JPS61185315A - 石灰石−石膏法排煙脱硫装置の制御方法 - Google Patents
石灰石−石膏法排煙脱硫装置の制御方法Info
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- JPS61185315A JPS61185315A JP60024689A JP2468985A JPS61185315A JP S61185315 A JPS61185315 A JP S61185315A JP 60024689 A JP60024689 A JP 60024689A JP 2468985 A JP2468985 A JP 2468985A JP S61185315 A JPS61185315 A JP S61185315A
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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。
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Description
【発明の詳細な説明】
〔発明の利用分野〕
本発明は、湿式石灰石−石膏法排煙脱硫装置における石
灰石供給量を制御する方法に関し、特にボイラ負荷変化
率に応じて石灰石供給量を制御する方法に関するもので
ある。
灰石供給量を制御する方法に関し、特にボイラ負荷変化
率に応じて石灰石供給量を制御する方法に関するもので
ある。
従来の湿式石灰石−石膏法排煙脱硫装置では、吸収塔内
で塩基性カルシウム化合物を主剤とするスラリーを循環
しておき、該循環液と二酸化硫黄を含む燃焼排ガスを気
液接触させ、二酸化硫黄を亜硫酸カルシウムとし、しか
る後に亜硫酸カルシウムを酸化し、石膏として回収して
いる。塩基性カルシウム化合物としては石灰石が用いら
れている。そして吸収塔では石灰石供給量を、燃焼排ガ
ス中の二酸化硫黄とほぼ等しい化学当量より若干多く供
給した状態で運用されている。この時、吸収塔内の循環
液ｐＨと吸収塔の出口の二酸化硫黄濃度（脱硫率）及び
石灰石の溶解度には、密接な関係にあり、吸収塔は、循
環液ｐＨが所定値になるように制御系を組み運転されて
いる。
で塩基性カルシウム化合物を主剤とするスラリーを循環
しておき、該循環液と二酸化硫黄を含む燃焼排ガスを気
液接触させ、二酸化硫黄を亜硫酸カルシウムとし、しか
る後に亜硫酸カルシウムを酸化し、石膏として回収して
いる。塩基性カルシウム化合物としては石灰石が用いら
れている。そして吸収塔では石灰石供給量を、燃焼排ガ
ス中の二酸化硫黄とほぼ等しい化学当量より若干多く供
給した状態で運用されている。この時、吸収塔内の循環
液ｐＨと吸収塔の出口の二酸化硫黄濃度（脱硫率）及び
石灰石の溶解度には、密接な関係にあり、吸収塔は、循
環液ｐＨが所定値になるように制御系を組み運転されて
いる。
これらの制御系では、ボイラ負荷量が一定で運用されて
いる際は、循環液のｐＨを所定値に維持するように石灰
石供給量を調節すれば、吸収塔出口の二酸化硫黄濃度を
許容値以下に保持することができる。
いる際は、循環液のｐＨを所定値に維持するように石灰
石供給量を調節すれば、吸収塔出口の二酸化硫黄濃度を
許容値以下に保持することができる。
しかし、火力発電所などのボイラは、日間の電力需要に
応じて負荷量を変化させて運転される。
応じて負荷量を変化させて運転される。
すなわち、電力需要量の少ない夜間時には、低負荷量で
運用され、需要量の増加に合わせてボイラ負荷量の立ち
上げが行われる。この時のボイラ負荷量の立ち上げは、
３〜８％／分の割合で行われるのが通常である。今、最
大の負荷量に対して５０％で運用されているボイラを最
大負荷量に立ち上げるに用する所要時間は６〜１６分で
