JPS5932924A

JPS5932924A - 湿式石灰法排煙脱硫装置における脱硫率制御方法

Info

Publication number: JPS5932924A
Application number: JP57143695A
Authority: JP
Inventors: Masakazu Onizuka; 鬼塚　雅和; Kenji Iwasaki; 岩崎　賢治; Susumu Kono; 進河野
Original assignee: Mitsubishi Heavy Industries Ltd
Current assignee: Mitsubishi Heavy Industries Ltd
Priority date: 1982-08-19
Filing date: 1982-08-19
Publication date: 1984-02-22

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、湿式石灰法排煙脱硫装社の吸収塔に於ける吸
収液の循環流量を制御することによって、Ｓ０２を含む
排ガスに対し所望の脱硫率な維持する方法に関する。

まず湿式石灰法排煙脱硫装置に実施されている従来の脱
硫率の制御力法を第１図に基づいて説明する。

ＳＯ２を含んだ排ガス１は吸収塔２に入る。吸収塔２で
は、タンク３からの懸濁した吸収液４（以下吸収液と称
する）がポンプ５によって配管６を経由して同吸収椙２
内に噴出している。

吸収塔２に入った排ガ゛ス１は、気液接触して脱硫され
浄化排ガス７となって同吸収塔２を出ていく。−力吸収
塔２でＳ０２を吸収した吸収液４は、吸収塔流下液８と
してタンク３に戻る。タンク３では、脱硫に必要な適量
の炭酸カルシウムあるいは水酸化カルシウムの懸濁液（
以下吸収剤９と称する）が供給され、攪拌機１０によっ
て混合される。吸収剤９の供給は、ＰＩＩ調節計１１の
信号に応じて調節弁１２を動作させておこなう。吸収剤
９を供給してタンク３内の吸収液４が増鼠すると、ポン
プ５の吐出圧を利用して配管６から分岐した配管１３か
ら抜き出す。

吸収塔２内ではＳＯ□を含んだ排ガス１が連続的に処理
されるので、吸収剤９をタンク３に連続的に供給する。

この場合吸収剤９の供給Ｍは、吸収液４のＰＨ測定値が
、Ｐ１１調節Ｎ１１１の設定値になるように調節弁Ｉ２
によってｉ、’、１節され、このことによって排ガス１
でのＳＯ濃度泪１４によるＳ６２濃度測焼、値と浄化排
ガス７で：のｓｏ２濃度計１５によるＳ０２濃度測定値
とから求められる脱硫率を所望の値に維持する。即ち、
高い脱硫率を所望の場合は吸収液４の−１をアルカリ寄
りに維持するよ□うにｐ）（調節□計１）の設定値を高
めることによって吸収剤９の供給量を州やす。

逆に低い脱硫率を所望の場合は吸収液４のＰＨを酸性寄
りに維持する畦うにＰＨ；；１７１節１１ノの設定値を
低くすることによって吸収剤９の供給４才減らす。この
ように吸収塔循ｊ）ｄ吸収液のＰｌｌは、吸収塔での脱
硫率を制御するための代表的な制御対象としてよく知ら
れており、実際にも脱有゛庇率を制御するための鼎御対
象として広く採用されている。

ところで、最近の省資諒化及び省エネルギ化に伴なって
ボイラなどの排ガス源装置でも効率向上が図られ、その
運用力法において負荷変化速度を高速化してきている。

これに伴々い排煙、、脱硫装置７も脱硫性能を損うｌ　
＆　ｆｘ　Ｌ、に係６負註荷変化に追従することが必要
となってきた。

、、−ところが、従来の吸収塔循環吸収液のＩ」■制御
による方法のみでは所望の脱硫率を全ての期間に亘って
維持することが困難であることを本発明者は認識するに
至った。ここで湿式石灰法排煙脱硫装咬に於ける従来法
の不具合点について以下に述べる。

吸収塔循環液のｐｉ（は、Ｓ０２を吸収して生成した亜
硫酸と、吸収剤との中和反応の化学殖論比を表わしてい
る。しかしこの化学量論比は一義的に定まらず特に排ガ
ス処理量やＳ０２濃度が変化する等の負荷条件の相違に
よってこの化学量論比も変わることを本発明者らは確認
した。即ち吸収塔循環液のｐＨが同−斗あっンも吸収液
中に含まれる未反応の炭酸カルシウム（水酸化カルシウ
ムが吸収液中で転化、して生成した炭酸カルシウムも含
めたもの）１１１１度が排ガス条件によって異なるので
ある。そして未反応の炭酸カルシウム濃度は同−ｐｉ−
１でも吸収塔での脱硫負荷が高い時に高くなり、逆に脱
硫負荷が低い時には未反応炭酸カルシウム濃度も１氏く
なる。、この理由は主に吸収剤の吸収塔循環タンクでの
伯環時間に起因しているためである。すなわち、脱硫負
荷が高い時は吸収剤の供給流量も多くなり滞留時間が短
かく在る為溶解度の小ざなカルシウム化合物の俗解か不
十分になり、その結果、未反応の炭酸カルシウム濃度が
高くなるのである。

