JP2002081614A - ボイラ酸素注入装置と方法 - Google Patents

ボイラ酸素注入装置と方法

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JP2002081614A
JP2002081614A JP2000271470A JP2000271470A JP2002081614A JP 2002081614 A JP2002081614 A JP 2002081614A JP 2000271470 A JP2000271470 A JP 2000271470A JP 2000271470 A JP2000271470 A JP 2000271470A JP 2002081614 A JP2002081614 A JP 2002081614A
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oxygen gas
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gas injection
boiler
injection flow
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English (en)
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Akiyoshi Sako
明義 迫
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Mitsubishi Power Ltd
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Babcock Hitachi KK
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 プラント負荷変動により脱気器圧力が変動し
ても応答効率よくボイラ入口溶存酸素濃度を目標溶存酸
素濃度にすることが可能なボイラ酸素注入装置と方法を
提供すること。 【解決手段】 酸素ボンベ7から酸素ガス注入管30を
経由して脱気器1出口で、ボイラ6へ給水するボイラ給
水管31に接続し、ボイラ給水系への酸素ガス注入流量
制御において、酸素ガス注入流量を給水流量比例制御
し、これにボイラ入口溶存酸素濃度によるフィードバッ
ク補正を行うと共に、脱気器1圧力による酸素ガス注入
流量を先行補正することにより行う。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明はボイラ圧力損失上昇
を低減するヘマタイト被膜を形成するボイラ酸素注入装
置に関し、プラント負荷変動により脱気器圧力が変動し
ても応答効率よくボイラ給水管に酸素ガスを最適注入す
るのに好適なボイラ酸素注入装置と方法に関する。
【0002】
【従来の技術】従来の技術を図2に示す。脱気器1から
の脱気された給水はボイラ給水管31に設けられた給水
ポンプ2と高圧給水加熱器3を介してボイラ6へ供給さ
れる系統構成からなり、給水流量及びボイラ6入口の溶
存酸素濃度を各々検出する給水流量発信器5及びボイラ
入口溶存酸素濃度分析発信器4が設置される。
【0003】また、ボイラ圧力損失上昇を低減するヘマ
タイト被膜を形成する酸素注入系統構成は、酸素ボンベ
7から酸素ガス注入管30により脱気器1出口のボイラ
給水管31に接続し、これに酸素ガス注入流量を検出す
る酸素ガス注入流量発信器8、酸素ガス注入流量制御を
行う酸素ガス注入流量調節弁9が設置される。
【0004】脱気器1出口への酸素ガス注入量は、給水
流量発信器5で検出した給水流量に基づき関数発生器1
0により給水流量に比例した値として求められる。ま
た、ボイラ入口溶存酸素濃度の設定値はボイラ入口溶存
酸素濃度設定器11とアナログメモリ12で求められ、
この設定値とボイラ入口溶存酸素濃度分析発信器4で検
出したボイラ入口溶存酸素濃度の実計測値との偏差を減
算器13で算出し、この偏差値に基づき酸素ガス注入流
量補正値調節器14において酸素ガス注入流量補正値を
作成する。
【0005】この酸素ガス注入流量補正値と前述の酸素
ガス注入流量を加算器15で加算して、酸素ガス注入流
量要求値を求め、これと酸素ガス注入流量発信器8で検
