WO1997048481A1 - VERFAHREN ZUR REGELUNG ODER STEUERUNG DES GEHALTES AN NOx IN ABGASEN, DIE BEIM BETRIEB VON GLASSCHMELZÖFEN MIT MEHREREN BRENNERN, DIE IM WECHSEL BETRIEBEN WERDEN, ANFALLEN - Google Patents

VERFAHREN ZUR REGELUNG ODER STEUERUNG DES GEHALTES AN NOx IN ABGASEN, DIE BEIM BETRIEB VON GLASSCHMELZÖFEN MIT MEHREREN BRENNERN, DIE IM WECHSEL BETRIEBEN WERDEN, ANFALLEN Download PDF

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    • Y10S65/00—Glass manufacturing
    • Y10S65/13—Computer control

Definitions

  • Burners that are operated alternately are incurred
  • the invention relates to a method for regulating or controlling the content of N0 X in flue gases, which are incurred in the operation of glass melting furnaces with several burners, which are operated alternately.
  • DE-OS-3615021 describes a process for the selective catalytic reduction of nitrogen oxides
  • the resulting exhaust gases contain nitrogen oxides due to fuels, high temperatures or additives.
  • the NO x content in the clean gas must always be monitored for legal reasons in connection with the content of 0 2 in the clean gas, which has the consequence that in practice the setpoint of the NO x , NO x content should be transformed into a normalized setpoint NO x should n.
  • the following relationship usually applies to standardization:
  • the invention has for its object to provide a method for regulating or controlling the content of N0 X in flue gases that occur during the operation of glass melting furnaces with several burners, which are operated in alternation, not based on the known standardization of the target value NO x should be waived.
  • the method is also intended to be relatively fast Reaction to fluctuating NO x contents during the breaks of individual burners in the glass melting furnace may be possible.
  • the object on which the invention is based is achieved by a method for regulating or controlling the content of N0 X in exhaust gases which occur when glass melting furnaces are operated with several burners which are operated alternately, in which the setpoint value of the content of N0 X 'NO x should be fed to a multiplier, the content of 0 2 in the clean gas, which is 0 2 at the same time, is continuously measured and the content of 0 2 , O-ist' detected in a first transmitter is also fed to the multiplier and in the multiplier
  • a normalization of the setpoint NO x target into a standardized target value NO x target n takes place, the following applies to the standardization:
  • the control difference xd resulting from this comparison is fed to a controller which supplies the quantity to be supplied to the denitrification plant adapts to NH 3 as manipulated variable y to regulate the content of N0 X as a controlled variable and in which both the beginning of a fire break FP * and the end of a fire break FP "are each fed as a signal to a binary signal transmitter which delays the signals as a time-delayed start of a Firepause FP / or as delayed end of a fire break FP.
  • fire break means the interruption of the operation of at least one burner he signal of the start of a fire break FP * is given immediately when the burner is switched off. The signal end of a fire break FP " is given immediately when the burner is switched on again.
  • the signal delayed start of a fire break FP / is emitted by the binary signal transmitter after a certain time after the burner has been switched off.
  • the signal of the delayed end of a fire break FP / is issued by the binary signal generator after a certain time after the burner has been restarted.
  • denitrification can be carried out by adding NH 3 without the presence of a catalyst, in which case ⁇ t is that Time that the exhaust gas takes to get from the glass melting furnace to the NH 3 feed point in the denitrification plant. If the temperatures of the exhaust gases are in the range between 300 and 450 ° C., in addition to contacting with NH 3 , contact with a suitable catalyst, for example titanium dioxide, is also required for the denitrification. In this case, ⁇ t is the time that the exhaust gas takes to get from the glass melting furnace to the point in the denoxification plant in which it is contacted for the first time both with NH 3 and with the catalyst used.
  • the lower constant fixed value Fl is 5 to 20% of the amount of NH 3 introduced immediately before the regulation was interrupted.
  • the fixed value F2 can be, for example, the amount of NH 3 that was necessary to set the last measured NO x content in the clean gas. From the last measured NO x contents in the clean gas, however, mean values can advantageously also be formed, from which the fixed value F2 can then be calculated.
  • a preferred embodiment of the invention is that the constant fixed value Fl 6 to 15% of the immediately before Interruption of the regulation introduced amount of NH 3 . This is usually sufficient to implement the remaining N0 X content in the exhaust gases in sufficient quantities, while at the same time exceeding the permissible limit values of NH 3 in the clean gas can be avoided in an advantageous and simple manner.
