JP2015215136A - Boiler control device and control method - Google Patents
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Abstract
Description
本発明の実施形態は、ボイラドラム内のボイラ水の導電率を設定範囲内に収めるように制御するボイラ制御装置及び制御方法に関する。 Embodiments described herein relate generally to a boiler control device and a control method for controlling the conductivity of boiler water in a boiler drum so as to fall within a set range.
ブローするボイラ水の流量及び放出される蒸気の流量に応じて給水するボイラ水の流量を調整することにより、ボイラドラム内のボイラ水の量を実質的に一定に制御するボイラ制御装置がある。以下では、ブローするボイラ水の流量を、「ブロー水流量」と称し、給水するボイラ水の流量を「給水流量」と称す。 There is a boiler control device that controls the amount of boiler water in a boiler drum to be substantially constant by adjusting the flow rate of boiler water to be supplied according to the flow rate of boiler water to be blown and the flow rate of discharged steam. Hereinafter, the flow rate of boiler water to be blown is referred to as “blow water flow rate”, and the flow rate of boiler water to be supplied is referred to as “feed water flow rate”.
ボイラ制御装置は、ボイラドラム内のボイラ水の導電率(以下、「ドラム導電率」と称す)が設定範囲内の時には、ブロー水流量を実質的に一定に保つ。そして、ボイラ制御装置は、ドラム導電率が設定範囲を外れた時には、ブロー水流量を一定量加算又は減算することにより、ドラム導電率を設定範囲内に収めるように制御する。 The boiler control device keeps the blow water flow rate substantially constant when the conductivity of boiler water in the boiler drum (hereinafter referred to as “drum conductivity”) is within a set range. Then, when the drum conductivity is out of the set range, the boiler control device controls the drum conductivity to be within the set range by adding or subtracting the blow water flow rate by a certain amount.
このため、ドラム導電率が高くなる要因の蒸気流量に相当する給水流量に対して、ドラム導電率が低くなる要因のブロー水流量が多い場合には、ドラム導電率が設定範囲の低い側に外れてしまう。例えば、適切なドラム導電率を維持する以上にブロー水流量が多くなるため、ボイラドラム内の温度が下がり、エネルギロスの要因となる。 For this reason, when the blow water flow rate that causes the drum conductivity to decrease is larger than the feed water flow rate that corresponds to the steam flow rate that causes the drum conductivity to increase, the drum conductivity deviates to the lower side of the setting range. End up. For example, since the blow water flow rate increases more than maintaining an appropriate drum conductivity, the temperature in the boiler drum decreases, causing energy loss.
また、蒸気流量に相当する給水流量に対して、ブロー水流量が少ない場合には、ドラム導電率が設定範囲の高い側に外れて、スケール付着の発生する要因となる。このため、ボイラ制御装置では、ドラム導電率をより適切に制御できるようにすることが望まれる。 In addition, when the blow water flow rate is small with respect to the feed water flow rate corresponding to the steam flow rate, the drum conductivity is deviated to the higher side of the setting range, which causes scale adhesion. For this reason, in a boiler control apparatus, it is desired to be able to control drum conductivity more appropriately.
本発明の実施形態は、ボイラドラム内のボイラ水の導電率をより適切に制御できるボイラ制御装置及び制御方法を提供する。 Embodiments of the present invention provide a boiler control device and a control method that can more appropriately control the conductivity of boiler water in a boiler drum.
