特開 2024-176582 制御装置、脱硝装置、および、ボイラ設備

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2024176582

(43)【公開日】2024-12-19

(54)【発明の名称】制御装置、脱硝装置、および、ボイラ設備

(51)【国際特許分類】

   B01D 53/90 20060101AFI20241212BHJP

   B01D 53/56 20060101ALI20241212BHJP

   B01D 53/76 20060101ALI20241212BHJP

【ＦＩ】

B01D53/90 ZAB

B01D53/56 310

B01D53/76

【審査請求】未請求

【請求項の数】6

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2023095260

(22)【出願日】2023-06-09

(71)【出願人】

【識別番号】000006208

【氏名又は名称】三菱重工業株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110000785

【氏名又は名称】ＳＳＩＰ弁理士法人

(72)【発明者】

【氏名】橋本 龍

(72)【発明者】

【氏名】青田 浩美

(72)【発明者】

【氏名】平井 剛

(72)【発明者】

【氏名】山口 剛

【テーマコード（参考）】

4D002

4D148

【Ｆターム（参考）】

4D002AA12

4D002AC10

4D002BA06

4D002CA11

4D002DA07

4D002DA57

4D002GA02

4D002GA03

4D002GB02

4D002GB06

4D148AA06

4D148AB02

4D148AC03

4D148AC04

4D148BA23Y

4D148BA27Y

4D148CC61

4D148DA01

4D148DA02

4D148DA08

4D148DA10

(57)【要約】

【課題】ボイラ負荷が変動する場合であっても、脱硝容器に流入する排ガス中で窒素酸化物量と還元剤量の比率を均一にできる制御装置、脱硝装置、および、ボイラ設備を提供する。
【解決手段】制御装置のバルブ制御部は、開度調節応答データの中から、負荷変動ＮＯｘ分布データが示す複数の領域の各々で生じる窒素酸化物量の変化度合いを平準化させるためのＮＯｘ分布応答データを特定し、特定されたＮＯｘ分布応答データに対応付けられる開度調節パターンにしたがって少なくとも１つのバルブの開度を制御するように構成される。
【選択図】図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

ボイラから排出される排ガスに対する還元剤の供給量を調節するための複数のバルブの各々の開度を制御するように構成される制御装置であって、
前記排ガスが流れる煙道の横断面を構成する複数の領域の各々に対して、ボイラ負荷の変動に伴って生じる窒素酸化物量の変化度合いが割り当てられたｖ負荷変動ＮＯｘ分布データを取得するための第１取得部と、
前記複数のバルブの少なくとも１つの開度を調節するパターンである複数の開度調節パターンと、前記少なくとも１つのバルブの開度調節に応答して前記複数の領域の各々で生じる前記窒素酸化物量の変化の傾向を示す複数のＮＯｘ分布応答データとを予め対応付けた開度調節応答データを取得するための第２取得部と、
前記開度調節応答データの中から、前記負荷変動ＮＯｘ分布データが示す前記複数の領域の各々で生じる前記窒素酸化物量の変化度合いを平準化させるための前記ＮＯｘ分布応答データを特定し、特定された前記ＮＯｘ分布応答データに対応付けられる前記開度調節パターンにしたがって前記少なくとも１つのバルブの開度を制御するためのバルブ制御部と
を備える制御装置。

【請求項2】

前記バルブ制御部の制御時、前記煙道から排出される前記窒素酸化物量である排出窒素酸化物量が許容値を下回るかを判定するための第１判定部をさらに備え、
前記バルブ制御部は、前記排出窒素酸化物量が前記許容値を下回ると判定されるまで、前記開度調節パターンにしたがって前記少なくとも１つのバルブの開度を徐々に調節する
請求項１に記載の制御装置。

【請求項3】

前記ボイラ負荷の変動量を取得するように構成される負荷変動量取得部をさらに備え、
前記バルブ制御部は、前記ボイラ負荷の前記変動量が小さいほど前記少なくとも１つのバルブの開度の調節量を小さくし、前記ボイラ負荷の前記変動量が大きいほど前記少なくとも１つのバルブの開度の調節量を大きくするように構成される
請求項２に記載の制御装置。

【請求項4】

前記煙道から排出される前記窒素酸化物量である排出窒素酸化物量が、前記バルブ制御部の制御によって減少するかを判定するための第２判定部をさらに備え、
前記バルブ制御部は、
前記窒素酸化物量の変化度合いを平準化させるための前記ＮＯｘ分布応答データが複数特定された場合、特定された第１の前記ＮＯｘ分布応答データに対応付けられる第１の前記開度調節パターンにしたがって前記少なくとも１つのバルブの開度を制御するための第１バルブ制御部と、
前記第１バルブ制御部の制御開始後の前記排出窒素酸化物量が減少しないと前記第２判定部によって判定された場合、特定された第２の前記ＮＯｘ分布応答データに対応付けられる第２の前記開度調節パターンにしたがって前記少なくとも１つのバルブの開度を制御するための第２バルブ制御部と
を含む
請求項１乃至３の何れか１項に記載の制御装置。

【請求項5】

請求項１乃至３のいずれかに記載の制御装置と、
前記煙道を流れる前記排ガスに前記還元剤を噴射するように構成される複数の還元剤ノズルと、
前記複数の還元剤ノズルにそれぞれ前記還元剤を供給するための複数の還元剤供給路と、
前記複数の還元剤供給路にそれぞれ配置される前記複数のバルブと、
前記煙道において前記複数の還元剤ノズルよりも下流に配置される脱硝触媒を含む脱硝反応器と
を備える脱硝装置。

【請求項6】

ボイラと、
前記ボイラで発生する排ガスが流れるための煙道と、
前記煙道を流れる前記排ガスを脱硝するための、請求項５に記載の脱硝装置と
を備えるボイラ設備。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本開示は、ボイラ設備の煙道を流れる排ガスを脱硝するための制御装置、当該制御装置を備える脱硝装置、および、当該脱硝装置を備えるボイラ設備に関する。

【背景技術】

【0002】

脱硝装置は、ボイラ設備の煙道に設けられた複数の還元剤ノズルと、煙道において複数の還元剤ノズルよりも下流に位置する脱硝反応器とを備える。複数の還元剤は、脱硝反応器に向かって煙道内を流れる排ガスに還元剤を噴射する。排ガス中の窒素酸化物が脱硝容器内で還元剤と還元反応を起こすことで、排ガスは脱硝される。

【0003】

脱硝装置の脱硝性能を向上させるためには、脱硝反応器の入口断面を構成する複数の区画の間で、窒素酸化物量と還元剤量との比率を均一にする必要がある。しかしながら、複数の還元剤ノズルから脱硝反応器までの排ガスの流れは複雑であるので、複数の還元剤ノズルの各々から還元剤が均等に噴射されても、脱硝反応器の入口において窒素酸化物と還元剤とが均一に混ざっているとは限らない。

