CN105435587A - 二氧化碳分离回收装置及其运转控制方法 - Google Patents
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Abstract
一种二氧化碳分离回收装置及其运转控制方法。基于实施方式的二氧化碳分离回收装置(1)具备浓度计(30)、第1流量调节阀(31)、第2流量调节阀(32)和控制装置(40)。控制装置基于由浓度计计测到的二氧化碳气体的浓度以及送风机(22)的输出范围求出二氧化碳气体的流量范围。此外,控制装置根据跟预先设定的二氧化碳气体的目标回收量对应的、二氧化碳气体的流量与将由加热介质(10)供给的外部供给热量、送风机的动力以及泵(24)的动力合计而得到的合计能量之间的关系,决定合计能量最小的二氧化碳气体的流量,对送风机的输出、第1流量调节阀的开度以及第2流量调节阀的开度进行控制。
Description
技术领域
本发明的实施方式涉及二氧化碳分离回收装置及其运转控制方法。
背景技术
近年来,作为针对担心在地球范围内的地球温暖化问题有效的对策,关注回收并贮存废气所含有的二氧化碳气体的二氧化碳回收贮存技术。作为这样的技术的一例,正在研究使吸收液吸收从火力发电厂等排出的燃烧废气及工艺废气所含有的二氧化碳气体而将其从废气分离并回收的二氧化碳分离回收装置。
二氧化碳分离回收装置例如具备:吸收塔,使吸收液吸收所供给的废气所含有的二氧化碳气体而生成富液;以及再生塔,从自吸收塔供给的富液中将二氧化碳气体排出而生成贫液。其中,将在再生塔中生成的贫液朝吸收塔供给,从贫液生成富液。在吸收塔与再生塔之间设置有热交换器,该热交换器用于对从吸收塔朝再生塔供给的富液与从再生塔朝吸收塔供给的贫液进行热交换。供给至再生塔的富液在重沸器中由从吸收液生成的蒸气加热而放出二氧化碳气体。从富液放出的二氧化碳气体从再生塔排出。这样,二氧化碳分离回收装置从废气中分离二氧化碳气体并进行回收。
该二氧化碳分离回收装置的二氧化碳回收量用废气中的平均二氧化碳气体量和平均二氧化碳回收率的积表示。在火力发电厂中,根据输出调整、发电负载、锅炉运转方法等而废气流量、废气中的二氧化碳气体的浓度会发生变动,因此,二氧化碳回收率可能会发生变动。
因此,正在研究用于即使在废气流量、二氧化碳气体的浓度发生变动的情况下也回收预定量的二氧化碳的部分回收方法。作为这样的部分回收方法存在日本的公开公报、日本特开2011-527号公报(以下,称作专利文献1)以及同样为日本的公开公报、日本特开2011-528号公报(以下,称作专利文献2)。
但是,存在即便将二氧化碳气体的回收量维持在预定的目标回收量的情况下,如果回收二氧化碳气体所需要的能量增大,则作为温暖化问题的对策的有效度也可能会降低的课题。
发明内容
本发明正是考虑到这一点而完成的,其目的在于提供一种能够将二氧化碳气体的回收量维持在目标回收量并且能够使回收所需要的能量减少的二氧化碳分离回收装置及其运转控制方法。
基于实施方式的二氧化碳分离回收装置具备:吸收塔,使吸收液吸收由送风机供给的废气所含有的二氧化碳气体;再生塔,使二氧化碳气体从吸收液放出,所述吸收液是由泵从吸收塔供给的吸收液;以及重沸器,借助所供给的加热介质对从再生塔供给的吸收液进行加热,将所产生的蒸气朝再生塔供给。利用浓度计对废气所含有的二氧化碳气体的浓度进行计测。利用第1流量调节阀对在吸收塔与再生塔之间循环的吸收液的循环流量进行调节。利用第2流量调节阀对加热介质的供给流量进行调节。利用控制装置对送风机、第1流量调节阀以及第2流量调节阀进行控制。控制装置具有存储部,该存储部存储废气所含有的二氧化碳气体的流量与合计能量之间的关系,该二氧化碳气体的流量与预先设定的二氧化碳气体的目标回收量对应,该合计能量通过将由加热介质供给的外部供给热量、送风机的动力以及泵的动力合计而得到。