JPH06238126A - 湿式排煙脱硫装置の異常診断装置 - Google Patents
湿式排煙脱硫装置の異常診断装置Info
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- JPH06238126A JPH06238126A JP5028811A JP2881193A JPH06238126A JP H06238126 A JPH06238126 A JP H06238126A JP 5028811 A JP5028811 A JP 5028811A JP 2881193 A JP2881193 A JP 2881193A JP H06238126 A JPH06238126 A JP H06238126A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 石膏純度を常に監視し、石膏の品質に影響す
る要因を診断することにより石膏の品質を保つための最
適な各種成分の操作量を支援すること。 【構成】 給炭量信号4と石炭性状信号5（Cl、F)と排ガ
ス流量信号1を排ガス性状演算器15に入力してHCl濃度18
とHF濃度19を算出する。信号1と入口SO2濃度信号2と出
口SO2濃度信号3と入口ばいじん濃度信号10と吸収剤スラ
リ流量信号6と吸収塔抜出流量信号7と酸化用空気流量信
号8と吸収塔レベル信号9と演算器15での算出HCl濃度18
とHF濃度19を液性状演算器13に入力して吸収液中のCaCO
3濃度20とCaSO3・1/2H2O濃度21とCaSO3・2H2O濃度22と不
純物濃度23とCaF2濃度24を算出する。演算器13の算出液
性状から石膏純度演算器14で石膏純度16を算出し、異常
診断装置17で石膏純度の評価診断する。石膏純度が異常
と判定した場合は純度異常をガイダンスし、正常な状態
に戻すための操作量（吸収剤スラリ流量、酸化用空気流
量、硫酸流量）を制御装置に出力する。
る要因を診断することにより石膏の品質を保つための最
適な各種成分の操作量を支援すること。 【構成】 給炭量信号4と石炭性状信号5（Cl、F)と排ガ
ス流量信号1を排ガス性状演算器15に入力してHCl濃度18
とHF濃度19を算出する。信号1と入口SO2濃度信号2と出
口SO2濃度信号3と入口ばいじん濃度信号10と吸収剤スラ
リ流量信号6と吸収塔抜出流量信号7と酸化用空気流量信
号8と吸収塔レベル信号9と演算器15での算出HCl濃度18
とHF濃度19を液性状演算器13に入力して吸収液中のCaCO
3濃度20とCaSO3・1/2H2O濃度21とCaSO3・2H2O濃度22と不
純物濃度23とCaF2濃度24を算出する。演算器13の算出液
性状から石膏純度演算器14で石膏純度16を算出し、異常
診断装置17で石膏純度の評価診断する。石膏純度が異常
と判定した場合は純度異常をガイダンスし、正常な状態
に戻すための操作量（吸収剤スラリ流量、酸化用空気流
量、硫酸流量）を制御装置に出力する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明はボイラなどの排ガス中に
含まれる硫黄酸化物を低減する湿式排煙脱硫装置に関す
る。
含まれる硫黄酸化物を低減する湿式排煙脱硫装置に関す
る。
【０００２】
【従来の技術】湿式排煙脱硫装置の概略系統図を図６に
示す。ボイラなどの排ガスは煙道５４により吸収塔５７
内に導かれ、除じん部循環ポンプ５５により供給される
循環液との気液接触により飽和温度まで排ガスは冷却さ
れるとともに排ガス中に含有されるダストも除去された
後、吸収部循環ポンプ５６から供給された石灰石などの
吸収剤を含んだ吸収剤スラリとの気液接触により排ガス
中の硫黄酸化物（ＳＯｘ）が液中に吸収、除去され、そ
の後煙道５８に排出される。
示す。ボイラなどの排ガスは煙道５４により吸収塔５７
内に導かれ、除じん部循環ポンプ５５により供給される
循環液との気液接触により飽和温度まで排ガスは冷却さ
れるとともに排ガス中に含有されるダストも除去された
後、吸収部循環ポンプ５６から供給された石灰石などの
吸収剤を含んだ吸収剤スラリとの気液接触により排ガス
中の硫黄酸化物（ＳＯｘ）が液中に吸収、除去され、そ
の後煙道５８に排出される。
【０００３】吸収塔５７には排ガス中にＳＯｘを吸収す
るのに必要な石灰石をスラリ化した吸収剤スラリ５９が
吸収剤スラリタンク６２から調節弁４１によりｐＨ調整
されて供給される。また、排ガス中のＳＯｘを吸収して
生成した亜硫酸カルシウムを酸化させ、石膏とするため
に酸化用空気が吸収塔５７内の吸収液貯留部５７ａにそ
の供給量が調整弁４９で調整されて供給される。一方、
吸収塔ブリードポンプ６０により生成した石膏を含有す
る吸収剤スラリの一部が貯留部５７ａから抜き出され、
石膏タンク６１に供給される。石膏タンク６１内では未
反応炭酸カルシウムを石膏とするために液ｐＨにより硫
酸流量調節弁５２の開度を制御して硫酸が供給される。
るのに必要な石灰石をスラリ化した吸収剤スラリ５９が
吸収剤スラリタンク６２から調節弁４１によりｐＨ調整
されて供給される。また、排ガス中のＳＯｘを吸収して
生成した亜硫酸カルシウムを酸化させ、石膏とするため
