JPS59134332A - 触媒によるガスタ−ビン排気の制御装置およびその方法 - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】 〔技術分野〕 本発明は公害防止、特に、ガスタービン排気中の窒素酸
化物（大気汚染物質）を触媒によって減少させるガスタ
ービン排気の制御装置およびその方法に関する。

〔背景技術〕

炭化水素燃料を使用する内燃機関の多くは、燃料を大気
中の酸素と反応させ燃焼させることにより、その動力を
発生させている。しかし、周知の通り、酸素は体積比で
空気２１％を占めるに過ぎない。残余の７９チの大部分
は燃焼に寄与しない窒素である。しかし、内燃機関の燃
焼室内の条件下では窒素は過剰な酸素と反応し、排気ガ
ス中に好ましくない大気汚染物質となる化合物を発生さ
せる傾向がある。このような化合物はＮｏ、Ｎｏ２及び
高次の窒素酸化物で、ＮＯｘと総称されている。

ＮＯＸは光化学スモッグの発生において主要な役割りを
果す中間化合物であることが確認されている。大気中の
ＮＯＸが特に紫外線により照射されると、特定の光の吸
収、匂い、及び有害な詩作用がこれに引続いて発生する
。

ＮＯｘは、そのような空気汚染に寄与する因子であるか
ら、各国政府は、内燃機関からのＮＯｘの放出について
は、益々厳格な基準を課してきた。

例エバ、ガスタービンのような内燃機関の運転条件をＮ
Ｏｘ放出が最少となるように調整することは可能である
。しかし、この調整はガスタービンにより駆動される負
荷と極めて微妙に関連しており、負荷の一つの値につい
てＮＯｘ放出が最少になるように調整しても、負荷が上
下に変動するにつれて、この調整は不満足なものとなる
。例えば、ガスタービンが、電力供給事業のベース負荷
源として使用される発電機の運転のように、一定出力の
ものに使用される場合には、ＮＯｘのレベルは、運転条
件を注意深く調整することにより、　ＮＯＸを合理的な
レベルに保つことは可能である。しかし、電力供給事業
のピーク負荷システムに使用されるガスタービンについ
ては事情は全く異なる。その性質上、ピーク負荷システ
ムには、標準値を中心に上下する負荷の変動に迅速に応
答することが要求される。

実際、ピーク負荷システムが運転予備として使用される
ときには、その出力は実質上は零である。需要電力の増
大が感知されると、ピーク負荷システムはその出力電力
を零からある有限の値（この値は負荷変動につれて急速
に上下に変動することがある）にまで増加させることに
より迅速にこれに応答しなければならない。

既に先行技術は、煙道ガス中の大気汚染物質を減少させ
るだめの幾つか技術を開示している。

例えば、米国特許第４，２９３，５２１は、煙道ガス中
に水酸化リジウムを加え、汚損物質と反応させて固体の
沈澱物（残りのガスが大気中に排出される前に、煙道ガ
ス中から例えばサイクロン分離機により分離することが
できる）を生成することを開示している。

米国特許第３，９７７，８３６は、煙道ガス中のＮＯｘ
を窒素と水とに変えるために、触媒の存在下でアンモニ
ア（ＮＨ３）を使用することを開示している。この特許
はアンモニアの測定が困難であることを明らかにし、ア
ンモニアを過剰な量のＮＯｘと触媒の存在下において反
応させ、ＮＯｘの減少によってアンモニア量を決定する
アンモニア測定法を議論している。

ベース負荷システムにおいては、排ガス（処理された後
のタービン排気）中のＮＯｘが最少となるようなモル比
で、タービン排気中にＮＨ３’ｉ加えることが可能であ
る。これを行うために、排ガス中のＮＯｘ値を測定し、
その値を、タービン排気中へのＮＩ（３流量調整の指標
として使用することが考えられる。しかし、入手可能な
分析器（例えば、ケミルミネセント赤外線方式、又は定
電位電解方式）によるＮＯｘ測定は比較的遅く、測定が
完了するまでに１分又はそれ以上の時間（感知場所から
分析器までのガス輸送時間を含まない）を必要とする。

急速に変動する負荷条件下では、この程度の応答時間で
は過剰なＮＯｘまたはＮＨ３の放出を許すことになる恐
れがある。

ガスタービン排ガス中に残存するアンモニアはそれ自身
重大な汚染要因である。

世界のある地区では、現在、大気汚染防止装置として運
転されている、アンモニアと触媒を用いたシステムの能
力をも越えるような厳格なＮＯｘ放出基準が適用されて
いる。

ガスタービンを使用したシステムの熱効率は、ガスター
ビン排気中の廃熱を回収して蒸気を発生させ、更にこの
蒸気を蒸気タービンを運転するための蒸気として使用す
ることにより大きく改善することができる。ゼネラル・
エレクトリック・カンバニイの商標スタッグ（５ＴＡＧ
）の名で知られている蒸気タービン・ガスタービン結合
サイクルシステムでは、熱回収式蒸気発生機（ＨＲ，Ｓ
Ｇ　、その中１をガスタービン排気が大気へ向って通過
してゆく）ヲ使用している。一段又は多段式蒸気タービ
ンに蒸気を供給するための熱回収式蒸気発生機では、加
熱機のみならず、一段又は多段の節約装置及び蒸気発生
機が使用されている。

蒸気タービン及びガスタービンの出力は単一の負荷と結
合されることもあり、異った負荷に応用されることもあ
る。一方が発電機の駆動に使用され、他方は他の動力装
置に使用されることもある。逆に、両タービンが、出力
を増大させるために、同一の発電機の回転子に結合され
ることもある。その他の応用としては、ガスタービンに
より電力を発生し、蒸気を駆動力以外の出力（加熱又は
工業工程）として使用することもある。

ガスタービンからの排気ガスが熱回収式蒸気発生機を通
過するとき、蒸気発生機又は節約機への熱の伝達によシ
、排気ガスの温度は約８００下から約１，０００下の範
囲から約３００下に減少する。触媒反応器がＨＲ８Ｇ中
に配置され、また回器は前記温度範囲で有効に作用する
ように設計されている。

ガスタービンの自動制御システムは幾つかの測定された
運転パラメータ及び計算されたそれ全利用可能な状態に
置いてりる、。米国特許第３．５２０，１３３は（ここ
で参考資料として用いられている）はガスタービン自動
制御システムの一型式を開示している。

〔発明の目的及び構成〕

従って、先行技術の欠点を克服し、ガスタービン排気流
の中へアンモニアを注入するための制御装置およびその
方法を提供するのが本発明の目的である。

また、変動負荷の条件下で運転されるスタッグ（蒸気ガ
スタービン）発電所の熱回収式蒸気発生機からのＮＯｘ
放出を許容レベルの範囲内に保つアンモニア制御装置お
よびその方法を提供することも本発明の目的である。

また、ガスタービンの運転条件から求められるＮＯｘ予
測値信号を制御の要素として使用するスタッグ蒸気ガス
タービン発電所のアンモニア制御装置およびその方法を
提供することも本発明の目的である。

また、ガスタービンの運転条件から求められるＮＯｘ予
測値及び排気ガス流から抽出されたガス標本についての
ＮＯｘ測定値を使用するアンモニア制御装置およびその
方法を提供することも本発明の目的である。

