JP4690924B2 - 石炭焚きボイラの制御装置 - Google Patents
石炭焚きボイラの制御装置 Download PDFInfo
- Publication number
- JP4690924B2 JP4690924B2 JP2006091067A JP2006091067A JP4690924B2 JP 4690924 B2 JP4690924 B2 JP 4690924B2 JP 2006091067 A JP2006091067 A JP 2006091067A JP 2006091067 A JP2006091067 A JP 2006091067A JP 4690924 B2 JP4690924 B2 JP 4690924B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- amount
- water supply
- control unit
- reheater
- air
- 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 - Fee Related
Links
Images
Landscapes
- Control Of Steam Boilers And Waste-Gas Boilers (AREA)
Description
すなわち、本発明にかかる石炭焚きボイラの制御装置は、バーナへ供給する微粉炭の粒径を調整可能な微粉炭機と、節炭器へ給水する給水装置と、火炉内へ燃焼用の空気を供給する空気供給装置と、再熱器を包囲する煙道に配置されたガス分配ダンパと、少なくとも負荷変動時における速やかな給水量の静定を行なうため給水量の変動方向に先行して変動させる給水量ボイラ入力加速信号を生成する給水量先行指令部および前記給水装置の給水量を制御する給水量制御部を有する制御装置と、を備えた石炭焚きボイラであって、前記給水量先行指令部は、負荷降下時における前記給水量の減少に対して、前記給水量ボイラ入力加速信号を給水量が増加する方向に指令し、前記給水量制御部は、前記再熱器の上流側におけるスートブロワ噴射時に、前記給水装置による給水量を増加させるように制御することを特徴とする。
本発明によれば、給水量先行指令部は、負荷降下時における給水量の減少に対して、給水量ボイラ入力加速信号を給水量が増加する方向に指令するので、水壁管内を流れる給水量が所定の低下傾向に比べて増加することになる。
水壁管内を流れる給水量が増加すると、水壁管出口での過熱度の上昇が抑制されるので、所定の過熱度に達するまでに微粉炭の供給量を増加させる余裕が発生する。
このため、水壁管出口の過熱度の上昇を抑制するために微粉炭の供給量が一層絞られることを抑制することができるので、再熱蒸気温度の低下を定格温度から所定温度、例えば、−20℃以内に収めることができる。
本発明によれば、給水量制御部は、再熱器の上流側におけるスートブロワ噴射時に、給水装置による給水量を増加させるように制御するので、水壁管内を流れる給水量が増加することになる。
水壁管内を流れる給水量が増加すると、水壁管出口での過熱度の上昇が抑制されるので、所定の過熱度に達するように微粉炭の供給量が増加させられる。微粉炭の供給量が増加すると燃焼ガスの熱量が増加するので、水壁管や過熱器管等において所定よりも多く熱吸収されたとしても再熱器に到る燃焼ガスの熱量を維持できる。再熱器に到る燃焼ガスの熱量を維持できるので、再熱蒸気温度を維持することができる。
なお、スートブロワは伝熱面に付着したすす、スラッグ等を蒸気または空気を噴射して除去するもので、火炉壁に配置されたデスラッガ、過熱器等に配置されたロングスートブロワ等種々のものが含まれる。
供給される空気量が増加すると、燃焼ガス量が増加するので、再熱器を通過するガス量も増加する。再熱器を通過するガス量が増加すると、再熱器で吸収される熱量が増加するので、再熱蒸気温度の低下を抑制することができる。
再熱器を通過するガス量が増加すると、再熱器で吸収される熱量が増加するので、再熱蒸気温度の低下を抑制することができる。
微粉炭が大きくなると、燃焼に時間がかかるようになるので、火炉の燃焼ガス流れ方向における下流側で燃焼されるようになる。
このため、火炉での燃焼ゾーンが下流側に移動するので、下流側に位置する再熱器へ熱量を保持した状態で通過することができる。したがって、再熱器での熱吸収が増加するので、再熱蒸気温度の低下を抑制することができる。
また、再熱器の上流側におけるスートブロワ噴射時に、給水装置による給水量を増加させるように制御するので、再熱蒸気温度を維持することができる。
図1は、本実施形態にかかる石炭焚きボイラ1の全体概略構成を示すブロック図である。
石炭焚きボイラ1には、鉛直方向に設置された火炉3と、火炉3の火炉壁5の下部に設置された燃焼装置7と、火炉3の出口に連結された煙道9と、煙道9に設けられた二次過熱器11と、三次過熱器13と、四次過熱器15と、二次再熱器17と、一次再熱器19と、一次過熱器21と、節炭器23と、煙道9の下流側に設けられた誘引通風機25と、煙突27と、制御装置29と、が備えられている。
また、火炉3の上部には、二次過熱器11、三次過熱器13、四次過熱器15、二次再熱器17、一次再熱器19および一次過熱器21のすす、スラッグを除去するロングスートブロワが多数取り付けられている。
