JPS5936528A - 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排煙脱硫法における供給石灰
量を制御する装置に関する。

湿式石灰石膏性排煙脱硫装置において石灰スラリで排ガ
ス中の８０２を吸収する工程（吸収塔）では従来出口ガ
スＳＯ２温度の関数である吸収塔循環法のｐＨ（イオン
濃度指数）に着目し、このｐＨ仙を所定の値に保つよう
に制御系を組んでいる。第１図にその制御方式を示す。

排ガス源を出たＳ０２を多量に含んだ排ガスは入口ダク
ト１をとおって吸収塔２に入る。塔内において、この排
ガスは循環ボン７ｐ３にて循環されている循環ライン４
中の石灰スラリと接触しＳ０２が吸収され、出口ダクト
５をとおって脱硫されたガスとして塔外にいたる。一方
ガスと接触した石灰スラリは亜硫酸石灰を生成しつつ吸
収塔受槽６にいたり、循環ポンプ３にて吸収塔抜きとシ
液として抜きとりライン７から一部塔外に排出される。

吸収塔底部ではほぼ気液平衡状態であると想定され、受
槽６から抜き出される宕灰スラリ液のｐＨ（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。

このため従来は循環液ｐＨ検出器８及び調節計９を設け
、検出器８で検出したｐＨが調節計９で設定した値にな
るように調節弁１０を操作して石灰乳流ｆｉ：　（原料
）を供給ライン１１から供給している。

吸収工程の運転条件は排ガス源の排出するガスの量、Ｓ
Ｏ２濃度、および吸収剤（石灰乳）供給１等から決定さ
れるが、プラントの経済性およびプロセス上からｐＨが
低い、すなわち吸収剤供給量の少ない状態で運転するこ
とが望ましい。

従ってプラント運転条件の設定にあたっては公害規制の
上から出口ガスＳ０２濃度が許容限度内であること、か
つ経済性から原料消費量をできるだけ少なくすること、
すなわち吸収塔循環液ｐＨの設定値を極力下けることの
両方を勘案して決める。このような運転方法では、負荷
が一定の場合や減少する場合には、出力ガスＳｏ２濃度
を許容値以下に保ち得る。しかし負荷上昇時とくに負荷
変化が速いとき、この変化に追従しきれず、出ロガスＳ
Ｏ□濃度が許容値を逸脱する事態を招く欠点があった。

この事態を招く主因は、以下の如くである。

排煙脱硫装部に排ガスを排出するボイラの炉内は、イオ
ウ成分が滞留している。しかし負荷上昇時には、これが
温度上昇に伴って出てきて、装置入口のＳ０２総量が微
分的に増大する。このような現象は高負荷になる程大き
くなる傾向にある。例えば定格６００！１＃ｙｌ−”イ
ラの場合、４５０ＭＷ−＄６００１ＶＷに２０分程度で
変化した場合、入口ＳＯ２濃度は変化しはじめて２０〜
２５分後にボイラ負荷に見合った静的な入口ｓ０２濃度
よｆｉ２０％位増大し、その後徐々に減少し、変化しは
じめて７０〜９０分位で静的なＳＯ２濃度に整定する。

更に上記ボイラは、追従性が向上して高速負荷変化に対
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が高速変化する傾向
にあシ、この処理量変化に追従する制御装置が要求され
ている。

一方ｒＩ＆収塔の運転条件として、通常吸収塔循環液ｐ
Ｈ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が但くなる程、
応答が速くなる傾向にある。

本発明は、上記問題を解消すべくなされたもので、その
目的とするところは、処理ガス量信号を演算することに
よシ、入口Ｓ０２総量を推算し、負荷上昇時において負
荷上昇速度及び負荷量に応じて速やかに多量の吸収剤を
供給することにより出口ガスＳ０２濃度を許容値以下に
収め、ひいては経済的運転をおこなうことができる湿式
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。

５− 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
の出力と前記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低負荷用第１上下
限制限器及び高負荷用第２上下限制限器と、前記検出器
の出力と信号発生器で設定した値との大小を比較判断し
て結果を出力する比較器と、同比較器の出力によシ第１
上下限制限器の出力か第２上下限制限器の出力かを選択
出力するリレーと、同リレーの出力と前記検出器の出力
とを加算する第１加算器の出力と前記検出器の出力のう
ち大きい方の出力を選択して出力するハイセレクタと、
前記吸収塔の循環液のｐＨ検出器の出力を所定値に保つ
訂正信号を算出し出力するｐＨｌＪＮ節計と、同ｐＨ調
節計の出力と前記ハイセレクタの出力を加算する第２加
算器と、同第２加算器の出力にて前記吸収塔への供給石
灰量を調節する調節弁とを具備することを特徴とする特
許 湿式石灰石こう法排煙脱硫法における供゛給石灰量の制
御装置である。