あり、それに伴い処理ガス量も１．４〜１．５倍に増加
することになり、吸収塔に流入する二酸化硫黄量も１．
４〜１．５に増大する。このように短時間の処理ガス量
、流入二酸化硫黄の変化に対して脱硫装置では、常に設
定脱硫率以上になるように石灰石量を供給する制御が行
われる。
運用され、需要量の増加に合わせてボイラ負荷量の立ち
上げが行われる。この時のボイラ負荷量の立ち上げは、
３〜８％／分の割合で行われるのが通常である。今、最
大の負荷量に対して５０％で運用されているボイラを最
大負荷量に立ち上げるに用する所要時間は６〜１６分で
あり、それに伴い処理ガス量も１．４〜１．５倍に増加
することになり、吸収塔に流入する二酸化硫黄量も１．
４〜１．５に増大する。このように短時間の処理ガス量
、流入二酸化硫黄の変化に対して脱硫装置では、常に設
定脱硫率以上になるように石灰石量を供給する制御が行
われる。
しかし、従来の吸収塔の循環液ｐＨの一定制御方式では
、供給する石灰石の溶解速度が遅く、ボイラ負荷変化率
に伴う燃焼排ガス量、流入二酸化硫黄の増加する量に対
応できず吸収塔のｐＨが低下し、設定脱硫率を維持でき
なくなる。このため、実開昭５９−５３８３２号公報、
実開昭５９−４４５３３号公報、特開昭５９−３６５２
８号公報などに記載されているような制御法が提案され
ている。これらによれば、ボイラ負荷変化率を検出して
石灰石供給量を急速投入し脱硫率の低下を防止しようと
する方法である。
、供給する石灰石の溶解速度が遅く、ボイラ負荷変化率
に伴う燃焼排ガス量、流入二酸化硫黄の増加する量に対
応できず吸収塔のｐＨが低下し、設定脱硫率を維持でき
なくなる。このため、実開昭５９−５３８３２号公報、
実開昭５９−４４５３３号公報、特開昭５９−３６５２
８号公報などに記載されているような制御法が提案され
ている。これらによれば、ボイラ負荷変化率を検出して
石灰石供給量を急速投入し脱硫率の低下を防止しようと
する方法である。
しかし、これらの制御方式では、ボイラの負荷変化率が
緩慢な立ち上げの際は脱硫率を低下させることなくボイ
ラ負荷変化に対応できるが、負荷変化率が大きいときに
は、これらのボイラ負荷変化率に対応できなくなり、そ
のために石灰石供給ポンプ容量を大きくするなどの手段
によって、負荷変化率に対応する量の石灰石を急速投入
する必要があった。
緩慢な立ち上げの際は脱硫率を低下させることなくボイ
ラ負荷変化に対応できるが、負荷変化率が大きいときに
は、これらのボイラ負荷変化率に対応できなくなり、そ
のために石灰石供給ポンプ容量を大きくするなどの手段
によって、負荷変化率に対応する量の石灰石を急速投入
する必要があった。
本発明の目的は、ボイラの日間負荷変化、特に低負荷時
から高負荷にボイラ負荷を急速に立ち上げを行う際に設
定脱硫率を維持すると共に、余剰石灰石の供給を防止す
るための湿式石灰石−石膏法排煙脱硫装置の制御法を提
供することにある。
から高負荷にボイラ負荷を急速に立ち上げを行う際に設
定脱硫率を維持すると共に、余剰石灰石の供給を防止す
るための湿式石灰石−石膏法排煙脱硫装置の制御法を提
供することにある。
ボイラの日間負荷変化は、電力需要量に応じて計画的に
立ち上げ、立ち下げが行われている。ボイラの高負荷時
から低負荷に立ち下げる際は、脱硫率と吸収塔循環タン
ク内のスラリｐＨにより制御され設定脱硫率以上で運転
されている。
立ち上げ、立ち下げが行われている。ボイラの高負荷時
から低負荷に立ち下げる際は、脱硫率と吸収塔循環タン
ク内のスラリｐＨにより制御され設定脱硫率以上で運転
されている。
これに対して、低負荷時から高負荷にボイラ負荷の急激
な立ち上げに対しては、ボイラ負荷を検出してから石灰
石スラリーの急速投入などが行われるが、急速なボイラ
負荷変化に対して石灰石の溶解度が追従できず、脱硫率
がボイラ負荷の立ち上げの数分〜数十分間、設定脱硫率