過熱通路35には、一次過熱器21が設置されている。過熱通路35には、過熱通路ガス分配ダンパ41が設けられている。過熱通路ガス分配ダンパ41は、過熱アクチュエータ43によって開度が調節されるように構成されている。
微粉炭供給手段47には、石炭バンカ51と、計量給炭機53と、微粉炭機55と、給炭管57とが備えられている。
計量給炭機53は、石炭バンカ51から供給される石炭を計量して微粉炭機55に供給するものである。
微粉炭機55は、供給された石炭を燃焼に適した大きさ(例えば、数μm〜数百μm)の微粉炭に粉砕する粉砕部59と、粉砕された微粉炭の微粉度(微粉炭の粒径)を制御するロータリセパレータ61とから構成されている。
給炭管57は、微粉炭機55で生成された微粉炭を図示しない空気源から供給される加圧された搬送空気によって微粉炭混合気として微粉炭バーナ45へ気流搬送するものである。
回転再生式熱交換器69が空気管67と煙道9とにまたがって、二次空気と燃焼ガスとを熱交換させるように設置されている。
制御装置29には、水壁管および過熱器から出る蒸気の過熱度を制御する等を行なう主蒸気制御部71と、給水量制御部73と、空気量制御部75と、開度制御部77と、粒径制御部79と、給水量先行指令部81とが、備えられている。
給水量制御部73は、後述する給水ポンプ83の動作を制御して節炭器23へ供給する給水量を制御するものである。
空気量制御部75は、押込通風機63の動作を制御して火炉3への空気供給量を制御するものである。
粒径制御部79は、ロータリセパレータ61の回転数を調整し、微粉炭バーナ45へ供給する微粉炭の微粒度を制御するものである。
給水量先行指令部81は、例えば、負荷変動時に速やかに静定させるために給水量制御部73の制御信号に対して先行して変動させる給水量ボイラ入力加速信号を生成して送信するものである。
タービン設備85には、高圧タービン87と、中圧タービン89と、低圧タービン91とが備えられている。
高圧タービン87は、四次過熱器15から導入された過熱蒸気を膨張させて回転エネルギに変換させ、排気蒸気を一次再熱器19へ供給するものである。
中圧タービン89は、一次再熱器19および二次再熱器17によって再度過熱された加熱蒸気が二次再熱器17から導入され、それを膨張させて回転エネルギに変換させるものである。
高圧タービン87、中圧タービン89および低圧タービン91で変換された回転エネルギは、軸によって接続されている発電機93に伝達され、電力を生成する。
低圧タービン91で仕事を終えた排気蒸気は、復水器95に送られ、復水器95で凝縮されて水に戻される。
復水器95で凝縮された水は、給水ライン101を通って節炭器23に送られる。
給水ライン101には、復水ポンプ97、脱気器99、給水ポンプ83および図示しない給水加熱器が備えられている。
石炭バンカ51から計量給炭機53を経由して微粉炭機55に供給された石炭は、粉砕部59で燃焼に適した大きさの微粉炭に粉砕される。
粉砕部59で粉砕された微粉炭は、ロータリセパレータ61で、微粉度が調節される。
微粉度が調節された微粉炭は、加圧された搬送空気と混合されて微粉炭混合気を形成され、給炭管57を通って微粉炭バーナ45へ送られる。
微粉炭バーナ45から火炉3内へ微粉炭混合気と二次空気とが供給され、着火されると火炉内に火炎が生じる。
煙道9に入った燃焼ガスは、再熱通路33および過熱通路35に分流される。
この時、給水ポンプ83から供給された水は、節炭器23によって予熱された後、水壁管に供給される。水壁管に供給された水は、水壁管を下から上に流れる間に燃焼ガスによって加熱されて過熱蒸気となり、一次過熱器21に送り込まれる。
水壁管の出口蒸気の過熱度は10〜15℃になるように、主蒸気制御部71によって制御されている。
一方、高圧タービン87で膨張して仕事をした排気蒸気は、一次再熱器19に、次いで二次再熱器17に導入され、燃焼ガスによって再度過熱される。二次再熱器17で過熱された過熱蒸気は中圧タービン89に供給される。中圧タービン89で膨張して仕事を行なった蒸気は低圧タービン91に供給される。
高圧タービン87、中圧タービン89および低圧タービン91で蒸気の膨張によって生成された回転エネルギは、軸によって接続されている発電機93に伝達され、電力を生成する。
復水器95で凝縮された水は、給水ライン101を通って給水ポンプ83によって節炭器23に送られる。
一方、節炭器23を通過した燃焼ガスは、回転再生式熱交換器69にて空気管67を通過する二次空気に熱量を供給し、脱硫、脱硝、除塵等の処理を施されて、煙突27から大気中に排出される。
負荷降下する場合、微粉炭の供給量(燃料量)、給水量および空気量は、水壁管の出口での過熱度を略一定に保つため、降下する負荷量に対応してそれぞれバランスを取るように低減される。
給水量制御部73では、給水量を現在の給水量から目標給水量へ低減させる給水目標信号103が生成される。また、同様に、図示しない燃料量制御部によって燃料量を現在の燃料量から目標燃料量へ低減させる燃料目標信号105が生成される。なお、空気量についても同様である。
給水量ボイラ入力加速信号107は、給水量先行指令部81で生成される。
本実施形態では、負荷降下時において給水量先行指令部81は、給水量が所定量増加する方向の給水量ボイラ入力加速信号111を生成し、給水量制御部73に伝送する。
給水量制御部73は、この給水量ボイラ入力加速信号111に沿って給水ポンプ83を作動させるので、給水目標信号103に対して給水量は領域Aの分だけ増加する。
