JPH0445205B2 - - Google Patents

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JPH0445205B2
JPH0445205B2 JP58073377A JP7337783A JPH0445205B2 JP H0445205 B2 JPH0445205 B2 JP H0445205B2 JP 58073377 A JP58073377 A JP 58073377A JP 7337783 A JP7337783 A JP 7337783A JP H0445205 B2 JPH0445205 B2 JP H0445205B2
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JP
Japan
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concentration
desulfurization
load
rate
absorption liquid
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JP58073377A
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Japanese (ja)
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JPS59199021A (en
Inventor
Kengo Hamanaka
Susumu Kono
Katsuyuki Morinaga
Yutaka Nonogaki
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Mitsubishi Heavy Industries Ltd
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Mitsubishi Heavy Industries Ltd
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Publication date
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Priority to GB08409135A priority patent/GB2138793B/en
Priority to DE19843415594 priority patent/DE3415594A1/en
Priority to US06/604,362 priority patent/US4582692A/en
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Publication of JPH0445205B2 publication Critical patent/JPH0445205B2/ja
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Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、湿式石灰石膏法排煙脱硫プラントの
SO2吸収装置において、大幅かつ急激な負荷変化
への追従性が優れた湿式石灰石膏法脱硫プラント
の制御方法に関する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The present invention provides a wet lime gypsum method flue gas desulfurization plant.
This invention relates to a control method for a wet lime-gypsum desulfurization plant that has excellent ability to follow large and rapid load changes in SO 2 absorption equipment.

一般にSO2吸収装置は、第1図に示すように構
成され、次のようにして脱硫する。排ガス1がダ
クト2から吸収塔3中に入ると、ここで循環する
吸収液4と接触する。排ガス中のSO2は(1)式の吸
収反応により液中にH2SO3を生成し、流下する。
Generally, an SO 2 absorption device is constructed as shown in FIG. 1, and desulfurization is performed in the following manner. When the exhaust gas 1 enters the absorption tower 3 from the duct 2, it comes into contact with the circulating absorption liquid 4. SO 2 in the exhaust gas generates H 2 SO 3 in the liquid through the absorption reaction of equation (1), which flows down.

SO2+H2O→H2SO3 ……(1) この後排ガスは排出ライン5を通つて煙突から
排出される。
SO 2 +H 2 O→H 2 SO 3 ...(1) After this, the exhaust gas passes through the exhaust line 5 and is discharged from the chimney.

一方、H2SO3を生成した液は、塔底部から槽
6に流下する。槽6には供給ライン7から中和剤
(炭酸カルシウム、その他水酸カルシウム等アル
カリ性物質)が供給されており、この中和剤がこ
の液を中和し、CaSO3を生成する。中和された液
はポンプ8により循環ライン9を通つて吸収塔3
に供給される。なお循環液の一部は取出され、後
工程においてCaSO3をCaSO4・2H2O(石膏)に
酸化される。
On the other hand, the liquid that produced H 2 SO 3 flows down into tank 6 from the bottom of the column. A neutralizing agent (calcium carbonate, other alkaline substances such as calcium hydroxide) is supplied to the tank 6 from a supply line 7, and this neutralizing agent neutralizes this liquid to produce CaSO 3 . The neutralized liquid is passed through a circulation line 9 by a pump 8 to an absorption tower 3.
is supplied to A portion of the circulating fluid is taken out, and CaSO 3 is oxidized to CaSO 4 .2H 2 O (gypsum) in a post-process.

このSO2吸収装置における従来の制御方法は、
次のようにしておこなつている。PH検出器11で
循環する吸収液のPH値を検出し、調節計12に入
力する。調節計12では塔頂に至る吸収液のPH値
が一定になるべく信号を加算器13に入力する。
The conventional control method for this SO 2 absorption device is
It is done as follows. A pH detector 11 detects the pH value of the circulating absorption liquid and inputs it to a controller 12. The controller 12 inputs a signal to the adder 13 so that the pH value of the absorption liquid reaching the top of the column is constant.

