JP2004085089A - ボイラプラントの脱硫バイパスダンパ制御装置 - Google Patents

Abstract

【課題】脱硫バイパスダンパの通常開放指令出力時並びに緊急開放指令出力時に、それぞれに見合った適切な速度で脱硫バイパスダンパを開放させ、排ガスを脱硫バイパスラインへ逃がすことができ、脱硫装置の昇温や昇圧に伴う弊害を回避しつつ、ボイラ本体の火炉圧変動を抑制し得、ボイラトリップに到ることを防止し得るボイラプラントの脱硫バイパスダンパ制御装置を提供する。
【解決手段】脱硫バイパスライン８途中に設けられる脱硫バイパスダンパ９を複数枚の羽根９ａ，９ｂ，９ｃが並列配置されるものとし、そのうちの羽根９ｂの開閉速度を遅くし、脱硫バイパスダンパ９の通常開放指令１１出力時には、開閉速度を遅くした羽根９ｂを開いた後、残りの羽根９ａ，９ｃを開く一方、脱硫バイパスダンパ９の緊急開放指令１２出力時には、全ての羽根９ａ，９ｂ，９ｃを同時に開くよう構成する。
【選択図】　　　　図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ボイラプラントの脱硫バイパスダンパ制御装置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、硫黄酸化物を含む排ガスが排出されるボイラプラントにおいては、排ガスから硫黄酸化物を除去するための脱硫装置が設けられる。
【０００３】
図２は斯かる従来のボイラプラントの排ガス系統の一例を表わすものであって、１は石炭等の燃料を燃焼させた熱により蒸気を発生させ且つ硫黄酸化物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の排ガスライン、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より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酸化物を除去するための脱硫装置、５は脱硫装置４で硫黄酸化物が除去され温度降下した排ガスを脱硫装置４の上流側の高温の排ガスの熱によって再加熱するためのガスガスヒータ、６は脱硫装置４より上流側で且つガスガスヒータ５より上流側の排ガスライン２途中に設けられた脱硫入口ダンパ、７は脱硫装置４より下流側で且つガスガスヒータ５より下流側の排ガスライン２途中に設けられた脱硫出口ダンパ、８は誘引通風機３と脱硫入口ダンパ６との間の排ガスライン２途中から分岐し且つ脱硫出口ダンパ７より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、１０は排ガスを大気中へ放出するための煙突である。
【０００４】
前述の如き従来のボイラプラントの排ガス系統の場合、基本的には、脱硫バイパスダンパ９は閉じており、ボイラ本体１から排出される排ガスは、誘引通風機３の作動により排ガスライン２を通って脱硫装置４へ導入され、該脱硫装置４において脱硫が行われた後、ガスガスヒータ５において前記脱硫装置４の上流側の高温の排ガスの熱によって再加熱され、煙突１０から大気へ放出されるようになっている。
【０００５】
尚、前記脱硫装置４で硫黄酸化物が除去された排ガスは、通常、およそ５０℃前後まで温度降下し飽和状態となっており、この脱硫後の排ガスをそのまま煙突１０から大気中へ放出すると、白煙が発生するため、前記ガスガスヒータ５を用いて前記脱硫装置４から排出される排ガスを再加熱するようになっている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、例えば、脱硫装置４の吸収塔の循環ポンプ（図示せず）が停止したような場合、高温のガスが吸収塔のミストエリミネータに直接触れ、該ミストエリミネータが溶損してしまう可能性がある。又、オペレーションミスにより脱硫装置４の脱硫入口ダンパ６や脱硫出口ダンパ７が閉じてしまったり、或いはガスガスヒータ５がトリップしたような場合、ボイラ本体１から排出される排ガスの逃げ場がなくなって、脱硫系統の入側の圧力が極めて高くなる虞がある。このため、前述の如き緊急時には、脱硫バイパスダンパ９の緊急開放指令を出力し、該脱硫バイパスダンパ９を速やかに開いて高温の排ガスを脱硫バイパスライン８へ逃がすことにより、脱硫装置４の昇温や昇圧に伴う弊害を避ける必要がある。尚、前記脱硫バイパスダンパ９の緊急開放指令が出力される緊急時以外においても、例えば、全燃料停止（ＭＦＴ：Ｍａｓｔｅｒ　Ｆｕｅｌ　Ｔｒｉｐ）等の場合には、脱硫バイパスダンパ９の通常開放指令が出力され、該脱硫バイパスダンパ９を開く操作が行われる。
