JPH02180618A

JPH02180618A - 排煙脱硫装置の制御方法

Info

Publication number: JPH02180618A
Application number: JP63335583A
Authority: JP
Inventors: Tadayoshi Tamaru; 田丸　忠義; Hiroo Inoue; 井上　博雄
Original assignee: Ishikawajima Harima Heavy Industries Co Ltd
Current assignee: IHI Corp
Priority date: 1988-12-29
Filing date: 1988-12-29
Publication date: 1990-07-13
Anticipated expiration: 2010-02-08
Also published as: JPH0710331B2

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］本発明は排ガスを吸収塔に入れて吸収液と接触させるこ
とにより排ガス中のＳＯ２を吸収して除去させる排煙脱
硫装置を現時点から成る時間後を予測して制御するため
に用いる排煙脱硫装置の制御方法に関するものである。

［従来の技術］ボイラからの排ガス中のＳαを吸収して脱硫する排煙脱
硫装置としては、下部に接続したガス入口管より流入さ
せたボイラの排ガスを、頂部のガス出口管より排出させ
るようにしである吸収塔の下部に液溜タンクを設け、該
液溜タンク内の吸収液を投数の循環ポンプ、循環ライン
を経て上部のスプレー段に導き、スプレー段のスプレー
ノズルより吸収液を噴出させて上記排ガスと接触させる
ようにし、排ガス中の３０２を吸収液中の吸収剤で吸収
させて脱硫後のガスは塔頂のガス出口管より排出させ、
一方、Ｓ　０２を吸収した吸収剤スラリーを液溜タンク
内で空気で酸化させることにより石膏スラリーとした後
、石膏として回収するようにした湿式石灰石膏法の排煙
脱硫装置が知られている。

かかる湿式石灰石膏法排煙脱硫装置の制御方法において
、現時点から成る時間後の脱硫率が最適となるように吸
収剤の供給量、循環ポンプ運転台数を予測制御すること
は従来全く行われていない。従来の制御方法は、吸収塔
へ入る排ガス流但、吸収塔へ入る排ガス中のＳＯ２濃度
（入口３０２　ｍ度）、吸収塔から出る排ガス中のＳ　
０７ｍ度（出口Ｓ０２濃度）、循環される吸収液ｐＨ、
等の現在のデータから吸収塔への吸収剤の供給量を調整
したり、循環ポンプの運転台数を決めたりして、脱硫率
、吸収液中吸収剤濃度を制御するものでおり、特に、循
環ポンプの運転台数の決定は、・吸収塔出口ＳＯ２濃度
を見ながら作業員の勘により行われている。

［発明が解決しようと覆る課題］上記従来の排煙脱硫装置の制御方法では、現在の運転デ
ータをもとに脱硫率を訓痺して最適な運転条件を見付け
ようとするものではないばかりでなく、予測制御をする
ものではないので、最適な制御ができなかった。

そこで、本発明は、現在の運転データや予定の入口排ガ
ス流口、予定の入口３０２　ｍ度をベースとして成る時
間後の脱硫率を予測して計算して予測制御させると共に
、該予測制御での運転条件をリアルタイムでの運転条件
に修正できるようにして狂いのない最適な予測制御がで
きるようにしようとするものである。

［課題を解決するための手段］本発明は、上記課題を解決するために、吸収塔への入口
排ガス流口、吸収液ｐＨ１吸収液中の吸収剤潤度、吸収
塔入口及び出口の３０２　濃度、循環ポンプ運転台数の
如き現在の運転データと、予定の入口排ガス流口、予定
の入口ｓｏ２ｍ度とをベースとして脱硫性能の予測シミ
ュレーションの計算をして、を時間後の脱硫率を算出し
、次いで、上記算出された１時間後の脱硫率と設定脱硫
率とを比較し、計算上の予測脱硫率が設定脱硫率よりも
高くなる運転条件を決めて、そのタイムスケジュールを
記゛臣し、このタイムスケジュールどおりに吸収剤供給
ｄ、循環ポンプ運転台数を予測制御するときに、現在か
らの時間経過に伴うリアルタイムシ誕ニレージョンによ
る運転条件変更指示を加味ざぜて制御ざぜる方法とする
。

［作　　用］を時間後の脱硫率を予測してその脱硫率が設定脱硫率よ
りも高くなる運転条件のタイムスケジュールを記憶させ
て、そのタイムスケジュールどおりに吸収剤供給旦と循
環ポンプ運転台数を予測制御させることと、現時点から
の時間経過に伴うリアルタイムシミュレーションによる
制御とを組み合わせているので、予測制御に誤差があっ
ても修正されて脱硫の最適制御ができる。

