JP2512536B2 - ボイラの最適燃焼制御方法 - Google Patents
ボイラの最適燃焼制御方法Info
- Publication number
- JP2512536B2 JP2512536B2 JP63193057A JP19305788A JP2512536B2 JP 2512536 B2 JP2512536 B2 JP 2512536B2 JP 63193057 A JP63193057 A JP 63193057A JP 19305788 A JP19305788 A JP 19305788A JP 2512536 B2 JP2512536 B2 JP 2512536B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- boiler
- combustion
- factor
- value
- factors
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Lifetime
Links
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
- F23N—REGULATING OR CONTROLLING COMBUSTION
- F23N5/00—Systems for controlling combustion
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
- F23N—REGULATING OR CONTROLLING COMBUSTION
- F23N2223/00—Signal processing; Details thereof
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
- F23N—REGULATING OR CONTROLLING COMBUSTION
- F23N2237/00—Controlling
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Regulation And Control Of Combustion (AREA)
- Control Of Steam Boilers And Waste-Gas Boilers (AREA)
- Feedback Control In General (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、火力発電に用いるボイラの最適燃焼制御方
法に関する。
法に関する。
（従来の技術） 従来、総合的にボイラの燃焼の環境・安全・効率因子
を評価し、ボイラの最適燃焼制御をする方法はなかっ
た。
を評価し、ボイラの最適燃焼制御をする方法はなかっ
た。
（発明が解決しようとする課題） 発電用のボイラの燃焼の際には、その運転要請に対す
る高度化・複雑化のため、その燃焼状態を総合的に監視
し、その評価・診断、さらには異常状態での措置、指示
および運転状態の予測が求められている。しかし、従
来、これらの監視・評価・診断・措置の機能は、熟練し
た運転員の技能に頼っていることが多かった。また、燃
焼状態の自動制御は、負荷指令等に見合った燃料・空気
制御に限られており、異常時の調整は、運転員の手動操
作に頼っていた。
る高度化・複雑化のため、その燃焼状態を総合的に監視
し、その評価・診断、さらには異常状態での措置、指示
および運転状態の予測が求められている。しかし、従
来、これらの監視・評価・診断・措置の機能は、熟練し
た運転員の技能に頼っていることが多かった。また、燃
焼状態の自動制御は、負荷指令等に見合った燃料・空気
制御に限られており、異常時の調整は、運転員の手動操
作に頼っていた。
さらに、従来、火力発電システムのボイラ設備では、
それ自身の老朽度あるいは使いこみによる効率低下・安
全性ないしは火力発電所周辺の環境条件等を総合的に評
価する明確な方法が存在しなかった。
それ自身の老朽度あるいは使いこみによる効率低下・安
全性ないしは火力発電所周辺の環境条件等を総合的に評
価する明確な方法が存在しなかった。
そこで、本発明では、このような問題点を解決するた
めに発電用ボイラの燃焼評価を環境・安全・効率の３要
素を総合的に把握評価・診断を行ない、周辺の環境に気
を使い、かつ、ボイラ設備をいたわりつつ運用する発電
プラントの全体的な最適燃焼制御方法を提供することを
目的としている。
めに発電用ボイラの燃焼評価を環境・安全・効率の３要
素を総合的に把握評価・診断を行ない、周辺の環境に気
