JP2013040695A - Apparatus and device for controlling vapor temperature - Google Patents
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Abstract
Description
本発明の実施形態は、蒸気温度制御装置および蒸気温度制御方法に関する。 Embodiments described herein relate generally to a steam temperature control device and a steam temperature control method.
火力発電プラント等におけるボイラ設備には、過熱器等の熱交換器の出口もしくは入口の蒸気温度を制御するための蒸気温度制御装置が備えられる。 A boiler facility in a thermal power plant or the like is provided with a steam temperature control device for controlling the steam temperature at the outlet or inlet of a heat exchanger such as a superheater.
例えば、蒸気温度制御装置により火力発電プラント等における主蒸気の制御を行う場合、対象の熱交換器の前段にある減温器に注入する水の量を調節弁で調節することにより、該熱交換器を通過した後の蒸気の温度を一定に保つようにしている。 For example, when controlling the main steam in a thermal power plant or the like with a steam temperature control device, the heat exchange is performed by adjusting the amount of water injected into the desuperheater in the previous stage of the target heat exchanger with a control valve. The temperature of the steam after passing through the vessel is kept constant.
このような制御系においては、熱交換器において図9に示すような無駄時間(入力値が変化した場合に出力値が応答し始めるまでに要する時間)や時間遅れ(出力値が応答し始めてから変化し終えるまでの時間)が生じることから、制御が難しくなる。このような無駄時間等の時間的な遅れ要素を除去するためには、一般に、コントローラの出力をスミス予測器(Smith Predictor)を通じて該コントローラの入力側にフィードバックさせるスミス法が採用される。 In such a control system, a dead time (time required for the output value to start responding when the input value changes) or a time delay (after the output value starts to respond) as shown in FIG. 9 in the heat exchanger. Since it takes time until the change is completed, control becomes difficult. In order to remove such time delay elements such as dead time, a Smith method is generally adopted in which the output of the controller is fed back to the input side of the controller through a Smith Predictor.
既存のスミス法は、無駄時間要素を除去する方法としては有効であるが、プラントの例えば調節弁から熱交換器入口までの間などに発生する外乱には弱い。すなわち、プラントに外乱が発生した場合には、その外乱の影響を制御に反映することが難しいという問題がある。 The existing Smith method is effective as a method for removing the dead time element, but is weak against disturbance generated in the plant, for example, between the control valve and the heat exchanger inlet. That is, when a disturbance occurs in the plant, there is a problem that it is difficult to reflect the influence of the disturbance in the control.
本発明が解決しようとする課題は、無駄時間を補償しつつ外乱に強い制御系を実現する蒸気温度制御装置および蒸気温度制御方法を提供することにある。 The problem to be solved by the present invention is to provide a steam temperature control device and a steam temperature control method that realize a control system that is resistant to disturbance while compensating for dead time.
実施形態の蒸気温度制御装置は、供給される蒸気を過熱する熱交換器と、前記熱交換器に供給される蒸気を冷媒により減温させる減温器と、前記減温器に供給される冷媒の量を調節する調節弁とを備えたボイラ設備を有するプラントに適用される蒸気温度制御装置において、前記熱交換器の入口温度の実測値を示す信号に基づいて、少なくとも前記熱交換器で生じる無駄時間を補償するための信号を出力する無駄時間補償手段と、前記熱交換器の出口温度の実測値を前記無駄時間補償回路から出力される信号に応じて補正した後の値と、前記熱交換器の出口温度の目標値とに基づいて、前記熱交換器の出口温度が目標値に等しくなるようにする第1の制御信号を出力する第1の制御手段と、前記熱交換器の入口温度の実測値と、前記熱交換器の入口温度の目標値を前記第1の制御信号に応じて補正した後の目標値とに基づいて、前記熱交換器の入口温度が当該補正後の目標値に等しくなるようにする第2の制御信号を前記調節弁に供給する第2の制御手段とを具備することを特徴とする。 The steam temperature control device of the embodiment includes a heat exchanger that superheats the supplied steam, a temperature reducer that reduces the temperature of the steam supplied to the heat exchanger with a refrigerant, and a refrigerant that is supplied to the temperature reducer. In a steam temperature control device applied to a plant having a boiler facility having a control valve for adjusting the amount of the heat generated at least in the heat exchanger based on a signal indicating an actual measured value of the inlet temperature of the heat exchanger A dead time compensation means for outputting a signal for compensating the dead time, a value obtained by correcting an actual measured value of the outlet temperature of the heat exchanger according to a signal outputted from the dead time compensation circuit, and the heat First control means for outputting a first control signal for causing the outlet temperature of the heat exchanger to be equal to the target value based on a target value of the outlet temperature of the exchanger, and an inlet of the heat exchanger Measured value of temperature and the heat exchanger Second control for making the inlet temperature of the heat exchanger equal to the corrected target value based on the target value after correcting the target value of the inlet temperature according to the first control signal And second control means for supplying a signal to the control valve.
