特開 2024-170140 流通量制御装置およびＣＯ２回収システム

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2024170140

(43)【公開日】2024-12-06

(54)【発明の名称】流通量制御装置およびＣＯ２回収システム

(51)【国際特許分類】

   B01D 53/62 20060101AFI20241129BHJP

   F23J 15/00 20060101ALI20241129BHJP

【ＦＩ】

B01D53/62 ZAB

F23J15/00 Z

【審査請求】未請求

【請求項の数】6

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2023087144

(22)【出願日】2023-05-26

(71)【出願人】

【識別番号】000175272

【氏名又は名称】三浦工業株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110004082

【氏名又は名称】弁理士法人北大阪特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】安井 賢志

(72)【発明者】

【氏名】新藤 貴志

(72)【発明者】

【氏名】金丸 真嘉

【テーマコード（参考）】

3K070

4D002

【Ｆターム（参考）】

3K070DA01

3K070DA12

3K070DA24

3K070DA58

3K070DA60

4D002AA09

4D002AC10

4D002BA02

4D002DA31

4D002FA01

4D002GA02

4D002GA03

4D002GB01

4D002GB02

4D002GB03

(57)【要約】

【課題】ボイラから供給ラインを介してＣＯ_２回収装置へ排ガスを供給するようにしたシステムに設けられ、排ガスからＣＯ_２の回収をより適切に行うことが可能となる流通量制御装置を提供する。
【解決手段】ボイラでの燃焼動作により生じる排ガスを供給ラインを介してＣＯ_２回収装置へ供給して、当該排ガスからＣＯ_２を回収するＣＯ_２回収システムに設けられる装置であって、前記ボイラの燃焼量に応じた値を示す燃焼量情報を取得する情報取得部と、前記燃焼量情報に基づいて、前記供給ラインにおける気体の流通量を制御する制御部と、を備えた流通量制御装置とする。
【選択図】図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

ボイラでの燃焼動作により生じる排ガスを供給ラインを介してＣＯ_２回収装置へ供給して、当該排ガスからＣＯ_２を回収するＣＯ_２回収システムに設けられる装置であって、
前記ボイラの燃焼量に応じた値を示す燃焼量情報を取得する情報取得部と、
前記燃焼量情報に基づいて、前記供給ラインにおける気体の流通量を制御する制御部と、を備えたことを特徴とする流通量制御装置。

【請求項2】

前記ＣＯ_２回収システムは、複数の前記ボイラを有するとともに、前記ＣＯ_２回収装置に繋がるメイン供給ラインと、前記複数のボイラそれぞれを前記メイン供給ラインに接続する各サブ供給ラインと、を含む前記供給ラインを有するものであり、
前記情報取得部は、前記複数のボイラそれぞれの前記燃焼量情報を取得し、
前記制御部は、それぞれの前記ボイラの燃焼量情報に基づいて、そのボイラに対応した前記サブ供給ラインにおける気体の流通量を制御することを特徴とする請求項１に記載の流通量制御装置。

【請求項3】

前記制御部は、
前記複数のボイラそれぞれの前記燃焼量情報の値の合計値が所定のベース値に達していないとき、前記各サブ供給ラインにおける気体の流通を停止させることを特徴とする請求項２に記載の流通量制御装置。

【請求項4】

前記制御部は、
前記合計値が前記ベース値に達していないとき、前記ＣＯ_２回収装置におけるＣＯ_２の回収動作を停止させることを特徴とする請求項３に記載の流通量制御装置。

【請求項5】

前記情報取得部は、
前記ボイラにおいて生じる前記排ガスの温度、ＣＯ_２濃度、またはＯ_２濃度の情報を、当該ボイラの前記燃焼量情報として取得することを特徴とする請求項１に記載の流通量制御装置。

【請求項6】

請求項１から請求項５の何れかに記載の流通量制御装置を備え、
ボイラでの燃焼動作により生じる排ガスを供給ラインを介してＣＯ_２回収装置へ供給して、当該排ガスからＣＯ_２を回収することを特徴とするＣＯ_２回収システム。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、ボイラの排ガスからＣＯ_２を回収するシステムに設けられる流通量制御装置、およびこれを有するＣＯ_２回収システムに関する。

