JP2015135219A - Boiler fuel input determination device - Google Patents

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a boiler fuel input determination device capable of verifying whether or not a ratio target set in a boiler fuel reducing system is optimal and automatically changing the ratio target.SOLUTION: There are provided data number distribution confirmation/standard deviation evaluation means 34, 35to 35, 36to 36, 37, 38 for confirming a distribution of the number of pieces of data of a ratio Ki between input requirement steam amount A and requirement steam amount B for every renewal time and at the same time evaluating either fuel charging amount Fueli or main steam pressure Pi in reference to the standard deviation for every renewal time; and state determination means 39 for determining whether or not a ratio target set in a boiler fuel reducing system is optimal in reference to a result of evaluation by the data number distribution confirmation/standard deviation evaluation means, determining a corrected ratio Goiii for changing the ratio target upon determination that the ratio target is not optimal and inputting the determined corrected ratio Goiii into fuel correction coefficient calculation means 15, 16 in place of the ratio Ki.

Description

本発明は、ボイラーへの燃料投入量を補正してボイラーの要求蒸気量(要求負荷量)に応じた適正燃料量を決定するのに好適なボイラー燃料投入量決定装置に関する。   The present invention relates to a boiler fuel input amount determination device suitable for correcting an amount of fuel input to a boiler and determining an appropriate fuel amount corresponding to a required steam amount (required load amount) of the boiler.

ボイラー設備を使用した発電は、ボイラーに燃料を供給して燃焼させた熱を熱交換器で吸収し、発生した蒸気をタービンへ供給し、発電機から出力することにより行われているが、ボイラーは常時様々な外乱の影響(外気温度や燃料性状など)を受けており、燃焼状態は変動している。本来、このような外乱の影響を正確にボイラー制御へフィードバックして制御パラメーターを逐次最適化させることができれば、外乱への影響をさほど受けることなく安定した運転が可能となる。   Power generation using boiler equipment is performed by supplying fuel to the boiler, absorbing the heat burned by the heat exchanger, supplying the generated steam to the turbine, and outputting it from the generator. Is constantly affected by various disturbances (outside air temperature, fuel properties, etc.), and the combustion state fluctuates. Originally, if the influence of such disturbance can be accurately fed back to the boiler control and the control parameters can be optimized sequentially, stable operation can be achieved without much influence from the disturbance.

しかし、従来、このような外乱を適切に把握することは困難であったが、下記の特許文献1に開示されているボイラー燃料低減システムのボイラー燃料投入量決定装置(以下、「従来のボイラー燃料投入量決定装置」と称する。)では、以下のようにしてこの課題を解決している。
ボイラーの燃焼状態を測定する指標としてボイラー制御における入力要求蒸気量(ボイラーマスタ信号)と要求蒸気量(測定主蒸気圧力と設定主蒸気圧力との差によるフィードバック補正量が加算されたのちの入力要求蒸気量:ボイラーデマンド信号)との比率を利用し、システム内部でこの比率を逐次記憶し、記憶した比率の複数の値から燃料補正係数を求め、求めた燃料補正係数で要求蒸気量を補正することにより、ボイラーの燃焼状態に応じた適正な燃料投入量を決定する。
Conventionally, however, it has been difficult to properly grasp such disturbances. However, a boiler fuel input determining device (hereinafter referred to as “conventional boiler fuel”) for a boiler fuel reduction system disclosed in Patent Document 1 below. (Referred to as “input amount determination device”) solves this problem as follows.
Input request after adding the required steam input (boiler master signal) and required steam volume (difference between measured main steam pressure and set main steam pressure) in boiler control as an index to measure the combustion state of the boiler This ratio is stored in the system sequentially, the fuel correction coefficient is obtained from multiple values of the stored ratio, and the required steam quantity is corrected with the calculated fuel correction coefficient. Thus, an appropriate fuel input amount is determined according to the combustion state of the boiler.

特許第4522326号公報Japanese Patent No. 4522326

しかしながら、上述した従来のボイラー燃料投入量決定装置では、入力要求蒸気量と要求蒸気量との比率を常に比率目標に保つよう設計されているため、ボイラーの燃焼状態変化時には変化分を燃料補正係数により補償することにより比率目標を維持しているが、この比率目標は試運転時に決定および入力されたのちには同一パラメーターで固定されているため、万が一適当でない比率目標が入力されていた場合には、ボイラーの主蒸気圧力の整定しづらい状態を燃料補正係数で保持し続けることになる。また、主蒸気圧力の変動は、フィードバックされて要求蒸気量に加算され、比率自体も変動し易くなるため、燃料補正係数による比率目標への保持がより一層困難となり、ボイラー燃料低減システムによる外乱抑制効果および燃料低減効果に少なからず影響を及ぼす。   However, the above-described conventional boiler fuel input amount determination device is designed so that the ratio of the required input steam amount to the required steam amount is always maintained at the target ratio. The ratio target is maintained by compensating for the ratio target, but this ratio target is fixed with the same parameters after being determined and entered during the trial run. Therefore, the state where it is difficult to set the main steam pressure of the boiler is kept with the fuel correction coefficient. Also, fluctuations in the main steam pressure are fed back and added to the required steam volume, and the ratio itself is likely to fluctuate, making it difficult to maintain the ratio target with the fuel correction factor, and suppressing the disturbance by the boiler fuel reduction system It has an effect on the effect and fuel reduction effect.

このようなことから、ボイラー燃料低減システムに設定されている比率目標が最適であるかを常時検証して比率目標を自動的に変えられるようにすることが望ましいが、従来の技術では以下の点で実用化が困難であった。
(1)現在の比率目標が最適であるか否かの評価手法
(2)評価に基づいて比率目標を自動的に変える手法
For this reason, it is desirable to always verify that the ratio target set in the boiler fuel reduction system is optimal so that the ratio target can be automatically changed. It was difficult to put it into practical use.
(1) Evaluation method for determining whether the current ratio target is optimal (2) Method for automatically changing the ratio target based on the evaluation

本発明の目的は、ボイラー燃料低減システムに設定されている比率目標が最適であるかを検証して比率目標を自動的に変えることができるボイラー燃料投入量決定装置を提供することにある。   An object of the present invention is to provide a boiler fuel input amount determination device that can automatically change a ratio target by verifying whether the ratio target set in the boiler fuel reduction system is optimal.

