[go: up one dir, main page]

JP2024121432A - Denitrification control device, denitrification control method, and program - Google Patents

Denitrification control device, denitrification control method, and program Download PDF

Info

Publication number
JP2024121432A
JP2024121432A JP2023028544A JP2023028544A JP2024121432A JP 2024121432 A JP2024121432 A JP 2024121432A JP 2023028544 A JP2023028544 A JP 2023028544A JP 2023028544 A JP2023028544 A JP 2023028544A JP 2024121432 A JP2024121432 A JP 2024121432A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
denitration
value
nox
correction
set value
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.)
Pending
Application number
JP2023028544A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
明紀 長谷川
Akinori Hasegawa
豊 溝脇
Yutaka Mizowaki
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Mitsubishi Heavy Industries Ltd
Original Assignee
Mitsubishi Heavy Industries Ltd
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Mitsubishi Heavy Industries Ltd filed Critical Mitsubishi Heavy Industries Ltd
Priority to JP2023028544A priority Critical patent/JP2024121432A/en
Publication of JP2024121432A publication Critical patent/JP2024121432A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Chimneys And Flues (AREA)
  • Control Of Steam Boilers And Waste-Gas Boilers (AREA)
  • Exhaust Gas Treatment By Means Of Catalyst (AREA)

Abstract

【課題】脱硝出口NOx濃度の安定制御を長期にわたって実現すること。
【解決手段】脱硝制御装置は、ボイラから排出される燃焼ガス中のNOxを分解させる脱硝装置に注入するアンモニア量を制御する。脱硝制御装置は、脱硝出口NOx設定値を補正する補正部60と、補正後の脱硝出口NOx設定値と脱硝出口NOx値と脱硝入口NOx値とを用いて脱硝反応に必要なアンモニア量を算出するアンモニア量演算部とを備えている。補正部60は、煙突入口NOx値を平滑化した平滑NOx値と脱硝出口NOx設定値との偏差を用いて、脱硝出口NOx設定値を補正する。
【選択図】図5

The present invention aims to achieve stable control of NOx concentration at the denitration outlet over a long period of time.
[Solution] The denitration control device controls the amount of ammonia injected into a denitration device that decomposes NOx in combustion gas discharged from a boiler. The denitration control device includes a correction unit 60 that corrects a denitration outlet NOx set value, and an ammonia amount calculation unit that calculates the amount of ammonia required for the denitration reaction using the corrected denitration outlet NOx set value, the denitration outlet NOx value, and the denitration inlet NOx value. The correction unit 60 corrects the denitration outlet NOx set value using the deviation between a smoothed NOx value obtained by smoothing the stack inlet NOx value and the denitration outlet NOx set value.
[Selected figure] Figure 5

Description

本開示は、脱硝制御装置及び脱硝制御方法並びにプログラムに関するものである。 This disclosure relates to a denitration control device, a denitration control method, and a program.

火力発電プラントでは、ガスタービン又はボイラ等の燃焼設備から排出された燃焼ガス中の窒素酸化物(NOx)を除去するために、脱硝装置が設置されることが多い。脱硝装置における脱硝制御は、例えば、煙突から排出されるガス中のNOx濃度が規制値を超えないように脱硝装置出口のNOx濃度の設定値を決め、燃焼設備出口の燃焼ガスに含まれるNOx濃度に基づいて投入するアンモニア量を決定することで行われる(例えば、特許文献1参照)。 In thermal power plants, denitration devices are often installed to remove nitrogen oxides (NOx) from the combustion gas discharged from combustion equipment such as gas turbines or boilers. Denitration control in the denitration device is performed, for example, by determining a set value for the NOx concentration at the outlet of the denitration device so that the NOx concentration in the gas discharged from the chimney does not exceed a regulated value, and by determining the amount of ammonia to be injected based on the NOx concentration contained in the combustion gas at the outlet of the combustion equipment (see, for example, Patent Document 1).

また、燃焼設備の負荷変動時やバーナの点火/消火時など、投入される燃料量が過渡的に増減する場合には、燃焼ガスに含まれるNOx濃度が急変する場合がある。このため、例えば、負荷変動時やバーナの点火/消火時には、投入するアンモニア量を補正する先行制御を行い脱硝出口NOx濃度の安定制御の維持を図っている。 In addition, when the amount of fuel input increases or decreases transiently, such as when the load on the combustion equipment changes or when the burner is ignited or extinguished, the NOx concentration contained in the combustion gas may change suddenly. For this reason, for example, when the load changes or the burner is ignited or extinguished, advance control is performed to correct the amount of ammonia input, thereby maintaining stable control of the NOx concentration at the denitration outlet.

特開2015-48975号公報JP 2015-48975 A

近年、再生可能エネルギーの普及拡大に伴い、火力発電プラントは、電力の供給量調整を担う役割が大きくなっており、出力調整のためのバーナの点火/消火が頻繁に繰り返し行われるようになっている。このため、燃焼ガスに含まれるNOx濃度が急変する頻度が増加しており、脱硝制御が適切に行われないとアンモニアの消費量が増大して運転コストが増加する懸念がある。また、アンモニアが過剰投入されると、脱硝装置で未反応のアンモニアが後流側に回り、燃焼ガス中の硫化化合物と反応して、空気予熱器で酸性硫安が生成される可能性がある。これにより、空気予熱器が閉塞され、プラントの運転継続ができなくなる懸念がある。 In recent years, with the widespread use of renewable energy, thermal power plants have come to play a greater role in adjusting the amount of electricity supplied, and burners are now being ignited and extinguished frequently to adjust output. This has resulted in an increased frequency of sudden changes in the NOx concentration in the combustion gas, raising concerns that if denitration control is not performed properly, ammonia consumption will increase, leading to higher operating costs. Furthermore, if excessive ammonia is added, unreacted ammonia will flow downstream in the denitration device and react with sulfide compounds in the combustion gas, potentially producing acid ammonium sulfate in the air preheater. This could result in the air preheater becoming clogged, making it impossible to continue operating the plant.

また、脱硝装置の経年劣化により脱硝性能が低下している場合、脱硝出口NOx濃度が設定値よりも高めに推移し、煙突から排出されるガス中のNOx濃度が規制値を超過する懸念がある。
このように、脱硝出口NOx濃度の管理は非常に重要であるが、長期にわたって安定制御を維持することは難しく、発電プラントにおける一つの課題となっている。
In addition, if the denitration performance of the denitration equipment deteriorates due to aging, the NOx concentration at the denitration outlet may be higher than the set value, raising the concern that the NOx concentration in the gas discharged from the chimney may exceed the regulated value.
Thus, while management of the NOx concentration at the denitration outlet is extremely important, it is difficult to maintain stable control over the long term, which is an issue for power plants.

本開示は、このような事情に鑑みてなされたものであって、脱硝出口NOx濃度の安定制御を長期にわたって実現することのできる脱硝制御装置及び脱硝制御方法並びにプログラムを提供することを目的とする。 This disclosure has been made in consideration of these circumstances, and aims to provide a denitration control device, a denitration control method, and a program that can achieve stable control of the denitration outlet NOx concentration over the long term.

本開示の一態様は、燃焼設備から排出される燃焼ガス中のNOxを分解させる脱硝装置に注入する還元剤量を制御する脱硝制御装置であって、脱硝出口NOx設定値を補正する補正手段と、補正後の前記脱硝出口NOx設定値と脱硝出口NOx値と脱硝入口NOx値とを用いて脱硝反応に必要な還元剤量を算出する還元剤量演算手段とを備え、前記補正手段は、煙突入口NOx値を平滑化した平滑NOx値と脱硝出口NOx設定値との偏差を用いて、前記脱硝出口NOx設定値を補正する脱硝制御装置である。 One aspect of the present disclosure is a denitration control device that controls the amount of reducing agent injected into a denitration device that decomposes NOx in combustion gas discharged from a combustion facility, and includes a correction means for correcting a denitration outlet NOx set value, and a reducing agent amount calculation means for calculating the amount of reducing agent required for the denitration reaction using the corrected denitration outlet NOx set value, the denitration outlet NOx value, and the denitration inlet NOx value, and the correction means corrects the denitration outlet NOx set value using the deviation between a smoothed NOx value obtained by smoothing the stack inlet NOx value and the denitration outlet NOx set value.

本開示の一態様は、上記脱硝制御装置を備える脱硝装置である。 One aspect of the present disclosure is a denitration device equipped with the above-described denitration control device.

本開示の一態様は、上記脱硝装置を備える発電プラントである。 One aspect of the present disclosure is a power generation plant equipped with the above-mentioned denitrification device.

本開示の一態様は、燃焼設備から排出される燃焼ガス中のNOxを分解させる脱硝装置に注入する還元剤量を制御する脱硝制御方法であって、コンピュータが、脱硝出口NOx設定値を補正する補正工程と、補正後の前記脱硝出口NOx設定値と脱硝出口NOx値と脱硝入口NOx値とを用いて脱硝反応に必要な還元剤量を算出する還元剤量演算工程とを実行し、前記補正工程は、煙突入口NOx値を平滑化した平滑NOx値と脱硝出口NOx設定値との偏差を用いて、前記脱硝出口NOx設定値を補正する脱硝制御方法である。 One aspect of the present disclosure is a denitration control method for controlling the amount of reducing agent injected into a denitration device that decomposes NOx in combustion gas discharged from a combustion facility, in which a computer executes a correction process for correcting a denitration outlet NOx set value, and a reducing agent amount calculation process for calculating the amount of reducing agent required for the denitration reaction using the corrected denitration outlet NOx set value, the denitration outlet NOx value, and the denitration inlet NOx value, and the correction process corrects the denitration outlet NOx set value using the deviation between a smoothed NOx value obtained by smoothing the stack inlet NOx value and the denitration outlet NOx set value.

本開示の一態様は、コンピュータを上記脱硝制御装置として機能させるためのプログラムである。 One aspect of the present disclosure is a program for causing a computer to function as the above-mentioned denitration control device.

本開示の脱硝制御装置及び脱硝制御方法並びにプログラムによれば、脱硝出口NOx濃度の安定制御を長期にわたって実現できるという効果を奏する。 The denitration control device, method, and program disclosed herein have the effect of realizing stable control of the denitration outlet NOx concentration over a long period of time.