本発明によれば、無駄時間を補償しつつ外乱に強い制御系を実現する蒸気温度制御装置および蒸気温度制御方法を提供することができる。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the steam temperature control apparatus and steam temperature control method which implement | achieve a control system strong against disturbance, compensating for dead time can be provided.
以下、実施の形態について、図面を参照して説明する。 Hereinafter, embodiments will be described with reference to the drawings.
図1は、各実施形態に共通するボイラ設備の概略構成を示すブロック図である。 FIG. 1 is a block diagram showing a schematic configuration of boiler equipment common to the embodiments.
図1に示すボイラ設備1は、火力発電プラント等に設けられるものであり、主要な構成要素として、ボイラ2、蒸気ドラム3、蒸発器4、熱交換器(第1の熱交換器)5、熱交換器(第2の熱交換器)6、減温器7、調節弁8、脱気器9、給水ポンプ10、節炭器11、および蒸気温度制御装置20を有する。上記蒸発器4、熱交換器5、熱交換器6、および節炭器11は、ボイラ2に収納されている。
A boiler facility 1 shown in FIG. 1 is provided in a thermal power plant or the like. As main components, a
ボイラ設備1には外部から水が取り込まれ、この水は脱気器9により脱気が行われた後、給水ポンプ10によりボイラ2へ供給され、節炭器11により温度が上げられて、蒸気ドラム3に入り、蒸発器4により蒸気になる。この蒸気は蒸気ドラム3から熱交換器5を通って過熱され、減温器7によって減温された後、更に熱交換器6を通って再び過熱され、過熱された蒸気が蒸気タービン(図示せず)へ供給される。
Water is taken into the boiler facility 1 from the outside, and this water is deaerated by the deaerator 9 and then supplied to the
一方、減温器7には、スプレー弁等の水量を調節する調節弁8を介して冷媒としての水が供給される。調節弁8の開度は蒸気温度制御装置20によって制御される。蒸気温度制御装置20は、制御対象としての熱交換器6の出口における蒸気の温度が目標の温度に等しくなるように調節弁8の開度指令値を計算し、その指令値を調節弁8に出力することにより、減温器7に供給される注水量を調節する。
On the other hand, water as a refrigerant is supplied to the temperature reducer 7 via a regulating
以下、上記蒸気温度制御装置20の詳細について、個々の実施形態を通じて説明する。
Hereinafter, the detail of the said steam
(第1の実施形態)
図2および図3を参照して、第1の実施形態について説明する。
(First embodiment)
The first embodiment will be described with reference to FIGS. 2 and 3.
