JP2521709B2 - 蒸気温度制御装置 - Google Patents
蒸気温度制御装置Info
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- JP2521709B2 JP2521709B2 JP61024825A JP2482586A JP2521709B2 JP 2521709 B2 JP2521709 B2 JP 2521709B2 JP 61024825 A JP61024825 A JP 61024825A JP 2482586 A JP2482586 A JP 2482586A JP 2521709 B2 JP2521709 B2 JP 2521709B2
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- Control Of Steam Boilers And Waste-Gas Boilers (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 〔発明の利用分野〕 本発明は、複数種の燃料を使用するボイラの蒸気温度
制御装置に係り、特に、予め設定された各プロセスの操
作量の基本設定値を負荷指令信号，混焼率により自動的
に最適な設定値に修正可能ならしめる蒸気温度制御装置
の最適調整装置に関するものである。
制御装置に係り、特に、予め設定された各プロセスの操
作量の基本設定値を負荷指令信号，混焼率により自動的
に最適な設定値に修正可能ならしめる蒸気温度制御装置
の最適調整装置に関するものである。
この種のボイラは、火炉ガスの熱量を過熱器と再熱器
を介して蒸気に吸熱する構造が一般的である。ところ
で、複数種の燃料を使用するボイラにおいては、燃料に
よつて熱分布が異なる傾向にあるので、燃焼状態を検出
して燃焼状態や蒸気温度等の制御をするのが早道である
が、このように制御することは現状の技術では困難な状
況にある。これの対応策として、燃焼状態を燃料の混焼
率から算出し、これをもつて各種のボイラ制御を行う方
法が提案されている。従来より提案されている蒸気温度
制御の一例を第５図〜第７図を参照しながら説明する。
を介して蒸気に吸熱する構造が一般的である。ところ
で、複数種の燃料を使用するボイラにおいては、燃料に
よつて熱分布が異なる傾向にあるので、燃焼状態を検出
して燃焼状態や蒸気温度等の制御をするのが早道である
が、このように制御することは現状の技術では困難な状
況にある。これの対応策として、燃焼状態を燃料の混焼
率から算出し、これをもつて各種のボイラ制御を行う方
法が提案されている。従来より提案されている蒸気温度
制御の一例を第５図〜第７図を参照しながら説明する。
第５図において、１はボイラ、２はバーナ、３は風
箱、４は風箱入口ダンパ、５はFDF（Forced Draft Fa
n）、６はFDF入口ベーン、７はバーナ入口弁、８は燃料
流量弁、９〜12はボイラ１内に設けられた水管であつ
て、これら水管９〜12には図示しない給水ポンプから給
水されるようになつている。９と11は高圧タービン19へ
の主蒸気を発生させる過熱器（スーパーヒータ（以下、
SHと略称とすることもある））であり、水管10と12は中
低圧タービン20への再熱蒸気を発生させる再熱器（レヒ
ータ（以下、RHと略称することもある））である。13及
び14はそれぞれSH側分配ダンパ及びRH側分配ダンパであ
り、開度を調整して１次SH11および１次RH12の通過ガス
量を分配制御するようになつている。15はボイラ内に設
けられたSH及びRH分配ダンパ13及び14の仕切り板であ
る。16は主蒸気温度を制御するSHスプレ弁、17は再熱器
出口温度検出器、18は再熱蒸気温度を制御するRHスプレ
弁である。21はガス再循環ファンGRF（Gas Recirculati
on Fan）で、GRF21の入口のダンパ22によりGRF21の出口
のドラフトが一定値に制御されるようになっている。ま
た、GRF21の後段の火炉入口ダンパ23により、再熱蒸気
温度が制御されるようになつている。
箱、４は風箱入口ダンパ、５はFDF（Forced Draft Fa
n）、６はFDF入口ベーン、７はバーナ入口弁、８は燃料
流量弁、９〜12はボイラ１内に設けられた水管であつ
て、これら水管９〜12には図示しない給水ポンプから給
水されるようになつている。９と11は高圧タービン19へ
の主蒸気を発生させる過熱器（スーパーヒータ（以下、
SHと略称とすることもある））であり、水管10と12は中
低圧タービン20への再熱蒸気を発生させる再熱器（レヒ
