(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
誘引通風機と脱硫装置との間の排ガスライン途中から分岐し且つ脱硫通風機の下流側の排ガスライン途中に接続される脱硫バイパスライン途中に、脱硫バイパスダンパを設けてなる脱硫装置の脱硫バイパスダンパ閉移行時の通風制御方法であって、
脱硫バイパスダンパを開いた状態から閉じる際に、それまで脱硫バイパスラインの下流側から上流側へ向けて流していたリサイクルガスをゆっくりと減少させて行き、脱硫バイパスダンパが全閉となる前に０とすると共に、脱硫バイパスダンパが全閉になる頃に、脱硫バイパスダンパの上流側と下流側の実際の差圧が脱硫バイパスダンパ差圧目標値となるようにゆっくりと差圧制御に移行することを特徴とする脱硫装置の脱硫バイパスダンパ閉移行時の通風制御方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、脱硫装置の脱硫バイパスダンパ閉移行時の通風制御方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、石炭等の硫黄分を含む燃料が使用され、硫黄分を含む排ガスが排出されるボイラ設備においては、排ガスから硫黄分を除去するための脱硫装置が設けられる。
【０００３】
図３は斯かる従来の脱硫装置の排ガス制御系統の一例を表わすものであって、１は硫黄分を含む排ガスが排出されるボイラ本体、２はボイラ本体１から排出される排ガスを煙突１０へ導く排ガスライン、３は排ガスライン２途中に設けられ且つボイラ本体１から排出される排ガスを誘引する誘引通風機（ＩＤＦ）、４は誘引通風機３によって誘引される排ガスの流量を調整するための誘引通風機ガス流量制御ダンパ、５は前記誘引通風機３の下流側の排ガスライン２途中に配設され且つ前記排ガスから硫黄分を除去するための脱硫装置、６は脱硫装置５の下流側の排ガスライン２途中に設けられた脱硫通風機、７は脱硫通風機６によって誘引され且つ脱硫装置５を通過する脱硫ガスの流量を調整するための脱硫通風機ガス流量制御ダンパ、８は前記誘引通風機３と脱硫装置５との間の排ガスライン２途中から分岐し且つ前記脱硫通風機６の下流側の排ガスライン２途中に接続される脱硫バイパスライン、９は脱硫バイパスライン８途中に設けられた脱硫バイパスダンパである。
【０００４】
前記誘引通風機ガス流量制御ダンパ４は、ボイラ炉内圧制御指令に応じて出力される誘引通風機ガス流量制御ダンパ開度指令１１に基づいて開度調整されるようになっている。
【０００５】
又、前記脱硫バイパスダンパ９途中には、該脱硫バイパスダンパ９の上流側と下流側の差圧１３を検出する脱硫バイパスダンパ差圧検出器１２が設けられ、前記誘引通風機ガス流量制御ダンパ４の上流側の排ガスライン２には、ボイラ本体１から排出される排ガス流量２６を検出する排ガス流量検出器２７が設けられ、前記脱硫通風機ガス流量制御ダンパ７の上流側の排ガスライン２には、脱硫装置５を通過した脱硫ガス流量２８を検出する脱硫ガス流量検出器２９が設けられている。
【０００６】
更に、前記誘引通風機ガス流量制御ダンパ開度指令１１に基づき脱硫通風機ガス流量制御ダンパ基本開度指令１５を出力する関数発生器１４と、前記脱硫バイパスダンパ差圧検出器１２で検出した差圧１３と脱硫バイパスダンパ差圧目標値１７（β［ｋＰａ］）との差を求め、差圧偏差信号１８を出力する減算器１６と、該減算器１６から出力される差圧偏差信号１８を比例積分処理し、該差圧偏差信号１８を０とするための脱硫通風機ガス流量制御ダンパ開度補正指令２０を出力する比例積分調節器１９と、前記排ガス流量検出器２７で検出した排ガス流量２６に基づき脱硫ガス流量目標値３０を出力する関数発