DE2902706C2 - Verfahren zur Regelung der Ammoniakeinblasung bei einem Trockenverfahren zur Abgasdenitrierung - Google Patents
Verfahren zur Regelung der Ammoniakeinblasung bei einem Trockenverfahren zur AbgasdenitrierungInfo
- Publication number
- DE2902706C2 DE2902706C2 DE2902706A DE2902706A DE2902706C2 DE 2902706 C2 DE2902706 C2 DE 2902706C2 DE 2902706 A DE2902706 A DE 2902706A DE 2902706 A DE2902706 A DE 2902706A DE 2902706 C2 DE2902706 C2 DE 2902706C2
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- exhaust gas
- ratio
- temperature
- ammonia
- signal
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired
Links
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D53/00—Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols
- B01D53/34—Chemical or biological purification of waste gases
- B01D53/74—General processes for purification of waste gases; Apparatus or devices specially adapted therefor
- B01D53/86—Catalytic processes
- B01D53/8696—Controlling the catalytic process
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D53/00—Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols
- B01D53/34—Chemical or biological purification of waste gases
- B01D53/46—Removing components of defined structure
- B01D53/54—Nitrogen compounds
- B01D53/56—Nitrogen oxides
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D53/00—Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols
- B01D53/34—Chemical or biological purification of waste gases
- B01D53/74—General processes for purification of waste gases; Apparatus or devices specially adapted therefor
- B01D53/86—Catalytic processes
- B01D53/8621—Removing nitrogen compounds
- B01D53/8625—Nitrogen oxides
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Environmental & Geological Engineering (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Biomedical Technology (AREA)
- Analytical Chemistry (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Treating Waste Gases (AREA)
- Chimneys And Flues (AREA)
Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Regelung r>er
Ammoniakeinblasung bei einem Trockenverfahren zur Abgasdenitrlerung, bei welchem Ammoniak in ein Stickoxide
enthaltendes Verbrennungsabgas eingeblasen und eine Prozessoreinheit eingesetzt wird, in welcher auf der
Basis einer Funktion zwischen einer gegebenen Stickoxid-Konzentratlon
und einer numerischen Größe für einen Verbrennungswert, die Menge an Stickoxiden als
Funktion dieser numerischen Größe abgeleitet und gespeichert wird.
Als Trockenverfahren für die Abgasdenitrlerung wird
derzeit verbreitet ein katalytisches Denitrierungsverfahren angewandt, bei dem Stickoxide (NO,) in einem Verbrennungsabgas
und Ammoniak (NHj). das von außen In die Anlage eingeblasen und mit dem Abgas vermischt
wird, einer kaialytlschen Reaktion mit einem Aktivator
auf einer Katalysatoroberfläche unterworfen und in unschädlichen Stickstoff und Wasser zersetzt werden.
Außerdem wird derzeit ein nlcht-katalytisches Denitrierungsverfahren,
bei dem NO, und NHi unter Zersetzung einer Dampfphasenreaktion In einem hohen Temperaturbereich
unterliegen, zur Anwendungsreife entwickelt.
Allerdings liegt der größte Teil des In einem Verbrennungsabgas
enthaltenen NOt als NO vor, dessen Anteil
je nach den Temperaturbedingungen, wie Verbrennungstemperatur oder dergleichen, bis zu einem gewissen Grad
variiert. Bei jedem der genannten Denitrlerungsverfahren läuft jedoch ein Prozeß ab, bei dem eine äquivalente
Reaktion zwischen NO und NH3, d. h. die folgende Reaktion:
4NO + 4NH5 + O2 ^ 4N2 + 6H2O
als die Hauptreaktion angesehen wird, wobei NOx zersetzt
und beseitigt wird, indem unter automatischer Regelung NH3 in einer Menge entsprechend dem zu zersetzenden
NOx-Äquiva!ent oder einer etwas größeren
ΝΟχ-Menge eingeblasen wird.
ίο Bei diesem bisherigen Verfahren zur Regelung der
NH3-EInblasung wird die Im Abgas enthaltene NOx-Menge
gemessen bzw. gespeichert, indem die NOx-Konzentration
mit der Abgas-Durchsatzmenge multipliziert "ird, und die einzublasende ΝΗ,-Menge wird durch
Multiplikation des Meßsignals mit einem vorgesehenen NH3/NOr-Verhältnls eingestellt. Da hierbei dieses Verhältnis
von Hand eingestellt oder festgelegt wird, bleibt dieses Verhältnis konstant. Das bisherige Verfahren ist
daher mit folgenden Mängeln behaftet:
I. Obgleich die NGX-Konzeiitraiian mittels eines automatischen
Analysator gemessen wird, ist vor der Umwandlung der Meßergebnisse In Übertragungssignale und vor ihrer Ausgabe eine Verzögerung von
einer Minute oder mehr vorhanden, und zwar hauptsächlich aufgrund einer Verzögerung im Analysatorsystem,
beispielsweise bedingt durch einen Gasaustausch in einer Probenleitung, so daß eine
beträchtliche Verzögerung In die Nachführung der NHj-Einführxenge eingeführt wird und infolgedessen
die Denitrierungsleistung einer schnellen Änderung nicht zu folgen vermag.
2. Die Geschwindigkeit der Denltrierungsreaktion zwischen NOx und NHj schwankt temperaturabhängig,
und die Temperaturabhängigkeit der Denitrierungsleistung variiert in Abhängigkeit von der Art des
Katalysators, so daß bei konstantem NH)/NC,-Verhältnis
nicht immer eine flache Denitrlerungs-Leistungskurve
erzielt werden kahii.