【背景技術】

【0002】

従来、各種の排ガス等からＣＯ_２（二酸化炭素）を回収するＣＯ_２回収装置が提案されている。回収されたＣＯ_２は、例えばドライアイスの原料や各種工業用ガス等として有効に利用可能である。

【0003】

一例として特許文献１には、製鉄所の熱風炉から排出される排ガス（原料ガス）からＣＯ_２を回収するＣＯ_２回収装置が開示されている。なお特許文献１では、製鉄所の熱風炉に限らず、他の種類の燃焼炉（例えばボイラ等）や熱処理炉から排出される排ガス等からＣＯ_２を回収することについても言及されている（段落0083等を参照）。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】特開2008-174407号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

ここで、ボイラの燃焼動作により生じる排ガスからＣＯ_２を回収するため、ボイラから供給ラインを介してＣＯ_２回収装置へ排ガスを供給するようにしたシステムを構築することが考えられる。しかしながら、ボイラの燃焼動作における燃焼量（燃焼の強さの度合）は必ずしも安定するとは限らず、要求負荷の増減等によって不規則的に変動することも想定される。燃焼量が小さいときは、その分、燃焼動作によって生じる排ガスの量が少なくなる。

【0006】

そのため、ボイラの燃焼量に関わらず、供給ラインにおける気体の流通量を一定とすると、ＣＯ_２の回収を適切に行うことが難しくなる虞がある。例えば、燃焼量が比較的小さいときには、供給ラインにおけるボイラ側からの気体の吸引量が多いと、ボイラの煙道から大気が吸い込まれるといった無駄な現象が生じ易い。

【0007】

本発明は上記課題に鑑み、ボイラから供給ラインを介してＣＯ_２回収装置へ排ガスを供給するようにしたシステムに設けられ、排ガスからＣＯ_２の回収をより適切に行うことが可能となる流通量制御装置、およびこれを有するＣＯ_２回収システムの提供を目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0008】

本発明に係る流通量制御装置は、ボイラでの燃焼動作により生じる排ガスを供給ラインを介してＣＯ_２回収装置へ供給して、当該排ガスからＣＯ_２を回収するＣＯ_２回収システムに設けられる装置であって、前記ボイラの燃焼量に応じた値を示す燃焼量情報を取得する情報取得部と、前記燃焼量情報に基づいて、前記供給ラインにおける気体の流通量を制御する制御部と、を備えた構成とする。

【0009】

本構成によれば、ボイラから供給ラインを介してＣＯ_２回収装置へ排ガスを供給するようにしたシステムに設けられ、排ガスからＣＯ_２の回収をより適切に行うことが可能となる。

【0010】

上記構成としてより具体的には、前記ＣＯ_２回収システムは、複数の前記ボイラを有するとともに、前記ＣＯ_２回収装置に繋がるメイン供給ラインと、前記複数のボイラそれぞれを前記メイン供給ラインに接続する各サブ供給ラインと、を含む前記供給ラインを有するものであり、前記情報取得部は、前記複数のボイラそれぞれの前記燃焼量情報を取得し、前記制御部は、それぞれの前記ボイラの燃焼量情報に基づいて、そのボイラに対応した前記サブ供給ラインにおける気体の流通量を制御する構成としても良い。

【0011】

上記構成としてより具体的には、前記制御部は、前記複数のボイラそれぞれの前記燃焼量情報の値の合計値が所定のベース値に達していないとき、前記各サブ供給ラインにおける気体の流通を停止させる構成としても良い。

【0012】

上記構成としてより具体的には、前記制御部は、前記合計値が前記ベース値に達していないとき、前記ＣＯ_２回収装置におけるＣＯ_２の回収動作を停止させる構成としても良い。また上記構成としてより具体的には、前記情報取得部は、前記ボイラにおいて生じる前記排ガスの温度、ＣＯ_２濃度、またはＯ_２濃度の情報を、当該ボイラの前記燃焼量情報として取得する構成としても良い。

【0013】

また本発明に係るＣＯ_２回収システムは、上記構成に係る流通量制御装置を備え、ボイラでの燃焼動作により生じる排ガスを供給ラインを介してＣＯ_２回収装置へ供給して、当該排ガスからＣＯ_２を回収する構成とする。

