JPS6150618A - 吸収塔ｐｈ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 本発明に、処理ガス中の亜硫酸ガス（８（ｈ）（ｒ除去
する脱硫プラントに係り、特に循環液のｐ　Ｈを制御す
る吸収塔ｐＨ制御装置に関する。

従来の技術 脱硫プラント、例えば、炭酸力ルンウムまたは水酸化カ
ルシウムを吸収剤とする湿式石灰石こう法排煙脱硫プラ
ントにおいて、大メ中に放出する処理済ガス中の亜硫酸
ガス（Ｓ０２　、）濃度あるいに吸収塔内での脱硫率ヲ
所定値に保持する為には、吸収塔全循環する循環液のｐ
Ｈが安定でかつ全負荷領域において、　ｐＨ設定値に応
答性工〈追従する必要がある。

そこで、第３図を参照して従来例を説明する。

第３図に、従来の脱硫プラントの概略構成會示す系統図
である。吸収塔１には、処理ガス導入ダクト２を介して
亜硫酸ガス（ＳＯ，ガス）を含有する処理ガスが上方か
ら導入される。−万、吸収塔１には循環液３が循環ポン
プ４お工び循環配管５にニジ循環し、この循環液３と上
記処理ガスを吸収塔１内で接触させて処理ガス中から亜
硫酸ガス全除去する構成である。すなわち、処理ガス中
のＳＯ，は、次の式中で示すエラな反応？して液中にＨ
２ＳＯ，會生成して流下するーこのＨ，Ｓ　Ｏ３の一部
は、処理ガス中の酸素（０２）に工り次の式（Ｉ＋１で
示す工９な反応をして酸化され、Ｈ２ＢＯ３となる。１
だ、吸収塔１内を通過した処理ガスは、排気ダクト６會
介して処理済ガスとして大気中に放出される。

Ｓ　Ｏ２＋Ｔｈ　Ｏ？　Ｅ２８　Ｃ３・・・・・（１）
Ｈ２ＢＯ３−１−−Ｃ２−÷Ｉ（！　Ｓ　Ｌ１２・・・
・・（［１）上記循環液３中には、上記式（Ｉ）および
（ＩＴ）で示した吸収反応お↓び酸化反応に、ｃｖ生成
したＨ２　Ｓ　Ｃ３お工びＨ，８０４が多量に含ま扛て
おり、そのため、循」液５のｐＨが低下してし１う。そ
こで、吸収剤供給配管７を介して吸収塔１内に吸収剤、
例えば、炭酸カルシウム（ＯａＯ０３）（その他、水酸
化カルシウムＣａ（ＯＨ）２　　等アルカリ性のもの）
全供給して１次の式■に示す工うに循環液３を中和１〜
てｐＨ制制御同図、ＳＯ２吸収容易な液に再生１．てい
る。

Ｈ２ＢＯ３＋ＣａＯ０３→０ａＳＯ４＋Ｈ，ｏ＋ｃｏ、
↑　＠−−−ｃｍなお、循環液３の一部に配Ｗ８會介し
て図示しない別の工程に移送さ扛る。

一般に、Ｓ０２吸収反応において、循環ｆｆ３のｐＨに
多大な影響全お工はし、ｐ■ｌが高い程Ｓｏ２吸収反応
に促進される。ｐＨｋ高く保持する為には、多量の吸収
剤全供給しなければならず、これは、コストの面から好
ましいことでにない。そこで、所望の性能を維持できる
程度のｐＨで運転？行なうＣとが望１れている。また、
前述した工すに、循環Ｗ５のｐＨｋ低下させるのに、循
環液３中のＨ，８０３濃度あるいはＨ２Ｓ　ｏ４濃度の
増加であり、−万、ｐＨ會上昇させるのは、　　０ａＯ
０３による中和量の増加、すなわち、循１液３中の０ａ
Ｏ０３濃度である。そして、循環液のｐＨＩｄ、吸収し
たＳ０２ととＯａ　Ｃ０３の中和量とのバランスにエリ
決定さ扛る。

そこで、前述した従来の脱硫プラントにおけるｐＨ制御
について説明する。

前記循環配管５にはｐＨ検出器１３が取付けら扛ており
、このｐＨ検出器１３からの検出信号はｐＨ調節器１４
に入力さ扛る。ｐＨ調節器１４では、あらかじめ股？さ
れたｐＨ値と検出信号とを比較して、吸収剤流量設定値
信号８１４　ｋ出力する。吸収剤供給流量調節器１５は
、この設定値信号８１４　Ｋｌ”もとに吸収剤供給配管
７に介挿された流量調整５Ｐ１６の開度を調整する。な
お、符号１７は流量検出器である。