本発明のボイラー燃料投入量決定装置は、ボイラーに供給する燃料投入量(Fueli)を入力要求蒸気量(A)により求め、該求めた燃料投入量に対応して該ボイラーに燃料を供給し、該ボイラーで発生した主蒸気圧力(Pi)を測定し、該測定した主蒸気圧力と設定主蒸気圧力からフィードバック補正量を求め、該フィードバック補正量で前記燃料投入量を補正するためのボイラー燃料投入量決定装置であって、前記入力要求蒸気量と前記フィードバック補正量によるフィードバック補正後の前記ボイラーの要求蒸気量(B)との比率(Ki)を求めるための比率算出手段(13)と、該比率算出手段で求められた前記比率をメモリに逐次記憶し、該メモリに記憶された過去の比率も含めて移動平均して係数平均値を求め、該求めた係数平均値が蒸気圧力偏差の大小に応じて定められた許容範囲内である場合または前記要求蒸気量の安定した時間が所定時間続かない場合には、該メモリ内の既存の係数平均値を更新せず、一方、前記求めた係数平均値が前記許容範囲を逸脱するとともに前記要求蒸気量の安定した時間が所定時間続いた場合には、前記既存の係数平均値に前記求めた係数平均値を乗算することによって該既存の係数平均値を更新しつつ前記メモリに記憶し、該更新した係数平均値を該要求蒸気量で補間することによって現在の要求蒸気量に応じた燃料補正係数(Kipgε)を求めるための燃料補正係数算出手段(15,16)と、該燃料補正係数算出手段で求められた前記燃料補正係数で前記燃料投入量を補正するための燃料投入量補正手段(19)と、更新時間毎に前記比率のデータ数の分布を確認するとともに、該更新時間毎に前記燃料投入量または前記主蒸気圧力を標準偏差により評価するためのデータ数分布確認/標準偏差評価手段(34,351〜355,361〜365,37,38)と、該データ数分布確認/標準偏差評価手段による評価結果によってボイラー燃料低減システムに設定されている比率目標が最適であるかを判定し、該比率目標が最適でないと判定すると、該比率目標を変えるための修正比率(Goiii)を決定し、該決定した修正比率を前記比率の代わりに前記燃料補正係数算出手段に入力するための状態判定手段(39)とを具備することを特徴とする。
ここで、前記データ数分布確認/標準偏差評価手段が、前記比率のデータ数が前記比率目標を中心に推移しているかを確認し、該比率のデータ数が該比率目標を中心に推移していない場合に、該比率目標における制御は不良と判定してもよい。
前記データ数分布確認/標準偏差評価手段が、前記比率目標における制御は不良と判定すると、前記比率の所定数のバンドごとの前記燃料投入量または前記主蒸気圧力の標準偏差を算出してもよい。
前記データ数分布確認/標準偏差評価手段が、前記比率のデータ数が所定のデータ数に達しない場合には、前記標準偏差による評価をしなくてもよい。
The boiler fuel input amount determination device of the present invention determines the fuel input amount (Fueli) to be supplied to the boiler from the input required steam amount (A), supplies fuel to the boiler corresponding to the determined fuel input amount, Measuring the main steam pressure (Pi) generated in the boiler, obtaining a feedback correction amount from the measured main steam pressure and the set main steam pressure, and correcting the fuel injection amount with the feedback correction amount A ratio determining means (13) for determining a ratio (Ki) between the input required steam amount and the required steam amount (B) of the boiler after feedback correction by the feedback correction amount; The ratio obtained by the ratio calculating means is sequentially stored in a memory, and the coefficient average value is obtained by moving average including the past ratio stored in the memory, and the obtained coefficient average value is the vapor pressure. If it is within an allowable range determined according to the magnitude of the deviation or if the stable time of the required steam amount does not last for a predetermined time, the existing coefficient average value in the memory is not updated, When the obtained coefficient average value deviates from the allowable range and the stable time of the required steam amount continues for a predetermined time, the existing coefficient average value is multiplied by the obtained coefficient average value to multiply the existing coefficient average value. The fuel correction for obtaining the fuel correction coefficient (Kipgε) corresponding to the current required steam amount by interpolating the updated coefficient average value with the required steam amount Coefficient calculating means (15, 16), fuel input amount correcting means (19) for correcting the fuel input amount with the fuel correction coefficient obtained by the fuel correction coefficient calculating means, and the ratio for each update time Day of Data number distribution confirmation / standard deviation evaluation means (34, 35 1 to 35 5 , 36 for evaluating the fuel input amount or the main steam pressure with a standard deviation at each update time. 1 to 36 5 , 37, 38) and the evaluation result by the data number distribution confirmation / standard deviation evaluation means determine whether the ratio target set in the boiler fuel reduction system is optimal, and the ratio target is optimal If not, a correction ratio (Goiii) for changing the ratio target is determined, and a state determination means (39) for inputting the determined correction ratio to the fuel correction coefficient calculation means instead of the ratio; It is characterized by comprising.
Here, the data number distribution confirmation / standard deviation evaluation means confirms whether the number of data of the ratio changes centering on the ratio target, and the number of data of the ratio changes centering on the ratio target. If not, the control at the ratio target may be determined to be defective.
If the data number distribution confirmation / standard deviation evaluation means determines that the control at the ratio target is poor, the fuel injection amount or the main deviation of the main steam pressure for each predetermined number of bands of the ratio may be calculated. .
When the data number distribution confirmation / standard deviation evaluation means does not reach the predetermined number of data, the evaluation based on the standard deviation may not be performed.

本発明のボイラー燃料投入量決定装置は、以下に示す効果を奏する。
(1)ボイラー燃料低減システムに設定されている比率目標が最適でない場合に比率目標を自動的に変えることができる。
(2)ボイラー燃料低減システムの燃料低減率の改善、ボイラーの主蒸気圧力変動の軽減、外乱抑制機能の強化、炉内燃焼状態改善による炉内温度安定およびシステム導入時の試運転期間の短縮を図ることができる。
(3)副次効果として、ボイラー本体への熱衝撃の改善および排出CO2の低減を図ることができる。
The boiler fuel input amount determination device of the present invention has the following effects.
(1) The ratio target can be automatically changed when the ratio target set in the boiler fuel reduction system is not optimal.
(2) Improvement of the fuel reduction rate of the boiler fuel reduction system, reduction of fluctuations in the main steam pressure of the boiler, enhancement of the disturbance suppression function, stabilization of the furnace temperature by improvement of the combustion state in the furnace, and shortening of the trial operation period when the system is introduced be able to.
(3) As a secondary effect, improvement of thermal shock to the boiler body and reduction of exhaust CO 2 can be achieved.

本発明の一実施例によるボイラー燃料投入量決定装置の構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the structure of the boiler fuel injection amount determination apparatus by one Example of this invention. 図1に示した自動ゲイン更新部30の構成を示すブロック図である。FIG. 2 is a block diagram illustrating a configuration of an automatic gain update unit 30 illustrated in FIG. 1. 図1に示した自動ゲイン更新部30を動作させたときのボイラー燃料投入量決定装置の動作について説明するためのフローチャートである。3 is a flowchart for explaining the operation of the boiler fuel input amount determination device when the automatic gain update unit 30 shown in FIG. 1 is operated. 図1に示した自動ゲイン更新部30の具体的動作例について説明するための図である。It is a figure for demonstrating the specific operation example of the automatic gain update part 30 shown in FIG.

上記の目的を、更新時間毎に入力要求蒸気量と要求蒸気量との比率のデータ数の分布を確認するとともに燃料投入量または主蒸気圧力を標準偏差により評価してボイラー燃料低減システムに設定されている比率目標が最適であるかを判定し、比率目標が最適でないと判定すると比率目標を変えることにより実現した。   For the above purpose, it is set in the boiler fuel reduction system by checking the distribution of the number of data of the ratio of input required steam volume and required steam volume at each update time and evaluating the fuel input amount or main steam pressure with standard deviation. The ratio target is determined to be optimal, and if the ratio target is determined not to be optimal, the ratio target is changed.

