JPS63278529A - 湿式排煙脱硫装置制御方法 - 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】 〔産業上の利用分野〕 本発明は排煙脱硫装置を制御する方法に係り、特に脱硫
装置に供給し、かつ系内を循環する吸収剤スラリの流量
を制御する方法に関する。

〔従来の技術〕

燃焼装置から排出される排ガス中の硫黄分を除去する装
置のうち湿式排煙脱硫装置の従来の制御方法は第２図の
ように行われている。

即ち、燃焼装置から排出された排ガスを入口排ガスダク
ト２７は脱硫装置の吸収塔２９に導入し、ここにおいて
、循環ライン３４を経由して循環する吸収液２８にと気
液接触させる。これにより排ガス中のＳＯ２は吸収液２
８に吸収される。このようにしてＳＯ８を除去された被
処理排ガスは出口排ガスダクト３０を経て系外に排出さ
れる。

一方、ＳＯ，を吸収した吸収液２８は吸収塔下部のタン
ク３１に流下して滞留する。このタンク３１には吸収剤
スラリ供給ライン３３から吸収剤が供給されており、新
たに供給された吸収剤スラリによりＳＯ□の吸収性能を
回復した液は吸収塔スラリ循環ポンプ２６により循環ラ
イン３４を経て吸収塔２９に再供給される。なお、循環
液の一部は抜き出しライン３２を通って排出され、後工
程において石膏に酸化される。

以上の構成のＳＯ□吸収装置において、従来は吸収剤供
給量の制御は次の方法により実施されている。即ち、Ｐ
Ｈ計７で吸収液のＰＨ値を検出し、この検出結果を調節
計１３ｆに入力し、調節計１３ｒでは塔頂に至る吸収液
のＰＨ値が一定になるように、ＰＨ値偏差信号３５を加
算器１５ｃに入力する。

一方、負荷検出器３６で系内に入るＳＯ□量、つまり脱
硫プラントの負荷を検出し、加算器１５Ｃにこの負荷を
入力し、ここに於いてＰＨ値偏差補正信号３５と加算し
、調節計１３ｅに設定値信号して入力する。また吸収剤
スラリ供給ライン３３の流量を吸収剤スラリ流量計６で
検出し、調節計１３ｅにこの流量も入力する。調節計１
３ｅはこれらの信号に基づいて吸収剤スラリ流量調節弁
１８を制御する。

次に、吸収塔２９の脱硫性能、つまり脱硫率は循環ライ
ン３４を流れる循環流量によって大きく左右される。こ
のため負荷の如何に係わらず、目標の脱硫率を得るため
には、循環流量の最適な制御方式が必要であることは周
知の事実である。この循環流量の制御方式の一つとして
特開昭６０−１１０３２０号がある。この方法は、吸収
塔に流入する排ガスの負荷量に対応して、シミュレーシ
ョンモデルにより吸収塔を循環する吸収液の最適ＰＨ値
及び吸収液循環ポンプの最適稼動台数を設定し、更にこ
れら設定値に基づいて吸収剤の供給流量及び稼動ポンプ
台数を制御する。より具体的には負荷安定時には前記算
出されている最適稼動台数から１を滅じた台数を設定し
、かつ前記算出されている最適ＰＨ値に予め定めた増加
分を加えた値を設定し、これら設定値をシミュレーショ
ンモデルに入力し、モデル条件を満たしている場合、こ
れから変更された設定値に基づいて吸収剤の供給流量及
び稼動ポンプ台数を制御している。

然し、湿式排煙脱硫プラントの特性として、吸収剤スラ
リの投入に対するＰＨ値の応答の自足数は４０分程度と
非常に遅く、ＰＨの最適設定値を変更をしても、実際の
ＰＨ値がこの最適設定値に到達するまで最短でもこの時
定数に相当する時間がかかってしまう。また、実際のＰ
Ｈ値がＰＨ設定値よりも大幅に低いような場合には、吸
収剤スラリ過剰投入となる。また、通常循環ポンプの台
数は６台程度であるため、頻繁な負荷変動時にはポンプ
のモータの起動制限時間の関係上、実質的にポンプの運
転台数制御が不可能となってしまうが、従来方式ではこ
の点に付いての考慮が全くなされていない。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明は上述の問題点に鑑み構成した方法であり、排ガ
ス量、出入口Ｓｏｗ濃度から脱硫率および除去された硫
黄酸化物量を求め、これに対して一定の割合で吸収剤供
給量の先行値を与え、脱硫率と脱硫率設定値との偏差に
基づいた吸収剤供給量補正値を求め、この吸収剤補正値
の加算値を流量要求信号として、吸収剤スラリ供給量を
設定するようにした制御方法である。