ータ（以下、RHと略称することもある））である。13及
び14はそれぞれSH側分配ダンパ及びRH側分配ダンパであ
り、開度を調整して１次SH11および１次RH12の通過ガス
量を分配制御するようになつている。15はボイラ内に設
けられたSH及びRH分配ダンパ13及び14の仕切り板であ
る。16は主蒸気温度を制御するSHスプレ弁、17は再熱器
出口温度検出器、18は再熱蒸気温度を制御するRHスプレ
弁である。21はガス再循環ファンGRF（Gas Recirculati
on Fan）で、GRF21の入口のダンパ22によりGRF21の出口
のドラフトが一定値に制御されるようになっている。ま
た、GRF21の後段の火炉入口ダンパ23により、再熱蒸気
温度が制御されるようになつている。
再熱蒸気温度制御は、通常火炉入口ダンパ23とRH側分
配ダンパ14でRH10,13を通過するガス量を調整すること
により行なわれる。また、緊急時の再熱蒸気温度制御は
前記の火炉入口ダンパ23及びRH側分配ダンパ14の制御域
を越え（上限となり）、かつ再熱蒸気温度が規定値を越
える場合に使用される。
配ダンパ14でRH10,13を通過するガス量を調整すること
により行なわれる。また、緊急時の再熱蒸気温度制御は
前記の火炉入口ダンパ23及びRH側分配ダンパ14の制御域
を越え（上限となり）、かつ再熱蒸気温度が規定値を越
える場合に使用される。
第６図は火炉入口ダンパ23による従来の再熱蒸気温度
制御回路を示すブロツク図である。
制御回路を示すブロツク図である。
第６図において、31はユニツトの負荷指令信号であ
り、32は関数発生器である。33は燃料の混焼率指令信号
であり、第７図（ａ）に示すようなプラント特性の場合
に、乗算器34に前記関数発生器32の出力信号を修正さ
せ、再熱蒸気温度の設定信号として減算器35へ送らせ
る。減算器35では再熱器出口温度検出器17で検出した測
定値との偏差演算を行い、比例積分器36にて火炉入口ダ
ンパ23への操作信号を形成する。関数発生器32の設定は
第７図（ａ）の混焼率０％に示すようになっており、混
焼率０〜100％の場合には前記設定信号を乗算器34で修
正し操作信号を形成する。従来の火炉入口ダンパ23の制
御は上記のようになされ、混焼率に対し一定比率の修正
で済む場合には、一義的に操作量が定められ、その限り
においては有効である。
り、32は関数発生器である。33は燃料の混焼率指令信号
であり、第７図（ａ）に示すようなプラント特性の場合
に、乗算器34に前記関数発生器32の出力信号を修正さ
せ、再熱蒸気温度の設定信号として減算器35へ送らせ
る。減算器35では再熱器出口温度検出器17で検出した測
定値との偏差演算を行い、比例積分器36にて火炉入口ダ
ンパ23への操作信号を形成する。関数発生器32の設定は
第７図（ａ）の混焼率０％に示すようになっており、混
焼率０〜100％の場合には前記設定信号を乗算器34で修
正し操作信号を形成する。従来の火炉入口ダンパ23の制
御は上記のようになされ、混焼率に対し一定比率の修正
で済む場合には、一義的に操作量が定められ、その限り
においては有効である。
ところが、第７図（ｂ）に示すようなプラント特性に
対して、前述した従来の制御方法では対処しようとする
と、混焼率ごとに関数発生器を何台も設け、切換えると
いう制御を行わなければならず、かつ関数発生器に設定
するデータを採取し、これを調整する等の多くの時間を
要すると共に、回路構成が複雑となり、現実的には対応
が困難となるという問題があつた。
対して、前述した従来の制御方法では対処しようとする
と、混焼率ごとに関数発生器を何台も設け、切換えると
いう制御を行わなければならず、かつ関数発生器に設定
するデータを採取し、これを調整する等の多くの時間を
要すると共に、回路構成が複雑となり、現実的には対応
が困難となるという問題があつた。
データ採取と調整を考えると、第７図（ａ）に示すよ
うなプラント特性の場合、混焼率の代表３ケースに対
し、それぞれ負荷指令４点（０％,25％,75％,100％）程
度のデータを採取すれば、設定可能となるが、第７図
（ｂ）のプラント特性の場合には、混焼率が何十ケース
にもなり、それに伴い、それぞれ関数発生器を設ける必
要があるため、その設定および調整に多くの労力を要す
ると共に経験の少ない調整員では最適調整が不可能とな
る問題があつた。尚この種の装置として関連するものは
例えば特開昭56−124809号等が挙げられる。
うなプラント特性の場合、混焼率の代表３ケースに対
し、それぞれ負荷指令４点（０％,25％,75％,100％）程