3. Wenn die Abgastemperatur sinkt (z. B. auf 300° C
oder darunter), ergibt sich eine Verunreinigung (poisoning) des Katalysators wegen der Absorption
von NHj an der Katalysatoroberfläche und aufgrund des durch die Reaktion zwischen NO, Im Abgas und
NHj gebildeten Ammonlumsalzes, so daß es nötig wird, das NHj/NOx-Verhältnis zu verkleinern; beim
bisherigen Verfahren wurde daher in einem niedrigen Temperaturbereich die NHj-Einführung beendet,
um den Denltrlerungsprozeß zu unterbrechen.
4. Bei einer Temperatursenkung nimmt außerdem die Absorptionsmenge an NHj auf der Katalysatoroberfläche
zu, während bei einem Temperaturanstieg das bei niedriger Temperatur absorbierte NHj freigegeben
und Im Abgas dlsperglert wird, so daß das NHi/NOr-Verhältnis Im Abgas ansteigt und dabei
NHj mit dem Gas am Auslaß der Denltrlerungsvorrichtung
austritt. Dies hat nicht nur ungünstige Auswirkungen auf zugeordnete, diesem Auslaß
nachgeschaltete Geräte (z. B. einen Lufterhitzer) zur Folge, vielmehr kann dieses ausgeströmte NHj mög-
llcherwelse zu einer bedeutsamen Ursache für sekundäre Umweltverschmutzung werden.
Aufgabe der Erfindung Ist die Ausschaltung der
geschilderten Mängel und Nachtelle der bisherigen Verfahren duren Schaffung eines verbesserten Verfahrens
zur Regelung der Einblasung bzw. Einführung von NH1 bei einem Verfahren der genannten Art unter Regelung
des NHj/NO,-Verhältnlsses.
40
Diese Aufgabe wird bei dem anfangs genannten Verfahren zur Regelung der Ammoniakeinblasung bei einem
Trockenverfahren zur Abgasdenltrierung erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß eine zweite Prozessoreinheit
eingesetzt wird, in welcher auf der Basis einer Funktion zwischen der Abgastemperatur und der Denitrierungslelstung
ein Ammontak-Stickoxld-Verhältnts als Funktion der Abgastemperatur abgeieltet und gespeichert wird,
und daß die optimale, einzublasende Ammoniakmenge dadurch festgelegt wird, daß die Stickoxidmenge, die
durch Eingabe einer numerischen Größe für einen Verbrennungswert in der ersten Prozessoreinheit bestimmt
worden ist, mit dem Ammoniak-Stlckoxld-Verhältnis multipliziert wird, das dutch Eingabe der Abgastemperatur
oder einer auf diese bezogenen numerischen Größe In die zweite Prozessoreinheit bestimmt worden ist.
Eine bevorzugte Ausführungsform dieses Verfahrens besteht darin, daß In einer dritten Prozessoreinheit auf
der Basis einer Funktion zwischen einer Zeitänderungsgröße der Abgastemperatur und dem Ammonlak/Stickoxid-Verhältnls
ein charakteristischer bzw. Kennlinlenfaktor zur Korrektur des genannten Verhältnissen abgeleitet
und gespeichert wird, und daß die Multiplikation unter Korrektur durch die dritte Prozessoreinheit erfotgt.
Im folgenden sind bevorzugte Ausführungsbeisplele der Erfindung anhand der beigefügten Zeichnung näher
erläutert. Es zeigt
Fig. IA und IB Fließdlagrarnme zur Veranschaulichung
eines bevorzugten Ausführungsbeispiels des erfindungsgemäßen Verfahrens,
Fig. 2 eine graphische Darstellung der Beziehung zwischen
der Abgastemperatur und der Abgasdurchsatzmenge sowie dem Denitrierungsgrad,
Fig. 3 eine graphische Darstellung der Abhängigkeit der austretenden NHj-Menge von der Abgastemperatur
und dem NH,/NOx-Verhältnls und
Fig.4 ein Fließdiagramm zur Verdeutlichung eines anderen Ausführungsbeispiels des erfindungsgemäßen
Verfahrens.
Gemäß de..- Fig. IA und IB, von denen letztere ersterer
entspricht, aber eine schematisierte Darstellung des Verbrennungssystems enthält, wird ein Brennstoff A
einer Brennervorrichtung ß, etwa einem Sinterofen, einem Brennofen oder dergleichen, zugeführt. Dabei entsteht
In der Vorrichtung B ein NOx-haltiges Abgas C,
das In einem Rauchrohr C mit üter eine Leitung 14
zugeführtem NH > vermischt wird, um NO., zu reduzieren
und zu zersetzen. Das Gemisch wird dann zu einer Denltrlerungsvorrlchtung D geführt. In welcher das Gasgemisch
mit einem Den'.-rlerungs-Katalysator mit körniger,
wabenartiger, rohr- oder plattenförmiger Gestalt In Berührung gebracht und dabei NOx zu Stickstoff und
Wasser zersetzt wird. Hierauf wird das Gas als behandeltes
Abgas E' über einen Luftvorwärmer //, einen Staubsammler K und ein Sauggebläse J durch ein Rauchrohr E
aus der Anlage abgeführt.
Bei der beschriebenen Denltrlerungsvorrlchtung hängt
die Denltrlerungslelstung von der Temperaturkennllnle der Katalysator-Wirksamkeit ab, so daß die Reaktionsgeschwindigkeit
zwischen NOx und NHj nicht konstant Ist. Wenn beispielsweise das NHj/NOx-Verhältnls konstant
Ist, ergibt sich die Beziehung zwischen der Abgastemperatur
am Katalysator einerseits und der Denltrierungsgeschwindlgkelt
sowie der Abgas-Durchsatzmenge andererseits aus Flg. 2.
Die ausgezogene Linie α gemäß Flg. 2 veranschaulicht
die Beziehung zwlsche . der Abgastemperatur und der Denltrierungsgröße bzw. -grad bei konstanter Abgas-Durchsatzmenge.
Wie aus dieser Kurve hervorgeht, verbessert sich der Denitrierungsgrad mit zunehmender Abgastemperatur.
