JPS61136426A - 排煙脱硝処理装置の反応器温度自動制御方法 - Google Patents

排煙脱硝処理装置の反応器温度自動制御方法

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JPS61136426A
JPS61136426A JP59257430A JP25743084A JPS61136426A JP S61136426 A JPS61136426 A JP S61136426A JP 59257430 A JP59257430 A JP 59257430A JP 25743084 A JP25743084 A JP 25743084A JP S61136426 A JPS61136426 A JP S61136426A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
exhaust gas
reactor
ratio
amount
nox
Prior art date
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Pending
Application number
JP59257430A
Other languages
English (en)
Inventor
Jiro Igaki
井垣 次郎
Toshiaki Kobayashi
俊明 小林
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JFE Steel Corp
Original Assignee
Kawasaki Steel Corp
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Publication date
Application filed by Kawasaki Steel Corp filed Critical Kawasaki Steel Corp
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Publication of JPS61136426A publication Critical patent/JPS61136426A/ja
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は排ガスを加熱してこれにNH3を添加し触Is
層を有する反応器においてNOxを還元する排煙脱硝処
理装置の温度制御方法に関する6〔従来の技術〕 本発明の適用される排煙脱硝処理装置21のフローを第
1図に示した。コークス炉等1の排ガスは脱硝ファン2
によって反応器17に送られる。
その途中においてNH3投入装置12からNH3を添加
される。脱硝ファンの吐出側のガスの一部を加熱炉6に
導いて加熱し5反応器17における反応を促進゛する0
反応器17における反応率(以下、脱硝率と称す、)は
排ガスの量が増加する程、反応嚢中の触媒性能に対する
負荷が大きくなるので一時的に低下し、又排ガスのNO
x濃度が増加する程、触媒の活性点に到達する確率が増
すので、一時的に反応率が増大する。従って従来から計
器室のオペレータは脱硝率が低下してくると、加熱炉6
に余分に燃料ガスを送り込み、反応器17の温度(以下
反応温度と称す、)を高くして、脱硝率の低下を防止し
、また逆に脱硝率が上昇してくると、加熱炉6における
燃料ガスコスト削減のため反応温度を下げていた。
以上のようにオペレータは排ガスの量やNOx濃度の変
動に対して、加熱炉6に投入する燃料ガス量により反応
温度を手動設定するわけであるが、対象排ガス発生炉の
操業との並行作業として、排出NOx9度を規定値に保
ち、かつ加熱炉6における燃料ガスの省エネルギーを計
るために反応温度を頻繁に細かく調整し、排出NOx濃
度を一定の限界内に管理することはかなり難しい、特に
製鉄所全体の操業条件の変更に伴って対象排ガス発生炉
の使用燃料ガスカロリーの変更が不可避であり、このよ
うな場合に排ガスの量やNox濃度の急激で大幅な変動
に対して手動では対処し切れないことが多い、そこで、
従来からオペレータの負荷を軽減し、かつNOx濃度の
排出規制を遵守できる範囲内で、最大限に省エネルギー
を達成するために反応温度の自動制御が要望されていた
〔発明が解決しようとする問題点〕
本発明は対象排ガス発生炉の使用ガスカロリーにより変
化する排ガス量やそのNOx濃度にかかわらず、排出N
Ox濃度を目標の一定値にコントロールすることにより
、オペレータの負荷の軽減、NOx濃度の排出規制の完
全遵守、排ガス相部用加熱炉の燃料ガスの省エネルギー
を達成することを目的とするものである。
〔問題点を解決するための手段〕
本発明者は上記問題を解決するため種々研究を重ねた結
果、排煙脱硝処理装置21の反応器17における脱硝率
は反応温度及びコークス炉使用燃料ガスカロリーにより
変化する(NOx濃度)/(排ガス量)比と良い相関が
あることを知見した。
本発明は上記知見に基いて完成されたもので、排ガスを
脱硝反応に必要な温度まで昇温した後NH3を添加して
反応器を通過させ、排ガス中のNo xt−還元除去す
る排煙脱硝方法において。
(NOx濃度)/(排ガス量)比および反応器での反応
温度と脱硝率の変化との関係を予め求めておき、これら
の関係から、脱硝処理設備出口のNOx濃度が一定とな
るように、(NOx9度)/(排ガス量)比の変動に応
じて反応温度を制御することを特徴とする反応器温度の
自動制御方法である。
〔作用〕
脱硝率Xを、従来の操業データから、反応温度Tと、使
用燃料ガスカロリーにより変化する(NOx濃度)/(
排ガス量)比とをパラメータとして整理したところ第2
図、第3図に示すような良い相関があることがわかった
。第2図、第3図の関係は次の2式で表わせる。
X= f (NOx/F)−=−(1)X= g (T
)     −−−−(2)ここに、 X:脱硝率 NOx/F: (NOx濃度)/排ガス量)比 T:反応温度 である。
排出N0x濃度を管理値に維持する本発明の作用は次の
通りである。
排ガス量、NOx濃度が変動する前の排ガスの量、NO
x濃度及び反応温度をそれぞれ、Fl、NOx1.T1
とし、対象排ガス発生炉の操業状況の変化により変動し
