(57)【要約】  アンモニア含有流体のソース１４と流体接続で接続可能な第１の流体ライン４０、希釈流体のソース１２と流体接続する第２の流体ライン４２及び弁ユニット３０の多方弁部材を制御するための制御装置３８、３８０を含み、弁部材のそれぞれが、第１の流体ラインと流体接続する第１の入口３４、３４０、第２の流体ラインと流体接続する第２の入口３２、３２０及び排ガス管２２に接続された出口チャネル４８、４８０と流体接続する出口３６、３６０を有し、弁部材が、弁部材のそれぞれの出口が共通出口チャネル４８、４８０と流体接続するように並列に接続され、制御装置が、弁部材のそれぞれを制御するために適合されて、アンモニア含有流体又は希釈流体のいずれかのフローを弁部材を介して出口チャネル４８、４８０に供給するために、第１の入口３４、３４０又は第２の入口３２、３２０のいずれかから出口３６、３６０へと開いた流路を維持する、燃焼プラントの排ガス管２２内にアンモニア含有流体を供給する方法及びそのための構成１０、１００。
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
アンモニア含有流体のソース（１４）と流体接続で接続可能な第１の流体ライン（４０）、希釈流体のソース（１２）と流体接続する第２の流体ライン（４２）及び弁ユニット（３０）の多方弁部材（３０．１、３０．２、３０．３、３０．４、３０．５、３００．１、３００．２、３００．３、３００．４、３００．５）を制御するための制御装置（３８、３８０）を含み、前記弁部材のそれぞれが、前記第１の流体ラインと流体接続する第１の入口（３４、３４０）、前記第２の流体ラインと流体接続する第２の入口（３２、３２０）及び排ガス管（２２）に接続された出口チャネル（４８、４８０）と流体接続する出口（３６、３６０）を有する、燃焼プラントの前記排ガス管（２２）内に前記アンモニア含有流体を供給するための構成（１０、１００）であって、前記弁部材が、前記弁部材のそれぞれの前記出口が共通出口チャネル（４８、４８０）と流体接続するように並列に接続され、前記制御装置が、前記弁部材のそれぞれを制御するために適合されて、前記アンモニア含有流体又は前記希釈流体のいずれかのフローを前記弁部材を介して前記共通出口チャネル（４８、４８０）に供給するために、前記第１の入口（３４、３４０）又は前記第２の入口（３２、３２０）のいずれかから前記出口（３６、３６０）へと開いた流路を維持することを特徴とする、構成（１０、１００）。
【請求項２】
前記多方弁部材のそれぞれが、三方弁を含むことを特徴とする、請求項１に記載の構成。
【請求項３】
前記多方弁部材のそれぞれが、所定の流量の前記アンモニア含有流体又は前記希釈流体のいずれかを、前記弁部材を介して前記排ガス管に供給する特定のスループットを有することを特徴とする、請求項１に記載の構成。
【請求項４】
前記多方弁部材のそれぞれが、異なる特定のスループットことを特徴とする、請求項３に記載の構成。
【請求項５】
前記弁ユニット（３０）が、１、２、３、…、Ｎと番号が振られ、１、２、４、…、２（Ｎ−１）と相対的な特定のスループットを有する、Ｎ個の弁部材を含むことを特徴とする、請求項４に記載の構成。
【請求項６】
前記第１及び第２の流体ライン（４０、４２）のそれぞれが、前記第１及び第２の流体ラインそれぞれにおける所定の流体圧を維持するためのポンプ（４４、４６）を備えることを特徴とする、請求項１に記載の構成。
【請求項７】
前記第１及び第２の流体ライン（４０、４２）の間に、前記第１の流体ライン（４０）を前記希釈流体のソース（１２）と流体接続するよう一時的に構成することを可能にする、接続手段（６０、７０、７００）が構成されることを特徴とする、請求項１に記載の構成。
【請求項８】