本開示の一実施形態に係る発電プラントの全体概略構成図である。1 is an overall schematic configuration diagram of a power plant according to an embodiment of the present disclosure; 本開示の一実施形態に係るボイラの概略構成図である。FIG. 1 is a schematic configuration diagram of a boiler according to an embodiment of the present disclosure. 本開示の一実施形態に係る脱硝装置の概略構成図である。1 is a schematic configuration diagram of a denitration device according to an embodiment of the present disclosure. 本開示の一実施形態に係る脱硝制御装置が備える機能の一例を示した機能構成図である。FIG. 2 is a functional configuration diagram illustrating an example of functions provided in a denitration control device according to an embodiment of the present disclosure. 本開示の一実施形態に係る補正部が備える機能の一例を示した機能構成図である。4 is a functional configuration diagram illustrating an example of functions included in a correction unit according to an embodiment of the present disclosure. FIG. 本開示の一実施形態に係る補正許可判定部及び動作判定部が備える機能の一例を示した機能構成図である。4 is a functional configuration diagram illustrating an example of functions included in a correction permission determination unit and an operation determination unit according to an embodiment of the present disclosure. FIG. 本開示の一実施形態に係る補正値設定部が備える機能の一例を示した機能構成図である。4 is a functional configuration diagram illustrating an example of functions of a correction value setting unit according to an embodiment of the present disclosure. FIG.

以下に、本開示の一実施形態に係る脱硝制御装置及び脱硝制御方法並びにプログラムについて、図面を参照して説明する。以下、脱硝制御装置を、火力発電プラントのボイラ(燃焼設備)において発生する燃焼ガス中のNOxを除去する脱硝装置に適用する場合を例示して説明する。なお、燃焼設備の他の一例として、ガスタービン、工業炉、ゴミ焼却炉等が挙げられる。
以下の説明において、上や上方とは鉛直方向上側を示し、下や下方とは鉛直方向下側を示すものであり、鉛直方向は厳密ではなく誤差を含むものである。
A denitration control device, a denitration control method, and a program according to an embodiment of the present disclosure will be described below with reference to the drawings. The denitration control device will be described below as an example of application to a denitration device that removes NOx from combustion gas generated in a boiler (combustion equipment) of a thermal power plant. Other examples of the combustion equipment include gas turbines, industrial furnaces, and waste incinerators.
In the following description, top and upward refer to the upper side in the vertical direction, and bottom and downward refer to the lower side in the vertical direction, and the vertical direction is not precise and may include errors.

図1は、本開示の一実施形態に係る発電プラント1の全体概略構成図である。図1に示すように、本実施形態の発電プラント1は、ボイラ10と、ボイラ10で生成した蒸気によって回転駆動される蒸気タービン2と、蒸気タービン2に連結され蒸気タービン2の回転力によって発電を行う発電機3とを主な構成として備えている。蒸気タービン2を駆動した後の蒸気は、復水器4において復水され、ボイラ10に戻される。 Figure 1 is an overall schematic diagram of a power plant 1 according to an embodiment of the present disclosure. As shown in Figure 1, the power plant 1 of this embodiment mainly comprises a boiler 10, a steam turbine 2 that is rotationally driven by steam generated in the boiler 10, and a generator 3 that is connected to the steam turbine 2 and generates electricity using the rotational force of the steam turbine 2. The steam after driving the steam turbine 2 is condensed in a condenser 4 and returned to the boiler 10.

ボイラ10は、例えば、固体燃料を粉砕した微粉燃料をバーナにより燃焼させ、この燃焼により発生した熱を給水や蒸気と熱交換して過熱蒸気を生成することが可能なボイラである。固体燃料としては、石炭、バイオマス燃料、石油コークス(PC:Petroleum Coke)燃料、石油残渣などが使用される。なお、ボイラ10の燃料は、固体燃料に限られず、例えば、重油、軽油、重質油などの石油類や工場廃液、液化アンモニアなどの液体燃料も使用することができる。また、天然ガスや各種石油ガス、製鉄プロセスなどで発生する副生ガス、水素ガス、アンモニアガスなどの気体燃料も使用することができる。さらに、これらの各種燃料を組み合わせて使用することも可能である。 The boiler 10 is a boiler that can generate superheated steam by burning pulverized fuel, for example, pulverized solid fuel, with a burner and exchanging the heat generated by the combustion with feed water or steam. As the solid fuel, coal, biomass fuel, petroleum coke (PC) fuel, petroleum residue, etc. can be used. Note that the fuel of the boiler 10 is not limited to solid fuel, and can also be petroleum such as heavy oil, light oil, and heavy oil, industrial wastewater, and liquid fuel such as liquefied ammonia. In addition, gaseous fuels such as natural gas, various petroleum gases, by-product gases generated in the steelmaking process, hydrogen gas, and ammonia gas can also be used. Furthermore, it is possible to use a combination of these various fuels.

図2は、本実施形態に係るボイラ10の概略構成図である。図2に示すように、ボイラ10は、例えば、火炉11と、燃焼ガス通路12と、煙道13とを有している。 Figure 2 is a schematic diagram of a boiler 10 according to this embodiment. As shown in Figure 2, the boiler 10 has, for example, a furnace 11, a combustion gas passage 12, and a flue 13.

火炉11は、例えば、四角筒の中空形状をなして鉛直方向に沿って設置されている。火炉11の下部領域には燃焼装置として複数のバーナ14が設けられている。複数のバーナ14は、それぞれ複数の微粉燃料供給管19を介して複数のミル(粉砕機)15に連結されている。ミル15は、固体燃料を粉砕して微粉燃料を生成する。微粉燃料は、一次空気と混合され、微粉燃料混合気としてバーナ14に供給される。バーナ14から火炉11に投入された微粉燃料混合気が着火し、バーナ14から別途投入される二次空気と反応することで火炎を形成する。これにより、高温の燃焼ガスが火炉11内を上昇し、燃焼ガス通路12に流入する。 The furnace 11 is, for example, a hollow rectangular cylinder installed vertically. A plurality of burners 14 are provided in the lower region of the furnace 11 as a combustion device. The burners 14 are connected to a plurality of mills (pulverizers) 15 via a plurality of pulverized fuel supply pipes 19. The mills 15 pulverize solid fuel to generate pulverized fuel. The pulverized fuel is mixed with primary air and supplied to the burners 14 as a pulverized fuel mixture. The pulverized fuel mixture fed from the burners 14 to the furnace 11 is ignited and reacts with the secondary air separately fed from the burners 14 to form a flame. This causes high-temperature combustion gas to rise inside the furnace 11 and flow into the combustion gas passage 12.

燃焼ガス通路12は、火炉11の鉛直方向上部に連結されている。燃焼ガス通路12には、燃焼ガスの熱を回収するための熱交換器(図示略)が設けられている。熱交換器として、過熱器、再熱器、及び節炭器等が挙げられる。これら熱交換器で燃焼ガスと熱交換されることにより蒸気が生成され、上述した蒸気タービン2(図1参照)に供給される。 The combustion gas passage 12 is connected to the vertical upper part of the furnace 11. The combustion gas passage 12 is provided with a heat exchanger (not shown) for recovering heat from the combustion gas. Examples of heat exchangers include a superheater, a reheater, and a coal economizer. Steam is generated by exchanging heat with the combustion gas in these heat exchangers, and is supplied to the steam turbine 2 (see FIG. 1) described above.

燃焼ガス通路12の下流側には、熱交換器で熱回収された燃焼ガスが排出される煙道13が連結されている。煙道13には、風道16との間に空気予熱器(エアヒータ)17が設けられており、風道16を流れる空気と、煙道13を流れる燃焼ガスとの間で熱交換を行い、ミル15に供給する一次空気やバーナ14に供給する二次空気を加熱することで、水や蒸気との熱交換後の燃焼ガスから、さらに熱回収を行う。 A flue 13 is connected downstream of the combustion gas passage 12, through which the combustion gas whose heat has been recovered by the heat exchanger is discharged. An air preheater (air heater) 17 is provided between the flue 13 and the wind duct 16, and heat is exchanged between the air flowing through the wind duct 16 and the combustion gas flowing through the flue 13, heating the primary air supplied to the mill 15 and the secondary air supplied to the burner 14, thereby recovering further heat from the combustion gas after heat exchange with water and steam.

また、煙道13には、空気予熱器17よりも上流側の位置に、脱硝装置20が設けられている。脱硝装置20は、アンモニア、尿素水等の窒素酸化物を還元する作用を有する還元剤を、煙道13内を流通する燃焼ガスに供給し、還元剤が供給された燃焼ガス中の窒素酸化物(NOx)と還元剤との反応を、脱硝装置20内に設置された脱硝触媒の触媒作用により促進させることで、燃焼ガス中の窒素酸化物を除去、低減するものである。なお、脱硝装置20の詳細については後述する。 The flue 13 is provided with a denitration device 20 at a position upstream of the air preheater 17. The denitration device 20 supplies a reducing agent, such as ammonia or urea water, which has the effect of reducing nitrogen oxides, to the combustion gas flowing through the flue 13, and promotes the reaction between the nitrogen oxides (NOx) in the combustion gas to which the reducing agent has been supplied and the reducing agent through the catalytic action of a denitration catalyst installed in the denitration device 20, thereby removing and reducing the nitrogen oxides in the combustion gas. Details of the denitration device 20 will be described later.

煙道13の空気予熱器17より下流側には、ガスダクト18が連結されている。ガスダクト18には、燃焼ガス中の灰などを除去する電気集じん機などの集じん装置21、硫黄酸化物を除去する脱硫装置などの環境装置22、また、それらの環境装置に燃焼ガスを導くための誘引通風機(IDF:Induced Draft Fan)23が設けられている。ガスダクト18の下流端部は、煙突24に連結されており、環境装置22で処理された燃焼ガスが、排ガスとして系外に排出される。また、例えば、煙突24と環境装置22との間には、煙突24から排出される燃焼ガスG中のNOx濃度(以下、「煙突入口NOx濃度」という。)を計測するための煙突入口NOx分析計36が設けられている。 A gas duct 18 is connected downstream of the air preheater 17 of the flue 13. The gas duct 18 is provided with a dust collector 21 such as an electric dust collector for removing ash from the combustion gas, an environmental device 22 such as a desulfurization device for removing sulfur oxides, and an induced draft fan (IDF) 23 for directing the combustion gas to these environmental devices. The downstream end of the gas duct 18 is connected to a chimney 24, and the combustion gas treated by the environmental device 22 is discharged outside the system as exhaust gas. In addition, for example, a chimney inlet NOx analyzer 36 is provided between the chimney 24 and the environmental device 22 for measuring the NOx concentration in the combustion gas G discharged from the chimney 24 (hereinafter referred to as the "chimney inlet NOx concentration").

図3は、本実施形態に係る脱硝装置20の概略構成図である。脱硝装置20は、ボイラ10から排出される燃焼ガスG中のNOxを分解させるものである。脱硝装置20は、例えば、燃焼ガスGの流れ方向上流側から、入口ダクト32、反応部31、出口ダクト33を備えている。脱硝装置20では、入口ダクト32から導入された燃焼ガスGに対して、還元剤であるアンモニアが注入され、反応部31において脱硝処理されて、出口ダクト33に排出される。 Figure 3 is a schematic diagram of the denitration device 20 according to this embodiment. The denitration device 20 decomposes NOx in the combustion gas G discharged from the boiler 10. The denitration device 20 includes, for example, an inlet duct 32, a reaction section 31, and an outlet duct 33 from the upstream side in the flow direction of the combustion gas G. In the denitration device 20, ammonia, which is a reducing agent, is injected into the combustion gas G introduced from the inlet duct 32, and the gas is denitrified in the reaction section 31 and discharged to the outlet duct 33.

