JP3746528B2 - 多炭種対応制御装置 - Google Patents
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Description
【産業上の利用分野】
本発明は、性状の異なる複数の石炭を燃料として使用する石炭焚きボイラに適用される多炭種対応制御装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
従来のこの種の多炭種対応制御装置は、石炭性状の燃料比に基づいて燃焼特性の違いを把握し、対応制御するものとなっていた。
図2は、従来の多炭種対応制御装置の構成例を示す図である。図2に示すように、Aミル給炭量02の信号とAミル混炭比03の信号とが乗算器05で乗算され、Aミルの(イ)炭・給炭量信号S01となる。そして減算器06において、Aミル給炭量02の信号からAミルの(イ)炭・給炭量信号S01が差し引かれAミルの(ロ)炭・給炭量信号S02となる。一方、Aミルの(イ)炭・燃料比01の信号とAミルの(イ)炭・給炭量信号S01とは、乗算器07にて乗算される。同様にAミルの(ロ)炭・燃料比04の信号とAミルの(ロ)炭・給炭量信号S02とは、乗算器08にて乗算される。そして、乗算器07および乗算器08の各出力信号は加算器09にて加算され、加算器09よりAミル燃料比・給炭量信号S03が出力される。
【0003】
また、Xミルについても同様な演算が行なわれる。すなわちXミル給炭量12の信号とXミル混炭比13の信号とが乗算器15で乗算され、Xミルの(イ)炭・給炭量信号S11となる。そして減算器16において、Xミル給炭量(12)の信号からXミルの(イ)炭・給炭量信号S11が差し引かれ、Xミルの(ロ)炭・給炭量信号S12となる。一方、Xミルの(イ)炭・燃料比11の信号とXミルの(イ)炭・給炭量信号S11とは乗算器17にて乗算される。同様に、Xミルの(ロ)炭・燃料比14の信号とXミルの(ロ)炭・給炭量信号S12とは乗算器18にて乗算される。そして、乗算器17および乗算器18の各出力信号は加算器19にて加算され、加算器19からXミル燃料比・給炭量信号S13が出力される。
【0004】
上述したように、各ミル毎に燃料比・給炭量信号が算出され、これらが加算器20の入力信号となる。加算器20の出力信号は除算器21に被除数eとして入力する信号となり、除算器21に除数fとして入力する全給炭量22の信号で除算される。この除算器21の除算結果e/fを示す出力信号が、焚かれている石炭の燃料比信号S21となる。上記燃料比信号S21とプラント出力指令(MWD)25に係る信号S25とは、2変数関数発生器26,28および図示しない複数の2変数関数発生器に入力する。そして、2変数関数発生器26は自身の設定に基づきガス分配ダンパの設定値27を算出して出力する。2変数関数発生器28は自身の設定に基づきガス再循環通風機(GRF)の回転数設定値29を算出して出力する。また、図示しない複数の2変数関数発生器も同様に各々自身の設定に基づき相当する設定値を算出して出力する。
【0005】
上述のように、燃料比信号S21とプラント出力指令信号S25とを入力とする2変数関数発生器を用いているため、炭種によって燃焼特性に違いの出る操作端に対し、炭種に見合った設定値を入力することができる。
【0006】
また、ボイラ入力加速信号(BIR)は次のように設定する。プラント出力指令信号S25と負荷変化率30の信号S30とは、2変数関数発生器31,32及び図示しない複数の2変数関数発生器に入力する。そして各2変数関数発生器は各々燃料比設定値信号を出力する。切換スイッチ33は上記燃料比信号S21(y)を基に、予め設定されている燃料比の区分(y>f1,f2<y<f1、y<f2)に見合った2変数関数発生器の燃料比設定値信号を選択する。そして選択された燃料比設定値信号がBIR設定信号34となる。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、上記した従来の多炭種対応制御装置には、以下のような問題点がある。まず、石炭バーナの使用段、台数、バーナ角度による燃焼性の違いが考慮されておらず、適正制御を行なえない。また複数の石炭の燃料比を入力するため、炭種切替時に燃料比の区分に見合った関数発生器を運転員が判断し、上記切換スイッチ33を手動で切替える必要がある。