水壁管出口での過熱度の上昇が抑制されると、これを略一定に保つためには燃料量を増加させる余裕が生じる。水壁管出口での過熱度を一定に保持するため、燃料量は燃料量ボイラ入力加速信号109に対して増加させた実行信号113に沿って調節される。したがって、燃料量は、燃料量ボイラ入力加速信号109に対して領域Bの分だけ増加する。
水壁管に対しデスラッガによって空気または蒸気を噴射すると、伝熱面に付着したすす、スラッグ等が除去されるので、水壁管の熱量吸収効率が増加する。
二次過熱器11、三次過熱器13および四次過熱器15に対しロングスートブロワによって空気または蒸気を噴射すると、伝熱面が清浄化されるので、これらの熱量吸収効率が増加する。
火炉で発生された燃焼ガスの熱量が水壁管、二次過熱器11、三次過熱器13および四次過熱器15等によってより多く吸収されるので、二次再熱器17および一次再熱器19に到る燃焼ガスの熱量が低下し、再熱蒸気温度が低下する。
すなわち、図3に示されるように、スートブロワ等の噴射時、1.給水量制御部73は給水量を増加するように制御し、2.空気量制御部75は空気量を増加させるように制御し、3.開度制御部77は再熱通路ガス分配ダンパ37の開度を増加するように制御し、4.粒径制御部79はロータリセパレータの回転数を低減させるように制御する。
これらは、スートブロワ等の噴射の状況に応じて、単独にあるいは組み合わせて実施される。
水壁管内を流れる給水量が増加すると、温度上昇が抑制されるので、水壁管出口での過熱度が所定の過熱度に達するように燃料量が増加させられる。
燃料量が増加すると燃焼ガスの熱量が増加するので、水壁管、二次過熱器11、三次過熱器13および四次過熱器15において所定よりも多く熱吸収されたとしても二次再熱器17および一次再熱器19に到る燃焼ガスの熱量を維持することができる。
二次再熱器17および一次再熱器19に到る燃焼ガスの熱量を維持できるので、再熱蒸気温度を維持することができる。
火炉3に供給される空気量が増加すると、火炉3で生成される燃焼ガス量が増加するので、二次再熱器17および一次再熱器19を通過するガス量も増加する。二次再熱器17および一次再熱器19を通過するガス量が増加すると、二次再熱器17および一次再熱器19で吸収される熱量が増加するので、再熱蒸気温度の低下を抑制することができる。
一次再熱器19を通過するガス量が増加すると、一次再熱器19で吸収される熱量が増加するので、再熱蒸気温度の低下を抑制することができる。
微粉炭の粒径が大きくなると、燃焼に時間がかかるようになるので、火炉3の燃焼ガス流れ方向における下流側で燃焼されるようになる。
このため、火炉3での燃焼ゾーンが下流側に移動するので、下流側に位置する二次再熱器17および一次再熱器19へ熱量を保持した状態で通過することができる。
したがって、二次再熱器17および一次再熱器19での熱吸収が増加するので、再熱蒸気温度の低下を抑制することができる。
3 火炉
9 煙道
17 二次再熱器
19 一次再熱器
23 節炭器
29 制御装置
37 再熱通路ガス分配ダンパ
45 バーナ
55 微粉炭機
63 押込通風機
73 給水量制御部
75 空気量制御部
77 開度制御部
79 粒径制御部
81 給水量先行指令部
111 給水量ボイラ入力加速信号
Claims (4)
- バーナへ供給する微粉炭の粒径を調整可能な微粉炭機と、
節炭器へ給水する給水装置と、
火炉内へ燃焼用の空気を供給する空気供給装置と、
再熱器を包囲する煙道に配置されたガス分配ダンパと、
少なくとも負荷変動時における速やかな給水量の静定を行なうため給水量の変動方向に先行して変動させる給水量ボイラ入力加速信号を生成する給水量先行指令部および前記給水装置の給水量を制御する給水量制御部を有する制御装置と、を備えた石炭焚きボイラであって、
前記給水量先行指令部は、負荷降下時における前記給水量の減少に対して、前記給水量ボイラ入力加速信号を給水量が増加する方向に指令し、
前記給水量制御部は、前記再熱器の上流側におけるスートブロワ噴射時に、前記給水装置による給水量を増加させるように制御することを特徴とする石炭焚きボイラの制御装置。 - 前記制御装置は、前記空気供給装置の空気量を制御する空気量制御部を有し、
該空気量制御部は、前記再熱器の上流側におけるスートブロワ噴射時に、前記空気供給装置による空気量を増加させるように制御することを特徴とする請求項1に記載の石炭焚きボイラの制御装置。 - 前記制御装置は、前記ガス分配ダンパの開度を制御する開度制御部を有し、
該開度制御部は、前記再熱器の上流側におけるスートブロワ噴射時に、前記ガス分配ダンパの開度が大きくなるように制御することを特徴とする請求項1または請求項2に記載の石炭焚きボイラの制御装置。 - 前記制御装置は、前記微粉炭機における微粉炭の粒径を制御する粒径制御部を有し、
該粒径制御部は、前記再熱器の上流側におけるスートブロワ噴射時に、前記微粉炭の粒径が大きくなるように制御することを特徴とする請求項1から請求項3のいずれかに記載の石炭焚きボイラの制御装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2006091067A JP4690924B2 (ja) | 2006-03-29 | 2006-03-29 | 石炭焚きボイラの制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2006091067A JP4690924B2 (ja) | 2006-03-29 | 2006-03-29 | 石炭焚きボイラの制御装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2007263505A JP2007263505A (ja) | 2007-10-11 |
