焚烧设备中的还原剂供给方法及还原剂供给装置制造方法及图纸

本发明专利技术提供一种焚烧设备中的还原剂供给方法及还原剂供给装置，所述还原剂供给方法为了使从焚烧炉（1）排出的排气中NOX的浓度在目标值以下，使用从排气处理通路部（3）排出的排气量，计算出由脱硝部入口侧的供给用喷嘴（31）供给的氨供给量（FNH3），同时根据与该焚烧炉（1）的氨浓度的规定值相对应的氨供给浓度（CNH3）求出氨供给量（F′RED），并且在以基于排气量所求得的氨供给量（FNH3）进行氨的供给时，当基于排气量的氨供给量（FNH3）超过基于规定值的氨供给量（F′RED）的情况下，以该基于规定值的氨供给量（F′RED）供给氨。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种还原剂供给方法及还原剂供给装置，其用于供给氨等还原剂，能降低从焚烧炉排出的气体中氮氧化物(NOx)的浓度。
技术介绍
在大气污染防治法中，规定了从焚烧炉中排出的氮氧化物(NOx)的排放标准(例如，250ppm;以氧为12%换算)，但是，根据场所不同，还设定有比该排放标准更严格的自主限定值(例如，IOOppm ;以氧为12%换算)。但是，面向低碳社会或循环型社会的形成，即使在废弃物处理领域也在重视发电量的提闻。作为提高发电量的方法，有不采用使用了催化剂的脱硝技术，而将在排气再热器中使用的蒸汽用于发电的方法，即采用无脱硝催化剂技术的垃圾焚烧设备(例如，参见日本专利公开公报特开平07-49112号公报)。
技术实现思路
即使是使用 上述无脱硝催化剂技术的垃圾焚烧设备，也希望提高其脱硝率，如果为了提高无脱硝催化剂技术，增加作为还原剂的氨的供给量，那么在排气中氨排泄浓度上升例如超过IOppm时，会产生来自氨的白烟。如果焚烧炉中的燃烧状态发生变化，产生的氮氧化物的量也发生变化，因此，作为还原剂的氨的供给量也发生变化。因此，需要掌握排气中的氮氧化物的量，优化氨的供给量，但是，存在难以在焚烧炉内准确测定氮氧化物的量的问题。因此，本专利技术的目的是提供一种还原剂供给方法及还原剂供给装置，其通过由排气量预测氮氧化物，能够在抑制氨排泄浓度的同时，始终获得较高的脱硝率。为了解决上述问题，本专利技术的第一点涉及一种还原剂的供给方法，其用于降低焚烧设备的排气中的氮氧化物的浓度，所述焚烧设备具有焚烧炉及排气处理通路部，所述焚烧炉设有燃烧废弃物的燃烧室及将在该燃烧室产生的排气导至外部的烟道；所述排气处理通路部将从该焚烧炉排出的排气导至大气侧，且在途中设有排气处理器；从被排气处理通路部排出的排气量中减去供给至该排气处理通路部的水、空气量等流体流量，求出焚烧炉出口侧的排气量(Fgas )，通过将求得的排气量(Fms)代入下述公式(Ul)中，求出在靠近供给还原剂的位置处的氮氧化物浓度(cN&_in)，CNOx_in=AlXFGAS+A2...(Ul)其中，Al及A2为常数，将上述求得的氮氧化物浓度(Ctox,)及作为目标值的氮氧化物浓度(Cm^ut)代入下述公式(U2)中，求得脱硝率X，x=l-[CNOx_out/ {CNOx_inX (21-12)/(21-C02)}]...(U2)其中，CQ2为焚烧炉出口侧的氧浓度，基于表示预先求得的脱硝率X和为了达到该脱硝率X的还原剂的当量比(还原剂/氮氧化物)λ之间关系的数据，求出与上述公式(U2)求得的脱硝率X相对应的当量比入，将上述当量比λ代入下述公式(U3)中，求出基于排气量的还原剂供给量(Fked),Feed=IO-6XFgasX (1_CH20) XCNOx_inX λ …(U3)其中，Ch20为焚烧炉出口侧的含水量，同时，将与从该焚烧设备排出的排气中的还原剂浓度的规定值相对应的还原剂供给浓度(Cked)代入下述公式(U4)中，求出基于该规定值的还原剂供给量(F' EED),F' KED=10_6XC腳XFgasX (1-Ch20)...(U4)并且，以基于上述排气量求得的还原剂供给量(Fked)进行还原剂的供给时，基于排气量的还原剂供给量(Fked)超过基于规定值的还原剂供给量(F' KED)的情况下，以基于该规定值的还原剂供给量(F' KED)供给还原剂。另外，本专利技术的第二点是在上述第一点的还原剂供给方法中，使用下述公式(Vl)作为求出在靠近供给位置处的氮氧化物浓度的公式的方法，CNOx_in=BI XFgas+B2XC02+B3...(Vl)`其中，B1、B2及B3为常数、Cq2为焚烧炉出口侧的氧浓度。另外，本专利技术的第三点是在上述第一点的还原剂供给方法中，测量排气处理通路部出口侧的排气中的氮氧化物浓度(CNft￡_s)，将该测得的氮氧化物浓度(CtoxJ代入下述公式(Wl)中，从而修正靠近供给位置处的氮氧化物浓度(CN()x_in)，求出修正氮氧化物浓度(CNOx_in_M),同时使用该求得的修正氮氧化物浓度(CNft￡_in_M)修正脱硝率X，CNOx_in_M- (CNOx-s/CNOx_out)※。