JP4378879B2

JP4378879B2 - Boiler soot blower control device

Info

Publication number: JP4378879B2
Application number: JP2000401015A
Authority: JP
Inventors: 寿範温見
Original assignee: IHI Corp
Current assignee: IHI Corp
Priority date: 2000-12-28
Filing date: 2000-12-28
Publication date: 2009-12-09
Anticipated expiration: 2020-12-28
Also published as: JP2002195507A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ボイラのスートブロワ制御装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
図３はボイラの一例を表わすものであって、図３中、１は火炉１ａと後部伝熱部１ｂとを有するボイラ本体、２はボイラ本体１の火炉１ａ内へ燃料を噴射して燃焼させるバーナ、３は一次過熱器、４は二次過熱器、５は三次過熱器、６は最終過熱器、７は一次再熱器、８は二次再熱器、９は節炭器であり、バーナ２からボイラ本体１の火炉１ａ内へ燃料を噴射して燃焼させることにより、燃焼ガスを生成し、生成された燃焼ガスを流通させ、二次過熱器４、三次過熱器５、最終過熱器６、二次再熱器８、一次過熱器３、一次再熱器７及び節炭器９と熱交換させ、熱交換した後の排ガスを排ガスダクト１０へ流出させ、下流側に設けられた脱硝、脱硫等の排煙処理装置（図示せず）で窒素酸化物や硫黄酸化物等を除去した後、大気へ放出するようになっている。
【０００３】
一方、図４は前述のボイラの給水・蒸気系統を表わすものであり、ボイラ給水は、燃料が燃焼されるボイラ本体１の火炉１ａの炉壁に形成される蒸発器１１で加熱され、ノーズ部１２を経て、汽水分離器１３で水と蒸気に分離され、該汽水分離器１３で水と分離された蒸気は、ボイラ本体１の天井並びに後部伝熱部周壁１４を通過し、一次過熱器３、二次過熱器４、三次過熱器５及び最終過熱器６で過熱され、高圧タービン１５へ導かれ、該高圧タービン１５が駆動されて発電が行われると共に、前記高圧タービン１５を駆動した後の蒸気は、一次再熱器７及び二次再熱器８へ導かれ、該一次再熱器７及び二次再熱器８で再熱された後、中・低圧タービン１６へ導入され、該中・低圧タービン１６が駆動されて発電が行われ、前記中・低圧タービン１６を駆動した後の蒸気は、復水器１７へ導かれてボイラ給水に戻され、該ボイラ給水は、復水脱塩装置１８と低圧給水加熱器１９と脱気器２０とを経由し、給水ポンプ２１により高圧給水加熱器２２を介して節炭器９へ圧送され、該節炭器９で加熱され、前記蒸発器１１へ送給され、循環されるようになっている。
【０００４】
ところで、石炭焚のボイラの場合、燃料としての石炭の燃焼に伴って灰が発生し、火炉１ａの炉壁内面、並びに一次過熱器３、二次過熱器４、三次過熱器５、最終過熱器６、一次再熱器７、二次再熱器８、節炭器９等の各種伝熱管表面に付着するが、このように火炉１ａの炉壁内面や各種伝熱管表面に灰が付着すると、ボイラ本体１における収熱が低下してしまうため、ボイラ本体１の火炉１ａ内並びに後部伝熱部１ｂ内の所要箇所に、図５に示されるようなスートブロワ２３を配設し、該スートブロワ２３により蒸気等の噴霧媒体２４を火炉１ａの炉壁内面や各種伝熱管表面に吹き付け、付着した灰を吹き払って除去するようにしている。
【０００５】
前記スートブロワ２３は、例えば、図５に示される如く、先端部にその軸心方向と直角な方向へ蒸気等の噴霧媒体２４を噴射する噴射孔２５が形成されたランスチューブ２６を進退動可能に配設してなる構成を有している。ここで、前記ランスチューブ２６は、支持架台２７上に設置されたボックス型のビーム２８内に収容され、ポペットバルブ２９を介し噴霧媒体２４が供給されるようにした固定のフィードチューブ３０に対し摺動自在に外嵌されており、該フィードチューブ３０とビーム２８前端のフロントサポート３１とにより支持されるようになっている。又、前記ランスチューブ２６の後端には、前記フィードチューブ３０を気密に且つ摺動自在に貫通せしめるようにしたキャリッジ３２が装着されており、該キャリッジ３２に一体的に組み付けられたモータ等の駆動装置３３により、前記ビーム２８内の天井面に取り付けられたラック３４と噛合した駆動ピニオン３５が回転駆動されて前記キャリッジ３２がランスチューブ２６と共に進退動するようになっており、しかも、その進退動に際し図示していないギア機構を介して前記ランスチューブ２６がその軸心回りに旋回されるようになっている。
【０００６】