また、本発明の見地上、触媒中でＮＯｘと反応させるた
めに、燃焼工程からの排気ガス流中への、触媒上流で行
われるアンモニアの注入を制御する装置（燃焼工程によ
り生起されたＮＯｘ量を予測する手段、ＮＯｘ予測量と
触媒中で反応し触媒下流のＮ０ｘ（ハ）しをＮｏ、設定
値に等しくするのに有効な率で排気ガス流中へアンモニ
アを注入する手段、触媒下流においてＮＯ４を測定し、
ＮＯｘ測定値信号を発生する手段、ＮＯｘ測定値と設定
値と全比較し、ＮＯｘ誤差信号を発生する手段及び誤差
信号に基いて、アンモニア注入率を修正し、触媒下流の
ＮＯｘ’ｉ設定値に向うように調整する手段を有する）
が提供されている。

また、本発明の特徴に由来して、加熱された排気を生ず
るガスタービン及び熱回収式蒸気発生機（その中を、加
熱された排気が通過し、ここに蒸気を発生させる）を有
する型のスタッグ（蒸気ガスタービン）発電所内のＮＯ
ｘ放出制御装置（これを通過する排気の通路内に配置さ
れた触媒、熱回収式蒸気発生機の排ガス中のＮＯｘを減
少させるために、ＮＯｘとアンモニア全反応させて窒素
と水とを生成させるのに有効な型全もつ触媒、少くとも
ガ、スタービンの圧力、温度、空気流量及び燃料流量に
基いてＮＯｘ予測値信号を発生する手段、ＮＯｘ予測値
信号に応答して、触媒下流のＮＯｘヲＮＯｘ設定値まで
減少される量のアンモニアを加熱された排気中へ注入す
るためのアンモニア制御システム、触媒下流のＮＯｘ量
に関連してＮＯｘ測定値信号を発生する手段、ＮＯｘ測
定値信号と設定値との差に基いてＮＯｘ誤差信号を発生
する手段、及び誤差信号に応答して、誤差信号を減少さ
せる方向に、またそのような分量においてアンモニア注
入を調整する手段とを有する）が提供されている。

また、本発明の特徴に由来して、触媒上流における、燃
焼工程からの排気ガス流中へのアンモニアの流入を制御
する方法（燃焼工程により生起されるＮＯｘの量を予測
し、ＮＯｘの予測量と触媒中において反応し、触、媒下
流のＮＯｘのレベルをＮＯｘ設定値と等しくさせるのに
有効な率で、排気ガス流中にアンモニアを注入し、触媒
下流のＮＯｘ量を測定してＮＯｘ測定値信号を発生し、
ＮＯｘ測定値信号と設定値とを比較してＮＯｘ誤差信号
を発生し、且つ、誤差信号に応答して誤差信号が減少す
るような方向に、またそのような分量において、アンモ
ニアの注入を調整する段階を有する）を提供している。

更にまた、本発明の特徴により、加熱された排気ガスを
発生するガスタービンと熱回収式蒸気発生機（ここに蒸
気を発生させるために、その中を加熱された排気ガスが
通過する）及び、熱回収式蒸気発生機内に触媒（同機の
排ガス中のＮＯｘヲ減少させるため、窒素と水とを生成
するために、排気ガス通路内に配置されている）とを有
する型のスタッグ（蒸気ガスタービン）発電所のＮＯｘ
放出制御方法（少くともタービン中の圧力、温度、空気
流量及び燃料流量に基いてＮＯｘ予測値信号を発生し、
ＮＯｘ予測値信号に応答して、ＮＯｘと反応させ触媒下
流のＮＯｘヲＮＯｘ設定値まで減少させる量のアンモニ
アを加熱された排気中へ注入し、触媒下流のＮＯｘの量
に関連してＮＯｘ測定値信号を発生し、ＮＯｘ測定値信
号と設定値との差に基いてＮＯｘ誤差信号を発生させ、
且つ誤差信号に応答して誤差−信号が減少する方向に、
またそのような分量において、アンモニアの注入を調整
する段階を有する）を提供している。

本発明の上述及び−その他の目的、特徴及び利点は、附
属図面（この中では等しい引用数字は同じ要素を示して
いる）と関連して読まれる以下の記述から明らかとなる
であろう。

〔実施例〕

最初に、第１図について説明すれば、１０は全体図とし
て示された従来の蒸気タービンでコｙ　、７”　ｖツサ
−１２、燃焼機１４及びタービン１６を含んでいる。

コンプレッサー１２の吸入口１８に供給された空気は、
機械的接続２０によりタービン１６から帰還される動力
によって圧縮される。圧縮された空気は導管２２を通り
、燃焼機１４に供給される。燃料は燃焼機に供給され、
ここで圧縮空気の存在下で燃焼されて強力な加熱ガスが
発生され、導管２４を経由してタービン１６へ供給され
る。高速で運動する加熱ガスはタービン１６内で膨張し
、一段又は多段式タービンを駆動し、コンプレッサー１
２駆動用の機械的接続２０のトルクのみならず、負荷に
適用される出力シャフト２６のトルクを発生する。

ガスタービン１０は従来から使用されてきたものであり
、幾つかの制御機、連動装置及び燃料供給装置を含むが
、これらは通常のものであるから、第１図においては示
されておらず、記述もなされていない。しかし、当業者
は、従来のシステムにおいてのこれら各装置の必要性を
認め、ここでこれらが省略されていても、本発明を製造
し、使用することを妨げられることはないであろう。制
御機３０から燃焼機１４へ向う線２８は、このような従
来よりの制御を象徴的に示すもので、この図の場合では
、例えば、燃焼機１４への燃料流量の制御及びこれによ
るガスタービン１０の出力の制御を示している。

このほか、制御機３０は本発明に関連する、後述の他の
機能を有する。

ガスタービン１６からの排気は導管３２を通過し、熱回
収式蒸気発生機３４に向う。熱回収式蒸気発生機３４は
、以下に述べる特別の要素を除けば、通常のものであり
、１又はそれ以上の熱交換用チー−ブ（これに組み合さ
れたポンプ、バルブ、内部及び外部配管をもつ）が含ま
れることがある。これらは表現を簡明にするため、ここ
では省略されている。熱回収式蒸気発生機３４を通過し
た後、ガスタービン排気は、排気筒３６から大気へ向け
て排出される。

給水は、排気筒３６近傍の給水管３８から熱回収式蒸気
発生機３４内を、排気ガス流と逆方向に流れ、排気導管
３２近傍の蒸気導管４０に蒸気又は過熱蒸気として現わ
れる。蒸気導管４０は蒸気を蒸気タービン３２へ導き、
蒸気はここで膨張して出力シャフト４４に機械力を発生
させる。消耗された蒸気は、蒸気タービン４８から導管
４６を経由してコンデンサー４０へ送られ、ここで凝結
し、給水導管３８への給水が得られる。ここでは、１本
の蒸気導管４０が示されているのみであるが、タービン
が１段又は多段より成ることがあることは、当業者にと
って明らかであろう。

熱回収式蒸気発生機３４中には触媒５０が配置される。

触媒５０は、ＮＯｘとＮ）（３を反応させ、その殆どを
窒素と水にするのに好都合な型のものであれば何でもよ
い。触媒５０は、例えば日立ゼオン社よりノクスノン（
ＮＯｘｎＯｎ）の商標で発売されている触媒のように、
ブロック状に仕上げられた襞つきの材料を用いた多孔質
構造のものが好ましい。

