JPH0471616A - 湿式排煙脱硫装置の制御方法 - 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］ 本発明は湿式排煙脱硫装置に係り、特に吸収塔循環ポン
プの省エネ運転を可能にし、負荷追従性に好適な該ポン
プの運転制御装置に関するものである。

［従来の技術］ 第４図に従来技術になる湿式排煙脱硫装置の系統図を示
す、ボイラからの排ガスは脱硫ファン２１で昇圧され、
煙道２２を経て吸収塔２３に導入され、ここで吸収塔循
環ポンプ２５で昇圧されたのち吸収塔循環配管２６を経
て循環供給される吸収液との気液接触により、排ガス中
の硫黄酸化物（以後ＳＯｘという、）は吸収除去される
。ＳＯＸを吸収除去された排ガス、すなわち、脱硫され
た排ガスは煙道２４から排出される。一方吸収塔２３へ
は、流入するＳＯｘ量に応じて吸収剤スラリが供給され
、吸収塔２３からはＳＯｘを吸収し反応したスラリが抜
き出される。

上記のような構成からなる脱硫装置の改善すべき点とし
て、吸収塔循環ポンプ２５の運転動力が大きすぎること
である０通常、吸収塔循環ポンプ２５の運転動力は脱硫
装置全体の運転動力の５０％を占めている。そのために
特開昭６１−２１７２０号の「湿式排煙脱硫装置の制御
装置」なる発明に次のような装置が開示されている。

すなわち、上記発明は第４図に示す吸収塔２３への吸収
液供給量は脱硫装置の流入排ガス量、ＳＯｘ濃度等によ
る運用条件によって変えることが可能であることに着目
し、ガス流量計２７で測定される流入ガス量が低い場合
や、ＳＯｘ濃度計２８で測定される入口ＳＯｘ濃度が低
い場合は吸収塔循環液量を低減しようというものである
。そのため脱硫装置への入口ガス条件を入口信号として
循環吸収液量を演算器２９で計算し、複数台設置された
循環ポンプ２５の運転台数もしくは各ポンプの回転数を
制御することによって、ポンプの運転動力費を低減する
ものである。

［発明が解決しようと・する課題］ しかしながら、上記従来技術の項に記載した制御装置の
発明を大容量火力発電所向けの排煙脱硫装置に適用しよ
うとすると次のような問題がある。

すなわち、前記制御装置では部分負荷で循環ポンプ減台
運転を行うことから、その後の負荷上昇変化に対して、
吸収塔２３の入口流入ガス条件変化量を検出し循環ポン
プ２５の運転台数を増加することになる。そのため、出
力変化率が速いプラントでは、応答遅れにより必要な吸
収液量を供給することができなく、安定した脱硫率が確
保できないことがある。また、停止中の循環ポンプ２５
にはポンプ出口弁等が設置されており、脱硫装置が大容
量化した場合、配管弁類も大きくなるため、ポンプ起動
後、その出口弁を開けるための操作時間がかかり、無視
できない流動遅れの要因になる。

このように、前記従来技術は部分負荷での吸収塔循環ポ
ンプの減台運転をしているときに、増負荷変化要求があ
り高負荷変化率の運用を行う必要が生じても、吸収塔循
環液量の供給が追従できないおそれがある。

そこで本発明の目的は、高負荷変化率があっても安定し
た負荷追従性のある循環液量を吸収塔に供給できる複数
台の吸収塔循環ポンプを有する湿式排煙脱硫装置を提供
することである。

［課題を解決するための手段］ 本発明の上記目的は次の構成により達成される。

すなわち、ボイラの燃焼排ガス中の硫黄酸化物を吸収除
去するための吸収塔と該吸収塔に吸収液を供給するため
の複数台の吸収塔循環ポンプと吸収塔への流入ガス条件
により吸収塔循環ポンプの必要台数を演算する手段とを
有する湿式排煙脱硫装置において、 ボイラ負荷側の出力目標値と、該出力変化幅と、該出力
変化率と、吸収塔運転条件とを検出し、前記検出値に基
づき到達目標負荷での吸収塔循環流量ディマンドを算出
し、該吸収塔循環流量ディマンドに基づいて先行的に必
要吸収塔循環ポンプ台数を起動させる湿式排煙脱硫装置
の制御方法、または、 前記先行的に算出される必要ポンプ台数と、吸収塔流入
ガス条件と、吸収塔運転条件とで算出される吸収塔循環
流量ディマンドから求められる必要ポンプ台数と、両必
要ポンプ台数の算出値の内、いずれか必要ポンプ台数の
多い方を実際の起動吸収塔循環ポンプ台数として選択す
る湿式排煙脱硫装置の制御方法、 である。

［作用コ 部分負荷では脱硫装置の運転条件により吸収塔循環ポン
プの減台制御は従来通り可能である。また、吸収塔循環
ポンプの減台運転中に、負荷上昇があると、出力目標値
信号、出力変化幅信号および出力変化率信号によりあら
かじめ到達負荷での入口ガス条件（入口排ガス量、ＳＯ
ｘ濃度）を予想し、負荷変化開始とほぼ時期を同じくし
てポンプの壜台制御が可能となる。そのため、例えば発
電設備の高負荷変化率運用に対しても、吸収液量の供給
遅れによる脱硫率の低下現象が生ずることはなくなる。

［実施例］ 以下本発明の実施例を図面とともに説明する。

実施例１ 第１図に本実施例による制御ブロック図を示す。

通常運転条件下での吸収塔循環ポンプ運転台数は、入口
ＳＯｘ濃度信号１、入口排ガス流量信号２、吸収塔ｐＨ
信号３、脱硫率設定信号４と脱硫装置性能パメータによ
り演算処理装置５で実測運転条件下での必要ポンプ運転
台数を演算する。なお、第１図に示すポンプ台数（Ｒ）
算出のための計算式におけるＢＴＬＪ、ＲＴＵ、。２、
ＲＴＵ、、はそれぞれ基準の脱硫率の関数、入口Ｓ　Ｏ
２濃度の関数、ｐＨの関数を表す。

他方、出力目標値信号６により関数発生器８．９によっ
て、目標負荷に対する入口ＳＯｘ濃度および入口排ガス
流量（各々静特性の値）をそれぞれ作成する。また、発
電機出力指令信号７を微分器１１により出力変化率信号
として、さらに関数発生器１２により出力変化率とオー
バーシュート率の関係の信号を作成する。なお、発電機
出力指令信号７は発電機の負荷要求があると時間おくれ
なくその要求値信号が出力されるのに対して、出力目標
値信号６は出力目標値を一定の時間おくれを持たせ、負
荷変化率を考慮して出力する信号である。

関数発生器１２の信号および関数発生器８．９により作
成された信号に基づき、それぞれ乗算器１３．１４を介
して到達目標負荷でのオーバーシュート量を考慮した最
大排ガス流量および入口ＳＯＸ濃度予測値をそれぞれ演
算する。さらに、出力目標値信号６と発電機出力指令信
号７に基づき減算器１０により出力変化幅の信号として
取り出し、また、該出力変化幅信号を関数発生器１５に
より出力変化幅とオーバーシュート率補正信号の関係の
信号として作成する。そして、該関数発生器１５の出力
信号により、到達目標負荷における入口ＳＯｘ濃度およ
び入口排ガス流量予測値の補正を乗算器１６．１７でそ
れぞれ行う。こうして、得られた入口ＳＯｘ濃度および
入口排ガス流量予測値信号を実プロセス信号１〜４とと
もに演算処理装置１８に入力させ、該演算処理袋！１８
で出力目標値に対する予想必要ポンプ台数信号を演算す
る。演算処理装置１８で得られた予想必要ポンプ台数信
号と実プロセス信号１〜４に基づき、演算処理装置５で
得られた必要台数信号とを信号選択器１９を通して常に
台数の多い値を選択させ、この信号を用いてポンプの台
数制御を行う。

第２図に負荷変化率とオーバーシュート率の関係の概略
図を示し、第３図に負荷変化幅とオーバーシュート率の
関係の概略図を示す。

第１図に示す本実施例の制御ブロックにより、出力変化
開始と同時に出力目標値に相当するガス流量、ＳＯｘ濃
度に関する流入ガス条件がオーバーシュート量を考慮し
た上で予測できる。そのため、本信号によりポンプ台数
を増大することにより、あらかじめ必要な吸収液の供給
が可能となり、高負荷変化率の運用に対しても追従遅れ
がない吸収液循環量制御できる。また、負荷減少時には
、実プロセス条件による必要ポンプ台数が、予測信号に
対して高い信号として演算されることになるため、ポン
プ台数が負荷減少に見合って減台される制御が可能とな
る。

したがって、部分負荷でのポンプ減台運転による省エネ
運転が実現でき、かつ、負荷変化運用に対する脱硫制御
の追従性も向上する。

［発明の効果］ 本発明により、湿式脱硫装置における吸収塔循環ポンプ
の台数制御で、部分負荷での減台による省エネ運転が可
能となり、かつ高負荷変化率での負荷上昇変化に対して
も、ポンプ出口弁の開時間等の吸収液供給遅れなくポン
プの壜台制御が可能となり負荷追従性の向上が図れる。

そのため、本発明は大容量発電設備向は湿式脱硫装置に
特に有利に用いることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の制御ブロック図、第２図は、第３図
は本発明にかかる出力変化率とオーバーシュート率およ
び出力変化幅とオーバーシュート率補正信号を示す図、
第４図は従来技術の系統図を示す。 １・・・入口ＳＯｘ濃度、２・・・入口排ガス流量、３
・・・吸収塔ｐＨ１４・・・脱硫率設定値、６・・・出
力目標値、７・・・発電機出力指令、１０・・・出力変
化幅信号作成用減算器、２３・・・吸収塔、２５・・・
循環ポンプ出願人　バブコック日立株式会社 代理人　弁理士　松永孝義　ほか１名 （５７分）

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）ボイラの燃焼排ガス中の硫黄酸化物を吸収除去す
   るための吸収塔と該吸収塔に吸収液を供給するための複
   数台の吸収塔循環ポンプと吸収塔への流入ガス条件によ
   り吸収塔循環ポンプの必要台数を演算する手段とを有す
   る湿式排煙脱硫装置において、 ボイラ負荷側の出力目標値と該出力変化幅と該出力変化
   率と吸収塔運転条件とを検出し、前記検出値に基づき到
   達目標負荷での吸収塔循環流量ディマンドを算出し、該
   吸収塔循環流量ディマンドに基づいて先行的に必要吸収
   塔循環ポンプ台数を起動させることを特徴とする湿式排
   煙脱硫装置の制御方法。
2. （２）請求項１記載の先行的に算出される必要ポンプ台
   数と、吸収塔流入ガス条件と、吸収塔運転条件とで算出
   される吸収塔循環流量ディマンドから求められる必要ポ
   ンプ台数と、両必要ポンプ台数の算出値の内、いずれか
   必要ポンプ台数の多い方を実際の起動吸収塔循環ポンプ
   台数として選択することを特徴とする湿式排煙脱硫装置
   の制御方法。
3. （３）吸収塔への流入ガス条件は流入排ガス量および該
   流入排ガス中の硫黄酸化物濃度であり、吸収塔運転条件
   は吸収液ｐＨと脱硫率設定値であることを特徴とする請
   求項１または２記載の湿式排煙脱硫装置の制御方法。