JPS6274436A - 湿式排煙脱硫装置 - 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】 〔発明の利用分野〕 本発明は湿式排煙脱硫装３″に係り、特に負荷変動に対
応して吸収液スラリを供給することができる湿式排煙脱
硫装置に関するものである。

〔発明の背景〕

近年、発［需要が増大するにつれて、化石燃料を主燃料
とするボイラも大型化し、発電用ボイラが大気汚染に与
える影響度も増加しつつある。

この大気汚染を拡大する公害物質のうち、多大な北軍を
しめるＳＯｘ　　の排出規制は年々きびしくなる傾向に
ある。この状勢下で第二次石油ショック以来、石油を主
燃料としてきた我が国の発電業界は、より安価で、かつ
十分な供給源をもつ５屍燃料へと燃料転換しつつある。

ところが、ボイラが大型化する一方、発電コストを低下
する目的で発電需要に応じて頻繁な負荷変動を行なうた
めに一日単位でボイラの起動、停止運転（Ｄａｉｌｙ　
５ｔａｒｔ　５ｔｏｐ、Ｗｅｅｋｌｙ　５ｔａｒｔ　５
ｔｏｐ以下単にＤＳＳ、ＷＳＳという）が繰り返されて
いる。

それは最近の電力需要の特徴として、原子力発邦の伸び
と共に、電力負荷の最大、最小差も増大し、火力発電用
ボイラをベースロード用から負荷調整用へと移行する傾
向にあり、この火力発電用ボイラな負荷に応じて圧力を
変化させて変圧運転を行なう、いわゆる全負荷では超臨
界圧域、部分負荷では亜臨界圧域で運転する変圧運鼾ボ
イラとすることによって、部分負荷での発電効率を数％
向上させることができるからである。

ところが−、この様に一日謬位で頻繁にＤＳＳ運転、週
単位でＷＳＳ運転を行なうために、このり荷変動によっ
て排ガスｌが変動し、石炭の炭程によっても可溶性酸性
ガスｌやフライアッシュ量が異るためｆ、ｆｌえば／４
．／２．／４負荷などの部分力荷時には目標ＳＯｘ　　
値以下することができな℃・。

例えば火力発電所等に設シ゛される湿式排煙脱硫装置は
、炭酸カルシウム（ＣａＣ０，）、水酸化カルシウム［
Ｃａ（ＯＨ，）　］　　または酸化カルシウム（ＣａＯ
）などを吸収液としたスラリからなる吸収液スラリな用
い、ボイラ等の排ガス中の硫黄酸化物（ＳＯｘ）を吸収
し、得られた亜硫酸カルシウムを酸化して、硫酸カルシ
ウム、すなわち石こうとして回収する方法が最も一般的
である。

この石灰石または石灰を用いる従来の湿式排煙脱硫装置
の概略系統図を第５図、第６図に示す。

現在、火力発電プラント用湿式排煙脱硫装置においては
第５図の如く、排ガスは脱硫ファン１により昇圧され煙
道２から冷却塔３に送られ、冷却塔循環ポンプ４により
冷却塔循環タンク５内の吸収液スラリと気液接触し、排
ガス湿度を飽和湿度まで冷却すると共に除塵及び一部の
脱硫が行なわれる。冷却後の排ガスは吸収塔６に入り、
ここで吸収塔循環タンク７から吸収塔循環ポンプ８によ
り吸収塔６内に循環された吸収液スラリとの気液接触に
より排ガス中のＳＯｘ　　が吸収、除去され、デミスタ
２８．出口９から排出される。

一方、吸収塔６には規定ｔの吸収液スラリか吸収液スラ
リタンク１０から吸収液スラリポンプ１１゜吸収液スラ
リ供給配管２９を経て併給され、排ガス中のＳＯｘ　　
を吸収し、亜硫酸カルシウムを生成する。その生成した
亜硫酸カルシウムを含有するスラリは吸収塔抜出しポン
プ１２により一部抜出され、酸化塔供給タンク１３に供
給される。その後スラリは硫酸１４との反応により未反
応の石灰石が一部石こうに転換されると同時に亜健酸カ
ルシウムの酸化に好適なＰ　ＨＫ　調整された後、酸化
塔併給ポンプ１５を経て酸化塔１６に供給され酸化塔１
６で空気により石こうに酸化される。得られた石こうス
ラリは石こ５シツクナ１７９石こうスラリタンク１８．
遠心分離機１９で脱水され。

