JPS62102820A - 湿式排煙脱硫装置 - Google Patents

湿式排煙脱硫装置

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JPS62102820A
JPS62102820A JP60241655A JP24165585A JPS62102820A JP S62102820 A JPS62102820 A JP S62102820A JP 60241655 A JP60241655 A JP 60241655A JP 24165585 A JP24165585 A JP 24165585A JP S62102820 A JPS62102820 A JP S62102820A
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JP
Japan
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flow rate
slurry
rate
absorption column
absorption tower
Prior art date
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Pending
Application number
JP60241655A
Other languages
English (en)
Inventor
Atsushi Kuramoto
庫本 篤
Okikazu Ishiguro
石黒 興和
Hajime Furubayashi
肇 古林
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Mitsubishi Power Ltd
Original Assignee
Babcock Hitachi KK
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Publication date
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Publication of JPS62102820A publication Critical patent/JPS62102820A/ja
Pending legal-status Critical Current

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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。

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の利用分野〕 本発明は湿式排煙脱硫装置に係り、特に負荷変動に対応
して吸収液スラリを供給することができる湿式排煙脱硫
装置に関するものである。
〔発明の背景〕
近年、発電需要が増大するにつれて、化石燃料を主燃料
とするボイラも大型化し、発電用ボイラが大気汚染に与
える影響度も増加しつつある。
この大気汚染を拡大する公害物質のうち、多大な比率を
しめるBoxの排出規制は年々きびしくなる傾向にある
。この状勢下で第二次石油ショック以来、石油を主燃料
としてきた我が国の発電業界は、より安価で、かつ十分
な供給源をもつ石炭燃料へと燃料転換しつつある。
ところが、ボイラが大型化する一方、発電コストを低下
する目的で、発電需要に応じて頻繁な負荷変動を行なう
ために、−日単位でボイラの起動。
停止運転を行なう毎日起動停止(Daily 5tar
tStop以下単にDSSという)運転や、週末起動停
止(Week175tart 5top以下単にWSS
という)運転が繰シ返されている。
それは最近の゛電力需要の特徴として、原子力発電の伸
びと共に、電力負荷の最大、最小差も増大し、火力発電
用ボイ2をベースロード用から負荷調整用へと移行する
傾向にあシ、この火力発電用ボイラを負荷に応じて圧力
を変化させて変圧運転を行なう、いわゆる全負荷では超
臨界圧域、部分負荷では亜臨界圧域で運転する変圧運転
ボイラとすることによって、部分負荷での発鑞効率を数
チ向上させることができるからである。
ところが、この様に一日単位で頻繁にDSS運転を行な
うために、この負荷変動によって排ガスIkb:変動し
、石炭の炭種によっても可溶性酸性ガス量やフライアッ
シュ量が異るために、例えば%。
%+y4負荷などの部分負荷時には目標SOx値以下す
ることができない。
例えば火力発電所等に設置される湿式排煙脱硫装置は、
炭酸カルシウム(Ca COs ) 、水酸化カルシウ
ム(Ca(OH−) )または酸化カルシウム(Cab