以下、本発明のボイラー燃料投入量決定装置の実施例について、図面を参照して説明する。
本発明のボイラー燃料投入量決定装置は、従来のボイラー燃料低減システムの制御状態を既存の制御に影響を及ぼさないように評価するための評価方法として、更新時間毎に入力要求蒸気量と要求蒸気量との比率のデータ数の分布を確認する第1のステップと更新時間毎に燃料投入量または主蒸気圧力を標準偏差により評価する第2のステップとの2つのステップを採用して、評価結果によってボイラー燃料低減システムの比率目標が最適であるかを判定し、比率目標が最適でないと判定すると比率目標を自動的に変えることを特徴とする。
ここで、第1のステップは入力要求蒸気量と要求蒸気量との比率のデータ数が比率目標を中心に推移しているかを確認するステップであり、最適な比率目標でボイラー燃料低減システムが動作していれば比率目標を中心にこの比率のデータ数が分布するため、そうでない場合に比率目標における制御は不良と判定して第2のステップに移行する。
第2のステップでは、プロセスの制御性が現れやすい燃料投入量および主蒸気圧力のいずれかを選択できるようにし、選択した燃料投入量または主蒸気圧力のデータを更新時間毎に集計し、入力要求蒸気量と要求蒸気量との比率の所定数のバンドごとの燃料投入量または主蒸気圧力の標準偏差を算出する。標準偏差は平均値からの離散分布を表しており、標準偏差が小さいほどプロセスの振れ幅が小さく制御性は良いと言える。ただし、入力要求蒸気量と要求蒸気量との比率のデータ数が少ない状態での標準偏差の算出は信憑性に乏しいため、入力要求蒸気量と要求蒸気量との比率のデータ数が所定のデータ数に達しない場合には標準偏差は比較対象としないようにする。
Hereinafter, an embodiment of a boiler fuel input amount determination device of the present invention will be described with reference to the drawings.
The boiler fuel input amount determination device according to the present invention is an evaluation method for evaluating the control state of a conventional boiler fuel reduction system so as not to affect the existing control. The evaluation result is obtained by adopting two steps of a first step for confirming the distribution of the number of data of the ratio to the amount and a second step for evaluating the fuel input amount or the main steam pressure by the standard deviation at each update time. Is used to determine whether the ratio target of the boiler fuel reduction system is optimal, and when it is determined that the ratio target is not optimal, the ratio target is automatically changed.
Here, the first step is a step for confirming whether or not the number of data of the ratio between the input required steam amount and the required steam amount is changing around the ratio target, and the boiler fuel reduction system operates with the optimum ratio target. If so, the number of data of this ratio is distributed around the ratio target. If this is not the case, the control at the ratio target is determined to be defective, and the process proceeds to the second step.
In the second step, it is possible to select either the fuel input amount or main steam pressure at which process controllability is likely to appear, and the selected fuel input amount or main steam pressure data is aggregated at each update time, and an input request is made. A standard deviation of the fuel input amount or main steam pressure for each predetermined number of bands of the ratio of the steam amount to the required steam amount is calculated. The standard deviation represents a discrete distribution from the average value, and it can be said that the smaller the standard deviation, the smaller the fluctuation of the process and the better the controllability. However, since the calculation of standard deviation with a small number of data for the ratio of required input steam volume to required steam volume is not reliable, the number of data for the ratio of required input steam volume to required steam volume is the specified data. If the number is not reached, the standard deviation should not be compared.

そのため、本発明の一実施例によるボイラー燃料投入量決定装置は、図1に示すように、主蒸気圧力発信器Pと、PID制御部11と、加算部12と、除算部13と、一次遅れ補正部14と、移動平均算出部15と、プログラム演算部(PRG演算部)16と、変化率制限部17と、スイッチ18と、乗算部19と、燃料投入量演算部20と、自動ゲイン更新部30と、選択部51と、スイッチ52とを具備する。
すなわち、本実施例によるボイラー燃料投入量決定装置は、自動ゲイン更新部30、選択部51およびスイッチ52を具備する点で、従来のボイラー燃料投入量決定装置と相違する。
Therefore, the boiler fuel input amount determining apparatus according to one embodiment of the present invention includes a main steam pressure transmitter P, a PID control unit 11, an adding unit 12, a dividing unit 13, and a first order lag as shown in FIG. Correction unit 14, moving average calculation unit 15, program calculation unit (PRG calculation unit) 16, change rate limiting unit 17, switch 18, multiplication unit 19, fuel input amount calculation unit 20, automatic gain update A unit 30, a selection unit 51, and a switch 52 are provided.
That is, the boiler fuel input amount determination device according to the present embodiment is different from the conventional boiler fuel input amount determination device in that it includes an automatic gain update unit 30, a selection unit 51, and a switch 52.

自動ゲイン更新部30は、図2に示すように、一次遅れ補正部31と、スイッチ32と、第1および第2の移動平均算出部331,332と、データ振分け部34と、第1乃至第5の指標カウンタ351〜355と、第1乃至第5の標準偏差データ格納部361〜365と、データ波形集計部37と、標準偏差算出部38と、状態判定プログラム部(状態判定PRG部)39と、加算器40と、スイッチ41とを備える。 As shown in FIG. 2, the automatic gain update unit 30 includes a first-order lag correction unit 31, a switch 32, first and second moving average calculation units 33 1 and 33 2 , a data distribution unit 34, and a first to an index counter 35 1-35 5 of the fifth, and the standard deviation data storage unit 36 1 to 36 5 of the first to fifth, a data waveform counting unit 37, a standard deviation calculation unit 38, the state determination program unit ( (State determination PRG section) 39, an adder 40, and a switch 41.

まず、自動ゲイン更新部30を動作させないときのボイラー燃料投入量決定装置の動作(すなわち、従来のボイラー燃料投入量決定装置の動作)について説明する。
なお、自動ゲイン更新部30を動作させないときには、スイッチ52は定数=1を選択するように切り換えられており、選択部51は除算部13から入力される比率Kiを選択する。
First, the operation of the boiler fuel input amount determining device when the automatic gain updating unit 30 is not operated (that is, the operation of the conventional boiler fuel input amount determining device) will be described.
When the automatic gain update unit 30 is not operated, the switch 52 is switched to select constant = 1, and the selection unit 51 selects the ratio Ki input from the division unit 13.

常時は、必要となる発電量を発電機で出力するためにボイラーの操作部で、発電機出力に相当するボイラー要求蒸気量(入力要求蒸気量A)を入力し、燃料関数F1を設定入力している燃料投入量演算部20で、ボイラーへの入力要求蒸気量Aおよび設定燃料関数F1に基づいてボイラーに供給する燃料投入量Fueliが決定され、決定された燃料投入量Fueliがボイラーに供給される。   At all times, in order to output the required amount of power generated by the generator, the boiler operation unit inputs the boiler required steam volume (input required steam volume A) corresponding to the generator output, and inputs the fuel function F1. The fuel input amount calculation unit 20 determines the fuel input amount Fueli to be supplied to the boiler based on the required steam input A to the boiler and the set fuel function F1, and the determined fuel input amount Fueli is supplied to the boiler. The

ボイラーに設けられた圧力計などによって主蒸気圧力Pi(ボイラーで発生した蒸気の圧力)が測定され、測定された主蒸気圧力Piが主蒸気圧力発信器Pに入力される。主蒸気圧力発信器Pに入力された主蒸気圧力Piに基づいて、PID制御部11によって主蒸気圧力補正操作量が設定される。   The main steam pressure Pi (pressure of steam generated in the boiler) is measured by a pressure gauge or the like provided in the boiler, and the measured main steam pressure Pi is input to the main steam pressure transmitter P. Based on the main steam pressure Pi input to the main steam pressure transmitter P, the main steam pressure correction operation amount is set by the PID control unit 11.