度のデータを採取すれば、設定可能となるが、第７図
（ｂ）のプラント特性の場合には、混焼率が何十ケース
にもなり、それに伴い、それぞれ関数発生器を設ける必
要があるため、その設定および調整に多くの労力を要す
ると共に経験の少ない調整員では最適調整が不可能とな
る問題があつた。尚この種の装置として関連するものは
例えば特開昭56−124809号等が挙げられる。
本発明の目的は、複数種の燃料を使用するボイラの蒸
気温度制御において、混焼率によっては負荷指令と火炉
入口ダンパ開度との関係が複雑に変化しても、蒸気温度
の変動が最小となるようにした蒸気温度制御装置の最適
調整装置を提供することにある。
気温度制御において、混焼率によっては負荷指令と火炉
入口ダンパ開度との関係が複雑に変化しても、蒸気温度
の変動が最小となるようにした蒸気温度制御装置の最適
調整装置を提供することにある。
本発明は、上記目的を達成するために、複数種の燃料
を火炉で燃焼させる燃焼手段と、スプレされた水を火炉
の燃焼ガスにより主蒸気にする過熱器及び再熱蒸気にす
る再熱器と、過熱器及び再熱器へのスプレ量を制御する
スプレ量制御手段と、過熱器及び再熱器のうち少なくと
も一方を流れる燃焼ガス量を制御する火炉ガス量制御手
段と、燃焼ガスの一部を流量制御しながら再循環ガスと
して火炉に導くガス再循環手段とを有するボイラにおけ
る過熱器及び再熱器へのスプレ量，燃焼ガス量，再循環
ガス量を調整し主蒸気の温度と再熱蒸気の温度とを制御
する蒸気温度制御装置において、スプレ量制御手段，火
炉ガス量制御手段，ガス再循環手段の操作量の少なくと
も一種類について負荷指令信号に対応する少なくとも３
個の混焼率における演算式を作成する手段と、現在の複
数種の燃料の流量信号に基づいて実際の混焼率を求める
手段と、少なくとも３個の混焼率のうちで実際の混焼率
に近い２つの混焼率における演算式により実際の混焼率
に対応する演算式を修正して作成する手段と、現在の負
荷指令信号，ボイラ状態量，修正された演算式により操
作量を求める手段とを含む自動調整回路を備えたことを
特徴とする蒸気温度制御装置。
を火炉で燃焼させる燃焼手段と、スプレされた水を火炉
の燃焼ガスにより主蒸気にする過熱器及び再熱蒸気にす
る再熱器と、過熱器及び再熱器へのスプレ量を制御する
スプレ量制御手段と、過熱器及び再熱器のうち少なくと
も一方を流れる燃焼ガス量を制御する火炉ガス量制御手
段と、燃焼ガスの一部を流量制御しながら再循環ガスと
して火炉に導くガス再循環手段とを有するボイラにおけ
る過熱器及び再熱器へのスプレ量，燃焼ガス量，再循環
ガス量を調整し主蒸気の温度と再熱蒸気の温度とを制御
する蒸気温度制御装置において、スプレ量制御手段，火
炉ガス量制御手段，ガス再循環手段の操作量の少なくと
も一種類について負荷指令信号に対応する少なくとも３
個の混焼率における演算式を作成する手段と、現在の複
数種の燃料の流量信号に基づいて実際の混焼率を求める
手段と、少なくとも３個の混焼率のうちで実際の混焼率
に近い２つの混焼率における演算式により実際の混焼率
に対応する演算式を修正して作成する手段と、現在の負
荷指令信号，ボイラ状態量，修正された演算式により操
作量を求める手段とを含む自動調整回路を備えたことを
特徴とする蒸気温度制御装置。
上記スプレ量制御手段，火炉ガス量制御手段，ガス再
循環手段は、ボイラを有するプラントの運転パターンの
変化やプラントの構成機器の熱的特性の経時的変化に応
じて各操作量を独立に設定する手段とし、前記自動調整
回路は、負荷指令信号と実際の混焼率とにより、操作量
を修正する手段とすることもできる。
循環手段は、ボイラを有するプラントの運転パターンの
変化やプラントの構成機器の熱的特性の経時的変化に応
じて各操作量を独立に設定する手段とし、前記自動調整
回路は、負荷指令信号と実際の混焼率とにより、操作量
を修正する手段とすることもできる。
蒸気温度の変動を規定値以内に抑制すべく混焼率によ
つて変わるプラント特性を代表的３ケース（例えば、０
％,50％,100％）において、その中間と考えられる混焼
率50％をベースに０％〜100％に対して相互に修正する
ことにより各プロセス操作量の基本設定値を修正して混
焼率変化時の蒸気温度の変動を最小限に抑えるものであ
る。このために、蒸気機能をもたせた自動調整手段を設
けたものである。
つて変わるプラント特性を代表的３ケース（例えば、０
％,50％,100％）において、その中間と考えられる混焼
率50％をベースに０％〜100％に対して相互に修正する
ことにより各プロセス操作量の基本設定値を修正して混
