JPH054023A - 脱硫装置より放出される排水の処理設備の運転制御方法 - Google Patents

脱硫装置より放出される排水の処理設備の運転制御方法

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JPH054023A
JPH054023A JP3156459A JP15645991A JPH054023A JP H054023 A JPH054023 A JP H054023A JP 3156459 A JP3156459 A JP 3156459A JP 15645991 A JP15645991 A JP 15645991A JP H054023 A JPH054023 A JP H054023A
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英明 堀部
Tatsunori Miwata
達典 三輪田
Hiroshi Yoshida
弘 吉田
Mamoru Toyao
守 鳥屋尾
Koyo Tsutsui
浩養 筒井
Shinichiro Kotake
進一郎 小竹
Naohiko Ugawa
直彦 鵜川
Susumu Okino
沖野  進
Tsumoru Nakamura
積 中村
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 脱硫装置より放出する排水を濃縮・減容化す
る排水処理設備の運転制御方法に関する。 【構成】 燃焼排ガス中の二酸化硫黄ガスをアルカリ剤
を吸収剤として排ガス中の二酸化硫黄ガスを吸収・分離
する脱硫装置より放出する排水を蒸発して濃縮・減容化
する排水処理設備において、蒸発缶内の排水液位、同蒸
発缶の排水加熱器出口の排水温度及び蒸発缶内の圧力を
それぞれ検知し、それぞれ所定値に制御するようにした
脱硫装置から放出される排水の処理設備の運転制御方
法。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は燃焼排ガス中の二酸化硫
黄ガス(以下SOxガスと称す)を環境汚染防止の観点
より石灰石等のアルカリ剤を吸収剤とする装置にて排ガ
ス中のSOxガスを吸収・分離する脱硫装置より放出す
る排水を同排水中の水分を蒸発させることにより濃縮・
減容化する排水処理設備の運転制御方法に関する。
【0002】
【従来の技術】脱硫装置より放出される排水は、装置内
で反応生成する石こう及び反応に寄与しなかった石灰石
等の固形成分、排ガス中の塩化水素ガスと吸収剤中のカ
ルシウム、マグネシウム等の反応により生成した塩化カ
ルシウム、塩化マグネシウム等の塩成分、排ガス中のシ
リカ、アルミニウム等の金属の酸化物、また脱硫装置内
で捕獲した燃焼排ガス中の燃焼灰等々種々雑多な成分を
含有しているばかりか、排ガス中のSOxガス、塩化水
素ガスにより排水の液性も酸性となっており、同性状の
まま公共水域等への放流はできない。
【0003】図4に蒸気その他の加熱媒体を用いて排水
を蒸発・濃縮し、該排水を固形分及び溶解分を多量に含
有する濃縮排水と蒸発凝縮水(以下、単に回収水と称
す)、または前記濃縮排水を更に濃縮して得た固形分と
回収水とに分別回収する排水処理設備の一実施態様を示
し、同図に基づいて従来の同排水処理設備の運転制御方
法を詳細に説明する。
【0004】図4において、1′は脱硫装置(図示な
し)から放出される排水を一旦貯蔵するための原水タン
ク、2′は排水中の水分を蒸発するための蒸発缶、3′
は蒸発缶2′内の排水の温度を上昇するための排水加熱
器、4′は蒸発缶2′で蒸発した水分を凝縮・回収する
ための冷却器、5′は蒸発缶2′内での排水中水分の蒸
発を促進するために蒸発缶2′内を減圧にするとともに
蒸発缶2′内で発生した蒸気をすみやかに冷却器4′に
移動するための真空排気装置、6′は蒸発缶2′内の排
水液位の測定器、7′は蒸発缶2′に供給される補給排
水の流量を調節するための排水流量調節弁、8′は前記
排水液位測定器6′の測定値に基づき同測定値が所定と
なるように蒸発缶2′に供給される排水の流量を調節す
る排水流量調節弁7′の制御を行う排水流量制御器であ
る。
【0005】図4において脱硫装置からの排水はライン
a′により一旦、原水タンク1′に貯蔵されたのちライ
ンb′を介して蒸発缶2′に供給される。この際、蒸発
缶2′に供給される排水流量は排水液位測定器6′の測