)などを吸収液としたスラリからなる吸収液スラリを用
い、ボイラ等の排ガス中の硫黄酸化物(SOx)を吸収
し、得られた亜硫酸カルシウムを酸化して、硫酸カルシ
ウム、すなわち石膏として回収する方法が最も一般的で
ある。
この石灰石または石灰を用いる従来の湿式排煙脱硫装置
の概略系統図を第16図に示す。
第16図において、図示していないボイラ等からの排ガ
スは煙道1によシ除じん塔2に導入され、除しん塔2に
おいては、除じん塔循環タンク3、除しん塔循環ポンプ
4によυ供給される吸収液スラリとの気液接触によシ、
排ガス中に含有されるダストが除去されるとともに、S
Oxの一部が吸収されて除去される。なお、吸収塔5に
送られるガス中のミストな除去するために、ミストエリ
ミネータ6が設置される場合もある。
吸収塔5においては、吸収塔循環タンク7、吸収塔循環
ポンプ8、吸収液スラリ循環配管9から供給された吸収
液スラリと排ガスとの気液接触により排ガス中のSOx
が吸収、除去された後、デミスタ10で同伴ミストが除
去され、煙道11より処理ガスとして排出される。
吸収塔5の吸収塔循環タンク7には排ガス中のSOxを
吸収するに必要な吸収液スラリ12が吸収液スラリタン
ク13.ポンプ14.吸収液スラリ流値調整弁15を経
て吸収液スラリ供給配管16から供給される。
この吸収塔循環タンク7内のSOxを吸収し生成した亜
硫酸カルシウムを含有する吸収液スラリの一部は吸収塔
プリードボング17により抜き出され、図示していない
酸化塔において石膏となって回収される。
なお、図中18は排ガス流量検出器19は5Oxa度検
出器20は吸収液スラlJmt検出器である。
ところが、吸収液スラリ循環配f9からの吸収塔循環ス
ラリ流量は負荷及び負荷変化率の大小にかかわらず一定
で、運転されるため全負荷時において所定の脱硫性能を
確保できるよう運転されている。
この様に負荷にかかわらず一定の吸収塔循環スラリ流量
で運転されるだめ、低負荷時には必要以上の脱硫性能と
なり、吸収塔循環ポンプ8の動力も必要以上に消費され
ることになり、ユーティリティコストが尚くなる欠点が
ある。
〔発明の目的〕
本発明はかかる従来技術の欠点を解消しようとするもの
で、その目的とするところは、ボイラ等の負荷変動に対
する吸収塔循環吸収液スラリの追従性をよくし、ユーテ
ィリティを低減できる湿式排煙脱硫装置を提供するにあ
る。
〔発明の概要〕
本発明は前述の目的を達成するために、吸収准スラリ循
環配管に吸収液スラリ流量を調節する流量調整手段を設
けたものである。
〔発明の実施列〕
以下本発明の実施例を図面を用いて説明する。
第1図は本発明の実施例に係る湿式排煙脱硫装置の概略
系統図、第2図、第3図および第4図は吸収塔循環タン
クスラリ流量の制御系統図、第5図から第12図は脱硫
率とプラント状態の関係を示す特性図、第13図は時間
と負荷変化の関係を示す特性曲線図、第14図および第
15図は時間と脱硫率、吸収塔循環流量の負荷変化実験
データを示す図である。
第1図において符号1から20は従来のものと同一のも
のを示す。21は吸収液スラリ循環配貨9に設けた吸収
塔循環流を調整弁で、流量調整手段である。
この様な構造において、吸収液スラリ循環配管9の吸収
液スラリ流量を吸収塔循環流量調整弁21で調整するこ
とによって、吸収塔5へのスラリ循環流量を制御し、脱
硫率を負荷にかかわらず一定に制御するとともに急速な
負荷変動時にも脱硫率が低下しないように、吸収塔スラ
リ循環流量を制御するようにしたものである。
第2図、第3図に吸収塔スラリ循環流量の制御系統図を
示す。
22は出口SO1濃度検出器、23は入口SO1濃度計
検出器、24は要求脱硫率発信器、25は除じん塔スラ
リPH検出器、26は吸収塔スラリPH検出器、27は
除しん塔循環流量検出器、28は排ガス流量検出器、2
9はボイラ負荷発信器、30は吸収塔循環流量検出器、
31は引算器、32は割算器、33.38は調節計、3
4は関数発生器、35は吸収塔循環流量デマンド演算器
、36は微分器、37は加算器、39は電気/空気変換
器である。40は比率器、41は掛算器、42は引算器
、43は調節器である。
出口SO1濃度検出器22からの出口SO1濃度信号7
1と入口Sow濃度検出器23からの入口SO8濃度信
号72を引算器31に入力してSO1濃度偏差信号80
を求め、このSO1濃度偏差信号80と入口SO1濃度
信号72で求める脱硫率信号81が割算器32の出力と
して得られる。この得られた脱硫率信号81と要求脱硫
率発信器24の出力である要求脱硫率信号73との偏差
信号に応じて、吸収塔循環流量の修正信号を関数発生器
34によって算出し、入口SO1濃度信号72、要求脱
硫率信号73、排ガス流量信号77、除じん塔スラリP