が維持できなくなることが生ずる。
な立ち上げに対しては、ボイラ負荷を検出してから石灰
石スラリーの急速投入などが行われるが、急速なボイラ
負荷変化に対して石灰石の溶解度が追従できず、脱硫率
がボイラ負荷の立ち上げの数分〜数十分間、設定脱硫率
が維持できなくなることが生ずる。
一般に石灰石の溶解度とスラリーのｐＨ（イオン濃度指
数）の関係を水素イオン濃度で整理すると両者間には比
例関係がある。又、石灰石の溶解度は、スラリーの水素
イオン濃度、石灰石濃度、カルシウムイオン濃度、粒子
径などに影響する。
数）の関係を水素イオン濃度で整理すると両者間には比
例関係がある。又、石灰石の溶解度は、スラリーの水素
イオン濃度、石灰石濃度、カルシウムイオン濃度、粒子
径などに影響する。
本発明者らは、石灰石の溶解度を高めるためにスラリー
に空気曝気を行い見掛は上の気相の炭酸ガス濃度を下げ
ることが有効であることを見出した。第２図には、スラ
リーに空気曝気（空気によるバブリング）した際のスラ
リのｐＨ回復効果を示す基礎試験結果を示す。石灰石、
亜硫酸カルシウムの水溶液に炭酸ガス（ＣＯｚ分圧０．
１ａｔｍ、）をバブリングしておき、このスラリーに空
気をバブリングし、見掛は上の気相ＣＯ２分圧を約０．
０５ａｔｍ、にした際のスラリーｐＨ回復状況を示す。
に空気曝気を行い見掛は上の気相の炭酸ガス濃度を下げ
ることが有効であることを見出した。第２図には、スラ
リーに空気曝気（空気によるバブリング）した際のスラ
リのｐＨ回復効果を示す基礎試験結果を示す。石灰石、
亜硫酸カルシウムの水溶液に炭酸ガス（ＣＯｚ分圧０．
１ａｔｍ、）をバブリングしておき、このスラリーに空
気をバブリングし、見掛は上の気相ＣＯ２分圧を約０．
０５ａｔｍ、にした際のスラリーｐＨ回復状況を示す。
第２図から明らかなようにスラリーに空気をバブリング
することによって急激にスラリーのｐＨが回復する。
することによって急激にスラリーのｐＨが回復する。
本発明は、このような知見に基づいて達成されたもので
あって、ボイラの燃焼排ガスからボイラ負荷量を検出し
、ボイラ負荷の立ち上げ時に吸収塔循環タンクの液留め
部に空気を導入してスラリーを空気によりバブリングす
るとともに吸収液循環タンク内に石灰石スラリーを供給
し、石灰石の溶解度を高めスラリーのｐ＋１回復速度を
速くすることによってボイラ負荷の急激な立ち上げに対
しても迅速に対応させ、設定脱硫率以下に低下させるこ
となく、安定な運転ができるようにしたものである。
あって、ボイラの燃焼排ガスからボイラ負荷量を検出し
、ボイラ負荷の立ち上げ時に吸収塔循環タンクの液留め
部に空気を導入してスラリーを空気によりバブリングす
るとともに吸収液循環タンク内に石灰石スラリーを供給
し、石灰石の溶解度を高めスラリーのｐ＋１回復速度を
速くすることによってボイラ負荷の急激な立ち上げに対
しても迅速に対応させ、設定脱硫率以下に低下させるこ
となく、安定な運転ができるようにしたものである。
第１図は本発明にかかる湿式石灰石−石膏法排煙脱硫装
置の制御系統を示す。
置の制御系統を示す。
石灰石−石膏法排煙脱硫装置の吸収塔本体１にはボイラ
からの燃焼排ガス２が導入される。一方、吸収塔循環タ
ンク３から抜き出された循環液４は循環ポンプ５を介し
てスプレーノズル６から噴霧され、ここで燃焼排ガス２
と気液接触する。気液接触部で硫黄酸化物が除去された
燃焼排ガス７は昇温される。
からの燃焼排ガス２が導入される。一方、吸収塔循環タ
ンク３から抜き出された循環液４は循環ポンプ５を介し
てスプレーノズル６から噴霧され、ここで燃焼排ガス２
と気液接触する。気液接触部で硫黄酸化物が除去された
燃焼排ガス７は昇温される。
吸収塔循環タンク３には、スラリー調整槽８で調整され
た石灰石９のスラリー１０がポンプ１１を介して石灰石
スラリー供給量調整バルブ１２により調整された後、供
