JP2928630B2 - Combustion control device - Google Patents
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Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、火力発電プラントのボイラ等の燃焼制御装
置に係り、特に石炭焚き火力プラントの負荷変化中やミ
ル起動，停止における燃焼及びプラント運転安定に好適
な燃焼制御装置に関する。Description: BACKGROUND OF THE INVENTION The present invention relates to a combustion control device for a boiler or the like of a thermal power plant, and particularly to combustion and plant operation during a load change of a coal-fired thermal power plant or when starting and stopping a mill. The present invention relates to a stable combustion control device.
一般に、ボイラ等における燃焼に関しては、燃料投入
量に相応した燃焼用空気を送るのが普通である。In general, for combustion in a boiler or the like, it is common to send combustion air corresponding to the amount of fuel input.
ところが、石炭焚き火力プラントにおいては、ボイラ
入力微粉炭量が測定困難なため、従来より燃焼制御に関
して種々の方法が考案されて来た。However, in a coal-fired thermal power plant, since it is difficult to measure the amount of pulverized coal input to a boiler, various methods have been devised for combustion control.
まず、特公昭38−22781号公報によれば、石炭ミルへ
送る１次空気流量によりボイラへ運ばれる石炭量を測定
する方法が、得開昭57−62323号公報では、石炭ミル動
特性モデルから微粉炭量の予測値を求める方法が、特開
昭57−133316号公報では、給炭機からの石炭投入量と石
炭ミル差圧から求めたボイラ入力微粉炭量を比較し、こ
の差に対応した信号を石炭ミル差圧から求めたボイラ入
力微粉炭量に加算させる方法がそれぞれ提案されてい
る。First, according to Japanese Patent Publication No. 38-22781, a method of measuring the amount of coal carried to a boiler by a primary air flow rate sent to a coal mill is described in Japanese Patent Publication No. 57-62323. Japanese Patent Application Laid-Open No. 57-133316 discloses a method for obtaining a predicted value of the amount of pulverized coal, which compares the amount of coal input from a coal feeder with the amount of pulverized coal input from a boiler obtained from a coal mill differential pressure, and responds to this difference. A method has been proposed in which the obtained signal is added to the boiler input pulverized coal quantity obtained from the coal mill differential pressure.
上述した方法は、いずれも石炭ミルの特性を利用して
ボイラ入力微粉炭量を求めようとしているため、石炭ミ
ル特性の経時変化や石炭ミルの応答遅れによるボイラ入
力微粉炭量の補償が難しい。In each of the above-described methods, the amount of pulverized coal input to the boiler is determined by utilizing the characteristics of the coal mill. Therefore, it is difficult to compensate for the amount of pulverized coal input to the boiler due to a change over time in the characteristics of the coal mill or a response delay of the coal mill.
ところが、火力発電所の熟練した運転員は、ボイラ内
の火炎から燃焼状態を判断し、燃料の操作を行うことが
知られている。すなわち、燃焼の最終段階である火炎を
解析すれば、燃料量が推測出来ることを示している。However, it is known that a skilled operator of a thermal power plant judges the combustion state from the flame in the boiler and operates the fuel. That is, it is shown that the amount of fuel can be estimated by analyzing the flame, which is the final stage of combustion.
一方、火炎の画像処理及びその利用法については、近
年急速に実用化されつつあるが、未燃分（灰,CO,SO2,NO
x）の測定及び低減が目的であり、プラント運転の制御
性向上策として用いられた例はない。On the other hand, flame image processing and its use have been rapidly commercialized in recent years, but unburned components (ash, CO, SO 2 , NO
The purpose is to measure and reduce x), and no examples have been used to improve controllability of plant operation.
上記従来技術は、石炭ミルの特性のみでボイラ入力微
粉炭量の測定及び制御回路の調整を実施しようとしてお
り、石炭ミル特性の経時変化や応答遅れの点について完
全に補償することについての配慮はない。The prior art described above attempts to measure the amount of pulverized coal input to the boiler and adjust the control circuit only with the characteristics of the coal mill. Absent.