排気導管３２から熱回収式蒸気発生機３４に入ったガス
タービン排気は、約４８０下から１．０５０下までの範
囲の温度を有し、熱回収式蒸気発生機３４を通過すると
きに冷却され、これが排気筒３６を出るときには約２５
０下となっている。触媒５０は触媒作用が最も有効に行
われる温度の位置に配置される。使用される触媒によっ
て、約１５０℃から約５００℃の範囲の触媒温度が要求
される。ある触媒については温度が高過ぎると、これに
吸収されていたＮＨ３が駆逐され、回復に数分から数十
分を要することがある。また、触媒の温度が低過ぎる場
合には、希望の化学反応が行われず、又は化学反応が緩
慢となり、大部分のＮＯ，が排気筒３６を通って放出さ
れることがある。

ＮＨ３制御システム５２は、導管５２を経由して排気導
管３２中に配置されているスプレィ素子にＮＨ３を供給
する。ＮＨ３制御システム５２は熱回収式蒸気発生機３
４中に配置された温度センサー６０（触媒５０の上流至
近の位置に配置することが好ましい）から線路５０を経
由して温度信号を受信する。かくて、温度センサー６０
からの温度信号は触媒５０の温度と密接に関連している
に違いない。熱回収式蒸気発生機３４内の温度センサー
６２は、排気中のＮＯＸ濃度に対応する信号を発生し、
この信号は線路６４を経由してＮＨ３制御システム５２
及び表示・警報装置６６に入力する。０２はガスタービ
ン制御機中で計算され、制御システムに別個に加えられ
る。ＮＨ３センサーは任意的に取り附けられるもので、
排気中のＮＨ３濃度に比例した信号を線路７０上に発生
させるだめのものである。ＮＨ３信号は表示・警報シス
テム６６にも入力する。

ＮＯｘセンサー６２は、好んで熱回収式蒸気発生機３４
の外側に配置されるものであり、また排気筒３６へ導か
れるガス流内の適当な位置に置かれたプローブからのガ
ス標本がこれに供給される。ガス標本は、分析器まで好
んで配管により運ばれる。このような配管によるガス輸
送には数秒から１分又はそれ以上の輸送時間が必要とな
るが、分析装置を安定なまた、管理された環境に配置す
ることは、正確な結果を得るためからも、また、較正及
び保守上の便宜上の面からの必要である。

ＮＯｘ予測器５２は、内部パラメータ及び測定されたパ
ラメータに基いてＮＯ，予測値信号を発生し、この信号
は線路７４を経由してＮＨ３制御システム５２に入力す
る。ＮＯｘ予測器７２は、コンプレツサー１２から線路
７６を経由して温度、圧力、流量及び湿度の各信号を含
む諸式力を受信する。これらの諸式力に基いて求められ
たＮＯｘ予測値信号は、変化が生じてから約１秒から約
１０秒以内に運転条件に迅速に応答し、ＮＯｘ予測値発
生機７２から線路７４を経由してＮＨ３制御システム５
２に入力する。かくて、ＮＨ３制御システム５２は、導
管５４を経由してスプレィ素子５６へ供給されるＮＨ３
の量を最新の情報に基いて調整することができる。

制御機３０はＮＯ，設定値信号を発生し、この信号は線
路７８を経由してＮＨ３制御システム５２へ入力する。

ＮＯｘ設定値信号は手動制御により、又は、内蔵プログ
ラム若しくは外部入力に応答するコンピュータにより発
生することができる。

燃焼機１４内のＮＯＸ発生量は、その火焔ゾーン温度の
強度の指数函数である。火焔ゾーンの温度を減少させる
一方法は、燃焼機１４内に蒸気を注入することである。

蒸気の注入により、燃焼機１４内の温度は若干低下する
が、質量流量が増加するために、却って出力は僅かなが
ら増大する。蒸気は蒸気系統の適当な点（ここでは一応
蒸気タービン４２として示されている）カラ蒸気バルブ
８２に伝達され、ここから管路８０を通って燃焼機１４
へ導かれる。制御機３０は注入パルプ８２を制御する蒸
気制御信号を線路８４を通じて出力する。ガスタービン
１０への要求出力が変化すると、これに応じて注入蒸気
量が変化し、燃焼機１４からのＮＯｘの逸出量は減少し
、従って、ＮＨ，制御装置５２及び触媒５０により調整
されるべきＮＯｘ量の変動は減少する。

簡単に述べると、排気筒３６から排出される排気中のＮ
ＯＸは、ＮＨ３制御システム５２が注入されるアンモニ
アにより制御され、また、ＮＨ３制御システム５２はＮ
Ｏｘ予測器７２から供給される。迅速な応答特性をもつ
ＮＯｘ予測値に基いて作動する。ＮＯ，予測器７２はガ
スタービン１０内の諸パラメータ（測定値及び計算値）
に基いて、燃焼機１４内に発生するＮＯｘについて充分
に正確な予測値を発生するものと信じられる。

このため、ＮＯ，予測値にのみに基いても、応答性の優
れた汚損制御を行うことができる。しかし、ＮＯ，予測
値信号には僅かながら誤差が生ずる可能性がある。この
場合、ＮＯｘセンサー６２からのＮＯＸ信号をＮＨ３注
入の微細又は精密調整のために使用し、ＮＯｘの放出を
更に減少させることができる。

次に第２図について説明すれば、ここには、触媒反応器
からの排気のＮＯＸ及びＮＨ３の量を示す曲線が示され
ている。すなわち、ＮＨ３の量が増大するにつれてＮＯ
ｘは減少する。ＮＯｘ及びＮＨ３の単位は相対体積密度
である。ＮＯｘ曲線８８は左から右へ向けて減少するの
に対し、ＮＨ３曲線９０は左から右へ向けて増加する。

これらの交点９２で最適値が得られ、　Ｎｏ、及びＮＨ
３放出による汚損は全体としての汚損は最少となる。

環境がＮＯｘの方が過剰となることを要求する場合には
、操作範囲９４が用いられる。ここではＮＯｘの最少値
９６は交点９２よりも上方に位し、このため排気ガス中
ではＮＯｘの体積密度はＮＨ３のそれよりも大きい値を
保つ。ＮＯｘの最大値９８は操作範囲の上限を定める。

設定値１００は制御機３０により選択され（第１図）、
回線９８を経由してＮＨ，制御システム５２に入力する
。

ＮＨ３制御システム５２は操作範囲を位置を、予想され
る誤差に亘って示されているように、定める。

第３図に示すように、両曲線の交点に設定値が定められ
ると、　ＮＨ３制御の誤差は交点の上下に亘って変動す
る。この型の制御はＮＯＸの測定に加えてＮＨ３の測定
を行うことによってその価値を高めるものである。ＮＨ
３及びＮＯｘの量が相等しくなったときに希望の設定値
が得られる。

しかし、所要の感度、精度及び信頼度をもち、予想され
る使用条件に適するようなＮＨ３感知装置はこれまでに
存在していない。しかし、第１図に見られるように、将
来を予想し、線路７０からアンモニア制御システム５２
へ向けて回線７１を設け、ＮＨ３測定値をアンモニア制
御装置５２へ供給し、これをＮＯｘ測定値と組み合わせ
てこれらの制御信号（１次制御用であっても、微調整用
の信号としてでもよい）として使用するための準備をし
ておくことは可能である。

