JPH04277013A - 湿式排ガス脱硫制御方法およびその装置 - 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】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は湿式排ガス脱硫装置に係
り、特に吸収塔における吸収剤スラリの循環流量を適切
に制御し、負荷変動時における脱硫性能を安定して維持
することが可能な排ガス脱硫制御方法およびその装置に
関する。

【０００２】

【従来の技術】従来の湿式排ガス脱硫装置は、例えば図
２に示すごとく、排ガス入口１より排ガスを吸収塔２内
に導入し、吸収液循環ライン７より供給される吸収液（
吸収剤スラリ）と気液接触させ、排ガス中のＳＯ２は吸
収液中に亜硫酸塩の形で固定し、脱硫された排ガスは排
ガス出口８を通って煙突から排出される。ＳＯ２を吸収
した吸収液は、吸収塔２の下部に設けられている循環タ
ンク３内に流下する。循環タンク３には吸収剤スラリ流
量調整弁６を通して吸収剤スラリが供給され、ＳＯ２の
吸収性能を回復した吸収剤スラリは吸収塔循環ポンプ４
により、吸収塔２へ供給される。循環する吸収剤スラリ
の一部は抜出しライン５から循環系外に排出され、後工
程において、吸収剤スラリ中の亜硫酸塩を酸化して、石
膏として回収される。

【０００３】この種の湿式排ガス脱硫装置における脱硫
制御方法の一例として、例えば特開昭６０−１１０３２
０号公報が挙げられる。この制御方法は、吸収塔に流入
する排ガスの負荷量に対応して、シミュレーションモデ
ルを用いて、吸収塔循環ポンプ４の最適稼動台数と吸収
液の最適ｐＨ設定値を求め、負荷安定時には、吸収塔循
環ポンプの最適稼動台数から１を減じた台数を設定し、
上記の最適ｐＨ値に一定の増加分を加えて、これをｐＨ
の設定値となしシミュレーションモデルにより、脱硫率
が目標値を満足している場合に限って、上記の変更した
設定値にもとづいて吸収剤スラリ供給量およびポンプ台
数を制御するものである。

【０００４】しかしながら、この制御方式では、実機の
脱硫率を、脱硫装置の入口及び出口に設置したＳＯ２濃
度計の出力信号から求めるが、このＳＯ２濃度計には、
通常の場合、約２分程度の応答の遅れが生じる。

【０００５】このため、負荷安定時において吸収塔循環
ポンプの台数を変更しない場合には、制御上なんら問題
は生じないが、負荷増減時のように、排ガス脱硫装置の
入口および出口のＳＯ２濃度が変動する場合には、ＳＯ
２濃度計に応答の遅れが生じるため、脱硫率を正確に求
めることができない。

【０００６】このように、従来技術においては、脱硫装
置の性能、すなわち脱硫率を制御する場合に、排ガス脱
硫装置の入口および出口のＳＯ２濃度をオンラインで計
測し、この計測信号を用いて脱硫率を算定することにな
るが、ＳＯ２濃度計の応答おくれについての配慮は全く
なされていなかった。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】上述のごとく従来技術
においては、排ガス脱硫装置の脱硫率を評価するために
装置の入口および出口に設置されているＳＯ２濃度計の
応答おくれについては全く配慮がなされておらず、ＳＯ
２濃度計の出力信号に基づいて脱硫率を制御する場合、
負荷変動時においては排ガス脱硫装置の脱硫率を目標値
近傍に維持することができないという問題があった。

【０００８】本発明の目的は、上記従来技術の問題点を
解決するものであって、排ガス脱硫装置に設置するＳＯ
２濃度計の応答の遅れを補償して、負荷変動時において
も脱硫装置の脱硫率を精度良く目標値近傍に維持するこ
とができる排ガス脱硫装置の脱硫率制御方法およびそれ
を実施する装置を提供することにある。

【０００９】

【課題を解決するための手段】上記本発明の目的を達成
するために、湿式排ガス脱硫装置における脱硫率の制御
において、オンラインで計測される吸収塔の排ガス入口
および出口のＳＯ２濃度計の出力信号から、各々のＳＯ
２濃度計の応答おくれを補償する演算器により真の脱硫
率を求め、これを制御信号として用いると共に、脱硫率
を予測するシミュレーションモデルを併用することを基
本とするものである。

【００１０】本発明は、吸収塔に導入する排ガス流量と
、排ガス中のＳＯ２濃度から吸収塔への吸収液の循環量
を制御する湿式排ガス脱硫制御方法において、脱硫率設
定器、排ガス流量計、ｐＨ計および吸収塔循環流量計の
出力信号と、吸収塔入口および出口ＳＯ２濃度計の応答
遅れを補償する遅れ補償器によって補償された出力信号
とを、吸収塔循環流量先行値演算器に入力して、吸収塔
循環流量先行値信号と脱硫率信号を求め、該脱硫率信号
と上記脱硫率設定器の出力信号との偏差信号を算出して
、上記吸収塔循環流量先行値信号に上記偏差信号を加算
することにより吸収塔循環流量デマンド信号を求め、該
吸収塔循環流量デマンド信号に基づいて吸収塔循環流量
を決定する手段を少なくとも用いた湿式排ガス脱硫制御
方法である。