に酸化用空気が吸収塔５７内の吸収液貯留部５７ａにそ
の供給量が調整弁４９で調整されて供給される。一方、
吸収塔ブリードポンプ６０により生成した石膏を含有す
る吸収剤スラリの一部が貯留部５７ａから抜き出され、
石膏タンク６１に供給される。石膏タンク６１内では未
反応炭酸カルシウムを石膏とするために液ｐＨにより硫
酸流量調節弁５２の開度を制御して硫酸が供給される。
【０００４】以上のような系統において、吸収塔５７へ
の流入排ガス条件（排ガス量、亜硫酸ガス（ＳＯ2）濃
度、フッ化水素（ＨＦ）濃度、塩化水素（ＨＣｌ）濃
度、ばいじん濃度など）が変化すると、脱硫性能を維持
するために、吸収剤スラリ、酸化用空気は吸収塔入口Ｓ
Ｏ2濃度信号２、吸収塔出口ＳＯ2濃度信号３、酸化用空
気流量信号（図示せず）および吸収液貯留部５７ａの吸
収液ｐＨ信号（図示せず）などの状態量に合わせて、そ
れらの供給量が制御される。また、硫酸については吸収
塔５７から抜き出された吸収剤スラリ液に対してｐＨが
一定となるように制御される。
の流入排ガス条件（排ガス量、亜硫酸ガス（ＳＯ2）濃
度、フッ化水素（ＨＦ）濃度、塩化水素（ＨＣｌ）濃
度、ばいじん濃度など）が変化すると、脱硫性能を維持
するために、吸収剤スラリ、酸化用空気は吸収塔入口Ｓ
Ｏ2濃度信号２、吸収塔出口ＳＯ2濃度信号３、酸化用空
気流量信号（図示せず）および吸収液貯留部５７ａの吸
収液ｐＨ信号（図示せず）などの状態量に合わせて、そ
れらの供給量が制御される。また、硫酸については吸収
塔５７から抜き出された吸収剤スラリ液に対してｐＨが
一定となるように制御される。
【０００５】吸収液貯留部５７ａへ供給する吸収剤スラ
リ流量制御方式を図７に示し、吸収液貯留部５７ａへ供
給する酸化用空気流量制御を図８に示し、それぞれの制
御方式について説明する。図７に示す吸収剤スラリ流量
制御方式は吸収液貯留部５７ａ内の吸収液ｐＨを設定値
に維持するのに必要な吸収剤スラリ量を供給する方式
で、この方式は排ガス量信号１と入口ＳＯ2濃度信号２
を乗算器２９に入力して総ＳＯ2量３０を演算し、関数
発生器３２により吸収剤過剰率３４を演算する。また、
吸収液ｐＨ信号１２と関数発生器３１で演算した吸収液
ｐＨ設定値３３との偏差を引算器３５で演算して関数発
生器３６に送り、関数発生器３６で吸収液ｐＨ偏差に対
する過剰率補正量３７を演算し、加算器３８でｐＨ偏差
に対する過剰率補正量３７と関数発生器３２で演算した
吸収剤過剰率３４を加算し、トータル吸収剤過剰率３９
を得る。そして、トータル吸収剤過剰率３９と総ＳＯ2
量３０を乗算器４０により掛け合わすことで、吸収剤ス
ラリ要求量を算出し、吸収剤スラリ流量調節弁４１の開
度を求め、吸収液貯留部５７ａに供給する吸収剤スラリ
流量を調節している。
リ流量制御方式を図７に示し、吸収液貯留部５７ａへ供
給する酸化用空気流量制御を図８に示し、それぞれの制
御方式について説明する。図７に示す吸収剤スラリ流量
制御方式は吸収液貯留部５７ａ内の吸収液ｐＨを設定値
に維持するのに必要な吸収剤スラリ量を供給する方式
で、この方式は排ガス量信号１と入口ＳＯ2濃度信号２
を乗算器２９に入力して総ＳＯ2量３０を演算し、関数
発生器３２により吸収剤過剰率３４を演算する。また、
吸収液ｐＨ信号１２と関数発生器３１で演算した吸収液
ｐＨ設定値３３との偏差を引算器３５で演算して関数発
生器３６に送り、関数発生器３６で吸収液ｐＨ偏差に対
する過剰率補正量３７を演算し、加算器３８でｐＨ偏差
に対する過剰率補正量３７と関数発生器３２で演算した
吸収剤過剰率３４を加算し、トータル吸収剤過剰率３９
を得る。そして、トータル吸収剤過剰率３９と総ＳＯ2
量３０を乗算器４０により掛け合わすことで、吸収剤ス
ラリ要求量を算出し、吸収剤スラリ流量調節弁４１の開
度を求め、吸収液貯留部５７ａに供給する吸収剤スラリ
流量を調節している。
【０００６】次に図８に示す酸化用空気流量制御方式に
ついて説明する。酸化用空気は排ガス中の硫黄酸化物
が、吸収塔５７内での吸収液との気液接触により生成し
た亜硫酸カルシウムを酸化させ石膏とするために供給す
る。制御方式は排ガス量信号１と入口ＳＯ2濃度信号２
を乗算器２９に送り総ＳＯ2量３０を演算し、関数発生
器４７により酸化用空気要求量を算出し、酸化用空気流
量信号８との偏差に基づき調節計４８で酸化用空気流量
を調節している。上記に述べた従来技術では排ガスのガ
ス性状（ＨＣｌ、ＨＦ濃度等）の検出、吸収液の液性状
の把握ができないことから、負荷変化、炭種変化におけ
るガス性状（ＨＣｌ、ＨＦ濃度など）の変化に対してア
ンバランス運転をすることがある。このため、副生石膏
の純度基準値を満足できなくなるという問題があった。
ついて説明する。酸化用空気は排ガス中の硫黄酸化物
が、吸収塔５７内での吸収液との気液接触により生成し
た亜硫酸カルシウムを酸化させ石膏とするために供給す
る。制御方式は排ガス量信号１と入口ＳＯ2濃度信号２
を乗算器２９に送り総ＳＯ2量３０を演算し、関数発生
器４７により酸化用空気要求量を算出し、酸化用空気流
量信号８との偏差に基づき調節計４８で酸化用空気流量
を調節している。上記に述べた従来技術では排ガスのガ
ス性状（ＨＣｌ、ＨＦ濃度等）の検出、吸収液の液性状
の把握ができないことから、負荷変化、炭種変化におけ
るガス性状（ＨＣｌ、ＨＦ濃度など）の変化に対してア
ンバランス運転をすることがある。このため、副生石膏
の純度基準値を満足できなくなるという問題があった。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】上記従来技術は排ガス
性状、吸収液性状の把握ができないため、脱硫装置がア
ンバランスな状態でも計測しているプロセス量ベースで
吸収剤スラリ、酸化用空気、硫酸の各々の供給量を制御
するため、副生石膏の純度基準値を満足できないこと
や、硫酸等のユーティリティの過剰投入という問題があ
った。本発明の目的は、現在の石膏純度を常に監視し、
石膏の品質に影響する吸収塔入口ばいじん濃度、吸収塔
内の液貯留部の吸収剤スラリ量、酸化用空気量、硫酸量
等を診断することにより石膏の品質を保つための最適な
操作量を支援することにある。
性状、吸収液性状の把握ができないため、脱硫装置がア
ンバランスな状態でも計測しているプロセス量ベースで
吸収剤スラリ、酸化用空気、硫酸の各々の供給量を制御
するため、副生石膏の純度基準値を満足できないこと
や、硫酸等のユーティリティの過剰投入という問題があ
った。本発明の目的は、現在の石膏純度を常に監視し、
石膏の品質に影響する吸収塔入口ばいじん濃度、吸収塔
内の液貯留部の吸収剤スラリ量、酸化用空気量、硫酸量
等を診断することにより石膏の品質を保つための最適な
操作量を支援することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】本発明の上記目的は次の
構成によって達成される。すなわち、ボイラなどの燃焼
装置から排出される排ガス中の硫黄酸化物を吸収塔循環
用吸収剤スラリにより気液接触させて吸収除去する湿式
排煙脱硫装置において、吸収塔内に流入する排ガス流
量、吸収塔入口硫黄酸化物濃度、吸収塔出口硫黄酸化物
濃度、排ガス中のばいじん濃度、吸収塔内の吸収液に供
給する吸収剤スラリ流量、吸収塔内から抜き出す吸収液
抜き出し流量、吸収液に吹き込む酸化用空気流量、排ガ
スとの気液接触後の吸収液に添加して石膏を生成させる
ための硫酸流量およびボイラなどの燃焼装置情報である
給炭量、石炭性状から算出した排ガス中のフッ化水素濃
度、塩化水素濃度から石膏純度を算出し、定められた副
生石膏の純度基準値を満足するために最適な前記吸収剤
スラリ流量、前記酸化用空気流量、前記硫酸流量の各流
量の操作量を指示する湿式排煙脱硫装置の異常診断装
置、または、ボイラなどの燃焼装置から排出される排ガ
ス中の硫黄酸化物を吸収塔循環用吸収剤スラリにより気
液接触させて吸収除去する湿式排煙脱硫装置において、
吸収塔内に流入する排ガス流量、吸収塔入口硫黄酸化物
濃度、吸収塔出口硫黄酸化物濃度、排ガス中のばいじん
濃度、吸収塔内の吸収液に供給する吸収剤スラリ流量、
吸収塔内から抜き出す吸収液抜き出し流量、吸収液に吹
き込む酸化用空気流量、排ガスとの気液接触後の吸収液
に添加して石膏を生成させるための硫酸流量およびボイ
ラなどの燃焼装置情報である給炭量、石炭性状から算出
した排ガス中のフッ化水素濃度、塩化水素濃度から石膏
純度を算出し、定められた副生石膏の純度基準値を満足
するために最適な前記吸収剤スラリ流量、前記酸化用空
気流量、前記硫酸流量の各流量の操作量を指示すると共
に副生石膏の純度と規定純度との偏差が大きくなった時
に、その要因をガイダンスする湿式排煙脱硫装置の異常
診断装置である。本発明は一塔式湿式排煙脱硫装置でも
二塔式湿式排煙脱硫装置のいずれの場合にも適用でき
る。
構成によって達成される。すなわち、ボイラなどの燃焼
装置から排出される排ガス中の硫黄酸化物を吸収塔循環
用吸収剤スラリにより気液接触させて吸収除去する湿式
排煙脱硫装置において、吸収塔内に流入する排ガス流
量、吸収塔入口硫黄酸化物濃度、吸収塔出口硫黄酸化物
濃度、排ガス中のばいじん濃度、吸収塔内の吸収液に供
給する吸収剤スラリ流量、吸収塔内から抜き出す吸収液
抜き出し流量、吸収液に吹き込む酸化用空気流量、排ガ
スとの気液接触後の吸収液に添加して石膏を生成させる
ための硫酸流量およびボイラなどの燃焼装置情報である
給炭量、石炭性状から算出した排ガス中のフッ化水素濃
度、塩化水素濃度から石膏純度を算出し、定められた副
生石膏の純度基準値を満足するために最適な前記吸収剤
スラリ流量、前記酸化用空気流量、前記硫酸流量の各流
量の操作量を指示する湿式排煙脱硫装置の異常診断装
置、または、ボイラなどの燃焼装置から排出される排ガ
ス中の硫黄酸化物を吸収塔循環用吸収剤スラリにより気
液接触させて吸収除去する湿式排煙脱硫装置において、
吸収塔内に流入する排ガス流量、吸収塔入口硫黄酸化物
濃度、吸収塔出口硫黄酸化物濃度、排ガス中のばいじん
濃度、吸収塔内の吸収液に供給する吸収剤スラリ流量、
吸収塔内から抜き出す吸収液抜き出し流量、吸収液に吹
き込む酸化用空気流量、排ガスとの気液接触後の吸収液
に添加して石膏を生成させるための硫酸流量およびボイ
ラなどの燃焼装置情報である給炭量、石炭性状から算出
した排ガス中のフッ化水素濃度、塩化水素濃度から石膏
純度を算出し、定められた副生石膏の純度基準値を満足
するために最適な前記吸収剤スラリ流量、前記酸化用空
気流量、前記硫酸流量の各流量の操作量を指示すると共
に副生石膏の純度と規定純度との偏差が大きくなった時
に、その要因をガイダンスする湿式排煙脱硫装置の異常
診断装置である。本発明は一塔式湿式排煙脱硫装置でも
二塔式湿式排煙脱硫装置のいずれの場合にも適用でき
る。
【０００９】
【作用】本発明は連続計測できない状態量（ガス性状、
液性状）を計測しているプロセス量から推定し、これら
の情報から石膏純度を計算し異常の要因の早期発見を行
い、異常時の対応操作を支援する排煙脱硫装置の異常診
断装置である。本発明の異常診断装置は副生石膏の純度
と規定純度との偏差が大きくなった時に、最適な操作量
（吸収剤スラリ流量、酸化用空気流量、硫酸流量など）
を出力する。また、さらに、副生石膏の純度と規定純度
との偏差が大きくなった要因を運転員にガイダンスする
とともに、最適な操作量（吸収剤スラリ流量、酸化用空
気流量、硫酸流量など）を出力することもできる。副生
石膏の純度異常の早期発見により、石膏純度の確保およ
び、吸収剤、酸化空気、硫酸の過剰投入によるユーティ
リティの増大を防止できる。
液性状）を計測しているプロセス量から推定し、これら
の情報から石膏純度を計算し異常の要因の早期発見を行
い、異常時の対応操作を支援する排煙脱硫装置の異常診
断装置である。本発明の異常診断装置は副生石膏の純度
と規定純度との偏差が大きくなった時に、最適な操作量
（吸収剤スラリ流量、酸化用空気流量、硫酸流量など）
を出力する。また、さらに、副生石膏の純度と規定純度
との偏差が大きくなった要因を運転員にガイダンスする
とともに、最適な操作量（吸収剤スラリ流量、酸化用空
気流量、硫酸流量など）を出力することもできる。副生
石膏の純度異常の早期発見により、石膏純度の確保およ
び、吸収剤、酸化空気、硫酸の過剰投入によるユーティ
リティの増大を防止できる。
【００１０】
【実施例】本発明の湿式排煙脱硫装置の異常診断装置の
具体的実施例を図１に示す。給炭量信号４と石炭性状信
号５（塩素、フッ素）と排ガス流量信号１を排ガス性状
演算器１５に入力してＨＣｌ濃度１８とＨＦ濃度１９を
算出する。また、排ガス流量信号１と入口ＳＯ2濃度信
号２と出口ＳＯ2濃度信号３と入口ばいじん濃度信号１
０と吸収剤スラリ流量信号６と吸収塔抜き出し流量信号
７と酸化用空気流量信号８と吸収塔レベル信号９と排ガ
ス性状演算器１５により算出したＨＣｌ濃度１８とＨＦ
濃度１９を、液性状演算器１３に入力して吸収液中のＣ
ａＣＯ3濃度２０とＣａＳＯ3・１／２Ｈ2Ｏ濃度２１と
ＣａＳＯ3・２Ｈ2Ｏ濃度２２と不純物濃度２３とＣａＦ
2濃度２４を算出する。
具体的実施例を図１に示す。給炭量信号４と石炭性状信
号５（塩素、フッ素）と排ガス流量信号１を排ガス性状
演算器１５に入力してＨＣｌ濃度１８とＨＦ濃度１９を
算出する。また、排ガス流量信号１と入口ＳＯ2濃度信
号２と出口ＳＯ2濃度信号３と入口ばいじん濃度信号１
０と吸収剤スラリ流量信号６と吸収塔抜き出し流量信号
７と酸化用空気流量信号８と吸収塔レベル信号９と排ガ
ス性状演算器１５により算出したＨＣｌ濃度１８とＨＦ
濃度１９を、液性状演算器１３に入力して吸収液中のＣ
ａＣＯ3濃度２０とＣａＳＯ3・１／２Ｈ2Ｏ濃度２１と
ＣａＳＯ3・２Ｈ2Ｏ濃度２２と不純物濃度２３とＣａＦ
2濃度２４を算出する。
【００１１】また、液性状演算器１３にて算出した前記
各種の液性状を示す濃度から石膏純度演算器１４におい
て石膏純度１６を算出し、この算出した石膏純度１６と
排ガス流量信号１と入口ＳＯ2濃度信号２と出口ＳＯ2濃
度信号３と吸収剤スラリ流量（供給量）信号６と吸収塔
抜き出し流量７と酸化用空気流量（供給量）信号８と入
口ばいじん濃度信号１０とＨＣｌ濃度１８とＨＦ濃度１
９と硫酸流量（供給量）１１と吸収液ｐＨ信号１２を異
常診断装置１７に入力して石膏純度の評価診断をする。
また、異常診断装置１７は入力されたデータを基に石膏
純度が異常となった要因を解析する。そして異常診断装
置１７は石膏純度が異常と判定した場合は石膏純度異常
をガイダンスし、さらに、石膏純度を正常な状態に戻す
ため、最適量（吸収剤スラリ流量、酸化用空気流量、硫
酸流量）を算出し、最適操作量を制御装置に出力する。
また、異常診断装置１７はボイラなどの燃焼装置情報で
ある入口ばいじん濃度１０が石膏純度の異常要因と判断
した場合はガイダンスとして出力する。これにより、石
膏純度異常の早期発見、早期対応が可能となり、副生石
膏の品質向上およびユーティリティ低減が可能となる。
各種の液性状を示す濃度から石膏純度演算器１４におい
て石膏純度１６を算出し、この算出した石膏純度１６と
排ガス流量信号１と入口ＳＯ2濃度信号２と出口ＳＯ2濃
度信号３と吸収剤スラリ流量（供給量）信号６と吸収塔
抜き出し流量７と酸化用空気流量（供給量）信号８と入
口ばいじん濃度信号１０とＨＣｌ濃度１８とＨＦ濃度１
９と硫酸流量（供給量）１１と吸収液ｐＨ信号１２を異
常診断装置１７に入力して石膏純度の評価診断をする。
また、異常診断装置１７は入力されたデータを基に石膏
純度が異常となった要因を解析する。そして異常診断装
置１７は石膏純度が異常と判定した場合は石膏純度異常
をガイダンスし、さらに、石膏純度を正常な状態に戻す
ため、最適量（吸収剤スラリ流量、酸化用空気流量、硫
酸流量）を算出し、最適操作量を制御装置に出力する。
また、異常診断装置１７はボイラなどの燃焼装置情報で
ある入口ばいじん濃度１０が石膏純度の異常要因と判断
した場合はガイダンスとして出力する。これにより、石
膏純度異常の早期発見、早期対応が可能となり、副生石
膏の品質向上およびユーティリティ低減が可能となる。
【００１２】ここで、上記液性状演算器１３によるタン
ク（液貯留部５７ａまたは石膏タンク６１）内の前記各
種の液性状（各種成分の濃度）の算出方法について説明
する。図２に示すタンク（液貯留部５７ａまたは石膏タ
ンク６１）内に保有されている成分Ｃの現在の濃度Ｃ1
は次式により算出される。 Ｃ1＝Ｃ0×｛１−Ｆｏ×（△ｔ／γ×Ｖ）｝＋ （△ｔ／γ×Ｖ）×（Ｒ＋Ｆｉ×Ｃｉ） ここで、Ｃ1：タンク保有成分Ｃの現在の濃度、 Ｃ0：タンク保有成分Ｃの現在よりｔ時間前の濃度、 γ：タンク保有液比重、 Ｃｉ：タンク流入成分Ｃの濃度、 Ｖ：タンク保有液全量、 Ｒ：タンク保有成分Ｃの反応した量（濃度）、 Ｆｉ：タンク内への全液流入量 Ｆｏ：タンク内への全液流出量 △ｔ：演算周期 なお、上記式の右辺第１項はｔ時間前の成分Ｃの濃度に
基づくタンク内に残存している成分Ｃの濃度であり、第
２項は△ｔの間に反応で消費された成分Ｃ濃度とタンク
内に流入して増加した成分Ｃ濃度である。
ク（液貯留部５７ａまたは石膏タンク６１）内の前記各
種の液性状（各種成分の濃度）の算出方法について説明
する。図２に示すタンク（液貯留部５７ａまたは石膏タ
ンク６１）内に保有されている成分Ｃの現在の濃度Ｃ1
は次式により算出される。 Ｃ1＝Ｃ0×｛１−Ｆｏ×（△ｔ／γ×Ｖ）｝＋ （△ｔ／γ×Ｖ）×（Ｒ＋Ｆｉ×Ｃｉ） ここで、Ｃ1：タンク保有成分Ｃの現在の濃度、 Ｃ0：タンク保有成分Ｃの現在よりｔ時間前の濃度、 γ：タンク保有液比重、 Ｃｉ：タンク流入成分Ｃの濃度、 Ｖ：タンク保有液全量、 Ｒ：タンク保有成分Ｃの反応した量（濃度）、 Ｆｉ：タンク内への全液流入量 Ｆｏ：タンク内への全液流出量 △ｔ：演算周期 なお、上記式の右辺第１項はｔ時間前の成分Ｃの濃度に
基づくタンク内に残存している成分Ｃの濃度であり、第
２項は△ｔの間に反応で消費された成分Ｃ濃度とタンク
内に流入して増加した成分Ｃ濃度である。
【００１３】上記の基本式により以下各種成分Ｃ（Ｃａ
ＣＯ3濃度、ＣａＳＯ3・１／２Ｈ2Ｏ濃度、ＣａＳＯ4・２
Ｈ2Ｏ濃度、不純物濃度、ＣａＦ2濃度）の算出を行う。 １．各々の成分Ｃの濃度を算出するため、算出に必要な
各量を求める必要がある。その算出方法について次に説
明する。 １．１ 反応量Ｒの算出 反応量Ｒは吸収塔５７等での各成分Ｃの増減を把握する
ために、それぞれの成分Ｃについて算出する。また、吸
収塔５７等での反応量Ｒは吸収塔５７等で処理されるガ
スからの流入量と流出量を算出する。 （１）ＣａＣＯ3濃度 反応量（Ｒ）＝−（ガス量×ＳＯ2濃度×１０-3×Ｃａ
ＣＯ3分子量／２２.４×脱硫率） （２）ＣａＣＯ3・１／２Ｈ2Ｏ濃度 反応量（Ｒ）＝（ガス量×ＳＯ2濃度×１０-3×ＣａＳ
Ｏ3・１／２Ｈ2Ｏ分子量／２２.４×脱硫率）−自然酸化
量×１０-3×ＣａＳＯ3・１／２Ｈ2Ｏ分子量−酸化速度
×１０-3×ＣａＳＯ3・１／２Ｈ2Ｏ分子量 なお、自然酸化量および酸化速度については下記式によ
り算出する。 自然酸化量＝自然酸化割合×吸収塔循環流量／比重 酸化速度＝酸化用空気量×０.２１×２×酸化率／（３
６００×２２.４） （３）ＣａＳＯ4・２Ｈ2Ｏ濃度 反応量（Ｒ）＝（ガス量×ＳＯ2濃度×１０-3×ＣａＳ
Ｏ4・２Ｈ2Ｏ分子量／２２.４×脱硫率）＋自然酸化量×
１０-3×ＣａＳＯ4・２Ｈ2Ｏ分子量＋酸化速度×１０-3
×ＣａＳＯ4・２Ｈ2Ｏ分子量 （４）不純物濃度 反応量（Ｒ）＝ガス量×ばいじん濃度×１０-3 （５）ＣａＦ2濃度 反応量（Ｒ）＝ガス量×ＨＦ濃度×１０-3×ＣａＦ2分
子量／２２.４×１／２ １．２ 流入量Ｆｉおよび流入成分Ｃｉの算出 吸収塔５７またはタンク６１へ流入するのは吸収剤スラ
リの濃度である。この吸収剤スラリは以下の成分が含ま
れる。 （１）ＣａＣＯ3 （２）不純物
ＣＯ3濃度、ＣａＳＯ3・１／２Ｈ2Ｏ濃度、ＣａＳＯ4・２
Ｈ2Ｏ濃度、不純物濃度、ＣａＦ2濃度）の算出を行う。 １．各々の成分Ｃの濃度を算出するため、算出に必要な
各量を求める必要がある。その算出方法について次に説
明する。 １．１ 反応量Ｒの算出 反応量Ｒは吸収塔５７等での各成分Ｃの増減を把握する
ために、それぞれの成分Ｃについて算出する。また、吸
収塔５７等での反応量Ｒは吸収塔５７等で処理されるガ
スからの流入量と流出量を算出する。 （１）ＣａＣＯ3濃度 反応量（Ｒ）＝−（ガス量×ＳＯ2濃度×１０-3×Ｃａ
ＣＯ3分子量／２２.４×脱硫率） （２）ＣａＣＯ3・１／２Ｈ2Ｏ濃度 反応量（Ｒ）＝（ガス量×ＳＯ2濃度×１０-3×ＣａＳ
Ｏ3・１／２Ｈ2Ｏ分子量／２２.４×脱硫率）−自然酸化
量×１０-3×ＣａＳＯ3・１／２Ｈ2Ｏ分子量−酸化速度
×１０-3×ＣａＳＯ3・１／２Ｈ2Ｏ分子量 なお、自然酸化量および酸化速度については下記式によ
り算出する。 自然酸化量＝自然酸化割合×吸収塔循環流量／比重 酸化速度＝酸化用空気量×０.２１×２×酸化率／（３
６００×２２.４） （３）ＣａＳＯ4・２Ｈ2Ｏ濃度 反応量（Ｒ）＝（ガス量×ＳＯ2濃度×１０-3×ＣａＳ
Ｏ4・２Ｈ2Ｏ分子量／２２.４×脱硫率）＋自然酸化量×
１０-3×ＣａＳＯ4・２Ｈ2Ｏ分子量＋酸化速度×１０-3
×ＣａＳＯ4・２Ｈ2Ｏ分子量 （４）不純物濃度 反応量（Ｒ）＝ガス量×ばいじん濃度×１０-3 （５）ＣａＦ2濃度 反応量（Ｒ）＝ガス量×ＨＦ濃度×１０-3×ＣａＦ2分
子量／２２.４×１／２ １．２ 流入量Ｆｉおよび流入成分Ｃｉの算出 吸収塔５７またはタンク６１へ流入するのは吸収剤スラ
リの濃度である。この吸収剤スラリは以下の成分が含ま
れる。 （１）ＣａＣＯ3 （２）不純物
【００１４】２．次に、石膏純度演算器１４での石膏純
度の算出は次式により行う。 石膏純度＝ＣａＳＯ4・２Ｈ2Ｏ濃度／（ＣａＣＯ3濃度×
ＣａＳＯ3・１／２Ｈ2Ｏ濃度×ＣａＳＯ4・２Ｈ2Ｏ濃度×
不純物濃度×ＣａＦ2濃度） ３．そして、石膏純度は上記２．の式で分かるように算
出済みの各成分Ｃから算出する。そして、石膏以外の各
成分Ｃはプロセス量と以下の関係があり、それらを制御
することにより石膏純度の維持ができる。 （１）ＣａＣＯ3濃度 吸収剤スラリ流量が多い場合→ＣａＣＯ3濃度増加 硫酸添加→ＣａＣＯ3濃度＝０ （２）ＣａＳＯ3・１／２Ｈ2Ｏ濃度 酸化用空気流量が多い場合→ＣａＳＯ3・１／２Ｈ2Ｏ濃
度＝０ 酸化用空気流量が少ない場合→ＣａＳＯ3・１／２Ｈ2Ｏ
濃度増加 （３）ＣａＳＯ4・２Ｈ2Ｏ濃度 酸化用空気流量が少ない場合→ＣａＳＯ4・２Ｈ2Ｏ濃度
減少 硫酸添加→ＣａＳＯ4・２Ｈ2Ｏ濃度増加 こうして、石膏純度を規定値に保つために吸収剤スラリ
流量、硫酸添加量、酸化用空気流量の最適量を制御す
る。例えば、次のように前記各成分の流量を制御する。 （ａ）ＣａＳＯ3・１／２Ｈ2Ｏが０でない場合→ＣａＳ
Ｏ3・１／２Ｈ2Ｏが「０」となる酸化用空気量を供給す
る。 （ｂ）ＣａＣＯ3濃度が規定濃度より多い場合→吸収剤
スラリ流量（供給量）を絞る。 （ｃ）上記（ａ）、（ｂ）の操作を実施しても石膏純度
が異常な場合→硫酸を供給し、ＣａＣＯ3濃度を「０」
にする。
度の算出は次式により行う。 石膏純度＝ＣａＳＯ4・２Ｈ2Ｏ濃度／（ＣａＣＯ3濃度×
ＣａＳＯ3・１／２Ｈ2Ｏ濃度×ＣａＳＯ4・２Ｈ2Ｏ濃度×
不純物濃度×ＣａＦ2濃度） ３．そして、石膏純度は上記２．の式で分かるように算
出済みの各成分Ｃから算出する。そして、石膏以外の各
成分Ｃはプロセス量と以下の関係があり、それらを制御
することにより石膏純度の維持ができる。 （１）ＣａＣＯ3濃度 吸収剤スラリ流量が多い場合→ＣａＣＯ3濃度増加 硫酸添加→ＣａＣＯ3濃度＝０ （２）ＣａＳＯ3・１／２Ｈ2Ｏ濃度 酸化用空気流量が多い場合→ＣａＳＯ3・１／２Ｈ2Ｏ濃
度＝０ 酸化用空気流量が少ない場合→ＣａＳＯ3・１／２Ｈ2Ｏ
濃度増加 （３）ＣａＳＯ4・２Ｈ2Ｏ濃度 酸化用空気流量が少ない場合→ＣａＳＯ4・２Ｈ2Ｏ濃度
減少 硫酸添加→ＣａＳＯ4・２Ｈ2Ｏ濃度増加 こうして、石膏純度を規定値に保つために吸収剤スラリ
流量、硫酸添加量、酸化用空気流量の最適量を制御す
る。例えば、次のように前記各成分の流量を制御する。 （ａ）ＣａＳＯ3・１／２Ｈ2Ｏが０でない場合→ＣａＳ
Ｏ3・１／２Ｈ2Ｏが「０」となる酸化用空気量を供給す
る。 （ｂ）ＣａＣＯ3濃度が規定濃度より多い場合→吸収剤
スラリ流量（供給量）を絞る。 （ｃ）上記（ａ）、（ｂ）の操作を実施しても石膏純度
が異常な場合→硫酸を供給し、ＣａＣＯ3濃度を「０」
にする。
【００１５】本実施例に係わる吸収剤スラリ流量制御系
統図を図３に、酸化用空気流量制御系統図を図４に、硫
酸流量制御系統図を図５に示す。図３に示す吸収剤スラ
リ流量制御方式は図６に示す吸収液貯留部５７ａ内の吸
収液ｐＨを設定値に維持するのに必要な吸収剤スラリ量
を供給する方式で、図７に示す従来技術の制御方式の系
統に本実施例の異常診断装置１７からの出力を組み込む
方式である。すなわち、異常診断装置１７から最適吸収
塔ｐＨ信号４２を関数発生器３１で演算される吸収液ｐ
Ｈ設定値３３に加算する加算器４３に送り、最適吸収剤
スラリ流量信号２６を乗算器４０に加算する加算器４５
に送る。図４に示す酸化用空気流量制御方式は図８に示
す酸化用空気流量制御方式に異常診断装置１７からの最
適酸化用空気流量信号２７を加算器５０に送り、関数発
生器４７よりの酸化用空気要求量に加算して調節計４８
で酸化用空気流量を調節する。図５に示す硫酸流量制御
方式は硫酸流量信号１１と異常診断装置１７からの最適
硫酸流量信号２８との偏差を引算器５１で演算して、石
膏タンク６１への硫酸流量調節弁５２を制御する。以上
説明したような手順で石膏純度を診断することにより、
従来手分析にて品質管理した石膏純度を常に把握管理で
きる。このことにより、石膏の品質低下を防止できるだ
けでなく、吸収剤スラリ、酸化用空気、硫酸等の過大投
入を防止できるのでユーティリティの低減もできる。
統図を図３に、酸化用空気流量制御系統図を図４に、硫
酸流量制御系統図を図５に示す。図３に示す吸収剤スラ
リ流量制御方式は図６に示す吸収液貯留部５７ａ内の吸
収液ｐＨを設定値に維持するのに必要な吸収剤スラリ量
を供給する方式で、図７に示す従来技術の制御方式の系
統に本実施例の異常診断装置１７からの出力を組み込む
方式である。すなわち、異常診断装置１７から最適吸収
塔ｐＨ信号４２を関数発生器３１で演算される吸収液ｐ
Ｈ設定値３３に加算する加算器４３に送り、最適吸収剤
スラリ流量信号２６を乗算器４０に加算する加算器４５
に送る。図４に示す酸化用空気流量制御方式は図８に示
す酸化用空気流量制御方式に異常診断装置１７からの最
適酸化用空気流量信号２７を加算器５０に送り、関数発
生器４７よりの酸化用空気要求量に加算して調節計４８
で酸化用空気流量を調節する。図５に示す硫酸流量制御
方式は硫酸流量信号１１と異常診断装置１７からの最適
硫酸流量信号２８との偏差を引算器５１で演算して、石
膏タンク６１への硫酸流量調節弁５２を制御する。以上
説明したような手順で石膏純度を診断することにより、
従来手分析にて品質管理した石膏純度を常に把握管理で
きる。このことにより、石膏の品質低下を防止できるだ
けでなく、吸収剤スラリ、酸化用空気、硫酸等の過大投
入を防止できるのでユーティリティの低減もできる。
【００１６】
【発明の効果】本発明よれば、ボイラ等の燃料である石
炭性状の多様化および中間負荷運用等、いかなる運用条
件の変化に対しても安定した品質の石膏が生成できる。
炭性状の多様化および中間負荷運用等、いかなる運用条
件の変化に対しても安定した品質の石膏が生成できる。
【図１】 本発明の実施例に係わる湿式排煙脱硫装置の
異常診断装置の系統図である。
異常診断装置の系統図である。
【図２】 本発明の実施例に係わる液性状算出のための
概念図である。
概念図である。
【図３】 本発明の実施例に係わる吸収剤スラリ流量制
御系統図である。
御系統図である。
【図４】 本発明の実施例に係わる酸化用空気流量制御
系統図である。
系統図である。
【図５】 本発明の実施例に係わる硫酸流量制御系統図
である。
である。
【図６】 本発明の実施例に係わる湿式排煙脱硫装置の
概略系統図である。
概略系統図である。
【図７】 従来の湿式排煙脱硫装置の吸収剤スラリ流量
制御系統図である。
制御系統図である。
【図８】 従来の湿式排煙脱硫装置の酸化用空気流量制
御系統図である。
御系統図である。
１…排ガス流量信号、２…入口ＳＯ2濃度信号、３…出
口ＳＯ2濃度信号、４…給炭量信号、５石炭性状信号、
６…吸収剤スラリ流量信号、７…吸収塔抜き出し流量信
号、８…酸化用空気流量信号、９…吸収塔レベル信号、
１０…入口ばいじん濃度信号、１１…硫酸流量、１２…
吸収液ｐＨ信号、１３…液性状演算器、１４…石膏純度
演算器、１５…排ガス性状演算器、１７…異常診断装
置、２６…最適吸収剤スラリ流量信号、２７…最適酸化
用空気流量信号、２８…最適硫酸流量信号
口ＳＯ2濃度信号、４…給炭量信号、５石炭性状信号、
６…吸収剤スラリ流量信号、７…吸収塔抜き出し流量信
号、８…酸化用空気流量信号、９…吸収塔レベル信号、
１０…入口ばいじん濃度信号、１１…硫酸流量、１２…
吸収液ｐＨ信号、１３…液性状演算器、１４…石膏純度
演算器、１５…排ガス性状演算器、１７…異常診断装
置、２６…最適吸収剤スラリ流量信号、２７…最適酸化
用空気流量信号、２８…最適硫酸流量信号
Claims (2)
- 【請求項１】 ボイラなどの燃焼装置から排出される排
ガス中の硫黄酸化物を吸収塔循環用吸収剤スラリにより
気液接触させて吸収除去する湿式排煙脱硫装置におい
て、吸収塔内に流入する排ガス流量、吸収塔入口硫黄酸
化物濃度、吸収塔出口硫黄酸化物濃度、排ガス中のばい
じん濃度、吸収塔内の吸収液に供給する吸収剤スラリ流
量、吸収塔内から抜き出す吸収液抜き出し流量、吸収液
に吹き込む酸化用空気流量、排ガスとの気液接触後の吸
収液に添加して石膏を生成させるための硫酸流量および
ボイラなどの燃焼装置情報である給炭量、石炭性状から
算出した排ガス中のフッ化水素濃度、塩化水素濃度から
石膏純度を算出し、定められた副生石膏の純度基準値を
満足するために最適な前記吸収剤スラリ流量、前記酸化
用空気流量、前記硫酸流量の各流量の操作量を指示する
ことを特徴とする湿式排煙脱硫装置の異常診断装置。 - 【請求項２】 ボイラなどの燃焼装置から排出される排
ガス中の硫黄酸化物を吸収塔循環用吸収剤スラリにより
気液接触させて吸収除去する湿式排煙脱硫装置におい
て、吸収塔内に流入する排ガス流量、吸収塔入口硫黄酸
化物濃度、吸収塔出口硫黄酸化物濃度、排ガス中のばい
じん濃度、吸収塔内の吸収液に供給する吸収剤スラリ流
量、吸収塔内から抜き出す吸収液抜き出し流量、吸収液
に吹き込む酸化用空気流量、排ガスとの気液接触後の吸
収液に添加して石膏を生成させるための硫酸流量および
ボイラなどの燃焼装置情報である給炭量、石炭性状から
算出した排ガス中のフッ化水素濃度、塩化水素濃度から
石膏純度を算出し、定められた副生石膏の純度基準値を
満足するために最適な前記吸収剤スラリ流量、前記酸化
用空気流量、前記硫酸流量の各流量の操作量を指示する
と共に副生石膏の純度と規定純度との偏差が大きくなっ
た時に、その要因をガイダンスすることを特徴とする湿
