DE2657617A1 - Verfahren und vorrichtung zur eingaberegelung von stickstoffoxid-entfernungsmittel fuer ein stickstoffoxid-beseitigungsgeraet - Google Patents
Verfahren und vorrichtung zur eingaberegelung von stickstoffoxid-entfernungsmittel fuer ein stickstoffoxid-beseitigungsgeraetInfo
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Description
EISENFÜHR & SPEISER p/tentanwalte
DiK Ing GUNTHEH EISENFUHR
DiPL-Ing DIETEH K SPEISER
BREMIN 2 6 b / b i 7 Dh HfcH mat HOHSΓ ZINNUREUE
UNS. ZEICHEN K 98
Kurashiki Boseki Kabushiki Kaisha und
Anmelder / iNH Tokyo shibaura Electric Co., Ltd.
-Neuanmeldung
17. Dezember 1976
U IUM:
Kurashii ί Boseki Kabushiki Kaisha,
7-1, Homtnachi, Kurashiki-shi, Okayama-ken, Japan
und
Tokyo Shibaura Electric Co., Ltd.
72, Horikawa-cho, Saiwai-ku, Kawasaki-shi, Kanagawa-ken, Japan
Verfahren und Vorrichtung zur Eingaberegelung von Stickstoffoxid-Entfernungsmittel
für ein Stickstoffoxid-Beseitigungsgerät
Die Erfindung beschäftigt sich mit einem Verfahren zur
Regelung der Zugabemenge an Stickstoffoxid-Entfernungsmittel für ein Beseitigungsgerät für.Stickstoffoxide aus Abgasen.
Insbesondere beschäftigt sich die Erfindung mit einem Verfahren und einer Vorrichtung zur Steuerung der Eingabe für
ein Stickstoffoxid-Beseitigungsgerät, wobei die Eingabemenge
in Abhängigkeit von verschiedenen Faktoren geregelt wird, die in genauer Weise bewichtet sind, so daß im Ergebnis die
Beseitigung von Stickstoffoxid wirtschaftlicher und zuverlässiger gestaltet wird.
Bekanntlich ist die von Menschen verursachte Emission von Stickstoffoxid NO sowie Stickstoffoxiden, allgemein mit NO
bezeichnet in die Luft viel kleiner als die durch menschliche Einwirkung verursachte NO -Emission zu einer
hohen lokalen Konzentration von NO führen, die so
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.j. 2657b -17
hoch sein kann, daß Stickstoffoxide NO lokal zu nachteiligen
Wirkungen auf die menschliche Gesundheit führen und die Bildung eines photochemischen Smogs unterstützen kann.
Da derartige NO Konzentrationen üblicherweise in qewissen Gebieten erreicht werden, ist es erwünscht und in einigen
Gebieten gesetzliche Vorschrift, die konzentrierte örtliche Emi sion von Stickstoffoxiden herabzusetzen. Hauptsächliche
Quellen der durch den Menschen verursachten NO ,-Emission
sind Motorfahrzeuge sowie stationäre Verbrennungsquellen, wie etwa Heizanlagen von Kraftstationen, bei denen beispielsweise
Brennstoff verbrannt wird, wobei Stickstoffoxide durch Oxidation des aus dem Brennstoff während der Verbrennung
freigesetzten Stickstoffs erzeugt werden. Die Oxidation des Stickstoffs wird durch hohe Temperaturen gefördert und
die wesentlichen Parameter, die die NO Produktion in einer Feuerungsanlage oder einer ähnlichen stationären Quelle
bestimmen, sind die höchste Flammentemperatur, die überschuh;-»-
menge an Luft, die über die zur Verbrennung benötigte Menge, die· demzufo-lge zur Oxidation freigesetzten Stickstoffs zur
Verfügung steht, wobei die Stickstoffoxidbildung ferner durch die Reaktionsgeschwindigkeiten der beteiligten Reaktionen
und die Verbrennungsdauer gefördert wird, wenn die Gase höchste Flammtemperatur haben oder ihr nahekommen.
Ein weiterer wichtiger Faktor besteht natürlich in der Menge des in dem verwendeten Brennstoffs gebundenen Stickstoffs.
Da dieser jedoch normalerweise nicht willkürlich gewählt oder nicht durch solche Personen bestimmt werden kann, die
für den Betrieb einer Kraftanlage verantwortlich sind, kann dieser Faktor als Steuerparameter in einem NO -Beseitigungsverfahren
nicht herangezogen werden.
Es ist daher bekannt, die Produktion und Emission von NO durch Verändern der Verbrennungsbedingungen zu regeln, indem
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beispielsweise weniger Überschuss-Sauerstoff verwendet, wird,
indem eine zweistufige Verbrennungseinrichtung oder eine Abgas-Umwälzeinrichtung installiert wird, oder indem der
Brenner oder der Feuerwinkel verändert werden. Es ist jedoch bekannt, daß die NO -Emission in sehr weiten Grenzen
schwankt, und zwar als Folge selbst kleiner Veränderungen in den oben genannten Parametern. Daher ist bei einer praktischen
Feuerungsanlage die NO -Emission stets großen vorübergehenden Schwankungen der Verbrennungsbedinqunrjen
unterworfen, die zu einer solchen NO -Produktion führen, die über einen gewünschten oder vorgeschriebenen Wert
hinausgeht, selbst wenn die Anlage so modifiziert wird, daß die kritische maximale Reduktion der NO -Kniission erreich ι
wird. Daher hat sich die Praxis eingebürgert, die Beseitigung
von Stickstoff-Oxiden an einer Endstufe etwa einer Verbrennungsanlage
auszuführen, und zwar insbesondere die Stickstoffoxide aus dem Abgas vor dessen Freigabe in einen
Schornstein zu beseitigen. Wie es auch selbst in Neuanlagen erforderlich ist, bietet die Abgasreinigung besondere Vorteile
bei bestehenden Anlagen, da sie keine größere Modifikation einer Anlage erfordert, sondern lediglich eine Zusatzeinrichtung
erforderlich macht, d.h. eine Einrichtung, die in bestehende Anlagen leicht eingebaut werden kann, ohne
daß die bestehende Anlage verändert werden muß.
Bei bekannten Verfahren geschieht die Beseitigung von NO aus einem Abgas einer Feuerungsanlage oder eines anderen
Heizers gewöhnlich durch Zugabe eines Reduziermittels, das NO zu harmlosen Stoffen umsetzt. In dem sogenannten Trockenverfahren
wird beispielsweise während der Zuführung des Abgases zu einem Kamin das Abgas durch eine Reinigungseinheit
geführt, in welcher es mit Ammoniak NH3 in Kontakt gebracht
wird, das in die Reinigungseinheit injiziert wird und als R eduktionsmittel sich mit dem NO , in dieser Stufe
hauptsächlich NO, zur Bildung von (N2+H2O) verbindet. Es
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ist ferner bekannt, die Stickstoffoxide in Abgasen durch
Zugabe anderer Stoffe, beispielsweise Kohlenstoffmonoxid
CO oder eines Kohlenwasserstoffes, umzusetzen.
Welcher Stoff auch als Reduktionsmittel für NO , verwendet
wird, muß man natürlich für die Eingabe wissen, wie viel NO in dem Abgas vorhanden ist, um die Umsetzung des NO,,
mit möglichst gutem Wirkungsgrad ablaufen zu lassen. Tn dies
Hinsicht besitzt die Verwendung von Amnioniakgus gegenüber
anderen Stoffen bei der NO -Umsetzung den Vorteil, daß an
der Reaktion eine gleiche Anzahl von Molen von NO und NH-. beteiligt sind, während die Molzahl anderer Stoffe
mit der Anzahl von Molen von NO mulitipliziert werden muß.
Mit anderen Worten, jeder Fehler, der bei der Feststellung der NO -Menge gemacht wird, multipliziert sich, wenn die
erforderliche Menge der zuzugebenden anderen Substanzen berechnet wird. In allen Fällen jedoch, wenn die NO -Menge
JJC
nicht richtig bestimmt worden ist, wird entweder ungenügend oder zu viel NO -Reduktionsmittel zugegeben. Wenn zu wenig
JC
NO -Reduktionsmittel zugegeben wird, findet die Beseitigung des NO nicht in der richtigen Weise statt. Andererseits
ist es natürlich etwa aus wirtschaftlichen Erwägungen heraus
generell unerwünscht, zu viel NO -Reduktionsmittel hinzu-
Ji
zugeben. So bildeiMmoniakgas beispielsweise selbst einen
die Luft verunreinigenden Stoff, wenn es unverändert an Luft abgelassen wird.