を使い、かつ、ボイラ設備をいたわりつつ運用する発電
プラントの全体的な最適燃焼制御方法を提供することを
目的としている。
ところで、ボイラ設備は、火力発電システムの中で燃
焼のもつエネルギを燃料により上記エネルギに変換する
のが主たる任務であるが、タービンによる蒸気エネルギ
から回転エネルギへの変換あるいは発電機による回転エ
ネルギから電気エネルギへの変換と比較して、現象が複
雑でかつ工学的問題が多い。とくに、ボイラ設備の中で
も燃焼に関連する部分の故障が多く、また、ボイラ設備
は、その燃料の種別から始まり、運用特性の多種な規定
に見合った個別設計となっている。しかも、実際の運用
に入ると個々のボイラにより個性の異なる特性を示すこ
とが多い。これらの異なった特性は、基本的には、燃焼
に原因があるので燃焼状態の評価は、ボイラ設備の適正
な運用上、極めて重要である。とくに、この燃焼状態が
環境、安全、効率という面からボイラ設備の運用に大い
に影響するので、これらの３要素を分析し、それらの相
互関係を総合評価することは、この種設備の運用上、必
須不可欠である。
焼のもつエネルギを燃料により上記エネルギに変換する
のが主たる任務であるが、タービンによる蒸気エネルギ
から回転エネルギへの変換あるいは発電機による回転エ
ネルギから電気エネルギへの変換と比較して、現象が複
雑でかつ工学的問題が多い。とくに、ボイラ設備の中で
も燃焼に関連する部分の故障が多く、また、ボイラ設備
は、その燃料の種別から始まり、運用特性の多種な規定
に見合った個別設計となっている。しかも、実際の運用
に入ると個々のボイラにより個性の異なる特性を示すこ
とが多い。これらの異なった特性は、基本的には、燃焼
に原因があるので燃焼状態の評価は、ボイラ設備の適正
な運用上、極めて重要である。とくに、この燃焼状態が
環境、安全、効率という面からボイラ設備の運用に大い
に影響するので、これらの３要素を分析し、それらの相
互関係を総合評価することは、この種設備の運用上、必
須不可欠である。
ここで、環境要素としては、現在、政府の規制の他に
地方自治体の制定した公害防止協定中の規制対象である
ボイラ排ガス中のSOx、NOx、媒塵、さらには排ガス温度
等がある。また、安全要素として、運転中の安全要素と
停止中の設備保全要素とがあり、前者には、連続運転の
確保、安全燃焼、爆発・パフの防止、局部加熱の防止、
ボイラチューブ損傷の防止が、また、後者には、設備劣
化の軽減、設備診断・予防保全、修繕工事の合理化、改
良工事の実施等がある。さらに、効率要素として、ター
ビン側の復水器損失とボイラ側の排ガス損失による熱損
失の低減、O2％の低減、ボイラ設備の所内動力の監視等
を挙げることができる。
地方自治体の制定した公害防止協定中の規制対象である
ボイラ排ガス中のSOx、NOx、媒塵、さらには排ガス温度
等がある。また、安全要素として、運転中の安全要素と
停止中の設備保全要素とがあり、前者には、連続運転の
確保、安全燃焼、爆発・パフの防止、局部加熱の防止、
ボイラチューブ損傷の防止が、また、後者には、設備劣
化の軽減、設備診断・予防保全、修繕工事の合理化、改
良工事の実施等がある。さらに、効率要素として、ター
ビン側の復水器損失とボイラ側の排ガス損失による熱損
失の低減、O2％の低減、ボイラ設備の所内動力の監視等
を挙げることができる。
（課題を解決するための手段） 本発明のボイラの最適燃焼制御方法に用いる燃焼状態
制御システムは、第１図に示すように、ボイラ１、燃焼
状態監視・診断部を構成する燃焼状態監視部2,燃焼状態
診断部３、燃焼状態の最適調整計画部４および燃焼状態
調整部５からなる。
制御システムは、第１図に示すように、ボイラ１、燃焼
状態監視・診断部を構成する燃焼状態監視部2,燃焼状態
診断部３、燃焼状態の最適調整計画部４および燃焼状態
調整部５からなる。
その作用を説明すると、まず、外部要因としての例え
ば給電指令および光化学スモッグ警報の発令等により定
常状態のボイラに変化が生じる。この時のボイラの運転
状態の変化を測定する役目をするのが燃焼状態監視部２
である。ここで、火炎温度や排ガスの性状などの燃焼状
態の変化を表わす状態量のみならず、それらによって生
ずる管壁温度変化や熱吸収量の変化等ボイラの運転状態
が総合的に把握される。さらに、燃焼状態診断部３で
は、各種の制限条件を考慮して、そのボイラ特有の重ね
を加味した指標で燃焼状態を表わして、現在の運転状態
の適否を判断する。かりに運転状態が適当でないと判断
すると、その情報を燃焼状態の最適調整計画部４へ伝え
る。ここでは、診断部３と監視部２からの情報とにより
