JPS61254227A - 石灰石スラリ−供給量の制御法 - 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１石灰石−石膏法排煙脱硫装置に係シ、よシ詳
細には、特にボイラ負荷量の増加時に該脱硫装置に供給
する石灰石スラリーの供給量を良好に負荷追従し得るよ
うに制御する方法に関する。

〔従来の技術〕

一般に、湿式石灰石−石膏法排煙脱硫装置では、吸収塔
内で塩基性カルシウム化合物を主剤とするスラリーを循
環しておき、該循環法と二酸化硫黄を含む燃焼排ガスと
を気液接触させ、二酸化硫黄を吸収し、石膏として回収
する方法が行なわれている。

通常、この脱硫装置に供給する石灰石供給量は、理論上
は燃焼排ガス中の二酸化硫黄量と等しい化学当量の石灰
石でよいが、実際には、石灰石の利用率等から数多の過
剰率状態で供給されている。

一方、火力発電所などのボイラは、日間の電力需要に応
じて負荷量を変化させ運転されている。

すなわち、電力需要量の少ない夜間時には、低負荷量で
の運転から、電力需要量に合せてボイラ負荷量の立ち上
げが行なわれる。このボイラ負荷量の立ち上げに伴い、
処理ガス量及び吸収塔に流入する二酸化硫黄量も増加す
る。このように短時間での処理ガス量及び二酸化硫黄量
の変化に対し、脱硫装置は、常に設定脱硫率以上になる
ように石灰石スラリーの供給が行われている。

脱硫装置の従来の制御法としては、吸収塔内の循環タン
ク内スラリーの水素イオン濃度指標となるｐＨ値を検知
し、石灰石スラリー供給量を制御していた（例、実開昭
５９−５３８３２号、実開昭５９−４４５３３号参照）
。

〔解決しようとする問題点〕

しかし、上記のような従来の制御法では、ボイラ負荷量
が一定な運転の場合には脱硫率も一定に保持されるが、
ボイラ負荷量を低負荷から高負荷量に立上げる際には、
脱硫装置がこれに追従できなくなり、設定脱硫率が維持
されないという問題があった。

本発明の目的は、前述の従来技術の欠点を解消し、ボイ
ラ等の負荷変化量によって生ずる処理ガス量及び二酸化
硫黄量の変動、特に低負荷から高負荷量に立上げる際の
これらの変動に対して、石灰石−石膏性排煙脱硫装置に
供給する石灰石スラリーの供給量を負荷追従し得るよう
に制御し、該脱硫装置の円滑な運転を可能にする方法を
提供することを目的とするものである。

〔問題点を解決するだめの手段〕

上記目的を達成するため、本発明では、計画的なボイラ
負荷変化時刻と負荷変化速度を予め検知し、負荷変化時
間内に吸収塔に注入する二酸化硫黄を演算し、ボイラ負
荷変化開始時刻の近傍に、石灰石スラリー供給量を増量
させて、全二酸化硫黄量と化学当量以上の量の石灰石を
吸収塔循環タンク内或いは二酸化硫黄吸収系に供給する
よう制御することを骨子とするものである。

以下、本発明を実施例に基づいて詳細に説明する。

前述の如く、火力発電所などのボイラの日間負荷変化に
ついては、電力需要量に応じて負荷量の立ち上げ、立ち
下げが計画的に行なわれている。

高負荷量から低負荷量に立ち下げる際には、脱硫装置の
循環タンク内のスラＩＪ−ｐＨ及び脱硫率等を検知し１
石灰石スラリー供給量を制御する。

これに対して、低負荷量から高負荷量に立ち上げる際に
は、最大負荷量に対して３〜８％／分の割合で負荷増加
が行なわれるのが通常であシ、それに伴って処理ガス量
及び二酸化硫黄量も１．４〜１．５倍と増加する。した
がって、脱硫装置では、これらの処理ガス量及び二酸化
硫黄量の増加に対しても、常に一定の脱硫率で運転され
る必要がある。

