JP3931383B2 - 排煙脱硫装置の吸収塔循環ポンプ台数制御における吸収液ｐＨ予測方法 - Google Patents
排煙脱硫装置の吸収塔循環ポンプ台数制御における吸収液ｐＨ予測方法 Download PDFInfo
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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塔循環ポンプ台数制御における吸収液ｐＨ予測方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
吸収剤として炭酸カルシウム（ＣａＣＯ3）を用いた排煙脱硫装置は、一般に図４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（図４の例では五台）の循環ポンプ４と、前記吸収塔３の液溜部１ａに酸化用の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の一部は、吸収塔３の液溜部１ａの底部から石膏スラリーとして回収され、該石膏スラリーから水分が除去され石膏が生成されるようになっており、又、前記吸収塔３には、必要に応じて適宜、吸収剤スラリーが供給されるようになっている。
【０００５】
ところで、前述の如き従来の排煙脱硫装置においては、濃度分析計６によって検出される吸収塔入口ＳＯ2濃度６ａと、流量検出器７によって検出される吸収塔入口排ガス流量７ａと、ｐＨ計８によって検出される吸収液１のｐＨとが循環ポンプ台数制御装置９へ入力され、該循環ポンプ台数制御装置９において、前記吸収塔入口ＳＯ2濃度６ａと吸収塔入口排ガス流量７ａと吸収液１のｐＨとに基づき、循環ポンプ４の運転台数を何台にすれば吸収塔出口ＳＯ2濃度が環境規制等に適合する許容値以下となるかが予測演算され、循環ポンプ４の運転台数が決定され、この後、循環ポンプ選択回路１０において複数台の循環ポンプ４のうちどのポンプを起動させるかが決定され、各循環ポンプ４へ循環ポンプ制御信号４ａが出力され、所望の循環ポンプ４が駆動されるようになっている。
【０００６】
尚、前記吸収塔３内における吸収液１のｐＨは、図示していないｐＨコントローラによって所望の値に制御されるようになっている。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
一般に、循環ポンプ４の運転台数が同じであっても、吸収塔３内における吸収液１のｐＨが異なると、脱硫性能も変化し、前記ｐＨが高ければ、循環ポンプ４の運転台数がある程度少なくても脱硫性能は確保される反面、前記ｐＨが低ければ、循環ポンプ４の運転台数を増加させないと脱硫性能が低下してしまうこととなる。
【０００８】
前述の如き従来の排煙脱硫装置の場合、循環ポンプ４の運転台数を予測演算するために、現時点での吸収液１のｐＨを用いており、現時点から所要時間経過後の吸収液１のｐＨを予測していないため、例えば、吸収液１のｐＨが下がり傾向にあるような場合、現時点での吸収液１のｐＨに基づいて予測演算された循環ポンプ４の運転台数では吸収塔３内への吸収液１の噴霧量が不足することがあり、所望の脱硫性能が得られなくなる可能性があった。
【０００９】
本発明は、斯かる実情に鑑み、現時点から所要時間経過後の吸収液のｐＨを確実に予測することができ、循環ポンプの運転台数制御の精度を高めて脱硫制御機能の向上を図り得る排煙脱硫装置の吸収塔循環ポンプ台数制御における吸収液ｐＨ予測方法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、吸収塔内に吸収液を複数台の循環ポンプの作動により噴霧して循環させつつ、排ガスと接触せしめて排ガス中のＳＯ2を吸収除去し、前記吸収塔内における吸収液のｐＨをｐＨコントローラによって制御設定値（ａｐｈｓ）に保持するようにした排煙脱硫装置の吸収塔循環ポンプ台数制御における吸収液ｐＨ予測方法であって、
現時点での吸収液のｐＨ（ｐｈｘ２ｎ）と、所要時間前の時点での吸収液のｐＨ（ａｐｈｐ）との差（ａｐｈｒ）を求め、該ｐＨの差（ａｐｈｒ）をその判断基準となるよう設定したしきい値（ａｐｈｒｔ）と比較し、前記ｐＨの差（ａｐｈｒ）がａｐｈｒ＞ａｐｈｒｔではなく且つａｐｈｒ＜−ａｐｈｒｔではない場合には、前記ｐＨの差（ａｐｈｒ）に基づきその変化率を用いて現時点から所要時間経過後の吸収液のｐＨ（ａｐｈｆ）を予測して求める一方、前記ｐＨの差（ａｐｈｒ）がａｐｈｒ＞ａｐｈｒｔであるか或いはａｐｈｒ＜−ａｐｈｒｔである場合には、前記ｐＨの差（ａｐｈｒ）を前記しきい値（ａｐｈｒｔ或いは−ａｐｈｒｔ）に置き換えその変化率を用いて現時点から所要時間経過後の吸収液のｐＨ（ａｐｈｆ）を予測して求め、