たとえば、ボイラーの状態(伝熱面の汚れなど)、燃料性状および他の要因が維持された条件で得られる燃料関数F1であれば、設定値と実操業値との圧力差がほとんどないため、燃料関数F1から必要となる発電機出力が得られるが、ボイラーのボイラー状態変化、燃料性状および他の要因変化に伴って主蒸気圧力Piと設定主蒸気圧力とで圧力差(以下、「フィードバック補正量」とも称する。)が発生する。
そこで、PID制御部11は、主蒸気圧力Piと設定主蒸気圧力とで圧力差が発生したことを検出すると、加算部12によって燃料過不足によって発生した主蒸気圧力Piの偏差(誤差量)を入力要求蒸気量Aに加算したのち、除算部13によって圧力補正前の入力要求蒸気量A(=MWi)と圧力補正後の要求蒸気量B(=MWii)との比率Ki(係数基準値)を算出する。
Ki=MWii/MWi (1)
For example, there is almost no pressure difference between the set value and the actual operating value if the fuel function F1 is obtained under conditions that maintain boiler conditions (such as dirt on the heat transfer surface), fuel properties, and other factors. The required generator output can be obtained from the fuel function F1, but the pressure difference between the main steam pressure Pi and the set main steam pressure (hereinafter referred to as `` feedback correction '') due to the boiler state change, fuel properties and other factors change of the boiler Also referred to as “amount”).
Therefore, when the PID control unit 11 detects that a pressure difference has occurred between the main steam pressure Pi and the set main steam pressure, the addition unit 12 calculates a deviation (error amount) of the main steam pressure Pi generated due to excess or shortage of fuel. After adding to the input required steam amount A, the division unit 13 calculates the ratio Ki (coefficient reference value) between the input required steam amount A (= MWi) before pressure correction and the required steam amount B (= MWii) after pressure correction. calculate.
Ki = MWii / MWi (1)

一次遅れ補正部14は、10秒間の一次遅れによる過渡的変動(ハンチング)を抑えるため、比率Kiを一次遅れ補正する。これにより、比率Kiに含まれるノイズをカットして一次遅れ補正後の比率Kil(一次遅れ補正後の係数基準値)の精度を向上することができる。   The primary delay correction unit 14 corrects the ratio Ki to the primary delay in order to suppress transient fluctuations (hunting) due to the primary delay of 10 seconds. Thereby, the noise contained in the ratio Ki can be cut, and the accuracy of the ratio Kil after correction of the first-order lag (coefficient reference value after the first-order lag correction) can be improved.

移動平均算出部15は、30秒間の一次遅れ補正後の比率Kilを移動平均して、比率移動平均値Kiε(係数平均値)を算出する。
ここで、移動平均算出部15は、一次遅れ補正後の比率Kilを内蔵のメモリに逐次記憶し、このメモリに記憶された過去の一次遅れ補正後の比率Kilも含めて移動平均して係数平均値を求める。
The moving average calculation unit 15 calculates the ratio moving average value Kiε (coefficient average value) by moving average the ratio Kil after the first-order delay correction for 30 seconds.
Here, the moving average calculation unit 15 sequentially stores the ratio Kil after the first-order lag correction in a built-in memory, and performs a moving average including the ratio Kil after the first-order lag correction stored in the memory to obtain a coefficient average. Find the value.

プログラム演算部16は、移動平均算出部15で算出された比率移動平均値Kiεを使用して、求めた比率移動平均値Kiεが蒸気圧力偏差の大小に応じて定められた許容範囲内である場合または要求蒸気量Bの安定した時間が所定時間(たとえば、5分)続かない場合には、移動平均算出部15のメモリ内の既存の一次遅れ補正後の比率Kilを更新せず、一方、求めた比率移動平均値Kiεが許容範囲を逸脱するとともに要求蒸気量Bの安定した時間が所定時間続いた場合には、既存の一次遅れ補正後の比率Kilに比率移動平均値Kiεを乗算することによって既存の一次遅れ補正後の比率Kilを更新しつつ移動平均算出部15のメモリに記憶し、更新した一次遅れ補正後の比率Kilを要求蒸気量Bで補間することによって現在の要求蒸気量Bに応じた燃料補正係数Kipgε(燃料補正係数の前段階の適正補正値Kipg)を算出する。
なお、プログラム演算部16については、係数のリセットおよび演算開始の設定も可能である(係数リセットトリガおよび演算開始トリガ)。
The program calculation unit 16 uses the ratio moving average value Kiε calculated by the moving average calculation unit 15 and the obtained ratio moving average value Kiε is within an allowable range determined according to the magnitude of the steam pressure deviation. Alternatively, if the stable time of the required steam amount B does not continue for a predetermined time (for example, 5 minutes), the ratio Kil after the correction of the existing first-order delay in the memory of the moving average calculation unit 15 is not updated, but is obtained. When the ratio moving average value Kiε deviates from the allowable range and the stable time of the required steam amount B continues for a predetermined time, the ratio Kil after the correction of the first-order lag correction is multiplied by the ratio moving average value Kiε. The existing ratio Kil after the first-order lag correction is updated and stored in the memory of the moving average calculation unit 15, and the updated first-order lag corrected ratio Kil is interpolated by the required steam quantity B to obtain the current required steam quantity B. Fuel correction factor according to Kipg Calculating the (proper correction value Kipg the previous stage of the fuel correction coefficient).
In addition, about the program calculating part 16, the reset of a coefficient and the setting of a calculation start are also possible (a coefficient reset trigger and a calculation start trigger).

変化率制限部17は、プログラム演算部16で算出された適正補正値Kipgについてボイラーでの操業運転状態の急激な変動を考慮して変化率の制限(たとえば、0.02/分)を設けることにより、燃料補正係数Kipgεを求める。
なお、システム異常(エラー)時およびイニシャライズ(初期設定)時には、スイッチ18を切り換えて、燃料補正係数Kipgεの代わりに定数=1を使用する。
The rate-of-change limiting unit 17 provides a rate-of-change limitation (for example, 0.02 / min) for the appropriate correction value Kipg calculated by the program calculating unit 16 in consideration of a rapid change in the operation state of the boiler. Thus, the fuel correction coefficient Kipgε is obtained.
At the time of system abnormality (error) and initialization (initial setting), the switch 18 is switched to use constant = 1 instead of the fuel correction coefficient Kipgε.

乗算部19は、燃料投入量演算部20によって燃料関数F1および要求蒸気量Bから求められた燃料投入量Fueliに燃料補正係数Kipgεを乗算して、必要な主蒸気圧力Piに対応する適正な燃料投入量(すなわち、補正後の燃料投入量Fuelii)を求める。
Fuelii=Kipgε×Fueli (2)
なお、算出された燃料補正係数Kipgεの代わりに定数=1を使用する場合には、燃料関数F1および要求蒸気量Bから求められた燃料投入量Fueliが補正後の燃料投入量Fueliiとしてボイラーに出力される。
Fuelii=1×Fueli=Fueli (3)
この求めた補正後の燃料投入量Fueliiだけボイラーに燃料を供給することにより、必要な主蒸気圧力Piを得て発電量を得る。なお、求めた補正後の燃料投入量Fueliiの燃料をボイラーに投入したのちは、ボイラーの主蒸気圧力Piが測定され、測定された主蒸気圧力Piに基づいて上述の手順が繰り返される。
The multiplying unit 19 multiplies the fuel input amount Fueli obtained from the fuel function F1 and the required steam amount B by the fuel input amount calculating unit 20 by the fuel correction coefficient Kipgε to obtain an appropriate fuel corresponding to the required main steam pressure Pi. An input amount (that is, a corrected fuel input amount Fuelii) is obtained.
Fuelii = Kipgε × Fueli (2)
When constant = 1 is used instead of the calculated fuel correction coefficient Kipgε, the fuel input amount Fueli obtained from the fuel function F1 and the required steam amount B is output to the boiler as the corrected fuel input amount Fuelii. Is done.
Fuelii = 1 x Fueli = Fueli (3)
By supplying fuel to the boiler by this corrected fuel input amount Fuelii, the necessary main steam pressure Pi is obtained to obtain the power generation amount. It should be noted that after the fuel of the corrected fuel injection amount Fuelii obtained is input to the boiler, the main steam pressure Pi of the boiler is measured, and the above-described procedure is repeated based on the measured main steam pressure Pi.

次に、自動ゲイン更新部30を動作させたときのボイラー燃料投入量決定装置の動作について、図2および図3を参照して説明する。
なお、自動ゲイン更新部30を動作させるときには、スイッチ52は修正比率Goiiiを選択するように切り換えられており、選択部51はスイッチ52から入力される修正比率Goiiiを選択する。
Next, the operation of the boiler fuel input amount determination device when the automatic gain update unit 30 is operated will be described with reference to FIGS. 2 and 3.
When the automatic gain updating unit 30 is operated, the switch 52 is switched to select the correction ratio Goiii, and the selection unit 51 selects the correction ratio Goiii input from the switch 52.