焼率変化時の蒸気温度の変動を最小限に抑えるものであ
る。このために、蒸気機能をもたせた自動調整手段を設
けたものである。
以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明するが、
その前に本発明の原理を説明する。
その前に本発明の原理を説明する。
ボイラの混焼率が変わるとボイラ内の水管における熱
吸収量が変わり、プラント特性が変わる。これに伴い主
蒸気温度を制御するSHスプレ弁16、SH側分配ダンパ13、
再熱蒸気温度を制御する火炉入口ダンパ23、RH側分配ダ
ンパ14及びRHスプレ弁18を用いて、スプレ量や火炉ガス
量を調節することが必要となる。
吸収量が変わり、プラント特性が変わる。これに伴い主
蒸気温度を制御するSHスプレ弁16、SH側分配ダンパ13、
再熱蒸気温度を制御する火炉入口ダンパ23、RH側分配ダ
ンパ14及びRHスプレ弁18を用いて、スプレ量や火炉ガス
量を調節することが必要となる。
蒸気温度制御の場合のプロセス操作量には、火炉入口
ダンパ，ガス分配ダンパ,SHスプレ弁,RHスプレ弁等があ
る。これらはそれぞれ無駄時間，時定数が異なることか
ら、同一演算結果では制御できない。
ダンパ，ガス分配ダンパ,SHスプレ弁,RHスプレ弁等があ
る。これらはそれぞれ無駄時間，時定数が異なることか
ら、同一演算結果では制御できない。
そこで、本発明においては、スプレ量制御手段，火炉
ガス量制御手段，ガス再循環手段として、ボイラを有す
るプラントの運転パターンの変化やプラントの構成機器
の熱的特性の経時的変化に応じて前記各操作量を独立に
設定する手段を備えることも提案する。
ガス量制御手段，ガス再循環手段として、ボイラを有す
るプラントの運転パターンの変化やプラントの構成機器
の熱的特性の経時的変化に応じて前記各操作量を独立に
設定する手段を備えることも提案する。
混焼率が小さい場合、バーナの火炎が長い（または短
い）ため、火炉での熱吸収が少なく（または多く）、ボ
イラ出口側すなわち１次過熱器１再熱器での熱吸収量が
多く（または少なく）なる。
い）ため、火炉での熱吸収が少なく（または多く）、ボ
イラ出口側すなわち１次過熱器１再熱器での熱吸収量が
多く（または少なく）なる。
逆に、混焼率が大きい場合、バーナの火炎が短い（ま
たは長い）ため、火炉での熱吸収が多く（または少な
く）なり、ボイラ出口側での熱吸収が少ない（または多
い）状態となる。尚、前述カツコ書きは燃料の種類によ
つては別の状態となることがあるために記載したもので
あり、最初のカツコのときに以後カツコ内の言葉を使用
するものとする。
たは長い）ため、火炉での熱吸収が多く（または少な
く）なり、ボイラ出口側での熱吸収が少ない（または多
い）状態となる。尚、前述カツコ書きは燃料の種類によ
つては別の状態となることがあるために記載したもので
あり、最初のカツコのときに以後カツコ内の言葉を使用
するものとする。
一方、混焼率が上記の中間程度の場合、バーナの火炎
の長さもほぼ中間となるが、火炉での熱吸収が多い状態
となる。
の長さもほぼ中間となるが、火炉での熱吸収が多い状態
となる。
そこで、混焼率の代表的な３ケース程度を選択し、混
焼率０％時と100％時をベースにプログラム化して、混
焼率50％にしその偏差分を算出して、それぞれの混焼率
時のプロセス操作量を自動的に最適化することにより、
蒸気温度の変動を最小限に抑えることができる。
焼率０％時と100％時をベースにプログラム化して、混
焼率50％にしその偏差分を算出して、それぞれの混焼率
時のプロセス操作量を自動的に最適化することにより、
蒸気温度の変動を最小限に抑えることができる。
以上が複数種の燃料に対して蒸気温度の変動が最小限
に抑えられる本発明の基本原理である。
に抑えられる本発明の基本原理である。
次に、第１図〜第４図および従来の第６図，第７図を
参照して、本発明の一実施例を説明する。
参照して、本発明の一実施例を説明する。
第１図は、本発明の蒸気温度制御系のブロツク図であ
る。本発明の実施例が第６図の従来の蒸気温度制御系と
異なるところは、オートチユーニング回路60を含む自動
調整回路61を付加した点にある。17は前述の再熱蒸気温
度検出器、31は前述のユニツト負荷指令信号、33は燃料
の混焼率信号である。自動調整回路61は、オートチユー
ニング回路60を除き下記の要素を有している。32a〜32c
は関数発生器、40及び43は減算器、41及び44は乗算器、
42及び45は加算器、46は信号モニタ、47は切替スイツチ
である。尚、50a〜50nはｎ種の燃料流量、51は発電機解