前記予測された吸収液のｐＨ（ａｐｈｆ）を前記ｐＨコントローラにおける吸収液のｐＨの制御設定値（ａｐｈｓ）と比較し、該予測された吸収液のｐＨ（ａｐｈｆ）が制御設定値（ａｐｈｓ）より大きい場合には、予測された吸収液のｐＨ（ａｐｈｆ）を制御設定値（ａｐｈｓ）に置き換えて循環ポンプ台数制御装置へ出力する一方、前記予測された吸収液のｐＨ（ａｐｈｆ）がａｐｈｆ＞ａｐｈｓではなく且つａｐｈｆ＜ａｐｈｓ−ａｐｈｔ（但し、ａｐｈｔはａｐｈｆの判断基準となるよう設定したしきい値）ではない場合には、前記予測された吸収液のｐＨ（ａｐｈｆ）をそのまま出力し、又、前記予測された吸収液のｐＨ（ａｐｈｆ）がａｐｈｆ＞ａｐｈｓではなく且つａｐｈｆ＜ａｐｈｓ−ａｐｈｔである場合には、前記予測された吸収液のｐＨ（ａｐｈｆ）を制御設定値（ａｐｈｓ）より小さい値（ａｐｈｓ−ａｐｈｔ）に置き換えて循環ポンプ台数制御装置へ出力し、
前記循環ポンプ台数制御装置において、吸収塔入口ＳＯ 2 濃度と吸収塔入口排ガス流量と前記予測された吸収液のｐＨ（ａｐｈｆ）とに基づき、循環ポンプの運転台数を何台にすれば吸収塔出口ＳＯ 2 濃度が許容値以下となるかを予測演算して該循環ポンプの運転台数を決定することを特徴とする排煙脱硫装置の吸収塔循環ポンプ台数制御における吸収液ｐＨ予測方法にかかるものである。
【００１１】
上記手段によれば、以下のような作用が得られる。
【００１２】
排煙脱硫装置の運転時には、現時点での吸収液のｐＨ（ｐｈｘ２ｎ）と、所要時間前の時点での吸収液のｐＨ（ａｐｈｐ）との差（ａｐｈｒ）が求められ、該ｐＨの差（ａｐｈｒ）をしきい値（ａｐｈｒｔ）と比較することにより前記ｐＨの差（ａｐｈｒ）がａｐｈｒ＞ａｐｈｒｔではなく且つａｐｈｒ＜−ａｐｈｒｔではない場合には、前記ｐＨの差（ａｐｈｒ）に基づきその変化率を用いて現時点から所要時間経過後の吸収液のｐＨ（ａｐｈｆ）が予測されて求められる一方、前記ｐＨの差（ａｐｈｒ）がａｐｈｒ＞ａｐｈｒｔであるか或いはａｐｈｒ＜−ａｐｈｒｔである場合には、該ｐＨの差（ａｐｈｒ）が前記しきい値（ａｐｈｒｔ或いは−ａｐｈｒｔ）に置き換えられその変化率を用いて現時点から所要時間経過後の吸収液のｐＨ（ａｐｈｆ）が予測されて求められる。
【００１３】
続いて、前記予測された吸収液のｐＨ（ａｐｈｆ）が制御設定値（ａｐｈｓ）と比較され、該予測された吸収液のｐＨ（ａｐｈｆ）が制御設定値（ａｐｈｓ）より大きい場合には、予測された吸収液のｐＨ（ａｐｈｆ）が制御設定値（ａｐｈｓ）に置き換えられて出力される一方、前記予測された吸収液のｐＨ（ａｐｈｆ）が場合には、前記予測された吸収液のｐＨ（ａｐｈｆ）がそのまま出力され、又、前記予測された吸収液のｐＨ（ａｐｈｆ）がａｐｈｆ＞ａｐｈｓではなく且つａｐｈｆ＜ａｐｈｓ−ａｐｈｔである場合には、前記予測された吸収液のｐＨ（ａｐｈｆ）が制御設定値（ａｐｈｓ）より小さい値（ａｐｈｓ−ａｐｈｔ）に置き換えられて循環ポンプ台数制御装置へ出力され、吸収塔入口ＳＯ2濃度と吸収塔入口排ガス流量と予測された吸収液のｐＨ（ａｐｈｆ）とに基づき、循環ポンプの運転台数を何台にすれば吸収塔出口ＳＯ2濃度が環境規制等に適合する許容値以下となるかが予測演算され、循環ポンプの運転台数が決定される。
【００１４】
この結果、循環ポンプの運転台数を予測演算するために、単に現時点での吸収液のｐＨを用いるのではなく、現時点から所要時間経過後の吸収液のｐＨ（ａｐｈｆ）を予測して求めているため、例えば、吸収液のｐＨが下がり傾向にあるような場合には、それに対応した循環ポンプの運転台数が予測演算されて選定される形となり、予測演算された循環ポンプの運転台数では吸収塔内への吸収液の噴霧量が不足するようなことがなくなり、所望の脱硫性能が得られることとなる。
【００１５】
【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。
【００１６】
図１〜図３は本発明を実施する形態の一例であって、図中、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〜図３に示す如く、現時点での吸収液１のｐＨと、所要時間前の時点での吸収液１のｐＨとに基づいて、現時点から所要時間経過後の吸収液１のｐＨを予測して求めるｐＨ予測演算器１１を具備した点にある。
【００１７】
前記ｐＨ予測演算器１１の内部では、図２に示すような演算が行われるようになっており、図２に示す各変数は、それぞれ
ｐｈｘ２ｎ：現時点での吸収液１のｐＨ（現時点から過去３０秒間の平均値）
ａｐｈｐ ：所要時間前の時点での吸収液１のｐＨ（１分前から３０秒前までの平均値）
ａｐｈｆ ：ｄｔ経過後の吸収液１のｐＨ予測値（ｄｔ＝２分）
ａｐｈｓ ：ｐＨコントローラにおける吸収液１のｐＨの制御設定値
ａｐｈｒ ：ｐｈｘ２ｎとａｐｈｐとの差
ａｐｈｒｔ：吸収液１のｐＨの変化率が妥当かどうか判断するためのしきい値（初期値０．０５）
ａｐｈｔ ：ａｐｈｆが妥当かどうか判断するためのしきい値（初期値０．５０）
としてある。
【００１８】
