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JPH1176749A - Exhaust gas desulfurizer and exhaust gas desulfurization method - Google Patents

Exhaust gas desulfurizer and exhaust gas desulfurization method

Info

Publication number
JPH1176749A
JPH1176749A JP9254278A JP25427897A JPH1176749A JP H1176749 A JPH1176749 A JP H1176749A JP 9254278 A JP9254278 A JP 9254278A JP 25427897 A JP25427897 A JP 25427897A JP H1176749 A JPH1176749 A JP H1176749A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
concentration
outlet
flue gas
sulfur dioxide
absorbent
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
JP9254278A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP3519582B2 (en
Inventor
Yutaka Nonogaki
豊 野々垣
Seiji Inoue
清治 井上
Susumu Kono
進 河野
Susumu Okino
沖野  進
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Mitsubishi Heavy Industries Ltd
Original Assignee
Mitsubishi Heavy Industries Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Mitsubishi Heavy Industries Ltd filed Critical Mitsubishi Heavy Industries Ltd
Priority to JP25427897A priority Critical patent/JP3519582B2/en
Publication of JPH1176749A publication Critical patent/JPH1176749A/en
Application granted granted Critical
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  • Treating Waste Gases (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a control technique excellent in the follow-up ability to load change, capable of keeping the outlet sulfur dioxide gas concentration to equal to or below the upper limit value even in the transitional period of load change and stabilizing the purity of a by-produced gypsum in a desulfurizer for adsorbing sulfur dioxide gas in an exhaust gas by allowing an untreated exhaust gas to contact with a slurry containing a calcium compound (absorbent). SOLUTION: The sulfur dioxide gas concentration is controlled by setting the outlet SO2 concentration characteristic related with the quantity of sulfur dioxide gas and the sulfur dioxide gas concentration in the treated stack gas so as to be constant in the concentration of the unreacted absorbent in the slurry to the change of the sulfur dioxide gas quantity in the untreated stack gas, calculating the setting value of the sulfur dioxide concentration from the practical sulfur dioxide gas quantity in the untreated exhaust gas based on the outlet SO2 concentration characteristic by a computing element 32 and adjusting the charging quantity of the absorbent based on the set value by a flow rate setting part 28.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、出口SO2濃度制
御を行う排煙脱硫装置に係り、特に負荷変動に対する追
従性が良好で、負荷変動の過渡期においても出口SO2
度を確実に上限値以下に維持でき、また副生される石膏
純度の安定化が図れる簡易な排煙脱硫装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a flue gas desulfurization apparatus for controlling the concentration of outlet SO 2 , and in particular, has good followability to load fluctuations and ensures that the upper limit of the outlet SO 2 concentration is maintained even in the transitional period of load fluctuations. The present invention relates to a simple flue gas desulfurization apparatus capable of maintaining the value below the value and stabilizing the purity of gypsum produced as a by-product.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来、発電プラント等に設けられる脱硫
装置としては、充填式の吸収塔や、スプレー式又は液柱
式の吸収塔を使用し、石灰石等のカルシウム化合物より
なる吸収剤が懸濁したスラリと排煙とを気液接触させる
ことにより排煙中の硫黄酸化物(主に亜硫酸ガス)を除
去し、石膏を副生する湿式石灰石膏法によるものが知ら
れている。
2. Description of the Related Art Conventionally, as a desulfurization apparatus provided in a power plant or the like, a filling type absorption tower or a spray type or liquid column type absorption tower is used, and an absorbent composed of a calcium compound such as limestone is suspended. A wet lime-gypsum method of removing sulfur oxides (mainly sulfur dioxide) in flue gas by bringing the resulting slurry into flue gas contact with gas and liquid and producing gypsum as a by-product is known.

【0003】例えば、一塔式のものとしては、気液接触
効率の高い向流タイプの液柱式の吸収塔を使用したタン
ク酸化方式のものが、小型かつ高性能なものとして知ら
れている。以下、このような向流タイプの液柱式吸収塔
を使用した脱硫装置の本体構成の一例を、図6により説
明する。
For example, as a single tower type, a tank oxidation type using a counter-current type liquid column type absorption tower having high gas-liquid contact efficiency is known as a small and high performance type. . Hereinafter, an example of a main body configuration of a desulfurization apparatus using such a countercurrent type liquid column type absorption tower will be described with reference to FIG.

【0004】この脱硫装置は、石灰石よりなる吸収剤が
懸濁したスラリ(以下、吸収剤スラリという。)が供給
されるタンク1を底部に有し、このタンク1の上方に延
設された気液接触部において、未処理排煙Aとタンク1
内の吸収剤スラリとを気液接触させる液柱式の吸収塔2
を有している。
[0004] This desulfurization apparatus has a tank 1 at the bottom to which a slurry in which an absorbent made of limestone is suspended (hereinafter referred to as an absorbent slurry) is provided. At the liquid contact part, untreated smoke exhaust A and tank 1
Column type absorption tower 2 that makes gas-liquid contact with the absorbent slurry inside
have.

【0005】ここで、吸収塔2は、未処理排煙Aを導入
する排煙導入部3が下部に設けられるとともに、処理済
排煙Bを導出するための排煙導出部(図示略)がその上
端部に形成されて、排煙が下部から導入されて上方に向
って流れるいわゆる向流式の吸収塔である。
[0005] Here, the absorption tower 2 is provided with a flue gas introduction section 3 for introducing untreated flue gas A at a lower portion, and a flue gas deriving section (not shown) for leading treated flue gas B. This is a so-called counter-current type absorption tower formed at the upper end thereof and into which smoke is introduced from below and flows upward.

【0006】なお、吸収塔2内の上部には、ミストエリ
ミネータ2aが設置され、気液接触により生じた排煙中
の同伴ミストがここで捕集されることにより、処理後排
煙中Bに亜硫酸ガス等を含んだミストが多量に含まれて
排出されないように構成されている。
A mist eliminator 2a is installed in the upper part of the absorption tower 2, and the accompanying mist in the flue gas generated by the gas-liquid contact is collected here, so that the mist eliminator 2a is disposed in the post-treatment flue gas B. It is configured such that a large amount of mist containing sulfurous acid gas or the like is not discharged.

【0007】また吸収塔2には、スプレーパイプ4が複
数設けられ、これらスプレーパイプ4には、この場合吸
収剤スラリを上方に向って液柱状に噴射するノズル(図
示略)が複数形成されている。また、タンク1の外側に
は、タンク1内の吸収剤スラリを吸上げる循環ポンプ5
が複数設けられ、循環ライン6を介して吸収剤スラリが
各スプレーパイプ4に送り込まれる。
[0007] The absorption tower 2 is provided with a plurality of spray pipes 4, and the spray pipes 4 are formed with a plurality of nozzles (not shown) for spraying the absorbent slurry upward in a liquid column shape. I have. A circulation pump 5 for sucking up the absorbent slurry in the tank 1 is provided outside the tank 1.
Are provided, and the absorbent slurry is fed into each spray pipe 4 via the circulation line 6.

【0008】そしてこの場合には、タンク1内のスラリ
を攪拌しつつ酸化用の空気Cを微細な気泡として吹込む
手段として、攪拌機7と、この攪拌機7の攪拌翼の近傍
に空気Cを吹込む吹込み管8とを備え、タンク1内で亜
硫酸ガスを吸収した吸収剤スラリと空気とを効率良く接
触させて全量酸化し石膏を得る構成となっている。
In this case, as means for blowing the oxidizing air C as fine bubbles while stirring the slurry in the tank 1, the air C is blown near the stirring blades of the stirrer 7. A blowing pipe 8 is provided, and the absorbent slurry having absorbed the sulfurous acid gas in the tank 1 is brought into efficient contact with air to oxidize the entire amount to obtain gypsum.

【0009】すなわち、吸収塔2でスプレーパイプ4か
ら噴射され排煙と気液接触して亜硫酸ガスや粉塵を吸収
しつつ流下する吸収剤スラリは、タンク1内において攪
拌機7と吹込み管8により攪拌されつつ吹込まれた多数
の気泡と接触して酸化され、さらには中和反応を起こし
て石膏を高濃度に含むスラリとなる。なお、これらの処
理中に起きる主な反応は以下の反応式(1)乃至(3)
となる。
That is, the absorbent slurry injected from the spray pipe 4 in the absorption tower 2 and coming into gas-liquid contact with the flue gas and flowing down while absorbing sulfurous acid gas and dust is discharged from the tank 1 by the stirrer 7 and the blowing pipe 8. It is oxidized by contact with a number of air bubbles blown while being stirred, and further causes a neutralization reaction to form a slurry containing a high concentration of gypsum. The main reactions occurring during these treatments are represented by the following reaction formulas (1) to (3).
Becomes

【0010】[0010]

【化1】 (吸収塔排煙導入部) SO2 +H2O → H+ +HSO3 - (1) (タンク) H+ +HSO3 - +1/2O2 → 2H+ +SO4 2- (2) 2H+ +SO4 2- +CaCO3 +H2O → CaSO4・2H2O +CO2 (3)Embedded image (absorption tower flue gas introduction section) SO 2 + H 2 O → H + + HSO 3 (1) (tank) H + + HSO 3 + 1 / 2O 2 → 2H + + SO 4 2− (2) 2H + + SO 4 2- + CaCO 3 + H 2 O → CaSO 4 · 2H 2 O + CO 2 (3)

【0011】こうしてタンク1内には、定常的には多量
の石膏と吸収剤である少量の石灰石と排煙中から捕集さ
れた僅かな粉塵とが懸濁又は溶存するようになってお
り、このタンク1内のスラリがこの場合循環ライン6か
ら分岐する配管ライン6aにより固液分離機9に供給さ
れ、ろ過されて水分の少ない石膏Dとして採り出され
る。一方、固液分離機9からのろ液は、この場合ろ液槽
10を経由してポンプ11により送り出され、一部が吸
収剤スラリを構成する水分としてタンク1に返送され、
一部が不純物の蓄積を防止すべく脱硫排水Eとして排出
される。
Thus, in the tank 1, a large amount of gypsum, a small amount of limestone as an absorbent and a small amount of dust collected from flue gas are usually suspended or dissolved. In this case, the slurry in the tank 1 is supplied to the solid-liquid separator 9 through a piping line 6a branched from the circulation line 6, and is filtered and taken out as gypsum D having a low moisture content. On the other hand, the filtrate from the solid-liquid separator 9 is sent out by the pump 11 via the filtrate tank 10 in this case, and a part of the filtrate is returned to the tank 1 as water constituting the absorbent slurry.
A part is discharged as desulfurization wastewater E to prevent accumulation of impurities.

【0012】そして、運転中タンク1には、この場合ス
ラリ調整槽12から吸収剤である石灰石(カルシウム化
合物)がスラリとして供給される。スラリ調整槽12
は、攪拌機13を有し、図示省略したサイロから投入さ
れる粉状の石灰石Fと、供給された水G(工業用水等)
とを攪拌混合して搬送に適した所定濃度のスラリを生成
するもので、内部のスラリがスラリポンプ14によりタ
ンク1に向けて圧送されるようになっている。
In this case, limestone (calcium compound), which is an absorbent, is supplied to the operating tank 1 from the slurry adjusting tank 12 as a slurry. Slurry adjustment tank 12
Has a stirrer 13 and is supplied with powdered limestone F from a silo (not shown) and supplied water G (such as industrial water).
Are mixed with each other to produce a slurry having a predetermined concentration suitable for transportation. The slurry inside the slurry is pressure-fed toward the tank 1 by the slurry pump 14.