一次遅れ補正部31は、図1に示した一次遅れ補正部14と同様に、10秒間の一次遅れによる過渡的変動(ハンチング)を抑えるため、除算部13から入力される比率Kiを一次遅れ補正する。
なお、以下では、図1に示した一次遅れ補正部14から出力される一次遅れ補正後の比率Kilと区別するために、一次遅れ補正部31から出力される一次遅れ補正後の比率を一次遅れ補正後比率Gi(一次遅れ補正後の係数基準値)と称する。
Similar to the primary delay correction unit 14 shown in FIG. 1, the primary delay correction unit 31 corrects the ratio Ki input from the division unit 13 in order to suppress transient fluctuation (hunting) due to the primary delay for 10 seconds. To do.
In the following, in order to distinguish from the ratio Kil after the first-order lag correction output from the first-order lag correction unit 14 shown in FIG. 1, the ratio after the first-order lag correction output from the first-order lag correction unit 31 is the first-order lag. This is referred to as a post-correction ratio Gi (coefficient reference value after primary delay correction).

第1の移動平均算出部331は、図1に示した移動平均算出部15と同様に動作して、設定された移動平均時間(たとえば、図1に示した移動平均算出部15における移動平均時間である30秒間)の一次遅れ補正後比率Giを移動平均して、比率移動平均値Giiを算出する。
なお、以下では、比率移動平均値Giiを「比率Gii」と称する。
The first moving average calculating unit 33 1 operates in the same manner as the moving average calculation section 15 shown in FIG. 1, the set moving average time (e.g., moving average in the moving average calculation section 15 shown in FIG. 1 The ratio Gi after the first-order lag correction Gi is calculated as a moving average value Gii.
Hereinafter, the ratio moving average value Gii is referred to as “ratio Gii”.

スイッチ32は、図1に示した燃料投入量演算部20から入力される燃料投入量Fueliおよび図1に示した主蒸気圧力発信器Pから入力される主蒸気圧力Piのうちの一方を選択する。   The switch 32 selects one of the fuel input amount Fueli input from the fuel input amount calculation unit 20 shown in FIG. 1 and the main steam pressure Pi input from the main steam pressure transmitter P shown in FIG. .

第2の移動平均算出部332は、第1の移動平均算出部331と同様に、設定された移動平均時間のスイッチ32で選択された燃料投入量Fueliまたは主蒸気圧力Piを移動平均して、燃料投入量移動平均値または主蒸気圧力移動平均値を算出する。
なお、以下では、第2の移動平均算出部332から出力される燃料投入量移動平均値または主蒸気圧力移動平均値は、標準偏差算出部38における標準偏差を算出するためのデータとなるため、「標準偏差データD」と称する。
Similarly to the first moving average calculation unit 33 1 , the second moving average calculation unit 33 2 performs a moving average of the fuel input amount Fueli or the main steam pressure Pi selected by the switch 32 for the set moving average time. Then, the fuel input amount moving average value or the main steam pressure moving average value is calculated.
In the following, a fuel input amount moving average or main steam pressure moving average value output from the second moving average calculating section 332, since the data for calculating the standard deviation in the standard deviation calculating section 38 , Referred to as “standard deviation data D”.

データ振分け部34は、第1の移動平均算出部331から入力される比率Giiをその大きさに応じて第1乃至第5のバンドの比率データ(以下、「第1乃至第5の比率データG1〜G5」と称する。)に振り分けて、第1乃至第5の比率データG1〜G5のデータ数を第1乃至第5の指標カウンタ351〜355にそれぞれカウントさせる。
たとえば、データ振分け部34は、1.015<比率Gii(第1のバンド内)であるとこの比率Giiを第1の比率データG1に振り分けるとともに第1の指標カウンタ351のカウント数を1つずつ増加させ、1.005<比率Gii≦1.015(第2のバンド内)であるとこの比率Giiを第2の比率データG2に振り分けるとともに第2の指標カウンタ352のカウント数を1つずつ増加させ、0.995<比率Gii≦1.005(第3のバンド内)であるとこの比率Giiを第3の比率データG3に振り分けるとともに第3の指標カウンタ353のカウント数を1つずつ増加させ、0.985<比率Gii≦0.995(第4のバンド内)であるとこの比率Giiを第4の比率データG4に振り分けるとともに第4の指標カウンタ354のカウント数を1つずつ増加させ、比率Gii≦0.985(第5のバンド内)であるとこの比率Giiを第5の比率データG5に振り分けるとともに第5の指標カウンタ355のカウント数を1つずつ増加させる。
Data sorting unit 34, the ratio data of the first to fifth band in accordance with ratios Gii inputted from the first moving average calculating unit 33 1 of its size (hereinafter, "first to fifth ratio data It distributes the G 1 ~G 5 "and referred.), is counted each the number of data of the first to fifth ratio data G 1 ~G 5 an index counter 35 1-35 5 of the first to fifth.
For example, if 1.015 <ratio Gii (within the first band), the data distribution unit 34 distributes the ratio Gii to the first ratio data G 1 and sets the count number of the first index counter 35 1 to 1. When it is increased by 1.005 <ratio Gii ≦ 1.015 (within the second band), this ratio Gii is distributed to the second ratio data G 2 and the count number of the second index counter 35 2 is set. When it is incremented by one and 0.995 <ratio Gii ≦ 1.005 (within the third band), this ratio Gii is distributed to the third ratio data G 3 and the count number of the third index counter 35 3 Is incremented by one, and if 0.985 <ratio Gii ≦ 0.995 (within the fourth band), this ratio Gii is distributed to the fourth ratio data G 4 and the count of the fourth index counter 354 Increase the number by one, Rate Gii ≦ 0.985 increase the count number of the fifth index counter 35 5 of one with distributing (fifth in-band) Within this ratio Gii to the fifth ratio data G 5.

第1乃至第5の指標カウンタ351〜355は、カウント数を増加させる毎に第1乃至第5の標準偏差データ格納部361〜365に対して第2の移動平均算出部332から入力される標準偏差データDを格納するように指示する第1乃至第5のデータ取込指令を第1乃至第5の標準偏差データ格納部361〜365にそれぞれ出力する。
なお、以下では、第1乃至第5の標準偏差データ格納部361〜365に格納された標準偏差データDを「第1乃至第5の標準偏差データD1〜D5」と称する。
The first to fifth index counters 35 1 to 35 5 increase the second moving average calculation unit 33 2 with respect to the first to fifth standard deviation data storage units 36 1 to 365 whenever the count number is increased. and outputs the first to the data acquisition command of the fifth to instruct to store the standard deviation data D inputted to the first to fifth standard deviation data storage unit 36 1 to 36 5 from.
In the following description, it referred to the standard deviation data D stored in the standard deviation data storage unit 36 1 to 36 5 of the first to fifth "standard deviation of the first to fifth data D 1 to D 5".

データ波形集計部37は、設定された更新時間(たとえば、10時間)毎に第1乃至第5の指標カウンタ351〜355のカウント数を取り込んで、第1乃至第5の比率データG1〜G5のデータ数の集計作業を行う。 The data waveform totaling unit 37 takes in the count numbers of the first to fifth index counters 35 1 to 35 5 every set update time (for example, 10 hours), and the first to fifth ratio data G 1. perform a number of data aggregation work of ~G 5.