本発明の実施形態によれば、水位計と、給水弁と、ブロー弁と、第1流量計と、第2流量計と、第3流量計と、導電率計と、第1制御部と、第2制御部と、を備えたボイラ制御装置が提供される。前記水位計は、ボイラドラム内に貯留されたボイラ水の水位を測定する。前記給水弁は、前記ボイラドラムに給水するボイラ水の流量を調整する。前記ブロー弁は、前記ボイラドラムからブローするボイラ水の流量を調整する。前記第1流量計は、前記ボイラドラムに給水するボイラ水の流量を測定する。前記第2流量計は、前記ボイラドラムから放出される蒸気の流量を測定する。前記第3流量計は、前記ボイラドラムからブローするボイラ水の流量を測定する。前記導電率計は、前記ボイラドラム内に貯留されたボイラ水の導電率を測定する。前記第1制御部は、前記水位計の測定結果及び前記第1流量計の測定結果を基に、前記水位が一定になるように前記給水弁を制御する。前記第2制御部は、前記導電率計の測定結果と、前記第2流量計の測定結果と、前記第3流量計の測定結果と、を基に、所定時間経過した後の前記導電率を算出し、算出結果に応じて、前記導電率を設定範囲内に収めるように前記ブロー弁を制御する。 According to an embodiment of the present invention, a water level meter, a water supply valve, a blow valve, a first flow meter, a second flow meter, a third flow meter, a conductivity meter, a first control unit, A boiler control device provided with a 2nd control part is provided. The water level gauge measures the water level of boiler water stored in the boiler drum. The water supply valve adjusts the flow rate of boiler water supplied to the boiler drum. The blow valve adjusts the flow rate of boiler water blown from the boiler drum. The first flow meter measures the flow rate of boiler water supplied to the boiler drum. The second flow meter measures a flow rate of steam discharged from the boiler drum. The third flow meter measures the flow rate of boiler water blown from the boiler drum. The conductivity meter measures the conductivity of boiler water stored in the boiler drum. The first control unit controls the water supply valve so that the water level is constant based on the measurement result of the water level meter and the measurement result of the first flow meter. The second control unit calculates the conductivity after a predetermined time based on the measurement result of the conductivity meter, the measurement result of the second flow meter, and the measurement result of the third flow meter. The blow valve is controlled so that the conductivity is within a set range according to the calculation result.
ボイラドラム内のボイラ水の導電率をより適切に制御できるボイラ制御装置及び制御方法が提供される。 Provided are a boiler control device and a control method that can more appropriately control the conductivity of boiler water in a boiler drum.
以下に、各実施の形態について図面を参照しつつ説明する。
なお、図面は模式的または概念的なものであり、各部分の厚みと幅との関係、部分間の大きさの比率などは、必ずしも現実のものと同一とは限らない。また、同じ部分を表す場合であっても、図面により互いの寸法や比率が異なって表される場合もある。
なお、本願明細書と各図において、既出の図に関して前述したものと同様の要素には同一の符号を付して詳細な説明は適宜省略する。
Each embodiment will be described below with reference to the drawings.
The drawings are schematic or conceptual, and the relationship between the thickness and width of each part, the size ratio between the parts, and the like are not necessarily the same as actual ones. Further, even when the same part is represented, the dimensions and ratios may be represented differently depending on the drawings.
