝装置２へ導
入するよう構成したものにおいて、ダクト１ａ，１ｂ，
１ｃ内を流れる排ガス流量４ａ，４ｂ，４ｃ（単位は
［Ｎｍ³／ｈ］）を検出する流量計３ａ，３ｂ，３ｃを
設け、脱硝装置２の入口側におけるダクト１の深さ方向
上、中、下部にそれぞれ、脱硝装置２へ流入する排ガス
中に含まれる入口ＮＯx６ａ（単位は［ｐｐｍ］）を検
出する入口ＮＯx計５ａと、脱硝装置２へ流入する排ガ
ス中に含まれる入口ＮＯx６ｂ（単位は［ｐｐｍ］）を
検出する入口ＮＯx計５ｂと、脱硝装置２へ流入する排
ガス中に含まれる入口ＮＯx６ｃ（単位は［ｐｐｍ］）
を検出する入口ＮＯx計５ｃとを配設し、脱硝装置２の
出口側におけるダクト１の深さ方向上、中、下部にそれ
ぞれ、脱硝装置２を通過した排ガス中に含まれる出口Ｎ
Ｏx８ａ（単位は［ｐｐｍ］）を検出する出口ＮＯx計７
ａと、脱硝装置２を通過した排ガス中に含まれる出口Ｎ
Ｏx８ｂ（単位は［ｐｐｍ］）を検出する出口ＮＯx計７
ｂと、脱硝装置２を通過した排ガス中に含まれる出口Ｎ
Ｏx８ｃ（単位は［ｐｐｍ］）を検出する出口ＮＯx計７
ｃとを配設し、脱硝装置２の入口側におけるダクト１の
深さ方向上、中、下部にそれぞれ、アンモニア（Ｎ
Ｈ₃）を注入するためのアンモニア注入管９ａ，９ｂ，
９ｃを配設し、各アンモニア注入管９ａ，９ｂ，９ｃ途
中に、流量調整弁１０ａ，１０ｂ，１０ｃと、各アンモ
ニア注入管９ａ，９ｂ，９ｃからダクト１内へ注入され
る実際アンモニア注入量１２ａ，１２ｂ，１２ｃ（単位
は［ｋｇ／ｈ］）を検出するアンモニア計１１ａ，１１
ｂ，１１ｃとを設け、更に、前記流量計３ａ，３ｂ，３
ｃで検出された排ガス流量４ａ，４ｂ，４ｃと入口ＮＯ
x計５ａ，５ｂ，５ｃで検出された入口ＮＯx６ａ，６
ｂ，６ｃと出口ＮＯx計７ａ，７ｂ，７ｃで検出された
出口ＮＯx８ａ，８ｂ，８ｃとアンモニア計１１ａ，１
１ｂ，１１ｃで検出された実際アンモニア注入量１２
ａ，１２ｂ，１２ｃとに基づき流量調整弁１０ａ，１０
ｂ，１０ｃへ開度指令１４ａ，１４ｂ，１４ｃを出力す
る制御器１３を設ける。

【００１９】前記制御器１３は、図２に示す如く、流量
計３ａ，３ｂ，３ｃで検出された排ガス流量４ａ，４
ｂ，４ｃの和を求め、総排ガス流量２８を出力する加算
器２７と、入口ＮＯx計５ａ，５ｂ，５ｃで検出された
入口ＮＯx６ａ，６ｂ，６ｃの平均を求め、入口平均Ｎ
Ｏx３０を出力する演算器２９と、前記加算器２７から
出力される総排ガス流量２８と演算器２９から出力され
る入口平均ＮＯx３０とに基づき、次式

【数２】必要アンモニア注入量［ｋｇ／ｈ］＝κ×総排
ガス流量［Ｎｍ³／ｈ］×入口平均ＮＯx［ｐｐｍ］×モ
ル比 （但し、κは比例定数） から必要アンモニア注入量３２を求めて出力する演算器
３１と、入口ＮＯx計５ａ，５ｂ，５ｃで検出された入
口ＮＯx６ａ，６ｂ，６ｃに基づき、次式