出した酸素ガス注入流量の実測値との偏差を減算器16
で算出し、酸素ガス注入流量設定値調節計17により酸
素ガス注入流量設定値を作成し、酸素ガス注入流量調節
弁9を制御する。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】従来のボイラ酸素注入
装置においては、プラント負荷変動により脱気器1内の
圧力が上昇すると、その圧力が抵抗力となり、一時的に
酸素ガス注入管30内の酸素ガスが圧縮され、ボイラ給
水管31に酸素ガスが注入されにくい状態となる。 こ
れに従い、酸素ガス注入流量とボイラ入口溶存酸素濃度
は減少し、酸素ガス注入流量設定値調節計17はボイラ
入口溶存酸素濃度が目標溶存酸素濃度となるように酸素
ガス注入流量調節弁9の開度量を増加させる。
【0007】また、脱気器1内の圧力が下降すると、圧
力による抵抗力が弱まり、一時的に酸素ガス注入管30
内の酸素ガスが膨張し、ボイラ給水管31に酸素ガスが
注入されやすい状態となる。
【0008】これに従い、酸素ガス注入流量とボイラ入
口溶存酸素濃度は増加し、酸素ガス注入流量設定値調節
計17はボイラ入口溶存酸素濃度が目標溶存酸素濃度と
なるように酸素ガス注入流量調節弁9の開度量を減少さ
せる。
【0009】しかしながら、酸素ガス注入流量設定値調
節計17は酸素ガス注入流量と酸素ガス注入流量補正値
により酸素ガス注入流量調節弁9を制御していたため、
プラント負荷変動による脱気器圧力の変動によって、酸
素ガス注入流量設定値調節計17が目標注入量の酸素ガ
スをボイラ給水管31に注入する際に、応答遅れがあっ
た。
【0010】本発明の課題は、プラント負荷変動により
脱気器圧力が変動しても応答効率よくボイラ入口溶存酸
素濃度を目標溶存酸素濃度にすることが可能なボイラ酸
素注入装置と方法を提供することにある。
【0011】
【課題を解決するための手段】上記本発明の課題は、従
来技術のボイラ酸素注入装置における酸素ガス注入流量
制御において、酸素ガス注入流量を給水流量比例制御
し、これにボイラ入口溶存酸素濃度によるフィードバッ
ク補正を行うと共に、脱気器圧力による酸素ガス注入流
量を先行補正することにより行う。
【0012】すなわち、本発明は次の方法と装置からな
る。 (1)脱気器1からボイラ給水管31を経由してボイラ
6へ給水する系統からなるボイラ給水系統の給水流量及
びボイラ6入口給水中の溶存酸素濃度を求め、前記給水
流量に基づき給水流量に比例したボイラ給水へ注入する
酸素ガス流量設定値を求め、酸素ボンベ7から酸素ガス
注入管30を経由して脱気器1出口のボイラ給水管に接
続した酸素ガス注入系統に注入される酸素ガス注入流量
の実測値を求め、ボイラ入口溶存酸素濃度の設定値とそ
の実測値との偏差を求め、該ボイラ入口溶存酸素濃度偏
差値に基づき酸素ガス注入流量の補正値を求め、脱気器
内の圧力を検出して該脱気器圧力からボイラ給水中への
酸素ガス注入流量を先行補正値として求め、前記酸素ガ
ス注入流量設定値、酸素ガス注入流量補正値及び酸素ガ
ス注入流量先行補正値に基づき酸素ガス注入流量要求値
を求め、該酸素ガス注入流量要求値と酸素ガス注入流量
の実測値との偏差に相当する量の酸素ガスをボイラ給水
管に供給することを特徴とするボイラ酸素ガス注入方
法。
【0013】(2)脱気器1からボイラ給水管31を経
由してボイラ6へ給水する系統からなるボイラ給水管3
1と、酸素ボンベ7と脱気器1出口のボイラ給水管31
に接続した酸素ガス注入管30と、脱気器1内の圧力を
測定する脱気器圧力計18と、前記ボイラ給水管31に
設けられた給水流量計5及びボイラ6入口給水中の溶存
酸素濃度計4と、酸素ガス注入管30に設けられる酸素
ガス注入流量計8と、給水流量計5で検出した給水流量
に基づき給水流量に比例した酸素ガス注入流量設定値を
求める酸素ガス注入流量設定値算出器10と、ボイラ入
口溶存酸素濃度が設定値になるよう前記ボイラ入口溶存
濃度計4で検出したボイラ入口溶存酸素濃度の実測値と
設定値との偏差を算出するボイラ入口溶存酸素濃度偏差
算出器13と、該ボイラ入口溶存酸素濃度偏差算出器1
3で求められたボイラ入口溶存酸素濃度の偏差値に基づ
き酸素ガス注入流量補正値を作成する酸素ガス注入流量
補正値算出器14と、脱気器圧力計18で検出した脱気
器圧力から酸素ガス注入流量先行補正値を作成する酸素