此外,控制装置具有流量决定部,该流量决定部基于由浓度计计测到的二氧化碳气体的浓度以及送风机的输出范围求出二氧化碳气体的流量范围,在该流量范围中,根据存储于存储部的二氧化碳气体的流量与合计能量之间的关系决定合计能量最小的二氧化碳气体的流量。进而,控制装置还具有设备控制部,该设备控制部基于由流量决定部决定的二氧化碳气体的流量,对送风机的输出、第1流量调节阀的开度以及第2流量调节阀的开度进行控制。
对于基于实施方式的二氧化碳分离回收装置的运转控制方法是如下运转控制方法,其中,该二氧化碳分离回收装置具备:吸收塔,使吸收液吸收由送风机供给的废气所含有的二氧化碳气体;再生塔,使二氧化碳气体从吸收液放出,所述吸收液是由泵从吸收塔供给的吸收液;以及重沸器,借助所供给的加热介质对从再生塔供给的吸收液进行加热,将所产生的蒸气朝再生塔供给。在该运转控制方法中,存储废气所含有的二氧化碳气体的流量与合计能量之间的关系,该二氧化碳气体的流量与预先设定的二氧化碳气体的目标回收量对应,该合计能量通过将由加热介质供给的外部供给热量、送风机的动力以及泵的动力合计而得到。此外,对废气所含有的二氧化碳气体的浓度进行计测。此外,基于计测到的二氧化碳气体的浓度以及送风机的输出范围求出二氧化碳气体的流量范围。在所求出的流量范围中,根据合计能量与二氧化碳气体的流量之间的关系决定合计能量最小的二氧化碳气体的流量。基于所决定的二氧化碳气体的流量,对送风机的输出、吸收液的循环流量以及加热介质的供给流量进行调节。
附图说明
图1是示出本发明的实施方式的二氧化碳分离回收装置的整体结构的图。
图2是示出图1的二氧化碳分离回收装置的控制装置的图。
图3是示出二氧化碳气体流量与外部供给热量之间的关系的曲线图。
图4是示出二氧化碳气体流量与厂用动力之间的关系的曲线图。
图5是示出二氧化碳气体流量与总能量之间的关系的曲线图。
标记说明:
1:二氧化碳分离回收装置;2:废气;3:贫液;4:富液;6:蒸气;10:加热介质;20:吸收塔;21:再生塔;22:送风机;24:富液用泵;25:重沸器;30:浓度计;31:第1流量调节阀;32:第2流量调节阀;40:控制装置;41:存储部;42:流量决定部;43:开度控制部。
具体实施方式
以下,参照附图对本发明的实施方式的二氧化碳分离回收装置及其运转控制方法进行说明。
如图1所示,二氧化碳分离回收装置1具备:吸收塔20,使吸收液吸收废气2所含有的二氧化碳气体;以及再生塔21,从自吸收塔20供给的吸收液放出二氧化碳气体而再生吸收液。吸收液在这些吸收塔20与再生塔21之间循环。
利用送风机22(鼓风机)朝吸收塔20供给例如从火力发电厂的锅炉(未图示)等的外部(二氧化碳分离回收装置1的外部)排出的含有二氧化碳气体的废气2。此外,从再生塔21朝吸收塔20供给贫液3(二氧化碳气体的吸收量比较少的吸收液)。吸收塔20使所供给的废气2与贫液3气液接触,使贫液3吸收废气2所含有的二氧化碳气体而生成富液4(二氧化碳气体的吸收量比较多的吸收液)。
吸收塔20例如能够作为对流型气液接触装置而构成。在该情况下,吸收塔20具有填充层20a,朝吸收塔20的下部供给废气2,并朝吸收塔20的上部供给贫液3,由此,从上部流下的贫液3与从下部上升的废气2在填充层20a中气液接触。所生成的富液4从吸收塔20的下部排出,与贫液3气液接触后的废气2被除去二氧化碳气体,作为脱二氧化碳气体5从吸收塔20的上部排出。
另外,朝吸收塔20供给的废气2并无特别限定,可以是上述那样的锅炉的燃烧废气、工艺废气等。此外,也可以根据需要将这样的废气2在进行冷却处理后朝吸收塔20供给。此外,吸收液并无特别限定,例如能够使用乙醇胺(MEA)、二乙醇胺(DEA)等的胺系水溶液。