２つの機能を動作させる。すなわち、一つは、最適調整
機能であり、調整すべき燃焼条件、その調整量および調
整方法を指示する。また、他の機能は、最適計画機能で
あって、調整すべき燃焼条件についての最適なタイムス
ケジュールを設定する。燃焼状態調整部５では、最適調
整計画部４からの指令に基づいて燃焼の調整を行うよう
になっている。もし、指令がない場合には、定値のフィ
ードバック制御を行ない、自動的な最適燃焼制御が可能
となる。
ば給電指令および光化学スモッグ警報の発令等により定
常状態のボイラに変化が生じる。この時のボイラの運転
状態の変化を測定する役目をするのが燃焼状態監視部２
である。ここで、火炎温度や排ガスの性状などの燃焼状
態の変化を表わす状態量のみならず、それらによって生
ずる管壁温度変化や熱吸収量の変化等ボイラの運転状態
が総合的に把握される。さらに、燃焼状態診断部３で
は、各種の制限条件を考慮して、そのボイラ特有の重ね
を加味した指標で燃焼状態を表わして、現在の運転状態
の適否を判断する。かりに運転状態が適当でないと判断
すると、その情報を燃焼状態の最適調整計画部４へ伝え
る。ここでは、診断部３と監視部２からの情報とにより
２つの機能を動作させる。すなわち、一つは、最適調整
機能であり、調整すべき燃焼条件、その調整量および調
整方法を指示する。また、他の機能は、最適計画機能で
あって、調整すべき燃焼条件についての最適なタイムス
ケジュールを設定する。燃焼状態調整部５では、最適調
整計画部４からの指令に基づいて燃焼の調整を行うよう
になっている。もし、指令がない場合には、定値のフィ
ードバック制御を行ない、自動的な最適燃焼制御が可能
となる。
上記構成からなるボイラ燃焼状態制御システムにより
ボイラ燃焼の総合評価を行うために、本発明では、環
境、安全、効率の３観点からボイラの計測項目について
計測する。しかし、その測定値をそのまま総合評価に使
用するのではなく、測定値の良否を各種条件から判定し
てクランク付けを行う裕度階級を導入してそれらの測定
値を定数値化し、さらに、前記３観点間に相互間の重み
を適宜つけて重み係数として定量化するものである。
ボイラ燃焼の総合評価を行うために、本発明では、環
境、安全、効率の３観点からボイラの計測項目について
計測する。しかし、その測定値をそのまま総合評価に使
用するのではなく、測定値の良否を各種条件から判定し
てクランク付けを行う裕度階級を導入してそれらの測定
値を定数値化し、さらに、前記３観点間に相互間の重み
を適宜つけて重み係数として定量化するものである。
すなわち本発明は、ボイラの燃焼状態の総合評価を、
燃焼の総合指標をＴ、環境因子から得られた指標をTu、
安全因子から得られた指標をTs、効率因子から得られた
指標をTwとしたとき、Tu，Ts，Twの各指標間の重みと各
測定値の裕度階級を考慮して、 Ｔ＝Tu＋Ts＋Tw の値を求め、この値を燃焼状態総合指標Ｔの理想値であ
る100と対比して総合指標Ｔの値を最大限高くした状態
で、ボイラの運転を行うものである。
燃焼の総合指標をＴ、環境因子から得られた指標をTu、
安全因子から得られた指標をTs、効率因子から得られた
指標をTwとしたとき、Tu，Ts，Twの各指標間の重みと各
測定値の裕度階級を考慮して、 Ｔ＝Tu＋Ts＋Tw の値を求め、この値を燃焼状態総合指標Ｔの理想値であ
る100と対比して総合指標Ｔの値を最大限高くした状態
で、ボイラの運転を行うものである。
ここに、Tu，TsおよびTwはそれぞれ （ここに、βｕ；環境要素の重み係数、 αu1，αu2，…αun;n個の環境因子の測定値、 〔αui〕；αui因子の測定値を1,2,3…ｍの裕度階級に
区分し、その階級に応じて与えられる定数値） （ここに、βｓ；安全要素の重み係数、 αs1，αs2，…αsn;n個の安全因子の測定値、 〔αsi〕；αsi因子の測定値を1,2 3…ｍの裕度階級に
区分し、その階級に応じて与えられる定数値） （ここに、βｗ；安全要素の重み係数、 αw1，αw2，…αwn;n個の効率因子の測定値、 〔αwi〕；αwi因子の測定値を1,2 3…ｍの裕度階級に
区分し、その階級に応じて与えられる定数値） であり、かつ、βｕ＋βｓ＋βｗ＝100とする。
区分し、その階級に応じて与えられる定数値） （ここに、βｓ；安全要素の重み係数、 αs1，αs2，…αsn;n個の安全因子の測定値、 〔αsi〕；αsi因子の測定値を1,2 3…ｍの裕度階級に
区分し、その階級に応じて与えられる定数値） （ここに、βｗ；安全要素の重み係数、 αw1，αw2，…αwn;n個の効率因子の測定値、 〔αwi〕；αwi因子の測定値を1,2 3…ｍの裕度階級に