ガス注入流量先行補正値算出手段(19〜21)と、前
記酸素ガス注入流量設定値算出器10で求めた酸素ガス
注入流量設定値、酸素ガス注入流量補正値算出器14で
求めた酸素ガス注入流量補正値及び酸素ガス注入流量先
行補正値算出手段(19〜21)で求めた酸素ガス注入
流量先行補正値に基づき酸素ガス注入流量要求値を求め
る酸素ガス注入流量要求値算出器15と、該酸素ガス注
入流量要求値算出器15で求めた酸素ガス注入流量要求
値と酸素ガス注入流量計8で検出した酸素ガス注入流量
の実測値との偏差を算出する酸素ガス注入流量偏差値算
出器16と、該酸素ガス注入流量偏差値算出器16で得
られた偏差値に基づき酸素ガス注入注入量を調節する酸
素ガス注入系統30に設けられた酸素ガス注入流量調節
弁9とを備えた酸素ガス注入装置。
【0014】
【作用】本発明では、脱気器1の圧力に基づく酸素ガス
注入流量先行補正値を用いることにより、プラント負荷
変動により脱気器圧力が変動しても応答効率よくボイラ
入口溶存酸素濃度を目標溶存酸素濃度にすることができ
る。
【0015】
【発明の実施の形態】本発明による実施の形態を図1に
示す。本実施の形態によるボイラ酸素注入装置は、脱気
器1からボイラ給水管31に設けられた給水ポンプ2と
高圧給水加熱器3を介してボイラ6へ給水される系統構
成からなり、給水流量、ボイラ6入口の溶存酸素濃度及
び脱気器圧力を各々検出する給水流量発信器5、ボイラ
入口溶存酸素濃度分析発信器4及び脱気器圧力発信器1
8が設置される。
【0016】また、ボイラ圧力損失上昇を低減するヘマ
タイト被膜を形成する酸素ガス注入系統構成は、酸素ボ
ンベ7から酸素ガス注入管30を脱気器1出口のボイラ
給水管31に接続し、酸素ガス注入管30に酸素ガス注
入流量を検出する酸素ガス注入流量発信器8、酸素ガス
注入流量制御を行う酸素ガス注入流量調節弁9が設置さ
れる。
【0017】脱気器1出口への酸素ガス注入量は、図2
で説明したように給水流量発信器5で検出した給水流量
に基づき関数発生器10で給水流量に比例した値として
求められる。
【0018】また、ボイラ入口溶存酸素濃度をボイラ入
口溶存酸素濃度設定器11とアナログメモリ12で予め
定めた値になるようボイラ入口溶存濃度分析発信器4で
検出したボイラ入口溶存酸素濃度の実測値との偏差を減
算器13で算出し、これを酸素ガス注入流量補正値調節
計14により酸素ガス注入流量補正値を作成する。
【0019】さらに、脱気器圧力発信器18で検出した
脱気器1内の圧力から微分器19、変化率制限器20、
高低信号制限器21により酸素ガス注入流量先行補正値
を作成する。これら酸素ガス注入流量、酸素ガス注入流
量補正値、酸素ガス注入流量先行補正値を加算器15で
算出し、酸素ガス注入流量要求値を求め、これと酸素ガ
ス注入流量発信器8で検出した酸素ガス注入流量の実測
値との偏差を減算器16で算出し、酸素ガス注入流量設
定値調節計17により酸素ガス注入流量設定値を作成
し、酸素ガス注入流量調節弁9を制御する。
【0020】従来のボイラ酸素注入装置においては、酸
素ガス注入流量設定値調節計17は酸素ガス注入流量と
酸素ガス注入流量補正値により酸素ガス注入流量調節弁
9を制御していたため、プラント負荷変動による脱気器
1内の圧力の変動によって酸素ガス注入流量設定値調節
計17は目標注入量の酸素ガスをボイラ給水管に注入す
るには応答遅れがあった。
【0021】本発明によれば、プラント負荷変動により
脱気器1内の圧力が変動しても酸素ガス注入流量先行補
正値を作成するため、応答効率よくボイラ給水管に酸素
ガスを最適注入することが可能となる。
【0022】
【発明の効果】本発明によれば、プラント負荷変動によ
り脱気器圧力が変動しても応答効率よくボイラ給水管に
酸素ガスを最適注入することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明となる酸素ガス注入流量制御に脱気器
圧力先行補正回路を備えるボイラ酸素注入装置の構成図
である。
【図2】 従来技術のボイラ酸素注入装置の構成図であ
る。
【符号の説明】
1 脱気器 2 給水ポン
プ 3 高圧給水加熱器 4 ボイラ入口溶存酸素濃度分析発信器 5 給水流量
発信器 6 ボイラ 7 酸素ボン
ベ 8 酸素ガス注入流量発信器 9 酸素ガス
