JP5142508B2 - Operation method of soot blower device - Google Patents

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Description

本発明は、火力発電ユニットにおける発電用ボイラーなど、例えば中央給電指令所からのAFC制御指令信号などの入力を受けて遠隔制御運転されることがあるボイラーの当該遠隔制御運転中のスートブロワ装置の運転方法に関する。   The present invention relates to operation of a soot blower device during remote control operation of a boiler that may be remotely controlled by receiving an input such as an AFC control command signal from a central power supply command station, such as a power generation boiler in a thermal power generation unit. Regarding the method.

火力発電ユニットにおける発電用ボイラー本体の一例を図4に示す。この図において、ボイラー本体1は、火炉2と後部伝熱部3とからなる。火炉2の壁面には、バーナー10が設けられ、火炉2内に供給された燃料はここで燃焼し、発生した燃焼ガスは火炉2の内壁に沿って配置された蒸発管との熱伝達により当該管内のボイラー水を加熱し、後部伝熱部3における放射過熱器11、最終過熱器13,13、再熱器14、14、・・、1次過熱器12,12を通過することで、これらの伝熱管との熱伝達により飽和蒸気を過熱し、また節炭器15、15、・・の伝熱管との熱伝達によってボイラー給水を加温し、さらに空気予熱器16の伝熱管との熱伝達によって燃焼用空気を加熱し、不図示の脱硝装置、電気集塵機、脱硫装置などを経て煙突から大気中に放出される。   An example of a boiler body for power generation in a thermal power generation unit is shown in FIG. In this figure, the boiler body 1 includes a furnace 2 and a rear heat transfer section 3. A burner 10 is provided on the wall surface of the furnace 2, the fuel supplied into the furnace 2 burns here, and the generated combustion gas is transferred by heat transfer with an evaporation pipe disposed along the inner wall of the furnace 2. By heating the boiler water in the pipe and passing through the radiant superheater 11, the final superheaters 13, 13, the reheaters 14, 14,..., The primary superheaters 12, 12 in the rear heat transfer section 3, The superheated saturated steam is heated by heat transfer with the heat transfer pipe, the boiler feed water is heated by heat transfer with the heat transfer pipes of the economizers 15, 15..., And the heat with the heat transfer pipe of the air preheater 16 is heated. The combustion air is heated by the transmission, and discharged from the chimney to the atmosphere through a denitration device, an electrostatic precipitator, a desulfurization device, etc. (not shown).

燃料の燃焼によって発生する灰は、時間経過とともに火炉2の内壁面に沿って配設された不図示の蒸発管や、放射過熱器11、1次過熱器12、最終過熱器13、再熱器14および節炭器15などの伝熱管の表面(以下、後部伝熱面ということがある。)に付着する。前記の蒸発管や伝熱管が灰の付着により汚れてくると、これらの表面における燃焼ガスとの熱伝達が妨げられ、ボイラー本体1の収熱が悪化し、ボイラー効率の低下を引き起こすため、通常、図4に示すように、スートブロワ装置(図、丸印で示している)がグループ化されて配置されており、各スートブロワ装置から蒸気などの噴射媒体を噴射し、蒸発管や前記各機器の伝熱管の表面の汚れを除去するようになっている。図1に示すボイラーの場合、このスートブロワ装置のグループは、(A)火炉上部、(B)火炉ノーズ部、(C)過熱器部、(D)再熱器部、(E1)1次過熱器部、(E2)節炭器部および(F)空気予熱器部の各部に設置されている。   The ash generated by the combustion of the fuel is an evaporating tube (not shown) disposed along the inner wall surface of the furnace 2 with time, a radiant superheater 11, a primary superheater 12, a final superheater 13, and a reheater. 14 and the surface of the heat transfer tube such as the economizer 15 (hereinafter sometimes referred to as a rear heat transfer surface). If the evaporation tube or the heat transfer tube becomes dirty due to the adhesion of ash, the heat transfer with the combustion gas on these surfaces is hindered, the heat recovery of the boiler body 1 is deteriorated, and the boiler efficiency is lowered. As shown in FIG. 4, soot blower devices (shown by circles) are arranged in a group, spraying an injection medium such as steam from each soot blower device, and evaporating tubes and each device Dirt on the surface of the heat transfer tube is removed. In the case of the boiler shown in FIG. 1, the soot blower device group includes (A) upper furnace, (B) furnace nose, (C) superheater, (D) reheater, (E1) primary superheater. , (E2) economizer unit and (F) air preheater unit.

図5は、スートブロワ装置の一例として、特に前記後部伝熱面の灰の除去に用いられる長抜差形スートブロワ装置を模式的に示す図であり、(a)は当該装置の側面図、(b)は当該装置の構造を模式的に示している。この図において、スートブロワ装置20は、蒸気弁21と、これに接続固定され、蒸気弁21を通過した噴射媒体を流通させるフィードチューブ22と、該フィードチューブ22に被さるように配設され、電動機23によって螺旋回転しながらその管軸方向に沿ってボイラー本体1内に進退動可能なランスチューブ24とから構成される。このランスチューブ24の先端には、管軸方向に直角に蒸気などの噴射媒体を噴射する噴射孔25、25が対向して設けられている。蒸気弁21およびフィードチューブ22を経てランスチューブ24に達した蒸気は、この噴射孔25、25から伝熱面に向けて噴射され、表面の灰を除去するようになっている。   FIG. 5 is a diagram schematically showing a long-drawing soot blower device used as an example of a soot blower device, particularly for removing ash on the rear heat transfer surface, and (a) is a side view of the device, (b) ) Schematically shows the structure of the apparatus. In this figure, a soot blower device 20 is provided with a steam valve 21, a feed tube 22 that is connected and fixed to the steam valve 21 and circulates the injection medium that has passed through the steam valve 21, and is disposed so as to cover the feed tube 22. The lance tube 24 is capable of moving back and forth in the boiler body 1 along the tube axis direction while spirally rotating. At the tip of the lance tube 24, there are provided injection holes 25, 25 for injecting an injection medium such as steam perpendicular to the tube axis direction. The steam that has reached the lance tube 24 through the steam valve 21 and the feed tube 22 is jetted from the jet holes 25, 25 toward the heat transfer surface to remove ash on the surface.