職-比…(Wl)。另外，本专利技术的第四点是在上述第一点的还原剂供给方法中，使用氨、氨稀释水溶液及尿素稀释水溶液中任意一种作为还原剂。进一步地，本专利技术的第五点涉及一种还原剂供给装置，其用于降低焚烧设备的排气中氮氧化物浓度，所述焚烧设备具有焚烧炉及排气处理通路部；所述焚烧炉设有燃烧废弃物的燃烧室及将在该燃烧室产生的排气导至外部的烟道；所述排气处理通路部将从该焚烧炉排出的排气导至大气侧，且在途中设有排气处理器；所述还原剂供给装置具有还原剂供给用喷嘴、水量测量仪及空气量测量仪、排气量测量仪、氧浓度计及还原剂控制部；所述还原剂供给用喷嘴向焚烧炉的烟道内供给还原剂；所述水量测量仪及空气量测量仪测量通过排气处理通路部供给的水量及空气量；所述排气量测量仪测量排气处理通路部出口侧的排气量；所述氧浓度计测量排气处理通路部出口侧的氧浓度；所述还原剂控制部通过输入以所述排气量测量仪测得的排气量及以所述氧浓度计测得的氧浓度，控制还原剂供给量；所述还原剂控制部由出口侧排气量计算部、入口侧氮氧化物浓度计算部、脱硝率计算部、当量比计算部、第一还原剂供给量计算部、第二还原剂供给量计算部及还原剂供给量选择部构成；所述出口侧排气量计算部，从以排气量测量仪测得的排气量中，减去以水量测量仪及空气量测量仪测得的流体流量，求出焚烧炉出口侧的排气量(Fms)；所述入口侧氮氧化物浓度计算部，通过将以所述出口侧排气量计算部求得的排气量(Fms)代入下述公式(Ul)中，求出在靠近还原剂供给位置处的氮氧化物浓度(CNft￡_in)，CNOx_in=AlXFGAS+A2...(Ul)其中，Al及A2为常数；所述脱硝率计算部，通过将以所述入口侧氮氧化物浓度计算部求得的氮氧化物浓度(CN&-1n)及作为目标值的氮氧化物浓度(Cm^wt)代入下述公式(U2)中，求出脱硝率X，x=l-[CNOx_out/ {CNOx_inX (21-12)/ (21_C02)}]...(U2)其中，CQ2为焚烧炉出口侧的氧浓度； 所述当量比计算部，基于表示预先求得的脱硝率X和为了达到该脱硝率X的还原剂的当量比(还原剂/氮氧化物)λ之间关系的数据，求出与通过上述公式(U2)求得的脱硝率X相对应的当量比λ ;所述第一还原剂供给量计算部，将上述当量比λ代入下述公式(U3)中，求出基于排气量的还原剂供给量(Fked),Feed=IO-6XFgasX (1_CH20) XCNOx_inX λ …(U3)其中，Chm为焚烧炉出口侧的含水量；所述第二还原剂供给量计算部，将与从该焚烧设备排出的排气中的氨浓度的规定值相对应的还原剂供给浓度(Cked)代入下述公式(U4)中，求出基于该规定值的还原剂供给量(F' RED)，F' -=IO-6XCkedXFgasX(1-Ch20)...(U4);所述还原剂供给量选择部，比较基于上述排气量及规定值求得的两个还原剂供给量(Fked、F' eed),当基于排气量的还原剂供给量(Fked)在基于规定值的还原剂供本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种焚烧设备中的还原剂供给方法，其用于抑制焚烧设备的排气中氮氧化物的产生，所述焚烧设备具有焚烧炉及排气处理通路部；所述焚烧炉设有燃烧废弃物的燃烧室及将在该燃烧室产生的排气导至外部的烟道；所述排气处理通路部将从该焚烧炉排出的排气导至大气侧，且在途中设有排气处理器；其特征在于，从被排气处理通路部排出的排气量中减去供给至该排气处理通路部的水、空气量等流体流量，求出焚烧炉出口侧的排气量FGAS；通过将该求得的排气量FGAS代入下述公式（U1）中，求出在靠近还原剂供给位置处的氮氧化物浓度CNOx?in，CNOx?in=A1×FGAS+A2…（U1）其中，A1及A2为常数；将上述求得的氮氧化物浓度CNOx?in及作为目标值的氮氧化物浓度CNOx?out代入下述公式（U2）中，求出脱硝率x，x=1?[CNOx?out/｛CNOx?in×（21?12）/（21?CO2）｝]…（U2）其中，CO2为焚烧炉出口侧的氧浓度；根据表示预先求得的脱硝率x与为了达到该脱硝率x的还原剂的当量比λ之间关系的数据，求出与通过所述式（U2）求得的脱硝率x相对应的当量比λ，所述当量比为还原剂/氮氧化物；将上述当量比λ代入下述公式（U3）中，求出基于排气量的还原剂供给量FRED，FRED=10?6×FGAS×(1?CH2O)×CNOx?in×λ…（U3）其中，CH2O为焚烧炉出口侧的含水量；同时，将与从该焚烧设备排出的排气中的还原剂浓度的规定值相对应的还原剂供给浓度CRED代入下述公式（U4）中，求出基于该规定值的还原剂供给量F′RED，F′RED=10?6×CRED×FGAS×(1?CH2O)…（U4）；并且，以基于上述排气量求得的还原剂供给量FRED进行还原剂的供给时，在基于排气量的还原剂供给量FRED超过基于规定值的还原剂供给量F′RED的情况下，以基于该规定值的还原剂供给量F′RED供给还原剂。...