定値が所定となるように排水流量調節弁7′及び排水流
量制御器8′により制御される。
【0006】蒸発缶2′内の排水はラインc′を介して
排水加熱器3′に供給される。排水加熱器3′には蒸気
その他の加熱媒体がラインe′により供給され、蒸発缶
2′より供給される排水を昇温した後ラインf′により
系外へ排出される。排水加熱器3′にて昇温された排水
はラインd′を介して再び蒸発缶2′に戻る。蒸発缶
2′内は真空排気装置5′によりその圧力が負圧に維持
され、かつ前述の如く排水加熱器3′にて排水温度が上
昇しているため、蒸発缶2′内の排水中水分は蒸発する
こととなり、同蒸発により生じた蒸気はラインg′を介
して蒸発缶2′より抜き出され、冷却器4′に送られ
る。
【0007】冷却器4′内に送られる蒸気はラインh′
により冷却器4′に供給される冷却媒体と熱交換を行
い、凝縮して水分(液体)となりラインj′により冷却
器4′より抜き出され系外へ排出される。ラインh′よ
り冷却器4′に供給された冷却媒体はラインi′より抜
き出される。冷却器4′にて気体中の水蒸気分を水分
(液体)として回収したのちの非凝縮性気体はライン
k′を介して真空排気装置5′に送られたのち、更にラ
インl′を介して系外へ排出される。
【0008】一方、蒸発缶2′にて排水中水分を蒸気と
して分離された後の濃縮排水はラインm′を介して蒸発
缶2′より抜き出される。
【0009】従来方法、すなわち図4の排水処理設備の
運転制御方法は排水加熱器3′出口の排水温度、真空排
気装置5′の能力を夫々一定とし、蒸発缶2′の液位が
一定となるように原水タンク1′からの排水補給量を制
御していた。
【0010】
【発明が解決しようとする課題】図4に示した従来の排
水処理設備の制御方法では原水タンク1′からの排水中
溶質成分の濃度が一定の場合は(ラインb′の補給排水
量)/(ラインb′の補給排水量−冷却器4′での回収
水量)にて定義される濃縮倍率が一定となり、よって蒸
発缶2′内の濃縮排水中溶質成分の濃度も一定となる。
【0011】しかし、原水タンク1′からの排水の溶質
成分の濃度が経時的に変化した場合、前述の従来の制御
方法は冷却器4′での回収水量を一定とする運転方法で
あるため、蒸発缶2′内の濃縮排水中溶質成分の濃度は
一定とすることができない。
【0012】更に、通常溶質成分濃度の増減により同排
水の沸点も変化するため〔例えば、高溶質濃度となる程
沸点が上昇(通常沸点上昇と呼ばれる)する〕、上述の
従来方法では、冷却器4′での回収水量が変動し、これ
に伴い(蒸発に要する潜熱量が変動するため排水加熱器
3′出口の排水温度の制御遅れ等により)排水加熱器
3′出口の排水温度の制御が不安定となり、よって排水
処理設備全体が大きく変動して正常な運転が困難となる
こともある。
【0013】本来、蒸発缶では濃縮後の排水中の溶質成
分濃度が一定となることが必要であるが、従来方法では
前述の如く問題がある。
【0014】本発明は上述した従来制御方法の不具合を
解消しうる排水処理設備の運転制御方法を提供しようと
するものである。
【0015】
【課題を解決するための手段】本発明は燃焼排ガス中の
二酸化硫黄ガスをアルカリ剤を吸収剤として排ガス中の
二酸化硫黄ガスを吸収・分離する脱硫装置より放出する
排水を蒸発して濃縮・減容化する排水処理設備におい
て、蒸発缶内の排水液位、同蒸発缶の排水加熱器出口の
排水温度及び蒸発缶内の圧力をそれぞれ検知し、それぞ
れ所定値に制御することを特徴とする脱硫装置から放出
される排水の処理設備の運転制御方法である。
【0016】
【作用】本発明によれば、蒸発缶内の排水温度と圧力を
制御するため、蒸発缶内での排水中水分が蒸発すること
により生ずる蒸気圧も制御されることとなり、更に排水
中に溶質成分を含有することにより生ずる沸点上昇があ
る場合も、該沸点上昇を考慮した蒸発缶内の排水温度及
び圧力を設定することにより前記蒸気圧を制御すること
ができる。
【0017】すなわち、本発明の制御方法によれば、蒸
発缶へ供給される排水中の溶質成分濃度に関係なく、蒸
発缶内の排水温度及び圧力に対応した溶質成分濃度とな
るように排水を濃縮、制御することができる。
【0018】
【実施例】以下本発明の実施態様を図1に基づいて詳細
に説明する。図1は排水加熱器の加熱媒体として蒸気を
用いる場合の一実施態様を示す説明図である。