Bei sich erhöhender Abgastemperatur, d. h. unter Bedingungen hoher Belastung, steigt jedoch
die Abgas-Durchsatzmenge auf die durch die strichpunktierte Linie b angedeutete Weise an, wobei bei ansteigender
Abgas-Durchsatzmenge bei konstanter Abgastemperatur der Denitrierungsgrad im allgemeinen aJbnlmmt
(nicht dargestellt). Im Fall einer praktischen Beziehung zwischen. Abgastemperatur und Denltrierungsverhältnis
bzw. -grad ergibt sich daher ein niedriger Denitrierungsgrad bei hoher Temperatur und bei niedriger Temperatur,
wie durch die gestrichelte Linie c angedeutet, während der Denitrierungsgrad anderweitig eine im wesentlichen
flache Temperaturabhängigkeitskurve besitzt.
Beim erfindungsgemäßen Verfahren wird daher auf der
Grundlage der Beziehung zwischen der Temperatur des Abgases C und der Denltrierungsleiscung ein NHVNOx-Verhältnls
vorläufig als Funktion der Abgastemperatur abgeleitet, M daß in einem Schwerlast- und Hoclitemperaturberelch
das NHj/NO^-Verhälfis erhöht werden
kann, um eine Verringerung des Denitr'erungsgrads zu
verhindern, während In einem Leichtlast- und Niedertemperaturbereich
dieses Verhältnis verkleinert werden kann, um die Absorptionsmenge von NHj auf dem Katalysator
zu verringern. Das abgeleitete NHj/NOx-Verhältnls
wird dabei als Funktion der Abgastemperatur in einem in Flg. IA mit 4 bezeichneten Prozessor (II)
gespeichert.
Sodann wird ein Ausgangssignal 1-1 slnes Strömungsmessers
1 für Brennstoff A oder ein Wasserzufuhr- oder Dampfdurchsatzmengensignal 1-2 einem in Flg. IA mit
2 bezeichneten Funktionsgenerator bzw. Prozessor (I) eingegeben, In welchem das Produkt aus der Durchsatzmenge
des Abgases C und der ΝΟ,-KonzentratIon, d. h.
die NOx-Menge, vorläufig als Funktion der Verbrennungsbedingungen
(d. h. Brennstoffdurchsatimenge, Verbrennungsluft-Durchsatzmenge usw.) gespeichert
und dabei ein NOx-Mengenslgnal 2-1 erzeugt .und zu
einer Multiplizierschaltung 10 geliefert wird. Andererseits
wird ein Ausgangssignal 3-1 von einem Temperaturfühler oder -detektor 3 für das Abgas C durch den
Temperaturkennlinlenprozessor 4 (Prozessor (II)] in ein NHj/NOx-Kennlinlensignal 4-1 umgewandelt. Dieses
Signal 4-1 wird erforderlichenfalls zu einem Prozessor 5 übermittelt, durch den es mit einem gewünschten oder
Soll-NHi/NOx-Verhältnisslgnal G-I für Dauerbetrieb
multipliziert wird, das von einem üblichen Handregler G geliefert wird. (Dieses Verhältnis kann ersichtlicherweise
willkürlich auf manuellem Wege am Handregler G eingegeben und benutzt werden, wenn eine willkürliche SoII-Denltrlerungsgröße
eingestellt werden soll.) Dabei wird ein NHj/NOx-Verhältnlislgnal 5-1 abgeleitet, das sodann
zur tvtdltipllzierschaliung 10 geleitet wird; wahlweise
kann das NHj/NOx-Kennl!nlenslgnal 4-1 unmittelbar zur
Multlpllzlerschaltung 10 geleitet werden. In letzterer wird
das NOT-Mengensignal 2-1 mit dem NHj/NO^-Kennhnlensignal
4-1 oder dem NHi/NOx-Verhältnlsslgnal 5-1
multipliziert, so daß ein NHj-Zufuhreinstellslgnal 10-1
erhalten wird. Dieses Signal 10-1 wird zu einem NH1-Elnblasmengenregler
U übertragen, der ein Regelventil 13 ansteuert. Die NH1- bzw. Amnioniakdurchiatzmenge
F wird ebenfalls durch einen Strömungsmesser 12 geme3-sen,
und das Meßsignal wird zu Steuer- oder Regelzwekken zum NHi-Elnblismensenregler U übermittelt.
Das genannte Temperatursignal 3-1 für das Abgas C kann durch ein Signal einer auf die Abgastemperatur
bezogenen numerischen Größe ersetzt werden, belsplels-
weise einer numerischen Größe, welche die Größe der Verbrennung angibt, etwa Brennstoffdurchsatzmenge,
Verbrennungsluftdurchsatzmenge oder Abgasdurchsatzmenge einer Abgasquelle bzw. Spelsewasserdurchsatzmenge
oder Durchsatzmenge des erzeugten Dampfes Im Fall eines Kessels (Signal 1-2 gemäß Fig. IA).
Wenn außerdem die Temperatur des Abgases C variiert,
ändert sich die Menge des am Katalysator absorbierten NHi, wobei Absorptions- und Freisetzerscheinungen
auftreten. Bei einem Temperaturanstieg wird jedoch eine ausgeglichene (balanced) Absorptionsmenge herabgesetzt,
und wenn die Temperatur plötzlich ansteigt, wird das absorbierte NHi vorübergehend freigesetzt und (Im
Abgas) dlsperglert (wobei die Freigabe- und Dispersionsgeschwindigkeit der Zeltänderungsgröße der Abgastem-
peratur proportional lsi), wodurch die NH,-Konzentration
im Rauchrohr E ansteigt und somit die entweichende NH i-Menge zunimmt.
im fuigciiucft isi diese Erscricinüng er,hand vors Fig. 3
erläutert. Wenn sich die Abgastemperatur auf die durch die ausgezogene Kurve d gezeigte Welse zeitabhängig
ändert, zeigt bei einem konstanten NH,/NÜ,-Verhältnls (ausgezogene Kurve e) die NH!-Konzentration Im
Rauchrohr E eine vorübergehende Spitze (ausgezogene Kurve d-l). Ersichtlicherwelse tritt dabei ein NH.-Verlust
auf, was einen ungünstigen Einfluß auf die dem Rauchrohr E nachgeschalteten Einrichtungen hat.