本発明は、この測定困難とされているボイラ入力微粉
炭量の推測や制御回路の調整を、長年の運転実績を持つ
熟練運転員の経験を基にして実行することができる制御
装置を提供すことにある。The present invention provides a control device capable of performing the estimation of the amount of pulverized coal input to the boiler and the adjustment of the control circuit, which are difficult to measure, based on the experience of a skilled operator having many years of operation results. It is in.
上記目的は、ボイラ内の火炎を観測し、これを画像処
理して得た火炎の輝度スペクトラムと、運転員の経験に
よるボイラ入力燃料量との相似則を作成し、この相似則
に基づいた燃料量補正を行うことにより、達成される。
また、制御回路の調整についても、運転員の経験による
石炭ミルの応答遅れを考慮した先行バイアス補正や、比
例積分器の比例ゲイン、時定数の逐次調整（オートチュ
ーニング）することにより、達成される。The above purpose is to observe the flame in the boiler and create a similarity rule between the luminance spectrum of the flame obtained by image processing of this and the boiler input fuel amount based on the experience of the operator, and the fuel based on this similarity rule This is achieved by performing a volume correction.
Adjustment of the control circuit is also achieved by leading bias correction considering the response delay of the coal mill based on the experience of the operator, and by successively adjusting the proportional gain and time constant of the proportional integrator (auto tuning). .
ボイラ内の火炎は、ボイラ入力燃料量により火炎輝度
が変化する。よって、この火炎輝度をスペクトラム化
し、ボイラ入力燃料量を定量評価することで、直接計測
困難なボイラ入力燃料量を算出することが出来る。ま
た、石炭ミルは、ボイラ負荷変化による供給器からの石
炭投入や、１次空気流量の変化に対して、ボイラへ微粉
炭を供給するまでの応答遅れが大きい。よって、この応
答遅れに対し運転員の経験を生かした先行バイアス補正
や制御回路のオートチューニングを行うので、プラント
の安定した運転が可能となる。The brightness of the flame in the boiler changes according to the amount of fuel input to the boiler. Therefore, by converting this flame luminance into a spectrum and quantitatively evaluating the boiler input fuel amount, it is possible to calculate the boiler input fuel amount which is difficult to directly measure. In addition, a coal mill has a large response delay before supplying pulverized coal to a boiler in response to a change in the primary air flow rate or a supply of coal from a feeder due to a change in boiler load. Therefore, the leading bias correction and the automatic tuning of the control circuit are performed on the response delay by utilizing the experience of the operator, so that the plant can be stably operated.
以下、本発明の一実施例を図面を参照して詳細に説明
する。Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
第１図において、本発明を石炭焚き火力発電プラント
に適用した場合の全体構成を示す。発電プラントは、ボ
イラ1,タービン17,発電機18,給炭機7,石炭ミル13,中央
操作盤4,燃焼制御装置３から構成される。燃焼制御装置
３は、負荷（タービン・発電機）の要求により、タービ
ン17入口の蒸気圧力、温度を規定に保つため、給炭機モ
ータ９の回転数を調整し、石炭ミル13への投入石炭量を
制御し、さらに１次空気調整ダンパ10にて、石炭搬送用
空気を調整する。また給水ポンプ14と給水流量調整弁20
に、給水流量を制御し、タービン17への蒸気流量を調整
している。FIG. 1 shows an overall configuration when the present invention is applied to a coal-fired thermal power plant. The power plant includes a boiler 1, a turbine 17, a generator 18, a coal feeder 7, a coal mill 13, a central control panel 4, and a combustion control device 3. The combustion control device 3 adjusts the number of revolutions of the coal feeder motor 9 to keep the steam pressure and the temperature at the inlet of the turbine 17 at a prescribed level, in response to a load (turbine / generator) request. The amount is controlled, and the air for conveying coal is further adjusted by the primary air adjustment damper 10. Also, the water supply pump 14 and the water supply flow control valve 20
In addition, the feedwater flow rate is controlled, and the steam flow rate to the turbine 17 is adjusted.