【0019】図1において、1は脱硫装置(図示なし)
から放出される排水を一旦貯蔵するための原水タンク、
2は排水中の水分を蒸発するための蒸発缶、3は蒸発缶
2内の排水温度を上昇するための排水加熱器、4は蒸発
缶2で蒸発した水分を凝縮・回収するための冷却器、5
は蒸発缶2内での排水中の水分の蒸発を促進するために
蒸発缶2内を減圧にするとともに、蒸発缶2内で発生し
た蒸気をすみやかに冷却器4に移動するための真空排気
装置、6は排水加熱器3の出口の排水温度測定器、7は
排水加熱器3に加熱媒体として供給される蒸気の流量を
調節するための蒸気流量調節弁、8は前記排水温度測定
器6の測定値に基づき同測定値が所定となるように排水
加熱器3に供給される蒸気の流量を調節する蒸気流量調
節弁7の制御を行う蒸気流量制御器、9は蒸発缶2内の
排水液位測定器、10は蒸発缶2に供給される補給排水
の流量を調節するための排水流量調節弁、11は前記排
水液位測定器9の測定値に基づき同測定値が所定となる
ように蒸発缶2に供給される排水の流量を調節する排水
流量調節弁10の制御を行う排水流量制御器、12は蒸
発缶2内の圧力測定器、13は真空排気装置5への吸引
量を調節するための排気流量調節弁、14は前記蒸発缶
内の圧力測定器12の測定値に基づき同測定値が所定値
となるように真空排気装置5への吸引流量を調節する排
水流量調節弁13の制御を行う排気流量制御器である。
【0020】図1において、脱硫装置からの排水はライ
ンaにより一旦原水タンク1に貯蔵されたのちラインb
を介して蒸発缶2に供給される。この際、蒸発缶2に供
給される排水流量は排水液位測定器9の測定値が所定と
なるように排水流量調節弁10及び排水流量制御器11
により制御される。蒸発缶2内の排水はラインcを介し
て排水加熱器3に供給される。同排水は排水加熱器3の
出口に設けられた排水温度測定器6の測定値が所定とな
るように、加熱媒体として排水加熱器に供給される蒸気
の流量調節弁7及び流量制御器8により制御する。排水
を上昇した後の蒸気(含む蒸気の凝縮水)はラインfを
介して系外へ排出される。排水加熱器3にて昇温された
排水はラインdを介して再び蒸発缶2に戻る。
【0021】蒸発缶2内は圧力測定器12の測定値が所
定となるように真空排気装置5への排気流量を排気流量
調節弁13及び排気流量制御器14にて制御されてお
り、かつ前述の如く排水加熱器3にて排水温度が上昇さ
れているため、蒸発缶2内の排水中の水分は蒸発するこ
ととなる。同蒸発により生じた蒸気はラインgを介して
冷却器4に送られ、冷却器4内でラインhを介して供給
される冷媒と熱交換を行い凝縮して水分となりラインj
により冷却器4より抜き出されて系外へ排出される。冷
却器4にて気体中の蒸気分を水分(液体)として回収し
たのちの非凝縮性気体はラインk並びに同ラインkに設
けられた排気流量調節弁13を介して真空排気装置5に
送られたのち、更にラインlを介して系外へ排出され
る。一方、蒸発缶2にて排水中水分を蒸気として分離さ
れた後の濃縮排水はラインmを介して蒸発缶2より抜き
出される。
【0022】なお、被処理対象の排水中に溶質成分を含
有し、蒸発・濃縮されることにより沸点上昇が生ずる場
合の排水加熱器3出口の排水温度並びに蒸発缶2内の圧
力の設定方法は次の如くとすることにより蒸発缶2内の
排水中の溶質成分濃度を一定とすることができる。
【0023】例として塩化カルシウム−純水系をとりあ
げて具体的に説明する。一般的に溶質成分濃度及び同溶
質成分を含有する溶液(すなわち本発明においては排
水)の温度により沸点上昇は決定される。図2に塩化カ
ルシウム−純水系の塩化カルシウム濃度と沸点上昇の相
関(即応文献値を引用)を示す如く、沸点上昇は塩化カ
ルシウム濃度の増大に伴い上昇する。沸点上昇は(蒸発
液の温度と発生する蒸気の凝縮温度との差)として定義
され、すなわち沸点上昇が生ずると排水中の水分は蒸発
し難くなる。蒸発缶内で排水中の水分が蒸発し、濃縮が
進行するとこれに伴い沸点上昇も大きくなる。
【0024】本発明は蒸発缶での溶質成分濃度を一定に
制御することを目的としている。いま、溶質成分濃度及
び排水温度を決定することにより、前述のようにその排
水の沸点上昇が図2に示した例のように決まる。
【0025】沸点上昇が生ずると排水中の水分の蒸発は
純水時に比べて抑制される。つまり、同一温度でも排水
と純水の有する蒸気分圧は排水の方が小さく、それだけ