Fig. 1 erläutert die Regelung der Zugabe für eine Beseitigung von Stickstoffoxiden aus Abgasen, wobei das Abgas aus
einer Feuerungsanlage oder dergleichen freigesetzt wird und längs eines Kaminrohres 2a, dann durch die Beseitigungseinheit 1 für Stickstoffoxid und danach schließlich durch
ein zu einem Schornstein oder dergleichen Abgabevorrichtung führenden Kaminrohr 2b strömt. In das durch die Beseitigungs
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einheit 1 strömende Abgas wird ein Reaktionsmittel oder
Reduktionsmittel für Stickstoffoxid, beispielsweise Ammoniakgas, eingeleitet, das der Beseitigungseinheit 1 in einer
Menge zugeführt wird, die durch die Größe der öffnung eines Steuerventils 6 bestimmt ist, welches in der Zuleitung 1a
für das Ammoniakgas sitzt. Die c.cöße der öffnung des Steuerventils
6 wird durch einen Regler 5 bestimmt, der von einer Verhältnis-Stellvorrichtung 4b gesteuert wird. Die Verhältnis-Stellvorrichtung
4b nimmt aus einem Miltiplizierer 4a einen die Multiplikationsergebnisse anzeigenden Eingang auf, der
die Werte aus einem Ausgang eines NO -Messers 3a und eines Strömungsmessers 3b aufnimmt, die jeweils die Konzentration
von Stickstoffoxid und die Strömungsgeschwindigkeit des Abgases in dem Kaminrohr 2a bestimmen, so daß die von dem
Multiplizierer 4a erhaltenen Ergebnisse die in dem Kaminrohr 2a vorhandene Gesamtmenge an Stickstoffoxid anzeigen. Bei
jeder Stufe berechnet die Verhältnis-Stellvorrichtung 4b die Menge an Ammoniakgas, die zur wirksamen Beseitigung
oder Umsetzung der speziellen, in dem Kaminrohr 2a vorhandenen Stickstoffoxidmenge erforderlich ist, und berechnet ferner
die Größe, wie weit das Steuerventil 6 geöffnet werden muß, um die Zugabemenge des Ammoniakgases zu bestimmen, wobei
wie dargestellt, der Ausgang der Verhältnisstell-Vorrichtung 4b dem Regler 5 zugeführt wird. Natürlich schwankt die zuzugebende
Ammoniakmenge mit der Schwankung der in dem Kaminrohr 2a vorhandenen Stickstoffoxidmenge. Bei einer derartigen
Anlage kann das Kaminrohr 2b mit einem weiteren NO -Meßgerät 7 zur Messung der Stickstoffoxid-Konzentration versehen werden,
das einen Eingang für ein Anzeigegerät 8 liefert und es zur überwachungszwecken zu bestimmen gestattet, ob das
Beseitigungsgerät für Stickstoffoxid wirksam arbeitet oder
nicht.
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Ein wesentliches Problem in einem derartigen Regelsystem besteht in seiner Zuverlässigkeit, da die Meßgeräte durch
starke Korrosionskräfte und Schmutz belastet sind, und nach ;gewisser Zeit beginnen ungenau zu arbeiten, selbst
dann, wenn die Meßgeräte versiegelte und vollkommen eingeschlossene Einheiten sind. Wichtiger noch ist der Umstand,
daß die Zugabe genauer Mengen an Stickstoff-Reduktionsmittel
direkt von der richtigen Funktionsweise der in diesem Teil der Feuerungsanlage verwendeten Meßgeräte abhängt, da der
berechnete Wert des Stickstoffoxides vollkommen von den Messungen bestimmt ist, der in einem und demselben Abschnitt
der Heizanlage ausgeführt werden, wobei keinerlei Schutz oder Sicherheitsmaßnahmen gegen ein fehlsames Betriebsverhalten
der Meßgeräte gegeben ist.
Es ist daher ein wesentliches Anliegen der Erfindung, ein Verfahren sowie eine Vorrichtung anzugeben, bei der die
zur Regelung eines Stickstoffoxid-Beseitigungsgeräts verwendeten Faktoren ausgeglichen und wahlweise in einer solchen
Weise verwendet werden, daß ein Fehlverhalten der Meßeinrichtung,
die zu Steuerzwecken in einem speziellen Teil einer Heizanlage verwendet werden, nicht zur Zugabe einer
unkorrekten Menge an Stickstoffoxid-Reduktionsmittel in das Abgas führen kann.
In einem anderen Verfahren zur Regelung der Stickstoffoxid-Emission
vermeidet Korrosionsprobleme für die Meßgeräte im wesentlichen, da Einrichtungen verwendet werden, die
die Brennstoffzufuhr für den oder die Brenner der Heizanlage regeln und gleichzeitig die Zugabemenge an Stickstoffoxid-Reduktionsmittel
regeln, die in das Abgas eingegeben wird, wobei die Zugabemenge dieses Reduktionsmittels
proportional der Brennstoffzufuhr-Menge ist, und wobei die
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zugehörige Regeleinrichtung eine geeignete Recheneinheit
zur Berechnung der erf order Ii s-lion Menge an Stickstofioxidreduktionsmittei
und des öf f nungsgr.tdos des Durchfluß-Steuerventils
aufweist, die die Zugabe des berechneten Wertes an Reduktionsmittel bewirkt. Dieses Verfahren hat
den Vorteil, daß das Regelsystem als Cm ζ es einfache!· ausgelegt
und leichter einzubauen ist. Das Verfahren hat jedorh
den Nachteil, daß die berechnete Menge an Stickstoffoxid
nicht approximiert wird, da eine schwankende Zeitverzögerung
zwischen der Erzeugung der Stickstoffoxide in der Nachbarschaft
eines Brenners und der Ankunft der Stickstoffoxide an der Stickstoffoxid-Beseitigungseinheit verstreicht, d.h.
es kann überhaupt nicht garantiert werden, daß die Stickstof foxjdkonzentration in einem speziellen Abschnitt des
Abgaskaminrohres zu einem speziellen Zeitpunkt die gleiche
ist wie in der Nachbarschaft der Brenner. Ein weiterer Grund
für die Ungenauigkeit der berechneten Stickstoffoxidmenge liegt darin, daß, obgleich die Stickstoffoxid-Produktion
tatsächlich von der zugegebenen Brennstoffmenge abhängt,
und theoretisch aufgrund dieses Faktors berechnet werden kann, die Stickstoffoxid-Produktion auch von anderer, oben
erwähnten Faktoren abhängt, die in einer praktisch betriebenen Heizanlage gewöhnlich in weiten Grenzen schwanken, so
daß nicht angenommen werden kann, daß die Stickstoffoxid-Produktion
nur einfach proportional zur Menge des zugeführten Brennstoffs ist.
Demzufolge hat die Erfindung auch das Ziel vor Augen, ein
Verfahren sowie eine Vorrichtung zur Regelung eines Stickstof foxid-Beseitigungsgerätes zu schaffen, bei welchem die
als benötigt berechnete Menge an Stickstoffoxid-Reduktionsmittel durch einen Korrekturfaktor konstant modifiziert wird,
der auf der Basis der erreichten Stickstoffoxid-Beseitigung
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berechnet wird, wodurch eine yenauere Steuerung und Regelung
des Stickstoffoxid-Beseitigungsgerätes erzielt werden kann.
Weiter soll das zu schaffende Verfahren sowie die zur seiner Ausführung dienende Vorrichtung auch andere, nicht aus
direkten Messungen des Stickstoffoxid-Gehalts gewonnene Werte verarbeiten, die jedoch eine genaue Approximation
der Konzentration des Stickstoffoxidgehalts im Abgas ermöglichen. Ferner soll das zu schaffende Regelgerät für
ein Stickstoffoxid-Beseitigungsgerät kompakt und leicht zu installieren sein.
Die genannten Zielvorstellungen sowie weitere Ergebnisse werden durch die Erfindung dadurch erreicht, daß die
Konzentration der Stickstoffoxide NO in einem ein NO Beseitigungsgerät noch nicht passierten Abgasstrom gleichzeitig
auf zwei Wegen bestimmt wird, wobei gemäß einem Weg eine direkte Messung und auf dem anderen Weg die NO Konzentration
unter Verwendung von wenigstens zwei Faktoren berechnet wird, die die Zugabemenge des Brennstoffs zur
Feuerungsanlage, die Konzentration des Sauerstoffs im Abgas, die Konzentration von Kohlenstoffdioxid im Abgas,
die Durchsatzrate der im Verbrennungsprozeß benutzten Luft oder die Menge des Abgases sein können, wobei diese Faktoren
durch empirisch bestimmte Konstanten bewichtet uni zu einer Formel vereinigt werden, die Werte ergibt, die den direkt
gemessenen Werten sehr nahe kommen. Die berechneten Werte und die direkt gemessenen Werte der NO -Konzentration werden
beide einer Recheneinheit zugeführt und werden darin zur Berechnung der erforderlichen,zuzugebenden Menge des NO Reduktionsmittels
verwendet. Solange wie das NO -Meßgerät richtig arbeitet, kann damit gerechnet werden, daß der
von ihm erhaltene Wert dem wahren Wert der NO -Konzentration
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näher kommt als die indirekt bestimmtenWerte; wenn jedoch
das NO -Meßgerät fehlerhaft zu arbeiten beginnt, was bei der hohen Belastung an der Meßstelle zu erwarten ist, dann
können die Werte aus dem Meßgerät vollständig bedeutungslos werden. Andererseits ist selbst ohne Ausführiing direkter
Messung oder Berechnung möglich, innerhalb weiter Grenzen zu wissen, wie viel NO in dem Abgas einer speziellen Heizanlage
vorhanden ist. Wenn daher die aus dem NO -Meßgerät
erhaltenen Werte innerhalb dieser Grenzen liegen, wird erfindunqsqemäß
angenommen, daß das Meßgerät korrekt arbeitet und sein Ausgang wird zur Berechnung der erforderlichen
Menge an NO -Reduktionsmittel herangezogen und der berechnet c
X.
Wert der NO -Konzentration wird nicht beachtet. Wenn jedoch der Ausgang des NO -Meßgeräts außerhalb dieser Grenzen liegt ,
dann wird der berechnete Wert der NO „-Konzentration zur Berechnung
der erforderlichen Menge an NO -Reduktionsmittel verwendet.
Da der ideale Wirkungsgrad der NO -Beseitigung durch ein
spezielles NO -Beseitigungsmittel bekannt ist, d.h. für eine gegebene Anfangskonzentration von NO und eine Zugabe
einer gegebenen Menge von NO -Beseitigungsmittel in ein Abgas, ist bekannt, wie groß die sich ergebende NO -Konzentration
sein sollte; um eine verbesserte Genauigkeit der NO -R egelung zu erreichen, wird erfindungsgemäß die
NO -Konzentration im Abgas unmittelbar hinter der Abgabe des sauberen Gases aus einer Denitrierungsvorrichtung mit
mit Ammoniak-Injektionseinheit und einem katalytischen
Reaktionsgerät gemessen. Wenn die gemessene Konzentration beispielsweise höher als die erreichte iiideale Konzentration
ist, dann weiß man, daß die berechnete Menge des NO -Beseitigungsmittels zu niedrig ist, und dieser berechnete Wert
wird daher um einen Faktor modifiziert, der auf der Grundlage
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des gemessenen Viertes an NO im Abgas inch der Entlassung
des sauberen Gases aus der Denitrierungsvorrichtung bestimmt wird.