一方、前記火炉１ａ、一次過熱器３、二次過熱器４、三次過熱器５、最終過熱器６、一次再熱器７、二次再熱器８、節炭器９それぞれにおける収熱は、それぞれの入側と出側における蒸気の圧力と温度とに基づいて求めることができ、一般に、火炉１ａにおける収熱が全体の略四割程度を占めると共に、全体の収熱に対する火炉収熱割合が灰による汚れの進行に伴って低下しやすく、スートブロワ２３の動作判定基準として使用可能であるため、従来の場合、前記スートブロワ２３の制御装置は、図６に示される如く、ボイラ負荷指令３６に基づき火炉収熱割合しきい値３７を求めて出力する関数発生器３８と、全体の収熱に対する実際の火炉収熱割合３９と前記関数発生器３８から出力される火炉収熱割合しきい値３７との火炉収熱割合偏差４０を求めて出力する減算器４１と、該減算器４１から出力される火炉収熱割合偏差４０が予め設定された値（例えば、−１．５［％］）より小さくなった場合に「１」の信号をスートブロワ起動指令４２として出力するシグナルモニタスイッチ４３とを備えてなる構成を有している。
【０００７】
尚、全体の収熱に対する実際の火炉収熱割合３９は、負荷が高くなるほど若干低くなる傾向を示すことから、前記関数発生器３８には、図７に示されるように、ボイラ負荷指令３６の増減に対し略反比例させる形で火炉収熱割合しきい値３７を増減させるような関数を入力してある。
【０００８】
図６に示される従来の制御装置においては、関数発生器３８においてボイラ負荷指令３６に基づき火炉収熱割合しきい値３７が求められて減算器４１へ出力され、該減算器４１において全体の収熱に対する実際の火炉収熱割合３９と前記関数発生器３８から出力される火炉収熱割合しきい値３７との火炉収熱割合偏差４０が求められてシグナルモニタスイッチ４３へ出力され、該シグナルモニタスイッチ４３において前記減算器４１から出力される火炉収熱割合偏差４０が予め設定された値（例えば、−１．５［％］）より小さくなった場合に「１」の信号がスートブロワ起動指令４２として出力され、図５に示されるスートブロワ２３のランスチューブ２６がボイラ本体１内へ挿入されつつその軸線を中心に回転して行き、火炉１ａの炉壁内面や各種伝熱管表面に蒸気等の噴霧媒体２４が吹き付けられ、付着した灰の除去が行われる。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、前述の如き従来のスートブロワ２３の制御装置では、ボイラ負荷指令３６に応じたある一定の火炉収熱割合しきい値３７しか設定されておらず、全体の収熱に対する実際の火炉収熱割合３９が火炉収熱割合しきい値３７よりある程度低くなった場合にスートブロワ２３を起動するのみで、燃料として使用される石炭の炭種が変化した場合については考慮されていないため、収熱が比較的高い炭種の石炭が燃料として使用された場合、全体の収熱に対する実際の火炉収熱割合３９が火炉収熱割合しきい値３７よりある程度低くなるまでに時間を要し、スートブロワ２３の動作回数が少なくなってしまい、灰が固まって取れなくなり、ボイラ本体１に悪影響を及ぼす虞がある一方、逆に、収熱が比較的低い炭種の石炭が燃料として使用された場合には、常時、火炉収熱割合しきい値３７近辺での運転となり、頻繁にスートブロワ２３が動作し、蒸気等の噴霧媒体２４の消費量が増えコストアップにつながると共に、火炉１ａの炉壁内面や各種伝熱管表面の噴霧媒体２４によるエロージョンが発生するという問題を有していた。
【００１０】
尚、このような問題に対処するためには、炭種毎に火炉収熱割合しきい値３７を変化させることも考えられるが、これには非常に手間と時間がかかると共に、炭種変更時の運転確認等も必要でコスト面で折り合いがつきにくく、又、未知の炭種については事前に設定することができず、実施は困難となっていた。
【００１１】
本発明は、斯かる実情に鑑み、炭種毎にしきい値を設定したりすることなく、どのような炭種に対してもスートブロワの動作回数を最適化し得、灰の固着によるボイラ本体への悪影響を回避し得、且つ噴霧媒体の消費量削減並びに火炉の炉壁内面や各種伝熱管表面の噴霧媒体によるエロージョンの発生防止を図り得るボイラのスートブロワ制御装置を提供しようとするものである。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
本発明は、全体の収熱に対する火炉収熱割合が上昇傾向から下降傾向へ推移する場合に最大となる状態値を火炉収熱割合基準値として記憶し、該火炉収熱割合基準値から相対的に前記火炉収熱割合が所定割合だけ低下したことを検知し、スートブロワ起動指令を出力するよう構成したことを特徴とするボイラのスートブロワ制御装置にかかるものである。
【００１３】
上記手段によれば、以下のような作用が得られる。
【００１４】
全体の収熱に対する実際の火炉収熱割合が上昇傾向から下降傾向へ推移する場合に最大となる状態値が火炉収熱割合基準値として記憶され、該火炉収熱割合基準値から相対的に前記火炉収熱割合が所定割合だけ低下したことが検知されると、スートブロワ起動指令が出力され、スートブロワがボイラ本体内へ挿入され、火炉の炉壁内面や各種伝熱管表面に噴霧媒体が吹き付けられ、付着した灰の除去が行われる。
【００１５】
