(57)【要約】【課題】諸事の市場価格に応じた経済的運転を行うこと。【解決手段】排ガスに吸収液を接触させることで排ガス中のＳＯ２を吸収液に吸収させつつＳＯ２が除去された脱硫排ガスを排出する吸収塔を備える脱硫設備の運転制御システムにおいて、排ガスからＳＯ２を除去したＳＯ２除去量を所定範囲内としつつ、脱硫設備の運転に応じて生じる支出諸事の支出市場価格から脱硫設備の運転に応じて生じる収入諸事の収入市場価格を差し引いた評価指数Ｅが最小となる態様で、吸収塔に送る吸収液の送出量、および吸収液を成す材料の供給量を設定する管理装置を備える。【選択図】図３
2011110441.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
排ガスに吸収液を接触させることで前記排ガス中のＳＯ２を前記吸収液に吸収させつつＳＯ２が除去された脱硫排ガスを排出する吸収塔を備える脱硫設備の運転制御システムにおいて、
前記排ガスからＳＯ２を除去したＳＯ２除去量を所定範囲内としつつ、脱硫設備の運転に応じて生じる支出諸事の支出市場価格から脱硫設備の運転に応じて生じる収入諸事の収入市場価格を差し引いた評価指数が最小となる態様で、前記吸収塔に送る吸収液の送出量、および前記吸収液を成す材料の供給量を設定する管理装置を備えたことを特徴とする脱硫設備の運転制御システム。
【請求項２】
前記管理装置は、過去の所定期間について、前記支出市場価格から前記収入市場価格を差し引いた予測評価指数が最小となる態様で、前記吸収塔に送る吸収液の送出量、および前記吸収液を成す材料の供給量を予め設定することを特徴とする請求項１に記載の脱硫設備の運転制御システム。
【請求項３】
前記排ガス中のＳＯ２濃度、および前記脱硫排ガス中のＳＯ２濃度を取得すると共に、前記吸収塔への吸収液の送出、および前記吸収液を成す材料の供給を制御する制御装置と、前記吸収塔と、前記吸収塔に吸収液を送る吸収液送出部と、前記吸収液を成す材料を供給する材料供給部とにより、排ガス中のＳＯ２を除去する脱硫設備が構成され、
前記管理装置は、ネットワーク上を介して前記脱硫設備における前記制御装置と通信可能に接続されていることを特徴とする請求項１または２に記載の脱硫設備の運転制御システム。
【請求項４】
前記管理装置は、ネットワーク上を介して複数の前記脱硫設備における前記制御装置と通信可能に接続されていることを特徴とする請求項３に記載の脱硫設備の運転制御システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、排ガスに含まれるＳＯ２を除去する脱硫設備の運転制御システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、特許文献１には、排ガスに含まれる所定の物質の濃度が管理されている一の排ガス系統に対し、所定の物質を除去するために設置される複数の環境装置を制御する制御装置と、所定の物質の濃度を検出する測定器とを備えた環境装置制御システムが開示されている。この環境装置制御システムでは、制御装置は、複数の環境装置ごとに所定の物質の除去能力に対する所定の要素の効率情報を含む効率テーブルを記憶し、測定部は、検出した所定の物質の濃度を含む情報を制御装置に送信し、さらに制御装置は、測定部から受信した所定の物質の濃度と、所定の物質の濃度の目標値とから、物質の濃度を変更するための変更量を決定し、効率テーブルを参照して効率のよい環境装置を選択し、当該環境装置で処理するように制御する。この制御システムによれば、装置を効率よく運転し、省エネルギー、または低運転コストを図ることができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００４−３７０５６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、近年では、ＳＯ２排出権の取引市場が活発化している。このため、単にＳＯ２排出規制値を達成する運転のみではなく、ＳＯ２排出権の変動に応じた経済的運転が望まれている。例えば、ＳＯ２排出権の市場価格が下がった場合には排出規制値より余剰にＳＯ２を除去することで余剰分を市場で販売し、逆にＳＯ２排出権の市場価格が上がった場合には排出規制値を超える運転を行い、不足分を購入することが考えられる。さらに、ＳＯ２排出権の他、例えば、ＳＯ２を吸収する吸収液や、ポンプなどを稼動するための電力料も市場価格が経時変化することから、経済的運転の最適条件は常に変動する。
【０００５】
