JP4919553B2 - 排煙脱硫装置のミストエリミネータ洗浄方法と排煙脱硫方法 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、火力発電所等の排煙脱硫装置のミストエリミネータ洗浄方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
火力発電所等のプラントには蒸気生成用のボイラを用いるが、このボイラでの燃料として使用される石炭においては、性状によって燃焼排ガス中の硫黄酸化物（以下、ＳＯ₂という）量が変わる。また、このＳＯ₂を吸収除去するために、吸収剤として炭酸カルシウム（ＣａＣＯ₃）等をスラリ状にして燃焼排ガス中に噴霧してＳＯ₂を吸収除去する排煙脱硫装置がボイラから排出する排ガス流路に設けられ、排ガス中のＳＯ₂濃度を５０ｐｐｍ程度まで低減させて大気中に排出している。
【０００３】
図３に排煙脱硫装置の概略構成図を示すが、吸収塔１の入口から導入された燃焼排ガス中のＳＯ₂がスプレノズル２より噴霧される吸収剤スラリと気液接触して吸収剤スラリ中に吸収される。排ガス中のＳＯ₂を吸収した吸収液は吸収塔１の下方に設けられた循環タンク３に溜まり、循環タンク３中の吸収剤スラリは再びスプレノズル２から排ガス中に噴霧される。
【０００４】
また、吸収塔１内で吸収剤スラリと接触した後の燃焼排ガス中にはミストが同伴され、吸収塔出口部に設けられたミストエリミネータ４、５によって除去される。こうしてミストが吸収塔出口部で吸収され、吸収塔出口部以降の排ガス流路を構成するダクトに付着し、ダクトの腐食を防止する。
【０００５】
しかしながら、このミストエリミネータ４、５も放置しておくと、ミストが堆積してしまい、閉塞してしまうおそれがあるため、定期的にミストエリミネータ４、５を洗浄する必要がある。
【０００６】
このため、従来においては、図４に示すようにミストエリミネータ４の前面を複数の領域に分割し（図４ではＶ個に分割）、ミストエリミネータ４の後面を複数の領域に分割し（図４ではＷ個に分割）、ミストエリミネータ５の前面を複数の領域に分割し（図４ではＸ個に分割）、ミストエリミネータ５の後面を複数の領域に分割し（図４ではＹ個に分割）、前記各領域毎に洗浄水噴射ラインを設け、洗浄噴射ラインに設けた各洗浄弁（６−１、６−２、・・・、６−Ｖ、７−１、７−２、・・・、７−Ｗ、８−１、８−２、・・・、８−Ｘ、９−１、９−２、・・・、９−Ｙ）を順次開閉することにより、順次洗浄噴射ラインから洗浄水を噴射し、ミストエリミネータ４、５の洗浄を行うようにしている。
【０００７】
また、特開平２−２２２７１２号公報記載の発明のように排煙脱硫装置全体の水バランスを考慮して、ミストエリミネータ４、５の洗浄インターバルを図５のように吸収塔１に流入する単位時間当たりのＳＯ₂量により数パターンに分けて設定し、ミストエリミネータ４、５を洗浄する方法を用いることもある。この図５に示す洗浄方法に関するブロック線図を図６に示す。
【０００８】
図６に示すようにミストエリミネータ洗浄弁が閉じた後、ミストエリミネータ洗浄弁全閉信号１０を出力し、遅延復帰タイマ１１によりタイマカウンタを始動させる。
【０００９】
また、ミストエリミネータ洗浄弁は全開条件成立後、全閉信号が「０」となり、ＮＯＴ回路１２により信号が「１」となり、遅延復帰タイマ１１
により１分後「１」を出力し、洗浄弁を全閉させる。
【００１０】