【発明の効果】

【0014】

本発明に係る流通量制御装置によれば、ボイラから供給ラインを介してＣＯ_２回収装置へ排ガスを供給するようにしたシステムに設けられ、排ガスからＣＯ_２の回収をより適切に行うことが可能となる。また本発明に係るＣＯ_２回収システムによれば、本発明に係る流通量制御装置の利点を享受することが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【0015】

【図1】本実施形態に係る流通量制御装置５を備えたＣＯ_２回収システム１００の概略的な構成図である。

【図2】本実施形態に係る流通量調節部５２の構成例に関する説明図である。

【図3】流通量調節部５２の別の構成例に関する説明図である。

【図4】流通量調節部５２の更に別の構成例に関する説明図である。

【図5】ＣＯ_２回収システム１００におけるボイラ１の概略的な構成図である。

【図6】流通量制御装置５の動作に関するフローチャートである。

【図7】流通量制御装置５の別の形態の動作に関するフローチャートである。

【発明を実施するための形態】

【0016】

本発明の各実施形態に係る流通量制御装置、および当該流通量制御装置を備えたＣＯ_２回収システムについて、各図面を参照しながら以下に説明する。

【0017】

図１は、本実施形態に係るＣＯ_２回収システム１００の概略的な構成図である。ＣＯ_２回収システム１００は、複数（本実施形態では一例として５台）のボイラ１、ＣＯ_２回収装置２、および排ガス供給ライン３を有しており、各ボイラ１での燃焼動作により生じる排ガスを排ガス供給ライン３を介してＣＯ_２回収装置２へ供給して、当該排ガスからＣＯ_２を回収するシステムとなっている。

【0018】

ボイラ１は、燃料を燃焼させる燃焼動作を行って熱を発生させ、この燃焼熱を用いて加熱対象である水を加熱して蒸気を生成し、外部へ供給する役割を果たす。ボイラ１において燃焼動作が行われる際には、原料ガス等の燃料を燃焼させることに伴い、ＣＯ_２等を含む排ガスが生じることになる。ボイラ１の動作は、当該ボイラ１における制御部１０によって制御される。

【0019】

ＣＯ_２回収装置２は、ボイラ１が排出する排ガスからＣＯ_２を回収して、各種用途に利用可能とする役割を果たす。本実施形態のＣＯ_２回収装置２としては、ＣＯ_２吸収材（例えばアミン系吸収液）を用いてＣＯ_２を吸着して回収する装置等が採用されるが、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において種々のＣＯ_２回収装置が採用され得る。ＣＯ_２回収装置２の動作は、当該ＣＯ_２回収装置２における制御部２０によって制御される。

【0020】

なお、ＣＯ_２吸収材を用いるＣＯ_２回収装置としては、例えば、ＴＳＡ（Thermal Swing Adsorption）プロセスを採用したもの、ＰＳＡ（Pressure Swing Adsorption）プロセスを採用したもの等が知られているが、本実施形態のＣＯ_２回収装置２は何れのプロセスを採用したものであっても良い。

【0021】

排ガス供給ライン３は、ＣＯ_２回収装置２に繋がるメイン供給ライン３２と、複数のボイラ１それぞれをメイン供給ライン３２に接続する各サブ供給ライン３１と、を含む。これにより、各ボイラ１から排出される排ガスは、そのボイラ１に対応するサブ供給ライン３１を経てメイン供給ライン３２に合流し、ＣＯ_２回収装置２に纏めて流入する。

【0022】

更にＣＯ_２回収システム１００は、システムコントローラ５１、および複数個の流通量調節部５２を備えた流通量制御装置５を有する。流通量制御装置５は、ボイラ１の燃焼量に応じた値を示す燃焼量情報Ｘを取得し、この燃焼量情報Ｘに基づいて排ガス供給ライン３における気体の流通量を制御する役割を果たす。