  • the transformation in the storage element is carried out by forming an average value, formed from the NO x contents in the clean gas, NO / measured over a period of 5 to 40 min. It is advantageous that the control can be continued with a fixed value F2, which is relatively close to the optimal amount of NH 3 to be supplied, when the signal FP / is emitted by the binary signal generator, ie at the time tFP. " .
  • the period comprises 12 to 18 minutes. This period is usually sufficient to obtain a transformed fixed value F2 in most cases, with which the regulation can be continued quickly and easily. In a particularly advantageous manner, the period comprises 15 minutes.
  • the exhaust gases are freed of S0 X , HC1, HF and dust before the removal of NO x after leaving the glass melting furnaces.
  • This has an advantageous effect on the implementation of the method according to the invention, since disadvantageous influences caused by the pollutants SO x , HCl, HF and dust are avoided.
  • the removal of SO x , HCl and HF at 300 to 500 ° C can advantageously in a classic or circulating , ⁇ JO , PCT / EP97 / 02919
  • Fluidized bed or in an entrained flow reactor To remove S0 X , HCl and HF, the exhaust gases are contacted, for example, with Ca (OH) 2 .
  • Another embodiment of the invention is that the exhaust gases are first freed of S0 X , HCl and HF and then passed through an electrostatic dust collector. Dry electrostatic precipitators are used as electrostatic dust separators. It is advantageous that the electrostatic precipitator is not contacted with S0 X , HCl and HF, which enables relatively little maintenance.
  • S0 X , HCl and HF are removed in a fluidized bed by adding Ca (OH) 2 .
  • This enables a relatively complete removal of the pollutants S0 X , HCl and HF with high efficiency.
  • Fig. 1 shows the signal flow plan according to DIN 19226 of the inventive method for regulating or controlling the content of N0 X.
  • Fig. 2 shows the signal flow plan according to DIN 19226 of the known regulation of the content of N0 X in flue gases, which occur when operating glass melting furnaces with several burners, which are operated alternately.
  • 3 shows an example of the throughput of the amount of NH 3 , VNH 3 to be supplied to the denitrification plant as a function of the time t according to the method according to the invention.
  • Fig. 1 the inventive method for regulating or controlling the content of N0 X in exhaust gases is shown.
  • the setpoint NO x set given by the setpoint generator (1) is fed to the multiplier (2).
  • the content of 0 2 in the clean gas, 0 2 ist is measured and the content of 0 2 , 0 2 ist 'recorded in the first transmitter (3) is also fed to the multiplier (2).
  • the normalization of the target value NO x target takes place into the normalized target value NO x target n taking into account the content O-ist 'recorded in the first measuring transducer (3).
  • the normalized nominal value N0 X soll n is compared with the content of N0 X in the clean gas, NO /, detected by a second transmitter (6).
  • the resulting control difference xd is fed to a controller (4) which adjusts the amount of NH 3 to be supplied to the denitrification plant (5) as a manipulated variable y for regulating the content of N0 X as a controlled variable.
  • the controller (4) is to be understood as the combination of controller, actuator and control device.
  • the signal of the beginning of a fire break FP * and also the signal of the end of a fire break FP " are each fed to a binary signal transmitter (8).
  • the binary signal transmitter (8) passes on the signals FP / or FP / to the controller (4)
  • the control is interrupted by the controller (4) and the amount of NH 3 is set to a lower constant fixed value F1 via a control
  • the content of N0 X in the clean gas, NO /, detected by the second measuring transducer (6) is fed to a storage element (7) which is transformed there into a higher constant fixed value F2 as the amount of NH 3.
  • the storage element (7) is advantageously to form the mean value, formed from the NO x content in the clean gas, NO /, measured over a period of 5 to 30 min, from which the associated fixed value F2 is then calculated as the amount of NH 3 and fed to the controller (4) .
  • the controller (4) has received the FP / signal, the fixed value F1 is switched to the fixed value F2 via a controller. The regulation is then continued immediately afterwards.
  • the exhaust gases can advantageously be freed of SO x , HCl, HF and dust after leaving the glass melting furnaces (not shown).
  • Fig. 2 the well-known regulation of the content of NO x in flue gases, which occur when operating glass melting furnaces with several burners, which are operated alternately, is shown with a simple control loop.
