(57)【要約】【課題】使用する石炭種に応じて脱硫処理を完全に停止することが可能な排煙処理システムの提供。【課題手段】ボイラ１からの排ガスは排ガス通路４を流通する。脱硫塔２は排ガスから硫黄酸化物を除去する。脱硫ガス通路１０は、排ガス通路４の分岐部６と脱硫塔２の排ガス入口８とを接続する脱硫入口側通路１１と、脱硫塔２の排ガス出口９と排ガス通路４の合流部７とを接続する脱硫出口側通路１２とを有する。脱硫ガス通路ダンパ２０，２１は、脱硫ガス通路１０を開閉可能である。脱硫通風機２２は、脱硫ガス通路ダンパ２０，２１が脱硫ガス通路１０を開放する脱硫ガス通路開放状態で、排ガス通路４を流通する排ガスの一部が分岐部６から脱硫塔２へ導入されて合流部７から排ガス通路４へ戻るように脱硫ガス通路１０に排ガスを流通させる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ボイラからの排ガスが流通する排ガス通路と、
排ガスから硫黄酸化物を除去する脱硫塔と、
前記排ガス通路の分岐部と前記脱硫塔の排ガス入口とを接続する脱硫入口側通路と、前記脱硫塔の排ガス出口と前記分岐部の下流側の前記排ガス通路の合流部とを接続する脱硫出口側通路とを有する脱硫ガス通路と、
前記脱硫ガス通路を開閉可能な脱硫ガス通路ダンパと、
前記脱硫ガス通路ダンパが前記脱硫ガス通路を開放する脱硫ガス通路開放状態で、前記排ガス通路を流通する排ガスの一部が前記分岐部から前記脱硫塔へ導入されて前記合流部から前記排ガス通路へ戻るように前記脱硫ガス通路に排ガスを流通させる脱硫通風機と、を備える
ことを特徴とする排煙処理システム。
【請求項２】
請求項１に記載の排煙処理システムであって、
前記ボイラで燃焼される石炭の種類と、前記ボイラから前記排ガス通路へ排出される排ガスの流量とに基づいて、前記脱硫通風機を制御する通風制御手段を備える
ことを特徴とする排煙処理システム。
【請求項３】
請求項２に記載の排煙処理システムであって、
前記通風制御手段は、前記ボイラから前記排ガス通路へ排出される排ガスのうち前記脱硫塔へ導入する排ガスの割合が前記ボイラで燃焼される石炭の種類に対応した所定割合となるように前記脱硫通風機を制御する
ことを特徴とする排煙処理システム。
【請求項４】
請求項２又は請求項３に記載の排煙処理システムであって、
前記通風制御手段は、前記ボイラで燃焼される石炭の種類に応じて前記脱硫ガス通路ダンパを開閉制御する
ことを特徴とする排煙処理システム。
【請求項５】
請求項１〜請求項４のうち何れか１項に記載の排煙処理システムであって、
前記脱硫塔への石灰石スラリの供給量を、前記脱硫通風機が前記分岐部から前記脱硫塔へ導入する排ガスの流量と、前記脱硫塔へ流入する排ガスのＳＯ２濃度と、前記脱硫塔内の石灰石スラリのＰＨとに基づいて制御するスラリ供給制御手段を備える
ことを特徴とする排煙処理システム。
【請求項６】
請求項５に記載の排煙処理システムであって、
前記スラリ供給制御手段は、前記脱硫塔への石灰石スラリの供給量を、前記合流部の下流側の排ガスのＳＯ２濃度に基づいて制御する
ことを特徴とする排煙処理システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、脱硫装置を備えた排煙処理システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１には、発電設備等に於ける石炭焚きボイラにより発生する硫黄酸化物を含む排ガスを処理するための排煙処理システムが記載されている。
【０００３】
ボイラに連通された煙道には、誘引通風機が接続され、誘引通風機から延びる煙道には上流側より排煙脱硫装置、再加熱ガスガスヒータが接続され、さらに送風機が接続された後、煙突が接続される。排煙脱硫装置の上流側と送風機の下流側とは、バイパスダンパを有するバイパス煙道により連通する。