【0023】

システムコントローラ５１は、各ボイラ１の燃焼動作における燃焼量（各ボイラ１の燃焼量）に応じた値を示す燃焼量情報Ｘを取得し、この燃焼量情報Ｘに基づいて各サブ供給ライン３１における気体の流通量の目標値Ｖを求め、この目標値Ｖの情報を含んだ制御信号を各流通量調節部５２に送信する。これにより、システムコントローラ５１は各流通量調節部５２の動作を制御し、排ガス供給ライン３における気体の流通量を制御することができる。システムコントローラ５１は、何れかのボイラ１或いはＣＯ_２回収装置２に配置されても良く、これらとは別の場所に配置されても良い。また、ボイラ１の制御部１０或いはＣＯ_２回収装置２の制御部２０が、システムコントローラ５１の機能を有するようにしても良い。

【0024】

複数個の流通量調節部５２それぞれは、各サブ供給ライン３１と一対一に対応するように配置されており、対応するサブ供給ライン３１における気体の流通量を連続的または段階的に調節する。各流通量調節部５２は、システムコントローラ５１との通信が可能であり、システムコントローラ５１から受ける制御信号に基づいて動作する。

【0025】

ここで流通量調節部５２の具体的な構成例について、図２～図４を参照しながら以下に説明する。但し、流通量調節部５２の具体的な構成は、図２～図４の例に限られるものではない。

【0026】

図２に示す例の流通量調節部５２は、サブ供給ライン３１において直列に配置された排ガスブロワ５２ａと流量計５２ｂを有する。排ガスブロワ５２ａは、サブ供給ライン３１において後段側（ＣＯ_２回収装置２に近づく側）へ気体を吸引する役割を果たし、この吸引量（すなわち、サブ供給ライン３１における気体の流通量）が変更可能に構成されている。当該吸引量の制御（排ガスブロワ５２ａの回転数の制御）は、インバータ制御であっても良い。図２に示す例の流通量調節部５２においては、システムコントローラ５１から制御信号を受けると、流量計５２ｂによって検出される気体の流量が目標値Ｖに近づくように、排ガスブロワ５２ａの吸引量が制御される。なお、図２に示す例の流通量調節部５２においては、流量計５２ｂの設置を省略し、システムコントローラ５１からの制御信号によって、サブ供給ライン３１における気体の流通量が目標値Ｖに近づくように、排ガスブロワ５２ａの吸引量が制御されるようにしても良い。

【0027】

図３に示す例の流通量調節部５２は、サブ供給ライン３１において直列に配置された排ガスブロワ５２ａと、気体の流量を調節可能とする調節弁５２ｃを有する。図３に示す例の流通量調節部５２においては、排ガスブロワ５２ａの回転数は基本的に一定であり、システムコントローラ５１から制御信号を受けると、サブ供給ライン３１における気体の流通量が目標値Ｖに近づくように、調節弁５２ｃが制御される。

【0028】

図４に示す例の流通量調節部５２は、サブ供給ライン３１に配置された排ガスブロワ５２ａと、排ガスブロワ５２ａの後段側からその前段側へ気体を流通させる戻りライン５２ｄと、戻りライン５２ｄに配置された調節弁５２ｃを有する。図４に示す例の流通量調節部５２においても、排ガスブロワ５２ａの回転数は基本的に一定であり、システムコントローラ５１から制御信号を受けると、サブ供給ライン３１における気体の流通量が目標値Ｖに近づくように、調節弁５２ｃが制御される。なお、図２、図３、または図４に示す例の流通量調節部５２を採用する場合には、排ガスブロワ５２ａが動いていない状況（例えば、対応するボイラ１が停止している状況等）において他のボイラ１からの排ガスの逆流を防ぐためのバルブ（対応するサブ供給ライン３１を適宜閉鎖することのできるバルブ）を、例えば流通量調節部５２の後段側に設置することが有効である。また図３に示す例においては、当該バルブを設置する代わりに、調節弁５２ｃが当該バルブの役割を兼ねるようにすることも可能である。

【0029】

図５は、ボイラ１の一例についての概略的な構成図である。本図に示すボイラ１は、ボイラ缶体１１、セパレータ１２、エコノマイザ１３、煙道１４、給水管１５ａ、燃料供給管１５ｂ、空気供給管１５ｃ、降水管１５ｄ、ブロー配管１５ｅ、ブロー弁１６、およびバーナ１７を備える。図５に示す例のボイラ１は多管式貫流ボイラであり、ボイラ缶体１１は、上部管寄せ１１ａと下部管寄せ１１ｂの間を複数の垂直な水管１１ｃで連結した構造となっている。但し、本実施形態のボイラ１は、図５に示す構成のものに限られず、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において種々のボイラが採用され得る。

【0030】

図５に示すボイラ１において、外部或いは給水タンク等から給水される補給水は、給水管１５ａを通ってボイラ缶体１１の下部管寄せ１１ｂから水管１１ｃ内に供給され、水管１１ｃ内の水位は所望の位置に維持される。一方でバーナ１７には、外部から燃料供給管１５ｂを介して燃料が供給されるとともに、外部から空気供給管１５ｃを介して空気が供給される。バーナ１７がこの空気を用いて燃料を燃焼させることにより、ボイラ１において燃焼動作が行われる。この燃焼動作によってボイラ缶体１１に配置された水管１１ｃが加熱され、当該水管１１ｃを流通する補給水から蒸気を生成することが可能である。

【0031】

ボイラ缶体１１において生成された蒸気は上部管寄せ１１ａからセパレータ１２に流入して気水分離され、分離された水は降水管１５ｄを介してボイラ缶体１１に戻される。なお降水管１５ｄからブロー配管１５ｅが分岐して設けられており、ブロー配管１５ｅにはブロー弁１６が設けられている。ブロー弁１６を適宜開くことにより、ブロー水を排出させることが可能である。

【0032】

セパレータ１２内の蒸気は、所定の配管を介して外部の供給先（各種蒸気機器など）に供給される。なお、ボイラ１からの蒸気の供給量は、供給先における蒸気の需要量（要求負荷）によって変動することになる。そのためボイラ１における制御部１０は、要求負荷を監視し、当該要求負荷に基づいて燃焼動作における燃焼量（燃焼の強さの度合）を調節する。

【0033】

すなわち制御部１０は、蒸気の需要量が多いほどバーナ１７に燃料等をより多く供給し、燃焼動作における燃焼量を大きくすることによって、より多くの蒸気を発生させて外部へ供給できるようにする。本実施形態の例では、制御部１０は、そのボイラ１における最大の燃焼量の値を１００％とし、そのときの上記要求負荷に基づいて、０％（燃焼動作を停止）～１００％の範囲で燃焼量を設定する。そして制御部１０は、この設定した燃焼量を実現させるように、燃焼動作を実行する。なお、燃焼量の制御形態は、本発明の趣旨を逸脱しない限り種々の形態が採用され得る。例えば段階的な制御を採用する場合、制御部１０は、上記要求負荷に基づいて複数の段階（一例として、最も燃焼量の低い「低燃焼」、その次に燃焼量の高い「中燃焼」、および、最も燃焼量の高い「高燃焼」の３段階）の何れかに燃焼量を設定し、この設定した燃焼量を実現させるように、燃焼動作を実行するようにしても良い。

【0034】

なお制御部１０は、要求負荷の変動に追従するように、定期的に燃焼量の設定値を更新する。また制御部１０は、現時点における燃焼量の設定値を、そのボイラ１の燃焼動作における燃焼量に応じた値を示す燃焼量情報Ｘとして、システムコントローラ５１に適宜送信可能である。

【0035】

燃焼動作によって生じた排ガスは、エコノマイザ１３を経て煙道１４に送られ、更に、煙道１４に接続されているサブ供給ライン３１へ送出される。なお、エコノマイザ１３の内部には給水管１５ａが配置されており、エコノマイザ１３を通る排ガスは、この給水管１５ａを通る補給水との熱交換により冷却された上で煙道１４に送られる。また、煙道１４に送られた排ガスは、全てがサブ供給ライン３１へ送出されるようにしても良く、一部がサブ供給ライン３１へ送出されて、残りは煙道１４端部から外部へ排出されるようにしても良い。

【0036】

ここで、ボイラ１の燃焼動作における燃焼量は必ずしも安定するとは限らず、要求負荷の増減等によって不規則的に変動することも想定される。燃焼量が小さいときは、その分、燃焼動作によって生じる排ガスの量が少なくなる。そのため、ボイラ１の燃焼量が比較的小さいときに、排ガス供給ライン３におけるそのボイラ１からの気体の吸引量が多過ぎると、そのボイラ１の煙道１４から大気が吸い込まれるといった無駄な現象が生じ易い。一方、ボイラ１の燃焼量が比較的大きいときに、排ガス供給ライン３におけるそのボイラ１からの気体の吸引量が少な過ぎると、ＣＯ_２回収装置２への排ガスの供給が不十分になる虞がある。