次に、第４図について説明すれば、’ＮＯｘ予測器７２
は測定値又は推定値によって作動し、線路７４上にＮＯ
ｘ予測値信号を送出する。ＮＯｘ予測値信号を求めるた
めの最終方程式は次の通りである。

この計算に使用される測定値、計算値及び常数等は次の
ように定められる。

１）Ｑｃ＝コンプレッサー吸気口の空気流量（ｆｔ３／
ｒＬ３） ２）ＰｃＤ＝コンプレッサー突出空気圧（ＰＳＩＡ）３
）ＴｃＤ＝コンプレッサー突出空気温度（０Ｒ）４）　
ΔＴＣＤ−ＴＤ、−Ｔ０（０Ｒ）５）　　ｍｔ＝燃料質
量流量（１ｂｍ／ｓｅｅ　）６）二　　−注入蒸気質量
流量（１ｂｍ／ｓｅｃ　）７）Ｈ−大気絶対温度（１ｂ
ｍ　Ｈ２０／１　ｂｍ乾燥空気）８）’ＰＡ＝大気圧（
ＰＳＩＡ　） ９）ＴＡ−大気温度）（’Ｒ） １０）　Ｔ、ｔｄ＝　５１９　°Ｒ １１）　Ｐｓｔｄ　＝　１４．６９６　ｐｓｉａ１２）
　Ｐｓｔｄ＝０．０７６４８　　ｌｂｍ／ｆｔ３１３）
　”ｄｅ−圧縮機吸気口での乾燥空気流量（ｌ　　ｂｍ
／ｓｅｅ　） １４）Ｈｃ−湿度補正係数 ＝　１−１．６０８Ｈ／（１＋１．６０８Ｈ）１５）Ｆ
＝乾燥燃料対乾燥空気質量比 ＝ふ、７ｍ、。

１６）τ＝燃焼機内の相対滞留時間 １７）ｇ＝燃焼機吸気口温度補正 ＝　ａ　（Ｆ−Ｆｏ　）　２／Ｔｏｃ １８）ｆ□＝湿度係数 ＝　ｅｘｐ（−１９（Ｈ−０，００６３４３）　）１９
）ｆｓ＝蒸気注入補正 一＝　ｅｘｐ　〔（ｂ＋ｃΔＴｃｏ■ｓ／（１＋　ｄ　
ｒ３　）　）２０）ｖ８＝蒸気対燃料質量比 一二ｓ／Ｉｆ ２１）　ＭＮＯｚ　＝　ＮＯｘ流量予測値（１ｂｍ／ｓ
ｅｅ　＞２２）ａ、ｂ、ｃ、ｄ、Ａ＋ＢｔＯ＋Ｔｏ　　
ｌＦ’、は特定のシステム、 運転点等に依存する常数である。更に、Ａ。

０、ａ、ｂ及びＣは特定の炭化水素、又は燃料を構成す
る炭化水素に依存する。異った燃料組成の調整は自動的
又は人工的に行われる。

湿度補正器１０２はコンプレッサー吸気管の空気流量測
定値Ｑ。に標準空気密度”ｓｔｄを乗じ、また、その結
果から湿度による誤差を除去するために、これに湿度補
正系数Ｈｃを乗する。

Ｐｓｔｌｄ及びＨｃはあとで明確にする。

湿度の影響を補正された値は、湿度補正器１０２から圧
力・温度補正器１０４に入力する。

大気圧力ＰＡは標準圧力Ｐｓｔｄで除算され、また標準
温度Ｔｓ　ｔｄは大気温度ＴＡで除算され、これらの比
は温度補正器１０２から送られてきた湿度補正係数Ｈｃ
が乗ぜられ、標準状態に換算された乾燥空気の質量流量
が得られる。

燃料／空気比計算器１００は、燃料供給率（（測定値又
は計算値）を乾燥空気質量流量ｍｄｃで除算し、乾燥燃
料／空気比Ｆが求められる。

計算により求められた燃料／空気比Ｆは燃焼様吸気管温
度補正器１０８に入力する。

燃焼様吸気管温度補正器１０８は圧縮機突出空気温度Ｔ
ｃＤに関する信号をその第２入力端子において受信し、
これにより燃焼様吸気管補正係数ｇを計算し、この出力
は予測器１２２の入力端子に入力する。燃料質量流量ｍ
ｆもまたＮＯｘ流量予測器１１２に入力する。

コンプレッサー突出空気温度Ｔ。Ｄは、コンプレッサー
突出空気圧力の測定値ＰｃＤ、注入蒸気質量流量ｍ８及
び燃料流量率ｍｆと同じく、コンプレッサー滞留時間計
算器１１０に入力する。

相対滞留時間τは以上の出力から既に述べた通りに計算
され、ＮＯｘ流量予測器１１２に人力する。

湿度補正係数計算器１４４は既に述べた通りに係数幅を
計算し、その値はＮＯｘ流量予測器に入力して、ＮＯｘ
流量予測に関する大気湿度の影響を補正する。

蒸気対燃料比計算器１１６６−ｉ注入蒸気及び燃料の質
量流量の比をとって蒸気対燃料比ｒ　を求め、その値は
蒸気注入補正計算器１１８に入力する。また、蒸気注入
補正計算器１１８はコンプレッサー突出空気温度信号Ｔ
。Ｄを受信し、既に述べた方程式によって蒸気注入補正
信号ｆ８を計算し、その値はＮＯｘ流量予測器１１２に
入力する。コンプレッサー突出空気温度ＴｃＤもＮＯｘ
流量予測器１１２に入力する。Ｎｏ、予測値信号は、前
述の方程式によｐ　ＮＯ，流量予測器１１２内において
計算され、線路７４上に出力される。

ＮＯｘ予測器７２はアナログ又はディジタル回路（ティ
スクリードなもの、又は集積されたものでもよい）を含
む適当なノ・−ドウエアにより構成される。ここに選択
された実施例においては、ＮＯｘ予測器７２はマイクロ
プロセッサ−を使用し、必要に応じてマルチプレクサ−
及びディマルチプレクサー装置を与えられるほか、適当
な入力及び出力信号整合装置を備えるものであり、これ
らは、当業者が知得している情報に基けば明白な事項で
ある。

次に第５図について説明すれば、ＮＨ３制御システム５
２の機能は、基本的には、線路１５８ＯＮＯｘ質量流量
測定値を線路７８ａ及び７８．ｂの伺れか一方からの設
定値信号（これら側設定値信号のうちの選択されたもの
が線路１５９に導かれる。選択法については後述する。

）を比較し、　ＮＨ３供給器１’２０から、導管５４を
通ってスプレィバー又はスプレィ素子５６（第１図）へ
向けて行われるアンモニアの供給を制御する信号を発生
することにある。しかし、前述の比較と制御が行われる
前に、予測値及び設定値は、直接比較するのに適した単
位に換算する必要がある。更に、異った源からのデータ
を組み合せるに際して夫々に適当な遅延時間を附与しな
ければならない場合がある。これは、各データの検出に
夫々時間的な遅れがあるためであり、工程内の同一発生
時間の各々の効果を基準として各データを関連づける必
要があるためである。