列信号、52は蒸気温度設定信号、53は蒸気温度、54は火
炉入口ダンパ操作指令信号である。
る。本発明の実施例が第６図の従来の蒸気温度制御系と
異なるところは、オートチユーニング回路60を含む自動
調整回路61を付加した点にある。17は前述の再熱蒸気温
度検出器、31は前述のユニツト負荷指令信号、33は燃料
の混焼率信号である。自動調整回路61は、オートチユー
ニング回路60を除き下記の要素を有している。32a〜32c
は関数発生器、40及び43は減算器、41及び44は乗算器、
42及び45は加算器、46は信号モニタ、47は切替スイツチ
である。尚、50a〜50nはｎ種の燃料流量、51は発電機解
列信号、52は蒸気温度設定信号、53は蒸気温度、54は火
炉入口ダンパ操作指令信号である。
第２図は、オートチユーニング回路60の演算処理を説
明するために示すフローチャートであり、第３図は、負
荷指令に対する単位火炉ガス量変化時の蒸気温度変動量
特性を示す図、第４図は火炉ガス量ステップ変化時の蒸
気温度特性を示す図である。本回路60での演算は発電機
解列信号51が入力されるまで繰り返し演算を行うととも
に負荷指令信号21の関数と複数種の燃料の混焼率として
遂次データを蓄積する。
明するために示すフローチャートであり、第３図は、負
荷指令に対する単位火炉ガス量変化時の蒸気温度変動量
特性を示す図、第４図は火炉ガス量ステップ変化時の蒸
気温度特性を示す図である。本回路60での演算は発電機
解列信号51が入力されるまで繰り返し演算を行うととも
に負荷指令信号21の関数と複数種の燃料の混焼率として
遂次データを蓄積する。
演算処理は次の通りである。
ステツプ101で初回（プラントが起動した）であるか
否かを判定し、そうであればステツプ102の処理に移る
が、否であれば、ステツプ108へ飛ぶ、ステツプ102は関
数発生器32a〜32cのデータを零にセツトし、ステツプ10
3に移る。ステツプ103では負荷指令信号31と燃料流量50
a〜50nの信号を入力する処理に移る。ステツプ103での
処理が終了するとステツプ104に移り、このステツプ104
では、ステツプ103で入力した負荷指令信号31に対する
代表的な混焼率０％,50％,100％におけるプログラム関
数a1（MWD）,a2（MWD）a3（MWD）を作成する。ステツプ
105は、燃料流量50a〜50nから、その時点における混焼
率fRATIOを作成する。
否かを判定し、そうであればステツプ102の処理に移る
が、否であれば、ステツプ108へ飛ぶ、ステツプ102は関
数発生器32a〜32cのデータを零にセツトし、ステツプ10
3に移る。ステツプ103では負荷指令信号31と燃料流量50
a〜50nの信号を入力する処理に移る。ステツプ103での
処理が終了するとステツプ104に移り、このステツプ104
では、ステツプ103で入力した負荷指令信号31に対する
代表的な混焼率０％,50％,100％におけるプログラム関
数a1（MWD）,a2（MWD）a3（MWD）を作成する。ステツプ
105は、燃料流量50a〜50nから、その時点における混焼
率fRATIOを作成する。
次に、ステツプ106において、ステツプ104にて作成さ
れたプログラム関数a1（MWD）〜a3（MWD）を関数発生器
32a〜32cのデータとして更新し、ステツプ107では、同
様に混焼率fRATIOを乗算器41及び44と信号モニタ46のデ
ータとして更新する。ステツプ108では蒸気温度設定信
号52、蒸気温度53、火炉入口ダンパ操作指令信号54を入
力する。ステツプ109では、ステツプ108で入力したデー
タから、各負荷域における単位火炉ガス量当りの蒸気温
度変動幅、時定数及びむだ時間を演算処理し、これらを
用いて、ステツプ110において最適火炉ガス投入量Δ
Ｑ、投入時刻Δｉを演算処理する。ステツプ111では、
ｉ−Δｉ時のプロセス操作量の基本プログラムにΔＱを
加算し、Ｑ（ｉ−Δｉ）＝Ｑ（ｉ）＋ΔＱを演算する。
ステツプ112はプラント運転中か否かを、発電機解列し
たか否かにより判定し、プラント停止（発電機材解列）
であれば、ステツプ101に戻り処理を終了する。一方、
プラント運転中（発電機解列していない）であれば、ス
テツプ113において関数発生器32a〜32cのデータを更新
して一連の処理を終了する。プラントが運転中であれ
ば、ステツプ101〜ステツプ113の処理を繰り返し演算を
するとともに、負荷指令信号31の関数としてデータを逐
次更新しながら蓄積する。
れたプログラム関数a1（MWD）〜a3（MWD）を関数発生器