Erfindungsgemäß wird daher im Prozessor (III), el. h.
Im Temperaturkennlinienprozessor 4, ein NH1ZNO,-Verhältnis
eingestellt und gespeichert, so daß dieses bei niedriger Temperatur eine geringe Größe besitzen kann,
um die NH!-Absorptionsmenge am Katalysator zu verringern. Dabei wird, wie durch die gestrichelte Kurve x-\
In Fig. 3 gezeigt, das NHi/NO,-Verhältnis bei niedriger
Temperatur verringert, so daß die am Katalysator absorblerte NH,-Menge verringert werden kann.
Be! einem anderen, !n FIg 4 dargestellten Ausführungsbeispiel
der Erfindung 1st zur Verhinderung eines NH i-Austrltts bei einem Temperaturanstieg ein Temperaturänderungsgrößen-Prozessor
8 [Prozessor (IH)] vorge- w sehen. In welchem auf der Grundlage einer Beziehung
zwischen einer Zeitänderungsgröße der Temperatur des Abgases C und eines ΝΗ,/ΝΟ,-Verhältnisses zunächst
ein Kennfaktor zur Berichtigung des ΝΗ,/ΝΟ,-Verhältnisses
als Funktion der Temperatur-Zeitänderungsgröße abgeleitet und gespeichert wird, wobei ein Temperatursigna!
3-1 zum genannten Prozessor 8 geliefert wird, der ein negatives Signal zur Herabsetzung des NH(/NOt-Verhältnisses
bei einem Temperaturanstieg (vgl. ausgezogene Kurve d-l in Fig. 3) als ΝΗ,/ΝΟ,-Verhältnis-Korrektursignal
8-1 erzeugt. Dieses Signal 8-1 wird einer Multiplizierschaltung 9 zugeführt, in welcher das Signal
8-1 mit dem ΝΗ,/ΝΟ,-Kennliniensignal 4-1 oder dem
ΝΗ^ΝΟ,-Verhältnissignal 5-1 vom erwähnten Temperaturkennlinienprozessor
4 bzw. vom Prozessor 5 multipliziert wird. Das Produktsignai wird dann als korrigiertes
NH,/NOr-Verhältnissignal 9-1 zur Multiplizierschaltung
10 übertragen. Die auf die Multiplizierschaltung 10 folgenden Signalflußwege entsprechen denen nach Fig. 1.
Im folgenden ist die Wirkungsweise des vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispiels anhand von Fig. 3
erläutert. Bei niedriger Temperatur besitzt das NHj/NQ,-Verhältnis,
wie erwähnt, etwas niedrigere Werte (vgl. Kurveg-i), so daß die NH!-Konzentration im Rauchrohr
E ebenfalls auf einem etwas niedrigeren Wert als dem der ausgezogenen Kurve / (vgl. gestrichelte Kurve Λ-1)
bleibt. Bei einem Temperaturanstieg (ausgezogene Kurve d-l) wird die Temperaturänderungs-Ausgangsgröße
negativ, wobei sich vorübergehend niedrige Werte des ΝΗι/ΝΟ,-Verhältnlsses (vgl. gestrichelte Kurve g-2)
ergeben, so daß selbst bei Hinzufügung des vom Katalysator freigesetzten NH1 die NH!-Konzentration Im
Rauchrohr E, wie durch die gestrichelte Linie Λ-2 dargestellt,
keinen Spitzenwert erreicht und somit In stabiler Welse die NHi-Leck- bzw. -Austrittsmenge verringert
werden kann.
Die Ausführungsbeispiele des erfindungsgemäßen Verfahrens nach Fig. I und 4 lassen sich weiterhin derart
abwandeln, daß die NH!-Konzentration Im behandelten
Gas E' durch einen Analysator 6 gemessen wird, das Meßsignal zu einem NH !-Konzentrationsregler 7 übertragen
wird. In welchem eine Abweichung dieses Signals von einem NHi-Sollwerl, der als weiteres Eingangssignal
7-0 zum Regler 7 übertragen wird, als NHi-Konzentratlonsregelslgnai
7-1 abgeleitet und ausgegeben wird, und entweder das Ausgangssignal 7-1 zum erwähnten Handregler
(J nhertragen und an diesem zum Korrigieren
des gewünschten NH ,/NO,-Verhältnisses zu dem das
gewünschte bzw. SoIl-Nl I ,/ΝΟ,-Verhältnls Im Dauerbetrieb
darstellenden Signal hinzuaddiert oder von Ihm subtrahiert wird, oder aber das Ausgangssignal 7-1 unmittelbar
zum Prozessor 5 übertragen wird, in welchem es zum Korrigieren des NH ,/NO,-Kennliniensignals 4-1 diesem
hinzuaddiert oder von Ihm subtrahiert wird. Im Fall dieser
Abwandlung können selbst bei einer Änderung der Verbrernungsbedingungen In der Brennervorrichtung fi,
die zu einer Änderung der Denltrlerungslelstung und somit zu einer Abweichung vom optimalen NHi/NO.,-Verhältnls
führt, dieses Verhältnis korrigiert und die NHi-Leck- oder -Austrittsmenge auf einem Mindestwert
gehalten werden.