従来のＮＯｘ分析器では排気流中のＮＯｘの百分率体積
流量（乾燥時）が求められる。前述した通り、大気中の
酸素は体積で空気の約２１％を占める。ガスタービン中
で反応されることにより、空気は燃料と結合し、ＮＯｘ
が生成されるため、ガス中の空気量は減少する。能率的
な運転が行われるように調整された定格負荷及び運転条
件下では、ガスタービンは例えば約１５１７）酸素をも
つ排気ガスを発生する。このような正常な値は、排気筒
内の０２量と比較される基準値として使用することがで
きる。排気筒の０２は線路６５を通って０２基準値発生
器１２２に入力する。ここで０２補正係数が発生され、
その値は線路１２４を通り遅延時間τ１の遅延回路１２
６（τ１は０２の計算及びＮＯＸセンサーの応答時間差
に等しい）に入力する。遅延回路１２６の遅延された出
力は乗算器１２８の第１の入力端子に入力する。ＮＯｘ
密度測定値は線路６４を経由して乗算器１２８の第２の
入力端子に入力する。乗算器１２８の出力（０２につい
て補正されたＮＯｘ測定値）は回線６４を通り、表示・
警報装置６６に入力する。

０□補正係数は次の形をもつ。

ここで、０ｎ＝０２基準値 ０８＝０２測定値 遅延回路１２６は酸素補正係数を時間τ１（τ１は０２
の計算及びＮｏＸセンサ一応答時間の差に等しい）だけ
遅延させるので、乗算器１２８の出力は過去の同一時間
に発生した二つの量の積を表わすものである。ＮＯｘ測
定値を０２について補正することにより、表示・警報装
置６６は０２で補正されたＮＯｘ測定値を直接に比較す
ることができる。

０２基準値発生器１２２は逆補正係数 （ｄｅｃｏｒｅｃｔｉｏｎ　ｆａｃｔｏｒ　）をも発生
する。この量は線路１３０を通り、０２逆補正乗算器１
３２に入力する。０２逆補正乗算器１３２の他の入力は
線路７８ａのＮＯｘ設定置（０２の百分率値を固定し、
これを基準として求めたＰＰＭ値として送られてくる）
を受信する。制御機３０（第１図）で発生されたＮＯｘ
設定値（線路７８ａ上）Ｈ，ＮｏＸの読みに及ぼす０□
の影響を含んでいない。従って、線路１３０の０２逆補
正係数は、０２逆補正乗算器１３２の出力が、　ＰＰＭ
で表わされたＮＯｘの形となるように、ＮＯｘ設定値に
係数を挿入するものである。０２逆補正係数の形は次の
通りである。

Ｏ２逆補正係数は０２補正係数の逆数であることに気附
くであろう。０２逆補正乗算器１３２の出力（ＮＯｘ設
定直を１０６についての比率で表わす）は線路１３４を
通り、ＮＯｘ質量流量計算器１３６の一方の入力端子に
入力する。

ガスタービン流量の測定値及び計算値は線路１３８を経
由し、遅延時間τ２の遅延回路１４０（τ２はＮＯｘ分
析器の応答時間とガスタービン流量が測定される点から
ガス標本が抽出された点間をガスが通過する時間の差に
等しい）に入力する。遅延回路１４０により遅延された
出力は線路１４２を通り、流量測定値計算器１４４及び
ＮＯｘ質量流量計算器１３６の入力端子に入力する。Ｎ
Ｏｘ質量流量計算器１３６内でＰＰＭで表わされたＮＯ
ｘ設定値と遅延されたガスタービン流量信号（線路１４
２）とが掛は合され、体積流量の単位ＮＭ３／ＨＲで表
わされたＮＯｘ設定値が得られる。この設定値は設定値
選択器１４６に入力する。最少設定値ＮＭ　／ＨＲは回
線７８ｂを通り、設定値選択器１４６に入力する。

設定値選択器１４６はＮＯｘ質量流量計算器１３６の出
力と回線７８ｂの低ＮＯｘ流量設定値と比較し、もしＮ
Ｏｘ質量流量計算器１３６の出力が低ＮＯｘ流量設定値
以上であるならば、高ＮＯｘ流量設定値がこれに引続く
回路において使用され、低ＮＯｘ設定値は使用されない
、逆に、低ＮＯｘ質量流量計算器１３６の出力が低ＮＯ
ｘ設定値よりも小であれば低ＮＯｘ設定値が使用され、
高ＮＯＸ設定値は使用されない。例えばコンパレータ１
４７がＮＯｘ設定値（Ｎ０ｘＳＰ　）と低ＮＯｘ設定値
をその入力端で受信したものとする。ＡＮＤゲート１４
８はＮＯｘ設定値及びコンパレータ１４７の出力を受信
スル。コンパレータ１４７の出力はインバータ１５０に
おいて反転され、その結果はＡＮＤゲ−）１５２の一方
の入力端子に入力する。ＡＮＤゲート１４８及び１５８
の出力はＯＲゲート１５４に入力しその出力は加算器１
５６に入力する。

素子１４８及び１５２にはＡＮＤゲートとじて表示され
ているが、実際には次のようなスイッチ回路である。す
なわち、素子１４８及び１５２が、夫々コンパレータ１
４７及びインバータ１５０からその一方の入力端子に入
力する信号が論理レベルに達することにより可能化され
れば、これら素子の出力端子には、それらの入力信号に
比例するアナログ電圧が出力される。これらの入力制御
信号が禁止されるときは、これら素子の入力及び出力端
子は切り離される。かくて、ＯＲゲート１５４の出力は
Ｎ０ｘＳＰ又は下記設定値の何れか一方に関連したアナ
ログ信号となる。

測定質量流量計算器１４４はＮＯ，測定値信号（ＰＰＭ
　）と遅延されたガスタービン流量信号とを掛は合せ、
ＮＭ’／ＨＲで表わされたＮＯｘ流量値を求め、この量
は線路１５８を通り、加算器１５８の負の入力端子に入
力する。加算器１５６への両入力はＮＭ５／ＨＲの単位
をもつＮＯＸ質量流量であることに注意すべきである。

加算器１５６の出力は選択されたＮＯｘ設定値とＮＯｘ
測定値間の差を表わし、回線１６０を通り、制限回路附
・比例・積分制御器（ａ　ｐｒｏｐｏｒｔｉｏｎａｌｐ
ｌｕｓｉｎｔｅｇｒａｌ　ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒ　、以
下ＰＩ制御と略記する）１６２に入力する。

ここで、一時的に第１図を参照すれば、スプレィ素子５
６は排気導管３２中のタービン排気流の中へ、排気ガス
とアンモニアの混合気体が触媒５０を通過し、ここで反
応した後−に、排気筒３６からのＮＯ，排出が最少とな
るようなＮＨ３対ＮＯＸのモル比で、アンモニアを注入
する。しかし、ＮＯｘはこの点で測定されず、触媒５０
下流の排気筒３６の近傍で測定されることに気附くであ
ろう。ＮＯｘの測定がスプレィパー５６の近傍ではなく
、排気筒３６の近傍で行われる理由の一つは、排気導管
３２中では温度が高く、ガス流の面積も大きいため、こ
の点では正確なＮ＜）Ｘの測定が困難なためである。熱
回収式発生機３４及び触媒５０を通過する間に、両ガス
が冷却され混合された後は、Ｎｏ、センサー６２の位置
でガスの特性を代表するガス標本は容易に採取すること
ができる。しかし、　ＮＯ！センサー６２によって測定
されるＮＯ，は、触媒５０での反応後に残量するＮＯｘ
量であり、スプレィ素子５６中でアンモニア注入の対象
となるＮＯｘ量ではないという事実は、ＮＨ３制御シス
テム５２に対し、スプレィ素子５６におけるＮＯｘ量を
ＮＯｘセンサー６２の測定から推定し、必要なアンモニ
ア注入量を定めなければならないという要求を課するも
のである。