在吸收塔20与再生塔21之间设置有热交换器23,在吸收塔20与热交换器23之间设置有富液用泵24。利用富液用泵24将从吸收塔20排出的富液4经由热交换器23朝再生塔21供给。热交换器23使从吸收塔20朝再生塔21供给的富液4与从再生塔21朝吸收塔20供给的贫液3进行热交换。由此,贫液3成为加热源,富液4被加热至所希望的温度。此时,富液4成为冷热源,贫液3被冷却至所希望的温度。
从后述的重沸器25朝再生塔21供给蒸气6。再生塔21使所供给的富液4与蒸气6气液接触,使富液4所吸收的二氧化碳气体放出而生成贫液3。
再生塔21例如能够作为对流型气液接触装置而构成。在该情况下,再生塔21具有填充层21a,朝再生塔21的上部供给富液4,并朝再生塔21的下部供给来自重沸器25的蒸气6,由此,从上部流下的富液4与从下部上升的蒸气6在填充层21a中气液接触。所生成的贫液3从再生塔21的下部排出,与富液4气液接触后的蒸气6含有二氧化碳气体,从再生塔21的上部排出。
图1所示的二氧化碳分离回收装置1还具备:气体用冷却器26,对从再生塔21的上部排出的含有二氧化碳气体的蒸气7进行冷却使蒸气冷凝而生成冷凝水;以及气液分离器27,将冷凝水与二氧化碳气体8分离。其中,从外部朝气体用冷却器26供给冷水等的冷却介质,利用该冷却介质冷却含有二氧化碳气体的蒸气7。此时,蒸气冷凝而成为冷凝水9。在气液分离器27中分离后的二氧化碳气体8被压缩而贮存于未图示的设备。另一方面,在气液分离器27中分离后的冷凝水9朝再生塔21供给而与吸收液混合。
上述的重沸器25连接于再生塔21。该重沸器25利用所供给的加热介质10对从再生塔21供给的贫液3进行加热,将所产生的蒸气6朝再生塔21供给。朝重沸器25供给从再生塔21的下部排出的贫液3的一部分,并且从例如涡轮(未图示)等的外部供给作为加热介质10的高温的蒸气。供给至重沸器25的贫液3与加热介质10进行热交换而被加热,从贫液3生成蒸气6。即,在重沸器25中,借助供给的高温的蒸气所具有的外部供给热从贫液3生成蒸气6。将所生成的蒸气6朝再生塔21的下部供给。另外,作为具有外部供给热的加热介质10,并不限定于来自涡轮的高温的蒸气。
在再生塔21与热交换器23之间设置有贫液用泵28。利用贫液用泵28将从再生塔21排出的贫液3经由上述的热交换器23朝吸收塔20供给。如上所述,热交换器23使从再生塔21朝吸收塔20供给的贫液3与从吸收塔20朝再生塔21供给的富液4进行热交换而冷却。此外,在热交换器23与吸收塔20之间设置有贫液用冷却器29。从外部朝贫液用冷却器29供给冷水等的冷却介质,该贫液用冷却器29将在热交换器23中冷却后的贫液3进一步冷却至所希望的温度。
将在贫液用冷却器29中冷却后的贫液3朝吸收塔20供给,再次与废气2对流接触,吸收废气2所含有的二氧化碳气体而成为富液4。这样,在二氧化碳分离回收装置1中,吸收液在反复成为贫液3的状态和成为富液4的状态的同时进行循环。
在本实施方式中,如图1所示,在送风机22的上游侧设置有对朝吸收塔20供给的废气2所含有的二氧化碳气体的浓度进行计测的浓度计30。此外,在富液用泵24与热交换器23之间,设置有对在吸收塔20与再生塔21之间循环的吸收液的循环流量进行调节的第1流量调节阀31,设置有对朝重沸器25供给的加热介质10的供给流量进行调节的第2流量调节阀32。第2流量调节阀32在朝重沸器25供给的加热介质10的流路中配置于重沸器25的上游侧。
对送风机22、浓度计30、第1流量调节阀31以及第2流量调节阀32连接有控制装置40。将由浓度计30计测到的废气2所含有的二氧化碳气体的浓度作为浓度信号朝控制装置40发送。