噴射媒体として蒸気を用いるスートブロワ装置では、これを必要回数以上作動させると、その分蒸気消費量が増加してボイラー効率の低下を引き起こし、また伝熱面に長時間にわたり噴射媒体が接触することによる悪影響が懸念される。そのため、近年、スートブロワ装置の運転制御には、その運転状況を常時監視し、計画収熱を維持しボイラーを最適な状態で運転するように、最小限の回数のスートブローを行う最適化システムが採用されてきている。   In a soot blower device that uses steam as an injection medium, if it is operated more than the required number of times, the amount of steam consumption increases and the boiler efficiency decreases, and the injection medium contacts the heat transfer surface for a long time. There are concerns about adverse effects. Therefore, in recent years, the operation control of the soot blower device has been adopted by an optimization system that constantly monitors the operation status and performs the minimum number of soot blows so that the planned heat recovery is maintained and the boiler is operated in an optimal state. Has been.

この最適化システムは、予め各部の収熱割合や燃焼排ガス温度などについてボイラー負荷指令(発電出力設定)信号と関連付けてスートブロワ装置の動作判定基準(動作しきい値)を定め、これらの動作判定基準に対応する収熱割合やガス温度などを常時監視し、そのうちのいずれか1つの項目の瞬時値がスートブロワ動作判定基準を満たした場合に、原則として当該監視にかかる各部よりも前流にあるスートブロワ装置を起動するように設計されたものである。この最適化システムは、ボイラーの監視制御システムに組み込まれて自動制御運転されている場合には、有効に機能するものであることが知られている。   This optimization system predetermines the operation criteria (operation threshold value) of the soot blower device in relation to the boiler load command (power generation output setting) signal regarding the heat collection rate of each part, the combustion exhaust gas temperature, etc., and these operation criteria If the instantaneous value of any one of the items satisfies the soot blower operation criteria, the soot blower that is in front of each part related to the monitoring is in principle monitored. It is designed to activate the device. This optimization system is known to function effectively when it is incorporated into a supervisory control system of a boiler and is operated automatically.

一方、火力発電ユニットでは、外部出力指令信号によってボイラーの遠隔制御運転が行われることがある。例えば、AFC遠隔制御運転などである。このAFC遠隔制御運転は、需要変動により変化する電源周波数を所定の基準範囲に維持するため、中央給電指令所からの周波数調整信号により予め決められた制御範囲内で負荷を変化させるものである。このAFC遠隔制御運転中は、スートブロワ装置の最適化システムが作動し、例えば後部伝熱面に付着した灰が除去され、そこでの収熱が改善された場合、それが種々の測定値に反映されて外乱となり、安定したAFC遠隔制御が困難となる場合がある。そのため、このような遠隔制御運転中は、通常、最適化システムを停止させ、スートブロワ装置を作動させないようにしている。
特開2002−257321号公報 特開2002−257321号公報
On the other hand, in the thermal power generation unit, the boiler may be remotely controlled by an external output command signal. For example, AFC remote control operation. In this AFC remote control operation, the load is changed within a predetermined control range by a frequency adjustment signal from the central power supply command station in order to maintain the power supply frequency that changes due to fluctuations in demand within a predetermined reference range. During this AFC remote control operation, the optimization system of the soot blower device is activated, for example if the ash adhering to the rear heat transfer surface is removed and the heat recovery there is improved, it is reflected in the various measured values. May be disturbed, making stable AFC remote control difficult. Therefore, during such remote control operation, the optimization system is normally stopped so that the soot blower device is not operated.
JP 2002-257321 A JP 2002-257321 A

しかし、ボイラーが遠隔制御運転中でも、火炉内壁に沿って配置された蒸発管や後部伝熱部に配置された熱交換器群の伝熱管には時間経過とともに灰が付着し、汚れが著しくなる。例えば、火炉内の蒸発管の汚れが進行すると、該蒸発管における熱伝達が阻害され、火炉収熱が低下し、その結果、後部伝熱部への燃焼ガス温度が高温となり、場合によっては、過熱器、再熱器などの蒸気過熱用熱交換器の伝熱管のメタル温度がその設計値を超えることがある。この状態をそのまま放置して運転を継続した場合、当該伝熱管の焼損や溶断などを引き起こす危険性がある。   However, even during the remote control operation of the boiler, ash adheres to the evaporator tubes arranged along the furnace inner wall and the heat exchanger tubes of the heat exchanger group arranged in the rear heat transfer section over time, and the contamination becomes remarkable. For example, when the fouling of the evaporator tube in the furnace progresses, heat transfer in the evaporator tube is hindered and the furnace heat recovery is reduced, resulting in a high combustion gas temperature to the rear heat transfer section. The metal temperature of heat transfer tubes of heat exchangers for steam superheaters such as superheaters and reheaters may exceed the design value. If this state is left as it is and the operation is continued, there is a risk of causing the heat transfer tube to burn out or melt.