ここで、石炭ミル13の機能について説明すると、給炭
機７から供給された粗粒炭を、石炭ミルモータ12上の回
転テーブル20と鋼鉄製のボール19にて、粗粒炭を粉砕し
て微粉炭とし、規定粒度まで生成されたものが、１次空
気調整ダンパ10からの搬送用空気によりボイラへ送られ
燃焼する。よって、給炭機７から投入された石炭が、ボ
イラ内にて燃焼するまでには、通常５〜６分の遅れがあ
り、これは石炭ミル13の状態によっても変わってしま
う。すなわち、石炭ミル13からボイラ１へ入力される微
粉炭量は、給炭機７から投入された石炭量（この石炭量
は計測可能で、検出器は８）とは異なることより、ボイ
ラ入力微粉炭量の計測は困難とされていた。Here, the function of the coal mill 13 will be described. The coarse coal supplied from the coal feeder 7 is pulverized by turning the coarse coal into fine powder by a rotary table 20 and a steel ball 19 on the coal mill motor 12. Charcoal produced to a specified particle size is sent to the boiler by the air for conveyance from the primary air conditioning damper 10 and burned. Therefore, there is usually a delay of 5 to 6 minutes before the coal supplied from the coal feeder 7 is burned in the boiler, and this varies depending on the state of the coal mill 13. That is, the amount of pulverized coal input from the coal mill 13 to the boiler 1 is different from the amount of coal input from the coal feeder 7 (this amount of coal can be measured, and the detector is 8). It was difficult to measure the amount of coal.
そこで、燃焼の最終段階である火炎の状態は、ボイラ
入力微粉炭量により決定されることに着眼して、火炎を
画像処理し、これを定量評価することでボイラ入力微粉
炭量を算出する方式とした。第１図にて、本実施例の機
能を説明すると、火炎をカメラ２で観測し、これをプロ
セス状態処理部５に入力し、画像処理部51にて火炎輝度
や火炎温度をスペクトラム化する。このスペクトラム化
されたデータをプラントの運用実績及び熟練運転員の経
験とで相似則を作成し、スペクトラム化されたデータか
ら、ボイラ入力燃料量を導き出す。さらに、定量評価部
では燃焼安定度も同様にして導き出し、その結果を中央
操作盤４に表示し運転支援を行う。Therefore, focusing on the fact that the state of the flame, which is the final stage of combustion, is determined by the amount of pulverized coal input to the boiler, the image processing of the flame is performed, and the amount of pulverized coal input to the boiler is calculated by quantitatively evaluating the image. And Referring to FIG. 1, the function of the present embodiment will be described. The flame is observed by the camera 2 and is input to the process state processing unit 5, where the image processing unit 51 converts the flame brightness and the flame temperature into a spectrum. A similarity rule is created using the spectrum data and the operation results of the plant and the experience of the skilled operator, and the boiler input fuel amount is derived from the spectrum data. Further, the quantitative evaluation unit derives the combustion stability in the same manner, and displays the result on the central operation panel 4 to assist driving.
次に、プロセス制御部６では、プロセス状態処理部５
より算出されたボイラ入力燃料量と、現場の検出器より
入力したプロセスデータにより、プロセス量を制御す
る。なお、動特性解析部61は、プラントの運転実績及び
熟練運転員の経験によるプロセスに最適な調整ルールを
持った解析部で、プロセス制御部62に対して先行バイア
ス信号及び、比例・積分器のオンラインチューニングを
行う機能を持っている。Next, in the process control unit 6, the process state processing unit 5
The process amount is controlled based on the calculated boiler input fuel amount and the process data input from the on-site detector. The dynamic characteristic analysis unit 61 is an analysis unit having an optimal adjustment rule for the process based on the operation results of the plant and the experience of the skilled operator. Has a function to perform online tuning.
なお、16は主蒸気温度検出器、11は１次空気通風機
を、15は蒸発管を示している。Here, 16 is a main steam temperature detector, 11 is a primary air ventilator, and 15 is an evaporator tube.