【０００７】
ここで、仮に脱硫装置４の下流側に脱硫通風機（ＢＵＦ）を設けてあれば、該脱硫通風機によって脱硫装置４の下流側における圧力損失分は負担され、脱硫バイパスダンパ９の入側と出側との間で差圧が略ゼロとなっているため、脱硫バイパスダンパ９を急激に開いてもさほど問題はない。
【０００８】
しかしながら、コストリダクションのために脱硫通風機を設けていないような場合、脱硫バイパスダンパ９の入側と出側との間に、前記脱硫装置４の下流側における圧力損失分に相当する圧力差が生じており、この状態で、脱硫バイパスダンパ９を急激に開くと、前記圧力差が急激になくなり、その際に生じる圧力変動がもろに誘引通風機３に伝わって、該誘引通風機３の圧力調整が追いつかなくなり、ボイラ本体１の火炉圧が大きく変動し、ボイラトリップに到る虞があった。
【０００９】
本発明は、斯かる実情に鑑み、脱硫バイパスダンパの通常開放指令出力時並びに緊急開放指令出力時に、それぞれに見合った適切な速度で脱硫バイパスダンパを開放させ、排ガスを脱硫バイパスラインへ逃がすことができ、脱硫装置の昇温や昇圧に伴う弊害を回避しつつ、ボイラ本体の火炉圧変動を抑制し得、ボイラトリップに到ることを防止し得るボイラプラントの脱硫バイパスダンパ制御装置を提供しようとするものである。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
本発明は、ボイラの排ガスライン途中に誘引通風機と脱硫装置とを設け、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装置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を設け、該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ボイラプラントの脱硫バイパスダンパ制御装置であって、
脱硫バイパスダンパを複数枚の羽根が並列配置されるものとし、該複数枚の羽根のうち所定の羽根の開閉速度を遅くし、脱硫バイパスダンパの通常開放指令出力時には、開閉速度を遅くした羽根を開いた後、残りの羽根を開く一方、脱硫バイパスダンパの緊急開放指令出力時には、全ての羽根を同時に開くよう構成したことを特徴とするボイラプラントの脱硫バイパスダンパ制御装置にかかるものである。
【００１１】
上記手段によれば、以下のような作用が得られる。
【００１２】
脱硫バイパスダンパの通常開放指令出力時に、開閉速度を遅くした羽根を開いた後、残りの羽根を開くようにすると、先ず初めに、開閉速度を遅くした羽根がゆっくりと開放され、続いて、開閉速度を遅くしていない羽根が速やかに開放される形となり、ボイラ本体から排出される排ガスは、先ず脱硫バイパスラインの流路断面の一部から徐々に逃がされて行き、続いて脱硫バイパスラインの流路断面全部から逃がされるため、コストリダクションのために脱硫通風機を設けていないような場合に、脱硫バイパスダンパの入側と出側との間に、脱硫装置の下流側における圧力損失分に相当する圧力差が生じていたとしても、脱硫バイパスダンパを急激に開くのとは異なり、前記圧力差が緩やかになくなって行き、ボイラ本体の火炉圧の変動が抑えられ、負担がかからなくなる。
【００１３】