即ち、前記ｐＨ予測演算器１１においては、現時点での吸収液１のｐＨ（ｐｈｘ２ｎ）と、所要時間前の時点での吸収液１のｐＨ（ａｐｈｐ）との差（ａｐｈｒ）を求め、該ｐＨの差（ａｐｈｒ）をしきい値（ａｐｈｒｔ）と比較することにより前記ｐＨの差（ａｐｈｒ）が妥当であるか否かを判断し、妥当である場合（つまり、ａｐｈｒ＞ａｐｈｒｔではなく且つａｐｈｒ＜−ａｐｈｒｔではない場合）には、前記ｐＨの差（ａｐｈｒ）に基づきその変化率を用いて現時点から所要時間経過後の吸収液１のｐＨ（ａｐｈｆ）を予測して求める（図３参照）一方、前記ｐＨの差（ａｐｈｒ）が妥当でない場合（つまり、ａｐｈｒ＞ａｐｈｒｔであるか或いはａｐｈｒ＜−ａｐｈｒｔである場合）には、該ｐＨの差（ａｐｈｒ）を前記しきい値（ａｐｈｒｔ或いは−ａｐｈｒｔ）に置き換えその変化率を用いて現時点から所要時間経過後の吸収液１のｐＨ（ａｐｈｆ）を予測して求め、
前記予測された吸収液１のｐＨ（ａｐｈｆ）を制御設定値（ａｐｈｓ）と比較し、該予測された吸収液１のｐＨ（ａｐｈｆ）が制御設定値（ａｐｈｓ）より大きい場合には、予測された吸収液１のｐＨ（ａｐｈｆ）を制御設定値（ａｐｈｓ）に置き換えて出力する一方、前記予測された吸収液１のｐＨ（ａｐｈｆ）が制御設定値（ａｐｈｓ）より妥当な範囲内で小さい場合（つまり、ａｐｈｆ＞ａｐｈｓではなく且つａｐｈｆ＜ａｐｈｓ−ａｐｈｔではない場合）には、前記予測された吸収液１のｐＨ（ａｐｈｆ）をそのまま出力し、又、前記予測された吸収液１のｐＨ（ａｐｈｆ）が制御設定値（ａｐｈｓ）より妥当な範囲を越えて小さい場合（つまり、ａｐｈｆ＞ａｐｈｓではなく且つａｐｈｆ＜ａｐｈｓ−ａｐｈｔである場合）には、前記予測された吸収液１のｐＨ（ａｐｈｆ）を制御設定値（ａｐｈｓ）より妥当な範囲で小さい値（ａｐｈｓ−ａｐｈｔ）に置き換えて出力するようになっている。
【００１９】
尚、前記吸収塔３内における吸収液１のｐＨは、基本的には、図示していないｐＨコントローラによって制御設定値（ａｐｈｓ）に保持されるようになっており、吸収液１のｐＨの変化率、或いは現時点から所要時間経過後の吸収液１のｐＨ（ａｐｈｆ）が極端に大きくなったり小さくなったりすることはあり得ないため、こうした点を考慮して、前記しきい値（ａｐｈｒｔ）及びしきい値（ａｐｈｔ）を設定してある。
【００２０】
次に、上記図示例の作動を説明する。
【００２１】
排煙脱硫装置の運転時には、ｐＨ予測演算器１１において、現時点での吸収液１のｐＨ（ｐｈｘ２ｎ）と、所要時間前の時点での吸収液１のｐＨ（ａｐｈｐ）との差（ａｐｈｒ）が求められ、該ｐＨの差（ａｐｈｒ）をしきい値（ａｐｈｒｔ）と比較することにより前記ｐＨの差（ａｐｈｒ）が妥当であるか否かが判断され、妥当である場合（つまり、ａｐｈｒ＞ａｐｈｒｔではなく且つａｐｈｒ＜−ａｐｈｒｔではない場合）には、前記ｐＨの差（ａｐｈｒ）に基づきその変化率を用いて現時点から所要時間経過後の吸収液１のｐＨ（ａｐｈｆ）が予測されて求められる一方、前記ｐＨの差（ａｐｈｒ）が妥当でない場合（つまり、ａｐｈｒ＞ａｐｈｒｔであるか或いはａｐｈｒ＜−ａｐｈｒｔである場合）には、該ｐＨの差（ａｐｈｒ）が前記しきい値（ａｐｈｒｔ或いは−ａｐｈｒｔ）に置き換えられその変化率を用いて現時点から所要時間経過後の吸収液１のｐＨ（ａｐｈｆ）が予測されて求められる。
【００２２】
続いて、前記予測された吸収液１のｐＨ（ａｐｈｆ）が制御設定値（ａｐｈｓ）と比較され、該予測された吸収液１のｐＨ（ａｐｈｆ）が制御設定値（ａｐｈｓ）より大きい場合には、予測された吸収液１のｐＨ（ａｐｈｆ）が制御設定値（ａｐｈｓ）に置き換えられて出力される一方、前記予測された吸収液１のｐＨ（ａｐｈｆ）が制御設定値（ａｐｈｓ）より妥当な範囲内で小さい場合（つまり、ａｐｈｆ＞ａｐｈｓではなく且つａｐｈｆ＜ａｐｈｓ−ａｐｈｔではない場合）には、前記予測された吸収液１のｐＨ（ａｐｈｆ）がそのまま出力され、又、前記予測された吸収液１のｐＨ（ａｐｈｆ）が制御設定値（ａｐｈｓ）より妥当な範囲を越えて小さい場合（つまり、ａｐｈｆ＞ａｐｈｓではなく且つａｐｈｆ＜ａｐｈｓ−ａｐｈｔである場合）には、前記予測された吸収液１のｐＨ（ａｐｈｆ）が制御設定値（ａｐｈｓ）より妥当な範囲で小さい値（ａｐｈｓ−ａｐｈｔ）に置き換えられて出力される。
【００２３】
前記ｐＨ予測演算器１１から出力される予測された吸収液１のｐＨ（ａｐｈｆ）は、濃度分析計６によって検出される吸収塔入口ＳＯ2濃度６ａと、流量検出器７によって検出される吸収塔入口排ガス流量７ａと共に、循環ポンプ台数制御装置９へ入力され、該循環ポンプ台数制御装置９において、前記吸収塔入口ＳＯ2濃度６ａと吸収塔入口排ガス流量７ａと予測された吸収液１のｐＨ（ａｐｈｆ）とに基づき、循環ポンプ４の運転台数を何台にすれば吸収塔出口ＳＯ2濃度が環境規制等に適合する許容値以下となるかが予測演算され、循環ポンプ４の運転台数が決定され、この後、循環ポンプ選択回路１０において複数台の循環ポンプ４のうちどのポンプを起動させるかが決定され、各循環ポンプ４へ循環ポンプ制御信号４ａが出力され、所望の循環ポンプ４が駆動される。