【0013】スラリポンプ14の吐出側には、流量調整
弁15と流量検出器16とが接続されており、後述する
制御装置の指令を受けた流量調節器17が、流量検出器
16の検出信号を読み取りつつ流量調節弁15の開度を
調節することにより、この吸収剤スラリの供給量が後述
するような制御装置の指令どおりに調整される構成とな
っている。
A flow control valve 15 and a flow detector 16 are connected to the discharge side of the slurry pump 14, and a flow controller 17 which receives a command from a control device described later generates a detection signal of the flow detector 16. By controlling the opening degree of the flow control valve 15 while reading the information, the supply amount of the absorbent slurry is adjusted in accordance with a command from a control device as described later.

【0014】なお、例えばタンク1には、必要に応じて
適宜補給水(工業用水等)が供給され、吸収塔2での蒸
発等により漸次減少する水分が補われる。また、上記タ
ンク1への補給水の流量や配管ライン6aからのスラリ
抜き出し流量などが調整されることによって、タンク1
内には、石膏や吸収剤を含有する固形分濃度略一定のス
ラリが常に一定範囲のレベル内に蓄えられた状態に維持
される。
Incidentally, for example, make-up water (industrial water or the like) is appropriately supplied to the tank 1 as necessary, and the water that gradually decreases due to evaporation or the like in the absorption tower 2 is supplemented. Further, by adjusting the flow rate of makeup water to the tank 1 and the flow rate of slurry withdrawal from the piping line 6a, the tank 1
Inside, a slurry having a substantially constant solid content concentration containing gypsum and an absorbent is always maintained in a state of being within a certain range of levels.

【0015】次に、この種の脱硫装置の従来の制御技術
について説明する。この種の脱硫装置の脱硫性能は、排
煙と気液接触するタンク1内のスラリの性状や吸収塔2
における気液接触量により当然影響を受け、また運転コ
ストと裏腹の関係にある。このため、できるだけ必要最
低限の性能に維持して低コスト化を図るべく、運転中の
負荷変動等に応じてスラリの循環流量や吸収剤の投入流
量をなるべく必要最低限に調整する制御方法が従来より
提案されている。
Next, a conventional control technique of this type of desulfurization apparatus will be described. The desulfurization performance of this type of desulfurization equipment depends on the properties of the slurry in the tank 1 that comes into gas-liquid contact with the flue gas and the absorption tower 2
Is naturally affected by the amount of gas-liquid contact at For this reason, a control method for adjusting the circulation flow rate of the slurry and the input flow rate of the absorbent to the minimum necessary according to the load fluctuation during operation, etc., in order to maintain the minimum performance as much as possible and to reduce the cost, has been developed. It has been conventionally proposed.

【0016】このうち、スラリの循環流量による制御で
は、吸収塔の壁や充填物等に固形分が付着するのを防止
するために循環流量をそれほど小さくできないという問
題や、固形分を含むスラリであるために弁による循環流
量調整が困難といった問題があるため、通常は吸収剤の
投入流量の調整により基本的に装置性能を制御する方
式、又は吸収剤の投入流量の調整と循環流量の調整を組
合わせた方式が一般的である。
Among them, the control based on the circulation flow rate of the slurry is problematic in that the circulation flow rate cannot be reduced so much in order to prevent the solid content from adhering to the walls of the absorption tower, the packing, and the like. Therefore, there is a problem that it is difficult to adjust the circulating flow rate by the valve.Therefore, usually, a method of basically controlling the device performance by adjusting the input flow rate of the absorbent, or adjusting the input flow rate of the absorbent and adjusting the circulating flow rate. A combined system is common.

【0017】そして従来、このような吸収剤の投入流量
の制御は、実際の脱硫負荷量(未処理排煙中の亜硫酸ガ
ス量)から逐次演算される化学量論的当量の投入流量
に、逐次検出されるスラリのpH或いは出口SO2濃度
等の実測値を、設定値付近に維持するための修正量を加
えた値を目標値として行われていた。
Conventionally, such a control of the input flow rate of the absorbent is performed by sequentially changing the input flow rate of the stoichiometric equivalent which is sequentially calculated from the actual desulfurization load (the amount of sulfurous acid gas in the untreated exhaust gas). The target value is a value obtained by adding a correction amount for maintaining the actually measured value of the detected slurry pH or the outlet SO 2 concentration or the like near the set value.

【0018】例えば図7は、処理後排煙中の亜硫酸ガス
濃度(出口SO2濃度)を一定に制御する方式の制御装置
の構成を示すブロック図である。ここで、未処理排煙の
流量(脱硫ガス流量)及び未処理排煙中の亜硫酸ガス濃
度(入口SO2濃度)は、センサ21,22によりリアル
タイムで検出され、乗算器23に入力される。乗算器2
3は、これら検出値を乗算することにより、脱硫負荷量
に比例した値(前述の化学量論的当量に対応する値)を
出力し、加算器24に入力する。
For example, FIG. 7 is a block diagram showing a configuration of a control device of a system for controlling the concentration of sulfurous acid gas (outlet SO 2 concentration) in the exhaust gas after treatment at a constant level. Here, the flow rate of the untreated flue gas (desulfurization gas flow rate) and the concentration of the sulfite gas in the untreated flue gas (inlet SO 2 concentration) are detected in real time by the sensors 21 and 22 and input to the multiplier 23. Multiplier 2
3 multiplies these detection values to output a value proportional to the desulfurization load (a value corresponding to the above-described stoichiometric equivalent), and inputs the value to the adder 24.

【0019】一方、出口SO2濃度は、センサ25によ
り検出され、設定器26からの出口SO2濃度の設定値と
ともに、フィードバック制御部27に入力される。フィ
ードバック制御部27は、出口SO2濃度の検出値PVと
設定値SVの偏差から前述の修正量に対応する値MVを
算出して加算器24に入力する。加算器24では、乗算
器23の前述の出力とフィードバック制御部27からの
出力を加算して、加算結果を吸収剤スラリの流量設定部
28に入力する。そして流量設定部は、この入力信号に
応じた流量になるように、例えば前述の図6における流
量調整器17に指令を出す構成となっている。
On the other hand, the outlet SO 2 concentration is detected by the sensor 25 and input to the feedback control unit 27 together with the set value of the outlet SO 2 concentration from the setter 26. The feedback control unit 27 calculates a value MV corresponding to the correction amount from the deviation between the detected value PV of the outlet SO 2 concentration and the set value SV, and inputs the value MV to the adder 24. The adder 24 adds the output of the multiplier 23 and the output from the feedback control unit 27, and inputs the addition result to the absorbent slurry flow rate setting unit 28. The flow rate setting unit is configured to issue a command to, for example, the flow rate controller 17 in FIG. 6 described above so that the flow rate corresponds to the input signal.

【0020】この図7に示す制御装置によれば、負荷変
動があってもこれに対応した化学量論的当量の吸収剤が
基本量として投入され、なおかつ出口SO2濃度がフィー
ドバック制御されることにより、排煙性状の変動等の性
能低下の要因があっても、出口SO2濃度が設定値に維
持されるように、吸収剤の投入量が調整される。このた
め、長期的にみれば、ほぼ負荷に見合った必要最低限の
吸収剤が投入されて、ある程度の脱硫性能の維持や低コ
スト化が図れる。
According to the control device shown in FIG. 7, a stoichiometric equivalent of the absorbent corresponding to the load fluctuation is introduced as a basic amount, and the outlet SO 2 concentration is feedback-controlled. Accordingly, even if there is a factor of performance deterioration such as variation in smoke emission properties, the amount of the absorbent to be charged is adjusted so that the outlet SO 2 concentration is maintained at the set value. For this reason, in the long term, the minimum necessary amount of absorbent, which substantially matches the load, is introduced, so that a certain degree of desulfurization performance can be maintained and the cost can be reduced.

【0021】このことは、スラリのpHをフィードバッ
ク制御して、スラリのpHが設定値(最適な値として求
められたもの)に維持されるように投入量を調整する場
合も概略同じであり、この場合制御装置の構成として
は、図7のセンサ25がpHセンサとなり、設定器26
がpHの設定器となる。
The same is true for the case where the feeding amount is adjusted so that the slurry pH is maintained at a set value (determined as an optimum value) by feedback control of the slurry pH, In this case, as a configuration of the control device, the sensor 25 in FIG.
Is a pH setting device.

【0022】すなわち、一般にpHが高ければスラリの
循環流量が同じでも脱硫性能が向上する傾向にあるた
め、脱硫性能を目標値以上に維持するとともに吸収剤の
投入量を必要最低限に維持するためには、その時点での
脱硫負荷等の条件に対応したスラリpHの最適値が存在
し、このようなpHが正確に算出できてかつこのような
値に正確に調整することができれば、最低限のコストで
の所定の脱硫性能が発揮できることになる。
That is, in general, if the pH is high, the desulfurization performance tends to be improved even if the circulating flow rate of the slurry is the same, so that the desulfurization performance is maintained at a target value or more and the amount of the absorbent introduced is kept to the minimum necessary. Has an optimum value of the slurry pH corresponding to the conditions such as the desulfurization load at that time, and if such a pH can be accurately calculated and adjusted to such a value, at least The desired desulfurization performance can be exhibited at the cost.

【0023】なお、この種の脱硫装置の制御装置として
は、負荷変動に対する追従性のさらなる向上や運転コス
トのさらなる低減等を目的として、以上のような基本的
制御に加えて従来各種の方式が提案されている。例え
ば、特開昭59−199020号公報や、特開昭59−
199021号公報には、脱硫負荷量に対応するスラリ
の最適pH値と最適稼働ポンプ台数の関係を、予め或い
はリアルタイムでシミュレーション等により設定し、こ
の関係に基づいて、吸収剤の供給流量及び稼働ポンプ台
数を制御する方法が開示されている。
In addition to the above-mentioned basic control, various types of conventional desulfurizer control devices are used in addition to the basic control described above, for the purpose of further improving the followability to load fluctuations and further reducing the operating cost. Proposed. For example, JP-A-59-199020 and JP-A-59-199020
In Japanese Patent Application Laid-Open No. 199021, the relationship between the optimum pH value of the slurry corresponding to the desulfurization load and the optimal number of operating pumps is set in advance or in real time by simulation or the like, and the supply flow rate of the absorbent and the operating pump are determined based on this relationship. A method for controlling the number is disclosed.

【0024】この方法では、負荷の変動速度に比較して
吸収剤による中和速度が非常に小さいといった問題点
や、スラリの循環流量が固形分付着防止のためにそれほ
ど小さくできないといった問題点を考慮して、負荷に応
じて稼働ポンプ台数を変更するとともに、スラリのpH
が設定された最適値になるように吸収剤の供給流量を調
整する。
This method takes into account the problem that the rate of neutralization by the absorbent is very small compared to the rate of change in load, and the problem that the circulation flow rate of the slurry cannot be so small to prevent solids from adhering. Change the number of operating pumps according to the load,
The supply flow rate of the absorbent is adjusted so that is set to the optimum value.