【数３】入口ＮＯx６ａ／（入口ＮＯx６ａ＋入口ＮＯx
６ｂ＋入口ＮＯx６ｃ）から総入口ＮＯx（入口ＮＯx６
ａ＋入口ＮＯx６ｂ＋入口ＮＯx６ｃ）に対する入口ＮＯ
x６ａの比率を求め、入口ＮＯx比４０ａを出力する演算
器３９ａと、出口ＮＯx計７ａで検出された出口ＮＯx８
ａと、予め設定された出口ＮＯx設定値１７ａとの差を
求め、出口ＮＯx偏差１９ａを出力する減算器１８ａ
と、該減算器１８ａから出力される出口ＮＯx偏差１９
ａを積分処理して信号２１ａを出力する積分調節器２０
ａと、該積分調節器２０ａから出力される信号２１ａ
を、予め設定した上下限の範囲内に制限する処理を行
い、過剰修正を防止する信号４２ａとして出力する上下
限制限器４１ａと、前記演算器３９ａから出力される入
口ＮＯx比４０ａと、前記上下限制限器４１ａから出力
される信号４２ａとの和を求め、補正信号４４ａを出力
する加算器４３ａと、前記演算器３１から出力される必
要アンモニア注入量３２と、前記加算器４３ａから出力
される補正信号４４ａとの積を求め、補正アンモニア注
入量４６ａを出力する乗算器４５ａと、該乗算器４５ａ
から出力される補正アンモニア注入量４６ａと、アンモ
ニア計１１ａで検出された実際アンモニア注入量１２ａ
との差を求め、アンモニア注入量偏差２５ａを出力する
減算器２４ａと、該減算器２４ａから出力されるアンモ
ニア注入量偏差２５ａを比例積分処理して流量調整弁１
０ａへ開度指令１４ａを出力する比例積分調節器２６ａ
と、入口ＮＯx計５ａ，５ｂ，５ｃで検出された入口Ｎ
Ｏx６ａ，６ｂ，６ｃに基づき、次式

【数４】入口ＮＯx６ｂ／（入口ＮＯx６ａ＋入口ＮＯx
６ｂ＋入口ＮＯx６ｃ）から総入口ＮＯx（入口ＮＯx６
ａ＋入口ＮＯx６ｂ＋入口ＮＯx６ｃ）に対する入口ＮＯ
x６ｂの比率を求め、入口ＮＯx比４０ｂを出力する演算
器３９ｂと、出口ＮＯx計７ｂで検出された出口ＮＯx８
ｂと、予め設定された出口ＮＯx設定値１７ｂとの差を
求め、出口ＮＯx偏差１９ｂを出力する減算器１８ｂ
と、該減算器１８ｂから出力される出口ＮＯx偏差１９
ｂを積分処理して信号２１ｂを出力する積分調節器２０
ｂと、該積分調節器２０ｂから出力される信号２１ｂ
を、予め設定した上下限の範囲内に制限する処理を行
い、過剰修正を防止する信号４２ｂとして出力する上下
限制限器４１ｂと、前記演算器３９ｂから出力される入
口ＮＯx比４０ｂと、前記上下限制限器４１ｂから出力
される信号４２ｂとの和を求め、補正信号４４ｂを出力
する加算器４３ｂと、前記演算器３１から出力される必
要アンモニア注入量３２と、前記加算器４３ｂから出力
される補正信号４４ｂとの積を求め、補正アンモニア注
入量４６ｂを出力する乗算器４５ｂと、該乗算器４５ｂ
から出力される補正アンモニア注入量４６ｂと、アンモ
ニア計１１ｂで検出された実際アンモニア注入量１２ｂ
との差を求め、アンモニア注入量偏差２５ｂを出力する
減算器２４ｂと、該減算器２４ｂから出力されるアンモ
ニア注入量偏差２５ｂを比例積分処理して流量調整弁１
０ｂへ開度指令１４ｂを出力する比例積分調節器２６ｂ
と、入口ＮＯx計５ａ，５ｂ，５ｃで検出された入口Ｎ
Ｏx６ａ，６ｂ，６ｃに基づき、次式