入口ダクト32には、アンモニアを注入するためのアンモニア注入器34が設けられている。アンモニア注入器34は、アンモニア供給配管35に連結されている。アンモニア供給配管35には、アンモニアの流量を計測するアンモニア流量計39、及びアンモニアの流量を調整するためのアンモニア流量調節弁40が設けられている。アンモニア流量調節弁40の弁開度が後述する脱硝制御装置50によって制御されることにより、入口ダクト32を流通する燃焼ガスG中のNOx濃度に見合った量のアンモニアがアンモニア注入器34から注入される。 The inlet duct 32 is provided with an ammonia injector 34 for injecting ammonia. The ammonia injector 34 is connected to an ammonia supply pipe 35. The ammonia supply pipe 35 is provided with an ammonia flowmeter 39 for measuring the flow rate of ammonia, and an ammonia flow control valve 40 for adjusting the flow rate of ammonia. The valve opening of the ammonia flow control valve 40 is controlled by a denitration control device 50 (described later), so that an amount of ammonia appropriate for the NOx concentration in the combustion gas G flowing through the inlet duct 32 is injected from the ammonia injector 34.

反応部31には、脱硝触媒が充填されている。反応部31に導入された燃焼ガスG中のNOxは、アンモニア注入器34から供給されるアンモニアと、反応部31に充填された脱硝触媒のはたらきによって、無害な水蒸気と窒素ガスに分解されることで、除去される。 The reaction section 31 is filled with a denitrification catalyst. The NOx in the combustion gas G introduced into the reaction section 31 is decomposed into harmless water vapor and nitrogen gas by the action of ammonia supplied from the ammonia injector 34 and the denitrification catalyst filled in the reaction section 31, and is removed.

通常、脱硝装置20の運用は、燃焼ガスGの発生源(例えばボイラ10等)の負荷変化時など、入口ダクト32における燃焼ガスG中のNOx濃度(以降、「脱硝入口NOx濃度」と言う。)が変動する場合においても、出口ダクト33における燃焼ガスG中のNOx濃度(以降、「脱硝出口NOx濃度」と言う。)が規定値以下になるように制御される。ここで、脱硝入口NOx濃度は脱硝入口NOx分析計37で、脱硝出口NOx濃度は脱硝出口NOx分析計38で計測される。 Normally, the operation of the denitration device 20 is controlled so that the NOx concentration in the combustion gas G at the outlet duct 33 (hereinafter referred to as the "denitration outlet NOx concentration") is below a specified value even when the NOx concentration in the combustion gas G at the inlet duct 32 (hereinafter referred to as the "denitration inlet NOx concentration") fluctuates, such as when the load of the combustion gas G source (e.g., boiler 10, etc.) changes. Here, the denitration inlet NOx concentration is measured by the denitration inlet NOx analyzer 37, and the denitration outlet NOx concentration is measured by the denitration outlet NOx analyzer 38.

次に、本実施形態に係る脱硝制御装置50について図面を参照して説明する。図4は、本実施形態に係る脱硝制御装置50が備える機能の一例を示した機能構成図である。
脱硝制御装置50は、例えば、コンピュータであり、CPU(Central Processing Unit:プロセッサ)、主記憶装置(Main Memory)、二次記憶装置(Secondary storage:メモリ)などを備えている。
Next, the denitration control device 50 according to this embodiment will be described with reference to the drawings. Fig. 4 is a functional configuration diagram showing an example of functions provided in the denitration control device 50 according to this embodiment.
The denitration control device 50 is, for example, a computer, and includes a CPU (Central Processing Unit: processor), a main memory, a secondary storage, and the like.

脱硝制御装置50が備える機能を実現するための一連の処理は、一例として、プログラムの形式で二次記憶装置などに記憶されており、このプログラムをCPU(プロセッサ)が主記憶装置に読み出して、情報の加工・演算処理を実行することにより、各種機能が実現される。なお、プログラムは、二次記憶装置に予めインストールされている形態や、他の非一時的なコンピュータ読み取り可能な記憶媒体に記憶された状態で提供される形態、有線又は無線による通信手段を介して配信される形態等が適用されてもよい。非一時的なコンピュータ読み取り可能な記憶媒体の一例として、磁気ディスク、光磁気ディスク、CD-ROM、DVD-ROM、半導体メモリなどが挙げられる。 As an example, a series of processes for realizing the functions of the denitration control device 50 is stored in a secondary storage device or the like in the form of a program, and the CPU (processor) reads this program into the main storage device and executes information processing and arithmetic processing to realize various functions. The program may be pre-installed in the secondary storage device, provided in a state stored in other non-transient computer-readable storage media, or distributed via wired or wireless communication means. Examples of non-transient computer-readable storage media include magnetic disks, magneto-optical disks, CD-ROMs, DVD-ROMs, and semiconductor memories.

上述したように脱硝制御装置50は、脱硝装置20に注入するアンモニア量を制御する。図4に示すように、例えば、脱硝制御装置50は、補正部(補正手段)60、アンモニア量演算部(還元剤量演算手段)51、減算器52、制御器53を備えている。 As described above, the denitration control device 50 controls the amount of ammonia injected into the denitration device 20. As shown in FIG. 4, for example, the denitration control device 50 includes a correction unit (correction means) 60, an ammonia amount calculation unit (reducing agent amount calculation means) 51, a subtractor 52, and a controller 53.

補正部60は、脱硝出口NOx設定値を補正する。なお、補正部60の詳細については後述する。
アンモニア量演算部51は、補正部60によって補正された補正後の脱硝出口NOx設定値、脱硝出口NOx濃度、及び脱硝入口NOx濃度を用いて、脱硝反応に必要なアンモニア量を演算し、演算したアンモニア量をアンモニア流量目標値(NH3流量目標値)に変換して出力する。なお、アンモニア量演算部51による必要アンモニア量の算出手法については、多くの公知の手法が提案されていることから、これらの手法を適宜採用すればよい。したがって、ここでの詳細な説明は省略する。なお、一例として、特開2003-10645号公報に開示された手法を用いることが可能である。
脱硝出口NOx設定値は、例えば、大気汚染防止法等の法令で規定された値や発電プラントの事業者と立地自治体との間で締結された協定等に準じた値に基づいて設定される。
The correction unit 60 corrects the denitration outlet NOx set value. The correction unit 60 will be described in detail later.
The ammonia amount calculation unit 51 calculates the amount of ammonia required for the denitration reaction using the denitration outlet NOx set value, the denitration outlet NOx concentration, and the denitration inlet NOx concentration corrected by the correction unit 60, and converts the calculated ammonia amount into an ammonia flow rate target value (NH3 flow rate target value) and outputs it. Note that many known methods have been proposed for calculating the required ammonia amount by the ammonia amount calculation unit 51, and these methods may be appropriately adopted. Therefore, detailed explanations will be omitted here. Note that, as an example, the method disclosed in JP 2003-10645 A can be used.
The denitration outlet NOx set value is set, for example, based on a value stipulated by laws and regulations such as the Air Pollution Control Act or a value conforming to an agreement concluded between the operator of the power plant and the local government where the plant is located.

減算器52は、アンモニア流量計39(図3参照)によって計測されたアンモニア流量(NH3流量)とアンモニア流量目標値(NH3流量目標値)との差である制御偏差を演算する。
制御器53は、制御偏差に対してフィードバック演算、例えば、PI(Proportional-Integral)制御(比例積分演算)を行い、弁開度指令を算出する。なお、制御器53が実行するフィードバック演算はこの例に限られない。例えば、PID(Proportional-Integral-Differential)制御を行うこととしてもよいし、フィードバックに関する他の公知の演算を行うこととしてもよい。
弁開度指令は、アンモニア流量調節弁40(図3参照)に与えられ、アンモニア注入量が適切な値に制御される。
The subtractor 52 calculates a control deviation, which is the difference between the ammonia flow rate (NH3 flow rate) measured by the ammonia flow meter 39 (see FIG. 3) and the ammonia flow rate target value (NH3 flow rate target value).
The controller 53 performs a feedback calculation, for example, PI (Proportional-Integral) control (proportional-integral calculation), on the control deviation to calculate a valve opening command. Note that the feedback calculation executed by the controller 53 is not limited to this example. For example, the controller 53 may perform PID (Proportional-Integral-Differential) control, or may perform other known calculations related to feedback.
The valve opening command is given to the ammonia flow rate control valve 40 (see FIG. 3), and the amount of ammonia injected is controlled to an appropriate value.

図5は、本実施形態に係る補正部60が備える機能の一例を示した機能構成図である。図5に示すように、補正部60は、例えば、平滑化処理部61、減算器62、補正許可判定部(補正許可判定手段)63、動作判定部(動作判定手段)64、及び補正値設定部(補正値設定手段)65、及び加算器66を備えている。 Fig. 5 is a functional configuration diagram showing an example of the functions of the correction unit 60 according to this embodiment. As shown in Fig. 5, the correction unit 60 includes, for example, a smoothing processing unit 61, a subtractor 62, a correction permission determination unit (correction permission determination means) 63, an operation determination unit (operation determination means) 64, a correction value setting unit (correction value setting means) 65, and an adder 66.

平滑化処理部61は、所定期間において取得された煙突入口NOx濃度の時系列データに対して平滑化処理を行い、平滑化処理後の煙突入口NOx濃度(以下「平滑NOx濃度」という。)を出力する。平滑化処理の一例として、移動平均化処理が挙げられる。平均化を行う期間は、例えば、発電プラントが設置されている自治体との協定等によって決まるが、一例として、1時間平均値が挙げられる。
減算器62は、平滑NOx濃度と脱硝出口NOx設定値との差分を演算する。本実施形態では、減算器62は、平滑NOx濃度から脱硝出口NOx設定値を減算する。
The smoothing processing unit 61 performs a smoothing process on the time series data of the stack inlet NOx concentration acquired during a predetermined period, and outputs the stack inlet NOx concentration after the smoothing process (hereinafter referred to as the "smoothed NOx concentration"). One example of the smoothing process is a moving average process. The period for which the averaging is performed is determined, for example, by an agreement with the local government in which the power plant is installed, and one example is a one-hour average value.
The subtractor 62 calculates the difference between the smoothed NOx concentration and the denitration outlet NOx set value. In this embodiment, the subtractor 62 subtracts the denitration outlet NOx set value from the smoothed NOx concentration.