この結果、炭種毎にしきい値を設定したりする必要は全くなくなり、収熱が比較的高い炭種の石炭が燃料として使用された場合であっても、スートブロワの動作回数が少なくなってしまうことはなく、灰が固まって取れなくなる心配もなく、ボイラ本体に悪影響を及ぼすようなことが避けられる一方、逆に、収熱が比較的低い炭種の石炭が燃料として使用された場合にも、頻繁にスートブロワが動作してしまうことが避けられ、噴霧媒体の消費量が削減されコストダウンにつながると共に、火炉の炉壁内面や各種伝熱管表面の噴霧媒体によるエロージョンの発生も防止可能となる。
【００１６】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図示例と共に説明する。
【００１７】
図１及び図２は本発明を実施する形態の一例であって、図中、図６と同一の符号を付した部分は同一物を表わしており、全体の収熱に対する実際の火炉収熱割合３９が上昇傾向から下降傾向へ推移する場合に最大となる状態値を火炉収熱割合基準値３７’として記憶し、該火炉収熱割合基準値３７’から相対的に前記火炉収熱割合３９が所定割合ΔＱだけ低下したことを検知し、スートブロワ起動指令４２’を出力するよう構成したものである。
【００１８】
本図示例の場合、
スートブロワ動作中信号４４とボイラ負荷変化中信号４５との論理和信号４６を出力するＯＲ回路４７と、
該ＯＲ回路４７から出力される論理和信号４６の否定信号４８を出力するＮＯＴ回路４９と、
該ＮＯＴ回路４９から出力される否定信号４８が「１」の場合（スートブロワ２３が動作中ではなく且つボイラ負荷変化中でない場合）に、図１中、ａ側に切り換えられ、後述する高選択器５２から出力される高選択信号としての火炉収熱割合基準値３７’を比較信号５０として出力する一方、前記ＮＯＴ回路４９から出力される否定信号４８が「０」の場合（スートブロワ２３が動作中であるか、又はボイラ負荷変化中である場合）に、図１中、ｂ側に切り換えられ、全体の収熱に対する実際の火炉収熱割合３９を比較信号５０として出力する切換器５１と、
該切換器５１から出力される比較信号５０と全体の収熱に対する実際の火炉収熱割合３９とのうち高い方を火炉収熱割合基準値３７’として出力する高選択器５２と、
全体の収熱に対する実際の火炉収熱割合３９と前記高選択器５２から出力される火炉収熱割合基準値３７’との火炉収熱割合偏差４０’を求めて出力する減算器４１’と、
該減算器４１’から出力される火炉収熱割合偏差４０’が予め設定された値（例えば、−１．５［％］）より小さくなった場合に「１」の信号をスートブロワ起動指令４２’として出力するシグナルモニタスイッチ４３’と
を備えている。
【００１９】
尚、前記スートブロワ動作中信号４４はオフディレイタイマ５３を介してＯＲ回路４７へ入力することにより、スートブロワ２３による灰の除去動作が完了してから所要時間経過後に、スートブロワ動作中信号４４が「１」から「０」に切り換るようにし、又、前記ボイラ負荷変化中信号４５はオフディレイタイマ５４を介してＯＲ回路４７へ入力することにより、ボイラ負荷が変化している状態から一定となった際、所要時間経過後に、ボイラ負荷変化中信号４５が「１」から「０」に切り換るようにしてあり、このようにすることにより、全体の収熱に対する実際の火炉収熱割合３９が、スートブロワ２３の動作或いはボイラ負荷変化に伴って変動している状態を避け、ある程度安定してから火炉収熱割合基準値３７’の切換が行われるようにしてある。
【００２０】
次に、上記図示例の作動を説明する。
【００２１】
スートブロワ２３が動作中ではなく且つボイラ負荷変化中でない場合、スートブロワ動作中信号４４とボイラ負荷変化中信号４５は共に「０」であって、ＯＲ回路４７から「０」の論理和信号４６がＮＯＴ回路４９へ出力され、該ＮＯＴ回路４９から「１」の否定信号４８が切換器５１へ出力されており、該切換器５１は、図１中、ａ側に切り換えられる。
【００２２】
これにより、全体の収熱に対する実際の火炉収熱割合３９が上昇傾向にある状態では、高選択器５２からは火炉収熱割合３９がそのまま火炉収熱割合基準値３７’として減算器４１’へ出力され、該減算器４１’からシグナルモニタスイッチ４３へ出力される火炉収熱割合偏差４０’は「０」となり、スートブロワ起動指令４２’は出力されない。
【００２３】
しかし、火炉１ａの炉壁内面や各種伝熱管表面に灰が付着し、全体の収熱に対する実際の火炉収熱割合３９が上昇傾向から下降傾向へ推移した場合、前記高選択器５２においては、切換器５１から出力される比較信号５０と火炉収熱割合３９とのうち高い方が火炉収熱割合基準値３７’として出力されるため、火炉収熱割合３９が上昇傾向から下降傾向へ推移する場合に最大となる状態値が火炉収熱割合基準値３７’として記憶されたまま出力される形となり、この状態で、前記火炉収熱割合３９がそのまま下降を続けて行き、火炉収熱割合基準値３７’から相対的に前記火炉収熱割合３９が所定割合ΔＱだけ低下したことが、減算器４１’から出力される火炉収熱割合偏差４０’に基づきシグナルモニタスイッチ４３’において検知されると、該シグナルモニタスイッチ４３’からスートブロワ起動指令４２’が出力され、図５に示されるスートブロワ２３のランスチューブ２６がボイラ本体１内へ挿入されつつその軸線を中心に回転して行き、火炉１ａの炉壁内面や各種伝熱管表面に蒸気等の噴霧媒体２４が吹き付けられ、付着した灰の除去が行われる。