【0025】また、例えば特開昭59−150339号
公報には、スラリ中の炭酸塩濃度(未反応吸収剤濃度)
を連続測定する方法が述べられている。
Further, for example, JP-A-59-150339 discloses a carbonate concentration (unreacted absorbent concentration) in a slurry.
Are described.

【0026】[0026]

【発明が解決しようとする課題】ところが、以上説明し
た従来の制御装置には、負荷に対する追従性のさらなる
向上を図る上で、また副生品である石膏純度(カルシウ
ム利用率)を安定化する上で、以下のような問題点があ
った。 (1)まず、スラリのpHをフィードバックして、この
pHを設定値に維持するように、吸収剤の投入流量を調
整する従来の方式では、特に図6に示すようなタンク酸
化方式の場合に、pHの測定誤差及び制御上の誤差の影
響が相対的に大きくなり、負荷変動等に対して脱硫性能
や石膏純度を所定の値に安定的に維持することが困難と
なる。
However, in the conventional control device described above, the pursuit of gypsum (calcium utilization rate), which is a by-product, is stabilized in order to further improve the ability to follow a load. Above, there were the following problems. (1) First, the pH of the slurry is fed back to adjust the input flow rate of the absorbent so as to maintain the pH at a set value. In addition, the effects of pH measurement errors and control errors become relatively large, making it difficult to stably maintain desulfurization performance and gypsum purity at predetermined values against load fluctuations and the like.

【0027】というのは、この種の脱硫装置において排
出規制を遵守すべく最低限維持する必要のある出口SO
2濃度は、循環流量(気液接触容量)や脱硫負荷或いは排
煙の性状(不純物量)等の条件が一定であれば、本質的
には図3に示す如くスラリ液中に存在する未反応の吸収
剤(例えば石灰石;炭酸カルシウム)の濃度に依存す
る。また、スラリ中に存在する石膏以外の固形分のほと
んどは未反応の吸収剤であるため、スラリを固液分離し
て得られる石膏の不純物濃度もまた、この吸収剤濃度に
より略一義的に決る。
[0027] This is because in this type of desulfurization unit the outlet SO that must be kept at a minimum to comply with emission regulations
2 If the conditions such as the circulating flow rate (gas-liquid contact capacity), desulfurization load, or the properties of exhaust gas (impurity amount) are constant, the unreacted amount existing in the slurry liquid is essentially as shown in FIG. (Eg, limestone; calcium carbonate). Further, since most of the solid content other than gypsum present in the slurry is an unreacted absorbent, the impurity concentration of the gypsum obtained by solid-liquid separation of the slurry is also substantially uniquely determined by the absorbent concentration. .

【0028】ところが、この吸収剤濃度とpHとの関係
は比例関係にはなく、特にタンク酸化方式の場合には吸
収剤の反応性が向上するため、上記吸収剤濃度の運転範
囲における変化に対してpHは僅かしか変化しない。
However, the relationship between the absorbent concentration and the pH is not proportional, and particularly in the case of the tank oxidation method, the reactivity of the absorbent is improved. PH changes only slightly.

【0029】つまり、脱硫性能を判断する指標としての
スラリpHは、正確なものではなく、特にタンク酸化方
式の場合には感度が極めて鈍くなる。このため、前述し
たようなpHを例えば一定に調整する制御を行っていて
も、pH計の測定誤差等の影響が大きくなり、実際には
スラリ中の吸収剤濃度が適正値から変動してしまい、結
果として脱硫性能や石膏純度が変動することになる。
That is, the slurry pH as an index for judging the desulfurization performance is not accurate, and the sensitivity becomes extremely low particularly in the case of the tank oxidation system. For this reason, even if the above-described control for adjusting the pH to a constant value is performed, the influence of a measurement error of the pH meter or the like becomes large, and in fact, the concentration of the absorbent in the slurry fluctuates from an appropriate value. As a result, desulfurization performance and gypsum purity fluctuate.

【0030】(2)また、排煙の出口SO2濃度をフィ
ードバックして、この値を負荷によらない一定の設定値
に維持するように、吸収剤の投入流量を調整する従来の
方式でも、やはりスラリ中の吸収剤濃度が必ずしも適正
値に制御されるとは限らないので、脱硫性能の負荷変化
への高い追従性や、石膏純度の安定的な維持が実現でき
ない。
(2) In the conventional method in which the SO 2 concentration at the outlet of the flue gas is fed back and the flow rate of the absorbent is adjusted so as to maintain this value at a constant set value independent of the load, After all, the concentration of the absorbent in the slurry is not always controlled to an appropriate value, so that it is not possible to realize high followability of the desulfurization performance to load changes and stable maintenance of gypsum purity.

【0031】例えば、出口SO2濃度一定制御の場合に
は、低負荷時における吸収剤の濃度は高負荷時に比較し
て格段に少なくなる。そして、一般に発電プラント等に
おけるボイラ負荷は例えば3〜5%/分といった程度で
急速に変動するが、これに比較して吸収塔タンクの容量
に対する吸収剤の供給能力は設備の低コスト化等のため
通常僅かである。このため、例えば図5に示す如く低負
荷から高負荷に変動した場合、負荷の変動に対してスラ
リ中の吸収剤濃度(例えば、炭酸カルシウム濃度)の増
加がこれに追いつかず、図5に示すように実際の出口S
2濃度が一時的に大きく増加して上限値をオーバーし
てしまう現象が起こる。また、スラリ中の吸収剤濃度が
負荷によって変動するため、石膏純度が安定化できな
い。
For example, in the case of the constant control of the outlet SO 2 concentration, the concentration of the absorbent at a low load is significantly smaller than that at a high load. In general, the boiler load in a power plant or the like fluctuates rapidly at, for example, about 3 to 5% / min. In comparison with this, the supply capacity of the absorbent with respect to the capacity of the absorption tower tank is reduced. Therefore, it is usually slight. Therefore, for example, when the load changes from a low load to a high load as shown in FIG. 5, the increase in the absorbent concentration (for example, the calcium carbonate concentration) in the slurry cannot keep up with the change in the load, and is shown in FIG. So the actual exit S
A phenomenon occurs in which the O 2 concentration temporarily increases greatly and exceeds the upper limit. Further, since the concentration of the absorbent in the slurry fluctuates depending on the load, the gypsum purity cannot be stabilized.

【0032】(3)なお、前述した公報に示された装置
は、シミュレーションモデルによりより妥当な制御目標
値や制御操作量を設定する点で優れているが、基本的に
pHを指標とした制御方式であるため、上記pHの測定
誤差の問題があり、制御の精度に限界があった。
(3) The apparatus disclosed in the above-mentioned publication is excellent in that a more appropriate control target value and a control operation amount are set by a simulation model. Due to the system, there is a problem of the above measurement error of the pH, and there is a limit in the control accuracy.

【0033】(4)また、特開昭59−150339号
公報に開示された装置の場合には、スラリ中の炭酸塩濃
度を連続測定しているので、上記の負荷追従性向上及び
石膏純度確保の目的は達成できるが、炭酸塩濃度の連続
測定装置が必要となり設備が割高となる短所がある。
(4) In the case of the apparatus disclosed in JP-A-59-150339, since the carbonate concentration in the slurry is continuously measured, the load followability is improved and the gypsum purity is secured. Can be achieved, but there is a disadvantage in that a continuous measuring device for the carbonate concentration is required and the equipment is expensive.

【0034】本発明は、このような従来の事情に鑑みて
なされたもので、特に負荷変動に対する追従性が良好で
負荷変動の過渡期においても出口SO2濃度を確実に上
限値以下に維持でき、また副生される石膏純度の安定化
が図れる簡易な排煙脱硫装置を提供することを目的とし
ている。
The present invention has been made in view of such conventional circumstances, and in particular, has good follow-up performance with respect to load fluctuations, and can reliably maintain the outlet SO 2 concentration at or below the upper limit even in the transitional period of load fluctuations. It is another object of the present invention to provide a simple flue gas desulfurization apparatus capable of stabilizing the purity of gypsum produced as a by-product.

【0035】[0035]

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、請求項1記載の排煙脱硫装置は、未処理排煙とカル
シウム化合物よりなる吸収剤を含有するスラリとを吸収
塔内において接触させることにより、未処理排煙中の少
なくとも亜硫酸ガスを吸収する排煙脱硫装置において、
処理後排煙中の亜硫酸ガス濃度を検知する出口SO2
度検知手段と、処理すべき未処理排煙中の亜硫酸ガス量
を検知する負荷検知手段と、この負荷検知手段の出力か
ら所定の出口SO2濃度特性に基づいて、処理後排煙中の
亜硫酸ガス濃度の設定値を決定する出口SO2濃度設定
手段と、この出口SO2濃度設定手段により、設定された
前記設定値と前記出口SO2濃度検知手段による実測値
との偏差を算出する偏差出力手段と、この偏差出力手段
の出力と前記負荷検知手段の出力に基づいて、前記亜硫
酸ガス量に対応する化学量論的当量に対して前記偏差に
対応した補正量を加算した吸収剤の投入量を算出する吸
収剤投入量設定手段と、この吸収剤投入量設定手段によ
り算出された投入量に基づいて前記スラリ内に吸収剤を
投入する吸収剤投入手段とを備え、前記出口SO2濃度
設定手段における出口SO2濃度特性は、負荷と処理後
排煙中の亜硫酸ガス濃度の設定値との関係であって、負
荷変動に対して前記スラリ中の未反応吸収剤の濃度が一
定になるように設定されるものであることを特徴とす
る。
According to a first aspect of the present invention, there is provided a flue gas desulfurization apparatus for bringing untreated flue gas into contact with a slurry containing an absorbent comprising a calcium compound in an absorption tower. Thereby, in a flue gas desulfurization device that absorbs at least sulfur dioxide in untreated flue gas,
An outlet SO 2 concentration detection means for detecting the concentration of sulfur dioxide flue gas in the processed, a load detecting means for detecting the sulfur dioxide content in the untreated flue gas to be processed and the outlet from the output of the load detecting means based on the SO 2 concentration characteristics, and an outlet SO 2 concentration setting means for determining the set value of sulfur dioxide concentration in the processed flue gas, this outlet SO 2 concentration setting means, the outlet SO and set the set value (2) a deviation output means for calculating a deviation from an actually measured value by the concentration detection means, and a stoichiometric equivalent corresponding to the sulfurous acid gas amount based on an output of the deviation output means and an output of the load detection means. An absorbent introduction amount setting means for calculating an introduction amount of the absorbent obtained by adding the correction amount corresponding to the deviation; and an absorbent is introduced into the slurry based on the introduction amount calculated by the absorbent introduction amount setting means. Sorbent The outlet SO 2 concentration characteristic in the outlet SO 2 concentration setting means is a relationship between a load and a set value of a concentration of sulfurous acid gas in the exhaust gas after the treatment. The concentration of the unreacted absorbent is set to be constant.

【0036】また、請求項2記載の排煙脱硫装置は、前
記出口SO2濃度設定手段における出口SO2濃度特性
が、最新のプロセス値に基づく脱硫シミュレーションを
行って処理後排煙中の亜硫酸ガス濃度を予想するシミュ
レーションモデルにより周期的に求められ、所定周期で
更新設定されることを特徴とする。
Further, the flue gas desulfurization apparatus according to claim 2, wherein the outlet SO 2 concentration characteristics at the outlet SO 2 concentration setting means, sulfur dioxide in the flue gas after treatment by performing desulfurization simulation based on the latest process values It is characterized in that the concentration is periodically obtained by a simulation model for estimating the concentration and is updated and set at a predetermined period.