標準偏差算出部38は、設定された更新時間(たとえば、10時間)毎に第1乃至第5の標準偏差データ格納部361〜365に格納された第1乃至第5の標準偏差データD1〜D5を取り込んで、(4)式を用いて第1乃至第5の標準偏差σ1〜σ5を算出する。
σi=[{nΣDi 2−(ΣDi2}/n21/2 (4)
ここで、i=1〜5
n=サンプル数(第1乃至第5の標準偏差データD1〜D5の総数)
The standard deviation calculation unit 38 first to fifth standard deviation data D stored in the first to fifth standard deviation data storage units 36 1 to 365 for every set update time (for example, 10 hours). 1 to D 5 are taken in, and first to fifth standard deviations σ 1 to σ 5 are calculated using equation (4).
σ i = [{nΣD i 2 − (ΣD i ) 2 } / n 2 ] 1/2 (4)
Where i = 1-5
n = number of samples (total number of first to fifth standard deviation data D 1 to D 5 )

状態判定部39は、データ波形集計部37から入力される第1乃至第5の比率データG1〜G5のデータ数の集計結果および標準偏差算出部38から入力される第1乃至第5の標準偏差σ1〜σ5に基づいて、ボイラー燃料低減システムに設定されている比率目標が最適であるかを判定して、比率目標が最適でないと判定すると、比率修正値Goiを以下のようにして算出する。 The state determination unit 39 counts the number of data of the first to fifth ratio data G 1 to G 5 input from the data waveform totaling unit 37 and the first to fifth data input from the standard deviation calculation unit 38. based on the standard deviation σ 15, to determine whether the optimal target ratio set in the boiler fuel reduction system, the ratio target is determined not to be optimal, the ratio correction value Goi as follows To calculate.

状態判定部39は、ゲイン演算指令がオンにされると(図3のステップS11)、第3の比率データG3(0.995<比率Gii≦1.005である比率Gii)のデータ数=CNT_DATA3をサンプル数=CNT_TOTAL(=n)で割った値が第1のバンド設定値BAND1_SET=0.65以上であるか否かを判定する(ステップS12)。
ここで、第1のバンド設定値BAND1_SETは現在の比率目標に対して比率目標を維持させるためのバンド設定値であり、一般的に標準正規分布では平均値を中心に平均値±1σ(標準偏差)の範囲内に含まれるデータ数は全データ数の68.26%となるため、CNT_DATA3/CNT_TOTAL≧0.65である場合には概ね正規分布以上に中心に第3の比率データG3が密集した分布となっていることから比率目標を中心に制御されていると判定できるので、第1のバンド設定値BAND1_SETとして0.65(=1σ)を設定する。
When the gain calculation command is turned on (step S11 in FIG. 3), the state determination unit 39 sets the number of data of the third ratio data G 3 (ratio Gii where 0.995 <ratio Gii ≦ 1.005) = It is determined whether or not the value obtained by dividing CNT_DATA3 by the number of samples = CNT_TOTAL (= n) is equal to or greater than the first band setting value BAND1_SET = 0.65 (step S12).
Here, the first band setting value BAND1_SET is a band setting value for maintaining the ratio target with respect to the current ratio target. In general, in the standard normal distribution, the average value ± 1σ (standard deviation) is centered on the average value. the number of data to be included within the scope of) since the 68.26% of the total number of data, CNT_DATA3 / CNT_TOTAL ≧ generally centered above the normal distribution in the case of the 0.65 third ratio data G 3 is densely Since it can be determined that the control is centered on the ratio target, 0.65 (= 1σ) is set as the first band setting value BAND1_SET.

ステップS12の判定結果が“YES”である場合には、状態判定部39は、比率目標を中心に制御されていると判定して、ステップS12に戻って次の更新時間に対して同様の動作を繰り返す。   If the determination result in step S12 is “YES”, the state determination unit 39 determines that the control is centered on the ratio target, returns to step S12, and performs the same operation for the next update time. repeat.

一方、ステップS12の判定結果が“NO”である場合には、状態判定部39は、第2の比率データG2(1.005<比率Gii≦1.015である比率Gii)のデータ数=CNT_DATA2と第4の比率データG4(0.985<比率Gii≦0.995である比率Gii)のデータ数=CNT_DATA4との和(=CNT_DATA2+CNT_DATA4)をサンプル数=CNT_TOTAL(=n)で割った値が第2のバンド設定値BAND2_SET=0.35以上であるか否かを判定する(ステップS13)。
ここで、第2のバンド設定値BAND2_SETは現在の比率目標に対して比率推移を確認するためのバンド設定値であり、一般的に標準正規分布では平均値を中心に平均値±2σの範囲内に含まれるデータ数は全データ数の95.44%となるため、平均値±1σの範囲外かつ平均値±2σの範囲内に含まれるデータ数は全データ数の27.18%(=95.44%−68.26%)となることから、万が一制御性が悪化して山の頂点がずれた場合であっても平均値±2σの範囲内には35%以上のデータが存在していると考えられ、この場合には両サイドの燃料投入量Fueliまたは主蒸気圧力Piの標準偏差を比較することによってより安定した整定点の算出が可能であるので、第2のバンド設定値BAND2_SETとして0.35(=2σ)を設定する。
On the other hand, when the determination result of step S12 is “NO”, the state determination unit 39 counts the number of data of the second ratio data G 2 (ratio Gii where 1.005 <ratio Gii ≦ 1.015) = Value obtained by dividing the sum of CNT_DATA2 and the fourth ratio data G 4 (ratio Gii where 0.985 <ratio Gii ≦ 0.995) = CNT_DATA4 (= CNT_DATA2 + CNT_DATA4) by the number of samples = CNT_TOTAL (= n) Is greater than or equal to the second band set value BAND2_SET = 0.35 (step S13).
Here, the second band setting value BAND2_SET is a band setting value for confirming the ratio transition with respect to the current ratio target. Generally, in the standard normal distribution, the average value is within the range of ± 2σ around the average value. Therefore, the number of data included in the range of the average value ± 1σ and the average value ± 2σ is 27.18% (= 95). .44% -68.26%), so even if the controllability deteriorates and the peak of the mountain shifts, there is 35% or more of data within the range of the average value ± 2σ. In this case, a more stable settling point can be calculated by comparing the standard deviation of the fuel input amount Fueli or the main steam pressure Pi on both sides, so the second band set value BAND2_SET 0.35 (= 2σ) is set.

ステップS13の判定結果が“NO”である場合には、状態判定部39は、第1の比率データG1(1.015<比率Giiである比率Gii)のデータ数=CNT_DATA1および第5の比率データG5(比率Gii≦0.985である比率Gii)のデータ数=CNT_DATA5が共に第1のデータ数設定値A1以上であるか否かを判定する(ステップS14)。
一方、ステップS13の判定結果が“YES”である場合には、状態判定部39は、第2の比率データG2(1.005<比率Gii≦1.015である比率Gii)のデータ数=CNT_DATA2および第4の比率データG4(0.985<比率Gii≦0.995である比率Gii)のデータ数=CNT_DATA4が共に第2のデータ数設定値A2以上であるか否かを判定する(ステップS15)。
ここで、第1および第2のデータ数設定値A1,A2は、燃料投入量Fueliおよび主蒸気圧力Piの標準偏差を算出するには一定以上のデータ数がないと信憑性に乏しくなるため、後述するステップS16,S17における標準偏差の比較を行う前段階でデータ数が確保されているかを確認するためのものであるので、たとえばサンプル数=CNT_TOTAL(=n)の10%の値(=0.1×n)とされる。
When the determination result of step S13 is “NO”, the state determination unit 39 determines the number of data of the first ratio data G 1 (1.015 <the ratio Gii where the ratio Gii is equal) = CNT_DATA1 and the fifth ratio. It is determined whether the number of data G 5 (the ratio Gii where the ratio Gii ≦ 0.985) = CNT_DATA5 is equal to or greater than the first data number setting value A1 (step S14).
On the other hand, when the determination result in step S13 is “YES”, the state determination unit 39 counts the number of data of the second ratio data G 2 (ratio Gii where 1.005 <ratio Gii ≦ 1.015) = It is determined whether the number of data of CNT_DATA2 and the fourth ratio data G 4 (ratio Gii where 0.985 <ratio Gii ≦ 0.995) = CNT_DATA4 are both equal to or greater than the second data number setting value A2 ( Step S15).
Here, since the first and second data number set values A1 and A2 are not reliable in order to calculate the standard deviation of the fuel input amount Fueli and the main steam pressure Pi, the reliability is poor. Since this is for confirming whether the number of data is secured in the stage before comparison of standard deviations in steps S16 and S17 described later, for example, 10% of the number of samples = CNT_TOTAL (= n) (= 0) .1 × n).