Note that, in the present specification and each drawing, the same elements as those described above with reference to the previous drawings are denoted by the same reference numerals, and detailed description thereof is omitted as appropriate.
図1は、実施形態に係るボイラシステムを模式的に表すブロック図である。
図1に表したように、ボイラシステム2は、ボイラドラム4と、給水タンク5と、給水ポンプ6と、ブロー水タンク8と、ボイラ制御装置10と、を備える。
FIG. 1 is a block diagram schematically illustrating a boiler system according to an embodiment.
As shown in FIG. 1, the
ボイラドラム4は、内部の空間にボイラ水を貯留する。ボイラドラム4に貯留されたボイラ水は、図示を省略した熱源によって加熱される。ボイラドラム4は、ボイラ水を収容するとともに、加熱によって生成された蒸気を収容する。ボイラドラム4は、換言すれば、蒸気ドラムである。ボイラドラム4は、例えば、配管などを介して水ドラムに接続してもよい。熱源によるボイラ水の加熱は、ボイラドラム4で行ってもよいし、水ドラムで行ってもよいし、ボイラドラム4と水ドラムとの間の配管経路上で行ってもよい。ボイラシステム2は、熱源や水ドラムなどをさらに含んでもよい。
The
給水タンク5は、配管などを介してボイラドラム4に接続されている。給水タンク5は、ボイラドラム4に供給するボイラ水を貯留する。ボイラ水には、例えば、水道水に対して所定の水処理を施したものなどが用いられる。
The
給水ポンプ6は、ボイラドラム4と給水タンク5との間の配管経路上に設けられている。すなわち、給水ポンプ6は、配管などを介してボイラドラム4と給水タンク5とに接続される。給水ポンプ6は、給水タンク5に貯留されたボイラ水をボイラドラム4に送り込む。給水ポンプ6は、例えば、ボイラドラム4と給水タンク5との間の配管内に圧力を加えることにより、ボイラ水をボイラドラム4に送る。
The
ブロー水タンク8は、配管などを介してボイラドラム4に接続されている。ブロー水タンク8は、ボイラドラム4からブローされたボイラ水を貯留する。すなわち、ブロー水タンク8は、ボイラドラム4から排出されたボイラ水を貯留する。
The
ボイラ制御装置10は、水位計12と、給水弁14と、ブロー弁16と、導電率計18と、第1流量計21と、第2流量計22と、第3流量計23と、第1制御部31と、第2制御部32と、を有する。
The
水位計12は、ボイラドラム4に取り付けられている。水位計12は、ボイラドラム4内に貯留されたボイラ水の水位を測定する。水位計12は、第1制御部31と電気的に接続されている。水位計12は、ボイラ水の水位の測定結果を第1制御部31に入力する。
The
給水弁14は、ボイラドラム4と給水タンク5との間の配管経路上に設けられている。給水弁14は、配管を介してボイラドラム4及び給水タンク5に接続される。給水弁14は、例えば、ボイラドラム4と給水タンク5との間の配管を開閉する。これにより、給水弁14は、ボイラドラム4に給水するボイラ水の流量を調整する。この例では、給水弁14が、ボイラドラム4と給水ポンプ6との間に設けられている。給水弁14は、例えば、給水タンク5と給水ポンプ6との間に設けてもよい。
The
ブロー弁16は、ボイラドラム4とブロー水タンク8との間の配管経路上に設けられている。ブロー弁16は、配管を介してボイラドラム4及びブロー水タンク8に接続される。ブロー弁16は、例えば、ボイラドラム4とブロー水タンク8との間の配管を開閉する。これにより、ブロー弁16は、ボイラドラム4からブローするボイラ水の流量を調整する。
The
導電率計18は、ボイラドラム4内に貯留されたボイラ水の導電率(以下、ドラム導電率と称す)を測定する。ドラム導電率は、換言すれば、ボイラドラム4内に貯留されたボイラ水の単位体積あたりの抵抗値である。換言すれば、ボイラドラム4内に貯留されたボイラ水の単位体積あたりに含まれる不純物の量である。この例において、導電率計18は、ボイラドラム4とブロー水タンク8との間の配管経路上に設けられている。導電率計18は、例えば、ボイラドラム4からブローされたボイラ水の導電率により、ドラム導電率を測定する。導電率計18は、第2制御部32と電気的に接続されている。導電率計18は、ドラム導電率の測定結果を第2制御部32に入力する。導電率計18の位置は、上記に限ることなく、ドラム導電率を測定可能な任意の位置でよい。導電率計18は、例えば、ボイラドラム4内に設けてもよい。
The
第1流量計21は、ボイラドラム4と給水タンク5との間の配管経路上に設けられている。第1流量計21は、ボイラドラム4に給水するボイラ水の流量(以下、給水流量と称す)を測定する。第1流量計21は、第1制御部31と電気的に接続されている。第1流量計21は、給水流量の測定結果を第1制御部31に入力する。この例では、第1流量計21が、ボイラドラム4と給水弁14との間に設けられている。第1流量計21の位置は、これに限ることなく、ボイラドラム4と給水タンク5との間の配管経路上の任意の位置でよい。
The
第2流量計22は、ボイラドラム4から放出される蒸気を外部の機器などに供給する配管の経路上に設けられる。これにより、第2流量計22は、ボイラドラム4から放出される蒸気の流量(以下、蒸気流量と称す)を測定する。第2流量計22は、第2制御部32と電気的に接続されている。第2流量計22は、蒸気流量の測定結果を第2制御部32に入力する。
The
また、蒸気の配管の経路上には、圧力計25と温度計26とが、さらに設けられている。圧力計25は、ボイラドラム4から放出される蒸気の圧力を測定する。温度計26は、ボイラドラム4から放出される蒸気の圧力を測定する。圧力計25及び温度計26は、第2制御部32と電気的に接続されている。圧力計25及び温度計26のそれぞれは、測定結果を第2制御部32に入力する。なお、圧力計25及び温度計26は、必要に応じて設けられ、省略可能である。