区分し、その階級に応じて与えられる定数値） であり、かつ、βｕ＋βｓ＋βｗ＝100とする。
（作用） まず、本発明によりボイラの燃焼状態の総合評価を行
うためには、第一ステップとして、ボイラ計測項目の選
定を行う。一般に、ボイラ設備に関係する計測項目は、
ボイラ１缶当り1000〜3000程度あるが、そのうちで燃焼
評価指標に関係する項目を選定すると表１のようにな
る。
うためには、第一ステップとして、ボイラ計測項目の選
定を行う。一般に、ボイラ設備に関係する計測項目は、
ボイラ１缶当り1000〜3000程度あるが、そのうちで燃焼
評価指標に関係する項目を選定すると表１のようにな
る。
次いで、第２ステップとして、総合評価の指標化を行
うために環境、安全、効率に関した基本式の導入を行
う。その理由は、発電ボイラの運転中における燃焼の良
否の判定は、これら３要素の定量化によるからである。
うために環境、安全、効率に関した基本式の導入を行
う。その理由は、発電ボイラの運転中における燃焼の良
否の判定は、これら３要素の定量化によるからである。
ここで、これら３要素の指標をTu（環境因子）、T
s（安全因子）、Tw（効率因子）とし、燃焼の総合評価
指標（理想状態で100とする）をＴとする。ところで、T
u，Ts，Twは、互に独立して評価されるべき指標である
ので、総合指標として、大別してそれらの和または積を
検討する手法がある。
s（安全因子）、Tw（効率因子）とし、燃焼の総合評価
指標（理想状態で100とする）をＴとする。ところで、T
u，Ts，Twは、互に独立して評価されるべき指標である
ので、総合指標として、大別してそれらの和または積を
検討する手法がある。
すなわち、それらの和に対しては、 Ｔ＝Tu＋Ts＋Tw ……（１） また、それらの積に対しては、 Ｔ＝Tu×Ts×Tw ……（２） となる。
上記式（２）の両辺の対数をとると、 logT＝logTu×logTs×logTw ……（３） となり、式（３）を対数指標でみると、 ｔ＝tu＋ts＋tw ……（４） となる。
すなわち、式（２）は、対数指標で表わした式（４）
としてよいことが分る。さらに、式（１）と式（４）と
を比較すると、式（１）は、システム全体の評価の高い
レベル（定格点）に対して、その精度が良く、一方、式
（４）は評価の低いレベル（いわゆる異常時）に対して
精度が高くなることが分る。
としてよいことが分る。さらに、式（１）と式（４）と
を比較すると、式（１）は、システム全体の評価の高い
レベル（定格点）に対して、その精度が良く、一方、式
（４）は評価の低いレベル（いわゆる異常時）に対して
精度が高くなることが分る。
実際、ボイラの運用の際には、環境値の悪化に対して
は警報システムが働き、安全に対しては、この警報シス
テムに加えて自動緊急停止システムが装備されている。
しかし、ボイラの効率悪化に対する警報システムは、通
常、装備されていない。このことは、ボイラの総合燃焼
評価は、通常の運転時を対象として実施すれば良く、異
常発生時には、別の迅速性のあるシステムに頼る必要が
あることは意味している。したがって、ここでは上記式
（１）の和を検討すればよい。
は警報システムが働き、安全に対しては、この警報シス
テムに加えて自動緊急停止システムが装備されている。
しかし、ボイラの効率悪化に対する警報システムは、通
常、装備されていない。このことは、ボイラの総合燃焼
評価は、通常の運転時を対象として実施すれば良く、異
常発生時には、別の迅速性のあるシステムに頼る必要が
あることは意味している。したがって、ここでは上記式
（１）の和を検討すればよい。
よって、このような考え方を基礎にして、式（１）の
内容を以下に定義する。
内容を以下に定義する。
すなわち、式（１）から、 環境因子から得られる指標Tuは、 となる。
ここに、βｕ：環境要素の重み係数、 αu1，αu2，…αun;n個の環境因子の測定値、 〔αui〕：αui因子の測定値を1,2,3…ｍの裕度階級に
区分し、その階級に応じて与えられる定数値 である。
区分し、その階級に応じて与えられる定数値 である。
同様にして、安全因子から得られる指標Tsは、 となる。
ここに、βｓ：安全要素の重み係数、 αs1，αs2，…αsn;n個の安全因子の測定値、 〔αsi〕：αsi因子の測定値を1,2,3…ｍの裕度階級に
区分し、その階級に応じて与えられる定数値 である。
区分し、その階級に応じて与えられる定数値 である。
さらに同様にして、効率因子からの指標Twは、 となる。