Wenn es erforderlich ist, eine vereinfachte Vorrichtung zur Regelung des NO^-Beseitigungsgeräres zu installieren, wenn
beispielsweise eine Heizanlage relativ kleinere Probleme dex- NO -Emission besitzt, oder wenn eine Heizanlage neu
aufgebaut werden soll, und beispielsweise ei no vorübergehende:
NO -Steuerung erforderlich ist, bis der Neuaufbau der Anlage abgeschLossen ist, dann kann erfindungsgemäß der
oben erwähnte berechnete Wert der NO -Konzentration im aufstromseitigen Abgas auf der Basis lediglich eines Faktors
bestimmt werden, der die N0„-Emssion im idealen Zustand bestimmt, nämlich die Durchlaßrate des Brennstoffs.
Die Erfindung wird nachstehend zum besseren Verständnis an mehreren Ausführungsformen unter Bezugnahme auf die
beigefügten Zeichnungen beschrieben, in denen gleiche Teile mit gleichen Bezugszeichen versehen sind.
Im einzelnen zeigen:
Fig. 1 ein Blockdiagramm einer Stickstoffoxid-Beseitigungsvorrichtung,
die oben bereits erwähnt wurde;
Fig. 2 ein Blockdiagramm einer Regelungseinrichtung
für eine Stickstoffoxid-Beseitigungsvorrichtung
gemäß einer ersten Ausführungsform der Erfindung;
Fig. 3 eine der Fig. 2 ähnliche Blockdarstellung,
die eine Abwandlung der ersten Ausführungsform zeigt;
Fig. 4 eine graphische Darstellung für typische NO -Konzentrationen bei konstanter Sauerstoff
-und zunehmender Brennstoffzugabe in einem Verbrennungsprozeß;
Fig. 5 eine graphische Darstellung einer typischen Stickstoffoxid-Konzentration bei zunehmender
Sauerstoff- und konstanter Brennstoffzugabe in einem Verbrennungsprozeß;
und
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Fig. 6 ein Blockdiayramm einer Regeleinrichtung
für eine Stickstoffoxid-Beseitigungsvorrichtung gemäß einer zweiten Ausführungsform
der Erfindung.
Fig. 2 zeigt eine Regelschaltung gemäß einer Ausführungsform der Erfindung, in welcher die Menge, in der Brennstoff,
beispielsweise Schweroel oder Leichtoel aus einem Oeltank 10, einem oder mehreren Oelbrennern 11 in einer Feuerungsanlage
12 zugeführt wird, durch ein Durchflußniesser 13
vom Laufrad-oder ähnlichen Typ gemessen wird. Die Anzeige
des Durchflusßmessers 13 ist mit einer elektrischen Abnahme versehen, welche Signale, die für die Messungen des Durchflußmessers
13 repräsentativ sind, längs einer Leitung a einer Recheneinheit 14 zuführt. Die Recheneinheit 14 soll
logische und arithmetische Operationen der Addition, Subtraktion und Multiplikation in dem noch weiter unten zu
beschreibenden Rahmen ausführen und kann beispielsweise die Form eines Mikrorechners haben. Aus der Feuerungsanlage 12
wird Abgas einem Anfangsabschnitt eines Kaminrohrs 15a zugeführt, das in ein Stickstoff-Oxid-Entfernungsgerät 16
mündet. Nach dem Durchlauf durch das Stickstoffoxid-Entfernungsgerät
16 wird das Abgas durch eine Fortsetzung des Kaminrohres 15b durch andere nicht dargestellte Einrichtungen
zur Beseitigung weiterer Schadstoffe und schließlich einem Schornstein 15c zugeführt. Es erübrigt sich besonders daraufhinzuweisen,
daß das Abgas vor seinem Eintritt in die Stickstoffoxid-Beseitigungsvorrichtung
16 durch ein Filter oder dergleichen Abscheider für Feststoffe oder andere Schadstoffe
durchläuft.
Zur Abkürzung der Beschreibung wird nachstehend das den Anfangsabschnitt des Kaminrohres 15a auf der Aufstromseite
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if
des Stickstoffoxid-Abtrenngeräts 16 strömende Abgas als "Aufstromgas" und das in die Fortsetzung des Kaminrohres
15b auf der Abstromseite des Stickstoffoxid-Entfernungsgeräjts
16 strömende Abgas als "Abstromgas" bezeichnet.
Am Anfangsabschnitt des Kaminrohres 15a ist ein Sauerstoffmeßgerät
17 vorgesehen, das magnetisch oder in anderer Weise arbeitende Gasanalysierelemente enthält und einen
kontinuierlichen elektrischen Ausgang erzeugt, oder auch Ausgangsimpulse erzeugt, die den gemessenen Werten der
jeweiligen Gase entsprechen. Elektrische Ausgangssignale aus dem Sauerstoffmeßgerät 17 werden längs der Signalleitung
b der Recheneinheit 14 zugeführt. Das Sauerstoff-Meßgerät 17 kann mit einem Durchflußmesser für das Abgas verbunden
oddr diesem zugeordnet sein, oder ein derartiger Durchflußmesser kann auch separat vorgesehen sein, mit dem die
Sauerstoffkonzentration bestimmt werden kann.
Ein Entfernungsmittel, beispielsweise Ammoniakgas NH-,
wird in das Abgas eingeleitet, das durch das Stickstoffoxid-Beseitigungsgerät 16 strömt, und zwar aus einem Vorratsbehälter
oder einem Ammoniakerzeuger 18 (in einem unteren Teil der Zeichnung schematisch dargestellt) entlang einer
Zuführleitung 18a, in welcher ein Durchflußmesser 19 mit
elektrischem Abgriff und einDurchflußsteuerventil 20 vorgesehen sind. Die Größe der öffnung des Durchflußsteuerventils
20 und damit der Zugabemenge von Ammoniakgas zu dem Stickstoffoxid-Beseitigungsgerät 16 wird von einem Regler
21 in Abhängigkeit von einem Eingang-gesteuert, der aus der Recheneinheit 14 über die Signalleitung c zum Regler 21
zugeführt wird und die NO -Konzentration in dem Abgas anzeigt. Ferner nimmt der Regler 21 einen Eingang aus dem Durchflußmesser.
19 auf, der die gerade zugeführte Menge des Ammoniakgases anzeigt. Der Regler 21 arbeitet über einen elektro-
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pneumatischen Betätiger 20a oder eine ähnliche Einrichtung auf das Durchflußsteuerventil 20b zu dessen öffnen oder
Schließen.
Auf der Fortsetzung des Kaminrohrs 15b wird ein Abstromgas-Meßgerät
22 vorgesehen, welches ein chemisches Luminiscenzgerät oder eine andere Art Gas analysierende Elemente mit
einem elektrischen Abgriff sein kann, und welches einen kontinuierlichen Ausgctng oder Ausgangsimpulse erzeugt, die
den gemessenen Werten der jeweiligen Gase entsprechen. Der Ausgang aus dem Abstromgas-Meßgerät wird längs der Signa 1-leitung
d einem Anzeigegerät 23 zugeführt, mit dem die Arbeitsweise der gesamten Einrichtung angezeigt und überwacht
werden kann, sowie über die .Signal leitung el, einem
Umsetzer bzw. einem Subtrahierer und Umsetzer 24 zugeführt. Der Umsetzer 24, dessen Funktion noch weiter unten beschrieben
wird, empfängt außerdem einen Eingang über die Signalleitung e aus der Recheneinheit 14 und gibt seinen Ausgang
auf einen Begrenzer 25. Wenn der Ausgang aus dem Umsetzer 24 innerhalb eines eingestellten Bereiches liegt, überträgt
der Begrenzer 25 den Ausgang unverändert über Leitung f zur Recheneinheit 14. Wenn der Ausgang des Umsetzers 24
außerhalb des eingestellten Bereichs liegt, wird es modifiziert und zur Recheneinheit 14 übertragen.
Die Recheneinheit 14 enthält eine erste Rechenschaltung 26, die Eingangssignale aus dem Durchflußmesser 13 bezieht, die
die Brennstoffzugabemenge über die Signalleitung a anzeigt, und Signale aus dem Sauerstoffmeßgerät 17 erhält, die die
Sauerstoffkonzentration in dem Aufstromgas über Leitung b
anzeigen.
Die erste Rechenschaltung 26 berechnet die Konzentration des Stickstoffoxids im Aufstromgas als Funktion der Brenn-
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stoffzufuhr Q und des im Aufstromgas vorhandenen Sauerstoffs O2- Die Gründe für Auswahl dieser Faktoren liegen
darin, daß die Menge des im Aufstromgas vorhandenen Stickstoffoxids NO im wesentlichen die gleiche ist wie die, die
Ji
im Verbrennungsprozeß erzeugt würde, daß bei Annahme genügende
Luftzufuhr die Zugabemenge an Brennstoff ein wichtiger Faktor ist, der die Verbrennung beherrscht und daß die Menge
des in dem Abgas vorhandenen Sauerstoff die Menge an Überschußluft anzeigt, die für den Verbrennungsprozeß zur Verfügung
steht, beispielsweise 5% Luftüberschuß führen zu ungefähr
19. Sauerstoff im Abgas.
Der allgemeine Zusammenhang zwischen der NO -Konzentration, bezeichnet mit NO auf der Ordinate und der Brennstoffzufuhr
Q abgetragen auf der Abszisse, unter der Voraussetzung einer konstanten Luftzufuhr (vol.), d.h. einer konstanten Sauerstoffkonzentration,
ist graphisch in Fig. 4 wiedergegeben. Aus dieser Darstellung erkennt man, daß nach einer solchen
Brennstoffzufuhr, die hinreichend viel Wärme erzeugt, das
NO produziert wird, ein mehr oder weniger linearer Anstieg
der NO -Konzentration mit zunehmender Brennstoffzufuhr verbunden
ist.