次に、第７図から明らかな通り、触媒の効率を仮定すれ
ば、触媒５０の下流の残留アンモニア　（７）　量１ｔ
ｉ　スフ”レイ素子５６ににおけるアンモニア対ＮＯｘ
のモル比の函数である。かくて、触媒の効率を仮定すれ
ば、触媒下流のＮｏ、誤差信号（線路１６０、第１図）
はスプレィ素子５６に存在スるアンモニア／Ｎｏｘのモ
ル比で表わスコとができる。ここで再び第６図を参照す
れば、線路１６０ＯＮＯｘ誤差信号は、選択的に、第７
図の関係に従った形の応答特性をもつ非直線増幅器に加
えてもよい。この実施例は第５図のＰＩ制御についての
他の選択を示すものである。かくて、与えられた誤差信
号（線路１６ｏ）について、非直線増幅器、１６４は、
その利得値（第７図に・示す曲線の傾斜）により、ＮＯ
ｘ誤差１６０を修正する。このモル比値信号は温度補正
器１６８に入力する。これによりＮＯｘ誤差は吸気口で
のモル比に改められる。触媒温度に関する信号も線路５
８を経由して温度補正器１６８に印加される。周知の通
り触媒の効率はその温度に関連する。すなわち、触媒５
ｏが減少させることができるＮＯｘの量は触媒温度に依
存する。

触媒温度が低い場合には、触媒５ｏは本質的にアンモニ
アと何等の反応をすることができず、従って、排気ガス
中にアンモニアを注入しても目的は達成されない。高温
では触媒は次第に有効となり、従って触媒効率が最大と
なる温度範囲に達するまでは注入量を増加しても差支え
ない。温度補正器１６８Ｆｉ線路１６６を通じて受信し
たモル比値信号に非直線利得函数を適用し、これによっ
て、触媒温度が低い場合には利得は本質的には零であり
、アンモニアは注入されない。温度が増加すると、ＮＯ
ｘとアンモニアとを反応させる触媒の能力に確実に追随
し得るような形で利得は増加する。温度補正器１６８の
出力は線路１７２を通り、反感帯発生機１７２に印加さ
れ、これにより、出力値の変動は小さい範囲に抑えられ
る。不感帯発生機１７２の出力はＰＩ制御器１７３を通
り制限回路１７４に入力し、このため、線路１７４へ印
加される出力信号の正又は負方向への逸脱は制限される
。これはアンモニア注入が正又は負方向に逸脱すること
を防ぎ、従ってＮＯｘ及びＮＨ３双方の放出を制限する
ものである。

次に第５図に戻る。吸気口モル比値信号は線路１７６を
通り乗算器１７８の一方の入力端子に入力する。制御器
１６２の利得は、乗算器１７８に線路１７６を通じて入
力する信号が、ＮＯＸ予測値信号（線路７４を通じ乗算
器１７８の他の入力端子に入力する）と掛は合せるのに
適するようにその度合い（５ｃａｌｅ　）が定められて
いる。従って、これらの２つの量を掛は合せた結果から
ＮＯｘの影響（Ｎｏ、はＮＨ３対ＮＯＸのモル比ではそ
の分母に位置する）は除去され、その値は線路１８０を
通じてアンモニア供給器１２０に印加されるＮＨ３指令
値信号が得られたことになる。

次に第８図について説明すれば、アンモニア供給器１２
０は線路ｉｓｏ上のＮＨ３制御信号をＮＨ３制御器１８
２において受信する。ＮＨ３制御器１８２は制御弁１８
４へ駆動信号を出力する。

ＮＨ３供給源１８６（本図に示される加圧貯蔵器又は他
の適当な貯蔵もしくは発生装置のように、便利な型のも
のであれば種類は問わない）は導管１８８を通じて制御
弁１８４へ加圧されたアンモニアを供給する。制御弁１
８４は、ＮＨ３制御器１８２からの駆動信号に応答して
、　ＮＨ３流を流量測定装置１９０を経由して混合器１
９２に供給する。混合器１９２の出力は導管５４を通り
、スプレィパー５６へ供給される。流量測定装置１９０
は帰還信号をＮＨ，制御機１８２へ向けて出力し、ＮＨ
３制御弁１８２の閉制御ループを完成する。

ガスタービンの流量値が大きい場合には、ＮＨ３が適当
に霧状化してタービンガス流と混合し、触媒の利点が最
大限に利用されるのには、ＮＨ３の供給率が不足する可
能性がある。充分なガス流がスプレィパー５６へ”Ｊけ
て供給されることを保証するために、補助空気供給器（
総体的に１９４として示されている）を取り附ける場合
がある。ブロワ−１９６は導管１９８に沿って加圧空気
を空気制御弁２００及び流量測定器２０２を通して混合
器１９２の第２の入力端に供給し、ここでＮＨ３と混合
させた後、スプレィパー５６へ供給する。

発明の第２の実施例として、ブロワ−１９６からの空気
流量を一定に保つものがある。更に第２の実施例におい
ては、補助空気供給装置１９４中の空気流量はガスター
ビン流量と関連づけられている。この場合、空気制御器
２０２はガスタービン流量に関する信号を線路１３８か
ら受信し、これに応答して制御弁２００を駆動する。流
量測定器２０２は、空気制御器２０４の閉ループ制御が
可能となるように帰還信号を空気制御弁２０４を供給す
る。混合器１９２内で混合されたＮＨ３と空気の混合流
速度は、スプレィ素子５６においてガス流中へＮＨ３を
勢よく注入するのに適当な値をもつものである。

以上、添付図面を引用しながら、特殊な、また選び出さ
れた実施例について記述してきたが、発明は（１，ルら
、・）祷密な実施例に制限されるものではないこと、及
び、種々の変形及び修正が特許請求の範囲において定め
られた発明の視点又は精神から遊離することなく、当業
者により為し遂げられ得ることが理解されたものと信す
る。