上記ｐＨ制御でＨ，ｐＨ調節器１４の比例感度は、脱硫
負荷の変化に関係なく一定である。

そして、ｐＨ１ｌｉＦ１節器１４の比例感度は、低負荷
で発振しない↓うに設定さ扛る為、低負荷時には最適な
値であっても、高負荷時には比例感度が小さすぎ、その
結果、ｐＨの連応性が鈍く、循環ｆｆｐＨが大きく波打
つ現象が生じていた。

ｐＨの変動は前述したように８０２吸収反応に多大な影
響？与えるものであり、上述した工９な現象が生ずると
、吸収塔１出口における処理済ガスのＳＯ２濃度が安定
せず、変動してしまい、規？値？逸脱してし１う恐扛が
あった。″また、この工うなことを防止するために、循
環液３のｐＨ値をあらかじめ必要以上に高くするという
操作がとられ、そのため、う／ニングコスト會上昇させ
てしまうという不具合があった。

本発明者らは、上述の現象に対する原因を究明したとこ
ろ、以下のｌｉ’Ｊｋ見出した。

すなわち、低負荷と高負荷とでは、吸収剤供給流量が弄
なるにもかかわらず、ｐＨ制御における比例感度全固足
しているため、同ｐＨ偏差に対して、吸収剤供給流量に
同量の補正しか行なわれないためである。

本発明者らに、ｐＨ制御系における比例感度を負荷に対
応しまた定常時での吸収剤供給流量に比例して変更すれ
ば、同ｐＨ偏差に対し吸収剤供給流量は、そのときの負
荷に対する定常時での吸収剤供給流量に比例すること、
すなわち、吸収剤供給流量に対し同一比率で補正される
ため、全負荷にわたって一足した安定なｐＨ応答性が得
ら扛ること全見出した。

さらに、本発明者らは、処理ガス流量と足常時での吸収
剤供給流量とに第２図に示す関係全見出した。第２図は
、横軸に処理ガス流量［Ｎｍ３／Ｈ］’にとり、縦軸に
吸収剤供給流量（石灰スラリ流ｉｔ　）　（ｍ３／Ｈ）
　’？と９、処理ガス流量と吸収剤供給流量との具体例
會示した図である。処理ガス流量と吸収剤供給流量との
間には、第２図の工うな強い相関関係がある。

発明が解決するための問題点 本発明は、以上の点にもとづいてなさ７″したもので、
その目的とするところに、ｐＨ調節器の比例感度全処理
ガス流量の関数として変更可能なものとすることにエフ
、ｐＨ応答性を全負荷領域にわたってほぼ一足なものと
し、それによって処理済ガス中のＳＯ２濃度の安定化を
図ると１　　　ともに、ランニングコストの低減を図る
ことが可能な吸収塔ｐＨ制御装置全提供することにある
。

問題点を解決するための手段 本発明は、亜硫酸ガス全含有する処理ガス全吸収塔内に
導入し、吸収塔内全循環し、吸収剤全含有する循環液と
接触させて脱硫する脱硫プラントにおいて、吸収塔に導
入さ扛る処理ガス流量全検出する処理ガス流量検出器と
、この処理ガス流量検出器からの信号を入力し、この信
号に応じた比例感度信号を出力する関数演算器と、前記
循環液のｐＨ全検出するｐＨ検出器と、前記比例感度信
号全入力してこ７″ＬＬ全比度とし、上記ｐＨ検出器か
らの検出信号に応じた吸収剤供給流計設定値信号を出力
するｐＨ調節器と、前記吸収塔に供給する吸収剤流ｔ？
量検出る吸収剤供給流計検出器と、前記ｐＨ調節器から
の信号と、前記吸収剤供給流量検出器からの検出信号と
７人力して、吸収剤流量最大値の開度全調節する吸収剤
流量調節器と全具備したこと全特徴とする吸収塔ｐＨ制
御装置に関する。

以下、第１図全参照して本発明の一実施例による吸収塔
ｐＨ制御装置の構成について説明する。なお、第３図の
ものと同一の機器等については、同一の符号全村し、そ
の説明全省略する。