前記接続手段が、前記三方弁の第１の入口（６４、７４、７４０）と流体接続する前記第１の流体ライン（４０）の上流部、前記三方弁の第２の入口（６２、７２、７２０）と流体接続する前記第２の流体ライン（４２）、及び前記三方弁の出口（７６、６６、７６０）と流体接続する前記第１の流体ライン（４０）の下流部を有するように、前記第１の流体ライン（４０）に構成された三方弁（６０、７０、７００）を含むことを特徴とする、請求項７に記載の構成。
【請求項９】
前記制御装置（３８、３８０）が、分散制御システム（ＤＣＳ）の一部であることを特徴とする、請求項１に記載の構成。
【請求項１０】
請求項１から９までのいずれか一項に記載の、燃焼プラントの排ガス管（２２）内にアンモニア含有流体を供給するための少なくとも１つの構成を有することを特徴とする、燃焼プラント。
【請求項１１】
アンモニア含有流体をアンモニア含有流体のソースから第１の流体ライン内に導入する工程、希釈流体を希釈流体のソースから第２の流体ライン内に導入する工程、及び弁ユニット（３０）の多方弁部材（３０．１、３０．２、３０．３、３０．４、３０．５、３００．１、３００．２、３００．３、３００．４、３００．５）を制御装置（３８、３８０）で制御する工程を含み、前記弁部材のそれぞれが、前記第１の流体ラインと流体接続する第１の入口（３４、３４０）、前記第２の流体ラインと流体接続する第２の入口（３２、３２０）及び排ガス管（２２）に接続された出口チャネル（４８、４８０）と流体接続する出口（３６、３６０）を有する、燃焼プラントの前記排ガス管（２２）内へ前記アンモニア含有流体を供給する方法であって、前記弁部材が、前記弁部材のそれぞれが共通出口チャネル（４８、４８０）と流体接続するように並列に接続されること、及び前記アンモニア含有流体又は前記希釈流体のいずれかのフローを前記弁部材を介して前記共通出口チャネル（４８、４８０）に供給するために、前記第１の入口（３４、３４０）又は前記第２の入口（３２、３２０）のいずれかから前記出口（３６、３６０）へと開いた流路を維持するため、前記制御装置により前記弁部材のそれぞれを制御する工程を特徴とする、方法。
【請求項１２】
前記アンモニア含有流体がアンモニア水溶液であり、前記希釈流体が水であることを特徴とする、請求項１１に記載の方法。
【請求項１３】
前記共通出口チャネル（４８、４８０）内の前記アンモニア含有流体の流量及び前記希釈流体の流量の比を制御するために前記多方弁部材を制御することを特徴とする、請求項１１に記載の方法。
【請求項１４】
前記多方弁部材が、１、２、３、…、Ｎと番号が振られ、１、２、４、…、２（Ｎ−１）と相対的な特定のスループットを有する、Ｎ個の弁部材を含むことを特徴とする、請求項１３に記載の方法。
【請求項１５】
前記第１及び第２の流体ライン（４０、４２）のそれぞれにおいてポンプ（４４、４６）により所定の流体圧を維持することを特徴とする、請求項１１に記載の方法。
【請求項１６】
前記第１の入口（３４、３４０）及び前記第１の流体ライン（４０）を、前記第１の流体ラインを前記希釈流体のソース（１２）と流体接続するよう一時的に構成することにより洗浄する工程を特徴とする、請求項１１に記載の方法。
【請求項１７】
前記多方弁部材を分散制御システム（ＤＣＳ）で制御することを特徴とする、請求項１１に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、請求項１及び１１のプリアンブルに記載のアンモニア含有流体を燃焼プラントの排ガス管内に供給するための構成及びその方法に関する。より具体的には、本発明は、アンモニア含有流体のソースと流体接続で接続可能な第１の流体ライン、希釈流体のソースと流体接続する第２の流体ライン、及び多方弁部材を制御するための制御装置を含む、燃焼プラントの排ガス管内にアンモニア含有流体を供給することに関し、弁部材のそれぞれが、第１の流体ラインと流体接続する第１の入口、第２の流体ラインと流体接続する第２の入口及び排ガス管と流体接続する出口を有する。
【背景技術】
【０００２】