控制装置40基于由上述的浓度计30计测到的废气2所含有的二氧化碳气体的浓度对送风机22、第1流量调节阀31以及第2流量调节阀32进行控制。如图2所示,控制装置40具有存储部41、流量决定部42以及设备控制部43。其中,从设备控制部43朝这些送风机22以及流量调节阀31、32分别发送用于对送风机22的输出、第1流量调节阀31的开度以及第2流量调节阀32的开度进行控制的控制信号。
控制装置40的存储部41存储图3所示的二氧化碳气体流量与外部供给热量之间的关系、图4所示的二氧化碳气体流量与厂用动力之间的关系、以及图5所示的二氧化碳气体流量与总能量之间的关系。此处,图3乃至图5所示的二氧化碳气体流量意味着利用送风机22朝吸收塔20供给的废气2所含有的二氧化碳气体本身的流量。
在图3中示出二氧化碳气体流量与外部供给热量之间的关系。图3所示的关系是与预定期间(例如,1天)内的二氧化碳气体的目标回收量对应的关系、且是将吸收液的循环流量与废气2的供给流量的比例设定为恒定的情况下的关系。即,图3所示的关系为与预先设定的目标回收量对应的关系,在存储部41中按二氧化碳气体的回收量存储多个这样的关系(存储与互不相同的回收量分别对应的多个关系)。另外,通过将吸收液的循环流量与废气2的供给流量的比例设定为恒定,能够在吸收塔20中有效地进行富液4与废气2的气液接触。
图3中的外部供给热量是利用上述的加热介质10(例如高温的蒸气)从外部朝重沸器25供给的热量。此处,表示所回收的二氧化碳气体的每1t的热量(GJ/t-CO2)。
当图3所示的二氧化碳气体流量增加时,废气2的供给流量增加。在该情况下,通过将吸收液的循环流量与废气2的供给流量的比例设定为恒定,使吸收液的循环流量也增加。通过设定二氧化碳气体的目标回收量,当吸收液的循环流量增加时使外部供给热量变小。
在图4中示出二氧化碳气体流量与厂用动力之间的关系。图4所示的关系是与预定期间内的二氧化碳气体的目标回收量对应的关系、且是将吸收液的循环流量与废气2的供给流量的比例设定为恒定的情况下的关系。即,图4所示的关系为与预先设定的目标回收量对应的关系,在存储部41中按二氧化碳气体的回收量存储有多个这样的关系(存储与互不相同的回收量分别对应的多个关系)。
图4中的厂用动力是将上述的送风机22的动力、富液用泵24的动力、贫液用泵28的动力合计而得的动力。此处,表示所回收的二氧化碳气体的每1t的动力(GJ/t-CO2)。
当图4所示的二氧化碳气体流量增加时,废气2的供给流量增加。在该情况下,通过将吸收液的循环流量与废气2的供给流量的比例设定为恒定,使吸收液的循环流量也增加。通过废气2的供给流量增加而使送风机22的动力增加,通过吸收液的循环流量增加而使富液用泵24以及贫液用泵28的动力增加。
在图5中示出二氧化碳气体流量与总能量之间的关系。图5所示的关系是与预定期间内的二氧化碳气体的目标回收量对应的关系、且是将吸收液的循环流量与废气2的供给流量的比例设定为恒定的情况下的关系。即,图5所示的关系为与预先设定的目标回收量对应的关系,在存储部41中按二氧化碳气体的回收量存储有多个这样的关系(存储与互不相同的回收量分别对应的多个关系)。
图5中的总能量是在预定的回收量中将图3所示的外部供给热量与图4所示的厂用动力合计而得的合计能量(总能量)。此处,表示所回收的二氧化碳气体的每1t的能量(GJ/t-CO2)。
如图5所示,随着二氧化碳气体流量增加而总能量逐渐变小,但当二氧化碳气体流量进一步增加时总能量逐渐变大。
控制装置40的流量决定部42基于由浓度计30计测到的二氧化碳气体的浓度决定二氧化碳气体流量。
更具体而言,流量决定部42基于计测到的二氧化碳气体的浓度以及送风机22的输出范围求出二氧化碳气体流量范围。送风机22在根据规格预先确定的输出范围内将废气2朝吸收塔20供给。因此,通过将该输出范围乘以二氧化碳气体的浓度,能够求出朝吸收塔20供给的二氧化碳气体的流量范围。