Further, a
第3流量計23は、ボイラドラム4とブロー水タンク8との間の配管経路上に設けられている。第3流量計23は、ボイラドラム4からブローするボイラ水の流量(以下、ブロー水流量と称す)を測定する。第3流量計23は、第2制御部32と電気的に接続されている。第3流量計23は、ブロー水流量の測定結果を第2制御部32に入力する。この例では、第3流量計23が、ブロー弁16とブロー水タンク8との間に設けられている。第3流量計23の位置は、これに限ることなく、ボイラドラム4とブロー水タンク8との間の配管経路上の任意の位置でよい。
The
第1制御部31は、レベル演算部31aと、流量演算部31bと、を有する。レベル演算部31aは、水位計12によって測定された水位を基に、給水流量の補正量を算出する。レベル演算部31aは、ボイラドラム4内のボイラ水の水位を所定の水位にするための給水流量の補正量を算出する。レベル演算部31aは、例えば、PI演算により、補正量を算出する。
The
流量演算部31bは、レベル演算部31aの演算結果と、第1流量計21の測定結果と、を基に、レベル演算部31aの演算結果に応じた給水弁14の操作量を算出する。流量演算部31bは、例えば、PI演算により、給水弁14の操作量を算出する。
The flow
第1制御部31は、流量演算部31bの算出した操作量に応じて、給水弁14を制御する。このように、第1制御部31は、水位計12の測定結果及び第1流量計21の測定結果を基に、ボイラドラム4内のボイラ水の水位が一定になるように給水弁14を制御する。換言すれば、第1制御部31は、水位が一定になるように給水流量を制御する。
The
ボイラドラム4からは、所定量の蒸気が常に放出される。また、ボイラドラム4からは、所定量のボイラ水が常にブローされる。第1制御部31は、蒸気流量、ブロー水流量及び給水流量が、実質的に一定になるように、給水弁14を制御する。なお、ブローは、一時的に停止させてもよい。
A predetermined amount of steam is always released from the
第2制御部32は、導電率計18の測定結果と、第2流量計22の測定結果と、第3流量計23の測定結果と、を基に、所定時間経過した後のドラム導電率を算出し、算出結果に応じて、ドラム導電率を設定範囲内に収めるようにブロー弁16を制御する。
Based on the measurement result of the
例えば、第2制御部32は、第2流量計22の測定結果を基に、蒸気の放出にともなう所定時間経過した後のドラム導電率の増加量を算出する。第2制御部32は、導電率計18の測定結果及び第3流量計23の測定結果を基に、ブローにともなう所定時間経過した後のドラム導電率の減少量を算出する。第2制御部32は、算出した増加量及び減少量から所定時間経過した後のドラム導電率を算出する。そして、第2制御部32は、所定時間経過した後のドラム導電率の算出結果を基にブロー水流量を決定し、決定したブロー水流量に応じてブロー弁16を制御する。
For example, the
第2制御部32は、流量演算部32aを有する。流量演算部32aは、決定したブロー水流量と、第3流量計23の測定結果と、を基に、決定したブロー水流量の演算結果に応じたブロー弁16の操作量を算出する。流量演算部32aは、例えば、PI演算により、ブロー弁16の操作量を算出する。第2制御部32は、流量演算部32aの算出した操作量に応じて、ブロー弁16を制御する。これにより、第2制御部32は、ドラム導電率を設定範囲内に収めるようにする。
The
ここで、所定時間をTとする。ボイラドラム4内に貯留されたボイラ水の水量をDLとする。ブロー水流量をBLとする。蒸気の放出にともなって給水されるボイラ水の流量をJLとする。導電率計18で測定されたドラム導電率をUd0とする。給水されるボイラ水の導電率をUkとする。所定時間経過した後のドラム導電率をUdxとする。
Here, T is the predetermined time. The amount of boiler water stored in the
水量DLは、上記のように、第1制御部31によって実質的に一定に制御される。従って、水量DLは、一定値として第2制御部32に記憶されている。水量DLは、例えば、水位計12の測定結果を基に、第2制御部32でリアルタイムに算出してもよい。
The water amount DL is controlled to be substantially constant by the
給水されるボイラ水の導電率Ukは、予め測定され、一定値として第2制御部32に記憶されている。導電率Ukは、例えば、ボイラドラム4と給水タンク5との間の配管経路上に別の導電率計を設け、リアルタイムに測定して第2制御部32に入力してもよい。
The conductivity Uk of boiler water to be supplied is measured in advance and stored in the
蒸気の放出にともなって給水されるボイラ水の流量JLは、例えば、第2流量計22、圧力計25及び温度計26の各測定結果を基に、第2制御部32で算出される。第2制御部32は、例えば、第2流量計22の測定結果のみから流量JLを算出してもよい。但し、上述のように、第2流量計22、圧力計25及び温度計26の各測定結果から、流量JLを算出する。これにより、流量JLをより正確に算出することができる。
The flow rate JL of boiler water supplied with the release of steam is calculated by the
現時点から所定時間Tの経過までに蒸気の放出にともなって給水されるボイラ水の総量は、「JL×T」で表される。 The total amount of boiler water supplied with the release of steam from the present time until the elapse of the predetermined time T is represented by “JL × T”.
