JP2008089259A

JP2008089259A - ボイラ点火（昇温・昇圧）方法

Info

Publication number: JP2008089259A
Application number: JP2006272248A
Authority: JP
Inventors: Toru Miyoshi; 徹三好; Tomoji Nishijima; 智二西嶋
Original assignee: Chugoku Electric Power Co Inc
Current assignee: Chugoku Electric Power Co Inc
Priority date: 2006-10-03
Filing date: 2006-10-03
Publication date: 2008-04-17
Anticipated expiration: 2026-10-03
Also published as: JP5008372B2

Abstract

【課題】ボイラ点火（昇温・昇圧）の起動時間の短縮を図るとともに、誤操作や誤認識の発生を防止することである。
【解決手段】ボイラ点火（昇温・昇圧）のための起動・停止に必要な各ステップを流れに沿って記載したロジック図を作成し、このロジック図に従って起動・停止の流れの認識、必要な条件、現在の状態を把握するようにした。
【選択図】図５

Description

本発明は、発電所等におけるボイラの起動・停止を行うボイラ点火（昇温・昇圧）方法に関する。

従来、発電所等におけるボイラの起動・停止を行う場合、基本的には、ボイラを設置したボイラの製造メーカが規定する手順書を用いてオペレータが作業している。そして、永年の使用実績に基いてオペレータの意見も反映した手順書が作成されており、その中には多分にオペレータのノウハウも盛り込まれている。また、具体的なボイラ点火（昇温・昇圧）の作業において、オペレータによる手動点火の他に、コンピュータ制御を取り入れて自動制御をする手法も採用されている。

このように従来は、手順書に基くボイラ点火方法が採用されているものであるが、手動であるにせよ、自動であるにせよ、手順書においては、点火の手順が記載されているのみであり、ボイラ点火の全体の流れに沿って現在どのような状態になっているか、いつ、どのような条件が必要なのかは、明確ではなく、熟達したオペレータでなければわからないものである。すなわち、経験の少ない人では、ボイラ点火のためのユニットの起動・停止時の条件が起動停止の流れに沿って認識できるものではなく、誤操作や誤認識が発生する恐れが高いものである。

請求項１記載の発明は、ボイラ点火（昇温・昇圧）のための起動・停止に必要な各ステップを流れに沿って記載したロジック図を作成し、このロジック図に従って起動・停止の流れの認識、必要な条件、現在の状態を把握するようにしたボイラ点火（昇温・昇圧）方法である。

請求項２記載の発明は、請求項１記載のボイラ点火（昇温・昇圧）方法において、そのロジック図にボイラ昇温制御領域における各種のドレン弁の開度を規定するドレン弁制御ステップを含むことを特徴とする。

請求項３記載の発明は、請求項２記載のボイラ点火（昇温・昇圧）方法において、ロジック図には、軽油起動と燃料油起動とが規定されており、これらの軽油起動と燃料油起動とのそれぞれの系列においてもそれぞれドレン弁制御ステップを含む。

請求項１記載の発明においては、ボイラ点火（昇温・昇圧）のための起動・停止に必要な各ステップを流れに沿って記載したロジック図を用いて作業できるため、経験の少ない人でも起動・停止の流れの認識、必要な条件、現在の状態を把握することができ、そのため、誤操作や誤認識の発生を防止することができる。

請求項２記載の発明においては、ロジック図にボイラ昇温制御領域における各種のドレン弁の開度を規定するドレン弁制御ステップを含むので、合理的に起動時間の短縮を図ることができるものである。

請求項３記載の発明においては、ロジック図に軽油起動と燃料油起動とが規定されており、異なる起動手段が可能であっても同一のロジック図に基いて異なる起動方法でボイラの点火を容易に行うことができるものである。

本発明の実施の態様を図面に基いて説明する。まず、図１に示すものは、発電機として１号機と２号機とを設置した発電所を示すものである。１号機は石炭、２号機は重・原油を燃料としてボイラ１で発生させた高温・高圧の蒸気（熱エネルギー）を用いてタービン２を高速回転させ（運動エネルギー）、さらに、タービン２と回転軸を同一とする発電機３で発電（電気エネルギー）を行っているものである。また、できるだけ環境への影響を少なくするため、大気汚染防止対策として脱硝装置４や電気式集塵器５及び脱硫装置６などを設備している他、水質汚濁防止対策として排水処理装置７等が設けられている。