【００２４】
前記シグナルモニタスイッチ４３’からスートブロワ起動指令４２’が出力されてスートブロワ２３が動作を開始しスートブロワ動作中信号４４が「０」から「１」になると、ＯＲ回路４７から「１」の論理和信号４６がＮＯＴ回路４９へ出力され、該ＮＯＴ回路４９から「０」の否定信号４８が切換器５１へ出力され、該切換器５１は、図１中、ｂ側に切り換えられ、前記高選択器５２からはその時点での火炉収熱割合３９がそのまま出力され、それまでの最大の状態値としての火炉収熱割合基準値３７’がリセットされる形となる。
【００２５】
尚、ボイラ負荷が一定の状態から変化し始め、ボイラ負荷変化中信号４５が「０」から「１」になった場合にも、火炉収熱割合３９は変化するため、前述と同様、切換器５１は、図１中、ｂ側に切り換えられ、前記高選択器５２からはその時点での火炉収熱割合３９がそのまま出力され、それまでの最大の状態値としての火炉収熱割合基準値３７’がリセットされる形となる。
【００２６】
前記スートブロワ２３の動作が完了し且つボイラ負荷変化中でなく、スートブロワ動作中信号４４とボイラ負荷変化中信号４５が共に「０」になると、前述と同様に、全体の収熱に対する実際の火炉収熱割合３９が上昇傾向から下降傾向へ推移する場合に最大となる状態値が火炉収熱割合基準値３７’として記憶され、該火炉収熱割合基準値３７’から相対的に前記火炉収熱割合３９が所定割合ΔＱだけ低下したことが検知されると、スートブロワ起動指令４２’が出力され、図５に示されるスートブロワ２３がボイラ本体１内へ挿入されつつその軸線を中心に回転して行き、火炉１ａの炉壁内面や各種伝熱管表面に蒸気等の噴霧媒体２４が吹き付けられ、付着した灰の除去が行われ、以下、同様の操作が繰り返される。
【００２７】
例えば、図２に示す如く、ボイラ負荷がある一定の状態から低下した後、再び一定の状態に保持されるような場合に、全体の収熱に対する実際の火炉収熱割合３９が図示されるように変化したとすると、火炉収熱割合基準値３７’は図示されるように変化する形となり、前記火炉収熱割合３９が火炉収熱割合基準値３７’から相対的に所定割合ΔＱだけ低下した時点で、スートブロワ２３が起動されることとなる。
【００２８】
この結果、炭種毎にしきい値を設定したりする必要は全くなくなり、収熱が比較的高い炭種の石炭が燃料として使用された場合であっても、スートブロワ２３の動作回数が少なくなってしまうことはなく、灰が固まって取れなくなる心配もなく、ボイラ本体１に悪影響を及ぼすようなことが避けられる一方、逆に、収熱が比較的低い炭種の石炭が燃料として使用された場合にも、頻繁にスートブロワ２３が動作してしまうことが避けられ、蒸気等の噴霧媒体２４の消費量が削減されコストダウンにつながると共に、火炉１ａの炉壁内面や各種伝熱管表面の噴霧媒体２４によるエロージョンの発生も防止可能となる。
【００２９】
こうして、炭種毎にしきい値を設定したりすることなく、どのような炭種に対してもスートブロワ２３の動作回数を最適化し得、灰の固着によるボイラ本体１への悪影響を回避し得、且つ噴霧媒体の消費量削減並びに火炉１ａの炉壁内面や各種伝熱管表面の噴霧媒体２４によるエロージョンの発生防止を図り得る。
【００３０】
尚、本発明のボイラのスートブロワ制御装置は、上述の図示例にのみ限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々変更を加え得ることは勿論である。
【００３１】
【発明の効果】
以上、説明したように本発明のボイラのスートブロワ制御装置によれば、炭種毎にしきい値を設定したりすることなく、どのような炭種に対してもスートブロワの動作回数を最適化し得、灰の固着によるボイラ本体への悪影響を回避し得、且つ噴霧媒体の消費量削減並びに火炉の炉壁内面や各種伝熱管表面の噴霧媒体によるエロージョンの発生防止を図り得るという優れた効果を奏し得る。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明を実施する形態の一例の制御ブロック図である。
【図２】本発明を実施する形態の一例におけるボイラ負荷と火炉収熱割合と火炉収熱割合基準値との推移を表わす線図である。
【図３】一般的なボイラの一例を表わす全体概要構成図である。
【図４】図３に示されるボイラの給水・蒸気系統を表わす概要構成図である。
【図５】スートブロワの一例を表わす側面図である。
【図６】従来のスートブロワ制御装置の一例を表わす制御ブロック図である。
【図７】図６に示される関数発生器に入力された関数を表わす線図である。
【符号の説明】
１ボイラ本体
１ａ火炉
１ｂ後部伝熱部
２３スートブロワ
２４噴霧媒体
３７’ 火炉収熱割合基準値
３９火炉収熱割合
４０’ 火炉収熱割合偏差
４２’ スートブロワ起動指令
ΔＱ所定割合[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a boiler soot blower control device.