本発明は上述した課題を解決するものであり、諸事の市場価格に応じた経済的運転を行うことのできる脱硫設備の運転制御システムを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上述の目的を達成するために、本発明の脱硫設備の運転制御システムでは、排ガスに吸収液を接触させることで前記排ガス中のＳＯ２を前記吸収液に吸収させつつＳＯ２が除去された脱硫排ガスを排出する吸収塔を備える脱硫設備の運転制御システムにおいて、前記排ガスからＳＯ２を除去したＳＯ２除去量を所定範囲内としつつ、脱硫設備の運転に応じて生じる支出諸事の支出市場価格から脱硫設備の運転に応じて生じる収入諸事の収入市場価格を差し引いた評価指数が最小となる態様で、前記吸収塔に送る吸収液の送出量、および前記吸収液を成す材料の供給量を設定する管理装置を備えたことを特徴とする。
【０００７】
この脱硫設備の運転制御システムによれば、収入市場価格が高い場合は、ＳＯ２除去量を増加させ、逆に、収入市場価格が低い場合は、脱硫設備運転費を少なくするように制御する。このように、収入市場価格に応じて脱硫設備の運転条件を最適化することが可能になる。この結果、刻々と変化する排ガス条件やＳＯ２販売高、および比較的緩やかに変動する各種単価（例えば、電力単価、吸収液材料単価、供給水単価、燃料単価）の各データにより、常に脱硫設備の運転に応じて生じる費用が最小となる経済的運転を行うことが可能になる。しかも、条件によっては、収入市場価格が支出市場価格よりも多くなるので、脱硫設備の運転により利益計上を図ることも可能である。
【０００８】
また、本発明の脱硫設備の運転制御システムでは、前記管理装置は、過去の所定期間について、前記支出市場価格から前記収入市場価格を差し引いた予測評価指数が最小となる態様で、前記吸収塔に送る吸収液の送出量、および前記吸収液を成す材料の供給量を予め設定することを特徴とする。
【０００９】
この脱硫設備の運転制御システムによれば、過去の収入市場価格が高い場合は、ＳＯ２除去量を増加させ、逆に、過去の収入市場価格が低い場合は、脱硫設備運転費を少なくするように設定する。このように、過去の収入市場価格に応じて最適な脱硫設備の運転条件を予測することが可能になる。この結果、設備の管理者は、予め計画してユーティリティーなどの材料の先行手配を行うことが可能になる。
【００１０】
また、本発明の脱硫設備の運転制御システムでは、前記排ガス中のＳＯ２濃度、および前記脱硫排ガス中のＳＯ２濃度を取得すると共に、前記吸収塔への吸収液の送出、および前記吸収液を成す材料の供給を制御する制御装置と、前記吸収塔と、前記吸収塔に吸収液を送る吸収液送出部と、前記吸収液を成す材料を供給する材料供給部とにより、排ガス中のＳＯ２を除去する脱硫設備が構成され、前記管理装置は、ネットワーク上を介して前記脱硫設備における前記制御装置と通信可能に接続されていることを特徴とする。
【００１１】
この脱硫設備の運転制御システムによれば、ネットワーク上を介して脱硫設備の運転制御を遠隔地にて行える。
【００１２】
また、本発明の脱硫設備の運転制御システムでは、前記管理装置は、ネットワーク上を介して複数の前記脱硫設備における前記制御装置と通信可能に接続されていることを特徴とする。
【００１３】
この脱硫設備の運転制御システムによれば、ネットワーク上を介して複数の脱硫設備の運転制御を遠隔地にて統括して行うことが可能になる。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、諸事の市場価格に応じた経済的運転を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】図１は、本発明の実施の形態１に係る脱硫設備の運転制御システムの概略図である。
【図２】図２は、本発明の実施の形態１に係る脱硫設備の運転制御システムのブロック図である。
【図３】図３は、本発明の実施の形態１に係る脱硫設備の運転制御システムの動作を示すフローチャートである。
【図４】図４は、本発明の実施の形態２に係る脱硫設備の運転制御システムのブロック図である。
【図５】図５は、本発明の実施の形態２に係る脱硫設備の運転制御システムの動作を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下に、本発明に係る実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、この実施の形態によりこの発明が限定されるものではない。また、下記実施の形態における構成要素には、当業者が置換可能かつ容易なもの、あるいは実質的に同一のものが含まれる。
【００１７】
［実施の形態１］
本実施の形態について、図面を参照して説明する。図１は、実施の形態１に係る脱硫設備の運転制御システムの概略図である。図１に示すように、脱硫設備１は、火力発電所などのボイラ（例えば、石炭焚ボイラ）２からの排ガス１００ａ中のＳＯ２（二酸化硫黄）を除去する吸収塔３と、制御装置５とを備えている。
【００１８】