【０００４】
誘引通風機と送風機との送風量のバランスを図るため、送風機の送風量は誘引通風機に追従して制御される。例えば、プラント試運転或は起動時には軽油燃焼による火炉パージが行われるが、軽油燃焼時の排ガスは、排煙脱硫装置内の液性状悪化防止のため、バイパス煙道を経て排出される。また、起動時には送風機を先行起動し、バイパスダンパを全開にした状態で誘引通風機を起動した後、誘引通風機と送風機とのマッチング制御が行われる。また、送風機が故障した場合には火炉の防爆対策としてバイパスダンパを全開とする。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０００−８４３５３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
石炭に含まれる硫黄分（ＳＯ２含有量）は石炭の種類（石炭種）によって相違し、ＳＯ２含有量が少ない（ＳＯ２含有率が低い）石炭種の中には、排煙脱硫装置による脱硫処理を行うことなく、排ガスを大気へ放出可能なものもある。脱硫処理が不要な石炭種を使用する場合、脱硫処理を完全に停止し、脱硫処理に伴う送風機の電力消費量、石灰石消費量、排水量、補給水量等を削減することにより、ランニングコストを低減することが好ましい。
【０００７】
しかし、特許文献１に記載のシステムでは、排煙脱硫装置の上流側と送風機の下流側とを連通するバイパス煙道にバイパスダンパが設けられているので、排煙脱硫装置への排ガスの導入を完全に停止することができない。このため、ＳＯ２含有率が低く脱硫処理が不要な石炭種の使用時おいても脱硫処理が行われることになり、ランニングコストを低減することができない。
【０００８】
そこで本発明は、使用する石炭種に応じて脱硫処理を完全に停止することが可能な排煙処理システムの提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記目的を達成すべく、本発明の第１の態様の排煙処理システムは、排ガス通路と脱硫塔と脱硫ガス通路と脱硫ガス通路ダンパと脱硫通風機とを備える。排ガス通路には、ボイラからの排ガスが流通する。脱硫塔は、排ガスから硫黄酸化物を除去する。脱硫ガス通路は、排ガス通路の分岐部と脱硫塔の排ガス入口とを接続する脱硫入口側通路と、脱硫塔の排ガス出口と分岐部の下流側の排ガス通路の合流部とを接続する脱硫出口側通路とを有する。脱硫ガス通路ダンパは、脱硫ガス通路を開閉可能である。脱硫通風機は、脱硫ガス通路ダンパが脱硫ガス通路を開放する脱硫ガス通路開放状態で、排ガス通路を流通する排ガスの一部が分岐部から脱硫塔へ導入されて合流部から排ガス通路へ戻るように脱硫ガス通路に排ガスを流通させる。
【００１０】
上記構成では、含有する硫黄分が多く（ＳＯ２含有率が高く）、排ガスに対して脱硫処理が必要な石炭をボイラで燃焼させる（脱硫処理が必要な石炭種を使用する）場合、脱硫ガス通路を開放する脱硫ガス通路開放状態に脱硫ガス通路ダンパを設定し、排ガス通路を流通する排ガスの一部が分岐部から脱硫塔へ導入されて合流部から排ガス通路へ戻るように脱硫通風機によって脱硫ガス通路に排ガスを流通させる。排ガス通路を流通する排ガスの一部は、分岐部から脱硫ガス通路へ流入し、脱硫塔で脱硫処理されて、脱硫ガス通路へ流入せずに排ガス通路を流通した残りの排ガスと合流部で合流する。
【００１１】
一方、ＳＯ２含有率が低く、排ガスに対して脱硫処理が不要な石炭をボイラで燃焼させる（脱硫処理が不要な石炭種を使用する）場合、脱硫ガス通路を閉止する脱硫ガス通路閉止状態に脱硫ガス通路ダンパを設定するとともに、脱硫通風機を停止して、分岐部から脱硫塔へ排ガスを導入しない。これにより、脱硫処理を完全に停止することができ、ランニングコストを低減することができる。