図2は、第1の実施形態に係る蒸気温度制御装置20およびその制御対象周辺の構成の一例を示すブロック図である。
FIG. 2 is a block diagram showing an example of the configuration of the steam
第1の実施形態に係る蒸気温度制御装置20は、主要な構成要素として、無駄時間補償回路21、補正部22、出口温度目標値設定部23、出口温度制御部(第1の制御部)24、入口温度目標値設定部25、補正部26、および入口温度制御部(第2の制御部)27を有する。また、熱交換器6の入口Aには、熱交換器6の入口における蒸気の温度(以下、「入口温度」と称す。)を検出する温度検出器28が設けられ、熱交換器6の出口Bには、熱交換器6の出口における蒸気の温度(以下、「出口温度」と称す。)を検出する温度検出器29が設けられる。
The steam
無駄時間補償回路21は、温度検出器28により検出される熱交換器6の入口温度の実測値を示す信号を入力し、この信号に基づいて少なくとも熱交換器6内で生じる無駄時間を補償するための無駄時間補償信号を出力するものである。この無駄時間補償回路21は、例えばスミス予測器を用いて実現してもよい。
The dead
補正部22は、温度検出器29により検出される熱交換器6の出口温度の実測値を示す信号を入力し、この信号を無駄時間補償回路21から出力される無駄時間補償信号に応じて補正し(即ち、出口温度の実測値を示す信号から無駄時間要素を除去し)、補正後の値を出口温度制御部24に供給するものである。なお、この補正部22は、無駄時間補償回路21の中に設けられてもよいし、あるいは、出口温度制御部24の中に設けられてもよい。
The
出口温度目標値設定部23は、熱交換器6の出口温度の目標値を設定し、設定した出口温度の目標値を出力するものである。
The outlet temperature target
出口温度制御部24は、温度検出器29により検出される熱交換器6の出口温度の実測値を無駄時間補償回路21から出力される値に応じて補正した後の値と、出口温度目標値設定部23から出力される熱交換器6の出口温度の目標値とに基づいて、PID制御などによるフィードバック制御を行い、熱交換器6の出口温度が目標値に等しくなるようにする第1の制御信号を出力するものである。
The outlet
入口温度目標値設定部25は、負荷指令値などのプラント指標に基づいて熱交換器6の入口温度の目標値を設定し、設定した入口温度の目標値を出力するものである。
The inlet temperature target
補正部26は、入口温度目標値設定部25から出力される熱交換器6の入口温度の目標値を、出口温度制御部24から出力される第1の制御信号に応じて補正するものである。
The
入口温度制御部27は、温度検出器28により検出される入口温度の実測値と、補正部26により補正される入口温度の目標値とに基づいて、PID制御などによるフィードバック制御を行い、熱交換器6の入口温度が当該補正後の目標値に等しくなるようにする第2の制御信号を調節弁8の開度指令値信号として調節弁8に供給するものである。
The inlet
上述の説明からわかるように、この蒸気温度制御装置20は、上位の制御として温度検出器29の実測値に基づいて出口温度制御部24により熱交換器6の出口温度を制御する構成と、下位の制御として温度検出器28の実測値に基づいて入口温度制御部27により熱交換器6の入口温度を制御する構成とを含む。図2の例では、1つの熱交換器(熱交換器6)の制御に対応する構成のみが図示されているが、図示しない直列接続された複数の熱交換器のそれぞれに対して同様の制御を並行して行えるように構成されていてもよい。例えば各熱交換器の入口・出口から温度の実測値を取り出すための回路がカスケード状に接続された構成が施されていてもよい。
As can be seen from the above description, the steam
プラントの運転中は、例えば調節弁8から熱交換器6入口までの間に外乱が生じる。温度検出器28で検出される入口温度の実測値は、このような外乱の影響を受けた形で無駄時間補償回路21へ伝えられる。無駄時間補償回路21においては、外乱の影響を含む入口温度の実測値に基づいて無駄時間補償要素の演算が行われ、無駄時間補償回路21からは外乱の影響が反映された無駄時間補償信号が補正部22に伝えられ、補正部22からは外乱の影響が反映された無駄時間補償信号により出口温度の実測値を示す信号が補正された信号(即ち、出口温度の実測値を示す信号から無駄時間要素が除去された信号)が出口温度制御部24に伝えられる。出口温度制御部24および入口温度制御部27においては、外乱の影響が反映されたフィードバック信号に基づいて制御が行われることになるため、無駄時間のみならず外乱をも補償された制御系が実現される。