Die Kurve für die NO -Konzentration bei konstant gehaltener
Brennstoffzufuhr bei veränderlicher Luftzufuhr, die als N0?
auf der Abszisse abgetragen ist, hat bei gleichmäßig zunehmender Luftzufuhr eine andere Form, wie Fig. 5 zeigt.
Die NO -Konzentration beginnt, wenn im Überschuß zugeführte Luftmenge über die für den Verbrennungsprozeß benötigte
Luftmenge hinaus vorhanden ist, nimmt dann zu und strebt dann zu einem gewissen Maximalwert, wonach die Konzentration
des produzierten NO selbst dann abfällt, wenn die Luftzufuhr-weiter
gesteigert wird, da ein Teil der durch den Verbrennungsprozeß erzeugten Wärme zur Aufheizung der über-
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schußluft benötigt wird, wodurch die Spitzen- oder Flammtemperaturen
reduziert werden.
Der in einer praktischen Feuerungsanlage interessante Teil der Kurve aus Fig. 5 ist offensichtlich der ansteigende
Kurvena..t. Natürlich schwankt die genaue Form der Kurve, je
nach der Qualität und der Art des verwendeten Brennstoffs, was im übrigen auch für die Kurve aus Fig. 4 gilt.
Bei der erfindungsgemäßen Verwendung der Faktoren der Brennstoff
zufuhrrate und der Menge an Überschußluft-Konzentration
zur Bildung von Stickstoffoxid im Abgas kann sehr genau angenähert
werden durch die folgende Beziehung:
(NO cal) β a0 + aLQ + a2Q - K
(O2) - K1
(D
wobei Q die Brennstoffdurchsatzrate,(O2) die Sauerstoffkonzentration
im Aufstromgas, Q (O9) jeweils durch den
Durchsatzmesser 13 und das Meßgerät 17 in der in Fig. 2 dargestellten Art gemessen werden. Für jede Brennstoffart sind
K1 und K» in der genannten Beziehung jeweils die Sauerstoffkonzentration,
die dem Maximalwert der NO -Konzentration entspricht und die mittlere Steigung des NO -Konzentrations-Anstiegs,
wenn die Brennstoffzufuhr für einen Verbrennungsprozeß
konstant ist und die Luftzufuhr stetig zunimmt (Fig.5); a~, a.. und a2 sind empirisch bestimmte Konstanten, die vom
Brennstoff und Verbrennungsprozeß abhängen.
Die vorstehend genannte Beziehung wurde zu Beginn auf der Grundlage von Ergebnissen einer Reihe von Experimenten
aufgestellt, die an einer mit schwerem OeI beschichteten Feuerungsanlage ausgeführt wurden. Für diese war die maximale
Emission an Abgas 30 000 Nm /h und die Konzentration der Stickstoffoxide lag im Bereich von 200 bis 400 ppm. Bei
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sehr genau überwachten Betriebsbedingungen, bei denen
das Durchflußmeßgerät 13 und das Sauerstoffmeßgerät 17
zur Bestimmung des berechneten Wertes (NO bee) der
Stickstoffoxid-Konzentration im Aufstromgas verwendet
wurden, ergab sich, daß über den gesamten Arbeitsbereich der Feuerungsanlage, wenn der direkt gemessene Wert
(NO gern) in dem Auistromgas als richtiger Wert genommen wurde, der relative Fehler des berechneten Wertes (No bee)
innerhalb von +_ 0,06 blieb.
Noch einmal in Bezug auf Fig. 2 ist festzuhalten, daß der den berechneten Wert (NO her.) der Stickstoffoxidkonzentration
von der ersten Rechenschaltung 26 einer zweiten Rechenschaltung 27 zugeführt wird, die zur Berechnung
der Ammoniakgasmenge dient, die in das durch das Stickstoffoxid-Entfernungsgerät
16 strömende Abgas eingeführt werdne muß, wobei diese Berechnung auf der Basis der berechneten
Stickstoffoxid-Konzentration ausgeführt wird nach Aufnahme der Eingänge aus dem Durchflußmesser 13 und dem Sauerstoff-Meßgerät
17 über die Signalleitungen a und b.
Der Ausgang aus der zweiten Rechenschaltung 27 wird über die oben erwähnte externe Signalleitung e dem Umsetzer 24
sowie einem Multiplizierer 28 zugeführt, der innerhalb oder außerhalb der Recheneinheit 14 vorgesehen sein kann
und das von der zweiten Rechenschaltung 27 empfangene Ergebnis mit einem Korrekturfaktor multipliziert, der eine genauere
Bestimmung des erforderlichen Betrages an Ammoniakgas zur Zuführung zu dem Abgas multipliziert. Dieser Korrekturfaktor
wird vom Umsetzer 24 angeliefert, der den Eingang des Abstromgas-Meßgeräts 22 von dem Eingang aus der zweiten Rechenschaltung
27 subtrahiert und in vergleichbare Werte umsetzt und einen Korrekturfaktor dem Begrenzer 25 zuführt, welcher
von dem Ergebnis dieser Subtraktion abhängt. Der dem Umsetzer
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24 aus der zweiten Rechenschaltung 21 zugeführte Eingang
ist derjenige Wert (NO her.)/ der· in dei~ Berechnung für
die erforderliche Ammoniakgasmenge verwendet wird, und der Wert aus dem Abstromgas-Meßgerät 22 wird von diesem Eingang
suLirahiert. Da in diesem Fall also jedoch die Eingänge
für den Umsetzer 24 die Stickstoffoxid-Konzentrationen des Auf;;troinqases und des Abstromgases repräsentieren, wäre
eine einfache Differenz zwischen den Eingängen als Korrckturfaktor
ungeeignet. Der Umsetzer 24 setzt, daher die Differenz,
in einen geeigneten Faktor um, durch Multiplikation oder
Teiluncf durch eine Konstante beispielsweise, und bietet den
berechneten Korrekturfaktor dem Begrenzer 25 an, welcher den
Korrektv!s faktor über die Signalleitung fdem Multiplizierer 2Ö
zuführt unter der Bedingung, daß der Korrekturfaktor innerhalb eines gewissen Wertebereichs bleibt, wie oben bereits erwähnt
wurde. Der Begrenzer 25 ist vorgesehen, weil es für das AbstTomgas-Meßgerät 22 ebenfalls im Bereich des Möglichen
liegt, fehlerhaft zu werden, so daß der Begrenzer 25 verhindert, daß ein Korrektur faktor auf vollständig falschen Ausgangswerten,
erzeugt von dem Meßgerät 22, dem Multiplizierei 28 zugeführt wird. Im wesentlichen die gleiche Funktion wird
natürlich erreicht, wenn der Begrenzer iinstelle zwischen
Umsetzer 24 und Recheneinheit 14 vorgesehen zu sein, um verschiedene
Werte durchlaufen zu lassen, zwischen dem Umsetze* 24 und dem Abstromgas-Meßgerät 22 eingeschaltet wäre.
Nimmt man an, daß ein Korrekturfaktor den Begrenzer 25 passiert hat, dann multipliziert der Multiplizierer 28 den Ausgang de ν
zweiten Rechenschaltung 27 mit dem Korrekturfaktor, so daß sich ein neuer Wert des zuzxiführenden Ammoniakgases ergibt,
der am der Grundlage der tatsächlich erreichten NO -Ab-
2i.
trennung revidiert ist. Das Ergebnis dieser Multiplikation
durch den Multiplizierer 28 wird über Signalleitung c dem Regler 21 zugeführt, der die Menge des in das Stickstoffoxid-Entfernungsgerät
16 einzugebenden Ammoniakgases steuert.
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Der Regler 21 vergleicht diesen Eingang mit. dem Eingang
aus dem Ammoniak-Durchflußmesser 19 und macht nötigenfalls
die geeigneten Einstellungen am öffnungsyrad des Steuerventils
20, wie bereits oben erwähnt wurde.
Das erfindungsgemäße Verfahren und die zu seiner Ausführung
dienende Einrichtung stellt also eine feinfühlige Steuerung der Beseitigungsmittelzugabe in das Abgas zur Beseitigung
von Stickstoffoxiden dar und mindert erheblich die Gefahr der Ziigabe überschüssiger Mengen von Entfernungsmittel,
beispielsweise Oxidationsmittel, in das Abgas, was aufgrund
einer ungenauen Messung oder eines fehlerhaft arbeitenden Meßgeräts geschehen könnte, da die Zugaberate für das Entfernungsmittel
auf der Basis von zwei unabhängigen Werfen bestimmt wahr ist, die die Stickstof foxid-Konzentrcit ion
angeben, wobei einer der Werte durch die Recheneinlie.it 14
berechnet und einer durch direkte Messung mittels des Abstromgas-Meßgeräts 22 erhalten wird. Darüber hinaus wird
der berechnete Wert mittels einer sorgfältig ermittelten Beziehung statt mit einer einfachen Multiplikation der
gemessenen Werte ermittelt.
Weiter wird eine sehr genaue und feine Einstellung der Zugaberegelung, die die Menge des zugehörigen. Ammoniakgases
bestimmt, durch den Ausgang des Abstromgasmeßgeräts 22 ermöglicht, so daß es auf diese Weise möglich wird, die
Zugabemenge des Entfernungsmittels sehr nahe an der optimalen Zugabemenge zu hai ten.