生器３１と、前記脱硫ガス流量検出器２９で検出した脱硫ガス流量２８と前記関数発生器３１から出力される脱硫ガス流量目標値３０との差を求め、脱硫ガス流量偏差信号３２を出力する減算器３３と、該減算器３３から出力される脱硫ガス流量偏差信号３２を比例積分処理し、該脱硫ガス流量偏差信号３２を０とするための脱硫通風機ガス流量制御ダンパ開度補正指令３４を出力する比例積分調節器３５と、前記脱硫バイパスダンパ９全開時には前記比例積分調節器３５からの脱硫通風機ガス流量制御ダンパ開度補正指令３４を信号２２として出力する（ｂ→ｃ）一方、前記脱硫バイパスダンパ９全閉時には前記比例積分調節器１９からの脱硫通風機ガス流量制御ダンパ開度補正指令２０を信号２２として出力する（ａ→ｃ）切換リレー２１と、前記関数発生器１４から出力される脱硫通風機ガス流量制御ダンパ基本開度指令１５と前記切換リレー２１から出力される信号２２との和を求め、脱硫通風機ガス流量制御ダンパ７へ開度指令２５を出力する加算器２４とが具備されており、前記脱硫通風機ガス流量制御ダンパ７は、加算器２４から出力される開度指令２５に基づいて開度調整されるようになっている。
【０００７】
尚、前記関数発生器１４には、図４に示されるような関数が入力されており、該関数は、誘引通風機ガス流量制御ダンパ開度指令１１の増減に対し略比例させて脱硫通風機ガス流量制御ダンパ基本開度指令１５を増減させることを表わしており、又、前記関数発生器３１には、図５に示されるような関数が入力されており、該関数は、排ガス流量２６に対し脱硫ガス流量目標値３０を常に所要量α［ｍ3／ｈ］だけ多く設定することを表わしている。
【０００８】
前述の如き従来の脱硫装置の排ガス制御系統においては、脱硫装置５に故障等がなく、脱硫バイパスダンパ９が全閉の状態での通常の運転時には、ボイラ炉内圧制御指令に応じて出力される誘引通風機ガス流量制御ダンパ開度指令１１に基づいて誘引通風機ガス流量制御ダンパ４が開度調整されると共に、前記誘引通風機ガス流量制御ダンパ開度指令１１が関数発生器１４へ入力され、該関数発生器１４において誘引通風機ガス流量制御ダンパ開度指令１１に基づき脱硫通風機ガス流量制御ダンパ基本開度指令１５が加算器２４へ出力され、脱硫バイパスダンパ差圧検出器１２によって脱硫バイパスダンパ９の上流側と下流側の差圧１３が検出され、減算器１６において差圧１３と脱硫バイパスダンパ差圧目標値１７との差が求められて差圧偏差信号１８が比例積分調節器１９へ出力され、該比例積分調節器１９において差圧偏差信号１８が比例積分処理されて該差圧偏差信号１８を０とするための脱硫通風機ガス流量制御ダンパ開度補正指令２０が切換リレー２１へ出力され、該切換リレー２１から脱硫通風機ガス流量制御ダンパ開度補正指令２０が信号２２として加算器２４へ出力され、該加算器２４において前記関数発生器１４から出力される脱硫通風機ガス流量制御ダンパ基本開度指令１５と前記切換リレー２１から出力される信号２２との和が求められて脱硫通風機ガス流量制御ダンパ７へ開度指令２５が出力され、脱硫通風機ガス流量制御ダンパ７が開度調整され、これにより、脱硫バイパスライン８における脱硫バイパスダンパ９の下流側圧力が上流側圧力よりも若干（β［ｋＰａ］分）高くなるように制御が行われ、脱硫前の未処理の排ガスが脱硫バイパスライン８の脱硫バイパスダンパ９を経て外部へ漏洩することが防止される。
【０００９】
