JP2019132515A - スーツブロワ運転制御装置、スーツブロワ運転制御方法、及び燃焼システム - Google Patents
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Abstract
Description
燃焼炉の内部に設置された、蒸気を生成するための蒸発管の表面に付着する付着物を除去するためのスーツブロワ装置の運転を制御するスーツブロワ運転制御装置であって、
前記燃焼炉の内部における前記スーツブロワ装置の下流側に設置された熱交換器により加熱された前記蒸気が、温度低減器によって冷却された際の冷却量を示す減温度指標値を取得するよう構成された減温度指標値取得部と、
前記減温度指標値に基づいて、前記スーツブロワ装置の運転制御を実行するよう構成された運転制御部と、を備える。
前記運転制御部は、
前記スーツブロワ装置の運転を待機させるか否かを判定するための待機判定閾値を前記減温度指標値が下回る場合に、前記スーツブロワ装置の運転を行わないようにする運転待機部を有する。
上記(2)の構成によれば、減温度指標値が待機判定閾値を下回る場合には、蒸発管用SB装置による蒸気管の付着物の除去を行わないようにする。これによって、蒸発管の付着物が必要以上に除去される結果、熱交換器での燃焼ガスの温度が低下することにより、熱交換器における蒸気の加熱が不足することを防止することができ、蒸気温度を目標温度まで確実に昇温することができる。
前記運転制御部は、
前記スーツブロワ装置の運転を起動させるか否かを判定するための起動判定閾値を前記減温度指標値が超えた場合に、前記スーツブロワ装置を起動する除去措置起動部を有する。
上記(3)の構成によれば、減温度指標値が起動判定閾値よりも大きい場合には、蒸発管用SB装置による付着物の除去を行うようにする。これによって、蒸発管の付着物の堆積が過大になる結果生じる熱交換器における伝熱阻害を防止して、蒸気温度を目標温度まで確実に昇温することができる。同時に、温度低減器による冷却量を低減することもできるので、温度低減器を余計に動かしてまで高温の蒸気を冷却する状況を回避し、燃焼炉の運転をより効率化することができる。また、蒸発管用SB装置による付着物の除去措置が必要以上に行われることによる熱交換器(伝熱管)の摩耗や、燃焼ガスの性状の変動を防止することができる。
前記運転制御部は、
前記減温度指標値が前記起動判定閾値よりも小さい待機判定閾値に達した場合、あるいは、運転パターンに従った前記スーツブロワ装置の運転が完了した場合の少なくとも一方の条件を含む運転停止条件が成立した場合に、前記スーツブロワ装置の運転を停止させる運転停止部を、さらに有する。
上記(4)の構成によれば、蒸発管の付着物量を適切に制御することができる。
前記減温度指標値と比較される、前記スーツブロワ装置の運転を待機させるか否かを判定するための待機判定閾値、または前記スーツブロワ装置の運転を起動させるか否かを判定するための起動判定閾値の少なくとも一方を学習により決定する閾値決定部を、さらに備える。
上記(5)の構成によれば、起動判定閾値や待機判定閾値を学習により適切に設定することができ、蒸発管用SB装置の運転頻度のAIによる最適化を図ることができる。
前記減温度指標値取得部は、前記減温度指標値として、前記蒸気の温度の低下量、または前記温度低減器に供給する冷却媒体の供給量を制御するバルブの開度を取得する。
上記(6)の構成によれば、蒸気の温度の低下量、または、冷却媒体の供給量を制御するバルブの開度に基づいて、温度低減器による蒸気の冷却量を計ることができる。
前記熱交換器は過熱器である。
上記(7)の構成によれば、過熱器によって過熱された後の蒸気の温度を目標値に確実に昇温することができる。
前記煙道における前記熱交換器の下流側に設置される節炭器を迂回するように、前記煙道における前記節炭器の上流側と、前記煙道における前記節炭器の下流側に接続される排ガスダクトにおける脱硝装置の上流側とを接続するバイパスダクトを開閉する開閉手段の開度を取得する開度取得部と、
前記脱硝装置の有する触媒の温度を取得する触媒温度取得部と、をさらに備え、
前記運転制御部は、前記減温度指標値および前記脱硝装置の前記触媒の温度に基づいて、前記スーツブロワ装置の運転を制御する。
上記(8)の構成によれば、例えば脱硝装置が備える触媒の温度を適切な温度範囲に維持するなど、触媒の温度を考慮した蒸発管用SB装置の運転制御を行うことができる。