第２図には、中央操作盤４に表示するプロセス状態処
理結果の一例を示す。この図では、グラフィック表示器
41へ、火炎輝度スペクトラム図と火炎安定度をバーグラ
フ表示した例を示した。同様にして、火炎を種々画像処
理することで、プラントの異常診断他の運転支援が可能
となる。FIG. 2 shows an example of a process state processing result displayed on the central operation panel 4. In this figure, the graphic display
41 shows an example in which the flame luminance spectrum diagram and the flame stability are displayed in a bar graph. Similarly, by performing various types of image processing on the flame, it is possible to perform plant diagnosis and other driving support.
第３図には、定量評価の一例を示す（第１図の52に相
当する）。本方式は、ニューラルネット（神経回路モデ
ル）を応用したもので、火炎を画像処理した輝度スペク
トラムを入力する入力部521と、これをプラントの運転
実績や、熟練運転員の経験によりボイラ入力燃料量及び
火炎安定度などとの相似則を作成するパターン認識部52
2と、このパターン認識の結果としてボイラ入力燃料量
と火炎安定度の確信度を出力する確信度出力部523及
び、ボイラ入力燃料量を算出する出力部524よりなる。FIG. 3 shows an example of quantitative evaluation (corresponding to 52 in FIG. 1). This method is based on a neural network (neural circuit model). An input unit 521 for inputting a luminance spectrum obtained by image processing of a flame is used. Pattern recognition unit 52 that creates rules of similarity with flame stability
2, a confidence output unit 523 for outputting the confidence of the boiler input fuel amount and the flame stability as a result of the pattern recognition, and an output unit 524 for calculating the boiler input fuel amount.
また、第４図に、第３図のパターン認識部522におけ
る相似則の一例を示す。第４図では相似則として、５つ
のパターンを示したが、パターンは多い方がより確信度
の高い結果が得られる。このことは、熟練した運転員が
豊富な経験を元にプラントを安定に運転していることと
同じ意味を持っている。FIG. 4 shows an example of the similarity rule in the pattern recognition unit 522 in FIG. In FIG. 4, five patterns are shown as the similarity rule, but the more patterns, the higher the certainty is. This has the same meaning as a skilled operator operating the plant stably based on his wealth of experience.
第５図に、動特性解析の一例を示す（第１図の61,62
に相当する）。本方式は、ファジー推論を適用し、比例
・積分器であるPIコントローラ621の比例ゲインKp、積
分時定数Tiを、プラントの運転実績及び熟練運転員の経
験により調整するものである。すなわち、目標値SVが変
化すると、プロセス量PVとの間に加算器50により偏差Ｅ
が生じる。すると、ファジーコントローラ612は、制御
応答波形501に示しているようなプロセスの動きに対
し、偏差Ｅと減衰比Ｄ（Ｄ＝b/a,aは１回目、ｂは２回
目のオーバーシュート量）が小さくなるような調整ルー
ル502を与えることにより、ルールテーブル503に基づき
PIコントローラ51の比例ゲインKp、積分時定数Tiの修正
を行う。FIG. 5 shows an example of dynamic characteristic analysis (61, 62 in FIG. 1).
Equivalent). This method applies fuzzy inference and adjusts the proportional gain K p and the integration time constant T i of the PI controller 621, which is a proportional / integrator, based on the operation results of the plant and the experience of skilled operators. That is, when the target value SV changes, the difference E between the target value SV and the process amount PV is calculated by the adder 50.
Occurs. Then, the fuzzy controller 612 responds to the process movement as shown in the control response waveform 501 by the deviation E and the damping ratio D (D = b / a, where a is the first time and b is the second overshoot amount). Is given based on the rule table 503 by giving the adjustment rule 502 such that
The proportional gain K p and the integration time constant T i of the PI controller 51 are corrected.