ミストエリミネータ洗浄弁を開にするには、洗浄弁が全閉から６０分経過後であって、ＳＯ₂量が１５Ｎｍ³／ｈ以上の場合、または洗浄弁が全閉から１２０分経過後であって、ＳＯ₂量が１０Ｎｍ³／ｈ以上、１５Ｎｍ³／ｈ未満の場合、または洗浄弁が全閉から２４０分経過後であって、ＳＯ₂量が５Ｎｍ³／ｈ以上、１０Ｎｍ³／ｈ未満の場合の３パターンのみである。
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】
上記従来技術によるミストエリミネータ４、５の洗浄方法では、予め洗浄インターバルを設定していても、単位時間当たりのＳＯ₂量が変化し、当該ＳＯ₂量がある範囲から逸脱した場合、ミストエリミネータ洗浄弁を開くための条件が成立せず、洗浄が見送られるといった問題が発生した。
【００１２】
例えば、洗浄弁が全閉から６０分経過する直前に単位時間当たりのＳＯ₂量が１５Ｎｍ³／ｈより小さいと、ミストエリミネータ洗浄弁が開く条件が成立せず、ミストエリミネータ洗浄弁が開くためには当該洗浄弁が全閉から１２０分または２４０分経過後に、そのときのＳＯ₂量が図６に示す条件を満足することが必要である。
【００１３】
このように従来技術は、単位時間当たりのＳＯ₂量の変化について配慮がされておらず、前記ＳＯ₂量が変化した場合、洗浄弁開条件が成立しないことがあり、前記ＳＯ₂量に見合った洗浄が行われない場合が発生するといった問題があった。
【００１４】
本発明の課題は、ミストエリミネータの洗浄インターバルをＳＯ₂量の変化に対し、自動的に変えることにより、負荷変化時におけるＳＯ₂量の変化に対して、平均的な洗浄インターバルとすることができるミストエリミネータの洗浄方法を提供するものである。
【００１５】
【課題を解決するための手段】
上記本発明の課題は、燃焼排ガス中の硫黄酸化物（ＳＯ₂）量により設定されたミストエリミネータの洗浄インターバルに、燃焼ガス中のＳＯ₂量の変化により、洗浄インターバルを予め設定した変化率にて自動的に変える機能を追加することにより、燃焼ガス中の硫黄酸化物量の変化に応じて可変させながら水洗する排煙脱硫装置のミストエリミネータ洗浄方法により達成される。
【００１６】
本発明は、ボイラから排出される燃焼ガス中の硫黄酸化物を吸収液と接触させて吸収除去する過程で得られたミストを除去するためのミストエリミネータの洗浄方法において、排ガス中の単位時間当たりの硫黄酸化物量に応じて予め決められた複数の所定の範囲毎に吸収塔入口で検出され排ガス中の単位時間当たりの硫黄酸化物量をグループ分けし、各グループ毎に予め決められた単位時間当たりの特定の硫黄酸化物量の変化率を設定し、排ガス中の単位時間当たりの硫黄酸化物量により前記複数のグループの中の対応する特定のグループを選択し、該選択したグループ内に前記硫黄酸化物量がある間は、選択されたグループ特有の変化率を単位時間毎に順次加算して、合計変化率が予め決められた所定値に達するとミストエリミネータを洗浄開始する排煙脱硫装置のミストエリミネータ洗浄方法である。
【００１７】
このとき、前記特定の選択されたグループにおいて前記選択されたグループの予め決められた特定の変化率を単位時間毎に順次加算中に、排ガス中の単位時間当たりの硫黄酸化物量が前記選択したグループとは異なる別のグループに対応した値に変化した場合は、前記加算中の変化率の積算値に前記別のグループ特有の変化率を単位時間毎に順次加算して、合計変化率が予め決められた所定値に達するとミストエリミネータを洗浄開始することができる。