【００２４】
例えば、図３に示す如く、現時点での吸収液１のｐＨ（ｐｈｘ２ｎ）と、所要時間前の時点での吸収液１のｐＨ（ａｐｈｐ）とに基づき、これらの二点を結ぶ直線の延長線上に位置する現時点から所要時間経過後の吸収液１のｐＨ（ａｐｈｆ）が、制御設定値（ａｐｈｓ）より大きい場合には、予測された吸収液１のｐＨ（ａｐｈｆ）が制御設定値（ａｐｈｓ）に置き換えられて出力される形となるが、これは、現時点から所要時間経過後の吸収液１のｐＨ（ａｐｈｆ）を低く見積もることであり、予測演算される循環ポンプ４の運転台数としては増える方向となり、所望の脱硫性能が得られる一方、現時点から所要時間経過後の吸収液１のｐＨ（ａｐｈｆ）が、制御設定値（ａｐｈｓ）より妥当な範囲を越えて小さい場合（つまり、ａｐｈｆ＞ａｐｈｓではなく且つａｐｈｆ＜ａｐｈｓ−ａｐｈｔである場合）には、前記予測された吸収液１のｐＨ（ａｐｈｆ）が制御設定値（ａｐｈｓ）より妥当な範囲で小さい値（ａｐｈｓ−ａｐｈｔ）に置き換えられて出力される形となり、これは、現時点から所要時間経過後の吸収液１のｐＨ（ａｐｈｆ）を高く見積もることであるが、前述したように、吸収塔３内における吸収液１のｐＨは、基本的には、図示していないｐＨコントローラによって制御設定値（ａｐｈｓ）に保持されるようになっており、現時点から所要時間経過後の吸収液１のｐＨ（ａｐｈｆ）が極端に小さくなったりすることはあり得ないため、このようにしても全く問題はない。
【００２５】
この結果、循環ポンプ４の運転台数を予測演算するために、単に現時点での吸収液１のｐＨを用いるのではなく、現時点から所要時間経過後の吸収液１のｐＨ（ａｐｈｆ）を予測して求めているため、例えば、吸収液１のｐＨが下がり傾向にあるような場合には、それに対応した循環ポンプ４の運転台数が予測演算されて選定される形となり、予測演算された循環ポンプ４の運転台数では吸収塔３内への吸収液１の噴霧量が不足するようなことがなくなり、所望の脱硫性能が得られることとなる。
【００２６】
こうして、現時点から所要時間経過後の吸収液１のｐＨ（ａｐｈｆ）を確実に予測することができ、循環ポンプ４の運転台数制御の精度を高めて脱硫制御機能の向上を図り得る。
【００２７】
尚、本発明の排煙脱硫装置の吸収塔循環ポンプ台数制御における吸収液ｐＨ予測方法は、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。
【００２８】
【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塔循環ポンプ台数制御における吸収液ｐＨ予測方法によれば、現時点から所要時間経過後の吸収液のｐＨを確実に予測することができ、循環ポンプの運転台数制御の精度を高めて脱硫制御機能の向上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全体概要構成図である。
【図２】図１に示すｐＨ予測演算器におけるｐＨの予測演算の過程を表わすフローチャートである。
【図３】図１に示すｐＨ予測演算器におけるｐＨの予測演算の概要を表わす線図である。
【図４】従来例の全体概要構成図である。
【符号の説明】
１ 吸収液
３ 吸収塔
４ 循環ポンプ
８ ｐＨ計
１１ ｐＨ予測演算器
ｐｈｘ２ｎ 現時点での吸収液のｐＨ
ａｐｈｐ 所要時間前の時点での吸収液のｐＨ
ａｐｈｆ 現時点から所要時間経過後の吸収液のｐＨ予測値
ａｐｈｓ 吸収液のｐＨの制御設定値
ａｐｈｒ ｐｈｘ２ｎとａｐｈｐとの差
ａｐｈｒｔ 吸収液のｐＨの変化率が妥当かどうか判断するためのしきい値
ａｐｈｔ ａｐｈｆが妥当かどうか判断するためのしきい値
【発明の属する技術分野】
本発明は、排煙脱硫装置の吸収塔循環ポンプ台数制御における吸収液ｐＨ予測方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
吸収剤として炭酸カルシウム（ＣａＣＯ3）を用いた排煙脱硫装置は、一般に図４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（図４の例では五台）の循環ポンプ４と、前記吸収塔３の液溜部１ａに酸化用の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の一部は、吸収塔３の液溜部１ａの底部から石膏スラリーとして回収され、該石膏スラリーから水分が除去され石膏が生成されるようになっており、又、前記吸収塔３には、必要に応じて適宜、吸収剤スラリーが供給されるようになっている。
【０００５】