  • the known standardization and the sluggish regulation due to the relatively long way that the exhaust gases have to travel from the feed point of the NH 3 to the clean gas measuring point in the denitrification plant (5) have a disadvantageous effect in this known regulation.
  • Time tFP / comes and this changeover is not associated with any delays in control technology.
  • the fixed value F2 is reached immediately at the time tFP / and the control can, starting from this fixed value F2, be very close to the optimum
  • ⁇ t is either the time it takes for the exhaust gas to get from the glass melting furnace to the feed point of the NH 3 or the time it takes for the exhaust gas to get from the
  • Exhaust gas is contacted for the first time together with NH 3 and a catalyst, for example titanium dioxide. This depends on the temperatures of the exhaust gas. In Fig. 3 the 15 minute period was only given as an example. You can
  • Period of 5 to 40 minutes advantageously include 12 to 18 minutes.

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Abstract

Bei dem Verfahren werden sowohl der Beginn einer Feuerpause FP+ als auch das Ende einer Feuerpause FP- einem Binärsignalgeber (8) zugeführt, der die Signale zeitverzögert an den Regler (4) weitergibt. Bei Erhalt des zeitverzögerten Signals FP¿z?+ wird die Regelung vom Regler (4) unterbrochen und die Menge an NH¿3? auf einen niedrigeren konstanten Festwert F1 über eine Steuerung eingestellt. Mit einem Speicherglied (7) wird ein höherer konstanter Festwert F2 als Menge an NH3 berechnet und ebenfalls dem Regler (4) zugeführt. Sobald der Regler (4) das Signal des zeitverzögerten Endes einer Feuerpause FPz?-¿ erhalten hat, wird der Festwert F1 auf den Festwert F2 über eine Steuerung eingestellt und anschließend die Regelung direkt fortgesetzt.

Description

Verfahren zur Regelung oder Steuerung des Gehaltes an NCL_in
Abgasen, die beim Betrieb von Glasschmelzöfen mit mehreren
Brennern, die im Wechsel betrieben werden, anfallen
Beschreibung
Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Regelung oder Steuerung des Gehaltes an N0X in Abgasen, die beim Betrieb von Glasschmelzöfen mit mehreren Brennern, die im Wechsel betrieben werden, anfallen.
Verfahren zur Reduzierung von Stickoxiden in Abgasen sind bekannt. In der DE-OS-3615021 wird ein Verfahren zum selektiven katalytischen Reduzieren der Stickoxide aus
Verbrennungsmotor-Abgasen unter Zugabe von Ammoniak in einem Reaktor beschrieben. Bei diesem Verfahren ist vorgesehen, daß die Ammoniak-Zugabe in Abhängigkeit von der NOx-Konzentration in dem Abgas erfolgt und daß die NOx-Konzentration indirekt ermittelt wird durch Messen von Betriebsparametern des Verbrennungsmotors und nachfolgendem Berechnen unter Berücksichtigung von Kennlinienfeldern der Stickstoffmonoxid- und Stickstoffdioxid-Konzentration in Abhängigkeit von mindestens einem ausgewählten Betriebsparameter am Verbrennungsmotor. In Römpps Chemie-Lexikon, 8. Auflage, 1981, Seiten 1484 bis 1490 wird der Betrieb von Glasschmelzöfen ausführlich beschrieben. Bei den Glasschmelzöfen handelt es sich meist um Wannenöfen, in denen seitlich mehrere Brenner angeordnet sind, die im Wechsel betrieben werden. Die eigentliche Beheizung der Glasschmelzöfen erfolgt meist mit Ferngas, Heizöl oder Erdgas. Die anfallenden Abgase enthalten Stickoxide, bedingt durch Brennstoffe, hohen Temperaturen oder Zusätze. Bei der Entstickung von Abgasen, muß der NOx-Gehalt im Reingas aus gesetzlichen Gründen immer in Verbindung mit dem Gehalt an 02 im Reingas überwacht werden, was zur Folge hat, daß in der Praxis der Sollwert des Gehalts an NOx, NOxsoll, in einen normierten Sollwert NOxsoll n transformiert wird. Für die Normierung gilt in der Regel der folgende Zusammenhang:
(21 - 0: ist)
NOxsoll π = NO. soii
(21 - 8)
Diese Normierung weist jedoch dann Nachteile auf, wenn in den Glasschmelzöfen mehrere Brenner angeordnet sind, die im Wechsel betrieben werden. Wird ein Brenner während einer Feuerpause abgeschaltet, so sinkt der NOx-Gehalt des Abgases relativ stark ab. Bei der Regelung des Gehalts an N0X in den Abgasen mit Hilfe eines einfachen Regelkreises ist die eingeduste Menge an NH3 , das mit den Stickoxiden in bekannter Weise reagiert, abhängig von der Regelabweichung xd, wobei gilt:
xd = NCλsoll n - NO ' Sinkt der Gehalt an NOx in den Abgasen, so verkleinern sich sowohl der Wert NOxsoll n als auch der Wert NOx' , was zur Folge hat, daß die Regelabweichung xd sich nicht oder nur in unbedeutender Weise ändert. Da sich die Regelabweichung xd bei Erniedrigung des Gehaltes an N0X in den Abgasen nur unwesentlich ändert, bleibt die zuzuführende Menge an NH3 in der Entstickungsanlage ebenfalls fast konstant was dazu führt, daß mehr NH3 eingedüst wird, als mit den Stickoxiden umgesetzt werden kann. Dies wiederum hat zur Folge, daß der Anteil an NH3 im Reingas in der Regel dann die zulässigen Grenzwerte überschreitet. Ein weiterer Nachteil dieser herkömmlichen, bekannten Regelung liegt darin begründet, daß die Entstickungsanlage in der Regel nicht in unmittelbarer Nähe der Glasschmelzöfen angeordnet wird. Das Abgas braucht somit eine Zeit, um vom Glasschmelzofen zum Reingasstutzen der Entstickungsanlage zu gelangen, in welchem in der Regel die Reingaswerte gemessen werden. Wird eine Feuerpause eines Brenners eingelegt, so wird in der Entstickungsanlage ein Gehalt an N0X gemessen, der eine höhere Menge an NH3 erforderlich macht, als dies bei den tatsächlichen Werten im Glasschmelzofen eigentlich erforderlich ist. Es muß somit eine gewisse Zeit verstreichen, bis über die Regelung mit einem einfachen Regelkreis auf die einzelnen Feuerpausen der Brenner in den Glasschmelzöfen reagiert werden kann.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur Regelung oder Steuerung des Gehaltes an N0X in Abgasen zu schaffen, die beim Betrieb von Glasschmelzöfen mit mehreren Brennern, die im Wechsel betrieben werden, anfallen, wobei nicht auf die bekannte Normierung des Sollwertes NOxsoll verzichtet werden muß. Mit dem Verfahren soll ferner eine relativ schnelle Reaktion auf schwankende NOx-Gehalte bei Feuerpausen einzelner Brenner im Glasschmelzofen möglich sein.
Die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe wird durch ein Verfahren zur Regelung oder Steuerung des Gehaltes an N0X in Abgasen, die beim Betrieb von Glasschmelzöfen mit mehreren Brennern, die im Wechsel betrieben werden, anfallen, gelöst, bei dem der Sollwert des Gehalts an N0X, NOxsoll, einem Multiplizierer zugeführt wird, gleichzeitig der Gehalt an 02 im Reingas, 02ist, kontinuierlich gemessen und der in einem ersten Meßumformer erfaßte Gehalt an 02, O-ist' , ebenfalls dem Multiplizierer zugeführt wird und im Multiplizierer eine Normierung des Sollwertes NOxsoll in einen normierten Sollwert NOxsoll n erfolgt, wobei für die Normierung gilt:
(21 - 0, ist) NO.soll n = NOr soll •
(21 - 8)