32a〜32cのデータとして更新し、ステツプ107では、同
様に混焼率fRATIOを乗算器41及び44と信号モニタ46のデ
ータとして更新する。ステツプ108では蒸気温度設定信
号52、蒸気温度53、火炉入口ダンパ操作指令信号54を入
力する。ステツプ109では、ステツプ108で入力したデー
タから、各負荷域における単位火炉ガス量当りの蒸気温
度変動幅、時定数及びむだ時間を演算処理し、これらを
用いて、ステツプ110において最適火炉ガス投入量Δ
Ｑ、投入時刻Δｉを演算処理する。ステツプ111では、
ｉ−Δｉ時のプロセス操作量の基本プログラムにΔＱを
加算し、Ｑ（ｉ−Δｉ）＝Ｑ（ｉ）＋ΔＱを演算する。
ステツプ112はプラント運転中か否かを、発電機解列し
たか否かにより判定し、プラント停止（発電機材解列）
であれば、ステツプ101に戻り処理を終了する。一方、
プラント運転中（発電機解列していない）であれば、ス
テツプ113において関数発生器32a〜32cのデータを更新
して一連の処理を終了する。プラントが運転中であれ
ば、ステツプ101〜ステツプ113の処理を繰り返し演算を
するとともに、負荷指令信号31の関数としてデータを逐
次更新しながら蓄積する。
このようにしてオートチユーニング回路60で使用する
データは現在使われているプロセス操作設定値32a〜32c
と逐次照合演算され、プロセス操作設定値及び混焼率を
最適値に修正できる。
データは現在使われているプロセス操作設定値32a〜32c
と逐次照合演算され、プロセス操作設定値及び混焼率を
最適値に修正できる。
第７図は、ユニツト負荷指令に対する混焼率０％,50
％,100％時の火炉入口ダンパ開度特性図である。第７図
（ａ）と第７図（ｂ）とは、それぞれ従来のプラント特
性における火炉入口ダンパ開度特性と、本発明のプラン
ト特性における火炉入口ダンパ開度特性とを示す図であ
る。これらを比較すると、前者は、混焼率が増加すると
共に火炉入口ダンパ開度も一定比率で増加していること
が明確である。一方、後者は、混焼率により火炉入口ダ
ンパ特性が夫々異なつていることが判る。
％,100％時の火炉入口ダンパ開度特性図である。第７図
（ａ）と第７図（ｂ）とは、それぞれ従来のプラント特
性における火炉入口ダンパ開度特性と、本発明のプラン
ト特性における火炉入口ダンパ開度特性とを示す図であ
る。これらを比較すると、前者は、混焼率が増加すると
共に火炉入口ダンパ開度も一定比率で増加していること
が明確である。一方、後者は、混焼率により火炉入口ダ
ンパ特性が夫々異なつていることが判る。
本発明では、第７図（ｂ）に示す混焼率０％,50％,10
0％の特性をユニツト負荷指令信号（MWD）31から、それ
ぞれ32a,32b,32cのFxにて予め設定する。その関数は次
式で表わされる。
0％の特性をユニツト負荷指令信号（MWD）31から、それ
ぞれ32a,32b,32cのFxにて予め設定する。その関数は次
式で表わされる。
混焼率 ０％ f0＝a1（MWD） …（１）式 混焼率 50％ f50＝a2（MWD） …（２）式 混焼率 100％ f100＝a3（MWD） …（３）式 （１）及び（３）式はそれぞれ火炉入口ダンパ23の下
限及び上限設定となる。混焼率０〜100％の領域で運転
することになるため、その中間の混焼率50％におけるプ
ラント特性を（２）式にて設定し、０〜50％,50〜100％
の領域にて自動的にプロセス操作量を修正できるように
する。
限及び上限設定となる。混焼率０〜100％の領域で運転
することになるため、その中間の混焼率50％におけるプ
ラント特性を（２）式にて設定し、０〜50％,50〜100％
の領域にて自動的にプロセス操作量を修正できるように
する。
すなわち、混焼率が０〜50％の場合、32aと32bの関数
発生器にて混焼率０％,50％時の設定値をそれぞれ、減
算器40で偏差を取り、混焼率信号33に対し、乗算器41の
で混焼率の修正信号を作成する。この乗算器41の出力を
加算器42にて演算して、混焼率０〜50％におけるプロ示
ス設定信号を作成する。混焼率50％未満か以上かを信号
モニタ46で検出し、切替スイツチ47へ指令する。混焼率
50％未満の場合には切替スイツチ47は入力×１が選択さ
れ、加算器42からの修正されたプロセス操作設定量が減
算器35へ送られる。減算器35では再熱蒸気温度検出器17
の信号との偏差を取り、比例積分器36にて火炉入口ダン
パ23の開度指令信号を作成する。
発生器にて混焼率０％,50％時の設定値をそれぞれ、減
算器40で偏差を取り、混焼率信号33に対し、乗算器41の
で混焼率の修正信号を作成する。この乗算器41の出力を