ところで、前述の如き従来の排煙脱硫装置においては、濃度分析計６によって検出される吸収塔入口ＳＯ2濃度６ａと、流量検出器７によって検出される吸収塔入口排ガス流量７ａと、ｐＨ計８によって検出される吸収液１のｐＨとが循環ポンプ台数制御装置９へ入力され、該循環ポンプ台数制御装置９において、前記吸収塔入口ＳＯ2濃度６ａと吸収塔入口排ガス流量７ａと吸収液１のｐＨとに基づき、循環ポンプ４の運転台数を何台にすれば吸収塔出口ＳＯ2濃度が環境規制等に適合する許容値以下となるかが予測演算され、循環ポンプ４の運転台数が決定され、この後、循環ポンプ選択回路１０において複数台の循環ポンプ４のうちどのポンプを起動させるかが決定され、各循環ポンプ４へ循環ポンプ制御信号４ａが出力され、所望の循環ポンプ４が駆動されるようになっている。
【０００６】
尚、前記吸収塔３内における吸収液１のｐＨは、図示していないｐＨコントローラによって所望の値に制御されるようになっている。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
一般に、循環ポンプ４の運転台数が同じであっても、吸収塔３内における吸収液１のｐＨが異なると、脱硫性能も変化し、前記ｐＨが高ければ、循環ポンプ４の運転台数がある程度少なくても脱硫性能は確保される反面、前記ｐＨが低ければ、循環ポンプ４の運転台数を増加させないと脱硫性能が低下してしまうこととなる。
【０００８】
前述の如き従来の排煙脱硫装置の場合、循環ポンプ４の運転台数を予測演算するために、現時点での吸収液１のｐＨを用いており、現時点から所要時間経過後の吸収液１のｐＨを予測していないため、例えば、吸収液１のｐＨが下がり傾向にあるような場合、現時点での吸収液１のｐＨに基づいて予測演算された循環ポンプ４の運転台数では吸収塔３内への吸収液１の噴霧量が不足することがあり、所望の脱硫性能が得られなくなる可能性があった。
【０００９】
本発明は、斯かる実情に鑑み、現時点から所要時間経過後の吸収液のｐＨを確実に予測することができ、循環ポンプの運転台数制御の精度を高めて脱硫制御機能の向上を図り得る排煙脱硫装置の吸収塔循環ポンプ台数制御における吸収液ｐＨ予測方法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、吸収塔内に吸収液を複数台の循環ポンプの作動により噴霧して循環させつつ、排ガスと接触せしめて排ガス中のＳＯ2を吸収除去し、前記吸収塔内における吸収液のｐＨをｐＨコントローラによって制御設定値（ａｐｈｓ）に保持するようにした排煙脱硫装置の吸収塔循環ポンプ台数制御における吸収液ｐＨ予測方法であって、
現時点での吸収液のｐＨ（ｐｈｘ２ｎ）と、所要時間前の時点での吸収液のｐＨ（ａｐｈｐ）との差（ａｐｈｒ）を求め、該ｐＨの差（ａｐｈｒ）をその判断基準となるよう設定したしきい値（ａｐｈｒｔ）と比較し、前記ｐＨの差（ａｐｈｒ）がａｐｈｒ＞ａｐｈｒｔではなく且つａｐｈｒ＜−ａｐｈｒｔではない場合には、前記ｐＨの差（ａｐｈｒ）に基づきその変化率を用いて現時点から所要時間経過後の吸収液のｐＨ（ａｐｈｆ）を予測して求める一方、前記ｐＨの差（ａｐｈｒ）がａｐｈｒ＞ａｐｈｒｔであるか或いはａｐｈｒ＜−ａｐｈｒｔである場合には、前記ｐＨの差（ａｐｈｒ）を前記しきい値（ａｐｈｒｔ或いは−ａｐｈｒｔ）に置き換えその変化率を用いて現時点から所要時間経過後の吸収液のｐＨ（ａｐｈｆ）を予測して求め、
前記予測された吸収液のｐＨ（ａｐｈｆ）を前記ｐＨコントローラにおける吸収液のｐＨの制御設定値（ａｐｈｓ）と比較し、該予測された吸収液のｐＨ（ａｐｈｆ）が制御設定値（ａｐｈｓ）より大きい場合には、予測された吸収液のｐＨ（ａｐｈｆ）を制御設定値（ａｐｈｓ）に置き換えて循環ポンプ台数制御装置へ出力する一方、前記予測された吸収液のｐＨ（ａｐｈｆ）がａｐｈｆ＞ａｐｈｓではなく且つａｐｈｆ＜ａｐｈｓ−ａｐｈｔ（但し、ａｐｈｔはａｐｈｆの判断基準となるよう設定したしきい値）ではない場合には、前記予測された吸収液のｐＨ（ａｐｈｆ）をそのまま出力し、又、前記予測された吸収液のｐＨ（ａｐｈｆ）がａｐｈｆ＞ａｐｈｓではなく且つａｐｈｆ＜ａｐｈｓ−ａｐｈｔである場合には、前記予測された吸収液のｐＨ（ａｐｈｆ）を制御設定値（ａｐｈｓ）より小さい値（ａｐｈｓ−ａｐｈｔ）に置き換えて循環ポンプ台数制御装置へ出力し、
前記循環ポンプ台数制御装置において、吸収塔入口ＳＯ 2 濃度と吸収塔入口排ガス流量と前記予測された吸収液のｐＨ（ａｐｈｆ）とに基づき、循環ポンプの運転台数を何台にすれば吸収塔出口ＳＯ 2 濃度が許容値以下となるかを予測演算して該循環ポンプの運転台数を決定することを特徴とする排煙脱硫装置の吸収塔循環ポンプ台数制御における吸収液ｐＨ予測方法にかかるものである。
【００１１】
上記手段によれば、以下のような作用が得られる。
【００１２】
