JPS59132923A - 湿式石灰石こう法排煙脱硫法における供給石灰量の制御装置 - 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】 本発明は、湿式石灰石こう法による排煙脱硫法において
、系に供給する石灰量を制御する装置に関する。

従来湿式石灰石こう法排煙脱硫法において、排ガス中の
Ｓ０２を石灰スラリで吸収する工程（吸収塔）では、出
ロガスＳＯ２渓度の関数である吸収塔循環液のＰＨ１（
イオン濃度指数）に着目し、とＱＰＨ値を所定の値に保
つように制御系を組んでいる。第１図にその制御装置を
示す。

排ガス源から出たＳ０２を含む処理ガスは、冷却塔にて
冷却増湿及び除塵された後入ロダクト１を通って吸収塔
２に入る。この処理ガスは、吸収塔２内で石灰にて洗浄
脱硫され、出口ダクト３を通って塔外に出る。石灰は供
給ライン４から吸収塔２内に供給され、循環ポンプ５に
よシ循環ライン６を通って吸収塔２内を循環し、排ガス
を洗浄して亜硫酸石灰を生成する。このうち一部は、製
品面こうとすべく排出ライン７から塔外へ出る。吸収塔
底部では、はぼ気液平衡状態であると想定され、受槽８
がら抜き出される石灰スラリ液のｐ’＋　（循環液ｐＨ
）を所定の値に保てば出口ガスｓ０２濃度を保証しうる
と考えられている。

このため従来は、石灰供給ライン４から吸収塔２に供給
する石灰量を次のようにして制御しでいる。入口ダクト
１を通る処理ガス量を検出器９で検出し、この検出信号
を関数演算器ｌθ（比率計でも代用可能）Ｋ人カする。

関数演算器１０は、吸収工程で保証する所定の出口ガス
５ｏ２ｙ度に応じうる入口ＳＯ２濃度を表わす負荷値と
、一定循９ｉの吸収塔循環液のＰ■］値との関数関係を
予め求めて記憶しておシ、処理ガス量に応じて出口Ｓ０
２濃度が一定になるよう々吸収會 塔循環液声の設定値信号をＰＨ調節計１１の設定値とし
て与える。更に循環液の−をＰＨ稿出器１２で検出し、
この検出信号を上記ｐＨ調節計１１に入力する。ＰＨ調
節計１１では、関数演算器ｌθの出力である設定値信号
とが］検出器１２で検出したＰＨ検出信号ｔが合致する
ように操作パルブー１３を操作して、石灰供給量を調節
している。

この制御方法によれば、吸収塔循環液…値が常に所望の
…設定値となるように制御しているので、負荷の変化が
緩やかな場合には、常時はぼ一定の出口ガスＳ０２濃度
を保ち得る。しかし吸収剤である石灰は、スラリで供給
されるため、反応に有効となるＫは溶解する必要があシ
、これを考慮して受槽８では数時間になる帯留時間を持
たせである。このため負荷変化が速い場合、とくに負荷
上昇時には、負荷に追従しきれず、出ばガスＳ０２濃度
が所定値を逸脱する事態を招く欠点があった。

とくに近時湿式排煙脱硫装置に排ガスを送出するがイラ
等は追従性の向上等によ勺高速負荷変化に対応しうるシ
ステムとなる傾向にある。

このため湿式排煙脱硫装置の処理量も高速変化とな）つ
つあシ、この処理量変化に追従する制御装置が要求され
る。

一方出ロガスＳ０２濃度が所定値を逸脱する事態を招く
主因は、湿式排煙脱硫装置に排ガスを排出するボイラの
炉内に滞留しているイオウ成分が負荷上昇時の温度上昇
に伴なって出てきて、湿式排煙脱硫装置入口のｓｏ２総
量が負荷上昇時微分的に増大するためである。例えば定
格６００　ＭＷ＆イラで、４５０　ＭＷ−）６００ＭＷ
に２０分程度で変化した場合、入口ＳＯ２濃度は変化し
始めて２０〜２５分後にボイラ負荷に見合った定常運転
時の入口ＳＯ２濃度より２０％位増大し、その抜栓々に
減少し変化しはじめて７０〜９０分位で定常運転時のＳ
Ｏ２濃度に整定する。この耕象は高負荷に々る程大きく
なる傾向にある。