【0004】

上記の課題を解決することを目的とした還元剤の供給量の調節方法には、幾つかの公知例がある。例えば、特許文献１で開示される脱硝装置は、複数の還元剤ノズルの各々における還元剤の噴射量を決定するに際して、還元剤流動モデルを利用する。還元剤流動モデルは、複数の還元剤ノズルの各々における還元剤の噴射量と、脱硝反応器の入口側における還元剤の濃度分布との相関を示すモデルである。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0005】

【特許文献1】特許第６４７０６７５号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

しかしながら、折れ曲がった構造を有するのが一般的な煙道の内部を流れる排ガスの流動は非常に複雑である。そのため、還元剤の噴射量と脱硝反応器の入口側における還元剤の濃度分布との相関を精度よく示す還元剤流動モデルを構築するのは困難である。特にボイラ負荷が変動した場合においては、排ガスの流動状態は大きく変わるため、上記の還元剤流動モデルを利用しても、脱硝装置の脱硝性能が向上しない虞がある。

【0007】

本開示の目的は、ボイラ負荷が変動する場合であっても、脱硝容器に流入する排ガス中で窒素酸化物量と還元剤量の比率を均一にできる制御装置、脱硝装置、および、ボイラ設備を提供することである。

【課題を解決するための手段】

【0008】

本開示の少なくとも一実施形態に係る制御装置は、
ボイラから排出される排ガスに対する還元剤の供給量を調節するための複数のバルブの各々の開度を制御するように構成される制御装置であって、
前記排ガスが流れる煙道の横断面を構成する複数の領域の各々に対して、ボイラ負荷の変動に伴って生じる窒素酸化物量の変化度合いが割り当てられた負荷変動ＮＯｘ分布データを取得するための第１取得部と、
前記複数のバルブの少なくとも１つの開度を調節するパターンである複数の開度調節パターンと、前記少なくとも１つのバルブの開度調節に応答して前記複数の領域の各々で生じる前記窒素酸化物量の変化の傾向を示す複数のＮＯｘ分布応答データとを予め対応付けた開度調節応答データを取得するための第２取得部と、
前記開度調節応答データの中から、前記負荷変動ＮＯｘ分布データが示す前記複数の領域の各々で生じる前記窒素酸化物量の変化度合いを平準化させるための前記ＮＯｘ分布応答データを特定し、特定された前記ＮＯｘ分布応答データに対応付けられる前記開度調節パターンにしたがって前記少なくとも１つのバルブの開度を制御するためのバルブ制御部と
を備える。

【0009】

本開示の一実施形態に係る脱硝装置は、
上記制御装置と、
前記煙道を流れる前記排ガスに前記還元剤を噴射するように構成される複数の還元剤ノズルと、
前記複数の還元剤ノズルにそれぞれ前記還元剤を供給するための複数の還元剤供給路と、
前記複数の還元剤供給路にそれぞれ配置される前記複数のバルブと、
前記煙道において前記複数の還元剤ノズルよりも下流に配置される脱硝触媒を含む脱硝反応器と
を備える。

【0010】

本開示の一実施形態に係るボイラ設備は、
ボイラと、
前記ボイラで発生する排ガスが流れるための煙道と、
前記煙道を流れる前記排ガスを脱硝するための上記脱硝装置と
を備える。

【発明の効果】

【0011】

本開示によれば、ボイラ負荷が変動する場合であっても、脱硝容器に流入する排ガス中で窒素酸化物量と還元剤量の比率を均一にできる制御装置、脱硝装置、および、ボイラ設備を提供できる。

【図面の簡単な説明】

【0012】

【図1】一実施形態に係るボイラ設備の概略図である。

【図2】一実施形態に係るＮＯｘ計測器の概略図である。

【図3】一実施形態に係る開度調節応答データの概略図である。

【図4】一実施形態に係る負荷変動ＮＯｘ分布データの概略図である。

【図5】一実施形態に係る負荷変動前データの概略図である。

【図6】一実施形態に係る負荷変動後データの概略図である。

【図7】一実施形態に係る制御装置の概略図である。

【図8】一実施形態に係る脱硝制御処理のフローチャートである。

【発明を実施するための形態】

【0013】

以下、添付図面を参照して本開示の幾つかの実施形態について説明する。ただし、実施形態として記載されている又は図面に示されている構成部品の寸法、材質、形状、その相対的配置等は、本開示の範囲をこれに限定する趣旨ではなく、単なる説明例にすぎない。
例えば、「ある方向に」、「ある方向に沿って」、「平行」、「直交」、「中心」、「同心」或いは「同軸」等の相対的或いは絶対的な配置を表す表現は、厳密にそのような配置を表すのみならず、公差、若しくは、同じ機能が得られる程度の角度や距離をもって相対的に変位している状態も表すものとする。
例えば、「同一」、「等しい」及び「均質」等の物事が等しい状態であることを表す表現は、厳密に等しい状態を表すのみならず、公差、若しくは、同じ機能が得られる程度の差が存在している状態も表すものとする。
例えば、四角形状や円筒形状等の形状を表す表現は、幾何学的に厳密な意味での四角形状や円筒形状等の形状を表すのみならず、同じ効果が得られる範囲で、凹凸部や面取り部等を含む形状も表すものとする。
一方、一の構成要素を「備える」、「含む」、又は、「有する」という表現は、他の構成要素の存在を除外する排他的な表現ではない。
なお、同様の構成については同じ符号を付し説明を省略することがある。

【0014】

＜ボイラ設備１の概要＞
図１は、本開示の一実施形態に係るボイラ設備１を示す概略図である。発電プラントに組み込まれるボイラ設備１はボイラ３を備える。ボイラ３には石炭、石油、天然ガス、アンモニア燃料、または水素燃料といった燃料と、酸化剤としての空気とが供給されるようになっている。燃料の燃焼によって生じる熱を利用して生成される蒸気は、発電機（図示外）に連結する蒸気タービン（図示外）に供給されるようになっている。

【0015】

ボイラ設備１は、燃料の燃焼によって生じる排ガスの流路を形成する煙道４、及び、煙道４を流れる排ガスを脱硝するための脱硝装置５をさらに備える。脱硝された排ガスは、煙道４に配置されるエアヒータ９などを通過して、大気に排出されるようになっている。エアヒータ９は、ボイラ３に供給するための空気（外気）を、煙道４を流れる排ガスを熱源として加熱するように構成される。煙道４の出口はエアヒータ９よりも下流に位置する（図１では詳細な図示を省略している）。