【００１１】さらに本発明は、吸収塔に導入する排ガス
流量と、排ガス中のＳＯ２濃度から吸収塔への吸収液の
循環量を制御する手段を備えた湿式排ガス脱硫制御装置
において、脱硫率設定器、排ガス流量計、ｐＨ計および
吸収塔循環流量計の出力信号と、吸収塔入口および出口
ＳＯ２濃度計の応答遅れを補償した遅れ補償器からの出
力信号から吸収塔循環流量先行値信号および脱硫率信号
を算出する吸収塔循環流量先行値演算器と、上記脱硫率
設定器からの出力信号と上記脱硫率信号との偏差信号を
算出する手段と、上記吸収塔循環流量先行値信号と上記
偏差信号を加算することにより吸収塔循環流量デマンド
信号求める手段と、該吸収塔循環流量デマンド信号に基
づいて吸収塔循環流量を決定する手段とを少なくとも備
えた湿式排ガス脱硫制御装置である。

【００１２】

【作用】吸収塔の排ガス入口および出口ＳＯ２濃度計の
応答おくれを補償する演算器は、常に真のＳＯ２濃度を
出力できるように動作する。また、脱硫率を予測するシ
ミュレーションモデルは、上記の遅れ補償演算器により
、真の脱硫率を求めることができオンライン同定により
実機と全く同一の挙動を示す。それによって、脱硫率を
目標値近傍に維持できる吸収塔循環流量を確保すること
ができるので、負荷変動時においても、安定した脱硫性
能が得られる。

【００１３】

【実施例】以下に、本発明の一実施例を挙げ、図面を用
いてさらに詳細に説明する。図１は、本発明の湿式排ガ
ス脱硫装置における脱硫制御方法の系統を示す模式図で
ある。図において、吸収塔における排ガスの入口ＳＯ２
濃度計１４および出口ＳＯ２濃度計１５には、ＳＯ２濃
度計遅れ補償器１６ａおよび１６ｂが設けられており、
実際のＳＯ２濃度とＳＯ２濃度計の出力信号との間には
、（数１）に示す関係式が成立する。

【００１４】

【数１】

【００１５】（数１）式中、ｘ：実際のＳＯ２濃度、ｙ
：ＳＯ２濃度計の出力信号、Ｔ：１次遅れ時定数、ｓ：
ラプラス演算子を示す。したがって、ＳＯ２濃度計の遅
れを補償するため、位相進み遅れ補償を行えば、ほぼ実
際のＳＯ２濃度が得られる。すなわち、ＳＯ２濃度計お
くれ補償器１６ａ，１６ｂは、（数２）に示す伝達関数
Ｇｐで表される。

【００１６】

【数２】

【００１７】（数２）式中、Ｔ１は位相遅れ要素１次お
くれ時定数を示す。次に、吸収塔循環流量先行値演算器
１７で、以下の演算を行う。まず、脱硫率の演算は（数
３）式を用いて行う。

【００１８】

【数３】

【００１９】（数３）式中、η：脱硫率、（ＳＯ２）ｉ
＊：ＳＯ２濃度計遅れ補償器１６ａの出力信号、（ＳＯ
２）０＊：ＳＯ２濃度計遅れ補償器１６ｂの出力信号を
示す。

【００２０】なお、脱硫率信号２３は、（数３）式によ
り算出される。次に、脱硫率の予測値は（数４）式で与
えられる。

【００２１】

【数４】

【００２２】なお、（数４）式において、ＲＴＵｐＨ＝
ｆ１（ｐＨ），ＲＴＵＬ／Ｇ＝ｆ２（Ｌ／Ｇ），ＲＴＵ
（ＳＯ２）ｉ＊＝ｆ３〔（ＳＯ２ｉ＊）〕で表される。

【００２３】（数４）式中、η＊：脱硫率予測値、ＢＴ
Ｕ：定数、ｐＨ：吸収液ｐＨ値、Ｌ／Ｇ：液ガス比、（
ＳＯ２）ｉ＊：入口ＳＯ２濃度予測値〔（数３）式中の
値と同一〕、ｆ１，ｆ２，ｆ３：関数を示す。脱硫率信
号２３が脱硫率設定器１０の出力信号ηｓｅｔとなるた
めには、（数４）式から、次に示す（数５）式が導かれ
る。

【００２４】

【数５】

【００２５】（数５）式中、Ｌｄ：吸収塔循環流量先行
値、Ｇｇ：排ガス流量を示す。したがって、（数５）式
のＬｄが吸収塔循環流量先行値信号２２となる。なお、
（数５）式におけるＢＴＵは、オンラインデータで同定
する。すなわち、η＝η＊として（数６）式が得られる
。

