气体洗涤器的海水量控制装置、气体洗涤器的海水量控制方法、碱量控制装置及碱量控制方法_4

文档序号:8416739阅读:来源:国知局
化硫(SO2)来消耗海水中的碱 成分。在海水中的碱成分不足的情况下,利用海水进行的废气中的二氧化硫(SO 2)的吸收 反应受阻,从气体洗涤器10排出至大气中的已处理废气所含有的二氧化硫(SO2)浓度可能 超过排出限制值。
[0074] 因此,从气体洗涤器10经由循环量控制阀310被提供至海水泵300的循环海水经 由碱泵340从碱箱330注入碱剂,之后再次被提供至气体洗涤器10。此时的减量控制在后 续中说明。此外,碱剂可以使用氢氧化钠(NaOH)溶液。
[0075] 关于气体洗涤器10的结构,如图2所示的喷射装置12与海水泵300相连接,气体 提供装置13与发动机200相连接,除此以外,与实施方式1的气体洗涤器10结构相同,因 此省略图示及说明。
[0076] 如图3所示,提供至气体洗涤器10的海水量越增加,利用喷射装置12进行喷雾的 海水量越多,则二氧化硫(SO 2)的去除率就越高。这是由于,通过增大进行喷雾的海水量从 而增加液滴的表面积,导致废气与海水之间的接触面积变大,并且海水所包含的碱成分的 总量有所增多。
[0077] 由于图3所示的海水量与二氧化硫(SO2)的去除率之间的关系,在从气体洗涤器 主体11的开口部Ilc排出至大气中的废气所包含的二氧化硫(SO 2)的浓度(出口 S02& 度)较高的情况下,通过增加利用喷射装置12进行喷雾的海水量,从而能降低出口 S02& 度。
[0078] 接着,说明对提供至气体洗涤器10的喷射装置12的循环海水注入碱剂时的碱量 控制。图9是表示本实施方式所涉及的废气处理系统中的碱量控制系统的结构的框图。
[0079] 如图9所示,该碱量控制系统除了包括与实施方式1相同的重油硫磺浓度设定器 60、最低海水量换算器61、GPS62、排出比率设定器63、0) 2分析仪64、SO 2分析仪65、SO 2浓 度换算器66、PID控制器67、海水量修正换算器68、加运算单元69之外,还包括加减运算单 元75、碱量运算器71、碱泵控制装置72、上下限限制器73以及海水泵控制装置74。
[0080] 下面对上述碱量控制系统的结构及动作进行说明。此外,对于与实施方式1相同 或同样的结构、动作,省略或简化说明。
[0081] 碱控制系统包括:计算最低海水量的最低海水量换算器61、计算出修正海水量的 海水量修正换算器68、以及基于将最低海水量与修正海水量相加后得到的设定海水量与新 鲜海水量之间的海水量之差来计算出对于循环海水的碱注入量的碱量运算器71。
[0082] 然后,通过利用加运算单元69将由最低海水量换算器61计算出的最低海水量与 由海水量修正换算器68计算出修正海水量进行加运算,从而计算出设定海水量。接着,利 用加减运算单元75计算出从设定海水量减去新鲜海水量后得到的海水量之差。由加减运 算单元75计算出的海水量被输入至碱量运算器71。
[0083] 碱量运算器71计算出与加减运算单元75所计算出的海水量相对应的海水中含有 的碱成分的量,并计算出与该碱成分的量相当的碱注入量。由于通过CaCO 3换算,海水的碱 度为105 (ppm),即105 (mg/L),因此例如在海水量为100 (t/h)的情况下,计算出与该海水量 相对应的海水中含有的碱成分为105 (g/m3) X 100 (m3/h) = 10500 (g/h) = 10.5 (kg/h)。若 将其换算成NaOH,则为8. 4 (kg/h),因此在将25 (% )且比重为I. 27的氢氧化钠溶液用作为 碱剂的情况下,计算出碱注入量为8. 4/0. 25/1. 27 ~ 26. 5 (L/h)。
[0084] 碱量运算器71将计算出的碱注入量输出至碱泵控制装置72。碱泵控制装置72对 碱泵340进行控制,以将与该碱注入量相对应的碱剂注入至提供给气体洗涤器10的循环海 水中。