【0016】

脱硝装置５は、煙道４を流れる排ガスに還元剤を噴射するように構成される複数の還元剤ノズル５１と、煙道４において複数の還元剤ノズル５１よりも下流に配置される脱硝触媒を含む脱硝反応器５７とを備える。還元剤ノズル５１から噴射される還元剤は、排ガスの中で窒素酸化物と混ざる。還元剤と窒素酸化物を含む排ガスは脱硝反応器５７に流入し、窒素酸化物の還元反応が起こる。なお、還元剤は、アンモニアまたは尿素を含む化合物である。また、脱硝触媒は、窒素酸化物の還元反応を促進するための触媒であり、例えばバナジウムまたはタングステンを含む。

【0017】

脱硝装置５は、還元剤を貯留する貯留部５９と、貯留部５９から複数の還元剤ノズル５１にそれぞれ還元剤を供給するための複数の還元剤供給路５２と、複数の還元剤供給路５２にそれぞれ配置される複数のバルブ５５とをさらに備える。複数の還元剤ノズル５１は煙道４内の異なる位置にて還元剤を噴射するように配置されている。各々のバルブ５５は、流量調整バルブである。各々のバルブ５５の開度が調節されることで、各々の還元剤ノズル５１への還元剤の供給量が調節されるようになっている。

【0018】

脱硝反応器５７の出口５７ｂの流路断面で窒素酸化物の分布が均一になっていれば、脱硝装置５は高い脱硝性能を発揮していると了解される。このため、出口５７ｂの流路断面で窒素酸化物量の分布が均一になるためには、脱硝反応器５７の入口５７ａにおいて、窒素酸化物量と還元剤量との比率を均一にする必要がある。より具体的には、入口５７ａの流路断面を構成する複数の区画の間で、窒素酸化物量と還元剤量との比率が均一であることが求められる。入口５７ａの流路断面において窒素酸化物量を均一にすることは困難であるので、当該流路断面を構成する複数の区画の各々において、窒素酸化物量に応じた量の還元剤があることが求められる。なお、本例では、窒素酸化物量はＮＯｘ濃度によって表され、還元剤量は還元剤濃度によって表される。以下では、ＮＯｘ濃度と還元剤濃度との比率を、「混合濃度比」という場合がある。

【0019】

本願の発明者らの知見によれば、入口５７ａにおいて混合濃度比が均一に維持されていても、ボイラ負荷の変動が起こると、排ガスの流動状態は大きく変化して上記の混合濃度比は不均一になる。そのため、ボイラ負荷の変動が起きた後においては、入口５７ａにおける混合濃度比が均一になるよう、還元剤ノズル５１における還元剤の噴射量を制御する必要がある。

【0020】

そこで本実施形態では、ボイラ３の定格運転中にボイラ負荷の変動が生じた場合には、脱硝装置５の構成要素である制御装置１０によって、各々のバルブ５５の開度が制御されるようになっている。換言すると、ボイラ負荷の変動が発生した場合、制御装置１０による複数のバルブ５５の各々の開度制御を通じて、排ガスに対する還元剤の供給量は調節されるようになっている。

【0021】

ここで、ボイラ負荷は、発電量で表されてもよいし、煙道４の特定の位置における排ガス流量で表されてもよいし、ボイラ３において生成される蒸気の量で表されてもよい。また、ボイラ負荷の変動が起こる前、ボイラ３は、例えば６時間以上あるいは１２時間以上に亘って、定格運転を行っている。ボイラ負荷の変動に伴って実行されるボイラ３の部分負荷運転の時間は、例えば６時間以上あるいは１２時間以上であってもよい。

【0022】

＜ＮＯｘ計測器６０＞
図１に示すように、脱硝装置５はＮＯｘ計測器６０をさらに備える。ＮＯｘ計測器６０は、脱硝反応器５７とエアヒータ９の間に位置する煙道４の流路断面である横断面６において、ＮＯｘ濃度の分布を計測するように構成される。

【0023】

図２は、本開示の一実施形態に係るＮＯｘ計測器６０の概略図である。横断面６は、複数の領域７を含み、ＮＯｘ計測器６０は複数の領域７の各々におけるＮＯｘ濃度を計測するように構成されている。同図の例では、横断面６が前後方向において３つに仮想的に分割されており、且つ、左右方向において３つに仮想的に分割されている。つまり、複数の領域７の個数が９個である。但し、図２は例示的な概略図に過ぎず、横断面６の分割は例えば左右方向において１０個以上に分割されてもよい。

【0024】

ＮＯｘ計測器６０は、各々の領域７を流れる排ガスを吸引してＮＯｘ濃度を計測するように構成される。具体的には、ＮＯｘ計測器６０は、複数の領域７にそれぞれ対応して設けられる複数の誘導管６１と、複数の誘導管６１にそれぞれ配置される複数の開閉バルブ６２と、排ガスに含まれる窒素酸化物の濃度を計測するための分析装置６５と、複数の誘導管６１の各々と分析装置６５とを接続する接続管６４と、接続管６４に設けられる吸引ポンプ６６とを含む。

【0025】

ＮＯｘ計測器６０の計測動作は以下の通りである。複数の領域７のいずれか１つが計測対象に設定されると、設定された１つの領域７に対応するバルブ５５が開放されて、他の全てのバルブ５５は閉じられる。吸引ポンプ６６が駆動すると、計測対象に設定された領域７を通過する排ガスが誘導管６１を流れて分析装置６５に流入する。これにより、この領域７を流れる排ガスのＮＯｘ濃度が計測される。複数のバルブ５５のいずれか１つが選択的に開放されて排ガスが分析装置６５に導かれれば、ＮＯｘ計測器６０は、複数の領域７の各々のＮＯｘ濃度を計測できる。これにより、横断面６のＮＯｘ濃度の分布が判る。

【0026】

なお、本開示のＮＯｘ計測器６０は、図２で示される構成に限定されない。ＮＯｘ計測器６０は、各々の領域７において排ガスにレーザ光を照射し、排ガスを通過したレーザ光を受光するように構成されてもよい。受光したレーザ光の強度を計測すれば、排ガス中のＮＯｘ濃度は特定可能である。この場合、照射されるレーザ光が煙道４内を通過する空間が単一の領域７に限定されるよう、レーザ光の光路配管を煙道４内に配置する必要がある。