【0037】また、請求項3記載の排煙脱硫装置は、前
記スラリを吸収塔内で循環させるポンプを複数台有し、
前記シミュレーションモデルは、このポンプの稼働台数
毎に前記出口SO2濃度特性を設定するとともに、前記脱
硫シミュレーションにより負荷変動に対する前記ポンプ
の最適稼働台数を示すポンプ稼働台数特性をも設定する
構成であり、さらに前記出口SO2濃度設定手段は、実際
のポンプ稼働台数により前記出口SO2濃度特性のうち
の対応する特性を選択し、この選択された特性に基づい
て処理後排煙中の亜硫酸ガス濃度の設定を行う構成であ
り、なおかつ前記ポンプ稼働台数特性に基づいて前記ポ
ンプの起動停止を行うポンプ制御手段を備えたことを特
徴とする。
Further, the flue gas desulfurization apparatus according to claim 3 has a plurality of pumps for circulating the slurry in the absorption tower,
The simulation model, and sets the outlet SO 2 concentration characteristic for each number of operating this pump is configured to also set the pump operation number characteristic showing the optimal number of operating the pump to the load variation by the desulfurization simulation, Further, the outlet SO 2 concentration setting means selects a corresponding one of the outlet SO 2 concentration characteristics according to the actual number of operating pumps, and based on the selected characteristics, determines the concentration of the sulfur dioxide gas in the treated flue gas. The apparatus is characterized in that it is configured to perform setting and further includes a pump control unit that starts and stops the pump based on the characteristic of the number of operating pumps.

【0038】また、請求項4記載の排煙脱硫方法は、前
記スラリを吸収塔内で循環させるポンプを複数台有し、
このポンプの稼働台数毎に前記出口SO2濃度特性を設
定するとともに、前記出口SO2濃度設定手段は、実際
のポンプ稼働台数により前記出口SO2濃度特性のうち
の対応する特性を選択し、この選択された特性に基づい
て処理後排煙中の亜硫酸ガス濃度の設定を行う構成であ
り、かつ、負荷変動に対する前記ポンプの最適稼働台数
を示すポンプ稼働台数特性に基づいて、前記ポンプの起
動停止を行うポンプ制御手段を備えたことを特徴とする
請求項1記載の排煙脱硫装置。
Further, the flue gas desulfurization method according to claim 4 has a plurality of pumps for circulating the slurry in the absorption tower,
The outlet SO 2 concentration characteristics are set for each number of operating pumps, and the outlet SO 2 concentration setting means selects a corresponding one of the outlet SO 2 concentration characteristics according to the actual number of operating pumps. It is configured to set the concentration of sulfurous acid gas in the exhaust gas after treatment based on the selected characteristics, and based on the characteristics of the number of operating pumps indicating the optimal number of operating pumps with respect to load fluctuations, starting and stopping the pumps 2. The flue gas desulfurization apparatus according to claim 1, further comprising a pump control means for performing the following.

【0039】また、請求項5記載の排煙脱硫方法は、未
処理排煙とカルシウム化合物よりなる吸収剤を含有する
スラリとを吸収塔内において接触させることにより、未
処理排煙中の少なくとも亜硫酸ガスを吸収する排煙脱硫
方法において、未処理排煙中の亜硫酸ガス量の変動に対
して前記スラリ中の未反応吸収剤の濃度が一定になるよ
うに、前記亜硫酸ガス量と処理後排煙中の亜硫酸ガス濃
度との関係である出口SO2濃度特性を設定し、この出
口SO2濃度特性に基づいて、実際の未処理排煙中の亜硫
酸ガス量から前記亜硫酸ガス濃度の設定値を求め、この
設定値に基づいて吸収剤の投入量を調整して前記亜硫酸
ガス濃度を制御することを特徴とする。
In the flue gas desulfurization method according to the fifth aspect, at least sulfurous acid in the untreated flue gas is brought into contact with the untreated flue gas and a slurry containing an absorbent comprising a calcium compound in an absorption tower. In the flue gas desulfurization method for absorbing gas, the amount of the sulfur dioxide gas and the amount of the treated flue gas are adjusted so that the concentration of the unreacted absorbent in the slurry becomes constant with respect to the variation in the amount of the sulfur dioxide gas in the untreated flue gas. An outlet SO 2 concentration characteristic that is a relationship with the sulfur dioxide gas concentration in the gas is set, and based on the outlet SO 2 concentration characteristics, the set value of the sulfur dioxide gas concentration is obtained from the actual sulfur dioxide gas amount in the untreated exhaust gas. The concentration of the sulfurous acid gas is controlled by adjusting the input amount of the absorbent based on the set value.

【0040】また、請求項6記載の排煙脱硫方法は、未
処理排煙とカルシウム化合物よりなる吸収剤を含有する
スラリとを吸収塔内において接触させることにより、未
処理排煙中の少なくとも亜硫酸ガスを吸収する排煙脱硫
方法において、処理後排煙中の亜硫酸ガス濃度と処理す
べき未処理排煙中の亜硫酸ガス量を検出し、前記亜硫酸
ガス量の検出値から所定の出口SO2濃度特性に基づい
て処理後排煙中の亜硫酸ガス濃度の設定値を決定し、こ
の設定値と前記亜硫酸ガス濃度の検出値との偏差を算出
し、この偏差と前記亜硫酸ガス量の検出値とに基づい
て、前記亜硫酸ガス量に対応する化学量論的当量に対し
て前記偏差に対応した補正量を加算した吸収剤の投入量
を算出し、この算出された投入量に基づいて前記スラリ
内に吸収剤を投入するようにし、前記出口SO2濃度特
性は、前記亜硫酸ガス量と前記亜硫酸ガス濃度との関係
を示す特性として、前記亜硫酸ガス量の変動に対して前
記スラリ中の未反応吸収剤の濃度が一定になるように設
定することを特徴とする。
Further, in the flue gas desulfurization method according to claim 6, at least sulfurous acid in the untreated flue gas is brought into contact with a slurry containing an absorbent comprising a calcium compound in an absorption tower. in flue gas desulfurization method of absorbing gas, detecting the sulfur dioxide quantity of the untreated flue gas to be treated and the concentration of sulfur dioxide in the process after the flue gas, the predetermined outlet SO 2 concentration from the detected value of the sulfur dioxide amount Determine the set value of the sulfur dioxide concentration in the smoke after treatment based on the characteristics, calculate the deviation between the set value and the detected value of the sulfur dioxide concentration, and calculate the deviation and the detected value of the sulfur dioxide gas amount. Based on the stoichiometric equivalent corresponding to the sulfurous acid gas amount, calculate the input amount of the absorbent by adding the correction amount corresponding to the deviation, based on the calculated input amount in the slurry Add absorbent And so, the outlet SO 2 concentration characteristics as characteristics showing the relationship between the sulfurous acid gas amount and the sulfur dioxide concentration, the concentration of unreacted absorbent in said slurry to variations in the sulfur dioxide amount is constant It is characterized by setting so that:

【0041】また、請求項7記載の排煙脱硫方法は、前
記スラリを複数台のポンプにより吸収塔内で循環させる
ようにし、このポンプの稼働台数毎に前記出口SO2濃度
特性を設定するとともに、実際のポンプ稼働台数によ
り、前記出口SO2濃度特性のうちの対応する特性を選択
し、この選択された特性に基づいて処理後排煙中の亜硫
酸ガス濃度の設定を行い、かつ、負荷変動に対する前記
ポンプの最適稼働台数を示すポンプ稼働台数特性に基づ
いて、前記ポンプの起動停止を行うことを特徴とする。
According to a seventh aspect of the present invention, in the flue gas desulfurization method, the slurry is circulated in the absorption tower by a plurality of pumps, and the outlet SO 2 concentration characteristics are set for each number of operating pumps. , the actual pump operation number, the corresponding characteristic and select one of the outlet SO 2 concentration characteristics, to set the sulfur dioxide concentration in flue gas during post processing based on the selected characteristic, and a load fluctuation The start and stop of the pump are performed based on a pump operating number characteristic indicating an optimum operating number of the pumps.

【0042】[0042]

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態の一例
を図面に基づいて説明する。図1は、本例の排煙脱硫装
置の制御装置の構成を示すブロック図である。なお、図
6及び図7に示す従来の装置と同様の構成要素には、同
符号を使用して重複する説明を省略する。
An embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 is a block diagram showing a configuration of a control device of the flue gas desulfurization device of the present embodiment. Note that the same components as those of the conventional device shown in FIGS. 6 and 7 are denoted by the same reference numerals, and redundant description will be omitted.

【0043】この制御装置は、具体的には各種センサ類
と制御装置本体により構成されるもので、機能的には、
脱硫シミュレーションを行うシミュレーションモデル3
1と、このシミュレーションモデル31により演算され
る出口SO2濃度特性に基づいて出口SO2濃度の設定値
を出力する演算器32(出口SO2濃度設定手段)と、
シミュレーションモデル31により設定されるポンプ稼
働台数特性に基づいてポンプ稼働台数の設定値を出力す
る演算器33(ポンプ制御手段)とを備える点に主な特
徴を有する。
This control device is specifically composed of various sensors and a control device main body.
Simulation model 3 for performing desulfurization simulation
1, an arithmetic unit 32 for outputting a set value of the outlet SO 2 concentration based on the exit SO 2 density characteristics which are computed by the simulation model 31 (the outlet SO 2 concentration setting means),
The main feature is that a calculator 33 (pump control means) that outputs a set value of the number of operating pumps based on the characteristic of the number of operating pumps set by the simulation model 31 is provided.

【0044】シミュレーションモデル31は、石膏純度
の下限値や出口SO2濃度の上限値の設定入力31a,
31bと、各種プロセス値の最新の検出信号31cに基
づいて脱硫シミュレーションを行い、ポンプ稼働台数特
性と、ポンプ稼働台数毎の出口SO2濃度特性を出力す
る処理を一定周期(例えば1回/時間)で繰返すもので
ある。
The simulation model 31 includes a setting input 31a for setting the lower limit of the gypsum purity and the upper limit of the outlet SO 2 concentration.
And 31b, performs a desulfurization simulation based on the latest detection signal 31c of various process values, the pump operation number characteristics and a certain period the process of outputting the outlet SO 2 concentration characteristics of each pump operation number (for example, once / hour) Is repeated.

【0045】ここでプロセス値31cとしては、未処理
排煙のガス流量、未処理排煙中の亜硫酸ガス濃度(入口
SO2濃度)、処理後排煙中の亜硫酸ガス濃度(出口S
2濃度)、吸収塔スラリのCaCO3濃度、スラリ循環
流量等の最新データが入力される。
Here, the process value 31c includes the gas flow rate of the untreated flue gas, the concentration of sulfur dioxide in the untreated flue gas (inlet SO 2 concentration), and the concentration of the sulfur dioxide gas in the treated flue gas (outlet S).
O 2 concentration), CaCO 3 concentration of the absorption tower slurry, the latest data of the slurry circulation flow rate, etc. are input.