一方負荷検出器14で系内に入るSO2量(例え
ば排ガス流量と入口SO2濃度との積)つまり脱硫
プラントの負荷(以後脱硫負荷という)を検出
し、加算器13に入力する。加算器13では調節
計12からの信号と負荷検出器14からの信号と
を加算し、流量調節計17に設定値信号として入
力する。また供給ライン7の流量を流量検出器1
6で検出し、流量調節計17に入力する。流量調
節計17は、これら信号にもとづいて調節弁18
を制御する。
On the other hand, the load detector 14 detects the amount of SO 2 entering the system (for example, the product of the exhaust gas flow rate and the inlet SO 2 concentration), that is, the load of the desulfurization plant (hereinafter referred to as desulfurization load), and inputs it to the adder 13 . The adder 13 adds the signal from the controller 12 and the signal from the load detector 14, and inputs the result to the flow controller 17 as a set value signal. In addition, the flow rate of the supply line 7 is detected by the flow rate detector 1.
6 and input it to the flow rate controller 17. The flow rate controller 17 operates the control valve 18 based on these signals.
control.

即ち従来の制御方法は、調節計12からの出力
でフイードバツク効果を持たせ、負荷検出器14
からの出力でフイードフオワード効果を持たせ、
吸収SO2量と当量の中和剤を供給しようとするも
ので、系に入るSO2と当量の中和剤を供給すると
常に同じ脱硫率でSO2を吸収できるという考えを
基礎においている。この考え方は、脱硫負荷が上
昇するとき、その上昇速度より系内での中和反応
速度が速いか少なくとも同等の場合に成立する。
That is, in the conventional control method, the output from the controller 12 has a feedback effect, and the output from the load detector 14
The output from has a feed forward effect,
The idea is to supply a neutralizing agent equivalent to the amount of SO 2 absorbed, and is based on the idea that if a neutralizing agent equivalent to the amount of SO 2 entering the system is supplied, SO 2 can always be absorbed at the same desulfurization rate. This idea holds true when, when the desulfurization load increases, the neutralization reaction rate within the system is faster than or at least equal to the rate of increase.

しかるに脱硫性能は、液中のH2SO3濃度とPH
により異なり、H2SO3濃度が低く、PHが高い程、
SO2の吸収性が高い。
However, desulfurization performance depends on the H 2 SO 3 concentration and PH in the liquid.
The lower the H 2 SO 3 concentration and the higher the PH,
High absorption of SO 2 .

(1)式の吸収反応の反応速度は、(2)式で表わされ
る。
The reaction rate of the absorption reaction of equation (1) is expressed by equation (2).

γ=K・A・(CG−CL) ……(2) γ:吸収反応速度 A:ガスと液の接触面積 CG:ガス中のSO2濃度 CL:液中のH2SO3濃度 K:SO2吸収総括物質移動系数 この(2)式で、中和剤を供給してPHを一定にする
制御法を説明する。第一にガス中のSO2を吸収す
ると、液中のH2SO3濃度が上昇するので液中の
H2SO3濃度CLが高くなり、吸収反応速度γが小
さくなる。故にH2SO3を中和して液中のH2SO3
濃度CLを低く保つ必要がある。第二に、移動系
数Kは、PHの関数であるため、H2SO3濃度が高
くなつてPHが低くならないよう中和する必要があ
る。
γ=K・A・(CG−CL)……(2) γ: Absorption reaction rate A: Contact area between gas and liquid CG: SO 2 concentration in gas CL: H 2 SO 3 concentration in liquid K: SO 2 Absorption general mass transfer system Equation (2) explains the control method to keep the pH constant by supplying a neutralizing agent. First, when SO 2 in the gas is absorbed, the H 2 SO 3 concentration in the liquid increases.
The H 2 SO 3 concentration CL increases and the absorption reaction rate γ decreases. Therefore, by neutralizing H 2 SO 3 , H 2 SO 3 in the liquid
It is necessary to keep the concentration CL low. Second, since the transfer coefficient K is a function of PH, it is necessary to neutralize it so that the H 2 SO 3 concentration does not become too high and the PH becomes low.

しかし中和反応速度は非常に小さいため、負荷
の上昇速度が大きいときには負荷に当量の中和剤
を供給してもPHを所定の値に保つことはできな
い。PHが低下すると脱硫性能が低下するので、中
和反応速度を大きくする必要がある。
However, since the neutralization reaction rate is very slow, when the rate of increase in load is high, it is not possible to maintain the PH at a predetermined value even if an equivalent amount of neutralizing agent is supplied to the load. As the desulfurization performance decreases as the pH decreases, it is necessary to increase the neutralization reaction rate.

なお脱硫性能は、一般に(3)式の脱硫率ηで表わ
される。
Note that the desulfurization performance is generally expressed by the desulfurization rate η in equation (3).

η=CG1−CG0/CG1 ……(3) ただし CG1:プラント入口ガス中のSO2濃度 CG0:プラント出口ガス中のSO2濃度 一方PHは、H2SO3濃度を高くすると下がり、
未反応のCaCO3が多く存在すると即ち液中の
CaCO3濃度が高いと、上がる。
η = CG 1 - CG 0 / CG 1 ...(3) where CG 1 : SO 2 concentration in the plant inlet gas CG 0 : SO 2 concentration in the plant outlet gas On the other hand, PH increases as the H 2 SO 3 concentration increases. falling,
If there is a large amount of unreacted CaCO 3 in the liquid,
When the CaCO 3 concentration is high, it increases.

以上のことから急激な負荷上昇に追従できるよ
うにするには、次のような方法が考えられる。
Based on the above, the following methods can be considered in order to be able to follow sudden increases in load.

常時つまりいかなる負荷量のときにも高いPHで
運転して未反応CaCO3が系内に多く貯留してい
る状態とし、負荷上昇に対して余裕を持たせる方
法。あるいは低負荷の間に高PHで運転する方法。
A method of operating at a high PH at all times, that is, at any load level, so that a large amount of unreacted CaCO 3 is stored in the system, to provide some margin for increases in load. Or how to operate at high PH during low load.

しかし、これらの方法は、極めて不経済であ
る。即ち、槽6中のCaCO3濃度が高いと、その
濃度でライン19から系外に排出している。この
ため低負荷時の反応速度γが小さくてよいときに
未反応CaCO3を多く保持していると、原料(中
和剤)を多く供給しなければならない。更に
CaCO3分が吸収塔3内で中和反応に使用されず
ライン19から系外に排出すると、後工程で硫酸
で中和しなければならない。
However, these methods are extremely uneconomical. That is, when the CaCO 3 concentration in the tank 6 is high, the CaCO 3 is discharged from the system through the line 19 at that concentration. For this reason, if a large amount of unreacted CaCO 3 is retained when the reaction rate γ at low load may be small, a large amount of raw material (neutralizing agent) must be supplied. Furthermore
If 3 minutes of CaCO is not used for the neutralization reaction in the absorption tower 3 and is discharged to the outside of the system from the line 19, it must be neutralized with sulfuric acid in a subsequent step.

以上の如くこれらの方法では、未使用の
CaCO3が多くなるのみでなく、これを中和処理
する硫酸も多くなる。なお、この方法では、低負
荷時にプロセスに余裕があるため、脱硫性能が不
必要に高くなる。
As mentioned above, in these methods, unused
Not only does the amount of CaCO 3 increase, but also the amount of sulfuric acid used to neutralize it increases. In addition, in this method, since there is a margin in the process at low load, the desulfurization performance becomes unnecessarily high.

以上の理由から中和剤及び硫酸の消費量を少く
して運転するには、低負荷のとき低PHで高負荷の
とき高PHで運転すればよいといえる。
For the above reasons, in order to reduce the consumption of neutralizer and sulfuric acid, it is sufficient to operate at low PH when the load is low and at high PH when the load is high.

この運転を行うための制御法には、PH調節計1
2のPH設定値を負荷の関数とする方法がある。こ
の場合いかなる負荷においても目標脱硫率となる
ように予め計算しておく。目標脱硫率を得るため
の負荷に対するPH設定値の関数関係は、プラント
毎に異なるが、ほぼ第2図のようになる。
The control method for this operation requires a PH controller 1
There is a method of making the PH setting value of 2 a function of the load. In this case, calculations are made in advance so that the target desulfurization rate is achieved under any load. The functional relationship of the PH setting value to the load to obtain the target desulfurization rate differs from plant to plant, but is approximately as shown in Figure 2.

この制御法は、中和剤及び硫酸の消費量を最小
にするには非常によいが、高速負荷変化への追従
という面では実用的ではない。
Although this control method is very good for minimizing the consumption of neutralizer and sulfuric acid, it is not practical in terms of following rapid load changes.

即ちPHを第2図のように広範囲に変化させるに
は、系内のCaCO3濃度をPH変化に対応して変化
させる必要がある。PHの変化幅を1.0(例えば4.7
から5.7までの変化幅)とするにはCaCO3濃度を
約10倍変化させなければならない。負荷が25%か
ら100%まで平均5%/分の速度で変化したとき、
この間の時間は15分である。
That is, in order to change the PH over a wide range as shown in Figure 2, it is necessary to change the CaCO 3 concentration within the system in response to the PH change. Set the PH change range to 1.0 (e.g. 4.7
to 5.7), the CaCO 3 concentration must be changed approximately 10 times. When the load changes from 25% to 100% at an average rate of 5%/min,
The time between this is 15 minutes.

一方槽6内のCaCO3量(槽内液容量×CaCO3
濃度)は、負荷100%時のCaCO3供給量の約10時
間程度である。換言すれば槽6内のCaCO3は供
給量に対して10時間分滞留している。
On the other hand, the amount of CaCO 3 in tank 6 (liquid volume in tank x CaCO 3
concentration) is about 10 hours of the CaCO 3 supply amount at 100% load. In other words, CaCO 3 in the tank 6 remains for 10 hours relative to the supplied amount.

従つて、例えば15分間の間にこのように多量の
CaCO3を10倍にするには、この15分間にCaCO3
を膨大に供給しなければならない。このためこの
方法は供給設備の面から実用的方法とはいえず、
負荷変化への追従が困難である。
Therefore, for example, such a large amount in 15 minutes
To increase CaCO3 by 10, add CaCO3 during this 15 minutes.
must be supplied in large quantities. For this reason, this method cannot be called a practical method in terms of supply equipment.
Difficult to follow load changes.

このことから本発明者らは、別の操作を付加し
てPHの変化幅を小さくすることを考えた。
Based on this, the present inventors considered adding another operation to reduce the range of PH change.

即ち(2)式に戻つて考えると、負荷が変化した場
合、これに対応して気液接触面積Aを変化させれ
ばよい。この気液接触面積Aは、充填層における
吸収反応速度の一要因であり、流れている液の流
量に影響され、下記(4)式で示される。
That is, if we return to equation (2), when the load changes, the gas-liquid contact area A may be changed accordingly. This gas-liquid contact area A is a factor in the absorption reaction rate in the packed bed, is influenced by the flow rate of the flowing liquid, and is expressed by the following equation (4).

A=(L/S)〓 ……(4) ただし、 L:吸収塔を流下する液すなわちライン9を流
れている循環液の流量(m3/Hr) S:断面積 α:実験的に決まる系数で、0.3〜1以下の数。
A=(L/S)〓 ……(4) However, L: Flow rate of liquid flowing down the absorption tower, that is, circulating liquid flowing through line 9 (m 3 /Hr) S: Cross-sectional area α: Determined experimentally A series of numbers from 0.3 to 1.

従つて気液接触面積Aを負荷に対応して変化さ
せれば、前述のようにPHを変化させる必要がな
く、負荷への追従が容易となる。
Therefore, if the gas-liquid contact area A is changed in accordance with the load, there is no need to change the PH as described above, and it becomes easier to follow the load.

しかし脱硫装置の場合、気液接触面積Aを負荷
に対して連続して対応させるには、次の問題があ
る。
However, in the case of a desulfurization device, there are the following problems in making the gas-liquid contact area A correspond continuously to the load.

第1に循環液はスラリである。このため液自体
に含まれている固形分及び塔内での反応で発生す
る固形分が壁及び充填物へ付着する場合、これを
循環液自体で洗い流す必要がある。従つて循環液
量Lを極端に少量とすることはできず、最小限は
100%負荷時のおよそ1/3であることが判つた。こ
れは、αが1より小さいため、例えばα=0.7と
したとき循環液量Lを1/3にしても気液接触面積
Aは45%以下にはならないことを意味している。
First, the circulating fluid is a slurry. Therefore, if the solid content contained in the liquid itself or the solid content generated by the reaction within the column adheres to the walls and packing, it is necessary to wash it away with the circulating liquid itself. Therefore, the amount of circulating fluid L cannot be made extremely small, and the minimum amount is
It was found that the load was approximately 1/3 of that at 100% load. This means that since α is smaller than 1, for example, when α=0.7, even if the circulating liquid amount L is reduced to 1/3, the gas-liquid contact area A will not become less than 45%.

第2に循環液はスラリで摩耗が激しいため、循
環流量を弁で調整することは不可能である。
Second, since the circulating fluid is slurry and is subject to severe wear, it is impossible to adjust the circulating flow rate with a valve.

以上の理由から気液接触面積Aを変化させるに
は、循環液流量Lを循環液ポンプの稼動台数で変
化させるのが得策である。
For the above reasons, in order to change the gas-liquid contact area A, it is a good idea to change the circulating fluid flow rate L by changing the number of operating circulating fluid pumps.

ポンプを数多く備えてこれをオン/オフすれば
気液接触面積Aは、かなり負荷に連続して対応で
きる。しかし、ポンプ及びその関係に要する価格
は、ポンプの容量に比例するのではなく、1台に
対する固定価格要素もあり台数を増加することは
経済的ではない。これに対しポンプ台数が少ない
と循環液流量Lの変化は非常に離散的となる。
By providing a large number of pumps and turning them on and off, the gas-liquid contact area A can correspond to a considerable load continuously. However, the price required for the pump and its related components is not proportional to the capacity of the pump, but there is also a fixed price element for each pump, so it is not economical to increase the number of pumps. On the other hand, if the number of pumps is small, changes in the circulating fluid flow rate L will be very discrete.

本発明は、これらの知見にもとづいてなされた
もので、稼動ポンプ台数とPHとの組合せで制御す
ることにより、経済的にかつ負荷変化への追従性
を向上させることができる制御方法を得んとする
ものである。
The present invention was made based on these findings, and aims to provide a control method that is economical and can improve followability to load changes by controlling the number of operating pumps in combination with PH. That is.

すなわち本発明は、湿式石灰石膏法脱硫プラン
トの吸収塔に流入する排ガスの負荷量に対応して
シミユレーシヨンモデルにより吸収塔を循環する
吸収液の最適PH値及び吸収液循環用ポンプの最適
稼働台数を設定し、これら設定値に基づいて吸収
液の供給流量及び稼働ポンプ台数を制御する際
に、同じ内容の第1及び第2のシミユレーシヨン
モデルを設け、第1のシミユレーシヨンモデルは
オンラインで常時作動し、このモデルで排ガス流
量、入口SO2濃度、吸収液循環流量及び吸収液の
PHから脱硫率または出口SO2濃度を計算し、これ
ら計算値と操業中における脱硫率または出口SO2
濃度の検出値とを比較し、その偏差にもとづいて
第1及び第2のシミユレーシヨンモデル内で設定
した吸収剤中和反応速度定数及びH2SO4の酸化
反応速度定数を修正し、かつ第2のシミユレーシ
ヨンモデルはオフラインで必要に応じて作動し、
予想運転条件下での負荷量に応じた最適PH値及び
最適ポンプ稼働台数を設定することを特徴とす
る。
In other words, the present invention aims to determine the optimum PH value of the absorption liquid circulating through the absorption tower and the optimum pump for circulating the absorption liquid using a simulation model in accordance with the load amount of exhaust gas flowing into the absorption tower of a wet lime gypsum desulfurization plant. When setting the number of operating pumps and controlling the supply flow rate of absorption liquid and the number of operating pumps based on these set values, first and second simulation models with the same content are provided, and the first simulation model The model is always online and can measure exhaust gas flow rate, inlet SO 2 concentration, absorption liquid circulation flow rate, and absorption liquid flow rate.
Calculate the desulfurization rate or outlet SO 2 concentration from the PH, and compare these calculated values with the desulfurization rate or outlet SO 2 concentration during operation.
Compare the detected concentration value and correct the absorbent neutralization reaction rate constant and the H 2 SO 4 oxidation reaction rate constant set in the first and second simulation models based on the deviation, and the second simulation model operates offline as needed;
It is characterized by setting the optimum PH value and the optimum number of operating pumps according to the load amount under expected operating conditions.

以下本発明を図面を参照して説明する。 The present invention will be explained below with reference to the drawings.

本発明は、第3図に示す如き関数をコンピユー
タの内に記憶しておき、このコンピユータに負荷
量を入力し、負荷量の変動に応じて最適稼動ポン
プ台数と最適運転PHとを設定し、それぞれの設定
信号をポンプ8のオン・オフ信号及びPH調節計1
2のPH設定値信号として出力して制御する。ここ
で最適とは、目標の脱硫率を得る最低のPH、最低
のポンプ台数である。また図中Mは、ポンプの最
小必要数を示す。なお、第3図は一例であつて、
負荷量と最適稼動ポンプ台数及び最適運転PHとの
具体的関係は排ガス量、入口SO2濃度、排ガスや
供給水中に含まれる種種の不純物等によりプラン
ト毎に異なる。
The present invention stores a function as shown in FIG. 3 in a computer, inputs a load amount into this computer, and sets the optimum number of operating pumps and optimum operating PH according to fluctuations in the load amount. Each setting signal is sent to the pump 8 on/off signal and the PH controller 1.
It is output as the PH setting value signal of 2 and controlled. Optimum here means the lowest pH and lowest number of pumps that achieve the target desulfurization rate. Furthermore, M in the figure indicates the minimum required number of pumps. Note that Figure 3 is just an example.
The specific relationship between the load amount, the optimal number of operating pumps, and the optimal operating pH differs from plant to plant depending on the amount of exhaust gas, inlet SO 2 concentration, various types of impurities contained in the exhaust gas and supply water, etc.

この方法によればポンプ8の稼動台数を変えて
吸収液4の循環流量を制御するので、変動すべき
PHの範囲が狭くなり負荷追従が容易となる。又PH
設定値の制御をおこなつているのでポンプ8の台
数も少なくてよい。
According to this method, the circulation flow rate of the absorption liquid 4 is controlled by changing the number of pumps 8 in operation, so
The PH range becomes narrower, making it easier to follow the load. Also PH
Since the set values are controlled, the number of pumps 8 may be small.

しかして第3図の特性は、予め第2のシミユレ
ーシヨンモデルにより作成しておくが、予想され
たプラント特性により運転できる保証はなく、又
以下に述べる理由により特性が日々変化する。即
ち、排ガス中に含まれる(すなわちボイラ燃料中
に存在した)極微量のハロゲンやMn等の金属及
び原料中和剤中の同様の不純物で、これらが各種
反応の触媒的役割を果している。また中和剤であ
るCaCO3は、前工程で固体(粉体)を水と混合
して吸収塔に供給しているが、原料ロツトにより
粒径や硬さ(すなわち吸収塔に入つてからの溶解
の容易さ)が異なる。
Although the characteristics shown in FIG. 3 are created in advance using the second simulation model, there is no guarantee that the plant will be able to operate according to the predicted characteristics, and the characteristics change day by day for the reasons described below. That is, trace amounts of metals such as halogen and Mn contained in the exhaust gas (that is, present in the boiler fuel) and similar impurities in the raw material neutralizing agent play a catalytic role in various reactions. In addition, CaCO 3 , which is a neutralizing agent, is supplied to the absorption tower as a solid (powder) mixed with water in the previous process, but the particle size and hardness (i.e., the difference in particle size and hardness after entering the absorption tower) depend on the raw material lot. ease of dissolution).

従つて、これらに起因してプロセスの特性が
日々微妙に変化する。この特性の変化幅は大きく
ないが、本発明の目的が省エネルギ、省資源であ
るため目標に対して高精度でなければならない。
Therefore, due to these factors, the characteristics of the process change slightly from day to day. Although the range of change in this characteristic is not large, since the purpose of the present invention is to save energy and resources, it must be highly accurate with respect to the target.

本発明は、第1及び第2のシミユレーシヨンモ
デルを用いて第4図に示す方法で修正を行つてい
る。第1のシミユレーシヨンモデル21は、オン
ラインリアルタイムシミユレーシヨンモデルで、
第2シミユレーシヨンモデル22は第3図の特性
を作成するときに用いたオフラインシミユレーシ
ヨンモデルである。まず第1のシミユレーシヨン
モデル21に、排ガス流量G、入口SO2濃度S1
吸収液の循環流量L及び吸収液のPH検出値PHD
検出信号を入力する。そして第1のシミユレーシ
ヨンモデル21は、これら入力信号にもとづいて
脱硫率を算出し、比較手段23に入力する。
The present invention uses the first and second simulation models to perform corrections using the method shown in FIG. The first simulation model 21 is an online real-time simulation model,
The second simulation model 22 is an offline simulation model used when creating the characteristics shown in FIG. First, in the first simulation model 21, the exhaust gas flow rate G, the inlet SO 2 concentration S 1 ,
Input the detection signal of the circulation flow rate L of the absorption liquid and the detected pH value PH D of the absorption liquid. The first simulation model 21 then calculates the desulfurization rate based on these input signals and inputs it to the comparison means 23.

一方排ガス入口のSO2濃度SIDと排ガス出口の
SO2濃度SODとを検出して脱硫率演算器24に出
力する。この演算器24は脱硫率ηDを計算して比
較手段23に出力する。
On the other hand, the SO 2 concentration S ID at the exhaust gas inlet and the exhaust gas outlet
The SO 2 concentration S OD is detected and output to the desulfurization rate calculator 24 . This calculator 24 calculates the desulfurization rate η D and outputs it to the comparing means 23 .

この比較手段23では、第1のシミユレーシヨ
ンモデル21で計算された脱硫率と、実測された
脱硫率ηDとを比較し、その偏差を反応定数修正手
段25に出力する。修正手段25は、この偏差に
もとづいてシミユレーシヨンモデルに含まれてい
る反応定数を修正するもので、修正信号を第1の
シミユレーシヨンモデル21にフイードバツクし
ている。この修正は偏差がなくなるように常にお
こなわれている。修正項目は、プロセスへの影響
力が強い中和反応速度定数と酸化反応速度定数が
主なものである。ここで酸化反応とは、吸収され
て生成する亜硫酸イオンが硫酸イオンに酸化され
る反応である。この反応は、(2)式に示す液中の
H2SO3濃度CLを減少させ脱硫性能に大きな影響
を与える。なお、上記脱硫率の代わりに排ガスの
出口SO2濃度を算出し、その計算値と測定値との
偏差により反応定数の修正を行うことも可能であ
る。
This comparison means 23 compares the desulfurization rate calculated by the first simulation model 21 and the actually measured desulfurization rate η D , and outputs the deviation to the reaction constant correction means 25. The correction means 25 corrects the reaction constant included in the simulation model based on this deviation, and feeds back a correction signal to the first simulation model 21. This correction is constantly being carried out to eliminate deviations. The main items to be corrected are the neutralization reaction rate constant and oxidation reaction rate constant, which have a strong influence on the process. The oxidation reaction here is a reaction in which sulfite ions produced by absorption are oxidized to sulfate ions. This reaction occurs in the liquid shown in equation (2).
It reduces H 2 SO 3 concentration CL and has a large impact on desulfurization performance. Note that it is also possible to calculate the outlet SO 2 concentration of the exhaust gas instead of the desulfurization rate and correct the reaction constant based on the deviation between the calculated value and the measured value.

一方反応定数修正手段25からの修正出力は、
第2のシミユレーシヨンモデル22にも入力さ
れ、このシミユレーシヨンモデルの反応定数が自
動的に修正される。第2のシミユレーシヨンモデ
ルの反応定数が修正された時は、再度第3図の特
性を計算しなおし、常に目標性能どおり高性能で
運転できるようにする。
On the other hand, the corrected output from the reaction constant correcting means 25 is
It is also input to the second simulation model 22, and the reaction constants of this simulation model are automatically corrected. When the reaction constants of the second simulation model are corrected, the characteristics shown in FIG. 3 are recalculated to ensure that high-performance operation always meets the target performance.