［実　施　例］以下、本発明の実施例を図面を参照して説明する。

第１図は本発明の方法の実施に使用する排煙脱硫装置の
概要を示ずもので、下部に液溜タンクを設けて吸収液２
を溜めるようにした吸収塔１の上部に、スプレーノズル
４を有するスプレー段３を多段に配設し、各段のスプレ
ー段３に上記液溜タンクの吸収液２を導くための複数の
循環ライン５の途中に、それぞれ循環ポンプ６を設置し
、複数個の循環ポンプ６の運転により吸収液２がスプレ
ー段３へ導かれてスプレーノズル４より噴出されるよう
にする。一方、上記吸収塔１内の吸収液２の液面とスプ
レー段３との間の位置に、ボイラ７からの排ガスを導入
させるようガス入口管８を接続すると共に１．塔頂部に
ガス出口管９を接続し、ガス入口管８の途中に設置した
昇圧通風別１０で昇圧されたボイラ排ガスが、各スプレ
ー段３のスプレーノズル４から噴出される吸収液２と接
触させられ、排ガス中のＳ０２が吸収液中の吸収剤に吸
収され、ガスはガス出口管９より排出され、Ｓ０２は吸
収剤としてのｃａｃｏ、と反応し亜硫酸カルシウムとし
て吸収液２中に入るようにし、更に、吸収塔１内の下部
に空気吹込口１２を有する空気吹込管１１を配設して、
該空気吹込管１１に空気供給管１３を接続すると共に、
吸収液２中に吸収剤としてのｃａｃｏ、を供給するライ
ン１４を吸収塔１の下部に接続し、且つ吸収塔１の底部
付近に液後出管１５を接続する。又、上記ガス入口管８
の途中には、排ガスの流量を検出する排ガス流量計１６
と、排ガス中のｓｏ２ｍ度を検出する入口５０２Ｓ度計
１７とを設け、又、ガス出口管９に排出されるガス中の
５Ｏ２Ｓ度を検出する出口５Ｏ２ａ度計１８を設け、更
に、各循環ライン５に、吸収液のｐＨを検出するｐＨ計
１９と吸収液中の吸収剤濃度を検出する吸収剤濃度計２
０を設ける。２１は排ガス流量計１６からの値と入口５
０２ｇ度計１７からのＳ０２濃度値とをｌｉ）算してＳ
Ｏ２の伍を求める掛算器、２２は加算器、２３は吸収剤
供給うイン１４により供給される吸収剤の供給量を調節
さぜる流量調節計、２４は該流量調節計２３により調節
される調節弁、２５は吸収液の後出管１５から後出され
る吸収液の量を調節する流量調節計、２６は該流量調節
計２５により調節される調節弁である。

本発明では、上記構成のほかに、現在の運転データや、
ボイラの現在又は予定の負荷との関係で求めた予定の入
ロ排ガス流但、予定の入口３０２濃度をベースとして脱
硫率の予測シミュレーション計算を行ってｔ＠間の脱硫
率を求め、そのときの運転条件を記憶しておけるように
しである計算ｌｌ１２７を使用し、且つ現在の運転デー
タとして、排ガス゛流量計１６からの現在の排ガス流量
、入口ＳＯ２濃度計１１からの現在の入口Ｓ　Ｏｚ銅濃
度出口Ｓ０２濃度計１８からの現在の出口Ｓ０２濃度、
ｐＨ計１９からの現在の吸収液１）Ｈ１吸収剤濃度計２
０からの現在の吸収剤濃度、現在の循環ポンプ運転台数
を使用するため、これらのデータを計算は２１に入力さ
せるように電気的に接続する。