[0002]
[Prior art]
FIG. 3 shows an example of a boiler. In FIG. 3, reference numeral 1 denotes a boiler body having a furnace 1a and a rear heat transfer section 1b, and 2 denotes a fuel injected into the furnace 1a of the boiler body 1 for combustion. Burner, 3 is the primary superheater, 4 is the secondary superheater, 5 is the tertiary superheater, 6 is the final superheater, 7 is the primary reheater, 8 is the secondary reheater, 9 is the economizer, By injecting fuel from the burner 2 into the furnace 1a of the boiler body 1 and burning it, combustion gas is generated, the generated combustion gas is circulated, the secondary superheater 4, the tertiary superheater 5, and the final superheater. 6. Heat exchange with the secondary reheater 8, the primary superheater 3, the primary reheater 7, and the economizer 9, the exhaust gas after the heat exchange is discharged to the exhaust gas duct 10, and denitration provided downstream After removing nitrogen oxides and sulfur oxides with a flue gas treatment device (not shown) such as desulfurization, it will be released to the atmosphere It has become.
[0003]
On the other hand, FIG. 4 shows the above-described boiler feed water / steam system. The boiler feed water is heated by the evaporator 11 formed on the furnace wall of the furnace 1a of the boiler body 1 where the fuel is combusted, and the nose portion. 12, the steam separated into water and steam by the brackish water separator 13, and the steam separated from the water by the brackish water separator 13 pass through the ceiling of the boiler body 1 and the peripheral wall 14 of the rear heat transfer section, and the primary super heater 3 The secondary superheater 4, the tertiary superheater 5, and the final superheater 6 are superheated and guided to the high-pressure turbine 15, and the high-pressure turbine 15 is driven to generate power, and after the high-pressure turbine 15 is driven The steam is guided to the primary reheater 7 and the secondary reheater 8, reheated by the primary reheater 7 and the secondary reheater 8, and then introduced into the medium / low pressure turbine 16. The low-pressure turbine 16 is driven to generate electric power, The steam after driving the bottle 16 is led to the condenser 17 and returned to the boiler feed water. The boiler feed water passes through the condensate demineralizer 18, the low-pressure feed water heater 19, and the deaerator 20. The feed pump 21 is pumped to the economizer 9 via the high-pressure feed water heater 22, heated by the economizer 9, fed to the evaporator 11, and circulated.
[0004]
By the way, in the case of a coal fired boiler, ash is generated with the combustion of coal as fuel, and the inner wall of the furnace 1a, the primary superheater 3, the secondary superheater 4, the tertiary superheater 5, and the final superheater. 6. Adhere to various heat transfer tube surfaces such as primary reheater 7, secondary reheater 8, economizer 9, etc. When ash adheres to the furnace wall inner surface and various heat transfer tube surfaces of furnace 1a, Since the heat recovery in the boiler body 1 is reduced, a soot blower 23 as shown in FIG. 5 is disposed at a required location in the furnace 1 a and the rear heat transfer portion 1 b of the boiler body 1, and the soot blower 23 A spraying medium 24 such as steam is sprayed on the inner surface of the furnace wall of the furnace 1a and various heat transfer tube surfaces, and the attached ash is blown away and removed.
[0005]
For example, as shown in FIG. 5, the soot blower 23 is capable of moving forward and backward in a lance tube 26 in which an injection hole 25 for injecting a spray medium 24 such as steam in a direction perpendicular to the axial center direction is formed at a tip portion. It has the structure formed by arrangement | positioning. Here, the lance tube 26 is accommodated in a box-type beam 28 installed on a support frame 27, and slides against a fixed feed tube 30 to which the spray medium 24 is supplied via a poppet valve 29. It is fitted so as to be movable, and is supported by the feed tube 30 and a front support 31 at the front end of the beam 28. A carriage 32 is installed at the rear end of the lance tube 26 so as to penetrate the feed tube 30 in an airtight and slidable manner. A drive pinion 35 meshed with a rack 34 attached to the ceiling surface in the beam 28 is rotationally driven by the drive device 33 so that the carriage 32 moves forward and backward together with the lance tube 26. During the movement, the lance tube 26 is turned around its axis via a gear mechanism (not shown).