大気中に放出される前に排ガスから窒素酸化物（ＮＯｘ）排出を削減することは、燃料物質の燃焼によるエネルギー生産の環境的側面の分野において、よく議論の対象となってきた。ＮＯｘ排出は様々な環境問題と関連するので、燃焼プラントからのＮＯｘ放出を最少化することは関心の的となっている。
【０００３】
排ガス中のＮＯｘレベルを減少させるために一般に使用される方法は、還元剤、たとえばアンモニア又はアンモニア前駆体を排ガス中に導入するものである。還元剤、特にアンモニアを注入するための様々な位置が、たとえば、特許文献ＵＳ  ５，８２０，８３８、特許文献ＵＳ  ５，４６２，７１８、特許文献ＵＳ  ４，７５６，８９０、特許文献ＵＳ  ５，３４２，５９２及び特許文献ＧＢ  １  ５１４  ５２９において提案されてきた。これら文献は、試薬を、炉内、炉と粒子分離器との間のチャネル内、粒子分離器内又は排ガスダクト内に導入することを提案する。
【０００４】
特許文献ＷＯ  ９１／１７８１４  Ａ１は、たとえばアンモニア及び水の混合物を、気体成分、たとえば空気中に分散された液体の微細液滴として、音速で排ガス中に注入し、有効温度帯内のＮＯｘを均一に減少させるのに有効な粒径の粒子分布を達成することを提案する。
【０００５】
特許文献ＵＳ  ２０１０／０１５４６９０  Ａ１は、還元剤、たとえばアンモニアを、ゴミ焼却プラントのボイラー内に、気体噴射剤、たとえば蒸気又は空気を使用して注入するための方法を開示する。還元剤及び噴射剤は分配器内で組み合わされ、そこからそれらは、所望の量で複数の注入ライン及びそれぞれのノズルを介してボイラー内に導入される。
【０００６】
アンモニアベース試薬に伴う問題の一つは、アンモニアが供給されるノズル又は他の装置の遮断であり得る。いくつかの場合において、燃焼プロセスは、ノズルの洗浄中に停止される必要がある。異なる燃焼条件、たとえば、異なる負荷条件において又は様々な燃料を使用する際に有害なアンモニアスリップを引き起こすことなしに有効にＮＯｘ排出を減少させるためにアンモニアの流量を制御することもまた、困難であり得る。
【０００７】
本発明の一目的は、上述の先行技術の問題の少なくとも一部が最小化される、アンモニア含有流体を燃焼プラントの排ガス管内に供給するための構成及びその方法を提供することである。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特許文献ＵＳ  ５，８２０，８３８
【特許文献２】特許文献ＵＳ  ５，４６２，７１８
【特許文献３】特許文献ＵＳ  ４，７５６，８９０
【特許文献４】特許文献ＵＳ  ５，３４２，５９２
【特許文献５】特許文献ＧＢ  １  ５１４  ５２９
【特許文献６】特許文献ＷＯ  ９１／１７８１４  Ａ１
【特許文献７】特許文献ＵＳ  ２０１０／０１５４６９０  Ａ１
【発明の概要】
【０００９】
一態様によれば、本発明は、アンモニア含有流体のソースと流体接続で接続可能な第１の流体ライン、希釈流体のソースと流体接続する第２の流体ライン、及び多方弁部材を制御するための制御装置を含む、燃焼プラントの排ガス管内にアンモニア含有流体を供給するための構成を提供し、弁部材のそれぞれが、第１の流体ラインと流体接続する第１の入口、第２の流体ラインと流体接続する第２の入口及び排ガス管と接続された出口チャネルと流体接続する出口を有する。弁部材がそれぞれ共通出口チャネルと流体接続するように並列に接続され、制御装置が弁部材のそれぞれを制御するために適合されて、アンモニア含有流体又は希釈流体のいずれかのフローを弁部材を介して共通出口チャネルに供給するために、第１の入口又は第２の入口のいずれかから出口へ開いた流路を維持することは、本発明の特徴である。
【００１０】