本発明にエフ新たに具備さｎだ機器に、処理ガス流量検
出器１０、関数演算器２１．及びｐＩ（調節器２２であ
る。

作用 処理ガス流計検出器１０にエリ検出さｆ’Ｌ７ｊ処理ガ
ス流量信号８．、　ｎ、関数演算器２１に入力される。

関数演算器２１では、前述したように、処理ガス流量に
対応した定常時での吸収剤流量に比例した信号全演算出
力するため、入力信号である処理ガス流量に対し第２図
で示した吸収剤供給流量と同等な信号全比例感度信号Ｓ
２１　として出力する。ｐＨ調節器２２は、この比例感
度信号ｓｎ　ｂ　ｐ■検出器１３からの検出信号、およ
びあらかじめ設定され７（ｐＨ値エク吸収剤供給流量全
調節する。すなわち、ｐＨ調節器２２は、比例感度信号
１ｈ＋に工９Ｐ（比例）、あるいはＰ工（比例、積分）
、あるいはＰより（比例、積分、微分）制御７行ない、
仄の式（財）で示す工うな出力の循環液供給流量設定値
信号８１４　ｋ吸収剤供給流量調節器１５に出力する。

ただし Ｆ　；　ｐＨ調節器出力（吸収剤供給流量設定値）Ｆｍ
ａｘ　；吸収剤流量最大値 ｐＨ５ｐｎ　；　ｐＨ計ススパ ン；比例感度 ＴＤ；微分時間 ｇｐＨ；　ｐＨ偏差（ｐＨ設定値−ｐＨ）また、比例感
度（Ｋ）Ｕ処理ガス流１゛に工って変更するため、積分
ではに’５被積分内に含めた。

吸収剤供給流量調節器１５に、この設定値信号８１４を
もとに流量調整弁１６の開度全調整する。

このように、本発明による吸収塔ｐＨ制御装置によれば
、比例感度（５））全処理ガス流量に見合った吸収剤供
給流量に応じて変更するため、全負荷領域にわたってほ
ぼ一定の安定したｐＨ応容性ケ得ることができるととも
に、処理済排ガス中の５ｏ２Ｉ％度全安定に維持するこ
とができる。

−七して、従来処理済排ガス中のＳｏ２濃度が規？値を
逸脱すること全防市するために、ｐＨ設定値を必要以上
に高めておくという措置がとられていたが、この工うな
措置全不要とすることができ、ランニングコストの低減
全図ることが可能となる。

本発明に、ｐＨ制御系でのフィードバック制御における
比例感度に関するものであるため、フィードフォワード
制御を伴う場合や、ｐＨ設定値全変更する場合にも、同
様に適応できるものである。

発明の効果 本発明の吸収塔ｐＨ制御装置によれば、全負荷領穢にわ
たってほぼ一定の安定したｐＨ応答性か得ることができ
る。また、処理済排ガス中のＳｏ、濃度全安定に維持す
ることができる。更には、ｐＨ設足値全必要以上に高め
る必要がないので、このための措置が不要となるため、
ランニングコストの低減を図ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明による吸収塔ｐＨ制御装竹の系統図で
あり、第２図は、処理ガス流針と定常時での吸収剤供給
流量との関係全示す図である。第６図は、従来の吸収塔
ｐｕ制御装置の系統図である。 復代理人　　内　１）　　明 復代理人　　萩　原　亮　−

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 亜硫酸ガスを含有する処理ガスを吸収塔内に導入し、吸
   収塔内を循環し、吸収剤を含有する循環液と接触させて
   脱硫する脱硫プラントにおいて、吸収塔に導入される処
   理ガス流量を検出する処理ガス流量検出器と、この処理
   ガス流量検出器からの信号を入力し、その信号に応じた
   比例感度信号を出力する関数演算器と、前記循環液のｐ
   Ｈを検出するｐＨ検出器と、前記比例感度信号を入力し
   てこれを比例感度とし、上記ｐＨ検出器からの検出信号
   に応じた吸収剤供給流量設定値信号を出力するｐＨ調節
   器と、前記吸収塔に供給する吸収剤流量を検出する吸収
   剤供給流量検出器と、前記ｐＨ調節器からの信号と、前
   記吸収剤供給流量検出器からの検出信号を入力して、吸
   収剤流量調節弁の開度を調節する吸収剤流量調節器とを
   具備したことを特徴とする吸収塔ｐＨ制御装置。