〔作用〕

吸収剤スラリの供給量制御は、除去ＳＯ□量に対応する
スラリ供給過剰率−量制御を基本とし、吸収液のＰＨ値
を低負荷時に高く維持するようにして目標の脱硫率を達
成するための吸収液循環量を低減する。また脱硫率の目
標値と実測値との間の偏差を無くすようにフィードバッ
ク補正をし、これにより吸収液循環１調節による脱硫率
制御を併用し、脱硫率の制御性を向上させる。

〔実施例〕

以下本発明の実施例を図面を参考に具体的に説明する。

第１図において、本発明における、湿式排煙脱硫装置の
吸収剤制御方法は、吸収剤スラリの供給量制御と、吸収
液循環流量制御の二つから成っている。

先ず吸収剤スラリ供給量制御について説明すると、排ガ
ス流量計１の出力信号と入口ＳＯＺ？！度計２の出力信
号を掛は算器９ａに入力してＳＯＺ量信分信号３７め、
引き算器１０ａ及び割り算器１１を用いて入口ＳＯｔ濃
度計３の出力信号から脱硫率信号１２を求め、この信号
と脱硫率設定値４との間の偏差を引き算器１０ｂで求め
、この脱確率偏差信号１９を調節計１３ａに入力する。

これにより吸収剤過剰率補正信号１４を求め、加算器１
５ａに入力する。加算器１５ａでは、吸収剤過剰率設定
値５と前記吸収剤過剰率補正信号１４を加えて、吸収剤
過剰率信号１６とし、ＳＯ□量信号３７と脱硫率信号１
２により掛げ算器９ｂで除去ｓｏ、１信号３８を求め、
更にこの信号３８に対し掛は算器９Ｃにおいて吸収率過
剰信号１６を掛は合わせることにより吸収剤スラリデマ
ンド信号１７とする。続いて引き算器１０ｃにおいてこ
のデマンド信号１７と、吸収剤スラリ流量計６との偏差
を求めて吸収剤スラリ流量偏差信号２０とし、この信号
２０を調節計１３ｂに入力し、信号処理して吸収剤スラ
リ調節弁作動信号とし、この作動信号により吸収剤スラ
リ調節弁１８を作動させ、吸収剤スラリの流量調節を行
う。即ち、この制御系においては、実際に除去された３
０．１に対して、一定の過剰率で吸収剤スラリを供給す
ると共に、脱硫率が目標値から外れた場合に、その差が
無くなるように吸収剤スラリの供給量補正を行う。

次に、吸収液の循環流量制御について具体的に説明する
。

排ガス流量計１、入ロＳＯ，濃度計２、脱硫率設定値４
及びＰＨ計７の出力信号を吸収塔スラリ循環量演算器２
１に入力して、吸収塔スラリ循環流量値先行信号２２を
求める。吸収塔スラリ循環量演算器２１では以下のよう
にしてこの吸収塔スラリ循環流量値先行信号２２を求め
る。

Ｇｄ＝ｆ４　　（ＲＴＵ４）　　・・・・・・・　（１
）ＲＴＵ４＝−ＢＴＵ　−ＲＴＵｌ・ＲＴＵ２・ＲＴＵ
３／ｉｎ　（Ｉ　　Ｗ）　　・・・　（２）ＢＴＵ＝−
１ｎ　（１−７７゜）・・・・・　（３）ここで ＲＴＵＩ”ｆ＋（ＰＨ）　、ＲＴＵ２＝ｆｚ（Ｇｇ）Ｒ
Ｔ　Ｕ　３　＝　ｆ　１（Ｃｓｏｚ）であり、また第４
図乃至第７図はこれらの量の変化の状態を示すグラフで
ある。また更に上記符号は次の意味で使用している。

ＰＨ：吸収剤ＰＨ値 Ｇｇ：排ガス流量 Ｃ８゜２　：入口Ｓｏｗ濃度 Ｇｄ：吸収塔スラリ循環流量先行値 η。二基率脱硫率 ｆ＋、ｆｚ、ｆｓ、ｆ４：関数 以上に示す式により、排ガス流量計１、入口ＳＯ２濃度
計２及びＰＨ計７の出力信号をオンラインで与えると共
に、脱硫率設定値４を与えることにより、吸収塔スラリ
循環流量先行信号２２が求められる。