導電率Ukより、蒸気の放出にともなう所定時間T経過した後のコンダクタンスの増加量は、「JL×T×Uk」で表される。「JL×T×Uk」は、換言すれば、蒸気の放出にともなう所定時間T経過した後のボイラ水中の不純物(導電率に関連する物質)の増加量である。 From the conductivity Uk, the increase in conductance after a predetermined time T has elapsed due to the release of the vapor is represented by “JL × T × Uk”. In other words, “JL × T × Uk” is the amount of increase in impurities (substance related to conductivity) in boiler water after a predetermined time T has elapsed due to the release of steam.
水量DLより、蒸気の放出にともなう所定時間T経過した後の導電率の増加量は、
「JL×T×Uk/DL」で表される。
From the amount of water DL, the amount of increase in conductivity after elapse of a predetermined time T accompanying the release of steam is
It is represented by “JL × T × Uk / DL”.
同様に、現時点から所定時間Tの経過までにブローにともなって給水されるボイラ水の総量は、「BL×T」で表される。 Similarly, the total amount of boiler water supplied with blow from the present time until the elapse of the predetermined time T is represented by “BL × T”.
ブローにともなう所定時間T経過した後のコンダクタンスの増加量は、
「BL×T×Uk」で表される。
The amount of increase in conductance after elapse of a predetermined time T associated with blow is
It is represented by “BL × T × Uk”.
一方、ドラム導電率Ud0のボイラ水が放出されるので、ブローにともなう所定時間T経過した後のコンダクタンスの減少量は、
「BL×T×Ud0」で表される。但し、放出される間のドラム導電率Ud0の変化は、小さいものとして無視する。
On the other hand, since the boiler water having the drum conductivity Ud0 is discharged, the amount of decrease in conductance after the lapse of the predetermined time T accompanying the blow is
It is represented by “BL × T × Ud0”. However, the change in drum conductivity Ud0 during discharge is ignored as being small.
ドラム導電率Ud0は、給水の導電率Ukよりも大きい。従って、ブローにともなう所定時間T経過した後のコンダクタンスの減少量は、
「BL×T×(Ud0−Uk)」で表される。
The drum conductivity Ud0 is larger than the conductivity Uk of the water supply. Therefore, the amount of decrease in conductance after a lapse of a predetermined time T accompanying blow is
It is represented by “BL × T × (Ud0−Uk)”.
これにより、ブローにともなう所定時間T経過した後の導電率の減少量は、
「BL×T×(Ud0−Uk)/DL」で表される。
As a result, the amount of decrease in conductivity after a predetermined time T has elapsed due to blow is
It is represented by “BL × T × (Ud0−Uk) / DL”.
以上より、現時点のドラム導電率Ud0から所定時間T経過した後のドラム導電率Udxは、現時点のドラム導電率Ud0、蒸気の放出にともなう増加量、及び、ブローにともなう減少量から、
Udx=Ud0+(JL×T×Uk/DL)−(BL×T×(Ud0−Uk)/DL)
で表される第1式により、算出することができる。
From the above, the drum conductivity Udx after a predetermined time T has elapsed from the current drum conductivity Ud0 is determined from the current drum conductivity Ud0, the increase amount due to the release of steam, and the decrease amount due to the blow.
Udx = Ud0 + (JL × T × Uk / DL) − (BL × T × (Ud0−Uk) / DL)
It can be calculated by the first equation represented by
上記の第1式をブロー水流量BLについてまとめると、
BL=JL×Uk/(Ud0−Uk)+DL×((Ud0−Udx)/(Ud0−Uk))/T
となる。
Summarizing the above first formula for the blow water flow rate BL,
BL = JL × Uk / (Ud0−Uk) + DL × ((Ud0−Udx) / (Ud0−Uk)) / T
It becomes.