前記運転制御部は、前記開閉手段が全開状態で、かつ、前記触媒の温度が活性温度範囲において定められた下限値以下の場合に、前記スーツブロワ装置の運転を行わないようにする第2運転待機部を有する。
燃焼炉と、
前記燃焼炉の内部に設置された、蒸気を生成するための蒸発管と、
前記蒸発管の表面に付着する付着物を除去するよう構成されたスーツブロワ装置と、
前記燃焼炉の内部における前記スーツブロワ装置の下流側に設置された、前記蒸発管で生成された前記蒸気を加熱するよう構成された熱交換器と、
前記熱交換器で加熱された前記蒸気を冷却するよう構成された温度低減器と、
請求項1〜9のいずれか1項に記載のスーツブロワ運転制御装置と、を備える。
上記(10)の構成によれば、上記(1)〜(9)と同様の効果を奏する。
燃焼炉の内部に設置された、蒸気を生成するための蒸発管の表面に付着する付着物を除去するためのスーツブロワ装置の運転を制御するスーツブロワ運転制御方法であって、
前記燃焼炉の内部における前記スーツブロワ装置の下流側に設置された熱交換器により加熱された前記蒸気が、温度低減器によって冷却された際の冷却量を示す減温度指標値を取得するよう構成された減温度指標値取得ステップと
前記減温度指標値に基づいて、前記スーツブロワ装置の運転制御を実行するよう構成された運転制御ステップと、を備える。
上記(11)の構成によれば、上記(1)と同様の効果を奏する。
前記運転制御ステップは、
前記スーツブロワ装置の運転を待機させるか否かを判定するための待機判定閾値を前記減温度指標値が下回る場合に、前記スーツブロワ装置の運転を行わないようにする運転待機ステップを有する。
上記(12)の構成によれば、上記(2)と同様の効果を奏する。
前記運転制御ステップは、
前記スーツブロワ装置の運転を起動させるか否かを判定するための起動判定閾値を前記減温度指標値が超えた場合に、前記スーツブロワ装置を起動する除去措置起動ステップを有する。
上記(13)の構成によれば、上記(3)と同様の効果を奏する。
前記運転制御ステップは、
前記減温度指標値が前記起動判定閾値よりも小さい待機判定閾値に達した場合、あるいは、運転パターンに従った前記スーツブロワ装置の運転が完了した場合の少なくとも一方の条件を含む運転停止条件が成立した場合に、前記スーツブロワ装置の運転を停止させる運転停止ステップを、さらに有する。
上記(14)の構成によれば、上記(4)と同様の効果を奏する。
前記減温度指標値と比較する待機判定閾値または起動判定閾値の少なくとも一方を機械学習により決定する閾値決定ステップを、さらに備える。
上記(15)の構成によれば、上記(5)と同様の効果を奏する。
前記減温度指標値取得ステップは、前記減温度指標値として、前記蒸気の温度の低下量、または前記温度低減器に供給する冷却媒体の供給量を制御するバルブの開度を取得する。
上記(16)の構成によれば、上記(6)と同様の効果を奏する。
前記熱交換器は過熱器である。
上記(17)の構成によれば、上記(7)と同様の効果を奏する。
前記煙道における前記熱交換器の下流側に設置される節炭器を迂回するように、前記煙道における前記節炭器の上流側と、前記煙道における前記節炭器の下流側に接続される排ガスダクトにおける脱硝装置の上流側とを接続するバイパスダクトを開閉する開閉手段の開度を取得する開度取得ステップと、
前記脱硝装置の有する触媒の温度を取得する触媒温度取得ステップと、をさらに備え、
前記運転制御ステップは、前記減温度指標値および前記脱硝装置の前記触媒の温度に基づいて、前記スーツブロワ装置の運転を制御する。
上記(18)の構成によれば、上記(8)と同様の効果を奏する。
前記運転制御ステップは、前記開閉手段が全開状態で、かつ、前記触媒の温度が活性温度範囲において定められた下限値以下の場合に、前記スーツブロワ装置の運転を行わないようにする第2運転待機ステップを有する。
上記(19)の構成によれば、上記(9)と同様の効果を奏する。
例えば、「ある方向に」、「ある方向に沿って」、「平行」、「直交」、「中心」、「同心」或いは「同軸」等の相対的或いは絶対的な配置を表す表現は、厳密にそのような配置を表すのみならず、公差、若しくは、同じ機能が得られる程度の角度や距離をもって相対的に変位している状態も表すものとする。
例えば、「同一」、「等しい」及び「均質」等の物事が等しい状態であることを表す表現は、厳密に等しい状態を表すのみならず、公差、若しくは、同じ機能が得られる程度の差が存在している状態も表すものとする。
例えば、四角形状や円筒形状等の形状を表す表現は、幾何学的に厳密な意味での四角形状や円筒形状等の形状を表すのみならず、同じ効果が得られる範囲で、凹凸部や面取り部等を含む形状も表すものとする。