加算器42にて演算して、混焼率０〜50％におけるプロ示
ス設定信号を作成する。混焼率50％未満か以上かを信号
モニタ46で検出し、切替スイツチ47へ指令する。混焼率
50％未満の場合には切替スイツチ47は入力×１が選択さ
れ、加算器42からの修正されたプロセス操作設定量が減
算器35へ送られる。減算器35では再熱蒸気温度検出器17
の信号との偏差を取り、比例積分器36にて火炉入口ダン
パ23の開度指令信号を作成する。
混焼率50〜100％の場合には、上記と同様に32b,32cの
関数発生器で混焼率50％,100％時の設定値をそれぞれ減
算器43で偏差を取り、混焼率信号33に対し、乗算器44に
て混焼率の修正信号を作成する。この乗算器44の出力を
加算器45にて演算して、混焼率50〜100％におけるプロ
セス設定信号を作成する。この信号は切替スイツチ47の
入力×２を介して減算器35へ送られ、以下混焼率０〜50
％と同様となる。
関数発生器で混焼率50％,100％時の設定値をそれぞれ減
算器43で偏差を取り、混焼率信号33に対し、乗算器44に
て混焼率の修正信号を作成する。この乗算器44の出力を
加算器45にて演算して、混焼率50〜100％におけるプロ
セス設定信号を作成する。この信号は切替スイツチ47の
入力×２を介して減算器35へ送られ、以下混焼率０〜50
％と同様となる。
以上を式で表わすと次のようになる。
（ｉ） 混焼率０〜50％時（減算器40の出力）。
f1＝a1（MWD）−a2（MWD） …（４）式 （ii） 混焼率50〜100％時（減算器40の出力）。
f2＝a2（MWD）−a3（MWD） …（５）式 したがつて乗算器41及び44の出力はそれぞれ次のよう
になる。
になる。
乗算器41の出力＝f1・fRATIO＝〔a1（MWD） −a2（MWD）〕・fRATIO …（６）式 乗算器44の出力＝f2・fRATIO＝〔a2（MWD） −a3（MWD）〕・fRATIO …（７）式 ここでfRATIOは燃料の混焼率を示す。
また、加算器42及び45の出力は次のようになり、これ
が、プロセス操作設定値となる。
が、プロセス操作設定値となる。
加算器42の出力＝a1（MWD）＋f1・fRATIO …（８）式 加算器45の出力＝a3（MWD）＋f2・fRATIO …（９）式 この実施例によれば、ユニツト負荷指令（MWD）から
代表的な混焼率における火炉入口ダンパの設定値を作成
して、複数種の燃料の混焼率にて修正することにより、
混焼定０〜100％の領域において上記設定値をオートチ
ユーニング可能となり蒸気温度の変動を最小限に抑える
ことができる。
代表的な混焼率における火炉入口ダンパの設定値を作成
して、複数種の燃料の混焼率にて修正することにより、
混焼定０〜100％の領域において上記設定値をオートチ
ユーニング可能となり蒸気温度の変動を最小限に抑える
ことができる。
上記実施例では、火炉入口ダンパの設定値に対し、修
正を加えたが、SH側分配ダンパ、SHスプレ弁、RHスプレ
弁に対しても同様に修正することも可能であり、また、
これら全てに対しても修正することも可能である。
正を加えたが、SH側分配ダンパ、SHスプレ弁、RHスプレ
弁に対しても同様に修正することも可能であり、また、
これら全てに対しても修正することも可能である。
以上述べたように本発明によれば、混焼率によつて変
わるプラント特性を自動的に修正して、混焼率にかかわ
らず最適な上記温度制御性が得られると共に、データ採
取および調整に要する時間を最小限にすることができる
効果がある。
わるプラント特性を自動的に修正して、混焼率にかかわ
らず最適な上記温度制御性が得られると共に、データ採
取および調整に要する時間を最小限にすることができる
効果がある。
第１図は本発明の蒸気温度制御系を示すブロツク図、第
２図はオートチユーニング回路の演算処理フロー図、第
３図は負荷指令に対する単位火炉ガス量変化時の蒸気温
度変動量特性を示す特性図、第４図は火炉ガス量ステツ
プ変化時の蒸気温度特性図、第５図はボイラの全体構成
を示す構成図、第６図は従来の蒸気温度制御系を示すブ
ロツク図、第７図は負荷指令に対する火炉入口ダンパ開
度特性図である。 17……再熱蒸気温度検出器、31……ユニツト負荷指令信
号、32a〜ｃ……関数発生器、33……燃料の混焼率、35,
40,43……減算器、41,44……乗算器、42,45……加算
器、46……信号モニタ、47……切替スイツチ、23……火
炉入口ダンパ、36……比例積分器、50a〜50n……ｎ種の
燃料流量、60……オートチユーニング回路。