そこで、本発明は、前記事情に鑑み、ボイラーがその監視制御システム以外からの外部制御信号を受けて遠隔制御運転され、スートブロワ装置の最適化システムを停止した状況であっても、火炉収熱の低下および蒸気過熱用熱交換器における伝熱管の焼損や溶断を防止でき、その結果ボイラー効率の低下も防止できるスートブロワの運転方法を提供することを目的とする。   Therefore, in view of the above circumstances, the present invention, even when the boiler is remotely controlled in response to an external control signal from other than the supervisory control system, and the soot blower optimization system is stopped, An object of the present invention is to provide a method for operating a soot blower that can prevent the heat exchanger tube from being burned down and melted down in the heat exchanger for steam reduction and steam superheating, and as a result, can also prevent a decrease in boiler efficiency.

前記目的は、本発明によれば、火炉と、蒸気過熱用熱交換器を含む熱交換器群を配置した後部伝熱部とからなり、スートブローの必要な箇所をグループ化し、該グループごとに少なくとも1基のスートブロワ装置を配置したボイラーの遠隔制御運転時におけるスートブロワ装置の運転方法であって、前記蒸気過熱用熱交換器の所定の伝熱面に設置された複数の温度センサーからの温度測定結果と、当該伝熱面の予め規定された温度管理値とを比較判定し、複数の温度測定値の1つが前記温度管理値を超える場合、又はいずれもが当該温度管理値を超えない場合に、さらに前記ボイラーの監視制御システムにおいて予め設定されている前記節炭器の出口ガス温度についてのスートブロワ動作しきい値と、前記監視制御システムが演算表示するプロセス指示値とを比較判定する比較判定ステップと、前記比較判定結果に基づいて前記温度センサーを設置した前記蒸気過熱用熱交換器を含み、それよりも前流にあるいずれかのグループのスートブロワ装置の全部または一部を起動するステップとを含むことを特徴とするスートブロワ装置の運転方法によって達成される。 The object is achieved according to the present invention, the furnace consists of a heat recovery unit arranged heat exchanger group comprising steam superheating heat exchanger, to group the necessary portions of the soot blower, for each said group A method for operating a soot blower device during remote control operation of a boiler in which at least one soot blower device is disposed, wherein the temperature is measured from a plurality of temperature sensors installed on a predetermined heat transfer surface of the steam superheat heat exchanger. When the result and the temperature control value defined in advance of the heat transfer surface are compared and determined, and one of the temperature measurement values exceeds the temperature control value, or when none of the temperature control values exceed the temperature control value In addition, a soot blower operation threshold value for the outlet gas temperature of the economizer set in advance in the boiler monitoring control system and a calculation calculation display by the monitoring control system. A soot blower device of any group that includes a comparison determining step for comparing and determining a process instruction value, and the heat exchanger for steam superheating in which the temperature sensor is installed based on the comparison determination result, and in the upstream of the heat exchanger. And a step of activating all or a part of the soot blower device.

前記比較判定ステップは、前記複数の温度測定値のそれぞれと、前記温度管理値とを比較し、少なくとも2つの温度測定値が前記温度管理値を超えているか否かを判定するものであることが好ましい。
The comparison determination step is to compare each of the plurality of temperature measurement values with the temperature management value and determine whether at least two temperature measurement values exceed the temperature management value. preferable.

ボイラーの種類や前記第2ステップにおける前記温度センサー設置位置よりも前流にあるスートブロワ装置のグループは、(A)火炉上部、(B)火炉ノーズ部、(C)最終段の蒸気加熱用熱交換器に配置されたものなどが含まれる。   The group of soot blower devices upstream of the type of boiler and the temperature sensor installation position in the second step is (A) upper furnace, (B) furnace nose, (C) steam heating heat exchange at the last stage This includes things placed in containers.

前記温度センサーが設置される蒸気過熱用熱交換器は、過熱器または再熱器であることが好ましい。これらが、後部伝熱部内において多段に構成されている場合には、前記温度センサーはいずれの段に設置してもよいが、好ましくは最も伝熱管のメタル温度が最も高温となりやすい最終段に設置するのが好ましい。この場合、温度センサーは最終段の過熱器または再熱器の出口側の伝熱管表面に設けるのが好ましい。   The heat exchanger for steam superheating in which the temperature sensor is installed is preferably a superheater or a reheater. If these are configured in multiple stages in the rear heat transfer section, the temperature sensor may be installed in any stage, but is preferably installed in the final stage where the metal temperature of the heat transfer tube is most likely to be the highest. It is preferable to do this. In this case, the temperature sensor is preferably provided on the surface of the heat transfer tube on the outlet side of the superheater or reheater in the final stage.

前記比較判定ステップには、さらに前記ボイラーの監視制御システムにおいて予め設定されている火炉収熱割合についてのスートブロワ動作しきい値と、前記監視制御システムが演算表示するプロセス指示値との比較判定を含めることができる。
The comparison in the determination step includes a further sootblower operation threshold for fire RoOsamunetsu ratio that is preset in the monitor control system of the boiler, the comparison determination of the process instruction value the monitoring control system operation and display Can be included.