給される。一方、吸収塔循環タンク３から一部のスラリ
ーが流路１３により抜かれ、図示していない石膏回収装
置に送られる。
た石灰石９のスラリー１０がポンプ１１を介して石灰石
スラリー供給量調整バルブ１２により調整された後、供
給される。一方、吸収塔循環タンク３から一部のスラリ
ーが流路１３により抜かれ、図示していない石膏回収装
置に送られる。
本実施例において、燃焼排ガス２の排ガス量が排ガス量
検出器１４により検出され、次いで排ガス中の二酸化硫
黄濃度が二酸化硫黄濃度検出器１５により検出され、排
ガス量検出信号１６及び二酸化硫黄検出信号１７がそれ
ぞれ演算器１８に入力される。また吸収塔循環タンク３
内の液留め部のスラリーｐ）ｌ値をｐＨ検出器１９で検
出し、ｐＨ検出信号２０が演算器１８に入力される。ま
た排ガス量検出器１４によりボイラ負荷率の情報を燃焼
排ガス量から検出し、ボイラ負荷変化の立ち上げ信号を
検出したとき、演算器１８から空気量調整バルブ作動信
号２１が出力されて空気量調整バルブ２２が開とされ、
ポンプ２３を介して流路２４に空気２５が供給され、吸
収塔循環タンク３内のスラリーが空気によりバブリング
され、脱炭酸が行われる。
検出器１４により検出され、次いで排ガス中の二酸化硫
黄濃度が二酸化硫黄濃度検出器１５により検出され、排
ガス量検出信号１６及び二酸化硫黄検出信号１７がそれ
ぞれ演算器１８に入力される。また吸収塔循環タンク３
内の液留め部のスラリーｐ）ｌ値をｐＨ検出器１９で検
出し、ｐＨ検出信号２０が演算器１８に入力される。ま
た排ガス量検出器１４によりボイラ負荷率の情報を燃焼
排ガス量から検出し、ボイラ負荷変化の立ち上げ信号を
検出したとき、演算器１８から空気量調整バルブ作動信
号２１が出力されて空気量調整バルブ２２が開とされ、
ポンプ２３を介して流路２４に空気２５が供給され、吸
収塔循環タンク３内のスラリーが空気によりバブリング
され、脱炭酸が行われる。
また演算器１８では、燃焼排ガス量変化率、二酸化硫黄
濃度変化率、吸収塔循環タンク３内の循環液ｐＨ値から
所要石灰石供給量が算出され、この算出値に基づいて演
算器１８から石灰石スラリー供給量調整バルブ作動信号
２６が出力され、これによってポンプ１１を介して石灰
石スラリー１０の所定量が吸収液循環タンク３に供給さ
れる。
濃度変化率、吸収塔循環タンク３内の循環液ｐＨ値から
所要石灰石供給量が算出され、この算出値に基づいて演
算器１８から石灰石スラリー供給量調整バルブ作動信号
２６が出力され、これによってポンプ１１を介して石灰
石スラリー１０の所定量が吸収液循環タンク３に供給さ
れる。
次に第３図（Ａ）〜（Ｅ）に吸収塔循環タンクの液留め
部の循環液に対し、空気によるバブリングを行うことな
しにボイラ負荷変化の立ち上げに対して、石灰石スラリ
ーの急速投入を行ったときのスラリーｐＨおよび吸収塔
の脱硫率の変化状況を示す。
部の循環液に対し、空気によるバブリングを行うことな
しにボイラ負荷変化の立ち上げに対して、石灰石スラリ
ーの急速投入を行ったときのスラリーｐＨおよび吸収塔
の脱硫率の変化状況を示す。
一方、第４図（Ａ）〜（Ｆ）には第１図に示す実施例の
ようにボイラ負荷変化の立ち上げに対し、吸収塔循環タ
ンクの液留め部の循環液に対し空気によるバブリングと
石灰石の急速投入を並行して行ったときのスラリーｐＨ
及び吸収塔の脱硫率の変化状況を示す。
ようにボイラ負荷変化の立ち上げに対し、吸収塔循環タ
ンクの液留め部の循環液に対し空気によるバブリングと
石灰石の急速投入を並行して行ったときのスラリーｐＨ
及び吸収塔の脱硫率の変化状況を示す。
第３図及び第４図から、石灰石の急速投入のみではスラ
リーのｐＨ回復状況は遅く、脱硫率は一時期設定脱硫率
を維持できず低下し、その後に徐々にスラリーのｐＨ回
復と並行して、脱硫率も回復してゆく傾向を示す。
リーのｐＨ回復状況は遅く、脱硫率は一時期設定脱硫率
