JPS6249116A - ボイラの排ガス温度制御方法 - Google Patents

ボイラの排ガス温度制御方法

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JPS6249116A
JPS6249116A JP60190163A JP19016385A JPS6249116A JP S6249116 A JPS6249116 A JP S6249116A JP 60190163 A JP60190163 A JP 60190163A JP 19016385 A JP19016385 A JP 19016385A JP S6249116 A JPS6249116 A JP S6249116A
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JP
Japan
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exhaust gas
dew point
discharged gas
acid
boiler
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JP60190163A
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English (en)
Inventor
Tadayoshi Kubota
久保田 忠義
Keisuke Eto
江藤 計介
Mamoru Kotaki
小滝 守
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Idemitsu Petrochemical Co Ltd
Original Assignee
Idemitsu Petrochemical Co Ltd
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Publication date
Application filed by Idemitsu Petrochemical Co Ltd filed Critical Idemitsu Petrochemical Co Ltd
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Publication of JPS6249116A publication Critical patent/JPS6249116A/ja
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    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E20/00Combustion technologies with mitigation potential
    • Y02E20/34Indirect CO2mitigation, i.e. by acting on non CO2directly related matters of the process, e.g. pre-heating or heat recovery

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  • Air Supply (AREA)
  • Chimneys And Flues (AREA)
  • Control Of Steam Boilers And Waste-Gas Boilers (AREA)