ステップS14の判定結果が“YES”である場合には、状態判定部39は、第5の標準偏差σ5が第1の標準偏差σ1以上であるか否かを判定する(ステップS16)。
また、ステップS15の判定結果が“YES”である場合には、状態判定部39は、第2の標準偏差σ2が第4の標準偏差σ4以上であるか否かを判定する(ステップS17)。
一方、ステップS14,S15の判定結果が“NO”である場合には、状態判定部39は、ステップS12に戻って次の更新時間に対して同様の動作を繰り返す。
If the determination result in step S14 is “YES”, the state determination unit 39 determines whether or not the fifth standard deviation σ 5 is equal to or greater than the first standard deviation σ 1 (step S16).
When the determination result in step S15 is “YES”, the state determination unit 39 determines whether or not the second standard deviation σ 2 is equal to or greater than the fourth standard deviation σ 4 (step S17). ).
On the other hand, if the determination results in steps S14 and S15 are “NO”, the state determination unit 39 returns to step S12 and repeats the same operation for the next update time.

ステップS16の判定結果が“YES”またはステップS17の判定結果が“NO”である場合には、状態判定部39は、比率修正値Goi=0.002としたのち(ステップS18)、ステップS12に戻って次の更新時間に対して同様の動作を繰り返す。
一方、ステップS16の判定結果が“NO”またはステップS17の判定結果が“YES”である場合には、状態判定部39は、比率修正値Goi=−0.002としたのち(ステップS19)、ステップS12に戻って次の更新時間に対して同様の動作を繰り返す。
ここで、比率修正値Goiは、修正比率Goiiiを小刻みに変えて制御妥当性を確認しながら比率目標を変えるために0.002または−0.002としているが、これ以外の値を用いてもよい。
If the determination result in step S16 is “YES” or the determination result in step S17 is “NO”, the state determination unit 39 sets the ratio correction value Goi = 0.002 (step S18), and then proceeds to step S12. Return and repeat the same operation for the next update time.
On the other hand, when the determination result of step S16 is “NO” or the determination result of step S17 is “YES”, the state determination unit 39 sets the ratio correction value Goi = −0.002 (step S19). Returning to step S12, the same operation is repeated for the next update time.
Here, the ratio correction value Goi is set to 0.002 or -0.002 in order to change the ratio target while changing the correction ratio Goiii in small increments and confirming the control validity, but other values may be used. Good.

加算部40は、状態判定部39から入力される比率修正値Goiとスイッチ41によって選択された前回の修正比率Goii(前回値)または定数=1とを加算して新しい修正比率Goiiiを生成する。
ここで、自動ゲイン更新部30が動作していない場合には、定数=1がスイッチ41によって選択されている。
The adding unit 40 adds the ratio correction value Goi input from the state determination unit 39 and the previous correction ratio Goii (previous value) or constant = 1 selected by the switch 41 to generate a new correction ratio Goiii.
Here, when the automatic gain update unit 30 is not operating, the constant = 1 is selected by the switch 41.

次に、自動ゲイン更新部30の具体的動作例について、図4(a)〜(c)を参照して説明する。
なお、前回の修正比率Goii=1とする。
Next, a specific operation example of the automatic gain updating unit 30 will be described with reference to FIGS.
The previous correction ratio Goii = 1.

図4(a)に示すようにCNT_DATA1=720、CNT_DATA2=1800、CNT_DATA3=28080、CNT_DATA4=3600、CNT_DATA5=1800およびCNT_TOTAL=36000(=720+1800+28080+3600+1800)である場合には、CNT_DATA3/CNT_TOTAL=28080/36000=0.78≧0.65となるため、図3に示したステップS12における判定結果が“YES”となる。
その結果、状態判定部39は、比率目標を中心に制御されていると判定して、ステップS12に戻って次の更新時間に対して同様の動作を繰り返す。
したがって、この場合には修正比率Goiiiは前回の修正比率Goii=1のままとなる。
When CNT_DATA1 = 720, CNT_DATA2 = 1800, CNT_DATA3 = 28080, CNT_DATA4 = 3600, CNT_DATA5 = 1800 and CNT_TOTAL = 36000 (= 720 + 1800 + 28080 + 3600 + 1800) as shown in FIG. 4A, CNT_DATA3 / CNT_TOTAL = 28080/36000 = Since 0.78 ≧ 0.65, the determination result in step S12 shown in FIG. 3 is “YES”.
As a result, the state determination unit 39 determines that the control is centered on the ratio target, returns to step S12, and repeats the same operation for the next update time.
Therefore, in this case, the correction ratio Goiii remains the previous correction ratio Goii = 1.

図4(b)に示すようにCNT_DATA1=2520、CNT_DATA2=8280、CNT_DATA3=12600、CNT_DATA4=9000、CNT_DATA5=3600およびCNT_TOTAL=36000(=2520+8280+12600+9000+3600)であり、σ1=0.03、σ2=0.02、σ4=0.022およびσ5=0.03である場合には、CNT_DATA3/CNT_TOTAL=12600/36000=0.35<0.65となるため、図3に示したステップS12における判定結果が“NO”となる。
また、(CNT_DATA2+CNT_DATA4)/CNT_TOTAL=(8280+9000)/36000=1780/36000=0.48≧0.35となるため、図3に示したステップS13における判定結果が“YES”となる。
さらに、CNT_DATA2=8280≧3600(=A2=0.1×36000)となり、かつ、CNT_DATA4=9000≧3600(=A2=0.1×36000)となるため、図3に示したステップS15における判定結果が“YES”となる。
さらに、σ2(=0.02)<σ4(=0.022)となるため、図3に示したステップS17における判定結果が“NO”となる。
その結果、状態判定部39は、比率修正値Goi=0.002とする(図3に示したステップS18参照)。
これにより、前回の修正比率Goii=1であるため、加算部40において修正比率Goiii=Goii+Goi=1+0.002=1.002とされ、比率目標が修正比率Goiii=1.002となるようにボイラー燃料低減システムを動作させることができる。
As shown in FIG. 4B, CNT_DATA1 = 2520, CNT_DATA2 = 8280, CNT_DATA3 = 12600, CNT_DATA4 = 9000, CNT_DATA5 = 3600, and CNT_TOTAL = 36000 (= 2520 + 8280 + 12600 + 9000 + 3600), σ 1 = 0.03, σ 2 = 0 .02, σ 4 = 0.022, and σ 5 = 0.03, CNT_DATA3 / CNT_TOTAL = 1260/36000 = 0.35 <0.65, so the determination in step S12 shown in FIG. The result is “NO”.
Since (CNT_DATA2 + CNT_DATA4) / CNT_TOTAL = (8280 + 9000) /36000=1780/36000=0.48≧0.35, the determination result in step S13 shown in FIG. 3 is “YES”.
Further, since CNT_DATA2 = 8280 ≧ 3600 (= A2 = 0.1 × 36000) and CNT_DATA4 = 9000 ≧ 3600 (= A2 = 0.1 × 36000), the determination result in step S15 shown in FIG. Becomes “YES”.
Furthermore, since σ 2 (= 0.02) <σ 4 (= 0.022), the determination result in step S17 shown in FIG. 3 is “NO”.
As a result, the state determination unit 39 sets the ratio correction value Goi = 0.002 (see step S18 shown in FIG. 3).
Thereby, since the previous correction ratio Goii = 1, the correction ratio Goiii = Goii + Goi = 1 + 0.002 = 1.002 is set in the adding unit 40, and the boiler fuel is set so that the ratio target becomes the correction ratio Goiii = 1.002. The reduction system can be operated.