During operation of the plant, a disturbance occurs between the
図3は、図2中に示す無駄時間補償回路21の機能構成を示す概念図である。
FIG. 3 is a conceptual diagram showing a functional configuration of the dead
制御部30は、図2中の要素24〜27を包括して表した要素である。実機としての熱交換器6には、無駄時間要素31のほか、1次遅れ要素32や2次遅れ要素33などを含む各種の遅れ時間要素が存在する。ここでは、3次以上の高次の遅れ時間要素の図示を省略している。
The
一方、無駄時間補償回路21は、実機としての熱交換器6における無駄時間要素31、1次遅れ要素32、2次遅れ要素33をそれぞれ予想する演算モデルとしての無駄時間要素31’、1次遅れ要素32’、2次遅れ要素33’を有する。ここでは説明の簡単化のため、3次以上の高次の遅れ時間要素の説明については割愛する。なお、補正部22は、無駄時間補償回路21の中に設けられてもよいし、あるいは、制御部30の中に設けられてもよい。
On the other hand, the dead
無駄時間要素、1次遅れ要素、2次遅れ要素は、それぞれ、例えば伝達関数Exp(-Ls)、G1(s)=G1×1/(1+T1s)、G2(s)=G2×1/(1+T2s)で表現することができる(但し、L:無駄時間、T1,T2:時定数、G1,G2:ゲイン)。また、無駄要素31’、1次遅れ要素32’、2次遅れ要素33’における各種の制御パラメータ(L:無駄時間、T1,T2:時定数、G1,G2:ゲイン)は可変であり、適宜、設定変更して調整することができる。
The dead time element, the first-order lag element, and the second-order lag element are, for example, transfer function Exp (−Ls), G1 (s) = G1 × 1 / (1 + T1s), G2 (s) = G2 × 1 / It can be expressed as (1 + T2s) (L: dead time, T1, T2: time constant, G1, G2: gain). Further, various control parameters (L: dead time, T1, T2: time constant, G1, G2: gain) in the
無駄時間補償回路21は、熱交換器6の入口Aから、外乱の影響を受けた入口温度の実測値を示す信号を入力し、この入力信号に対して例えば次数の高い遅れ要素から順に各遅れ要素を乗じ、最後に無駄時間要素を乗じる。ここでは、2次遅れ要素33’、1次遅れ要素32’、無駄時間要素31’の順に演算を行う。ここで、無駄時間補償回路21は、無駄時間要素31’を乗じる前の演算結果を所定の記憶領域(図示せず)に一時的に記憶し、無駄時間要素31’を乗じた後の演算結果から、当該無駄時間要素31’を乗じる前の演算結果を演算部34において差し引き、その結果を無駄時間補償信号として出力する。この無駄時間補償信号には、前述の外乱の影響が反映されている。
The dead
これにより、補正部22においては、熱交換器6の出口Bから得られる出口温度の実測値を示す信号が、外乱の影響が反映された無駄時間補償信号により補正されて、制御部30にフィードバックされる。
Thereby, in the
この第1の実施形態によれば、無駄時間補償回路21が、熱交換器6の入口Aから、外乱の影響を受けた入口温度の実測値を示す信号を入力して、無駄時間補償を行う構成となっているため、外乱補償のための装置を別途設置する必要なく、コストを増大させずに、無駄時間補償のみならず外乱補償をも行うことが可能となる。
According to the first embodiment, the dead
また、無駄時間要素および外乱時間の除去が可能となることから、例えば出口温度制御部24の制御パラメータの値を大きく(強めに)設定した場合においても、プラント静定時の安定性を維持したまま、プラントの負荷変動などに対する応答性・追従性を高めることができる。
Further, since it is possible to remove the dead time element and the disturbance time, for example, even when the control parameter value of the outlet
(第2の実施形態)
図4および図5を参照して、第2の実施形態について説明する。
(Second Embodiment)
The second embodiment will be described with reference to FIGS. 4 and 5.