石こう２０として回収される。

使方、石こうシラフナ１７でのろ過水は、ろ過水タンク
２】、ろ過水ポンプ２２より吸収液スラリタンク１０へ
供給される。しかしながら近年湿式排煙脱硫装置の立地
スペースの低減、湿式排煙脱硫装置の簡素化等合理化を
目的として酸化塔供給タンク１３．酸化塔１６を省き、
第６図に示す一塔式のものが提案されている。

１、５　［ａのものと異なる点は第５図のものにおいて
は冷却塔３と吸収塔６の二基式であったが、１６図のも
のは冷却部２３と吸収部２４を一塔式にした点である。

つまり、へ゛ンチュリ型で行なっていた除塵をスグレ方
式として吸収部２４の下部に冷却部２３を組入れ塔底部
を冷却部循環タンク５とし、冷却部２３に供給されたス
ラリは直接冷却部循環タンク５内に落下させる。冷却、
除塵後の排ガスは塔上部の吸収部２４で、スラリと気液
接触して、硫黄酸化物が除去される。気液接触後のスラ
リはコレクタ２５によって捕集され、別途設けられた吸
収部循環タンク７に戻される。冷却部循環タンク５内に
空気供給配管２６より酸化用空気を供給して、石こうを
生成させ第５図に示した専用の酸化塔１６を省略するも
のである。吸収剤である石灰石スラリは吸収部循環タン
ク７に供給され、吸収部循環タンク７内スラリの一部を
導管２７で抜出して冷却部循環タンク５へ供給するもの
である。この様に第５図で述べた従来技術の湿式排煙脱
硫装置では、除塵塔循環タンク５内で酸化を行なわない
ため、スラリ中に亜硫酸カルシウムが共存し、これが冷
却塔３０ＰＨを安定させるバッファとして働くが、第６
図で述べた湿式排煙脱硫装置では、冷却部循環タンク５
内で空気供給配管２６からの酸化用空気によって強制的
に酸化を行うため、冷却部循環タンク５内のスラリ中に
亜硫酸カルシウムはほとんど共存せず、ＰＨは不安定と
なる。又石灰石粒子の表面を覆うブラインディング現象
が無いため石灰石の反応性は向上し、スラリ中のＣ，ｒ
ＣＯ−は４よとんど亜硫酸ガスに吸収される。その結果
冷却部循環タンク５内のスラリ中にはＣａｃｔ、はほと
んど無くなりＰＨは低下することになる。

従って、冷却部２３を高い脱硫率、酸化率で運転するた
めには、冷却部２３０ＰＨを５．０〜５．５の間で安定
させる必要があるが、吸収部循環タンク７のみに吸収液
スラリタンク１０からフレッシュな石灰石スラリを供給
するため、吸収部循環タンク７が非常に容景の大きなタ
ンクであり、冷却部循環タンク５にフレッシュなスラリ
か流入して冷却部循環タンク５のＰＨに作用する迄長時
間かかりすき゛る。

又吸収部循環タンク７に供給された石灰石スラリは吸収
部２３でＳＯｘ　　と反応し既にＰＨが下がっているた
め、このスラリか冷却部循環タンク５に供給されても反
応性に乏しく、ＤＳＳ運転やＷＳＳ運転を行なって常に
９荷変動するものには好ましくない。

〔発明の目的〕

本発明はかかる従沫の欠点を解消しようとするもので、
その目的とするところは、ＤＳＳ運転ヤＷＳＳ運転を行
なっても冷却部のＰＨを安定させ、良好な酸化性能を得
ることができる湿式排煙脱硫装置を得ようとするもので
ある。