Es ist darauf hinzuweisen, daß das erfindungsgemäße Verfahren nicht auf die beschriebene kalalylische Denitrierung
beschränkt, sondern gleichermaßen auf eine nichl-katalytische Denitrierung anwendbar Ist. Im letzteren
Fall wird als Temperatursignal (entsprechend Signal 3-1 nach Fig. 1 und 4) die gemessene Abgastemperatur
der Reaktion zwischen NH1 und NO1 in der Brennervorrichtung
(Vorrichtung B nach Fig. 1 und 4) benutzt, wobei in einem Prozessor (II) (Prozessor 4 nach Fig. 1)
zunächst ein NH,/NOr-VerhäItnis als Funktion der
Abgastemperatur abgeleitet und gespeichert wird, und zwar auf der Grundlage einer Beziehung zwischen der
Abgastemperatur der Reaktion zwischen NHi und NO, und der Denitrierungsleistung. Sodann wird, ähnlich wie
beim vorherigen katalytischen Denitrierungsverfahren. ein optimales NHi/NO.-Verhältnis eingestellt, wobei
NHi über eine Leitung 15 gemäß Fig. 1 und 4 in die
Brennervorrichtung eingeblasen wird.
Die Wirkungen oder Vorteile des beschriebenen Verfahrens gemäß der Erfindung lassen sich wie folgt
zusammenfassen:
1. Da die Ableitung oder Messung des NOT-Gehalts im
Abgas in der Weise erfolgt, daß ein NOr-Mengensignal
durch Eingabe eines Signals für Brennstoffdurchsatz, Abgasdurchsatz, Speisewasserdurchsatz
oder Dampfliefermenge in den Prozessor (I) erzeugt wird, in welchem die Beziehung zwischen diesen
Durchsatzmengen und der NO^-Menge vorläufig bzw. zunächst gespeichert und das erzeugte NO,-Mengensignal
als Signal zur Regelung der Einblasmenge an NHj benutzt wird, ist das Ansprechverhalten
schneller als im Fall des eingangs unter 1. genannten Ausgangssignals des NOx-Analysators
beim bisherigen Regelverfahren, so daß die Denitrie-
rungslelstung auch einer plötzlichen Änderung zu folgen vermag.
2. Da ein Prozessor (II) benutzt wird, der auf der Grundlage der Beziehung zwischen der Abgastemperatur
und der Üenltrlerungslelstung die Aktivitäls-Temperaturkennlinie
eines Katalysators bei einem kalalytischen Denltrierungsverfahren oder die Reak-Wwns-Temperaturkennllnle
bei einem nlcht-katalytlschen
Denltrierungsverfahren berücksichtigt, und das NH,/NO,-Verhältnls zunächst bzw. vorläufig als
Funktion der Abgastemperalur gespeichert wird, kann stets ein optimales ΝΗ,/ΝΟ,-Verhültnisslgnal
geliefert werden, wodurch eine flache Kennlinie des Denltrierungsgrads erreicht wird (Verbesserung
gegenüber dem eingangs unter 2. genannten Nachteil des bisherigen Verfahrens).
3. Da ein optimales ΝΗ,/ΝΟ,-Verhältnls auch im Fall
einer großen Änderungsbreite der Abgastemperatur elngesteih werden kann, kann dann, wenn cias
genannte Verhältnis vorläufig oder zunächst elngestellt und derart im Prozessor (II) gespeichert wird,
daß die Größe dieses Verhältnisses bei niedriger Temperatur verringert werden kann, um die NH,-Absorptionsmenge
auf dem Katalysator herabzusetzen und dadurch eine Katalysatorverunreinigung zu
verhindern, die Notwendigkeit für eine Unterbrechung der Denitrierung durch Beendigung der NH,-liinblasung,
wie eingangs unter 3. erläutert, vermieden werden, so daß eine kontinuierliche Denitrierung
möglich wird.
4. ua eine Verringerung der NHi-Leck- oder -Austrittsmenge
durch Anordnung des Prozessors (III) erreicht werden kann, welcher das ΝΗ,/ΝΟ,-Verhältnis
entsprechend einer gemessenen Zeltänderungsgröße der Abgastemperatur zu korrigieren vermag,
kann das NHi wirksam eingesetzt werden.
Außerdem werden dabei eine sekundäre Umweltverschmutzung sowie ungünstige Einflüsse auf die der
Denltrlerungsvorrlchtung nachgeschalteten Einrichtungen verhindert (Verbesserung des eingangs unter
4. genannten Nachteils des bisherigen Verfahrens).
Es kann eine willkürlich gewählte gewünschte bzw. Soll-Denltrlerungsgröße realisiert werden, Indem der an sich bekannte ΝΗ,/ΝΟ,-Verhälinisgeber oder wähler vorgesehen und ein das gewünschte NH^NOv-Verhältnls Im Dauerbetrieb angebendes Signal, das willkürlich In diesen Wähler eingegeben wird, mit einem vom genannten Prozessor (II) gelieferten ΝΗ,/ΝΟ,-Verhältnlsslgnal multipliziert wird. Indem zusätzlich eine Schaltung vorgesehen wird, In welcher nach der Ableitung eines Abweichsignais in bezug auf einen NH,-Sollwert von einem die NH,-Konzentratlon im behandelten Gas angebenden Signal das Abweichsignal als ΝΗ,-Konzentrationss'grs:;! rückgskcppei! wird, und zwar auch <.!;>.nn. wenn sich die Verbrennungsbedingungen unter Änderung der Denitrierungslelstung geändert haben und mithin das optimale ΝΗ,/Νϋ,-Vcrhältnls eine Abweichung erfahren kann, können entsprechende Korrekturen durchgeführt und die ausgetretene NH,-Menge auf einem Minimum gehalten werden.
Die Regelung der NIl,-Einblasung läßt sich auch bei einer Denitrlerungsvorrichtung leicht durchführen, bei welcher ein nlchi-katalytisches und ein katalytisches Denltrierungsverfahren in Kombination miteinander durchgeführt werden.