H信号74、吸収塔スラIJ P H信号75、除じん
塔循環流量信号76をもとに、吸収塔循環流量デマンド
演算器35により吸収塔循環流量デマンド信号82を求
めて加算器37で加算する。一方、ボイラ負荷信号78
を微分器36において微分し、その出力であるボイラ負
荷変化率信号84をもとに、比率器40において負荷変
化率に応じた吸収塔循環流量バイアス信号85を求め加
算器37で加算し、吸収塔循環流量設定値信号83を得
る。
これと、吸収塔循環流量検出器30により計測した吸収
塔循環流量信号79を調節計38により調節し、吸収液
スラリ循環配管9の吸収塔循環流量調整弁21を電気/
空気変換器39によって開閉する。これにより負荷変化
に追従して吸収塔循環流量の制御を行なうことができる
。つぎに、吸収塔循環流量デマンド演算器35の詳細を
第4図に示す。脱硫率とプラント状態との間には、基準
運転条件に対する各因子の影響度合を整理する手法であ
るRTU法(Relative Transfer U
nit)によシ第5図から第12図に示す。
第5図は入口SO8濃度信号じん塔RTU、第6図は除
じんqPH−除じん塔RTU、第7図は除しん塔循環流
量−除しん塔RTU、第8図は排ガス流量−除しん塔R
TU、 第9図は吸収塔スラリPH−吸収塔RTU、第
10図は排ガス流量−吸収塔RTU、第11図は除しん
導出ロSO2濃度−吸収塔RTU、ix2図は吸収塔循
環流量−吸収塔RTUを表わし、これらは、プラント試
運転時に得ることができる。第4図における関数発生器
46.47,48,49.50,51、関数発生器56
および関数発生器57には、第5図から第12図に示す
ような関数を備えている。入口SO1濃度検出器23を
もとに関数発生器46において第5図に示す入口SO,
濃度RT、U (=TUD4 )58、除じん塔スラリ
PH検出器25をもとに関数発生器47において第6図
に示す除しん塔PHRTU (=RTUD2)s s、
除じん塔循環流量検出器27をもとに関数発生器48に
おいて第7図に示す除じん塔循環流量RT U (=R
TUD 3 )60、排ガス流量検出器28をもとに関
数発生器49において第9図に示す排ガス流量RTUD
 (÷RTUDI)61を求める。これらをもとに、除
しん塔脱硫率演算器52において除しん塔脱流率(=η
、))64を(1)式より求める。
ηつ= 1−EXP (−BTUD−RTUDI・BT
UD2・RTUD3RTUD4)     ・・・・・
・・・・・・・(1)ここで、BTUD:定数 次に、吸収塔必要脱硫率演算器53において、(2)式
より吸収塔必要脱硫率65(=ηA)ηA=1−(1−
1u)/(1−ダD) ・・・・・・・・・(2)ここ
で、ηR:要求脱硫率24 一方、(1)式より得られた除しん塔脱流率64をもと
に除しん浴出口演算器55において、(3)式より除じ
ん塔出口SO濃度(=SθXθD)69を求める。
SθXθD=SθXi・(l−ηD)  ・・・・・・
・・・・・・(3)ここで、SθXi:入口SO1濃度
23除じん塔出口SO3濃度69をもとに関数発生器5
6において、第11図に示す除しん塔出口SO,S度R
TU(=RTUA4 )66を求める。つぎに、吸収塔
スラリPH検出器26をもとに関数発生器50において
第9図に示す吸収塔PHRTU(=RTUA2)62、
排ガス流量信号77をもとに関数発生器51において、
第10図に示す排ガス流1iRTUA(=RTUA1 
)63を求める。このようにして求めたRTUAI、B
TUA2.BTUA4をもとに吸収塔循環流量RTU演
算器54において、第12図に示す吸収塔循環流fLR
TU(=RTUA3 )67を(4)式よシ求める。
RTUA3=−ln(1−ηB)/(BTUA−RTU
Al ・BTUA2・BTUA4  ’)   ・・・
・・・(4)ここで、BTUA :定数 次に、得られた吸収塔循環流1RTU67をもとに関数
発生器57において吸収塔循環流量デマンド68を求め
加算器37において加算される。
したがって、第2図に示す制御系統図では、ボイラ負荷
の微分信号のバイアス量が要求脱硫率を保証するための
先行信号となり、先行制御により脱硫率の負荷追従性の
向上をはかることができる。
第3図は、第2図に示す制御性を改善するだめに、掛算
器41を加えて、・実際の脱硫率信号81と要求脱硫率
信号73の偏差の大小によりゲイ2負荷変化率信号84
による吸収塔循環流量バイアス信号85を調整するもの
であシ、偏差が小さくなれば、バイアス量も小さくし、
大きくなれば、バイアス量を大きくする。これによシ脱
流率の吸収塔循環流量制御によるオーバーシュート、ア
ンダーシュートを抑えることができる。
本発明の実施例によれば、あらゆる運転状態に対して、
脱硫率を一定範囲内に制御できる。特に、ボイラ起動時