【0008】
本発明の目的は、石炭バーナの運用による燃焼性の違いを考慮した燃焼特性信号を作成、使用することにより、運転員が介入することなく全自動で制御できる多炭種対応制御装置を提供することにある。
【0009】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決し目的を達成するために、本発明の多炭種対応制御装置は、性状の異なる複数の石炭を燃料として使用する石炭焚きボイラに付設される多炭種対応制御装置において、火炉における温度、圧力、流量等に関する流体計測データに基づいて推定される火炉の吸収熱量推定値を算出する第1の推定手段と、最終再熱器における温度、圧力、流量等に関する流体計測データに基づいて推定される最終再熱器の吸収熱量推定値を算出する第2の推定手段と、前記第1の推定手段にて算出された火炉の吸収熱量推定値と前記第2の推定手段にて算出された最終再熱器の吸収熱量推定値との比を求める手段と、この手段により求められた吸収熱量推定値の比に基づいてボイラの燃焼特性を把握し、ガス分配ダンパ設定値およびガス再循環通風機の回転数設定値およびボイラ入力加速設定値を出力する演算手段とから構成されている。
【0010】
【作用】
上記手段を講じた結果、次のような作用が生じる。本発明の多炭種対応制御装置においては、石炭バーナの使用段、台数、バーナ角度等の運用による燃焼性の違いが考慮された燃焼特性を把握することが可能となり、適正制御が行なえるとともに、炭種切替時において運転員が介入する必要がなくなる。
【0011】
【実施例】
図1は、本発明の一実施例に係る多炭種対応制御装置の構成を示す図である。図1において、火炉吸収熱量推定器40は、入力された各種流体計測データから火炉の吸収熱量を動的に推定する装置である。すなわち火炉吸収熱量推定器40は、火炉の入口温度41、入口圧力42、流体流量43、出口温度44、出口圧力45を入力し、火炉吸収熱量の推定値を算出し、その推定値を示す信号S40を出力する。一方、最終再熱器吸収熱量推定器50は、入力された各種流体計測データから最終再熱器の吸収熱量を動的に推定する装置である。すなわち最終再熱器吸収熱量推定器50は、最終再熱器の入口温度51、入口圧力52、流体流量53、出口温度54、出口圧力55を入力し、最終再熱器吸収熱量の推定値を算出し、その推定値を示す信号S50を出力する。また除算器60は、最終再熱器吸収熱量信号S50が示す推定値aを火炉吸収熱量信号S40が示す推定値bで除算し、その比a/bを示す信号S60を出力する。
【0012】
一方、プラント出力指令25に係る信号S25を入力信号とする関数発生器61は、基準炭ベースの吸収熱量割合を算出しそれを示す信号S61を出力する。減算器62は、基準炭ベースの吸収熱量割合信号S61から除算器60の出力信号S60を減算し、焚いている炭と基準炭との燃焼性の相対的な差を算出して、その差を示す信号S62を出力する。さらに除算器63は、減算器62の出力信号S62が示す値cを基準炭ベースの吸収熱量割合信号S61が示す値dにて除算する。その除算結果c/dを負荷に依存しない基準化した吸収熱量割合信号S63として出力し、従来の燃料比に対応する信号として制御装置に送り込む。
【0013】
続いて、基準化した吸収熱量割合信号S63とプラント出力指令信号S25とは、2変数関数発生器64,65及び図示しない2変数関数発生器に入力する。2変数関数発生器64は、自身の設定に基づきガス分配ダンパの設定値27を算出して出力する。2変数関数発生器65は、自身の設定に基づきガス再循環通風機(GRF)回転数設定値29を算出して出力する。また、前記図示しない複数の2変数関数発生器も同様に各々自身の設定に基づき相当する設定値を算出して出力する。このように基準化した吸収熱量割合信号S63とプラント出力指令信号S25とを入力とする2変数関数発生器を用いれば、炭種による燃焼性の違いを制御装置の制御内容に反映できる。