【数５】入口ＮＯx６ｃ／（入口ＮＯx６ａ＋入口ＮＯx
６ｂ＋入口ＮＯx６ｃ）から総入口ＮＯx（入口ＮＯx６
ａ＋入口ＮＯx６ｂ＋入口ＮＯx６ｃ）に対する入口ＮＯ
x６ｃの比率を求め、入口ＮＯx比４０ｃを出力する演算
器３９ｃと、出口ＮＯx計７ｃで検出された出口ＮＯx８
ｃと、予め設定された出口ＮＯx設定値１７ｃとの差を
求め、出口ＮＯx偏差１９ｃを出力する減算器１８ｃ
と、該減算器１８ｃから出力される出口ＮＯx偏差１９
ｃを積分処理して信号２１ｃを出力する積分調節器２０
ｃと、該積分調節器２０ｃから出力される信号２１ｃ
を、予め設定した上下限の範囲内に制限する処理を行
い、過剰修正を防止する信号４２ｃとして出力する上下
限制限器４１ｃと、前記演算器３９ｃから出力される入
口ＮＯx比４０ｃと、前記上下限制限器４１ｃから出力
される信号４２ｃとの和を求め、補正信号４４ｃを出力
する加算器４３ｃと、前記演算器３１から出力される必
要アンモニア注入量３２と、前記加算器４３ｃから出力
される補正信号４４ｃとの積を求め、補正アンモニア注
入量４６ｃを出力する乗算器４５ｃと、該乗算器４５ｃ
から出力される補正アンモニア注入量４６ｃと、アンモ
ニア計１１ｃで検出された実際アンモニア注入量１２ｃ
との差を求め、アンモニア注入量偏差２５ｃを出力する
減算器２４ｃと、該減算器２４ｃから出力されるアンモ
ニア注入量偏差２５ｃを比例積分処理して流量調整弁１
０ｃへ開度指令１４ｃを出力する比例積分調節器２６ｃ
とを備えてなる構成を有している。

【００２０】次に、上記図示例の作動を説明する。

【００２１】流量計３ａ，３ｂ，３ｃで検出された排ガ
ス流量４ａ，４ｂ，４ｃは、制御器１３へ入力され、該
制御器１３の加算器２７において前記排ガス流量４ａ，
４ｂ，４ｃの和が求められ、総排ガス流量２８が演算器
３１へ出力され、入口ＮＯx計５ａ，５ｂ，５ｃで検出
された入口ＮＯx６ａ，６ｂ，６ｃの平均が演算器２９
において求められ、入口平均ＮＯx３０が演算器３１へ
出力され、演算器３１において前記［数２］の式から必
要アンモニア注入量３２が求められて乗算器４５ａ，４
５ｂ，４５ｃへ出力される。

【００２２】又、前記入口ＮＯx計５ａ，５ｂ，５ｃで
検出された入口ＮＯx６ａ，６ｂ，６ｃに基づき、演算
器３９ａにおいて前記［数３］の式から総入口ＮＯx
（入口ＮＯx６ａ＋入口ＮＯx６ｂ＋入口ＮＯx６ｃ）に
対する入口ＮＯx６ａの比率が求められ、入口ＮＯx比４
０ａが加算器４３ａへ出力される一方、出口ＮＯx計７
ａで検出された出口ＮＯx８ａと、予め設定された出口
ＮＯx設定値１７ａとの差が減算器１８ａにおいて求め
られ、出口ＮＯx偏差１９ａが積分調節器２０ａへ出力
され、該積分調節器２０ａにおいて前記減算器１８ａか
ら出力される出口ＮＯx偏差１９ａが積分処理されて信
号２１ａが上下限制限器４１ａへ出力され、該上下限制
限器４１ａにおいて前記積分調節器２０ａから出力され
る信号２１ａを、予め設定した上下限の範囲内に制限す
る処理が行われ、過剰修正を防止する信号４２ａとして
加算器４３ａへ出力され、該加算器４３ａにおいて前記
演算器３９ａから出力される入口ＮＯx比４０ａと、前
記上下限制限器４１ａから出力される信号４２ａとの和
が求められ、補正信号４４ａが乗算器４５ａへ出力さ
れ、該乗算器４５ａにおいて前記演算器３１から出力さ
れる必要アンモニア注入量３２と、前記加算器４３ａか
ら出力される補正信号４４ａとの積が求められ、補正ア
ンモニア注入量４６ａが減算器２４ａへ出力され、該減
算器２４ａにおいて前記乗算器４５ａから出力される補
正アンモニア注入量４６ａと、アンモニア計１１ａで検
出された実際アンモニア注入量１２ａとの差が求めら
れ、アンモニア注入量偏差２５ａが比例積分調節器２６
ａへ出力され、該比例積分調節器２６ａにおいて前記減
算器２４ａから出力されるアンモニア注入量偏差２５ａ
が比例積分処理されて流量調整弁１０ａへ開度指令１４
ａが出力され、該開度指令１４ａに基づいて流量調整弁
１０ａの開度が調整され、出口ＮＯx８ａが出口ＮＯx設
定値１７ａ以下となるよう、アンモニア注入管９ａから
ダクト１内へ所要量のアンモニアが注入される。

