JP3788038B2 - 排煙脱硫装置の吸収剤スラリー流量制御方法及び装置 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、排煙脱硫装置の吸収剤スラリー流量制御方法及び装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、発電所等においては、石炭焚ボイラ等から排出される排ガスからＳＯ2（硫黄酸化物）を吸収除去するために、吸収剤として炭酸カルシウム（ＣａＣＯ3）を用いた排煙脱硫装置が設けられるが、該排煙脱硫装置は、通常、図３に示されるように、下部に吸収液１の液溜部１ａが形成され且つ上部に多数のスプレーノズル２が配設された吸収塔３と、該吸収塔３の液溜部１ａの吸収液１を汲み上げ前記スプレーノズル２から噴霧させて循環させる複数台の循環ポンプ４と、前記吸収塔３の液溜部１ａに酸化空気を供給する酸化空気ブロワ５とを備えてなる構成を有している。
【０００３】
前述の如き排煙脱硫装置の場合、吸収液１が循環ポンプ４の作動によりスプレーノズル２から噴霧されつつ循環しており、図示していない石炭焚ボイラ等から吸収塔３に送り込まれた排ガスは、前記スプレーノズル２から噴霧される吸収液１と接触することにより、ＳＯ2（硫黄酸化物）が吸収除去された後、外部へ排出される。
【０００４】
一方、前記排ガスからＳＯ2を吸収した吸収液１は、液溜部１ａに滴下し、酸化空気ブロワ５の作動によって液溜部１ａ内へ供給される酸化空気により強制的に酸化され、石膏（硫酸カルシウム（ＣａＳＯ4））が生成され、該石膏を含む液溜部１ａ内の吸収液１の一部は、吸収塔３の底部から石膏スラリーとして抜き出され、図示していない石膏回収系へ導かれ、該石膏回収系において石膏スラリーから水分が除去され石膏が生成されて回収されるようになっている。
【０００５】
又、前記吸収塔３には、必要に応じて適宜、流量調整弁８の開度を制御することにより、所要量の吸収剤スラリーが供給されるようになっているが、その制御系は、吸収塔３内における吸収液１のｐＨ（ペーハー）を検出するｐＨ計７と、脱硫ガス流量Ａを検出する脱硫ガス流量計９と、吸収塔入口ＳＯ2濃度Ｂを検出する吸収塔入口ＳＯ2濃度計１０と、吸収剤スラリー流量Ｄを検出する吸収剤スラリー流量計１２と、吸収剤スラリー濃度Ｅを検出する吸収剤スラリー濃度計１３とを備えると共に、前記脱硫ガス流量計９で検出された脱硫ガス流量Ａと、前記吸収塔入口ＳＯ2濃度計１０で検出された吸収塔入口ＳＯ2濃度Ｂと、前記ｐＨ計７で検出された吸収液１のｐＨと、前記吸収剤スラリー濃度計１３で検出された吸収剤スラリー濃度Ｅとに基づき、前記吸収液１のｐＨを設定ｐＨ値に保持するのに必要となる設定吸収剤スラリー流量２８（図４参照）を求め、前記吸収剤スラリー流量Ｄが設定吸収剤スラリー流量２８と等しくなるよう、前記流量調整弁８へ開度指令３２を出力する制御器６とを備えてなる構成を有している。
【０００６】
前記制御器６は、図４に示される如く、前記吸収塔入口ＳＯ2濃度計１０で検出された吸収塔入口ＳＯ2濃度Ｂに対して設定脱硫率（例えば９０％）を掛けることにより、脱硫ＳＯ2濃度１４を求めて出力する乗算器１５と、
前記脱硫ガス流量計９で検出された脱硫ガス流量Ａに対して前記乗算器１５から出力される脱硫ＳＯ2濃度１４を掛けることにより、排ガス中から除去すべき吸収塔３へ流入してくるＳＯ2量１６を求めて出力する乗算器１７と、
該乗算器１７から出力されるＳＯ2量１６に対して（吸収剤量／ＳＯ2量）の値を掛けることにより、吸収剤量１８を求めて出力する乗算器１９と、
該乗算器１９から出力される吸収剤量１８に対して設定吸収剤過剰率（例えば１．０２）を掛けることにより、実際に必要となる必要吸収剤量２０を求めて出力する乗算器２１と、
予め設定された設定ｐＨ値（例えば５．０）と前記ｐＨ計７で検出された吸収液１のｐＨとの差を求め、ｐＨ偏差２２を出力する減算器２３と、
該減算器２３から出力されるｐＨ偏差２２を比例積分処理して該ｐＨ偏差２２をなくすための吸収剤換算量２４を出力する比例積分調節器２５と、
前記乗算器２１から出力される必要吸収剤量２０に対して前記比例積分調節器２５から出力される吸収剤換算量２４を加えることにより、ｐＨ考慮必要吸収剤量２６を求めて出力する加算器２７と、
該加算器２７から出力されるｐＨ考慮必要吸収剤量２６を前記吸収剤スラリー濃度計１３で検出された吸収剤スラリー濃度Ｅで割ることにより、設定吸収剤スラリー流量２８を求めて出力する除算器２９と、
該除算器２９から出力される設定吸収剤スラリー流量２８と前記吸収剤スラリー流量計１２で検出された吸収剤スラリー流量Ｄとの差を求め、吸収剤スラリー偏差３０を出力する減算器３１と、
該減算器３１から出力される吸収剤スラリー偏差３０を比例積分処理して該吸収剤スラリー偏差３０をなくすための流量調整弁８の開度指令３２を出力する比例積分調節器３３と
を備えてなる構成を有している。
【０００７】
前記排煙脱硫装置の運転時には、ｐＨ計７で検出された吸収液１のｐＨと、脱硫ガス流量計９で検出された脱硫ガス流量Ａと、吸収塔入口ＳＯ2濃度計１０で検出された吸収塔入口ＳＯ2濃度Ｂと、吸収剤スラリー流量計１２で検出された吸収剤スラリー流量Ｄと、吸収剤スラリー濃度計１３で検出された吸収剤スラリー濃度Ｅとが制御器６へ入力され、該制御器６の乗算器１５において前記吸収塔入口ＳＯ2濃度計１０で検出された吸収塔入口ＳＯ2濃度Ｂに対して設定脱硫率を掛けることにより、脱硫ＳＯ2濃度１４が求められて乗算器１７へ出力され、該乗算器１７において前記脱硫ガス流量計９で検出された脱硫ガス流量Ａに対して前記乗算器１５から出力される脱硫ＳＯ2濃度１４を掛けることにより、排ガス中から除去すべき吸収塔３へ流入してくるＳＯ2量１６が求められて乗算器１９へ出力され、該乗算器１９において前記乗算器１７から出力されるＳＯ2量１６に対して（吸収剤量／ＳＯ2量）の値を掛けることにより、吸収剤量１８が求められて乗算器２１へ出力され、該乗算器２１において前記乗算器１９から出力される吸収剤量１８に対して設定吸収剤過剰率を掛けることにより、実際に必要となる必要吸収剤量２０が求められて加算器２７へ出力される一方、減算器２３において予め設定された設定ｐＨ値と前記ｐＨ計７で検出された吸収液１のｐＨとの差が求められてｐＨ偏差２２が比例積分調節器２５へ出力され、該比例積分調節器（フィードバック制御演算を行なっている調節器）２５において前記減算器２３から出力されるｐＨ偏差２２が比例積分処理され該ｐＨ偏差２２をなくすための吸収剤換算量２４が加算器２７へ出力され、該加算器２７において前記乗算器２１から出力される必要吸収剤量