此外,流量决定部42从存储于存储部41的多个二氧化碳气体流量与总能量之间的关系中选定与预先设定的二氧化碳气体的目标回收量对应的关系。
并且,流量决定部42在如上述那样求出的二氧化碳气体流量范围中根据如上述那样选定的二氧化碳气体流量与总能量之间的关系(图5)决定总能量最小的二氧化碳气体流量。例如,如图5所示,在用A1表示求出的二氧化碳气体流量范围的情况下,在该流量范围中作为总能量最小的二氧化碳气体流量而决定用Q1表示的二氧化碳气体流量,在用A2表示求出的二氧化碳气体流量范围的情况下,在该流量范围中作为总能量最小的二氧化碳气体流量而决定用Q2表示的二氧化碳气体流量。此处,图5示出二氧化碳气体的预定的目标回收量中的二氧化碳气体流量与总能量之间的关系(特性),因此,在满足图5的特性曲线的情况下,能够维持该预定的目标回收量。
控制装置40的设备控制部43基于如上述那样决定的二氧化碳气体流量对送风机22的输出、第1流量调节阀31的开度以及第2流量调节阀32的开度进行控制。
更具体而言,设备控制部43基于由流量决定部42决定的二氧化碳气体流量以及由浓度计30计测到的二氧化碳气体的浓度,求出废气2的供给流量。然后,设备控制部43根据所求出的废气2的供给流量对送风机22的输出进行控制。由此,能够将朝吸收塔20供给的废气2的供给流量调节为所希望的流量。
此外,设备控制部43基于由流量决定部42决定的二氧化碳气体流量、由浓度计30计测到的二氧化碳气体的浓度、以及预先设定的吸收液的循环流量与废气2的供给流量的上述的比例,求出吸收液的循环流量。此时,根据二氧化碳气体流量和二氧化碳气体的浓度求出废气2的供给流量,根据该废气2的供给流量和上述比例求出吸收液的循环流量。然后,设备控制部43根据所求出的吸收液的循环流量对第1流量调节阀31的开度进行调节。由此,能够对在吸收塔20与再生塔21之间循环的吸收液的循环流量进行调节。
此外,设备控制部43基于由流量决定部42决定的二氧化碳气体流量,并根据存储于存储部41的二氧化碳气体流量与外部供给热量之间的关系(参照图3),求出外部供给热量。此时,设备控制部43在存储于存储部41的多个二氧化碳气体流量与外部供给热量之间的关系中选择与预先设定的目标回收量对应的关系,基于所选择的关系求出外部供给热量。
然后,设备控制部43根据所求出的外部供给热量求出加热介质10的供给流量,根据所求出的加热介质10的供给流量对第2流量调节阀32的开度进行调节。由此,能够将朝重沸器25供给的加热介质10的供给流量调节为该求出的供给流量。
其次,对由这样的结构构成的本实施方式的作用进行说明。
利用送风机22将含有二氧化碳气体的废气2朝吸收塔20供给。另一方面,将来自再生塔21而由热交换器23以及贫液用冷却器29冷却后的贫液3朝吸收塔20供给。这些废气2和贫液3在吸收塔20内气液接触,贫液3吸收废气2所含有的二氧化碳气体而成为富液4。从吸收塔20分别排出富液4以及被除去二氧化碳气体后的脱二氧化碳气体5。
从吸收塔20排出的富液4由富液用泵24朝热交换器23供给。在热交换器23中,富液4与贫液3进行热交换,贫液3成为加热源,富液4被加热至所希望的温度。
将加热后的富液4朝再生塔21供给。另一方面,从重沸器25朝再生塔21供给蒸气6。这些蒸气6和富液4在再生塔21内进行气液接触,富液4被加热,放出所吸收的二氧化碳气体而成为贫液3。从再生塔21分别排出贫液3以及含有被放出的二氧化碳气体的蒸气。
从再生塔21的上部排出的含有二氧化碳气体的蒸气7在气体用冷却器26中被冷却介质冷却。由此,蒸气7冷凝而成为冷凝水。冷凝水和二氧化碳气体8由气液分离器27相互分离。分离后的二氧化碳气体8被压缩而贮存于未图示的设备,分离后的冷凝水9被供给至再生塔21而与吸收液混合。