なお、ファジー推論にてよく使われる記号として調整
ルール502のなかから一例を説明すると、 IF E＝PB and D＝PB THEN KP＝NB,Ti＝Z0 は、もし、偏差ＥがPB（Positive Big;方向に大）減
衰率ＤがPBであれば、比例ゲインKpをNB（Negative Bi
g;方向大）、積分時間TiをZ0（Zero;修正量なし）と
することを意味する。修正量の表現として、PM（Positi
ve Middle）,PS（Positive Small）,NM（Negative Midd
le）,NS（Negative Small）が使われる。In addition, as an example of the adjustment rule 502 used as a symbol often used in fuzzy inference, IFE = PB and D = PB THEN KP = NB, Ti = Z0, if the deviation E is PB (Positive Big; if large) damping factor D is a PB in the direction, the proportional gain K p NB (Negative Bi
g; direction is large), the integration time T i Z0 (Zero; means that that there is no correction amount). PM (Positi
ve Middle), PS (Positive Small), NM (Negative Midd)
le), NS (Negative Small) is used.
第６図には、動特性解析の一例としてファジー推論を
適用した先行バイアス信号作成回路を示す。この制御応
答波形601は、石炭焚き火力プラントの給炭機制御系を
示しており、石炭ミル応答遅れによる、ΔMST（主蒸気
温度偏差）変動をプラント運転実績より求め、先行バイ
アス信号の調整ルール602を作成し、ルールテーブル603
により先行バイアス信号Ｆを作成するものである。すな
わち、調整ルール602中の項目IIに顕著なように、主蒸
気温度の変動が石炭ミルの応答遅れ及びボイラの燃焼変
化（燃焼変化）に対する主蒸気温度の応答遅れ補償とし
て、制御偏差Ｅが負になろうとしている。（ΔＥ＝PB）
にもかかわらず、先行バイアスを０とすることで主蒸気
温度の落ち込みを抑制することが出来る。FIG. 6 shows a preceding bias signal generation circuit to which fuzzy inference is applied as an example of dynamic characteristic analysis. This control response waveform 601 indicates a coal feeder control system of a coal-fired thermal power plant. A ΔMST (main steam temperature deviation) variation due to a delay in response to a coal mill is obtained from the actual operation of the plant, and a leading bias signal adjustment rule 602 is obtained. Create a rule table 603
To generate the preceding bias signal F. That is, as is remarkable in item II in the adjustment rule 602, the control deviation E is negative as a compensation for the response delay of the main steam temperature against the response delay of the coal mill and the combustion change (combustion change) of the boiler. Trying to be. (ΔE = PB)
Nevertheless, the fall of the main steam temperature can be suppressed by setting the leading bias to zero.
さらに、第７図では、プロセス制御において比較・積
分器を用いないで、直接ファジーコントローラにてプロ
セスを制御する回路の一例を示す。この制御応答波形70
1も、石炭焚き火力プラントの給炭機制御系を示してお
り、石炭ミル応答遅れと、主蒸気温度変動とを運転実績
から求め、調整ルール702を作成し、ルールテーブル703
によりプロセス操作量MVを求める。Further, FIG. 7 shows an example of a circuit in which a process is directly controlled by a fuzzy controller without using a comparator / integrator in the process control. This control response waveform 70
1 also shows a coal feeder control system of a coal-fired thermal power plant, in which a response delay of a coal mill and main steam temperature fluctuation are obtained from operation results, an adjustment rule 702 is created, and a rule table 703 is created.
To obtain the process operation amount MV.
第５図、第６図、第７図の説明にて明らかなように、
ファジー推論を適用することにより、種々のプロセスに
対し、運転実績や熟練運転員の経験、ノウ・ハウをプラ
ント制御に活用することが出来る。As is clear from the description of FIGS. 5, 6, and 7,
By applying the fuzzy inference, the operation results, the experience of experienced operators, and know-how can be utilized for plant control for various processes.
第８図に、本発明を石炭焚き火力発電プラントの燃焼
制御に適用した一例を示す。FIG. 8 shows an example in which the present invention is applied to combustion control of a coal-fired thermal power plant.