【００２３】同時に、前記入口ＮＯx計５ａ，５ｂ，５
ｃで検出された入口ＮＯx６ａ，６ｂ，６ｃに基づき、
演算器３９ｂにおいて前記［数４］の式から総入口ＮＯ
x（入口ＮＯx６ａ＋入口ＮＯx６ｂ＋入口ＮＯx６ｃ）に
対する入口ＮＯx６ｂの比率が求められ、入口ＮＯx比４
０ｂが加算器４３ｂへ出力される一方、出口ＮＯx計７
ｂで検出された出口ＮＯx８ｂと、予め設定された出口
ＮＯx設定値１７ｂとの差が減算器１８ｂにおいて求め
られ、出口ＮＯx偏差１９ｂが積分調節器２０ｂへ出力
され、該積分調節器２０ｂにおいて前記減算器１８ｂか
ら出力される出口ＮＯx偏差１９ｂが積分処理されて信
号２１ｂが上下限制限器４１ｂへ出力され、該上下限制
限器４１ｂにおいて前記積分調節器２０ｂから出力され
る信号２１ｂを、予め設定した上下限の範囲内に制限す
る処理が行われ、過剰修正を防止する信号４２ｂとして
加算器４３ｂへ出力され、該加算器４３ｂにおいて前記
演算器３９ｂから出力される入口ＮＯx比４０ｂと、前
記上下限制限器４１ｂから出力される信号４２ｂとの和
が求められ、補正信号４４ｂが乗算器４５ｂへ出力さ
れ、該乗算器４５ｂにおいて前記演算器３１から出力さ
れる必要アンモニア注入量３２と、前記加算器４３ｂか
ら出力される補正信号４４ｂとの積が求められ、補正ア
ンモニア注入量４６ｂが減算器２４ｂへ出力され、該減
算器２４ｂにおいて前記乗算器４５ｂから出力される補
正アンモニア注入量４６ｂと、アンモニア計１１ｂで検
出された実際アンモニア注入量１２ｂとの差が求めら
れ、アンモニア注入量偏差２５ｂが比例積分調節器２６
ｂへ出力され、該比例積分調節器２６ｂにおいて前記減
算器２４ｂから出力されるアンモニア注入量偏差２５ｂ
が比例積分処理されて流量調整弁１０ｂへ開度指令１４
ｂが出力され、該開度指令１４ｂに基づいて流量調整弁
１０ｂの開度が調整され、出口ＮＯx８ｂが出口ＮＯx設
定値１７ｂ以下となるよう、アンモニア注入管９ｂから
ダクト１内へ所要量のアンモニアが注入される。

【００２４】更に同時に、前記入口ＮＯx計５ａ，５
ｂ，５ｃで検出された入口ＮＯx６ａ，６ｂ，６ｃに基
づき、演算器３９ｂにおいて前記［数５］の式から総入
口ＮＯx（入口ＮＯx６ａ＋入口ＮＯx６ｂ＋入口ＮＯx６
ｃ）に対する入口ＮＯx６ｃの比率が求められ、入口Ｎ
Ｏx比４０ｃが加算器４３ｃへ出力される一方、出口Ｎ
Ｏx計７ｃで検出された出口ＮＯx８ｃと、予め設定され
た出口ＮＯx設定値１７ｃとの差が減算器１８ｃにおい
て求められ、出口ＮＯx偏差１９ｃが積分調節器２０ｃ
へ出力され、該積分調節器２０ｃにおいて前記減算器１
８ｃから出力される出口ＮＯx偏差１９ｃが積分処理さ
れて信号２１ｃが上下限制限器４１ｃへ出力され、該上
下限制限器４１ｃにおいて前記積分調節器２０ｃから出
力される信号２１ｃを、予め設定した上下限の範囲内に
制限する処理が行われ、過剰修正を防止する信号４２ｃ
として加算器４３ｃへ出力され、該加算器４３ｃにおい
て前記演算器３９ｃから出力される入口ＮＯx比４０ｃ
と、前記上下限制限器４１ｃから出力される信号４２ｃ
との和が求められ、補正信号４４ｃが乗算器４５ｃへ出
力され、該乗算器４５ｃにおいて前記演算器３１から出
力される必要アンモニア注入量３２と、前記加算器４３
ｃから出力される補正信号４４ｃとの積が求められ、補
正アンモニア注入量４６ｃが減算器２４ｃへ出力され、
該減算器２４ｃにおいて前記乗算器４５ｃから出力され
る補正アンモニア注入量４６ｃと、アンモニア計１１ｃ
で検出された実際アンモニア注入量１２ｃとの差が求め
られ、アンモニア注入量偏差２５ｃが比例積分調節器２
６ｃへ出力され、該比例積分調節器２６ｃにおいて前記
減算器２４ｃから出力されるアンモニア注入量偏差２５
ｃが比例積分処理されて流量調整弁１０ｃへ開度指令１
４ｃが出力され、該開度指令１４ｃに基づいて流量調整
弁１０ｃの開度が調整され、出口ＮＯx８ｃが出口ＮＯx
設定値１７ｃ以下となるよう、アンモニア注入管９ｃか
らダクト１内へ所要量のアンモニアが注入される。

【００２５】この結果、脱硝装置２へ流入する排ガスの
状態が、上流側の廃熱回収ボイラや蒸気ボイラやガスタ
ービン等の機器の負荷状態によって変化したとしても、
又、複数の機器からの排ガスを合流させる関係上、脱硝
装置２へ流入する排ガスの状態がダクト１内において均
等になりにくくなっていても、脱硝装置２の実際の出口
ＮＯx８ａ，８ｂ，８ｃがダクト１内において均等にな
り、部分的に出口ＮＯx設定値１７ａ，１７ｂ，１７ｃ
を上回るようなことがなくなる。

【００２６】こうして、脱硝装置２の実際の出口ＮＯx
８ａ，８ｂ，８ｃをダクト１内において均等化し得、出
口ＮＯx設定値１７ａ，１７ｂ，１７ｃ以下に保持し得
る。

【００２７】尚、本発明の脱硝装置のアンモニア注入量
制御方法及び装置は、上述の図示例にのみ限定されるも
のではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において
種々変更を加え得ることは勿論である。

【００２８】

【発明の効果】以上、説明したように本発明の脱硝装置
のアンモニア注入量制御方法及び装置によれば、脱硝装
置の実際の出口ＮＯxをダクト内において均等化し得、
出口ＮＯx設定値以下に保持し得るという優れた効果を
奏し得る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明を実施する形態の一例の概要構成図であ
る。

【図２】本発明を実施する形態の一例における制御器の
詳細を表わすブロック図である。

【図３】従来例の概要構成図である。

【図４】従来例における制御器の詳細を表わすブロック
図である。

【符号の説明】

１ ダクト １ａ ダクト １ｂ ダクト １ｃ ダクト ２ 脱硝装置 ３ａ 流量計 ３ｂ 流量計 ３ｃ 流量計 ４ａ 排ガス流量 ４ｂ 排ガス流量 ４ｃ 排ガス流量 ５ａ 入口ＮＯx計 ５ｂ 入口ＮＯx計 ５ｃ 入口ＮＯx計 ６ａ 入口ＮＯx ６ｂ 入口ＮＯx ６ｃ 入口ＮＯx ７ａ 出口ＮＯx計 ７ｂ 出口ＮＯx計 ７ｃ 出口ＮＯx計 ８ａ 出口ＮＯx ８ｂ 出口ＮＯx ８ｃ 出口ＮＯx ９ａ アンモニア注入管 ９ｂ アンモニア注入管 ９ｃ アンモニア注入管 １０ａ 流量調整弁 １０ｂ 流量調整弁 １０ｃ 流量調整弁 １１ａ アンモニア計 １１ｂ アンモニア計 １１ｃ アンモニア計 １２ａ 実際アンモニア注入量 １２ｂ 実際アンモニア注入量 １２ｃ 実際アンモニア注入量 １３ 制御器 １４ａ 開度指令 １４ｂ 開度指令 １４ｃ 開度指令 １７ａ 出口ＮＯx設定値 １７ｂ 出口ＮＯx設定値 １７ｃ 出口ＮＯx設定値 １９ａ 出口ＮＯx偏差 １９ｂ 出口ＮＯx偏差 １９ｃ 出口ＮＯx偏差 ２５ａ アンモニア注入量偏差 ２５ｂ アンモニア注入量偏差 ２５ｃ アンモニア注入量偏差 ３２ 必要アンモニア注入量 ４０ａ 入口ＮＯx比 ４０ｂ 入口ＮＯx比 ４０ｃ 入口ＮＯx比 ４４ａ 補正信号 ４４ｂ 補正信号 ４４ｃ 補正信号 ４６ａ 補正アンモニア注入量 ４６ｂ 補正アンモニア注入量 ４６ｃ 補正アンモニア注入量

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ダクト内を流れる排ガス流量を検出し、
   脱硝装置の入口側におけるダクトの深さ方向複数所要位
   置における入口ＮＯxを検出し、脱硝装置の出口側にお
   けるダクトの深さ方向複数所要位置における出口ＮＯx
   を検出し、脱硝装置の入口側におけるダクトの深さ方向
   複数所要位置において注入される実際アンモニア注入量
   を検出し、前記排ガス流量と入口ＮＯxと出口ＮＯxと実
   際アンモニア注入量とに基づき、必要アンモニア注入量
   と、各出口ＮＯxと各出口ＮＯx設定値との出口ＮＯx偏
   差とを求め、該各出口ＮＯx偏差に対して各入口ＮＯx比
   を考慮して求めた補正信号と前記必要アンモニア注入量
   とから補正アンモニア注入量を求め、該各補正アンモニ
   ア注入量と各実際アンモニア注入量とのアンモニア注入
   量偏差に応じて前記ダクトの深さ方向複数所要位置にお
   けるアンモニアの注入量を制御することを特徴とする脱
   硝装置のアンモニア注入量制御方法。
2. 【請求項２】 ダクト内を流れる排ガス流量を検出する
   流量計と、 脱硝装置の入口側におけるダクトの深さ方向複数所要位
   置における入口ＮＯxを検出する複数の入口ＮＯx計と、 脱硝装置の出口側におけるダクトの深さ方向複数所要位
   置における出口ＮＯxを検出する複数の出口ＮＯx計と、 脱硝装置の入口側におけるダクトの深さ方向複数所要位
   置においてアンモニアを注入するための複数のアンモニ
   ア注入管と、 各アンモニア注入管途中に設けられた流量調整弁と、 各アンモニア注入管からダクト内へ注入される実際アン
   モニア注入量を検出するアンモニア計と、 前記流量計で検出された排ガス流量と入口ＮＯx計で検
   出された入口ＮＯxと出口ＮＯx計で検出された出口ＮＯ
   xとアンモニア計で検出された実際アンモニア注入量と
   に基づき、必要アンモニア注入量と、各出口ＮＯxと各
   出口ＮＯx設定値との出口ＮＯx偏差とを求め、該各出口
   ＮＯx偏差に対して各入口ＮＯx比を考慮して求めた補正
   信号と前記必要アンモニア注入量とから補正アンモニア
   注入量を求め、該各補正アンモニア注入量と各実際アン
   モニア注入量とのアンモニア注入量偏差に応じて各流量
   調整弁へ開度指令を出力する制御器とを備えたことを特
   徴とする脱硝装置のアンモニア注入量制御装置。