第２図は上記計算機２γの内部構成例を示すもので、２
８は現在の運転データから脱硫効率ηと吸収液ｐＨの計
算のモデル式設定部、２９はモデル式設定部２８のモデ
ル式に従い且つ予定排ガス流量と予定入口Ｓｏ２ｉＪｍ
度の設定器３０からの予定入口排ガス流量と予定入口Ｓ
Ｏｚ濃度をベースとして脱硫性能予測シミュレーション
の計算を行い１時間後の脱硫率η１を算出する計算部、
３１は一ヒ記計算された１時間後の脱硫率η１と脱硫率
設定器３２からの設定脱硫率η、とを比較する比較部、
３３は比較部３１で比較された結果、計算上の１時間後
の脱硫率η１が設定脱硫率η、よりも低いときに指示に
より変更される削算上の予定の運転条件で、３４は予定
吸収剤供給量の値、３５は予定循環ポンプ運転台数の値
でおる。３６は上記を時間後の脱硫率η１が設定脱硫率
η３よりも高いときの運転条件を決めてそのタイムスケ
ジュールを記憶する運転指示記憶装置、３７は現時点か
らの時間経過に伴うリアルタイムの脱硫率を求めるリア
ルタイムシミュレーション部、３８は運転指示記憶装置
３６に記憶した運転条件による予測制御指令に、リアル
タイムシミュレーション部３７からの運転条件変更指示
を加味させる加算部であり、予測制御がリアルタイムの
運転条件に修正されて吸収剤供給量、循環ポンプ運転台
数の制御が行われるようにしである。

今、ボイラ７からの排ガスはガス入口管８を通り、昇圧
通風機１０で昇圧されて吸収塔１内に入れられる。吸収
塔１では複数の循環ポンプ６の運転によりスプレー段３
へ導かれ、スプレーノズル４より吸収液２が噴出されて
いるので、上記吸収塔１に入った排ガスは、吸収液２と
向流接触させられて排ガス中のＳＯ２が吸収液中の吸収
剤（ＣａＣＯ３＞に吸収されて除去され、ガスはガス出
口管９より排出され、吸収液は循環使用される。排ガス
中のＳＯ２を吸収した吸収剤は、ＳＯ２と反応して吸収
液２中に入り、ここで、吹き込まれる空気によって酸化
させられ、石膏スラリーとして液後出管１５より抜き出
されることになる。

上記吸収塔１内では、順次導入される排ガス中のＳ０２
の吸収による脱硫作用が行われているが、本発明の方法
は、現時点から成る時間（ｔ時間）後の脱硫率を予測し
て、設定脱硫率よりも高い脱硫率となる運転条件を決め
て、そのタイムスケジュールどおりに吸収剤供給ω、循
環ポンプ運転台数を予測制御するときに脱硫率が最適と
なるようにする。その・ために、上記を時間後の脱硫率
が設定脱硫率よりも高くなる運転条件を決めてそのタイ
ムスケジュールどおりに予測制御することと、その予測
制御するときの運転条件を時間経過に伴うリアルタイム
の運転条件を指示させることとの組み合わせとし、予測
制御をフィードバックざぜて修正させるような制御を行
わせる。

詳述すると、先ず、予測制御のために、現在の運転デー
タとして、第２図に示ず如く、現時点の排ガス流量、吸
収液ｐＨ１吸収液中吸収剤濃度、循環ポンプ運転台数、
入口Ｓ　０２　濃度、出口Ｓ　０２　濃度をモデル式設
定部２８に入力させて、モデル式に従って脱硫効率ηと
吸収液ｐＨの計算を行う。すなわら、脱硫効率ηは、ｙ＋＝１００（１−ｅｘｐ（−に−Ｐｎａ−Ｇ−１）−
ｅｘｐ　（ｐＨ−α−Ｙ　）　−Ｃｅ　）：循環ポンプ
運転台数二人ロ排ガス流量：へロ５Ｏ２Ｗ度Ｖ　　　　　　：液溜タンク８母Ｂ　　　　　　：後出液りこの場合、脱硫効率と循環ポンプ運転台数との関係は第
３図に示す如くであり、運転台数の増加に伴い脱硫効率
はよくなる。図中、工は排ガス流量が少ないときの曲線
、■は排ガス流量が多いときの曲線、■は排ガス流量が
上記の中間のときの曲線でおる。又、脱硫効率と吸収液
ｐＨとの関係は、第４図に示す如くであり、吸収液ｐＨ
と吸収液中の吸収剤濃度との関係は、第５図に示す如く
であり、吸収液中の吸収剤）開度が決まれば吸収液ｐｔ
＋が決まる関係にある。第５図中、■′は吸収５０２ｍ
が少ない場合、■′は吸収ｓｏ２ｍが中間の場合、■′
は吸収Ｓ　０２Ｗｉが多い場合の各曲線である。