一般に、燃焼ガス火炉から後部伝熱部に至る熱交換器を順次経ることで、燃焼ガス温度は徐々に一定の割合で低下することから、伝熱管にとって最も過酷な条件となる所定の蒸気過熱用熱交換器の伝熱管のメタル温度が上昇するのは、その前流における燃焼ガスと蒸発管ないし熱交換器の伝熱管との熱伝達が十分になされないことによることが明らかであることから、この蒸気過熱用熱交換器の伝熱管のメタル温度測定値を監視し、この温度測定値を用いて前記蒸気過熱用熱交換器の前流にある所定のスートブロワ装置のグループを起動することで、前記目的を達成できるとの知見を得、本発明を完成するに至った。   In general, the temperature of the combustion gas gradually decreases at a constant rate through a heat exchanger from the combustion gas furnace to the rear heat transfer section. It is clear that the metal temperature of the heat exchanger tube of the heat exchanger rises due to insufficient heat transfer between the combustion gas and the evaporator tube or the heat exchanger tube in the upstream flow. By monitoring the metal temperature measurement value of the heat transfer tube of the heat exchanger for steam superheating, and using this temperature measurement value, starting a predetermined group of soot blower devices in the upstream of the heat exchanger for steam superheating, The present inventors have obtained knowledge that the object can be achieved, and have completed the present invention.

本発明のボイラースートブロワ運転方法によれば、ボイラーの遠隔制御運転中でもボイラー本体における火炉収熱が阻害されず、高いボイラー効率を維持しながら連続運転が可能となる。   According to the boiler soot blower operation method of the present invention, the furnace heat recovery in the boiler body is not hindered even during remote control operation of the boiler, and continuous operation is possible while maintaining high boiler efficiency.

以下、図4に示すボイラー本体において本発明のスートブロワ装置の運転方法を実施する場合の当該運転方法の一例について詳細に説明する。図1は、本発明のスートブロワ運転方法を実施するためのフローチャートの一例を示している。ここで、伝熱管のメタル温度を測定する蒸気過熱用熱交換器は最終段の再熱器(垂直部)14であり、温度センサーはその出口側の伝熱管に設けられている。なお、このフローチャート、ならびに以下では、スートブロワ動作しきい値を「SB動作しきい値」と呼び、これらは発電出力設定値(ボイラーの負荷指令)の関数であることから、F(MW)およびG(MW)などと表すこととする。   Hereinafter, an example of the operation method when the operation method of the soot blower device of the present invention is performed in the boiler body shown in FIG. 4 will be described in detail. FIG. 1 shows an example of a flowchart for carrying out the soot blower operation method of the present invention. Here, the heat exchanger for steam superheating for measuring the metal temperature of the heat transfer tube is a reheater (vertical portion) 14 in the final stage, and the temperature sensor is provided in the heat transfer tube on the outlet side thereof. In this flowchart, and in the following, the soot blower operation threshold value is referred to as “SB operation threshold value”, and since these are functions of the power generation output set value (boiler load command), F (MW) and G (MW) etc.

まず、ボイラーの火炉収熱割合のスートブロワ動作しきい値F(MW)、節炭器出口ガス温度スートブロワ動作しきい値G(MW)、再熱器メタル温度管理値Cおよび発電出力しきい値Dを取得する(S1)。これらの各データは、定常運転中から常時取得するようにしていてもよく、AFC制御運転開始とともに取得するようにしてもよい。取得の方法についても制限がなく、例えば図4に示すボイラーの不図示の制御監視システムが備えるディスプレー表示や記録計における記録紙上のプロットから取得してもよく、また内部のデータバスを介して電気信号の形態で取得してもよい。   First, the soot blower operating threshold value F (MW) of the boiler heat recovery rate of the boiler, the economizer outlet gas temperature soot blower operating threshold value G (MW), the reheater metal temperature control value C, and the power generation output threshold value D Is acquired (S1). Each of these data may be acquired constantly during the steady operation, or may be acquired with the start of the AFC control operation. The acquisition method is not limited, and may be acquired from, for example, a display on a control monitoring system (not shown) of the boiler shown in FIG. 4 or a plot on recording paper in a recorder, or via an internal data bus. You may acquire in the form of a signal.

ここで、再熱器のメタル温度管理値Cは、例えば当該再熱器のメーカー設計値に設定するか、または再熱器の通常運転時におけるメタル温度測定値の推移を考慮して、当該温度測定値の平均値と前記再熱器のメタル温度設計値Cとの間の温度範囲のなかで適宜設定するのがよい。例えば、再熱器の出口側の伝熱管のメタル温度の設計値が650℃であり、定常時の当該メタル温度測定値の平均値が600℃である場合、この管理値Cを620℃などに設定することができる。   Here, the metal temperature management value C of the reheater is set to the manufacturer's design value of the reheater, for example, or the temperature of the reheater is considered in consideration of the transition of the measured metal temperature during normal operation of the reheater. It is preferable to set appropriately within the temperature range between the average value of the measured values and the metal temperature design value C of the reheater. For example, when the design value of the metal temperature of the heat transfer tube on the outlet side of the reheater is 650 ° C. and the average value of the measured metal temperature in the steady state is 600 ° C., the control value C is set to 620 ° C. Can be set.

また、節炭器出口ガス温度Teは、後部伝熱部の複数の蒸気過熱機器を通過し、これらの機器の伝熱管との間で熱伝達を行い、低温となった燃焼排ガスを用いて給水を加熱する節炭器出口側の燃焼ガス温度を示しており、この温度が高くなるのは、当該節炭器またはその前流にある蒸気過熱用熱交換器、さらにその前流の火炉内で十分に熱交換が行われなかったことを示している。この節炭器出口ガス温度Teと発電出力設定値との関係の一例を図2に示す。この図に示すように、SB動作しきい値は、発電出力設定値が低い場合には低く、該設定値が高くなると、高くなる傾向を示している。   In addition, the economizer outlet gas temperature Te passes through a plurality of steam superheaters in the rear heat transfer section, transfers heat to the heat transfer tubes of these apparatuses, and supplies water using the combustion exhaust gas at a low temperature. The temperature of the combustion gas at the outlet side of the economizer is heated, and this temperature rises in the economizer or the steam superheat heat exchanger in the upstream, and further in the upstream furnace. This indicates that the heat exchange was not performed sufficiently. An example of the relationship between the economizer outlet gas temperature Te and the power generation output set value is shown in FIG. As shown in this figure, the SB operation threshold value is low when the power generation output set value is low, and tends to increase as the set value increases.

また、火炉収熱割合とは、火炉で発生する蒸気の保有熱量を全蒸気の保有熱量で除した値であり、この火炉収熱割合の瞬時値の低下は、火炉内壁に沿って配置された蒸発管への熱伝達が悪化することを示している。この火炉収熱割合と発電出力設定値との関係の一例を図3に示している。この図に示すように、SB動作しきい値は、発電出力設定値が低い場合、高い値に設定され、該設定値が高くなるにつれて低くなり、定格出力以上では一定値に設定されている。   The furnace heat recovery rate is a value obtained by dividing the amount of heat retained by the steam generated in the furnace by the amount of heat retained by all the steam, and the decrease in the instantaneous value of the heat recovery rate of the furnace was arranged along the inner wall of the furnace. It shows that the heat transfer to the evaporator tube deteriorates. An example of the relationship between the furnace heat recovery rate and the power generation output set value is shown in FIG. As shown in this figure, the SB operation threshold value is set to a high value when the power generation output set value is low, becomes lower as the set value becomes higher, and is set to a constant value above the rated output.

また、発電出力しきい値Dは、ボイラー負荷の高低の境界を示すものであり、このしきい値よりも大きい場合、ボイラーは高負荷の状態であり、小さい場合ボイラーは低負荷であると認定される。このしきい値は、後述のように各グループ内のスートブロワ装置の全部または一部を起動する目安となる。   Further, the power generation output threshold D indicates a boundary between high and low boiler loads. When the threshold is larger than this threshold, the boiler is in a high load state, and when it is smaller, the boiler is recognized as having a low load. Is done. This threshold value is a guideline for starting all or part of the soot blower devices in each group as will be described later.

中央給電指令所からの制御指令信号によってボイラーがAFC遠隔制御運転に切り替わった場合、スートブロワ装置の最適化システムが自動でまたは手動で停止される。以後、再びAFC制御運転から定常運転に切り替わるまで、スートブロワ装置は、本発明のスートブロワ運転方法によって運転される。   When the boiler is switched to the AFC remote control operation by the control command signal from the central power supply command station, the optimization system of the soot blower device is automatically or manually stopped. Thereafter, until the AFC control operation is switched to the steady operation again, the soot blower device is operated by the soot blower operation method of the present invention.

AFC遠隔制御運転に切り替わった後、所定のタイミングで再熱器出口側の伝熱管のメタル温度測定値を取得する(S3)。このメタル温度は、通常、後部伝熱部の燃焼ガスの流れ方向に直角な断面における温度の推移を見るのに当該断面上の複数の測温点において測定されるので、各測温点からの温度測定値信号のそれぞれを取得するのが好ましい。取得のタイミングは、再熱器のメタル温度やその他の最適化システム稼動時の監視項目の瞬時値の推移を監視することで適宜決定することができる。その後、取得したメタル温度測定値とメタル温度管理値Cとの比較判定を行う(S4)。この比較判定は、取得した複数の温度測定値のそれぞれを再熱器メタル温度管理値Cと比較し、各温度測定値が前記温度管理値を超えているか否かを判定するのが好ましい(S4)。   After switching to the AFC remote control operation, the measured metal temperature value of the heat transfer tube on the reheater outlet side is acquired at a predetermined timing (S3). This metal temperature is usually measured at a plurality of temperature measuring points on the cross section in order to see the temperature transition in the cross section perpendicular to the flow direction of the combustion gas in the rear heat transfer section. Each of the temperature measurement signals is preferably acquired. The timing of acquisition can be appropriately determined by monitoring the transition of the instantaneous value of the monitoring item when the metal temperature of the reheater and other optimization systems are operating. Then, the comparison determination with the acquired metal temperature measured value and the metal temperature management value C is performed (S4). In this comparison determination, it is preferable to compare each of the acquired plurality of temperature measurement values with the reheater metal temperature management value C and determine whether each temperature measurement value exceeds the temperature management value (S4). ).

この比較判定の結果、メタル温度の複数の測定値のうちの1つのみが温度管理値Cを超えている場合、またはいずれの測定値も温度管理値Cを超えていない場合には、節炭器出口ガス温度測定値Teおよび発電出力設定値を取得する(S6)。図1では、この節炭器出口ガス温度Teは温度信号として示すが、これらの各値の取得方法としては制限がなく、図4に示すボイラーの不図示の制御監視システムが備えるディスプレー表示や記録計における記録紙上のプロットから取得する方法、内部の信号通信路を介して取得する方法などのいずれであってもよい。発電出力設定値についても同様に、その取得方法には制限がない。   As a result of this comparison determination, if only one of the plurality of measured values of the metal temperature exceeds the temperature management value C, or if none of the measured values exceed the temperature management value C, then saving The measured gas outlet temperature temperature Te and the power generation output set value are acquired (S6). In FIG. 1, the economizer outlet gas temperature Te is shown as a temperature signal, but there is no limitation as to how to acquire these values, and the display and recorder provided in the control monitoring system (not shown) of the boiler shown in FIG. Any of a method of obtaining from a plot on a recording paper and a method of obtaining via a signal communication path inside may be used. Similarly, there is no limit to the method for obtaining the power generation output set value.

この取得した温度信号Teを図2に示す節炭器出口ガス温度についてのSB動作しきい値G(MW)と比較し、節炭器出口ガス温度TeがこのSB動作しきい値G(MW)よりも大きいか否かを判定する(S7)。その結果、節炭器出口ガス温度Teが前記SB動作しきい値よりも小さい場合には、次に制御監視システムにおける火炉収熱割合の演算値Pを取得する(S8)。この演算値Pの取得方法についても制限がなく、図4に示すボイラーの前記監視制御システムが備えるディスプレー表示や記録紙上のプロットなどから前記演算値自体を取得してもよく、内部の信号経路を介して電気信号の形態で取得してもよい。   The obtained temperature signal Te is compared with the SB operation threshold G (MW) for the economizer outlet gas temperature shown in FIG. 2, and the economizer outlet gas temperature Te is set to the SB operation threshold G (MW). It is judged whether it is larger than (S7). As a result, when the economizer outlet gas temperature Te is lower than the SB operation threshold value, the calculated value P of the furnace heat recovery rate in the control monitoring system is acquired (S8). There is no limitation on the method of obtaining the calculated value P, and the calculated value itself may be acquired from a display display or a plot on recording paper provided in the supervisory control system of the boiler shown in FIG. You may acquire in the form of an electrical signal via.

この取得した火炉収熱割合の演算値Pを火炉収熱割合についてのSB動作しきい値F(MW)と比較し、両値の大小を判定する(S9)。この際、発電出力設定値として、前記S6ステップで取得した値を用いる。その結果、火炉収熱割合の瞬時値が、SB動作しきい値F(MW)よりも高い場合には、再度AFC遠隔制御運転中か否かを確認し(S2)、AFC遠隔制御運転中の場合には所定のタイミングにて再熱器伝熱管のメタル温度測定値を取得するステップ(S3)から繰り返す。この取得のタイミングは、前記のとおりである。   The obtained calculated value P of the furnace heat recovery rate is compared with the SB operation threshold value F (MW) for the furnace heat recovery rate, and the magnitude of both values is determined (S9). At this time, the value obtained in step S6 is used as the power generation output setting value. As a result, when the instantaneous value of the furnace heat recovery rate is higher than the SB operation threshold value F (MW), it is confirmed again whether the AFC remote control operation is being performed (S2), and the AFC remote control operation is being performed. In some cases, the process is repeated from the step (S3) of acquiring the metal temperature measurement value of the reheater heat transfer tube at a predetermined timing. The acquisition timing is as described above.

取得した複数の再熱器メタル温度測定値の少なくとも2点が温度管理値Cを超えている場合、節炭器出口ガス温度TeがSB動作しきい値G(MW)よりも高い場合、および火炉収熱割合PがSB動作しきい値F(MW)よりも低い場合のいずれか1つの条件が満たされた場合、(A)火炉上部、(B)火炉ノーズ部、(C)最終段の蒸気加熱用熱交換器の各部のスートブロワ装置のグループ(以下では、順次Aグループ、BグループおよびCグループという。)がすでに運転中であるか否かを確認する運転確認を行う(S11)。その結果、これらのいずれかのグループが運転中である場合には、再度AFC遠隔制御運転中か否かを確認し(S2)、AFC遠隔制御運転中の場合には所定のタイミングにて再熱器伝熱管のメタル温度測定値を取得するステップ(S3)から繰り返す。この取得のタイミングは、前記のとおりである。   When at least two of the obtained reheater metal temperature measurement values exceed the temperature control value C, the economizer outlet gas temperature Te is higher than the SB operation threshold value G (MW), and the furnace When any one of the conditions where the heat collection rate P is lower than the SB operation threshold value F (MW) is satisfied, (A) the upper part of the furnace, (B) the furnace nose part, (C) the steam at the final stage An operation check is performed to check whether or not a group of soot blower devices (hereinafter referred to as A group, B group, and C group in order) of each part of the heat exchanger for heating is already operating (S11). As a result, when any of these groups is in operation, it is checked again whether or not the AFC remote control operation is in progress (S2). If the AFC remote control operation is in progress, reheating is performed at a predetermined timing. It repeats from the step (S3) which acquires the metal temperature measurement value of a heat exchanger tube. The acquisition timing is as described above.

A〜Cグループのいずれのスートブロワ装置群も運転していないことが確認された場合には、これらのなかからいずれか起動すべきスートブロワ装置のグループを選択する(S12)。この選択は、別途定めた基準や経験則によって行うことができる。例えば、蒸気温度の変化などのプロセス指示値を加味してA〜Cグループのいずれか1つのグループを選択してもよく(具体的には、蒸気温度の変化が大きい場合には、Aグループのスートブロワ装置群のみ起動するように選択するなど)、経験上そのグループを起動することで良好な効果が得られることが判明している場合には、当該グループのスートブロワ装置群を最初に起動するようにしてもよい。また、このように起動すべきグループを選択した上で、当該グループに含まれるスートブロワ装置群の一部のみを起動するよう選択してもよい。   When it is confirmed that none of the soot blower device groups of the A to C groups are operating, one of these soot blower device groups to be activated is selected (S12). This selection can be made according to separately defined criteria and empirical rules. For example, one of the groups A to C may be selected in consideration of process instruction values such as a change in steam temperature (specifically, when the change in steam temperature is large, If it is found from experience that a good effect can be obtained by starting that group, the soot blower device group of the group should be started first. It may be. Further, after selecting a group to be activated in this way, it may be selected to activate only a part of the soot blower group included in the group.

このようにして選択したスートブロワ装置のグループがCグループまたはBグループの場合、その選択したグループのスートブロワ装置の全部を一括して起動する。また、Aグループを選択した場合、発電出力設定値が低い(ボイラー負荷が低負荷帯にある)場合、燃焼条件によっては蒸気過熱用熱交換器の伝熱管のメタル温度が上昇することも予想されることから、予め設定した発電出力しきい値Dとの大小を比較する(S15)。その結果、発電出力設定値がこのしきい値よりも大きい場合(ボイラーが高負荷の場合)、同グループのスートブロワ装置群の全部を一括して起動し(S16)、小さい場合(ボイラーが低負荷の場合)、同グループのスートブロワ装置の一部のみを起動する(S17)。各グループのスートブロワ装置の起動は、オペレータが当該グループを起動するスイッチを入れることで行ってもよく、専用の起動制御装置によって当該グループのスートブロワ装置群の全部または一部を起動するようにしてもよい。   When the group of the soot blower devices selected in this way is the C group or the B group, all the soot blower devices of the selected group are activated collectively. In addition, when Group A is selected, if the power generation output set value is low (the boiler load is in the low load zone), the metal temperature of the heat transfer tube of the heat exchanger for steam superheating is expected to rise depending on the combustion conditions. Therefore, the magnitude is compared with a preset power generation output threshold D (S15). As a result, when the power generation output set value is larger than this threshold value (when the boiler is heavily loaded), all of the soot blower device groups of the same group are activated collectively (S16), and when it is small (the boiler is lightly loaded) ), Only a part of the soot blower device of the same group is activated (S17). The soot blower device of each group may be activated by the operator turning on a switch for activating the group, or all or part of the group of soot blower devices may be activated by a dedicated activation control device. Good.

なお、図1では、最終過熱器および再熱器(垂直部)をまとめてCグループとしているが、必要ならば、これらを別個のグループに分け、前記S12ステップにおいて選択するグループ数をその分増やすことができる。また、図1では、ボイラーの遠隔制御が不安定になることを想定して、いずれか1つのグループのスートブロワ装置の全部または一部を選択して起動することとしているが、ボイラーの遠隔制御に影響がないことが明らかな場合には、同時に2つまたはそれ以上のグループのスートブロワ装置群を起動することもできる。   In FIG. 1, the final superheater and the reheater (vertical portion) are collectively grouped as C group. However, if necessary, these are divided into separate groups, and the number of groups selected in step S12 is increased accordingly. be able to. In FIG. 1, assuming that the remote control of the boiler becomes unstable, all or a part of any one group of soot blower devices is selected and activated. If it is clear that there is no effect, two or more groups of soot blower devices can be activated simultaneously.

本発明のスートブロワ装置の運転方法を実施するに当たり、監視すべき蒸気過熱用熱交換器の伝熱管のメタル温度の測温点をさらに増やすなどすることができる。これにより、蒸気過熱用熱交換器の伝熱管のメタル温度の上昇を抑制するのにさらに確実なスートブロワ装置の運転方法を実施することができる。   In carrying out the operation method of the soot blower device of the present invention, the temperature measuring point of the metal temperature of the heat transfer tube of the heat exchanger for steam superheating to be monitored can be further increased. As a result, a more reliable operation method of the soot blower device can be implemented to suppress an increase in the metal temperature of the heat transfer tube of the heat exchanger for steam superheating.

以上説明したように、ボイラーが外部指令信号によってAFC制御運転されている場合でも、本発明のボイラースートブロワ装置の運転方法を実施することで、ボイラー本体における火炉収熱が阻害されず、高いボイラー効率を維持しながら連続運転が可能となる。また、オペレータの判断基準が明確となりオペレータが適切な対応が可能となるとともに、作業のマニュアル化が可能となり、オペレータの経験年数による対応の差が出ないという利点がある。   As described above, even when the boiler is AFC-controlled by an external command signal, by implementing the operation method of the boiler soot blower device of the present invention, the furnace heat recovery in the boiler body is not hindered, and the high boiler efficiency Continuous operation is possible while maintaining In addition, the operator's judgment criteria are clarified, and the operator can appropriately respond, and the work can be manualized, and there is an advantage that there is no difference in response depending on the years of experience of the operator.

本発明のボイラースートブロワ運方法を実施するためのフローチャートを示す図である。It is a figure which shows the flowchart for enforcing the boiler soot blower operating method of this invention. 節炭器出口ガス温度についてのボイラー負荷に対応したスートブロワ動作しきい値を示すグラフである。It is a graph which shows the soot blower operation | movement threshold value corresponding to the boiler load about a economizer exit gas temperature. 火炉収熱割合についてのボイラー負荷に対応したスートブロワ動作しきい値を示すグラフである。It is a graph which shows the soot blower operation | movement threshold value corresponding to the boiler load about the furnace heat recovery rate. 発電ボイラーの一般的な全体構成を概略的に示す図である。It is a figure showing roughly the general whole composition of a power generation boiler. 長抜差式スートブロワ装置の一例を示す図である。It is a figure which shows an example of a long pulling type soot blower apparatus.

符号の説明Explanation of symbols

1 ボイラー本体
2 火炉
3 後部伝熱部
11 放射過熱器
12 1次過熱器
13 最終過熱器
14 再熱器
15 節炭器
16 空気予熱器
20 長抜差式スートブロワ装置
21 蒸気弁
22 フィードチューブ
23 電動機
24 ランスチューブ
25 噴射媒体
27 パッキン
A 火炉上部スートブロワ装置グループ
B 火炉ノーズ部スートブロワ装置グループ
C 過熱器部スートブロワ装置グループ
D 再熱器部スートブロワ装置グループ
E1 1次過熱器部スートブロワ装置グループ
E2 節炭器部スートブロワ装置グループ
F 空気予熱器部スートブロワ装置グループ
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Boiler main body 2 Furnace 3 Rear heat transfer part 11 Radiation superheater 12 Primary superheater 13 Final superheater 14 Reheater 15 Recycler 16 Air preheater 20 Long draw difference soot blower device 21 Steam valve 22 Feed tube 23 Electric motor 24 Lance tube 25 Injection medium 27 Packing A Furnace upper soot blower equipment group B Furnace nose part soot blower equipment group C Superheater part soot blower equipment group D Reheater part soot blower equipment group E1 Primary superheater part soot blower group E2 Soot blower equipment group F Air preheater section Soot blower equipment group

Claims (5)

火炉と、蒸気過熱用熱交換器を含む熱交換器群を配置した後部伝熱部とからなり、スートブローの必要な箇所をグループ化し、該グループごとに少なくとも1基のスートブロワ装置を配置したボイラーの遠隔制御運転時におけるスートブロワ装置の運転方法であって、
前記蒸気過熱用熱交換器の所定の伝熱面に設置された複数の温度センサーからの温度測定結果と、当該伝熱面の予め規定された温度管理値とを比較判定し、
複数の温度測定値の1つが前記温度管理値を超える場合、又はいずれもが当該温度管理値を超えない場合に、
さらに前記ボイラーの監視制御システムにおいて予め設定されている前記節炭器の出口ガス温度についてのスートブロワ動作しきい値と、前記監視制御システムが演算表示するプロセス指示値とを比較判定する比較判定ステップと、
前記比較判定結果に基づいて前記温度センサーを設置した前記蒸気過熱用熱交換器を含み、それよりも前流にあるいずれかのグループのスートブロワ装置の全部または一部を起動するステップとを含むことを特徴とするスートブロワ装置の運転方法。
Consists of a furnace, and the heat recovery area disposed heat exchanger group comprising steam superheating heat exchanger, to group the necessary portions of the soot-blowing, were placed sootblower device of at least one on each said group boiler A method for operating a soot blower device during remote control operation of
A temperature measurement result from a plurality of temperature sensors installed on a predetermined heat transfer surface of the heat exchanger for steam superheating, and a predetermined temperature management value of the heat transfer surface is compared and determined,
When one of the temperature measurement values exceeds the temperature control value, or when none of the temperature control values exceed the temperature control value,
Further, a comparison determination step for comparing and determining a soot blower operation threshold value for the outlet gas temperature of the economizer set in advance in the monitoring control system of the boiler and a process instruction value calculated and displayed by the monitoring control system; ,
Including the heat exchanger for steam superheating in which the temperature sensor is installed based on the comparison determination result, and starting all or part of any group of soot blower devices in the upstream of the heat exchanger. A method for operating a soot blower device.
前記比較判定ステップは、前記複数の温度測定値のそれぞれと、前記温度管理値とを比較し、少なくとも2つの温度測定値が前記温度管理値を超えているか否かを判定するものである請求項1に記載のスートブロワ装置の運転方法。 The comparison determination step, with each of said plurality of temperature measurements, comparing the temperature control value, it is to determine whether at least two temperature measurement value exceeds the temperature control value according The operation method of a soot blower apparatus of claim | item 1. 前記起動ステップにおける前記温度センサー設置位置よりも前流にあるスートブロワ装置のグループは、(A)火炉上部、(B)火炉ノーズ部、(C)最終段の蒸気加熱用熱交換器に配置されたものである請求項1又は2に記載のスートブロワ装置の運転方法。   The group of soot blower devices in the upstream of the temperature sensor installation position in the start-up step was arranged in (A) the upper part of the furnace, (B) the furnace nose part, and (C) the heat exchanger for steam heating in the final stage. The operation method of the soot blower device according to claim 1 or 2, wherein the soot blower device is operated. 前記温度センサーが設置される蒸気過熱用熱交換器は、再熱器または過熱器である請求項1〜3のいずれか1項に記載のスートブロワ装置の運転方法。   The operation method of the soot blower apparatus according to any one of claims 1 to 3, wherein the heat exchanger for steam superheating in which the temperature sensor is installed is a reheater or a superheater. 前記比較判定ステップには、さらに前記ボイラーの監視制御システムにおいて予め設定されている火炉収熱割合についてのスートブロワ動作しきい値と、前記監視制御システムが演算表示するプロセス指示値との比較判定が含まれる請求項1〜4のいずれか1項に記載のスートブロワ装置の運転方法。 The comparison to the determining step, further a sootblower operation threshold for fire RoOsamunetsu ratio that is preset in the monitor control system of the boiler, the comparison determination of the process instruction value the monitoring control system operation and display The operation method of the soot blower apparatus of any one of Claims 1-4 contained.
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