JPH038410A - 湿式排ガス脱硫装置の制御装置 - Google Patents

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］ 本発明は湿式排ガス脱硫装置に係り、特に脱硫装置の吸
収塔循環ポンプの運転補機動力を低減するのに好適な湿
式排ガス脱硫装置の制御装置に関する。

〔従来の技術〕

湿式排ガス脱硫装置は、硫黄酸化物（亜硫酸ガス）を含
むボイラ等の排ガスを、例えば石炭石スラリと気液接触
させて、亜硫酸ガスを石炭石スラリに吸収させることに
より、排ガス中から亜硫酸ガスを除去するものである。

このような湿式排ガス脱硫装置の概略を図により説明す
る。

第４図に従来技術になる湿式排ガス脱硫装置の概略系統
図を示す。ボイラ排ガスは脱硫ファンｌで昇圧され、入
口煙道２を経て吸収塔３に導入される。この吸収塔３に
導入されたボイラ排ガスは吸収塔循環タンク４からの吸
収液が吸収塔循環ポンプ５で昇圧され、循環配管６から
供給される吸収液との気液接触により、排ガス中のＳＯ
ｘを吸収除去する。ＳＯｘを吸収除去、すなわち、脱硫
された排ガスは出口煙道７４より排出される。なお、図
示していないが吸収塔３に流入するＳＯｘ量に応じて吸
収剤スラリか補給され、吸収塔３からＳＯｘを吸収した
スラリか抜き出される。

このような構成の湿式排ガス脱硫装置の改善点として、
吸収塔循環ポンプ５の運転動力費用の低減がある。通常
、吸収塔循環ポンプ５の運転動力費用は湿式排ガス脱硫
装置全体の運転動力費用の約５０％を占めている。一方
、吸収塔３への吸収液供給量は湿式排ガス脱硫装置の運
用条件（流入排ガス量、ＳＯｘ濃度）によって変えるこ
とが可能である。すなわち、ガス流量検出器８で測定さ
れる流入ガス量が少ない場合やＳＯｘ濃度検出器９で測
定される入口ＳＯｘ濃度が低い場合には、循環配管６か
らの循環液量を減らすことが可能である。したがって、
湿式排ガス脱硫装置への入口ガス条件を人力信号１０．
１１として循環液量を演算器１２で演算することにより
、起動、停止信号１３によって吸収塔循環ポンプ５の運
転台数を増、Ｍして湿式排ガス脱硫装置のユーテリテ消
費量を低減させることができる。特に循環液量の制御手
段として吸収塔循環ポンプ５を複数台設置して、運転台
数を制御することによって吸収塔循環ポンプ５の運転動
力費用を低減でき、これらについては既に特開昭６１−
２１７２０号「湿式排煙脱硫装置の制御装置」により公
知である。

しかしながら、この吸収塔循環ポンプ５の運転台数制御
を最新の大型火力発電所向は湿式排ガス脱硫装置に適用
しようとすると、大きな問題点に直面し、実現が困難と
なっている。これは最近の火力発電設備が大型化し、中
間負荷運用を指向していることに起因しているものであ
る。すなわち、火力発電設備の大型化に伴い、湿式排ガ
ス脱硫装置の処理容量も増加し、吸収塔循環ポンプ５等
の補機類も大容量となる。例えば、１０１００Ｏ石炭火
力発電用ボイラの排ガスを処理する湿式排ガス脱硫装置
の場合、吸収塔循環ポンプ５を駆動するモータは約５０
０　ＫＷとなる（台数は１０〜２０台）。一方、火力発
電設備の運用は、中間負荷運用、ＤＳＳ　（毎日起動、
停止）、ＷＳＳ（毎週起動、停止）等が要求され、非常
に負荷変化の大きい運用となっている。

〔発明が解決しようとする課題〕

このような火力発電設備の運用に追従して湿式排ガス脱
硫装置の吸収塔循環ポンプの台数制御を無制限に行うと
、吸収塔循環ポンプ用のモータの起動制限を越え、モー
タの寿命低下、最悪の場合、モータの焼損を招くことに
なる。逆に起動制限を守ろうとすると、負荷低下により
吸収塔循環ポンプを停止した後の、負荷上昇時には、吸
収塔循環ポンプの再起動ができず所定の脱硫性能を維持
できなくなる。この−例を第５図に示す。モータの起動
制限としては一例を第１表に示す。

第１表　モータの起動条件の例 第５図（ａ）に示す負荷パターンにおいて必要となる吸
収塔循環ポンプの運転台数は第５図（ｂ）の実線で示す
運転状態になるのに対し、第１表に示す起動条件を適用
すると第５図（ｂ）の破線で示す起動しかできなくなり
、斜線で示す時間Ｔだけ吸収塔循環ポンプの運転台数す
なわち循環液量が不足し、所定の脱硫率が得られなくな
る。詳細にその制限条件について説明する。第５図（ｂ
）に示すポンプ停止■の時点後の起動■は１回目の起動
運転であり、第１表に示す連続始動回数（Ｈｏｔ）の制
限１回を満足するため、起動運転に対する時間制限はな
い。しかしながら起動■の時点後の停止■に対するその
後の起動運転については２回目の起動運転であり、第１
表のＢ項の制限条件の規定を受け、停止■から起動■ま
でには本例の場合４０分待ち時間が必要となる。従って
湿式排ガス脱硫装置の運転負荷から２０分後に起動■の
要求があっても実際の起動運転は４０分後の起動■の時
点とする必要がある。さらに３回目の停止については第
１表の０項により再起動運転に対して数時間の待ち時間
が必要となる。