【図面の簡単な説明】

第１図・・・・・・本発明の一実施例による蒸気タービ
ン及びガスタービンシステムを簡単に図示する説明図。 第２図・・・・・・第１図のスタッグ発電所におい−て
、アンモニア及びＮＯＸの混合比を変化させた場合のこ
れら物質の放出量に関する一組の曲線を示す図。第３図
・・・・・・第２制御基準を定めるためアンモニア及び
ＮＯｘのモル比に関する一組の曲線を示す図。第４図・
・・・・・第１図のＮＯｘ予測器のブロック線図。第５
図・・・・・・第１図のＮＨ３制御システムのブロック
線図。第６図・・・・・・Ｎ）ｉ３制御システムのブロ
ック線図。第７図・・・・・・ＮＨ３とＮＯｘのモル比
と、第１図のスタッグ発電所の放出物中のＮＯｘの関係
を示す図。第８図・・・第５図のＮＨ３供給機を図解す
る説明図。 符　　　　号　　　　表 １０・・・ガスタービン、　　１２・・・コンプレッサ
ー、１４・・・燃焼機、　　１６・・・タービン（ガス
タービン本体）、　　１８・・・吸気管、２ｏ・・・機
械的結、合、２２．２４・・導管、２６・・出力シャ７
５　２８・・・線路、　　３　ｏ・・・ガスタービン制
御機、　　３２・・・排気導管、３４・・・熱回収式蒸
気発生機、　３６・・・排気筒、３８・・・給水導管１
．４０・・・蒸気導管、　４２・・・蒸気タービン、　
４４・・・出力シャフト、４６・・・導管、　４８・・
・コンデンサー、　５０・・・触昆５２・・・アンモニ
ア制御装置、　５４・・・導管、５６・・・スプレィ素
子、　５８・・・線路、　６０・・・ＮＯｘセンサー、
　６２・・・ＮＯｘセンサー、６４・・・線路、　６６
・・・表示・警報装置、　６８・・・アンモニアセンサ
ー、　　７０．、．７１，７４，７６゜７８・・・線路
、　７２・・・ＮＯｘ予測器、　８０・・・管路、　８
２・・・蒸気注入弁、　　８４・・・管路、８６・・・
線路、　８８・・・ＮＯｘの曲線、　９０・・・ＮＨ３
の曲線、　９２・・・ＮＯｘ、ＮＨ３両曲線曲線点、９
４・・・操作範囲、　　９８・・・同上限、　　９６・
・・同下限、　　１００・・・設定値、　１０２・・・
湿度補正器、　１０４・・・圧力・温度補正器、　１０
６・・・燃料／空気比計算器、　　１０８・・・燃焼様
吸気管温度補正器、　　１１０・・・燃焼様滞留時間計
算器、１１２・・・ＮＯｘ流量予測器、　　１１４・・
・湿度係数計算器、　　１１６・・・蒸気対燃料比計算
器、１１８・・・蒸気注入補正計算器、　　１２０・・
・ＮＨ３供給機、　　１２２・・・０２基準値発生器、
　　１２４・・・線路、　　１２６・・・遅延回路、　
　１２８・・・乗算器、　　１３０・・・線路、　　１
３２・・・０２逆補正乗算器、　１３４・・・線路、　
１３６・・・ＮＯｘ質量流量計算器、　　１３８・・・
線路、　１４０・・・遅延回路、１４２・・・線路、　
１４４・・・測定質量流量計算器、１４７・・・コンパ
レータ、　　１４８・・・ＡＮＤ　ケイト、１５０・・
・インバータ、　　１５２・・・ＡＮＤゲイト、１５４
・・・ＯＲゲート、　　１５６・・・加算器、１５９・
・・線路、　１６０・・・線路、　　１６２・・・制限
回路附比例・積分制御器、　１８０・・・線路、１６４
・・・非通線増幅器、　　１６６・・・線路、　　１６
８・・・温度補正器、　　１７０・・・線路、　１７２
・・・不感帯発生器、　１７３・・・ＰＩ制御器、　　
１７４・・・制限回路、　１７６・・・線路、　　１８
０・・・線路、１８２・・・ＮＨ３制御器、　　１８４
・・・制御弁、１８６・・・ＮＨ３供給機、　　１８８
・・・導管、　１９０・・・流量計測装置、　　１９２
・・・混合器、　　１９４・・・補助空気供給装置、　
　１９８・・・導管、２０２・・・流量計測装置、　　
２０４・・・空気制御器。 特許出願人　　　ゼネラル・エレクトリック・カンノζ
ニイ代理人　弁理士　生　　沼　　徳　　二復代理人　
弁理士　松　　原　　伸　　２同　　　弁理士　　村　
　木　　清　　司同　　　弁理士　　平　　１）　忠　
　椎間　　　弁理士　上　　島　　淳　　−同　　　弁
理士　鈴　　木　　　　　　均■４５３３２０ ０発　明　者　マーク・ロバート・フォード・ジュニア アメリカ合衆国０２１３２マサチユ ーセツツ州ウエストロクスバリ ー・ツーレイストリート５１番 ０発　明　者　ブライアン・ジョージ・コロブライ アメリカ合衆国０２１５２マサチユ ーセツツ州ウインスロツプ・マ ーメイドアベニュー４５番

