[发明专利]脱硝装置的控制装置、具备该控制装置的脱硝装置、及具备该脱硝装置的锅炉设备、以及脱硝装置的控制方法

说明书

技术领域

本发明涉及脱硝装置的控制装置、具备该控制装置的脱硝装置、及具备该脱硝装置的锅炉设备、以及脱硝装置的控制方法，尤其是涉及向废气喷雾的还原剂的浓度分布的控制。

背景技术

通常在脱硝装置中，将还原剂喷雾到烟道中的废气中，并使其与催化剂进行化学反应，由此形成为氮和水而将废气中含有的氮氧化物除去。喷雾到废气中的还原剂会蒸发，此时，由于蒸发潜热而废气的温度下降。

还原剂的喷雾状态的调整通过在锅炉设备的试运转时计测被喷雾了还原剂的废气的温度来进行。脱硝装置在锅炉设备试运转时调整还原剂的喷雾状态之后，直接以该状态使用于锅炉设备实际运转。

在专利文献1及专利文献2中公开了光学性地计测被喷雾了还原剂的废气的温度的技术。

作为锅炉设备的实际运转时的还原剂的喷雾状态的控制，通过计测氮氧化物的浓度及还原剂的浓度，来进行喷雾到废气中的还原剂的流量控制(例如，专利文献3及专利文献4)。

【在先技术文献】

【专利文献】

【专利文献1】日本特开平8-233668号公报

【专利文献2】日本特开平6-221932号公报

【专利文献3】日本特开平7-60066号公报

【专利文献4】日本特开2003-290630号公报

然而，专利文献3及专利文献4所记载的发明即使在还原剂的喷雾量恒定的情况下，当喷嘴等发生闭塞等时，还原剂的浓度分布也无法成为所希望的浓度分布，因此，存在脱硝装置的效率劣化的问题。

发明内容

本发明鉴于这种情况而作出，其目的在于提供一种能够将喷雾到流体中的药剂浓度分布形成为所希望的浓度分布的脱硝装置的控制装置、具备该控制装置的脱硝装置、及具备该脱硝装置的锅炉设备、以及脱硝装置的控制方法。

为了解决上述课题，本发明的脱硝装置的控制装置、具备该控制装置的脱硝装置、及具备该脱硝装置的锅炉设备、以及脱硝装置的控制方法采用以下的方法。

即，本发明的第一形态的脱硝装置的控制装置具备：向流体投入药剂的药剂投入机构；计测流体的温度分布的温度测定装置；根据由该温度测定装置求出的温度分布来算出投入到流体中的药剂的浓度分布的药剂浓度算出部；根据由该药剂浓度算出部算出的浓度分布来决定所述药剂投入机构投入的药剂的流量的药剂流量决定部；以将该药剂流量决定部决定的流量的药剂向流体投入的方式对所述药剂投入机构进行控制的药剂投入机构控制部。

向流体投入的药剂蒸发，此时，主要利用药剂中包含的溶剂(例如水)的蒸发潜热、溶质(例如，氯化铵或氨)的气化热或升华热来夺取热量，即，通过温度下降而使流体的温度降低。即使在将药剂以气状投入的情况下，也能通过药剂温度与流体温度的温度差来使流体的温度下降。因此，在药剂投入量多的部分的流体中，与其他的区域相比，流体的温度发生局部下降。如此，流体的温度分布反映药剂投入量的流量分布，结果是反映药剂的浓度分布。即，若流体的温度分布成为所希望的温度分布，则可以说药剂投入量的流量分布是所希望的流量分布，从而能够推定为流体与药剂成为所希望的混合状态。

因此，根据由温度测定装置求出的温度分布，算出投入到流体中的药剂的浓度分布，通过药剂流量决定部来决定向流体投入的药剂的流量。决定的流量的药剂通过利用药剂投入机构控制部对药剂投入机构进行控制而向流体投入。因此，能够修正向流体投入的药剂的投入状态。因此，能够将被投入了药剂的流体的浓度分布形成为所希望的浓度分布。

作为药剂投入机构，例如列举有流量控制阀、与流量控制阀连接的喷嘴。

在本发明的第一形态的脱硝装置的控制装置中，优选的是，具备药剂浓度控制机构，该药剂浓度控制机构控制由所述药剂投入机构向流体投入的药剂的浓度，该药剂浓度控制机构控制与药剂混合的稀释剂的流量。

根据该脱硝装置的控制装置，由于利用药剂浓度控制机构来控制与药剂混合的稀释剂的流量，因此不用改变向流体投入的药剂的流量就能够改变药剂的浓度。因此，能够将向流体投入的药剂的液滴直径维持成小且大致均匀。

作为药剂浓度控制机构，例如列举有流量控制阀或泵。

此外，在本发明的第一形态的脱硝装置的控制装置中，优选的是，所述温度测定装置具备：安装在流体流动的流路的一壁面上的受光部；使从另一壁面发出且通过了流体的光向该受光部入射，并对入射到该受光部的光进行分光的分光部；根据由该分光部分光出的光，检测流体的实测吸收光谱的检测部；根据由该检测部检测到的所述实测吸收光谱，算出流体的温度的温度算出部。