この点、従来の制御法は、流入する処理ガス量、二酸化
硫黄濃度、吸収塔内循環タンク内のスラリー　ｐＨ等を
検知しｓ　　ｐＨ値の低下に応じて石灰石スラリー供給
量を制御する方式であった。しかし、この制御法では、
負荷追従性が必ずしも良好ではなく、設定脱硫率が一時
期低下する傾向にあった。

本発明は、このような問題を、例えば以下の実施例に示
す制御法により解決するものである。

〔実施例〕

第１図は本発明の一実施例に用いる石灰石−石膏性排煙
脱硫装置の石灰石スラリー供給量の制御系を示している
。

同図において、ボイラからの燃焼排ガス１は、脱硝、ガ
ス−ガス熱交換、除塵などの処理後、吸収塔２に導入さ
れる。吸収塔２は、燃焼排ガス１と石灰石スラリーとの
気液接触部３と、石灰石スラリー〇液留め部（循環タン
ク）４とからなる。循環タンク４内のスラリーは、ｐＨ
計６でスラリーのｐＨ値が検出され、循環ポンプ７に導
入され、気液接触部３に供給される。吸収塔２の循環夕
／り４内のスラリーはこのようにして気液接触部３と循
環タンク４との間を循環する。

ボイラ負荷が定格運転の場合には、燃焼排ガス１中の二
酸化硫黄量とはソ化学当量の石灰石を含むスラリーがス
ラリー調整槽２１からライン８゜９を介して制御弁１０
で調整後、吸収塔循環タンク４に供給される。ボイ２の
定格運転の時は、吸収塔循環タンク４のｐＨ値をｐＨ計
６で検知し、更に燃焼排ガス１のガス量及び二酸化硫黄
量を検出器（図示せず）で検出し、それらの情報を演算
回路（図示せず）に送シ、所要石灰石スラリー量を算出
し、ライン１２から弁開度を制御弁１０に指示する。

本発明における石灰石スラリーの供給系は、ライン８％
　１３から制御弁１４を通シ、ライン１５を通って循環
タンク４内スラリーと混合器１６で合流し、ライン１７
を通って循環ポンプ７を介して気液接触部３に石灰石ス
ラリーが供給されるよう構成されている。なお、ライン
８０石灰石スラリーは、スラリー調整槽２１から供給さ
れるが、スラリー調整槽２１には石灰石２０及び補給水
１９が補給される。

上記石灰石スラリー供給系において、制御弁１４の弁開
度の情報は、まずボイラ負荷量の立ち上げ計画をボイラ
運転サイドから入手し、立ち上げ開始時刻、立ち上げ速
度、設定負荷量、現状燃焼排ガス量、二酸化硫黄量など
から、立ち上げ開始時刻から設定ボイラ負荷量に至る時
間内に吸収塔２に流入する全二酸化硫黄量を演算し、次
いでこの全二酸化硫黄量と化学当量である量以上の炭酸
カルシウムを含む石灰石スラリー量（酸化カルシウムの
場合には炭酸カルシウム換算量相当量）を算出し、その
量を供給する信号をラインエ８から制御弁１４に与える
。該石灰石スラリーは、ボイラ負荷の立ち上げ時刻開始
近傍に短時間に制御弁１４を開くことにより、ライン１
３からライン１５に供給される。

第２図及び第３図は、ボイラ負荷量の立ち上げに伴う脱
硫率等の経時的変化について、従来の制御法と本発明の
制御法を比較したものである。

すなわち、第２図は、石灰石スラリーライン８．９のみ
を用いて石灰石スラリー供給量をスラリーｐＨの検出に
基づいて制御する従来法を示したもので、これによれば
、ボイラ負荷量の立ち上げ開始時刻から脱硫率は設定値
より低くなり（同図中、斜線部）、ボイラ負荷量の立ち
上げ完了時刻でも脱硫率が低く、遅れて設定値の脱硫率
に戻ることがわかる。