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 （１）燃焼工程において生起された排気ガス流中に触媒
   を配置し、前記触媒においてＮＯｘと反応させるために
   、前記触媒の上流において前記排気ガス流中へのアンモ
   ニアの流入を制御する装置において、 前記燃焼工程において生起されるＮＯｘの予測量を予測
   する手段と、 前記排気ガス流中に前記ＮＯｘ予測量と効果的に反応し
   、前記触媒下流のＮＯｘレベルをＮＯｘ設定値に等しく
   させるような率で前記アンモニアの注入を制御する手段
   と、 前記触媒下流においてＮＯｘ量を測定し、ＮＯｘ測定値
   信号を発生する手段と、 前記測定値信号を前記ＮＯｘ設定値信号と比較し、ＮＯ
   ｘ誤差信号を発生させる手段と、前記誤差に基いて、前
   記注入率を修正し、触媒下流における前記ＮＯｘを前記
   設定値の方向へ調整する手段 を有することを特徴とする触媒によるガスタービン排気
   の制御装置。 （２）前記触媒温度に基いて前記各制御手段を補う手段
   を更に附加したことを特徴とする特許請求の範囲（１）
   項の触媒によるガスタービン排気の制御装置。 （３）前記ＮＯｘ予測手段が、少くとも圧力、温度、空
   気流量率及び燃料率を使用することを特徴とする特許請
   求の範囲（１）項の触媒によるガスタービン排気の制御
   装置。 （４）ＮＯｘ放１出全減少させるのに有効な量の蒸気を
   前記燃焼工程に注入する手段を更に附加しまた、 前記予測手段が、注入蒸気量に基いて前記ＮＯｘ量予測
   量を修正する手段を含む ことを特徴とする特許請求の範囲（１２項の触媒による
   ガスタービン排気の制御装置。 （５）前記触媒下流におけるＮＯｘがアンモニアよりも
   優勢となる場合を含むことを特徴とする特許請求の範囲
   （１）項の触媒によるガスタービン排気の制御装置。 （６）前記設定値が、アンモニアのＮＯｘに対するモル
   比が約０，９１から１．０までの値となるものを含むこ
   とを特徴とする特許請求の範囲（１）項の触媒によるガ
   スタービン排気の制御装置。 （７）　　加熱された排気を生起するガスタービン及び
   機内に蒸気を発生させるために、前記加熱された排気が
   その中を通過する熱回収式蒸気発生機を有する蒸気ガス
   タービンプラント内のＮＯｘ放出制御装置において、 前記熱回収式蒸気発生機の中に、これを通る前記排気ガ
   ス通路に配列され、前記熱回収式蒸気発生機の排ガス中
   のＮＯｘ全減少させるために、ＮＯｘとアンモニアを反
   応させ、窒素と水を生成させるのに有効な型を有する触
   媒と、 少くとも前記タービン中の温度、空気流量及び燃料流量
   に基いてＮＯｘ予測値信号を発生する手段と、 前記ＮＯｘと反応し、前記触媒下流のＮＯｘ’１ＮＯｘ
   設定値まで減小させるために′、前記加熱された排気ガ
   ス中へ、前記ＮＯｘ予測値に応答してアンモニア全注入
   するためのアンモニア制御システムと、 前記触媒下流のＮＯｘ量についてのＮｏＸｆｆ１ｆｆｌ
   値信号を発生させる手段と、 前記ＮＯｘ設定値信号と前記設定値との差に基いてＮＯ
   ｘ誤差信号を発生させる手段と、前記誤差信号に応答し
   て、前記誤差信号が減少する方向に、またその量におい
   て、アンモニア注入を制御する手段 を有することを特徴とする触媒によるガスタービン排気
   の制御装置。 （８）大気中へのＮＯｘの流出を減少させるために、排
   気中のＮＯｘとアンモニアを触媒中において反応させる
   ことを可能にするために、燃料燃焼装置の前記排気中に
   注入される前記アンモニアの流量を制御し、前記燃焼装
   置の各パラメータに関連してＮＯｘ信号及び前記触媒下
   流のＮＯｘの所望の状態を表示する少くとも一つのＮＯ
   ｘ設定値を発生させるのに効果的な制御装置と、前記触
   媒下流のＮｏＸの相対体積濃度に関連したＮＯ，実測値
   信号を発生するＮＯｘ分析器を含むアンモニア流量制御
   装置において、前記少なくとも一つのＮＯ，設定値は単
   位時間当りのＮＯＸモル値で表わされ、相対的体積密度
   で表わされた前記ＮＯｘ測定値信号を単位時間当りのＮ
   ＯＸモル値で表わされた流量率に換算する手段と、 換算されたＮｏ、流量率測定値とＮＯｘ設定値信号との
   差をとり、ＮＯｘ誤差信号を発生させる手段と、 前記ＮＯｘ誤差信号に応答してアンモニア対ＮＯＸのモ
   ル値信号を発生させる手段と、前記モル比値信号に、前
   記ＮＯｘ予測値信号を掛は合せ、アンモニア指令信号を
   発生する手段と、 前記アンモニア指令値信号に応答して、前記排気ガス中
   にアンモニアを注入する手段を有することを特徴とする
   触媒によるガスタービン排気の制御装置。 （９）前記少くとも一つのＮＯｘ設定値信号は、Ｎｏ、
   相対体積濃度で表わされた第１設定値信号及び単位時間
   当りＮＯＸモル値で表わされた第２設定値信号を含み、
   更に、 前記第１設定値信号を前記排気ガス中の酸素量について
   逆補正して、逆補正信号を発生させる手段と、 前記燃焼装置内の流量率をＮＯｘ分析装置の応答時間に
   時間的に整列させるだめの手段と、前記逆補正された信
   号に、前記時間的に整列された流量率とを掛は合せ、補
   正された第１設定値信号を発生させる手段と、 前記時間的に補正された第１設定値信号と、第２の設定
   ゛値信号のうち、大なる信号を前記差をとる手段に適用
   することを特徴とする特許請求の範囲（８）項の触媒に
   よるガスタービン排気の制御装置。 αＯ前記時間的に整列される手段は、前記ガス流量率が
   測定される点から、前記ＮＯＸガス標本が採取された点
   までのガス輸送時間と、前記ガス分析装置の応答時間に
   等しい遅延時間を有することを特徴とする特許請求の範
   囲（９）項の触媒によるガスタービン排気の制御装置。 α→　前記モル比信号を発生させる手段は、前記ＮＯｘ
   測定値信号に応答して、前記触媒中の反応前のアンモニ
   ア対ＮＯｘのモル比に比例する出力を有する非直線増幅
   器を含むことを特徴とする特許請求の範囲（８）項の触
   媒によるガスタービン排気の制御装置。 α■　前記モル比信号を発生させる手段は、前記触媒の
   温度についての前記触媒の効率に従って前記モル比を修
   正するのに有効な温度補正器を含むことを特徴とする特
   許請求の範囲（８）項の触媒によるガスタービン排気の
   制御装置。 （６）触媒上流において、燃焼工程よりの排気ガス流中
   へのアンモニア流入制御方法において、前記燃焼工程に
   おいて生起されたＮＯｘ量を予測し、 前記触媒において、前記ＮＯｘ予測量と応答して、前記
   触媒下流のＮＯｘレベルをＮＯｘ設定値に等しくさせる
   のに有効な率で前記排気ガス流中に前記アンモニアを注
   入し、 前記触媒下流のＮＯｘ量を測定してＮＯｘ測定値信号を
   発生し、 前記ＮＯｘ測定値を前記設定値と比較してＮｏ、誤差信
   号を発生し、且つ 前記誤差信号に基いて、前記触媒下流の前記ＮＯｘが前
   記設定値に近附く方向に前記率を修正することを特徴と
   する触媒によるガスタービン排気の制御方法。 ０◆　加熱された排気を生起するガスタービン及びその
   内で蒸気を発生させるために、前記加熱された排気を通
   過させる熱回収式蒸気発生機、及び 前記熱回収式蒸気発生機よりの排ガスのＮＯｘを減少さ
   せるために、前記排気ガス通路中に配置された、前記熱
   回収式蒸気発生機内の触媒 とを有する蒸気ガスタービンプラント内のＮＯｘ放出制
   御法において 少ともガスタービン中の圧力、温度、空気流量及び燃料
   流量に基いてＮＯｘ予測値信号を発生し、 前記触媒下流の前記ＮＯｘを設定値にまで減少されるだ
   めに、前記予測信号に゛応答してアンモニアを注入し、 前記触媒下流のＮＯｘに関連し、たＮＯ，予測値信号を
   発生し、 前記ＮＯｘ測定値信号と、前記設定値間の差に基いてＮ
   Ｏｘ誤信号を発生し、且つ、前記の誤差信号に応答して
   、前記誤差信号が減少する方向及びそのような分量にお
   いてアンモニアの注入を制御することを特徴とする触媒
   によるガスタービン排気の制御方法。 α→　大気へのＮＯＸ流出を減少させるために、触媒中
   において排気中のＮＯｘとアンモニアとの一反応を可能
   ならしめるために、燃料燃焼装置の前記排気ガス中へ注
   入される前記アンモニアの流量を制御し、 前記燃焼装置は同装置内の諸パラメータに関連するＮＯ
   ｘ予測値信号及び前記触媒下流における所望のＮｏＸ状
   態を表示する少くとも−のＮＯｘ設定値信号を発生する
   のに有効であり、ＮＯｘ分析器が触媒下流のＮｏＸの相
   対体積濃度に関連したＮＯｘ測定値信号を発生するアン
   モニア流量制御方法において、 前記ＮＯｘ測定値信号を単位時間当りのＮｏＸのモル値
   で表わされたＮｏＸ流量率に換算するｐ陥と、 換算されたＮＯｘ流量率測定値とＮｏＸ設定値信号との
   差を求め、ＮｏＸ誤差信号を発生する段階と、 前記ＮＯｘ誤差信号に応答してアンモニア対ＮＯＸのモ
   ル比値信号を発生する段階と、前記モル比値信号と前記
   ＮｏＸ予測値信号とを掛は合せ、アンモニア指令信号を
   発生する段階と、 前記アンモニア指令信号に応答して、前記排気ガス中に
   前記アンモニアを注入する段階を有することを特徴とす
   る触媒によるガスタービン排気の制御方法。