一方、万が一、脱硫装置５の図示していないガスガスヒータやミストエリミネータ等が故障したような場合に、脱硫バイパスダンパ９が開かれると、排ガス流量検出器２７で検出された排ガス流量２６に基づき関数発生器３１から脱硫ガス流量目標値３０が減算器３３へ出力され、該減算器３３において、脱硫ガス流量検出器２９で検出された脱硫ガス流量２８と前記関数発生器３１から出力される脱硫ガス流量目標値３０との差が求められて脱硫ガス流量偏差信号３２が比例積分調節器３５へ出力され、該比例積分調節器３５において減算器３３から出力される脱硫ガス流量偏差信号３２が比例積分処理されて該脱硫ガス流量偏差信号３２を０とするための脱硫通風機ガス流量制御ダンパ開度補正指令３４が切換リレー２１へ出力され、該切換リレー２１から脱硫通風機ガス流量制御ダンパ開度補正指令３４が信号２２として加算器２４へ出力され、該加算器２４において前記関数発生器１４から出力される脱硫通風機ガス流量制御ダンパ基本開度指令１５と前記切換リレー２１から出力される信号２２との和が求められて脱硫通風機ガス流量制御ダンパ７へ開度指令２５が出力され、脱硫通風機ガス流量制御ダンパ７が開度調整され、これにより、脱硫ガス流量２８が脱硫ガス流量目標値３０となるように、即ち排ガス流量２６に対し脱硫ガス流量２８が常に所要量α［ｍ3／ｈ］だけ多くなるように制御が行われる。
【００１０】
ここで、排ガス流量２６に対し脱硫ガス流量２８が常に所要量α［ｍ3／ｈ］だけ多くなるということは、脱硫バイパスライン８の下流側から上流側へ向け所要量α［ｍ3／ｈ］の脱硫後の排ガス（リサイクルガス）が流れて脱硫装置５の上流側の排ガスライン２へ戻されることとなり、この結果、脱硫前の未処理の排ガスが脱硫バイパスライン８の脱硫バイパスダンパ９を経て煙突１０から大気へ放出されることがなくなる。
【００１１】
こうして、脱硫装置５の図示していないガスガスヒータやミストエリミネータ等の故障時に脱硫バイパスダンパ９が開かれた場合にも、硫黄分を含む排ガスが未処理のまま脱硫バイパスライン８を経由して煙突１０から大気へ放出されることを防止し得るようになっている。
【００１２】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、前述の如き脱硫装置の排ガス制御系統においては、ボイラ本体１の起動時のように、硫黄分の少ない軽油等の燃料が使用される場合には、ボイラ本体１から排出される排ガスを脱硫装置へ導入する必要がないため、脱硫バイパスダンパ９は全開となっており、前記ボイラ本体１の起動完了後、燃料が硫黄分の少ない軽油等から石炭へ切り換えられると、脱硫バイパスダンパ９が閉じられるが、その際、脱硫バイパスライン８の下流側から上流側へ向けてリサイクルガスがまだ流されている状態から、突然、脱硫バイパスダンパ９の上流側と下流側の差圧制御に移行することから、差圧１３に変動が生じ、誘引通風機３の作動によって制御されているボイラ本体１の炉内圧制御に影響を及ぼしたりする虞れがあった。
【００１３】
本発明は、斯かる実情に鑑み、脱硫バイパスダンパを開いた状態から閉じる際に生じる差圧変動を抑制し得、ボイラ本体の炉内圧制御に影響を及ぼしたりすることを防止し得る脱硫装置の脱硫バイパスダンパ閉移行時の通風制御方法を提供しようとするものである。
【００１４】
【課題を解決するための手段】
本発明は、誘引通風機と脱硫装置との間の排ガスライン途中から分岐し且つ脱硫通風機の下流側の排ガスライン途中に接続される脱硫バイパスライン途中に、脱硫バイパスダンパを設けてなる脱硫装置の脱硫バイパスダンパ閉移行時の通風制御方法であって、
脱硫バイパスダンパを開いた状態から閉じる際に、それまで脱硫バイパスラインの下流側から上流側へ向けて流していたリサイクルガスをゆっくりと減少させて行き、脱硫バイパスダンパが全閉となる前に０とすると共に、脱硫バイパスダンパが全閉になる頃に、脱硫バイパスダンパの上流側と下流側の実際の差圧が脱硫バイパスダンパ差圧目標値となるようにゆっくりと差圧制御に移行することを特徴とする脱硫装置の脱硫バイパスダンパ閉移行時の通風制御方法にかかるものである。