ボイラ２から排出される排ガス１００ａは、排ガス管２ａに介装された排ガスブロア２ｂにより圧送されつつ吸収塔３に供給される。なお、本実施の形態における脱硫設備１を含む排煙処理システムでは、図には明示しないが、ボイラ２から排出される排ガス１００ａは、吸収塔３に至る前に、脱硝設備によりＮＯｘ（窒素酸化物）を除去され、さらに集塵器（例えば電気集塵器）により燃焼灰を除去される。さらに、本実施の形態における脱硫設備１によりＳＯ２を除去された脱硫排ガス１００ｂは、ＣＯ２（二酸化炭素）回収設備によりＣＯ２を除去される。
【００１９】
このような排煙処理システムに適用される脱硫設備１の吸収塔３は、供給された排ガス１００ａに、石灰石を含む吸収液（以下、吸収液という）１０１を接触させることで排ガス１００ａ中のＳＯ２（二酸化硫黄）を吸収液１０１中の石灰石に吸収させ、これによりＳＯ２が除去された脱硫排ガス１００ｂを排出する。
【００２０】
吸収塔３は、その底部に吸収液１０１が貯留されている。吸収塔３の外部には、石灰石フィーダ３ａが設けられ、この石灰石フィーダ３ａにより石灰石１０２が計量されつつ吸収塔３内の底部に供給される。また、吸収塔３内の底部には、給水管３ｂを介して水１０３が供給される。すなわち、吸収塔３内の底部に供給された石灰石１０２と水１０３とで吸収液１０１が生成される。
【００２１】
吸収塔３内の底部に貯留された吸収液１０１は、吸収液循環ポンプ３ｃにより圧送され吸収塔３の外部の吸収液管３ｄを経て吸収塔３内の上部に供給される。そして、吸収液１０１は、吸収塔３内の上部に設けられたノズル３ｅから流下されつつ、吸収塔３内の下部に至る過程で、吸収塔３内を上昇する排ガス１００ａと接触する。これにより、排ガス１００ａに含まれるＳＯ２が吸収液１０１の石灰石１０２と反応し（下記式１参照）、排ガス１００ａからＳＯ２が除去されることになる。そして、ＳＯ２が除去された脱硫排ガス１００ｂは、吸収塔３の頂部に接続された脱硫排ガス管３ｆを介して脱硫設備１から排出される。また、ＳＯ２の除去に用いられた吸収液１０１は、吸収塔３内の底部に貯留される。
ＳＯ２＋１／２Ｏ２＋ＣａＣＯ３＋２Ｈ２Ｏ→ＣａＳＯ４・２Ｈ２Ｏ＋ＣＯ２・・・式１
【００２２】
また、吸収塔３内の底部に貯留された吸収液１０１の一部は、吸収液循環ポンプ３ｃにより圧送されつつ吸収塔３の外部の吸収液管３ｄから分岐した抜出管３ｇを経て脱水器３ｈに送られる。脱水器３ｈは、例えば、ベルトフィルタで構成され、当該ベルトフィルタで搬送される過程で吸収液１０１を脱水処理し、副生石膏１０４として系外に排出される。また、吸収液１０１を脱水したろ過液は、本実施の形態では吸収塔３の底部に供給される水１０３として利用される。
【００２３】
吸収塔３内の底部には、酸化ブロア３ｉにより圧送された酸化用空気１０５が供給される。このため、吸収液１０１に酸化用空気１０５が含まれることで吸収液１０１の酸化が促進されるので、ＳＯ２の除去効率を向上できる。
【００２４】
なお、上述した吸収塔３では、吸収液管３ｄを経て吸収塔３内の上部に供給された吸収液１０１を、ノズル３ｅから流下させることで、吸収塔３内を上昇する排ガス１００ａと接触させているが、この限りではない。例えば、図には明示しないが、吸収液管を経て吸収塔内の中部に吸収液を供給し、吸収塔内の中部に設けられたノズルから吸収液を吸収塔内の上方に噴出させる。これにより、吸収液は、吸収塔内の上部で分散しつつ微細な液滴となって吸収塔内を降下し、吸収塔内を上昇する排ガスと接触する。この結果、より大きな気液接触面積を確保して気液接触効率を向上するので、ＳＯ２の除去効率を向上できる。なお、吸収液１０１と排ガス１００ａとの接触には、上述した向流接触の他、流下する吸収液１０１に対して排ガス１００ａが並行して流される並流接触や、並流接触と向流接触とを組み合わせた並向流接触がある。
【００２５】
上述した脱硫設備１において、図１に示すように、排ガスブロア２ｂには、その消費電力（排ガスブロア消費電力ａ）を検出する排ガスブロア消費電力検出部４ａが設けられている。また、吸収液循環ポンプ３ｃには、その消費電力（循環ポンプ消費電力ｂ）を検出する循環ポンプ消費電力検出部４ｂが設けられている。また、酸化ブロア３ｉには、その消費電力（酸化ブロア消費電力ｃ）を検出する酸化ブロア消費電力検出部４ｃが設けられている。また、排ガス管２ａには、吸収塔３に至る排ガス１００ａ中のＳＯ２濃度（入口側ＳＯ２濃度ｄ）を検出する入口側ＳＯ２濃度検出部４ｄが設けられている。また、脱硫排ガス管３ｆには、吸収塔３から排出される脱硫排ガス１００ｂ中のＳＯ２濃度（出口側ＳＯ２濃度ｅ）を検出する出口側ＳＯ２濃度検出部４ｅが設けられている。また、吸収液管３ｄには、吸収液１０１中の石灰石１０２の濃度（石灰石濃度ｆ）を検出する石灰石濃度検出部４ｆが設けられている。