図4は、第2の実施形態に係る蒸気温度制御装置20およびその制御対象周辺の構成の一例を示すブロック図である。なお、図2と共通する要素には同一の符号を付し、重複する説明を省略する。
FIG. 4 is a block diagram illustrating an example of the configuration of the steam
図4に示す蒸気温度制御装置20は、図2に示した蒸気温度制御装置20の構成において、無駄時間補償回路21の代わりに、無駄時間・遅れ時間補償回路21Aを設けた構成となっている。
The steam
無駄時間・遅れ時間補償回路21Aは、前述の無駄時間補償回路21の中に熱交換器6内で生じる遅れ時間を補償する機能を付加したものであり、熱交換器6内で生じる無駄時間だけでなく遅れ時間をも補償するための無駄時間・遅れ時間補償信号を出力する。
The dead time / delay
図5は、図4中に示す無駄時間・遅れ時間補償回路21Aの機能構成を示す概念図である。なお、図3と共通する要素には同一の符号を付し、重複する説明を省略する。
FIG. 5 is a conceptual diagram showing a functional configuration of the dead time / delay
図5に示す無駄時間・遅れ時間補償回路21Aは、図3に示した無駄時間補償回路21の構成において、1次遅れ要素32’の配置位置を変えた構成となっている。
The dead time / delay
無駄時間・遅れ時間補償回路21Aは、熱交換器6の入口Aから、外乱の影響を受けた入口温度の実測値を示す信号を入力し、この入力信号に対して例えば次数の高い遅れ要素から順に各遅れ要素を乗じ、最後に無駄時間要素を乗じる。ここでは、2次遅れ要素33’、1次遅れ要素32’、無駄時間要素31’の順に演算を行う。ここで、無駄時間・遅れ時間補償回路21Aは、1次遅れ要素32’および無駄時間要素31’を乗じる前の演算結果を所定の記憶領域(図示せず)に一時的に記憶し、1次遅れ要素32’および無駄時間要素31’を乗じた後の演算結果から、当該1次遅れ要素32’および無駄時間要素31’を乗じる前の演算結果を演算部34において差し引き、その結果を無駄時間・遅れ時間補償信号として出力する。この無駄時間・遅れ時間補償信号には、前述の外乱の影響が反映されている。
The dead time / delay
これにより、補正部22においては、熱交換器6の出口Bから得られる出口温度の実測値を示す信号が、外乱の影響が反映された無駄時間・遅れ時間補償信号により補正されて、制御部30にフィードバックされる。
Thereby, in the
なお、図5の例では、無駄時間要素31’に対して1次遅れ要素32’を直列接続する場合を例示しているが、これに加えて更に2次遅れ要素33’を直列接続するように構成してもよい。これにより、1次遅れ要素32’に加えて2次遅れ要素33’をも補償することができる。また、3次遅れ以上の高次の遅れ時間要素については、例えば複数個の1次遅れ要素32’を直接接続することで代用してもよい。
In the example of FIG. 5, the case where the
また、プロセスが例えば無駄時間要素および1次〜4次遅れ要素を考慮して同定されるような場合は、例えば無駄時間要素および1次〜2次遅れ要素の分を無駄時間・遅れ時間補償回路21Aにより補償し、残りの3次〜4次遅れ要素の分を出口温度制御部24の制御(PID制御など)により補償するように構成してもよい。この場合、無駄時間・遅れ時間補償回路21A側で取り扱う次数と、出口温度制御部24側で取り扱う次数とが同じになるため、制御パラメータを決定しやすい。
Further, when the process is identified taking into account, for example, a dead time element and a first to fourth delay element, a dead time / delay time compensation circuit is used for the dead time element and the first to second delay elements, for example. 21A may be compensated, and the remaining third-order to fourth-order lag elements may be compensated by control of the outlet temperature control unit 24 (PID control or the like). In this case, since the order handled on the dead time / delay
この第2の実施形態によれば、第1の実施形態で得られる効果に加え、更に、熱交換器6における遅れ時間をも補償することが可能となる。
According to the second embodiment, in addition to the effects obtained in the first embodiment, the delay time in the
(第3の実施形態)
図6を参照して、第3の実施形態について説明する。
(Third embodiment)
The third embodiment will be described with reference to FIG.