ドラム導電率Udxが収めたい設定範囲内にある場合には、上式において、ドラム導電率Udxは、ドラム導電率Ud0と同じであると考える。
すなわち、(Ud0−Udx)=0であると考える。
In the case where the drum conductivity Udx is within the set range to be stored, in the above equation, the drum conductivity Udx is considered to be the same as the drum conductivity Ud0.
That is, it is considered that (Ud0−Udx) = 0.
この場合には、
BL=(JL×Uk)/(Ud0−Uk)
で表される第2式により、ブロー水流量BLを決定する。これにより、ドラム導電率Udxを設定範囲内に収めることができる。
In this case,
BL = (JL × Uk) / (Ud0−Uk)
The blow water flow rate BL is determined by the second equation represented by As a result, the drum conductivity Udx can be kept within the set range.
一方、ドラム導電率Udxが収めたい設定範囲内にある場合には、上式において、ドラム導電率Udxを目標値Udsに置き換える。すなわち、
BL=JL×Uk/(Ud0−Uk)+DL×((Ud0−Uds)/(Ud0−Uk))/T
で表される第3式により、ブロー水流量BLを決定する。
On the other hand, when the drum conductivity Udx is within the set range to be stored, the drum conductivity Udx is replaced with the target value Uds in the above equation. That is,
BL = JL × Uk / (Ud0−Uk) + DL × ((Ud0−Uds) / (Ud0−Uk)) / T
The blow water flow rate BL is determined by the third equation represented by
これにより、所定時間T経過した後のドラム導電率を目標値Udsにすることができる。目標値Udsは、ドラム導電率の設定範囲内に設定される。目標値Udsは、例えば、設定範囲の上限と下限との中央値に設定される。目標値Udsは、設定範囲の上限と下限との間の任意の値でよい。 Thereby, the drum conductivity after the predetermined time T has elapsed can be set to the target value Uds. The target value Uds is set within the drum conductivity setting range. For example, the target value Uds is set to a median value between the upper limit and the lower limit of the setting range. The target value Uds may be an arbitrary value between the upper limit and the lower limit of the setting range.
第2制御部32は、上記の第1式により、所定時間T経過した後のドラム導電率Udxを算出する。そして、ドラム導電率Udxが、設定範囲内あるか否かを判定する。設定範囲内にあると判定した場合には、上記の第2式によりブロー水流量BLを決定し、決定したブロー水流量に応じてブロー弁16を制御する。一方、設定範囲内にないと判定した場合には、上記の第3式によりブロー水流量BLを決定し、決定したブロー水流量に応じてブロー弁16を制御する。
The
また、第2制御部32は、導電率計18で測定されたドラム導電率Ud0を基に、ドラム導電率Ud0が設定範囲内にあるか否かを判定する。第2制御部32は、設定範囲内にあると判定した場合には、上記の第1式でドラム導電率Udxを算出する処理を実行する。一方、設定範囲内にないと判定した場合には、上記の第3式によりブロー水流量BLを決定し、決定したブロー水流量に応じてブロー弁16を制御する。
Further, the
第1制御部31及び第2制御部32は、例えば、それぞれ別のプロセッサに設けられる。第1制御部31及び第2制御部32は、1つのプロセッサに設けてもよい。すなわち、第1制御部31及び第2制御部32は、1つのプロセッサに設けられた論理ブロックでもよい。
The
図2は、実施形態に係るボイラ制御装置の動作の一例を模式的に表すフローチャートである。
図2に表したように、ボイラ制御装置10の第1制御部31は、動作を開始すると、ボイラドラム4内のボイラ水の水位を実質的に一定に制御する(ステップS01)。第1制御部31は、水位計12の測定結果及び第1流量計21の測定結果を基に、ボイラドラム4内のボイラ水の水位が一定になるように、給水弁14を制御する。
FIG. 2 is a flowchart schematically illustrating an example of the operation of the boiler control device according to the embodiment.