【0027】

図１に戻り、ＮＯｘ計測器６０の計測結果は、上述の制御装置１０に送られる。制御装置１０はコンピュータによって構成されており、プロセッサ、メモリ（記憶媒体）、及び外部通信インタフェースを備える。プロセッサは、ＣＰＵ、ＧＰＵ、ＭＰＵ、ＤＳＰ、又はこれらの組み合わせなどである。他の実施形態に係るプロセッサは、ＰＬＤ、ＡＳＩＣ、ＦＰＧＡ、またはＭＣＵ等の集積回路により実現されてもよい。メモリは、各種データを一時的または非一時的に記憶するように構成され、例えば、ＲＡＭ、ＲＯＭ、またはフラッシュメモリの少なくとも１つによって実現される。メモリにロードされたプログラムの命令にしたがって、プロセッサは各種制御処理を実行する。制御装置１０は、ボイラ設備１を構成する単一のコントローラ（制御盤）に組み込まれてもよいし、あるいは、発電プラントを構成する複数の制御盤の１つを構成するＤＣＳ盤であってもよい。

【0028】

＜バルブ５５の制御の概要＞
上述したように、ボイラ負荷の変動が発生した場合であっても、脱硝反応器５７の入口５７ａにおける混合濃度比を均一にすれば、横断面６におけるＮＯｘ濃度は均一になる。本実施形態では、入口５７ａにおける混合濃度比がボイラ負荷の変動後に一時的に不均一になっても、バルブ５５の制御を通じて、入口５７ａにおける当該混合濃度比を均一にする。そして、バルブ５５の制御の際には、開度調節応答データＲＤ（図３参照）と、負荷変動ＮＯｘ分布データＬＤ（図４参照）とが利用されるようになっている。

【0029】

図３は、本開示の一実施形態に係る開度調節応答データＲＤを示す概略図である。概要を説明すると、開度調節応答データＲＤは、複数のバルブ５５の開度の調節パターンと、当該調節パターンが行われた応答結果として横断面６を構成する複数の領域７の各々で起こるＮＯｘ濃度の変化傾向とを対応付けている。つまり、複数のバルブ５５の少なくとも１つの開度を調節（変更）すると横断面６のＮＯｘ濃度分布がどう変化するかを、開度調節応答データＲＤは示している。

【0030】

図４は、本開示の一実施形態に係る負荷変動ＮＯｘ分布データＬＤの概略図である。概要を説明すると、負荷変動ＮＯｘ分布データＬＤは、ボイラ負荷の変動に伴って複数の領域７の各々で起こるＮＯｘ濃度の変化の度合いを示す。つまり、ボイラ負荷の変動に伴って横断面６のＮＯｘ濃度がどの程度変化するかを、負荷変動ＮＯｘ分布データＬＤは示している。

【0031】

本実施形態では、負荷変動ＮＯｘ分布データＬＤが示すＮＯｘ濃度の変化の度合いを平準化させるために、当該変化の度合いとは逆の変化傾向を生じさせ得る開度調節パターンが、開度調節応答データＲＤの中から特定される。特定された開度調節パターンが複数のバルブ５５の制御に反映されれば、横断面６のＮＯｘ濃度は平準化されるのである。

【0032】

以下では、上記のような制御を実行する制御装置１０の機能構成を説明するのに先立って、開度調節応答データＲＤと負荷変動ＮＯｘ分布データＬＤの詳細を例示する。

【0033】

＜開度調節応答データＲＤ＞
図３に示すように、開度調節応答データＲＤは、複数のバルブ５５の少なくとも１つの開度を調節するパターンである開度調節パターンを含む。バルブ５５の開度の調節（変更）は、開度の増加、開度の減少、および、開度の維持を含む概念である。開度調節パターンで示すバルブ５５の開度の調節には、開度の具体的な調節量は含まれなくてよい。

【0034】

開度調節応答データＲＤには、上記の開度調節パターンが複数含まれる。図１において、紙面手前から紙面奥に向かって列状に並ぶ複数のバルブ５５が上下３段になって配置されているとすると、図３で示す開度調節パターンは例えば以下のように表現される。

【0035】

開度調節パターンの「１」は、全てのバルブ５５のうちで最上段のバルブ５５の開度のみを増加させることを示していてもよい。開度調節パターンの「２」は、全てのバルブ５５のうちで中段のバルブ５５の開度のみを増加させることを示していてもよい。開度調節パターン「３」は、最上段のバルブ５５のうち紙面手前側のバルブ５５の開度のみを減少させることを示していてもよい。このように、開度調節パターンには、複数のバルブ５５の少なくとも１つの開度を調節することを示すデータが含まれている。

【0036】

さらに、開度調節応答データＲＤは、開度調節パターンにしたがってバルブ５５の開度の制御が実行された場合に、横断面６の複数の領域７の各々で生じる窒素酸化物量の変化の傾向を示すＮＯｘ分布応答データを含む。当該ＮＯｘ分布応答データは、複数の開度調節パターンの各々に対応付けられている。

【0037】

例えば、開度調節パターンの「１」に対応付けられるＮＯｘ分布応答データは、二点鎖線Ｌ１で囲むデータに該当する。このＮＯｘ分布応答データが示すのは、以下の（Ａ１）、（Ａ２）、（Ａ３）である。
（Ａ１）：左側で前後に３つ並ぶ領域７ではいずれも、ＮＯｘ濃度が増加する。
（Ａ２）：左右中央側で前後に３つ並ぶ領域７ではいずれも、ＮＯｘ濃度が減少する。
（Ａ３）：右側で前後３つ並ぶ領域７ではいずれも、ＮＯｘ濃度が増加する。

【0038】

また、開度調節パターンの「４」に対応付けられるＮＯｘ分布応答データは、二点鎖線Ｌ４で囲むデータに該当する。このＮＯｘ分布応答データが示すのは、以下の（Ｂ１）、（Ｂ２）、（Ｂ３）である。
（Ｂ１）：左側で前後に３つ並ぶ領域７のうち、前側の領域７においてのみＮＯｘ濃度が増加し、前後中央側の領域７および後側の領域７の各々ではＮＯｘ濃度は変化しない。
（Ｂ２）：（Ａ２）と同じ。
（Ｂ３）：（Ａ３）と同じ。
ここで、「ＮＯｘ濃度が変化しない」とは、ＮＯｘ濃度の変化が０であること、および、ＮＯｘ濃度の変化が微小であることの双方を含む概念である。

【0039】

開度調節応答データＲＤは、ボイラ３が一定負荷のもとで試運転されている間に、ＮＯｘ計測器６０の計測を通じて取得することが可能である。例えば、ボイラ負荷が１００％となるようにボイラ３が試運転されている間に、種々の開度調節パターンにしたがったバルブ５５の開度の制御が実行される。この制御の実行中にＮＯｘ計測器６０の計測結果を取得すれば、ボイラ３の営業運転前に開度調節応答データＲＤを生成することができる。

【0040】

なお、開度調節応答データＲＤは、複数のバルブ５５において採用され得る開度調節パターンの全てを網羅していなくてもよい。ボイラ３の試運転中に、複数のバルブ５５に対して全ての開度調節パターンを反映してＮＯｘ濃度を計測する時間を確保することは、現実的に困難だからである。