しかして、前記ボイラ１は、図２に示す構造よりなっているものであり、火炉８、過熱器９、蒸気ドラム１０、再熱器１１等を備えている。具体的な仕様としては、１号機のボイラ１は使用燃料が石炭であり、圧力としては、最高使用圧力１９．３ＭＰａ、過熱器出口圧力１７．２ＭＰａ、再熱器出口圧力３．２ＭＰａ、温度としては、過熱器温度５６９℃、再熱器温度５４１℃、蒸発量（最大）５４０Ｔ／ｈである。また、２号機のボイラ１は使用燃料が重油／原油であり、圧力としては、最高使用圧力１９．３ＭＰａ、過熱器出口圧力１７．２ＭＰａ、再熱器出口圧力３．６ＭＰａ、温度としては、過熱器温度５６９℃、再熱器温度５４１℃、蒸発量（最大）１，４０５Ｔ／ｈである。

つぎに、図３に示すものは、ボイラ１の系統図であり、前記蒸気ドラム１０に板形ＳＨ１２、低温ＳＨ１３、Ａ過熱低減器１４及びＢ過熱低減器１５、高温ＳＨ１６を備えている。そして、図４に示すように、板形ＳＨ入口ドレン弁、低温ＳＨ入口ドレン弁、ＤｅＳＨ出口ドレン弁、高温ＳＨ出口ドレン弁、主蒸気ブロー弁１７等が設けられ、この主蒸気ブロー弁１７は、タービン２に接続されている。

しかして、図５及び図６に示すものは、ボイラ点火（昇温・昇圧）のためのロジック図である。まず、ボイラ点火に際しては、「軽油起動」と「燃料油起動」との二つのモードがあり、事前にこれらのいずれかが選択される。

まず、「軽油起動」の場合には、直ちに起動可能であり、「軽油圧力初点火圧力設定」がなされる。これは、軽油圧力が１．０８〜１．２７Ｍｐａの点火圧力設定完了を確認することである。そこで、「軽油点火許可成立」が成り立つと点火許可されたことになり、「軽油バーナ初点火制御」となる。ここで、「Ａ」に連なる図６の「軽油バーナ１本以上点火」となり、板形ＳＨ入口ドレン弁制御、低温ＳＨ入口ドレン弁制御、ＤｅＳＨ出口ドレン弁制御、高温ＳＨ出口ドレン弁制御、主蒸気ブロー弁制御が図４に示す状態で行われる。すなわち、図４においては、変更前と変更後の各弁の開度と開放時間との関係が示されているが、本実施の態様においては、起動時間短縮のために変更後のように変更しているものである。基本的には、板形ＳＨ入口ドレン弁、低温ＳＨ入口ドレン弁、ＤｅＳＨ出口ドレン弁、高温ＳＨ出口ドレン弁においては、点火からの開放時間が短くなり、主蒸気ブロー弁においては、点火から１００％開度の状態をつくり、３０％、１００％、２０％と順次変化させているものである。このような「ボイラ昇温制御領域」を経て、「軽油バーナ１本以上点火」のモードとなり、「ボイラ昇温制御（タービン通気圧力、Ｃ＝５．９ＭＰａ、Ｗ＝７．８ＭＰａ、Ｈ＝１１．８ＭＰａ、Ｖ＝１６．５６ＭＰａまで昇温する）」「軽油圧力修正（バーナ本数制御中の圧力修正）」となる。

また、前述の「軽油バーナ初点火制御」の後、「軽油バーナ本数制御」においては、その後は定圧制御する、すなわち、軽／燃切替完了まで制御続行する。初点火で１ペアを点火する昇温開始後は、軽油ヘッダ圧力≧１．３２４ＭＰａ（バーナ１本追加）、軽油ヘッダ圧力≧０．７８ＭＰａ（バーナ１本減少）で２〜３本の本数制御、すなわち、並列でバーナ１段以上確立でＡＢＮＣ本数制御自動まで続行する。尚、ドラム内沸騰領域においてドラム水位上昇を防止するため、ドラム圧力≦０．４９ＭＰａ、缶水温度８０〜１０５℃でシリカバージ弁を全開とする。

このような「ボイラ昇温制御領域」を経て、「軽油バーナ１本以上点火」のモードとなり、「ボイラ昇温制御（タービン通気圧力、Ｃ＝５．９ＭＰａ、Ｗ＝７．８ＭＰａ、Ｈ＝１１．８ＭＰａ、Ｖ＝１６．５６ＭＰａまで昇温する）」「軽油圧力修正（バーナ本数制御中の圧力修正）」となる。

なお、前述の各ドレン弁の開閉に関し、点火する前の過熱器９のドレンを抜き得る個所からは全てドレンを抜いておくことが大切である。点火する前に、全ての管寄りドレン弁を全開し、管寄りのドレンを十分排出した後、横置型過熱器入口管及び過熱器出口管寄りのドレン弁を除き全てのドレン弁を全開する。横置型過熱器入口管及び過熱器出口管寄りのドレン弁はドレン排出後もタービン併入までは開いておく。過熱器出口管寄りドレン弁はタービンに軽負荷がかかるまで開いておく。常に、過熱器９に十分な蒸気が流れていることが確認できたら主かん胴圧力の増加に従ってこのドレン弁は絞ってもよい。連絡管及び管寄りの空気抜き弁は過熱器９から空気が完全に排除されるまで全開しておかねばならない。通常、これらの弁は汽水胴空気抜き弁を閉じた時点で全閉する。