und bei dem der normierte Sollwert NOxsoll n mit dem von einem zweiten Meßumformer erfaßten Gehalt an N0X im Reingas, N0X' , verglichen wird, die sich aus diesem Vergleich ergebende Regeldifferenz xd einem Regler zugeführt wird, der die der Entstickungsanlage zuzuführende Menge an NH3 als Stellgröße y zur Regelung des Gehalts an N0X als Regelgröße anpaßt und bei dem sowohl der Beginn einer Feuerpause FP* als auch das Ende einer Feuerpause FP" jeweils als Signal einem Binärsignalgeber zugeführt werden, der die Signale zeitverzögert als zeitverzögerter Beginn einer Feuerpause FP/ oder als zeitverzögertes Ende einer Feuerpause FP." dem Regler zuführt, der die Regelung bei Erhalt des Signals FP/ unterbricht und die Menge an NH3 auf einen niedrigeren konstanten Festwert Fl über eine Steuerung einstellt, der von dem zweiten Meßumformer erfaßte Gehalt an NOx im Reingas, NOx' , einem Speicherglied zugeführt wird, der dort in einen höheren konstanten Festwert F2 als Menge an NH3 transformiert wird, der ebenfalls dem Regler zugeführt wird, und bei dem, sobald der Regler das Signal FP/ erhalten hat, der Festwert Fl auf den Festwert F2 über eine Steuerung eingestellt wird und direkt anschließend die Regelung fortgesetzt wird. Als Glasschmelzöfen werden in der Regel Häfenöfen oder Wannenöfen eingesetzt, die kontinuierlich oder diskontinuierlich arbeiten und die mehrere Brenner aufweisen. Unter die Bezeichnung "Brenner" fallen neben den Beheizungen mit Ferngas, Heizöl oder Erdgas auch Heizelektroden. Mit der Bezeichnung "Feuerpause" ist die Unterbrechung des Betriebs mindestens eines Brenners gemeint. Das Signal des Beginns einer Feuerpause FP* wird unmittelbar dann gegeben, wenn der Brenner abgeschaltet wird. Das Signal Ende einer Feuerpause FP" wird unmittelbar dann gegeben, wenn der Brenner wieder eingeschaltet wird. Das Signal zeitverzögerter Beginn einer Feuerpause FP/ wird nach einer gewissen Zeit nach dem Abschalten des Brenners vom Binärsignalgeber abgegeben. Das Signal des zeitverzögerten Endes einer Feuerpause FP/ wird nach einer gewissen Zeit nach dem erneuten Anfahren des Brenners vom Binärsignalgeber abgegeben. Bei der Definition dieser Zeitverzögerung Δt, die in beiden Fällen gleich groß ist, sind zwei Definitionen aus verfahrenstechnischen Gründen erforderlich. Liegt die Temperatur der Abgase zwischen 750 und 1100°C, so kann die Entstickung durch Zugabe von NH3 ohne Anwesenheit eines Katalysators erfolgen. In diesem Falle handelt es sich bei Δt um diejenige Zeit, die das Abgas benötigt, um vom Glasschmelzofen zur NH3-Aufgabestelle in der Entstickungsanlage zu gelangen. Liegen die Temperaturen der Abgase im Bereich zwischen 300 und 450°C, so ist für die Entstickung neben dem Kontaktieren mit NH3 auch ein Kontaktieren mit einem geeigneten Katalysator, beispielsweise Titandioxid, erforderlich. In diesem Fall handelt es sich bei Δt um diejenige Zeit, die das Abgas benötigt, um vom Glasschmelzofen zu derjenigen Stelle in der Entstickungsanlage zu gelangen, in der es erstmals sowohl mit NH3 als auch mit dem eingesetzten Katalysator gemeinsam kontaktiert wird. Bei dem niedrigeren konstanten Festwert Fl handelt es sich um 5 bis 20 % der unmittelbar vor der Unterbrechung der Regelung eingebrachten Menge an NH3. Bei der Transformation des Festwerts F2 werden Werte des Gehalts an N0X im Reingas, NOx' , als Ausgangsgröße verwendet, wobei das Speicherglied verschiedenartig arbeiten kann. Bei dem Festwert F2 kann es sich beispielsweise um diejenige Menge an NH3 handeln, die erforderlich war, den zuletzt gemessenen Gehalt an NOx im Reingas einzustellen. Aus den zuletzt gemessenen Gehalten an NOx im Reingas können in vorteilhafter Weise jedoch auch Mittelwerte gebildet werden, aus denen sich dann der Festwert F2 berechnen läßt. Es hat sich in überraschender Weise gezeigt, daß durch das erfindungsgemäße Verfahren die Nachteile der bekannten Normierung vermieden werden können, wobei gleichzeitig relativ schnell auf schwankende NOx-Gehalte in den Glasschmelzöfen, bedingt durch die Feuerpausen der einzelnen Brenner, reagiert werden kann. Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren kommt es somit nicht zu einem Überschreiten der zulässigen Grenzwerte von NH3 im Reingas.