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】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、ボイラの排ガス温度制御方法に関する。詳し
くは、ボイラからの排ガスによる付帯設備の腐蝕等を防
止するためのボイラの排ガス温度制御方法に関する。
〔背景技術とその問題点〕
ボライの排ガス温度は、一定温度、具体的には排ガスの
酸露点(燃料の種類によって決まるが、通常130〜1
50℃である。)以上に制御する必要がある。これは、
排ガス中の硫黄酸化物(SO,、SO3等のSo、)に
よる煙道や煙突等の付帯設備の腐蝕を防止するため、或
いはこれろ設備にSOうに起因する酸性物質(アシノト
スー、−7ト)が付着、堆積するのを防止するためであ
る。
従来、ボイラの排ガス温度を制御するには、第4図に示
す装置が利用されている。この装置は、ボイラ火炉1か
らの排ガスを集合煙突へ専<−り通2に、熱交換器3 
(押込送風機4から燃焼用空気流路5を通ってボイラ火
炉lへ送られる燃焼用空気と排ガスとの熱交換を行う。
)より下流側にSO8濃度測定器6を設置し、このSO
,濃度測定器6で排ガス中のS Og74度を測定し、
このSo、4度から推定誤差を見込んで酸露点をllt
 ijol−1この酸露点より高めに定めた排ガス温度
を排ガス温度調節計7の設定値として設定し、この排ガ
ス温度調節計7によって煙道2中の排ガス温度が設定値
になるように、燃焼用空気流路5に設けられた蒸気式空
気予熱器8の加熱用蒸気量を調節計9の開度で調節する
ようにしたものである。
しかし、このような装置では、排ガス中のSOx ?!
3度から酸露点を推測するものであるため、酸露点を正
確に把握することができないこと、安全を見込んで推定
誤差範囲を広く取りがちであることから、排ガス温度が
必要以上に高くなり、ボイラの燃焼効率の低下をきたし
ていた。
〔発明の目的〕
ここに、本発明の目的は、ボイラの燃焼効率を低下させ
ることなく、煙道や煙突等の付帯設備の腐蝕、或いはア
シソドスマントの生成を防止するボイラの排ガス温度制
御方法を提供することにある。
〔問題点を解決するための手段および作用〕そのため、
本発明では、ボイラからの排ガスを導出する煙道とボイ
ラへ燃焼用空気を導入する燃焼用空気流路との間に熱交
換器を設けるとともに、燃焼用空気流路に空気予熱器を
設け、前記熱交換器より下流側煙道中の排ガス温度が予
め設定された設定値になるように前記空気予熱器を調節
する排ガス温度調節計を設けたボイラの排ガス温度制御
方法において、前記熱交換器より下流側煙道で排ガス中
の酸露点を直接測定し、この酸露点を用いて排ガス温度
目標値を算出し、この排ガス温度目標値を前記排ガス温
度調節計の設定値として更新させることを特徴としてい
る。
〔実施例〕
第1図は本発明の方法を2台のボイラ(A)(B)を有
するシステムに適用した例を示している。同図において
、各ボイラ(A)(B)には、ボイラ火炉11A、II
Bからの排ガスを集合煙突へ導き出す煙道12A、12
Bと、ボイラ火炉11A、IIBへ燃焼用空気を導入す
る燃焼用空気流路15A、15Bとが互いに平行に設け
られている。
各煙道12A、12Bと燃焼用空気流路15A。
15Bとの間には、第2図に示す熱交換器13A。
13Bが設けられている。熱交換器13A、13Bは、
第2図中矢示方向へ回転することにより、゛煙道12A
、12B中のかなり高温の徘ガス(通常、300〜35
0℃)と燃焼用空気流路15A。
15B中の燃焼用空気との間で熱交換させるもので、例
えば煙道12Δ、12B中の排ガス温度を:l: 50
 ’Cから150℃に下げ、燃焼用空気流路15A、1
5B中の燃焼用空気温度を50°Cから280℃に上げ
ることができる。
従って、煙道12A、、12B中の排ガス温度を制?’
IIlするに当たっては、燃焼用空気流路15A。
15B中の燃焼用空気の温度を変化させればよいことが
わかる。そのため、熱交換器13A、13Bより上流側
の燃焼用空気流路15A、15Bには、押込送風機14
A、14Bからの燃焼用空気を加熱用茎気によって予熱
するための蒸気式空気予熱器18A、18Bが設けられ
ている。蒸気式空気予熱器18A、18Bへの蒸気量は
、排ガス温度調節計17A、17Bによって調節される
調節弁19A、19Bによって制御されている。排ガス
温度調節計17A、17Bは、煙道12A。
12B中の排ガス温度が予め設定された設定値になるよ
うに、前記調節弁19A、19Bの開度を制御する。
一方、前記熱交換器L3A、13Bより”下流側の煙道
12A、12Bには、煙道12A、1213中の排ガス
酸露点を検出する酸露点針16A、16Bが設けられて
いる。各酸露点針16A、16Bは、電気導電率または
圧電効果を利用して酸露点を求めるもので、ここで求め
られた排ガス酸露点は複合演算器20へ与えられる。複
合演算F 20は、まず各ボイラ(A)、(B)のlL
ガス匿を求め、この各排ガス量と前記排ガスM露点とか
ら集合煙突における排ガス酸露点を算出し、この集合煙
突における排ガス酸露点と前記各ボイラ(A)(B)の
排ガス量、排ガス酸露点および集合煙突における排ガス
温度とから各ボイラ(A)、(B)の排ガス温度目標値
を算出し、これを各排ガス温度調節計17A、17Bの
設定値として更新させる。
そこで、複合演算器20における処理手順を第3図のブ
ロック図を参照しながら具体的に述べる。
最初に、各ボイラ(A)(B)の排ガス量を求める。排
ガス量を求める方法としては、■直接排ガス流量計によ
り求める方法、■燃料使用量と排ガス酸素濃度とにより
計算で求める方法、■ボイラの蒸気発生量(負荷)と排
ガス酸素濃度とにより計算で求める方法、等があるが、
ここでは前記■の方法で排ガス量を求める。
いま、各ボイラ(A)(B)の排ガス酸素濃度をO2,
。、0□。5、各ボイラ(A)(B)の蒸気発生量をS
F +Al 、 SF 11  とすると、各ボイラ(
A)(B)の排ガス量GF (Al 、 GF tit
  は、+b、   ・ SF (s+ +b、   ・ SF +Il+ で求めることができる。ここで、al はl t /’