従つて本発明によれば、いかなる脱硫負荷量に
対しても最適なPHとポンプ稼動台数とで常に脱硫
率を所定の値に保持でき、中和剤、硫酸の使用量
を少なくして省資源、省エネルギーを図ることが
できる。またこの方法によれば、ポンプの駆動電
力もほぼ負荷に対応しており、省エネルギ効果を
有するなど顕著な効果を奏する。
Therefore, according to the present invention, the desulfurization rate can always be maintained at a predetermined value with the optimum PH and the number of pumps in operation for any desulfurization load, and the amount of neutralizing agent and sulfuric acid used is reduced, thereby saving resources. , energy saving can be achieved. Further, according to this method, the driving power of the pump almost corresponds to the load, and it has remarkable effects such as energy saving.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第1図は従来の湿式石灰石膏法脱硫プラントの
制御方法の説明図、第2図は負荷量と設定PH値
(PHS)との関係を示す特性図、第3図は本発明に
係る湿式石灰石膏法脱硫プラントの制御方法にお
ける負荷量と最適ポンプ台数及び設定PH値との関
係の一例を示す特性図、第4図は第3図の特性を
修正するロジツクを示すブロツク図である。 1……排ガス、2……ダクト、3……吸収塔、
4……吸収液、5……排出ライン、6……槽、7
……供給ライン、8……ポンプ、9……循環ライ
ン、11……PH検出器、12……調節計、13…
…加算器、14……負荷検出器、16……流量検
出器、17……流量調節計、18……調節弁、2
1……第1のシミユレーシヨンモデル、22……
第2のシミユレーシヨンモデル、23……比較手
段、24……脱硫率演算器、25……反応定数修
正手段。
Fig. 1 is an explanatory diagram of the control method of a conventional wet lime gypsum desulfurization plant, Fig. 2 is a characteristic diagram showing the relationship between load amount and set PH value (PH S ), and Fig. 3 is a diagram illustrating the control method of a conventional wet lime gypsum desulfurization plant. FIG. 4 is a characteristic diagram showing an example of the relationship between the load amount, the optimum number of pumps, and the set PH value in the control method of a lime-gypsum desulfurization plant. FIG. 4 is a block diagram showing the logic for modifying the characteristics shown in FIG. 3. 1... Exhaust gas, 2... Duct, 3... Absorption tower,
4... Absorption liquid, 5... Discharge line, 6... Tank, 7
... Supply line, 8 ... Pump, 9 ... Circulation line, 11 ... PH detector, 12 ... Controller, 13 ...
...Adder, 14...Load detector, 16...Flow rate detector, 17...Flow rate controller, 18...Control valve, 2
1...First simulation model, 22...
2nd simulation model, 23... comparison means, 24... desulfurization rate calculator, 25... reaction constant correction means.

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 1 湿式石灰石膏法脱硫プラントの吸収塔に流入
する排ガスの負荷量に対応してシミユレーシヨン
モデルにより吸収塔を循環する吸収液の最適PH値
及び吸収液循環用ポンプの最適稼働台数を設定
し、これら設定値に基づいて吸収液の供給流量及
び稼働ポンプ台数を制御する際に、同じ内容の第
1及び第2のシミユレーシヨンモデルを設け、第
1のシミユレーシヨンモデルはオンラインで常時
作動し、このモデルで排ガス流量、入口SO2
度、吸収液循環流量及び吸収液のPHから脱硫率ま
たは出口SO2濃度を計算し、これら計算値と操業
中における脱硫率または出口SO2濃度の検出値と
を比較し、その偏差にもとづいて第1及び第2の
シミユレーシヨンモデル内で設定した吸収剤中和
反応速度定数及びH2SO4の酸化反応速度定数を
修正し、かつ第2のシミユレーシヨンモデルはオ
フラインで必要に応じて作動し、予想運転条件下
での負荷量に応じた最適PH値及び最適ポンプ稼働
台数を設定することを特徴とする湿式石灰石膏法
脱硫プラントの制御方法。
1. Using a simulation model, set the optimum pH value of the absorption liquid circulating in the absorption tower and the optimum number of operating pumps for absorption liquid circulation, according to the load amount of exhaust gas flowing into the absorption tower of a wet lime gypsum desulfurization plant. When controlling the absorption liquid supply flow rate and the number of operating pumps based on these set values, first and second simulation models with the same content are provided, and the first simulation model is run online. This model calculates the desulfurization rate or outlet SO 2 concentration from the exhaust gas flow rate, inlet SO 2 concentration, absorption liquid circulation flow rate, and absorption liquid PH, and calculates the desulfurization rate or outlet SO 2 concentration during operation with these calculated values . Compare the detected concentration value and correct the absorbent neutralization reaction rate constant and the H 2 SO 4 oxidation reaction rate constant set in the first and second simulation models based on the deviation, The second simulation model operates off-line as necessary to set the optimum pH value and the optimum number of pumps in operation according to the load amount under the expected operating conditions. Control method for desulfurization plant.
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