【0046】また、ポンプ稼働台数特性とは、例えば図
1に示すような負荷と稼働ポンプ台数との関係であり、
負荷に応じた必要最小限の稼働ポンプ台数を示す特性で
ある。さらに、出口SO2濃度特性とは、例えば図1に
示すような負荷と出口SO2濃度との関係であり、負荷
やポンプ稼働台数等の条件が変動しても吸収塔スラリ中
のCaCO3の濃度が一定になるように設定されるもの
である。
The characteristic of the number of operating pumps is, for example, the relationship between the load and the number of operating pumps as shown in FIG.
This is a characteristic indicating the minimum required number of operating pumps according to the load. Further, the outlet SO 2 concentration characteristic is, for example, a relationship between the load and the outlet SO 2 concentration as shown in FIG. 1, and even if conditions such as the load and the number of operating pumps fluctuate, the amount of CaCO 3 in the absorption tower slurry is changed. The density is set to be constant.

【0047】このシミュレーションモデル31は、例え
ば次のように実現される。即ち、脱硫装置の性能は、一
般に下記式(4),(5)にて表される。
The simulation model 31 is realized, for example, as follows. That is, the performance of the desulfurization device is generally represented by the following equations (4) and (5).

【0048】[0048]

【数1】 Yso2 out = f(G,Yso2 in,[CaCO3],L,k) (4) ηso2 = g(G,Yso2 in,[CaCO3],L,k) (5)Yso 2 out = f (G, Yso 2 in, [CaCO 3 ], L, k) (4) ηso 2 = g (G, Yso 2 in, [CaCO 3 ], L, k) (5) )

【0049】但しここで、Yso2 outは脱硫装置出口
SO2濃度、Yso2 inは脱硫装置入口SO2濃度、Gは
処理ガス量、[CaCO3]は吸収塔スラリ中のCaCO
3濃度、Lはスラリ循環流量、f,gは脱硫装置特性を表
す関数、ηso2は脱硫率、kは吸収剤の活性値(溶解
速度)である。
Here, Yso 2 out is the concentration of SO 2 at the outlet of the desulfurizer, Yso 2 in is the concentration of SO 2 at the inlet of the desulfurizer, G is the amount of processing gas, and [CaCO 3 ] is the amount of CaCO 3 in the slurry of the absorption tower.
3 Concentration, L is the slurry circulation flow rate, f and g are functions representing the characteristics of the desulfurizer, ηso 2 is the desulfurization rate, and k is the activity value (dissolution rate) of the absorbent.

【0050】即ち、脱硫装置出口SO2濃度は、上記入力
値に対して関数fを介して求めることができる。この関
数fは、特開昭59−199021号或いは特開昭63
−229126号公報に示されるような化学反応モデル
により実現してもよく、また制御対象となる脱硫装置実
機について種々の運転条件における特性を計測し、これ
を統計処理等の方法によりモデル化することも可能であ
る。
That is, the concentration of SO 2 at the outlet of the desulfurization device can be obtained via the function f with respect to the above input value. This function f is described in JP-A-59-199021 or JP-A-63-1990.
It may be realized by a chemical reaction model as shown in Japanese Patent Application Laid-Open No. 229126, and the characteristics of the actual desulfurization device to be controlled under various operating conditions are measured and modeled by a method such as statistical processing. Is also possible.

【0051】なお、上述の先行出願公報においては、吸
収塔スラリ中のCaCO3濃度の代りに、吸収塔pHを
変数としているが、本質的には吸収塔内の中和反応に寄
与するCaCO3濃度の方が、pHより直接的に脱硫性
能に影響する変数である。
[0051] In the prior application publication mentioned above, instead of CaCO 3 concentration of the absorption tower slurry, although the absorption tower pH is a variable, which contributes essentially neutralization reaction in the absorption tower to CaCO 3 Concentration is a variable that more directly affects desulfurization performance than pH.

【0052】本制御方式では、吸収塔スラリ中の未反応
石灰石の濃度、即ちCaCO3濃度を一定にするような出
口SO2濃度の設定値を求めるため、CaCO3濃度は例
えば一定値に固定して、上記シミュレーションモデルに
より、各負荷における出口SO2濃度を計算する。そし
て、この一定値は、例えば以下のようにして決定すれば
よい。
[0052] In this control method, the concentration of unreacted limestone in the absorption tower slurry, i.e. for determining the set value of the outlet SO 2 concentration such that the CaCO 3 concentration constant, CaCO 3 concentration is fixed for example to a constant value Then, the outlet SO 2 concentration at each load is calculated by the simulation model. This constant value may be determined, for example, as follows.

【0053】すなわち、脱硫装置の運転上の制約条件と
して、一般に石膏純度を確保する必要があるが、吸収塔
スラリ中のCaCO3が吸収塔から石膏と共に抜出され、
石膏中の不純物となるため、他の不純物(ばいじん、石
灰石中の不純物等)の濃度を考慮した上で、石膏純度を
確保するためのCaCO3濃度の上限値が決定される。
そして、この上限値を上記一定値として運転すれば、出
口SO2濃度を目標値以下に保ちつつ、吸収塔循環ポン
プ台数の低減、ひいては省エネルギを図ることができ
る。
That is, as a constraint on the operation of the desulfurization apparatus, it is generally necessary to ensure gypsum purity. CaCO 3 in the absorption tower slurry is extracted together with the gypsum from the absorption tower.
Since it becomes an impurity in gypsum, the upper limit of the CaCO 3 concentration for securing the gypsum purity is determined in consideration of the concentration of other impurities (dust and impurities in limestone, etc.).
If the operation is performed with the upper limit set to the above-mentioned constant value, it is possible to reduce the number of circulating pumps of the absorption tower and to save energy while keeping the outlet SO 2 concentration below the target value.

【0054】なお、この各負荷における出口SO2濃度
の設定値は、排煙の性状(ボイラ燃料の性状)及び循環
流量(吸収塔循環ポンプ稼働台数)毎に設定する必要が
あり、予めオフラインシミュレーション計算又は実機運
転データ計測結果により設定値を決定しておくことも可
能だが、これら燃料性状及び循環流量毎の設定値を記
憶,選択等する煩雑さを避けるためには、シミュレーシ
ョンモデル31の処理により一定周期で最新の条件での
最適値を毎回求めて設定するのが好ましい。
The set value of the outlet SO 2 concentration at each load needs to be set for each of the properties of the exhaust gas (properties of the boiler fuel) and the circulating flow rate (the number of operating circulating pumps of the absorption tower). Although it is possible to determine the set value based on the calculation or the actual machine operation data measurement result, in order to avoid the trouble of storing and selecting the set value for each fuel property and circulating flow rate, the processing of the simulation model 31 must be performed. It is preferable that the optimum value under the latest condition is determined and set every time at a constant cycle.

【0055】こうしてシミュレーションモデル31で
は、毎周期以上のような計算が、各種負荷条件に対して
実行され、石膏純度の下限値を下回らない前述したよう
な一定値に石灰石濃度が維持されるような出口SO2
度の負荷に対する目標値(即ち、出口SO2濃度特性)
が、ポンプ台数毎に設定され、なおかつ、負荷に見合っ
た必要最低限のポンプ稼働台数(即ち、ポンプ稼働台数
特性)が、出口SO2濃度の上限を越えない範囲で求め
られる。
As described above, in the simulation model 31, the above calculations are performed under various load conditions, and the limestone concentration is maintained at the above-mentioned constant value which does not fall below the lower limit of the gypsum purity. Target value for outlet SO 2 concentration load (ie, outlet SO 2 concentration characteristics)
But is set for each pump volume, yet, the minimum necessary pump operation number commensurate with the load (i.e., the pump operation number characteristic) is determined in a range not exceeding the upper limit of the outlet SO 2 concentration.

【0056】次に、演算器32(出口SO2濃度設定手
段)は、実際のポンプ運転台数の信号32aと、乗算器
23から出力される脱硫負荷の信号23aを受けて、シ
ミュレーションモデル31により設定される出口SO2
濃度特性に基づいて出口SO2濃度の設定値を出力する
ものである。
Next, the arithmetic unit 32 (outlet SO 2 concentration setting means) receives the signal 32 a of the actual number of pumps operated and the signal 23 a of the desulfurization load output from the multiplier 23, and sets it by the simulation model 31. Exit SO 2
The set value of the outlet SO 2 concentration is output based on the concentration characteristics.

【0057】なお、この場合出口SO2濃度特性は、前述
したようにポンプ稼働台数毎に設定されているので、こ
の演算器32は、入力されたポンプ運転台数の信号32
aに対応する出口SO2濃度特性を選択し、この特性に基
づいて入力されている脱硫負荷の信号から出口SO2
度の出力値を決定する。例えば、図1に示すような出口
SO2濃度特性が選択された場合に、脱硫負荷の信号が
100%相当であると40ppm相当となり、50%相
当であると20ppm相当となる。
In this case, since the outlet SO 2 concentration characteristic is set for each number of operating pumps as described above, the arithmetic unit 32 receives the signal 32 indicating the number of operating pumps.
The outlet SO 2 concentration characteristic corresponding to “a” is selected, and the output value of the outlet SO 2 concentration is determined from the input desulfurization load signal based on this characteristic. For example, when the outlet SO 2 concentration characteristic as shown in FIG. 1 is selected, the signal of the desulfurization load is equivalent to 40 ppm when it is equivalent to 100%, and is equivalent to 20 ppm when it is equivalent to 50%.

【0058】そして、演算器33(ポンプ制御手段)
は、発電量指令(ボイラ負荷)の信号33aを受けて、
シミュレーションモデル31により設定されるポンプ稼
働台数特性に基づいてポンプ稼働台数の設定値を出力す
るものである。例えば、図1に示すようなポンプ稼働台
数特性が設定されている場合に、発電機出力の信号が4
0〜100%相当であると3台となり、0〜40%相当
であると2台となる。なお、この演算器33の出力は、
ポンプの駆動制御を行うポンプ駆動制御部34(ポンプ
制御手段)に入力され、このポンプ駆動制御部34の制
御により設定値どおりの台数のポンプが定格一定回転数
で運転される。
The computing unit 33 (pump control means)
Receives the signal 33a of the power generation amount command (boiler load),
The set value of the number of operating pumps is output based on the characteristic of the number of operating pumps set by the simulation model 31. For example, when the pump operation number characteristic as shown in FIG.
If it is equivalent to 0 to 100%, it becomes three, and if it is equivalent to 0 to 40%, it becomes two. The output of the calculator 33 is
The pump is input to a pump drive control unit 34 (pump control means) that controls the drive of the pumps, and the pumps are controlled by the pump drive control unit 34 to operate the number of pumps according to the set value at the rated constant rotation speed.

【0059】なおこの場合、演算器33に入力される負
荷の信号として、負荷変動の変化が最初に現れる発電量
指令33aが使用されているため、負荷変動に対する応
答性がより良好となる。またこの場合、発電量指令の信
号33aは、石灰石スラリ(吸収剤スラリ)の投入量を
修正する加算器24にも入力され、急激な負荷変化があ
った場合には、先行して吸収剤スラリの投入量が増加修
正される構成となっている。
In this case, since the power generation command 33a in which the change in the load variation appears first is used as the load signal input to the arithmetic unit 33, the response to the load variation is further improved. In this case, the signal 33a of the power generation amount command is also input to the adder 24 for correcting the input amount of the limestone slurry (absorbent slurry). If there is a sudden load change, the absorbent slurry is preceded. It is configured to increase and correct the input amount.