等の負荷変化時にも説・流率を迅速に制御することがで
きる。さらに、吸収塔循環流量を一定にして運転する従
来のものと比べて吸収塔循環ポンプ8の動力を低減する
ことができる。
第13図、第14図、第15囚にパイロットプラン)4
おける負荷変化率ゼロを示す。
試験条件 負荷パターン(第13図) 負荷変化率 5悸/分 入口SO,a度 630〜740 ppm要求脱硫率設
定値 95チ 第14図の曲線Bl、B2は、それぞれ第2図に示す。
制−系による実施例である。曲線A1.A2は、第2図
のボイラ負荷信号を入力しない、すな:bち微分器36
.比率器40を含まない先行制御なしの実施例の場合で
ある。先行制御なしの制御では、負荷上昇に伴ない脱硫
率が低下するが、先行制御がある場合には、曲線431
に示すように脱硫率の低下を防ぐことができる。しかし
ながら負荷上昇が終了と同時に負荷変化率ゼロになるた
め循環流量も曲線B2に示すように一時的に減少するた
め、脱硫率も要求設定値を下回る。@15図は、第3図
に示す制御系による実施例の場合である。本制御は第1
4図の曲線B1に示す脱硫率の低下を防ぐために、負荷
上昇途中の脱硫率と要求脱硫率の偏差に対応してボイラ
負荷変化によるバイアス量を調整するものである。曲線
C1は、脱硫率設定値を下回ることなく制御できている
。吸収塔循環i!曲線C2も、負荷上昇途中より流量を
絞っていることがわかる。
この様に吸収塔循環流量によシ脱流率を設定値以上に確
保し、ボイラ負荷変化の先行信号を取り入れることによ
り、脱硫率の負荷変化に対する追従性を良くすることが
できる。
また、従来技術による吸収塔循環流量一定jfi11蜀
の場合に比べて、低負荷時には循環流量を抑えて運転す
ることが可能となるため、循環ポンプの動力を下げるこ
とができ経済的である。
〔発明の効果〕
本発明は吸収液スラリ循環配管に吸収液スラリ流量を調
節する流量調整手段を設けたので、DSS運転、WSS
運転を行なっても負荷変動に追従して吸収塔循環吸収液
スラリ流量を増、減させることができ、吸収塔循環ポン
プの動力消費量も少なくなり、ユーティリティを低減す
ることができる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の実施例に係る湿式排煙脱硫装置の概略
系統図、第2図、第3図および第4図は吸収塔循環吸収
液スラリ流量の制御系統図、第5図から第12図は脱硫
率とプラント状態の関係を示す特性図、第13図は時間
と負荷変化の関係を示す特性曲線図、第14図および第
15図は時間2・・・・・・除じん塔、3・・・・・・
除じん塔循環タンク、5・・・・・・吸収塔、7・・・
・・・吸収塔循環タンク、9・・・・・・吸収液スラリ
循環配管、21・・・・・・流量調整手段。 第1図 第16図 第2図 第3y!JA 第4yA 第5図      第6図 第7図     第8図 第9図     第10図 第11図      11112図 第13図 第15図 −一一的1間

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 排ガスを吸収液スラリで冷却する除じん塔と、この吸収
    液スラリを貯蔵する除じん塔循環タンクと、排ガス中の
    硫黄酸化物を吸収液スラリで吸収する吸収塔と、この吸
    収液スラリを貯蔵する吸収塔循環タンクを備え、吸収塔
    循環タンクから吸収塔へ吸収液スラリ循環配管を経て吸
    収液スラリを供給するものにおいて、前記吸収液スラリ
    循環配管に吸収液スラリ流量を調節する流量調整手段を
    設けたことを特徴とする湿式排煙脱硫装置。
JP60241655A 1985-10-30 1985-10-30 湿式排煙脱硫装置 Pending JPS62102820A (ja)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0738178A1 (en) 1994-11-08 1996-10-23 General Electric Company Flue gas scrubbing apparatus
US6090357A (en) * 1999-05-03 2000-07-18 Marsulex Environmental Technologies, Llc Flue gas scrubbing method

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CN1089265C (zh) * 1994-11-08 2002-08-21 马苏里克斯环境技术公司 烟气洗涤设备
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