【0014】
また基準化した吸収熱量割合信号S63とプラント出力指令信号S25とは、2変数関数発生器66に入力する。この2変数関数発生器66は、自身の設定に基づきボイラ入力加速(BIR)設定補正値67を算出して出力する。このように炭種による燃焼性の違いに対応する補正信号が作られ、これが基準炭ベースのBIR設定に加えられる。
【0015】
(実施例のまとめ)
実施例に示された構成および作用効果をまとめると次の通りである。
実施例に示された多炭種対応制御装置は、性状の異なる複数の石炭を燃料として使用する石炭焚きボイラに付設される多炭種対応制御装置において、火炉における温度41、圧力42、流量43等に関する流体計測データに基づいて推定される火炉の吸収熱量推定値を算出する第1の推定手段40と、最終再熱器における温度51、圧力52、流量53等に関する流体計測データに基づいて推定される最終再熱器の吸収熱量推定値を算出する第2の推定手段50と、前記第1の推定手段40にて算出された火炉の吸収熱量推定値bと前記第2の推定手段50にて算出された最終再熱器の吸収熱量推定値aとの比を求める手段60と、この手段60により求められた吸収熱量推定値の比a/bに基づいてボイラの燃焼特性を把握し、ガス分配ダンパ設定値およびガス再循環通風機の回転数設定値およびボイラ入力加速設定値を出力する演算手段(64,65,66)とから構成されている。
【0016】
したがって上記多炭種対応制御装置においては、石炭バーナの使用段、台数、バーナ角度等の運用による燃焼性の違いが考慮された燃焼特性を把握することが可能となり、適正制御が行なえるとともに、炭種切替時において運転員が介入する必要がなくなる。
【0017】
【発明の効果】
本発明によれば、石炭バーナの運用による燃焼性の違いを考慮した燃焼特性信号を作成、使用することにより、運転員が介入することなく全自動で制御できる多炭種対応制御装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施例に係る多炭種対応制御装置の構成を示す図。
【図2】従来例に係る多炭種対応制御装置の構成を示す図。
【符号の説明】
40…火炉吸収熱量推定器 41…火炉入口温度
42…火炉入口圧力 43…火炉流体流量
44…火炉出口温度 45…火炉出口圧力
50…最終再熱器吸収熱量推定器 51…最終再熱器入口温度
52…最終再熱器入口圧力 53…最終再熱器流体流量
54…最終再熱器出口温度 55…最終再熱器出口圧力
60…除算器 61…関数発生器
62…減算器 63…除算器
64…2変数関数発生器 65…2変数関数発生器
66…2変数関数発生器
Claims (1)
- 性状の異なる複数の石炭を燃料として使用する石炭焚きボイラに付設される多炭種対応制御装置において、
火炉における温度、圧力、流量等に関する流体計測データに基づいて推定される火炉の吸収熱量推定値を算出する第1の推定手段と、
最終再熱器における温度、圧力、流量等に関する流体計測データに基づいて推定される最終再熱器の吸収熱量推定値を算出する第2の推定手段と、
前記第1の推定手段にて算出された火炉の吸収熱量推定値と前記第2の推定手段にて算出された最終再熱器の吸収熱量推定値との比を求める手段と、
この手段により求められた吸収熱量推定値の比に基づいてボイラの燃焼特性を把握し、ガス分配ダンパ設定値およびガス再循環通風機の回転数設定値およびボイラ入力加速設定値を出力する演算手段と、
を具備したことを特徴とする多炭種対応制御装置。
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JP01092395A Expired - Lifetime JP3746528B2 (ja) | 1995-01-26 | 1995-01-26 | 多炭種対応制御装置 |
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