【0060】また本例においては、従来技術において説
明した流量調節器17(図6に示す)等が、本発明の吸
収剤投入手段を、センサ21,22及び乗算器23が本
発明の負荷検知手段を、センサ25が本発明の出口SO
2濃度検知手段を、加算器24及び流量設定部28が吸収
剤投入量設定手段を、またフィードバック制御部27が
偏差出力手段を構成している。
In this embodiment, the flow controller 17 (shown in FIG. 6) and the like described in the prior art correspond to the absorbent charging means of the present invention, and the sensors 21, 22 and the multiplier 23 detect the load of the present invention. The means is that the sensor 25 is connected to the outlet SO of the present invention.
(2) Concentration detecting means, the adder 24 and the flow rate setting unit 28 constitute an absorbent input amount setting means, and the feedback control unit 27 constitutes a deviation output means.

【0061】次に、上述した排煙脱硫装置の制御装置の
作用を説明する。上記のような制御装置であれば、シミ
ュレーションモデル31と演算器32(出口SO2濃度
設定手段)の機能により、出口SO2濃度の制御目標値
が負荷条件等に応じて変更され、これに基づくフィード
バック制御により石灰石の投入流量が調整されて、スラ
リ中の石灰石濃度(吸収剤濃度)が略一定に維持され
る。いいかえると、スラリ中の石灰石濃度が略一定にな
るように、出口SO2濃度制御が行われ、なおかつこの出
口SO2濃度が上限値を越えない範囲で運転される。
Next, the operation of the control device for the above-mentioned flue gas desulfurization device will be described. With the control device as described above, the control target value of the outlet SO 2 concentration is changed according to the load condition and the like by the functions of the simulation model 31 and the calculator 32 (outlet SO 2 concentration setting means). The input flow rate of limestone is adjusted by the feedback control, and the limestone concentration (absorbent concentration) in the slurry is maintained substantially constant. In other words, the outlet SO 2 concentration control is performed so that the limestone concentration in the slurry is substantially constant, and the operation is performed within a range where the outlet SO 2 concentration does not exceed the upper limit value.

【0062】例えば、図3において符号S1に示すよう
な値に石灰石濃度が保持され、負荷が100%のときに
は符号Aで示すポイントに制御され、負荷が50%のと
きには符号Bで示すポイントに制御される。そして、石
灰石濃度が一定に保持されるということは、吸収塔タン
クの容量は一定であるので、未反応石灰石の保有量が一
定ということを意味し、本装置では負荷変動等の条件変
化があってもこの保有量は変更する必要がない。したが
って、急な負荷上昇があった場合でも、石灰石の投入量
増加が大きく遅れることはなく、例えば図4に示す如く
出口SO2濃度の実測値の変動は少ない。
For example, in FIG. 3, the limestone concentration is held at the value indicated by reference numeral S1. When the load is 100%, the limestone concentration is controlled to the point indicated by reference numeral A, and when the load is 50%, the control is performed at the point indicated by reference numeral B. Is done. The fact that the limestone concentration is kept constant means that the amount of unreacted limestone is kept constant because the capacity of the absorption tower tank is kept constant. However, this amount does not need to be changed. Therefore, even if a sudden load increase, never input amount increasing limestone is delayed greatly, less variation in the measured value of the outlet SO 2 concentration, as shown in FIG. 4, for example.

【0063】これに対して、例えば従来の出口SO2
度一定制御であると、例えば負荷が100%のときには
図3の符号Aで示すポイントに制御され、負荷が50%
のときには例えば符号Cで示すポイントに制御され、石
灰石濃度(石灰石保有量)はS1からS2へと大きく変
動する。
On the other hand, for example, in the case of the conventional outlet SO 2 concentration constant control, for example, when the load is 100%, the control is performed at the point indicated by the symbol A in FIG.
In the case of, the limestone concentration (the amount of limestone possession) fluctuates greatly from S1 to S2, for example, it is controlled to the point indicated by the symbol C.

【0064】このため、例えば負荷50%で符号Cで示
す状態から、急な負荷上昇があり100%負荷に上昇す
る際には、石灰石保有量をS2からS1に即座に増やす
ことは不可能であるため、装置の実際の状態は一時的に
符号Dで示すポイント付近になり、出口SO2濃度が大
きく上昇して上限を越えてしまう。
Therefore, for example, when the load is suddenly increased from 100% to 100% from the state indicated by reference symbol C at a load of 50%, it is impossible to immediately increase the limestone possession from S2 to S1. there, the actual state of the apparatus becomes in the vicinity of the point indicated by the temporary code D, it exceeds the upper limit outlet sO 2 concentration is greatly increased.

【0065】また本例の場合には、石灰石濃度が一定に
維持されるため、副生される石膏の純度が下限以上の安
定したものとなる。
In the case of this example, since the limestone concentration is maintained at a constant level, the purity of the gypsum produced as a by-product is stable at a lower limit or more.

【0066】また本例の装置では、脱硫装置の挙動を忠
実に模擬することができるシミュレーションモデル31
を用いて、前述の出口SO2濃度特性が求められ、この特
性に基づく出口SO2濃度の目標値になるようにフィー
ドバック制御される。このため、制御の精度が高く、負
荷変動に対する追従性や石膏純度の安定化がより高度に
実現される。
In the apparatus of this embodiment, a simulation model 31 capable of faithfully simulating the behavior of the desulfurization apparatus is provided.
Is used to determine the above-described outlet SO 2 concentration characteristic, and feedback control is performed so that the outlet SO 2 concentration target value is based on this characteristic. For this reason, the control accuracy is high, and the followability to the load fluctuation and the stabilization of the gypsum purity are more highly realized.

【0067】また本例の装置では、シミュレーションモ
デル31により、ポンプ稼働台数特性(負荷に応じた最
適な稼働台数)が設定され、この特性に基づいて演算器
33やポンプ駆動部34(ポンプ制御手段)の動作によ
り、ポンプの起動停止が行われる。このため、常時最高
の循環流量(全数稼働状態)に維持する場合に比較して
低負荷の場合にポンプ動力が削減される。
In the apparatus of this embodiment, the number of operating pumps (optimum number of operating pumps according to the load) is set by the simulation model 31. Based on these characteristics, the computing unit 33 and the pump driving unit 34 (pump control means) The operation of ()) starts and stops the pump. For this reason, the pump power is reduced in the case of a low load as compared with the case where the maximum circulation flow rate (100% operating state) is always maintained.

【0068】また本装置は、出口SO2濃度制御により、
間接的にスラリ中の石灰石濃度を制御して、負荷変動に
対する脱硫性能等の維持を図っているので、前述した従
来のpH制御の場合の問題点も解消される。
Also, the present apparatus can control the outlet SO 2 concentration to
Since the limestone concentration in the slurry is indirectly controlled to maintain the desulfurization performance and the like against load fluctuation, the above-described problem of the conventional pH control is also solved.

【0069】なお、本発明は上記形態例に限られず、各
種の態様があり得る。例えば、本発明の出口SO2濃度
特性は、シミュレーションモデルにより周期的に更新設
定される必要は必ずしもなく、排煙性状等の条件変動が
少ないプラントでは、例えば図2に示すように、予めオ
フラインシミュレーション又は実機性能計測により求め
た一定の出口SO2濃度特性により出口SO2濃度の設定
を行う構成でもよい。また、省エネルギの要請が少ない
場合には、循環ポンプ稼働台数の制御は不要で、この場
合制御装置は、図2に示すような極めて簡素な構成とな
る。
The present invention is not limited to the above-described embodiment, and may have various aspects. For example, the outlet SO 2 concentration characteristic of the present invention does not necessarily need to be periodically updated and set by a simulation model. In a plant where the condition variation such as the smoke emission property is small, for example, as shown in FIG. or by certain outlet SO 2 concentration characteristic obtained by actual performance measurements may be configured to set the outlet SO 2 concentration. Further, when there is little demand for energy saving, it is not necessary to control the number of operating circulation pumps. In this case, the control device has an extremely simple configuration as shown in FIG.

【0070】また本発明の制御方法は、必ずしも制御装
置による自動制御で行う必要はなく、その制御処理全体
又は一部を手計算等を含む人的作業により行ってもよ
い。また本発明は、タンク酸化方式の脱硫装置に限られ
ず、酸化塔を吸収塔と別個に設置するタイプの脱硫装置
に適用しても、同様の効果を奏することができる。
Further, the control method of the present invention is not necessarily required to be automatically performed by the control device, and the whole or a part of the control process may be performed by a manual operation including manual calculation. Further, the present invention is not limited to a tank oxidation type desulfurization apparatus, and the same effects can be obtained even when applied to a type of desulfurization apparatus in which an oxidation tower is installed separately from an absorption tower.

【0071】[0071]

【発明の効果】請求項1記載の排煙脱硫装置では、出口
SO2濃度設定手段が、負荷検知手段の出力から所定の出
口SO2濃度特性に基づいて処理後排煙中の亜硫酸ガス
濃度(出口SO2濃度)の設定値を決定し、偏差出力手段
が、この設定値と出口SO2濃度の実測値との偏差を出
力し、吸収剤投入量設定手段が、この偏差と負荷検知手
段の出力に基づいて、亜硫酸ガス量に対応する化学量論
的当量に対して前記偏差に対応した補正量を加算した吸
収剤の投入量を算出し、吸収剤投入手段が、この投入量
に基づいてスラリ内に吸収剤を投入する。そして、前記
出口SO2濃度特性は、負荷変動に対してスラリ中の未
反応吸収剤の濃度が一定になるように設定される。
In the flue gas desulfurization apparatus according to the first aspect, the outlet SO 2 concentration setting means determines the sulfur dioxide gas concentration in the treated flue gas based on a predetermined outlet SO 2 concentration characteristic from the output of the load detecting means. The set value of the outlet SO 2 concentration is determined, the deviation output means outputs the difference between the set value and the actually measured value of the outlet SO 2 concentration, and the absorbent setting means sets the difference between the set value and the load detection means. Based on the output, the stoichiometric equivalent corresponding to the amount of sulfurous acid gas, the amount of the absorbent added by adding the correction amount corresponding to the deviation is calculated, the absorbent input means, based on this input amount Add the absorbent into the slurry. The outlet SO 2 concentration characteristic is set so that the concentration of the unreacted absorbent in the slurry is constant with respect to load fluctuation.

【0072】このため本装置によれば、出口SO2濃度
設定手段の機能により、出口SO2濃度の制御目標値が
負荷条件に応じて変更され、これに基づくフィードバッ
ク制御により吸収剤の投入量が調整されて、スラリ中の
吸収剤濃度が略一定に維持される。いいかえると、スラ
リ中の吸収剤濃度が略一定になるように、出口SO2濃度
制御が行われる。
For this reason, according to the present apparatus, the control target value of the outlet SO 2 concentration is changed in accordance with the load condition by the function of the outlet SO 2 concentration setting means, and the feed amount of the absorbent is adjusted by the feedback control based on this. Adjusted to keep the absorbent concentration in the slurry substantially constant. In other words, the outlet SO 2 concentration control is performed so that the absorbent concentration in the slurry becomes substantially constant.