補正許可判定部63は、例えば、予め設定されている補正許可条件を満たすか否かを判定する。補正許可判定部63は、例えば、平滑NOx濃度から脱硝出口NOx設定値を減算したNOx偏差が所定の上下限範囲を外れており、平滑NOx濃度が所定範囲内である状態が所定期間維持されており、ボイラ10に設けられたバーナ14が点火動作中又は消火動作中でなく、ボイラ10が負荷変化中でなく、脱硝制御に関連するプロセス値が異常値を示しておらず、かつ、ボイラ10が動作している場合に、補正許可条件を満たすと判定する。
そして、補正許可判定部63は、例えば、補正許可条件を満たす状態が所定期間維持された場合に、「0(オフ)」の補正許可判定信号を出力し、それ以外の場合に「1(オン)」の補正許可判定信号を出力する。
The correction permission determination unit 63 determines whether or not a preset correction permission condition is satisfied, for example, when the NOx deviation obtained by subtracting the denitration outlet NOx set value from the smoothed NOx concentration is outside a predetermined upper and lower limit range, the smoothed NOx concentration has been maintained within the predetermined range for a predetermined period of time, the burner 14 provided in the boiler 10 is not in ignition operation or extinguishing operation, the boiler 10 is not undergoing a load change, the process value related to the denitration control does not indicate an abnormal value, and the boiler 10 is operating, the correction permission determination unit 63 determines that the correction permission condition is satisfied.
Then, the correction permission judgment unit 63 outputs a correction permission judgment signal of "0 (off)" if, for example, a state in which the correction permission condition is satisfied is maintained for a predetermined period of time, and outputs a correction permission judgment signal of "1 (on)" otherwise.

動作判定部64は、例えば、脱硝装置20による脱硝制御が継続可能か否かを判定するための動作条件を満たすか否かを判定する。動作判定部64は、例えば、脱硝制御に関連するプロセス値(例えば、煙突入口NOx濃度、脱硝出口NOx濃度、脱硝入口NOx濃度、アンモニア流量等)が異常値を示しておらず、かつ、ボイラ10が動作している場合、換言すると、ボイラ10において燃焼が行われている場合に、動作条件を満たすと判定する。動作判定部64は、例えば、動作条件を満たしている場合に「0(オフ)」の動作判定信号を出力し、動作条件を満たしていない場合に「1(オン)」の動作判定信号を出力する。 The operation determination unit 64, for example, determines whether the operation conditions for determining whether the denitration control by the denitration device 20 can be continued are satisfied. The operation determination unit 64 determines that the operation conditions are satisfied, for example, when the process values related to the denitration control (e.g., the chimney inlet NOx concentration, the denitration outlet NOx concentration, the denitration inlet NOx concentration, the ammonia flow rate, etc.) do not indicate abnormal values and the boiler 10 is operating, in other words, when combustion is occurring in the boiler 10. The operation determination unit 64 outputs an operation determination signal of "0 (off)" when the operation conditions are satisfied, and outputs an operation determination signal of "1 (on)" when the operation conditions are not satisfied.

図6は、補正許可判定部63及び動作判定部64が備える機能の一例を示した機能構成図である。
図6に示すように、動作判定部64には、プロセス値異常信号及び燃料遮断信号が入力される。プロセス値異常信号は、例えば、脱硝制御に関連するプロセス値が異常値を示していない場合、換言すると、これらプロセス値を検出するセンサに異常が生じていない場合に、「1(オン信号)」が入力され、脱硝制御に関係するプロセス値が異常値を示している場合、換言すると、これらプロセス値を検出するセンサに異常が生じている場合に、「0(オフ信号)」が入力される。また、燃焼遮断信号は、ボイラ10が運転中か停止中かを示す信号であり、ボイラ10が運転中の場合には「1」が入力され、ボイラ停止中の場合には「0」が入力される。燃焼遮断信号として、例えば、MFT(Master Fuel Trip)信号を用いることができる。
FIG. 6 is a functional configuration diagram showing an example of functions provided in the correction permission determination unit 63 and the operation determination unit 64.
As shown in Fig. 6, the operation determination unit 64 receives a process value abnormality signal and a fuel cutoff signal. The process value abnormality signal is, for example, "1 (on signal)" when the process value related to the denitration control does not indicate an abnormal value, in other words, when the sensor that detects these process values does not have an abnormality, and is "0 (off signal)" when the process value related to the denitration control indicates an abnormal value, in other words, when the sensor that detects these process values has an abnormality. The combustion cutoff signal is a signal that indicates whether the boiler 10 is operating or stopped, and is "1" when the boiler 10 is operating and is "0" when the boiler is stopped. For example, a Master Fuel Trip (MFT) signal can be used as the combustion cutoff signal.

プロセス値異常信号及び燃焼遮断信号は、AND回路(論理積回路)81に入力され、2つの信号が共にオン信号である場合に、「1」が出力され、続く、NOT回路82により信号が反転されて「0」となる。また、AND回路81において、上記2つの信号のいずれかが「0」である場合には、「0」が出力され、続く、NOT回路82により信号が反転されて「1」となる。NOT回路82の出力は、動作判定信号として補正値設定部65に出力される。 The process value abnormality signal and the combustion cutoff signal are input to an AND circuit (logical product circuit) 81, and if both signals are on signals, a "1" is output, and then the signal is inverted by a NOT circuit 82 to become a "0". Also, if either of the above two signals is a "0", the AND circuit 81 outputs a "0", and then the signal is inverted by a NOT circuit 82 to become a "1". The output of the NOT circuit 82 is output to the correction value setting unit 65 as an operation determination signal.

補正許可判定部63には、平滑NOx濃度、脱硝出口NOx設定値、バーナ点消火信号、負荷信号が入力される。また、補正許可判定部63には、動作判定部64のAND回路81の出力が入力される。 The smoothed NOx concentration, the denitration outlet NOx set value, the burner ignition extinguishing signal, and the load signal are input to the correction permission determination unit 63. In addition, the output of the AND circuit 81 of the operation determination unit 64 is input to the correction permission determination unit 63.

補正許可判定部63において、平滑NOx濃度と脱硝出口NOx濃度とは、差分比較器71に入力され、平滑NOx濃度と脱硝出口NOx濃度との差分であるNOx偏差が所定の上下限範囲を外れている場合に「1」が出力され、所定範囲内の場合には「0」が出力される。 In the correction permission determination unit 63, the smoothed NOx concentration and the denitration outlet NOx concentration are input to a difference comparator 71, which outputs "1" if the NOx deviation, which is the difference between the smoothed NOx concentration and the denitration outlet NOx concentration, is outside the specified upper and lower limit range, and outputs "0" if it is within the specified range.

また、平滑NOx濃度は、比較器72に入力され、平滑NOx濃度が所定範囲内である場合に「0」が出力され、続く、NOT回路(否定回路)73により信号が反転されて「1」となり、更に、オンディレータイマ74により信号が「1」の状態が所定期間維持された場合に、「1」(オン信号)が出力される。一方、平滑NOx濃度が所定範囲を外れていた場合には、比較器72から「1」が出力され、続く、NOT回路73により信号が反転されて「0」となる。これにより、オンディレータイマ74からは「0」が出力される。 The smoothed NOx concentration is also input to a comparator 72, which outputs "0" if the smoothed NOx concentration is within a predetermined range, then the signal is inverted by a NOT circuit (negation circuit) 73 to become "1", and furthermore, if the signal is maintained at "1" for a predetermined period by an on-delay timer 74, "1" (on signal) is output. On the other hand, if the smoothed NOx concentration is outside the predetermined range, the comparator 72 outputs "1", then the signal is inverted by a NOT circuit 73 to become "0". As a result, the on-delay timer 74 outputs "0".

また、バーナ点消火信号は、点火していたバーナ14を消火させる消火動作中又は消火していたバーナ14を点火させる点火動作中でない場合に「1」が入力され、消火動作中又は点火動作中の場合に「0」が入力される。 The burner ignition/extinction signal is set to "1" when the extinguishing operation to extinguish an ignited burner 14 is not in progress, or when the ignition operation to ignite an extinguished burner 14 is not in progress, and is set to "0" when the extinguishing operation or ignition operation is in progress.

負荷信号は、負荷変化中でないときに「1」が入力され、負荷変化中のときに「0」が入力される。 The load signal is input as "1" when the load is not changing and as "0" when the load is changing.

上述した差分比較器71の出力、オンディレータイマ74の出力、バーナ点消火信号、負荷信号、及びAND回路81の出力は、AND回路76に出力される。AND回路76は、これらの全ての信号が「1」である場合に、「1」を出力する。この出力「1」は、続く、NOT回路77により反転されて「0」となり、「0」が所定期間維持されると、オフディレータイマ78から「0」の信号が出力される。
他方、AND回路76において、上記信号のいずれかが「0」である場合には、「0」が出力される。この出力「0」は、続くNOT回路77により反転されて「1」となる。これにより、オフディレータイマ78からは「1」が出力される。
オフディレータイマ78の出力は、補正許可判定信号として補正値設定部65に出力される。
The output of the difference comparator 71, the output of the on-delay timer 74, the burner ignition/extinguishing signal, the load signal, and the output of the AND circuit 81 are output to the AND circuit 76. When all of these signals are "1", the AND circuit 76 outputs "1". This output "1" is then inverted by the NOT circuit 77 to become "0", and when "0" is maintained for a predetermined period, a signal of "0" is output from the off-delay timer 78.
On the other hand, if any of the above signals is "0", the AND circuit 76 outputs "0". This output "0" is inverted to "1" by the subsequent NOT circuit 77. As a result, the off-delay timer 78 outputs "1".
The output of the off-delay timer 78 is outputted to the correction value setting section 65 as a correction permission determination signal.

以上の通り、補正許可判定部63からは、補正許可条件を満たす場合に「0」の補正許可判定信号が、補正許可条件を満たさない場合に「1」の補正許可判定信号が出力されることとなる。
また、動作判定部64からは、動作条件を満たす場合に「0」の動作判定信号が、動作条件を満たさない場合に「1」の動作判定信号が出力されることとなる。
As described above, the correction permission determination unit 63 outputs a correction permission determination signal of "0" when the correction permission conditions are satisfied, and outputs a correction permission determination signal of "1" when the correction permission conditions are not satisfied.
Moreover, the operation determination unit 64 outputs an operation determination signal of "0" if the operation condition is satisfied, and outputs an operation determination signal of "1" if the operation condition is not satisfied.

補正値設定部65は、補正許可条件を満たす場合に、平滑NOxから脱硝出口NOx設定値を減算したNOx偏差を用いて、脱硝出口NOx設定値を補正するための補正値を設定する。
また、補正値設定部65は、補正許可条件を満たさない場合に、補正値の前回値を維持する。
また、補正値設定部65は、動作条件を満たさない場合に、補正値をゼロに設定する。
When the correction permission condition is satisfied, the correction value setting unit 65 sets a correction value for correcting the denitration outlet NOx set value using a NOx deviation obtained by subtracting the denitration outlet NOx set value from the smoothed NOx.
Furthermore, when the correction permission condition is not satisfied, the correction value setting unit 65 maintains the previous value of the correction value.
Furthermore, the correction value setting unit 65 sets the correction value to zero when the operating conditions are not satisfied.