別の一態様によれば、本発明は、アンモニア含有流体をアンモニア含有流体のソースから第１の流体ライン内に導入する工程、希釈流体を希釈流体のソースから第２の流体ライン内に導入する工程、及び多方弁部材を制御装置で制御する工程を含む、燃焼プラントの排ガス管内へアンモニア含有流体を供給する方法を提供し、弁部材のそれぞれは、第１の流体ラインと流体接続する第１の入口、第２の流体ラインと流体接続する第２の入口及び排ガス管と接続された出口チャネルと流体接続する出口を有する。アンモニア含有流体又は希釈流体のいずれかのフローを弁部材を介して共通出口チャネルに供給するために、第１の入口又は第２の入口のいずれかから出口へ開いた流路を維持する制御装置により弁部材のそれぞれを制御する工程により、弁部材がそれぞれ共通出口チャネルと流体接続するように並列に接続されることは、本方法の特徴である。
【００１１】
本発明の主たる特徴は、燃焼プラントの操作中、連続的な、好ましくは実質的に一定である流体の流量が、供給構成を通じて、より具体的には、弁部材のそれぞれを通じて運ばれることである。供給構成の状態に応じて、アンモニア含有流体又は希釈流体のいずれかの流れが、弁部材のそれぞれを通じて流れる。個々の弁部材の流れが共通出口チャネルで組み合わされるとき、連続的な、好ましくは実質的に一定である流体の流量が形成される。次に、組み合わされた流体の流れは排ガス管内に注入され、流体の連続的な流れが供給構成を通じて流れるが、組み合わされた流体の流れにおけるアンモニア含有流体の濃度は様々である。
【００１２】
したがって、本発明は、アンモニア含有流体を燃焼プラントの排ガス管内に供給するための新たな解決策を提案する。アンモニア含有流体を供給する方法は、共通出口チャネル内のアンモニア含有流体の流量及び希釈流体の流量の比を制御するために多方弁部材を制御することを含む。本発明は、排ガス管に注入されるアンモニア含有流体の量を制御するための、正確で信頼性の高い手段を提供する。より具体的には、本発明は、排ガス管に注入される連続的な、好ましくは実質的に一定である流体の流量中のアンモニア含有流体濃度を制御することにより、アンモニア含有流体の量を制御するための手段を提供する。加えて、システム及び弁部材のそれぞれを通じて連続的な液体の流れが存在するので、システム又はシステムの任意の一部の遮断のリスクが相当減少する。
【００１３】
本発明の好ましい一実施例によれば、多方弁部材のそれぞれは、三方弁を含む。そのことにより、三方弁のそれぞれの第１の入口は、第１の流体ラインと流体接続し、三方弁のそれぞれの第２の入口は、第２の流体ラインと流体接続し、三方弁のそれぞれの出口は、排ガス管に接続された共通出口チャネルと流体接続する。
【００１４】
多方弁部材のそれぞれは、有利には、特定のスループットを有する。そのことにより、アンモニア含有流体又は希釈流体のいずれかの所定の流量は、多方弁部材のそれぞれを通じて排ガス管に継続的に供給される。より具体的には、流体のそれぞれが所定の圧力にあるとき、特定のスループットは、弁部材を通じたアンモニア含有流体又は希釈流体のいずれかの流量を決定する。本発明の好ましい一実施例によれば、第１及び第２の流体ラインのそれぞれは、第１及び第２の流体ラインそれぞれにおける所定の流体圧を維持するためのポンプを備える。
【００１５】
一般に、多方弁部材の個々の弁部材の特定のスループットは同一であり得るが、有利には、特定のスループットは互いに異なる。本発明の好ましい一実施例によれば、供給構成内の多方弁部材のそれぞれは、異なる特定のスループットを有する。本発明の特に好ましい一実施例によれば、本構成は、１、２、３、…、Ｎと番号が振られ、１、２、４、…、２（Ｎ−１）と相対的な特定のスループットを有する、Ｎ個の弁部材を含む。
【００１６】
たとえば、Ｎが５である場合、相対的な特定のスループットは、１、２、４、８及び１６である。相対的スループットがリットル／時間（ｌ／ｈ）での流体流量を表す場合、総合計流量は、３１ｌ／ｈである。流体の総流量は、０から３１の任意の整数Ｍ  ｌ／ｈに相当する流量のアンモニア含有流体からなる。このとき、３１−Ｍ  ｌ／ｈに相当する流量の残りは、希釈流体である。上述の実例において、流量制御の分解能は１ｌ／ｈである。当然、分解能はたとえばプラントの大きさに基づいて自由に選択できる。したがって、分解能はたとえば０．５ｌ／ｈ又は２ｌ／ｈであり得る。