【００１２】
本発明の第２の態様は、第１の態様の排煙処理システムであって、ボイラで燃焼される石炭の種類と、ボイラから排ガス通路へ排出される排ガスの流量とに基づいて、脱硫通風機を制御する通風制御手段を備える。
【００１３】
例えば、通風制御手段は、脱硫処理が必要な石炭種を使用する場合には脱硫通風機を駆動し、脱硫処理が不要な石炭種を使用する場合には脱硫通風機を停止する。また、通風制御手段は、脱硫処理が必要な石炭種を使用する場合において、ＳＯ２含有率が高い石炭種ほど脱硫塔へ導入される排ガスの流量（脱硫処理流量）が多くなる（脱硫処理率が高くなる）ように脱硫通風機を制御する。さらに、通風制御手段は、ボイラから排ガス通路へ排出される排ガスの総流量（排ガス総流量）が多いほど脱硫処理流量も多くなるように脱硫通風機を制御する。
【００１４】
上記構成では、使用する石炭種（使用石炭種）と排ガス総流量とに基づいて脱硫処理流量を制御するので、合流部で合流した後の排ガス（合流排ガス）のＳＯ２濃度を所望の濃度に低下させることができる。また、過剰な脱硫処理によるランニングコストの上昇を抑制することができる。
【００１５】
本発明の第３の態様は、第２の態様の排煙処理システムであって、通風制御手段は、ボイラから排ガス通路へ排出される排ガスのうち脱硫塔へ導入する排ガスの割合がボイラで燃焼される石炭の種類に対応した所定割合となるように脱硫通風機を制御する。すなわち、通風制御手段は、排ガス総流量に対する脱硫処理流量の割合（脱硫処理率）が使用石炭種に対応した所定割合に維持されるように脱硫通風機を制御する。
【００１６】
使用石炭種に対応する所定割合は、脱硫処理が必要な複数の石炭種の何れを使用した場合であっても合流排ガスのＳＯ２濃度が所望の濃度に低下するように、ＳＯ２含有率が高い石炭種ほど高い割合に、使用する石炭種ごとに予め設定される。
【００１７】
上記構成では、脱硫処理が必要な複数の石炭種の何れを使用した場合であっても合流排ガスのＳＯ２濃度が所望の濃度に低下させることができる。
【００１８】
また、通常はボイラ運転中に使用石炭種を変更することはなく、排ガス総流量の大幅な増減が頻繁に生じることもないため、通風制御手段による脱硫通風機の制御を安定させることができる。
【００１９】
本発明の第４の態様は、第２又は第３の態様の排煙処理システムであって、通風制御手段は、ボイラで燃焼される石炭の種類に応じて脱硫ガス通路ダンパを開閉制御する。
【００２０】
通風制御手段は、例えば、脱硫処理が必要な石炭種を使用する場合は脱硫ガス通路開放状態に脱硫ガス通路ダンパを設定し、脱硫処理が不要な石炭種を使用する場合は脱硫ガス通路閉止状態に脱硫ガス通路ダンパを設定する。
【００２１】
上記構成では、手動操作によって脱硫ガス通路ダンパを開閉する必要がないので、作業者の負担を軽減するとともに、手動操作に起因する脱硫ガス通路ダンパの誤設定を防止することができる。
【００２２】
本発明の第５の態様は、第１〜第４の態様の排煙処理システムであって、脱硫塔への石灰石スラリの供給量を、脱硫通風機が分岐部から脱硫塔へ導入する排ガスの流量と、脱硫塔へ流入する排ガスのＳＯ２濃度と、脱硫塔内の石灰石スラリのＰＨとに基づいて制御するスラリ供給制御手段を備える。すなわち、スラリ供給制御手段は、脱硫塔への石灰石スラリの供給量（石灰石スラリ供給量）を、脱硫塔へ導入される脱硫処理流量と、脱硫塔へ流入する排ガスのＳＯ２濃度（脱硫前ＳＯ２濃度）と、脱硫塔内の石灰石スラリのＰＨ（塔内スラリＰＨ）とに基づいて制御する。
【００２３】