[0006]
On the other hand, the heat recovery in each of the furnace 1a, the primary superheater 3, the secondary superheater 4, the tertiary superheater 5, the final superheater 6, the primary reheater 7, the secondary reheater 8, and the economizer 9, It can be determined on the basis of the pressure and temperature of the steam on each entry side and the exit side. Generally, the heat recovery in the furnace 1a occupies about 40% of the total, and the furnace heat recovery ratio relative to the total heat recovery is Since it tends to decrease with the progress of dirt due to ash and can be used as a criterion for operation of the soot blower 23, in the conventional case, the control device for the soot blower 23 is based on a boiler load command 36 as shown in FIG. A function generator 38 that obtains and outputs the furnace heat recovery rate threshold 37, an actual furnace heat recovery rate 39 with respect to the overall heat recovery, and a furnace heat recovery rate threshold 37 output from the function generator 38 Blast heat collection rate bias When the subtractor 41 that calculates and outputs 40 and the furnace heat recovery rate deviation 40 output from the subtractor 41 becomes smaller than a preset value (for example, −1.5 [%]), “1 And a signal monitor switch 43 that outputs a soot blower start command 42.
[0007]
Since the actual furnace heat recovery rate 39 with respect to the total heat recovery tends to be slightly lower as the load increases, the function generator 38 has a boiler load command 36 as shown in FIG. A function for increasing / decreasing the furnace heat recovery rate threshold value 37 in an inversely proportional manner to the increase / decrease is input.
[0008]
In the conventional control device shown in FIG. 6, a furnace heat recovery rate threshold value 37 is obtained based on the boiler load command 36 in the function generator 38 and output to the subtractor 41, and the subtractor 41 performs the total recovery. A furnace heat recovery ratio deviation 40 between the actual furnace heat recovery ratio 39 with respect to heat and the furnace heat recovery ratio threshold 37 output from the function generator 38 is obtained and output to the signal monitor switch 43, and the signal monitor When the furnace heat recovery rate deviation 40 output from the subtractor 41 in the switch 43 becomes smaller than a preset value (for example, -1.5 [%]), a signal of “1” is sent to the soot blower start command 42. The lance tube 26 of the soot blower 23 shown in FIG. 5 rotates around its axis while being inserted into the boiler body 1, and the furnace wall of the furnace 1a Blown spray medium 24 such as vapor to the surface and various heat transfer tube surface, removal of the deposited ash is performed.
[0009]
[Problems to be solved by the invention]
However, in the conventional control device for the soot blower 23 as described above, only a certain furnace heat recovery rate threshold value 37 corresponding to the boiler load command 36 is set, and the actual furnace heat recovery rate relative to the overall heat recovery is set. Since only the soot blower 23 is started when 39 becomes somewhat lower than the furnace heat recovery rate threshold value 37, the case where the coal type of coal used as fuel is not taken into consideration is considered. When a high-coal coal is used as fuel, it takes time until the actual furnace heat recovery rate 39 with respect to the total heat recovery becomes somewhat lower than the furnace heat recovery rate threshold 37, and the operation of the soot blower 23 On the other hand, there is a risk that the number of times will be reduced, ash will harden and be removed, and the boiler body 1 may be adversely affected. When used, the operation is always performed in the vicinity of the furnace heat recovery rate threshold value 37, the soot blower 23 is frequently operated, the consumption of the spray medium 24 such as steam is increased, and the cost is increased. There is a problem that erosion due to the spray medium 24 on the inner surface of the furnace wall and the surface of various heat transfer tubes occurs.
[0010]
In order to deal with such a problem, it is conceivable to change the furnace heat recovery rate threshold value 37 for each coal type. However, this takes a lot of labor and time, and changes the coal type. Therefore, it is difficult to conclude in terms of cost, and unknown coal types cannot be set in advance, making implementation difficult.
[0011]
In view of such circumstances, the present invention can optimize the number of operations of the soot blower for any coal type without setting a threshold value for each coal type, An object of the present invention is to provide a soot blower control device for a boiler that can avoid adverse effects and can reduce the consumption of the spray medium and prevent the occurrence of erosion due to the spray medium on the furnace wall inner surface and various heat transfer tube surfaces.
[0012]
[Means for Solving the Problems]
The present invention stores, as a furnace heat recovery rate reference value, a state value that becomes maximum when the furnace heat recovery rate with respect to the overall heat recovery changes from an upward trend to a downward trend, and relative to the furnace heat recovery rate reference value. The boiler soot blower control device is characterized in that it detects that the furnace heat collection rate has decreased by a predetermined rate and outputs a soot blower start command.
[0013]
According to the above means, the following operation can be obtained.
[0014]
A state value that becomes the maximum when the actual furnace heat recovery rate with respect to the overall heat recovery transitions from an upward trend to a downward trend is stored as the furnace heat recovery rate reference value, which is relatively relative to the furnace heat recovery rate reference value. When it is detected that the furnace heat recovery rate has decreased by a predetermined rate, a soot blower start command is output, the soot blower is inserted into the boiler body, and the spray medium is sprayed on the furnace wall inner surface and various heat transfer tube surfaces, The attached ash is removed.
[0015]
As a result, there is no need to set a threshold value for each coal type, and the number of operations of the soot blower is reduced even when coal having a relatively high heat recovery is used as fuel. However, there is no worry that the ash will harden and get out of the way, and it is possible to avoid adversely affecting the boiler body, but conversely, when coal of a coal type with relatively low heat recovery is used as fuel In addition, frequent soot blowers can be avoided, the spray medium consumption can be reduced, leading to cost reductions, and the occurrence of erosion by the spray medium on the furnace wall inner surface and various heat transfer tube surfaces can be prevented. .