を維持できず低下し、その後に徐々にスラリーのｐＨ回
復と並行して、脱硫率も回復してゆく傾向を示す。
これに対して、ボイラ負荷変化率の検知と同時吸収塔循
環タンク液留め部のスラリー内に空気をバブリングしｐ
Ｈ回復操作と石灰石スラリーの急速投入を実施すること
によってスラリーのｐＨ回復速度は、第３図の石灰石ス
ラリーの急速投入のみに比較して早く、それに伴い脱硫
率も低下することなく安定に維持できる効果のあること
が明らかになった。
環タンク液留め部のスラリー内に空気をバブリングしｐ
Ｈ回復操作と石灰石スラリーの急速投入を実施すること
によってスラリーのｐＨ回復速度は、第３図の石灰石ス
ラリーの急速投入のみに比較して早く、それに伴い脱硫
率も低下することなく安定に維持できる効果のあること
が明らかになった。
以上のように本発明によれば、ボイラの立ち上げの負荷
変化に応じ、吸収塔循環タンク内の液留め部のスラリー
に対して空気によるバブリングと石灰石スラリーの急速
投入を併用するようにしたものであるから、スラリーの
ｐＨ回復速度が高められ、それによって安定な脱硫率を
維持するのに効果がある。又、吸収塔循環タンク内の液
留め部のスラリーを空気によりバブリングすることによ
ってスラリーのｐＨ回復速度が高められので、石灰石ス
ラリーの過剰供給を防止できる効果がある。
変化に応じ、吸収塔循環タンク内の液留め部のスラリー
に対して空気によるバブリングと石灰石スラリーの急速
投入を併用するようにしたものであるから、スラリーの
ｐＨ回復速度が高められ、それによって安定な脱硫率を
維持するのに効果がある。又、吸収塔循環タンク内の液
留め部のスラリーを空気によりバブリングすることによ
ってスラリーのｐＨ回復速度が高められので、石灰石ス
ラリーの過剰供給を防止できる効果がある。
第１図は本発明の一実施例を示す系統図、第２図はスラ
リーに空気をバブリングしたときのスラリーのｐＨ回復
状況を示すグラフ、第３図（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）、（
Ｄ）、（Ｅ）はそれぞれボイラ負荷、処理ガス量、石灰
石スラリー流量、スラリーｐＨ、脱硫率の経時変化を対
比して示すグラフ、第４図（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）、（
Ｄ）、（Ｅ）、（Ｆ）はそれぞれボイラ負荷、処理ガス
量、石灰石スラリー流量、スラリーｐＨ１脱硫率、空気
爆気最の経時変化を対比して示すグラフである。 ｌ・・・・・・吸収塔本体 ２・・・・・・燃焼排ガス
３・・・・・・吸収塔循環タンク ｌＯ・・・・・・石灰石スラリー １４・・・・・・排ガス量検出器 １５・・・・・・二酸化硫黄濃度検出器１８・・・・・
・演算器 １９・・・・・・ｐＨ検出器２５・・・・・
・空気
リーに空気をバブリングしたときのスラリーのｐＨ回復
状況を示すグラフ、第３図（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）、（
Ｄ）、（Ｅ）はそれぞれボイラ負荷、処理ガス量、石灰
石スラリー流量、スラリーｐＨ、脱硫率の経時変化を対
比して示すグラフ、第４図（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）、（
Ｄ）、（Ｅ）、（Ｆ）はそれぞれボイラ負荷、処理ガス
量、石灰石スラリー流量、スラリーｐＨ１脱硫率、空気
爆気最の経時変化を対比して示すグラフである。 ｌ・・・・・・吸収塔本体 ２・・・・・・燃焼排ガス
３・・・・・・吸収塔循環タンク ｌＯ・・・・・・石灰石スラリー １４・・・・・・排ガス量検出器 １５・・・・・・二酸化硫黄濃度検出器１８・・・・・
・演算器 １９・・・・・・ｐＨ検出器２５・・・・・
・空気
Claims (1)