Es kann eine willkürlich gewählte gewünschte bzw. Soll-Denltrlerungsgröße realisiert werden, Indem der an sich bekannte ΝΗ,/ΝΟ,-Verhälinisgeber oder wähler vorgesehen und ein das gewünschte NH^NOv-Verhältnls Im Dauerbetrieb angebendes Signal, das willkürlich In diesen Wähler eingegeben wird, mit einem vom genannten Prozessor (II) gelieferten ΝΗ,/ΝΟ,-Verhältnlsslgnal multipliziert wird. Indem zusätzlich eine Schaltung vorgesehen wird, In welcher nach der Ableitung eines Abweichsignais in bezug auf einen NH,-Sollwert von einem die NH,-Konzentratlon im behandelten Gas angebenden Signal das Abweichsignal als ΝΗ,-Konzentrationss'grs:;! rückgskcppei! wird, und zwar auch <.!;>.nn. wenn sich die Verbrennungsbedingungen unter Änderung der Denitrierungslelstung geändert haben und mithin das optimale ΝΗ,/Νϋ,-Vcrhältnls eine Abweichung erfahren kann, können entsprechende Korrekturen durchgeführt und die ausgetretene NH,-Menge auf einem Minimum gehalten werden.
Die Regelung der NIl,-Einblasung läßt sich auch bei einer Denitrlerungsvorrichtung leicht durchführen, bei welcher ein nlchi-katalytisches und ein katalytisches Denltrierungsverfahren in Kombination miteinander durchgeführt werden.
Obgleich die Erfindung vorstehend In bevorzugten Ausführungsbeispielen erläutert ist, sind dem Fachmann
selbstverständlich verschiedene Änderungen und Abwandlungen möglich, ohne daß vom Rahmen der
Erfindung abgewichen wird.
Hierzu 4 Blatt Zeichnungen
Claims (2)
1. Verfahren zur Regelung der Ammonlakelnblasung
bei einem Trockenverfahren zur Abgasdenltrierung, bei welchem Ammoniak In ein Stickoxide enthaltendes
Verbrennungsabgas eingeblasen und eine Prozessoreinheit eingesetzt wird, in welcher auf der
Basis einer Funktion zwischen einer gegebenen Stickoxid-Konzentration und einer numerischen Größe
für einen Verbrennungswert, die Menge an Stickoxiden als Funktion dieser numerischen Größe abgeleitet
und gespeichert wird, dadurch gekennzeichnet, daß eine zweite Prozessoreinheit eingesetzt wird, in
welcher auf der Basis einer Funktion zwischen der Abgastemperatur und der Denitrierungsleistung ein
Ammoniak-Stickoxid-Verhältnis als Funktion der Abgastemperatur abgeleitet und gespeichert wird, und
daß die opUmale, einzublasende Ammoniakmenge dadurch festgelegt wird, daß die Stickoxidmer.ge, die
durch Eingabe einer numerischen Größe für einen Verbrennungswert in der ersten Prozessoreinheit
bestimmt worden ist, mit dem Ammoniak/Stlckoxld-Verhältnis multipliziert wird, das durch Eingabe der
Abgastemperatur oder einer auf diesen bezogenen numerischen Größe in die zweite Prozessoreinheit
bestimmt worden ist.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß In einer dritten Prozessoreinheit auf der
Basis einer Γ-inktion zwischen einer Zeitänderungsgröße der Abgastemperatur und dem Ammonlak/Stlckoxid-Verhältnis
ein charakteristischer bzw. Kennlinienfaktor zur Korrektur des genannten Verhältnisses
abgeleitet und gespeichert wird, und daß die Multiplikation unter Korrektur durch die dritte Prozessoreinheit
erfolgt.
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP583578A JPS5499771A (en) | 1978-01-24 | 1978-01-24 | Controlling method for ammonia injection at dry process exhaust gas dieitration method |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE2902706A1 DE2902706A1 (de) | 1979-07-26 |
DE2902706C2 true DE2902706C2 (de) | 1984-02-16 |
Family
ID=11622084
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE2902706A Expired DE2902706C2 (de) | 1978-01-24 | 1979-01-24 | Verfahren zur Regelung der Ammoniakeinblasung bei einem Trockenverfahren zur Abgasdenitrierung |
Country Status (5)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US4314345A (de) |
JP (1) | JPS5499771A (de) |
DE (1) | DE2902706C2 (de) |
ES (1) | ES477443A1 (de) |
FR (1) | FR2414949A1 (de) |
Families Citing this family (47)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
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 |
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) |
JPS61257222A (ja) * | 1985-05-10 | 1986-11-14 | Ishikawajima Harima Heavy Ind Co Ltd | 脱硝装置におけるアンモニア供給量制御装置 |
AT384958B (de) * | 1985-05-28 | 1988-02-10 | Waagner Biro Ag | Verfahren und einrichtung zur reinigung von mit staeuben und schadgasen verunreinigten abgasen |
JPS6219229A (ja) * | 1985-07-16 | 1987-01-28 | Babcock Hitachi Kk | アンモニアの注入量制御装置 |
JPS6233532A (ja) * | 1985-08-06 | 1987-02-13 | Toshiba Corp | 排ガス脱硝制御装置 |
DE3604045C1 (de) * | 1986-02-08 | 1987-01-29 | Steag Ag | Verfahren zum Abscheiden von Stickstoffoxiden aus Rauchgasen |
JPH0667453B2 (ja) * | 1986-02-12 | 1994-08-31 | バブコツク日立株式会社 | 脱硝装置 |
JPS6344924A (ja) * | 1986-08-11 | 1988-02-25 | Takuma Co Ltd | 排気ガスの脱硝処理方法 |