一方、脱硫バイパスダンパの緊急開放指令出力時に、全ての羽根を同時に開くようにすると、開閉速度を遅くしていない羽根が速やかに開放されると共に、開閉速度を遅くした羽根がゆっくりと開放される形となり、ボイラ本体から排出される排ガスは、先ず脱硫バイパスラインの流路断面の一部から迅速に逃がされ、続いて脱硫バイパスラインの流路断面全部から徐々に逃がされて行くため、脱硫装置の昇温や昇圧に伴う弊害を避けることが可能となり、しかも、コストリダクションのために脱硫通風機を設けていないような場合に、脱硫バイパスダンパの入側と出側との間に、脱硫装置の下流側における圧力損失分に相当する圧力差が生じていたとしても、脱硫バイパスダンパを急激に開くのとは異なり、前記圧力差が急激になくならず、その際に生じる圧力変動がもろに誘引通風機に伝わらなくなって、該誘引通風機の圧力調整が追従可能となり、ボイラ本体の火炉圧が大きく変動せず、ボイラトリップに到る心配がなくなる。
【００１４】
前記ボイラプラントの脱硫バイパスダンパ制御装置においては、脱硫バイパスダンパの羽根の駆動系に流体圧シリンダを用いることができる。
【００１５】
又、前記ボイラプラントの脱硫バイパスダンパ制御装置においては、脱硫バイパスダンパの羽根の駆動系に電動モータを用いることもできる。
【００１６】
【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。
【００１７】
図１は本発明を実施する形態の一例であって、図中、図２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２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に示す如く、脱硫バイパスライン８途中に設けられる脱硫バイパスダンパ９を複数枚（図の例では三枚）の羽根９ａ，９ｂ，９ｃが並列配置されるものとし、該複数枚の羽根９ａ，９ｂ，９ｃのうち所定の羽根９ｂ（図の例では三枚のうち中央に位置する一枚の羽根９ｂ）の開閉速度を遅くし、脱硫バイパスダンパ９の通常開放指令１１出力時には、開閉速度を遅くした羽根９ｂを開いた後、残りの羽根９ａ，９ｃを開く一方、脱硫バイパスダンパ９の緊急開放指令１２出力時には、全ての羽根９ａ，９ｂ，９ｃを同時に開くよう構成した点にある。
【００１８】
本図示例の場合、脱硫バイパスダンパ９の羽根９ａ，９ｂ，９ｃの駆動系には、エアシリンダ等の流体圧シリンダ１４ａ，１４ｂ，１４ｃを用い、該流体圧シリンダ１４ａ，１４ｂ，１４ｃのヘッド側室１５ａ，１５ｂ，１５ｃに対し、圧力源１７からの圧縮空気等の流体を、電磁切換弁１８ａ，１８ｂ，１８ｃの切り換えによって供給することにより羽根９ａ，９ｂ，９ｃが閉じ、又、流体圧シリンダ１４ａ，１４ｂ，１４ｃのロッド側室１６ａ，１６ｂ，１６ｃに対し、圧力源１７からの圧縮空気等の流体を、電磁切換弁１８ａ，１８ｂ，１８ｃの切り換えによって供給することにより羽根９ａ，９ｂ，９ｃが開くようにしてある。
【００１９】
前記電磁切換弁１８ｂと流体圧シリンダ１４ｂとをつなぐ流体ライン途中には、該電磁切換弁１８ｂ側から流体圧シリンダ１４ｂ側への流体の流れのみを遅延させるスピードコントローラ１９を設け、該スピードコントローラ１９の作動により、流体圧シリンダ１４ｂの駆動速度を遅くし、三枚のうち中央に位置する一枚の羽根９ｂの開閉速度を遅くするようにしてある。
【００２０】
一方、前記羽根９ａを開く側のポジションに電磁切換弁１８ａを切り換えるための制御系としては、
全燃料停止等の場合に出力される通常開放指令１１が入力された場合に、予め設定した時間遅れｔ（例えば、５０［ｓｅｃ］）を生じさせて該通常開放指令１１を出力するオンディレイタイマ２０ａと、
該オンディレイタイマ２０ａから出力される通常開放指令１１と、脱硫系統の入側の圧力や温度が極めて高くなった場合等に出力される緊急開放指令１２とが入力され、それらの論理和信号を電磁切換弁１８ａの切換信号２１ａとして出力するＯＲ回路２２ａとを備え、
又、前記羽根９ｂを開く側のポジションに電磁切換弁１８ｂを切り換えるための制御系としては、
前記通常開放指令１１と前記緊急開放指令１２とが入力され、それらの論理和信号を電磁切換弁１８ｂの切換信号２１ｂとして出力するＯＲ回路２２ｂを備え、