ここに、βｗ：効率要素の重み係数、 αw1，αw2，…αwn;n個の効率因子の測定値、 〔αwi〕：αwi因子の測定値を1,2,3…ｍの裕度階級に
区分し、その階級に応じて与えられる定数値 である。
区分し、その階級に応じて与えられる定数値 である。
ここで βｕ＋βｓ＋βｗ＝100 ……（８） したがって、本発明では、式（５）、（６）および
（７）から、各因子の重み係数と各因子の裕度階級（α
u1,,αu2，…αum，αs1,,αs2,,…αsn，αw1，αw2,,
…，αwn）とを考慮して、環境因子（Tu）、安全因子
（Ts）および効率因子（Tw）を算出し、３因子の指標値
の和（Ｔ）をとって、理想値（100点）と比較して、特
定の燃焼状態におけるボイラの総合燃焼評価を行う。
（７）から、各因子の重み係数と各因子の裕度階級（α
u1,,αu2，…αum，αs1,,αs2,,…αsn，αw1，αw2,,
…，αwn）とを考慮して、環境因子（Tu）、安全因子
（Ts）および効率因子（Tw）を算出し、３因子の指標値
の和（Ｔ）をとって、理想値（100点）と比較して、特
定の燃焼状態におけるボイラの総合燃焼評価を行う。
本発明による総合燃焼評価は、表１にあるような評価
項目を適正に選定し、かつ、それぞれの評価項目に対す
る裕度階級を現実的に設定することにより、ますます信
頼性の高い評価システムにしていくことができる。さら
に、計測値の追加および複数の計測値の合成などにより
新たな評価項目を設定することが可能である。
項目を適正に選定し、かつ、それぞれの評価項目に対す
る裕度階級を現実的に設定することにより、ますます信
頼性の高い評価システムにしていくことができる。さら
に、計測値の追加および複数の計測値の合成などにより
新たな評価項目を設定することが可能である。
そして、得られたボイラの総合燃焼評価結果に基づい
て燃焼状態制御システムを作動させてボイラの燃焼運転
を行う。
て燃焼状態制御システムを作動させてボイラの燃焼運転
を行う。
（実施例） 本発明の実施例に基づくボイラの総合燃焼評価ステッ
プについて説明する。
プについて説明する。
まず、環境・安全・効率要素の重み係数をそれぞれ経
験則からβｕ＝30,βｓ＝30,βｗ＝40とする。
験則からβｕ＝30,βｓ＝30,βｗ＝40とする。
環境因子 表１によれば、環境因子の総数は５（ｎ＝５）である
が、SOx濃度は、燃焼中のＳ分より決定され、また、オ
パシオティについては、十分なデータ蓄積がないので除
外し、ここでは、NOx,CO,媒塵（ばいじん）の各濃度を
対象とする（すなわち、ｎ＝３となる）。
が、SOx濃度は、燃焼中のＳ分より決定され、また、オ
パシオティについては、十分なデータ蓄積がないので除
外し、ここでは、NOx,CO,媒塵（ばいじん）の各濃度を
対象とする（すなわち、ｎ＝３となる）。
NOx濃度については、地方自治体等との公害防止協定
値との差（ΔＮ）により、表２のように裕度階級Ｉ〜Ｖ
（ｍ＝５）を設定する。
値との差（ΔＮ）により、表２のように裕度階級Ｉ〜Ｖ
（ｍ＝５）を設定する。
また、CO濃度（Ｃ）について、現在、この濃度につい
て協定値あるいは規制値はない。しかし、過去の運転実
績から表３のように裕度階級Ｉ〜IV（ｍ＝４）を設定す
る。
て協定値あるいは規制値はない。しかし、過去の運転実
績から表３のように裕度階級Ｉ〜IV（ｍ＝４）を設定す
る。
さらに、媒塵（ばいじん）濃度（Ｄ）について、この
濃度については集塵器入口（節炭器出口）で表４のよう
に裕度階級Ｉ〜Ｖ（ｍ＝５）を設定する。
濃度については集塵器入口（節炭器出口）で表４のよう
に裕度階級Ｉ〜Ｖ（ｍ＝５）を設定する。
したがって、環境因子関係の運転状況について、測定結
果からNOx濃度（ΔＮ）が協定値より15ppm下廻り、CO濃
度が80ppm、媒塵濃度がECO出口で130mg/Nm3とすると、
上記式（５）より、 となる。
果からNOx濃度（ΔＮ）が協定値より15ppm下廻り、CO濃
度が80ppm、媒塵濃度がECO出口で130mg/Nm3とすると、
上記式（５）より、 となる。
安全因子 次に、安全因子について、表１によれば、その総数は
８（ｎ＝８）である。しかし、ここでは現在、データ蓄
積が十分あり、かつ、分析し易いSH,RHメタル温度と火
炉ドラフトを考察の対象とする。まず、SH、RHメタル温
度裕度（Δｔ）については、表５のように裕度階級Ｉ〜
Ｖ（ｍ＝５）を設定できる。
８（ｎ＝８）である。しかし、ここでは現在、データ蓄
積が十分あり、かつ、分析し易いSH,RHメタル温度と火
炉ドラフトを考察の対象とする。まず、SH、RHメタル温