【0037】

そこで本実施形態における流通量制御装置５（システムコントローラ５１および流通量調節部５２）は、各ボイラ１の燃焼量に応じて、排ガス供給ライン３におけるそのボイラ１側からの気体の吸引量が適量となるように制御する。この制御の動作の具体例について、図６に示すフローチャートを参照しながら以下に説明する。

【0038】

システムコントローラ５１は、各ボイラ１から最新の燃焼量情報Ｘを取得する（ステップＳ１１）。このとき、システムコントローラ５１が各ボイラ１に対して燃焼量情報Ｘの送信を要求し、各ボイラ１が当該要求に応じて燃焼量情報Ｘをシステムコントローラ５１へ送信するようにしても良い。

【0039】

次にシステムコントローラ５１は、取得した燃焼量情報Ｘが示す燃焼量に基づいて、各サブ供給ライン３１における気体の流通量の目標値Ｖを算出する（ステップＳ１２）。なお、ボイラ１の排ガスの発生量を左右する燃焼量によって、当該ボイラ１側からの理想的な気体の吸引量（すなわち目標値Ｖ）が決まることから、システムコントローラ５１には、燃焼量と目標値Ｖの関係を特定する情報（例えば、あらゆるパターンの燃焼量ごとの目標値Ｖを定めたテーブル情報、或いは、燃焼量と目標値Ｖの関係式など）が予め登録されている。システムコントローラ５１は、この登録された情報を用いて、目標値Ｖを算出することが可能である。

【0040】

システムコントローラ５１は、このようにして算出した目標値Ｖの情報を含む制御信号を各流通量調節部５２に送信し、これにより各流通量調節部５２は、目標値Ｖに近づくように、各サブ供給ライン３１での気体の吸引量を調節する（ステップＳ１３）。上述したステップＳ１１～Ｓ１３の動作が継続的に繰り返されることにより、各ボイラ１の燃焼量に応じて、排ガス供給ライン３におけるそのボイラ１側からの気体の吸引量が適量となるように制御される。

【0041】

また、排ガス供給ライン３における気体の吸引量の制御手法の別の具体例について、図７に示すフローチャートを参照しながら以下に説明する。なお本フローチャートにおける初期状態では、全てのサブ供給ライン３１において、気体の吸引が停止されているとする。

【0042】

システムコントローラ５１は、各ボイラ１から最新の燃焼量情報Ｘを取得し（ステップＳ２１）、各ボイラ１の燃焼量の合計値が所定のベース値Ｚに達したか否かを判別する（ステップＳ２２）。本実施形態の例では、各ボイラ１における燃焼量の値は０～１００（％）の範囲の値であり、ボイラ１の台数は計５台であることから、各ボイラ１の燃焼量の合計値は０～５００（％）の範囲の値となり、ベース値Ｚは一例として１００（％）に設定されるとする。

【0043】

各ボイラ１の燃焼量の合計値がベース値Ｚに達していない場合には（ステップＳ２２のＮｏ）、ステップＳ２１の動作が繰り返される。一方、各ボイラ１の燃焼量の合計値がベース値Ｚに達していた場合には（ステップＳ２２のＹｅｓ）、流通量制御装置５は、直近のステップＳ２１の動作で得られた燃焼量情報Ｘに基づいて、各サブ供給ライン３１における気体の吸引量を調節する（ステップＳ２３）。この調節は、先述したステップＳ１２～Ｓ１３と同様の動作により実現可能である。

【0044】

次に、システムコントローラ５１は、各ボイラ１から最新の燃焼量情報Ｘを取得し（ステップＳ２４）、各ボイラ１の燃焼量の合計値がベース値Ｚを下回ったか否かを判別する（ステップＳ２５）。下回っていない場合には（ステップＳ２５のＮｏ）、ステップＳ２３の動作が繰り返される。これにより、各ボイラ１の燃焼量の合計値がベース値Ｚを下回らない限り、各ボイラ１の燃焼量に応じて、排ガス供給ライン３におけるそのボイラ１側からの気体の吸引量が適量となるように制御される。

