JPH03137918A - 湿式排煙脱硫装置の酸化用空気供給量制御装置 - 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】 ［産業上の利用分野］ 本発明は湿式排煙脱硫装置に係り、特に亜硫酸塩を硫酸
塩に酸化するための空気ブロワの動力を低減するのに好
適な空気供給量制御装置に関する。

［従来の技術］ 従来の湿式排煙脱硫装置は第２区に示されるように、未
処理排ガス３５は吸収塔３つに導入され、吸収塔循環ポ
ンプ３８によって循環される吸収液と除しん部スプレ３
４により気液接触され、排ガス中のダストが除しんされ
る。その後、排ガスは分散板３３を経由して上昇し、吸
収部スプレ３２で排ガス中の硫黄酸化物は吸収液に吸収
され、デミスタ３１で水分が除去され、処理排ガス３０
として吸収塔３９から排出される。一方、硫黄酸化物を
吸収した吸収液は、スプレ部３２．３４から循環タンク
４０に流下する。循環タンク４０には吸収剤スラリ流量
調整弁３６を介して吸収剤か供給され、硫黄酸化物の吸
収性能を回復した吸収液は吸収塔循環ポンプ３８により
吸収部スプレ３２および除じん部スプレ３４に供給され
る。

硫黄酸化物を吸収した吸収液中には亜硫酸塩が生成する
が、このうち一部は排ガス中の酸素により吸収塔３つで
自然酸化されて硫酸塩となる。残りの亜硫酸塩は、循環
タンク４０に酸化空気ブロワ２２によって供給される空
気中の酸素により全量が酸１ヒされて硫酸塩となる。

なお、この吸収液の一部はブリードライン３７を通って
排出され、後工程において石膏として回収される。

［発明が解決しようとする課題］ 上記従来の湿式排煙脱硫装置においては、酸化空気ブロ
ワ２２からの空気供給量は脱硫負荷にかかわらず一定と
して運用されていた。

しかし、吸収液中で生成する亜硫酸塩の量は脱硫負荷、
すなわち排ガス量と入口硫黄酸化物濃度の積に比例して
変わり、また、吸収塔内における自然酸化量は、吸収液
のｐＨおよび吸収塔循環流量によって異なる。

このように従来の湿式排煙脱硫装置は、運転状態によっ
て吸収液中の亜硫酸塩を酸化するのに必要な空気量が異
なってくるという点について配慮がなされておらず、必
要以上の空気量を供給することにより、酸化空気ブロワ
の動力がムダに消費されているという問題があった。

そこで、本発明は、必要最少限の酸化用空気を供給する
ことにより、酸化空気ブロワの動力を低減することを目
的とする。

［課題を解決するための手段］ 本発明の上記目的は、吸収塔内に吸収液を循環させるこ
とにより燃焼ボイラ等の排ガス中の硫黄酸化物を吸収除
去する湿式排煙脱硫装置において、排ガス流量、吸収塔
入口硫黄酸化物濃度、吸収塔出口硫黄酸化物濃度、吸収
液のｐＨ１吸収塔循環流量の各計測手段と、これら各計
測手段の出力信号および負荷要求信号を用いて、現在お
よびｎ分後に必要となる循環タンク内強制酸化量をそれ
ぞれ演算する演算器と、これらの演算器の出力信号を用
いて、吸収塔内へ供給する酸化用空気の供給量を調節す
る酸化用空気供給量調節手段と、を設けた湿式排煙脱硫
装置の酸１ヒ用空気供給量制御装置により達成される。

［作用］ 硫黄酸化物吸収量すなわち亜硫酸塩生成量から吸収塔に
おける自然酸化量を差し引いて必要酸化量が求められ、
この酸化量に見合う空気量が、現在の運転状態にもとづ
いた必要空気量となる。この量は、排ガス流量、吸収壜
入ロ硫黄酸１ヒ物濃度、吸収塔出口硫黄酸化物濃度、吸
収ＭｐＨおよび吸収液の吸収塔循環量の各計測値にもと
づいて正確に計算できる。

また、将来の運転状態にもとづく必要空気量は、排ガス
流量および吸収塔入口硫黄酸化物濃度の予測値を負荷要
求信号から求め、吸収液ｐＨ値および吸収塔循環流量値
は現在値を使用し、上記と同様の手順により求められる
。