JP4690924B2 true JP4690924B2 (ja) | 2011-06-01 |
Family
ID=38636661
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2006091067A Expired - Fee Related JP4690924B2 (ja) | 2006-03-29 | 2006-03-29 | 石炭焚きボイラの制御装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP4690924B2 (ja) |
Families Citing this family (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2010143459A1 (ja) | 2009-06-08 | 2010-12-16 | コニカミノルタオプト株式会社 | 撮像レンズ、撮像レンズを備えた撮像装置及び撮像装置を備えた携帯端末機 |
JP5455528B2 (ja) * | 2009-09-29 | 2014-03-26 | 三菱重工業株式会社 | 燃焼制御装置 |
JP2013185524A (ja) * | 2012-03-09 | 2013-09-19 | Hitachi Ltd | 石炭火力発電プラント |
JP6087226B2 (ja) * | 2013-06-26 | 2017-03-01 | 株式会社日立製作所 | ボイラ制御装置 |
JP6449092B2 (ja) * | 2015-04-20 | 2019-01-09 | 三菱日立パワーシステムズ株式会社 | ボイラシステム |
Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2004019963A (ja) * | 2002-06-12 | 2004-01-22 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | 貫流型排熱ボイラ |
JP2004264002A (ja) * | 2003-03-04 | 2004-09-24 | Babcock Hitachi Kk | ボイラの再熱蒸気温度制御方法と装置 |
Family Cites Families (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS60202A (ja) * | 1983-06-17 | 1985-01-05 | 株式会社日立製作所 | ボイラの再熱蒸気温度制御方法 |
JPS606902U (ja) * | 1983-06-22 | 1985-01-18 | 横河電機株式会社 | 蒸気温度制御装置 |
JPS62288404A (ja) * | 1986-06-09 | 1987-12-15 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | 微粉炭燃焼方法 |
JP3015602B2 (ja) * | 1992-09-17 | 2000-03-06 | 三菱重工業株式会社 | 蒸気温度制御装置 |
JPH0942606A (ja) * | 1995-07-31 | 1997-02-14 | Babcock Hitachi Kk | 貫流ボイラ蒸気温度制御装置 |
JP3830610B2 (ja) * | 1997-04-07 | 2006-10-04 | バブコック日立株式会社 | 発電用ボイラの再熱蒸気制御方法 |
JP3652849B2 (ja) * | 1997-09-26 | 2005-05-25 | 三菱重工業株式会社 | 複数の炉域を有するボイラの炉域燃焼状態制御方法 |
-
2006
- 2006-03-29 JP JP2006091067A patent/JP4690924B2/ja not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2004019963A (ja) * | 2002-06-12 | 2004-01-22 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | 貫流型排熱ボイラ |
JP2004264002A (ja) * | 2003-03-04 | 2004-09-24 | Babcock Hitachi Kk | ボイラの再熱蒸気温度制御方法と装置 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2007263505A (ja) | 2007-10-11 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CA2712870C (en) | Air-fired co2 capture ready circulating fluidized bed heat generation with a reactor subsystem | |