【００１７】
本発明の好ましい一実施例によれば、アンモニア含有流体は、０％〜２５％のアンモニア濃度を有するアンモニア水溶液であり、希釈流体は水である。典型的には、アンモニア含有流体は２５％アンモニア水溶液であり、本発明による供給構成は、０％〜２５％の制御可能な濃度のアンモニア水溶液を提供する。アンモニア含有流体は、代替的には、他のＮＯｘ還元剤、たとえば尿素水溶液又は他の化学物質も含有するアンモニア溶液であり得る。
【００１８】
本発明を使用するとき、典型的には追加量の希釈流体、たとえば水が、排ガス管内に注入される。しかしながら、任意の条件において排ガス管内に供給される希釈流体の最大量は、排ガス管内に供給されるアンモニア含有流体の最大量と同量でしかない。したがって、希釈流体が燃焼プロセスを一切損なわないように、流体供給量及び希釈流体、たとえば水を選択することが可能である。
【００１９】
他方、希釈流体は、アンモニアの担体として作用するという利点を提供する。総流体流量が少なくとも実質的に一定であるという事実により、排ガス管内へのアンモニア含有流体の浸透及び分布は、管内に供給されるアンモニアの量が変化するときでも実質的に変化しない。したがって、アンモニアの必要性が相対的に低いときでも、任意の条件においてアンモニアの良好な分布が得られる。したがって、フライアッシュに結合し且つ／又は環境に有害なアンモニアスリップを引き起こすと考えられる、過剰なアンモニアの供給が最少化され得る。いくつかの場合において、注入ノズル及び気体噴射剤、たとえば蒸気又は大気を使用しない供給手順を設計することも可能である。
【００２０】
本発明を使用することにより、排ガス中に注入されるアンモニア含有流体の量の比、並びにアンモニア含有流体及び希釈流体の流量の比を、たとえば燃焼プラントの燃焼条件又は負荷条件に基づいて効率的に制御できる。
【００２１】
本発明の一実施例によれば、第１の流体ラインを希釈流体のソースと流体接続するよう一時的に構成することを可能にする接続手段は、第１及び第２の流体ライン間に構成される。接続手段は、第１の流体ラインを希釈流体のソースと流体接続するよう一時的に構成することにより、希釈流体により第１の流体ラインを洗浄することを可能にする。より具体的には、希釈流体が第１の流体ライン内に流されるとき、希釈流体は第１の流体ライン、多方弁部材の第１の入口及び多方弁部材の出口を洗浄すると考えられる。
【００２２】
この手順は、第１の流体ラインを清浄に維持し、アンモニア含有流体による侵食又は遮断を減少させるための効率的な手段を提供する。第１の流体ライン、多方弁部材の第１の入口及び多方弁部材の出口の洗浄、換言すれば洗い流しは、所定の期間に基づいて構成されてもよい。洗浄はまた、遮断を防止するために、燃焼プラントの変化する作業負荷に対応するよう構成されてもよい。
【００２３】
第１の流体ラインを希釈流体のソースと流体接続するよう一時的に構成することを可能にする接続手段は、有利には、第１の流体ライン内に構成された三方弁を含む。このとき、三方弁は一般に、第１の流体ラインの上流部が三方弁の第１の入口と流体接続し、第２の流体ラインが三方弁の第２の入口と流体接続し、第１の流体ラインの下流部が三方弁の出口と流体接続するように構成される。
【００２４】
接続手段は、第１の流体ライン内に構成されたポンプの上流又はポンプと多方弁部材との間のいずれかで、第１の流体ラインに接続されてもよい。１つがポンプの上流にあり、第２のものがポンプと多方弁部材との間にある、２つの接続手段を有することも可能である。ポンプと多方弁部材との間の接続手段は、第１の流体ラインの下流部及び多方弁部材の第１の入口を希釈流体により洗浄するために特に使用できる。ポンプの上流の接続手段は、対応してまたポンプ及び第１の流体ラインの上流部を洗浄するために使用できる。
【００２５】