図7は、本実施形態に係る補正値設定部65が備える機能の一例を示した機能構成図である。図7に示すように、補正値設定部65は、例えば、第1補正値演算部90、第2補正値演算部100、設定部110、及び信号切替器115を備えている。 Figure 7 is a functional configuration diagram showing an example of the functions of the correction value setting unit 65 according to this embodiment. As shown in Figure 7, the correction value setting unit 65 includes, for example, a first correction value calculation unit 90, a second correction value calculation unit 100, a setting unit 110, and a signal switcher 115.

第1補正値演算部90は、例えば、PI制御器91及び信号切替器92を備えている。
PI制御器91は、平滑NOx濃度から脱硝出口NOx濃度を減算したNOx偏差に対して比例積分制御を行うことにより第1補正値を演算する。具体的には、PI制御器91は、補正許可信号が「0」の場合に、NOx偏差に対して比例積分演算を行い、補正許可信号が「1」の場合に、比例積分演算を停止する。PI制御器91の出力には、リミッタが設けられている。このため、PI制御器91から出力される第1補正値は、所定の上下限範囲を超えないように調整される。
The first correction value calculation unit 90 includes, for example, a PI controller 91 and a signal switch 92 .
The PI controller 91 calculates a first correction value by performing proportional-integral control on the NOx deviation obtained by subtracting the denitration outlet NOx concentration from the smoothed NOx concentration. Specifically, the PI controller 91 performs proportional-integral calculation on the NOx deviation when the correction permission signal is "0", and stops the proportional-integral calculation when the correction permission signal is "1". A limiter is provided at the output of the PI controller 91. Therefore, the first correction value output from the PI controller 91 is adjusted so as not to exceed a predetermined upper and lower limit range.

更に、PI制御器91には、信号切替器92の出力が入力される。信号切替器92は、動作判定信号が「1」の場合に「0%」をPI制御器91に出力し、動作判定信号が「0」の場合に、PI制御器91の出力(前回値)をPI制御器91にフィードバックする。 Furthermore, the output of the signal switch 92 is input to the PI controller 91. When the operation determination signal is "1", the signal switch 92 outputs "0%" to the PI controller 91, and when the operation determination signal is "0", the signal switch 92 feeds back the output (previous value) of the PI controller 91 to the PI controller 91.

第2補正値演算部100は、例えば、関数発生器101及び信号切替器102を備えている。
関数発生器101は、NOx偏差がプラス方向に大きくなるとプラス方向に大きくなり、NOx偏差がマイナス方向に大きくなるとマイナスの方向に大きくなるような第2補正値を演算する。例えば、関数発生器101は、予め設定されているバイアス関数を用いてNOx偏差から第2補正値を算出し、出力する。関数発生器101は、例えば、煙突入口NOx濃度の変動を効果的に緩和させるための第2補正値を出力する。
The second correction value calculation section 100 includes, for example, a function generator 101 and a signal switch 102 .
The function generator 101 calculates the second correction value so that the second correction value increases in the positive direction as the NOx deviation increases in the positive direction, and increases in the negative direction as the NOx deviation increases in the negative direction. For example, the function generator 101 calculates and outputs the second correction value from the NOx deviation using a preset bias function. The function generator 101 outputs, for example, the second correction value for effectively mitigating fluctuations in the stack inlet NOx concentration.

バイアス関数には、脱硝出口NOx濃度の制御性向上のために、NOx偏差の絶対値が所定値以下の場合に、第2補正値をゼロとするためのデットバンドが設けられていてもよい。また、バイアス関数は、NOx偏差の絶対値が所定値を超える範囲において、PI制御器91の比例ゲインよりも大きな値の比例ゲインが設定されているとよい。このように構成することで、NOx偏差の絶対値が一定値を超えて大きい場合には、速やかにそのNOx偏差を小さくする方向に制御するための第2補正値を設定することが可能となる。 In order to improve the controllability of the denitration outlet NOx concentration, the bias function may be provided with a dead band for setting the second correction value to zero when the absolute value of the NOx deviation is equal to or less than a predetermined value. In addition, the bias function may be set to a proportional gain greater than the proportional gain of the PI controller 91 in the range where the absolute value of the NOx deviation exceeds a predetermined value. By configuring in this way, when the absolute value of the NOx deviation exceeds a certain value and is large, it becomes possible to set a second correction value for controlling the NOx deviation in a direction that quickly reduces the NOx deviation.

関数発生器101の出力側には、信号切替器102が設けられている。信号切替器102は、補正許可判定信号が「0」の場合に、関数発生器101から入力された第2補正値を出力し、補正許可判定信号が「1」の場合に、関数発生器101の出力(前回値)をホールドする。 A signal switch 102 is provided on the output side of the function generator 101. When the correction permission determination signal is "0", the signal switch 102 outputs the second correction value input from the function generator 101, and when the correction permission determination signal is "1", the signal switch 102 holds the output (previous value) of the function generator 101.

設定部110は、第1補正値演算部90から出力された第1補正値と、第2補正値演算部100から出力された第2補正値とを加算することにより、脱硝出口NOx設定値を補正するための補正値を演算する。 The setting unit 110 calculates a correction value for correcting the denitration outlet NOx setting value by adding the first correction value output from the first correction value calculation unit 90 and the second correction value output from the second correction value calculation unit 100.

設定部110の出力側には、信号切替器115が設けられている。信号切替器115は、動作判定信号が「0」の場合に、設定部110の出力を補正値として出力し、動作判定信号がオン信号「1」の場合に、「0%」を補正値として出力する。 A signal switch 115 is provided on the output side of the setting unit 110. When the operation determination signal is "0", the signal switch 115 outputs the output of the setting unit 110 as a correction value, and when the operation determination signal is an on signal "1", the signal switch 115 outputs "0%" as a correction value.

このような補正値設定部65によれば、以下の補正値が演算され、出力される。 With this correction value setting unit 65, the following correction values are calculated and output:

〔状態A:補正許可判定信号が「0」、かつ、動作判定信号が「0」の場合〕
この場合、NOx偏差に基づく比例積分制御がPI制御器91において行われ、その出力が第1補正値として設定部110に出力される。また、関数発生器101においてNOx偏差に応じたバイアス値が第2補正値として演算され、この第2補正値が信号切替器102を介して設定部110に出力される。設定部110は、第1補正値と第2補正値とを加算した値を補正値として出力する。この補正値は、信号切替器115を介して補正値として、出力される。この補正値は、加算器66において、脱硝出口NOx設定値に加算され、補正後の脱硝出口NOx設定値がアンモニア量演算部51に出力される。
[State A: When the correction permission determination signal is "0" and the operation determination signal is "0"]
In this case, proportional-integral control based on the NOx deviation is performed in the PI controller 91, and the output is output to the setting unit 110 as a first correction value. Also, a bias value according to the NOx deviation is calculated in the function generator 101 as a second correction value, and this second correction value is output to the setting unit 110 via the signal switch 102. The setting unit 110 outputs a value obtained by adding the first correction value and the second correction value as a correction value. This correction value is output as a correction value via the signal switch 115. This correction value is added to the denitration outlet NOx set value in the adder 66, and the corrected denitration outlet NOx set value is output to the ammonia amount calculation unit 51.

〔状態B:補正許可判定信号が「1」、かつ、動作判定信号が「0」の場合〕
この場合、第1補正値演算部90のPI制御器91は比例動作制御を停止する。これにより、信号切替器92によってPI制御器91の前回値がホールドされる。また、第2補正値演算部100では、信号切替器102によって第2補正値の前回値がホールドされる。
この結果、設定部110から出力される補正値は、第1補正値の前回値と第2補正値の前回値とを加算した値となり、この補正値がホールドされることとなる。
よって、状態Bでは、同じ補正値が維持される。加算器66では、同じ値の補正値が脱硝出口NOx設定値に加算され、補正後の脱硝出口NOx設定値がアンモニア量演算部51に出力される。
[State B: When the correction permission determination signal is "1" and the operation determination signal is "0"]
In this case, the PI controller 91 of the first correction value calculation unit 90 stops the proportional action control. As a result, the previous value of the PI controller 91 is held by the signal switch 92. Also, in the second correction value calculation unit 100, the previous value of the second correction value is held by the signal switch 102.
As a result, the correction value output from the setting unit 110 becomes a value obtained by adding the previous value of the first correction value and the previous value of the second correction value, and this correction value is held.
Therefore, the same correction value is maintained in state B. In the adder 66, the same correction value is added to the denitration outlet NOx set value, and the corrected denitration outlet NOx set value is output to the ammonia amount calculation unit 51.

〔状態C:補正許可判定信号が「1」、かつ、動作判定信号が「1」の場合〕
この場合には、信号切替器115において0%が選択され、補正値はゼロとなる。これにより、状態Cの場合には、脱硝出口NOx設定値は補正されずに、アンモニア量演算部51に出力されることとなる。
[State C: When the correction permission determination signal is "1" and the operation determination signal is "1"]
In this case, 0% is selected in the signal switch 115, and the correction value becomes zero. As a result, in the case of state C, the denitration outlet NOx set value is output to the ammonia amount calculation unit 51 without being corrected.

以上、説明してきたように、本実施形態に係る脱硝制御装置50及び脱硝制御方法並びにプログラムによれば、以下の作用効果を奏する。
本実施形態に係る脱硝制御装置50によれば、脱硝出口NOx設定値を補正する補正部60と、補正後の脱硝出口NOx設定値と脱硝出口NOx値と脱硝入口NOx値とを用いて脱硝反応に必要なアンモニア量を算出するアンモニア量演算部51とを備え、補正部60は、煙突入口NOx値を平滑化した平滑NOx値と脱硝出口NOx設定値とのNOx偏差を用いて脱硝出口NOx設定値を補正する。
As described above, the denitration control device 50 and the denitration control method and program according to the present embodiment provide the following advantageous effects.
The denitration control device 50 of this embodiment is equipped with a correction unit 60 that corrects the denitration outlet NOx set value, and an ammonia amount calculation unit 51 that calculates the amount of ammonia required for the denitration reaction using the corrected denitration outlet NOx set value, the denitration outlet NOx value, and the denitration inlet NOx value, and the correction unit 60 corrects the denitration outlet NOx set value using the NOx deviation between the smoothed NOx value obtained by smoothing the chimney inlet NOx value and the denitration outlet NOx set value.