また、排ガス管２ａには、入口側ＳＯ２濃度検出部４ｄと共に、吸収塔３に至る排ガス１００ａの流量（排ガス流量ｇ）を検出する排ガス流量検出部４ｇ、吸収塔３に至る排ガス１００ａの温度（排ガス温度ｈ）を検出する排ガス温度検出部４ｈ、および吸収塔３に至る排ガス１００ａの水分濃度（排ガス水分濃度ｉ）を検出する排ガス水分濃度検出部４ｉが設けられている。また、ボイラ２には、その消費する燃料の量（ボイラ燃料消費量ｊ）を検出するボイラ燃料消費量検出部４ｊが設けられている。また、石灰石フィーダ３ａには、石灰石１０２の供給量（石灰石供給量ｋ）を検出する石灰石供給量検出部４ｋが設けられている。また、給水管３ｂには、水１０３の供給量（供給水流量ｍ）を検出する供給水流量検出部４ｍが設けられている。また、吸収液管３ｄには、吸収液１０１の流量（吸収液流量ｎ）を検出する吸収液流量検出部４ｎが設けられている。
【００２６】
そして、これら排ガスブロア消費電力ａ、循環ポンプ消費電力ｂ、酸化ブロア消費電力ｃ、入口側ＳＯ２濃度ｄ、出口側ＳＯ２濃度ｅ、石灰石濃度ｆ、排ガス流量ｇ、排ガス温度ｈ、排ガス水分濃度ｉ、ボイラ燃料消費量ｊ、石灰石供給量ｋ、供給水流量ｍ、および吸収液流量ｎの各データは、制御装置５に入力される。
【００２７】
制御装置５について、図２の実施の形態１に係る脱硫設備の運転制御システムのブロック図を参照して説明する。制御装置５は、マイコンなどで構成されている。制御装置５には、記憶部５ａが設けられている。記憶部５ａは、ＲＡＭやＲＯＭなどから構成され、プログラムやデータが格納されている。また、制御装置５には、吸収液循環ポンプ３ｃを稼動するうえで電圧をかけるための吸収液循環ポンプ駆動部５ｂや、石灰石フィーダ３ａを稼動するうえでフィーダモータ（図示せず）に電圧をかけるための石灰石フィーダ駆動部５ｃが設けられている。また、制御装置５には、入出力部５ｄが設けられている。入出力部５ｄは、キーボードやマウスやモニターで構成されている。また、制御装置５には、情報通信部５ｅが設けられている。情報通信部５ｅは、管理装置６の情報通信部６ｆとの間で情報通信を行うためのものである。この制御装置５は、管理装置６から入力された情報に基づき、記憶部５ａに予め格納されたプログラムやデータに従って、吸収液循環ポンプ３ｃおよび石灰石フィーダ３ａを統括的に制御する。
【００２８】
管理装置６について、図２の実施の形態１に係る脱硫設備の運転制御システムのブロック図を参照して説明する。管理装置６は、マイコンなどで構成されている。管理装置６は、図１に示すように、制御装置５とネットワークＮ上を介して接続され、排ガスブロア消費電力ａ、循環ポンプ消費電力ｂ、酸化ブロア消費電力ｃ、入口側ＳＯ２濃度ｄ、出口側ＳＯ２濃度ｅ、石灰石濃度ｆ、排ガス流量ｇ、排ガス温度ｈ、排ガス水分濃度ｉ、ボイラ燃料消費量ｊ、石灰石供給量ｋ、供給水流量ｍ、および吸収液流量ｎの各データを制御装置５から取得する。
【００２９】
管理装置６には、記憶部６ａが設けられている。記憶部６ａは、ＲＡＭやＲＯＭなどから構成され、プログラムやデータが格納されている。記憶部６ａは、評価指数式データベース６ａａ、吸収液循環ポンプ供給電圧データベース６ａｂ、および石灰石フィーダ供給電圧データベース６ａｃを有している。
【００３０】
評価指数式データベース６ａａは、制御装置５から取得した、排ガスブロア消費電力ａ、循環ポンプ消費電力ｂ、酸化ブロア消費電力ｃ、入口側ＳＯ２濃度ｄ、出口側ＳＯ２濃度ｅ、石灰石濃度ｆ、排ガス流量ｇ、排ガス温度ｈ、排ガス水分濃度ｉ、ボイラ燃料消費量ｊ、石灰石供給量ｋ、供給水流量ｍ、および吸収液流量ｎの各データに基づき評価指数Ｅを算出するための下記式２〜式５が格納されている。
Ｅ＝Ｔ−Ｍ−Ｇ・・・式２
Ｔ＝（Ｄ×ＤＰ）＋（Ｌ×ＬＰ）＋（Ｗ×ＷＰ）＋（Ｆ×ＦＰ）・・・式３
Ｍ＝Ｓ×ＳＰ・・・式４
Ｇ＝Ｈ×ＨＰ・・・式５
【００３１】
上記式２において、Ｔは、脱硫設備１の運転に応じて生じる支出諸事の支出市場価格としての脱硫設備運転費であり、上記式３により求められる。また、上記式２において、Ｍは、脱硫設備１の運転に応じて生じる収入諸事の収入市場価格としてのＳＯ２販売高（ＳＯ２排出権）であり、上記式４により求められる。また、上記式２において、Ｇは、脱硫設備１の運転に応じて生じる収入諸事の収入市場価格としての副生石膏販売高または副生石膏処理費用（なお、副生石膏処理費用の場合はマイナス数値とする）であり、上記式５により求められる。すなわち、評価指数Ｅは、脱硫設備１の運転に応じて生じる支出諸事の支出市場価格としての脱硫設備運転費Ｔから、脱硫設備１の運転に応じて生じる収入諸事の収入市場価格としてのＳＯ２販売高Ｍ、および副生石膏販売高（または副生石膏処理費用）Ｇを差し引いたものである。
【００３２】