本発明の一実施例によれば、制御装置は、分散制御システム（ＤＣＳ：distributed control system）の一部である。このとき、局所操作でＮＯｘ削減を制御する必要はないが、制御装置、及び弁部材のそれぞれの操作は、ＤＣＳにより遠隔制御できる。
【００２６】
一態様によれば、本発明は、任意の上の実施例に記載の、アンモニア含有流体を燃焼プラントの排ガス管内に供給するための少なくとも１つの構成を含む燃焼プラントを提供する。燃焼プラントは、たとえば、流動床ボイラー、たとえば循環流動床ボイラー若しくは気泡床ボイラー、ＰＣボイラー又は焼却炉であり得る。
【００２７】
典型的には、燃焼プラントは、上述の、アンモニアを供給するための２つ以上の構成を含む。一般に、かかる構成は、排ガス管内の異なる部分にアンモニア含有流体を供給する。たとえば、循環流動床ボイラーは、炉の上部、炉と粒子分離器との間のチャネル、粒子分離器及び粒子分離器の下流の排ガス管内にアンモニアを供給する、別個の構成を含んでいてもよい。
【００２８】
複数のアンモニア供給構成は、有利には、アンモニア含有流体及び希釈流体の共通のソース、個々の供給構成に分岐する共通の第１及び第２の流体ライン、並びに第１及び第２の流体ライン内の所定の流体圧を維持するための共通のポンプを有していてもよい。上述のとおり、第１の流体ラインの各分岐は、有利には、それぞれの供給構成を洗浄するための第２の流体ラインとの独自の接続手段を含む。この構成は、たとえば、一方のアンモニア供給構成の動作時に、他方のアンモニア供給構成を洗浄できるという利点を提供する。しかしながら、すべての複数のアンモニア供給構成の同時洗浄を可能にする、共通のポンプの上流の接続手段も存在していてもよい。代替的に、複数のアンモニア供給構成は、それらがたとえばアンモニア含有流体、場合によっては異なるアンモニア含有流体の独自のソースを有するという意味で、独立していることが可能である。
【００２９】
上の簡単な説明は、本発明のさらなる目的、特徴、及び利点とともに、本発明による現在好ましいがあくまで例示的である実施例についての以下の詳細な説明を参照することにより、添付の図面と合わせて解釈するときに、より十分に把握される。
【図面の簡単な説明】
【００３０】
【図１】本発明の一実施例による、燃焼プラントの排ガス管内にアンモニア含有流体を供給するための構成を概略的に示す図である。
【図２】本発明の一実施例による、燃焼プラントの排ガス管内にアンモニア含有流体を供給するための構成を有する燃焼プラントを概略的に示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００３１】
図１の概略図は、本発明による、燃焼プラントの排ガス管２２内にアンモニア含有流体を供給するための構成１０を示す。この構成は、アンモニア含有流体のソース１４と流体接続する第１の流体ライン４０及びたとえば水であり得る希釈流体のソース１２と流体接続する第２の流体ライン４２を含む。アンモニア含有流体は、典型的にはアンモニア水溶液であり、アンモニア濃度は、好ましくは０％〜２５％の間、又はより一層好ましくは実質的に２５％である。構成１０は、弁ユニット３０の多方弁部材３０．１、３０．２、３０．３、３０．４、３０．５を制御するための制御装置３８をさらに含む。多方弁部材３０．１、３０．２、３０．３、３０．４、３０．５は、弁部材のそれぞれが、第１の流体ライン４０と流体接続する第１の入口３４、第２の流体ライン４２と流体接続する第２の入口３２及び排ガス管２２に接続された共通出口チャネル４８と流体接続する出口３６を有するように並列に接続される。
【００３２】
制御装置３８は、弁部材３０．１、３０．２、３０．３、３０．４、３０．５のそれぞれを制御して、入口のうちの１つ、すなわち第１の入口３４又は第２の入口３２のいずれかのみから、出口３６への開いた流路を維持するために適合される。そのことにより、アンモニア含有流体又は希釈流体のいずれかのフローが、弁部材を介して共通出口チャネル４８及び排ガス管２２に供給される。有利には、多方弁部材３０．１、３０．２、３０．３、３０．４、３０．５のそれぞれが、三方弁である。