一方、一の構成要素を「備える」、「具える」、「具備する」、「含む」、又は、「有する」という表現は、他の構成要素の存在を除外する排他的な表現ではない。
図3に示すように、スーツブロワ運転制御装置1は、減温度指標値取得部2と、運転制御部3と、を備える(後述する図6も同様。以下同じ。)。スーツブロワ運転制御装置1が備える上記の各機能部について、上記の熱交換器8が過熱器81である場合を例に、それぞれ説明する。なお、熱交換器8は、不図示の再熱器など他の熱交換器8であっても良い。
以下、スーツブロワ運転制御方法を図7のステップ順に説明する。
2 減温度指標値取得部
3 運転制御部
31 運転待機部
32 除去措置起動部
33 運転停止部
34 閾値決定部
35 開度取得部
36 触媒温度取得部
37 第2運転待機部
3p パターン運転制御部
5 スーツブロワ装置
51 蒸発管用スーツブロワ装置(蒸発管用SB装置)
52 過熱器用スーツブロワ装置
6 燃焼システム
7 燃焼炉
71 火炉
72 煙道
73 節炭器
74 脱硝装置
74c 触媒
74t 温度センサ
75 排ガスダクト
76 バイパスダクト
77 開閉手段
Vo 開度(開閉手段)
7d 蒸気ドラム
7f バーナ
7i 燃焼炉の内部
7s 蒸気管
7w 火炉壁
8 熱交換器
8p 蒸発管
81 過熱器
81a 1次過熱器
81b 2次過熱器
9 温度低減器
9v 冷却調整バルブ
9w 冷却媒体
91 スプレイ水管
92 スプレイノズル
94 冷却媒体供給管
95 ボイラ出口温度計測センサ
96 前温度計測センサ
97 冷却後温度計測センサ
F 燃料
G 燃焼ガス(排ガス)
I 減温度指標
Iv 減温度指標値
Lc 待機判定閾値
Lh 起動判定閾値
S 蒸気
Tc 温度(蒸気)
Te 温度(蒸気)
Th 温度(蒸気)
Tg 目標温度(蒸気)
To ボイラ出口蒸気温度
m 記憶装置
Claims (19)
- 燃焼炉の内部に設置された、蒸気を生成するための蒸発管の表面に付着する付着物を除去するためのスーツブロワ装置の運転を制御するスーツブロワ運転制御装置であって、
前記燃焼炉の内部における前記スーツブロワ装置の下流側に設置された熱交換器により加熱された前記蒸気が、温度低減器によって冷却された際の冷却量を示す減温度指標値を取得するよう構成された減温度指標値取得部と、
前記減温度指標値に基づいて、前記スーツブロワ装置の運転制御を実行するよう構成された運転制御部と、を備えることを特徴とするスーツブロワ運転制御装置。 - 前記運転制御部は、
前記スーツブロワ装置の運転を待機させるか否かを判定するための待機判定閾値を前記減温度指標値が下回る場合に、前記スーツブロワ装置の運転を行わないようにする運転待機部を有することを特徴とする請求項1に記載のスーツブロワ運転制御装置。 - 前記運転制御部は、
前記スーツブロワ装置の運転を起動させるか否かを判定するための起動判定閾値を前記減温度指標値が超えた場合に、前記スーツブロワ装置を起動する除去措置起動部を有することを特徴とする請求項1または2に記載のスーツブロワ運転制御装置。 - 前記運転制御部は、
前記減温度指標値が前記起動判定閾値よりも小さい待機判定閾値に達した場合、あるいは、運転パターンに従った前記スーツブロワ装置の運転が完了した場合の少なくとも一方の条件を含む運転停止条件が成立した場合に、前記スーツブロワ装置の運転を停止させる運転停止部を、さらに有することを特徴とする請求項3に記載のスーツブロワ運転制御装置。 - 前記減温度指標値と比較される、前記スーツブロワ装置の運転を待機させるか否かを判定するための待機判定閾値、または前記スーツブロワ装置の運転を起動させるか否かを判定するための起動判定閾値の少なくとも一方を学習により決定する閾値決定部を、さらに備えることを特徴とする請求項2〜4のいずれか1項に記載のスーツブロワ運転制御装置。
- 前記減温度指標値取得部は、前記減温度指標値として、前記蒸気の温度の低下量、または前記温度低減器に供給する冷却媒体の供給量を制御するバルブの開度を取得することを特徴とする請求項1〜5のいずれか1項に記載のスーツブロワ運転制御装置。
- 前記熱交換器は過熱器であることを特徴とする請求項1〜6のいずれか1項に記載のスーツブロワ運転制御装置。
- 前記煙道における前記熱交換器の下流側に設置される節炭器を迂回するように、前記煙道における前記節炭器の上流側と、前記煙道における前記節炭器の下流側に接続される排ガスダクトにおける脱硝装置の上流側とを接続するバイパスダクトを開閉する開閉手段の開度を取得する開度取得部と、