それによって、空気の供給に対する酸化の遅れがカバー
できるので、空気量が不足することがない。

［実施例］ 本発明の湿式排煙脱硫装置の酸化用空気供給量制御装置
の具体的実施例を第１図に示す。

第１図において、排ガス流量計１、吸収塔入口亜硫酸ガ
ス濃度計２、吸収塔出口亜硫酸ガス濃度計３、ｐＨ計４
、吸収塔循環流量計５、負荷要求信号６、空気流量計７
からそれぞれ出力信号が出力される。吸収塔入口亜硫酸
ガス濃度計２と吸収塔出口亜硫酸ガス濃度計３の出力信
号を減算器８ａおよび割算器１１を通して脱硫率信号１
３を得る。排ガス流量計１、吸収塔入口亜硫酸ガス濃度
計２の出力信号および脱硫率信号１３を用いて亜硫酸ガ
ス吸収量演算器１２で次の（１）式より亜硫酸ガス吸収
量信号１４を求める。

Ｒｓｏ２＝　Ｇｇ（１−Ｘｏ２ｏ）・Ｃ’ＳＱ２・（１
０−’／２２．４）−７７（１） ここに、Ｇｇ：排ガス流量（ｍ’Ｎ／ｈ）、Ｘ８□。：
排ガス中水分（−）、 Ｃ’３０２　：入口亜硫酸ガス濃度（ｐｐｍ）、η：脱
硫率〈−）、 Ｒｓｏ２　　：亜硫酸ガス吸収量（ｍｏＬ’ｈ）また、
ｐＨ計４および吸収塔循環流量計５の出力信号を用いて
、次の（２）式より自然酸化量演算器９において自然酸
化量信号１５を求める。

Ｒ１１０４＝ｆｐ（ｐＨ）−Ｇｌ／ｙ　　−・−・　＜
２）ここに、Ｇｌ；吸収塔循環流量（ｋｇ／ｈ）、γ：
吸収液比重量（ｋｇ／Ｖ）、 ＰＨ；吸収液ｐＨ（−）、 ｆｐ（ｐ）ｌ）：吸収液ｐＨに対する 酸化量（ｍｏ１／１）、 Ｒｓｏ、：自然酸化量（ｍｏ１／ｈ） ｐ　Ｈ計４、吸収塔循環流量計５および負荷要求信号６
より、将来必要酸化量補正値演算器１０において、まず
将来入口亜硫酸ガス濃度 Ｃ’５ｏ２ｍおよび将来排ガス流量Ｇｇ本を次の（３）
〜（５）式より求める。

（４） Ｃ’ｓｏ２＊＝ｆｓ（Ｌｍ）　　　　　　　　　　・　
・　・　・　（５）ここに、Ｌ：負荷要求信号（％）、 ｔ：時間（分）、 Δｔ；将来予測時間（分）、 ｆｌ（Ｌ）：負荷要求信号に対する静特性上の排ガス量
（ｍ’Ｎ／ｈ）、 ｆｓ（Ｌ本）：負荷要求信号に対する入口亜硫酸ガス濃
度（ｐｐｍ）、 ＊：将来値（Δを後） なお、く４）式の右辺第２項はオーバ／アンプファイヤ
リングを示している。

したがって、将来必要酸化量補正値信号１６は次の（６
）〜（９）式から求める。

△ＲＯＸ＝　　（Ｒｓｏ２本−Ｒｇｏ＜本）　　−（Ｒ
３Ｏ２−Ｒｓｏ、）＝　Ｒ、。２本−Ｒｓ０２　　　　
　　　　　　　　　　、　　、　　、　　、　　く　６
　）Ｒｇｏｚ１Ｇｇ＊（１−Ｘｌ、Ｉｚｏ＞・Ｃ’ｉｏ
２＊・（１０−３／２２．４）　・η本・・・・　〈７
） η本＝ｆ、（ｐＨ，Ｇｌ、Ｃ’ｓｏ２＊、ＱｇＪ、ｋ）
（８） ｋ＝ｆ、（ｐＨ，Ｇｌ、Ｃ’ｓｏ□、Ｇｇ、η）・・・
・　（９） ここで、（６）式においては、自然酸化量はΔｔの間は
変化しないものとする。

なお、（８）式のｋは定数であり、（９）式のオンライ
ン同定結果を使用する。

ここに、ΔＲＯＸ・将来必要酸化量補正値（ｍｏｌ／ｈ
）ｆｓ、ｆう：吸収液ｐＨ１吸収塔循環流量、吸収塔入
ロ亜Ｉｉ！酸ガス濃度、ガ ス量および定数の間の因果関係 を表す関数 次に、反応式 ％式％ から、３０．２−１モルの酸化には、１／２モルの０２
が必要であるので次式が成立する。