【0073】そして、吸収剤濃度が一定に保持されると
いうことは、未反応吸収剤の保有量が一定ということを
意味し、本装置では負荷変動があってもこの保有量は変
更する必要がない。したがって、急な負荷上昇があった
場合でも、吸収剤の投入量増加が大きく遅れることはな
く、例えば図4に示す如く出口SO2濃度の実測値の変動
は減少し、負荷追従性が格段に向上する。また、吸収剤
濃度が一定に維持されるため、副生される石膏の純度が
安定したものとなる効果もある。
The fact that the concentration of the absorbent is kept constant means that the amount of the unreacted absorbent is kept constant. In this apparatus, it is necessary to change this amount even if the load fluctuates. Absent. Therefore, even if there is a sudden increase in the load, the increase in the amount of the absorbent introduced does not greatly delay, and for example, as shown in FIG. 4, the fluctuation of the measured value of the outlet SO 2 concentration decreases, and the load following ability is markedly improved. improves. Further, since the concentration of the absorbent is kept constant, there is an effect that the purity of the gypsum by-produced becomes stable.

【0074】また本装置は、出口SO2濃度制御により、
間接的にスラリ中の石灰石濃度を制御して、負荷変動に
対する脱硫性能等の維持を図っているので、前述した従
来のpH制御の場合の問題点も解消される。
Further, the present apparatus can control the outlet SO 2 concentration to
Since the limestone concentration in the slurry is indirectly controlled to maintain the desulfurization performance and the like against load fluctuation, the above-described problem of the conventional pH control is also solved.

【0075】さらに、請求項2記載の排煙脱硫装置で
は、前記出口SO2濃度設定手段における出口SO2濃度
特性が、最新のプロセス値に基づく脱硫シミュレーショ
ンを行って処理後排煙中の亜硫酸ガス濃度を予想するシ
ミュレーションモデルにより周期的に求められ、所定周
期で更新設定される。このため、制御の精度が高くな
り、負荷変動に対する追従性や石膏純度の安定化がより
高度に実現される。
Further, in the flue gas desulfurization apparatus according to the second aspect, the outlet SO 2 concentration characteristics of the outlet SO 2 concentration setting means may be determined by performing a desulfurization simulation based on the latest process value to obtain a sulfur dioxide gas in the treated flue gas. The concentration is periodically obtained by a simulation model for estimating the concentration, and is updated and set at a predetermined period. For this reason, the accuracy of the control is increased, and the followability to the load fluctuation and the stabilization of the gypsum purity are more highly realized.

【0076】また、請求項3記載の排煙脱硫装置では、
シミュレーションモデルにより、ポンプ稼働台数特性
(負荷に応じた最適な稼働台数)が設定され、この特性
に基づいてポンプ制御手段の動作により、ポンプの起動
停止が行われる。このため、ポンプの運転動力が低減さ
れる効果がある。
Further, in the flue gas desulfurization apparatus according to the third aspect,
The characteristics of the number of operating pumps (optimum operating number according to the load) are set by the simulation model, and the pump is started and stopped by the operation of the pump control means based on these characteristics. Therefore, there is an effect that the operating power of the pump is reduced.

【0077】また、請求項4記載の排煙脱硫装置では、
ポンプ制御手段により、例えば予め設定されたポンプ稼
働台数特性(負荷に応じた最適な稼働台数)に基づい
て、ポンプの起動停止が行われる。このため、ポンプの
運転動力が低減される効果がある。
Further, in the flue gas desulfurization apparatus according to the fourth aspect,
The pump control means starts and stops the pump based on, for example, a preset number-of-operating-units characteristic (optimal operating number according to load). Therefore, there is an effect that the operating power of the pump is reduced.

【0078】請求項5記載の排煙脱硫方法では、未処理
排煙中の亜硫酸ガス量の変動に対してスラリ中の未反応
吸収剤の濃度が一定になるように、前記亜硫酸ガス量と
処理後排煙中の亜硫酸ガス濃度との関係である出口SO
2濃度特性を設定し、この出口SO2濃度特性に基づいて、
実際の未処理排煙中の亜硫酸ガス量から前記亜硫酸ガス
濃度の設定値を求め、この設定値に基づいて吸収剤の投
入量を調整して前記亜硫酸ガス濃度を制御する。
In the flue gas desulfurization method according to the fifth aspect, the amount of the sulfurous acid gas and the amount of the treated sulfurous acid are controlled so that the concentration of the unreacted absorbent in the slurry becomes constant with respect to the variation in the amount of sulfurous acid gas in the untreated flue gas. Outlet SO, which is related to the concentration of sulfur dioxide in post-smoke
2 Set the concentration characteristics, and based on the outlet SO 2 concentration characteristics,
The set value of the sulfur dioxide concentration is obtained from the actual amount of the sulfur dioxide in the untreated exhaust gas, and the amount of the absorbent is adjusted based on the set value to control the sulfur dioxide concentration.

【0079】このため、出口SO2濃度の制御目標値が
負荷条件に応じて変更され、これに基づく制御により吸
収剤の投入量が調整されて、スラリ中の吸収剤濃度が略
一定に維持される。したがって、負荷追従性が向上し、
副生される石膏の純度が安定したものとなるとともに、
前述した従来のpH制御の場合の問題点も解消される。
For this reason, the control target value of the outlet SO 2 concentration is changed in accordance with the load condition, and the amount of the absorbent to be introduced is adjusted by the control based on this, so that the absorbent concentration in the slurry is maintained substantially constant. You. Therefore, load followability is improved,
The purity of by-produced gypsum becomes stable,
The above-described problem in the case of the conventional pH control is also solved.

【0080】請求項6記載の排煙脱硫方法では、未処理
排煙中の亜硫酸ガス量の変動に対してスラリ中の未反応
吸収剤の濃度が一定になるように、前記亜硫酸ガス量と
処理後排煙中の亜硫酸ガス濃度との関係である出口SO
2濃度特性を設定し、前記亜硫酸ガス量の検出値から前記
出口SO2濃度特性に基づいて、処理後排煙中の亜硫酸ガ
ス濃度の設定値を決定し、この設定値と前記亜硫酸ガス
濃度の検出値との偏差を算出し、この偏差と前記亜硫酸
ガス量の検出値とに基づいて、前記亜硫酸ガス量に対応
する化学量論的当量に対して前記偏差に対応した補正量
を加算した吸収剤の投入量を算出し、この算出された投
入量に基づいてスラリ内に吸収剤を投入する。
In the flue gas desulfurization method according to the sixth aspect, the amount of the sulfurous acid gas and the amount of the treated sulfurous acid are controlled so that the concentration of the unreacted absorbent in the slurry becomes constant with respect to the variation in the amount of sulfurous acid gas in the untreated flue gas. Outlet SO, which is related to the concentration of sulfur dioxide in post-smoke
(2) Set a concentration characteristic, determine a set value of the sulfur dioxide concentration in the exhaust gas after treatment based on the outlet SO 2 concentration characteristic from the detected value of the sulfur dioxide gas amount, and determine the set value and the sulfur dioxide concentration. A deviation from the detected value is calculated, and based on the deviation and the detected value of the sulfurous acid gas amount, an absorption obtained by adding a correction amount corresponding to the deviation to a stoichiometric equivalent corresponding to the sulfurous acid gas amount. The dosage of the agent is calculated, and the absorbent is injected into the slurry based on the calculated dosage.

【0081】このため、出口SO2濃度の制御目標値が
負荷条件に応じて変更され、これに基づくフィードバッ
ク制御により吸収剤の投入量が調整されて、スラリ中の
吸収剤濃度が略一定に維持される。したがって、負荷追
従性が格段に向上し、副生される石膏の純度が安定した
ものとなるとともに、前述した従来のpH制御の場合の
問題点も解消される。
For this reason, the control target value of the outlet SO 2 concentration is changed in accordance with the load condition, and the amount of the absorbent adsorbed is adjusted by the feedback control based on this, so that the absorbent concentration in the slurry is maintained substantially constant. Is done. Therefore, the load following ability is remarkably improved, the purity of the gypsum by-produced becomes stable, and the above-mentioned problem of the conventional pH control is solved.

【0082】請求項7記載の排煙脱硫方法では、例えば
予め設定され、或いはリアルタイムシミュレーションモ
デルにより適宜設定されるポンプ稼働台数特性(負荷に
応じた最適な稼働台数)に基づいて、ポンプの起動停止
を行う。このため、ポンプの運転動力が低減される効果
がある。
In the flue gas desulfurization method according to the seventh aspect, the start and stop of the pump are determined based on the pump operation number characteristics (optimum operation number corresponding to the load) set in advance or appropriately set by a real-time simulation model. I do. Therefore, there is an effect that the operating power of the pump is reduced.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の排煙脱硫装置の制御装置の一例を示す
ブロック図である。
FIG. 1 is a block diagram showing an example of a control device of a flue gas desulfurization device of the present invention.

【図2】本発明の排煙脱硫装置の制御装置の他の例を示
すブロック図である。
FIG. 2 is a block diagram showing another example of the control device of the flue gas desulfurization device of the present invention.

【図3】吸収剤濃度と出口SO2濃度との関係において、
本発明の作用を説明する図である。
FIG. 3 shows a relationship between an absorbent concentration and an outlet SO 2 concentration.
It is a figure explaining an operation of the present invention.

【図4】本発明の作用(負荷追従性)を説明する図であ
る。
FIG. 4 is a diagram for explaining the operation (load followability) of the present invention.

【図5】従来の問題点(負荷追従性)を説明する図であ
る。
FIG. 5 is a diagram for explaining a conventional problem (load followability).

【図6】排煙脱硫装置の本体構成の一例を示す図であ
る。
FIG. 6 is a diagram illustrating an example of a main body configuration of the flue gas desulfurization device.

【図7】従来の排煙脱硫装置の制御技術の一例(出口S
2濃度一定制御)を示す図である。
FIG. 7 shows an example of a control technique of a conventional flue gas desulfurization apparatus (exit S
FIG. 4 is a diagram showing O 2 concentration constant control).

【符号の説明】[Explanation of symbols]

5 循環ポンプ 17 流量調節器(吸収剤投入手段) 21,22 センサ(負荷検知手段) 23 乗算器(負荷検知手段) 24 加算器(吸収剤投入量設定手段) 25 センサ(出口SO2濃度検知手段) 27 フィードバック制御部(偏差出力手段) 28 流量設定部(吸収剤投入量設定手段) 31 シミュレーションモデル 32 演算器(出口SO2濃度設定手段) 33 演算器(ポンプ制御手段) 34 ポンプ駆動制御部(ポンプ制御手段)5 Circulating pump 17 Flow rate controller (absorbent charging means) 21, 22 Sensor (load detecting means) 23 Multiplier (load detecting means) 24 Adder (absorbent charging amount setting means) 25 Sensor (outlet SO 2 concentration detecting means) 27) feedback control section (deviation output means) 28 flow rate setting section (absorbent input amount setting means) 31 simulation model 32 computing unit (outlet SO 2 concentration setting means) 33 computing unit (pump control means) 34 pump drive control section ( Pump control means)

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 沖野 進 広島県広島市西区観音新町四丁目6番22号 三菱重工業株式会社広島研究所内 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continuation of the front page (72) Inventor Susumu Okino 4-6-22 Kannonshinmachi, Nishi-ku, Hiroshima-shi, Hiroshima Inside Hiroshima Research Laboratory, Mitsubishi Heavy Industries, Ltd.