【００２６】

【数６】

【００２７】以上に示した脱硫率制御の原理に基づいて
、図１に示す排ガス脱硫制御方法の動作を説明する。 脱硫率設定器１０、排ガス流量計１１、ｐＨ計１２およ
び吸収塔循環流量計１３の出力信号、ならびに吸収塔の
排ガス入口および出口ＳＯ２濃度計１４，１５の出力信
号を、ＳＯ２濃度計遅れ補償器１６ａ，１６ｂで補償し
た信号を、吸収塔循環流量先行値演算器１７に入力し、
上述した脱硫制御の手順に基づき、吸収塔循環流量先行
値信号２２および脱硫率信号２３を求める。脱硫率信号
２３は、減算器１８において、脱硫率設定器１０の出力
信号との偏差信号を求め、調節計１９で信号処理して加
算器２０に入力する。加算器２０では、吸収塔循環流量
先行値信号２２と調節計１９の出力信号であるフィード
バック補正信号とを加算して、吸収塔循環流量デマンド
信号２４を求める。この吸収塔循環流量デマンド信号２
４に基づいて、関数発生器２１を用いて吸収塔循環ポン
プ４の稼動台数を決定する。このようにして、脱硫装置
入口および出口に設置される排ガスの入口および出口Ｓ
Ｏ２濃度計の応答遅れが、ＳＯ２濃度計遅れ補償器によ
って補償され、オンラインで正確に脱硫率を計測できる
ので、吸収塔循環流量制御による脱硫率の制御性が一段
と向上し、負荷変動時も含めて安定した脱硫性能を維持
することができる。

【００２８】

【発明の効果】本発明によれば、ＳＯ２濃度計の応答お
くれを、おくれ補償器を設置することにより補償してい
るので、オンラインにおける脱硫率の正確な計測が可能
となり、脱硫率予測シミュレーションモデルにより、必
要な脱硫率を確保するための適切な吸収塔循環流量が求
められる。このため、脱硫率の制御性が著しく向上し、
特に負荷変動時においても、安定した脱硫性能を維持す
ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例において例示した排ガスになる
脱硫制御方法の１例を示す制御系統図、

【図２】従来の
湿式排ガス脱硫装置の系統図である。

【符号の説明】

１…排ガス入口　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　２…吸収塔３…循環タンク　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　４…吸収塔循環ポンプ ５…抜出しライン　　　　　　　　　　　　　　　　　
　６…吸収剤スラリ流量調整弁 ７…吸収剤スラリ循環ライン　　　　　　　　８…排ガ
ス出口９…排ガス　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　１０…脱硫率設定器 １１…排ガス流量計　　　　　　　　　　　　　　　　
１２…ｐＨ計１３…吸収塔循環流量計　　　　　　　　
　　　　１４…入口ＳＯ２濃度計 １５…出口ＳＯ２濃度計　　　　　　　　　　　　　１
６ａ，１６ｂ…ＳＯ２濃度計遅れ補償器 １７…吸収塔循環流量先行値演算器　　１８…減算器１
９…調節計　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　２０…加算器２１…関数発生器　　　　　　　　　
　　　　　　　　　２２…吸収塔循環流量先行値信号 ２３…脱硫率信号　　　　　　　　　　　　　　　　　
　２４…吸収塔循環流量デマンド信号

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】吸収塔に導入する排ガス流量と、排ガス中
   のＳＯ２濃度から吸収塔への吸収液の循環量を制御する
   湿式排ガス脱硫制御方法において、脱硫率設定器、排ガ
   ス流量計、ｐＨ計および吸収塔循環流量計の出力信号と
   、吸収塔入口および出口ＳＯ２濃度計の応答遅れを補償
   する遅れ補償器によって補償された出力信号とを、吸収
   塔循環流量先行値演算器に入力して、吸収塔循環流量先
   行値信号と脱硫率信号を求め、該脱硫率信号と上記脱硫
   率設定器の出力信号との偏差信号を算出して、上記吸収
   塔循環流量先行値信号に上記偏差信号を加算することに
   より吸収塔循環流量デマンド信号を求め、該吸収塔循環
   流量デマンド信号に基づいて吸収塔循環流量を決定する
   手段を少なくとも用いることを特徴とする湿式排ガス脱
   硫制御方法。
2. 【請求項２】吸収塔に導入する排ガス流量と、排ガス中
   のＳＯ２濃度から吸収塔への吸収液の循環量を制御する
   手段を備えた湿式排ガス脱硫制御装置において、脱硫率
   設定器、排ガス流量計、ｐＨ計および吸収塔循環流量計
   の出力信号と、吸収塔入口および出口ＳＯ２濃度計の応
   答遅れを補償した遅れ補償器からの出力信号から吸収塔
   循環流量先行値信号および脱硫率信号を算出する吸収塔
   循環流量先行値演算器と、上記脱硫率設定器からの出力
   信号と上記脱硫率信号との偏差信号を算出する手段と、
   上記吸収塔循環流量先行値信号と上記偏差信号を加算す
   ることにより吸収塔循環流量デマンド信号求める手段と
   、該吸収塔循環流量デマンド信号に基づいて吸収塔循環
   流量を決定する手段とを少なくとも備えたことを特徴と
   する湿式排ガス脱硫制御装置。