JP3159737B2 - 脱硫装置の制御装置 - Google Patents

脱硫装置の制御装置

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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は脱硫装置の制御装置に係
り、特に脱硫バイパスダンパでの圧力変動が少ない差圧
制御に好適な脱硫装置の制御装置に関する。
【0002】
【従来の技術】近年、我が国においては重油供給量のひ
つ迫から、石油依存度の是正を計るために、従来の重油
専焼から石炭専焼へと熱料を交換しつつあり、特に事業
用ボイラにおいては石炭専焼の大容量火力発電所が建設
されている。そしてこの石炭専焼火力においては、ボイ
ラ負荷が常に全負荷で運転されるものは少なく、負荷を
75%負荷、50%負荷、25%負荷へと負荷を上げ下
げして運転したり、運転を停止するなど、いわゆる高頻
度起動停止(Daily Start Stop以下単
にDSSという)運転を行なつて中間負荷を担う火力発
電プラントへ移行しつつある。
【0003】このようにDSS運転を行なう石炭焚き専
焼ボイラにおいては、起動時から全負荷に至るまで微粉
炭のみで全負荷帯を運転するのではなく、石炭焚き専焼
ボイラといえども起動時、低負荷時には軽油、重油、ガ
ス等を補助燃料として用いる。それは起動時においては
ボイラからミルウオーミング用の排ガス、加熱空気が得
られず、このために石炭を微粉炭に粉砕するミルを運転
することができないからである。
【0004】また、低負荷時にはミルのターンダウン比
がとれないこと、微粉炭自体の着火性が悪いことなどの
理由によって軽油、重油、ガス等を補助燃料として用い
ている。例えば起動時に軽油、低負荷時に重油を用いる
場合は、起動時から15%負荷までは軽油を補助燃料と
してボイラを焚き上げ、15%負荷から40%負荷まで
は軽油から重油へ補助燃料を変更して焚き上げ、40%
負荷以上になると重油と微粉炭を混焼して順次重油を少
なくすると共に微粉炭を多くして微粉炭の混焼比率を上
げて実質的な微粉炭焚き専焼ボイラへと移行する。
【0005】また、DSS運転で100%負荷からボイ
ラ負荷を下げる場合には、ボイラ自体が起動時とは異な
り排ガス温度も上昇しているので、100%負荷から3
0%負荷までは微粉炭を熱焼させて微粉炭焚きボイラと
なり、30%負荷以下では重油、軽油を補助燃料として
運転される。
【0006】図3は脱硫装置の排ガス系統図である。図
3において、1は微粉炭焚きボイラ、2は排ガスダク
ト、3は誘引通風機、4は誘引通風機用ダンパ、5はガ
スガスヒータ、6は脱硫装置、7は脱硫通風機、8は脱
硫通風機用ダンパ、9は脱硫バイパスダクト、10a、
10b、10cは脱硫バイパスダンパ、11は煙突、1
2は脱硫バイパス差圧検出器、13は排ガス流量検出器
である。
【0007】この様な構造において、微粉炭焚ボイラ1
の起動時から15%負荷までは補助燃料として軽油が用
いられるので、脱硫バイパスダクト9の脱硫バイパスダ
ンパ10a、10b、10cは全て開けられ、微粉炭焚
ボイラ1の排ガスは誘引通風機3によつて脱硫バイパス
ダクト9、煙突11へ排出される。一方、微粉炭焚ボイ
ラ1の負荷が15%以上になると補助燃料として重油、
40%負荷以上になると重油と微粉炭が用いられるの
で、脱硫バイパスダクト9の脱硫バイパスダンパ10
a、10b、10cは全て閉じられ、微粉炭焚ボイラ1
の排ガスは全て誘引通風機3、ガスガスヒータ5、排ガ
スダクト2、脱硫装置6、脱硫通風機7、ガスガスヒー
タ5および煙突11へ流れて脱硫処理される。
【0008】この様に脱硫バイパスダンパ10a、10
b、10cを全て閉じて微粉炭焚ボイラ1で発生した排
ガスを全量脱硫装置6で処理する場合には脱硫バイパス
ダンパ10a、10b、10cの前流側と後流側のドラ
フト差を一定に保持する必要があり、且つ脱硫バイパス
ダンパ10a、10b、10cの開、閉時のドラフト変
動を極力少なくすることが運転上重要な要素である。
【0009】以下、図4を用いて脱硫装置の制御系統を
説明する。ボイラ空気流量検出器14からのボイラ空気
流量信号15は関数発生器16で脱硫処理ガス相当量に
変換され排ガス流量信号17として脱硫通風機7の脱硫
通風機コントロールドライブ18を作動させて処理ガス
流量を調整する。脱硫ガス流量検出器13からの脱硫ガ
ス流量検出信号19はガス温度検出器20からのガス温
度検出信号21、ガス圧力検出器22からの、ガス圧力
検出信号23を処理ガス流量発生差圧に加味して0℃、
1気圧の標準状態ガスに変換される。IDF(ボイラ誘
引通風機)開度検出器24からの開度信号25が変化す
る場合は演算器26で脱硫ガス流量検出信号19に加え
られ先行制御となる。脱硫バイパスダンパ10a、10
b、10cが全て開いている時は切替器27にて0信号
発生器28からの0信号29を発生し、排ガス流量信号
17のみで脱硫処理ガス量を制御する。脱硫バイパスダ
ンパ10a、10b、10cを閉じた場合は脱硫バイパ
スダンパ10a、10b、10cで差圧が発生しその差
圧はバイパスダンパ差圧検出器12によつてバイパスダ
ンパ差圧検出信号30として検出され、このバイパスダ
ンパ10a、10b、10cでの差圧がその補正信号3
1として加算器32に加算され、排ガス量を制御する。
この様に従来技術においては、脱硫バイパスダンパ10
a、10b、10cが全て閉じた後に差圧制御が行なわ
れていた。
【0010】
【発明が解決しようとする課題】従来技術の制御装置で
は脱硫バイパスダンパが全て閉じた後に差圧制御が行な
われるので、脱硫バイパスダンパの開、閉時におけるド
ラフトが図5に示すように大きく変動しボイラ火炉圧へ
の変動ともなり、燃焼不安定の要因ともなる。本発明は
かかる従来技術の欠点を解消しようとするもので、その
目的とするところは多燃料多炭種においても、脱硫バイ
パスダンパの開、閉時のドラフト変動を少なくすること
ができる脱硫装置の制御装置を提供するにある。
【0011】
【課題を解決するための手段】本発明は前述の目的を達
成するために、脱硫バイパス差圧検出器の近傍に、脱硫
バイパス差圧を記憶する前状態記憶回路と、最終の脱硫
バイパスダンパが閉動作開始時点で最終ダンパ開NOT
信号を出力する最終ダンパ開NOT信号発生器と、炭種
の変化による現状運転の値を記憶する記憶回路とを設け
たものである。
【0012】
【作用】脱硫バイパスダンパの内最後の脱硫バイパスダ
ンパが閉動作時に差圧制御に移行するので、ドラフト変
動を少なくすることができ、記憶回路によつて現状の状
態を記憶させることができるので、多炭種に対応して制
御できる。
【0013】
【実施例】以下、本発明の実施例を図面を用いて説明す
る。図1は本発明の実施例に係る脱硫装置の制御系統
図、図2は縦軸に脱硫バイパスダンパの差圧、横軸に時
間を示した特性曲線図である。図1において、符号12
から31は従来のものと同一のものを示す。33は脱硫
バイパス差圧を記憶する前状態記憶回路、34は脱硫バ
イパスダンパ10cが閉動作時点で最終ダンパ開NOT
信号35を出力する最終ダンパ開NOT信号発生器、3
6は炭種の変化による現状運転の値を記憶する記憶回
路、37はバイパスダンパ差圧信号、38はバイパスダ
ンパ差圧設定器である。
【0014】脱硫バイパスダンパ10a、10b、10
cが開いた状態では排ガス流量信号17は通常ボイラ空
気流量検出信号15で脱硫処理ガス量を制御しており、
脱硫バイパスダンパ10a、10b、10cが全て閉じ
てダンパ前後の差圧(通常−10mmAq)が一定とな
るよう差圧制御され、脱硫バイパスダクト9への排ガス
の流れを防止している。脱硫バイパスダンパ10a、1
0b、10cを全開から全閉へ移行する時には例えば脱
硫バイパスダクト9の両端に位置する脱硫バイパスダン
パ10a,10cから順々に閉じその後に脱硫バイパス
ダクト9の中央に位置する脱硫バイパスダンパ10bを
閉じる。つまり、従来の制御装置ではこの最終の脱硫バ
イパスダンパ10bが閉じた後に差圧制御に入つていた
が、本発明の実施例では最終の脱硫バイパスダンパ10
bが閉まり始めた時点をとらえて差圧制御に移行させる
ことにより脱硫バイパスダンパ10a、10b、10c
の開から閉の途中段階で差圧が変動する場合早期に修正
がかかりドラフト変動を少なくするようにしたものであ
る。
【0015】つまり、脱硫バイパスダンパ10bが閉動
作開始時点で最終ダンパ開NOT信号発生器34からの
最終ダンパ開NOT信号35を切替器27に入力しバイ
パスダンパ差圧(切替器a→c)信号37は排ガス流量
信号17に記憶回路36にて加味され、脱硫バイパスダ
ンパ差圧制御に移行することになる。脱硫バイパスダン
パ10a、10b、10cが全て閉じ、差圧制御運転時
は、バイパスダンパ差圧設定器38により通常−10m
mAqに設定され脱硫バイパス差圧検出器12からのバ
イパスダンパ差圧検出信号30は−10mmAqとなる
よう制御される。そして、前状態記憶回路33はその運
転状態を記憶し(本実施例では−10mmAqを記憶)
且つ、記憶回路36では途中炭種等状態変化に備えて現
状運転の値を記憶させる。この様に記憶回路33、36
には、元々の各信号値に対して50%標準値に対しボイ
ラ燃料等の変化があれば40数%あるいは50数%とな
り、この値が自動的に記憶されるので、次の脱硫バイパ
スダンパ10a、10b、10cの開及び閉動作時には
全くドラフト変動が生じないことになる。
【0016】すなわち、従来の制御装置による差圧制御
では図5に示すように差圧が大きく変動し、差圧変動大
のインタロツク値(通常±200mmAq程度)に達し
再び脱硫バイパスダンパ10a、10b、10cが強制
的に開動作となることがしばしば生じたが、本実施例の
脱硫バイパスダンパの差圧制御では、いかなる場合にお
いても脱硫バイパスダンパを閉じた時、図2に示すよう
にドラフト変動を最小に抑えうることができる。
【0017】また、従来技術の制御装置では脱硫バイパ
スダンパ10a、10b、10cを全て開から閉にする
場合単に脱硫バイパスダンパ差圧制御に移行するのみで
石炭燃料の炭種が変われば同一空気信号でも発生する排
ガス量が変わり、その場合脱硫バイパスダンパの開閉時
におけるドラフトが大きく変動し、脱硫バイパスダンパ
10a、10b、10cの開閉が困難になるが、本実施
例においては運転途中で燃料変換があり排ガス流量が変
化しても現状値を記憶回路33、3で記憶させているの
で脱硫バイパスダンパの開閉操作時のドラフト変動を防
止することができる。
【0018】
【発明の効果】本発明によれば、脱硫バイパスダンパの
開、閉時にドラフト変動を少なくすることができ、しか
も、多炭種に対応して制御することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施例に係る脱硫装置の制御系統図で
ある。
【図2】本発明の実施例に係る縦軸に脱硫バイパスダン
パの差圧、横軸に時間を示した特性曲線図である。
【図3】脱硫装置の排ガス系統図である。
【図4】従来の脱硫装置の制御系統図である。
【図5】縦軸に脱硫バイパスダンパの差圧、横軸に時間
を示した従来の特性曲線図である。
【符号の説明】
7 脱硫通風機 8 脱硫通風機ダンパ 10 脱硫バイパスダンパ 12 脱硫バイパス差圧検出器 14 ボイラ空気流量検出器 33 前状態記憶回路 34 最終ダンパ開NOT信号発生器 35 最終ダンパ開NOT信号 36 記憶回路
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) B01D 53/50 F23J 15/00

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 空気流量検出器と脱硫バイパスダンパの
    脱硫バイパス差圧検出器からの信号により脱硫通風機の
    脱硫通風機用ダンパを制御するものにおいて、 前記脱硫バイパス差圧検出器の近傍に、脱硫バイパス差
    圧を記憶する前状態記憶回路と、 最終の脱硫バイパスダンパが閉動作開始時点で最終ダン
    パ開NOT信号を出力する最終ダンパ開NOT信号発生
    器と、 炭種の変化による現状運転の値を記憶する記憶回路とを
    設けたことを特徴とする脱硫装置の制御装置。
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