Claims (7)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 未処理排煙とカルシウム化合物よりなる
吸収剤を含有するスラリとを吸収塔内において接触させ
ることにより、未処理排煙中の少なくとも亜硫酸ガスを
吸収する排煙脱硫装置において、 処理後排煙中の亜硫酸ガス濃度を検知する出口SO2
度検知手段と、処理すべき未処理排煙中の亜硫酸ガス量
を検知する負荷検知手段と、この負荷検知手段の出力か
ら所定の出口SO2濃度特性に基づいて、処理後排煙中の
亜硫酸ガス濃度の設定値を決定する出口SO2濃度設定
手段と、この出口SO2濃度設定手段により、設定された
前記設定値と前記出口SO2濃度検知手段による実測値
との偏差を算出する偏差出力手段と、この偏差出力手段
の出力と前記負荷検知手段の出力に基づいて、前記亜硫
酸ガス量に対応する化学量論的当量に対して前記偏差に
対応した補正量を加算した吸収剤の投入量を算出する吸
収剤投入量設定手段と、この吸収剤投入量設定手段によ
り算出された投入量に基づいて前記スラリ内に吸収剤を
投入する吸収剤投入手段とを備え、 前記出口SO2濃度設定手段における出口SO2濃度特性
は、負荷と処理後排煙中の亜硫酸ガス濃度の設定値との
関係であって、負荷変動に対して前記スラリ中の未反応
吸収剤の濃度が一定になるように設定されるものである
ことを特徴とする排煙脱硫装置。
1. A flue gas desulfurization device for absorbing at least sulfur dioxide in untreated flue gas by bringing untreated flue gas and a slurry containing an absorbent comprising a calcium compound into contact in an absorption tower. an outlet SO 2 concentration detection means for detecting the sulfur dioxide concentration in the rear flue, a load detecting means for detecting the sulfur dioxide content in the untreated flue gas to be processed and the outlet SO from the output of the load detecting means based on 2 density characteristics, and an outlet SO 2 concentration setting means for determining the set value of sulfur dioxide concentration in the processed flue gas, this outlet SO 2 concentration setting means, the outlet SO 2 and set the set value A deviation output means for calculating a deviation from an actually measured value by the concentration detection means, and a stoichiometric equivalent corresponding to the sulfur dioxide gas amount based on an output of the deviation output means and an output of the load detection means. Means for setting the amount of the absorbent added by adding the correction amount corresponding to the deviation, and the absorbent in the slurry based on the amount of the input calculated by the amount setting means for the absorbent. and a absorbent dosing means for introducing the outlet SO 2 concentration characteristics at the outlet SO 2 concentration setting means is a relationship between the set value of the concentration of sulfur dioxide load and after processing the flue gas, to the load variation Wherein the concentration of the unreacted absorbent in the slurry is set to be constant.
【請求項2】 前記出口SO2濃度設定手段における出
口SO2濃度特性は、最新のプロセス値に基づく脱硫シ
ミュレーションを行って処理後排煙中の亜硫酸ガス濃度
を予想するシミュレーションモデルにより周期的に求め
られ、所定周期で更新設定されることを特徴とする請求
項1記載の排煙脱硫装置。
2. The outlet SO 2 concentration characteristic of the outlet SO 2 concentration setting means is periodically obtained by a simulation model for performing a desulfurization simulation based on the latest process value and estimating a sulfur dioxide gas concentration in the exhaust gas after treatment. 2. The flue gas desulfurization apparatus according to claim 1, wherein the flue gas desulfurization apparatus is updated and set at a predetermined cycle.
【請求項3】 前記スラリを吸収塔内で循環させるポン
プを複数台有し、前記シミュレーションモデルは、この
ポンプの稼働台数毎に前記出口SO2濃度特性を設定す
るとともに、前記脱硫シミュレーションにより負荷変動
に対する前記ポンプの最適稼働台数を示すポンプ稼働台
数特性をも設定する構成であり、さらに前記出口SO2
濃度設定手段は、実際のポンプ稼働台数により前記出口
SO2濃度特性のうちの対応する特性を選択し、この選
択された特性に基づいて処理後排煙中の亜硫酸ガス濃度
の設定を行う構成であり、なおかつ前記ポンプ稼働台数
特性に基づいて前記ポンプの起動停止を行うポンプ制御
手段を備えたことを特徴とする請求項2記載の排煙脱硫
装置。
3. A simulation model comprising a plurality of pumps for circulating the slurry in the absorption tower, wherein the simulation model sets the outlet SO 2 concentration characteristic for each number of operating pumps and performs load fluctuation by the desulfurization simulation. Pump operating number characteristic indicating the optimal operating number of the pumps with respect to the outlet SO 2
Concentration setting means selects the corresponding characteristic of said outlet SO 2 concentration profile by actual pump operation number, a configuration for setting the concentration of sulfur dioxide flue gas in the post-processing based on the selected characteristic 3. The flue gas desulfurization apparatus according to claim 2, further comprising a pump control unit that starts and stops the pump based on the characteristic of the number of operating pumps.
【請求項4】 前記スラリを吸収塔内で循環させるポン
プを複数台有し、このポンプの稼働台数毎に前記出口S
2濃度特性を設定するとともに、 前記出口SO2濃度設定手段は、実際のポンプ稼働台数
により前記出口SO2濃度特性のうちの対応する特性を
選択し、この選択された特性に基づいて処理後排煙中の
亜硫酸ガス濃度の設定を行う構成であり、 かつ、負荷変動に対する前記ポンプの最適稼働台数を示
すポンプ稼働台数特性に基づいて、前記ポンプの起動停
止を行うポンプ制御手段を備えたことを特徴とする請求
項1記載の排煙脱硫装置。
4. A pump having a plurality of pumps for circulating the slurry in the absorption tower, wherein the outlet S
While setting the O 2 concentration characteristics, the outlet SO 2 concentration setting means selects a corresponding characteristic among the outlet SO 2 concentration characteristics according to the actual number of pumps operated, and performs a post-processing based on the selected characteristics. It is configured to set the concentration of sulfurous acid gas in flue gas, and provided with pump control means for starting and stopping the pump based on a pump operating number characteristic indicating an optimal operating number of the pump with respect to a load change. The flue gas desulfurization device according to claim 1, wherein:
【請求項5】 未処理排煙とカルシウム化合物よりなる
吸収剤を含有するスラリとを吸収塔内において接触させ
ることにより、未処理排煙中の少なくとも亜硫酸ガスを
吸収する排煙脱硫方法において、 未処理排煙中の亜硫酸ガス量の変動に対して前記スラリ
中の未反応吸収剤の濃度が一定になるように、前記亜硫
酸ガス量と処理後排煙中の亜硫酸ガス濃度との関係であ
る出口SO2濃度特性を設定し、 この出口SO2濃度特性に基づいて、実際の未処理排煙中
の亜硫酸ガス量から前記亜硫酸ガス濃度の設定値を求
め、この設定値に基づいて吸収剤の投入量を調整して前
記亜硫酸ガス濃度を制御することを特徴とする排煙脱硫
方法。
5. A flue gas desulfurization method for absorbing at least sulfur dioxide in untreated flue gas by bringing untreated flue gas into contact with a slurry containing an absorbent comprising a calcium compound in an absorption tower. An outlet which is a relationship between the amount of the sulfurous acid gas and the concentration of the sulfurous acid gas in the post-treatment flue gas so that the concentration of the unreacted absorbent in the slurry becomes constant with respect to the variation in the amount of the sulfite gas in the treated flue gas. An SO 2 concentration characteristic is set, and a set value of the sulfur dioxide gas concentration is obtained from the actual amount of the sulfur dioxide gas in the untreated exhaust gas based on the outlet SO 2 concentration characteristic, and the absorbent is charged based on the set value. A flue gas desulfurization method comprising controlling the sulfur dioxide gas concentration by adjusting the amount.
【請求項6】 未処理排煙とカルシウム化合物よりなる
吸収剤を含有するスラリとを吸収塔内において接触させ
ることにより、未処理排煙中の少なくとも亜硫酸ガスを
吸収する排煙脱硫方法において、 処理後排煙中の亜硫酸ガス濃度と処理すべき未処理排煙
中の亜硫酸ガス量を検出し、前記亜硫酸ガス量の検出値
から所定の出口SO2濃度特性に基づいて処理後排煙中
の亜硫酸ガス濃度の設定値を決定し、この設定値と前記
亜硫酸ガス濃度の検出値との偏差を算出し、この偏差と
前記亜硫酸ガス量の検出値とに基づいて、前記亜硫酸ガ
ス量に対応する化学量論的当量に対して前記偏差に対応
した補正量を加算した吸収剤の投入量を算出し、この算
出された投入量に基づいて前記スラリ内に吸収剤を投入
するようにし、 前記出口SO2濃度特性は、前記亜硫酸ガス量と前記亜硫
酸ガス濃度との関係を示す特性として、前記亜硫酸ガス
量の変動に対して前記スラリ中の未反応吸収剤の濃度が
一定になるように設定することを特徴とする排煙脱硫方
法。
6. A flue gas desulfurization method for absorbing at least sulfur dioxide in untreated flue gas by bringing untreated flue gas and a slurry containing an absorbent comprising a calcium compound into contact in an absorption tower. detecting the sulfur dioxide content in the untreated flue gas to be treated and the concentration of sulfur dioxide in the rear flue, the sulfite sulfur dioxide amount based from the detection value to a predetermined outlet SO 2 concentration characteristic after processing the flue gas A set value of the gas concentration is determined, a deviation between the set value and the detected value of the sulfur dioxide gas concentration is calculated, and a chemical corresponding to the sulfur dioxide gas amount is calculated based on the deviation and the detected value of the sulfur dioxide gas amount. Calculating the amount of the absorbent to be added by adding a correction amount corresponding to the deviation to the stoichiometric equivalent, and introducing the absorbent into the slurry based on the calculated amount of the input; 2 Density characteristics The characteristics indicating the relationship between the sulfurous acid gas amount and the sulfurous acid gas concentration are set so that the concentration of the unreacted absorbent in the slurry is constant with respect to the fluctuation of the sulfurous acid gas amount. Flue gas desulfurization method.
【請求項7】 前記スラリを複数台のポンプにより吸収
塔内で循環させるようにし、このポンプの稼働台数毎に
前記出口SO2濃度特性を設定するとともに、実際のポ
ンプ稼働台数により、前記出口SO2濃度特性のうちの対
応する特性を選択し、この選択された特性に基づいて処
理後排煙中の亜硫酸ガス濃度の設定を行い、 かつ、負荷変動に対する前記ポンプの最適稼働台数を示
すポンプ稼働台数特性に基づいて、前記ポンプの起動停
止を行うことを特徴とする請求項5又は6記載の排煙脱
硫方法。
7. The slurry is circulated in the absorption tower by a plurality of pumps, and the outlet SO 2 concentration characteristic is set for each number of operating pumps. 2 Select the corresponding characteristic from the concentration characteristics, set the concentration of sulfurous acid gas in the exhaust gas after treatment based on the selected characteristic, and operate the pump indicating the optimal number of the pumps to operate with respect to load fluctuation. 7. The flue gas desulfurization method according to claim 5, wherein starting and stopping of the pump are performed based on the number characteristic.
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CN112530530A (en) * 2020-08-26 2021-03-19 北京国电龙源环保工程有限公司 Method for calculating limestone slurry density optimal value algorithm model based on Matlab software

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