一方、脱硫率偏差信号１９を調節計１３ｃに入力して、
この調節計１３Ｃから吸収塔スラリ循環流量補正信号２
３として出力し、加算器１５ｂにおいて前記吸収塔スラ
リ循環流量先行値信号２２と加算して吸収塔スラリ循環
流量デマンド信号２４とし、この吸収塔スラリ循環流量
デマンド信号２４と吸収塔スラリ循環流量計８の出力信
号との偏差を引き算吸収１０ｄで求めて、吸収塔スラリ
循環流量偏差信号とする。この吸収塔スラリ循環流量偏
差信号２５を調節計１３ｄに入力して信号処理し、吸収
塔スラリ循環ポンプ２６の回転数を調節することにより
、吸収塔スラリ循環量を制御する。

次に、吸収剤スラリの供給量制御の脱硫率のフィードバ
ック補正を追加した理由は次のとおりである。

先ず、除去ＳＯ，量に対して、一定の吸収剤過剰率で吸
収剤スラリを供給し、吸収塔スラリ循環流量による脱硫
率制御を併用した場合における、脱硫率及び吸収剤スラ
リ流量の挙動は第３図に示すようになる。

先ず、図中、点線イは脱硫率フィードバック補正なしの
場合を、実線口は脱硫率フィードバック補正有りの場合
を示し、更にＡは脱硫率設定値を、Ｂは脱硫率下限値を
各々示す。

同図において、循環流量による脱硫率制御により、脱硫
率は設定値の近傍に維持されるが、吸収剤スラリの供給
量制御に脱硫率フィードバックの補正を加えない場合に
は、吸収剤は脱硫率に比例して供給されるので、脱硫率
が設定値よりも高くなると供給量が過剰となり、また逆
に脱硫率が設定価よりも低下した場合には、供給量が減
少すると云うように、循環流量による脱硫率制御の効果
を減少させる供給量制御となる。このため、この問題を
補うため、脱硫率フィードバック補正により、脱硫率が
設定値よりも低下した場合には、吸収剤スラリの供給量
を増加させることにより、循環流量による脱硫率制御と
の調整が取れ、吸収剤スラリの供給量は安定すると共に
、脱硫率の制御性も向上する。

〔効果〕

本発明は以上にその構成を詳細に説明したように、湿式
排煙脱硫装置の負荷変動を含めたあらゆる運転状態に対
応することが可能となり、常時安定したプラントの運転
が可能となる。

また負荷に係わらず、脱硫率を一定に設定した場合には
、低負荷時に循環ポンプ動力や吸収剤消費量等のユーテ
ィリティーを低減することができる。

更に、本発明方法は基本的には吸収剤の供給を過剰率一
定にして行うため、脱硫装置の低負荷時での吸収液ＰＨ
を高くできるため、循環ポンプの動力コストを低減する
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を示す制御系統図、第２図は湿
式排煙脱硫装置の脱硫系統図、第３図は脱硫率フィード
バック補正の有無による脱硫率と吸収剤スラリの経時的
変化を示す線図、第４図はＰＨ値の変化状態を、第５図
は排ガス流量の変化状態を、第６図は入口ｓｏ、？ｆｆ
ｆ度の変化状態を、第７図は吸収塔スラリ循環流量先行
値の変化状態を各々示す線図である。 １・・・排ガス流量計　　２・・・入口Ｓ　Ｏｚ濃度計
　　４・・・脱硫率設定値 ５・・・吸収剤過剰設定値　　６・・・吸収剤スラリ流
量計　　７・・・ＰＨ計　　８・・・吸収塔スラリ循環
流量計　　１２・・・脱硫率信号１６・・・吸収剤過剰
率信号 １９・・・脱硫率偏差信号　　２０・・・吸収剤スラリ
偏差信号　　２２・・・吸収塔スラリ循環流量先行値信
号　　２３・・・吸収塔スラリ循環流量補正信号　　２
４・・・吸収塔スラリ循環流量デマンド信号　　２５・
・・吸収塔スラリ循環流量偏差信号 第１図 第２図 １　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　−ｊ−一
−−−−−−−−冨−−−−−−−−−一第３図 Ｍ　　　間 第４図　　第５図 Ｐ）−Ｉ　　　　　　　　　　Ｇｇ Ｃ５Ｏ２Ｇｄ

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 燃焼装置から排出される排ガス中の硫黄酸化物を除去す
   る湿式排煙脱硫装置を制御する方法において、排ガス量
   、入口ＳＯ＿２濃度、出口ＳＯ＿２濃度から脱硫率およ
   び除去された硫黄酸化物量を求め、これに対して一定の
   割合で吸収剤供給量の先行値を与え、脱硫率と脱硫率設
   定値との偏差に基づいた吸収剤供給量補正値を求め、こ
   の吸収剤補正値の加算値を流量要求信号として、脱硫装
   置に対する吸収剤スラリ供給量を設定することを特徴と
   する湿式排煙脱硫装置制御方法。