上記の脱硫効率の計算式に従い、計算部２９にて設定器
３０からの予定の入ロ排ガス流旦と入口Ｓ　０２ｉ１度
をベースにして１時間後の脱硫率η１を予測して譚出し
、該を時間後の脱硫率η１と脱硫率設定器３２からの設
定脱硫率η３とを比較部３１で比較させる。比較した結
果、Δ１ｎしだ脱硫率η１が設定脱硫率η　より低い場
合（η１くη３）は、計算上の運転条件変更指示を出し
て、予定の運転条件３３として１時間の予定の吸収剤供
給量の値３４と同じく予定の循環ポンプ運転台数の値３
５を計算部２９にインプラ１〜して１時間後の脱硫率η
１を再計算させる。訓算した脱硫率η１が設定脱硫率η
、よりも高い場合（η１〉ηＳ）は、かかる脱硫率η１
のときの運転条件（吸収剤供給量、循環ポンプ運転台数
）を決めて、そのタイムスケジュールを運転指示記憶装
置３６に記憶ざぜておく。これにより予測制御を行うと
きは、上記記憶されたタイムスケジュールどおりに吸収
剤供給量と循環ポンプ運転台数を予測制御させるように
する。

上記予測制御において、現時点から１時間までの時間が
長いと、入ロ排ガス流徂や入口５Ｏ２１１度に誤差が生
じて来ることがあって信頼性に欠ける場合が生じること
から、予測制御のみでは、誤差が生じて来るおそれがあ
る。そのため、予測制御の結果をフィードバックさせる
ことが望ましい。この点、本発明では、予測制御のフィ
ードバックとして、リアルタイムシミュレーション部３
７からの運転条件変更指示により修正させる、いわゆる
リアルタイムシミュレーション制御を動かせるので、予
測制御するときの運転条件に誤差があっても修正できて
脱硫の最適制御を行わせることができる。

［発明の効果］以上述べた如く、本発明の排煙脱硫装置の制御方法によ
れば、現在の運転データと予定の入口排ガス流量、予定
の５ＯＪＪ度から１時間後の脱硫率を算出して最適な脱
硫率となる運転条件を決め、この運転条件のタイムスケ
ジュールどおりに制御する予測制御に、時間経過に伴う
リアルタイムシミュレーション制御を組み合わせるよう
にしであるので、現時点から１時間までの間で予定の運
転条件が変った場合でも、脱硫装置を最適に運転できる
と共に、予測制御のフィードバックとしてリアルタイム
シミュレーション制御が動くので、脱硫の最適制御がで
きる、という優れた効果を奏し得る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の方法の実施に使用する排煙脱硫装置の
一例を示ず概略図、第２図は第１図に示す計ｉｌｌの内
部構成例を示すブロック図、第３図は脱硫効率と循環ポ
ンプ運転台数との関係図、第４図は脱硫効率と吸収液１
）Ｈとの関係図、第５図は吸収液ｐＨと吸収液中吸収剤
濃度との関係図である。１・・・吸収塔、２・・・吸収液、３・・・スプレー段
、５・・・循環ライン、６・・・循環ポンプ、８・・・
ガス入口管、９・・・ガス出口管、１１・・・空気吹込
管、１４・・・吸収剤供給ライン、１６・・・排ガス流
量計、１７・・・入口ＳＯ２濃度計、１８・・・出口５
Ｏ２Ｓ度計、１９・・・ｐｉｆ計、２０・・・吸収剤濃
度計、２３・・・流ｍ調節計、２７・・・計算機、２８
・・・モ、デル式設定部、２９・・・計算部、３０・・
・予定の排ガス流量と入口Ｓ０２濃度設定器、３１・・
・比較部、３２・・・脱硫率設定器、３６・・・運転指
示記憶装置、３７・・・リアルタイムシミュレーション
部。

Claims

【特許請求の範囲】

（１）吸収塔への入口排ガス流量、吸収液ｐＨ、吸収液
中吸収剤濃度、吸収塔入口及び出口のＳＯ＿２濃度、循環ポンプ運転台数の如き現在の運転デ
ータと、予定の入口排ガス流量、予定の入口ＳＯ＿２濃
度とから脱硫性能の予測シミュレーションの計算をして
、ｔ時間後の脱硫率を算出し、次いで、上記算出された
ｔ時間後の脱硫率と設定脱硫率とを比較し、計算上の予
測脱硫率が設定脱硫率よりも高くなる運転条件を決めて
、そのタイムスケジュールを記憶させ、このタイムスケ
ジュールどおりに吸収剤供給量、循環ポンプ運転台数を
予測制御するときに、上記ｔ時間までの時間経過に伴う
リアルタイムシミュレーションによる運転条件変更指示
を加味させることを特徴とする排煙脱硫装置の制御方法
。