【0041】

また、開度調節応答データＲＤの開度調節パターンは、図１に示すバルブ５５の配置を前提としなくてもよい。即ち、複数のバルブ５５は、煙道４の水平ダクト部分に配置されることに限定されず、煙道４と鉛直ダクト部分に配置されてもよい。いずれの実施形態でも、開度調節パターンは、バルブ５５の開度を調節するためのパターンを複数含んでいればよい。

【0042】

＜負荷変動ＮＯｘ分布データＬＤ＞
図４に示すように、負荷変動ＮＯｘ分布データＬＤは、横断面６を構成する複数の領域７の各々に対して、ボイラ負荷の変動に伴って生じるＮＯｘ濃度の変化度合いが割り当てられたデータである。図４の例では、ボイラ３の負荷が１００％（全負荷）から５０％（部分負荷）まで変動したときの負荷変動ＮＯｘ分布データＬＤを示す。

【0043】

負荷変動ＮＯｘ分布データＬＤは、ボイラ３が全負荷で運転される間における複数の領域７のＮＯｘ濃度分布を示す負荷変動前データＢＤ（図５参照）と、ボイラ３が部分負荷で運転される間における複数の領域７のＮＯｘ濃度分布を示す負荷変動後データＡＤ（図６参照）とから算出できる。より具体的には、負荷変動後データＡＤが示す複数の領域７の各々のＮＯｘ濃度から、負荷変動前データＢＤが示す複数の領域７の各々のＮＯｘ濃度を差し引くことで、図４で示す負荷変動ＮＯｘ分布データＬＤは得られる。なお、図５、図６のグラフの縦軸で示す「Ａ」は、両図のグラフを比較する際の目安とするための値である。

【0044】

負荷変動前データＢＤ（図５参照）は、ボイラ３の試運転中にＮＯｘ計測器６０の計測結果を通じて生成される。他方で、負荷変動後データＡＤ（図６参照）は、ボイラ３の営業運転中にボイラ負荷の変動が実際に起こった後に、ＮＯｘ計測器６０の計測結果を通じて生成される。

【0045】

また、負荷変動前データＢＤが示すボイラ負荷は、開度調節応答データＲＤ（図３参照）のＮＯｘ分布応答データが計測される際のボイラ負荷と同じであることが好ましい。

【0046】

＜制御装置１０の基本機能＞
図７は、本開示の一実施形態に係る制御装置１０の機能構成を示す概略図である。制御装置１０は、ボイラ負荷が生じたかを判定するための負荷変動判定部１６と、ボイラ負荷が生じたと判定された場合に負荷変動ＮＯｘ分布データＬＤを取得するための第１取得部１１と、ボイラ負荷が生じたと判定された場合に開度調節応答データＲＤを取得するための第２取得部１２と、少なくとも１つのバルブ５５の開度を制御するためのバルブ制御部２０とを備える。

【0047】

上述のように、負荷変動ＮＯｘ分布データＬＤは、負荷変動前データＢＤと負荷変動後データＡＤとを用いた演算によって取得される。負荷変動前データＢＤは、制御装置１０を構成するメモリに予め記憶されている。また、負荷変動後データＡＤは、ボイラ負荷の変動が生じた後に第１取得部１１がＮＯｘ計測器６０の計測結果を取得することで、特定されるようになっている。

【0048】

開度調節応答データＲＤは、制御装置１０を構成するメモリに予め記憶されている。第２取得部１２は、メモリから開度調節応答データＲＤを読み出すように構成されている。なお、本例の開度調節応答データＲＤは、上述の通り、ボイラ負荷が一定負荷である間にバルブ５５の開度を各種変更していることを前提としている。メモリは、複数のボイラ負荷にそれぞれ対応付けて複数の開度調節応答データＲＤを記憶していてもよい。この場合には、第２取得部１２は、記憶される複数の開度調節応答データＲＤの中から、ボイラ負荷の変動が発生する前のボイラ負荷に対応する開度調節応答データＲＤを選択する。

【0049】

バルブ制御部２０は、負荷変動ＮＯｘ分布データＬＤと開度調節応答データＲＤとに基づいて、少なくとも１つのバルブ５５の開度を制御するように構成される。具体的な制御内容は以下の通りである。

【0050】

はじめに、負荷変動ＮＯｘ分布データＬＤによって示される、複数の領域７の各々で生じるＮＯｘ濃度の変化度合いが特定される（図４参照）。そして、当該変化の度合いを複数の領域７の間で平準化させるためのＮＯｘ分布応答データが、開度調節応答データＲＤの中から特定される。具体的な一例を挙げると、図４で示すＮＯｘ濃度の分布を平準化させるためには、横断面６を構成する複数の領域７のＮＯｘ濃度について、以下の（Ｃ１）、（Ｃ２）、（Ｃ３）の少なくとも１つの条件を充足する必要がある。
（Ｃ１）：左側で前後に並ぶ３つの領域７ではいずれも、ＮＯｘ濃度が維持される。
（Ｃ２）：左右中央側で前後に３つ並ぶ領域７ではいずれも、ＮＯｘ濃度が減少する。
（Ｃ３）：右側で前後に並ぶ３つの領域７ではいずれも、ＮＯｘ濃度が増加する。

【0051】

バルブ制御部２０は、（Ｃ１）～（Ｃ３）の少なくとも１つの条件を満たすＮＯｘ分布応答データを開度調節応答データＲＤから特定する。例えば、図３の例では、二点鎖線Ｌ１，Ｌ４でそれぞれ囲まれる２つのＮＯｘ分布応答データは、いずれも、（Ｃ２）および（Ｃ３）を充足している。バルブ制御部２０は、これらのＮＯｘ分布応答データに対応する開度調節パターンの「１」、「４」を特定して、いずれかの開度調節パターンにしたがってバルブ５５の開度を制御する。そうすれば、（Ｃ１）～（Ｃ３）のなかで（Ｃ２）、（Ｃ３）の条件が充足されて、ＮＯｘ濃度の分布の平準化が期待できる。

【0052】

なお、上記のように複数の開度調節パターンが特定された場合には、パターン番号の小さい方が優先的にバルブ５５の制御に反映されてもよい。あるいは、複数の開度調節パターンのうちで、（Ｃ１）～（Ｃ３）の条件に対してより一致するものが選択的に採用されてもよい。図３の例では、開度調節パターンの「４」の方が、開度調節パターンの「１」よりも、（Ｃ１）を充足するのに適している。そのため、開度調節パターンの「４」が優先的にバルブ５５の制御に反映されてもよい。開度調節パターンの「１」、「４」のいずれが採用されようとも、バルブ制御部２０は、採用された開度調節パターンにしたがって、少なくとも１つのバルブ５５の開度を徐々に増加または減少させて、最適なバルブ５５の開度を探索する。