このように、本実施形態によれば、アンモニア量演算部51によって算出されたアンモニア量を直接的に補正するのではなく、アンモニア量を算出するために用いられるパラメータの一つである脱硝出口NOx設定値を補正する。これにより、反応部31に投入するアンモニア量を適正化することができ、環境に排出されるNOx濃度を適切に抑制しつつ、アンモニアの過剰投入によるトラブル発生を抑制することが可能となる。この結果、脱硝制御の安定制御を実現することが可能となる。 In this way, according to this embodiment, the amount of ammonia calculated by the ammonia amount calculation unit 51 is not directly corrected, but the denitration outlet NOx setting value, which is one of the parameters used to calculate the amount of ammonia, is corrected. This makes it possible to optimize the amount of ammonia input to the reaction unit 31, and to appropriately suppress the NOx concentration discharged to the environment while suppressing the occurrence of problems due to excessive input of ammonia. As a result, it becomes possible to achieve stable denitration control.

また、本実施形態によれば、煙突入口NOx値を平滑化した平滑NOx値と脱硝出口NOx設定値との偏差を用いて脱硝出口NOx設定値を補正するので、反応部31の経年劣化により脱硝出口NOx濃度が抑えにくくなった場合でも、経年劣化を考慮した量のアンモニアを注入することが可能となる。
また、煙突入口NOx値を平滑化した平滑NOx値と脱硝出口NOx設定値との偏差を用いて脱硝出口NOx設定値を補正するので、アンモニア量演算部51によって算出されるアンモニア量に、その時々の平滑NOx値の状態を反映させることが可能となる。これにより、アンモニアの先行投入を行う場合には、先行して注入するアンモニア量(ベースとなるバイアス量)を低めに設定し、その不足分や過剰分については、補正部60による補正で調整することが可能となる。この結果、アンモニアの過剰投入を抑制することができ、アンモニアの過剰投入に伴うコスト増大、空気予熱器の閉塞などのトラブル発生を抑制することが可能となる。
以上から、脱硝出口NOx濃度の安定制御を長期にわたって実現することが可能となる。
In addition, according to this embodiment, the denitration outlet NOx set value is corrected using the deviation between the smoothed NOx value obtained by smoothing the chimney inlet NOx value and the denitration outlet NOx set value, so that even if it becomes difficult to suppress the denitration outlet NOx concentration due to deterioration of the reaction section 31 over time, it is possible to inject an amount of ammonia that takes into account the deterioration over time.
In addition, since the denitration outlet NOx set value is corrected using the deviation between the smoothed NOx value obtained by smoothing the stack inlet NOx value and the denitration outlet NOx set value, it is possible to reflect the state of the smoothed NOx value at each time in the ammonia amount calculated by the ammonia amount calculation unit 51. As a result, when ammonia is pre-injected, the amount of ammonia to be pre-injected (base bias amount) can be set low, and the shortage or excess can be adjusted by correction by the correction unit 60. As a result, it is possible to suppress the excessive injection of ammonia, and it is possible to suppress the occurrence of problems such as increased costs and clogging of the air preheater that are associated with the excessive injection of ammonia.
From the above, it is possible to realize stable control of the NOx concentration at the denitration outlet for a long period of time.

以上、本開示について実施形態を用いて説明したが、本開示の技術的範囲は上記実施形態に記載の範囲には限定されない。発明の要旨を逸脱しない範囲で上記実施形態に多様な変更又は改良を加えることができ、該変更又は改良を加えた形態も本開示の技術的範囲に含まれる。また、上記実施形態を適宜組み合わせてもよい。 Although the present disclosure has been described above using embodiments, the technical scope of the present disclosure is not limited to the scope described in the above embodiments. Various modifications or improvements can be made to the above embodiments without departing from the gist of the invention, and forms with such modifications or improvements are also included in the technical scope of the present disclosure. In addition, the above embodiments may be combined as appropriate.

以上説明した各実施形態に記載の脱硝制御装置及び脱硝制御方法並びにプログラムは、例えば以下のように把握される。 The denitration control device, denitration control method, and program described in each of the above-described embodiments can be understood, for example, as follows.

本開示の第1態様に係る脱硝制御装置(50)は、燃焼設備(10)から排出される燃焼ガス中のNOxを分解させる脱硝装置(20)に注入する還元剤量を制御する脱硝制御装置(50)であって、脱硝出口NOx設定値を補正する補正手段(60)と、補正後の前記脱硝出口NOx設定値と脱硝出口NOx値と脱硝入口NOx値とを用いて脱硝反応に必要な還元剤量を算出する還元剤量演算手段(51)とを備え、前記補正手段は、煙突入口NOx値を平滑化した平滑NOx値と脱硝出口NOx設定値との偏差を用いて、前記脱硝出口NOx設定値を補正する。 The denitration control device (50) according to the first aspect of the present disclosure is a denitration control device (50) that controls the amount of reducing agent injected into a denitration device (20) that decomposes NOx in the combustion gas discharged from a combustion facility (10), and includes a correction means (60) that corrects a denitration outlet NOx set value, and a reducing agent amount calculation means (51) that calculates the amount of reducing agent required for the denitration reaction using the corrected denitration outlet NOx set value, the denitration outlet NOx value, and the denitration inlet NOx value, and the correction means corrects the denitration outlet NOx set value using the deviation between the smoothed NOx value obtained by smoothing the stack inlet NOx value and the denitration outlet NOx set value.

この態様によれば、煙突入口NOx値を平滑化した平滑NOx値と脱硝出口NOx設定値との偏差を用いて、脱硝出口NOx設定値を補正する。例えば、還元剤量演算手段よりも下流側のパラメータである還元剤流量調整弁の開度指令値を補正する場合は、還元剤流量計によって計測された還元剤流量と還元剤流量目標値との差である制御偏差に対するフィードバック演算結果に基づき出力された値を補正することとなる。このため、補正値が還元剤流量調整弁の開度指令値に与える影響が大きくなる可能性があり、還元剤が過剰に投入されるおそれがある。これに対し、本態様は、還元剤量演算手段において必要な還元剤量を算出するために用いられるパラメータの一つである脱硝出口NOx設定値を補正する。これにより、補正値が最終的な還元剤量の出力値に与える影響を適正化することができ、還元剤の投入量を適正化することができる。この結果、環境に排出されるNOx濃度を適切に抑制しつつ、還元剤の過剰投入によるトラブル発生を抑制することが可能となる。よって、脱硝制御の安定制御及びコスト低減を実現することが可能となる。
ここで、NOx値とは、NOxに関するパラメータであり、例えば、NOx濃度、NOx流量等が挙げられる。上述した実施形態では、NOx値として、NOx濃度を用いた場合を例示して説明している。
According to this aspect, the denitration outlet NOx set value is corrected using the deviation between the smoothed NOx value obtained by smoothing the stack inlet NOx value and the denitration outlet NOx set value. For example, when correcting the opening command value of the reducing agent flow rate control valve, which is a parameter downstream of the reducing agent amount calculation means, the value output based on the feedback calculation result for the control deviation, which is the difference between the reducing agent flow rate measured by the reducing agent flow meter and the reducing agent flow rate target value, is corrected. For this reason, the influence of the correction value on the opening command value of the reducing agent flow rate control valve may be large, and there is a risk of excessive injection of reducing agent. In contrast, this aspect corrects the denitration outlet NOx set value, which is one of the parameters used to calculate the required reducing agent amount in the reducing agent amount calculation means. This makes it possible to optimize the influence of the correction value on the output value of the final reducing agent amount, and to optimize the injection amount of reducing agent. As a result, it becomes possible to appropriately suppress the NOx concentration discharged to the environment while suppressing the occurrence of problems due to excessive injection of reducing agent. Therefore, it becomes possible to realize stable control of denitration control and cost reduction.
Here, the NOx value is a parameter related to NOx, and examples of the NOx value include NOx concentration, NOx flow rate, etc. In the above-described embodiment, the case where the NOx concentration is used as the NOx value is described as an example.

本開示の第2態様に係る脱硝制御装置(50)は、上記第1態様において、前記補正手段は、前記平滑NOx値と前記脱硝出口NOx設定値との偏差が所定の上下限範囲を外れている場合に、前記脱硝出口NOx設定値を補正する。 In the denitration control device (50) according to the second aspect of the present disclosure, in the first aspect described above, the correction means corrects the denitration outlet NOx set value when the deviation between the smoothed NOx value and the denitration outlet NOx set value is outside a predetermined upper or lower limit range.

この態様によれば、平滑NOx値と前記脱硝出口NOx設定値との偏差が所定の上下限範囲を外れている場合に、脱硝出口NOx設定値が補正される。換言すると、平滑NOx値と脱硝出口NOx設定値との差分が所定値以下の場合には、補正手段による補正は行われずに、脱硝出口NOx設定値を用いて脱硝反応に必要な還元剤量が演算される。このように、平滑NOx値が規定値に近い値を示している場合には、補正手段による脱硝出口NOx設定値の補正を停止することができるため、環境に排出されるNOx濃度を適切に抑制しつつ、脱硝制御の安定制御を実現することが可能となる。 According to this aspect, when the deviation between the smoothed NOx value and the denitration outlet NOx set value is outside a predetermined upper and lower limit range, the denitration outlet NOx set value is corrected. In other words, when the difference between the smoothed NOx value and the denitration outlet NOx set value is equal to or less than a predetermined value, no correction is performed by the correction means, and the amount of reducing agent required for the denitration reaction is calculated using the denitration outlet NOx set value. In this way, when the smoothed NOx value indicates a value close to the specified value, the correction of the denitration outlet NOx set value by the correction means can be stopped, making it possible to realize stable denitration control while appropriately suppressing the NOx concentration discharged to the environment.

本開示の第3態様に係る脱硝制御装置(50)は、上記第1態様又は第2態様において、前記補正手段は、予め設定されている補正許可条件を満たすか否かを判定する補正許可判定手段(63)と、前記補正許可条件を満たす場合に、前記平滑NOx値と脱硝出口NOx設定値との偏差を用いて、前記脱硝出口NOx設定値を補正するための補正値を設定する補正値設定手段(65)とを具備する。 In the denitration control device (50) according to the third aspect of the present disclosure, in the first or second aspect described above, the correction means includes a correction permission determination means (63) that determines whether a preset correction permission condition is satisfied, and a correction value setting means (65) that sets a correction value for correcting the denitration outlet NOx set value using the deviation between the smoothed NOx value and the denitration outlet NOx set value when the correction permission condition is satisfied.

この態様によれば、脱硝出口NOx設定値の補正が必要か否かを適切に判別することが可能となる。 This aspect makes it possible to appropriately determine whether or not correction of the denitration outlet NOx setting value is necessary.