EP0380143A3 (de) | 1986-10-07 | 1990-09-12 | Nippon Kokan Kabushiki Kaisha | Vorrichtung zur Denitration von Abgasen |
US4780289A (en) * | 1987-05-14 | 1988-10-25 | Fuel Tech, Inc. | Process for nitrogen oxides reduction and minimization of the production of other pollutants |
US4877590A (en) * | 1987-03-06 | 1989-10-31 | Fuel Tech, Inc. | Process for nitrogen oxides reduction with minimization of the production of other pollutants |
US5017347A (en) * | 1987-02-13 | 1991-05-21 | Fuel Tech, Inc. | Process for nitrogen oxides reduction and minimization of the production of other pollutants |
US5057293A (en) * | 1987-02-13 | 1991-10-15 | Fuel Tech, Inc. | Multi-stage process for reducing the concentration of pollutants in an effluent |
AU1499388A (en) * | 1987-03-06 | 1988-09-26 | Fuel Tech. Inc. | Process for nitrogen oxides reduction with minimization of the production of other pollutants |
WO1991006506A1 (en) * | 1987-03-06 | 1991-05-16 | Fuel Tech, Inc. | System for the efficient reduction of nitrogen oxides in an effluent |
DE4117143C2 (de) * | 1991-05-25 | 1995-04-20 | Daimler Benz Ag | Verfahren zur selektiven katalytischen Reduktion von Stickoxiden in Abgasen aus Kraftfahrzeugdieselmotoren |
US5296206A (en) * | 1992-07-31 | 1994-03-22 | Foster Wheeler Energy Corporation | Using flue gas energy to vaporize aqueous reducing agent for reduction of NOx in flue gas |
JPH06205935A (ja) * | 1992-12-25 | 1994-07-26 | Toshiba Corp | 脱硝制御装置 |
ATE169130T1 (de) * | 1993-11-04 | 1998-08-15 | Siemens Ag | 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 |
US5993049A (en) * | 1995-11-16 | 1999-11-30 | Gas Research Institute | Method and system for calculating mass and energy balance for glass furnace reburn |
DE19624619C1 (de) * | 1996-06-20 | 1997-07-10 | Metallgesellschaft Ag | Verfahren zur Regelung oder Steuerung des Gehaltes an NO¶x¶ in Abgasen, die beim Betrieb von Glasschmelzöfen mit mehreren Brennern, die im Wechsel betrieben werden, anfallen |
JP4087914B2 (ja) * | 1996-07-25 | 2008-05-21 | 日本碍子株式会社 | 脱硝システム及び脱硝方法 |
US6415602B1 (en) | 2000-10-16 | 2002-07-09 | Engelhard Corporation | Control system for mobile NOx SCR applications |
US6852292B2 (en) * | 2002-04-24 | 2005-02-08 | Kleenair Systems, Inc. | Ammonia storage and injection in NOx control |
US7726118B2 (en) * | 2006-09-18 | 2010-06-01 | Ford Global Technologies, Llc | Engine-off ammonia vapor management system and method |
US20080202097A1 (en) * | 2007-02-28 | 2008-08-28 | Caterpillar Inc. | Engine exhaust treatment system |
US7954311B2 (en) * | 2007-03-15 | 2011-06-07 | Ford Global Technologies, Llc | Ammonia vapor management system and method |
US8209956B2 (en) * | 2007-07-31 | 2012-07-03 | Caterpillar Inc. | SCR emissions control system |
US8001769B2 (en) * | 2007-08-20 | 2011-08-23 | Caterpillar Inc. | Control of SCR system having a filtering device |
US7992380B2 (en) * | 2007-08-23 | 2011-08-09 | Caterpillar Inc. | Emission control system implementing reduction agent injection |
US8713917B2 (en) * | 2007-08-30 | 2014-05-06 | GM Global Technology Operations LLC | Method for reducing NH3 release from SCR catalysts during thermal transients |
US8505278B2 (en) * | 2009-04-30 | 2013-08-13 | Cummins Ip, Inc. | Engine system properties controller |
US20090293457A1 (en) * | 2008-05-30 | 2009-12-03 | Grichnik Anthony J | System and method for controlling NOx reactant supply |
US8356471B2 (en) * | 2008-12-05 | 2013-01-22 | Cummins Ip, Inc. | Apparatus, system, and method for controlling reductant dosing in an SCR catalyst system |
US20110036279A1 (en) * | 2009-08-12 | 2011-02-17 | Jeffrey Shallcross | NOx reduction control system for boilers |
DE112010003613T5 (de) * | 2009-09-10 | 2012-11-08 | Cummins Ip, Inc. | Niedertemperatur-Katalysator für die selektive katalytische Reduktion sowie dazugehörige Systeme und Verfahren |
US8733083B2 (en) | 2010-04-26 | 2014-05-27 | Cummins Filtration Ip, Inc. | SCR catalyst ammonia surface coverage estimation and control |
US11867111B2 (en) | 2019-05-09 | 2024-01-09 | Cummins Emission Solutions Inc. | Valve arrangement for split-flow close-coupled catalyst |
CN110180311B (zh) * | 2019-06-28 | 2021-07-02 | 江苏瑞立环保工程股份有限公司 | 一种垃圾焚烧发电厂的烟气分级处理装置 |
CN111589304B (zh) * | 2020-06-10 | 2022-03-22 | 郑州光力景旭电力技术有限公司 | 基于延时敏感参数的脱硝***及控制方法、喷氨控制装置 |
CN111905539B (zh) * | 2020-07-23 | 2022-12-13 | 天津国能津能滨海热电有限公司 | 锅炉脱硝喷氨自动调节优化方法及*** |
CN115095881A (zh) * | 2022-06-02 | 2022-09-23 | 华能国际电力股份有限公司上安电厂 | 一种基于最小二乘法的空气预热器变速运行控制方法及*** |
CN115155275A (zh) * | 2022-06-06 | 2022-10-11 | 深圳华明环保科技有限公司 | 一种烟气处理工艺 |
Family Cites Families (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US3599427A (en) * | 1969-09-22 | 1971-08-17 | Ford Motor Co | Exhaust gas purification |