このように従来技術の欠点は、吸収塔循環ポンプ用モー
タの起動制限について配慮されておらず、火力発電設備
の頻繁な負荷変化に対して、追従できないという問題が
あった。

本発明の目的は、モータの起動制限を考慮して、ポンプ
の起動停止を行う、ポンプ最適運転管理システムを導入
した湿式排ガス脱硫装置の制御装置を提供することにあ
る。

〔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、吸収”塔の近傍
に循環ポンプの運転贋歴信号、循環ポンプの起動制限条
件信号、吸収塔の予定負荷信号および排ガス中のＳＯｘ
信号を入、出力するデータ入出力部と、 吸収塔の予定負荷信号と排ガス中のＳＯｘ信号から脱硫
性能を演算する脱硫性能演算部と、吸収塔の予定負荷信
号と排ガス中のＳＯｘ信号に基づき必要循環ポンプの運
転台数を演算する必要循環液量演算部と、 演算された必要循環ポンプの運転台数と循環ポンプの運
転履歴信号、循環ポンプの起動制限条件信号から循環ポ
ンプを選定するポンプ停止可否判定部と、 循環ポンプの起動、停止を行なう制御部によって構成し
た演算器を設けたものである。

〔作用〕

湿式排ガス脱硫装置の運転条件（ガス流量。

５Ｏｘｆｉ度）による吸収塔循環ポンプの運転台数の制
御は運転履歴および将来の運転予定負荷を考慮して行な
われる。それにより吸収塔循環ポンプは、将来の負荷上
昇時の再起動が可能なように停止されるのでモータの起
動条件により循環ポンプの起動が制限されることはない
。

〔実施例］ 以下本発明の実施例を図面を用いて説明する。

第１図（ａ）は本発明の実施例に係る制御装置のフロー
チャートを示す図、第１図（ｂ）は湿式排ガス脱硫装置
の概略系統図、第２図（ａ）、　（ｂ）は本発明におけ
る循環ポンプの運転停止の可否判定部の説明用フローチ
ャート図、第３図は本発明の他の実施例を示す制御装置
のフローチャート図である。

第１図（ａ）、Φ）において符号１から１３は従来のも
のと同一のものを示す。

第１図（ａ）、　（ｂ）において、１４は循環ポンプ５
の運転履歴信号、１５は循環ポンプ５の起動制限条件信
号、１６は吸収塔３の予定負荷信号、１７は排ガス中の
ＳＯｘ信号、１８はデータ入出力部、１９は脱硫性能演
算部、２０は必要循環液量（ポンプ台数）演算部、２１
はポンプ停止可否判定部、２２は制御部、２３は起動停
止制御信号である。

この様な構造において、吸収塔３の吸収塔循環ポンプ５
の台数制御は第１図（ｂ）に示すように吸収塔循環ポン
プ５の起動停止信号１３に伴う循環ポンプ５の運転履歴
信号１４．循環ポンプ５の起動制限条件信号１５．吸収
塔３の予定負荷信号１６゜排ガス中ＳＯｘ信号１７等を
演算器１２に入力する。

第１図（ａ）は本発明になる循環ポンプ台数制御の演算
内容を示すフローチャートであり、第１図（ａ）により
以下その内容を説明する。吸収塔３の予定負荷信号１６
およびＳＯｘ信号１７を演算器１２のデータ入出力部１
８に入力して、脱硫性能演算部１９で脱硫性能の演算を
行い各運転負荷およびＳＯｘ信号１７に応じた循環液量
すなわち、必要な循環ポンプ５の運転台数を必要循環液
量（ポンプ台数）演算部２０で行う。

次に演算器１２の演算で求めた循環ポンプ５の運転台数
に応じて対象とする循環ポンプ５の起動。

停止を行った場合に入力−されている循環ポンプ５の運
転履歴信号１４と循環ポンプ５用モータの起動制限条件
信号１５により循環ポンプ５の起動が制限されないかど
うかの判定操作をポンプ停止可否判定部２１で行う。判
定結果、停止可能な場合には循環ポンプ５へ起動停止制
御信号２３を出し、循環ポンプ５を停止する。第２図（
ｂ）に第１図（ａ）に示す各機能の内、ポンプ起動停止
可否判定部２１の内容をフローチャートで示す。第１図
（ａ）に示す循環ポンプ５の運転台数演算により求めら
れる循環ポンプ５の必要運転パターンを第２図（ａ）に
示す。