脱硫塔で処理するＳＯ２量（ＳＯ２処理量）は、脱硫処理流量と脱硫前ＳＯ２濃度とから推定（算出）することができる。スラリ供給制御手段は、例えば、脱硫処理流量と脱硫前ＳＯ２濃度とを用いてＳＯ２処理量を算出し、算出したＳＯ２処理量に応じて石灰石スラリ供給量を制御するための基本操作信号を生成し、生成した基本操作信号に塔内スラリＰＨによって規定される補正係数を加算した操作信号を制御対象（例えば、石灰石スラリの供給量を制御可能なバルブ）へ出力する。
【００２４】
上記構成では、石灰石スラリをＳＯ２処理量及び塔内スラリＰＨに応じて的確に供給することができる。
【００２５】
本発明の第６の態様は、第５の態様の排煙処理システムであって、スラリ供給制御手段は、脱硫塔への石灰石スラリの供給量を、合流部の下流側の排ガスのＳＯ２濃度に基づいて制御する。
【００２６】
上記構成では、石灰石スラリ供給量を合流排ガスのＳＯ２濃度に基づいて制御するので、合流排ガスのＳＯ２濃度を石灰石スラリ供給量によって適正に管理することができる。
【発明の効果】
【００２７】
本発明によれば、使用する石炭種に応じて脱硫処理を完全に停止することができ、ランニングコストを低減することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】本発明の第１実施形態に係る排煙処理システムを模式的に示す構成図である。
【図２】石炭種と脱硫通風機の吸込量とボイラ負荷指令との関係の一例を示す図である。
【図３】本発明の第２実施形態に係る排煙処理システムを模式的に示す構成図である。
【図４】石炭種と脱硫ガス通路ダンパの設定状態との関係の一例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２９】
本発明の第１実施形態に係る排煙処理システムについて、図１を参照して説明する。
【００３０】
本実施形態の排煙処理システムにおける排ガス排出モードは、脱硫処理実行モードと脱硫処理停止モードとを含む。脱硫処理実行モードは、ボイラ１での石炭の燃焼によって発生した硫黄酸化物を含む排ガスの一部を脱硫塔（吸収塔）２へ導入し、脱硫処理（湿式石灰石−石膏排煙脱硫処理）によって排ガスから硫黄酸化物を除去した後、脱硫処理した排ガス（脱硫排ガス）を脱硫処理していない残りの排ガス（非脱硫排ガス）と混合して煙突３から排出するモードである。脱硫処理停止モードは、ボイラ１から排出される排ガスを脱硫処理せずに煙突３から排出するモードである。排ガス排出モードの切替えは、ボイラ１で燃焼させる石炭の種類（使用石炭種）に応じて行われる。脱硫処理実行モードにおいて、ボイラ１から排出される排ガスの総流量（排ガス総流量）のうち脱硫塔２へ導入する排ガスの総流量（脱硫処理流量）の割合、すなわち排ガス総流量に対する脱硫処理流量の割合（脱硫処理率）は、脱硫排ガスと非脱硫ガスとが混合した後の排ガス（合流排ガス）のＳＯ２濃度が所望の濃度以下に低下するように制御される。
【００３１】
図１に示すように、ボイラ１から排出された排ガスは、排ガス通路４を流通する。排ガス通路４には誘引通風機（ＩＤＦ：Induced Draft Fan）５が設けられ、ボイラ１からの排ガスは、ＩＤＦ５によって排ガス通路４の下流端の煙突３へ向けて送られる。
【００３２】
ＩＤＦ５と煙突３の間の排ガス通路４には、上流側（ＩＤＦ５側）の分岐部６と下流側（煙突３側）の合流部７とが設けられる。排ガス通路４の分岐部６と脱硫塔２の排ガス入口８とは、脱硫入口側通路１１によって接続され、脱硫塔２の排ガス出口９と排ガス通路４の合流部７とは、脱硫出口側通路１２によって接続され、脱硫入口側通路１１と脱硫出口側通路１２とは、脱硫ガス通路１０を構成する。排ガス通路４及び脱硫ガス通路１０は、筒状のダクトによって区画形成される。
【００３３】