壕だ吸収塔の運転条件として通常吸収塔循環液ＰＨは、
負荷が低い領域では低く運転されている。

吸収塔のプロセス特性として吸収塔循環液ＰＨが低くな
る程応答が速く々る傾向にある。

本発明は、上記油清に鎧みてなされたもので、その目的
とするところは、処理ガス遣：信号を演算することによ
り、負荷上昇時に負荷上昇速度及び負荷量に応じて速や
かに吸収塔のＰＨ設定値を変更して、排煙脱硫装置出口
ガスＳ０２濃度を許容値以下に収め、ひいては経済的運
転を可能とさせる湿式石灰石こう法排煙脱硫法における
供給石灰量の制御装置を得んとするものである。

すなわち本発明は、湿式石灰石こう法排煙脱硫法の吸収
塔で処理するガス量を検出する検出器と、同検出器の出
力に変化率制限演算を施す変化率制限器と、前記検出器
の出力と変化率制限器の出力とを減算する減算器と、同
減算器の出力に上下限演算を施す負荷上昇用及び負荷下
降用の上下限制限器と、前記検出器の出力に応じた信号
を算出する第１．第２関数演算器と、前記負荷上昇用上
下限制限器の出力と前記第２関数演算器の出力とを乗す
る乗笠器と、前記乗算器の出力と負荷下降用上゛下限制
限器の出力とを加算する第１加算係数器と、前記第１関
数演算器の出力と第１加算係数器の出力とを加具する第
２加算係数器と、同第２加算係数器の出力と前記吸収塔
の循環液のＰＨＨ出器の出方とを合致きせる訂正信号を
算出するＰＨ調調節言上、同一調節計の出力にて吸収塔
への供給石灰量を調節する操作バルブとを具備すること
を特徴とする。

以下本発明を図示する実施例を参照して説明する。

第２図は、供給石灰量の制御装置を示すフローシートで
ある。この制御装量は、検出器９、第１関数演算器１０
（第１図の関数演算器に相当する）、ＰＨＨ節計１１　
、ｐＨ検出器１２及び操作バルブ１３を備え、これら機
器の構成は従来と同様である。本発明に係る制御装置は
、更に検出器９からの出力信号Ａを変化率制限器１４の
入力端、減算器１５の第１入力端、第１関数演算器１０
の入力端及び第２関数演算器１６の入力端にそれぞれ接
続している。変化率制限器１４は、検出器９の出力に変
化率制限演算を施すもので、その出力信号Ｂを減算器１
５の第２入力端に接続している。減算器１５は、検出器
９の出力と変化率制限器１４の出力の差を演算するもの
で、検出器信号が増大するときは正の値を、減少すると
きは負の値を出力する。従って減算器１５ば、変化率制
限器１４の出力が検出器９の出力と一致するまで出力す
る。減算器１５の出力Ｃは、負荷上昇用上下限制限器１
７及び負荷下降用上下限制限器１８の入力端に接続して
いる。負荷上昇用上下限制限器１７は、連続的に数多程
度の信号を出力するもので、例えば下限０係、上限３係
とすると、入力が０以下では出力零入力が３％以上では
３チの信号が出力する。また負荷下降用上下限制限器１
８は、連続的にマイナス数受程度の信号を出力するもの
で、例えば下限−３弼、上限０襲とすると、入力が一３
％以下では一３％、入力が０％以上では出力零となる。