从再生塔21排出的贫液3由贫液用泵28朝热交换器23供给,如上所述,借助富液4而被冷却至所希望的温度。由热交换器23冷却后的贫液3在贫液用冷却器29中被冷却介质进一步冷却至所希望的温度。
另一方面,从再生塔21排出的贫液3的一部分朝重沸器25供给,被从外部供给的加热介质10加热。由此,生成蒸气6,将所生成的蒸气6朝再生塔21供给。
在贫液用冷却器29中冷却后的贫液3朝吸收塔20供给,再次与废气2进行气液接触,吸收二氧化碳气体而成为富液4。这样,吸收液一边反复成为贫液3的状态和成为富液4的状态一边进行循环,从废气2分离二氧化碳气体并进行回收。
如上所述,在进行二氧化碳分离回收装置1的运转的期间,通过进行以下那样的控制,能够将二氧化碳气体的回收量维持在预先设定的目标回收量,并且能够减少二氧化碳气体的回收所需要的能量。
在进行二氧化碳分离回收装置1的运转的期间,利用浓度计30计测朝吸收塔20供给的废气2所含有的二氧化碳气体的浓度。
利用控制装置40的流量决定部42基于计测到的二氧化碳气体的浓度以及送风机22的输出范围求出二氧化碳气体流量范围。
此外,利用流量决定部42从按二氧化碳气体的回收量存储于存储部41的多个图5所示的关系中,选择与所设定的目标回收量对应的关系。
在所求出的二氧化碳气体流量范围中,根据如上述那样选定的二氧化碳气体流量与总能量之间的关系(图5),决定总能量最小的二氧化碳气体流量。
利用控制装置40的设备控制部43并根据所决定的二氧化碳气体流量以及上述的二氧化碳气体的浓度求出废气2的供给流量。然后,根据所求出的废气2的供给流量对送风机22的输出进行调节。由此,能够将朝吸收塔20供给的废气2的供给流量调节为所希望的流量。
此外,根据如上述那样所求出的废气2的供给流量、以及吸收液的循环流量与废气2的供给流量的比例,求出吸收液的循环流量。然后,根据所求出的吸收液的循环流量对第1流量调节阀31的开度进行调节。由此,能够将在吸收塔20与再生塔21之间循环的吸收液的循环流量调节为所希望的流量。
此外,利用设备控制部43基于所决定的二氧化碳气体流量并根据存储于存储部41的二氧化碳气体流量与外部供给热量之间的关系(参照图3),求出外部供给热量。此时,利用设备控制部43从按二氧化碳气体的回收量存储于存储部41的多个图3所示的关系中选择与所设定的目标回收量对应的关系,基于所选择的关系求出外部供给热量。
然后,根据所求出的外部供给热量求出加热介质10的供给流量,而后根据所求出的加热介质10的供给流量对第2流量调节阀32的开度进行调节。由此,能够将加热介质10的供给流量调节为所希望的流量。
这样,根据本实施方式,对朝吸收塔20供给的二氧化碳气体的浓度进行计测,能够基于计测到的二氧化碳气体的浓度并根据与预定期间内的二氧化碳气体的目标回收量对应的图5所示的关系,决定废气2所含有的二氧化碳气体流量,以使得外部供给热量与厂用动力的合计亦即总能量最小。然后,能够基于所决定的二氧化碳气体流量对送风机22的输出进行调节而将废气2的流量调节为所希望的流量,此外,能够对第1流量调节阀31的开度进行调节而将吸收液的循环流量调节为所希望的流量,并且能够对第2流量调节阀32的开度进行调节而将加热介质10的供给流量调节为所希望的流量。因此,能够将预定期间内的二氧化碳气体的回收量维持在目标回收量,并且能够减少回收二氧化碳气体所需要的能量。
此外,根据本实施方式,能够基于所决定的二氧化碳气体流量以及计测到的二氧化碳气体的浓度求出废气2的供给流量。因此,能够根据所求出的废气2的供给流量对送风机22的输出进行调节,能够将废气2的供给流量调节为所希望的流量。