逆に脱硫負荷が低い時は吸収剤供給流量も少なくなって
吸収塔循環タンクでの滞留時間が長くなる為、カルシウ
ム化合、物の溶解量がそれたけ増え、その結果、未反応
の炭酸カルシウム濃度を低くすることができるのである
。かかる川、象が生じていても従来のように排ガス源の
負イｄｊ変動が比較的少なく、しかも緩やかな場合には
何ら不具合をもたらさないものであった。Ｌころが前述
の通り排ガス源の負荷変化が頻繁になｐしかもその変化
速度を大きくした場合は負荷賀化に追従できず、吸収塔
での脱硫性能を損なうことがわかった。それは特に低負
荷から高負荷に変動する時、吸収液中の未反応炭酸カル
シウムかすでに低濃度に力ってし丑っており、ガス側の
急速な負荷上昇に吸収液の吸収能（未反応炭酸カルシウ
ムの濃度が高い程吸収能は大きい。）が追従し切れない
結果、負荷上昇過渡ハ」」及び負荷が上昇し切った後の
しばらくの期間は脱硫率が低下してし丑うためである。

本発明はかかる従来法の不具合を解消する為になされた
ものであり、その目的とするところは、吸収塔での吸収
液の循環流量を、吸収塔に導ひかれるＳ０２を含んだ排
ガスの流入毎と脱硫性能とに応じて調整することによっ
て所望の脱硫率を維持することができる湿式石灰法・脱
硫装置における脱硫率の制御力法を得んとするものであ
る。

次に本発明を第２図に示す実施例に基づいて具体的に説
明する。

まず本発明に係る湿式石灰法排煙脱硫装置について説明
する。この排煙脱硫装置は、吸収塔２、タンク３、ボン
デ５、西Ｌ　’ｉ：？　（ｉ　＋　１３、士ＲＰｊＪ様
である。更に、シ１ガス１の流１υｋ　ｒ’ｌ’ｌ父Ｉ
ＬＪ−る１）ｌｉ量訓２１ｆ：設り、この出力信号を１
ｖじ々ｒｈ牛器２２を経で加算器２３に人力し２ている
。、　ｔ　ｆＣＳＯ２ａｌＪ度計１４．１５の出カイ１
４けをぞ第１イーれ（；ｉｔ、ｌｉ“））、１φ２４に
入力し、演算器２４からの信号を設定イＸ２５を什て加
狼器２３（で人力（７ている５、−力ｔｈｅｉ宜１６に
は、流量調節計２６で制イ卸さ７１イニ）□ｉ１４節７
ｐ　２７が取４寸けられ、このυＩＬ町調節ｈ１２６に
目、ノ用ｊｌｌ器２３からの１１号が入力している。

しか［７でＳＯ２を含んだ燃焼１）トガス１　（ｒ、ｊ
、吸収塔２に入りここでボンデ３によって配管６を経由
して同吸収塔２内に噴出しているタンク３内の吸収液４
と気液接触して脱硫され、浄化排ガス７となって同吸収
塔２を出ていく。−力吸収梧２でＳ０２を吸収Ｉ−た吸
収液４は＋Ｂ収塔流下液８としでタンク３に戻る。タン
ク３には脱硫に必要な量の吸収剤９をｐＨ調節ば」１）
の信号に応じて調節弁１２を動作さぜで供給し５、（賀
ゼ１′機１０によって混合する。タンク３での吸収液４
の増量分は、ボンｆ５の１１１出圧を利用して配管６か
ら分１妓した配管１３から抜き出１゜ここ１では従来と
同様である３、本発明は、更に敷皇ネ−にｆ−０・＃収
−液−腑・蝶−流体−全吸収塔２に入る燃焼排ガス１の
流量を流量計２１で検出し２、ぞの流九；信号を関数９
も牛脂２２に出力する。関数発生器２２は第５図に示す
如きイ菖号を排ガスｂ１コ量イ１１月に応じて加算器２
３に入力する。−力燃焼排ガス１中のｓｏ　　誤１８′
を５ｏ２ｄ度唱１４で検出するとともに、浄化排ｉｆス
フ中の８０２濃度をＳ０２泉度計１５で検出１．．７、
これらＳ０２濃度信号を演釣器２４に入力する。演算器
２４では、これらＳ０２濃度信号にもとづいて脱硫率を
演算し、演算値を設定器２５に人力する。設定器２５で
Ｖ」、所定の設定値と比較し偏差に応じて上記加算器２
３に出力信号を出す。加算器２３では関数発生器２２か
らの信号と設定器２５からの信号を加ηしその信号を流
量調節計２６に出力する。そして、流１１１調節泪−２
６によって調節弁２７を動作させて循環流ｈ４を調節す
る。これによって吸収塔２における気液接触面積を燃焼
排ガス１の流入量と脱硫性能に応じてコントロールする
ことができＺ）。