更に又、前記羽根９ｃを開く側のポジションに電磁切換弁１８ｃを切り換えるための制御系としては、
通常開放指令１１が入力された場合に、予め設定した時間遅れｔ（例えば、５０［ｓｅｃ］）を生じさせて該通常開放指令１１を出力するオンディレイタイマ２０ｃと、
該オンディレイタイマ２０ｃから出力される通常開放指令１１と、前記緊急開放指令１２とが入力され、それらの論理和信号を電磁切換弁１８ｃの切換信号２１ｃとして出力するＯＲ回路２２ｃとを備え、
これにより、脱硫バイパスダンパ９の通常開放指令１１出力時には、開閉速度を遅くした羽根９ｂを電磁切換弁１８ｂの切換によって開いた後、前記時間遅れｔ（例えば、５０［ｓｅｃ］）を生じさせて、残りの羽根９ａ，９ｃを電磁切換弁１８ａ，１８ｃの切換によって開く一方、脱硫バイパスダンパ９の緊急開放指令１２出力時には、全ての羽根９ａ，９ｂ，９ｃを電磁切換弁１８ａ，１８ｂ，１８ｃの切換によって同時に開くようにしてある。
【００２１】
尚、脱硫バイパスダンパ９の閉鎖指令１３が出力された場合、前記電磁切換弁１８ａ，１８ｃは、羽根９ａ，９ｃを閉じる側のポジションに切り換えられる一方、前記電磁切換弁１８ｂは、オンディレイタイマ２０ｂに予め設定された時間遅れｔ’（例えば、６［ｓｅｃ］）経過後に、羽根９ｂを閉じる側のポジションに切り換えられるようにしてある。
【００２２】
次に、上記図示例の作用を説明する。
【００２３】
全燃料停止等の場合に脱硫バイパスダンパ９の通常開放指令１１が出力されると、先ず初めに、ＯＲ回路２２ｂから出力される切換信号２１ｂによって電磁切換弁１８ｂが羽根９ｂを開く側のポジションに切り換えられ、圧力源１７からの圧縮空気等の流体がスピードコントローラ１９を介して流体圧シリンダ１４ｂのヘッド側室１５ｂに供給され、開閉速度を遅くした羽根９ｂがゆっくりと開放され、続いて、オンディレイタイマ２０ａ，２０ｃに予め設定された時間遅れｔ（例えば、５０［ｓｅｃ］）経過後にＯＲ回路２２ａ，２２ｃから出力される切換信号２１ａ，２１ｃによって電磁切換弁１８ａ，１８ｃが羽根９ａ，９ｃを開く側のポジションに切り換えられ、圧力源１７からの圧縮空気等の流体が流体圧シリンダ１４ａ，１４ｃのヘッド側室１５ａ，１５ｃに供給され、開閉速度を遅くしていない羽根９ａ，９ｃが速やかに開放される形となり、図２に示すボイラ本体１から排出される排ガスは、先ず脱硫バイパスライン８の流路断面の一部（本図示例では全体の１／３の流路断面）から徐々に逃がされて行き、続いて脱硫バイパスライン８の流路断面全部から逃がされるため、コストリダクションのために脱硫通風機を設けていないような場合に、脱硫バイパスダンパ９の入側と出側との間に、脱硫装置４の下流側における圧力損失分に相当する圧力差が生じていたとしても、脱硫バイパスダンパ９を急激に開くのとは異なり、前記圧力差が緩やかになくなって行き、ボイラ本体１の火炉圧の変動が抑えられ、負担がかからなくなる。
【００２４】
一方、脱硫系統の入側の圧力や温度が極めて高くなった場合等に脱硫バイパスダンパ９の緊急開放指令１２が出力されると、ＯＲ回路２２ａ，２２ｃから出力される切換信号２１ａ，２１ｃによって電磁切換弁１８ａ，１８ｃが羽根９ａ，９ｃを開く側のポジションに切り換えられ、圧力源１７からの圧縮空気等の流体が流体圧シリンダ１４ａ，１４ｃのヘッド側室１５ａ，１５ｃに供給され、開閉速度を遅くしていない羽根９ａ，９ｃが速やかに開放されると共に、ＯＲ回路２２ｂから出力される切換信号２１ｂによって電磁切換弁１８ｂが羽根９ｂを開く側のポジションに切り換えられ、圧力源１７からの圧縮空気等の流体がスピードコントローラ１９を介して流体圧シリンダ１４ｂのヘッド側室１５ｂに供給され、開閉速度を遅くした羽根９ｂがゆっくりと開放される形となり、前記ボイラ本体１から排出される排ガスは、先ず脱硫バイパスライン８の流路断面の一部（本図示例では全体の２／３の流路断面）から迅速に逃がされ、続いて脱硫バイパスライン８の流路断面全部から徐々に逃がされて行くため、脱硫装置４の昇温や昇圧に伴う弊害を避けることが可能となり、しかも、コストリダクションのために脱硫通風機を設けていないような場合に、脱硫バイパスダンパ９の入側と出側との間に、脱硫装置４の下流側における圧力損失分に相当する圧力差が生じていたとしても、脱硫バイパスダンパ９を急激に開くのとは異なり、前記圧力差が急激になくならず、その際に生じる圧力変動がもろに誘引通風機３に伝わらなくなって、該誘引通風機３の圧力調整が追従可能となり、ボイラ本体１の火炉圧が大きく変動せず、ボイラトリップに到る心配がなくなる。