[0016]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
[0017]
1 and 2 show an example of an embodiment of the present invention. In the figure, the same reference numerals as those in FIG. 6 denote the same parts, and the actual furnace heat recovery ratio with respect to the total heat recovery. The maximum state value when 39 changes from an upward trend to a downward trend is stored as a furnace heat recovery rate reference value 37 ', and the furnace heat recovery rate 39 is relatively relative to the furnace heat recovery rate reference value 37'. It is configured to detect that it has decreased by a predetermined ratio ΔQ and to output a soot blower start command 42 ′.
[0018]
In the case of this example,
An OR circuit 47 for outputting a logical sum signal 46 of the soot blower operating signal 44 and the boiler load changing signal 45;
A NOT circuit 49 that outputs a negative signal 48 of the logical sum signal 46 output from the OR circuit 47;
When the negative signal 48 output from the NOT circuit 49 is “1” (when the soot blower 23 is not operating and the boiler load is not changing), it is switched to the a side in FIG. When the furnace heat recovery rate reference value 37 ′ as the high selection signal output from 52 is output as the comparison signal 50, the negative signal 48 output from the NOT circuit 49 is “0” (the soot blower 23 is operating). 1 or when the boiler load is changing), the switch 51 which switches to the b side in FIG. 1 and outputs the actual furnace heat recovery rate 39 to the total heat recovery as a comparison signal 50;
A high selector 52 for outputting the higher one of the comparison signal 50 output from the switch 51 and the actual furnace heat recovery rate 39 to the total heat recovery as the furnace heat recovery rate reference value 37 ';
A subtractor 41 ′ for obtaining and outputting a furnace heat recovery rate deviation 40 ′ between the actual furnace heat recovery rate 39 with respect to the overall heat recovery and the furnace heat recovery rate reference value 37 ′ output from the high selector 52;
When the furnace heat recovery rate deviation 40 ′ output from the subtractor 41 ′ becomes smaller than a preset value (for example, −1.5 [%]), a signal “1” is output as a soot blower start command 42 ′. As a signal monitor switch 43 ′.
[0019]
The soot blower operating signal 44 is input to the OR circuit 47 via the off-delay timer 53, so that the soot blower operating signal 44 is "1" after a lapse of a required time after the ash removal operation by the soot blower 23 is completed. The boiler load changing signal 45 is input to the OR circuit 47 via the off-delay timer 54 so that the boiler load changes from the state where the boiler load is changed. When the required time elapses, the boiler load changing signal 45 is switched from “1” to “0”. By doing so, the actual furnace heat recovery rate 39 to the total heat recovery 39 However, the state of fluctuation in accordance with the operation of the soot blower 23 or the boiler load change is avoided, and the furnace heat recovery rate reference value 37 ′ is switched after being stabilized to some extent. That ’s it.
[0020]
Next, the operation of the illustrated example will be described.
[0021]
When the soot blower 23 is not operating and the boiler load is not changing, the soot blower operating signal 44 and the boiler load changing signal 45 are both “0”, and the OR signal 46 of “0” from the OR circuit 47 is NOT. A negative signal 48 of “1” is output from the NOT circuit 49 to the switch 51, and the switch 51 is switched to the a side in FIG.
[0022]
As a result, in a state where the actual furnace heat recovery rate 39 with respect to the overall heat recovery tends to increase, the furnace heat recovery rate 39 is directly sent from the high selector 52 to the subtractor 41 ′ as the furnace heat recovery rate reference value 37 ′. The furnace heat recovery rate deviation 40 ′ output from the subtractor 41 ′ to the signal monitor switch 43 is “0”, and the soot blower start command 42 ′ is not output.
[0023]
However, when ash adheres to the furnace wall inner surface and various heat transfer tube surfaces of the furnace 1a and the actual furnace heat recovery rate 39 with respect to the overall heat recovery shifts from an upward trend to a downward trend, in the high selector 52, Since the higher one of the comparison signal 50 output from the switch 51 and the furnace heat recovery rate 39 is output as the furnace heat recovery rate reference value 37 ', the furnace heat recovery rate 39 changes from an upward trend to a downward trend. In this state, the maximum state value is stored and stored as the furnace heat recovery rate reference value 37 ', and in this state, the furnace heat recovery rate 39 continues to decrease, and the furnace heat recovery rate reference When it is detected in the signal monitor switch 43 ′ that the furnace heat recovery rate 39 is relatively decreased from the value 37 ′ by the predetermined rate ΔQ based on the furnace heat recovery rate deviation 40 ′ output from the subtractor 41 ′. , The soot blower start command 42 'is output from the null monitor switch 43', and the lance tube 26 of the soot blower 23 shown in FIG. 5 rotates about its axis while being inserted into the boiler body 1, and the furnace wall of the furnace 1a A spraying medium 24 such as steam is sprayed on the inner surface and various heat transfer tube surfaces to remove the attached ash.