【００１８】
本発明をより具体的に説明すると、排ガス中の単位時間当たりのＳＯ₂量を複数の予め決められた所定の範囲毎にグループ分けされる各グループは
１）１５Ｎｍ³／ｈ≦ＳＯ₂量
２）１０Ｎｍ³／ｈ≦ＳＯ₂量＜１５Ｎｍ³／ｈ
３）５Ｎｍ³≦ＳＯ₂量＜１０Ｎｍ³／ｈ
とし、
また、各グループ毎に予め決められた単位時間当たりの特定の変化率を
１）１５Ｎｍ³／ｈ≦ＳＯ₂量では毎分１％
２）１０Ｎｍ³／ｈ≦ＳＯ₂量＜１５Ｎｍ³／ｈでは毎分０．５％
３）５Ｎｍ³／ｈ≦ＳＯ₂量＜１０Ｎｍ³／ｈでは毎分０．２５％
とし、合計変化率が６０％に達すると、ミストエリミネータの洗浄を開始する排煙脱硫装置のミストエリミネータ洗浄方法である。
【００１９】
また、本発明は、前記ミストエリミネータ洗浄方法をボイラから排出される燃焼ガス中の硫黄酸化物（ＳＯ₂）を脱硫用スラリと接触させて吸収除去する吸収塔の出口部に設けたミストエリミネータの洗浄用に適用する排煙脱硫方法である。
【００２０】
【作用】
ボイラから燃焼ガス中のＳＯ₂量を吸収塔入口より検出する。ミストエリミネータ洗浄弁が全閉から開にするまでの「時間」を「移動距離」（排ガス中の単位時間当たりのＳＯ₂量）に置き換え、該「移動距離」の範囲を設定する。「移動距離」がある地点に到達すれば前記洗浄弁を開いて洗浄を行うように設定し、「移動距離」がある地点まで移動する速度（排ガス中の単位時間当たりのＳＯ₂量変化率）を単位時間当たりのＳＯ₂量（ＳＯ₂流量）に応じて数パターンの種類を設定し、前記ＳＯ₂量が変化した場合、設定された何れかのパターンでの速度（ＳＯ₂量変化率）で進むようにする。
【００２１】
より具体的には、ミストエリミネータ洗浄弁開指令信号が所定の「移動距離」に達するとミストエリミネータ洗浄弁を開く指令信号を出力して、ミストエリミネータを洗浄する。その「移動距離」は単位時間当たりのＳＯ₂量（ＳＯ₂流量）として、該「移動距離」に応じて洗浄弁の開指令信号の単位時間当たりの「移動距離」に加えるＳＯ₂量の単位時間当たりの変化率を予め設定し、洗浄弁開指令信号が所定の「移動距離」になると洗浄弁を開く指令信号を出力する。
【００２２】
これによって、負荷変化によりＳＯ₂量が変化しても、ミストエリミネータの洗浄インターバルをＳＯ₂量の変化により変えることができるので、ＳＯ₂量の変化に対し、追従性を持ち、平均的な洗浄インターバルで洗浄を行うことができる。
【００２３】
【発明の実施の形態】
本発明の実施の形態を図面と共に説明する。本発明の実施の形態は図３と図４に示す排煙脱硫装置に提供される。
【００２４】
図１に示すように吸収塔１の単位時間当たりの入口ＳＯ₂量（ＳＯ₂流量）を検出し、図３に示すミストエリミネータ４、５の洗浄弁の開閉条件の一つとして、ミストエリミネータ洗浄弁６−１、６−２、・・・、６−Ｖ、７−１、７−２、・・・、７−Ｗ、８−１、８−２、・・・、８−Ｘ、９−１、９−２、・・・、９−Ｙへ入力する。
【００２５】
ミストエリミネータ洗浄弁６−１、６−２、・・・、６−Ｖ、７−１、７−２、・・・、７−Ｗ、８−１、８−２、・・・、８−Ｘ、９−１、９−２、・・・、９−Ｙの開閉条件の一つとしてＳＯ₂量を入力する理由としては、ミストエリミネータ４、５へ飛散するミストの量はＳＯ₂量から定まることによる。
【００２６】
ミストエリミネータ４、５の洗浄方法としては、ミストエリミネータ４の前面を洗浄弁６−１、６−２、・・・、６−Ｖを順次開させ洗浄し、洗浄弁６−Ｖを閉じた後、ミストエリミネータ４の後面を洗浄弁７−１、７−２、・・・、７−Ｗを順次開いて、洗浄し、洗浄弁７−Ｗを閉じた後、ミストエリミネータ５の前面を洗浄弁８−１、８−２、・・・、８−Ｘを順次開いて洗浄し、洗浄弁８−Ｘを閉じた後、ミストエリミネータ５の後面を洗浄弁９−１、９−２、・・・、９−Ｙを順次開させ、洗浄するものである。
【００２７】
洗浄弁６−１、６−２、・・・、６−Ｖ、７−１、７−２、・・・、７−Ｗ、８−１、８−２、・・・、８−Ｘ、９−１、９−２、・・・、９−Ｙの閉時間をＴ１とし、ＳＯ₂量の変化により、閉時間Ｔ１を自動的に変えるものとする。
【００２８】
この閉時間Ｔ１を変えるものとして、信号発生器（ＳＧ）１４から出力される０〜１００％の範囲を持つ信号を構成し、１００％まで信号を変化させ、ここでは６０％に達した時、洗浄弁を開させるものとし、これを洗浄弁開指令として使用するものとする。
【００２９】
洗浄弁開指令信号の変化率をＳＯ₂量によりそれぞれ予め設定し、ＳＯ₂量の変化により関数発生器（ＦＧ）１３で自動的に洗浄弁開指令信号の変化率を切り替えるものとする。
【００３０】
図１に基づき、以下に洗浄弁６−１、６−２、・・・、６−Ｖ、７−１、７−２、・・・、７−Ｗ、８−１、８−２、・・・、８−Ｘ、９−１、９−２、・・・、９−Ｙの開閉操作について説明する。
【００３１】
図２に示すように、洗浄弁開指令信号の変化率をＳＯ₂量により、それぞれ予め設定し、これを関数化し、関数発生器（ＦＧ）１３に設定する。
【００３２】
信号発生器（ＳＧ）１４より閉時間Ｔ１を０％とする信号を発生させ、さらに排ガス中のＳＯ₂量を検出し、そのＳＯ₂量により設定された変化率を信号に加え、合計した洗浄弁開指令信号が６０％に達したらＨ／Ｌモニタ１５から洗浄弁開指令信号を出力し、洗浄弁を開いてミストエリミネータ４または５の洗浄を行う。
【００３３】
例えば、排ガス中のＳＯ₂量が１５Ｎｍ³／ｈ以上であれば、毎分１％を信号発生器（ＳＧ）１４からの信号に加え、その状態が続くと６０分後に洗浄弁開指令信号が６０％に達するので洗浄弁開指令信号を洗浄弁に送信してミストエリミネータ４または５の洗浄を開始し、１０Ｎｍ³≦ＳＯ₂量＜１５Ｎｍ³／ｈであれば、毎分０．５％を加え、この状態が続くと２４０分後に洗浄を開始し、５Ｎｍ³≦ＳＯ₂量＜１０Ｎｍ³／ｈであれば、毎分０．２５％を加え、その状態が続くと２４０分後に洗浄弁開指令信号が６０％に達するので、ミストエリミネータ４または５の洗浄を開始するものとする。
【００３４】
また、排ガス中のＳＯ₂量が負荷変化により、変化（増減）した場合は、変化（増減）後のＳＯ₂量に該当する変化率を変化前の積算した変化率である洗浄弁開指令信号に加えるものとする。
【００３５】
この結果、排ガス中のＳＯ₂量が負荷変化により、変化（増減）した場合においても、そのＳＯ₂量の増減に応じて変化率を変えることができ、洗浄インターバルを自動的に変えることができ、平均的な洗浄が可能となる。
【００３６】
【発明の効果】
本発明によれば、ＳＯ₂量の変化によりミストエリミネータの洗浄インターバルを自動的に変えることができるので、負荷変化時におけるＳＯ₂量の変化に対して、平均的な洗浄インターバルとすることができ、ミスト付着によるミストエリミネータの閉塞を低減することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明を実施する形態の一例におけるミストエリミネータ洗浄弁の制御回路図である。
【図２】 本発明を実施する形態の一例におけるミストエリミネータ洗浄インターバル設定及び変化率をＳＯ₂量に関するグラフに表した図である。
【図３】 ミストエリミネータを備えた排煙脱硫装置の一例の全体概略構成図である。
【図４】 図３に示すミストエリミネータの洗浄系統を表す概略系統図である。
【図５】 従来技術を実施する形態の一例におけるミストエリミネータの洗浄インターバル設定を表した図である。
【図６】 従来技術を実施する形態の一例におけるミストエリミネータ洗浄弁の制御回路を表すブロック図である。
【符号の説明】
１ 吸収塔
２ スプレノズル
３ 循環タンク
４、５ ミストエリミネータ
６、７、８、９ ミストエリミネータ洗浄弁
１０ ミストエリミネータ洗浄弁全閉信号
１１ 遅延復帰タイマ
１２ ＮＯＴ回路
１３ 関数発生器
１４ 信号発生器
１５ Ｈ／Ｌモニタ

Claims (4)

1. ボイラから排出される燃焼ガス中の硫黄酸化物を吸収液と接触させて吸収除去する過程で得られたミストを除去するための排煙脱硫装置のミストエリミネータの洗浄方法において、
   排ガス中の単位時間当たりの硫黄酸化物量に応じて予め決められた複数の所定の範囲毎に吸収塔入口で検出され排ガス中の単位時間当たりの硫黄酸化物量をグループ分けし、各グループ毎に予め決められた単位時間当たりの特定の硫黄酸化物量の変化率を設定し、
   排ガス中の単位時間当たりの硫黄酸化物量により前記複数のグループの中の対応する特定のグループを選択し、該選択したグループ内に前記硫黄酸化物量がある間は、選択されたグループの予め決められた特定の変化率を単位時間毎に順次加算して、合計変化率が予め決められた所定値に達するとミストエリミネータを洗浄開始することを特徴とする排煙脱硫装置のミストエリミネータ洗浄方法。
2. 特定の選択されたグループにおいて前記選択されたグループの予め決められた特定の変化率を単位時間毎に順次加算中に、排ガス中の単位時間当たりの硫黄酸化物量が前記選択したグループとは異なる別のグループに対応した値に変化した場合は、前記加算中の変化率の積算値に前記別のグループの予め決められた特定の変化率を単位時間毎に順次加算して、合計変化率が予め決められた所定値に達するとミストエリミネータを洗浄開始することを特徴とする請求項１記載の排煙脱硫装置のミストエリミネータ洗浄方法。
3. 排ガス中の単位時間当たりのＳＯ₂量を複数の予め決められた所定の範囲毎にグループ分けされる各グループは
   １）１５Ｎｍ³／ｈ≦ＳＯ₂量
   ２）１０Ｎｍ³／ｈ≦ＳＯ₂量＜１５Ｎｍ³／ｈ
   ３）５Ｎｍ³≦ＳＯ₂量＜１０Ｎｍ³／ｈ
   とし、
   また、各グループ毎に予め決められた単位時間当たりの特定の変化率を
   １）１５Ｎｍ³／ｈ≦ＳＯ₂量では毎分１％
   ２）１０Ｎｍ³／ｈ≦ＳＯ₂量＜１５Ｎｍ³／ｈでは毎分０．５％
   ３）５Ｎｍ³／ｈ≦ＳＯ₂量＜１０Ｎｍ³／ｈでは毎分０．２５％
   とし、
   ミストエリミネータの洗浄を開始する合計変化率を６０％
   とすることを特徴とする請求項１記載の排煙脱硫装置のミストエリミネータ洗浄方法。
4. 請求項１記載の排煙脱硫装置のミストエリミネータ洗浄方法をボイラから排出される燃焼ガス中の硫黄酸化物（ＳＯ₂）を脱硫用スラリと接触させて吸収除去する吸収塔の出口部に設けたミストエリミネータの洗浄用に適用することを特徴とする排煙脱硫方法。

Images