[0085] 另外,在加运算单元69中计算出的设定海水量被输入至上下限限制器73中。上 下限限制器73决定通过海水泵300提供至气体洗涤器10的海水量的上下限限制值,在所 输入的设定海水量超过上限限制值的情况下,将该上限限制值作为提供给气体洗涤器10 的海水量进行输出。同样,在所输入的设定海水量超过下限限制值的情况下,上下限限制器 73将该下限限制值作为提供给气体洗涤器10的海水量进行输出。也就是说,上下限限制器 73将提供给气体洗涤器10的海水量限制在上下限值的范围内。
[0086] 本发明中,用于吸收并去除废气中的二氧化硫(SO2)的碱成分不仅依赖于海水中 的碱成分,还能另外注入碱剂,因此提供给气体洗涤器10的海水量不是对碱成分的补偿 量,只要是确保能通过使废气与海水进行接触来吸收并去除废气中的二氧化硫(SO 2)的量 即可。因此,在设定海水量超过能通过使废气与海水进行接触来吸收并去除废气中的二氧 化硫(SO 2)的海水量的情况下,将该海水量设为上限限制值,并设定为提供给气体洗涤器10 的海水量。
[0087] 提供给气体洗涤器10的碱量需要注入与要处理的二氧化硫(SO2)的量相匹配的 量,在碱量不足的情况下,废气中的二氧化硫(SO 2)浓度超过限制值,从而成为问题。因此, 通过利用上下限限制器73来决定提供给气体洗涤器10的海水量的上限限制值及下限限制 值,从而在减少海水泵300的动力的同时,与在加运算单元69中计算出的设定海水量与新 鲜海水量之差成比例地提供碱量,因此能对气体洗涤器10提供恰当的碱量,并能进行稳定 的运行。
[0088] 由上下限限制器73设定的海水量被输入至海水泵控制装置74。海水泵控制装置 74对海水泵单元300进行控制,并将与该设定海水量相对应的海水提供至气体洗涤器10。
[0089] 从海水泵单元300提供至气体洗涤器10的实际海水量能够通过在海水泵单元300 设置流量仪来测定。该情况下,也可以在海水泵控制装置74中对测定到的实际海水量与设 定海水量进行比较,来进行反馈控制。其中,即使从海水泵300提供至气体洗涤器10的碱 量不足,使得气体洗涤器10中的出口 S02&度变高,也能利用碱量控制系统中的PID控制 器67来往增加修正海水量的方向工作,因此碱注入量增加。
[0090] 用于将海水提供至气体洗涤器10的泵可以是一个,也可以是多个。在具备多个泵 的情况下,随着设定海水量的增加,泵的运行台数也增加,随着设定海水量的减少,泵的运 行台数也减少,从而利用海水泵控制装置74来对多个泵进行控制即可(参照图5)。
[0091] 此外,如图5所示在控制多个泵的情况下,为了避免泵频繁地重复运行状态与停 止状态,需要将碱量控制系统中的PID控制器67限定成比例控制,而不进行积分控制。
[0092] 另外,如图10、图11所示,也可以构成为利用海水泵控制装置74中的逆变器来控 制多个泵。该情况下,与不利用逆变器来进行控制的情况相比较,能对泵进行更细致的控 制。
[0093] 图10是表示海水泵控制装置74具备逆变器时的结构的框图。例如,在用于对气 体洗涤器10提供海水的泵具备两台的情况下,如图10所示,海水泵控制装置74具备泵流 量设定器74a、第一逆变器74b、以及第二逆变器74c。泵流量设定器74a对每一台泵的流量 进行设定。第一逆变器74b对第一泵300a进行控制,第二逆变器74c对第二泵300b进行 控制。
[0094] 图11是表示采用图10所示结构时每台泵的流量设定值与设定海水量之间的关系 的图。图11中,实线表示泵的运行状态,虚线表示泵的停止状态。
[0095] 如图11所示,在设定海水量为(F1)至(F2)之间时仅第一泵300a运行,在设定海水 量从(F 1)增大至(F2)的情况下,第一泵300a中的流量设定值也随之增大。在设定海水量 超过(F 2)的情况下,第二泵300b也开始运行。此时,随着第二泵300b的运行,第一泵300a 的流量设定值减少。随着设定海水量从(F 2)增大到(F3),第一泵300a及第二泵300b中的 流量设定值也随之增大。
[0096] 另外,随着设定海水量从(F3)减小,第一泵300a及第二泵300b中的流量设定值 也随之减少。在设定海水量小于(F 2)的情况下,第二泵300b停止运行。然后,随着第二泵 300b的停止运行,第一泵300a的流量设定值增加
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