これに対して、ライン１３，１５，１７を用いる本発明
の制御法によれば、第３図に示すように、ボイラ負荷量
の立ち上げ開始−刻に石灰石スラリーを所定量増加して
供給するので、脱硫率もはソ一定に保持でき、スラＩＪ
−ｐＨ値も急激に高くできる効果がある。

ととるで、石灰石の溶解速度は、スラリー中の水素濃度
、カルシウムイオン濃度、炭酸カルシウム濃度、石灰石
粒子径、温度などによって影響されてくる。ボイラの負
荷変化に対して脱硫装置での応答性を高めるには、石灰
石の溶解速度を高めることが有効である。そのためには
、予めスラリー調整に石灰石を供給し、石灰石を溶解さ
せ、理論上は石灰石の溶解量をボイラ負荷の立ち上げ時
に吸収塔に流入してくる全二酸化硫黄量と化学当量であ
る量以上に保持することが有効である。

例えば、燃焼排ガス量６０万Ｎｍ／ｈ　（１００％ボイ
ラ負荷量）を処理する脱硫装置で、かつ二酸化硫黄が１
０００ｒｐｐｒの場合、ボイラ負荷量を５０％から最大
負荷量に豆ち上げる際に吸収塔に流入する二酸化硫黄の
増加量は、概略１３　ｋｍｏｌ　／　ｈ　　であシ、し
たがって、ボイラ負荷立ち上げ時には、石灰石中の炭酸
カルシウム量を少なくとも二酸化硫黄量１３　ｋｍｏｌ
　／　ｈと化学当量以上の量となるように供給する必要
がある。

なお、ボイラ負荷量が定格運転で行なわれる量の時は、
従来の制御法で脱硫装置を運転すれば足シる。

〔発明の効果〕

以上詳述したように、本発明によれば、ボイラ負荷量の
増加開始時刻近傍に、立ち上げ完了時刻までに流入する
全二酸化硫黄量の化学当量以上の量の石灰石スラリーを
供給するようにしたので、ボイラの負荷量変化、％に低
負荷から高負荷量への立上げ時の負荷量変化に対して、
脱硫装置を安定して設定脱硫率で運転することができる
。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例に用いる石灰石スラリー供給
量制御系統を示す図、 第２図及び第３図は石灰石スラリー供給量の制御結果を
示す図で、第２図は従来法の場合を示し、第３図は本発
明の場合を示している。 １・・・燃焼排ガス、　２・・・吸収塔、４・・・循環
タンク、　６・・・ｐＨ計、７・・・循環ポンプ、　　
１０．１４・・・制御弁、２１・・・スラリー調整槽、 ８．９，１３．１５・・・石灰石スラリー供給ライン、
５．１７・・・スラリー循環ライン。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）石灰石−石膏法排煙脱硫装置におけるボイラ負荷
   量の変化に対して石灰石スラリー供給量を制御する方法
   において、ボイラ負荷量の増加開始時刻から定格負荷量
   になる時刻の間に吸収塔に流入する全二酸化硫黄量を予
   め算定し、ボイラ負荷量が増加する開始時刻近傍に、前
   記全二酸化硫黄量の化学当量に相当する量以上の炭酸カ
   ルシウムを含む石灰石スラリー或いは酸化カルシウム（
   前記炭酸カルシウム換算量）を吸収塔循環タンク内、或
   いは二酸化硫黄吸収系に供給することを特徴とする石灰
   石スラリー供給量の制御法。
2. （２）前記供給すべき石灰石量は、ボイラ負荷量の立ち
   上げ時間に溶解する石灰石量が前記全二酸化硫黄量の化
   学当量以上の量となる特許 請求の範囲第１項記載の方法。
3. （３）前記供給すべき石灰石は、一旦スラリー調整槽に
   供給した後の石灰石スラリーを用いる特許請求の範囲第
   １項又は第２項記載の方法。