負荷変動などによりボイラの燃焼状態が変化すると、
火炎観測カメラ12が火炎の状態変動を入力し、プロセス
状態処理部５にてボイラ入力燃料量を算出する。この算
出値と燃料目標値21を加算器63にて演算し、偏差信号を
作成する。この偏差信号をPIコントローラ621に入力
し、偏差信号が０となるように比例・積分動作を行う。
また、ファジーコントローラ612は、PIコントローラ621
の比例ゲイン、積分時定数を燃料目標値及び偏差信号に
よりオートチューニングする。さらに、ファジーコント
ローラ611は、PIコントローラ621の出力値に先行バイア
ス信号を加算器64により加算し、給炭機モータ９の指令
値を作成する。When the combustion state of the boiler changes due to load fluctuations,
The flame observation camera 12 inputs the state change of the flame, and the process state processing unit 5 calculates the boiler input fuel amount. The calculated value and the fuel target value 21 are calculated by an adder 63 to generate a deviation signal. The deviation signal is input to the PI controller 621, and a proportional / integral operation is performed so that the deviation signal becomes zero.
Also, the fuzzy controller 612 and the PI controller 621
Is automatically tuned by the fuel target value and the deviation signal. Further, the fuzzy controller 611 adds the leading bias signal to the output value of the PI controller 621 by the adder 64 to create a command value for the coal feeder motor 9.
なお、給炭機からの供給石炭流量検出器８の信号とプ
ロセス状態処理部５からのボイラ入力燃料量とは、偏差
検出器67により監視し、偏差大にて警報を出力させる。The signal from the coal flow detector 8 supplied from the coal feeder and the boiler input fuel amount from the process state processing unit 5 are monitored by the deviation detector 67, and an alarm is output when the deviation is large.
第９図に、本発明を適用したもう１つの実施例を示
す。FIG. 9 shows another embodiment to which the present invention is applied.
負荷変動に伴う火炎の状態変動から、ボイラ入力燃料
を求める方法は、第８図と同様である。第９図では、従
来のPIコントローラは用いずにファジーコントローラ65
にて、直接給炭機モータ指令を作成し、燃焼制御を行
う。さらに、火力発電プラントが最終的には、タービン
17への蒸気温度を規定値に制御することが目的であるこ
とにより、温度規定値22と蒸気温度検出器16の信号とを
加算器66にて演算し、この偏差信号もファジーコントロ
ーラ65へ入力し、給炭機モータ指令信号作成の要素とす
る。The method of obtaining the boiler input fuel from the flame state fluctuation accompanying the load fluctuation is the same as in FIG. In FIG. 9, a fuzzy controller 65 is used without using a conventional PI controller.
In, a coal feeder motor command is created directly and combustion control is performed. In addition, thermal power plants will eventually become turbines
Since the purpose is to control the steam temperature to 17 to a specified value, the specified temperature value 22 and the signal of the steam temperature detector 16 are calculated by an adder 66, and this deviation signal is also input to the fuzzy controller 65. And it is used as an element for preparing the coal feeder motor command signal.
第10図には、プロセス状態処理部５の入力データとし
て、ボイラチューブの温度分布を使用した場合、第11図
は、ボイラ各部における燃焼ガス中の成分（O2,CO,NO
x）を使用した場合のプロセス状態処理結果の一例を示
す。これ以降の処理（燃焼制御へ活用するための定量評
価）については、上述した火炎の観測と同様にして求め
ることが出来るので、説明を省略する。FIG. 10 shows the case where the temperature distribution of the boiler tube is used as the input data of the process state processing unit 5. FIG. 11 shows the components (O 2 , CO, NO) in the combustion gas in each part of the boiler.
An example of the process state processing result when x) is used is shown. Subsequent processing (quantitative evaluation for use in combustion control) can be obtained in the same manner as in the above-described observation of the flame, and thus the description thereof will be omitted.
第12図に、本発明の機能フローを示す。 FIG. 12 shows a functional flow of the present invention.
まず、演算ブロック121でプラントの燃焼に関連する
プロセスの状態を入力する。次に演算ブロック122へ進
み、プロセスの状態をスペクトラム化し、パターン認識
可能なものとする。First, at operation block 121, the state of a process related to the combustion of the plant is input. Next, the process proceeds to the operation block 122, where the state of the process is converted into a spectrum, and the pattern can be recognized.
次の演算ブロック123にて、プラントの運転実績とプ
ロセス状態のスペクトラム化されたものとの相似則を求
め、プロセス量を算出す。In the next operation block 123, a similarity rule between the operation result of the plant and the spectrum of the process state is obtained, and the process amount is calculated.