【００１５】
上記手段によれば、以下のような作用が得られる。
【００１６】
脱硫バイパスダンパを開いた状態から閉じる際に、それまで脱硫バイパスラインの下流側から上流側へ向けて流していたリサイクルガスをゆっくりと減少させて行き、脱硫バイパスダンパが全閉となる前に０とすると共に、脱硫バイパスダンパが全閉になる頃に、脱硫バイパスダンパの上流側と下流側の実際の差圧が脱硫バイパスダンパ差圧目標値となるようにゆっくりと差圧制御に移行すると、脱硫バイパスダンパの上流側と下流側の差圧に変動が生じなくなり、誘引通風機の作動によって制御されているボイラ本体の炉内圧制御に影響を及ぼしたりすることがなくなる。
【００１７】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図示例と共に説明する。
【００１８】
図１及び図２は本発明を実施する形態の一例であって、図中、図３〜図５と同一の符号を付した部分は同一物を表わしており、基本的な構成は図３〜図５に示す従来のものと同様であるが、本図示例の特徴とするところは、図１及び図２に示す如く、関数発生器３１の代りに、脱硫バイパスダンパ９全開時には排ガス流量２６に対する脱硫ガス流量目標値３０の増加分３６（α［ｍ3／ｈ］）を信号３７として出力する（ｂ→ｃ）一方、前記脱硫バイパスダンパ９全閉時には０［ｍ3／ｈ］の信号３８を信号３７として出力する（ａ→ｃ）切換リレー３９と、該切換リレー３９から出力される信号３７がα［ｍ3／ｈ］から０［ｍ3／ｈ］へ切り換えられる際にその変化率を設定値以下の範囲内に制限する処理を行って信号４０を出力する変化率制限器４１と、前記排ガス流量２６に前記変化率制限器４１から出力される信号４０を加算し、減算器３３へ脱硫ガス流量目標値３０を出力する加算器４２を設けると共に、脱硫バイパスダンパ９全開時には脱硫バイパスダンパ差圧検出器１２で検出した差圧１３をそのまま信号４３として出力する（ｂ→ｃ）一方、前記脱硫バイパスダンパ９全閉時には脱硫バイパスダンパ差圧目標値１７（β［ｋＰａ］）を信号４３として出力する（ａ→ｃ）切換リレー４４と、該切換リレー４４から出力される信号４３が差圧１３そのものから脱硫バイパスダンパ差圧目標値１７へ切り換えられる際にその変化率を設定値以下の範囲内に制限する処理を行って信号４５を減算器１６へ出力する変化率制限器４６とを設けた点にある。
【００１９】
前記切換リレー３９は、図２に示す如く、脱硫バイパスダンパ９の閉指令が出力された場合、或いは脱硫バイパスダンパ９が全閉となっている場合においてＯＲ回路４７から出力される論理和信号４８により、（ｂ→ｃ）の状態から（ａ→ｃ）の状態へ切り換えられるようになっており、又、切換リレー４４，２１については、脱硫バイパスダンパ９の閉指令が出力されてからある時間遅れをもって脱硫バイパスダンパ９が全閉となる前にＯＮとなるオンディレイタイマ４９から出力される遅延信号５０により、（ｂ→ｃ）の状態から（ａ→ｃ）の状態へ切り換えられるようになっている。尚、図２中、５１，５２，５３はＮＯＴ回路であり、脱硫バイパスダンパ９の閉指令が出力されず且つ脱硫バイパスダンパ９が全閉でなくなって開かれた場合に、切換リレー３９，４４，２１がそれぞれ（ａ→ｃ）の状態から（ｂ→ｃ）の状態へ切り換えられるようになっている。
【００２０】
これにより、前記切換リレー３９と変化率制限器４１との作動により、脱硫バイパスダンパ９が全閉になる前に信号４０の値がα［ｍ3／ｈ］から０［ｍ3／ｈ］となるようにゆっくりと切り換えが行われるようになっていると共に、前記切換リレー４４と変化率制限器４６との作動により、脱硫バイパスダンパ９が全閉になる頃に信号４５の値が差圧１３そのものから脱硫バイパスダンパ差圧目標値１７となるようにゆっくりと切り換えが行われるようになっている。