前記脱硝装置の有する触媒の温度を取得する触媒温度取得部と、をさらに備え、
前記運転制御部は、前記減温度指標値および前記脱硝装置の前記触媒の温度に基づいて、前記スーツブロワ装置の運転を制御することを特徴とする請求項1〜7のいずれか1項に記載のスーツブロワ運転制御装置。 - 前記運転制御部は、前記開閉手段が全開状態で、かつ、前記触媒の温度が活性温度範囲において定められた下限値以下の場合に、前記スーツブロワ装置の運転を行わないようにする第2運転待機部を有することを特徴とする請求項8に記載のスーツブロワ運転制御装置。
- 燃焼炉と、
前記燃焼炉の内部に設置された、蒸気を生成するための蒸発管と、
前記蒸発管の表面に付着する付着物を除去するよう構成されたスーツブロワ装置と、
前記燃焼炉の内部における前記スーツブロワ装置の下流側に設置された、前記蒸発管で生成された前記蒸気を加熱するよう構成された熱交換器と、
前記熱交換器で加熱された前記蒸気を冷却するよう構成された温度低減器と、
請求項1〜9のいずれか1項に記載のスーツブロワ運転制御装置と、を備えることを特徴とする燃焼システム。 - 燃焼炉の内部に設置された、蒸気を生成するための蒸発管の表面に付着する付着物を除去するためのスーツブロワ装置の運転を制御するスーツブロワ運転制御方法であって、
前記燃焼炉の内部における前記スーツブロワ装置の下流側に設置された熱交換器により加熱された前記蒸気が、温度低減器によって冷却された際の冷却量を示す減温度指標値を取得するよう構成された減温度指標値取得ステップと
前記減温度指標値に基づいて、前記スーツブロワ装置の運転制御を実行するよう構成された運転制御ステップと、を備えることを特徴とするスーツブロワ運転制御方法。 - 前記運転制御ステップは、
前記スーツブロワ装置の運転を待機させるか否かを判定するための待機判定閾値を前記減温度指標値が下回る場合に、前記スーツブロワ装置の運転を行わないようにする運転待機ステップを有することを特徴とする請求項11に記載のスーツブロワ運転制御方法。 - 前記運転制御ステップは、
前記スーツブロワ装置の運転を起動させるか否かを判定するための起動判定閾値を前記減温度指標値が超えた場合に、前記スーツブロワ装置を起動する除去措置起動ステップを有することを特徴とする請求項11または12に記載のスーツブロワ運転制御方法。 - 前記運転制御ステップは、
前記減温度指標値が前記起動判定閾値よりも小さい待機判定閾値に達した場合、あるいは、運転パターンに従った前記スーツブロワ装置の運転が完了した場合の少なくとも一方の条件を含む運転停止条件が成立した場合に、前記スーツブロワ装置の運転を停止させる運転停止ステップを、さらに有することを特徴とする請求項13に記載のスーツブロワ運転制御方法。 - 前記減温度指標値と比較する待機判定閾値または起動判定閾値の少なくとも一方を機械学習により決定する閾値決定ステップを、さらに備えることを特徴とする請求項12〜14のいずれか1項に記載のスーツブロワ運転制御方法。
- 前記減温度指標値取得ステップは、前記減温度指標値として、前記蒸気の温度の低下量、または前記温度低減器に供給する冷却媒体の供給量を制御するバルブの開度を取得することを特徴とする請求項11〜15のいずれか1項に記載のスーツブロワ運転制御方法。
- 前記熱交換器は過熱器であることを特徴とする請求項11〜16のいずれか1項に記載のスーツブロワ運転制御方法。
- 前記煙道における前記熱交換器の下流側に設置される節炭器を迂回するように、前記煙道における前記節炭器の上流側と、前記煙道における前記節炭器の下流側に接続される排ガスダクトにおける脱硝装置の上流側とを接続するバイパスダクトを開閉する開閉手段の開度を取得する開度取得ステップと、
前記脱硝装置の有する触媒の温度を取得する触媒温度取得ステップと、をさらに備え、
前記運転制御ステップは、前記減温度指標値および前記脱硝装置の前記触媒の温度に基づいて、前記スーツブロワ装置の運転を制御することを特徴とする請求項11〜17のいずれか1項に記載のスーツブロワ運転制御方法。 - 前記運転制御ステップは、前記開閉手段が全開状態で、かつ、前記触媒の温度が活性温度範囲において定められた下限値以下の場合に、前記スーツブロワ装置の運転を行わないようにする第2運転待機ステップを有することを特徴とする請求項18に記載のスーツブロワ運転制御方法。
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