従って負荷下降用上下限制限器１８は、処理ガス量増加
時には出力零となる。

一方第２関数演算器１６は、検出器９の出力Ａに対して
指数関数的に出力するもので、例えば第３図に示すよう
に設定しである。この第２関数演算器１６の出力は、負
荷上昇用上下限制限器１７の出力りとともに乗算器１９
に接続している。乗算器１９は第２関数演算器１６から
の信号と負荷上昇用上下限制限器１７からの信号とを乗
算するもので、その出力を負荷下降用上下限制限器１８
の出力Ｅと々もに第１加算係数器２０に接続している。

この場合負荷下降用上下限制限器１８に対してはマイナ
スの演算にて入力する。従って第１加算係数器２０の出
力は、検出器９の出力が増加するとき（ｄ乗算器１９の
出力（負荷上昇用上下限制限器１７の出力Ｉを乗算器１
９で補正した信号）を出力し、検出器信号が減少したと
きは、負荷下降用上下限制限器１８出力のマイナスの値
を出力する。換言すれば、第１加算係数器２０の出力に
て検出器出力の上昇、下降変動に応じた補正信号が算出
される。この第１加算係数器２０の出力は、前記第１関
数演算５１０の出力とともに第２加算係数器２１に接続
している。従って第２関数演算器１６は、検出器９の出
力変動に合わせて第１関数演算器１０出力に鳩２加算係
数器２１からの補正信号を加えた値を出力する。検出器
９の出力が定常状態に落ちついたときは、第２加算係数
器２ノからの補正信号が零となシ、第１関数演算器２０
の信号のみを出力する。

第２加算係数器２１の出力は、ｐｉ４調節計１１の設定
値信号として接続している。従って負荷変動時、補正さ
れたＰＨＨ定値が第２加算係数器２１からＰＨＨ節計１
１に与えられる。すなわち、この制御装置によれば、負
荷変動時には従来のＰ（）調節計１１の設定値に補正信
号が加えられ、この設定値と、循環液ＰＨＨ出器１２で
検出したＰ■（信号とが合致するように操作バルブ１３
が操作され、供給ライン４からの石灰供給量が負荷変動
に合わせて調節されることになる。

次に排煙脱硫装置がバランスしたいわゆる定常運転中に
おいて、処理ガス量が突然ステップ的に増大した場合に
ついてこの制御装置の作用を第４図を参照して説明する
。第４図は、負荷が５０チから８０係に上昇し再び５０
条に下降したときの各構成機器から出力される伯−号波
形を示す。

処理ガス量がステップ的に増大すると、処理ガス脂：中
のＳＯ２濃度は、ボイラ炉内のイオウ分が出てきたこと
等によシ微分的に増大する。これにつれて処理ガス量検
出器９からステップ的に増加した検出値信号Ａが、変化
率制限器１４、減算器１５及び第１．第２関数演勢−器
１０．１６に入力される。

一方、負荷変動に応じて変化率制限器１４の出力Ｂと検
出器９の出力が減算器１５に入力され、信号Ｃが算出さ
れる。（補正信号発生時間がこの信号Ｃにより決定され
る）減算器１５の出力信号Ｃは、負荷上昇用上下限制限
器１７を経て信号りを発生させる。この信号りは乗算器
１９によって、第２関数演算器１６の出力に応じた指数
関数的に増加するＰＨ設定値補正信号となシ、第１加算
係数器２０に加えられる。第１加算係数器２０のもう一
方の入力（負荷下降用上下限制限器１８の出力）は零な
ので、その出力信号は、乗算器１９の出力の産膜定値補
正信号Ｆのみとガる。この信号Ｆと第１関数演算器１０
の出力が第２加算係数！ＰＦ２０に入力され、弁筒上昇
時の一般定値信号が決定される。すなわち、ＰＨ設定値
信号は従来の信号より信号Ｆの分だけ持ち上げられ、Ｐ
Ｈ設定値と吸収塔−との偏差が従来より犬ｄｌ、石灰が
多量に供給される。従って、吸収塔ＰＨの低下は抑制さ
れ、出口ガスＳ０２濃度が規定値を逸脱するようなこと
はない。