P 主蒸気圧力発信器
11 PID制御部
12 加算部
13 除算部
14 一次遅れ補正部
15 移動平均算出部
16 プログラム演算部
17 変化率制限部
18,52 スイッチ
19,51 乗算部
20 燃料投入量演算部
30 自動ゲイン更新部
31 一次遅れ補正部
32,41,51 スイッチ
331,332 第1および第2の移動平均算出部
34 データ振分け部
351〜355 第1乃至第5の指標カウンタ
361〜365 第1乃至第5の標準偏差データ格納部
37 データ波形集計部
38 標準偏差算出部
39 状態判定プログラム部
40 加算器
52 選択部
S11〜S19 ステップ
P main steam pressure transmitter 11 PID control unit 12 addition unit 13 division unit 14 primary delay correction unit 15 moving average calculation unit 16 program calculation unit 17 change rate limiting unit 18, 52 switch 19, 51 multiplication unit 20 fuel input amount calculation unit 30 Automatic gain update unit 31 First-order lag correction unit 32, 41, 51 Switch 33 1 , 33 2 First and second moving average calculation unit 34 Data distribution unit 35 1 to 35 5 First to fifth index counters 36 1 ~ 36 5 1st to 5th standard deviation data storage part 37 Data waveform totaling part 38 Standard deviation calculation part 39 State determination program part 40 Adder 52 Selection part S11-S19 Step

Claims (4)

ボイラーに供給する燃料投入量(Fueli)を入力要求蒸気量(A)により求め、該求めた燃料投入量に対応して該ボイラーに燃料を供給し、該ボイラーで発生した主蒸気圧力(Pi)を測定し、該測定した主蒸気圧力と設定主蒸気圧力からフィードバック補正量を求め、該フィードバック補正量で前記燃料投入量を補正するためのボイラー燃料投入量決定装置であって、
前記入力要求蒸気量と前記フィードバック補正量によるフィードバック補正後の前記ボイラーの要求蒸気量(B)との比率(Ki)を求めるための比率算出手段(13)と、
該比率算出手段で求められた前記比率をメモリに逐次記憶し、該メモリに記憶された過去の比率も含めて移動平均して係数平均値を求め、該求めた係数平均値が蒸気圧力偏差の大小に応じて定められた許容範囲内である場合または前記要求蒸気量の安定した時間が所定時間続かない場合には、該メモリ内の既存の係数平均値を更新せず、一方、前記求めた係数平均値が前記許容範囲を逸脱するとともに前記要求蒸気量の安定した時間が所定時間続いた場合には、前記既存の係数平均値に前記求めた係数平均値を乗算することによって該既存の係数平均値を更新しつつ前記メモリに記憶し、該更新した係数平均値を該要求蒸気量で補間することによって現在の要求蒸気量に応じた燃料補正係数(Kipgε)を求めるための燃料補正係数算出手段(15,16)と、
該燃料補正係数算出手段で求められた前記燃料補正係数で前記燃料投入量を補正するための燃料投入量補正手段(19)と、
更新時間毎に前記比率のデータ数の分布を確認するとともに、該更新時間毎に前記燃料投入量または前記主蒸気圧力を標準偏差により評価するためのデータ数分布確認/標準偏差評価手段(34,351〜355,361〜365,37,38)と、
該データ数分布確認/標準偏差評価手段による評価結果によってボイラー燃料低減システムに設定されている比率目標が最適であるかを判定し、該比率目標が最適でないと判定すると、該比率目標を変えるための修正比率(Goiii)を決定し、該決定した修正比率を前記比率の代わりに前記燃料補正係数算出手段に入力するための状態判定手段(39)と、
を具備することを特徴とする、ボイラー燃料投入量決定装置。
The fuel input amount (Fueli) supplied to the boiler is obtained from the input required steam amount (A), the fuel is supplied to the boiler corresponding to the obtained fuel input amount, and the main steam pressure (Pi) generated in the boiler A boiler fuel injection amount determination device for determining a feedback correction amount from the measured main steam pressure and the set main steam pressure, and correcting the fuel injection amount by the feedback correction amount,
Ratio calculating means (13) for determining a ratio (Ki) between the input required steam amount and the required steam amount (B) of the boiler after feedback correction by the feedback correction amount;
The ratio obtained by the ratio calculating means is sequentially stored in a memory, and a moving average including a past ratio stored in the memory is obtained to obtain a coefficient average value. The obtained coefficient average value is a value of the steam pressure deviation. If the required amount of steam is within a predetermined allowable range depending on the size, or if the stable time of the required steam amount does not last for a predetermined time, the existing coefficient average value in the memory is not updated, while the obtained When the coefficient average value deviates from the allowable range and the stable time of the required steam amount continues for a predetermined time, the existing coefficient average value is multiplied by the obtained coefficient average value to multiply the existing coefficient Fuel correction coefficient calculation for obtaining a fuel correction coefficient (Kipgε) according to the current required steam amount by interpolating the updated coefficient average value with the required steam amount while updating the average value in the memory Means (1 , And 16),
Fuel injection amount correction means (19) for correcting the fuel injection amount with the fuel correction coefficient obtained by the fuel correction coefficient calculation means;
A data number distribution confirmation / standard deviation evaluation means (34, for evaluating the distribution of the number of data of the ratio at each update time and evaluating the fuel input amount or the main steam pressure by the standard deviation at each update time. 35 1-35 5, 36 1-36 5, 37 and 38),
It is determined whether the ratio target set in the boiler fuel reduction system is optimal based on the evaluation result by the data number distribution confirmation / standard deviation evaluation means, and if the ratio target is determined not optimal, the ratio target is changed. A state determining means (39) for determining a correction ratio (Goiii) of the input and inputting the determined correction ratio to the fuel correction coefficient calculating means instead of the ratio;
A boiler fuel input amount determination device comprising:
前記データ数分布確認/標準偏差評価手段が、前記比率のデータ数が前記比率目標を中心に推移しているかを確認し、該比率のデータ数が該比率目標を中心に推移していない場合に、該比率目標における制御は不良と判定することを特徴とする、請求項1記載のボイラー燃料投入量決定装置。   The data number distribution confirmation / standard deviation evaluation means confirms whether the number of data of the ratio changes centering on the ratio target, and when the number of data of the ratio does not change centering on the ratio target 2. The boiler fuel injection amount determining apparatus according to claim 1, wherein the control at the ratio target is determined to be defective. 前記データ数分布確認/標準偏差評価手段が、前記比率目標における制御は不良と判定すると、前記比率の所定数のバンドごとの前記燃料投入量または前記主蒸気圧力の標準偏差を算出することを特徴とする、請求項2記載のボイラー燃料投入量決定装置。   When the data number distribution confirmation / standard deviation evaluation means determines that the control in the ratio target is poor, the fuel injection amount or the standard deviation of the main steam pressure for each predetermined number of bands of the ratio is calculated. The boiler fuel input amount determination device according to claim 2. 前記データ数分布確認/標準偏差評価手段が、前記比率のデータ数が所定のデータ数に達しない場合には、前記標準偏差による評価をしないことを特徴とする、請求項3記載のボイラー燃料投入量決定装置。   4. The boiler fuel injection according to claim 3, wherein the data number distribution confirmation / standard deviation evaluation means does not perform evaluation based on the standard deviation when the number of data of the ratio does not reach a predetermined number of data. Quantity determination device.
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