【技术特征摘要】
2011.12.26 JP 2011-2825671.一种焚烧设备中的还原剂供给方法，其用于抑制焚烧设备的排气中氮氧化物的产生，所述焚烧设备具有焚烧炉及排气处理通路部；所述焚烧炉设有燃烧废弃物的燃烧室及将在该燃烧室产生的排气导至外部的烟道；所述排气处理通路部将从该焚烧炉排出的排气导至大气侧，且在途中设有排气处理器；其特征在于， 从被排气处理通路部排出的排气量中减去供给至该排气处理通路部的水、空气量等流体流量，求出焚烧炉出口侧的排气量Fms ； 通过将该求得的排气量FeAS代入下述公式(Ul)中，求出在靠近还原剂供给位置处的氮氧化物浓度 CnOx-1n，2.如权利要求1所述的焚烧设备中的还原剂供给方法，其特征在于，使用下述公式(Vl)作为求出在靠近供给位置处的氮氧化物浓度的公式，3.如权利要求1所述的焚烧设备中的还原剂供给方法，其特征在于，测量排气处理通路部出口侧的排气中的氮氧化物浓度CN&_S，将该测得的氮氧化物浓度CN()X_S代入下述公式(Wl)中，从而修正在靠近供给位置处的氮氧化物浓度CN()x_in，求出修正氮氧化物浓度CNOx-1n-M，同时使用该求得的修正氮氧化物浓度CN&_in_M修正脱硝率X，4.如权利要求1所述的焚烧设备中的还原剂供给方法，其特征在于，使用氨、氨稀释水溶液及尿素稀释水溶液中的任意一种作为还原剂。5.一种焚烧设备中的还原剂供给装置，其用于抑制焚烧设备的排气中的氮氧化物的产生，所述焚烧设备具有焚烧炉及排气处理通路部；所述焚烧炉设有燃烧废弃物的燃烧室及将在该燃烧室产生的排气导至外部的烟道；所述排气处理通路部将从该焚烧炉排出的排气导至大气侧，且在途中设有排气处理器；其特征在于， 所述还原剂供给装置具有还原剂供给用喷嘴、水量测量仪及空气量测量仪、排气量测量仪、氧浓度计及还原剂控制部；所述还原剂供给用喷嘴向焚烧炉的烟道内供给还原剂；所述水量测量仪及空气量测量仪测量通过排气处理通路部供给的水量及空气量；所述排气量测量仪测量排气处理通路部出口侧的排气量；所述氧浓度计测量排气处理通路部出口侧的氧浓度；所述还原剂控制部输入以上述排气量测量仪测得的排气量及以上述氧浓度计测得的氧浓度，控制还原剂的供给量； 所述还原剂控制部由出口侧排气量计算部、入口侧氮氧化物浓度计算部、脱硝率计算部、当量比计算部、第一还原剂供给量计算部、第二还原剂供给量计算部及还原剂供给量选择部构成； 所述出口侧排气量计算部，从以排气量测量仪测得的排气量中，减去以水量测量仪及空气量测量仪测得的流体流量，求出焚烧炉出口侧的排气量Fms ； 所述入口侧氮氧化物浓度计算部，通过将以该出口侧排气量计算部求得的排气量Fms代入下述公式(U...

【专利技术属性】
技术研发人员：古林通孝，臼谷彰浩，江本纯一，氏原龙秀，白石裕司，杉村枝里子，新井忠幸，
申请(专利权)人：日立造船株式会社，
类型：发明
国别省市：