JPH034919A

JPH034919A - 排ガス脱硫装置

Info

Publication number: JPH034919A
Application number: JP1137987A
Authority: JP
Inventors: Okikazu Ishiguro; 石黒　興和
Original assignee: Babcock Hitachi KK
Current assignee: Mitsubishi Power Ltd
Priority date: 1989-05-31
Filing date: 1989-05-31
Publication date: 1991-01-10
Anticipated expiration: 2013-09-17
Also published as: JP2798973B2

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】〔産業上の利用分野〕本発明は排ガス脱硫装置に係り、特に脱硫性能を低下さ
せることなく吸収剤消費量を低減するに好適な排ガス脱
硫装置に関する。

〔従来の技術〕

従来の湿式排煙脱硫装置の吸収剤供給量制御系統図を第
４図に示す。排ガスはダクト２５から吸収塔２６中に導
入され、ここで循環する吸収液２１と気液接触される。

排ガス中のＳＯ□が吸収液に吸収された後、排ガスは排
出ライン２８を通って煙突から排出される。

一方、ＳＯ２を吸収した吸収液２１は、塔底部から循環
タンク２２に流下する。循環タンク２２には吸収剤スラ
リ供給ライン２９から吸収剤が供給されており、ＳＯ□
の吸収性能を回復した吸収液２１は吸収塔循環ポンプ２
３により循環ライン２７を通って吸収塔２６に供給され
る。なお、循環液の一部は抜出しライン２４を通って排
出され、後工程において酸化されて石膏となり回収され
る。

このような湿式排煙脱硫装置において、従来は吸収剤供
給量を次のように制御している。循環タンクルＨ計４で
吸収液のｐｉ（値を検出し、調節計１３ｂに入力する。

調節計１３ｂでは塔頂に到る吸収液のｐＨ値が設定値に
なるように信号を加算器９Ｃに入力する。

一方、負荷検出器３０で系内に入るＳ　Ｏｚ量、すなわ
ち脱硫プラントの負荷を検出し、加算器９Ｃに入力する
。加算器９ｃでは調節計１３ｂからの信号と負荷検出器
３０からの信号とを加算し、調節計１３ｃに吸収剤スラ
リ流量デマンド信号１８として入力する。吸収剤スラリ
供給ライン２９の流量を吸収剤スラリ流量計５で検出し
、調節計１３ｃに入力する。調節計１３ｃは、これらの
信号に基づいて吸収剤スラリ流量調整弁１４を制御する
。

なお、上述した吸収剤供給量制御方式を詳細な制御系統
図にしたものを第５図に示す。図においては、関数発生
器１０ｄにおいて、ＳＯ□量の関数としてｐＨ設定値を
与え、関数発生器１０ｆにおいて、Ｓ０２量の関数とし
て吸収剤過剰率先行値を与えるものである。

したがって、この吸収剤供給量制御方式は、過剰率先行
値信号（関数発生器ｔｏｒの出力信号）と吸収液ｐＨの
設定値に対するフィードバンク信号（関数発生器１０ｅ
の出力信号）の加算値により、吸収剤供給量を決定する
ものであり、これまで実機において採用されてきた制御
方式である。

しかしながら、本制御方式では、特殊な運転状態におい
ては、良好な制御特性が得られないという点については
配慮されていなかった。

すなわち、吸収液の酸化状態は、ＳＯ□の吸収量と、生
成する亜硫酸の酸化量との大小関係によって、全量酸化
状態（Ｓｏ□吸収量〈酸化量）と部分酸化領域（Ｓｏ□
吸収量〉酸化量）に分けられる。−船釣には、高負荷で
部分酸化状態、低負荷では全量酸化状態となる。

ところが、低負荷から高負荷へ運転条件が移行する場合
には、全量酸化状態から部分酸化状態へ酸化状態が移行
するが、この遷移状態として、準全量酸化状態が発生す
る。

この準全量酸化状態においては、吸収液中にＳＯ□を吸
収して生成する亜硫酸塩の固形物が存在しないので、亜
硫酸イオンが晶析困難となって吸収液中の亜硫酸イオン
が過飽和状態となるので、吸収液中のＳ０２分圧が増加
するため脱硫性能が低下する。

また、過飽和状態の亜硫酸イオンが吸収剤の表面に析出
して、吸収剤の溶解反応が鈍くなり、必要な脱硫性能を
維持できる吸収液のｐＨを保持するためには、大量の吸
収剤供給が必要となる。

第６図に、吸収液の酸化状態と脱硫率の関係を示す。

以上のように、従来の制御方式では、準全量酸化状態に
おける吸収剤の供給方式に対して配慮がさ・れていなか
った。

〔発明が解決しようとする課題〕

上記従来技術は吸収液の酸化状態が準全量酸化状態に移
行して、脱硫性能が低下し、目標とする脱硫率を確保で
きない可能性があるという点について配慮がされておら
ず、あらゆる運転状態（酸化状Ｍ）において安定した脱
硫性能を確保できないという問題があった。

本発明の目的は、特殊な運転状態すなわち準全量酸化状
態においても、目標とする脱硫率を確保できる吸収剤の
供給量制御方式を提案することにある。

〔課題を解決するための手段］上記目的は、排ガスと吸収液を接触させて排ガス中の硫
黄酸化物を吸収液に吸収させる吸収部と、吸収部で排ガ
スと接触した後の吸収液を収容する循環タンクと、循環
タンク中の吸収液を吸収部に循環させる循環装置と、上
記吸収部での排ガスと接触する前の吸収液のｐＨを測定
する吸収前ｐＨ測定装置と、吸収部で排ガスと接触する
前の吸収液のｐＨを所定値に設定するｐＨ設定装置と、
吸収前ｐＨ測定装置とｐＨ設定装置とからの両信号を比
較するｐＨ比較装置と、循環タンクまたは循環装置への
吸収液供給量を測定する吸収液流量計と、ｐＨ比較装置
および吸収液流量計からの信号に基づき上記吸収液供給
量を制御する装置とを備えた排ガス脱硫装置において、
吸収部にて吸収液中に吸収される硫黄酸化物量を算出す
る吸収硫黄酸化物量算出装置と、吸収部にて排ガスと接
触してｐＨの低下した吸収液のｐＨを測定する吸収後ｐ
Ｈ測定装置と、吸収前ｐＨ測定装置と吸収後ｐＨ測定装
置からの両信号を比較する吸収前後ｐＨ比較装置と、該
装置および吸収酸化物量算出装置からの信号に基づきｐ
Ｈ設定装置の設定値を調整する装置とを設けたことを特
徴とする排ガス脱硫装置により達成される。

〔作用〕

準全量酸化状態においては、吸収剤の活性が極端に低下
する。このため、吸収剤の溶解反応が鈍くなり、吸収塔
人口／出口のｐＨの差ΔｐＨが大きくなる。また、この
ΔｐＨはＳ０２の吸収量に対応して増加する。

したがって、上記ΔｐＨとＳＯ□Ｏ□量によって、準全
量酸化状態に移行したかどうかがオンラインで判定でき
る。この判定に基づいて、ｐＨの設定値を増加させるこ
とにより、大量の吸収剤が投入できるので、準全量酸化
状態では、ｐＨを増加させることにより脱硫率が極端に
低下することがない。

〔実施例〕

本発明の排ガス脱硫装置の具体的実施例を第１図に示す
。第２図は、本発明による排ガス脱硫装置の系統図であ
る。第１図において、１２はｐＨ補正器であり、排ガス
流量計１の出力信号と入口Ｓ０２濃度計２の出力信号を
掛算器８ａで掛は合わせ、総Ｓ０２量信号１５とする。

入口ＳＯ□Ｏ□計２の出力信号および出ロｓｏ、：ａ度
計３の出力信号より脱硫率信号１６を求める。この脱硫
率信号Ｉ６と総Ｓ０２量信号１５を掛算器８ｂで掛は合
わせ、吸収ＳＯ□量信分信号とする。循環タンクルＨ計
４の出力信号と第２図に示した吸収塔出口ｐＨ計６の出
力信号との差を減算器７ｂで求め、ΔｐＨ信号３１とす
る。

ｐＨ補正器１２では、第３図に示すように、吸収ＳＯ２
量信号１９とΔＴ）Ｈ信号３１により酸化状態を判定す
る。すなわち、一定のＳＯ２吸収量に対しては、全量酸
化状態、部分酸化状態、準全量酸化状態の順にΔｐＨが
増加する。

この関係を用いて、ｐＨ補正器１２の出力信号であるｐ
Ｈ補正信号２０は、以下のように決定される。

全量酸化状態：０部分酸化状態；△Ｐ１準全量酸化状態：へＰ２（ΔＰ２〉ΔＰ１）通常の脱硫プラントにおいては、八Ｐ２＝０．５、へＰ
、＝０．１程度とする。

関数発生器１０ａでは、総Ｓ０２量１５に対して循環タ
ンクｐＨの設定値信号を与え、この信号に加算器９ａで
、ｐＨ補正信号２０を加算し、循環タンクルＨ計４の出
力信号との偏差を減算器７Ｃで求め、関数発生器１０ｂ
で信号処理して、加算器９ｂに入力する。関数発生器１
０ｃは総Ｓ。

２量信号１５に対して吸収剤過剰率信号を与えるもので
あり、加算器９ｂでは、この吸収剤過剰率信号と関数発
生器１０ｂの出力信号であるｐＨフィードバック信号を
加算して、吸収剤過剰率デマンド信号Ｉ７とし、掛算器
８ｃにおいて、この信号に吸収ＳＯ□量信分信号を掛け
て、吸収剤スラリ流量デマンド信号１８とする。

引算器７ｄでは、吸収剤スラリ流埜デマンド信号１８と
吸収剤スラリ流量計５の偏差を求め、この偏差信号を調
節計１３ａで信号処理し、吸収剤スラリ流量調整弁１４
を開閉することにより、吸収剤供給量を調節する。

すなわち、本制御方式は、吸収剤過剰率先行値とｐＨフ
ィードバックから、吸収剤供給量を決定しているが、吸
収液の酸化状態によってｐＨの設定値を変更するところ
に特徴がある。

第７図には、本発明の制御方式に基づいた制御特性を示
す。図に示したように、低負荷から負荷上昇させ、高負
荷に保持させるような運転状態の場合には、全量酸化状
態から準全量酸化状態へ移行する場合がある。このよう
な運転状態においても、本制御方式では、酸化状態を判
定して、吸収液のｐＨを変更させることにより、従来制
御方式に比較して、安定な脱硫性能を確保できる。

〔発明の効果〕

本発明によれば、吸収液の酸化状態をオンラインで判定
できるので、準全量酸化状態のような特殊な運転状態に
おいても、吸収液のｐＨを適切に増加させることにより
、必要な脱硫率を確保できるので、あらゆる運転条件に
おいて、安定した脱硫性能を確保できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明による排ガス脱硫装置の制御系統図、
第２図は、本発明による排ガス脱硫装置の系統図、第３
図は、脱硫装置におけるＳ０２吸収後の吸収液の酸化状
態と液のＰＨ値の関係図、第４図は、従来技術による脱
硫装置の系統図、第５図は、従来技術による脱硫装置制
御系統図、第６図は、吸収液の酸化状態と脱硫率の関係
図、第７図は、本発明による脱硫装置による実験結果説
明図である。１・・・排ガス流量計、２・・・入口ＳＯ□Ｏ□計、３
・・・出口Ｓｏｗ濃度計、４・・・循環タンクルＨ計、
５・・・吸収剤スラリ流量計、６・・・吸収塔出口ｐＨ
計、７・・・減算器、８・・・掛算器、９・・・加算器
、ＩＯ・・・関数発生器、１１・・・割算器、１２・・
・ｐＨ補正器、１３・・・調節計、１４・・・吸収剤ス
ラリ流＠調整弁、１５・・・総Ｓ　Ｏｚ量信号、１６・
・・脱硫率信号、１７・・・吸収剤過剰率デマンド信号
、１８・・・吸収剤スラリ流量デマンド信号、１９・・
・吸収ＳＯ□量信分信号０・・・ｐＨ補正信号、２１・
・・吸収液、２２・・・循環タンク、２３・・・吸収塔
循環ポンプ、２４・・・抜出しライン、２５・・・ダク
ト、２６・・・吸収塔、２７・・・循環ライン、２８・
・・排出ライン、２９・・・吸収剤スラリ供給ライン、
３０・・・負荷検出器、３１・・・ΔＰＨ信号。ｚＪ吸収液循環タンク吸収塔循環ポンフ抜き出しライン吸収塔吸収剤スラリ供給ライン

Claims

【特許請求の範囲】

（１）排ガスと吸収液を接触させて排ガス中の硫黄酸化
物を吸収液に吸収させる吸収部と、吸収部で排ガスと接
触した後の吸収液を収容する循環タンクと、循環タンク
中の吸収液を吸収部に循環させる循環装置と、上記吸収
部での排ガスと接触する前の吸収液のｐＨを測定する吸
収前ｐＨ測定装置と、吸収部で排ガスと接触する前の吸
収液のｐＨを所定値に設定するｐＨ設定装置と、吸収前
ｐＨ測定装置とｐＨ設定装置とからの両信号を比較する
ｐＨ比較装置と、循環タンクまたは循環装置への吸収液
供給量を測定する吸収液流量計と、ｐＨ比較装置および
吸収液流量計からの信号に基づき上記吸収液供給量を制
御する装置とを備えた排ガス脱硫装置において、吸収部
にて吸収液中に吸収される硫黄酸化物量を算出する吸収
硫黄酸化物量算出装置と、吸収部にて排ガスと接触して
ｐＨの低下した吸収液のｐＨを測定する吸収後ｐＨ測定
装置と、吸収前ｐＨ測定装置と吸収後ｐＨ測定装置から
の両信号を比較する吸収前後ｐＨ比較装置と、該装置お
よび吸収酸化物量算出装置からの信号に基づきｐＨ設定
装置の設定値を調整する装置とを設けたことを特徴とす
る排ガス脱硫装置。