Eine bevorzugte Ausgestaltung der Erfindung besteht darin, daß der konstante Festwert Fl 6 bis 15% der unmittelbar vor der Unterbrechung der Regelung eingebrachten Menge an NH3 beträgt. Dies reicht in der Regel aus, um den noch vorhandenen Gehalt an N0X in den Abgasen in ausreichender Menge umzusetzen, wobei gleichzeitig ein Überschreiten der zulässigen Grenzwerte an NH3 im Reingas in vorteilhafter und einfacher Weise vermieden werden kann.
Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung erfolgt die Transformation im Speicherglied durch die Bildung eines Mittelwertes, gebildet aus den über einen Zeitraum von 5 bis 40 min gemessenen Gehalten an NOx im Reingas, NO/ . Dabei ist vorteilhaft, daß die Regelung mit einem Festwert F2 fortgesetzt werden kann, der relativ nahe an der zuzuführenden optimalen Menge an NH3 liegt, wenn das Signal FP/ vom Binärsignalgeber abgegeben wird, also zum Zeitpunkt tFP." .
Nach einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung umfaßt der Zeitraum 12 bis 18 min. Dieser Zeitraum reicht in der Regel aus, um in den meisten Fällen einen transformierten Festwert F2 zu erhalten, mit dem sich die Regelung schnell und problemlos fortsetzten läßt. In besonders vorteilhafter Weise umfaßt der Zeitraum 15 min.
Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung werden die Abgase vor der Entfernung von NOx nach Verlassen der Glasschmelzöfen von S0X, HC1, HF und Staub befreit. Dies wirkt sich vorteilhaft auf die Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens aus, da nachteilige Einflüsse, bedingt durch die Schadstoffe SOx, HCl, HF und Staub, vermieden werden. Die Entfernung von SOx, HCl und HF bei 300 bis 500°C kann dabei in vorteilhafter Weise in einer klassischen oder zirkulierenden ,ΛΩJO, PCT/EP97/02919
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Wirbelschicht oder in einem Flugstromreaktor erfolgen. Zur Entfernung von S0X, HCl und HF werden die Abgase beispielsweise mit Ca(OH)2 kontaktiert.
Eine weitere Ausgestaltung der Erfindung besteht darin, daß die Abgase zunächst von S0X, HCl und HF befreit werden und anschließend durch einen elektrostatischen Staubabscheider geleitet werden. Als elektrostatischer Staubabscheider werden trocken arbeitende Elektrofilter eingesetzt. Dabei ist vorteilhaft, daß der elektrostatische Abscheider nicht mit S0X, HCl und HF kontaktiert wird, was einen relativ geringen Wartungsaufwand ermöglicht.
Nach einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung erfolgt die Entfernung von S0X, HCl und HF in einer Wirbelschicht durch Zugabe von Ca(OH)2. Dies ermöglicht eine relativ vollständige Entfernung der Schadstoffe S0X, HCl und HF mit hohem Wirkungsgrad.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand der Zeichnung (Fig.l bis 3) näher und beispielhaft erläutert.
Fig. 1 zeigt den Signalflußplan nach DIN 19226 des erfindungsgemäßen Verfahrens zur Regelung oder Steuerung des Gehaltes an N0X.
Fig. 2 zeigt den Signalflußplan nach DIN 19226 der bekannten Regelung des Gehaltes an N0X in Abgasen, die beim Betrieb von Glasschmelzöfen mit mehreren Brennern, die im Wechsel betrieben werden, anfallen. Fig. 3 zeigt beispielhaft den Durchsatz der der Entstickungsanlage zuzuführenden Menge an NH3,VNH3 als Funktion der Zeit t nach dem erfindungsgemäßen Verfahren.