度裕度（Δｔ）については、表５のように裕度階級Ｉ〜
Ｖ（ｍ＝５）を設定できる。
また、火炉圧力変動（ΔＰ）については、表６のよう
に裕度階級Ｉ〜Ｖ（ｍ＝５）を設定する。
に裕度階級Ｉ〜Ｖ（ｍ＝５）を設定する。
したがって、安全因子関係の運転状況について、ここ
で、測定値からSH,RHメタル温度裕度（設定値からの余
裕）を７℃とし、火炉圧力変動を12mmAqとすれば、 となる。
で、測定値からSH,RHメタル温度裕度（設定値からの余
裕）を７℃とし、火炉圧力変動を12mmAqとすれば、 となる。
効率因子 効率因子については、表１によれば、その総数は６
（ｎ＝６）である。ここでは、現在、データ蓄積の十分
なプラント効率，ボイラ効率とO2濃度を対象とする。
（ｎ＝６）である。ここでは、現在、データ蓄積の十分
なプラント効率，ボイラ効率とO2濃度を対象とする。
まず、プラント効率については、表７のようにその裕
度階級Ｉ〜IV（ｍ＝４）を設定する。
度階級Ｉ〜IV（ｍ＝４）を設定する。
また、ボイラ効率については、表８のようにその裕度
階級Ｉ〜IV（ｍ＝４）を設定する。
階級Ｉ〜IV（ｍ＝４）を設定する。
さらに、ボイラEco出口O2濃度について、同様に表９
のようにその裕度階級Ｉ〜IV（ｍ＝４）を設定する。
のようにその裕度階級Ｉ〜IV（ｍ＝４）を設定する。
したがって、効率因子関係の運転状況が測定結果よ
り、プラント効率が設定値より0.15％良く、ボイラ効率
が設定値より0.3％上廻り、かつ、O2濃度が設定値より
0.15％低かったとすると、上記式（７）より、 となる。
り、プラント効率が設定値より0.15％良く、ボイラ効率
が設定値より0.3％上廻り、かつ、O2濃度が設定値より
0.15％低かったとすると、上記式（７）より、 となる。
総合評価 そして、上記した運転状態における環境（Tu）、安全
（Ts）、効率（Tw）因子の３要素についての総合評価を
すると、式（１）より、総合評価Ｔは、 Ｔ＝Tu＋Ts＋Tw ＝19＋18＋32＝69 したがって、ボイラ燃焼状態の総合評価は、理想値10
0点満点に対して69点ということになる。
（Ts）、効率（Tw）因子の３要素についての総合評価を
すると、式（１）より、総合評価Ｔは、 Ｔ＝Tu＋Ts＋Tw ＝19＋18＋32＝69 したがって、ボイラ燃焼状態の総合評価は、理想値10
0点満点に対して69点ということになる。
そして、この総合評価の値が最大となるようにボイラ
の燃焼状態の制御を行いつつボイラの燃焼運転を行う。
総合評価Ｔを高めるには、Tu,Ts,Tvの値が大きくなるよ
うな燃焼条件（たとえばTuについては、NOxの低減等の
指示）を外部要件としてボイラに指示すればよい。
の燃焼状態の制御を行いつつボイラの燃焼運転を行う。
総合評価Ｔを高めるには、Tu,Ts,Tvの値が大きくなるよ
うな燃焼条件（たとえばTuについては、NOxの低減等の
指示）を外部要件としてボイラに指示すればよい。
（発明の効果） 本発明によれば、ボイラの環境・安全・効率に関係し
た因子を所定箇所で測定し、裕度階級を重み係数を考慮
して、前述した計算式から環境因子からの指標Tu、安全
因子からの指標Tsおよび効率因子からの指標Twを算出
し、その和を理想値（100）と対比することによりボイ
ラの燃焼状態を総合的に評価出来るとともに、総合指標
Ｔを最大限高くした状態でボイラの燃焼運転が可能とな
る。その結果、燃焼の自動最適制御が可能となり、火力
発電所周辺の環境、ボイラ設備の老朽度等を考慮した発
電プラントの全体的な運転支援システムが構築される。
た因子を所定箇所で測定し、裕度階級を重み係数を考慮
して、前述した計算式から環境因子からの指標Tu、安全
因子からの指標Tsおよび効率因子からの指標Twを算出
し、その和を理想値（100）と対比することによりボイ
ラの燃焼状態を総合的に評価出来るとともに、総合指標
Ｔを最大限高くした状態でボイラの燃焼運転が可能とな
る。その結果、燃焼の自動最適制御が可能となり、火力
発電所周辺の環境、ボイラ設備の老朽度等を考慮した発
電プラントの全体的な運転支援システムが構築される。
第１図は本発明ボイラの最適燃焼制御方法に用いるボイ
ラの燃焼状態制御のシステム概念図を示す。 １…ボイラ、２…燃焼状態監視部、３…燃焼状態診断
部、４…最適調整計画部、５…燃焼状態調整部。
ラの燃焼状態制御のシステム概念図を示す。 １…ボイラ、２…燃焼状態監視部、３…燃焼状態診断
部、４…最適調整計画部、５…燃焼状態調整部。
Claims (1)
- 【請求項１】ボイラ、ボイラの燃焼状態を監視し診断す
る燃焼状態監視・診断部、この燃焼状態監視・診断部の