本開示の第4態様に係る脱硝制御装置(50)は、上記第3態様において、前記補正許可判定手段(63)は、前記平滑NOx値と前記脱硝出口NOx設定値との偏差が所定の上下限範囲を外れており、前記平滑NOx値が所定範囲内である状態が所定期間維持されており、前記燃焼設備(10)に設けられたバーナ(14)が点火動作中又は消火動作中でなく、負荷変化中でなく、脱硝制御に関連するプロセス値が異常値を示しておらず、かつ、前記燃焼設備(10)が動作している場合に、補正許可条件を満たすと判定する。 In the denitration control device (50) according to the fourth aspect of the present disclosure, in the above third aspect, the correction permission determination means (63) determines that the correction permission condition is satisfied when the deviation between the smoothed NOx value and the denitration outlet NOx set value is outside a predetermined upper and lower limit range, the smoothed NOx value is maintained within the predetermined range for a predetermined period of time, the burner (14) provided in the combustion equipment (10) is not in ignition or extinguishing operation, there is no load change, the process value related to the denitration control does not indicate an abnormal value, and the combustion equipment (10) is operating.

この態様によれば、プラントの状態や脱硝制御に関連するプロセス値の状態に応じて脱硝出口NOx設定値の補正が必要か否かを適切に判別することが可能となる。 According to this aspect, it becomes possible to appropriately determine whether or not the denitration outlet NOx setting value needs to be corrected depending on the state of the plant and the state of the process values related to denitration control.

本開示の第5態様に係る脱硝制御装置(50)は、上記第3態様又は第4態様において、前記補正値設定手段(65)は、前記補正許可条件を満たさない場合に、前記補正値の前回値を維持する。 In the denitration control device (50) according to the fifth aspect of the present disclosure, in the third or fourth aspect described above, the correction value setting means (65) maintains the previous value of the correction value when the correction permission condition is not satisfied.

この態様によれば、プラントの状態や脱硝制御に関連するプロセス値の状態に応じて、適切な補正値を設定することが可能となる。 According to this aspect, it is possible to set appropriate correction values depending on the state of the plant and the state of the process values related to denitrification control.

本開示の第6態様に係る脱硝制御装置(50)は、上記第3態様から第5態様のいずれかにおいて、前記補正値設定手段(65)は、前記平滑NOx値と前記脱硝出口NOx設定値との偏差に対して比例積分制御を行うことにより第1補正値を演算する第1補正値演算手段(90)と、前記偏差がプラス方向に大きくなるとプラス方向に大きくなり、前記偏差がマイナス方向に大きくなるとマイナスの方向に大きくなるような第2補正値を演算する第2補正値演算手段(100)と、前記第1補正値と前記第2補正値とを用いて前記補正値を設定する設定手段(110)と、を備える。 In the denitration control device (50) according to the sixth aspect of the present disclosure, in any one of the third to fifth aspects, the correction value setting means (65) includes a first correction value calculation means (90) that calculates a first correction value by performing proportional-integral control on the deviation between the smoothed NOx value and the denitration outlet NOx set value, a second correction value calculation means (100) that calculates a second correction value that increases in the positive direction when the deviation increases in the positive direction and increases in the negative direction when the deviation increases in the negative direction, and a setting means (110) that sets the correction value using the first correction value and the second correction value.

この態様によれば、比例積分制御によって演算された第1補正値と、偏差に応じて直接的に演算される第2補正値とを用いて補正値が設定される。第1補正値を用いることにより、偏差に応じた還元剤注入の安定制御を実現することができ、また、第2補正値を用いることにより、偏差に対する還元剤注入の応答性を高めることができる。このように第1補正値及び第2補正値を用いて算出された補正値を用いて脱硝出口NOx設定値を補正することで、NOx偏差に対する応答性を高めるとともに、安定したNOx抑制制御を行うことが可能となる。 According to this aspect, the correction value is set using a first correction value calculated by proportional-integral control and a second correction value calculated directly according to the deviation. By using the first correction value, stable control of the reducing agent injection according to the deviation can be realized, and by using the second correction value, the responsiveness of the reducing agent injection to the deviation can be improved. In this way, by correcting the denitration outlet NOx set value using the correction value calculated using the first and second correction values, it is possible to improve the responsiveness to the NOx deviation and perform stable NOx suppression control.

本開示の第7態様に係る脱硝制御装置(50)は、上記第3態様から第6態様のいずれかにおいて、前記第2補正値演算手段(100)は、前記偏差の絶対値が所定値以下の場合に、第2補正値をゼロに設定する。 The denitration control device (50) according to the seventh aspect of the present disclosure is any one of the third to sixth aspects, in which the second correction value calculation means (100) sets the second correction value to zero when the absolute value of the deviation is equal to or less than a predetermined value.

この態様によれば、脱硝出口NOx設定値が頻繁に補正されることを抑制することができる。これにより、環境に排出されるNOx濃度を適切に抑制しつつ、脱硝制御の安定制御を実現することが可能となる。 According to this aspect, it is possible to prevent the denitration outlet NOx setting value from being frequently corrected. This makes it possible to realize stable denitration control while appropriately suppressing the NOx concentration discharged into the environment.

本開示の第8態様に係る脱硝制御装置(50)は、上記第1態様から第7態様のいずれかにおいて、前記補正手段(60)は、脱硝制御の補正演算が可能な動作条件を満たさない場合に、前記脱硝出口NOx設定値を補正せずに前記還元剤量演算手段に出力する。 The denitration control device (50) according to the eighth aspect of the present disclosure is any one of the first to seventh aspects, in which the correction means (60) outputs the denitration outlet NOx set value to the reducing agent amount calculation means without correcting it when the operating conditions for corrective calculation of the denitration control are not satisfied.

この態様によれば、脱硝制御が不安定な状態において、脱硝出口NOx設定値の補正を停止することが可能となる。すなわち、脱硝制御が不安定になっているときの過渡的な状態において、補正演算を止めることで、誤った補正値を算出することを防止することが可能となる。 According to this aspect, it is possible to stop the correction of the denitration outlet NOx set value when the denitration control is unstable. In other words, by stopping the correction calculation in a transitional state when the denitration control is unstable, it is possible to prevent the calculation of an erroneous correction value.

本開示の第9態様に係る脱硝制御装置(50)は、上記第8態様において、前記補正手段は、脱硝制御に関連するプロセス値が異常値を示しており、又は、前記燃焼設備が動作していない場合に、前記動作条件を満たさないと判定する動作判定手段を備える。 The denitration control device (50) according to the ninth aspect of the present disclosure is the eighth aspect, in which the correction means includes an operation determination means that determines that the operating conditions are not satisfied when a process value related to denitration control indicates an abnormal value or when the combustion equipment is not operating.

この態様によれば、脱硝制御に関連するプロセス値が異常値を示している場合、又は、燃焼設備が動作していない場合、換言すると、燃焼が行われていない場合に、動作条件を満たさないと判定され、補正値がリセットされる。すなわち、脱硝制御が継続できない状態が続くと、運転状態も変わり、前回の補正値が外乱となる可能性がある。この態様によれば、新たに脱硝制御を再開する際には、補正値がゼロにリセットされているので、少なくとも運転実績のある通常状態に戻すことが可能となる。 According to this aspect, if the process value related to the denitration control indicates an abnormal value or if the combustion equipment is not operating, in other words, if combustion is not occurring, it is determined that the operating conditions are not met and the correction value is reset. In other words, if the state in which denitration control cannot be continued continues, the operating state may change and the previous correction value may become a disturbance. According to this aspect, when denitration control is newly resumed, the correction value is reset to zero, so it is possible to at least return to the normal state with a proven operating history.

本開示の第10態様に係る脱硝装置(20)は、上記第1態様から第9態様のいずれかに係る脱硝制御装置(50)を備える。 The denitration device (20) according to the tenth aspect of the present disclosure includes a denitration control device (50) according to any one of the first to ninth aspects described above.

本開示の第11態様に係る発電プラント(1)は、上記第10態様に係る脱硝装置を備える。 The power plant (1) according to the eleventh aspect of the present disclosure is equipped with the denitrification device according to the tenth aspect.

本開示の第12態様に係る脱硝制御方法は、燃焼設備(10)から排出される燃焼ガス中のNOxを分解させる脱硝装置(20)に注入する還元剤量を制御する脱硝制御方法であって、コンピュータが、脱硝出口NOx設定値を補正する補正工程と、補正後の前記脱硝出口NOx設定値と脱硝出口NOx値と脱硝入口NOx値とを用いて脱硝反応に必要な還元剤量を算出する還元剤量演算工程とを実行し、前記補正工程は、煙突入口NOx値を平滑化した平滑NOx値と脱硝出口NOx設定値との偏差を用いて、前記脱硝出口NOx設定値を補正する。 The denitration control method according to the twelfth aspect of the present disclosure is a denitration control method for controlling the amount of reducing agent injected into a denitration device (20) that decomposes NOx in the combustion gas discharged from a combustion facility (10), in which a computer executes a correction process for correcting a denitration outlet NOx set value, and a reducing agent amount calculation process for calculating the amount of reducing agent required for the denitration reaction using the corrected denitration outlet NOx set value, the denitration outlet NOx value, and the denitration inlet NOx value, and the correction process corrects the denitration outlet NOx set value using the deviation between the smoothed NOx value obtained by smoothing the stack inlet NOx value and the denitration outlet NOx set value.

本開示の第13態様に係るプログラムは、コンピュータを上記第1態様から第9態様のいずれかに記載の脱硝制御装置(50)として機能させる。 The program according to the thirteenth aspect of the present disclosure causes a computer to function as the denitration control device (50) described in any one of the first to ninth aspects above.