排煙脱硫装置の運転時には、現時点での吸収液のｐＨ（ｐｈｘ２ｎ）と、所要時間前の時点での吸収液のｐＨ（ａｐｈｐ）との差（ａｐｈｒ）が求められ、該ｐＨの差（ａｐｈｒ）をしきい値（ａｐｈｒｔ）と比較することにより前記ｐＨの差（ａｐｈｒ）がａｐｈｒ＞ａｐｈｒｔではなく且つａｐｈｒ＜−ａｐｈｒｔではない場合には、前記ｐＨの差（ａｐｈｒ）に基づきその変化率を用いて現時点から所要時間経過後の吸収液のｐＨ（ａｐｈｆ）が予測されて求められる一方、前記ｐＨの差（ａｐｈｒ）がａｐｈｒ＞ａｐｈｒｔであるか或いはａｐｈｒ＜−ａｐｈｒｔである場合には、該ｐＨの差（ａｐｈｒ）が前記しきい値（ａｐｈｒｔ或いは−ａｐｈｒｔ）に置き換えられその変化率を用いて現時点から所要時間経過後の吸収液のｐＨ（ａｐｈｆ）が予測されて求められる。
【００１３】
続いて、前記予測された吸収液のｐＨ（ａｐｈｆ）が制御設定値（ａｐｈｓ）と比較され、該予測された吸収液のｐＨ（ａｐｈｆ）が制御設定値（ａｐｈｓ）より大きい場合には、予測された吸収液のｐＨ（ａｐｈｆ）が制御設定値（ａｐｈｓ）に置き換えられて出力される一方、前記予測された吸収液のｐＨ（ａｐｈｆ）が場合には、前記予測された吸収液のｐＨ（ａｐｈｆ）がそのまま出力され、又、前記予測された吸収液のｐＨ（ａｐｈｆ）がａｐｈｆ＞ａｐｈｓではなく且つａｐｈｆ＜ａｐｈｓ−ａｐｈｔである場合には、前記予測された吸収液のｐＨ（ａｐｈｆ）が制御設定値（ａｐｈｓ）より小さい値（ａｐｈｓ−ａｐｈｔ）に置き換えられて循環ポンプ台数制御装置へ出力され、吸収塔入口ＳＯ2濃度と吸収塔入口排ガス流量と予測された吸収液のｐＨ（ａｐｈｆ）とに基づき、循環ポンプの運転台数を何台にすれば吸収塔出口ＳＯ2濃度が環境規制等に適合する許容値以下となるかが予測演算され、循環ポンプの運転台数が決定される。
【００１４】
この結果、循環ポンプの運転台数を予測演算するために、単に現時点での吸収液のｐＨを用いるのではなく、現時点から所要時間経過後の吸収液のｐＨ（ａｐｈｆ）を予測して求めているため、例えば、吸収液のｐＨが下がり傾向にあるような場合には、それに対応した循環ポンプの運転台数が予測演算されて選定される形となり、予測演算された循環ポンプの運転台数では吸収塔内への吸収液の噴霧量が不足するようなことがなくなり、所望の脱硫性能が得られることとなる。
【００１５】
【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。
【００１６】
図１〜図３は本発明を実施する形態の一例であって、図中、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〜図３に示す如く、現時点での吸収液１のｐＨと、所要時間前の時点での吸収液１のｐＨとに基づいて、現時点から所要時間経過後の吸収液１のｐＨを予測して求めるｐＨ予測演算器１１を具備した点にある。
【００１７】
前記ｐＨ予測演算器１１の内部では、図２に示すような演算が行われるようになっており、図２に示す各変数は、それぞれ
ｐｈｘ２ｎ：現時点での吸収液１のｐＨ（現時点から過去３０秒間の平均値）
ａｐｈｐ ：所要時間前の時点での吸収液１のｐＨ（１分前から３０秒前までの平均値）
ａｐｈｆ ：ｄｔ経過後の吸収液１のｐＨ予測値（ｄｔ＝２分）
ａｐｈｓ ：ｐＨコントローラにおける吸収液１のｐＨの制御設定値
ａｐｈｒ ：ｐｈｘ２ｎとａｐｈｐとの差
ａｐｈｒｔ：吸収液１のｐＨの変化率が妥当かどうか判断するためのしきい値（初期値０．０５）
ａｐｈｔ ：ａｐｈｆが妥当かどうか判断するためのしきい値（初期値０．５０）
としてある。
【００１８】
即ち、前記ｐＨ予測演算器１１においては、現時点での吸収液１のｐＨ（ｐｈｘ２ｎ）と、所要時間前の時点での吸収液１のｐＨ（ａｐｈｐ）との差（ａｐｈｒ）を求め、該ｐＨの差（ａｐｈｒ）をしきい値（ａｐｈｒｔ）と比較することにより前記ｐＨの差（ａｐｈｒ）が妥当であるか否かを判断し、妥当である場合（つまり、ａｐｈｒ＞ａｐｈｒｔではなく且つａｐｈｒ＜−ａｐｈｒｔではない場合）には、前記ｐＨの差（ａｐｈｒ）に基づきその変化率を用いて現時点から所要時間経過後の吸収液１のｐＨ（ａｐｈｆ）を予測して求める（図３参照）一方、前記ｐＨの差（ａｐｈｒ）が妥当でない場合（つまり、ａｐｈｒ＞ａｐｈｒｔであるか或いはａｐｈｒ＜−ａｐｈｒｔである場合）には、該ｐＨの差（ａｐｈｒ）を前記しきい値（ａｐｈｒｔ或いは−ａｐｈｒｔ）に置き換えその変化率を用いて現時点から所要時間経過後の吸収液１のｐＨ（ａｐｈｆ）を予測して求め、
前記予測された吸収液１のｐＨ（ａｐｈｆ）を制御設定値（ａｐｈｓ）と比較し、該予測された吸収液１のｐＨ（ａｐｈｆ）が制御設定値（ａｐｈｓ）より大きい場合には、予測された吸収液１のｐＨ（ａｐｈｆ）を制御設定値（ａｐｈｓ）に置き換えて出力する一方、前記予測された吸収液１のｐＨ（ａｐｈｆ）が制御設定値（ａｐｈｓ）より妥当な範囲内で小さい場合（つまり、ａｐｈｆ＞ａｐｈｓではなく且つａｐｈｆ＜ａｐｈｓ−ａｐｈｔではない場合）には、前記予測された吸収液１のｐＨ（ａｐｈｆ）をそのまま出力し、又、前記予測された吸収液１のｐＨ（ａｐｈｆ）が制御設定値（ａｐｈｓ）より妥当な範囲を越えて小さい場合（つまり、ａｐｈｆ＞ａｐｈｓではなく且つａｐｈｆ＜ａｐｈｓ−ａｐｈｔである場合）には、前記予測された吸収液１のｐＨ（ａｐｈｆ）を制御設定値（ａｐｈｓ）より妥当な範囲で小さい値（ａｐｈｓ−ａｐｈｔ）に置き換えて出力するようになっている。