[0024]
When the soot blower start command 42 ′ is output from the signal monitor switch 43 ′ and the soot blower 23 starts operating, and the soot blower operating signal 44 changes from “0” to “1”, the OR circuit 47 outputs a logical sum signal of “1”. 46 is output to the NOT circuit 49, and a negative signal 48 of “0” is output from the NOT circuit 49 to the switch 51. The switch 51 is switched to the b side in FIG. From this, the furnace heat recovery rate 39 at that time is output as it is, and the furnace heat recovery rate reference value 37 'as the maximum state value until then is reset.
[0025]
Even when the boiler load starts to change from a constant state and the boiler load changing signal 45 changes from “0” to “1”, the furnace heat recovery rate 39 also changes. 1 is switched to the b side in FIG. 1, the furnace heat recovery rate 39 at that time is output as it is from the high selector 52, and the furnace heat recovery rate reference value 37 as the maximum state value so far 'Is reset.
[0026]
When the operation of the soot blower 23 is completed and the boiler load is not changing, and the soot blower operating signal 44 and the boiler load changing signal 45 are both “0”, the actual furnace recovery with respect to the overall heat recovery is the same as described above. A state value that becomes the maximum when the heat rate 39 changes from an upward trend to a downward trend is stored as a furnace heat recovery rate reference value 37 ', and the furnace heat recovery rate is relatively relative to the furnace heat recovery rate reference value 37'. When it is detected that 39 has decreased by a predetermined ratio ΔQ, a soot blower start command 42 ′ is output, and the soot blower 23 shown in FIG. 5 rotates around its axis while being inserted into the boiler body 1. A spray medium 24 such as steam is sprayed on the inner surface of the furnace wall of the furnace 1a and the surfaces of various heat transfer tubes to remove the attached ash, and thereafter the same operation is repeated.
[0027]
For example, as shown in FIG. 2, when the boiler load is reduced from a certain state and then kept in a certain state again, the actual furnace heat recovery rate 39 with respect to the total heat recovery is illustrated. The furnace heat recovery rate reference value 37 'changes as shown in the figure, and the furnace heat recovery rate reference value 39' is relatively lowered from the furnace heat recovery rate reference value 37 'by a predetermined rate ΔQ. At that time, the soot blower 23 is activated.
[0028]
As a result, there is no need to set a threshold value for each coal type, and the number of operations of the soot blower 23 is reduced even when coal having a relatively high heat recovery is used as fuel. When the coal is used as fuel, on the other hand, while it is possible to avoid adverse effects on the boiler body 1 without worrying about the ash becoming hard to remove. In addition, frequent operation of the soot blower 23 is avoided, the consumption of the spray medium 24 such as steam is reduced, leading to cost reduction, and the spray medium 24 on the furnace wall inner surface of the furnace 1a and various heat transfer tube surfaces. It is also possible to prevent the occurrence of erosion due to.
[0029]
Thus, without setting a threshold value for each coal type, the number of operations of the soot blower 23 can be optimized for any coal type, and adverse effects on the boiler body 1 due to ash sticking can be avoided, In addition, it is possible to reduce the consumption of the spray medium and prevent the occurrence of erosion due to the spray medium 24 on the furnace wall inner surface of the furnace 1a and various heat transfer tube surfaces.
[0030]
The boiler soot blower control device of the present invention is not limited to the above-described illustrated examples, and it is needless to say that various modifications can be made without departing from the scope of the present invention.
[0031]
【The invention's effect】
As described above, according to the soot blower control device for a boiler of the present invention, the number of operations of the soot blower can be optimized for any coal type without setting a threshold value for each coal type, It is possible to avoid the adverse effects on the boiler body due to the sticking of ash, and to achieve the excellent effect of reducing the consumption of the spray medium and preventing the occurrence of erosion by the spray medium on the furnace wall inner surface and various heat transfer tube surfaces. .
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a control block diagram illustrating an example of an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a diagram showing changes in boiler load, furnace heat recovery rate, and furnace heat recovery rate reference value in an example of an embodiment of the present invention.
FIG. 3 is an overall schematic configuration diagram showing an example of a general boiler.
4 is a schematic configuration diagram showing a water supply / steam system of the boiler shown in FIG. 3; FIG.
FIG. 5 is a side view showing an example of a soot blower.
FIG. 6 is a control block diagram showing an example of a conventional soot blower control device.
FIG. 7 is a diagram representing a function input to the function generator shown in FIG. 6;
[Explanation of symbols]
1 Boiler body 1a Furnace 1b Rear heat transfer section 23 Soot blower 24 Spray medium 37 'Furnace heat collection rate reference value 39 Furnace heat collection rate 40' Furnace heat collection rate deviation 42 'Soot blower start command ΔQ Predetermined rate

Claims

A state value that becomes the maximum when the furnace heat recovery rate with respect to the overall heat recovery changes from an upward trend to a downward trend is stored as the furnace heat recovery rate reference value, and the furnace heat recovery rate is relatively relative to the furnace heat recovery rate reference value. A boiler soot blower control device configured to detect that a heat rate has decreased by a predetermined rate and to output a soot blower start command.