Zur Zuverlässigkeit des Systems ist zu bemerken, daß gemäß dem erfindungsgemäßen Verfahren verschiedene Faktoren, die
die Zugaberate des Entfernungsmittels bestimmen, einander wechselseitig ausgleichen und korrigieren und als unabhängige
Werte' aus verschiedenen Teilen des für die Produktion von
Stickstoffoxiden verantwortlichen Verfahrensablaufs gewonnen
werden. Das Sauerstoff-Meßgerät 17 ist natürlich mehr oder
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-JJ-
weniger den gleich rauhen Bedingungen in Bezug auf Korrosion, Hitze etc. ausgesetzt wie das Abstromgas-Meßqerät
Mit anderen Worten, das Meßgerät 17 unterliegt, ebenfalls
zerstörerischen Kräften, die zu ungenauer Messung führen können. Praktisch jedoch ist die Regeleinrichtung als Ganzes
kompakt und wirtschaftlich zu halten und keine weiteren
Steuerelemente vorzusehen, da Sauerstoff-Analysierer mit
widerstandsfähiger und robuster Konstruktion verfügbar sind,
und wesentlich besser imstande sind, schwer belastenden Umgebungsbedingungen standzuhalten als Nu -Analysierer,
und da weiter selbst bei Annahme einer gewissen Beschädigung des Sauerstoff-Meßgeräts 17 und einer Anzeige eines geringfügig
unrichtigen Wertes, der gemessene Sauerstoffwert in der zur Berechnung der Stickstoffoxid-Konzentration verwendeten
Relation nur ein gewisses Gewicht besitzt, und ein negativer Wert in der Relation im Effekt ein kompensierender
Faktor statt ein hauptsächlich bestimmender Paktor i st.
Es erübrigt sich zu sagen, daß die gleichen Vorteile erhalten werden, wenn ein £inderes NO -Reseitigungsmittel als Ammoniakgas
bei der Berechnung des NO -Konzentration im Aufstromgas verwendet wird, daß diese Vorteile nicht auf die Abgas-Durchsatzrate
und die Konzentration des Sauerstoffs im Abgas beschränkt sind; vielmehr ist es möglich, Faktoren
zu verwenden, wie etwa die Durchsatzrate der für den Verbrennungsprozeß zugeführten Luft (Fig. 4) oder die Konzentration
des Kohlensäuregases beispielsweise, oder anderer Faktoren zu verwenden, von denen bekannt ist, daß sie sich
proportional zu NO -Pi-oduktion verändern oder diese beeinflüssen.
Der in Fig. 2 dargestellte Umsetzer kann in einen Verhältnis-Umsetzer
29 abgewandelt werden, der einer Begrenzer-Einheit 30 gemäß Fig. 3 zugeordnet ist. In dieser Ausführungsform ent-
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fällt die Subtrahier-und Umsetzereinheit sowie ihre
Signalleitung e und der Begrenzer 25 ist zwischen dem Abstromgas-Meßgerät 22 und dem Verhältnis-Umsetzer 29
eingeschaltet, dessen Ausgang dem Multiplizierer 28 zugeführt wird. Die Begrenzer-Einheit 30 ist vorgesehen,
da es auch für das Abstromgas-Meßgerät 22 zur Bestimmung des Stickstoff-Oxidgehaltes im Abstromgas grundsätzlich
möglich ist, allmählich fehlerhaft zu arbeiten, und damit verhindert wird, daß ein auf vollständig falschen Ausgangswerten
des Meßgeräts 22 basierender Korrekturfaktor dem Verhältnisumsetzer 29 zugeführt wird, dessen Ausgang den
Ausgang der zweiten Rechenschaltung in Relation zu den g.-messenen Werten des Abstromgas-Meßgerätes 22 verbessern
soll, beispielsweise mittels eines zulässigen Wertes an NO -Konzentration in dem Abgas, das die E'ortsetzung des
Kaminrohres 15b auf der Abstromseite der Stickstoffoxid-Beseitigungseinrichtung
16 durchströmt. Die Recheneineheit 14 nimmt Eingänge aus dem Sauerstoffnießgerät 17 und einem
Brennstoff-Durchflußmesser 13 auf, berechnet die Menge des
Ammoniakgases oder eines anderen NO -Beseitigungsmittels, das in das Abgas eingeführt werden soll, auf der Basis
der Eingänge, die die Brennstoff-Durchsatzrate und die
Sauerstoff-Konzentration im Aufstromgas anzeigen, und gibt
einen entsprechenden Regeleingang auf den Durchsatzregler 21. In Einklang mit den der Erfindung zugrundeliegenden Zielen
um also einaiSteuereingang zu schaffen, der aus ausbalanzierLon
Faktoren bezüglich der NO -Produktion und -Konzentration im Abgas basiert und der daher zuverlässiger ist, macht die
Zugabe-Regeleinrichtung auch in geeigneter Weise von einer Rückkopplung vom Abstromgas-Meßgerät 22 Verwendung, dessen
Ausgang, wenn er innerhalb eines gewissen Bereiches bleibt, durch eine Begrenzereinheit 30, die für den Ausfall oder
ein Fehlverhalten des Meßgeräts 22 vorgesehen ist, geführt
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wird, wobei der Ausgang dann in den Verhältnisumsetzer 29 gelangt, der einen Korrekturfaktor in der Relation zu dem
Abstromgas-Meßgerät 22 -Ausgang erzeugt und den Korrekturfaktor an die Recheneinheit 14 weitergibt, die den Basisrechenwert des erforderlichen Ammoniakgases mit dem Kürrekturfaktor
multipliziert und den Steuereingang entsprechend dem
Ergebnis dieser Multiplikation dem Regler 21 zuführt. Diese Ausführunqsform der Erfindung hat den Vorteil, daß sie mit
weniger Aufwand auskommt und daß die verwendete Recheneinheit einfacher gehalten sein kann.
Im Hinblick auf die Nähe des berechneten Wertes zu dem direkt gemessenen Wert der NO ,-Konzentration in dem Aufstromgas
ist es vorteilhaft, ein Meßgerät 31 zur Messung des NO -Gehaltes im Aufstromgas an dem Anfangsabschnitt
des Kaminrohres 15a vorzusehen, welche das Abstromgas-Meßgerät 22 ersetzt, gemäß einer weiteren in Fig. 6 dargestellten
Ausführungsform der Erfindung. In dieser Ausführungsform ist der Anfangsabschnitt des Kaminrohres 15a mit dem Sauerstoff-Meßgerät
17 und dem Aufstromgas-Meßgerät 31 verbunden,
wobei beide Meßgeräte 17 und 31 magnetisch oder mit chemischer Lumirdscenz arbeitende Gasanalysiergeräte mit elektrischem
Abgriff enthalten, die einen kontinuierlichen Ausgang oder Ausgangsimpulse erzeugen, die die Werte der entsprechenden
Gase repräsentieren, und der Recheneinheit 14' zuführen. Die Recheneinheit 14' nimmt ferner einen Eingang aus dem
Brennstoff-Durchflußmesser 13 auf und berechnet die Menge
an Ammoniakgas unter anderem NO -Beseitigungsmittel, das zur Zugabe in das Abgas benötigt wird, auf der Grundlage
der Eingänge, die die Brennstoff-Durchflußrate und den Sauerstoffgehalt
und die Stickstoffoxidkonzentration des Aufstromgases
anzeigen, und erzeugt ein entsprechendes Steuersignal für den Durchsatzregler 21. Die Recheneinheit 14' enthält
die erste Rechenschaltung 26, die Ausgangssignale aus dem
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Durchflußmesser 13, die den Brennstoff-Durchsatz anzeigen,
über die Signallleitung a und über die Signalleitung b aus dem Sauerstoff-Meßgerät aufnimmt, welche die in dem
Aufs^romgas vorhandene Menge an Sauerstoff anzeigen. Die
erste P.echenschaltung berechnet die in dem Auf stromgas vor. handene Konzentration an Stickstoffoxid (NO ber) als Funktion
der Brennstoffzufuhr Q und des j η dem Aufstromgas vorhandenen
Sauerstoffs, während der direkt gemessene Wert der Stickstoffoxid-Konzentration (NO gem.) in dem Aufstrom-
.X
uas von d«-n Auf stromgas-Meßgerät 31 erhalten wird. Der den
J'erechnetnn Wert (NO ber.) der Stickstoffoxid-Konzentrut ion
Ji.
repräsentierte Ausgang wird von der ersten Rechenschaltuny
oiner Differenzbildungsschaltung 32 zugeführt, die ferner
Eingangssignal aufnimmt, die die direkt gemessenen WerLe
('■-10 gem.) der Stickstoffoxid-Konzentration anzeigen, die
aus dem Meßgerät 31 über die Signalleitung g herangeführt werden, nie Differenz-Bildungsschaltung 32 subtrahiert den
(NO gem.)-Wert von dem (NO ber.)-Wert und erzeugt einen
Λ. Λ.
Ausgang, der den absoluten Betrag der Differenz dieser Werte anzeigt, und gibt den Ausgang als einen positivwertigen
Eingang auf einen Komparator 33. Die Differenz-Bildungsschaltung 32 kann von einem Subtrahierer gebildet werden, der
zur Bildung eines absoluten Wertes von I (NO ber.) - (NO gem.) j die Subtraktion ausführen kann.
Der Komparator 33 bestimmt, ob der von der Differenzbildungsschaltung
32 empfangene Eingang innerhalb eines extern eingestellten Bereiches liegt, der durch eine Referenzschaltung
34 in Bezug auf die oberen und unteren Grenzwerte der Stickstoffoxid-Konzentration
bestimmt wird, welche aus Versuchen mit dem Aufstromgas bekannt sind und die in geeigneter Weise
von der Referenzschaltung in den Komparator eingegeben werden.