【００３３】
多方弁部材３０．１、３０．２、３０．３、３０．４及び３０．５は、異なる特定の、又は公称の（nominal）スループットを有し得る。これは、アンモニア含有流体及び希釈流体が所定の圧力にあることを鑑みると、多方弁部材のそれぞれが、アンモニア含有流体又は希釈流体の所定の流量を、弁部材を介して排ガス管２２に供給することを意味する。一実施例において、多方弁部材３０．１、３０．２、３０．３、３０．４及び３０．５のそれぞれは、異なる特定のスループットを有する。たとえば、第１、第２、第３、第４及び第５の弁部材３０．１、３０．２、３０．３、３０．４及び３０．５は、１、２、４、８及び１６ｌ／ｈのスループットをそれぞれ有する。そのことにより、多方弁部材は、共通出口チャネル４８内のアンモニア含有流体の流量及び希釈流体の流量の比を制御するが、弁部材を通じた、及び共通出口チャネル４８を通じた流体の総流量は、常に３１ｌ／ｈである。
【００３４】
一実例として、条件が、経験又は特定の測定値に基づいて、アンモニア含有流体が排ガス管に３ｌ／ｈの速度で供給されることを必要とすると仮定する。このとき、第１の弁部材３０．１は、第１の流体ライン４０から出口チャネル４８へ流路を開くよう制御される。そのことにより、第１の弁部材は、１ｌ／ｈの流量のアンモニア含有流体を出口チャネル４８に提供する。対応して、第２の弁部材３０．２は、第１の流体ライン４０から出口チャネル４８へと流路を開くよう制御され、そのことによりそれは、２ｌ／ｈの流量のアンモニア含有流体を出口チャネル４８に提供する。同時に、第３、第４及び第５の弁部材３０．３、３０．４及び３０．５は、第２の流体ラインから出口チャネル４８へと流路を開くよう制御され、２８ｌ／ｈの総流量の希釈流体を出口チャネルに提供する。ここで述べた実例において、流量制御の分解能は１ｌ／ｈである。当然、分解能はたとえばプラントの大きさに基づいて自由に選択できる。したがって、分解能はたとえば０．５ｌ／ｈ又は２ｌ／ｈであり得る。
【００３５】
共通出口チャネル４８は、有利には、出口弁５０、好ましくは排ガス管２２への流路を開閉する開閉弁を備える。排ガス管２２内の出口チャネル４８の端部は、有利には、アンモニア含有流体及び希釈流体の混合物を、排ガス管２２内を流れる排ガス中に効率的に分散させるために、複数の注入手段、たとえば従来のスプレーノズル５２を備える。アンモニアは、窒素酸化物ＮＯｘのための還元剤として作用する。
【００３６】
第１の流体ライン４０は、第１の流体ライン４０内のアンモニア含有流体の所定の流体圧力を維持するためのポンプ４４を備えていてもよい。同様に、第２の流体ライン４２は、第２の流体ライン４２内の希釈流体の所定の圧力を維持するためのポンプ４６を備えていてもよい。
【００３７】
第１及び第２の流体ライン４０、４２の間に、有利には、第１の流体ライン４０を希釈流体のソース１２と流体接続するよう一時的に構成することを可能にする、接続手段６０、７０が構成される。有利には、接続手段は、三方弁の第１の入口６４、７４と流体接続する第１の流体ライン４０の上流部、三方弁の第２の入口６２、７２と流体接続する第２の流体ライン４２、及び三方弁の出口７６、６６と流体接続する第１の流体ライン４０の下流部を有するように、第１の流体ライン４０に構成された三方弁６０、７０を含む。図１に示すとおり、第１の接続手段６０は、第１の流体ライン４０のポンプ４４の上流に位置し、第２の接続手段７０は、第１の流体ライン４０のポンプ４４の下流、多方弁部材３０．１、３０．２、３０．３、３０．４及び３０．５の上流に位置する。
【００３８】