此外,根据本实施方式,能够基于所决定的二氧化碳气体流量、计测到的二氧化碳气体的浓度、以及吸收液的循环流量与废气2的供给流量的比例,求出吸收液的循环流量。因此,能够根据所求出的吸收液的循环流量对第1流量调节阀31的开度进行调节,能够将吸收液的循环流量调节为所希望的流量。
此外,根据本实施方式,能够基于所决定的二氧化碳气体流量并根据与预定期间内的二氧化碳气体的目标回收量对应的图3所示的关系求出外部供给热量。因此,能够根据所求出的外部供给热量求出加热介质10的供给流量,并根据该加热介质10的供给流量对第2流量调节阀32的开度进行调节,能够将加热介质10的供给流量调节为所希望的流量。
进而,根据本实施方式,在控制装置40的存储部41中按二氧化碳气体的回收量存储有多个废气2中的二氧化碳气体流量与总能量之间的关系,流量决定部42选定与预先设定的目标回收量对应的关系来决定二氧化碳气体流量。由此,能够针对所存储的多个回收量的每个使回收二氧化碳气体所需要的能量减少。
根据以上叙述的实施方式,能够将二氧化碳气体的回收量维持在目标回收量并且能够使回收所需要的能量减少。
对本发明的几个实施方式进行了说明,但这些实施方式是作为例子而示出的,并不意图对发明的范围进行限定。这些新的实施方式能够以其他各种方式加以实施,在不脱离发明的主旨的范围内能够进行各种省略、置换、变更。这些实施方式及其变形包含于发明的范围及主旨中,并包含于权利要求书所记载的发明和与其等同的范围中。
例如,在上述的本实施方式中,对厂用动力为将送风机22的动力、富液用泵24的动力以及贫液用泵28的动力合计而得的动力的例子进行了说明。但是,并不限定于此,例如,厂用动力也可以为将送风机22的动力和富液用泵24的动力合计而得的动力。
Claims (10)
1.一种二氧化碳分离回收装置,其特征在于,具备:
吸收塔,使吸收液吸收由送风机供给的废气所含有的二氧化碳气体;
再生塔,使所述二氧化碳气体从吸收液放出,所述吸收液是由泵从所述吸收塔供给的吸收液;
重沸器,借助所供给的加热介质对从所述再生塔供给的所述吸收液进行加热,将所产生的蒸气朝所述再生塔供给;
浓度计,对所述废气所含有的所述二氧化碳气体的浓度进行计测;
第1流量调节阀,对在所述吸收塔与所述再生塔之间循环的所述吸收液的循环流量进行调节;
第2流量调节阀,对所述加热介质的供给流量进行调节;以及
控制装置,对所述送风机、所述第1流量调节阀以及所述第2流量调节阀进行控制,
所述控制装置具有:
存储部,存储有所述废气所含有的所述二氧化碳气体的流量与合计能量之间的关系,该二氧化碳气体的流量与预先设定的二氧化碳气体的目标回收量对应,该合计能量通过将由所述加热介质供给的外部供给热量、所述送风机的动力以及所述泵的动力合计而得到;
流量决定部,基于由所述浓度计计测到的所述二氧化碳气体的浓度以及所述送风机的输出范围来求出所述二氧化碳气体的流量范围,在该流量范围中,根据存储于所述存储部的所述二氧化碳气体的流量与所述合计能量之间的关系决定所述合计能量最小的所述二氧化碳气体的流量;以及
设备控制部,基于由所述流量决定部决定的所述二氧化碳气体的流量,对所述送风机的输出、所述第1流量调节阀的开度以及所述第2流量调节阀的开度进行控制。
2.如权利要求1所述的二氧化碳分离回收装置,其特征在于,
所述设备控制部基于由所述流量决定部决定的所述二氧化碳气体的流量、以及由所述浓度计计测到的所述二氧化碳气体的浓度,求出所述废气的供给流量,并根据该供给流量对所述送风机的输出进行控制。
3.如权利要求1或2所述的二氧化碳分离回收装置,其特征在于,