以下本発明を図示する実施例を参照して説明する。

第２図は本発明に係る供給石灰量の制御装置のフローシ
ートを示す。この装置において、循環液ｐＨ検出器８．
調節計９．調節弁１０等は、第１図に示す従来のものと
同様である。この装置では、更に処理ガス量検出器２１
．変化率制限器２２．減算器２３　第１及び第２加算器
２４゜２５、ハイセレクタ２６．比較器２７．第１及び
第２上下限制限器２Ｂ　、　２９　、信号発生器３゜及
びリレー３１を設けている。

処理ガス量検出器２１は吸収塔２で処理するガス量を検
出するもので、その出力Ａは、変化率制限器２２の入力
端子と減算器２３．第１加Ｎ器２４．ハイセレクタ２６
．比較器２７の一方の入力端子にそれぞれ接続している
。変化率制限器２２は、変化率制限演算をおこなうもの
で、その出力Ｂは、減算器２３の他方の入力端子に接続
している。さらに、減算器２３の出力Ｃは低負荷域での
負荷上昇用の第１上下限制限器２８と高負荷域での負荷
上昇用の第２上下限制限器２９の入力端子にそれぞれ接
続している。

これら上下限制限器２８．２９は、上下限演算をおこな
うもので、第１上下限制限器２８の出力りは、リレー３
１の第１固定端子３１ｈに、第２上下限制限器２９の出
力Ｄ′は、リレー３１の第２固定端子３１ｂに接続して
いる。信号発生器３０は所定の設定値を発するもので、
その出力を比較器２７の他方の入力端子に接続している
。比較器２７は、処理ガス量信号（処理ガス量検出器２
１の出力信号を示す）が信号発生器３０における設定値
よυも大か小かの判断を行う。そして比較器２７の出力
によシ、処理ガス信号が設定値よシも犬ならリレー３１
を第２上下限制限器２９側に接続し、小ならリレー３１
を第２上下限制限器２９側に接続する。

このリレー３１によって接続された第１又は第２上下限
制限器２８，２９の出力は、第１加算器２４の他方の入
力端子に接続する。

従って、第１加算器２４の出力は、変化率制限器２２の
出力信号が増加している期間は、上下限制限器２８．２
９の出力（信号発生器３０の設定値よシも処理ガス量信
号が大のときは第２上下限制限器２９からの高レベル信
号Ｄ′、そうでなく小のときは第１上下限制限器２８か
らの低レベル信号Ｄ）と処理ガス量信号Ａの加えられた
値となる。第１加算器２４の出力Ｆはハイセレクタ２６
の他方の入力端子に接続している。

ハイセレクタ２６は、変化率制限器２２の出力が増加す
る期間では第１加算器２４の出力を選択し、その他の期
間では処理ガス量信号Ａを選択し、この選択信号を第２
加算器２５に先行信号として与える。第２加算器２５の
もう一方の入力は、吸収塔循環液ｐＨ１ｉＩ１節計９の
出力が接続されている。即ち、この装置によれば、ｐＨ
調節計９の設定値と循環液ｐＨ検出器８で検出したｐＨ
信号が合致するように、ｐＨ調節計９の出力信号と前記
した先行信号とが加算器２５によシ合９− 成され、この合成信号によシ操作弁１ｏが操作され、ラ
イン１１からの石灰乳供給量が変えられることになる。

そしていわゆる定常運転時、処理ガス量が突然ステップ
的に増加したとすると、これにつれて処理ガス量検出器
２１の検出値がステップ的に増加して、比較器２７に入
力される。一方、処理ガス量検出器２１の出力が変化率
制限器２２と減算器２３とに入力されており、さらに変
化率制限器２２の出力が減算器２１に入力されている。

変化率制限器２２の出力は徐々に（ランプ状に）増大す
るため、減算器２３の出力は正の値を出力する。（変化
率制限器２２０出カが処理ガス量検出器２１の出力と一
致するまで正の値を出す）。この減算器２３の出力は第
１又は第２上下限制限器２８．２９（連続的に数％程度
の信号を出力する。以下３％として説明すれはＯｖ下で
け０，３％以上では３％の出力を出す。）に入力されて
いるので、第１又は第２上下限制限器２８．２９は上限
値（３％）を第１０− １加算器２４へ先行信号の微増信月として出力する。