Ｇａ１ｒ−Ｒｏｘ４／２　（２２，４ｘ　１０−’）　
ｚ′（Ｘｏ２・ｙ７ａｉｒ）・・・　（１０） したがって、係数器１９の出力信号は、必要酸化量と必
要空気量の関係を示す係数であり、次の（１１）式とな
る。

Ｋ　＝　Ｇ　ａｉｒ／　Ｒｏｘ ＝１／２　（２２，４ｘ　１０−’、／　ｙ７ａｉｒ）
　／　Ｘ　ｏ　２・　・　（１１） ここに、Ｇａ１ｒ：必要空気量（ｍ３Ｎ／ｈ）、Ｒｏｘ
　：必要酸化量（ｍｏｌ／ｈ）、ηａｉｒ　：空気利用
率（＝）、 Ｘ０２：空気中の酸素モル分率（−）、Ｋ：係数（−） したがって、本空気量制御装置の制御方式は以下のよう
になる。

排ガス流量計１の出力信号、吸収塔入口亜硫酸ガス濃度
計２の出力信号および吸収塔入口亜硫酸ガス濃度計２の
出力信号と吸収塔出口亜硫酸ガス濃度計３の出力信号か
ら得られる脱硫率信号１３を用いて、亜硫酸ガス吸収量
演算器１２において、前述の手順で亜硫酸ガス吸収量信
号１４を求める。

次に吸収液ｐＨ計４の出力信号と吸収塔循環流量計５の
出力信号を用いて、自然酸化量演算器９において自然酸
化量信号１５を求める。減算器８ｂにおいて、亜硫酸ガ
ス吸収量信号１４と自然酸化量信号１５との差を求めて
現在必要酸化量信号２３が求められる。

吸収液ｐＨ計４の出力信号、吸収塔循環流量計５の出力
信号、負荷要求信号６、脱硫率信号１３および亜硫酸ガ
ス吸収量信号１４を用いて前述の手順で将来必要酸化量
補正値信号１６を求め、この信号を調節計１８ａで信号
処理して必要酸化量補正信号２４を求める。この必要酸
化量補正信号２４に加算器１７で現在必要酸化量信号２
３を加えて必要酸化量信号２０を求め、この信号に係数
器１９で一定値を掛は合わせ、必要空気量信号２１を求
める。この必要空気量信号２１と空気流量計７の出力信
号との個差を減算器８Ｃで求め、減算器８ｃの出力信号
を調節計１８ｂで信号処理し、酸１ヒ空気ブロワ２２を
操作することにより空気供給量を調節する。

本発明はこのような構成なので、あらゆる運転状態にお
いて、吸収液中の亜硫酸塩の酸化に必要な最少限の空気
量を供給できるので、特に低負荷時の酸化空気ブロワの
動力を大幅に低減できる。

［発明の効果］ 本発明によれば、排ガス流量、吸収塔入口硫黄酸化物濃
度等のオンライン計測データにもとづいて、吸収液中の
亜硫酸塩の酸化性能を正確に予測できるので、以下に示
すような効果がある。

（１）あらゆる運転状態において必要最少限の酸化用空
気を供給できるので、特に低負荷時の酸化空気ブロワの
動力を低減できる。

（２）酸化空気の供給に対する酸化の遅れを補正してい
るので、負荷変化時においても必要な酸化性能を維持で
きるので１．残存亜硫酸塩による石膏純度の低下を防止
できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明になる酸化用空気供給量制作ｙ方式の
一実施例を示す制御系統図、第２図は従来技術になる酸
化用空気供給方法を示す系統図である。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 吸収塔内に吸収液を循環させることにより燃焼ボイラ等
   の排ガス中の硫黄酸化物を吸収除去する湿式排煙脱硫装
   置において、排ガス流量、吸収塔入口硫黄酸化物濃度、
   吸収塔出口硫黄酸化物濃度、吸収液ｐＨ、吸収塔循環流
   量の各計測手段と、これらの各計測手段の出力信号およ
   び負荷要求信号を用いて、現在およびｎ分後に必要とな
   る循環タンク内強制酸化量をそれぞれ演算する演算器と
   、これらの演算器の出力信号を用いて、吸収塔内へ供給
   する酸化用空気の供給量を調節する酸化用空気供給量調
   節手段と、を設けたことを特徴とする湿式排煙脱硫装置
   の酸化用空気供給量制御装置。