次に演算ブロック124にて、ファジー推論を適用した
プロセスの動特性解析を行い、制御回路のオートチュー
ニングや先行バイアス信号を作成する。Next, in an operation block 124, a dynamic characteristic analysis of the process to which the fuzzy inference is applied is performed, and an automatic tuning of the control circuit and a leading bias signal are generated.
最後に演算ブロック125にてプロセス制御を行う。 Finally, process control is performed in the operation block 125.
第13図に石炭焚き火力プラントにおいて、従来の制御
方式による主なプロセスの挙動を示し、第14図に本発明
を適用した場合のプロセスの挙動を示す。第14図から明
らかなように、従来のPI制御では実現出来ないプラント
の挙動にマッチングした制御性を得ることが出来る。FIG. 13 shows the behavior of a main process in a coal-fired thermal power plant according to a conventional control method, and FIG. 14 shows the behavior of the process when the present invention is applied. As is clear from FIG. 14, it is possible to obtain controllability that matches the behavior of the plant, which cannot be realized by conventional PI control.
本発明によれば、石炭焚き火力プラントにおいて、測
定困難とされていたボイラ入力微粉炭量を火炎の燃焼状
態から推測し、この算出した微粉炭量にて燃焼制御を行
うことが出来るので、プラントの運転の安定化，石炭焚
き火力プラントの中間負荷運転が可能（負荷変化率を重
油並みの５％／分まで向上させる）となる効果がある。According to the present invention, in a coal-fired thermal power plant, the boiler input pulverized coal amount, which has been considered difficult to measure, can be estimated from the combustion state of the flame, and combustion control can be performed with the calculated pulverized coal amount. And the intermediate load operation of a coal-fired thermal power plant is possible (the load change rate is improved to 5% / min, comparable to heavy oil).
第１図は、本発明の全体構成図を示す。 第２図は、本発明の実施例の表示方法を示す。 第３図は、本発明の実施例の定量評価方法を示す。 第４図は、本発明の実施例のパターン認識データを示
す。 第５図は、ファジー推論を適用したオートチューニング
の一実施例を示す。 第６図，第７図は、本発明の実施例のファジー推論を適
用した動作性解析法を示す。 第８図，第９図は、本発明の実施例の制御回路を示す。 第10図，第11図は、本発明の実施例の代替例を示す。 第12図は、本発明の機能フローを示す。 第13図は、石炭焚き火力プラントの従来制御方式による
主なプロセス挙動を示す。 第14図は、本発明を適用した場合の主なプロセスの挙動
を示す。 １……ボイラ、３……燃焼制御装置、５……プロセス状
態処理部、７……石炭ミル、９……給炭機モータ。FIG. 1 shows an overall configuration diagram of the present invention. FIG. 2 shows a display method according to an embodiment of the present invention. FIG. 3 shows a quantitative evaluation method according to an example of the present invention. FIG. 4 shows pattern recognition data according to the embodiment of the present invention. FIG. 5 shows an embodiment of the auto tuning to which the fuzzy inference is applied. FIGS. 6 and 7 show a behavior analysis method to which fuzzy inference according to the embodiment of the present invention is applied. 8 and 9 show a control circuit according to an embodiment of the present invention. 10 and 11 show an alternative example of the embodiment of the present invention. FIG. 12 shows a functional flow of the present invention. FIG. 13 shows the main process behavior of a coal-fired thermal power plant according to the conventional control method. FIG. 14 shows the behavior of the main process when the present invention is applied. 1 boiler, 3 combustion control device, 5 process state processing unit, 7 coal mill, 9 coal feeder motor.