1 :発電プラント
10 :ボイラ
14 :バーナ
17 :空気予熱器
20 :脱硝装置
24 :煙突
31 :反応部
32 :入口ダクト
33 :出口ダクト
34 :アンモニア注入器
35 :アンモニア供給配管
36 :煙突入口NOx分析計
37 :脱硝入口NOx分析計
38 :脱硝出口NOx分析計
39 :アンモニア流量計
40 :アンモニア流量調節弁
50 :脱硝制御装置
51 :アンモニア量演算部(還元剤量演算手段)
52 :減算器
53 :制御器
60 :補正部(補正手段)
61 :平滑化処理部
62 :減算器
63 :補正許可判定部(補正許可判定手段)
64 :動作判定部
65 :補正値設定部(補正値設定手段)
66 :加算器
71 :差分比較器
72 :比較器
73 :NOT回路
74 :オンディレータイマ
76 :AND回路
77 :NOT回路
78 :オフディレータイマ
81 :AND回路
82 :NOT回路
90 :第1補正値演算部(第1補正値演算手段)
91 :PI制御器
92 :信号切替器
100 :第2補正値演算部(第2補正値演算手段)
101 :関数発生器
102 :信号切替器
110 :設定部(設定手段)
115 :信号切替器
1: Power plant 10: Boiler 14: Burner 17: Air preheater 20: Denitrification device 24: Chimney 31: Reaction section 32: Inlet duct 33: Outlet duct 34: Ammonia injector 35: Ammonia supply piping 36: Chimney inlet NOx analyzer 37: Denitrification inlet NOx analyzer 38: Denitrification outlet NOx analyzer 39: Ammonia flow meter 40: Ammonia flow control valve 50: Denitrification control device 51: Ammonia amount calculation section (reducing agent amount calculation means)
52: Subtractor 53: Controller 60: Correction section (correction means)
61: Smoothing processing unit 62: Subtractor 63: Correction permission determination unit (correction permission determination means)
64: Operation determination unit 65: Correction value setting unit (correction value setting means)
66: Adder 71: Difference comparator 72: Comparator 73: NOT circuit 74: On-delay timer 76: AND circuit 77: NOT circuit 78: Off-delay timer 81: AND circuit 82: NOT circuit 90: First correction value calculation unit (first correction value calculation means)
91: PI controller 92: signal switch 100: second correction value calculation unit (second correction value calculation means)
101: Function generator 102: Signal switch 110: Setting section (setting means)
115: Signal switch

Claims (13)

燃焼設備から排出される燃焼ガス中のNOxを分解させる脱硝装置に注入する還元剤量を制御する脱硝制御装置であって、
脱硝出口NOx設定値を補正する補正手段と、
補正後の前記脱硝出口NOx設定値と脱硝出口NOx値と脱硝入口NOx値とを用いて脱硝反応に必要な還元剤量を算出する還元剤量演算手段と
を備え、
前記補正手段は、煙突入口NOx値を平滑化した平滑NOx値と脱硝出口NOx設定値との偏差を用いて、前記脱硝出口NOx設定値を補正する脱硝制御装置。
A denitration control device that controls an amount of a reducing agent injected into a denitration device that decomposes NOx in a combustion gas discharged from a combustion facility,
A correction means for correcting a denitration outlet NOx set value;
a reducing agent amount calculation means for calculating an amount of reducing agent required for a denitration reaction using the corrected denitration outlet NOx set value, the denitration outlet NOx value, and the denitration inlet NOx value;
The correction means is a denitration control device that corrects the denitration outlet NOx set value using a deviation between a smoothed NOx value obtained by smoothing a stack inlet NOx value and a denitration outlet NOx set value.
前記補正手段は、前記平滑NOx値と前記脱硝出口NOx設定値との偏差が所定の上下限範囲を外れている場合に、前記脱硝出口NOx設定値を補正する請求項1に記載の脱硝制御装置。 The denitration control device according to claim 1, wherein the correction means corrects the denitration outlet NOx set value when the deviation between the smoothed NOx value and the denitration outlet NOx set value is outside a predetermined upper or lower limit range. 前記補正手段は、
予め設定されている補正許可条件を満たすか否かを判定する補正許可判定手段と、
前記補正許可条件を満たす場合に、前記平滑NOx値と脱硝出口NOx設定値との偏差を用いて、前記脱硝出口NOx設定値を補正するための補正値を設定する補正値設定手段と
を具備する請求項1に記載の脱硝制御装置。
The correction means is
a correction permission determination means for determining whether a preset correction permission condition is satisfied;
2. The denitration control device according to claim 1, further comprising a correction value setting means for setting a correction value for correcting the denitration outlet NOx set value using a deviation between the smoothed NOx value and the denitration outlet NOx set value when the correction permission condition is satisfied.
前記補正許可判定手段は、前記平滑NOx値と前記脱硝出口NOx設定値との偏差が所定の上下限範囲を外れており、前記平滑NOx値が所定範囲内である状態が所定期間維持されており、前記燃焼設備に設けられたバーナが点火動作中又は消火動作中でなく、負荷変化中でなく、脱硝制御に関連するプロセス値が異常値を示しておらず、かつ、前記燃焼設備が動作している場合に、補正許可条件を満たすと判定する請求項3に記載の脱硝制御装置。 The denitration control device according to claim 3, wherein the correction permission determination means determines that the correction permission condition is satisfied when the deviation between the smoothed NOx value and the denitration outlet NOx set value is outside a predetermined upper and lower limit range, the smoothed NOx value is maintained within the predetermined range for a predetermined period of time, the burner installed in the combustion equipment is not in ignition or extinguishing operation, there is no load change, the process value related to denitration control does not indicate an abnormal value, and the combustion equipment is operating. 前記補正値設定手段は、前記補正許可条件を満たさない場合に、前記補正値の前回値を維持する請求項3に記載の脱硝制御装置。 The denitration control device according to claim 3, wherein the correction value setting means maintains the previous value of the correction value when the correction permission condition is not satisfied. 前記補正値設定手段は、
前記平滑NOx値と前記脱硝出口NOx設定値との偏差に対して比例積分制御を行うことにより第1補正値を演算する第1補正値演算手段と、
前記偏差がプラス方向に大きくなるとプラス方向に大きくなり、前記偏差がマイナス方向に大きくなるとマイナスの方向に大きくなるような第2補正値を演算する第2補正値演算手段と、
前記第1補正値と前記第2補正値とを用いて前記補正値を設定する設定手段と
を備える請求項3に記載の脱硝制御装置。
The correction value setting means
a first correction value calculation means for calculating a first correction value by performing proportional-integral control on a deviation between the smoothed NOx value and the denitration outlet NOx set value;
a second correction value calculation means for calculating a second correction value which increases in a positive direction when the deviation increases in a positive direction and which increases in a negative direction when the deviation increases in a negative direction;
The denitration control device according to claim 3 , further comprising: a setting unit that sets the correction value using the first correction value and the second correction value.
前記第2補正値演算手段は、前記偏差の絶対値が所定値以下の場合に、第2補正値をゼロに設定する請求項6に記載の脱硝制御装置。 The denitration control device according to claim 6, wherein the second correction value calculation means sets the second correction value to zero when the absolute value of the deviation is equal to or less than a predetermined value. 前記補正手段は、脱硝制御の補正演算が可能な動作条件を満たさない場合に、前記脱硝出口NOx設定値を補正せずに前記還元剤量演算手段に出力する請求項1に記載の脱硝制御装置。 The denitration control device according to claim 1, wherein the correction means outputs the denitration outlet NOx set value to the reducing agent amount calculation means without correction when the operating conditions for corrective calculation of the denitration control are not satisfied. 前記補正手段は、脱硝制御に関連するプロセス値が異常値を示しており、又は、前記燃焼設備が動作していない場合に、前記動作条件を満たさないと判定する動作判定手段を備える請求項8に記載の脱硝制御装置。 The denitration control device according to claim 8, wherein the correction means includes an operation determination means for determining that the operating conditions are not satisfied when a process value related to denitration control indicates an abnormal value or when the combustion equipment is not operating. 請求項1から9のいずれかに記載の脱硝制御装置を備える脱硝装置。 A denitration device equipped with a denitration control device according to any one of claims 1 to 9. 請求項10に記載の脱硝装置を備える発電プラント。 A power plant equipped with the denitrification device according to claim 10. 燃焼設備から排出される燃焼ガス中のNOxを分解させる脱硝装置に注入する還元剤量を制御する脱硝制御方法であって、
コンピュータが、
脱硝出口NOx設定値を補正する補正工程と、
補正後の前記脱硝出口NOx設定値と脱硝出口NOx値と脱硝入口NOx値とを用いて脱硝反応に必要な還元剤量を算出する還元剤量演算工程と
を実行し、
前記補正工程は、煙突入口NOx値を平滑化した平滑NOx値と脱硝出口NOx設定値との偏差を用いて、前記脱硝出口NOx設定値を補正する脱硝制御方法。
A denitration control method for controlling an amount of a reducing agent injected into a denitration device that decomposes NOx in a combustion gas discharged from a combustion facility, comprising:
The computer
A correction step of correcting a denitration outlet NOx set value;
a reducing agent amount calculation step of calculating an amount of reducing agent required for a denitration reaction using the corrected denitration outlet NOx set value, the denitration outlet NOx value, and the denitration inlet NOx value;
The correction step corrects the denitration outlet NOx set value using a deviation between a smoothed NOx value obtained by smoothing a stack inlet NOx value and the denitration outlet NOx set value.
コンピュータを請求項1から9のいずれかに記載の脱硝制御装置として機能させるためのプログラム。
A program for causing a computer to function as the denitration control device according to any one of claims 1 to 9.
JP2023028544A 2023-02-27 2023-02-27 Denitrification control device, denitrification control method, and program Pending JP2024121432A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2023028544A JP2024121432A (en) 2023-02-27 2023-02-27 Denitrification control device, denitrification control method, and program

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2023028544A JP2024121432A (en) 2023-02-27 2023-02-27 Denitrification control device, denitrification control method, and program

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2024121432A true JP2024121432A (en) 2024-09-06

Family

ID=92594334

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2023028544A Pending JP2024121432A (en) 2023-02-27 2023-02-27 Denitrification control device, denitrification control method, and program

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2024121432A (en)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US20120222591A1 (en) Method of and Apparatus for Selective Catalytic NOx Reduction in a Power Boiler
JP2008032367A (en) Control method for once-through waste heat recovery boiler
JP6087226B2 (en) Boiler control device
CN113419570A (en) Control method of flue gas denitration system of waste incineration power plant
CN209020167U (en) A kind of device for adjusting denitration spray ammonia flow adding feedforward based on cascade PID
JP2024121432A (en) Denitrification control device, denitrification control method, and program
JP7623336B2 (en) Gas turbine cogeneration system and its operating method
JP3831804B2 (en) Exhaust gas denitration equipment
JP4859512B2 (en) Combustion boiler control method
JP2023108772A (en) BOILER CONTROL DEVICE, BOILER CONTROL METHOD, AND PROGRAM
JP2024108798A (en) Feedback control device, feedback control method, and program
JP2010243016A (en) Oxygen burning boiler plant and method of operating the oxygen burning boiler plant
JP7592524B2 (en) Boiler control system, power plant, and boiler control method
JP3544716B2 (en) Method and apparatus for controlling ammonia injection amount in denitration apparatus
WO2024143132A1 (en) Boiler control device, boiler, boiler control method, and boiler control program
JP2009119306A (en) Controller of denitrification device and control method of the same
JPH0811171B2 (en) Ammonia injection amount control device
Sakai et al. Design and Operating Experience of the Latest 1,000-MW Coal-Fired Boiler
Wang et al. Research on Nox Formation and SCR Denitration System Control by Smoke Mixing Under Low Load
JP7630369B2 (en) BOILER CONTROL DEVICE, COMBUSTION SYSTEM, BOILER CONTROL METHOD, AND BOILER CONTROL PROGRAM
JPS6361815A (en) Boiler automatic control system
Xu Study on the application of internal mode control in denitrification control system of thermal power units
JP6357701B1 (en) Combustion state judgment system
JPS64994Y2 (en)
JP2023106935A (en) Boiler controller, boiler control method and program