EP2706294A1 (en) | Pressurized oxy-combustion power boiler and power plant and method of operating the same | |
JP6276647B2 (ja) | 石炭焚ボイラおよびその運転制御方法 | |
JP6605934B2 (ja) | 石炭焚ボイラおよび低品位炭の乾燥方法 | |
JP4690924B2 (ja) | 石炭焚きボイラの制御装置 | |
JP5665621B2 (ja) | 排熱回収ボイラおよび発電プラント | |
JP5022059B2 (ja) | 燃焼バーナ、ボイラ、微粉炭の燃焼方法 | |
AU2011373344B2 (en) | Fluidized bed drying facility | |
Zhu | Update on lignite firing | |
JP4191690B2 (ja) | 再熱蒸気温度制御方法、制御装置およびこれを用いたボイラプラント | |
JP2015117844A (ja) | 過熱器及びボイラ | |
JP2008164188A (ja) | 微粉炭焚き貫流ボイラ及び微粉炭焚き貫流ボイラを備えた発電プラント | |
EP3203150B1 (en) | A power plant and method for increasing the efficiency of the power plant | |
Lalak et al. | Operational experience with high efficiency cyclones: comparison between boiler A and B in the Zeran power plant—Warsaw, Poland | |
WO2015083253A1 (ja) | ボイラ | |
CN101464005B (zh) | 循环流化床锅炉点炉装置及其点炉方法 | |
JP5766527B2 (ja) | 貫流ボイラの制御方法及び装置 | |
JP6715026B2 (ja) | ボイラ | |
JP5498434B2 (ja) | バイオマス燃焼ボイラ | |
JP7229796B2 (ja) | Bfgバーナ装置、これを備えたボイラ、及びbfgバーナ装置の運転方法 | |
JP7258635B2 (ja) | ボイラ及びボイラシステム並びにボイラの起動方法 | |
JP7379944B2 (ja) | 旋回燃焼ボイラの運転方法 | |
KR102222427B1 (ko) | 배가스의 내부재순환이 가능한 연소장치 및 이를 포함하는 발전 시스템 | |
JPH0421086B2 (ja) | ||
JP2022097122A (ja) | ボイラ及びその制御方法 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20090108 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20110127 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20110201 |
|
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20110218 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 4690924 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20140225 Year of fee payment: 3 |
|
S111 | Request for change of ownership or part of ownership |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313115 |
|
R350 | Written notification of registration of transfer |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350 |
|
S533 | Written request for registration of change of name |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313533 |
|
R350 | Written notification of registration of transfer |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350 |
|
S533 | Written request for registration of change of name |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313533 |
|
R350 | Written notification of registration of transfer |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |