JPH11235516A - 排ガスの脱硝装置 - Google Patents
排ガスの脱硝装置Info
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- JPH11235516A JPH11235516A JP10041882A JP4188298A JPH11235516A JP H11235516 A JPH11235516 A JP H11235516A JP 10041882 A JP10041882 A JP 10041882A JP 4188298 A JP4188298 A JP 4188298A JP H11235516 A JPH11235516 A JP H11235516A
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Landscapes
- Treating Waste Gases (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 窒素酸化物濃度を環境規制値以下に維持する
と共に、脱硝に使用するアンモニア量と外部に排出され
る漏洩アンモニア量を最小にする。 【解決手段】 加圧流動層ボイラ１出口煙道のアンモニ
ア注入位置Ｉ1より上流側でＮＯｘ濃度を計測し、この
計測したＮＯｘ濃度による制御信号ｃ0に基づいて加圧
流動層ボイラ１出口煙道へのアンモニア注入量を制御す
る第１のアンモニア注入制御手段３１と、触媒脱硝装置
１１入口煙道のアンモニア注入位置Ｉ2より上流側でＮ
Ｏｘ濃度及びアンモニア濃度を計測し、この計測された
計測信号ｉ2、ｉ3から触媒脱硝装置１１入口煙道へのア
ンモニア注入量を制御する第２のアンモニア注入制御手
段３２とを備える。
と共に、脱硝に使用するアンモニア量と外部に排出され
る漏洩アンモニア量を最小にする。 【解決手段】 加圧流動層ボイラ１出口煙道のアンモニ
ア注入位置Ｉ1より上流側でＮＯｘ濃度を計測し、この
計測したＮＯｘ濃度による制御信号ｃ0に基づいて加圧
流動層ボイラ１出口煙道へのアンモニア注入量を制御す
る第１のアンモニア注入制御手段３１と、触媒脱硝装置
１１入口煙道のアンモニア注入位置Ｉ2より上流側でＮ
Ｏｘ濃度及びアンモニア濃度を計測し、この計測された
計測信号ｉ2、ｉ3から触媒脱硝装置１１入口煙道へのア
ンモニア注入量を制御する第２のアンモニア注入制御手
段３２とを備える。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、燃料を燃焼させて
発生した排ガスにアンモニア（以下「ＮＨ3」とも云
う）を注入して窒素酸化物（以下「ＮＯｘ」とも云う）
を除去する排ガスの脱硝装置に係り、特に加圧流動層ボ
イラ（ＰＦＢＣボイラ）から発生する排ガスの窒素酸化
物を除去する排ガスの脱硝装置に関するものである。
発生した排ガスにアンモニア（以下「ＮＨ3」とも云
う）を注入して窒素酸化物（以下「ＮＯｘ」とも云う）
を除去する排ガスの脱硝装置に係り、特に加圧流動層ボ
イラ（ＰＦＢＣボイラ）から発生する排ガスの窒素酸化
物を除去する排ガスの脱硝装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】近年、地球環境問題として、環境汚染物
質の排出規制が厳しくなってきている。化石燃料を燃焼
し発電する火力発電は、環境性能向上、発電効率向上に
向け、研究開発がなされている。この中で現在注目され
ているのがボイラを圧力容器の中に入れ加圧化で石炭を
燃焼させ発電する加圧流動層ボイラを利用した発電装置
である。
質の排出規制が厳しくなってきている。化石燃料を燃焼
し発電する火力発電は、環境性能向上、発電効率向上に
向け、研究開発がなされている。この中で現在注目され
ているのがボイラを圧力容器の中に入れ加圧化で石炭を
燃焼させ発電する加圧流動層ボイラを利用した発電装置
である。
【０００３】加圧流動層ボイラを利用した発電装置は、
ガスタービン（以下「ＧＴ」との云う）とスチームター
ビンを組み合わせた複合発電によって発電効率の向上を
図り、流動層を形成する石灰石によって炉内脱硫を行な
うことにより脱硫装置を省き、更に比較的低温で燃焼さ
せること及び流動層中のカーボン等の還元物質による還
元反応で流動層出口のＮＯｘ濃度を低減すること等のメ
リットを有するものである。
ガスタービン（以下「ＧＴ」との云う）とスチームター
ビンを組み合わせた複合発電によって発電効率の向上を
図り、流動層を形成する石灰石によって炉内脱硫を行な
うことにより脱硫装置を省き、更に比較的低温で燃焼さ
せること及び流動層中のカーボン等の還元物質による還
元反応で流動層出口のＮＯｘ濃度を低減すること等のメ
リットを有するものである。
【０００４】しかし、従来の排ガスの脱硝技術では触媒
のみによる脱硝によりガスタービン排気ガス中のＮＯｘ
濃度を低減しており、脱硝装置の性能上、脱硝効率には
上限があり、それ以上の脱硝性能の向上は出来なかっ
た。
のみによる脱硝によりガスタービン排気ガス中のＮＯｘ
濃度を低減しており、脱硝装置の性能上、脱硝効率には
上限があり、それ以上の脱硝性能の向上は出来なかっ
た。
【０００５】図１０は、加圧流動層ボイラを利用した発
電装置に使用された従来の排ガスの脱硝装置の一例を示
す系統図である。コンプレッサ６に導入された燃焼空気
５は、火炉入口配管４を通って圧力容器３内の加圧流動
層ボイラ１に導入される。燃料（ＣＷＰ（Coal Water P
aste)と云う）供給ノズル２３を介して流動層を形成す
る流動媒体（ＢＭ）２に供給される燃料が燃焼すること
によって発生する排ガスは、火炉出口配管７を通りガス
タービン８に導入され発電を行なうと同時にコンプレッ
サ６を駆動する。ガスタービン８を出た排ガスは、ガス
タービン出口ダクト９を通って節炭器１０に導入される
が、排ガス温度が約４００℃と高温であるため、節炭器
１０で熱回収され、煙突出口ダクト１２を通り煙突２９
より放出される。
電装置に使用された従来の排ガスの脱硝装置の一例を示
す系統図である。コンプレッサ６に導入された燃焼空気
５は、火炉入口配管４を通って圧力容器３内の加圧流動
層ボイラ１に導入される。燃料（ＣＷＰ（Coal Water P
aste)と云う）供給ノズル２３を介して流動層を形成す
る流動媒体（ＢＭ）２に供給される燃料が燃焼すること
によって発生する排ガスは、火炉出口配管７を通りガス
タービン８に導入され発電を行なうと同時にコンプレッ
サ６を駆動する。ガスタービン８を出た排ガスは、ガス
タービン出口ダクト９を通って節炭器１０に導入される
が、排ガス温度が約４００℃と高温であるため、節炭器
１０で熱回収され、煙突出口ダクト１２を通り煙突２９
より放出される。
【０００６】上記加圧流動層ボイラを利用した発電装置
の中でＮＯｘを低減、除去する装置は、節炭器１０内に
設けられた脱硝触媒を有する触媒脱硝装置１１のみであ
る。触媒脱硝装置１１入口に設けられた有触媒入口ＮＯ
ｘ濃度計測装置２２ａにより有触媒必要アンモニア量が
計算され、アンモニア気化器１５から送られたアンモニ
アは、有触媒アンモニア流量調整弁１９で流量調整さ
れ、アンモニア希釈空気１４が加えられ有触媒アンモニ
ア注入ノズル１３より注入される。有触媒脱硝装置１１
入口ＮＯｘ濃度が計画値以上の場合、アンモニアを過剰
に注入する必要があり、有触媒脱硝装置１１出口の漏洩
アンモニア（以下「リークアンモニア」とも云う）も多
くなり煙突２９より排出されることになるが、一方では
これにより煙突２９から排出されるＮＯｘ濃度を低減し
ている。
の中でＮＯｘを低減、除去する装置は、節炭器１０内に
設けられた脱硝触媒を有する触媒脱硝装置１１のみであ
る。触媒脱硝装置１１入口に設けられた有触媒入口ＮＯ
ｘ濃度計測装置２２ａにより有触媒必要アンモニア量が
計算され、アンモニア気化器１５から送られたアンモニ
アは、有触媒アンモニア流量調整弁１９で流量調整さ
れ、アンモニア希釈空気１４が加えられ有触媒アンモニ
ア注入ノズル１３より注入される。有触媒脱硝装置１１
入口ＮＯｘ濃度が計画値以上の場合、アンモニアを過剰
に注入する必要があり、有触媒脱硝装置１１出口の漏洩
アンモニア（以下「リークアンモニア」とも云う）も多
くなり煙突２９より排出されることになるが、一方では
これにより煙突２９から排出されるＮＯｘ濃度を低減し
ている。
【０００７】図１１は、ボイラ燃焼装置に使用された従
来の別の排ガスの脱硝装置の例を示す系統図である。こ
のボイラ燃焼装置は、燃焼室４０の出口側に設けられた
無触媒脱硝手段４１と、同無触媒脱硝手段４１の下流部
で煙道４２に設けられた触媒脱硝手段４３とを有すると
共に、熱交換器４４にて排ガスと空気とが熱交換される
ものである（実開昭５３−１６３３４７号）。
来の別の排ガスの脱硝装置の例を示す系統図である。こ
のボイラ燃焼装置は、燃焼室４０の出口側に設けられた
無触媒脱硝手段４１と、同無触媒脱硝手段４１の下流部
で煙道４２に設けられた触媒脱硝手段４３とを有すると
共に、熱交換器４４にて排ガスと空気とが熱交換される
ものである（実開昭５３−１６３３４７号）。
【０００８】図１２は、加圧流動層ボイラを利用した発
電装置に使用された従来の更に別の排ガスの脱硝装置の
例を示す系統図である。この排ガスの脱硝装置は、ＧＴ
５５下流の触媒脱硝装置５８入口のＮＯｘ濃度５６に応
じて、触媒脱硝装置５８入口でのアンモニア注入５７
と、加圧容器５０内の火炉５１で発生した排ガスに対し
て無触媒脱硝用のアンモニア注入５２、５４とを調整し
て行なうものである。尚、符号５３は脱塵装置、符号５
９は低圧給水ヒータ、符号６０は高圧給水ヒータ、符号
６１は煙突である。（特表平５−５０４２９０号）
電装置に使用された従来の更に別の排ガスの脱硝装置の
例を示す系統図である。この排ガスの脱硝装置は、ＧＴ
５５下流の触媒脱硝装置５８入口のＮＯｘ濃度５６に応
じて、触媒脱硝装置５８入口でのアンモニア注入５７
と、加圧容器５０内の火炉５１で発生した排ガスに対し
て無触媒脱硝用のアンモニア注入５２、５４とを調整し
て行なうものである。尚、符号５３は脱塵装置、符号５
９は低圧給水ヒータ、符号６０は高圧給水ヒータ、符号
６１は煙突である。（特表平５−５０４２９０号）
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】図１０に示した排ガス
の脱硝装置は、触媒脱硝装置１１により排ガス中のＮＯ
ｘ濃度を低減し、環境規制値以下として煙突より排出す
るものであるが、脱硝効率の上限値以上を出すことが出
来ず、リークアンモニアも過剰となり、それ以上の脱硝
効率の向上を行なうことは困難であった。
の脱硝装置は、触媒脱硝装置１１により排ガス中のＮＯ
ｘ濃度を低減し、環境規制値以下として煙突より排出す
るものであるが、脱硝効率の上限値以上を出すことが出
来ず、リークアンモニアも過剰となり、それ以上の脱硝
効率の向上を行なうことは困難であった。
【００１０】図１１に示した排ガスの脱硝装置は、高温
度の熱還元雰囲気下で熱還元による無触媒脱硝を行ない
低温度域で触媒脱硝を行なうものであるが、消費するア
ンモニア量を最小とする目的で各箇所に注入するアンモ
ニア量を最適に制御する手段がない。この従来技術を加
圧流動層ボイラに適用する場合、高温度の熱還元雰囲気
領域は、図１０に示したガスタービン８の上流側に該当
するが、加圧流動層ボイラではガスタービン入口までは
高温条件に加えて高圧条件であるため、排ガス中の酸素
分圧は図１１に示したボイラ燃焼装置の約１０倍程度で
あり、その結果この領域に注入するアンモニアが酸素に
より窒素と水蒸気に分解する反応が顕著となり、注入ア
ンモニアが充分有効に脱硝反応に使用されないことにな
る。更に加圧流動層ボイラは部分負荷においては排ガス
圧力が１０気圧から５気圧程度まで減少するため、注入
アンモニアの分解反応も運転圧力に大きく影響を受け
る。
度の熱還元雰囲気下で熱還元による無触媒脱硝を行ない
低温度域で触媒脱硝を行なうものであるが、消費するア
ンモニア量を最小とする目的で各箇所に注入するアンモ
ニア量を最適に制御する手段がない。この従来技術を加
圧流動層ボイラに適用する場合、高温度の熱還元雰囲気
領域は、図１０に示したガスタービン８の上流側に該当
するが、加圧流動層ボイラではガスタービン入口までは
高温条件に加えて高圧条件であるため、排ガス中の酸素
分圧は図１１に示したボイラ燃焼装置の約１０倍程度で
あり、その結果この領域に注入するアンモニアが酸素に
より窒素と水蒸気に分解する反応が顕著となり、注入ア
ンモニアが充分有効に脱硝反応に使用されないことにな
る。更に加圧流動層ボイラは部分負荷においては排ガス
圧力が１０気圧から５気圧程度まで減少するため、注入
アンモニアの分解反応も運転圧力に大きく影響を受け
る。
【００１１】更に、このボイラ燃焼装置に使用された排
ガスの脱硝装置は、注入するアンモニアの有効利用効率
が運転負荷によって大きく左右される加圧流動層ボイラ
において、注入するアンモニア量を最小とする経済的な
制御を実施することは出来ない。
ガスの脱硝装置は、注入するアンモニアの有効利用効率
が運転負荷によって大きく左右される加圧流動層ボイラ
において、注入するアンモニア量を最小とする経済的な
制御を実施することは出来ない。
【００１２】図１２に示した排ガスの脱硝装置は、無触
媒脱硝と触媒脱硝の組み合わせにより煙突入口までの脱
硝効率向上が可能であるが、ガスタービン５５上流の無
触媒脱硝でのアンモニア注入量は、触媒脱硝装置５８入
口ＮＯｘ濃度５６を設定値になるように決定され、触媒
脱硝装置５８入口でのアンモニア注入量は触媒脱硝装置
入口ＮＯｘ濃度５６に応じて決定されるため、排ガス中
の残存アンモニア濃度、即ちリークアンモニアを最小に
するアンモニア注入配分については、特に配慮されてい
なかった。
媒脱硝と触媒脱硝の組み合わせにより煙突入口までの脱
硝効率向上が可能であるが、ガスタービン５５上流の無
触媒脱硝でのアンモニア注入量は、触媒脱硝装置５８入
口ＮＯｘ濃度５６を設定値になるように決定され、触媒
脱硝装置５８入口でのアンモニア注入量は触媒脱硝装置
入口ＮＯｘ濃度５６に応じて決定されるため、排ガス中
の残存アンモニア濃度、即ちリークアンモニアを最小に
するアンモニア注入配分については、特に配慮されてい
なかった。
【００１３】本発明の課題は、上記問題点を解決し、外
部に排出される窒素酸化物濃度を環境規制値以下に維持
すると共に、排ガスの脱硝に使用するアンモニア量と外
部に排出される漏洩アンモニア量を最小にすることであ
る。
部に排出される窒素酸化物濃度を環境規制値以下に維持
すると共に、排ガスの脱硝に使用するアンモニア量と外
部に排出される漏洩アンモニア量を最小にすることであ
る。
【００１４】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
本発明は、燃料を燃焼させて発生した燃焼排ガスにアン
モニアを注入して前記燃焼排ガス中の窒素酸化物を低減
した低減処理排ガスとし、更に該低減処理排ガスにアン
モニアを注入し触媒の存在の基に該低減処理排ガスの窒
素酸化物を除去する排ガスの脱硝装置において、前記燃
焼排ガスにアンモニアを注入する注入位置より上流側で
該燃焼排ガスの窒素酸化物濃度を計測し、該計測した窒
素酸化物濃度による制御信号に基づいて前記燃焼排ガス
に注入するアンモニア注入量を制御する第１のアンモニ
ア注入制御手段を備えたことである。
本発明は、燃料を燃焼させて発生した燃焼排ガスにアン
モニアを注入して前記燃焼排ガス中の窒素酸化物を低減
した低減処理排ガスとし、更に該低減処理排ガスにアン
モニアを注入し触媒の存在の基に該低減処理排ガスの窒
素酸化物を除去する排ガスの脱硝装置において、前記燃
焼排ガスにアンモニアを注入する注入位置より上流側で
該燃焼排ガスの窒素酸化物濃度を計測し、該計測した窒
素酸化物濃度による制御信号に基づいて前記燃焼排ガス
に注入するアンモニア注入量を制御する第１のアンモニ
ア注入制御手段を備えたことである。
【００１５】第１のアンモニア注入制御手段を備えたこ
とにより、燃料、例えばＣＷＰを燃焼させる加圧流動層
ボイラで発生した燃焼排ガス中のＮＯｘは、第１のアン
モニア注入制御手段により注入されるアンモニアで気相
還元反応を起こして窒素と水に分解され低減される。こ
の際、低減されるべき燃焼排ガス中の窒素酸化物濃度を
計測し、この計測信号から演算された制御信号に基づい
てアンモニア注入量が決められるので必要以上の過剰な
アンモニアが注入されることがない。
とにより、燃料、例えばＣＷＰを燃焼させる加圧流動層
ボイラで発生した燃焼排ガス中のＮＯｘは、第１のアン
モニア注入制御手段により注入されるアンモニアで気相
還元反応を起こして窒素と水に分解され低減される。こ
の際、低減されるべき燃焼排ガス中の窒素酸化物濃度を
計測し、この計測信号から演算された制御信号に基づい
てアンモニア注入量が決められるので必要以上の過剰な
アンモニアが注入されることがない。
【００１６】更に、上記排ガスの脱硝装置において、前
記低減処理排ガスにアンモニアを注入する注入位置より
上流側で前記低減処理排ガスの窒素酸化物濃度及びアン
モニア濃度を計測し、該計測した窒素酸化物濃度及びア
ンモニア濃度の計測信号から演算された制御信号に基づ
いて前記低減処理排ガスに注入するアンモニア注入量を
制御する第２のアンモニア注入制御手段を備えたことで
ある。
記低減処理排ガスにアンモニアを注入する注入位置より
上流側で前記低減処理排ガスの窒素酸化物濃度及びアン
モニア濃度を計測し、該計測した窒素酸化物濃度及びア
ンモニア濃度の計測信号から演算された制御信号に基づ
いて前記低減処理排ガスに注入するアンモニア注入量を
制御する第２のアンモニア注入制御手段を備えたことで
ある。
【００１７】第２のアンモニア注入制御手段を備えた排
ガスの脱硝装置は、上記排ガスの脱硝装置の作用に加
え、第１のアンモニア注入制御手段により低減されたＮ
Ｏｘが、第２のアンモニア注入制御手段により更に除去
され流動層ボイラ全体としての脱硝性能を向上させる。
ここで、第１のアンモニア注入制御手段は、無触媒脱硝
反応又は気相還元反応で利用され、第２のアンモニア注
入制御手段は、有触媒脱硝反応で利用される。
ガスの脱硝装置は、上記排ガスの脱硝装置の作用に加
え、第１のアンモニア注入制御手段により低減されたＮ
Ｏｘが、第２のアンモニア注入制御手段により更に除去
され流動層ボイラ全体としての脱硝性能を向上させる。
ここで、第１のアンモニア注入制御手段は、無触媒脱硝
反応又は気相還元反応で利用され、第２のアンモニア注
入制御手段は、有触媒脱硝反応で利用される。
【００１８】更に、上記第２のアンモニア注入制御手段
を備えた排ガスの脱硝装置において、前記第２のアンモ
ニア注入制御手段は、前記触媒を通過した触媒通過排ガ
スの窒素酸化物濃度を計測し、該計測した窒素酸化物濃
度の計測信号で、前記計測した低減処理排ガスの窒素酸
化物濃度及びアンモニア濃度の計測信号から演算された
制御信号を補正して前記低減処理排ガスに注入するアン
モニア注入量を制御することである。
を備えた排ガスの脱硝装置において、前記第２のアンモ
ニア注入制御手段は、前記触媒を通過した触媒通過排ガ
スの窒素酸化物濃度を計測し、該計測した窒素酸化物濃
度の計測信号で、前記計測した低減処理排ガスの窒素酸
化物濃度及びアンモニア濃度の計測信号から演算された
制御信号を補正して前記低減処理排ガスに注入するアン
モニア注入量を制御することである。
【００１９】第２のアンモニア注入制御手段が窒素酸化
物濃度及びアンモニア濃度の計測信号から演算された制
御信号を補正して低減処理排ガスに注入するアンモニア
注入量を制御する排ガスの脱硝装置は、上記第２のアン
モニア注入制御手段を備えた排ガスの脱硝装置の作用に
加え、触媒脱硝装置出口煙道又は煙突入口にＮＯｘ濃度
計測装置を設置して、触媒脱硝装置出口ＮＯｘ濃度値が
規制値に対して一定偏差以上の差異を生じた場合には、
偏差幅に応じて、有触媒脱硝装置入口又は流動層ボイラ
出口でのアンモニア注入量を補助的に制御することで、
応答性を向上することが可能である。
物濃度及びアンモニア濃度の計測信号から演算された制
御信号を補正して低減処理排ガスに注入するアンモニア
注入量を制御する排ガスの脱硝装置は、上記第２のアン
モニア注入制御手段を備えた排ガスの脱硝装置の作用に
加え、触媒脱硝装置出口煙道又は煙突入口にＮＯｘ濃度
計測装置を設置して、触媒脱硝装置出口ＮＯｘ濃度値が
規制値に対して一定偏差以上の差異を生じた場合には、
偏差幅に応じて、有触媒脱硝装置入口又は流動層ボイラ
出口でのアンモニア注入量を補助的に制御することで、
応答性を向上することが可能である。
【００２０】更に、上記第２のアンモニア注入制御手段
を備えたいずれかの排ガスの脱硝装置において、前記第
２のアンモニア注入制御手段は、前記触媒を通過した触
媒通過排ガスのアンモニア濃度を計測し、該計測したア
ンモニア濃度の計測信号で、前記計測した低減処理排ガ
スの窒素酸化物濃度及びアンモニア濃度の計測信号から
演算された制御信号を補正して前記低減処理排ガスに注
入するアンモニア注入量を制御することである。
を備えたいずれかの排ガスの脱硝装置において、前記第
２のアンモニア注入制御手段は、前記触媒を通過した触
媒通過排ガスのアンモニア濃度を計測し、該計測したア
ンモニア濃度の計測信号で、前記計測した低減処理排ガ
スの窒素酸化物濃度及びアンモニア濃度の計測信号から
演算された制御信号を補正して前記低減処理排ガスに注
入するアンモニア注入量を制御することである。
【００２１】第２のアンモニア注入制御手段が窒素酸化
物濃度及びアンモニア濃度の計測信号から演算された制
御信号を補正して前記低減処理排ガスに注入するアンモ
ニア注入量を制御する排ガスの脱硝装置は、上記第２の
アンモニア注入制御手段を備えたいずれかの排ガスの脱
硝装置の作用に加え、触媒脱硝装置出口煙道又は煙突入
口にアンモニア濃度計測装置を設置して、触媒脱硝装置
出口残存アンモニア濃度が一定値以下になるように、計
測値との偏差に応じて有触媒脱硝装置入口又は流動層ボ
イラ出口でのアンモニア注入量を補助的に制御すること
で、リークアンモニア量を補助的に制御することが出来
る。
物濃度及びアンモニア濃度の計測信号から演算された制
御信号を補正して前記低減処理排ガスに注入するアンモ
ニア注入量を制御する排ガスの脱硝装置は、上記第２の
アンモニア注入制御手段を備えたいずれかの排ガスの脱
硝装置の作用に加え、触媒脱硝装置出口煙道又は煙突入
口にアンモニア濃度計測装置を設置して、触媒脱硝装置
出口残存アンモニア濃度が一定値以下になるように、計
測値との偏差に応じて有触媒脱硝装置入口又は流動層ボ
イラ出口でのアンモニア注入量を補助的に制御すること
で、リークアンモニア量を補助的に制御することが出来
る。
【００２２】更に、先の第１のアンモニア注入制御手段
を備えた排ガスの脱硝装置において、前記触媒を通過し
た触媒通過排ガスの窒素酸化物濃度を計測し、該計測し
た窒素酸化物濃度の計測信号から演算された制御信号に
基づいて、前記低減処理排ガスにアンモニアを注入し、
前記触媒通過排ガスの窒素酸化物濃度が予め設定された
濃度範囲に収まるように制御する第３のアンモニア注入
制御手段を備えたことである。
を備えた排ガスの脱硝装置において、前記触媒を通過し
た触媒通過排ガスの窒素酸化物濃度を計測し、該計測し
た窒素酸化物濃度の計測信号から演算された制御信号に
基づいて、前記低減処理排ガスにアンモニアを注入し、
前記触媒通過排ガスの窒素酸化物濃度が予め設定された
濃度範囲に収まるように制御する第３のアンモニア注入
制御手段を備えたことである。
【００２３】第３のアンモニア注入制御手段を備えた排
ガスの脱硝装置は、先の第１のアンモニア注入制御手段
を備えた排ガスの脱硝装置の作用に加え、触媒脱硝装置
出口ＮＯｘ濃度が規制値以下になるということは、アン
モニアが過剰の状態であることを示し、アンモニア流出
量が増加している可能性を示す。逆に触媒脱硝装置出口
のＮＯｘ濃度が規制値以上になるということはアンモニ
アは脱硝反応に消費されて排出量が減少している一方で
系外への流出ＮＯｘが増加していることを示す。従っ
て、触媒脱硝装置出口又は下流ダクトで計測するＮＯｘ
濃度が規制値上限と下限の範囲内に維持出来るよう触媒
脱硝装置入口又は上流ダクトに注入するアンモニア量を
制御することにより触媒脱硝装置出口のＮＯｘ排出量及
びアンモニア排出量を低減することが出来る。
ガスの脱硝装置は、先の第１のアンモニア注入制御手段
を備えた排ガスの脱硝装置の作用に加え、触媒脱硝装置
出口ＮＯｘ濃度が規制値以下になるということは、アン
モニアが過剰の状態であることを示し、アンモニア流出
量が増加している可能性を示す。逆に触媒脱硝装置出口
のＮＯｘ濃度が規制値以上になるということはアンモニ
アは脱硝反応に消費されて排出量が減少している一方で
系外への流出ＮＯｘが増加していることを示す。従っ
て、触媒脱硝装置出口又は下流ダクトで計測するＮＯｘ
濃度が規制値上限と下限の範囲内に維持出来るよう触媒
脱硝装置入口又は上流ダクトに注入するアンモニア量を
制御することにより触媒脱硝装置出口のＮＯｘ排出量及
びアンモニア排出量を低減することが出来る。
【００２４】そして、先の第１のアンモニア注入制御手
段を備えた排ガスの脱硝装置において、前記触媒を通過
した触媒通過排ガスのアンモニア濃度を計測し、該計測
したアンモニア濃度の計測信号から演算された制御信号
に基づいて、前記低減処理排ガスにアンモニアを注入
し、前記触媒通過排ガスのアンモニア濃度が予め設定さ
れた濃度範囲に収まるように制御する第４のアンモニア
注入制御手段を備えたことである。
段を備えた排ガスの脱硝装置において、前記触媒を通過
した触媒通過排ガスのアンモニア濃度を計測し、該計測
したアンモニア濃度の計測信号から演算された制御信号
に基づいて、前記低減処理排ガスにアンモニアを注入
し、前記触媒通過排ガスのアンモニア濃度が予め設定さ
れた濃度範囲に収まるように制御する第４のアンモニア
注入制御手段を備えたことである。
【００２５】第４のアンモニア注入制御手段を備えた排
ガスの脱硝装置は、先の第１のアンモニア注入制御手段
を備えた排ガスの脱硝装置の作用に加え、触媒脱硝装置
出口ＮＯｘ濃度が規制値以下になるということは、アン
モニアが不足の状態であることを示し、ＮＯｘ流出量が
増加している可能性を示す。逆に触媒脱硝装置出口のＮ
Ｈ3濃度が規制値以上になるというとこは、アンモニア
が過剰に存在している状態でＮＯｘの排出は抑制されて
いるが系外への流出アンモニアが増加していることを示
す。従って、触媒脱硝装置出口又は下流ダクトで計測す
るＮＨ3濃度が規制値上限と下限の範囲内に維持出来る
よう触媒脱硝装置入口又は上流ダクトに注入するアンモ
ニア量を制御することにより触媒脱硝装置出口のＮＯｘ
排出量及びアンモニア排出量を低減することが出来る。
ガスの脱硝装置は、先の第１のアンモニア注入制御手段
を備えた排ガスの脱硝装置の作用に加え、触媒脱硝装置
出口ＮＯｘ濃度が規制値以下になるということは、アン
モニアが不足の状態であることを示し、ＮＯｘ流出量が
増加している可能性を示す。逆に触媒脱硝装置出口のＮ
Ｈ3濃度が規制値以上になるというとこは、アンモニア
が過剰に存在している状態でＮＯｘの排出は抑制されて
いるが系外への流出アンモニアが増加していることを示
す。従って、触媒脱硝装置出口又は下流ダクトで計測す
るＮＨ3濃度が規制値上限と下限の範囲内に維持出来る
よう触媒脱硝装置入口又は上流ダクトに注入するアンモ
ニア量を制御することにより触媒脱硝装置出口のＮＯｘ
排出量及びアンモニア排出量を低減することが出来る。
【００２６】ところで、アンモニアは物性上熱分解を起
こしやすい特性を有しているため、注入されたアンモニ
アが熱分解を起こす前にＮＯｘを還元することが出来る
能力には上限がある。即ち、第１のアンモニア注入手段
において一定量以上の過剰のアンモニアを注入しても、
ある割合からはＮＯｘ濃度は平衡傾向となる。そこで、
アンモニア注入位置の上流側でＮＯｘ濃度を計測し、こ
の計測信号から演算される必要ＮＯｘ／ＮＨ3のモル比
率に相当する適正アンモニア（ＮＯｘ低減に寄与する必
要最小限の過剰アンモニア）を注入することで、不必要
に過剰なアンモニア注入を避けることが出来る。
こしやすい特性を有しているため、注入されたアンモニ
アが熱分解を起こす前にＮＯｘを還元することが出来る
能力には上限がある。即ち、第１のアンモニア注入手段
において一定量以上の過剰のアンモニアを注入しても、
ある割合からはＮＯｘ濃度は平衡傾向となる。そこで、
アンモニア注入位置の上流側でＮＯｘ濃度を計測し、こ
の計測信号から演算される必要ＮＯｘ／ＮＨ3のモル比
率に相当する適正アンモニア（ＮＯｘ低減に寄与する必
要最小限の過剰アンモニア）を注入することで、不必要
に過剰なアンモニア注入を避けることが出来る。
【００２７】熱分解やＮＯｘとの気相還元反応を起こさ
ずに残留したアンモニアは、第２のアンモニア注入手段
によって注入されるアンモニアと合わせて再利用され
る。脱硝触媒を設けた触媒脱硝装置入口のアンモニア注
入位置より上流側に設置するＮＯｘ濃度計測装置から触
媒脱硝装置出口のＮＯｘ濃度を規制値に維持するのに必
要なアンモニア量が計算出来、アンモニア濃度計測装置
から低減処理排ガス中に残存するアンモニア量が計算出
来るため、必要アンモニア量から残存アンモニア量を差
し引いた量のアンモニアを触媒脱硝装置入口に注入すれ
ば、必要最小限の過剰アンモニア量以上に注入すること
がなくなるのでリークアンモニア量を最小化出来る。
ずに残留したアンモニアは、第２のアンモニア注入手段
によって注入されるアンモニアと合わせて再利用され
る。脱硝触媒を設けた触媒脱硝装置入口のアンモニア注
入位置より上流側に設置するＮＯｘ濃度計測装置から触
媒脱硝装置出口のＮＯｘ濃度を規制値に維持するのに必
要なアンモニア量が計算出来、アンモニア濃度計測装置
から低減処理排ガス中に残存するアンモニア量が計算出
来るため、必要アンモニア量から残存アンモニア量を差
し引いた量のアンモニアを触媒脱硝装置入口に注入すれ
ば、必要最小限の過剰アンモニア量以上に注入すること
がなくなるのでリークアンモニア量を最小化出来る。
【００２８】無触媒脱硝は、ＮＨ3によるＮＯｘの気相
直接熱還元反応を利用したものであるが、同時にＮＨ3
自体も熱分解してＮ2とＨ2Ｏになる。
直接熱還元反応を利用したものであるが、同時にＮＨ3
自体も熱分解してＮ2とＨ2Ｏになる。
【００２９】４ＮＨ3＋６ＮＯ → ５Ｎ2 ＋６Ｈ2Ｏ ４ＮＨ3＋３Ｏ2 → ２Ｎ2 ＋６Ｈ2Ｏ 従って、注入したＮＨ3は一部がＮＯｘの還元に寄与
し、残りの一部は酸素によって分解されＮ2とＨ2Ｏとな
り、残りの他の一部はリークアンモニアとなる。本発明
者等の試験実績によれば、ＮＨ3／ＮＯモル比で２〜３
以上はＮＨ3を過剰に投入してもＮＯｘは殆ど平衡値に
達し、投入ＮＨ3の脱硝としての有効利用率は低下す
る。
し、残りの一部は酸素によって分解されＮ2とＨ2Ｏとな
り、残りの他の一部はリークアンモニアとなる。本発明
者等の試験実績によれば、ＮＨ3／ＮＯモル比で２〜３
以上はＮＨ3を過剰に投入してもＮＯｘは殆ど平衡値に
達し、投入ＮＨ3の脱硝としての有効利用率は低下す
る。
【００３０】図８は、加圧流動層ボイラ排ガスの無触媒
脱硝におけるＮＨ3／ＮＯｘモル比とＮＯｘ濃度、注入
ＮＨ3の関係曲線図である。この図に示すように、出口
ＮＯｘ濃度に応じてＮＨ3を注入する場合は、ＮＨ3／Ｎ
Ｏｘモル比が過剰であっても一定割合以上はＮＨ3の有
効利用率が低く経済的でない。
脱硝におけるＮＨ3／ＮＯｘモル比とＮＯｘ濃度、注入
ＮＨ3の関係曲線図である。この図に示すように、出口
ＮＯｘ濃度に応じてＮＨ3を注入する場合は、ＮＨ3／Ｎ
Ｏｘモル比が過剰であっても一定割合以上はＮＨ3の有
効利用率が低く経済的でない。
【００３１】本発明においては、入口ＮＯｘ濃度に応じ
て一定モル比のＮＨ3を注入することでＮＨ3を有効に利
用出来る範囲までＮＯｘ濃度を低減するものである。加
圧流動層ボイラにおいては最適モル比は約２〜３であ
り、この場合無触媒脱硝だけだと出口ＮＯｘ濃度が規制
値を守れない恐れがあるが、加圧流動層ボイラにおいて
はガスタービン（ＧＴ）出口に有触媒脱硝装置があるの
で、規制値までの低減は有触媒脱硝で行なう。
て一定モル比のＮＨ3を注入することでＮＨ3を有効に利
用出来る範囲までＮＯｘ濃度を低減するものである。加
圧流動層ボイラにおいては最適モル比は約２〜３であ
り、この場合無触媒脱硝だけだと出口ＮＯｘ濃度が規制
値を守れない恐れがあるが、加圧流動層ボイラにおいて
はガスタービン（ＧＴ）出口に有触媒脱硝装置があるの
で、規制値までの低減は有触媒脱硝で行なう。
【００３２】有触媒脱硝では、触媒脱硝装置入口のＮＯ
ｘ濃度を触媒脱硝装置出口で規制値まで除去するのに必
要なＮＨ3を入口ＮＯｘ濃度計測値から計算で予測す
る。但し、触媒脱硝装置入口の低減処理排ガス中に上流
の無触媒脱硝での残留ＮＨ3が含まれるため、触媒脱硝
装置入口で注入するＮＨ3量は、計算予想値（必要値）
から残留ＮＨ3分を除いた差分に相当するＮＨ3を注入す
れば良い。
ｘ濃度を触媒脱硝装置出口で規制値まで除去するのに必
要なＮＨ3を入口ＮＯｘ濃度計測値から計算で予測す
る。但し、触媒脱硝装置入口の低減処理排ガス中に上流
の無触媒脱硝での残留ＮＨ3が含まれるため、触媒脱硝
装置入口で注入するＮＨ3量は、計算予想値（必要値）
から残留ＮＨ3分を除いた差分に相当するＮＨ3を注入す
れば良い。
【００３３】図９は、加圧流動層ボイラ排ガスの触媒脱
硝における運転負荷とＮＯｘ濃度、残留ＮＨ3濃度、有
触媒入口ＮＨ3濃度の関係曲線図である。加圧流動層ボ
イラにおいては、ボイラ出口〜ＧＴまでのガス温度、ガ
ス圧力が負荷によって変動するため上記の関係を横軸を
運転負荷で整理すると、無触媒脱硝は熱還元反応のため
注入ＮＨ3モル比が一定でも排ガス温度が低下する部分
負荷時には脱硝効率が低下するため触媒脱硝装置入口で
のＮＯｘ濃度は上昇傾向となる（図９の）。
硝における運転負荷とＮＯｘ濃度、残留ＮＨ3濃度、有
触媒入口ＮＨ3濃度の関係曲線図である。加圧流動層ボ
イラにおいては、ボイラ出口〜ＧＴまでのガス温度、ガ
ス圧力が負荷によって変動するため上記の関係を横軸を
運転負荷で整理すると、無触媒脱硝は熱還元反応のため
注入ＮＨ3モル比が一定でも排ガス温度が低下する部分
負荷時には脱硝効率が低下するため触媒脱硝装置入口で
のＮＯｘ濃度は上昇傾向となる（図９の）。
【００３４】一方、無触媒脱硝の余剰ＮＨ3の熱分解反
応は部分負荷で温度が低下することと、排ガス圧力低下
に伴うＯ2分圧低下に伴い分解が抑制される傾向である
ため、残留ＮＨ3としての存在割合が上昇する（図９の
）。従って、有触媒入口においては、部分負荷でＮＯ
ｘ濃度が上昇するため排ガス量に対して必要ＮＨ3割合
も増加する（図９の）が、無触媒脱硝での残留ＮＨ3
濃度も増加するので、必要量から残留ＮＨ3量を引いた
有触媒入口でのＮＨ3注入量は著しく増加することはな
い（図９の）。
応は部分負荷で温度が低下することと、排ガス圧力低下
に伴うＯ2分圧低下に伴い分解が抑制される傾向である
ため、残留ＮＨ3としての存在割合が上昇する（図９の
）。従って、有触媒入口においては、部分負荷でＮＯ
ｘ濃度が上昇するため排ガス量に対して必要ＮＨ3割合
も増加する（図９の）が、無触媒脱硝での残留ＮＨ3
濃度も増加するので、必要量から残留ＮＨ3量を引いた
有触媒入口でのＮＨ3注入量は著しく増加することはな
い（図９の）。
【００３５】有触媒入口でのＮＯｘ濃度に対して一定割
合のＮＨ3を注入する場合は、既に排ガス中に存在する
残留ＮＨ3量がＮＨ3に加算されるので、必要以上に過剰
なＮＨ3がリークＮＨ3として煙突へ排出されることにな
るので経済的ではない。尚、無触媒脱硝での残留ＮＨ3
量は、上記のように加圧流動層特有の排ガス温度と排ガ
ス圧力によって変動するので計算等で精度よく予想する
ことは困難であり、実際の測定値を制御信号として使用
することが応答性の面でも効果的である。以上より、煙
突入口ダクトでのＮＯｘ及びリークアンモニアを最小レ
ベルに抑えることが出来る。
合のＮＨ3を注入する場合は、既に排ガス中に存在する
残留ＮＨ3量がＮＨ3に加算されるので、必要以上に過剰
なＮＨ3がリークＮＨ3として煙突へ排出されることにな
るので経済的ではない。尚、無触媒脱硝での残留ＮＨ3
量は、上記のように加圧流動層特有の排ガス温度と排ガ
ス圧力によって変動するので計算等で精度よく予想する
ことは困難であり、実際の測定値を制御信号として使用
することが応答性の面でも効果的である。以上より、煙
突入口ダクトでのＮＯｘ及びリークアンモニアを最小レ
ベルに抑えることが出来る。
【００３６】次に、燃料を燃焼させて発生した燃焼排ガ
スにアンモニアを注入して前記燃焼排ガス中の窒素酸化
物を低減した低減処理排ガスとし、更に該低減処理排ガ
スにアンモニアを注入し触媒の存在の基に該低減処理排
ガスの窒素酸化物を除去する排ガスの脱硝装置におい
て、前記燃料を燃焼させる燃焼装置にかかる負荷の負荷
信号に応じて前記燃焼排ガスに注入するアンモニア注入
量を制御する第５のアンモニア注入制御手段を備え、先
の第３のアンモニア注入制御手段又は第４のアンモニア
注入制御手段を備えたことである。
スにアンモニアを注入して前記燃焼排ガス中の窒素酸化
物を低減した低減処理排ガスとし、更に該低減処理排ガ
スにアンモニアを注入し触媒の存在の基に該低減処理排
ガスの窒素酸化物を除去する排ガスの脱硝装置におい
て、前記燃料を燃焼させる燃焼装置にかかる負荷の負荷
信号に応じて前記燃焼排ガスに注入するアンモニア注入
量を制御する第５のアンモニア注入制御手段を備え、先
の第３のアンモニア注入制御手段又は第４のアンモニア
注入制御手段を備えたことである。
【００３７】第５のアンモニア注入制御手段を備えた排
ガスの脱硝装置は、先の第３のアンモニア注入制御手段
又は第４のアンモニア注入制御手段を備えた排ガスの脱
硝装置の作用に加え、例えば流動層ボイラの運転条件を
負荷によって一定のパターンに固定して運転する場合
は、ＮＯｘ濃度を計測しなくても、注入するアンモニア
量を負荷と相関させた制御関数として予め設定し、負荷
信号により、気相還元脱硝部に注入するアンモニア量を
制御することも可能である。
ガスの脱硝装置は、先の第３のアンモニア注入制御手段
又は第４のアンモニア注入制御手段を備えた排ガスの脱
硝装置の作用に加え、例えば流動層ボイラの運転条件を
負荷によって一定のパターンに固定して運転する場合
は、ＮＯｘ濃度を計測しなくても、注入するアンモニア
量を負荷と相関させた制御関数として予め設定し、負荷
信号により、気相還元脱硝部に注入するアンモニア量を
制御することも可能である。
【００３８】本発明の排ガスの脱硝装置は、第１のアン
モニア注入制御手段３１又は第５のアンモニア注入制御
手段３５である無触媒脱硝装置により低減されたＮＯｘ
は、触媒脱硝装置１１で第２〜第４のアンモニア注入制
御手段３２、３３、３４により注入されたアンモニアに
よって更に除去され脱硝効率を触媒脱硝装置１１のみに
よる場合の上限値以上に向上させることが可能となり、
厳しい環境規制値に対応することが出来る。
モニア注入制御手段３１又は第５のアンモニア注入制御
手段３５である無触媒脱硝装置により低減されたＮＯｘ
は、触媒脱硝装置１１で第２〜第４のアンモニア注入制
御手段３２、３３、３４により注入されたアンモニアに
よって更に除去され脱硝効率を触媒脱硝装置１１のみに
よる場合の上限値以上に向上させることが可能となり、
厳しい環境規制値に対応することが出来る。
【００３９】又、無触媒脱硝と有触媒脱硝で使用するア
ンモニア量を、煙突入口ＮＯｘ濃度を規制値以下に維持
しつつ、分解消失するアンモニア量と未反応で系外に排
出されるアンモニア量を最小にするように制御する。
ンモニア量を、煙突入口ＮＯｘ濃度を規制値以下に維持
しつつ、分解消失するアンモニア量と未反応で系外に排
出されるアンモニア量を最小にするように制御する。
【００４０】
【発明の実施の形態】以下、本発明に係る排ガスの脱硝
装置の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。
尚、図１〜７において、同一又は同等部分には同一符号
を付けて示し、図２〜７における図１と同じ符号部分の
説明は省略する。
装置の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。
尚、図１〜７において、同一又は同等部分には同一符号
を付けて示し、図２〜７における図１と同じ符号部分の
説明は省略する。
【００４１】図１は、加圧流動層ボイラを利用した発電
装置に使用された本発明に係る排ガスの脱硝装置の第１
実施形態を示す系統図である。ガスタービン８によって
駆動されるコンプレッサ６に導入された燃焼空気５は、
火炉入口配管４を通って圧力容器３内の加圧流動層ボイ
ラ１に導入される。流動層を形成する流動媒体（ＢＭ）
２にＣＷＰ供給ノズル２３によって供給された燃料とし
てのＣＷＰは、燃焼することによって燃焼排ガスＧ1を
発生する。加圧流動層ボイラ１で発生した燃焼排ガスＧ
1は、火炉出口配管７内で気相還元反応による無触媒脱
硝が行なわれる。窒素酸化物が低減された低減処理排ガ
スＧ2は、更に火炉出口配管７を通りガスタービン８に
導入され発電を行なうと同時にコンプレッサ６を駆動す
る。ガスタービン８を出た低減処理排ガスＧ2は、ガス
タービン出口ダクト９より上流側の節炭器１０に導入さ
れるが、排ガス温度が約４００℃と高温であるため、上
流側の節炭器１０及び下流側の節炭器１０を通って熱回
収され煙突入口ダクト１２を通過し煙突２９より放出さ
れる。
装置に使用された本発明に係る排ガスの脱硝装置の第１
実施形態を示す系統図である。ガスタービン８によって
駆動されるコンプレッサ６に導入された燃焼空気５は、
火炉入口配管４を通って圧力容器３内の加圧流動層ボイ
ラ１に導入される。流動層を形成する流動媒体（ＢＭ）
２にＣＷＰ供給ノズル２３によって供給された燃料とし
てのＣＷＰは、燃焼することによって燃焼排ガスＧ1を
発生する。加圧流動層ボイラ１で発生した燃焼排ガスＧ
1は、火炉出口配管７内で気相還元反応による無触媒脱
硝が行なわれる。窒素酸化物が低減された低減処理排ガ
スＧ2は、更に火炉出口配管７を通りガスタービン８に
導入され発電を行なうと同時にコンプレッサ６を駆動す
る。ガスタービン８を出た低減処理排ガスＧ2は、ガス
タービン出口ダクト９より上流側の節炭器１０に導入さ
れるが、排ガス温度が約４００℃と高温であるため、上
流側の節炭器１０及び下流側の節炭器１０を通って熱回
収され煙突入口ダクト１２を通過し煙突２９より放出さ
れる。
【００４２】ここで、第１実施形態の排ガスの脱硝装置
は、燃料としてＣＷＰを燃焼させる加圧流動層ボイラ１
で発生した燃焼排ガスＧ1にアンモニアを注入して燃焼
排ガスＧ1中の窒素酸化物を低減して低減処理排ガスＧ2
とし、更にこの低減処理排ガスＧ2にアンモニアを注入
し脱硝触媒（触媒）を有する脱硝触媒装置１１で低減処
理排ガスＧ2の窒素酸化物を除去し、触媒通過排ガスＧ3
として系外に排出するものである。そして、燃焼排ガス
Ｇ1にアンモニアを注入する注入位置Ｉ1より上流側で燃
焼排ガスＧ1の窒素酸化物濃度を計測する火炉出口ＮＯ
ｘ濃度計測装置２１を有し、このＮＯｘ濃度計測装置２
１で計測した窒素酸化物濃度による制御信号ｃ0に基づ
いて燃焼排ガスＧ1に注入するアンモニア注入量を制御
する第１のアンモニア注入制御手段３１を備えている。
は、燃料としてＣＷＰを燃焼させる加圧流動層ボイラ１
で発生した燃焼排ガスＧ1にアンモニアを注入して燃焼
排ガスＧ1中の窒素酸化物を低減して低減処理排ガスＧ2
とし、更にこの低減処理排ガスＧ2にアンモニアを注入
し脱硝触媒（触媒）を有する脱硝触媒装置１１で低減処
理排ガスＧ2の窒素酸化物を除去し、触媒通過排ガスＧ3
として系外に排出するものである。そして、燃焼排ガス
Ｇ1にアンモニアを注入する注入位置Ｉ1より上流側で燃
焼排ガスＧ1の窒素酸化物濃度を計測する火炉出口ＮＯ
ｘ濃度計測装置２１を有し、このＮＯｘ濃度計測装置２
１で計測した窒素酸化物濃度による制御信号ｃ0に基づ
いて燃焼排ガスＧ1に注入するアンモニア注入量を制御
する第１のアンモニア注入制御手段３１を備えている。
【００４３】更に、低減処理排ガスＧ2にアンモニアを
注入する注入位置Ｉ2より上流側に低減処理排ガスＧ2の
窒素酸化物濃度を計測する有触媒入口ＮＯｘ濃度計測装
置２２ａ及びアンモニア濃度を計測する有触媒入口ＮＨ
3濃度計測装置２２ｂが設置され、これらの計測装置で
計測した窒素酸化物濃度及びアンモニア濃度の計測信号
ｉ2、ｉ3から演算された制御信号ｃ1に基づいて低減処
理排ガスＧ2に注入するアンモニア注入量を制御する第
２のアンモニア注入制御手段３２を備えている。
注入する注入位置Ｉ2より上流側に低減処理排ガスＧ2の
窒素酸化物濃度を計測する有触媒入口ＮＯｘ濃度計測装
置２２ａ及びアンモニア濃度を計測する有触媒入口ＮＨ
3濃度計測装置２２ｂが設置され、これらの計測装置で
計測した窒素酸化物濃度及びアンモニア濃度の計測信号
ｉ2、ｉ3から演算された制御信号ｃ1に基づいて低減処
理排ガスＧ2に注入するアンモニア注入量を制御する第
２のアンモニア注入制御手段３２を備えている。
【００４４】そして、第１実施形態の排ガスの脱硝装置
において、第１のアンモニア注入制御手段３１は、火炉
出口ＮＯｘ濃度計測装置２１によって火炉出口ＮＯｘ濃
度を計測し、この計測信号によってアンモニア必要量が
計算された後、制御信号ｃ0を無触媒アンモニア流量調
整弁２０に送って制御する。制御信号ｃ0を受けた無触
媒アンモニア流量調整弁２０は、触媒脱硝と共用される
アンモニア気化器１５から必要量のアンモニアを火炉出
口配管７内の圧力以上に昇圧する無触媒アンモニア昇圧
ファン（コンプレッサ）１６に送る。無触媒アンモニア
昇圧ファン１６から送られたアンモニアは、混合器３０
においてアンモニア希釈空気１７を混合され無触媒アン
モニアノズル１８より火炉出口配管７内に注入される。
において、第１のアンモニア注入制御手段３１は、火炉
出口ＮＯｘ濃度計測装置２１によって火炉出口ＮＯｘ濃
度を計測し、この計測信号によってアンモニア必要量が
計算された後、制御信号ｃ0を無触媒アンモニア流量調
整弁２０に送って制御する。制御信号ｃ0を受けた無触
媒アンモニア流量調整弁２０は、触媒脱硝と共用される
アンモニア気化器１５から必要量のアンモニアを火炉出
口配管７内の圧力以上に昇圧する無触媒アンモニア昇圧
ファン（コンプレッサ）１６に送る。無触媒アンモニア
昇圧ファン１６から送られたアンモニアは、混合器３０
においてアンモニア希釈空気１７を混合され無触媒アン
モニアノズル１８より火炉出口配管７内に注入される。
【００４５】注入されたアンモニアは、火炉出口配管７
内の排ガス中に拡散し気相還元反応によりＮＯｘを低減
すると同時に熱分解を起こしながらガスタービン８を経
て触媒脱硝装置１１入口まで到達する。このときのＮＯ
ｘ濃度及びアンモニア濃度をＮＯｘ濃度計測装置２２ａ
及びＮＨ3濃度計測装置２２ｂにて計測し、その計測信
号ｉ2、ｉ3を触媒層入口ＮＨ3注入量演算装置２５に取
り込み、触媒脱硝で必要とする注入アンモニア量を演算
し、演算された制御信号ｃ1を有触媒アンモニア流量調
整弁１９に送って制御し、この有触媒アンモニア流量調
整弁１９から送られたアンモニアをアンモニア希釈空気
１４で希釈し、有触媒アンモニア注入ノズル１３より注
入する。
内の排ガス中に拡散し気相還元反応によりＮＯｘを低減
すると同時に熱分解を起こしながらガスタービン８を経
て触媒脱硝装置１１入口まで到達する。このときのＮＯ
ｘ濃度及びアンモニア濃度をＮＯｘ濃度計測装置２２ａ
及びＮＨ3濃度計測装置２２ｂにて計測し、その計測信
号ｉ2、ｉ3を触媒層入口ＮＨ3注入量演算装置２５に取
り込み、触媒脱硝で必要とする注入アンモニア量を演算
し、演算された制御信号ｃ1を有触媒アンモニア流量調
整弁１９に送って制御し、この有触媒アンモニア流量調
整弁１９から送られたアンモニアをアンモニア希釈空気
１４で希釈し、有触媒アンモニア注入ノズル１３より注
入する。
【００４６】触媒脱硝装置１１入口でのＮＯｘは、触媒
により更に除去され、無触媒脱硝の第１のアンモニア注
入手段３１と組み合わせることで脱硝触媒のみで行なう
脱硝効率の限界値を結果的にさらに向上させることにな
る。又、無触媒脱硝でのリークアンモニアを有触媒脱硝
で有効利用することから煙突から排出されるアンモニア
濃度も最小とすることが出来る。消費するアンモニアは
常に注入位置の上流側のＮＯｘ濃度に必要な最小限に過
剰な量とすることが出来るので、アンモニア消費量を最
小とすることが出来る。
により更に除去され、無触媒脱硝の第１のアンモニア注
入手段３１と組み合わせることで脱硝触媒のみで行なう
脱硝効率の限界値を結果的にさらに向上させることにな
る。又、無触媒脱硝でのリークアンモニアを有触媒脱硝
で有効利用することから煙突から排出されるアンモニア
濃度も最小とすることが出来る。消費するアンモニアは
常に注入位置の上流側のＮＯｘ濃度に必要な最小限に過
剰な量とすることが出来るので、アンモニア消費量を最
小とすることが出来る。
【００４７】図２は、第２実施形態を示す系統図であ
る。第２実施形態の排ガスの脱硝装置は、上記第２のア
ンモニア注入制御手段３２に、触媒脱硝装置１１を通過
した触媒通過排ガスＧ3の窒素酸化物濃度を計測する有
触媒出口ＮＯｘ濃度計測装置２４ａを有し、この有触媒
出口ＮＯｘ濃度計測装置２４ａで計測した窒素酸化物濃
度の計測信号ｉ4で、先に計測した低減処理排ガスＧ2の
窒素酸化物濃度及びアンモニア濃度の計測信号ｉ2、ｉ3
から演算された制御信号ｃ1を触媒層入口ＮＨ3注入量補
正演算装置２６で補正して制御信号ｃ2を有触媒アンモ
ニア流量調整弁１９に送って制御し、有触媒アンモニア
注入ノズル１３よりアンモニアを低減処理排ガスＧ2に
注入、制御する。出口ＮＯｘ濃度が設定又は規制ＮＯｘ
濃度値より小さくなるように補正する。
る。第２実施形態の排ガスの脱硝装置は、上記第２のア
ンモニア注入制御手段３２に、触媒脱硝装置１１を通過
した触媒通過排ガスＧ3の窒素酸化物濃度を計測する有
触媒出口ＮＯｘ濃度計測装置２４ａを有し、この有触媒
出口ＮＯｘ濃度計測装置２４ａで計測した窒素酸化物濃
度の計測信号ｉ4で、先に計測した低減処理排ガスＧ2の
窒素酸化物濃度及びアンモニア濃度の計測信号ｉ2、ｉ3
から演算された制御信号ｃ1を触媒層入口ＮＨ3注入量補
正演算装置２６で補正して制御信号ｃ2を有触媒アンモ
ニア流量調整弁１９に送って制御し、有触媒アンモニア
注入ノズル１３よりアンモニアを低減処理排ガスＧ2に
注入、制御する。出口ＮＯｘ濃度が設定又は規制ＮＯｘ
濃度値より小さくなるように補正する。
【００４８】図３は、第３実施形態を示す系統図であ
る。第３実施形態の排ガスの脱硝装置は、上記第２のア
ンモニア注入制御手段３２に、触媒脱硝装置１１を通過
した触媒通過排ガスＧ3のアンモニア濃度を計測する有
触媒出口ＮＨ3濃度計測装置２４ｂを有し、この有触媒
出口ＮＯｘ濃度計測装置２４ｂで計測したＮＨ3濃度の
計測信号ｉ5で、先に計測した低減処理排ガスＧ2の窒素
酸化物濃度及びアンモニア濃度の計測信号ｉ2、ｉ3から
演算された制御信号ｃ1を触媒層入口ＮＨ3注入量補正演
算装置２６で補正して制御信号ｃ3とし、制御信号ｃ3を
有触媒アンモニア流量調整弁１９に送って制御し、低減
処理排ガスＧ2に注入するアンモニア注入量を制御す
る。出口ＮＨ3濃度が設定濃度値より小さくなるように
補正を加え有触媒アンモニア流量調整弁１９を制御し有
触媒アンモニア注入ノズル１３よりアンモニアを注入す
る。
る。第３実施形態の排ガスの脱硝装置は、上記第２のア
ンモニア注入制御手段３２に、触媒脱硝装置１１を通過
した触媒通過排ガスＧ3のアンモニア濃度を計測する有
触媒出口ＮＨ3濃度計測装置２４ｂを有し、この有触媒
出口ＮＯｘ濃度計測装置２４ｂで計測したＮＨ3濃度の
計測信号ｉ5で、先に計測した低減処理排ガスＧ2の窒素
酸化物濃度及びアンモニア濃度の計測信号ｉ2、ｉ3から
演算された制御信号ｃ1を触媒層入口ＮＨ3注入量補正演
算装置２６で補正して制御信号ｃ3とし、制御信号ｃ3を
有触媒アンモニア流量調整弁１９に送って制御し、低減
処理排ガスＧ2に注入するアンモニア注入量を制御す
る。出口ＮＨ3濃度が設定濃度値より小さくなるように
補正を加え有触媒アンモニア流量調整弁１９を制御し有
触媒アンモニア注入ノズル１３よりアンモニアを注入す
る。
【００４９】図４は、第４実施形態を示す系統図であ
る。第４実施形態の排ガスの脱硝装置は、触媒通過排ガ
スＧ3の窒素酸化物濃度が予め設定された濃度範囲に収
まるように制御する第３のアンモニア注入制御手段３３
を備えている。第３のアンモニア注入制御手段３３は、
触媒脱硝装置１１を通過した触媒通過排ガスＧ3の窒素
酸化物濃度を計測する有触媒出口ＮＯｘ濃度計測装置２
４ａを有し、この有触媒出口ＮＯｘ濃度計測装置２４ａ
で計測した窒素酸化物濃度の計測信号ｉ4を触媒層入口
ＮＨ3注入演算装置２７に入力し、この触媒層入口ＮＨ3
注入演算装置２７から演算された制御信号ｃ4に基づい
て、有触媒アンモニア流量調整弁１９を制御して低減処
理排ガスＧ2にアンモニアを注入する。
る。第４実施形態の排ガスの脱硝装置は、触媒通過排ガ
スＧ3の窒素酸化物濃度が予め設定された濃度範囲に収
まるように制御する第３のアンモニア注入制御手段３３
を備えている。第３のアンモニア注入制御手段３３は、
触媒脱硝装置１１を通過した触媒通過排ガスＧ3の窒素
酸化物濃度を計測する有触媒出口ＮＯｘ濃度計測装置２
４ａを有し、この有触媒出口ＮＯｘ濃度計測装置２４ａ
で計測した窒素酸化物濃度の計測信号ｉ4を触媒層入口
ＮＨ3注入演算装置２７に入力し、この触媒層入口ＮＨ3
注入演算装置２７から演算された制御信号ｃ4に基づい
て、有触媒アンモニア流量調整弁１９を制御して低減処
理排ガスＧ2にアンモニアを注入する。
【００５０】更に、第４実施形態の排ガスの脱硝装置に
おいて、火炉出口配管７の気相還元脱硝部に注入するア
ンモニアは、第１のアンモニア注入手段３１で注入す
る。一方、触媒脱硝装置１１入口部に注入するアンモニ
アは、触媒脱硝装置１１出口ＮＯｘ濃度を計測して、そ
の値が設定した濃度範囲以内になるように第３のアンモ
ニア注入制御手段３３で注入する。触媒脱硝装置１１出
口ＮＯｘ濃度が設定値以下になるということは、アンモ
ニアが過剰の状態であることを示し、アンモニアが流出
している可能性があることを示す。逆に、触媒脱硝装置
１１出口ＮＯｘ濃度が設定値以上になるということは、
アンモニアは反応に使用され流出の心配がなくなるが、
ＮＯｘは系外に流出することになる。従って、有触媒出
口ＮＯｘ濃度計測装置２４ａにより計測したＮＯｘ濃度
が、設定上限及び下限の範囲内の値になるように有触媒
アンモニア注入ノズル１３からのアンモニア注入量を制
御することにより、ＮＯｘ及びＮＨ3の排出を低減させ
ることが出来る。この場合、有触媒出口ＮＯｘ濃度計測
装置２４ａだけで、上記の効果を発揮させ得るので、Ｎ
Ｏｘ計測装置及びＮＨ3計測装置を多くいらない。
おいて、火炉出口配管７の気相還元脱硝部に注入するア
ンモニアは、第１のアンモニア注入手段３１で注入す
る。一方、触媒脱硝装置１１入口部に注入するアンモニ
アは、触媒脱硝装置１１出口ＮＯｘ濃度を計測して、そ
の値が設定した濃度範囲以内になるように第３のアンモ
ニア注入制御手段３３で注入する。触媒脱硝装置１１出
口ＮＯｘ濃度が設定値以下になるということは、アンモ
ニアが過剰の状態であることを示し、アンモニアが流出
している可能性があることを示す。逆に、触媒脱硝装置
１１出口ＮＯｘ濃度が設定値以上になるということは、
アンモニアは反応に使用され流出の心配がなくなるが、
ＮＯｘは系外に流出することになる。従って、有触媒出
口ＮＯｘ濃度計測装置２４ａにより計測したＮＯｘ濃度
が、設定上限及び下限の範囲内の値になるように有触媒
アンモニア注入ノズル１３からのアンモニア注入量を制
御することにより、ＮＯｘ及びＮＨ3の排出を低減させ
ることが出来る。この場合、有触媒出口ＮＯｘ濃度計測
装置２４ａだけで、上記の効果を発揮させ得るので、Ｎ
Ｏｘ計測装置及びＮＨ3計測装置を多くいらない。
【００５１】図５は、第５実施形態を示す系統図であ
る。第５実施形態の排ガスの脱硝装置は、触媒通過排ガ
スＧ3のアンモニア濃度が予め設定された濃度範囲に収
まるように制御する第４のアンモニア注入制御手段３４
を備えている。第４のアンモニア注入制御手段３４は、
触媒脱硝装置１１を通過した触媒通過排ガスＧ3のアン
モニア濃度を計測する有触媒出口ＮＨ3濃度計測装置２
４ｂを有し、この有触媒出口ＮＨ3濃度計測装置２４ｂ
で計測したアンモニア濃度の計測信号ｉ5を触媒層入口
ＮＨ3注入演算装置２７に入力し、この触媒層入口ＮＨ3
注入演算装置２７から演算された制御信号ｃ5に基づい
て、有触媒アンモニア流量調整弁１９を制御して低減処
理排ガスＧ2にアンモニアを注入する。
る。第５実施形態の排ガスの脱硝装置は、触媒通過排ガ
スＧ3のアンモニア濃度が予め設定された濃度範囲に収
まるように制御する第４のアンモニア注入制御手段３４
を備えている。第４のアンモニア注入制御手段３４は、
触媒脱硝装置１１を通過した触媒通過排ガスＧ3のアン
モニア濃度を計測する有触媒出口ＮＨ3濃度計測装置２
４ｂを有し、この有触媒出口ＮＨ3濃度計測装置２４ｂ
で計測したアンモニア濃度の計測信号ｉ5を触媒層入口
ＮＨ3注入演算装置２７に入力し、この触媒層入口ＮＨ3
注入演算装置２７から演算された制御信号ｃ5に基づい
て、有触媒アンモニア流量調整弁１９を制御して低減処
理排ガスＧ2にアンモニアを注入する。
【００５２】更に、第５実施形態の排ガスの脱硝装置に
おいて、火炉出口配管７の気相還元脱硝部に注入するア
ンモニアは、第１のアンモニア注入手段３１で注入す
る。一方、触媒脱硝装置１１入口部に注入するアンモニ
アは、触媒脱硝装置１１出口ＮＨ3濃度を計測して、そ
の値が設定した濃度範囲以内になるように第４のアンモ
ニア注入制御手段３４で注入する。触媒脱硝装置１１出
口ＮＨ3濃度が設定値以下になるということは、ＮＯｘ
が過剰の状態であることを示し、ＮＯｘが流出している
可能性があることを示す。逆に、触媒脱硝装置１１出口
ＮＨ3濃度が設定値以上になるということは、ＮＯｘは
反応に使用され流出の心配が無くなるが、ＮＨ3は系外
に流出することになる。従って、有触媒出口ＮＨ3濃度
計測装置２４ｂにより計測したＮＨ3濃度が、設定上限
及び下限の範囲内の値になるように有触媒アンモニア注
入ノズル１３からのアンモニア注入量を制御することに
より、ＮＯｘ及びＮＨ3の流出を低減させることが出来
る。この場合、有触媒出口ＮＨ3濃度計測装置２４ｂだ
けで、上記効果を発揮させ得るので、ＮＯｘ計測装置及
びＮＨ3計測装置を多くいらない。
おいて、火炉出口配管７の気相還元脱硝部に注入するア
ンモニアは、第１のアンモニア注入手段３１で注入す
る。一方、触媒脱硝装置１１入口部に注入するアンモニ
アは、触媒脱硝装置１１出口ＮＨ3濃度を計測して、そ
の値が設定した濃度範囲以内になるように第４のアンモ
ニア注入制御手段３４で注入する。触媒脱硝装置１１出
口ＮＨ3濃度が設定値以下になるということは、ＮＯｘ
が過剰の状態であることを示し、ＮＯｘが流出している
可能性があることを示す。逆に、触媒脱硝装置１１出口
ＮＨ3濃度が設定値以上になるということは、ＮＯｘは
反応に使用され流出の心配が無くなるが、ＮＨ3は系外
に流出することになる。従って、有触媒出口ＮＨ3濃度
計測装置２４ｂにより計測したＮＨ3濃度が、設定上限
及び下限の範囲内の値になるように有触媒アンモニア注
入ノズル１３からのアンモニア注入量を制御することに
より、ＮＯｘ及びＮＨ3の流出を低減させることが出来
る。この場合、有触媒出口ＮＨ3濃度計測装置２４ｂだ
けで、上記効果を発揮させ得るので、ＮＯｘ計測装置及
びＮＨ3計測装置を多くいらない。
【００５３】図６は、第６実施形態を示す系統図であ
る。第６実施形態の排ガスの脱硝装置は、ＣＷＰの燃料
を燃焼させる加圧流動層ボイラ１にかかる負荷の負荷信
号ｆに応じて燃焼排ガスＧ1に注入するアンモニア注入
量を制御する第５のアンモニア注入制御手段３５を備え
ている。更に、触媒脱硝装置１１の出口のＮＯｘ濃度を
計測し、触媒脱硝装置１１の入口のアンモニア注入位置
Ｉ2でのアンモニア注入量を制御する第３のアンモニア
注入制御手段３３を備えている。
る。第６実施形態の排ガスの脱硝装置は、ＣＷＰの燃料
を燃焼させる加圧流動層ボイラ１にかかる負荷の負荷信
号ｆに応じて燃焼排ガスＧ1に注入するアンモニア注入
量を制御する第５のアンモニア注入制御手段３５を備え
ている。更に、触媒脱硝装置１１の出口のＮＯｘ濃度を
計測し、触媒脱硝装置１１の入口のアンモニア注入位置
Ｉ2でのアンモニア注入量を制御する第３のアンモニア
注入制御手段３３を備えている。
【００５４】第１〜５実施形態の排ガスの脱硝装置は、
火炉出口に注入するアンモニア量を加圧流動層ボイラ火
炉出口配管７のアンモニア注入位置より上流側に火炉出
口ＮＯｘ濃度計測装置を設置して、このＮＯｘ計測装置
の計測信号ｃ0に応じて加圧流動層ボイラ出口煙道への
アンモニア注入量を制御するが、第６実施形態の排ガス
の脱硝装置は、加圧流動層ボイラの運転条件を負荷によ
って一定のパターンに固定して運転する場合は、ＮＯｘ
濃度を計測しなくても、注入するアンモニア量を負荷と
相関させた制御関数として予め設定し、負荷信号ｆによ
り、気相還元脱硝部に注入するアンモニア量を制御す
る。
火炉出口に注入するアンモニア量を加圧流動層ボイラ火
炉出口配管７のアンモニア注入位置より上流側に火炉出
口ＮＯｘ濃度計測装置を設置して、このＮＯｘ計測装置
の計測信号ｃ0に応じて加圧流動層ボイラ出口煙道への
アンモニア注入量を制御するが、第６実施形態の排ガス
の脱硝装置は、加圧流動層ボイラの運転条件を負荷によ
って一定のパターンに固定して運転する場合は、ＮＯｘ
濃度を計測しなくても、注入するアンモニア量を負荷と
相関させた制御関数として予め設定し、負荷信号ｆによ
り、気相還元脱硝部に注入するアンモニア量を制御す
る。
【００５５】図７は、第７実施形態を示す系統図であ
る。第７実施形態の排ガスの脱硝装置は、第６実施形態
の排ガスの脱硝装置と同様にＣＷＰの燃料を燃焼させる
加圧流動層ボイラ１にかかる負荷の負荷信号ｆに応じて
燃焼排ガスＧ1に注入するアンモニア注入量を制御する
第５のアンモニア注入制御手段３５を備えているが、第
６実施形態の排ガスの脱硝装置における触媒脱硝装置１
１の出口のＮＯｘ濃度を計測する有触媒出口ＮＯｘ計測
装置２４ａの代わりに有触媒出口ＮＨ3計測装置２４ｂ
を有する第４のアンモニア注入制御手段３４を備えてい
る。
る。第７実施形態の排ガスの脱硝装置は、第６実施形態
の排ガスの脱硝装置と同様にＣＷＰの燃料を燃焼させる
加圧流動層ボイラ１にかかる負荷の負荷信号ｆに応じて
燃焼排ガスＧ1に注入するアンモニア注入量を制御する
第５のアンモニア注入制御手段３５を備えているが、第
６実施形態の排ガスの脱硝装置における触媒脱硝装置１
１の出口のＮＯｘ濃度を計測する有触媒出口ＮＯｘ計測
装置２４ａの代わりに有触媒出口ＮＨ3計測装置２４ｂ
を有する第４のアンモニア注入制御手段３４を備えてい
る。
【００５６】第６実施形態の排ガスの脱硝装置と同様
に、第７実施形態の排ガスの脱硝装置は、加圧流動層ボ
イラの運転条件を負荷によって一定のパターンに固定し
て運転する場合は、ＮＯｘ濃度を計測しなくても、注入
するアンモニア量を負荷と相関させた制御関数として予
め設定し、負荷信号ｆにより、気相還元脱硝部に注入す
るアンモニア量を制御する。
に、第７実施形態の排ガスの脱硝装置は、加圧流動層ボ
イラの運転条件を負荷によって一定のパターンに固定し
て運転する場合は、ＮＯｘ濃度を計測しなくても、注入
するアンモニア量を負荷と相関させた制御関数として予
め設定し、負荷信号ｆにより、気相還元脱硝部に注入す
るアンモニア量を制御する。
【００５７】
【発明の効果】本発明の排ガスの脱硝装置によれば、外
部に排出される窒素酸化物濃度を環境規制値以下に維持
すると共に、排ガスの脱硝に使用するアンモニア量と外
部に排出される漏洩アンモニア量を最小にする。
部に排出される窒素酸化物濃度を環境規制値以下に維持
すると共に、排ガスの脱硝に使用するアンモニア量と外
部に排出される漏洩アンモニア量を最小にする。
【図１】加圧流動層ボイラを利用した発電装置に使用さ
れた本発明に係る排ガスの脱硝装置の第１実施形態を示
す系統図である。
れた本発明に係る排ガスの脱硝装置の第１実施形態を示
す系統図である。
【図２】第２実施形態を示す系統図である。
【図３】第３実施形態を示す系統図である。
【図４】第４実施形態を示す系統図である。
【図５】第５実施形態を示す系統図である。
【図６】第６実施形態を示す系統図である。
【図７】第７実施形態を示す系統図である。
【図８】加圧流動層ボイラ排ガスの無触媒脱硝における
ＮＨ3／ＮＯｘモル比とＮＯｘ濃度、注入ＮＨ3の関係曲
線図である。
ＮＨ3／ＮＯｘモル比とＮＯｘ濃度、注入ＮＨ3の関係曲
線図である。
【図９】加圧流動層ボイラ排ガスの触媒脱硝における運
転負荷とＮＯｘ濃度、残留ＮＨ3濃度、有触媒入口ＮＨ3
濃度の関係曲線図である。
転負荷とＮＯｘ濃度、残留ＮＨ3濃度、有触媒入口ＮＨ3
濃度の関係曲線図である。
【図１０】加圧流動層ボイラを利用した発電装置に使用
された従来の排ガスの脱硝装置の一例を示す系統図であ
る。
された従来の排ガスの脱硝装置の一例を示す系統図であ
る。
【図１１】ボイラ燃焼装置に使用された従来の別の排ガ
スの脱硝装置の例を示す系統図である。
スの脱硝装置の例を示す系統図である。
【図１２】加圧流動層ボイラを利用した発電装置に使用
された従来の更に別の排ガスの脱硝装置の例を示す系統
図である。
された従来の更に別の排ガスの脱硝装置の例を示す系統
図である。
３１ 第１のアンモニア注入手段 ３２ 第２のアンモニア注入手段 ３３ 第３のアンモニア注入手段 ３４ 第４のアンモニア注入手段 ３５ 第５のアンモニア注入手段 Ｉ1、Ｉ2 注入位置 ｉ2〜ｉ5 計測信号 ｃ0〜ｃ5 制御信号 ｆ 負荷信号 Ｇ1 燃焼排ガス Ｇ2 低減処理排ガス Ｇ3 触媒通過排ガス
フロントページの続き (72)発明者 岩瀬 徹哉 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 (72)発明者 近藤 直之 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 (72)発明者 森 喜通 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
Claims (7)
- 【請求項１】 燃料を燃焼させて発生した燃焼排ガスに
アンモニアを注入して前記燃焼排ガス中の窒素酸化物を
低減した低減処理排ガスとし、更に該低減処理排ガスに
アンモニアを注入し触媒の存在の基に該低減処理排ガス
の窒素酸化物を除去する排ガスの脱硝装置において、前
記燃焼排ガスにアンモニアを注入する注入位置より上流
側で該燃焼排ガスの窒素酸化物濃度を計測し、該計測し
た窒素酸化物濃度による制御信号に基づいて前記燃焼排
ガスに注入するアンモニア注入量を制御する第１のアン
モニア注入制御手段を備えたことを特徴とする排ガスの
脱硝装置。 - 【請求項２】 請求項１において、前記低減処理排ガス
にアンモニアを注入する注入位置より上流側で前記低減
処理排ガスの窒素酸化物濃度及びアンモニア濃度を計測
し、該計測した窒素酸化物濃度及びアンモニア濃度の計
測信号から演算された制御信号に基づいて前記低減処理
排ガスに注入するアンモニア注入量を制御する第２のア
ンモニア注入制御手段を備えたことを特徴とする排ガス
の脱硝装置。 - 【請求項３】 請求項２において、前記第２のアンモニ
ア注入制御手段は、前記触媒を通過した触媒通過排ガス
の窒素酸化物濃度を計測し、該計測した窒素酸化物濃度
の計測信号で、前記計測した低減処理排ガスの窒素酸化
物濃度及びアンモニア濃度の計測信号から演算された制
御信号を補正して前記低減処理排ガスに注入するアンモ
ニア注入量を制御することを特徴とする排ガスの脱硝装
置。 - 【請求項４】 請求項２又は３において、前記第２のア
ンモニア注入制御手段は、前記触媒を通過した触媒通過
排ガスのアンモニア濃度を計測し、該計測したアンモニ
ア濃度の計測信号で、前記計測した低減処理排ガスの窒
素酸化物濃度及びアンモニア濃度の計測信号から演算さ
れた制御信号を補正して前記低減処理排ガスに注入する
アンモニア注入量を制御することを特徴とする排ガスの
脱硝装置。 - 【請求項５】 請求項１において、前記触媒を通過した
触媒通過排ガスの窒素酸化物濃度を計測し、該計測した
窒素酸化物濃度の計測信号から演算された制御信号に基
づいて、前記低減処理排ガスにアンモニアを注入し、前
記触媒通過排ガスの窒素酸化物濃度が予め設定された濃
度範囲に収まるように制御する第３のアンモニア注入制
御手段を備えたことを特徴とする排ガスの脱硝装置。 - 【請求項６】 請求項１において、前記触媒を通過した
触媒通過排ガスのアンモニア濃度を計測し、該計測した
アンモニア濃度の計測信号から演算された制御信号に基
づいて、前記低減処理排ガスにアンモニアを注入し、前
記触媒通過排ガスのアンモニア濃度が予め設定された濃
度範囲に収まるように制御する第４のアンモニア注入制
御手段を備えたことを特徴とする排ガスの脱硝装置。 - 【請求項７】 燃料を燃焼させて発生した燃焼排ガスに
アンモニアを注入して前記燃焼排ガス中の窒素酸化物を
低減した低減処理排ガスとし、更に該低減処理排ガスに
アンモニアを注入し触媒の存在の基に該低減処理排ガス
の窒素酸化物を除去する排ガスの脱硝装置において、前
記燃料を燃焼させる燃焼装置にかかる負荷の負荷信号に
応じて前記燃焼排ガスに注入するアンモニア注入量を制
御する第５のアンモニア注入制御手段を備えたことを特
徴とする請求項５又は６に記載の排ガスの脱硝装置。
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|---|---|---|---|
| JP04188298A JP3831804B2 (ja) | 1998-02-24 | 1998-02-24 | 排ガスの脱硝装置 |
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ID=12620656
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Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2011115684A (ja) * | 2009-12-01 | 2011-06-16 | Sumitomo Heavy Ind Ltd | 排ガス処理装置、燃焼炉、及び排ガス処理方法 |
| WO2012157413A1 (ja) * | 2011-05-18 | 2012-11-22 | 住友重機械工業株式会社 | 脱硝装置及び脱硝方法 |
| WO2013114614A1 (ja) | 2012-02-03 | 2013-08-08 | トヨタ自動車株式会社 | 内燃機関の排気浄化装置 |
| JP2015507163A (ja) * | 2011-12-15 | 2015-03-05 | ゼネラル・エレクトリック・カンパニイ | ボイラ用のｓｎｃｒ／ｓｃｒ排気システム内に試薬を噴射する方法および装置 |
| CN106090969A (zh) * | 2016-06-16 | 2016-11-09 | 国网天津市电力公司 | 一种燃煤锅炉sncr+scr脱硝装置联合运行优化调整方法 |
| CN107238093A (zh) * | 2017-07-18 | 2017-10-10 | 太原锅炉集团有限公司 | 吸附脱硝循环流化床锅炉及其运行方法 |
| CN114210203A (zh) * | 2021-11-01 | 2022-03-22 | 华能曲阜热电有限公司 | 一种能够有效控制氨气使用量的控制系统 |
-
1998
- 1998-02-24 JP JP04188298A patent/JP3831804B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2011115684A (ja) * | 2009-12-01 | 2011-06-16 | Sumitomo Heavy Ind Ltd | 排ガス処理装置、燃焼炉、及び排ガス処理方法 |
| WO2012157413A1 (ja) * | 2011-05-18 | 2012-11-22 | 住友重機械工業株式会社 | 脱硝装置及び脱硝方法 |
| JP2012239970A (ja) * | 2011-05-18 | 2012-12-10 | Sumitomo Heavy Ind Ltd | 脱硝装置及び脱硝方法 |
| KR101470784B1 (ko) * | 2011-05-18 | 2014-12-08 | 스미도모쥬기가이고교 가부시키가이샤 | 탈초장치 및 탈초방법 |
| JP2015507163A (ja) * | 2011-12-15 | 2015-03-05 | ゼネラル・エレクトリック・カンパニイ | ボイラ用のｓｎｃｒ／ｓｃｒ排気システム内に試薬を噴射する方法および装置 |
| WO2013114614A1 (ja) | 2012-02-03 | 2013-08-08 | トヨタ自動車株式会社 | 内燃機関の排気浄化装置 |
| CN106090969A (zh) * | 2016-06-16 | 2016-11-09 | 国网天津市电力公司 | 一种燃煤锅炉sncr+scr脱硝装置联合运行优化调整方法 |
| CN107238093A (zh) * | 2017-07-18 | 2017-10-10 | 太原锅炉集团有限公司 | 吸附脱硝循环流化床锅炉及其运行方法 |
| CN107238093B (zh) * | 2017-07-18 | 2023-12-01 | 太原锅炉集团有限公司 | 吸附脱硝循环流化床锅炉及其运行方法 |
| CN114210203A (zh) * | 2021-11-01 | 2022-03-22 | 华能曲阜热电有限公司 | 一种能够有效控制氨气使用量的控制系统 |
| CN114210203B (zh) * | 2021-11-01 | 2023-11-07 | 华能曲阜热电有限公司 | 一种能够有效控制氨气使用量的控制系统 |
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