【0053】

上記で説明した（Ｃ１）～（Ｃ３）は、あくまで例示に過ぎない。複数の領域７の間でＮＯｘ濃度の変化の度合いを平準化させるための条件は、より細分化されたものであってもよい。

【0054】

上記構成によれば、ボイラ負荷の変動に伴って複数の領域７の間でＮＯｘ濃度が変化しても、当該変化を複数の領域７の間で平準化させるための開度調節パターンにしたがって、バルブ制御部２０は少なくとも１つのバルブ５５の開度を制御する。複数の領域７の間におけるＮＯｘ濃度の平準化は、脱硝反応器５７に流入する排ガスにおいてＮＯｘ濃度と還元剤量との比率が一定になることを意味する。従って、バルブ制御部２０が上記の開度調節パターンにしたがってバルブ５５の制御を実行することで、ボイラ負荷が変動する場合であっても、脱硝反応器５７に流入する排ガス中において混合濃度比を均一にできる。また、排ガスの流動状態をアルゴリズム化したモデルを使用することなく混合濃度比を均一にできるので、制御装置１０によって実行される演算処理を簡易にできる。

【0055】

＜制御装置１０の追加的な構成要素＞
図１に戻り、制御装置１０が備えてもよい追加的な構成要素を説明する。制御装置１０は、第１判定部１３をさらに備えてもよい。第１判定部１３は、バルブ制御部２０の制御時に、煙道４から排出される窒素酸化物量である排出ＮＯｘ量が許容値を下回るかを判定するように構成される。排出ＮＯｘ量は、上述したＮＯｘ計測器６０によって測定されてもよいし、煙道４の出口に配置される別のＮＯｘ計測器によって測定されてもよい。許容値は、ボイラ設備１が設置される地域において定められる値であってもよいし、ボイラ設備１の設計者が設定する値であってもよい。

【0056】

また、バルブ制御部２０は、排出ＮＯｘ量が許容値を下回ると判定されるまで、上記の特定された開度調節パターンにしたがって少なくとも１つのバルブ５５の開度を徐々に増加または減少させる。より具体的には、特定された開度調節パターンが特定のバルブ５５の開度を「増加」させることを示しているのであれば、バルブ制御部２０は該当するバルブ５５の開度を徐々に且つ継続的に増加させる。やがて、排出ＮＯｘ量が許容値を下回ると第１判定部１３に判定されると、バルブ制御部２０はバルブ５５の開度を増加させるのを停止する。

【0057】

上記構成によれば、ボイラ負荷の変動に伴って排出ＮＯｘ量が許容値以上になる場合であっても、バルブ制御部２０は、排出ＮＯｘ量が許容値を下回るために適したバルブ５５の開度を特定することができる。これにより、複数のバルブ５５に供給される還元剤が過剰になるのを抑制できる。

【0058】

制御装置１０の構成の説明を続ける。制御装置１０は、ボイラ負荷の変動量を取得するように構成された負荷変動量取得部１５をさらに備えてもよい。負荷変動量取得部１５は、ボイラ設備１において発せられたボイラ負荷を変更させるための指令（信号）を取得することで、ボイラ負荷の変動量を取得する。例えば、ボイラ３の定格運転中に、ボイラ負荷を５０％まで下げる指令が発せられるのであれば、負荷変動量取得部１５は、ボイラ負荷の変動量として５０％を取得する。また、バルブ制御部２０は、ボイラ負荷の変動量が小さいほどバルブ５５の開度の調節量を小さくし、ボイラ負荷の変動量が大きいほどバルブ５５の開度の調節量を大きくする。

【0059】

上記構成によれば、ボイラ負荷の変動量が比較的小さい場合には、バルブ制御部２０によるバルブ５５の開度調節量が小さい。これにより、排出ＮＯｘ量が許容値を下回るための最適なバルブ５５の開度を特定しやすくなる。また、ボイラ負荷の変動量が比較的大きい場合には、バルブ制御部２０によるバルブ５５の開度調節量が大きい。これにより、排出ＮＯｘ量が許容値を下回るための最適なバルブ５５の開度を特定するまでの時間を短くできる。

【0060】

制御装置１０の構成の説明を続ける。制御装置１０は、上述の排出ＮＯｘ量がバルブ５５の制御によって減少するかを判定するための第２判定部１４をさらに備えてもよい。排出ＮＯｘ量の取得方法は、既述の通りである。また、バルブ制御部２０は、第１バルブ制御部２１と第２バルブ制御部２２とを有する。

【0061】

第１バルブ制御部２１は、ＮＯｘ濃度の変化度合いを平準化させるためのＮＯｘ分布応答データが複数特定された場合に、特定された第１のＮＯｘ分布応答データに対応する第１の開度調節パターンにしたがってバルブ５５の開度を制御するように構成される。例えば、図３で示す開度調節パターンの「１」、「４」が特定された場合、第１バルブ制御部２１は、開度調節パターンの「１」にしたがってバルブ５５の開度を制御する。

【0062】

第２バルブ制御部２２は、第１バルブ制御部２１の制御開始後に排出ＮＯｘ量が減少しないと第２判定部１４によって判定された場合、特定された第２のＮＯｘ分布応答データに対応付けられる開度調節パターンにしたがってバルブ５５の開度を制御するように構成される。例えば、第１バルブ制御部２１が開度調節パターンの「１」にしたがってバルブ５５の開度を制御しても、上記（Ａ１）の影響によって排出ＮＯｘ量が増加する虞がある。これでは横断面６におけるＮＯｘ濃度が均一になっても、当該開度調節パターンにしたがった還元剤の供給制御は不適切である。そこで、この場合には、第１バルブ制御部２１によるバルブ５５の開度制御は停止されて、第２バルブ制御部２２が、開度調節パターンの「４」にしたがってバルブ５５の開度の制御を実行する。

【0063】

上記のように、ボイラ負荷の変動に伴って生じるＮＯｘ濃度の変化度合いを複数の領域７の間で平準化させるための複数の開度調節パターンには、排出ＮＯｘ量を減少させるのに適さない開度調節パターンが含まれる虞がある。この点、上記構成によれば、第１の開度調節パターンに従ってバルブ５５の制御が実行されても排出ＮＯｘ量が減少しないと第２判定部１４によって判定された場合、第１の開度調節パターンに代えて第２の開度調節パターンにしたがったバルブ５５の制御が実行される。これにより、排出ＮＯｘ量を減少させるのにより適した開度調節パターンを採用できる。