た後の排ガスの量、NOx濃度、反応温度を各々F2 
、N0X2 、T2とする。
コノ場合、N0Xt/FlがN0X2/F2に増大する
と脱硝率いわゆる反応率ΔX N Ox / Fが上昇
するので、これに対応して反応器17に導入する排ガス
温度をTlからT2へと下げることができる。従って、
排ガスを脱硝反応率向上のために加熱している場合は、
燃料の投入量を少なくすることができる。
?i44図に、コークス炉の稼動率WRが一定値(WR
=120%)のと、Jの(NOX濃度)/(排ガス量)
比の変化ΔN Ox / Fと、反応温度変化ΔTとの
関係を例示した。また第5図にはコークス炉の燃料ガス
カロリーQと、(NOx濃度)/(排ガス量)比との関
係を示した。これらの関係を図示しない制御器に与えて
おくことにより、脱硝率を一定に保つ制御を自動的に行
うことができる。
〔実施例〕
第1図に示すようにコークス炉1からの排ガスは脱硝フ
ァン2により排煙脱硝処理装置21に送られる。排煙脱
硝処理装置21は加熱炉6、NH3投入装置12、反応
器17とこれらの付属機器、計測器類からなる。
排煙脱硝処理装置21はコークス炉の排ガスの温度(1
20〜180’O)を反応温度(220〜280°C)
まで昇温するための加熱炉6を備えているが、加熱炉6
では、反応器17人口を基準として温度計16により測
定された実際の反応温度と設定反応温度との差に応じて
、燃料ガス配管7から燃料ガスが投入される。そして加
熱炉6において昇温された高温排ガスは加熱炉6に導か
れなかった排ガスと混合され反応温度制御がなされる。
その後、NH3供給装置12によりNH3が排ガス中の
NOxに対して一定のモル比率(約1.0〜1.1)で
添加される。NH3の流量はNH3流量計13で測定さ
れる。
それから、反応器17で脱硝処理する排ガス量およびN
Ox濃度がそれぞれ流量計14、NOx濃度計15によ
り測定される0反応器17で脱硝処理された排ガス中の
NOx濃度すなわち、排出NOx濃度はNOx濃度計1
8により測定され規制値以下として煙突20より大°気
中に放散される。
コークス炉1の使用燃料ガスカロリーが変化する時の反
応温度の自動制御例を第6図に示す。
コークス炉lを有する事業所ではカロリーの非常に異な
るガスを使用する場合が多い、その燃料ガスの例として
コークス炉で発生する高カロリー(約4000〜450
0kcau/Nrrr’) のコークス炉ガス(以下C
OGと称す)や1.高炉で発生する低カロリー(約70
0〜800kcaJL/Nm’)の高炉ガス(BFG)
にCOGを加えた混合ガス(以下MGと称す、)がある
−例として、コークス炉がCOGを使用する場合とMG
を使用する場合の排ガス量とNOx濃度を比較すると、
COGを使用する場合の排ガス量は、MGを使用する場
合の約0.74倍であり、COGを使用する場合のNO
x濃度はMGを使用する場合の約1.2〜2.6倍であ
る。(但し、排ガスの量やNOx濃度のCOG使用時と
MG使用時の比率は対象コークス炉の燃焼方法等によっ
てかなり異なる。) 従って、使用燃料ガスをCOGからMGに変更する場合
、:i46図(&)のように入側の(NOx一度)/(
排ガス量)比N Ox / Fが5.0ppm/lo’
Nm″hr−’から4.0 p pm/ l O’ N
rn”hr’に減少するため反応、温度Tは225℃か
ら235℃に自動制御する。一方便用燃料ガスをMGか
らCOGに変更する場合は第6図(b)のように(NO
x8度)/(排ガス量)比が4.0p p m/ 10
’ Nrn’ h r−”から5.0ppm/104N
rn’hr−’に増加するため反応温度Tは235℃か
ら225℃に自動制御する。
〔発明の効果〕
本発明は、排ガスにNH3を添加して反応器で脱硝する
脱硝装置であって反応温度を調整する加熱炉を有する脱
硝装置において、燃料変更等による大幅な条件変動を含
む排ガスの脱硝率を自動的に一定に保つことができる。
このことにより、加熱炉の使用エネルギーを最も効率的
に最小限の使用量に抑えることができる効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明方法の適用される脱硝設備のフローシー
ト、第2図は脱硝率と(NOx9度)/(排ガス量)比
との関係を示すグラフ、第3図は脱硝率と反応温度との
関係を示すグラフ、第4図は(NOx濃度)/(排ガス
量)比の変化に対する反応温度変化との関係を示すグラ
フ、第5図は燃料ガスカロリーと(NOx濃度)/(排
ガス量)比との関係を示すグラフ、第6図は自動制御を
説明するチャートである。 l・・・コークス炉 ?・・・脱硝ファン 3・・・温度計 5.8,13.14・・・流量計 6・・・加熱炉 7・・・燃料ガス用配管 12・・・NH3供給装置 15.18・・・NOx濃度計 17・・・反応器 2.0・・・煙突 21・・・排煙脱硝処理装置

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1 排ガスを脱硝反応に必要な温度まで昇温した後NH
    _3を添加して反応器を通過させ、排ガス中のNO_x
    を還元除去する排煙脱硝方法において、(NO_x濃度
    )/(排ガス量)比および反応器での反応温度と脱硝率
    の変化との関係を予め求めておき、これらの関係か ら、脱硝処理設備出口のNO_x濃度が一定となるよう
    に、(NO_x濃度)/(排ガス量)比の変動に応じて
    反応温度を制御することを特徴とする反応器温度の自動
    制御方法。
JP59257430A 1984-12-07 1984-12-07 排煙脱硝処理装置の反応器温度自動制御方法 Pending JPS61136426A (ja)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2011086497A (ja) * 2009-10-15 2011-04-28 Fujisoku:Kk トグルスイッチ
CN105921012A (zh) * 2016-06-29 2016-09-07 平顶山市普恩科技有限公司 己二酸尾气中氮氧化物脱除装置及其方法

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