【0045】

一方、各ボイラ１の燃焼量の合計値がベース値Ｚを下回った場合には（ステップＳ２５のＹｅｓ）、流通量制御装置５は、全てのサブ供給ライン３１において気体の吸引を停止させ（ステップＳ２６）、ステップＳ２１の動作に戻る。サブ供給ライン３１における気体の吸引の停止は、そのサブ供給ライン３１に対応した流通量調節部５２における気体の流通を止めることにより実現可能である。

【0046】

このように流通量制御装置５は、複数のボイラ１それぞれの燃焼量（燃焼量情報Ｘの値）の合計値がベース値Ｚに達していないとき、各サブ供給ライン３１における気体の流通を停止させる。各ボイラ１の燃焼量の合計値が小さ過ぎる状況下（ベース値Ｚに達していないとき）には、ＣＯ_２回収装置２におけるＣＯ_２の回収効率が著しく悪くなる。上述したステップＳ２１～Ｓ２６の一連の動作によれば、このような状況下ではＣＯ_２回収装置２への排ガス供給を停止して、殆ど無駄となる排ガスブロワ５２ａの動作等を極力抑えることも可能となる。

【0047】

なお、システムコントローラ５１は、各ボイラ１の燃焼量の合計値がベース値Ｚを下回ったときには（ステップＳ２５のＹｅｓ）、ＣＯ_２回収装置２に対して動作停止信号を送信し、その後に当該合計値がベース値Ｚに達したときには（ステップＳ２２のＹｅｓ）、ＣＯ_２回収装置２に対して動作開始信号を送信するようにしても良い。この場合にＣＯ_２回収装置２の制御部２０は、当該動作停止信号を受信したときには、ＣＯ_２の回収動作の全部または一部を停止させるようにし、当該動作開始信号を受信したときには、ＣＯ_２の回収動作を開始させるようにする。

【0048】

このようにして流通量制御装置５は、複数のボイラ１それぞれの燃焼量（燃焼量情報Ｘの値）の合計値がベース値Ｚに達していないとき、ＣＯ_２回収装置２におけるＣＯ_２の回収動作を停止させることができる。これにより、各ボイラ１の燃焼量の合計値が小さ過ぎて、ＣＯ_２回収装置２におけるＣＯ_２の回収効率が著しく悪く状況下では、ＣＯ_２回収装置２における動作の無駄も極力抑えることが可能となる。

【0049】

本実施形態では、ボイラ１において設定された燃焼量をそのボイラ１についての燃焼量情報Ｘとしたが、燃焼量情報Ｘはこれに限られるものではなく、ボイラ１の燃焼動作における燃焼量に応じた値を示す様々な情報を、燃焼量情報Ｘとして採用することが可能である。

【0050】

例えば、ボイラ１において生じる排ガスについての温度、ＣＯ_２濃度、またはＯ_２濃度は、そのボイラ１の燃焼動作における燃焼量と密接に関係しており、当該排ガスの温度、ＣＯ_２濃度、またはＯ_２濃度の値から、そのときの燃焼量を良好な精度で特定することが可能である。そこで流通量制御装置５は、ボイラ１において生じる排ガスの温度、ＣＯ_２濃度、またはＯ_２濃度の情報を当該ボイラ１の燃焼量情報Ｘとして取得し、この燃焼量情報Ｘに基づいて、排ガス供給ライン３における気体の流通量を制御するようにしても良い。

【0051】

具体的には、各サブ供給ライン３１に温度、ＣＯ_２濃度、またはＯ_２濃度を検出するセンサを設置しておき、システムコントローラ５１は当該センサの検出値を、そのサブ供給ライン３１に対応するボイラ１の燃焼量情報Ｘとして取得する。これにより流通量制御装置５は、取得した燃焼量情報Ｘに基づいて、各ボイラ１に対応したサブ供給ライン３１における気体の流通量を制御することが可能となる。また、流通量制御装置５は、ボイラ１において設定された燃焼量に基づいて、そのボイラ１に対応したサブ供給ライン３１における気体の流通量を制御しつつも、そのボイラ１において生じる排ガスについての温度、ＣＯ_２濃度、またはＯ_２濃度に応じて、当該流通量を補正するようにしても良い。