Der Ausgang aus dem Komparator 33 zeigt an, ob die Differenz
zwischen (NO ber.) und (NO gem.) innerhalb des extern ein-
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gestellten Bereiches liegt und wird einem Wähler 35 als Eingang zugeführt, der den Sternereingang für eine zweite
Rechenschaltung 27' liefert, welche die Menge der zur Einführung des durch das Stickstoffoxid-Beseitigungsgerät
16 strömenden Abgas benötigten Ammoniaks berechnet, wobei die Berechnung auf der Grundlage entweder der berechneten
Konzentration des Stickstoffoxids (NO ber.) oder auf der
X.
Grundlage der durch direkte Messung bestimmten Stickstoffoxidkonzemtration
(NO ber.) ausgeführt wird.
Unter no.:i;,.ilen Bedingungen bei korrektem Funktionieren ist
das Aufstromgas-Meßgerät 31 gemäß Fig. 6 auf jl· 3% genau
und von seinem Ausgang kann angenommen werden, daß er eine
genauere Anzeige der NO -Konzentration liefert als die oben erwähnte Relation zu einer berechneten NO ,-Konzentration
in der ersten Rechenschaltung 26 der Recheneinheit 14' beizutragen
gestatten dürfte. Da jedoch, wie erwähnt, die äußeren Belastungen außerordentlich schwer sind, ist es möglich,
daß das Aufstrommeßgerät 3 1 fehlerhaft wird und vollständig
falsche Werte an NO -Konzentration anzeigt, in welchem Fall die Stickstoffoxid-Konzentration im Aufstromgas genauer
durch den berechneten Wert (NO ber.) dargestellt wird.
X.
Wenn das Aufstromgas-Meßgerät 31 richtig arbeitet, wird
die Differenz zwischen der von ihm angezeigten NO -Konzentration und dem berechneten Wert der Stickstoffoxid-Konzentration
in dem extern festgelegten Bereich in dem Komparator 33 liegen, und der Wähler 35 erzeugt einen Ausgang, der die zweite
Rechenschaltung 27' zur Berechnung der erforderlichen Menge an Ammoniakgas auf der Basis des Ausgangs des Meßgeräts
veranlaßt. Wenn jedoch das Aufstromgas-Meßgerät 31 fehlerhaft wird, wird die Differenz zwischen (NO ber.) und (NO gem.) außerha^b
dieses eingestellten Bereichs liegen, und der Wähler wird dann einen Ausgang liefern, der die zweite Rechenschaltuhg
27' zur Berechnung der erforderlichen Menge an Ammoniak-
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-3A-
gas auf der Basis der berechneten Stickstoffoxid-Konzentration
veranlassen.
Es gibt natürlich verschiedene mögliche Schaltungskonfigurationen,
die als Eingangsschaltung für die zweite Rechenschaltung 27' geeignet sind. Beispielsweise kann die zweite
Rechenschaltung 27' einen separaten Eingang aus dem Durchflußmesser
13, dem Sauerstoff-Meßgerät 17 und dem Aufstromgas-Meßgerät
31 erhalten, und der Ausgang aus dem Wähler 3 5 kann einfach ein Steuersignal sein, das die Schaltung 27'
veranlaßt, den Eingang aus dem NO -Meßgerät 31 oder den Eingang aus dem Durchflußmesser 13 und dem Sauerstoffmeßgerät
zu wählen. Anstatt daß diese verschiedenen Eingänge separat der zweiten Rochenschaltung 27" zugeführt werden können,
können diese auch wahlweise durch den Wähler 35 zur Schaltung 27' geleitet werden. Das Ergebnis der zweiten Rechenschaltunq
27' wird über Signalleitung c dem Regler 21 zugeführt, damit.
die Menge des in die Stickstoffoxid-Entfernungsgeräts 16 eingeführten Ammoniakgases angezeigt werden kann. Der Regler
21 vergleicht diesen Eingang mit einem Eingang aus dem Ammoniak-Durchflußmesser 19 und macht,falls notwendig, die
notwendigen Einstellungen, damit die öffnung des Durchsatz-Steuerventils
20 etwa vermöge eines elektropneumatischen Betätigers 20a oder ähnliche Einrichtungen wie oben im Zusammenhang
mit der Ausführungsform gemäß Fig. 2 erwähnt entsprechend
eingestellt werden kann. Das Fahren und die zu seiner Ausführung geeignete Einrichtung gemäß dieser Ausführungsform
der Erfindung kann in gleicher Weise wirken wie jene erste Ausführungsform der Erfindung. Beim Betrieb
einer Anlage mit einer Regeleinrichtung gemäß Fig. 6 nach der zweiten Ausführungsform der Erfindung hat sich ergeben,
daß der von der Recheneinheit 14" an den Regler 21 gelieferte Eingang auf dem direkt gemessenen Wert der Stickstoffoxid-Konzentration
(NO gem.) basiert, etwa 90% der Betriebszeit und nur während etwa 10% der Betriebszeit auf dem gemessenen
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.yi. 2857617
Wert der Stickstoffoxid-Konzentration (NO ber.) beruht.
Es erübrigt sich jedoch zu sagen, daß die dargestellten Einrichtungen mit weiteren Merkmalen und Zusatzgeräten
versehen werden können, ohne daß dadurch von der Erfindung abgewichen wird. Beispielsweise können extern eingestellte
Diskriminatoren auf die Signalleitung b und g vorgesehen sein, die jeweils von dem Sauerstoff-Meßgerät 17 und dem
Aufstromgas-Meßgerät 31 zur Recheneinheit 14' führen, um
zu verhindern, daß die außerhalb gewisser Bereiche liegenden gemessenen Werte der Recheneinheit 14' zugeführt werden.
Jeder derartige Diskriminator kann natürlich weiter einen Ausgang erzeugen, der anzeigt, ob der gemessene Wert außerhalb
eines eingestellten Bereiches liegt und dieser Ausgang von beiden Diskriminatoren kann einem UND-Gatter oder
einem ODER-Gatter zugeleitet werden, welche beispielsweise unter geeigneten Umständen Alarm auslösen.
Weiter liegt es im Rahmen der Erfindung, daß es als Übergangsmaßnahme
möglich ist, die Zugabe von Ammoniak oder anderem Stickstoffoxid-Entfernungsstoffe in Abhängigkeit
nur des Eingangs aus dem Durchflußmesser 13 und dem Aufstromgas-Meßgerät
abhängig zu steuern, oder nur von dem Durchflußmeßgerät 13 und dem Abstromgas-Meßgerät,obgleich
bei beiden diesen Verfahren die erreichbareSteuerung weniger genau ist als bei im Zusammenhang mit den in den Figuren 2-6
erläuterten Verfahren und Einrichtungen, da weniger ausgleichende Steuerfaktoren vorhanden sind, und nach einer gewissen
Zeitspanne der Steuerung diese zunehmend weniger zuverlässig zu werden droht.
Insgesamt wurde ein Verfahren und eine Einrichtung zur Regelung des Eingangs für ein Stickstoffoxid-Beseitigungsgerät
für Abgase beschrieben, bei dem Stickstoffoxide aus dem Abgas durch Zugabe von Stickstoffoxid-Beseitigungsstoffen
beseitigt werden, wobei die Stickstoffoxid-Konzentration im
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-26:
Abgas wahlweise in Eezug auf verschiedene Faktoren bestimmt
werden kann, die einen Verbrennungsprozeß beeinflussen, wobei
ein erster Wert die Menge des Stickstof foxid-Rcsei t i<jiin<|-: stofLes
anzeigt, der zugegeben werden muß, und auf der Basis
der ermittelten Stickstoffoxid-Konzentration berechnet wird.
Dieser erste Wert wird entsprechend der tatsächlich erreicht >·π
Wirksamkeit der Stickstoffoxid-Beseitigung modifiziert, und die zugegebene Menge an Stickstoffoxid-Beseitigungsstoft
wird entsprechend dem erhaltenen modifizierten.WerL eingestellt,
wodurch genauere und zuverlässigere Eingäbet;teuerung
erreicht wird.
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Claims (17)
1. Verfahren zur Regelung der Zugabe von Stickstoffoxid-Entfernui.
·:.mittel zu einem Gei'ät für die Entfernung von
Stickstoi 'i-eiden aus Abgas, aus durch ein Kaminrohr einer
Feuerungsanlage strömt, wobei das Stickstoffoxid-Besei-I
igungsmi' tel in das Abgas eingeführt wird und wobei
die Konzentration der Stickstoffoxide aus dem gemessenen
Werten von einem oder mehreren Faktoren, zu denen die Brennstoff durchsatzrate, die Sauerstoffkonzentration im Abgas,
wie Kohlensäuregas-Konzentr£ition im Abgas die Luftdurchsatzrate
der Luft für den Verbrennungsprozeß und die Menge des Abgasos gehören, berechnet wird, wobei der berechnete
Wert mit einem Wert für eine Stickstoffoxid-Konzentration
modifiziert wird, der durch direkte Messung an dem die Kaminleitung durchströmenden Abgas gewonnen wird, und wobei
der gewonnene direkt gemessene Wert zur Bestimmung eines berechneten Basiswertes verwendet wird, der die nötige
Menge an Stickstoffoxid-Beseitigungsmittel für die Eingabe
in das Abgas anzeigt und wobei die Zugaberate des Stickstoffoxid-Beseitigungsniittels
für das Stickstoffoxid-Beseitigungsgerät entsprechend dem berechneten Basiswert geregelt wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Stickstoffoxid-Konzentration unter Bezugnahme auf gemessene
Werte von wenigstens zwei Faktoren berechnet wird, zu denen die Brennstoff-Durchsatzrate, die Sauerstoff-Konzentration
im Abgas, die Kohlensäuregas-Konzentration im
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ORIGINAL INSPECTED
Abgas und die Durchflußrat.e der in einem Verbrennungsprozeß
verwendeten Luft und die Menge des Abgases gehören.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Stickstoffoxid -Konzentration an dem Aufstromgas
gemessen wird, das die zu dem Stickstoffoxid-Beseitigungsgerät
führenden TeIL der Kaminleitung durchströmt.
4. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Stickstoffoxid-Konzentration
am Abstromgas gemessen wird, das den sich an das Stickstoffoxid-Beseitigungsgerät
anschließenden Teil der Kaminleitung durchströmt.
5. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die zur Berechnung der Stickstoffoxid-Konzentration
verwendeten gemessenen Werte in Kombination aus den gemessenen Werten fÜL die Brennstoff-Durchsatzrate
und wenigstens ein Faktor erhalten werden, der die Sauerstoffkonzentration im Abgas, die Kohlensäuregas-Konzentration
im Abgas, die Durchsatzrate der für den Verbrennungsprozeß verwendeten Luft und die Menge des Abgasen
sein kann.
6. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Stickstoffoxid-Konzentration
aus den gemessenen Werten der Brennstoff-Durchsatzrate und
der Sauerstoff-Konzentration im Abgas unter Verwendung der
Relation -2 „
(NOxber.) = aQ+ αχ0ν + a2Q - KQ
berechnet wird, wobei (NO ber.) die berechnete Stickstoffoxid-Konzentration,
Q die Brennstoff-Durchsatzrate, (0^)
die Sauerstoff-Konzentration im Abgas und a,,, a. , a„, K„
und K1 Konstanten sind.
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7. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet r daß der berechnete Wert mit einem
Wert·für die Stickstoffoxid-Konzentration verglichen wird,
der durch direkte Messung im Aufstromgas vor dem Stickstoffoxid-Beseitigungsgerät
erhalten wurde; und daß der direkt gemessene Wert als der wahre Wert der Stickstoffoxid-Konzentration
genommen wird, wenn der Unterschied zwischen dem direkt gemessenen Wert und dem berechneten Wert innerhalb
eines Wertebereichs bleibt, und wobei der berechnete
Wert als der wahre Wert genommen wird, wenn die Differenz außerhalb des gegebenen Wertebereichs liegt.
8. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der berechnete Wert durch einen WerL
für die Stickstoffoxid-Konzentration korrigiert wird, der
■durch direkte Messung am Abstromgas erhalten wird, das dem vom Tcickstofffoxid-Entfernungsgerät wegführenden Teil
des Kamin rohr s- durchströmt.
!). Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch
gekennzeichnet, daß die Stickstoffoxid-Konzentration unter Verwendung gemessener Werte wenigstens eines von zwei Faktoren
berechnet wird, zu denen die Brennstoff-Durchsatzrate, die
Sauerstoff-Konzentration im Abcjas, die Kohlensäuregas-Konzentration
im Abgas, die Durchsatzrate der zur Verbrennung verwendeten Luft und die Menge des Abgases gehören können.
10. Vorrichtung zur Ausführung des Verfahrens nach einem der vorstehenden Ansprüche bei einem Stickstoffoxid-Entfernungsgerät,
welches Stickstoffoxid aus einem Verbrennungs-Abgas in einer Feuerungsanlage entfernt, wobei das Abgas
in einem Kaminrohr die Feuerungsanlage verläßt und Stickstof
foxid-Entfernungsmittel in das Abgas eingeführt wird,
mit einer Regeleinrichtung zur Regelung der Zugabe des
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Stickstof foxid-Ent I ernungsmil f ο ] s zu don1 Or rät, welch«1
ein Meßgerät zur Messung wenigstens eines Wertes einer
Einrichtung aufweist, die einen Brennstof t-üurchsulzmesser
(13), ein Sauerstoff-Konzentrniionsmeßgor'H
für das Abgas (17), ein Kolilcnsäureijaü-KuiizenLrjt ionsimß
gerät im Abgas, einen Durchsatzmengenmesser für die Verbrennungsluft
und ein bg.jstnt-ngoni, ,'jer.'H .iufweint, wobei
das Meßgerät Ausgangssignale erzeugL, die den gemessenen
Werten entsprechen, wobei die Regeleinrichtung ferner
eine Recheneinheit (14,14') aufweist, in welcher die
Ansgangssignale des Meßgeräts gemäß einer Formel zu einem
Basiswert berechnet werden, welche die zum Einführen in das Abgas erforderliche Menge an Stickstoffoxid-ßeseit igunq:;-mittel
anzeigt; wobei die Regeleinrichtung ferner ein Stickstof foxid-Konzentrationsmeßgerät (22, 31) aufweist, mit dem
die Stickstoffoxid-Konzentration in dem Abgas in dem Kaminrohr
(15a,15b,15c) direkt gemessen wird; daß die Kegeleinrichtung
eine Modifiziereinrichtung (24,25;29,30) aufweist,
mit der der Basiswert entsprechend dem Ausgang des Stickstoffoxid-Konzentrations-Meßgerätes
modifiziert wird; und daß die Regeleinrichtung einen Regler (21) zur Steuerung der Zugabe des Stickstoffoxid-Entfernungsniittels aufweist,
der vom Ausgang der Modifizier-Einrichtung gesteuert wird.
11. Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Meßeinrichtung wenigstens zwei Posten enthält,
welche ein Brennstoff-Durchsatzmesser, ein Meßgerät für die Sauerstoff-Konzentration im Abgas, ein Meßgerät für die
Kohlensäure-Gaskonzentration im Abgas und einen Durchsatzmesser für die Verbrennungsluft sowie ein Abgasmengenmeßgerät
enthalten kann.
12. Vorrichtung nach Anspruch 10 oder 11, dadurch gekennzeichnet,
daß das Stickstoff-Oxid-Konzentrationsmeßgerät in dom
Aufstromgas-Zweig des Kaminrohrs angeordnet ist.
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-34-
13. Vorrichtung nach Anspruch 10 oder Π, daJuich gekennzeichnet,
daß das Stickstoffuxid-KonzenLral ions-M<MUjei ät
im abstromsei.tigen Zweig des Kaminrohre'-, angeordnet ist.
14. Vorrichtung nach einem der Ansprüche IO bis 1 '., dadurch
gekennzeichnet:, daß die Meßeinheit e Ln Bnhn.;Lüi.'t-Durchsatzmesser
(13) ist und zu dei: Mt· .">_-.; nriohtung ein
Sauerstof f-Konzen t . Lions-MeiUjerät, ein Koh Lensäurovjas-Konzentrations-Mußgerät,
eine Verbrennungsluft-I'm. chsatzmeßeinheit
und ein Abgas-Mengcnmeßgeräi: enthält.
15. Vor; '. chtung nach einem der Ansprüche 10 bit; 1-1, dadurch
gekennzeichnet, daß ein Begrenzer (25,JO) vorgesehen
ist, der an der Ausganysseite des Stickstoff-Oxid-Konzentrationsmeßgerät:.;
angeordnet ist, und die Abgabe eines Ausgiings verhindert, der außerhalb eines voreingestellten
Bereichs liegt.
16. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 10 bis 15, dadurch gekennzeichnet, daß in der .Recheneinheit eine Di Γ l\_-reu<
bi 1 dunq'-'-chal tung ( 26) enthalten ist und einen Aufgang
aus dem Stickstoffoxid-Konzentrationsmeßgerät aufnimmt und
aus der Recheneinheit aufnimmt und die Differenz der beiden Eingänge an einen Komparator (33) weitergibt, welcher feststellt,
ob das Ausgangssigna L der Dif terenz-Biidungsschal tun·
(26) innerhalb odor außerhalb eines vorgegebenen Werteberei. l
liegt; daß ein Viähler (35) an den Ausgang des Komparators
angeschlossen ist und den Ausgang des Stickstoffoxid-Konzentrationsmeßgeräts (31) wählt, wenn die Differenz innerhalb
des vorgegebenen Bereichs liegt und den Ausgang tier Recheneinheit wählt, wenn die Differenz außerhalb des vorgegebene:.
Bereichs liegt und den Ausgang an den Regler (21) zuführt.
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17. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 10 bis 16, dadurch gekennzeichnet, daß an den Koinparatorausganrj eine
Korrekturschaltung (28) angeschlossen ist, die den Komparatorausgang
zu einem wahren Wert korrigiert, welcher an den Regler (21) weitergegeben wird.