蒸発し難いこととなる。1例として、図3に溶質成分濃
度と蒸気分圧の関係(塩化カルシウム純水系の即応文献
値を引用)を示す。
【0026】蒸気分圧は平衡上蒸発缶内の圧力と等し
く、よって、溶質成分濃度に対応した沸点上昇、蒸気分
圧すなわち蒸発缶内圧を把握しておき、温度を一定に制
御するとともに同蒸発缶内圧とするように蒸発缶内圧を
制御すれば、蒸発缶内の濃度制御することができる。
【0027】
【発明の効果】本発明によれば、要求する蒸発缶内の排
水中の溶質成分濃度を定め、また、排水加熱器出口の排
水温度を任意に設定すれば、これに対応して蒸発缶内圧
力が決まるため、同圧力となるように制御すれば常に蒸
発缶内の排水中の溶質成分濃度は一定することができ
る。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施態様の説明図。
【図2】沸点上昇を説明するための1例として塩化カル
シウム−純水系の同塩化カルシウム濃度と沸点上昇の相
関を示す図。
【図3】蒸気分圧を説明するための1例として塩化カル
シウム−純水系の同塩化カルシウム濃度と蒸気分圧の相
関を示す図。
【図4】従来の排水処理設備の運転制御方法の一態様の
説明図。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 吉田 弘 名古屋市緑区大高町字北関山20番地の1 中部電力株式会社技術開発本部電力技術研 究所内 (72)発明者 鳥屋尾 守 名古屋市緑区大高町字北関山20番地の1 中部電力株式会社技術開発本部電力技術研 究所内 (72)発明者 筒井 浩養 千代田区丸の内二丁目5番1号 三菱重工 業株式会 社 本社内 (72)発明者 小竹 進一郎 千代田区丸の内二丁目5番1号 三菱重工 業株式会 社 本社内 (72)発明者 鵜川 直彦 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 (72)発明者 沖野 進 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 (72)発明者 中村 積 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

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 【請求項1】 燃焼排ガス中の二酸化硫黄ガスをアルカ
    リ剤を吸収剤として排ガス中の二酸化硫黄ガスを吸収・
    分離する脱硫装置より放出する排水を蒸発して濃縮・減
    容化する排水処理設備において、蒸発缶内の排水液位、
    同蒸発缶の排水加熱器出口の排水温度及び蒸発缶内の圧
    力をそれぞれ検知し、それぞれ所定値に制御することを
    特徴とする脱硫装置から放出される排水の処理設備の運
    転制御方法。
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100906933B1 (ko) * 2008-09-11 2009-07-10 주식회사 한맥씨엔이 감압증발을 이용한 NaOH 재활용 공정을 가지는탈황공정 방법 및 시스템
JP2015097982A (ja) * 2013-11-18 2015-05-28 三菱日立パワーシステムズ株式会社 リクレーミング方法
CN107952365A (zh) * 2017-12-01 2018-04-24 中国电建集团河北省电力勘测设计研究院有限公司 一种高温烟气蒸发脱硫废水处理装置及其处理方法

Cited By (4)

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KR100906933B1 (ko) * 2008-09-11 2009-07-10 주식회사 한맥씨엔이 감압증발을 이용한 NaOH 재활용 공정을 가지는탈황공정 방법 및 시스템
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CN107952365B (zh) * 2017-12-01 2024-05-10 中国电建集团河北省电力勘测设计研究院有限公司 一种高温烟气蒸发脱硫废水处理装置及其处理方法

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