上記式３において、Ｄは、脱硫設備１の電力消費量であり、上述した排ガスブロア消費電力ａ、循環ポンプ消費電力ｂ、および酸化ブロア消費電力ｃを加えることで求められる。ＤＰは、電力単価である。Ｌは、石灰石消費量であり、下記式６により求められるもので、下記式７により求められるＳＯ２除去量Ｓ（排ガス１００ａから除去したＳＯ２の量）と、石灰石純度ｆ’と、吸収液１０１中の石灰石濃度ｆとの関係から求められる。ＬＰは、石灰石単価（吸収液材料単価）である。Ｗは、脱硫設備１への供給水量であり、上述した排ガス流量ｇ、排ガス温度ｈ、および排ガス水分濃度ｉの関係から求められる。ＷＰは、供給水単価である。Ｆは、ボイラ２における燃料消費量であり、上述したボイラ燃料消費量ｊに相当する。ＦＰは、ボイラ２の燃料単価である。
Ｌ＝Ｓ×１００／石灰石純度ｆ’    ［１００＝ＣａＣＯ３分子量］・・・式６
Ｓ＝（入口側ＳＯ２濃度ｄ−出口側ＳＯ２濃度ｅ）×排ガス流量ｇ／２２．４×１０６・・・式７
なお、石灰石濃度ｆは、吸収液１０１中で余剰となった石灰石の濃度であり、これが一定であれば、石灰石消費量ＬはＳＯ２除去量Ｓに応じてのみ変化することになる。ただし、石灰石濃度ｆにより脱硫性能が変わるので、脱硫性能の要求が変わった場合は、一時的に石灰石消費量Ｌに余剰の石灰石を足す必要がある。
【００３３】
また、上記式４において、Ｓは、上述したＳＯ２除去量である。ＳＰは、ＳＯ２取引単価である。
【００３４】
また、上記式５において、Ｈは、副生石膏製造量であり、上述したＳＯ２除去量Ｓと、石灰石純度ｆ’と、吸収液１０１中の石灰石濃度ｆとの関係から求められる。ＨＰは、副生石膏販売単価（または副生石膏処理単価（副生石膏処理単価の場合はマイナス数値とする）である。
【００３５】
吸収液循環ポンプ供給電圧データベース６ａｂは、上述した評価指数Ｅが最小となる、すなわち脱硫設備１の運転に応じて生じる支出諸事の支出市場価格である脱硫設備運転費Ｔが最も少なくなるように、吸収塔３に送る吸収液１０１の送出量を設定するため、吸収液循環ポンプ３ｃに電圧を加える吸収液循環ポンプ情報が格納されている。この吸収液循環ポンプ情報は、吸収液循環ポンプ３ｃによる吸収液送出量（吸収液流量ｎ）と、脱硫設備１の電力消費量ＤおよびＳＯ２除去量Ｓとの関係が予め理論式や実験式により求められたものである。
【００３６】
石灰石フィーダ供給電圧データベース６ａｃは、上述した評価指数Ｅが最小となる、すなわち脱硫設備１の運転に応じて生じる支出諸事の支出市場価格である脱硫設備運転費Ｔが最も少なくなるように、吸収塔３に供給する吸収液１０１の供給量を設定するため、石灰石フィーダ３ａのフィーダモータ（図示せず）に電圧を加えるフィーダ電圧情報が格納されている。このフィーダ電圧情報は、石灰石フィーダ３ａによる石灰石供給量ｋとＳＯ２除去量Ｓとの関係が予め理論式や実験式により求められたものである。
【００３７】
また、管理装置６には、支出市場価格情報入力部６ｂが設けられている。この支出市場価格情報入力部６ｂには、支出市場価格としての脱硫設備運転費Ｔを求めるための電力単価ＤＰ、石灰石単価ＬＰ、供給水単価ＷＰ、および燃料単価ＦＰが入力される。かかる電力単価ＤＰ、石灰石単価ＬＰ、および供給水単価ＷＰは、インターネットなどから自動で入力されたり、オペレータにより手動で入力されたりすることで得られる。
【００３８】
また、管理装置６には、収入市場価格情報入力部６ｃが設けられている。この収入市場価格情報入力部６ｃには、収入市場価格としてのＳＯ２販売高Ｍを求めるためのＳＯ２取引単価ＳＰ、および収入市場価格としての副生石膏販売高（または副生石膏処理費用）Ｇを求めるための副生石膏販売単価（または副生石膏処理単価）ＨＰが入力される。かかるＳＯ２取引単価ＳＰ、および副生石膏販売単価（または副生石膏処理単価）ＨＰは、インターネットなどから自動で入力されたり、オペレータにより手動で入力されたりすることで得られる。
【００３９】
また、管理装置６には、処理部６ｄが設けられている。処理部６ｄは、脱硫設備運転費算出部６ｄａ、ＳＯ２販売高算出部６ｄｂ、副生石膏販売高算出部（または副生石膏処理費用算出部）６ｄｃ、評価指数算出部６ｄｄ、吸収液送出量設定部６ｄｅ、および石灰石供給量設定部６ｄｆを有している。
【００４０】
脱硫設備運転費算出部６ｄａは、上述した記憶部６ａの評価指数式データベース６ａａに格納された上記式３から脱硫設備運転費Ｔを算出する。すなわち、排ガスブロア消費電力ａ、循環ポンプ消費電力ｂ、および酸化ブロア消費電力ｃを足して脱硫設備１の電力消費量Ｄを求め、入口側ＳＯ２濃度ｄから出口側ＳＯ２濃度ｅを差し引き排ガス流量ｇを乗じたＳＯ２除去量Ｓ、石灰石純度ｆ’、および石灰石濃度ｆから石灰石消費量Ｌを求め、排ガス流量ｇ、排ガス温度ｈ、および排ガス水分濃度ｉの関係から供給水量Ｗを求め、さらにボイラ燃料消費量ｊから燃料消費量Ｆを求め、支出市場価格情報入力部６ｂから取得した電力単価ＤＰ、石灰石単価ＬＰ、供給水単価ＷＰ、および燃料単価ＦＰにより脱硫設備運転費Ｔを算出する。
【００４１】