脱硫塔２内には、多数のスプレノズル１４を備えたスプレヘッダ１３が設置され、スプレノズル１４から吸収液が微細な液滴として噴霧される。噴霧された吸収液が排ガス（排ガス入口８から排ガス出口９へ向かって上方へ流れる排ガス）と接触（気液接触）することにより、排ガス中の硫黄酸化物が吸収液滴の表面で化学的に除去され、排ガス出口９から排出される。このように、本実施形態の吸収液供給部は、吸収液を微細な液滴として噴霧し、噴霧した液滴を上方へ流れる排ガスに接触させる噴霧式であり、スプレノズル１４から供給された吸収液により排ガス中の硫黄酸化物が吸収除去される。排ガス流れに同伴する微小な液滴は、脱硫塔２の上部に設置されたミストエリミネータ（図示省略）で除去される。
【００３４】
スプレノズル１４から噴霧された液滴は、硫黄酸化物を吸収した後、脱硫塔２の下部に設けられた脱硫塔タンク１５に落下する。脱硫塔タンク１５内に滞留する吸収液は、吸収液循環ポンプ（図示省略）によって送液されて吸収液循環配管１６からスプレヘッダ１３（スプレノズル１４）に供給される。
【００３５】
脱硫塔タンク１５には、滞溜する吸収液に空気を供給する空気供給装置（図示省略）が設けられている。吸収液には石灰石（ＣａＣＯ３）が含まれ、吸収液に吸収された硫黄酸化物（ＳＯ２）は、吸収液中の石灰石と反応し、さらに脱硫塔タンク１５に供給される空気によって酸化されて石膏（ＣａＳＯ４・２Ｈ２Ｏ）となる。吸収剤である石灰石は、石灰石スラリタンク２４に石灰石スラリとして貯えられ、石灰石スラリポンプ１７によって送液されてスラリ供給配管１８から脱硫塔タンク１５に供給される。
【００３６】
スラリ供給配管１８には、石灰石スラリの流通路を開閉するバルブ１９が設けられている。バルブ１９は、後述するスラリ供給制御装置（スラリ供給制御手段）３１からの指示信号に従って開閉し、バルブ１９の開閉によって脱硫塔タンク１５への石灰石スラリの供給量が増減し又は供給が停止する。
【００３７】
なお、脱硫塔２内の排ガスに吸収液を供給する方式は上記噴霧式に限定されず、他の方式（例えば、吸収液を下方から上方に柱状に噴出することで液柱を発生させ、発生させた液柱を上方へ流れる排ガスに接触させる液柱式）であってもよい。
【００３８】
脱硫入口側通路１１には入口ダンパ（脱硫ガス通路ダンパ）２０が設けられ、脱硫出口側通路１２には出口ダンパ（脱硫ガス通路ダンパ）２１が設けられる。入口ダンパ２０は脱硫入口側通路１１（脱硫ガス通路１０）を開閉可能であり、出口ダンパ２１は脱硫出口側通路１２（脱硫ガス通路１０）を開閉可能である。本実施形態の入口ダンパ２０及び出口ダンパ２１は、手動操作によって開閉する。入口ダンパ２０を設けているので、脱硫処理実行モードと脱硫処理停止モードとの切替えが入口ダンパ２０の開閉から遅延せず、応答性が良い。また、出口ダンパ２１を設けているので、脱硫処理停止モード時に合流部７から脱硫出口側通路１２への排ガスの流入（逆流）を防止することができ、出口ダンパ２１の上流側（脱硫塔２側）の設備の腐食等を抑制することができる。なお、入口ダンパ２０及び出口ダンパ２１の一方を省略してもよい。
【００３９】
入口ダンパ２０と脱硫塔２の排ガス入口８との間の脱硫入口側通路１１には、脱硫通風機（昇圧通風機、ＢＵＦ：Boost Up Fan）２２が設けられる。ＢＵＦ２２は、入口ダンパ２０及び出口ダンパ２１が脱硫ガス通路１０を開放する脱硫ガス通路開放状態で、排ガス通路４を流通する排ガスの一部を分岐部６から脱硫入口側通路１１に吸込み、吸込んだ排ガスを脱硫塔２へ導入し、脱硫出口側通路１２を介して合流部７から排ガス通路４へ戻すように、脱硫ガス通路１０に排ガスを流通させる。ＢＵＦ２２の駆動／停止及び回転数の増減（ファンの回転速度の増減）は、後述する通風制御装置（通風制御手段）３０によって制御される。ＢＵＦ２２の回転数の増減によって排ガス通路４の分岐部６から脱硫入口側通路１１に吸い込まれて脱硫塔２へ導入される排ガスの流量（脱硫処理流量）が増減する。なお、ＢＵＦ２２を脱硫出口側通路１２に設けてもよい。