【００２１】
尚、切換リレー３９，４４にそれぞれ、出力をゆっくり切り換える機能がある場合には、変化率制限器４１，４６は省略することができることは言うまでもない。
【００２２】
次に、上記図示例の作動を説明する。
【００２３】
脱硫バイパスダンパ９が全開となっている状態においては、切換リレー３９，４４，２１はそれぞれ、（ｂ→ｃ）の状態に切り換えられており、排ガス流量検出器２７で検出された排ガス流量２６に対して、増加分３６（α［ｍ3／ｈ］）が切換リレー３９と変化率制限器４１を介して信号４０として加算器４２で加算され、該加算器４２から排ガス流量２６にα［ｍ3／ｈ］が加えられた脱硫ガス流量目標値３０が減算器３３へ出力され、該減算器３３において、脱硫ガス流量検出器２９で検出された脱硫ガス流量２８と前記加算器４２から出力される脱硫ガス流量目標値３０との差が求められて脱硫ガス流量偏差信号３２が比例積分調節器３５へ出力され、該比例積分調節器３５において減算器３３から出力される脱硫ガス流量偏差信号３２が比例積分処理されて該脱硫ガス流量偏差信号３２を０とするための脱硫通風機ガス流量制御ダンパ開度補正指令３４が切換リレー２１へ出力され、該切換リレー２１から脱硫通風機ガス流量制御ダンパ開度補正指令３４が信号２２として加算器２４へ出力され、該加算器２４において関数発生器１４から出力される脱硫通風機ガス流量制御ダンパ基本開度指令１５と前記切換リレー２１から出力される信号２２との和が求められて脱硫通風機ガス流量制御ダンパ７へ開度指令２５が出力され、脱硫通風機ガス流量制御ダンパ７が開度調整され、これにより、脱硫ガス流量２８が脱硫ガス流量目標値３０となるように、即ち排ガス流量２６に対し脱硫ガス流量２８が常に所要量α［ｍ3／ｈ］だけ多くなるように制御が行われ、脱硫バイパスライン８の下流側から上流側へ向け所要量α［ｍ3／ｈ］の脱硫後の排ガス（リサイクルガス）が流れて脱硫装置５の上流側の排ガスライン２へ戻される。
【００２４】
前記脱硫バイパスダンパ９が全開の状態から、脱硫バイパスダンパ９の閉指令が出力されると、前記切換リレー３９が（ｂ→ｃ）の状態から（ａ→ｃ）の状態へ切り換えられ、変化率制限器４１の作動により、脱硫バイパスダンパ９が全閉になる前に信号４０の値がα［ｍ3／ｈ］から０［ｍ3／ｈ］となるようにゆっくりと切り換えが行われ、脱硫バイパスライン８の下流側から上流側へ向けて流されていたリサイクルガスがゆっくりと減少して行き、脱硫バイパスダンパ９が全閉となる前に０［ｍ3／ｈ］となる。
【００２５】
続いて、前記切換リレー４４，２１は、脱硫バイパスダンパ９の閉指令が出力されてからある時間遅れをもって脱硫バイパスダンパ９が全閉となる前にＯＮとなるオンディレイタイマ４９から出力される遅延信号５０により、（ｂ→ｃ）の状態から（ａ→ｃ）の状態へ切り換えられ、変化率制限器４６の作動により、脱硫バイパスダンパ９が全閉になる頃に信号４５の値が、脱硫バイパスダンパ差圧検出器１２によって検出される脱硫バイパスダンパ９の上流側と下流側の実際の差圧１３そのものから脱硫バイパスダンパ差圧目標値１７となるようにゆっくりと切り換えが行われ、実際の差圧１３と脱硫バイパスダンパ差圧目標値１７との差が減算器１６において求められて差圧偏差信号１８が比例積分調節器１９へ出力され、該比例積分調節器１９において差圧偏差信号１８が比例積分処理されて該差圧偏差信号１８を０とするための脱硫通風機ガス流量制御ダンパ開度補正指令２０が切換リレー２１へ出力され、該切換リレー２１から脱硫通風機ガス流量制御ダンパ開度補正指令２０が信号２２として加算器２４へ出力され、該加算器２４