- （１）ボイラ負荷変化率を燃焼排ガス量から検出し、該
検出信号を演算器に入力し、ボイラ負荷量の増加信号を
検出したときに吸収塔循環タンクの液留め部に空気を供
給する調整弁を作動させて前記液留め部のスラリーを空
気によりバブリングするとともに、燃焼排ガス量変化率
、二酸化硫黄濃度変化率及び吸収塔循環タンクの液留め
部のスラリーのｐＨ値の各々の検出信号を演算器に入力
して所要石灰石供給量を算出し、演算器からの信号に基
づき石灰石スラリー供給量調整バルブを作動させること
を特徴とする石灰石−石膏法排煙脱硫装置の制御方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60024689A JPS61185315A (ja) | 1985-02-12 | 1985-02-12 | 石灰石−石膏法排煙脱硫装置の制御方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60024689A JPS61185315A (ja) | 1985-02-12 | 1985-02-12 | 石灰石−石膏法排煙脱硫装置の制御方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61185315A true JPS61185315A (ja) | 1986-08-19 |
| JPH0579362B2 JPH0579362B2 (ja) | 1993-11-02 |
Family
ID=12145133
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP60024689A Granted JPS61185315A (ja) | 1985-02-12 | 1985-02-12 | 石灰石−石膏法排煙脱硫装置の制御方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS61185315A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN108732058A (zh) * | 2018-03-23 | 2018-11-02 | 中国舰船研究设计中心 | 一种大尺度油池火燃烧速率测量装置及测量方法 |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS59156417A (ja) * | 1983-02-15 | 1984-09-05 | コンバツシヨン・エンヂニアリング・インコ−ポレ−テツド | 二酸化イオウの除去法 |
-
1985
- 1985-02-12 JP JP60024689A patent/JPS61185315A/ja active Granted
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS59156417A (ja) * | 1983-02-15 | 1984-09-05 | コンバツシヨン・エンヂニアリング・インコ−ポレ−テツド | 二酸化イオウの除去法 |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN108732058A (zh) * | 2018-03-23 | 2018-11-02 | 中国舰船研究设计中心 | 一种大尺度油池火燃烧速率测量装置及测量方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0579362B2 (ja) | 1993-11-02 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| EXPY | Cancellation because of completion of term |