総合評価に基づいて最適なボイラの燃焼状態を設定する
最適調整計画部およびこの最適調整計画部からの指令に
よりボイラの燃焼制御を行う燃焼状態調整部とからなる
ボイラの最適燃焼制御方法において、前記燃焼状態監視
・診断部によるボイラの燃焼状態の総合評価に際し、燃
焼の総合指標をＴ、環境因子から得られた指標をTu、安
全因子から得られた指標をTs、効率因子から得られた指
標をTwとしたとき、 Tu，TsおよびTwをそれぞれ （ここに、βｕ；環境要素の重み係数、 αu1，αu2，…αun;n個の環境因子の測定値、 〔αui〕；αui因子の測定値を1,2,3…ｍの裕度階級に
区分し、その階級に応じて与えられる定数値） （ここに、βｓ；安全要素の重み係数、 αs1，αs2，…αsn;n個の安全因子の測定値、 〔αsi〕；αsi因子の測定値を1,2,3…ｍの裕度階級に
区分し、その階級に応じて与えられる定数値） （ここに、βｗ；安全要素の重ね係数、 αw1，αw2，…αwn;n個の効率因子の測定値、 〔αwi〕；αwi因子の測定値を1,2,3…ｍの裕度階級に
区分し、その階級に応じて与えられる定数値）かつ、 βｕ＋βｓ＋βｗ＝100として、 Ｔ＝Tu＋Ts＋Tw を求め、燃焼状態の総合評価を理想値（指標値;100）と
対比して総合指標Ｔの値が最大限高くなるように上記式
中の各測定値に影響を与える燃焼条件を調整することに
より、上記構成からなるボイラの燃焼を制御することを
特徴とするボイラの最適燃焼制御方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63193057A JP2512536B2 (ja) | 1988-08-02 | 1988-08-02 | ボイラの最適燃焼制御方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63193057A JP2512536B2 (ja) | 1988-08-02 | 1988-08-02 | ボイラの最適燃焼制御方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0244119A JPH0244119A (ja) | 1990-02-14 |
| JP2512536B2 true JP2512536B2 (ja) | 1996-07-03 |
Family
ID=16301474
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63193057A Expired - Lifetime JP2512536B2 (ja) | 1988-08-02 | 1988-08-02 | ボイラの最適燃焼制御方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2512536B2 (ja) |
Families Citing this family (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP3432612B2 (ja) * | 1994-09-30 | 2003-08-04 | バブコック日立株式会社 | プラントの運転制御装置 |
| JPH1194206A (ja) * | 1997-09-22 | 1999-04-09 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | ボイラ火炉運転システム |
| CN113869760A (zh) * | 2021-10-01 | 2021-12-31 | 西安特种设备检验检测院 | 一种燃气工业锅炉能效评价方法 |
| CN115169680B (zh) * | 2022-07-04 | 2023-08-25 | 空间液态金属科技发展(江苏)有限公司 | 一种间冷预热系统的作业效果评估方法及系统 |
| CN117150879B (zh) * | 2023-07-14 | 2024-04-09 | 华能国际电力股份有限公司上海石洞口第二电厂 | 一种基于模糊综合评价模型的过热器超温预警方法及装置 |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS61180829A (ja) * | 1985-02-01 | 1986-08-13 | Hitachi Ltd | 燃焼制御方法 |
| JPH0743086B2 (ja) * | 1985-11-07 | 1995-05-15 | 株式会社日立製作所 | ボイラ応力監視制御装置 |