In Fig. 1 ist das erfindungsgemäße Verfahren zur Regelung oder Steuerung des Gehaltes an N0X in Abgasen dargestellt. Der vom Sollwertgeber (1) vorgegebene Sollwert NOxsoll wird dem Multiplizierer (2) zugeführt. Gleichzeitig wird der Gehalt an 02 im Reingas, 02ist, gemessen und der in dem ersten Meßumformer (3) erfaßte Gehalt an 02, 02ist', ebenfalls dem Multiplizierer (2) zugeführt. Im Multiplizierer (2) erfolgt die Normierung des Sollwertes NOxsoll in den normierten Sollwert NOxsoll n unter Berücksichtigung des im ersten Meßumformer (3) erfaßten Gehalts O-ist' . Der normierte Sollwert N0X soll n wird mit dem von einem zweiten Meßumformer (6) erfaßten Gehalt an N0X im Reingas, NO/ , verglichen. Die sich daraus ergebende Regeldifferenz xd wird einem Regler (4) zugeführt, der die der Entstickungsanlage (5) zuzuführende Menge an NH3 als Stellgröße y zur Regelung des Gehalts an N0X als Regelgröße anpaßt. Als Regler (4) ist dabei die Kombination aus Regler, Stellgerät und Leitgerät zu verstehen. Das Signal des Beginns einer Feuerpause FP* als auch das Signal des Endes einer Feuerpause FP" wird jeweils einem Binärsignalgeber (8) zugeführt. Zeitverzögert gibt der Binärsignalgeber (8) die Signale FP/ oder FP/ an den Regler (4) weiter. Bei Erhalt des Signals FP/ wird die Regelung vom Regler (4) unterbrochen und die Menge an NH3 auf einen niedrigeren konstanten Festwert Fl über eine Steuerung eingestellt. Der von dem zweiten Meßumformer (6) erfaßte Gehalt an N0X im Reingas, NO/ , wird einem Speicherglied (7) zugeführt, der dort in einen höheren konstanten Festwert F2 als Menge an NH3 transformiert wird. Das Speicherglied (7) wird dabei in vorteilhafter Weise zur Bildung des Mittelwertes, gebildet aus dem über einen Zeitraum von 5 bis 30 min gemessenen Gehalten an NOx im Reingas, NO/, eingesetzt, aus dem dann der zugehörige Festwert F2 als Menge an NH3 berechnet und dem Regler (4) zugeführt wird. Sobald der Regler (4) das Signal FP/ erhalten hat, erfolgt eine Umschaltung des Festwertes Fl auf den Festwert F2 über eine Steuerung. Direkt anschließend wird danach die Regelung fortgesetzt. Vor der Entfernung von NOx können die Abgase in vorteilhafter Weise nach Verlassen der Glasschmelzöfen von SOx, HCl, HF und Staub befreit werden (nicht dargestellt) .
In Fig. 2 ist die allgemein bekannte Regelung des Gehalts an NOx in Abgasen, die beim Betrieb von Glasschmelzöfen mit mehreren Brennern, die im Wechsel betrieben werden, anfallen, mit einem einfachen Regelkreis dargestellt. Die bekannte Normierung und die träge Regelung infolge des relativ langen Weges, den die Abgase von der Aufgabestelle des NH3 bis zur Reingasmeßstelle in der Entstickungsanlage (5) zurücklegen müssen, wirken sich bei dieser bekannten Regelung nachteilig aus.
In Fig. 3 ist die Funktion der der Entstickungsanlage zuzuführenden Menge an NH3 VNH3 als Funktion der Zeit t beispielhaft dargestellt. 15 min vor dem Zeitpunkt, an dem das Signal FP* gegeben wird, also 15 min vor tFP*, werden die einzelnen gemessenen Gehalte an NOx im Reingas, NO/, im Speicherglied (7) gespeichert, der Mittelwert gebildet und anschließend daraus ein Festwert F2 als Menge an NH3 definiert. Nach der Zeitverzögerung Δt, zum Zeitpunkt tFP/, an welchem das Signal FP/ vom Binärsignalgeber (8) an den Regler (4) weitergegeben wird, wird die Regelung unterbrochen und der Graph der Funktion fällt schlagartig auf einen Festwert Fl ab und wird konstant gehalten. Wird das Signal des Endes einer Feuerpause FP" zum Zeitpunkt tFP' gegeben, so erfolgt ein erneutes Ansteigen des Graphs von dem Festwert Fl auf den Festwert F2 erst nach Ablauf der Zeitverzögerung Δt genau zu dem Zeitpunkt tFP/, an welchem das Signal FP/ vom Binärsignalgeber an den Regler (4) weitergegeben wird. Dies hat den Vorteil, daß es zu einer relativ raschen Umschaltung vom Festwert Fl zum Festwert F2 zum
Zeitpunkt tFP/ kommt und diese Umstellung mit keinerlei regelungstechnischem Verzug verbunden ist. Unmittelbar zur Zeit tFP/ wird der Festwert F2 erreicht und die Regelung kann, ausgehend von diesem Festwert F2, der sehr nahe an dem optimalen
Wert der zu diesem Zeitpunkt zuzuführenden Menge an NH3 liegt, in vorteilhafter Weise fortgesetzt werden. Bei der Zeitverzögerung
Δt handelt es sich entweder um die Zeit, die das Abgas benötigt, um von dem Glasschmelzofen zur Aufgabestelle des NH3 zu gelangen oder um die Zeit, die das Abgas benötigt, um von dem
Glasschmelzofen zu derjenigen Stelle zu gelangen, an welcher das
Abgas zum ersten Mal gemeinsam mit NH3 und einem Katalysator, beispielsweise Titandioxid, kontaktiert wird. Dies ist abhängig von den Temperaturen des Abgases. In Fig. 3 wurde die 15 minütige Zeitspanne nur beispielhaft angeführt. Sie kann einen
Zeitraum von 5 bis 40 min, in vorteilhafter Weise 12 bis 18 min umfassen.