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 田中 三雄 茨城県日立市幸町３丁目２番１号 日立 エンジニアリング株式会社内 (56)参考文献 特開 平２−242012（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) F23N 1/00 113 F23N 5/00 F23N 5/08 F23N 5/18 ────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (72) Inventor Mitsuo Tanaka 3-2-1 Sachimachi, Hitachi City, Ibaraki Prefecture Within Hitachi Engineering Co., Ltd. (56) References JP-A-2-242012 (JP, A) (58) Field surveyed (Int.Cl. 6 , DB name) F23N 1/00 113 F23N 5/00 F23N 5/08 F23N 5/18
Claims (6)
火炎の燃焼状態を表わすデータを処理するプロセス状態
処理部と、上記プロセス状態処理結果を表示する表示部
と、上記プロセス状態処理結果及びプロセス量を入力し
これらに基づいて燃焼制御を調整するプロセス制御部を
有する燃焼制御装置において、プロセス状態処理部は火
炎の燃焼状態からボイラ入力燃料量を算出し、この燃料
量によりプロセスを制御する信号を作成するものである
ことを特徴とするボイラの燃焼制御装置。1. A process state processing unit for processing data representing a combustion state of a flame input from a camera for observing a combustion flame, a display unit for displaying the process state processing result, the process state processing result and the process In a combustion control device having a process control unit for inputting an amount and adjusting the combustion control based on the amount, a process state processing unit calculates a boiler input fuel amount from a combustion state of the flame, and a signal for controlling a process based on the fuel amount A combustion control device for a boiler, characterized in that a boiler is created.
において、プロセス状態処理部にて算出されたボイラ入
力燃料量と、検出した燃料量を補正した補正後燃料量と
燃料目標値との偏差により、プロセス制御部のPIコント
ローラの比例ゲイン、積分時間を逐次修正することを特
徴とするボイラの燃焼制御装置。2. The combustion control apparatus according to claim 1, wherein the boiler input fuel amount calculated by the process state processing unit, a corrected fuel amount obtained by correcting the detected fuel amount, and a fuel target value. A combustion control device for a boiler, wherein a proportional gain and an integration time of a PI controller of a process control unit are sequentially corrected according to a deviation of a boiler.
において、プロセス状態処理部にて算出されたボイラ入
力燃料量と燃料目標値との偏差により、プロセス制御部
の出力値に先行バイアス補正を行うことを特徴とするボ
イラの燃焼制御装置。3. The combustion control device according to claim 1, wherein the output value of the process control unit is biased in advance by the deviation between the boiler input fuel amount calculated by the process state processing unit and the fuel target value. A combustion control device for a boiler, which performs correction.
において、前記プロセス状態処理部に入力される前記火
炎の燃焼状態を表わすデータは、前記カメラからの入力
に替えてボイラチューブの温度分布のデータを用いるこ
とを特徴とするボイラの燃焼制御装置。4. The combustion control apparatus according to claim 1, wherein the data representing the combustion state of the flame input to the process state processing section is replaced with the temperature of the boiler tube instead of the input from the camera. A boiler combustion control device characterized by using distribution data.
において、前記プロセス状態処理部に入力される前記火
炎の燃焼状態を表わすデータは、前記カメラからの入力
に替えて燃焼ガス中の成分量のデータを用いることを特
徴とするボイラの燃焼制御装置。5. The combustion control device according to claim 1, wherein the data representing the combustion state of the flame input to the process state processing unit is replaced with an input from the camera. A combustion control device for a boiler, characterized by using data of component amounts.
において、火炎の画像処理結果及びプロセス制御の適正
量を表示し、プラントの運転支援を行うことを特徴とす
るボイラの燃焼制御装置。6. A combustion control apparatus for a boiler according to claim 1, wherein a result of the image processing of the flame and an appropriate amount of the process control are displayed to assist the operation of the plant. .
Priority Applications (1)
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|---|---|---|---|
| JP32923790A JP2928630B2 (en) | 1990-11-30 | 1990-11-30 | Combustion control device |
Applications Claiming Priority (1)
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|---|---|---|---|
| JP32923790A JP2928630B2 (en) | 1990-11-30 | 1990-11-30 | Combustion control device |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04203708A JPH04203708A (en) | 1992-07-24 |
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ID=18219185
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Country Status (1)
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Families Citing this family (4)
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-
1990
- 1990-11-30 JP JP32923790A patent/JP2928630B2/en not_active Expired - Lifetime
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| JPH04203708A (en) | 1992-07-24 |
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