 hあたりの理論空気星、bl はIt/hあたりの理
論排ガスqtである。
続いて、集合煙突での排ガス酸露点を求める。
集合煙突での酸霧つ、を求めるh−法としては、直接集
合煙突にMF6点計を取付けて求める方法、或いは計算
により求める方法があるが、ここで5よ各ボイラ(A)
(+3)の排ガス量および排ガス酸霧占、より計算で求
める。
各酸霧点計16A、16Bで測定された各ボイラ(A)
(B)の排ガス酸露点をI)Tい) 、 DT (s+
  とすると、集合煙突における排ガス酸露点DTSは
、GF tar  + GF tar GF (Al  + GF (Ill で求めることができる。ここで、C1+Cz+ d 1
. d zは各ボイラに固有の定数である。
最後に、各ボイラ(A>(B)の排ガス温度目標値を求
める。集合煙突における排ガス温度の測定値をGTSと
すると、各ボイラ(A)(B)の排ガス温度目標値SG
T tar 、 SGT +I+1  は、SGT  
tA+   ”” SGT  (Ill   = GF (Al   + GF +s+ で求めることができる。ここで、eI 、”2 は各ボ
イラに固有の定数である。
各ボイラ(A)(B)の排ガス温度目標値SGT。+ 
、 SGT (Ill  は、それぞれ排ガス温度調節
計17A、17Bの設定値として更新される。この場合
、υトガス酸霧点DT (Al 、 DT tar  
に余裕を加えた温度、或いは各ボイラ(A)(B)の排
ガス温度目標値SGT tA、、 SGT tB+  
と、各ボイラ(A)(B)の排ガス酸露点DT (Al
 、 DT (81に余裕を加えた温度とを比較し、い
ずれか高い方の値を排ガス温度調節計17A、17Bの
設定値として更新するようにしてもよい。すると、各ボ
イラ(A)(B)の排ガス温度調節計17A、17Bに
おいて、煙道12A、12B中の排ガス温度が設定値と
なるように・茶気式空気予熱器18A、18Bの調節弁
+9A。
19Bが開閉される。このようにして、A51rL12
A、12B内の排ガス温度が制御される。
従って、本実施例によれば、各ボイラ(4へ)(B)の
排ガス量を求め、このυトガス量と各酸霧点計16A、
16Bで測定された各ボイラ(A )(B)の排ガス酸
露点とから集合煙突における掛ガス酸露点を求め、これ
と各ボイラ(A)(B)の排ガス量、排ガス酸露点およ
び集合煙突における排ガス温度とから各ボイラ(A)(
B)のIPガス温度目標値を求め、この各ボイラ(A)
CB)の排ガス温度目標値または排ガス酸露点にプr裕
を加えた値を各排ガス温度調節計17A、17Bの設定
値として更新するようにしたので、ボイラの燃焼効率を
低下させることなく、煙道の腐蝕や7シノドスマソトの
生成を防止することができる。
ちなみに、以上述べた方法でボイラの排ガス温度を制御
した実験例の結果を、比較例とともに表1に示す。
表1 ボイラ排ガス温度1111効果 この実験例においては、計算誤差が±2℃であることを
考慮して、排ガス温度目標値は酸露点+2°Cとすれば
よいことがわかる。これに対して、表1の比較例におい
ては、各ボイラの排ガス酸露点を直接測定せず、次のよ
うに亜硫酸ガスの濃度等から求めるため、推定誤差±l
O℃を考慮して、排ガス温度目標値は酸露点+10℃と
しなければならなかった。このことから、排ガス温度目
標値は実験例で酸露点+2℃、比較例で酸露点+10℃
であるから、両者の差(8℃)だけ排ガス温度を下げる
ことができ、その結果ボイラの燃焼効率の低下を抑える
ことができた。
比較例における酸露点の求め方は次の通りである。即ち
、 t””2010g+oV+a である。ただし、tは酸露点、■はガス中の硫酸(80
1%)、aはガス中の水分濃度により決る定数である。
なお、■は次の関係から求めることができる。
(SO2?m度) = (排カス中)SOz tm度)
×(SO□〜so、への転化率) なお、実施に当たって、酸霧点計としては、上記実施例
で述べた電気導電率または圧電効果を利用したものに限
られるものでなく、他の酸霧点計でもよい。
また、空気予熱器としては、上記実施例で述べた蒸気式
空気予熱器に限られるものでなく、例えば電気ヒータ等
でもよい。
また、上記説明では、2台のボイラを有するシステムに
ついて述べたが、本発明では1台または3台以上であっ
てもよい。
〔発明の効果〕
以上の通り、本発明によれば、ボイラの燃焼効率を低下
させることなく、煙道や煙突等の付帯設備の腐蝕または
アシソドスマントの生成を防止することができる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の方法を2台のボイラを存するシステム
に適用した実施例を示す全体のブロック図、第2図は熱
交換器の説明図、第3図は複合演算器の処理手順を説明
するための図である。第4図は従来例を示す図である。 (A)(B)・・・ボイラ、12A、12B・・・煙道
、13A、13B・・・熱交換器、15A、15B・・
・燃焼用空気流路、16A、16B・・・酸霧点計、1
7A、17B・・・排ガス温度調節計、18A、18B
・・・蒸気式空気予熱器、20・・・複合演算器。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)ボイラからの排ガスを導出する煙道とボイラへ燃
    焼用空気を導入する燃焼用空気流路との間に熱交換器を
    設けるとともに、燃焼用空気流路に空気予熱器を設け、
    前記熱交換器より下流側煙道中の排ガス温度が予め設定
    された設定値になるように前記空気予熱器を調節する排
    ガス温度調節計を設けたボイラの排ガス温度制御方法に
    おいて、前記熱交換器より下流側煙道で排ガス酸露点を
    直接測定し、この酸露点を用いて排ガス温度目標値を算
    出し、この排ガス温度目標値を前記排ガス温度調節計の
    設定値として更新させることを特徴とするボイラの排ガ
    ス温度制御方法。
JP60190163A 1985-08-29 1985-08-29 ボイラの排ガス温度制御方法 Pending JPS6249116A (ja)

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