As illustrated in FIG. 2, the
第2制御部32は、動作を開始すると、ドラム導電率Ud0を測定する(ステップS02)。すなわち、第2制御部32は、動作の開始に応答して導電率計18からドラム導電率Ud0の測定結果を取得する。
When starting the operation, the
第2制御部32は、取得したドラム導電率Ud0が設定範囲内にあるか否かの判定を行う(ステップS03)。
The
第2制御部32は、ドラム導電率Ud0が設定範囲内にあると判定した場合、上記の第1式により、所定時間経過した後のドラム導電率Udxを算出する(ステップS04)。
When it is determined that the drum conductivity Ud0 is within the set range, the
第2制御部32は、ドラム導電率Udxを算出した後、ドラム導電率Udxが設定範囲内にあるか否かの判定を行う(ステップS05)。
After calculating the drum conductivity Udx, the
第2制御部32は、ドラム導電率Udxが設定範囲内にあると判定した場合、上記の第2式により、ブロー水流量BLを決定し、決定したブロー水流量に応じてブロー弁16を制御する(ステップS06)。
When the
一方、第2制御部32は、ドラム導電率Udxが設定範囲内にないと判定した場合、上記の第3式により、ブロー水流量BLを決定し、決定したブロー水流量に応じてブロー弁16を制御する(ステップS07)。
On the other hand, when the
また、第2制御部32は、ステップS03において、ドラム導電率Ud0が設定範囲内にないと判定した場合、上記の第3式により、ブロー水流量BLを決定し、決定したブロー水流量に応じてブロー弁16を制御する。
Further, when the
このように、本実施形態に係るボイラ制御装置10は、導電率計18の測定結果と、第2流量計22の測定結果と、第3流量計23の測定結果と、を基に、所定時間T経過した後のドラム導電率Udxを算出し、算出結果に応じて、ドラム導電率を設定範囲内に収めるようにブロー弁16を制御する。
Thus, the
これにより、本実施形態に係るボイラ制御装置10では、例えば、ドラム導電率が設定範囲を外れた時にブロー水流量を一定量加算又は減算する制御装置などに比べて、ボイラドラム4内のボイラ水の導電率をより長い時間設定範囲内に収めることができる。
Thereby, in the
従って、例えば、ドラム導電率が設定範囲の高い側に外れることに起因するスケール付着の発生を抑制することができる。例えば、ドラム導電率が設定範囲の低い側に外れることに起因して、必要以上にブロー水流量が多くなってしまうことを抑制することができる。例えば、ブロー水流量の増大にともなうボイラドラム4内の温度の低下により、エネルギロスが生じてしまうことを抑制することができる。
Therefore, for example, it is possible to suppress the occurrence of scale adhesion due to the drum conductivity deviating to the higher setting range side. For example, it is possible to prevent the blow water flow rate from being increased more than necessary due to the drum conductivity deviating to the lower side of the setting range. For example, it is possible to suppress the occurrence of energy loss due to a decrease in temperature in the
このように、本実施形態に係るボイラ制御装置10では、ボイラドラム4内のボイラ水の導電率をより適切に制御することができる。
Thus, in the
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.
2…ボイラシステム、4…ボイラドラム、5…給水タンク、6…給水ポンプ、8…ブロー水タンク、10…ボイラ制御装置、12…水位計、14…給水弁、16…ブロー弁、18…導電率計、21…第1流量計、22…第2流量計、23…第3流量計、25…圧力計、26…温度計、31…第1制御部、32…第2制御部
DESCRIPTION OF
Claims (5)
前記ボイラドラムに給水するボイラ水の流量を調整する給水弁と、
前記ボイラドラムからブローするボイラ水の流量を調整するブロー弁と、
前記ボイラドラムに給水するボイラ水の流量を測定する第1流量計と、
前記ボイラドラムから放出される蒸気の流量を測定する第2流量計と、
前記ボイラドラムからブローするボイラ水の流量を測定する第3流量計と、
前記ボイラドラム内に貯留されたボイラ水の導電率を測定する導電率計と、
前記水位計の測定結果及び前記第1流量計の測定結果を基に、前記水位が一定になるように前記給水弁を制御する第1制御部と、
前記導電率計の測定結果と、前記第2流量計の測定結果と、前記第3流量計の測定結果と、を基に、所定時間経過した後の前記導電率を算出し、算出結果に応じて、前記導電率を設定範囲内に収めるように前記ブロー弁を制御する第2制御部と、
を備えたボイラ制御装置。 A water level meter for measuring the level of boiler water stored in the boiler drum;
A water supply valve for adjusting a flow rate of boiler water supplied to the boiler drum;
A blow valve for adjusting the flow rate of boiler water blown from the boiler drum;
A first flow meter for measuring a flow rate of boiler water supplied to the boiler drum;
A second flow meter for measuring a flow rate of steam discharged from the boiler drum;
A third flow meter for measuring the flow rate of boiler water blown from the boiler drum;
A conductivity meter for measuring the conductivity of boiler water stored in the boiler drum;
Based on the measurement result of the water level meter and the measurement result of the first flow meter, a first control unit that controls the water supply valve so that the water level becomes constant;
Based on the measurement result of the conductivity meter, the measurement result of the second flow meter, and the measurement result of the third flow meter, the conductivity after a lapse of a predetermined time is calculated, and according to the calculation result A second control unit that controls the blow valve so that the conductivity falls within a set range;
Boiler control device equipped with.