式排煙脱硫装置の異常診断装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5028811A JPH06238126A (ja) | 1993-02-18 | 1993-02-18 | 湿式排煙脱硫装置の異常診断装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5028811A JPH06238126A (ja) | 1993-02-18 | 1993-02-18 | 湿式排煙脱硫装置の異常診断装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06238126A true JPH06238126A (ja) | 1994-08-30 |
Family
ID=12258800
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5028811A Pending JPH06238126A (ja) | 1993-02-18 | 1993-02-18 | 湿式排煙脱硫装置の異常診断装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH06238126A (ja) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5560893A (en) * | 1994-07-11 | 1996-10-01 | Mitsubishi Jukogyo Kabushiki Kaisha | Method for controlling the oxidation of sulfites |
| US5766563A (en) * | 1995-12-19 | 1998-06-16 | Mitsubishi Jukogyo Kabushiki Kaisha | Method for controlling the oxidation of sulfites in a flue gas desulfurization process |
| JP2010101555A (ja) * | 2008-10-23 | 2010-05-06 | Chugoku Electric Power Co Inc:The | 油焚きボイラー設備における日常燃焼管理方法 |
| WO2011065118A1 (ja) * | 2009-11-24 | 2011-06-03 | 三菱重工業株式会社 | 脱硫設備の運転制御システム |
| JP2013132626A (ja) * | 2011-12-27 | 2013-07-08 | Nippon Steel & Sumitomo Metal Corp | 湿式排煙脱硫装置における石膏生成プロセスの異常の判定方法及び判定装置 |
| CN114110616A (zh) * | 2021-11-22 | 2022-03-01 | 广州环投从化环保能源有限公司 | 一种垃圾焚烧炉hcl浓度排放控制方法和控制系统 |
-
1993
- 1993-02-18 JP JP5028811A patent/JPH06238126A/ja active Pending
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5560893A (en) * | 1994-07-11 | 1996-10-01 | Mitsubishi Jukogyo Kabushiki Kaisha | Method for controlling the oxidation of sulfites |
| US5766563A (en) * | 1995-12-19 | 1998-06-16 | Mitsubishi Jukogyo Kabushiki Kaisha | Method for controlling the oxidation of sulfites in a flue gas desulfurization process |
| JP2010101555A (ja) * | 2008-10-23 | 2010-05-06 | Chugoku Electric Power Co Inc:The | 油焚きボイラー設備における日常燃焼管理方法 |
| WO2011065118A1 (ja) * | 2009-11-24 | 2011-06-03 | 三菱重工業株式会社 | 脱硫設備の運転制御システム |
| JP2013132626A (ja) * | 2011-12-27 | 2013-07-08 | Nippon Steel & Sumitomo Metal Corp | 湿式排煙脱硫装置における石膏生成プロセスの異常の判定方法及び判定装置 |
| CN114110616A (zh) * | 2021-11-22 | 2022-03-01 | 广州环投从化环保能源有限公司 | 一种垃圾焚烧炉hcl浓度排放控制方法和控制系统 |
| CN114110616B (zh) * | 2021-11-22 | 2024-03-08 | 广州环投从化环保能源有限公司 | 一种垃圾焚烧炉hcl浓度排放控制方法和控制系统 |
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