所述设备控制部基于由所述流量决定部决定的所述二氧化碳气体的流量、由所述浓度计计测到的所述二氧化碳气体的浓度、以及预先设定的所述吸收液的循环流量与所述废气的供给流量的比例,求出所述吸收液的循环流量,并根据该循环流量对所述第1流量调节阀的开度进行控制。
4.如权利要求1或2所述的二氧化碳分离回收装置,其特征在于,
所述存储部存储跟所述目标回收量对应的、所述废气所含有的所述二氧化碳气体的流量与由所述加热介质供给的外部供给热量之间的关系,
所述设备控制部基于由所述流量决定部决定的所述二氧化碳气体的流量,并根据存储于所述存储部的所述二氧化碳气体的流量与所述外部供给热量之间的关系来求出所述外部供给热量,根据该外部供给热量对所述第2流量调节阀的开度进行控制。
5.如权利要求1或2所述的二氧化碳分离回收装置,其特征在于,
所述存储部按所述二氧化碳气体的回收量存储多个所述二氧化碳气体的流量与所述合计能量之间的关系,
所述流量决定部在所存储的多个所述二氧化碳气体的流量与所述合计能量之间的关系中,选定与所述目标回收量对应的关系来决定所述二氧化碳气体的流量。
6.一种二氧化碳分离回收装置的运转控制方法,
所述二氧化碳分离回收装置具备:吸收塔,使吸收液吸收由送风机供给的废气所含有的二氧化碳气体;再生塔,使所述二氧化碳气体从吸收液放出,所述吸收液是由泵从所述吸收塔供给的吸收液;以及重沸器,借助所供给的加热介质对从所述再生塔供给的所述吸收液进行加热,将所产生的蒸气朝所述再生塔供给,
所述二氧化碳分离回收装置的运转控制方法的特征在于,具备:
存储所述废气所含有的所述二氧化碳气体的流量与合计能量之间的关系的工序,该二氧化碳气体的流量与预先设定的二氧化碳气体的目标回收量对应,该合计能量通过将由所述加热介质供给的外部供给热量、所述送风机的动力以及所述泵的动力合计而得到;
对所述废气所含有的所述二氧化碳气体的浓度进行计测的工序;
基于计测到的所述二氧化碳气体的浓度以及所述送风机的输出范围来求出所述二氧化碳气体的流量范围的工序;
在所求出的所述流量范围中,根据所述合计能量与所述二氧化碳气体的流量之间的关系决定所述合计能量最小的所述二氧化碳气体的流量的工序;以及
基于所决定的所述二氧化碳气体的流量,对所述送风机的输出、所述吸收液的循环流量以及所述加热介质的供给流量进行调节的工序。
7.如权利要求6所述的二氧化碳分离回收装置的运转控制方法,其特征在于,
在对所述送风机的输出进行调节时,基于所决定的所述二氧化碳气体的流量以及计测到的所述二氧化碳气体的浓度,求出所述废气的供给流量,并根据该供给流量对所述送风机的输出进行调节。
8.如权利要求6或7所述的二氧化碳分离回收装置的运转控制方法,其特征在于,
在对所述吸收液的循环流量进行调节时,调节为基于所决定的所述二氧化碳气体的流量、计测到的所述二氧化碳气体的浓度、以及预先设定的所述吸收液的循环流量与所述废气的供给流量的比例而求出的所述吸收液的循环流量。
9.如权利要求6或7所述的二氧化碳分离回收装置的运转控制方法,其特征在于,
还具备存储跟所述目标回收量对应的、所述废气所含有的所述二氧化碳气体的流量与由所述加热介质供给的外部供给热量之间的关系的工序,
在对所述加热介质的供给流量进行调节时,基于所决定的所述二氧化碳气体的流量,并根据所述二氧化碳气体的流量与所述外部供给热量之间的关系来求出所述外部供给热量,根据该外部供给热量对所述加热介质的供给流量进行调节。
10.如权利要求6或7所述的二氧化碳分离回收装置的运转控制方法,其特征在于,
在存储所述二氧化碳气体的流量与所述合计能量之间的关系的工序中,按所述二氧化碳气体的回收量存储多个该关系,
在决定所述二氧化碳气体的流量的工序中,选定与所述目标回收量对应的关系来决定所述二氧化碳气体的流量。
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