２図はオートチユーニング回路の演算処理フロー図、第
３図は負荷指令に対する単位火炉ガス量変化時の蒸気温
度変動量特性を示す特性図、第４図は火炉ガス量ステツ
プ変化時の蒸気温度特性図、第５図はボイラの全体構成
を示す構成図、第６図は従来の蒸気温度制御系を示すブ
ロツク図、第７図は負荷指令に対する火炉入口ダンパ開
度特性図である。 17……再熱蒸気温度検出器、31……ユニツト負荷指令信
号、32a〜ｃ……関数発生器、33……燃料の混焼率、35,
40,43……減算器、41,44……乗算器、42,45……加算
器、46……信号モニタ、47……切替スイツチ、23……火
炉入口ダンパ、36……比例積分器、50a〜50n……ｎ種の
燃料流量、60……オートチユーニング回路。
Claims (2)
- 【請求項１】複数種の燃料を火炉で燃焼させる燃焼手段
と、スプレされた水を前記火炉の燃焼ガスにより主蒸気
にする過熱器及び再熱蒸気にする再熱器と、前記過熱器
及び再熱器へのスプレ量を制御するスプレ量制御手段
と、前記過熱器及び再熱器のうち少なくとも一方を流れ
る燃焼ガス量を制御する火炉ガス量制御手段と、前記燃
焼ガスの一部を流量制御しながら再循環ガスとして前記
火炉に導くガス再循環手段とを有するボイラにおける前
記過熱器及び再熱器へのスプレ量，前記燃焼ガス量，再
循環ガス量を調整し前記主蒸気の温度と前記再熱蒸気の
温度とを制御する蒸気温度制御装置において、 前記スプレ量制御手段，前記火炉ガス量制御手段，前記
ガス再循環手段の操作量の少なくとも一種類について負
荷指令信号に対応する少なくとも３個の混焼率における
演算式を作成する手段と、現在の複数種の燃料の流量信
号に基づいて実際の混焼率を求める手段と、前記少なく
とも３個の混焼率のうちで前記実際の混焼率に近い２つ
の混焼率における演算式により前記実際の混焼率に対応
する演算式を修正して作成する手段と、現在の負荷指令
信号，ボイラ状態量，修正された演算式により前記操作
量を求める手段とを含む自動調整回路を備えたことを特
徴とする蒸気温度制御装置。 - 【請求項２】特許請求の範囲第１項に記載の蒸気温度制
御装置において、 前記スプレ量制御手段，前記火炉ガス量制御手段，前記
ガス再循環手段が、前記ボイラを有するプラントの運転
パターンの変化やプラントの構成機器の熱的特性の経時
的変化に応じて前記各操作量を独立に設定する手段であ
り、 前記自動調整回路が、前記負荷指令信号と前記実際の混
焼率とにより、前記操作量を修正する手段であることを
特徴とする蒸気温度制御装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61024825A JP2521709B2 (ja) | 1986-02-06 | 1986-02-06 | 蒸気温度制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61024825A JP2521709B2 (ja) | 1986-02-06 | 1986-02-06 | 蒸気温度制御装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS62182502A JPS62182502A (ja) | 1987-08-10 |
| JP2521709B2 true JP2521709B2 (ja) | 1996-08-07 |
Family
ID=12148956
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP61024825A Expired - Lifetime JP2521709B2 (ja) | 1986-02-06 | 1986-02-06 | 蒸気温度制御装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2521709B2 (ja) |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5921902A (ja) * | 1982-07-28 | 1984-02-04 | 株式会社東芝 | ボイラの蒸気温度制御装置 |
-
1986
- 1986-02-06 JP JP61024825A patent/JP2521709B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS62182502A (ja) | 1987-08-10 |
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