US3846981A (en) * | 1970-10-19 | 1974-11-12 | Nanaimo Enviro Syst Corp | Emission control process and system |
US4208381A (en) * | 1970-12-04 | 1980-06-17 | Hitachi, Ltd. | Method and apparatus for cleaning waste flue gases |
US4188190A (en) * | 1976-03-23 | 1980-02-12 | Kurashiki Boseki Kabushiki Kaisha | Input control method and means for nitrogen oxide removal means |
JPS5372773A (en) * | 1976-12-10 | 1978-06-28 | Hitachi Ltd | Direct reductive denitration method of ammonia |
US4112053A (en) * | 1977-01-04 | 1978-09-05 | Kureha Kagaku Kogyo Kabushiki Kaisha | Dry method for the denitrification of exhaust gas containing nitrogen oxides |
JPS5394258A (en) * | 1977-01-31 | 1978-08-18 | Kurabo Ind Ltd | Control method and apparatus for nitrogen oxides removing apparatus |
-
1978
- 1978-01-24 JP JP583578A patent/JPS5499771A/ja active Granted
-
1979
- 1979-01-23 ES ES477443A patent/ES477443A1/es not_active Expired
- 1979-01-23 FR FR7901588A patent/FR2414949A1/fr active Granted
- 1979-01-24 DE DE2902706A patent/DE2902706C2/de not_active Expired
-
1980
- 1980-07-28 US US06/172,853 patent/US4314345A/en not_active Expired - Lifetime
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
FR2414949A1 (fr) | 1979-08-17 |
FR2414949B1 (de) | 1983-10-14 |
JPS5499771A (en) | 1979-08-06 |
DE2902706A1 (de) | 1979-07-26 |
JPS5650609B2 (de) | 1981-11-30 |
ES477443A1 (es) | 1979-10-16 |
US4314345A (en) | 1982-02-02 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
DE2902706C2 (de) | Verfahren zur Regelung der Ammoniakeinblasung bei einem Trockenverfahren zur Abgasdenitrierung | |
DE3337793C2 (de) | ||
DE69005322T2 (de) | Verfahren zum Reduzieren der Stickoxyde aus Dieselmotorabgasen. | |
EP0258348B1 (de) | Verfahren und vorrichtung zum nachverbrennen von prozess-abgas | |
DE69221287T2 (de) | Gerät zum reinigen von verbrennungsmotor-abgasen | |
DE102004046640B4 (de) | Verfahren zum Betreiben einer Brennkraftmaschine und Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens | |
DE69630826T2 (de) | Abgasreinigungsvorrichtung einer Brennkraftmaschine | |
EP1336035B1 (de) | Verfahren zur versorgung einer verbrennungsmaschine mit konditioniertem verbrennungsgas, vorrichtung zur durchführung dieses verfahrens, verfahren zur bestimmung der schadstoffmengen im abgas einer verbrennungsmaschine, und vorrichtung zur durchführung dieses verfahrens | |
CH701514A2 (de) | Verfahren und System zum Reduzieren des Anteils von Stickstoffoxiden in einem Verbrennungsabgasstrom. | |
DE2657617A1 (de) | Verfahren und vorrichtung zur eingaberegelung von stickstoffoxid-entfernungsmittel fuer ein stickstoffoxid-beseitigungsgeraet | |
DE2215533A1 (de) | Verfahren und vorrichtung zur abgasentgiftung von brennkraftmaschinen | |
DE19912317C5 (de) | Verfahren zur Regelung des Anteils der einer Brennkraftmaschine rückgeführten Abgasmenge | |
DE29714887U1 (de) | Gasmotor | |
DE102015011867B4 (de) | Verfahren zum Betreiben einer Antriebseinrichtung sowie entsprechende Antriebseinrichtung | |
DE102017217435B4 (de) | Abgassteuersystem für verbrennungsmotor | |
DE2705833C2 (de) | Emissionsregelvorrichtung für eine Brennkraftmaschine | |
EP0549904B1 (de) | Verfahren zur Regelung der Eingabemenge eines Behandlungsmediums zur Verminderung des Stickoxidgehaltes in den Abgasen von Verbrennungsprozessen | |
EP0352619B1 (de) | Verfahren zur Regelung der Feuerleistung bei Verbrennungsanlagen | |
DE4310961C1 (de) | Verfahren zum selektiven katalytischen Reduzieren der Stickoxide im Abgas einer Brennkraftmaschine | |
EP0866395A1 (de) | Verfahren und Vorrichtung zur Regelung der Eingabemenge eines Behandlungsmediums zur Verminderung des Stickoxidgehaltes in den Abgasen von Verbrennungsprozessen | |
DE2701058A1 (de) | Verfahren fuer ein kokstrockenloeschsystem | |
DE102018130096A1 (de) | Kochersteuerverfahren zum Reduzieren von Stickoxiden durch Anpassen einer Verbrennungsluft durch Erfassung von Abgasbestandteilen in Echtzeit | |
DE3340892C2 (de) | ||
DE4237705A1 (de) | Verfahren zum Steuern der Zugabemenge an Stickoxid-Reduktionsmitteln in das durch eine Abgasreinigungsanlage für Dieselmotoren strömendes Abgas | |
DE19704558A1 (de) | Verfahren und Einrichtung zur katalytischen Abgasreinigung sowie Verbrennungsanlage |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
OAP | Request for examination filed | ||
OD | Request for examination | ||
8128 | New person/name/address of the agent |
Representative=s name: HENKEL, G., DR.PHIL. FEILER, L., DR.RER.NAT. HAENZ |
|
D2 | Grant after examination | ||
8363 | Opposition against the patent | ||
8320 | Willingness to grant licences declared (paragraph 23) | ||
8365 | Fully valid after opposition proceedings |