第２の接続手段７０は、弁ユニット３０の多方弁部材３０．１、３０．２、３０．３、３０．４及び３０．５、とりわけ多方弁部材の第１の入口３４を、第１の流体ライン４０の下流部とともに希釈流体により洗浄するために使用できる。これは、第１の流体ラインを希釈流体のソース１２と流体接続するよう構成することによりなされ得る。より具体的には、第２の接続手段７０の第１の入口７４を閉じて第２の入口７２を開くことにより、第２の流体ライン４２からの希釈流体は、第１の流体ラインの下流部を介して弁ユニット３０の第１の入口３４へと流される。第１の接続手段６０は、対応してまた、第１の流体ライン４０の上流部を、第１の流体ライン４０のポンプ４４とともに希釈流体により洗浄するために使用できる。通常は、排ガス管内にアンモニア含有流体を供給するための構成１０は、第１及び第２の接続手段６０、７０のうちの１つを含むが、図１にあるとおり、第１及び第２の接続手段の両方を有することも可能である。
【００３９】
弁ユニット３０、すなわち多方弁部材３０．１、３０．２、３０．３、３０．４及び３０．５の操作は、有利には、好ましくは二値論理に基づく制御信号により制御装置を制御することにより、ＮＯｘ排出を所望のレベルまで減少させるための任意の普及している操作において制御される。多方弁部材は、有利には、分散制御システムにより多方弁部材を遠隔的に制御するため、分散制御システム（ＤＣＳ）の一部である。
【００４０】
図２の概略図は、本発明の一実施例による、燃焼プラントの排ガス管２２内にアンモニア含有流体を供給するための構成１０、１００を有する燃焼プラント７８を示す。図２に示す第１及び第２の構成１０、１００は、図１の構成１０に主に対応する。図２の第１の構成１０の参照番号は、図１の構成１０の参照番号に対応し、第２の構成１００の参照番号は、図１の構成１０の対応する参照番号に１０を掛けることにより形成される。
【００４１】
第１及び第２の供給構成１０、１００は、アンモニア含有流体及び希釈流体の共通のソース１４、１２、個々の供給構成に分岐する共通の第１及び第２の流体ライン４０、６０、並びに第１及び第２の流体ライン内の所定の流体圧を維持するための共通のポンプ４４、４６を有する。第１の流体ラインの各分岐は、有利には、図１との関連で記載のとおり、それぞれの供給構成を洗浄するための第２の流体ライン６０との独自の接続手段７０、７００を含む。しかしながら、両方のアンモニア供給構成１０、１００の同時洗浄を可能にする、第１の流体ライン４０のポンプ４４の上流の接続手段６０も存在する。
【００４２】
第２の供給構成１００の出口チャネル４８０は、一般に、排ガス管２２に第１の供給構成の出口チャネル４８とは異なる位置で接続される。接続位置は、たとえば、排ガスチャネルの異なる高さ、排ガス管のある段階内の異なる位置、又は排ガス管の異なる段階であり得る。かかる汎用性のアンモニア供給システムを使用することにより、燃焼プラントの異なる操作条件においてアンモニアの供給を正確に最適化することが可能である。
【００４３】
上から明らかになるとおり、燃焼プラントの排ガス管内にアンモニア含有流体を供給するための構成及びその方法は、数多くの様々な用途及び目的のために応用可能である。図面が、５つの並列弁部材を有する弁ユニットを有する実施例を示すとはいえ、並列弁部材の数は実際には変化してもよいことが理解されるべきである。本発明が現在最も好ましい実施例とみなされるものとの関連で、実例により本明細書において説明された一方で、本発明は開示された実施例に限定されるべきものではなく、添付の特許請求の範囲に定義する本発明の範囲内に含まれる、その特徴の様々な組合せ又は変更及びいくつかの他の用途を包含することが意図されていることが理解されるべきである。
【図１】
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【図２】
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【国際調査報告】
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