第２図（ａ）の時刻Ｌ０においてＮ台の循環ポンプ５の
全台数運転が不要となるため、１台の循環ポンプ５の停
止可能であるが停止後の再起動■が、循環ポンプ５の運
転履歴とモータの起動条件から許容されるか否かを判定
する。ここで再起動が不可能な場合は時刻ｔ０における
循環ポンプ５の停止は行わない。さらに再起動が可能と
判定された場合は、運転予定負荷から予測される将来の
時刻ｔｌにおいて停止した場合のその後の再起動につい
て判定を行い可能ならば停止■、■（時刻ｊｏ。

１＋）で循環ポンプ５を停止する。ここで停止■で再起
動■が不可と判定された場合、停止■における停止と停
止■における停止の何れがその停止によって得られる効
果（ΔＬｌ＋　ΔＬｚ）が多いかを判定し、効果の大き
い停止時刻で停止する判定を行う。以上の判定により循
環ポンプ５の停止可否の決定を行うが、対象とした特定
の一台の循環ポンプ５が停止不可の判定となった場合は
残りのＮ台の循環ポンプ５について順次判定を行い、停
止運転を行なう循環ポンプ５を決定する。この状況を第
２図（ｂ）にフローチャートで示す。

本発明になる他の実施例によるフローチャートを第３図
に示す。本実施例は、循環ポンプ５の運転履歴データか
ら循環ポンプ５の運転時間を各循環ポンプについて積算
し、累積運転時間の長い順に配列し、この順序に従って
第１の実施例における第２図（ｂ）に示す停止判定を行
うものである。

本実施例による特有の効果として、複数台の循環ポンプ
の運転時間を均等化でき、循環ポンプ運転の信顧性を高
めると共に保守管理を容易にできる。

さらに上記実施例においては循環ポンプ５の停止台数が
１台の場合について説明したが、２台以上停止する場合
についても第１．第２の実施例の組合わせにより容易に
達成できることは言うまでもない。

また将来の運転予定負荷が不明な場合は、過去の運転履
歴からの停止可否判定だけを行わせることも可能である
。

〔発明の効果〕

本発明によれば、起動停止頻度の多い中間負荷運用ボイ
ラ用湿式脱硫装置においても、プラントの運転条件に応
じて循環ポンプの台数制御が可能となる。従って湿式排
ガス脱硫装置の性能を損なうことなく低負荷時等に不要
の循環ポンプを停止することが可能である。

【図面の簡単な説明】

第１図（ａ）は本発明の実施例に係る湿式排ガス脱硫装
置の制御装置のフローチャートを示す図、第１図（ｂ）
は湿式排ガス脱硫装置の概略系統図、第２図（ａ）、第
２図（ロ）は本発明における循環ポンプの運転停止の可
否判定機能の説明用フローチャート図、第３図は本発明
の他の実施例図、第４図は従来技術になる排ガス脱硫装
置の制御系統図、第５図は従来技術の問題点説明図であ
る。 ３−・・−吸収塔、５−−−−−−一循環ポンプ、１２
演算器、ｌ　４−−−−−一循環ポンプの運転履歴信号
、１５−−−−−一循環ポンプの起動制限条件信号、１
６・−吸収塔の予定負荷信号、１７−・−・−排ガス中
のＳＯｘ信号、１８−−−−−−・データ入出力部、１
９−脱硫性能演算部、２０−−−−−一必要循環液量（
ポンプ台数）演算部、２１−・−−−−−ポンプ停止可
否判定部、２２−−−−−−一制御部。 第 】 図 （ｂ） 第 図 （ａ） 拵 間 第 ２ 図 （ｂ） 第 図 第 図 箪 面 （ｂ） 第 図 一：　　ａ”）７’３！転１３２゛９ｆｔｆｔ−一−−
ベホ“〉７・史ｉ転官欲

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 排ガス中の硫黄酸化物を吸収除去する吸収塔に、複数台
   の循環ポンプにより吸収液を供給し、負荷に応じて循環
   ポンプの運転台数を制御する湿式排ガス脱硫装置の制御
   装置において、 前記吸収塔の近傍に循環ポンプの運転履歴信号、循環ポ
   ンプの起動制限条件信号、吸収塔の予定負荷信号および
   排ガス中のＳＯｘ信号を入、出力するデータ入出力部と
   、 吸収塔の予定負荷信号と排ガス中のＳＯｘ信号から脱硫
   性能を演算する脱硫性能演算部と、吸収塔の予定負荷信
   号と排ガス中のＳ０ｘ信号に基づき必要循環ポンプの運
   転台数を演算する必要循環液量演算部と、 演算された必要循環ポンプの運転台数と循環ポンプの運
   転履歴信号、循環ポンプの起動制限条件信号から循環ポ
   ンプを選定するポンプ停止可否判定部と、 循環ポンプの起動、停止を行なう制御部によつて構成し
   た演算器を設けたことを特徴とする湿式排ガス脱硫装置
   の制御装置。