このとき、処理ガス量係号が信号発生器３０での設定値
よりも大のときは第２上下限制限器２９の出力である高
レベルの信号が、また設定値よりも）Ｊｚのと＠は第１
上下限制限器２８の出力である低レベルの信号が出力さ
れる。

以上の動作により、処理ガス量がステップ的に増加した
とき、吸収塔循環液ｐＨ制御系の先行信号（第１加算器
２４の出力即ち・・イセレクタ２６の出力）は、処理ガ
ス量検出器２１の係号よシいくらか増加した価で保たれ
る。

従って調節弁１０は入口ＳＯ２総量変化に対応して速や
かに開度を大の方向に作動させ、多量の石灰乳が供給さ
れることとなる。

これによシ吸収塔ｐＨ検出値は低下するととガく、はぼ
設定値近傍に保たれる。

またｐＨ調節計９も動作するので、この作用によシ訂正
信号が第２加算器２５に与えられるため、吸収塔循環液
ｐＨは、最終的には設定値でおちつくことになる。

負荷減少のときには、処理ガス量検出器２１からの出力
信号がハイセレクタ２６を経て先行信号が操作弁ＪＯに
与えられ、操作弁１０の開度は処理ガス量の検出信号に
比例した信号分だり速やかに絞られることと力る。

湿式排煙脱硫装置の応答が緩やか々ため、負狗減少のと
きには吸収塔循環液ｐＨが設定値を大きくＴ１わるよう
なおそれに、なく、出口Ｓ０２濃度も所定値以上になる
事態はない。

もちろん最終的には負荷増加時と同様の作用によシ循環
液ｐＨは処理ガス量に応じた吸収塔循環液ｐＨ値でバラ
ンスすることになる。

第３図は、以上の説明を負荷が５０％から８０％に上昇
し、再び５０％に下降したときの各構成機器から出る信
号波形Ａ〜Ｆを示す。信号発生器３０での設定値は６５
％とした。これによシ、負荷上昇に伴ない生じた変化率
制限器２２の出力信号Ｂの上昇期間中では、負荷が６５
％以下の領域（低負荷域）では第１上下限制限器２８が
先行信号Ｆの演算に際し用いられ、負荷が６５％以上の
領域（高負荷域）では第２上下限制限器２９が用いられ
る。

従って、負荷上昇時６５％以上になった時点で先行信号
Ｆはステップ的に微増している。また負荷上昇終了後も
しばらくの間とれは継続し、ＢがＡに等しくなった時点
で微増分はなくなっている。

以上の結果から明らかなように本発明によれは、負荷上
昇時においても、はぼＳ０２総量（排脱負荷）に応じた
石灰量を速やかに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。しかも、
吸収塔循環液ｐＨの制御偏差がなくなるため、吸収塔の
循環液ｐＨ値を極力低くする運転ができ、経済的な運転
が達成できる顕著な効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の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、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・・・循環ポ
ンプ、４・・・循環ライン、５・・・出口ダクト、６・
・・吸収塔受槽、７・・・抜きとシライン、８・・・循
環液ｐＨ検出器、９・・・調節計、１０・・・調節弁、
１１・・・供給ライン、２１・・・処理ガス量検出器、
２２・・・変化率制限器、２３・・・減算器、２４・・
・第１加算銖２５・・・第２加算器、２６・・・ハイセ
レクタ、２７・・・比較器、２８・・・第１上下限制限
器、２９・・・第２上下限制限器、３０・・・信号発生
器、３１・・・リレー。

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前記変化率
   制限器の出力とを減算する減算器と、同減舞器の出力に
   上下限演算を施す低負荷用第１上下限制限器及び高負荷
   用第２上下限制限器と、前記検出器の出力と信号発生器
   で設定した値との大小を比較判断して結芽を出力する比
   較器と、同比較器の出力によシ第１上下限制限器の出力
   か第２上下限制限器の出力かを選択出力するリレーと、
   同リレーの出力と前記検出器の出力とを加算する第１加
   算器と、同第１加算器の出力と前記検出器の出力のうち
   大きい方の出力を選択して出力するノ・イセレクタと、
   前記吸収塔の循環液のｐＩ（検出器の出力を所定値に保
   つ訂正信号を算出し出力するｐＨ調節計と、同ｐＨ９節
   計の出力と前記ハイセレクタの出力を加算する第２加算
   器と、同第２加算器の出力にて前記吸収塔への供給石灰
   量を調節する調節弁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
   。