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Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP3088776A JPS52114469A (en) | 1976-03-23 | 1976-03-23 | Method and device of input reguration for removal of nitrogen oxide |
JP7040476A JPS52153869A (en) | 1976-06-17 | 1976-06-17 | Method and device for controlling equipment for removal of nitrogen oxides |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE2657617A1 true DE2657617A1 (de) | 1977-09-29 |
Family
ID=26369323
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE19762657617 Withdrawn DE2657617A1 (de) | 1976-03-23 | 1976-12-20 | Verfahren und vorrichtung zur eingaberegelung von stickstoffoxid-entfernungsmittel fuer ein stickstoffoxid-beseitigungsgeraet |
Country Status (2)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US4188190A (de) |
DE (1) | DE2657617A1 (de) |
Cited By (11)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE2902706A1 (de) * | 1978-01-24 | 1979-07-26 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | Verfahren zur regelung der ammoniakeinblasung bei einem trockenverfahren zur abgasdenitrierung |
DE3337793A1 (de) * | 1983-10-18 | 1985-05-02 | L. & C. Steinmüller GmbH, 5270 Gummersbach | Verfahren zur regelung der zugabemenge an reduktionsmittel bei der katalytischen reduktion von in rauchgasen enthaltenem no(pfeil abwaerts)x(pfeil abwaerts) |
US4624840A (en) * | 1983-11-10 | 1986-11-25 | Exxon Research & Engineering Company | Non-catalytic method for reducing the concentration of NO in combustion effluents by injection of ammonia at temperatures greater than about 1300° K. |
US4636370A (en) * | 1983-11-10 | 1987-01-13 | Exxon Research & Engineering Company | Non-catalytic method for reducing the concentration of NO in combustion effluents by injection of ammonia at temperatures from about 975 degrees K. to 1300 degrees K. |
WO1988002088A1 (en) * | 1986-09-19 | 1988-03-24 | Stordy Combustion Engineering Limited | Method of carrying out a combustion process and apparatus for use in the method |
EP0263195A1 (de) * | 1986-10-07 | 1988-04-13 | Nippon Kokan Kabushiki Kaisha | Methode und Einrichtung zur Regelung der Denitration von Abgasen |
EP0300028A1 (de) * | 1987-02-02 | 1989-01-25 | Fuel Tech, Inc. | Vorrichtung und verfahren zur erniedrigung der schadstoffkonzentration in abwässern |
WO1989002781A2 (en) * | 1987-09-23 | 1989-04-06 | Fuel Tech, Inc. | Process for nitrogen oxides reduction and minimization of the production of other pollutants |
EP0414817A1 (de) * | 1988-06-15 | 1991-03-06 | Fuel Tech, Inc. | Verfahren zur stickstoffoxidreduktion mit einem minimum an schadstofferzeugung |
GR880100134A (el) * | 1988-02-29 | 1994-03-31 | Fuel Tech Inc | Διαδικασία για την μείωση των οξειδίων αζώτου με ελαχιστοποίηση της παραγωγής άλλων ρυπαντών. |
DE102015009089A1 (de) * | 2015-04-30 | 2016-11-03 | Mehldau & Steinfath Umwelttechnik Gmbh | Verfahren und Vorrichtung zur dynamischen Abgasbehandlung |
Families Citing this family (20)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS52122184A (en) * | 1976-04-07 | 1977-10-14 | Yoshiichi Hashimoto | Standard dilution gas by using ph buffer solution* method and apparatus for preparation the same |
JPS5394258A (en) * | 1977-01-31 | 1978-08-18 | Kurabo Ind Ltd | Control method and apparatus for nitrogen oxides removing apparatus |
JPS5940051B2 (ja) * | 1979-07-11 | 1984-09-27 | 株式会社荏原製作所 | 電子線照射排ガス処理装置 |
US4473537A (en) * | 1982-12-27 | 1984-09-25 | General Electric Company | Ammonia control system for NOx emission control for gas turbine exhaust |
US4473536A (en) * | 1982-12-27 | 1984-09-25 | General Electric Company | Catalytic pollution control system for gas turbine exhaust |
US5314828A (en) * | 1990-06-12 | 1994-05-24 | Catalytica, Inc. | NOx sensor and process for detecting NOx |
WO1991019975A1 (en) * | 1990-06-12 | 1991-12-26 | Catalytica, Inc. | NOx SENSOR ASSEMBLY |
US5571478A (en) * | 1990-10-22 | 1996-11-05 | Marine Shale Processors, Inc. | Method and system for determining the destruction and removal efficiency of a thermal combustion device |
JPH06205935A (ja) * | 1992-12-25 | 1994-07-26 | Toshiba Corp | 脱硝制御装置 |
US5326536A (en) * | 1993-04-30 | 1994-07-05 | The Babcock & Wilcox Company | Apparatus for injecting NOx inhibiting liquid reagent into the flue gas of a boiler in response to a sensed temperature |
EP0652500B1 (de) * | 1993-11-04 | 1998-07-29 | Siemens Aktiengesellschaft | Verfahren und Einrichtung zur Dosierung eines Reaktanten in ein Strömungsmedium |
US5849593A (en) * | 1994-11-04 | 1998-12-15 | Siemens Aktiengesellschaft | Method for metering a reagent into a flowing medium |
DE19646646C2 (de) * | 1996-11-12 | 1998-12-10 | Daimler Benz Ag | Verfahren und Vorrichtung zur Stickoxidreduktionsmittelzudosierung zum Abgas einer Verbrennungsanlage |
US6697729B2 (en) | 2002-04-08 | 2004-02-24 | Cummins, Inc. | System for estimating NOx content of exhaust gas produced by an internal combustion engine |
US7029922B2 (en) * | 2003-07-18 | 2006-04-18 | Dade Behring Inc. | Method for resupplying reagents in an automatic clinical analyzer |
US7771654B1 (en) * | 2006-09-07 | 2010-08-10 | Moore Randall P | Apparatus for monitoring gaseous components of a flue gas |
US20090293457A1 (en) * | 2008-05-30 | 2009-12-03 | Grichnik Anthony J | System and method for controlling NOx reactant supply |
JP5337077B2 (ja) * | 2010-02-26 | 2013-11-06 | 三菱重工業株式会社 | 脱硝装置の制御装置、これを備えた脱硝装置、およびこれを備えたボイラプラント、ならびに脱硝装置の制御方法 |
CN105229284A (zh) * | 2013-05-24 | 2016-01-06 | 万国引擎知识产权有限责任公司 | 发动机NOx模型 |
JP6049809B2 (ja) * | 2015-06-22 | 2016-12-21 | 日立造船株式会社 | 焼却設備における還元剤供給方法 |
Family Cites Families (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US3721253A (en) * | 1971-09-24 | 1973-03-20 | Phillips Petroleum Co | Controlling apparatus and method |
CA1003323A (en) * | 1971-12-09 | 1977-01-11 | Masahiro Tsujikawa | Air purifying apparatus having means for removal of nitrogen oxides |
US4038032A (en) * | 1975-12-15 | 1977-07-26 | Uop Inc. | Method and means for controlling the incineration of waste |
-
1976
- 1976-12-06 US US05/747,687 patent/US4188190A/en not_active Expired - Lifetime
- 1976-12-20 DE DE19762657617 patent/DE2657617A1/de not_active Withdrawn
Cited By (17)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
FR2414949A1 (fr) * | 1978-01-24 | 1979-08-17 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | Procede de commande d'injection d'ammoniac dans un procede de type a sec de denitration de fumee d'echappement |
DE2902706A1 (de) * | 1978-01-24 | 1979-07-26 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | Verfahren zur regelung der ammoniakeinblasung bei einem trockenverfahren zur abgasdenitrierung |
DE3337793A1 (de) * | 1983-10-18 | 1985-05-02 | L. & C. Steinmüller GmbH, 5270 Gummersbach | Verfahren zur regelung der zugabemenge an reduktionsmittel bei der katalytischen reduktion von in rauchgasen enthaltenem no(pfeil abwaerts)x(pfeil abwaerts) |
US4624840A (en) * | 1983-11-10 | 1986-11-25 | Exxon Research & Engineering Company | Non-catalytic method for reducing the concentration of NO in combustion effluents by injection of ammonia at temperatures greater than about 1300° K. |
US4636370A (en) * | 1983-11-10 | 1987-01-13 | Exxon Research & Engineering Company | Non-catalytic method for reducing the concentration of NO in combustion effluents by injection of ammonia at temperatures from about 975 degrees K. to 1300 degrees K. |
WO1988002088A1 (en) * | 1986-09-19 | 1988-03-24 | Stordy Combustion Engineering Limited | Method of carrying out a combustion process and apparatus for use in the method |
EP0263195A1 (de) * | 1986-10-07 | 1988-04-13 | Nippon Kokan Kabushiki Kaisha | Methode und Einrichtung zur Regelung der Denitration von Abgasen |
EP0380143A2 (de) | 1986-10-07 | 1990-08-01 | Nippon Kokan Kabushiki Kaisha | Vorrichtung zur Denitration von Abgasen |
EP0300028A4 (de) * | 1987-02-02 | 1990-02-05 | Fuel Tech Inc | Vorrichtung und verfahren zur erniedrigung der schadstoffkonzentration in abwässern. |
EP0300028A1 (de) * | 1987-02-02 | 1989-01-25 | Fuel Tech, Inc. | Vorrichtung und verfahren zur erniedrigung der schadstoffkonzentration in abwässern |
WO1989002781A2 (en) * | 1987-09-23 | 1989-04-06 | Fuel Tech, Inc. | Process for nitrogen oxides reduction and minimization of the production of other pollutants |
WO1989002781A3 (en) * | 1987-09-23 | 1989-06-01 | Fuel Tech Inc | Process for nitrogen oxides reduction and minimization of the production of other pollutants |
GR880100134A (el) * | 1988-02-29 | 1994-03-31 | Fuel Tech Inc | Διαδικασία για την μείωση των οξειδίων αζώτου με ελαχιστοποίηση της παραγωγής άλλων ρυπαντών. |
EP0414817A1 (de) * | 1988-06-15 | 1991-03-06 | Fuel Tech, Inc. | Verfahren zur stickstoffoxidreduktion mit einem minimum an schadstofferzeugung |
EP0414817A4 (en) * | 1988-06-15 | 1991-07-03 | Fuel Tech, Inc. | Process for nitrogen oxides reduction with minimization of the production of other pollutants |
DE102015009089A1 (de) * | 2015-04-30 | 2016-11-03 | Mehldau & Steinfath Umwelttechnik Gmbh | Verfahren und Vorrichtung zur dynamischen Abgasbehandlung |
DE102015009089B4 (de) | 2015-04-30 | 2022-04-14 | Mehldau & Steinfath Umwelttechnik Gmbh | Verfahren, Vorrichtung und Verwendung der Vorrichtung zur Entstickung von Abgasen aus großtechnischen Anlagen |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
US4188190A (en) | 1980-02-12 |
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