において関数発生器１４から出力される脱硫通風機ガス流量制御ダンパ基本開度指令１５と前記切換リレー２１から出力される信号２２との和が求められて脱硫通風機ガス流量制御ダンパ７へ開度指令２５が出力され、脱硫通風機ガス流量制御ダンパ７が開度調整され、これにより、脱硫バイパスライン８における脱硫バイパスダンパ９の下流側圧力が上流側圧力よりも若干（β［ｋＰａ］分）高くなるように制御が行われ、脱硫前の未処理の排ガスが脱硫バイパスライン８の脱硫バイパスダンパ９を経て外部へ漏洩することが防止される。
【００２６】
このように、脱硫バイパスダンパ９を開いた状態から閉じる際に、それまで脱硫バイパスライン８の下流側から上流側へ向けて流されていたリサイクルガスをゆっくりと減少させて行き、脱硫バイパスダンパ９が全閉となる前に０［ｍ3／ｈ］とすると共に、脱硫バイパスダンパ９が全閉になる頃に信号４５の値が、脱硫バイパスダンパ差圧検出器１２によって検出される脱硫バイパスダンパ９の上流側と下流側の実際の差圧１３そのものから脱硫バイパスダンパ差圧目標値１７となるようにゆっくりと切り換えることにより、脱硫バイパスダンパ９の上流側と下流側の差圧１３に変動が生じなくなり、誘引通風機３の作動によって制御されているボイラ本体１の炉内圧制御に影響を及ぼしたりすることがなくなる。
【００２７】
こうして、脱硫バイパスダンパ９を開いた状態から閉じる際に生じる差圧変動を抑制し得、ボイラ本体１の炉内圧制御に影響を及ぼしたりすることを防止し得る。
【００２８】
尚、本発明の脱硫装置の脱硫バイパスダンパ閉移行時の通風制御方法は、上述の図示例にのみ限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々変更を加え得ることは勿論である。
【００２９】
【発明の効果】
以上、説明したように本発明の脱硫装置の脱硫バイパスダンパ閉移行時の通風制御方法によれば、脱硫バイパスダンパを開いた状態から閉じる際に生じる差圧変動を抑制し得、ボイラ本体の炉内圧制御に影響を及ぼしたりすることを防止し得るという優れた効果を奏し得る。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明を実施する形態の一例の概要構成図である。
【図２】本発明を実施する形態の一例における切換リレーの切換回路図である。
【図３】従来例の概要構成図である。
【図４】図１及び図３に示される関数発生器１４に設定されている関数を表わす線図である。
【図５】図３に示される関数発生器３１に設定されている関数を表わす線図である。
【符号の説明】
２          排ガスライン
３          誘引通風機
４          誘引通風機ガス流量制御ダンパ
５          脱硫装置
６          脱硫通風機
７          脱硫通風機ガス流量制御ダンパ
８          脱硫バイパスライン
９          脱硫バイパスダンパ
１３          差圧
１７          脱硫バイパスダンパ差圧目標値
２１          切換リレー
２６          排ガス流量
２８          脱硫ガス流量
３６          増加分（α［ｍ3／ｈ］）
３８          信号（０［ｍ3／ｈ］）
３９          切換リレー
４１          変化率制限器
４４          切換リレー
４６          変化率制限器
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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