【0064】

＜脱硝制御処理＞
図８を参照して、制御装置１０のプロセッサによって実行される脱硝制御処理を説明する。脱硝制御処理が開始される場合、ボイラ３は定格負荷で定常的に運転されている。本例の定格負荷は、ボイラ負荷１００％に相当する。以下では、制御装置１０のプロセッサを単に「プロセッサ」と略記し、「ステップ」を「Ｓ」と略記する場合がある。

【0065】

はじめに、プロセッサは、ボイラ負荷の変動が発生したかを判定する（Ｓ１１）。ボイラ負荷の変動を示す負荷変動信号（負荷変動指令）がプロセッサに入力されない場合（Ｓ１１：ＮＯ）、プロセッサは、脱硝制御処理を終了する。他方で、負荷変動信号が入力された場合（Ｓ１１：ＹＥＳ）、プロセッサは、負荷変動信号が示す変動後のボイラ負荷を取得することで、負荷変動量を取得する（Ｓ１３）。Ｓ１１を実行するプロセッサは、負荷変動判定部１６の一例であり、Ｓ１３を実行するプロセッサは負荷変動量取得部１５の一例である。

【0066】

次いで、プロセッサは、負荷変動ＮＯｘ分布データＬＤを取得し（Ｓ１５）、開度調節応答データＲＤ（Ｓ１７）を取得する。Ｓ１５を実行するプロセッサは、第１取得部１１の一例であり、Ｓ１７を実行するプロセッサは、第２取得部１２の一例である。本例では、Ｓ１７において、第１の開度調節パターンとしての「１」と、第２の開度調節パターンとしての「４」が取得される（図３参照）。

【0067】

次いで、プロセッサは、Ｓ１７で特定された２つの開度調節パターンのうちで、「１」の開度調節パターンにしたがってバルブ５５の開度を制御する（Ｓ１９）。このとき、Ｓ１３で取得された負荷変動量に応じた調節量分、バルブ５５の開度を１回、増加または減少させる。

【0068】

次いで、プロセッサは排出ＮＯｘ量が低減したかを判定する（Ｓ２１）。Ｓ２１を実行するプロセッサは、第２判定部１４の一例である。排出ＮＯｘ量が低減したと判定された場合（Ｓ２１：ＹＥＳ）、プロセッサは、排出ＮＯｘ量が許容値を下回るかを判定する（Ｓ２３）。Ｓ２３を実行するプロセッサは、第１判定部１３の一例である。排出ＮＯｘ量が許容値以上であると判定された場合（Ｓ２３：ＮＯ）、プロセッサは、Ｓ１９で実行したバルブ５５の開度制御を継続する（Ｓ２７）。即ち、Ｓ１９で実行したバルブ５５の開度の増加または減少させる制御がさらに１回、追加的に実行される。プロセッサは、排出ＮＯｘ量が許容値を下回ると判定されるまで（Ｓ２３：ＮＯ）、Ｓ２７を繰り返し実行する。やがて、排出ＮＯｘ量が許容値を下回ると判定されると（Ｓ２３：ＹＥＳ）、プロセッサは脱硝制御処理を終了する。この場合、Ｓ１９およびＳ２７を実行するプロセッサは、第１バルブ制御部２１の一例である。

【0069】

他方で、Ｓ１９の実行後に排出ＮＯｘ量が減少しないと判定された場合（Ｓ２１：ＮＯ）、プロセッサは、開度調節パターンの「４」にしたがってバルブ５５の開度を制御する（Ｓ２５）。より具体的には、Ｓ１３で取得された負荷変動量に応じて調節量分、バルブ５５の開度を１回、増加または減少させる。Ｓ２５の実行後、プロセッサは処理を上述のＳ２１に戻す。排出ＮＯｘ量が減少すると判定されるのであれば（Ｓ２１：ＹＥＳ）、プロセッサは上述のＳ２３、Ｓ２７を繰り返す。そして、排出ＮＯｘ量が許容値を下回ると判定されると（Ｓ２３：ＹＥＳ）、プロセッサは脱硝制御処理を終了する。この場合、Ｓ２５、Ｓ２７を実行するプロセッサは、第２バルブ制御部２２の一例である。

【0070】

＜その他＞
ボイラ負荷５０％の負荷変動後データＡＤは、ＮＯｘ計測器６０の計測を通じて直接的に求められなくてもよく、演算によって推定的に求められてもよい。例えば、ボイラ負荷３０％における複数の領域７のＮＯｘ濃度を示す第１負荷変動データ（図示外）が、ＮＯｘ計測器６０の計測を通じて予め直接的に求められる。そして、ボイラ負荷が１００％から５０％まで変動した場合には、負荷変動前データＢＤと第１負荷変動データとによって、ボイラ負荷が５０％の負荷変動前データＢＤが演算によって算出されてもよい。

【0071】

制御装置１０は、さらに学習モデルを記憶するソフトウェアモジュールを備えてもよい。ボイラ３が継続的に営業運転される過程で、第１取得部１１、第２取得部１２、および、バルブ制御部２０の各々によって実行される演算処理が教師データとして蓄積され、当該教師データを基にして学習モデルに機械学習を施してもよい。機械学習を終えた学習モデルは、少なくとも負荷変動量を入力データとして取得する。そして、学習モデルは、入力データを取得した後、複数のバルブ５５のなかで開度制御すべきバルブ５５、および、当該バルブ５５で設定されるべき具体的な開度を出力データとして出力する。このような学習モデルが構築された後においては、第１取得部１１、第２取得部１２、バルブ制御部２０による制御を不要とできる。

【0072】

＜まとめ＞
上述した幾つかの実施形態に記載の内容は、例えば以下のように把握される。

【0073】

１）本開示の少なくとも一実施形態に係る制御装置（１０）は、
ボイラ（３）から排出される排ガスに対する還元剤の供給量を調節するための複数のバルブ（５５）の各々の開度を制御するように構成される制御装置（１０）であって、
前記排ガスが流れる煙道（４）の横断面（６）を構成する複数の領域（７）の各々に対して、ボイラ負荷の変動に伴って生じる窒素酸化物量の変化度合いが割り当てられた負荷変動ＮＯｘ分布データ（ＬＤ）を取得するための第１取得部（１１）と、
前記複数のバルブの少なくとも１つの開度を調節するパターンである複数の開度調節パターンと、前記少なくとも１つのバルブの開度調節に応答して前記複数の領域の各々で生じる前記窒素酸化物量の変化の傾向を示す複数のＮＯｘ分布応答データとを予め対応付けた開度調節応答データ（ＲＤ）を取得するための第２取得部（１２）と、
前記開度調節応答データの中から、前記負荷変動ＮＯｘ分布データが示す前記複数の領域の各々で生じる前記窒素酸化物量の変化度合いを平準化させるための前記ＮＯｘ分布応答データを特定し、特定された前記ＮＯｘ分布応答データに対応付けられる前記開度調節パターンにしたがって前記少なくとも１つのバルブの開度を制御するためのバルブ制御部（２０）と
を備える。