図6は、第3の実施形態に係る蒸気温度制御装置20およびその制御対象周辺の構成の一例を示すブロック図である。なお、図4と共通する要素には同一の符号を付し、重複する説明を省略する。
FIG. 6 is a block diagram illustrating an example of a configuration around the steam
図6に示す蒸気温度制御装置20は、図4に示した蒸気温度制御装置20の構成において、更に、動特性予想演算部41を含む構成となっている。
The steam
動特性予想演算部41は、プラントの負荷(負荷指令値など)の変化に伴う熱交換器6の熱量の変化を示す動特性モデルを有し、この動特性モデルに従い熱交換器6の入口温度の目標値を変化させるものである。すなわち、動特性予想演算部41は、動特性モデルを用いて、プラントの負荷変化時に熱交換器6に加わる熱量の変化を予測した予測値を演算し、その演算結果を、入口温度目標値設定部25により設定される熱交換器6の入口温度の目標値に対して加算する。
The dynamic characteristic
この第3の実施形態によれば、第1および第2の実施形態で得られる効果に加え、更に、熱交換器6の入口から出口までの間に加わる負荷変化時の熱量変化の影響をも補償することが可能となり、より一層外乱に強い制御系を実現することが可能となる。
According to the third embodiment, in addition to the effects obtained in the first and second embodiments, the influence of the change in the amount of heat at the time of load change applied from the inlet to the outlet of the
(第4の実施形態)
図7を参照して、第4の実施形態について説明する。
(Fourth embodiment)
A fourth embodiment will be described with reference to FIG.
図7は、第4の実施形態に係る蒸気温度制御装置20およびその制御対象周辺の構成の一例を示すブロック図である。なお、図6と共通する要素には同一の符号を付し、重複する説明を省略する。
FIG. 7 is a block diagram illustrating an example of the configuration of the steam
図7に示す蒸気温度制御装置20は、図6に示した蒸気温度制御装置20の構成において、更に、ゲイン補償回路51を含む構成となっている。
The steam
ゲイン補償回路51は、プラントの運転状態の変化に伴う熱交換器6の出口蒸気と入口蒸気との蒸気エネルギー比率の変化に応じて無駄時間・遅れ時間補償回路21Aの出力信号のゲインを変化させるものである。すなわち、このゲイン補償回路51は、プラントが高負荷状態の時と低負荷状態の時とで熱交換器6の入口と出口の比熱比などの蒸気エネルギー比率が異なるという特性を利用し、例えば負荷指令値などに基づいて当該蒸気エネルギー比率に応じたゲインを決定する。
The
この第4の実施形態によれば、第1〜第3の実施形態で得られる効果に加え、更に、負荷が高く蒸気が大量に発生している場合や負荷が低く蒸気が少量である場合など、プラントの運転状態が大きく変化する場合においても、無駄時間補償、遅れ時間補償、外乱補償、熱量変化補償を伴う高精度な制御を維持することができる。 According to the fourth embodiment, in addition to the effects obtained in the first to third embodiments, when the load is high and a large amount of steam is generated, or when the load is low and the amount of steam is small, etc. Even when the operation state of the plant greatly changes, it is possible to maintain highly accurate control with dead time compensation, delay time compensation, disturbance compensation, and heat quantity change compensation.
(第5の実施形態)
図8を参照して、第5の実施形態について説明する。
(Fifth embodiment)
The fifth embodiment will be described with reference to FIG.