前記ボイラドラム内に貯留されたボイラ水の水量をDLとし、
ブローするボイラ水の流量をBLとし、
蒸気の放出にともなって給水されるボイラ水の流量をJLとし、
前記導電率計で測定された前記導電率をUd0とし、
給水されるボイラ水の導電率をUkとし、
前記所定時間経過した後の前記導電率をUdxとし、
前記設定範囲内に設定される前記導電率の目標値をUdsとするとき、
前記第2制御部は、
Udx=Ud0+(JL×T×Uk/DL)−(BL×T×(Ud0−Uk)/DL)
で表される第1式により、前記導電率Udxを算出し、前記導電率Udxが前記設定範囲内にある場合には、
BL=(JL×Uk)/(Ud0−Uk)
で表される第2式により、ブローするボイラ水の流量を決定し、前記導電率Udxが前記設定範囲内にない場合には、
BL=JL×Uk/(Ud0−Uk)+DL×((Ud0−Uds)/(Ud0−Uk))/T
で表される第3式により、ブローするボイラ水の流量を決定する請求項2記載のボイラ制御装置。 The predetermined time is T,
DL is the amount of boiler water stored in the boiler drum,
Let BL be the flow rate of the boiler water to be blown.
The flow rate of boiler water supplied with the release of steam is JL,
The conductivity measured by the conductivity meter is Ud0,
The conductivity of boiler water to be supplied is Uk,
The conductivity after elapse of the predetermined time is Udx,
When the target value of the conductivity set within the setting range is Uds,
The second controller is
Udx = Ud0 + (JL × T × Uk / DL) − (BL × T × (Ud0−Uk) / DL)
When the conductivity Udx is calculated by the first equation expressed by the following equation, and the conductivity Udx is within the set range,
BL = (JL × Uk) / (Ud0−Uk)
When the flow rate of the boiler water to be blown is determined by the second equation expressed by the following equation and the conductivity Udx is not within the set range,
BL = JL × Uk / (Ud0−Uk) + DL × ((Ud0−Uds) / (Ud0−Uk)) / T
The boiler control apparatus of Claim 2 which determines the flow volume of the boiler water to blow by 3rd Formula represented by these.
前記ボイラドラム内に貯留されたボイラ水の導電率を測定する導電率計の測定結果と、前記ボイラドラムから放出される蒸気の流量を測定する第2流量計の測定結果と、前記ボイラドラムからブローするボイラ水の流量を測定する第3流量計の測定結果と、を基に、所定時間経過した後の前記導電率を算出し、算出結果に応じて、前記導電率を設定範囲内に収めるように、前記ボイラドラムからブローするボイラ水の流量を調整するブロー弁を制御する工程と、
を備えたボイラ制御方法。 Based on the measurement result of the water level meter that measures the water level of the boiler water stored in the boiler drum and the measurement result of the first flow meter that measures the flow rate of the boiler water supplied to the boiler drum, the water level is A step of controlling a water supply valve for adjusting the flow rate of boiler water supplied to the boiler drum so as to be constant;
From the measurement result of the conductivity meter that measures the conductivity of the boiler water stored in the boiler drum, the measurement result of the second flow meter that measures the flow rate of the steam discharged from the boiler drum, and the boiler drum Based on the measurement result of the third flow meter that measures the flow rate of the boiler water to be blown, the conductivity after a predetermined time has elapsed is calculated, and the conductivity falls within a set range according to the calculation result. A step of controlling a blow valve for adjusting the flow rate of boiler water blown from the boiler drum,
A boiler control method comprising:
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