【0074】

上記１）の構成によれば、ボイラ負荷の変動に伴って複数の領域の間で窒素酸化物量が変化しても、当該変化を複数の領域の間で平準化させるための開度調節パターンにしたがって、バルブ制御部は少なくとも１つのバルブの開度を制御する。複数の領域の間における窒素酸化物量の平準化は、脱硝容器に流入する排ガスにおいて窒素酸化物量と還元剤量との比率が一定になることを意味する。従って、バルブ制御部が上記の開度調節パターンにしたがってバルブの制御を実行することで、ボイラ負荷が変動する場合であっても、脱硝容器に流入する排ガス中において窒素酸化物量と還元剤量の比率を均一にできる。また、排ガスの流動状態をアルゴリズム化したモデルを使用することなく上記の比率を均一にできるので、制御装置によって実行される演算処理を簡易にできる。

【0075】

２）幾つかの実施形態では、上記１）に記載の制御装置であって、
前記バルブ制御部の制御時、前記煙道から排出される前記窒素酸化物量である排出窒素酸化物量が許容値を下回るかを判定するための第１判定部（１３）をさらに備え、
前記バルブ制御部は、前記排出窒素酸化物量が前記許容値を下回ると判定されるまで、前記開度調節パターンにしたがって前記少なくとも１つのバルブの開度を徐々に調節する。

【0076】

上記２）の構成によれば、ボイラ負荷の変動に伴って排出窒素酸化物量が許容値以上になる場合であっても、バルブ制御部は、排出窒素酸化物量が許容値を下回るために適したバルブの開度を特定することができる。これにより、複数のバルブに供給される還元剤が過剰になるのを抑制できる。

【0077】

３）幾つかの実施形態では、上記２）に記載の制御装置であって、
前記ボイラ負荷の変動量を取得するように構成される負荷変動量取得部（１５）をさらに備え、
前記バルブ制御部は、前記ボイラ負荷の前記変動量が小さいほど前記少なくとも１つのバルブの開度の調節量を小さくし、前記ボイラ負荷の前記変動量が大きいほど前記少なくとも１つのバルブの開度の調節量を大きくするように構成される。

【0078】

上記３）の構成によれば、ボイラ負荷の変動量が比較的小さい場合には、バルブ制御部によるバルブの開度調節量が小さい。これにより、排出窒素酸化物量が許容値を下回るための最適なバルブの開度を特定しやすくなる。また、ボイラ負荷の変動量が比較的大きい場合には、バルブ制御部によるバルブの開度調節量が大きい。これにより、排出窒素酸化物量が許容値を下回るための最適なバルブの開度を特定するまでの時間を短くできる。

【0079】

４）幾つかの実施形態では、上記１）または３）に記載の制御装置であって、
前記煙道から排出される前記窒素酸化物量である排出窒素酸化物量が、前記バルブ制御部の制御によって減少するかを判定するための第２判定部（１４）をさらに備え、
前記バルブ制御部は、
前記窒素酸化物量の変化度合いを平準化させるための前記ＮＯｘ分布応答データが複数特定された場合、特定された第１の前記ＮＯｘ分布応答データに対応付けられる第１の前記開度調節パターンにしたがって前記少なくとも１つのバルブの開度を制御するための第１バルブ制御部（２０）と、
前記第１バルブ制御部の制御開始後の前記排出窒素酸化物量が減少しないと前記第２判定部によって判定された場合、特定された第２の前記ＮＯｘ分布応答データに対応付けられる第２の前記開度調節パターンにしたがって前記少なくとも１つのバルブの開度を制御するための第２バルブ制御部（２０）と
を含む。

【0080】

発明者の知見によれば、ボイラ負荷の変動に伴って生じる窒素酸化物量の変化度合いを複数の領域の間で平準化させるための複数の開度調節パターンには、排出窒素酸化物量を減少させるのに適さない開度調節パターンが含まれる虞がある。この点、上記４）の構成によれば、第１の開度調節パターンに従ってバルブ制御が実行されても排出窒素酸化物量が減少しないと第２判定部によって判定された場合、第１の開度調節パターンに代えて第２の開度調節パターンにしたがったバルブ制御が実行される。これにより、排出窒素酸化物量を減少させるのにより適した開度調節パターンを採用できる。

【0081】

５）本開示の少なくとも一実施形態に係る脱硝装置（５）は、
上記１）乃至４）のいずれかに記載の制御装置（１０）と、
前記煙道を流れる前記排ガスに前記還元剤を噴射するように構成される複数の還元剤ノズル（５１）と、
前記複数の還元剤ノズルにそれぞれ前記還元剤を供給するための複数の還元剤供給路（５２）と、
前記複数の還元剤供給路にそれぞれ配置される前記複数のバルブ（５５）と、
前記煙道において前記複数の還元剤ノズルよりも下流に配置される脱硝触媒を含む脱硝反応器（５７）と
を備える。

【0082】

上記５）の構成によれば、上記１）と同様の技術的な利点が得られる。

【0083】

６）本開示の少なくとも一実施形態に係るボイラ設備（１）は、
ボイラ（３）と、
前記ボイラで発生する排ガスが流れるための煙道（４）と、
前記煙道を流れる前記排ガスを脱硝するための、上記５）に記載の脱硝装置（５）と
を備える。

【0084】

上記６）の構成によれば、上記１）と同様の技術的な利点が得られる。

【符号の説明】

【0085】

１ ：ボイラ設備
３ ：ボイラ
４ ：煙道
５ ：脱硝装置
６ ：横断面
７ ：領域
９ ：エアヒータ
１０ ：制御装置
１１ ：第１取得部
１２ ：第２取得部
１３ ：第１判定部
１４ ：第２判定部
１５ ：負荷変動量取得部
１６ ：負荷変動判定部
２０ ：バルブ制御部
２１ ：第１バルブ制御部
２２ ：第２バルブ制御部
５１ ：還元剤ノズル
５２ ：還元剤供給路
５５ ：バルブ
５７ ：脱硝反応器
５７ａ ：入口
５７ｂ ：出口
５９ ：貯留部
６０ ：ＮＯｘ計測器
６１ ：誘導管
６２ ：開閉バルブ
６４ ：接続管
６５ ：分析装置
６６ ：吸引ポンプ
ＡＤ ：負荷変動後データ
ＢＤ ：負荷変動前データ
ＬＤ ：負荷変動ＮＯｘ分布データ
ＲＤ ：開度調節応答データ

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】