図8は、第5の実施形態に係る蒸気温度制御装置20およびその制御対象周辺の構成の一例を示すブロック図である。なお、図7と共通する要素には同一の符号を付し、重複する説明を省略する。
FIG. 8 is a block diagram showing an example of the configuration of the steam
図8に示す蒸気温度制御装置20は、図7に示した蒸気温度制御装置20の構成において、更に、可変設定部61〜63を含む構成となっている。
The steam
可変設定部61〜63は、それぞれ、無駄時間・遅れ時間補償回路21A、出口温度制御部24、および入口温度制御部27の各演算に使用される制御パラメータの可変設定を行うものである。
The
例えば、あるプラント運転状態において、システム同定を行い、熱交換器6における無駄時間や遅れ時間などの推定を行い、これに伴い、無駄時間・遅れ時間補償回路21Aでの演算に使用されるゲイン,無駄時間,時定数などの制御パラメータ、出口温度制御部24での演算に使用されるゲインなどの制御パラメータ、および、入口温度制御部27での演算に使用されるゲインなどの制御パラメータのそれぞれについて最適値を計算する。そして、可変設定部61〜63により、各制御パラメータを最適値に設定する。なお、これら一連の処理の全部もしくは一部は、情報処理装置を用いて実施することが可能である。
For example, in a certain plant operating state, system identification is performed, dead time and delay time in the
この第5の実施形態によれば、第1〜第4の実施形態で得られる効果に加え、更に、プラント運転状態に応じて、上位の制御に関わる制御パラメータおよび下位の制御に関わる制御パラメータならびに無駄時間・遅れ時間補償のそれぞれを最適値に設定することができ、現地における制御調整を効率的に行うことが可能となる。 According to the fifth embodiment, in addition to the effects obtained in the first to fourth embodiments, the control parameter related to the upper control and the control parameter related to the lower control according to the plant operating state, and Each of the dead time / delay time compensation can be set to an optimum value, and the control adjustment in the field can be performed efficiently.
本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。 Although several embodiments of the present invention have been described, these embodiments are presented by way of example and are not intended to limit the scope of the invention. These novel embodiments can be implemented in various other forms, and various omissions, replacements, and changes can be made without departing from the scope of the invention. These embodiments and modifications thereof are included in the scope and gist of the invention, and are included in the invention described in the claims and the equivalents thereof.
1…ボイラ設備、2…ボイラ、3…蒸気ドラム、4…蒸発器、5…熱交換器(第1の熱交換器)、6…熱交換器(第2の熱交換器)、7…減温器、8…調節弁、9…脱気器、10…給水ポンプ、11…節炭器、20…蒸気温度制御装置、21…無駄時間補償回路、21A…無駄時間・遅れ時間補償回路、22…補正部、23…出口温度目標値設定部、24…出口温度制御部(第1の制御部)、25…入口温度目標値設定部、26…補正部、27…入口温度制御部(第2の制御部)、28…温度検出器、29…温度検出器、30…制御部、31,31’…無駄時間要素、32,32’…1次遅れ要素、33,33’…2次遅れ要素、34…演算部、41…動特性予想演算部、51…ゲイン補償回路、61〜63…可変設定部。 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Boiler equipment, 2 ... Boiler, 3 ... Steam drum, 4 ... Evaporator, 5 ... Heat exchanger (1st heat exchanger), 6 ... Heat exchanger (2nd heat exchanger), 7 ... Reduction Heater, 8 ... control valve, 9 ... deaerator, 10 ... feed pump, 11 ... economizer, 20 ... steam temperature control device, 21 ... dead time compensation circuit, 21A ... dead time / lag time compensation circuit, 22 ... corrector, 23 ... outlet temperature target value setting part, 24 ... outlet temperature control part (first control part), 25 ... inlet temperature target value setting part, 26 ... correction part, 27 ... inlet temperature control part (second 28 ... temperature detector, 29 ... temperature detector, 30 ... control unit, 31, 31 '... dead time element, 32, 32' ... primary delay element, 33, 33 '... secondary delay element , 34... Arithmetic unit, 41... Dynamic characteristic prediction arithmetic unit, 51... Gain compensation circuit, 61 to 63.