また、負荷上昇後も、しばらくの間、−設定値補正信号
Ｆが出力され、ＡとＢが等しくなった時点で補正信号は
零となる。それ以後の定常運転時のＰＨ設定値信号は、
第１関数演算器１０の出力信号のみとなり従来と同様の
経済的な運転が外される。

負荷減少時には、上記と同じ過程を経て減算器１５にて
信号Ｃが算出される。この信号Ｃは負荷下降用上下限制
限器１８を経て信号Ｅを発生させる。信号Ｅは第１加算
係数器２０にマイナス演算にて加えられ（第１加算係数
器２０のもう一方の入力である乗算器１９の出力は零）
第１加算係数器２０の出力として一般定値信号信号Ｆを
発生する。信号Ｆは第２加計係数器２１を経て第１関数
演算器１０の出力に加えられる。その結果ＰＨ設定値は
、従来信号より信号Ｆの分だけ持ち上げられ吸収塔Ｐ）
Ｉの低下が抑制されることになる。負荷減少後、−設定
値は、負荷上昇後と同様な作用により、循環液Ｐｉｔと
処理ガス量に応じた吸収塔循環液ｐＨ値で・マランスす
ることになる。

以上の結果から明らかなように本発明によれば、負荷上
昇時においてもＳ０２総量（排煙脱硫負荷）に応じた石
灰量を速やかに適量だけ供給することができ、出口ガス
Ｓ０２濃度を許容値以下に安定に保つことができるのみ
か、定常運転時には吸収塔ＰＩ−１を極力低く運転でき
、経済的な運転が可能となる。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の湿式石灰石こう法による排煙脱硫法にお
ける供給石灰量の制御装置の説明図、第２図は本発明の
一実施例を示す制御装置の説明図、第３図は第２関数演
含γ器の設定例を示す特性図、第４図は各構成機器の出
力波形チャートの１例を示す説明図である。 １・・・入口ダクト、２・・・吸収塔、３・・・出ロタ
゛クト、４・・・供給ライン、５・・・循環ポンプ、６
・・・循環ライン、７・・・排出ライン、８・・・受槽
、９・・・検出器、１０・・・第１関数演算器（関数演
算器）、１１・・・ｐｌ（調節計、１２・・・ＰＩ］検
出器、１３・・・操作バルブ、１４・・・変化率制限器
、１５・・・減算２牙、１６・・・第２閂数演算器、１
７−・・負荷上昇用上下限制限器、１８・・・負荷下降
用上下限宙）１限器、１９・・・乗算器、２０・・・第
１加算係数器、２１・・・第２加算係数器 出願人復代理人　　弁理士　鈴　江　武　彦二）１　図 帛　２　図 第３図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 湿式石灰石こう法排煙脱硫法の吸収塔で処理するガス量
   を検出する検出器と、同検出器の出力に変化率制限演算
   を施す変化率制限器と、前記検出器の出力と変化率制限
   器の出力とを減算する減算器と、同減算器の出力に上下
   限演算を施す負荷上昇用及び負荷下降用の上下限制限器
   と、前記検出器の出力に応じた信号を算出する第１．第
   ２関数演算器と、前記負荷上昇用上下限制限器の出力と
   前記第２関数演算器の出力とを乗する乗算器と、前記乗
   算器の出力と負荷下降用上下限制限器の出力とを加算す
   る第１加算係数器と、前記第１関数演算器の出力と第１
   加算係数器の出力とを加算する第２加算係数器と、同第
   ２加算係数器の出力と前記吸収塔の循環液のＰＨ検出器
   の出力とを合致させる訂正信号を算出するＰＨ調節計と
   、同ＰＨ調節計の出力にて吸収塔への供給石灰量を調節
   する操作ノＮルブとを具備することを特徴とする湿式石
   灰石こう法排煙脱硫法における供給石灰量の制御装置。