-
1988
- 1988-08-02 JP JP63193057A patent/JP2512536B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0244119A (ja) | 1990-02-14 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CA1268527A (en) | Combustion control system | |
| EP2132607B1 (en) | Use of statistical analysis in power plant performance monitoring | |
| US8046191B2 (en) | Method for monitoring performance of a heat transfer device | |
| JP4270218B2 (ja) | 燃焼装置を有する制御対象物の制御装置、及びボイラを有するプラントの制御装置 | |
| TWI705316B (zh) | 鍋爐之運轉支援裝置、鍋爐之運轉支援方法、及鍋爐之學習模型之作成方法 | |
| CN104090560B (zh) | 一种监测供电综合环境评价指标的设备 | |
| JP2002155708A (ja) | 発電プラントのガイダンス提供システムおよび方法 | |
| JP2512536B2 (ja) | ボイラの最適燃焼制御方法 | |
| US7398652B1 (en) | System for optimizing a combustion heating process | |
| CN113449995B (zh) | 一种火电厂综合能耗的评估方法 | |
| EP2644850A1 (en) | A system for analyzing operation of power plant units and a method for analyzing operation of power plant units | |
| JP2666974B2 (ja) | ガスタービン寿命監視装置 | |
| Weber et al. | Furnace air leakage modeling | |
| Vasudeva | Power plant operation and maintenance cost reduction through control system improvements | |
| Hujanen | Cost Optimization Methods for Fluidized Bed Boilers | |
| Krause et al. | Improvement of operation and availability of MSF plants | |
| US20060106737A1 (en) | Calculation of real time incremental emissions cost | |
| Barnoski et al. | Coal mill and combustion optimization on a once-through, supercritical boiler with multivariable predictive control | |
| CN117537333A (zh) | 一种燃煤电厂深度调峰下锅炉改造方法与系统 | |
| Raj | Technical/Technological Advances for Optimizing Heat Rate | |
| Romero et al. | Combustion Optimization of a Load-Following Boiler with Flue Gas Recirculation Capabilities | |
| CN113741359A (zh) | 一种混煤掺烧方式下火电厂安全监控系统及其方法 | |
| Wang et al. | Knowledge-inspired data-driven prediction of overheating risks in flexible thermal-power plants | |
| Farhad et al. | Energy Saving in Operating Steam Power Plants Based on ASME Performance Test Codes | |
| Chen | Plant control systems |