【００４０】
ＢＵＦ２２と脱硫塔２の排ガス入口８との間の脱硫入口側通路１１と、脱硫塔２の排ガス出口９と出口ダンパ２１との間の脱硫出口側通路１２とには、ガスガスヒータ２３が設けられ、脱硫ガス通路１０を流通する排ガスがガスガスヒータ２３によって加熱される。
【００４１】
本実施形態の排煙処理システムは、通風制御装置３０とスラリ供給制御装置３１とを備える。
【００４２】
通風制御装置３０は、ボイラ１で燃焼される石炭の種類と、ボイラ１から排ガス通路４へ排出される排ガスの流量（排ガス総流量）とに基づいて、ＢＵＦ２２を制御する。分岐部６の上流側の排ガス通路４を流通する排ガスの流量を流量計によって測定し、その測定値を排ガス総流量として用いてＢＵＦ２２を制御してもよい。また、排ガス総流量は、ボイラ１の運転条件を指示する指令情報（例えば、ボイラ負荷指令や燃料流量指令や空気流量指令などの各指令）に応じて決まるため、これらの指令の一つを用いてＢＵＦ２２を制御してもよい。本実施形態では、ボイラ負荷指令を用いてＢＵＦ２２を制御する。
【００４３】
具体的には、通風制御装置３０は、脱硫処理が必要な石炭種を使用する場合にはＢＵＦ２２を駆動し、脱硫処理が不要な石炭種を使用する場合にはＢＵＦ２２を停止する。また、脱硫処理が必要な石炭種を使用する場合において、ＳＯ２含有率が高い石炭種ほど脱硫塔２へ導入される排ガスの流量（脱硫処理流量）が多くなる（脱硫処理率が高くなる）ようにＢＵＦ２２を制御する。また、ボイラ１から排ガス通路４へ排出される排ガス総流量が多い（ボイラ負荷指令が示すボイラ負荷が高い）ほど脱硫処理流量も多くなるようにＢＵＦ２２を制御する。さらに、排ガス総流量に対する脱硫処理流量の割合（脱硫処理率）が使用石炭種に対応した所定割合に維持されるようにＢＵＦ２２を制御する。
【００４４】
使用石炭種に対応する所定割合は、脱硫処理が必要な複数の石炭種の何れを使用した場合であっても合流排ガスのＳＯ２濃度が所望の濃度に低下するように、ＳＯ２含有率が高い石炭種ほど高い割合に、使用する石炭種ごとに予め設定される。
【００４５】
例えば、使用石炭種が石炭Ａ、石炭Ｂ、石炭Ｃ及び石炭Ｄであり、石炭ＡのＳＯ２含有率（Ｓａ）が最も高く、次に石炭Ｂ（Ｓｂ）が高く、次に石炭Ｃ（Ｓｃ）が高く、石炭ＤのＳＯ２含有率（Ｓｄ）が最も低く（Ｓａ＞Ｓｂ＞Ｓｃ＞Ｓｄ）、石炭Ａ、石炭Ｂ及び石炭Ｃは脱硫処理が必要な石炭種であり、石炭Ｄは脱硫処理が不要な石炭種である場合、ボイラ負荷指令とＢＵＦ吸込量（脱硫処理流量、回転数）とは、図２に示すような対応関係となり、通風制御装置３０には図２の対応関係が予め記憶される。図２中の二点鎖線（石炭Ｄの対応関係）は、回転停止を意味する。通風制御装置３０は、使用石炭種とボイラ負荷指令とに応じたＢＵＦ吸込量（回転数）を上記対応関係から決定し、決定した回転数での回転を指示する回転制御信号をＢＵＦ２２へ出力する。また、通風制御装置３０は、ＢＵＦ２２への出力と同時にスラリ供給制御装置３１にも回転制御信号を出力する。
【００４６】
スラリ供給制御装置３１は、脱硫塔タンク１５への石灰石スラリの供給量（石灰石スラリ供給量）を、脱硫塔２へ導入される脱硫処理流量と、脱硫塔２へ流入する排ガスのＳＯ２濃度（脱硫前ＳＯ２濃度）と、脱硫塔２内の石灰石スラリのＰＨ（塔内スラリＰＨ）とに基づいて制御する。ＩＤＦ５と分岐部６との間の排ガス通路４には、ＩＤＦ出口濃度計３２が設けられる。ＩＤＦ出口濃度計３２は、ＩＤＦ５の出口付近の排ガスのＳＯ２濃度（ＩＤＦ出口ＳＯ２濃度）を逐次測定し、その測定値を脱硫前ＳＯ２濃度としてスラリ供給制御装置３１へ出力する。脱硫塔２には、スラリＰＨ計３３が設けられる。スラリＰＨ計３３は、脱硫塔タンク１５内の石灰石スラリのＰＨを逐次測定し、その測定値を塔内スラリＰＨとしてスラリ供給制御装置３１へ出力する。