注入流量調節弁 10 関数発生器 11 ボイラ入口溶存酸素濃度設定器 12 アナログメモリ 13 減算器 14 酸素ガス注入流量補正値調節計 15 加熱器 16 減算器 17 酸素ガス注入流量設定値調節計 18 脱気器圧力発信器 19 微分器 20 変化率制限器 21 高低信
号制限器 30 酸素ガス注入管 31 ボイラ
給水管

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 脱気器1からボイラ給水管31を経由し
    てボイラ6へ給水する系統からなるボイラ給水系統の給
    水流量及びボイラ6入口給水中の溶存酸素濃度を求め、 前記給水流量に基づき給水流量に比例したボイラ給水へ
    注入する酸素ガス流量設定値を求め、 酸素ボンベ7から酸素ガス注入管30を経由して脱気器
    1出口のボイラ給水管31に接続した酸素ガス注入系統
    に注入される酸素ガス注入流量の実測値を求め、 ボイラ入口溶存酸素濃度の設定値とその実測値との偏差
    を求め、該ボイラ入口溶存酸素濃度偏差値に基づき酸素
    ガス注入流量の補正値を求め、 脱気器内の圧力を検出して該脱気器圧力からボイラ給水
    中への酸素ガス注入流量を先行補正値として求め、 前記酸素ガス注入流量設定値、酸素ガス注入流量補正値
    及び酸素ガス注入流量先行補正値に基づき酸素ガス注入
    流量要求値を求め、 該酸素ガス注入流量要求値と酸素ガス注入流量の実測値
    との偏差に相当する量の酸素ガスをボイラ給水管に供給
    することを特徴とするボイラ酸素ガス注入方法。
  2. 【請求項2】 脱気器1からボイラ給水管31を経由し
    てボイラ6へ給水する系統からなるボイラ給水管31
    と、 酸素ボンベ7と脱気器1出口のボイラ給水管31に接続
    した酸素ガス注入管30と、 脱気器1内の圧力を測定する脱気器圧力計18と、 前記ボイラ給水管31に設けられた給水流量計5及びボ
    イラ6入口給水中の溶存酸素濃度計4と、 酸素ガス注入管30に設けられる酸素ガス注入流量計8
    と、 給水流量計5で検出した給水流量に基づき給水流量に比
    例した酸素ガス注入流量設定値を求める酸素ガス注入流
    量設定値算出器10と、 ボイラ入口溶存酸素濃度が設定値になるよう前記ボイラ
    入口溶存濃度計4で検出したボイラ入口溶存酸素濃度の
    実測値と設定値との偏差を算出するボイラ入口溶存酸素
    濃度偏差算出器13と、 該ボイラ入口溶存酸素濃度偏差算出器13で求められた
    ボイラ入口溶存酸素濃度の偏差値に基づき酸素ガス注入
    流量補正値を作成する酸素ガス注入流量補正値算出器1
    4と、 脱気器圧力計18で検出した脱気器圧力から酸素ガス注
    入流量先行補正値を作成する酸素ガス注入流量先行補正
    値算出手段(19〜21)と、 前記酸素ガス注入流量設定値算出器10で求めた酸素ガ
    ス注入流量設定値、酸素ガス注入流量補正値算出器14
    で求めた酸素ガス注入流量補正値及び酸素ガス注入流量
    先行補正値算出手段(19〜21)で求めた酸素ガス注
    入流量先行補正値に基づき酸素ガス注入流量要求値を求
    める酸素ガス注入流量要求値算出器15と、 該酸素ガス注入流量要求値算出器15で求めた酸素ガス
    注入流量要求値と酸素ガス注入流量計8で検出した酸素
    ガス注入流量の実測値との偏差を算出する酸素ガス注入
    流量偏差値算出器16と、 該酸素ガス注入流量偏差値算出器16で得られた偏差値
    に基づき酸素ガス注入注入量を調節する酸素ガス注入系
    統30に設けられた酸素ガス注入流量調節弁9とを備え
    た酸素ガス注入装置。
  3. 【請求項3】 前記酸素ガス注入流量偏差値算出器16
    で得られた偏差値に基づき酸素ガス注入流量設定値を作
    成する酸素ガス注入流量設定値算出器17と、 酸素ガス注入流量設定値算出器17で得られた酸素ガス
    注入流量設定値を前記酸素ガス注入流量調節弁9に出力
    することを特徴とする請求項2記載の酸素ガス注入装
    置。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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