【0052】

以上に説明したとおり、本実施形態に係る流通量制御装置５は、ボイラ１での燃焼動作により生じる排ガスを排ガス供給ライン３を介してＣＯ_２回収装置２へ供給して、当該排ガスからＣＯ_２を回収するＣＯ_２回収システム１００に設けられる装置である。更に流通量制御装置５は、燃焼量情報Ｘ（ボイラ１の燃焼量に応じた値を示す情報）を取得する機能部（情報取得部）と、燃焼量情報Ｘに基づいて排ガス供給ライン３における気体の流通量を制御する機能部（制御部）と、を備えている。そのため流通量制御装置５によれば、排ガスからＣＯ_２の回収をより適切に行うことが可能となっている。

【0053】

より具体的には、ＣＯ_２回収システム１００は、複数のボイラ１を有するとともに、ＣＯ_２回収装置２に繋がるメイン供給ライン３２と、複数のボイラ１それぞれをメイン供給ライン３２に接続する各サブ供給ライン３１と、を含む排ガス供給ライン３を有する。そして流通量制御装置５において、上記の情報取得部は、複数のボイラ１それぞれの燃焼量情報Ｘを取得し、上記の制御部は、それぞれのボイラ１の燃焼量情報Ｘに基づいて、そのボイラに対応したサブ供給ライン３１における気体の流通量を制御する。

【0054】

なお本実施形態のＣＯ_２回収システム１００では、複数のボイラ１を用いたＭＩ（Multiple Installation：多缶設置）システムが採用されているが、本発明に係る流通量制御装置は、１台のみのボイラを用いたＣＯ_２回収システムにも適用され得る。

【0055】

また、ＣＯ_２回収システム１００の各ボイラ１においては、先述した空気供給管１５ｃの所定位置（バーナ１７へ空気を送る送風機よりも後段側の位置）に、空気を流通させる流通状態と流通させない遮断状態とを切替可能に設定できるダンパーを設けるようにしても良い。このようにすれば、ボイラ１が燃焼動作を行っていないとき（燃焼量がゼロのとき）に、そのボイラ１のダンパーを遮断状態に設定することで、送風機への空気の逆流やバーナ１７への空気流入をより確実に防ぐことが可能となる。また、各ボイラ１にこのようなダンパーを設ける場合は、各サブ供給ライン３１における流通量調節部５２の設置を省略し、メイン供給ライン３２の所定位置（各サブ供給ライン３１よりも後段側の位置）のみにブロワを設けてＣＯ_２回収装置２へ排ガスが供給されるようにしても、各ボイラ１における送風機への空気の逆流やバーナ１７への空気流入を防ぐことができる。また、上述したダンパーと同様の機能を有するダンパーを各ボイラ１の煙道１４にも設けることにより、各ボイラ１において煙道１４からの空気の逆流を防ぐことも可能となる。

【0056】

以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明の構成は上記実施形態に限られず、発明の主旨を逸脱しない範囲で種々の変更を加えることが可能である。すなわち上記実施形態は、全ての点で例示であって、制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の技術的範囲は、上記実施形態の説明ではなく、特許請求の範囲によって示されるものであり、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内に属する全ての変更が含まれると理解されるべきである。

【産業上の利用可能性】

【0057】

本発明は、ボイラの排ガスからＣＯ_２を回収するＣＯ_２回収システムに利用可能である。

【符号の説明】

【0058】

１ ボイラ
１０ 制御部
１１ ボイラ缶体
１１ａ 上部管寄せ
１１ｂ 下部管寄せ
１１ｃ 水管
１２ セパレータ
１３ エコノマイザ
１４ 煙道
１５ａ 給水管
１５ｂ 燃料供給管
１５ｃ 空気供給管
１５ｄ 降水管
１５ｅ ブロー配管
１６ ブロー弁
１７ バーナ
２ ＣＯ_２回収装置
２０ 制御部
３ 排ガス供給ライン
３１ サブ供給ライン
３２ メイン供給ライン
５ 流通量制御装置
５１ システムコントローラ
５２ 流通量調節部
５２ａ 排ガスブロワ
５２ｂ 流量計
５２ｃ 調節弁
５２ｄ 戻りライン
１００ ＣＯ_２回収システム

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】