【００４７】
脱硫塔２で処理するＳＯ２量（ＳＯ２処理量）は、脱硫処理流量と脱硫前ＳＯ２濃度とから推定（算出）することができる。脱硫入口側通路１１を流通する排ガスの流量を流量計によって測定し、その測定値を脱硫処理流量として用いてＳＯ２処理量を算出してもよい。また、脱硫処理流量は、通風制御装置３０から出力される回転制御信号によって決まるため、本実施形態のスラリ供給制御装置３１は、ＩＤＦ出口濃度計３２から入力した脱硫前ＳＯ２濃度と通風制御装置３０から入力した回転制御信号とを用いてＳＯ２処理量を算出する。スラリ供給制御装置３１は、算出したＳＯ２処理量に応じて石灰石スラリ供給量を制御するための基本操作信号を生成し、スラリＰＨ計３３から入力した塔内スラリＰＨによって規定される補正係数を上記生成した基本操作信号に加算した操作信号をバルブ１９へ出力して、バルブ１９を開閉制御する。なお、脱硫前ＳＯ２濃度を測定するＩＤＦ出口濃度計３２に代えて、脱硫塔２の出口付近のＳＯ２濃度（脱硫後ＳＯ２濃度）を測定する脱硫塔出口濃度計（図示省略）を脱硫出口側通路１２に設け、脱硫後ＳＯ２濃度から脱硫前ＳＯ２濃度を演算してもよい。
【００４８】
また、スラリ供給制御装置３１は、脱硫塔２への石灰石スラリの供給量を、合流部７の下流側の排ガス（合流排ガス）のＳＯ２濃度に基づいて制御する。合流部７と煙突３との間の排ガス通路４には、合流排ガス濃度計３４が設けられる。合流排ガス濃度計３４は、合流排ガスのＳＯ２濃度を逐次測定し、その測定値をスラリ供給制御装置３１へ出力する。スラリ供給制御装置３１は、合流排ガスのＳＯ２濃度が所望の濃度よりも高くならないように、バルブ１９を開閉制御する。なお、スラリ供給制御装置３１は、脱硫処理流量と脱硫前ＳＯ２濃度と塔内スラリＰＨとに基づくバルブ１９の開閉制御と、合流排ガスのＳＯ２濃度に基づくバルブ１９の開閉制御とを、それぞれ個別に実行してもよく、両制御を合わせて（合成した制御信号を生成して）実行してもよい。
【００４９】
本実施形態によれば、含有する硫黄分が多く（ＳＯ２含有率が高く）、排ガスに対して脱硫処理が必要な石炭をボイラ１で燃焼させる（脱硫処理が必要な石炭種を使用する）場合、脱硫処理実行モードで排ガスを排出する。脱硫処理実行モードでは、脱硫ガス通路１０を開放する脱硫ガス通路開放状態に入口ダンパ２０及び出口ダンパ２１を手動操作によって設定し、ＢＵＦ２２を駆動する。脱硫ガス通路開放状態でＢＵＦ２２が回転することにより、排ガス通路４を流通する排ガスの一部は、分岐部６から脱硫ガス通路１０へ流入し、脱硫塔２で脱硫処理されて、脱硫ガス通路１０へ流入せずに排ガス通路４を流通した残りの排ガスと合流部７で合流する。
【００５０】
脱硫処理実行モードにおいて、通風制御装置３０は、使用石炭種と排ガス総流量とに基づいて脱硫処理流量を制御するので、合流部７で合流した後の排ガス（合流排ガス）のＳＯ２濃度を所望の濃度に低下させることができる。また、過剰な脱硫処理によるランニングコストの上昇を抑制することができる。
【００５１】
また、通風制御装置３０は、排ガス総流量に対する脱硫処理流量の割合（脱硫処理率）が使用石炭種に対応した所定割合に維持されるように脱硫処理流量を制御するので、脱硫処理が必要な複数の石炭種の何れを使用した場合であっても合流排ガスのＳＯ２濃度を所望の濃度に低下させることができる。
【００５２】