ＳＯ２販売高算出部６ｄｂは、上述した記憶部６ａの評価指数式データベース６ａａに格納された上記式４からＳＯ２販売高Ｍを算出する。すなわち、入口側ＳＯ２濃度ｄから出口側ＳＯ２濃度ｅを差し引き排ガス流量ｇを乗じてＳＯ２除去量Ｓを求め、さらに収入市場価格情報入力部６ｃから取得したＳＯ２取引単価ＳＰにより、ＳＯ２販売高Ｍを算出する。
【００４２】
副生石膏販売高算出部（または副生石膏処理費用算出部）６ｄｃは、上述した記憶部６ａの評価指数式データベース６ａａに格納された上記式５から副生石膏販売高（副生石膏処理費用）Ｇを算出する。すなわち、入口側ＳＯ２濃度ｄから出口側ＳＯ２濃度ｅを差し引き排ガス流量ｇを乗じたＳＯ２除去量Ｓ、石灰石純度ｆ’、および石灰石濃度ｆから副生石膏製造量Ｈを求め、さらに収入市場価格情報入力部６ｃから取得した副生石膏販売単価（または副生石膏処理単価）ＨＰにより、副生石膏販売高（副生石膏処理費用）Ｇを算出する。
【００４３】
評価指数算出部６ｄｄは、上述した記憶部６ａの評価指数式データベース６ａａに格納された上記式２から評価指数Ｅを算出する。すなわち、脱硫設備運転費算出部６ｄａで算出した脱硫設備運転費Ｔ、ＳＯ２販売高算出部６ｄｂで算出したＳＯ２販売高Ｍ、および副生石膏販売高算出部（または副生石膏処理費用算出部）６ｄｃで算出した副生石膏販売高（副生石膏処理費用）Ｇにより、評価指数Ｅを算出する。
【００４４】
吸収液送出量設定部６ｄｅは、上述した記憶部６ａの吸収液循環ポンプ供給電圧データベース６ａｂに格納された吸収液循環ポンプ情報により、評価指数算出部６ｄｄで算出した評価指数Ｅが最小となるように、吸収塔３に送る吸収液１０１の送出量、すなわち吸収液循環ポンプ３ｃに加える電圧を設定する。
【００４５】
石灰石供給量設定部６ｄｆは、上述した記憶部６ａの石灰石フィーダ供給電圧データベース６ａｃに格納されたフィーダ電圧情報により、評価指数算出部６ｄｄで算出した評価指数Ｅが最小となるように、吸収液１０１を成す材料である石灰石１０２の供給量、すなわち石灰石フィーダ３ａのフィーダモータ（図示せず）に加える電圧を設定する。
【００４６】
また、管理装置６には、入出力部６ｅが設けられている。入出力部６ｅは、キーボードやマウスやモニターで構成されている。また、管理装置６には、情報通信部６ｆが設けられている。情報通信部６ｆは、制御装置５の情報通信部５ｅとの間で情報通信を行うためのものである。この管理装置６は、制御装置５から入力された情報に基づき、記憶部６ａに予め格納されたプログラムやデータに従って、制御装置５に対し、吸収液循環ポンプ３ｃおよび石灰石フィーダ３ａを統括的に制御するための情報を出力する。
【００４７】
上述した制御装置５および管理装置６による脱硫設備の運転制御について、図３の実施の形態１に係る脱硫設備の運転制御システムの動作を示すフローチャートを参照して説明する。
【００４８】
図３に示すように、まず、制御装置５では、排ガスブロア消費電力ａ、循環ポンプ消費電力ｂ、酸化ブロア消費電力ｃ、入口側ＳＯ２濃度ｄ、出口側ＳＯ２濃度ｅ、石灰石濃度ｆ、石灰石純度ｆ’、排ガス流量ｇ、排ガス温度ｈ、排ガス水分濃度ｉ、ボイラ燃料消費量ｊ、石灰石供給量ｋ、供給水流量ｍ、および吸収液流量ｎの各データを管理装置６に出力する（ステップＳＴ１）。
【００４９】
次に、管理装置６は、制御装置５から上記各データを入力し（ステップＳＴ２）、脱硫設備運転費算出部６ｄａにおいて、脱硫設備運転費Ｔを算出し、ＳＯ２販売高算出部６ｄｂにおいて、ＳＯ２販売高Ｍを算出し、副生石膏販売高算出部（または副生石膏処理費用算出部）６ｄｃにおいて、副生石膏販売高（副生石膏処理費用）Ｇを算出し、評価指数算出部６ｄｄにおいて、評価指数Ｅを算出する（ステップＳＴ３）。
【００５０】
次に、管理装置６は、吸収液送出量設定部６ｄｅにおいて、評価指数Ｅが最小となるように、吸収塔３に送る吸収液１０１の送出量（すなわち吸収液循環ポンプ３ｃに加える電圧）を設定すると共に、石灰石供給量設定部６ｄｆにおいて、評価指数Ｅが最小となるように、吸収液１０１を成す材料である石灰石１０２の供給量（すなわち石灰石フィーダ３ａのフィーダモータ（図示せず）に加える電圧）を設定する（ステップＳＴ４）。
【００５１】
最後に、制御装置５では、ＳＯ２除去量Ｓを所定の範囲内としつつ、管理装置６で設定された吸収液循環ポンプ３ｃの電圧、および石灰石フィーダ３ａのフィーダモータ（図示せず）の電圧に応じ、吸収液循環ポンプ３ｃおよび石灰石フィーダ３ａを駆動する（ステップＳＴ５）。
【００５２】
このように、実施の形態１に係る脱硫設備の運転制御システムでは、排ガス１００ａからＳＯ２を除去したＳＯ２除去量Ｓを所定範囲内としつつ、脱硫設備１の運転に応じて生じる支出諸事の支出市場価格（脱硫設備運転費Ｔ）から、脱硫設備１の運転に応じて生じる収入諸事の収入市場価格（ＳＯ２販売高Ｍ、副生石膏販売高（副生石膏処理費用）Ｇ）を差し引いた評価指数Ｅが最小となる態様で、吸収塔３に送る吸収液１０１の送出量、および吸収液１０１を成す材料（石灰石１０２）の供給量を設定する。