２０に対して前記比例積分調節器２５から出力される吸収剤換算量２４を加えることにより、ｐＨ考慮必要吸収剤量２６が求められて除算器２９へ出力され、該除算器２９において前記加算器２７から出力されるｐＨ考慮必要吸収剤量２６を前記吸収剤スラリー濃度計１３で検出された吸収剤スラリー濃度Ｅで割ることにより、設定吸収剤スラリー流量２８が求められて減算器３１へ出力され、該減算器３１において前記除算器２９から出力される設定吸収剤スラリー流量２８と前記吸収剤スラリー流量計１２で検出された吸収剤スラリー流量Ｄとの差が求められ、吸収剤スラリー偏差３０が比例積分調節器３３へ出力され、該比例積分調節器３３において前記減算器３１から出力される吸収剤スラリー偏差３０が比例積分処理され該吸収剤スラリー偏差３０をなくすための開度指令３２が流量調整弁８へ出力され、該流量調整弁８の開度が調節され、前記吸収剤スラリー流量Ｄが設定吸収剤スラリー流量２８と等しくなるよう制御が行われ、これにより前記吸収液１のｐＨを設定ｐＨ値に保持するようになっている。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、前述の如き従来の排煙脱硫装置の場合、吸収塔３内における吸収液１のｐＨを設定ｐＨ値となるよう一定に制御し、排ガス中の硫黄分と吸収剤中のカルシウムとが正常に略一対一で反応している限りは、未反応な吸収剤は、排ガス中のＳＯ2に対する吸収剤過剰率に見合うだけの僅かな量となり、排ガスの脱硫が確実に行われるが、吸収剤の回りに硫黄分との反応を阻害する不純物が付着する等、なんらかの原因で排ガス中の硫黄分と吸収剤とが反応しなくなった場合（いわゆる吸収剤の活性低下が発生した場合）には、排ガスの脱硫が充分に行われなくなって、吸収剤が必要以上に吸収塔３へ供給され、排ガス中のＳＯ2に対する吸収剤過剰率が一定値を越え、無駄が多くなると共に、吸収塔３の底部から石膏スラリーとして抜き出される吸収液１中にも過剰な吸収剤が含まれることとなり、石膏純度が低下してしまうという欠点を有していた。
【０００９】
本発明は、斯かる実情に鑑み、吸収剤の活性低下等に伴う吸収剤過剰率の上昇を抑えることができ、吸収剤の適切な供給並びに石膏純度の確保を図り得る排煙脱硫装置の吸収剤スラリー流量制御方法及び装置を提供しようとするものである。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
本発明は、検出された脱硫ガス流量と吸収塔入口ＳＯ2濃度と吸収液のｐＨとに基づきｐＨ考慮必要吸収剤量を求める一方、前記脱硫ガス流量と吸収塔入口ＳＯ2濃度とから求められる必要吸収剤量に基づき運転状況に応じた吸収剤量上限値を求め、該運転状況に応じた吸収剤量上限値と前記ｐＨ考慮必要吸収剤量とのうち低い方を要求吸収剤量として選択し、該要求吸収剤量と検出された吸収剤スラリー濃度とに基づき必要となる設定吸収剤スラリー流量を求め、検出された吸収剤スラリー流量が設定吸収剤スラリー流量と等しくなるよう制御を行うことを特徴とする排煙脱硫装置の吸収剤スラリー流量制御方法にかかるものである。
【００１１】
又、本発明は、吸収塔内における吸収液のｐＨを検出するｐＨ計と、脱硫ガス流量を検出する脱硫ガス流量計と、吸収塔入口ＳＯ2濃度を検出する吸収塔入口ＳＯ2濃度計と、吸収剤スラリー流量を検出する吸収剤スラリー流量計と、吸収剤スラリー濃度を検出する吸収剤スラリー濃度計と、吸収塔内へ供給される吸収剤スラリー流量を調節する流量調整弁と、
前記脱硫ガス流量と吸収塔入口ＳＯ2濃度と吸収液のｐＨとに基づきｐＨ考慮必要吸収剤量を求める一方、前記脱硫ガス流量と吸収塔入口ＳＯ2濃度とから求められる必要吸収剤量に基づき運転状況に応じた吸収剤量上限値を求め、該運転状況に応じた吸収剤量上限値と前記ｐＨ考慮必要吸収剤量とのうち低い方を要求吸収剤量として選択し、該要求吸収剤量と前記吸収剤スラリー濃度とに基づき必要となる設定吸収剤スラリー流量を求め、前記吸収剤スラリー流量が設定吸収剤スラリー流量と等しくなるよう、前記流量調整弁へ開度指令を出力する制御器とを備えたことを特徴とする排煙脱硫装置の吸収剤スラリー流量制御装置にかかるものである。
【００１２】
上記手段によれば、以下のような作用が得られる。
【００１３】
本発明の排煙脱硫装置の吸収剤スラリー流量制御方法においては、排煙脱硫装置の運転時には、検出された脱硫ガス流量と吸収塔入口ＳＯ2濃度と吸収液のｐＨとに基づきｐＨ考慮必要吸収剤量が求められる一方、前記脱硫ガス流量と吸収塔入口ＳＯ2濃度とから求められる必要吸収剤量に基づき運転状況に応じた吸収剤量上限値が求められ、該運転状況に応じた吸収剤量上限値と前記ｐＨ考慮必要吸収剤量とのうち低い方が要求吸収剤量として選択され、該要求吸収剤量と検出された吸収剤スラリー濃度とに基づき必要となる設定吸収剤スラリー流量が求められ、検出された吸収剤スラリー流量が設定吸収剤スラリー流量と等しくなるよう制御が行われる。
【００１４】
又、本発明の排煙脱硫装置の吸収剤スラリー流量制御装置においては、排煙脱硫装置の運転時には、ｐＨ計で検出された吸収液のｐＨと、脱硫ガス流量計で検出された脱硫ガス流量と、吸収塔入口ＳＯ2濃度計で検出された吸収塔入口ＳＯ2濃度と、吸収剤スラリー流量計で検出された吸収剤スラリー流量と、吸収剤スラリー濃度計で検出された吸収剤スラリー濃度とが制御器へ入力され、該制御器において、前記脱硫ガス流量と吸収塔入口ＳＯ2濃度と吸収液のｐＨとに基づきｐＨ考慮必要吸収剤量が求められる一方、前記脱硫ガス流量と吸収塔入口ＳＯ2濃度とから求められる必要吸収剤量に基づき運転状況に応じた吸収剤量上限値が求められ、該運転状況に応じた吸収剤量上限値と前記ｐＨ考慮必要吸収剤量とのうち低い方が要求吸収剤量として選択され、該要求吸収剤量と前記吸収剤スラリー濃度とに基づき必要となる設定吸収剤スラリー流量が求められ、前記吸収剤スラリー流量が設定吸収剤スラリー流量と等しくなるよう、前記流量調整弁へ開度指令が出力され、該流量調整弁の開度が調節され、前記吸収剤スラリー流量が設定吸収剤スラリー流量と等しくなるよう制御が行われる。
【００１５】
この結果、本発明の排煙脱硫装置の吸収剤スラリー流量制御方法及び装置においては、仮に、吸収剤の回りに硫黄分との反応を阻害する不純物が付着する等、なんらかの原因で排ガス中の硫黄分と吸収剤とが反応しなくなり、吸収剤の活性低下が発生したとしても、運転状況に応じて設定された吸収剤量上限値を越えて、吸収剤が吸収塔へ供給されることがなくなり、排ガス中のＳＯ2に対する吸収剤過剰率が一定値を越えず、無駄が少なくなると共に、吸収塔の底部から石膏スラリーとして抜き出される吸収液中にも過剰な吸収剤が含まれることが避けられ、石膏純度が低下してしまうこともなくなる。
【００１６】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図示例と共に説明する。
【００１７】
図１及び図２は本発明を実施する形態の一例であって、図中、図３及び図４と同一の符号を付した部分は同一物を表わしており、基本的な構成は図３及び図４に示す従来のものと同様であるが、本図示例の特徴とするところは、図１及び図２に示す如く、乗算器２１から出力される必要吸収剤量２０に対し、信号発生器３４，３５，３６に予め設定された係数（例えば、２．０，１．５，１．２）のうちのいずれかを切換リレー３７を介して掛け、吸収剤量上限値３８を出力する乗算器３９と、加算器２７から出力されるｐＨ考慮必要吸収剤量２６と前記乗算器３９から出力される吸収剤量上限値３８とのうち低い方を要求吸収剤量４０として選択し除算器２９へ出力する低選択器４１とを追加装備した点にある。
【００１８】
前記切換リレー３７は、図２に示すような制御回路によって切り換えられるようになっている。
【００１９】
即ち、図示していないボイラへの燃料が停止された際にワンショット４２を介して出力される燃料停止信号４３をシングルフリップフロップ４４へセット信号として入力すると共に、並入時即ち図示していない蒸気タービンによって駆動される発電機から電気が取り出されるようになった際に出力される並入信号４５をオンディレイタイマ４６を介して前記シングルフリップフロップ４４へリセット信号として入力し、該シングルフリップフロップ４４からの出力信号４７を切換リレー３７へ入力することにより、前記シングルフリップフロップ４４から出力される出力信号４７が「１」の場合、即ち、ボイラへの燃料が停止された状態から燃料の供給が開始されて並入へ至った後、所要時間経過するまでのいわゆるボイラの起動時においては、前記切換リレー３７がａ側に切り換えられるようになっている。
【００２０】
又、負荷上昇時に出力される負荷上昇信号４８をシングルフリップフロップ４９へセット信号として入力すると共に、負荷静定又は降下時に出力される負荷静定降下信号５０をオンディレイタイマ５１を介して前記シングルフリップフロップ４９へリセット信号として入力し、該シングルフリップフロップ４９からの出力信号５２をＡＮＤ回路５３へ入力し、且つＮＯＴ回路５４を介してＡＮＤ回路５５へ入力する一方、前記シングルフリップフロップ４４からの出力信号４７をＮＯＴ回路５６を介して前記ＡＮＤ回路５３とＡＮＤ回路５５へ入力し、該ＡＮＤ回路５３から出力される論理積信号５７と、前記ＡＮＤ回路５５から出力される論理積信号５８とを前記切換リレー３７へ入力することにより、前記ＡＮＤ回路５３から出力される論理積信号５７が「１」の場合、即ち、ボイラの起動時ではない負荷上昇時においては、前記切換リレー３７がｂ側に切り換えられ、又、前記ＡＮＤ回路５５から出力される論理積信号５８が「１」の場合、即ち、ボイラの起動時ではない負荷静定又は降下時においては、前記切換リレー３７がｃ側に切り換えられるようになっている。
【００２１】
ここで、負荷上昇時であるか、負荷静定又は降下時であるかの判別については、発電機出力目標値５９と、該発電機出力目標値５９に基づき変化率制限器６０を介して求められる発電機出力指令６１との差、即ち発電機出力指令偏差Ｚを減算器６２において求め、該減算器６２から出力される発電機出力指令偏差Ｚをシグナルモニタスイッチ６３へ入力し、該シグナルモニタスイッチ６３へ入力される発電機出力指令偏差Ｚが所定値（例えば１０［ＭＷ］）以上である場合には、負荷上昇時であると判別する一方、前記シグナルモニタスイッチ６３へ入力される発電機出力指令偏差Ｚが所定値（例えば５［ＭＷ］）以下である場合には、負荷静定又は降下時であると判別するようになっている。
【００２２】
尚、運転状況（即ち起動時、負荷上昇時、負荷静定又は降下時）に応じて前記吸収剤量上限値３８を設定するために必要吸収剤量２０に掛ける係数（図１の例では２．０，１．５，１．２）については、個々の排煙脱硫装置における実験データ等に基づいて最適な数値を選定することは言うまでもない。
【００２３】
又、前記オンディレイタイマ４６は、前記並入信号４５が入力されてから、予め設定した時間遅れｔ（例えば１５０［ｍｉｎ］）を生じさせて「０」から「１」に変化する遅延信号を出力するようになっており、前記オンディレイタイマ５１は、負荷静定降下信号５０が入力されてから、予め設定した時間遅れｔ’（例えば１０［ｍｉｎ］）を生じさせて「０」から「１」に変化する遅延信号を出力するようになっているが、前記時間遅れｔ，ｔ’についても、前記各係数と同様、個々の排煙脱硫装置における実験データ等に基づいて最適な数値を選定することは言うまでもない。
【００２４】
次に、上記図示例の作動を説明する。
【００２５】
排煙脱硫装置の運転時には、ｐＨ計７で検出された吸収液１のｐＨと、脱硫ガス流量計９で検出された脱硫ガス流量Ａと、吸収塔入口ＳＯ2濃度計１０で検出された吸収塔入口ＳＯ2濃度Ｂと、吸収剤スラリー流量計１２で検出された吸収剤スラリー流量Ｄと、吸収剤スラリー濃度計１３で検出された吸収剤スラリー濃度Ｅとが制御器６へ入力され、該制御器６の乗算器１５において前記吸収塔入口ＳＯ2濃度計１０で検出された吸収塔入口ＳＯ2濃度Ｂに対して設定脱硫率を掛けることにより、脱硫ＳＯ2濃度１４が求められて乗算器１７へ出力され、該乗算器１７において前記脱硫ガス流量計９で検出された脱硫ガス流量Ａに対して前記乗算器１５から出力される脱硫ＳＯ2濃度１４を掛けることにより、排ガス中から除去すべき吸収塔３へ流入してくるＳＯ2量１６が求められて乗算器１９へ出力され、該乗算器１９において前記乗算器１７から出力されるＳＯ2量１６に対して（吸収剤量／ＳＯ2量）の値を掛けることにより、吸収剤量１８が求められて乗算器２１へ出力され、該乗算器２１において前記乗算器１９から出力される吸収剤量１８に対して設定吸収剤過剰率を掛けることにより、実際に必要となる必要吸収剤量２０が求められて加算器２７へ出力される一方、減算器２３において予め設定された設定ｐＨ値と前記ｐＨ計７で検出された吸収液１のｐＨとの差が求められてｐＨ偏差２２が比例積分調節器２５へ出力され、該比例積分調節器２５において前記減算器２３から出力されるｐＨ偏差２２が比例積分処理され該ｐＨ偏差２２をなくすための吸収剤換算量２４が加算器２７へ出力され、該加算器２７において前記乗算器２１から出力される必要吸収剤量２０に対して前記比例積分調節器２５から出力される吸収剤換算量２４を加えることにより、ｐＨ考慮必要吸収剤量２６が求められ、低選択器４１へ出力される。
【００２６】
ここで、ボイラの起動時には、図２に示すシングルフリップフロップ４４からの出力信号４７が「１」となり、ＡＮＤ回路５３から出力される論理積信号５７とＡＮＤ回路５５から出力される論理積信号５８とがいずれも「０」となり、切換リレー３７はａ側に切り換えられているため、乗算器３９においては、前記乗算器２１から出力される必要吸収剤量２０に対し、信号発生器３４に予め設定された係数（例えば、２．０）が掛けられ、吸収剤量上限値３８が前記低選択器４１へ出力され、該低選択器４１において前記加算器２７から出力されるｐＨ考慮必要吸収剤量２６と前記乗算器３９から出力される吸収剤量上限値３８とのうち低い方が要求吸収剤量４０として選択され除算器２９へ出力される。
【００２７】
又、負荷上昇時には、図２に示すシングルフリップフロップ４４からの出力信号４７が「０」となり、ＡＮＤ回路５３から出力される論理積信号５７が「１」となり、ＡＮＤ回路５５から出力される論理積信号５８が「０」となり、切換リレー３７はｂ側に切り換えられているため、乗算器３９においては、前記乗算器２１から出力される必要吸収剤量２０に対し、信号発生器３５に予め設定された係数（例えば、１．５）が掛けられ、吸収剤量上限値３８が前記低選択器４１へ出力され、該低選択器４１において前記加算器２７から出力されるｐＨ考慮必要吸収剤量２６と前記乗算器３９から出力される吸収剤量上限値３８とのうち低い方が要求吸収剤量４０として選択され除算器２９へ出力される。
【００２８】
更に又、負荷静定又は降下時には、図２に示すシングルフリップフロップ４４からの出力信号４７が「０」となり、ＡＮＤ回路５３から出力される論理積信号５７が「０」となり、ＡＮＤ回路５５から出力される論理積信号５８が「１」となり、切換リレー３７はｃ側に切り換えられているため、乗算器３９においては、前記乗算器２１から出力される必要吸収剤量２０に対し、信号発生器３６に予め設定された係数（例えば、１．２）が掛けられ、吸収剤量上限値３８が前記低選択器４１へ出力され、該低選択器４１において前記加算器２７から出力されるｐＨ考慮必要吸収剤量２６と前記乗算器３９から出力される吸収剤量上限値３８とのうち低い方が要求吸収剤量４０として選択され除算器２９へ出力される。
【００２９】
前記除算器２９においては、前記低選択器４１から出力される要求吸収剤量４０を前記吸収剤スラリー濃度計１３で検出された吸収剤スラリー濃度Ｅで割ることにより、設定吸収剤スラリー流量２８が求められて減算器３１へ出力され、該減算器３１において前記除算器２９から出力される設定吸収剤スラリー流量２８と前記吸収剤スラリー流量計１２で検出された吸収剤スラリー流量Ｄとの差が求められ、吸収剤スラリー偏差３０が比例積分調節器３３へ出力され、該比例積分調節器３３において前記減算器３１から出力される吸収剤スラリー偏差３０が比例積分処理され該吸収剤スラリー偏差３０をなくすための開度指令３２が流量調整弁８へ出力され、該流量調整弁８の開度が調節され、前記吸収剤スラリー流量Ｄが設定吸収剤スラリー流量２８と等しくなるよう制御が行われる。
【００３０】
この結果、仮に、吸収剤の回りに硫黄分との反応を阻害する不純物が付着する等、なんらかの原因で排ガス中の硫黄分と吸収剤とが反応しなくなり、吸収剤の活性低下が発生したとしても、運転状況に応じて設定された吸収剤量上限値３８を越えて、吸収剤が吸収塔３へ供給されることがなくなり、排ガス中のＳＯ2に対する吸収剤過剰率が一定値を越えず、無駄が少なくなると共に、吸収塔３の底部から石膏スラリーとして抜き出される吸収液１中にも過剰な吸収剤が含まれることが避けられ、石膏純度が低下してしまうこともなくなる。
【００３１】
こうして、吸収剤の活性低下等に伴う吸収剤過剰率の上昇を抑えることができ、吸収剤の適切な供給並びに石膏純度の確保を図り得る。
【００３２】
尚、本発明の排煙脱硫装置の吸収剤スラリー流量制御方法及び装置は、上述の図示例にのみ限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々変更を加え得ることは勿論である。
【００３３】
【発明の効果】
以上、説明したように本発明の排煙脱硫装置の吸収剤スラリー流量制御方法及び装置によれば、吸収剤の活性低下等に伴う吸収剤過剰率の上昇を抑えることができ、吸収剤の適切な供給並びに石膏純度の確保を図り得るという優れた効果を奏し得る。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明を実施する形態の一例の制御ブロック図である。
【図２】図１に示す切換リレーの制御ブロック図である。
【図３】排煙脱硫装置の全体概要構成図である。
【図４】従来例の制御ブロック図である。
【符号の説明】
１ 吸収液
３ 吸収塔
６ 制御器
７ ｐＨ計
８ 流量調整弁
９ 脱硫ガス流量計
１０ 吸収塔入口ＳＯ2濃度計
１２ 吸収剤スラリー流量計
１３ 吸収剤スラリー濃度計
２０ 必要吸収剤量
２６ ｐＨ考慮必要吸収剤量
２８ 設定吸収剤スラリー流量
３２ 開度指令
３４ 信号発生器
３５ 信号発生器
３６ 信号発生器
３７ 切換リレー
３８ 吸収剤量上限値
３９ 乗算器
４０ 要求吸収剤量
４１ 低選択器
４３ 燃料停止信号
４５ 並入信号
４８ 負荷上昇信号
５０ 負荷静定降下信号
Ａ 脱硫ガス流量
Ｂ 吸収塔入口ＳＯ2濃度
Ｄ 吸収剤スラリー流量
Ｅ 吸収剤スラリー濃度
【発明の属する技術分野】
本発明は、排煙脱硫装置の吸収剤スラリー流量制御方法及び装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、発電所等においては、石炭焚ボイラ等から排出される排ガスからＳＯ2（硫黄酸化物）を吸収除去するために、吸収剤として炭酸カルシウム（ＣａＣＯ3）を用いた排煙脱硫装置が設けられるが、該排煙脱硫装置は、通常、図３に示されるように、下部に吸収液１の液溜部１ａが形成され且つ上部に多数のスプレーノズル２が配設された吸収塔３と、該吸収塔３の液溜部１ａの吸収液１を汲み上げ前記スプレーノズル２から噴霧させて循環させる複数台の循環ポンプ４と、前記吸収塔３の液溜部１ａに酸化空気を供給する酸化空気ブロワ５とを備えてなる構成を有している。
【０００３】
前述の如き排煙脱硫装置の場合、吸収液１が循環ポンプ４の作動によりスプレーノズル２から噴霧されつつ循環しており、図示していない石炭焚ボイラ等から吸収塔３に送り込まれた排ガスは、前記スプレーノズル２から噴霧される吸収液１と接触することにより、ＳＯ2（硫黄酸化物）が吸収除去された後、外部へ排出される。
【０００４】
一方、前記排ガスからＳＯ2を吸収した吸収液１は、液溜部１ａに滴下し、酸化空気ブロワ５の作動によって液溜部１ａ内へ供給される酸化空気により強制的に酸化され、石膏（硫酸カルシウム（ＣａＳＯ4））が生成され、該石膏を含む液溜部１ａ内の吸収液１の一部は、吸収塔３の底部から石膏スラリーとして抜き出され、図示していない石膏回収系へ導かれ、該石膏回収系において石膏スラリーから水分が除去され石膏が生成されて回収されるようになっている。
【０００５】
又、前記吸収塔３には、必要に応じて適宜、流量調整弁８の開度を制御することにより、所要量の吸収剤スラリーが供給されるようになっているが、その制御系は、吸収塔３内における吸収液１のｐＨ（ペーハー）を検出するｐＨ計７と、脱硫ガス流量Ａを検出する脱硫ガス流量計９と、吸収塔入口ＳＯ2濃度Ｂを検出する吸収塔入口ＳＯ2濃度計１０と、吸収剤スラリー流量Ｄを検出する吸収剤スラリー流量計１２と、吸収剤スラリー濃度Ｅを検出する吸収剤スラリー濃度計１３とを備えると共に、前記脱硫ガス流量計９で検出された脱硫ガス流量Ａと、前記吸収塔入口ＳＯ2濃度計１０で検出された吸収塔入口ＳＯ2濃度Ｂと、前記ｐＨ計７で検出された吸収液１のｐＨと、前記吸収剤スラリー濃度計１３で検出された吸収剤スラリー濃度Ｅとに基づき、前記吸収液１のｐＨを設定ｐＨ値に保持するのに必要となる設定吸収剤スラリー流量２８（図４参照）を求め、前記吸収剤スラリー流量Ｄが設定吸収剤スラリー流量２８と等しくなるよう、前記流量調整弁８へ開度指令３２を出力する制御器６とを備えてなる構成を有している。
【０００６】
前記制御器６は、図４に示される如く、前記吸収塔入口ＳＯ2濃度計１０で検出された吸収塔入口ＳＯ2濃度Ｂに対して設定脱硫率（例えば９０％）を掛けることにより、脱硫ＳＯ2濃度１４を求めて出力する乗算器１５と、
前記脱硫ガス流量計９で検出された脱硫ガス流量Ａに対して前記乗算器１５から出力される脱硫ＳＯ2濃度１４を掛けることにより、排ガス中から除去すべき吸収塔３へ流入してくるＳＯ2量１６を求めて出力する乗算器１７と、
該乗算器１７から出力されるＳＯ2量１６に対して（吸収剤量／ＳＯ2量）の値を掛けることにより、吸収剤量１８を求めて出力する乗算器１９と、
該乗算器１９から出力される吸収剤量１８に対して設定吸収剤過剰率（例えば１．０２）を掛けることにより、実際に必要となる必要吸収剤量２０を求めて出力する乗算器２１と、
予め設定された設定ｐＨ値（例えば５．０）と前記ｐＨ計７で検出された吸収液１のｐＨとの差を求め、ｐＨ偏差２２を出力する減算器２３と、
該減算器２３から出力されるｐＨ偏差２２を比例積分処理して該ｐＨ偏差２２をなくすための吸収剤換算量２４を出力する比例積分調節器２５と、
前記乗算器２１から出力される必要吸収剤量２０に対して前記比例積分調節器２５から出力される吸収剤換算量２４を加えることにより、ｐＨ考慮必要吸収剤量２６を求めて出力する加算器２７と、
該加算器２７から出力されるｐＨ考慮必要吸収剤量２６を前記吸収剤スラリー濃度計１３で検出された吸収剤スラリー濃度Ｅで割ることにより、設定吸収剤スラリー流量２８を求めて出力する除算器２９と、
該除算器２９から出力される設定吸収剤スラリー流量２８と前記吸収剤スラリー流量計１２で検出された吸収剤スラリー流量Ｄとの差を求め、吸収剤スラリー偏差３０を出力する減算器３１と、
該減算器３１から出力される吸収剤スラリー偏差３０を比例積分処理して該吸収剤スラリー偏差３０をなくすための流量調整弁８の開度指令３２を出力する比例積分調節器３３と
を備えてなる構成を有している。
【０００７】
前記排煙脱硫装置の運転時には、ｐＨ計７で検出された吸収液１のｐＨと、脱硫ガス流量計９で検出された脱硫ガス流量Ａと、吸収塔入口ＳＯ2濃度計１０で検出された吸収塔入口ＳＯ2濃度Ｂと、吸収剤スラリー流量計１２で検出された吸収剤スラリー流量Ｄと、吸収剤スラリー濃度計１３で検出された吸収剤スラリー濃度Ｅとが制御器６へ入力され、該制御器６の乗算器１５において前記吸収塔入口ＳＯ2濃度計１０で検出された吸収塔入口ＳＯ2濃度Ｂに対して設定脱硫率を掛けることにより、脱硫ＳＯ2濃度１４が求められて乗算器１７へ出力され、該乗算器１７において前記脱硫ガス流量計９で検出された脱硫ガス流量Ａに対して前記乗算器１５から出力される脱硫ＳＯ2濃度１４を掛けることにより、排ガス中から除去すべき吸収塔３へ流入してくるＳＯ2量１６が求められて乗算器１９へ出力され、該乗算器１９において前記乗算器１７から出力されるＳＯ2量１６に対して（吸収剤量／ＳＯ2量）の値を掛けることにより、吸収剤量１８が求められて乗算器２１へ出力され、該乗算器２１において前記乗算器１９から出力される吸収剤量１８に対して設定吸収剤過剰率を掛けることにより、実際に必要となる必要吸収剤量２０が求められて加算器２７へ出力される一方、減算器２３において予め設定された設定ｐＨ値と前記ｐＨ計７で検出された吸収液１のｐＨとの差が求められてｐＨ偏差２２が比例積分調節器２５へ出力され、該比例積分調節器（フィードバック制御演算を行なっている調節器）２５において前記減算器２３から出力されるｐＨ偏差２２が比例積分処理され該ｐＨ偏差２２をなくすための吸収剤換算量２４が加算器２７へ出力され、該加算器２７において前記乗算器２１から出力される必要吸収剤量２０に対して前記比例積分調節器２５から出力される吸収剤換算量２４を加えることにより、ｐＨ考慮必要吸収剤量２６が求められて除算器２９へ出力され、該除算器２９において前記加算器２７から出力されるｐＨ考慮必要吸収剤量２６を前記吸収剤スラリー濃度計１３で検出された吸収剤スラリー濃度Ｅで割ることにより、設定吸収剤スラリー流量２８が求められて減算器３１へ出力され、該減算器３１において前記除算器２９から出力される設定吸収剤スラリー流量２８と前記吸収剤スラリー流量計１２で検出された吸収剤スラリー流量Ｄとの差が求められ、吸収剤スラリー偏差３０が比例積分調節器３３へ出力され、該比例積分調節器３３において前記減算器３１から出力される吸収剤スラリー偏差３０が比例積分処理され該吸収剤スラリー偏差３０をなくすための開度指令３２が流量調整弁８へ出力され、該流量調整弁８の開度が調節され、前記吸収剤スラリー流量Ｄが設定吸収剤スラリー流量２８と等しくなるよう制御が行われ、これにより前記吸収液１のｐＨを設定ｐＨ値に保持するようになっている。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、前述の如き従来の排煙脱硫装置の場合、吸収塔３内における吸収液１のｐＨを設定ｐＨ値となるよう一定に制御し、排ガス中の硫黄分と吸収剤中のカルシウムとが正常に略一対一で反応している限りは、未反応な吸収剤は、排ガス中のＳＯ2に対する吸収剤過剰率に見合うだけの僅かな量となり、排ガスの脱硫が確実に行われるが、吸収剤の回りに硫黄分との反応を阻害する不純物が付着する等、なんらかの原因で排ガス中の硫黄分と吸収剤とが反応しなくなった場合（いわゆる吸収剤の活性低下が発生した場合）には、排ガスの脱硫が充分に行われなくなって、吸収剤が必要以上に吸収塔３へ供給され、排ガス中のＳＯ2に対する吸収剤過剰率が一定値を越え、無駄が多くなると共に、吸収塔３の底部から石膏スラリーとして抜き出される吸収液１中にも過剰な吸収剤が含まれることとなり、石膏純度が低下してしまうという欠点を有していた。
【０００９】
本発明は、斯かる実情に鑑み、吸収剤の活性低下等に伴う吸収剤過剰率の上昇を抑えることができ、吸収剤の適切な供給並びに石膏純度の確保を図り得る排煙脱硫装置の吸収剤スラリー流量制御方法及び装置を提供しようとするものである。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
本発明は、検出された脱硫ガス流量と吸収塔入口ＳＯ2濃度と吸収液のｐＨとに基づきｐＨ考慮必要吸収剤量を求める一方、前記脱硫ガス流量と吸収塔入口ＳＯ2濃度とから求められる必要吸収剤量に基づき運転状況に応じた吸収剤量上限値を求め、該運転状況に応じた吸収剤量上限値と前記ｐＨ考慮必要吸収剤量とのうち低い方を要求吸収剤量として選択し、該要求吸収剤量と検出された吸収剤スラリー濃度とに基づき必要となる設定吸収剤スラリー流量を求め、検出された吸収剤スラリー流量が設定吸収剤スラリー流量と等しくなるよう制御を行うことを特徴とする排煙脱硫装置の吸収剤スラリー流量制御方法にかかるものである。
【００１１】
又、本発明は、吸収塔内における吸収液のｐＨを検出するｐＨ計と、脱硫ガス流量を検出する脱硫ガス流量計と、吸収塔入口ＳＯ2濃度を検出する吸収塔入口ＳＯ2濃度計と、吸収剤スラリー流量を検出する吸収剤スラリー流量計と、吸収剤スラリー濃度を検出する吸収剤スラリー濃度計と、吸収塔内へ供給される吸収剤スラリー流量を調節する流量調整弁と、
前記脱硫ガス流量と吸収塔入口ＳＯ2濃度と吸収液のｐＨとに基づきｐＨ考慮必要吸収剤量を求める一方、前記脱硫ガス流量と吸収塔入口ＳＯ2濃度とから求められる必要吸収剤量に基づき運転状況に応じた吸収剤量上限値を求め、該運転状況に応じた吸収剤量上限値と前記ｐＨ考慮必要吸収剤量とのうち低い方を要求吸収剤量として選択し、該要求吸収剤量と前記吸収剤スラリー濃度とに基づき必要となる設定吸収剤スラリー流量を求め、前記吸収剤スラリー流量が設定吸収剤スラリー流量と等しくなるよう、前記流量調整弁へ開度指令を出力する制御器とを備えたことを特徴とする排煙脱硫装置の吸収剤スラリー流量制御装置にかかるものである。
【００１２】
上記手段によれば、以下のような作用が得られる。
【００１３】
本発明の排煙脱硫装置の吸収剤スラリー流量制御方法においては、排煙脱硫装置の運転時には、検出された脱硫ガス流量と吸収塔入口ＳＯ2濃度と吸収液のｐＨとに基づきｐＨ考慮必要吸収剤量が求められる一方、前記脱硫ガス流量と吸収塔入口ＳＯ2濃度とから求められる必要吸収剤量に基づき運転状況に応じた吸収剤量上限値が求められ、該運転状況に応じた吸収剤量上限値と前記ｐＨ考慮必要吸収剤量とのうち低い方が要求吸収剤量として選択され、該要求吸収剤量と検出された吸収剤スラリー濃度とに基づき必要となる設定吸収剤スラリー流量が求められ、検出された吸収剤スラリー流量が設定吸収剤スラリー流量と等しくなるよう制御が行われる。
【００１４】
又、本発明の排煙脱硫装置の吸収剤スラリー流量制御装置においては、排煙脱硫装置の運転時には、ｐＨ計で検出された吸収液のｐＨと、脱硫ガス流量計で検出された脱硫ガス流量と、吸収塔入口ＳＯ2濃度計で検出された吸収塔入口ＳＯ2濃度と、吸収剤スラリー流量計で検出された吸収剤スラリー流量と、吸収剤スラリー濃度計で検出された吸収剤スラリー濃度とが制御器へ入力され、該制御器において、前記脱硫ガス流量と吸収塔入口ＳＯ2濃度と吸収液のｐＨとに基づきｐＨ考慮必要吸収剤量が求められる一方、前記脱硫ガス流量と吸収塔入口ＳＯ2濃度とから求められる必要吸収剤量に基づき運転状況に応じた吸収剤量上限値が求められ、該運転状況に応じた吸収剤量上限値と前記ｐＨ考慮必要吸収剤量とのうち低い方が要求吸収剤量として選択され、該要求吸収剤量と前記吸収剤スラリー濃度とに基づき必要となる設定吸収剤スラリー流量が求められ、前記吸収剤スラリー流量が設定吸収剤スラリー流量と等しくなるよう、前記流量調整弁へ開度指令が出力され、該流量調整弁の開度が調節され、前記吸収剤スラリー流量が設定吸収剤スラリー流量と等しくなるよう制御が行われる。
【００１５】
この結果、本発明の排煙脱硫装置の吸収剤スラリー流量制御方法及び装置においては、仮に、吸収剤の回りに硫黄分との反応を阻害する不純物が付着する等、なんらかの原因で排ガス中の硫黄分と吸収剤とが反応しなくなり、吸収剤の活性低下が発生したとしても、運転状況に応じて設定された吸収剤量上限値を越えて、吸収剤が吸収塔へ供給されることがなくなり、排ガス中のＳＯ2に対する吸収剤過剰率が一定値を越えず、無駄が少なくなると共に、吸収塔の底部から石膏スラリーとして抜き出される吸収液中にも過剰な吸収剤が含まれることが避けられ、石膏純度が低下してしまうこともなくなる。
【００１６】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図示例と共に説明する。
【００１７】
図１及び図２は本発明を実施する形態の一例であって、図中、図３及び図４と同一の符号を付した部分は同一物を表わしており、基本的な構成は図３及び図４に示す従来のものと同様であるが、本図示例の特徴とするところは、図１及び図２に示す如く、乗算器２１から出力される必要吸収剤量２０に対し、信号発生器３４，３５，３６に予め設定された係数（例えば、２．０，１．５，１．２）のうちのいずれかを切換リレー３７を介して掛け、吸収剤量上限値３８を出力する乗算器３９と、加算器２７から出力されるｐＨ考慮必要吸収剤量２６と前記乗算器３９から出力される吸収剤量上限値３８とのうち低い方を要求吸収剤量４０として選択し除算器２９へ出力する低選択器４１とを追加装備した点にある。
【００１８】
前記切換リレー３７は、図２に示すような制御回路によって切り換えられるようになっている。
【００１９】
即ち、図示していないボイラへの燃料が停止された際にワンショット４２を介して出力される燃料停止信号４３をシングルフリップフロップ４４へセット信号として入力すると共に、並入時即ち図示していない蒸気タービンによって駆動される発電機から電気が取り出されるようになった際に出力される並入信号４５をオンディレイタイマ４６を介して前記シングルフリップフロップ４４へリセット信号として入力し、該シングルフリップフロップ４４からの出力信号４７を切換リレー３７へ入力することにより、前記シングルフリップフロップ４４から出力される出力信号４７が「１」の場合、即ち、ボイラへの燃料が停止された状態から燃料の供給が開始されて並入へ至った後、所要時間経過するまでのいわゆるボイラの起動時においては、前記切換リレー３７がａ側に切り換えられるようになっている。
【００２０】
又、負荷上昇時に出力される負荷上昇信号４８をシングルフリップフロップ４９へセット信号として入力すると共に、負荷静定又は降下時に出力される負荷静定降下信号５０をオンディレイタイマ５１を介して前記シングルフリップフロップ４９へリセット信号として入力し、該シングルフリップフロップ４９からの出力信号５２をＡＮＤ回路５３へ入力し、且つＮＯＴ回路５４を介してＡＮＤ回路５５へ入力する一方、前記シングルフリップフロップ４４からの出力信号４７をＮＯＴ回路５６を介して前記ＡＮＤ回路５３とＡＮＤ回路５５へ入力し、該ＡＮＤ回路５３から出力される論理積信号５７と、前記ＡＮＤ回路５５から出力される論理積信号５８とを前記切換リレー３７へ入力することにより、前記ＡＮＤ回路５３から出力される論理積信号５７が「１」の場合、即ち、ボイラの起動時ではない負荷上昇時においては、前記切換リレー３７がｂ側に切り換えられ、又、前記ＡＮＤ回路５５から出力される論理積信号５８が「１」の場合、即ち、ボイラの起動時ではない負荷静定又は降下時においては、前記切換リレー３７がｃ側に切り換えられるようになっている。
【００２１】
ここで、負荷上昇時であるか、負荷静定又は降下時であるかの判別については、発電機出力目標値５９と、該発電機出力目標値５９に基づき変化率制限器６０を介して求められる発電機出力指令６１との差、即ち発電機出力指令偏差Ｚを減算器６２において求め、該減算器６２から出力される発電機出力指令偏差Ｚをシグナルモニタスイッチ６３へ入力し、該シグナルモニタスイッチ６３へ入力される発電機出力指令偏差Ｚが所定値（例えば１０［ＭＷ］）以上である場合には、負荷上昇時であると判別する一方、前記シグナルモニタスイッチ６３へ入力される発電機出力指令偏差Ｚが所定値（例えば５［ＭＷ］）以下である場合には、負荷静定又は降下時であると判別するようになっている。
【００２２】
尚、運転状況（即ち起動時、負荷上昇時、負荷静定又は降下時）に応じて前記吸収剤量上限値３８を設定するために必要吸収剤量２０に掛ける係数（図１の例では２．０，１．５，１．２）については、個々の排煙脱硫装置における実験データ等に基づいて最適な数値を選定することは言うまでもない。
【００２３】
又、前記オンディレイタイマ４６は、前記並入信号４５が入力されてから、予め設定した時間遅れｔ（例えば１５０［ｍｉｎ］）を生じさせて「０」から「１」に変化する遅延信号を出力するようになっており、前記オンディレイタイマ５１は、負荷静定降下信号５０が入力されてから、予め設定した時間遅れｔ’（例えば１０［ｍｉｎ］）を生じさせて「０」から「１」に変化する遅延信号を出力するようになっているが、前記時間遅れｔ，ｔ’についても、前記各係数と同様、個々の排煙脱硫装置における実験データ等に基づいて最適な数値を選定することは言うまでもない。
【００２４】
次に、上記図示例の作動を説明する。
【００２５】
排煙脱硫装置の運転時には、ｐＨ計７で検出された吸収液１のｐＨと、脱硫ガス流量計９で検出された脱硫ガス流量Ａと、吸収塔入口ＳＯ2濃度計１０で検出された吸収塔入口ＳＯ2濃度Ｂと、吸収剤スラリー流量計１２で検出された吸収剤スラリー流量Ｄと、吸収剤スラリー濃度計１３で検出された吸収剤スラリー濃度Ｅとが制御器６へ入力され、該制御器６の乗算器１５において前記吸収塔入口ＳＯ2濃度計１０で検出された吸収塔入口ＳＯ2濃度Ｂに対して設定脱硫率を掛けることにより、脱硫ＳＯ2濃度１４が求められて乗算器１７へ出力され、該乗算器１７において前記脱硫ガス流量計９で検出された脱硫ガス流量Ａに対して前記乗算器１５から出力される脱硫ＳＯ2濃度１４を掛けることにより、排ガス中から除去すべき吸収塔３へ流入してくるＳＯ2量１６が求められて乗算器１９へ出力され、該乗算器１９において前記乗算器１７から出力されるＳＯ2量１６に対して（吸収剤量／ＳＯ2量）の値を掛けることにより、吸収剤量１８が求められて乗算器２１へ出力され、該乗算器２１において前記乗算器１９から出力される吸収剤量１８に対して設定吸収剤過剰率を掛けることにより、実際に必要となる必要吸収剤量２０が求められて加算器２７へ出力される一方、減算器２３において予め設定された設定ｐＨ値と前記ｐＨ計７で検出された吸収液１のｐＨとの差が求められてｐＨ偏差２２が比例積分調節器２５へ出力され、該比例積分調節器２５において前記減算器２３から出力されるｐＨ偏差２２が比例積分処理され該ｐＨ偏差２２をなくすための吸収剤換算量２４が加算器２７へ出力され、該加算器２７において前記乗算器２１から出力される必要吸収剤量２０に対して前記比例積分調節器２５から出力される吸収剤換算量２４を加えることにより、ｐＨ考慮必要吸収剤量２６が求められ、低選択器４１へ出力される。
【００２６】
ここで、ボイラの起動時には、図２に示すシングルフリップフロップ４４からの出力信号４７が「１」となり、ＡＮＤ回路５３から出力される論理積信号５７とＡＮＤ回路５５から出力される論理積信号５８とがいずれも「０」となり、切換リレー３７はａ側に切り換えられているため、乗算器３９においては、前記乗算器２１から出力される必要吸収剤量２０に対し、信号発生器３４に予め設定された係数（例えば、２．０）が掛けられ、吸収剤量上限値３８が前記低選択器４１へ出力され、該低選択器４１において前記加算器２７から出力されるｐＨ考慮必要吸収剤量２６と前記乗算器３９から出力される吸収剤量上限値３８とのうち低い方が要求吸収剤量４０として選択され除算器２９へ出力される。
【００２７】
又、負荷上昇時には、図２に示すシングルフリップフロップ４４からの出力信号４７が「０」となり、ＡＮＤ回路５３から出力される論理積信号５７が「１」となり、ＡＮＤ回路５５から出力される論理積信号５８が「０」となり、切換リレー３７はｂ側に切り換えられているため、乗算器３９においては、前記乗算器２１から出力される必要吸収剤量２０に対し、信号発生器３５に予め設定された係数（例えば、１．５）が掛けられ、吸収剤量上限値３８が前記低選択器４１へ出力され、該低選択器４１において前記加算器２７から出力されるｐＨ考慮必要吸収剤量２６と前記乗算器３９から出力される吸収剤量上限値３８とのうち低い方が要求吸収剤量４０として選択され除算器２９へ出力される。
【００２８】
更に又、負荷静定又は降下時には、図２に示すシングルフリップフロップ４４からの出力信号４７が「０」となり、ＡＮＤ回路５３から出力される論理積信号５７が「０」となり、ＡＮＤ回路５５から出力される論理積信号５８が「１」となり、切換リレー３７はｃ側に切り換えられているため、乗算器３９においては、前記乗算器２１から出力される必要吸収剤量２０に対し、信号発生器３６に予め設定された係数（例えば、１．２）が掛けられ、吸収剤量上限値３８が前記低選択器４１へ出力され、該低選択器４１において前記加算器２７から出力されるｐＨ考慮必要吸収剤量２６と前記乗算器３９から出力される吸収剤量上限値３８とのうち低い方が要求吸収剤量４０として選択され除算器２９へ出力される。
【００２９】
前記除算器２９においては、前記低選択器４１から出力される要求吸収剤量４０を前記吸収剤スラリー濃度計１３で検出された吸収剤スラリー濃度Ｅで割ることにより、設定吸収剤スラリー流量２８が求められて減算器３１へ出力され、該減算器３１において前記除算器２９から出力される設定吸収剤スラリー流量２８と前記吸収剤スラリー流量計１２で検出された吸収剤スラリー流量Ｄとの差が求められ、吸収剤スラリー偏差３０が比例積分調節器３３へ出力され、該比例積分調節器３３において前記減算器３１から出力される吸収剤スラリー偏差３０が比例積分処理され該吸収剤スラリー偏差３０をなくすための開度指令３２が流量調整弁８へ出力され、該流量調整弁８の開度が調節され、前記吸収剤スラリー流量Ｄが設定吸収剤スラリー流量２８と等しくなるよう制御が行われる。
【００３０】
この結果、仮に、吸収剤の回りに硫黄分との反応を阻害する不純物が付着する等、なんらかの原因で排ガス中の硫黄分と吸収剤とが反応しなくなり、吸収剤の活性低下が発生したとしても、運転状況に応じて設定された吸収剤量上限値３８を越えて、吸収剤が吸収塔３へ供給されることがなくなり、排ガス中のＳＯ2に対する吸収剤過剰率が一定値を越えず、無駄が少なくなると共に、吸収塔３の底部から石膏スラリーとして抜き出される吸収液１中にも過剰な吸収剤が含まれることが避けられ、石膏純度が低下してしまうこともなくなる。
【００３１】
こうして、吸収剤の活性低下等に伴う吸収剤過剰率の上昇を抑えることができ、吸収剤の適切な供給並びに石膏純度の確保を図り得る。
【００３２】
尚、本発明の排煙脱硫装置の吸収剤スラリー流量制御方法及び装置は、上述の図示例にのみ限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々変更を加え得ることは勿論である。
【００３３】
【発明の効果】
以上、説明したように本発明の排煙脱硫装置の吸収剤スラリー流量制御方法及び装置によれば、吸収剤の活性低下等に伴う吸収剤過剰率の上昇を抑えることができ、吸収剤の適切な供給並びに石膏純度の確保を図り得るという優れた効果を奏し得る。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明を実施する形態の一例の制御ブロック図である。
【図２】図１に示す切換リレーの制御ブロック図である。
【図３】排煙脱硫装置の全体概要構成図である。
【図４】従来例の制御ブロック図である。
【符号の説明】
１ 吸収液
３ 吸収塔
６ 制御器
７ ｐＨ計
８ 流量調整弁
９ 脱硫ガス流量計
１０ 吸収塔入口ＳＯ2濃度計
１２ 吸収剤スラリー流量計
１３ 吸収剤スラリー濃度計
２０ 必要吸収剤量
２６ ｐＨ考慮必要吸収剤量
２８ 設定吸収剤スラリー流量
３２ 開度指令
３４ 信号発生器
３５ 信号発生器
３６ 信号発生器
３７ 切換リレー
３８ 吸収剤量上限値
３９ 乗算器
４０ 要求吸収剤量
４１ 低選択器
４３ 燃料停止信号
４５ 並入信号
４８ 負荷上昇信号
５０ 負荷静定降下信号
Ａ 脱硫ガス流量
Ｂ 吸収塔入口ＳＯ2濃度
Ｄ 吸収剤スラリー流量
Ｅ 吸収剤スラリー濃度
Claims (2)
- 検出された脱硫ガス流量と吸収塔入口ＳＯ2濃度と吸収液のｐＨとに基づきｐＨ考慮必要吸収剤量を求める一方、前記脱硫ガス流量と吸収塔入口ＳＯ2濃度とから求められる必要吸収剤量に基づき運転状況に応じた吸収剤量上限値を求め、該運転状況に応じた吸収剤量上限値と前記ｐＨ考慮必要吸収剤量とのうち低い方を要求吸収剤量として選択し、該要求吸収剤量と検出された吸収剤スラリー濃度とに基づき必要となる設定吸収剤スラリー流量を求め、検出された吸収剤スラリー流量が設定吸収剤スラリー流量と等しくなるよう制御を行うことを特徴とする排煙脱硫装置の吸収剤スラリー流量制御方法。
- 吸収塔内における吸収液のｐＨを検出するｐＨ計と、脱硫ガス流量を検出する脱硫ガス流量計と、吸収塔入口ＳＯ2濃度を検出する吸収塔入口ＳＯ2濃度計と、吸収剤スラリー流量を検出する吸収剤スラリー流量計と、吸収剤スラリー濃度を検出する吸収剤スラリー濃度計と、吸収塔内へ供給される吸収剤スラリー流量を調節する流量調整弁と、
前記脱硫ガス流量と吸収塔入口ＳＯ2濃度と吸収液のｐＨとに基づきｐＨ考慮必要吸収剤量を求める一方、前記脱硫ガス流量と吸収塔入口ＳＯ2濃度とから求められる必要吸収剤量に基づき運転状況に応じた吸収剤量上限値を求め、該運転状況に応じた吸収剤量上限値と前記ｐＨ考慮必要吸収剤量とのうち低い方を要求吸収剤量として選択し、該要求吸収剤量と前記吸収剤スラリー濃度とに基づき必要となる設定吸収剤スラリー流量を求め、前記吸収剤スラリー流量が設定吸収剤スラリー流量と等しくなるよう、前記流量調整弁へ開度指令を出力する制御器とを備えたことを特徴とする排煙脱硫装置の吸収剤スラリー流量制御装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP17135798A JP3788038B2 (ja) | 1998-06-18 | 1998-06-18 | 排煙脱硫装置の吸収剤スラリー流量制御方法及び装置 |
Applications Claiming Priority (1)
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| JP17135798A JP3788038B2 (ja) | 1998-06-18 | 1998-06-18 | 排煙脱硫装置の吸収剤スラリー流量制御方法及び装置 |
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