また、通常はボイラ運転中に使用石炭種を変更することはなく、排ガス総流量の大幅な増減が頻繁に生じることもないため、通風制御装置３０によるＢＵＦ２２の制御を安定させることができる。
【００５３】
一方、ＳＯ２含有率が低く、排ガスに対して脱硫処理が不要な石炭をボイラ１で燃焼させる（脱硫処理が不要な石炭種を使用する）場合、脱硫処理停止モードで排ガスを排出する。脱硫処理停止モードでは、脱硫ガス通路１０を閉止する脱硫ガス通路閉止状態に入口ダンパ２０及び出口ダンパ２１を手動操作によって設定するとともに、ＢＵＦ２２を停止して、分岐部６から脱硫塔２へ排ガスを導入しない。これにより、脱硫処理を完全に停止することができ、ランニングコストを低減することができる。
【００５４】
スラリ供給制御装置３１は、石灰石スラリ供給量を、脱硫塔２へ導入される脱硫処理流量と脱硫前ＳＯ２濃度と塔内スラリＰＨとに基づいて制御するので、石灰石スラリを、ＳＯ２処理量及び塔内スラリＰＨに応じて的確に供給することができる。
【００５５】
また、スラリ供給制御装置３１は、石灰石スラリ供給量を合流排ガスのＳＯ２濃度に基づいて制御するので、合流排ガスのＳＯ２濃度を石灰石スラリ供給量によって適正に管理することができる。
【００５６】
次に、本発明の第２実施形態に係る排煙処理システムについて、図３を参照して説明する。
【００５７】
本実施形態は、入口ダンパ２０及び出口ダンパ２１の開閉を通風制御装置３０が制御するように構成した以外は第１実施形態と共通するため、第１実施形態と共通する構成については同一の符号を付してその説明を省略する。
【００５８】
図３に示すように、通風制御装置３０は、ボイラ１で燃焼される石炭の種類に応じて入口ダンパ２０及び出口ダンパ２１を開閉制御する。具体的には、脱硫処理が必要な石炭種を使用する場合（脱硫処理実行モードの場合）は脱硫ガス通路開放状態に入口ダンパ２０及び出口ダンパ２１を設定し、脱硫処理が不要な石炭種を使用する場合（脱硫処理停止モードの場合）は脱硫ガス通路閉止状態に入口ダンパ２０及び出口ダンパ２１を設定する。例えば第１実施形態で例示した石炭Ａ〜Ｄでは、図４に示すように、石炭Ａ、石炭Ｂ及び石炭Ｃの場合には脱硫ガス通路開放状態に設定し、石炭Ｄの場合には脱硫ガス通路閉止状態に設定する。
【００５９】
本実施形態によれば、手動操作によって入口ダンパ２０及び出口ダンパ２１を開閉する必要がないので、作業者の負担を軽減するとともに、手動操作に起因する入口ダンパ２０及び出口ダンパ２１の誤設定を防止することができる。
【００６０】
なお、本発明は、一例として説明した上述の実施形態及び変形例に限定されることはなく、上述の実施形態等以外であっても、本発明に係る技術的思想を逸脱しない範囲であれば、設計等に応じて種々の変更が可能である。
【符号の説明】
【００６１】
１：ボイラ
２：脱硫塔
３：煙突
４：排ガス通路
５：誘引通風機（ＩＤＦ）
６：分岐部
７：合流部
８：排ガス入口
９：排ガス出口
１０：脱硫ガス通路
１１：脱硫入口側通路
１２：脱硫出口側通路
１３：スプレヘッダ
１４：スプレノズル
１５：脱硫塔タンク
１６：吸収液循環配管
１７：石灰石スラリポンプ
１８：スラリ供給配管
１９：バルブ
２０：入口ダンパ（脱硫ガス通路ダンパ）
２１：出口ダンパ（脱硫ガス通路ダンパ）
２２：脱硫通風機（ＢＵＦ）
２３：ガスガスヒータ
２４：石灰石スラリタンク
３０：通風制御装置（通風制御手段）
３１：スラリ供給制御装置（スラリ供給制御手段）
３２：ＩＤＦ出口濃度計
３３：スラリＰＨ計
３４：合流排ガス濃度計
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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