【００１９】
尚、前記吸収塔３内における吸収液１のｐＨは、基本的には、図示していないｐＨコントローラによって制御設定値（ａｐｈｓ）に保持されるようになっており、吸収液１のｐＨの変化率、或いは現時点から所要時間経過後の吸収液１のｐＨ（ａｐｈｆ）が極端に大きくなったり小さくなったりすることはあり得ないため、こうした点を考慮して、前記しきい値（ａｐｈｒｔ）及びしきい値（ａｐｈｔ）を設定してある。
【００２０】
次に、上記図示例の作動を説明する。
【００２１】
排煙脱硫装置の運転時には、ｐＨ予測演算器１１において、現時点での吸収液１のｐＨ（ｐｈｘ２ｎ）と、所要時間前の時点での吸収液１のｐＨ（ａｐｈｐ）との差（ａｐｈｒ）が求められ、該ｐＨの差（ａｐｈｒ）をしきい値（ａｐｈｒｔ）と比較することにより前記ｐＨの差（ａｐｈｒ）が妥当であるか否かが判断され、妥当である場合（つまり、ａｐｈｒ＞ａｐｈｒｔではなく且つａｐｈｒ＜−ａｐｈｒｔではない場合）には、前記ｐＨの差（ａｐｈｒ）に基づきその変化率を用いて現時点から所要時間経過後の吸収液１のｐＨ（ａｐｈｆ）が予測されて求められる一方、前記ｐＨの差（ａｐｈｒ）が妥当でない場合（つまり、ａｐｈｒ＞ａｐｈｒｔであるか或いはａｐｈｒ＜−ａｐｈｒｔである場合）には、該ｐＨの差（ａｐｈｒ）が前記しきい値（ａｐｈｒｔ或いは−ａｐｈｒｔ）に置き換えられその変化率を用いて現時点から所要時間経過後の吸収液１のｐＨ（ａｐｈｆ）が予測されて求められる。
【００２２】
続いて、前記予測された吸収液１のｐＨ（ａｐｈｆ）が制御設定値（ａｐｈｓ）と比較され、該予測された吸収液１のｐＨ（ａｐｈｆ）が制御設定値（ａｐｈｓ）より大きい場合には、予測された吸収液１のｐＨ（ａｐｈｆ）が制御設定値（ａｐｈｓ）に置き換えられて出力される一方、前記予測された吸収液１のｐＨ（ａｐｈｆ）が制御設定値（ａｐｈｓ）より妥当な範囲内で小さい場合（つまり、ａｐｈｆ＞ａｐｈｓではなく且つａｐｈｆ＜ａｐｈｓ−ａｐｈｔではない場合）には、前記予測された吸収液１のｐＨ（ａｐｈｆ）がそのまま出力され、又、前記予測された吸収液１のｐＨ（ａｐｈｆ）が制御設定値（ａｐｈｓ）より妥当な範囲を越えて小さい場合（つまり、ａｐｈｆ＞ａｐｈｓではなく且つａｐｈｆ＜ａｐｈｓ−ａｐｈｔである場合）には、前記予測された吸収液１のｐＨ（ａｐｈｆ）が制御設定値（ａｐｈｓ）より妥当な範囲で小さい値（ａｐｈｓ−ａｐｈｔ）に置き換えられて出力される。
【００２３】
前記ｐＨ予測演算器１１から出力される予測された吸収液１のｐＨ（ａｐｈｆ）は、濃度分析計６によって検出される吸収塔入口ＳＯ2濃度６ａと、流量検出器７によって検出される吸収塔入口排ガス流量７ａと共に、循環ポンプ台数制御装置９へ入力され、該循環ポンプ台数制御装置９において、前記吸収塔入口ＳＯ2濃度６ａと吸収塔入口排ガス流量７ａと予測された吸収液１のｐＨ（ａｐｈｆ）とに基づき、循環ポンプ４の運転台数を何台にすれば吸収塔出口ＳＯ2濃度が環境規制等に適合する許容値以下となるかが予測演算され、循環ポンプ４の運転台数が決定され、この後、循環ポンプ選択回路１０において複数台の循環ポンプ４のうちどのポンプを起動させるかが決定され、各循環ポンプ４へ循環ポンプ制御信号４ａが出力され、所望の循環ポンプ４が駆動される。
【００２４】
例えば、図３に示す如く、現時点での吸収液１のｐＨ（ｐｈｘ２ｎ）と、所要時間前の時点での吸収液１のｐＨ（ａｐｈｐ）とに基づき、これらの二点を結ぶ直線の延長線上に位置する現時点から所要時間経過後の吸収液１のｐＨ（ａｐｈｆ）が、制御設定値（ａｐｈｓ）より大きい場合には、予測された吸収液１のｐＨ（ａｐｈｆ）が制御設定値（ａｐｈｓ）に置き換えられて出力される形となるが、これは、現時点から所要時間経過後の吸収液１のｐＨ（ａｐｈｆ）を低く見積もることであり、予測演算される循環ポンプ４の運転台数としては増える方向となり、所望の脱硫性能が得られる一方、現時点から所要時間経過後の吸収液１のｐＨ（ａｐｈｆ）が、制御設定値（ａｐｈｓ）より妥当な範囲を越えて小さい場合（つまり、ａｐｈｆ＞ａｐｈｓではなく且つａｐｈｆ＜ａｐｈｓ−ａｐｈｔである場合）には、前記予測された吸収液１のｐＨ（ａｐｈｆ）が制御設定値（ａｐｈｓ）より妥当な範囲で小さい値（ａｐｈｓ−ａｐｈｔ）に置き換えられて出力される形となり、これは、現時点から所要時間経過後の吸収液１のｐＨ（ａｐｈｆ）を高く見積もることであるが、前述したように、吸収塔３内における吸収液１のｐＨは、基本的には、図示していないｐＨコントローラによって制御設定値（ａｐｈｓ）に保持されるようになっており、現時点から所要時間経過後の吸収液１のｐＨ（ａｐｈｆ）が極端に小さくなったりすることはあり得ないため、このようにしても全く問題はない。