Claims

Patentansprüche
1. Verfahren zur Regelung oder Steuerung des Gehaltes an N0X in Abgasen, die beim Betrieb von Glasschmelzöfen mit mehreren Brennern, die im Wechsel betrieben werden, anfallen, bei dem der Sollwert des Gehalts an NOx, N0xsoll, einem Multiplizierer (2) zugeführt wird, gleichzeitig der Gehalt an 02 im Reingas, 0,ist, kontinuierlich gemessen und der in einem ersten Meßumformer (3) erfaßte Gehalt an 02, 02ist', ebenfalls dem Multiplizierer (2) zugeführt wird und im Multiplizierer (2) eine Normierung des Sollwertes NOxsoll in einen normierten Sollwert NOxsoll n erfolgt, wobei für die Normierung gilt:
(21 -Ojist)
NO.soll π = NOτ soll
(21 - 8)
und bei dem der normierte Sollwert N0xsoll n mit dem von einem zweiten Meßumformer (6) erfaßten Gehalt an N0X im Reingas, NO/ , verglichen wird, die sich aus diesem Vergleich ergebene Regeldifferenz xd einem Regler (4) zugeführt wird, der die der Entstickungsanlage (5) zuzuführende Menge an NH3 als Stellgröße y zur Regelung des Gehalts an N0X als Regelgröße anpaßt und bei dem sowohl der Beginn einer Feuerpause FP* als auch das Ende einer Feuerpause FP" jeweils als Signal einem Binärsignalgeber (8) zugeführt werden, der die Signale zeitverzögert als zeitverzögerter Beginn einer Feuerpause FP/ oder als zeitverzögertes Ende einer Feuerpause FP/ dem Regler (4) zuführt, der die Regelung bei Erhalt des Signals FP/ unterbricht und die Menge an NH3 auf einen niedrigeren konstanten Festwert Fl über eine Steuerung einstellt, der von dem zweiten Meßumformer (6) erfaßte Gehalt an N0X im Reingas, NO/ , einem Speicherglied (7) zugeführt wird, der dort in einen höheren konstanten Festwert F2 als Menge an NH3 transformiert wird, der ebenfalls dem Regler (4) zugeführt wird, und bei dem, sobald der Regler (4) das Signal FP/ erhalten hat, der Festwert Fl auf den Festwert F2 über eine Steuerung eingestellt wird und direkt anschließend die Regelung fortgesetzt wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, bei dem der konstante Festwert Fl
6 bis 15 % der unmittelbar vor der Unterbrechung der Regelung eingebrachten Menge an NH3 beträgt.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder Anspruch 2, bei dem die Transformation im Speicherglied (7) durch die Bildung eines Mittelwertes, gebildet aus den über einen Zeitraum von 5 bis 40 min gemessenen Gehalten an NOx im Reingas, NOx', erfolgt.
4. Verfahren nach Anspruch 3, bei dem der Zeitraum 12 bis 18 min umfaßt .
5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, bei dem die Abgase vor der Entfernung von NOx nach Verlassen der Glasschmelzöfen von SOx, HCl, HF und Staub befreit werden.
6. Verfahren nach Anspruch 5, bei dem die Abgase zunächst von SOx, HCl und HF befreit werden und anschließend durch einen elektrostatischen Staubabscheider geleitet werden.
7. Verfahren nach Anspruch 5 oder 6, bei dem die Entfernung von SOx, HCl und HF in einer Wirbelschicht durch Zugabe von Ca(OH)2 erfolgt.
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