〔発明の概袋〕

本発明は前述の目的を達成するために、吸収液スラリタ
ンクから冷却部循環タンクへ吸収液スラリを供給する吸
収液スラリ副供給配管を設けたものである。

〔実施例〕

以下、本発明の実施例を図面を用いて詐明する。

第１図は本発明の実施例に係る湿式排煙脱硫装置の概略
系統図、＃＋２図は第１図の制御系統図、第３図および
第４図は冷却部における脱硫率とＰＨの関係、酸化率と
ＰＨの関係を示す特性図である。

Ｆ１図、第２図において、符号１から２９は従来のもの
と同一のものを示す。

３０は吸収液スラリタンク１０から冷却部循環タンク５
ヘフレッシュな吸収液スラリを供給する吸収液スラリ副
供給配管、３１はＳＯ１濃度検出器、３２は排ガス流量
検出器、３３は冷却部ＰＨ検出器、３４は冷却部吸収液
スラリ流量調節弁、３５は冷却部吸収液スラリ流量検出
器、３６は排ガス流量検出信号、３７はＳＯｘ　　Ｉｌ
ｋ度検出信号、３８は乗算器、３９は総ＳＯｘ　　３４
検出信号、４０は関数発生器、４１は冷却部数収液スラ
リ流Ｉ調節計、４２は冷却部ＰＨの設定信号、４３は吸
収液スラリ流ダ検出信月、４４は電空変換器、４５は冷
却部Ｐ　Ｈ調節側、４６はＰＨ補正信号、４７は加算器
で、ｔ−る。

ｕ）１図において、排ガスは脱硫ファン１．煙道２から
脱硫塔下部の冷却部２３へ導びかれ、除塵、冷却、一部
脱硫された後、コレクタ２５０間を通り吸収部２４へ導
かれる。ここで排ガス中の亜硫酸ガスは吸収液スラリと
気液接触し、ＳＯｘ　　が吸収除去されさらにデミスタ
２８により同伴ミストが除去された後、脱硫塔の出口９
から排出される。

一方吸収剤である吸収液スラリは吸収液スラリタンク１
０から吸収液スラリ供給配管２９．吸収数スラリ副供給
配管３０により、吸収部循環タンク７及び防塵部循環タ
ンク５に独自に供給される。

吸収部循環夕／り７中の吸収液スラリは、吸収部循環ポ
ンプ８により吸収部２４に供給され、排ガスと気液接触
しながら塔内を落下し、コレクタ２５で捕集され、下降
管を通って吸収部循環タンク７に戻され循環して使用す
る。又吸収液スラリの一部は吸収部循環タンク７への吸
収液スラリ供給量に見合って導管２７により、防塵部循
環タンク５に抜出される。冷却部循環タンク５には吸収
液スラリ副供給配管３０によりフレッシュな吸収剤スラ
リか供給され、冷却部循環ポンプ４により冷却部２３で
スプレされ排ガスと気液接触して、排ガスの冷却、除非
及び一部脱硫が行なわれる。又冷却部循環タンク５に設
けられた空気供給配管２６を設愼°シ、空気を吹込むこ
とにより、亜硫酸塩を酸化し石こう２０とする。

この轡に本発明においては冷却部循環夕／り５へ吸収液
スラリ副供給配管３０によってフレッシュな吸収液スラ
リを供給するので、ＤＳＳ運転やＷＳＳ運転、を行なっ
ても冷却部２３０ＰＨが安定し、浪好な脱硫、酸化性能
を得ることができる。

なお、冷却部２３における脱蓼率とＰＨ，酸化率とＰＨ
の関係を第３図およびｆｆ４図を用いて説明する。

第３図および第４賭に示す様に冷却部２３の冷却部循環
タンク５内のＰＨと脱硫率、酸化率とＰＨの関係は相反
する関係があるために、高い脱硫亀酸化率で運転するた
めには冷却部のＰＨを５．０〜５５付近で運転すること
が必！になってくる。

しかしながら、Ｗ、６図の従来のものにおいては吸収液
スラリの供給は、吸収部循環タンク７、導管２７．冷却
部循環タンク５へと供給されるために、時間遅れがあり
、吸収部２４ですでにＳＯｘと反応しているためにＰＨ
が下り、反応性に乏しいのでＰＨを５．０〜５．５では
安定した運転ができな−〜。

そこで、本発明においては吸収部２４とは別に冷却部２
３ヘフレッシュな吸収液スラリを吸収液スラリ副供給配
管３０から供給し、ＰＨを５．０〜５．５に安定させ、
高い脱硫率と酸化率を得るようにしたのである。

次に本発明の制御系統を第２図について説明する排ガス
流量検出器３２と入口ＳＯ，ａ度検出器３１からの排ガ
ス流量検出信号３６とＳＯｘ　　ｍ度検出信号３７を乗
算器３８により乗算して、総ＳＯｘ量検出信号３９を求
め、この総ＳＯｘ　　ｆ＃、検出信号３９を関数発生器
４０により総ＳＯｘ　　ｉ検出信号３９に対する冷却部
吸収液スラリ流量調節計４１のＰ　Ｈの設定信号４２と
し、冷却部吸収液スラリ流量検出器３５からの吸収液ス
ラリ流量検出信号４３と比較し、比例積分動作させた後
、電空変換器４４により空気信号に変換し吸収液スラリ
副供給配管３０の冷却部吸収液スラリ流′ＪＫ調節弁３
４を操作する。

尚以上の回路により各負荷で安定したＰＨが得られる轡
吸収液スラリ流量が供給されるが、負荷変動等の外乱が
入った場合、一時的ＶＣＰ）Ｔが変動する事が考えらね
るため、冷却部循環タンクＰＨ検出器３３からの実測信
号を冷却部循環ＰＨ調節計４５での設定信号と比較し、
比例積分動作させた後、この信号を補正信号４６として
加算器４７で加算し、冷却部吸収液スラリ供給流量の設
定信号４２を修正する。つまり負荷−宇時等はＰＨの変
動はほとんど無く安定しているため、加算器４７への補
正信号４６はゼロとなり関数発生器４０からの出力信号
がそのまま設定信号４２となる。一方、９荷上昇時又は
下降時等には冷却部循環タンク５のＰＨが外乱により変
動する恐れがある。その場合には加算器４７ヘプラス又
はマイナスの補正信徊４６が入力され、設定信号４２が
修正される。

〔発明の効果〕

本発明は吸収液スラリタンクから冷却部循環タンクへ吸
収液スラリを供給する吸収液スラリ副供給配管を設けた
ので、ＤＳＳ運転やＷＳＳ運転を行なっても冷却部のＰ
Ｈを安定させることができ、高い脱硫率と酸化率で脱硫
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に係る湿式排煙脱硫装置の概略
系統図、第２図は第１図の制御系統図、１３図および第
４図は冷却部における脱硫率とＰＨ。 酸化率とＰ）Ｔの関係を示す特性図、第５図および第′
６図は従来の湿式排煙脱硫装置の概略系統図である。 ５・・・・・・冷却部循環タンク、７・・・・・・吸収
部循環タンク、ｌＯ・・・・・・吸収液スラリタンク、
２３・・・・・・冷却部、２４・・・・・・吸収部、３
０吸収液スラリ副供給配管。 第１図 第２図 第３図 第４図 −ＰＨ（−） 第５図 −【二仁

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 排ガスを吸収液スラリで冷却する冷却部と、この吸収液
   スラリを貯蔵する冷却部循環タンクと、排ガス中の硫黄
   酸化物を吸収液スラリで吸収する吸収部と、この吸収液
   スラリを貯蔵する吸収部循環タンクとを備え、吸収液ス
   ラリタンクから吸収部循環タンクへ吸収液スラリを供給
   する湿式排煙脱硫装置において、前記吸収液スラリタン
   クから冷却部循環タンクへ吸収液スラリを供給する吸収
   液スラリ副供給配管を設けたことを特徴とする湿式排煙
   脱硫装置。