吸収塔内に於けるＳ０２吸収速度は次の関係式１式％（）２／ｓｏ２＊：液に平衡なＳ０２泉度又（１）式における気叡接触山１槓ａは吸収塔循環吸収
液流ＬｉＬの関係式として夕わされる。

ａ、−β（Ｌ）”　　　・・・・・・・・・・・・・・
・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・＜２
）ｎ、β；定数本発明によれば前６己（１）（２１式に示したように吸
収塔イｌＩ′ｊ環吸収欣流量を吸収塔−〇のリドガス処
理状況に追従（−７で制御して吸収招内での気液接触面
積を調整するのて、急速な排ガ゛ス負荷変化時にも追従
でき、吸収塔内でのＳ０２吸収速度を的確に制御できる
。

次に本発明の実施例につき説明する。

実施例重油燃焼排ガスを処理する定格２０００　ｔ＆Ｎ／Ｈｒ
規模の湿式石灰法排煙脱硫装置における吸収塔廻りのフ
ローを第２図に示す。吸収塔２けグリッド充ｊｆＡ塔全
／ｆｌい／こ。吸収塔入口４〕１ガ゛ス中の５０２Ｍ度
は約１５００　ｐｐｍであり、７１ｉ油燃焼量を変化さ
せて排ガス流量を５００　？７１′Ｎ／）Ｉｒから２０
０　Ｏｎ？Ｎ、７Ｈｒ　Ｋ変化させた。吸収剤９は石灰
石粉の懸濁欣を用い、ＰＨ調節計１１の設定を１・１１
５．５として吸収液４のｐｉ（測定値との偏差のないよ
うにｐｌＩＡ節計ＩＪからの出力に［しして調節弁１２
を介して吸収剤９をタンク３に供給しｌｃ。

吸収液循環流ｈｉは、ます入［１排ガス流ｊｌｌ　ｉｆ
ｉ　２１で検出した排ガス並置信号を関数発生器２２の
人力と（−７、第５図に７■＜す関係から祷られる出力
信号を関数発生器２２から取出し、次いで吸収塔入口排
ガスＳ０２計１４で検出した５ｏ２ｐ、度信号と同出口
排ガスＳＯ計１５での検出ＳＯ□濃度信号を用いて脱硫
率、演算を演算器２４に行々わせその出力を設定器２５
で設定脱硫率９２％に比較してそれに見合った出力信号
を取出、し、これと前述の関数発生器２２からの出カイ
、’ｉ号とを加算器２３で加算しその出力信号を循環流
量調節計２６の設定値信号とし、調節弁２７を動作させ
て調節した。このような状況のもとで、目標脱硫率を９
０係以上として運転の結果を第３図に示す。

比較例実施例と同一条件のもとに、Ｐ１１制御のみを実施し、
循環流量制御を実施せず一定流址ａ　Ｏｎｅ／Ｉ−１ｒ
として運転の結果を第４図に示す。

以上の結果から明らかなように本発明によれば従来法で
はなしえなかった急速負荷変化時の所望脱硫率の維持が
達成できる顕著な効果をダする。

尚本発明は前記の実施例のみにとどまらず主旨を逸脱し
ない範囲において設計の変更はあシうる。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の湿式石灰法排煙脱硫装置における脱硫率
制御力法を示す説明図、第２図は本発明の一実施例を示
す湿式石灰性排煙脱硫、装置における脱硫率制御力法の
説明図、第３図゛は本発明による制御実施結果の１例を
示す図、第４図は従来法による制御実施の結果の１例を
示す図、第５図は関数発生器における入出力の関係の１
例を示す図である。１・・・排ガス、２゛吸収塔、３・・・タンク、４・・
・吸収液、５・・・ポンプ、６・・・配管、７・・・浄
化排ガス、８・・・吸収塔流下液、９・・・吸収剤、１
０・・・攪拌機、１１・・・ｐｉ（調節計、１２・・・
調節弁、１３・・・配管、１４．１５・・・ＳＯ２濃度
計、２１・・・流量計、２２・・・関数発生器、２３・
・・加算器、２４・・・演算器　２５・・・設定器、２
６・・・流量調節計、２７．・・・調節弁。第２図第３図埼ＦＪＩ　　（Ｈｒ）

Claims

【特許請求の範囲】

吸収液を循環する吸収塔にＳ０２を含む排ガスを導いて
脱硫する際に、吸収塔に導かれる排ガスの流量を測定す
るとともに前記吸収塔人出口における排ガス中のＳ０２
濃度を測定し、これら測定値にもとづいて吸収塔での吸
収液循環流量を制御して所望脱硫率に維持することを特
徴とする湿式石灰法排煙脱硫装買における脱硫率制御力
法。