【００２５】
この結果、循環ポンプ４の運転台数を予測演算するために、単に現時点での吸収液１のｐＨを用いるのではなく、現時点から所要時間経過後の吸収液１のｐＨ（ａｐｈｆ）を予測して求めているため、例えば、吸収液１のｐＨが下がり傾向にあるような場合には、それに対応した循環ポンプ４の運転台数が予測演算されて選定される形となり、予測演算された循環ポンプ４の運転台数では吸収塔３内への吸収液１の噴霧量が不足するようなことがなくなり、所望の脱硫性能が得られることとなる。
【００２６】
こうして、現時点から所要時間経過後の吸収液１のｐＨ（ａｐｈｆ）を確実に予測することができ、循環ポンプ４の運転台数制御の精度を高めて脱硫制御機能の向上を図り得る。
【００２７】
尚、本発明の排煙脱硫装置の吸収塔循環ポンプ台数制御における吸収液ｐＨ予測方法は、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。
【００２８】
【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塔循環ポンプ台数制御における吸収液ｐＨ予測方法によれば、現時点から所要時間経過後の吸収液のｐＨを確実に予測することができ、循環ポンプの運転台数制御の精度を高めて脱硫制御機能の向上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全体概要構成図である。
【図２】図１に示すｐＨ予測演算器におけるｐＨの予測演算の過程を表わすフローチャートである。
【図３】図１に示すｐＨ予測演算器におけるｐＨの予測演算の概要を表わす線図である。
【図４】従来例の全体概要構成図である。
【符号の説明】
１ 吸収液
３ 吸収塔
４ 循環ポンプ
８ ｐＨ計
１１ ｐＨ予測演算器
ｐｈｘ２ｎ 現時点での吸収液のｐＨ
ａｐｈｐ 所要時間前の時点での吸収液のｐＨ
ａｐｈｆ 現時点から所要時間経過後の吸収液のｐＨ予測値
ａｐｈｓ 吸収液のｐＨの制御設定値
ａｐｈｒ ｐｈｘ２ｎとａｐｈｐとの差
ａｐｈｒｔ 吸収液のｐＨの変化率が妥当かどうか判断するためのしきい値
ａｐｈｔ ａｐｈｆが妥当かどうか判断するためのしきい値
Claims (1)
- 吸収塔内に吸収液を複数台の循環ポンプの作動により噴霧して循環させつつ、排ガスと接触せしめて排ガス中のＳＯ2を吸収除去し、前記吸収塔内における吸収液のｐＨをｐＨコントローラによって制御設定値（ａｐｈｓ）に保持するようにした排煙脱硫装置の吸収塔循環ポンプ台数制御における吸収液ｐＨ予測方法であって、
現時点での吸収液のｐＨ（ｐｈｘ２ｎ）と、所要時間前の時点での吸収液のｐＨ（ａｐｈｐ）との差（ａｐｈｒ）を求め、該ｐＨの差（ａｐｈｒ）をその判断基準となるよう設定したしきい値（ａｐｈｒｔ）と比較し、前記ｐＨの差（ａｐｈｒ）がａｐｈｒ＞ａｐｈｒｔではなく且つａｐｈｒ＜−ａｐｈｒｔではない場合には、前記ｐＨの差（ａｐｈｒ）に基づきその変化率を用いて現時点から所要時間経過後の吸収液のｐＨ（ａｐｈｆ）を予測して求める一方、前記ｐＨの差（ａｐｈｒ）がａｐｈｒ＞ａｐｈｒｔであるか或いはａｐｈｒ＜−ａｐｈｒｔである場合には、前記ｐＨの差（ａｐｈｒ）を前記しきい値（ａｐｈｒｔ或いは−ａｐｈｒｔ）に置き換えその変化率を用いて現時点から所要時間経過後の吸収液のｐＨ（ａｐｈｆ）を予測して求め、
前記予測された吸収液のｐＨ（ａｐｈｆ）を前記ｐＨコントローラにおける吸収液のｐＨの制御設定値（ａｐｈｓ）と比較し、該予測された吸収液のｐＨ（ａｐｈｆ）が制御設定値（ａｐｈｓ）より大きい場合には、予測された吸収液のｐＨ（ａｐｈｆ）を制御設定値（ａｐｈｓ）に置き換えて循環ポンプ台数制御装置へ出力する一方、前記予測された吸収液のｐＨ（ａｐｈｆ）がａｐｈｆ＞ａｐｈｓではなく且つａｐｈｆ＜ａｐｈｓ−ａｐｈｔ（但し、ａｐｈｔはａｐｈｆの判断基準となるよう設定したしきい値）ではない場合には、前記予測された吸収液のｐＨ（ａｐｈｆ）をそのまま出力し、又、前記予測された吸収液のｐＨ（ａｐｈｆ）がａｐｈｆ＞ａｐｈｓではなく且つａｐｈｆ＜ａｐｈｓ−ａｐｈｔである場合には、前記予測された吸収液のｐＨ（ａｐｈｆ）を制御設定値（ａｐｈｓ）より小さい値（ａｐｈｓ−ａｐｈｔ）に置き換えて循環ポンプ台数制御装置へ出力し、
前記循環ポンプ台数制御装置において、吸収塔入口ＳＯ 2 濃度と吸収塔入口排ガス流量と前記予測された吸収液のｐＨ（ａｐｈｆ）とに基づき、循環ポンプの運転台数を何台にすれば吸収塔出口ＳＯ 2 濃度が許容値以下となるかを予測演算して該循環ポンプの運転台数を決定することを特徴とする排煙脱硫装置の吸収塔循環ポンプ台数制御における吸収液ｐＨ予測方法。
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