【００５３】
この脱硫設備の運転制御システムによれば、収入市場価格（ＳＯ２販売高Ｍ、副生石膏販売高Ｇ）が高い場合は、ＳＯ２除去量Ｓを増加させ、逆に、収入市場価格（ＳＯ２販売高Ｍ、副生石膏販売高Ｇ）が低い場合は、脱硫設備運転費Ｔを少なくするように制御する。このように、収入市場価格（ＳＯ２販売高Ｍ、副生石膏販売高（副生石膏処理費用）Ｇ）に応じて脱硫設備１の運転条件を最適化することが可能になる。この結果、刻々と変化する排ガス１００ａ条件（入口側ＳＯ２濃度ｄ、出口側ＳＯ２濃度ｅ、石灰石濃度ｆ、排ガス流量ｇ、排ガス温度ｈ）やＳＯ２販売高Ｍ、および比較的緩やかに変動する各種単価（電力単価ＤＰ、石灰石単価ＬＰ、供給水単価ＷＰ、燃料単価ＦＰ）の各データにより、常に脱硫設備１の運転に応じて生じる費用が最小となる経済的運転を行うことが可能になる。
【００５４】
しかも、条件によっては、上記式２（Ｅ＝Ｔ−Ｍ−Ｇ）において、収入市場価格（Ｍ，Ｇ）が支出市場価格（Ｔ）よりも多くなれば、評価指数Ｅがマイナスとなり、脱硫設備１の運転により利益計上を図ることも可能である。
【００５５】
また、実施の形態１に係る脱硫設備の運転制御システムでは、管理装置６は、ネットワークＮ上を介して脱硫設備１における制御装置５と通信可能に接続されている。この結果、脱硫設備１の運転制御を遠隔地にて行うことが可能になる。
【００５６】
なお、実施の形態１に係る脱硫設備の運転制御システムでは、図１に示すように、管理装置６がネットワークＮ上を介して複数の脱硫設備１における制御装置５と通信可能に接続されている。図２では、１つの脱硫設備１における制御装置５と管理装置６とが一対一の関係で接続されている形態を示しているが、複数の脱硫設備１における制御装置５と管理装置６とが多対一の関係で接続されている場合は、管理装置６において、各制御装置５に対応して記憶部６ａ、支出市場価格情報入力部６ｂ、収入市場価格情報入力部６ｃ、処理部６ｄ、入出力部６ｅ、および情報通信部６ｆが機能する。この結果、複数の脱硫設備１の運転制御を遠隔地にて統括して行うことが可能になる。なお、脱硫設備１における制御装置５と管理装置６とが一対一の関係で接続される場合は、制御装置５と管理装置６とがネットワークＮ上を介して接続されず、管理装置６が脱硫設備１の制御装置５に含まれて構成されていてもよい。
【００５７】
なお、ＳＯ２を吸収する吸収液として、石灰石１０２を含む吸収液１０１を適用した石灰石膏法の脱硫設備１について説明したが、この限りではない。例えば、水マグ法や苛性ソーダ法など、他の湿式脱硫設備でも、上述した実施の形態が適用可能である。その場合、石灰石単価ＬＰを水酸化マグネシウム単価や苛性ソーダ単価に変更する。
【００５８】
［実施の形態２］
本実施の形態について、図面を参照して説明する。図４は、本発明の実施の形態２に係る脱硫設備の運転制御システムのブロック図である。なお、以下に説明する実施の形態２において、上述した実施の形態１と同等の構成には同一の符号を付してその説明を省略する。
【００５９】
図４に示す脱硫設備１は、上述した実施の形態１に対し、管理装置６において、記憶部６ａに支出市場価格情報データベース６ａｄ、および収入市場価格情報データベース６ａｅをさらに備えている。
【００６０】
支出市場価格情報データベース６ａｄは、支出市場価格情報入力部６ｂに入力された支出市場価格として、脱硫設備運転費Ｔを求めるための電力単価ＤＰ、石灰石単価ＬＰ、供給水単価ＷＰ、および燃料単価ＦＰを記憶する。
【００６１】
収入市場価格情報データベース６ａｅは、収入市場価格情報入力部６ｃに入力された収入市場価格として、ＳＯ２販売高Ｍを求めるためのＳＯ２取引単価ＳＰ、および副生石膏販売高（または副生石膏処理費用）Ｇを求めるための副生石膏販売単価（または副生石膏処理単価）ＨＰを記憶する。
【００６２】
制御装置５および管理装置６による脱硫設備の運転制御について、図５の実施の形態２に係る脱硫設備の運転制御システムの動作を示すフローチャートを参照して説明する。
【００６３】
図５に示すように、まず、管理装置６では、過去の所定期間について、支出市場価格情報データベース６ａｄに記憶された支出市場価格、および収入市場価格情報データベース６ａｅに記憶された収入市場価格を取得する（ステップＳＴ１１）。
【００６４】
次に、管理装置６は、評価指数算出部６ｄｄにおいて、取得した支出市場価格から収入市場価格を差し引いて、予測評価指数Ｅａを算出する（ステップＳＴ１２）。予測評価指数Ｅａの算出は、上述した実施の形態１の評価指数Ｅと同じである。
【００６５】
次に、管理装置６は、吸収液送出量設定部６ｄｅにおいて、予測評価指数Ｅａが最小となるように、吸収塔３に送る吸収液１０１の送出量（すなわち吸収液循環ポンプ３ｃに加える電圧）を設定すると共に、石灰石供給量設定部６ｄｆにおいて、予測評価指数Ｅａが最小となるように、吸収液１０１を成す材料である石灰石１０２の供給量（すなわち石灰石フィーダ３ａのフィーダモータ（図示せず）に加える電圧）を設定する（ステップＳＴ１３）。
【００６６】
最後に、制御装置５では、ＳＯ２除去量Ｓを所定の範囲内としつつ、管理装置６で設定された吸収液循環ポンプ３ｃの電圧、および石灰石フィーダ３ａのフィーダモータ（図示せず）の電圧に応じ、吸収液循環ポンプ３ｃおよび石灰石フィーダ３ａを駆動する（ステップＳＴ１４）。
【００６７】
このように、実施の形態２に係る脱硫設備の運転制御システムでは、過去の所定期間について、支出市場価格（脱硫設備運転費Ｔ）から収入市場価格（ＳＯ２販売高Ｍ、副生石膏販売高（副生石膏処理費用）Ｇ）を差し引いた予測評価指数Ｅａが最小となる態様で、吸収塔３に送る吸収液１０１の送出量、および吸収液１０１を成す材料（石灰石１０２）の供給量を設定する。
【００６８】
この脱硫設備の運転制御システムによれば、過去の収入市場価格（ＳＯ２販売高Ｍ、副生石膏販売高Ｇ）が高い場合は、ＳＯ２除去量Ｓを増加させ、逆に、過去の収入市場価格（ＳＯ２販売高Ｍ、副生石膏販売高Ｇ）が低い場合は、脱硫設備運転費Ｔを少なくするように設定する。このように、過去の収入市場価格（ＳＯ２販売高Ｍ、副生石膏販売高（副生石膏処理費用）Ｇ）に応じて最適な脱硫設備１の運転条件を予測することが可能になる。この結果、設備の管理者は、予め計画してユーティリティーなどの材料（例えば、石灰石１０２）の先行手配を行うことが可能になる。なお、予測評価指数Ｅａは、上述した実施の形態１の評価指数Ｅにより補正することが可能である。
【００６９】
また、実施の形態２に係る脱硫設備の運転制御システムでは、管理装置６は、ネットワークＮ上を介して脱硫設備１における制御装置５と通信可能に接続されている。この結果、脱硫設備１の運転制御を遠隔地にて行うことが可能になる。
【００７０】
なお、実施の形態２に係る脱硫設備の運転制御システムでは、図１に示すように、管理装置６がネットワークＮ上を介して複数の脱硫設備１における制御装置５と通信可能に接続されている。図４では、１つの脱硫設備１における制御装置５と管理装置６とが一対一の関係で接続されている形態を示しているが、複数の脱硫設備１における制御装置５と管理装置６とが多対一の関係で接続されている場合は、管理装置６において、各制御装置５に対応して記憶部６ａ、支出市場価格情報入力部６ｂ、収入市場価格情報入力部６ｃ、処理部６ｄ、入出力部６ｅ、および情報通信部６ｆが機能する。この結果、複数の脱硫設備１の運転制御を遠隔地にて統括して行うことが可能になる。なお、脱硫設備１における制御装置５と管理装置６とが一対一の関係で接続される場合は、制御装置５と管理装置６とがネットワークＮ上を介して接続されず、管理装置６が脱硫設備１の制御装置５に含まれて構成されていてもよい。
【産業上の利用可能性】
【００７１】
以上のように、本発明に係る脱硫設備の運転制御システムは、諸事の市場価格に応じた経済的運転を行うことに適している。
【符号の説明】
【００７２】
１  脱硫設備
２  ボイラ
２ａ  排ガス管
２ｂ  排ガスブロア
３  吸収塔
３ａ  石灰石フィーダ
３ｂ  給水管
３ｃ  吸収液循環ポンプ
３ｄ  吸収液管
３ｅ  ノズル
３ｆ  脱硫排ガス管
３ｇ  抜出管
３ｈ  脱水器
３ｉ  酸化ブロア
４ａ  排ガスブロア消費電力検出部
４ｂ  循環ポンプ消費電力検出部
４ｃ  酸化ブロア消費電力検出部
４ｄ  入口側ＳＯ２濃度検出部
４ｅ  出口側ＳＯ２濃度検出部
４ｆ  石灰石濃度検出部
４ｇ  排ガス流量検出部
４ｈ  排ガス温度検出部
４ｉ  排ガス水分濃度検出部
４ｊ  ボイラ燃料消費量検出部
４ｋ  石灰石供給量検出部
４ｍ  供給水流量検出部
４ｎ  吸収液流量検出部
５  制御装置
５ａ  記憶部
５ｂ  吸収液循環ポンプ駆動部
５ｃ  石灰石フィーダ駆動部
５ｄ  入出力部
５ｅ  情報通信部
６  管理装置
６ａ  記憶部
６ｂ  支出市場価格情報入力部
６ｃ  収入市場価格情報入力部
６ｄ  処理部
６ｅ  入出力部
６ｆ  情報通信部
１００ａ  排ガス
１００ｂ  脱硫排ガス
１０１  吸収液
１０２  石灰石
１０３  水
１０４  副生石膏
１０５  酸化用空気
Ｎ  ネットワーク
Ｅ  評価指数
Ｅａ  予測評価指数
Ｔ  脱硫設備運転費
Ｍ  ＳＯ２販売高
Ｇ  副生石膏販売高
Ｓ  ＳＯ２除去量
【図１】
2011110441.tif 000003
【図２】
2011110441.tif 000004
【図３】
2011110441.tif 000005
【図４】
2011110441.tif 000006
【図５】
2011110441.tif 000007