【００２５】
こうして、脱硫バイパスダンパ９の通常開放指令１１出力時並びに緊急開放指令１２出力時に、それぞれに見合った適切な速度で脱硫バイパスダンパ９を開放させ、排ガスを脱硫バイパスライン８へ逃がすことができ、脱硫装置４の昇温や昇圧に伴う弊害を回避しつつ、ボイラ本体１の火炉圧変動を抑制し得、ボイラトリップに到ることを防止し得る。
【００２６】
尚、本発明のボイラプラントの脱硫バイパスダンパ制御装置は、上述の図示例にのみ限定されるものではなく、脱硫バイパスダンパ９の羽根９ａ，９ｂ，９ｃの駆動系には、流体圧シリンダ１４ａ，１４ｂ，１４ｃの代りに駆動速度可変の電動モータを用いることも可能であること等、その他、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。
【００２７】
【発明の効果】
以上、説明したように本発明のボイラプラントの脱硫バイパスダンパ制御装置によれば、脱硫バイパスダンパの通常開放指令出力時並びに緊急開放指令出力時に、それぞれに見合った適切な速度で脱硫バイパスダンパを開放させ、排ガスを脱硫バイパスラインへ逃がすことができ、脱硫装置の昇温や昇圧に伴う弊害を回避しつつ、ボイラ本体の火炉圧変動を抑制し得、ボイラトリップに到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回路図である。
【図２】従来例の全体概要構成図である。
【符号の説明】
１　　　　ボイラ本体
２　　　　排ガスライン
３　　　　誘引通風機
４　　　　脱硫装置
５　　　　ガスガスヒータ
６　　　　脱硫入口ダンパ
７　　　　脱硫出口ダンパ
８　　　　脱硫バイパスライン
９　　　　脱硫バイパスダンパ
９ａ　　羽根
９ｂ　　羽根
９ｃ　　羽根
１１　　　　通常開放指令
１２　　　　緊急開放指令
１４ａ　　流体圧シリンダ
１４ｂ　　流体圧シリンダ
１４ｃ　　流体圧シリンダ
１８ａ　　電磁切換弁
１８ｂ　　電磁切換弁
１８ｃ　　電磁切換弁
１９　　　　スピードコントローラ
２０ａ　　オンディレイタイマ
２０ｃ　　オンディレイタイマ
ｔ　　　　時間遅れ

Claims (3)

1. ボイラの排ガスライン途中に誘引通風機と脱硫装置とを設け、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装置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を設け、該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ボイラプラントの脱硫バイパスダンパ制御装置であって、
   脱硫バイパスダンパを複数枚の羽根が並列配置されるものとし、該複数枚の羽根のうち所定の羽根の開閉速度を遅くし、脱硫バイパスダンパの通常開放指令出力時には、開閉速度を遅くした羽根を開いた後、残りの羽根を開く一方、脱硫バイパスダンパの緊急開放指令出力時には、全ての羽根を同時に開くよう構成したことを特徴とするボイラプラントの脱硫バイパスダンパ制御装置。
2. 脱硫バイパスダンパの羽根の駆動系に流体圧シリンダを用いた請求項１記載のボイラプラントの脱硫バイパスダンパ制御装置。
3. 脱硫バイパスダンパの羽根の駆動系に電動モータを用いた請求項１記載のボイラプラントの脱硫バイパスダンパ制御装置。

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