Claims (6)
前記熱交換器の入口温度の実測値を示す信号に基づいて、少なくとも前記熱交換器で生じる無駄時間を補償するための信号を出力する無駄時間補償手段と、
前記熱交換器の出口温度の実測値を前記無駄時間補償回路から出力される信号に応じて補正した後の値と、前記熱交換器の出口温度の目標値とに基づいて、前記熱交換器の出口温度が目標値に等しくなるようにする第1の制御信号を出力する第1の制御手段と、
前記熱交換器の入口温度の実測値と、前記熱交換器の入口温度の目標値を前記第1の制御信号に応じて補正した後の目標値とに基づいて、前記熱交換器の入口温度が当該補正後の目標値に等しくなるようにする第2の制御信号を前記調節弁に供給する第2の制御手段と
を具備することを特徴とする蒸気温度制御装置。 A heat exchanger that superheats the supplied steam, a temperature reducer that reduces the temperature of the steam supplied to the heat exchanger with a refrigerant, and a control valve that adjusts the amount of refrigerant supplied to the temperature reducer. In a steam temperature control device applied to a plant having a boiler facility equipped with,
Based on a signal indicating an actual measurement value of the inlet temperature of the heat exchanger, at least a dead time compensation unit that outputs a signal for compensating for a dead time generated in the heat exchanger;
Based on a value obtained by correcting an actual measured value of the outlet temperature of the heat exchanger according to a signal output from the dead time compensation circuit, and a target value of the outlet temperature of the heat exchanger, the heat exchanger First control means for outputting a first control signal for causing the outlet temperature of the gas to become equal to a target value;
Based on the measured value of the inlet temperature of the heat exchanger and the target value after correcting the target value of the inlet temperature of the heat exchanger according to the first control signal, the inlet temperature of the heat exchanger And a second control means for supplying a second control signal to the control valve so as to be equal to the corrected target value.
無駄時間補償手段により、前記熱交換器の入口温度の実測値を示す信号に基づいて、少なくとも前記熱交換器で生じる無駄時間を補償するための信号を出力し、
第1の制御手段により、前記熱交換器の出口温度の実測値を前記無駄時間補償回路から出力される信号に応じて補正した後の値と、前記熱交換器の出口温度の目標値とに基づいて、前記熱交換器の出口温度が目標値に等しくなるようにする第1の制御信号を出力し、
第2の制御手段により、前記熱交換器の入口温度の実測値と、前記熱交換器の入口温度の目標値を前記第1の制御信号に応じて補正した後の目標値とに基づいて、前記熱交換器の入口温度が当該補正後の目標値に等しくなるようにする第2の制御信号を前記調節弁に供給する
ことを特徴とする蒸気温度制御方法。 A heat exchanger that superheats the supplied steam, a temperature reducer that reduces the temperature of the steam supplied to the heat exchanger with a refrigerant, and a control valve that adjusts the amount of refrigerant supplied to the temperature reducer. In a steam temperature control method applied to a plant having a equipped boiler facility,
Based on the signal indicating the actual measured value of the inlet temperature of the heat exchanger, the dead time compensation means outputs a signal for compensating at least the dead time generated in the heat exchanger,
By the first control means, the actual value of the outlet temperature of the heat exchanger is corrected according to the signal output from the dead time compensation circuit, and the target value of the outlet temperature of the heat exchanger A first control signal that causes the outlet temperature of the heat exchanger to be equal to a target value,
Based on the measured value of the inlet temperature of the heat exchanger and the target value after correcting the target value of the inlet temperature of the heat exchanger according to the first control signal by the second control means, A steam temperature control method, comprising: supplying a second control signal to the control valve so that an inlet temperature of the heat exchanger becomes equal to the corrected target value.
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