つぎに、「燃料油起動」の場合には、３０分前から、「ＦＯＰｏｒＬＳＯＰ運転」、「燃料油ウォーミング完了」の準備をする。準備が整うと、「バーナ廻りウォーミング弁開」とし、「燃料油流量初点火開度（４０％）設定」を行う。この条件が整うと、「燃料油点火許可」が出て、初点火指令がなされる。このとき、「Ｂ」に連なる図６の「燃料油バーナ１本以上点火」となり、板形ＳＨ入口ドレン弁制御、低温ＳＨ入口ドレン弁制御、ＤｅＳＨ出口ドレン弁制御、高温ＳＨ出口ドレン弁制御、主蒸気ブロー弁制御が図４に示す状態で行われる。すなわち、図４においては、変更前と変更後の各弁の開度と開放時間との関係が示されているが、本実施の態様においては、起動時間短縮のために変更後のように変更しているものである。基本的には、板形ＳＨ入口ドレン弁、低温ＳＨ入口ドレン弁、ＤｅＳＨ出口ドレン弁、高温ＳＨ出口ドレン弁においては、点火からの開放時間が短くなり、主蒸気ブロー弁においては、点火から１００％開度の状態をつくり、３０％、１００％、２０％と順次変化させているものである。また、「燃料油点火許可」が出て、初点火指令制御の状態になると、「バーナ１段運転中」のモードがあり、「ＡＢＮＣ本数制御自動投入」となる。

また、「燃料油バーナ本数制御」において、「燃料油バーナ１本以上点火」のモードとなり、これが、「初点火完了」してから「燃料調節弁自動投入」となり、主蒸気圧力変化率が０．０７ＭＰａ／分のチェックで、主蒸気圧力変化率が０．０７ＭＰａとなると、蒸気圧力設定値としてシリカ規制主蒸気圧力（１８．６３ＭＰａ確認後１８０ｐｐｂ）、蒸気圧力設定値（ランプ出力）として「ボイラ昇圧制御」モードとなる。すなわち、タービン通気圧力を、Ｃ＝５．９ＭＰａ、Ｗ＝７．８ＭＰａ、Ｈ＝１１．８ＭＰａ、ＶＨ＝１６．５６ＭＰａに到着するまで昇圧する。その後は、定圧制御する。

初点火で１ペアを点火する昇圧開始後は、燃料油ヘッダ圧力≧１．７６５ＭＰａでバーナ１本追加、燃料油ヘッダ圧力≦０．７８５ＭＰａでバーナ１本減少で、２〜４本の本数制御する。

このようにオペレータは、図５及び図６に示すロジック図に従ってボイラ点火（昇温・昇圧）のための起動・停止に必要な各ステップを流れの認識、必要な条件、現在の状態を把握しつつ作業することが可能となり、誤操作や誤認識の発生を防止することができる。とくに、ロジック図にボイラ昇温制御領域における各種のドレン弁の開度を規定するドレン弁制御ステップを含むので、合理的に起動時間の短縮を図ることができ、また、ロジック図に軽油起動と燃料油起動とが規定されており、異なる起動手段が可能であっても同一のロジック図に基いて異なる起動方法でボイラの点火を容易に行うことができるものである。

本発明の実施の態様を示すもので、発電所の概略系統図である。ボイラの斜視図である。ボイラの系統図である。各種ドレン弁の開度の変更を示す説明図である。ボイラ点火のための起動・停止に必要な各ステップの流れを示すロジック図である。各種ドレン弁の制御状態を示すロジック図である。

Claims

発電ユニットの起動・停止に必要な各ステップを流れに沿って記載したロジック図を作成し、このロジック図に従って起動・停止の流れの認識、必要な条件、現在の状態を把握するようにしたことを特徴とするボイラ点火（昇温・昇圧）方法。
請求項１記載のボイラ点火（昇温・昇圧）方法において、そのロジック図にボイラ昇温制御領域における各種のドレン弁の開度を規定するドレン弁制御ステップを含むことを特徴とするボイラ点火（昇温・昇圧）方法。
ロジック図には、軽油起動と燃料油起動とが規定されており、これらの軽油起動と燃料油起動とのそれぞれの系列においてもそれぞれドレン弁制御ステップを含むことを特徴とする請求項２記載のボイラ点火（昇温・昇圧）方法。