JP5214721B2 - ボイラの酸素供給制御方法及び装置 - Google Patents

Description

本発明は、ボイラの酸素供給制御方法及び装置に関するものである。

近年、地球温暖化防止のために、二酸化炭素等の温室効果ガス排出量を削減することが望まれており、酸素燃焼ボイラから排出される排ガス中の二酸化炭素を回収して海洋や地中に廃棄処理する技術の開発が進められている。

このような酸素燃焼ボイラは、ボイラ本体の入側のウインドボックスに接続された大気供給流路に対して酸素を導入する酸素導入流路と、ボイラ本体の出側に接続された排ガス流路から分岐して大気供給流路に接続される排ガス循環流路とを備えており、起動時には、大気を大気供給流路からボイラ本体へ導入して燃料を燃焼し、起動完了後には、夫々の流路に配置されたダンパ等を切り替え、ボイラ本体から排出される排ガスを排ガス循環流路等を介してボイラ本体へ循環させると共に、酸素導入流路から酸素をボイラ本体へ導入し、排ガスの循環による酸素濃度の低下を抑えつつ燃料の酸素燃焼を行い、排ガス中の二酸化炭素濃度を高めて排ガスの一部から二酸化炭素を回収するようにしている。

なお、このようなボイラの酸素供給制御方法及び装置に関連する技術を示すものとしては、例えば、特許文献１がある。
特開２００１−３３６７３６号公報

しかしながら、このようなボイラの設備では、ウインドボックスをボイラ本体の左右側に配置すると共に、排ガスを循環させる際には、排ガス循環流路からの排ガスや酸素導入流路からの酸素を、大気供給流路を介して左右のウインドボックスへ導入して循環させるので、左右のウインドボックスで酸素供給量や排ガス流量にばらつきを生じ、ボイラ本体の燃焼が不安定になるという問題があった。

本発明は、斯かる実情に鑑み、ウインドボックスへ導入する酸素供給量や排ガス流量のばらつきを抑制し、ボイラ本体で安定的に燃焼させるボイラの酸素供給制御方法及び装置を提供しようとするものである。

本発明は、ボイラ本体の左右に配置されたウインドボックスに対し、左右側へ酸素供給量を夫々制御して供給すると共に左右側へ排ガス流量を夫々制御して導入するボイラの酸素供給制御方法であって、
酸素供給量を制御する際には、酸素の供給流量と、左右の実測の酸素濃度とから左右の酸素供給量を調整して酸素の供給バランスを制御し、
排ガス流量を制御する際には、ボイラ負荷の指令に対応した排ガス流量の設定値を、ボイラ負荷の指令に対応した酸素濃度の設定値と、左右の実測の排ガス流量と、左右の実測の酸素濃度とにより補正し、左右の排ガス導入を調整して排ガス流量を制御することからなるボイラの酸素供給制御方法、にかかるものである。

ボイラの酸素供給制御方法において、酸素供給量を制御する際には、酸素の供給流量を計測し、酸素の供給流量に応じて左右の酸素供給量を設定し、更に左右の実測の酸素濃度を計測し、左右の実測の酸素濃度によって左右の酸素供給量を補正することが好ましい。

又、ボイラの酸素供給制御方法において、排ガス流量を制御する際には、ボイラ負荷の指令に対応した排ガス流量の設定値を設定し、排ガス流量の設定値に対して、ボイラ負荷の指令に対応した酸素濃度の設定値を乗算し、次いで左右の実測の排ガス流量を減算し、更に左右の実測の酸素濃度を加算し、左右の排ガス導入を調整することが好ましい。

一方、本発明は、ボイラ本体の左右に配置されたウインドボックスと、左右のウインドボックスに対して排ガスを導入する左右の排ガス循環流路と、左右の排ガス循環流路の排ガス流量を調整する排ガス導入調節器と、左右の排ガス循環流路の排ガス流量を検出する左右の排ガス流量計と、左右の排ガス循環流路の酸素濃度を検出する左右の酸素濃度計と、左右の排ガス循環流路に酸素を供給する酸素供給流路と、左右の排ガス循環流路へ供給する酸素の供給流量を検出する酸素流量計と、酸素供給流路から左右の排ガス循環流路へ供給するよう酸素供給量を調整する左右の酸素供給調節器と、排ガス導入調節器及び酸素供給調節器を制御する制御部とを備えたボイラの酸素供給制御装置であって、
前記制御部は、酸素供給量を制御する際に、酸素の供給流量と、左右の実測の酸素濃度とから左右の酸素供給調節器による酸素供給開度を調整して酸素の供給バランスを制御し、更に、排ガス流量を制御する際に、ボイラ負荷の指令に対応した排ガス流量の設定値を、ボイラ負荷の指令に対応した酸素濃度の設定値と、左右の実測の排ガス流量と、左右の実測の酸素濃度とにより補正し、左右の排ガス導入調節器による排ガス導入開度を調整して排ガス流量を制御するように構成されたことからなるボイラの酸素供給制御装置、にかかるものである。

前記ボイラの酸素供給制御装置において、制御部は、酸素供給量を制御する際に、酸素流量計で酸素の供給流量を計測し、酸素の供給流量に応じて左右の酸素供給調節器による基準開度を設定し、更に酸素濃度計で左右の実測の酸素濃度を計測し、左右の実測の酸素濃度によって左右側の酸素供給調節器による基準開度を補正して酸素供給開度を調整するように構成されることが好ましい。

又、ボイラの酸素供給制御装置において、制御部は、排ガス流量を制御する際に、ボイラ負荷の指令に対応した排ガス流量の設定値を設定し、排ガス流量の設定値に対して、ボイラ負荷の指令に対応した酸素濃度の設定値を乗算し、次いで排ガス流量計により測定した左右の実測の排ガス流量を減算し、更に左右の酸素濃度計により測定した左右の実測の酸素濃度を加算し、左右の排ガス導入調節器による排ガス導入開度を調整することが好ましい。

更に、前記ボイラの酸素供給制御装置において、酸素供給流路から分岐して左右の排ガス循環流路に接続される酸素調整流路と、該酸素調整流路に配置される調整手段とを備え、前記調整手段は、酸素調整流路からの酸素を制御して排ガス循環流路の酸素供給量を微調整し得るように構成されることが好ましい。

本発明のボイラの酸素供給制御方法及び装置においては、左右のウインドボックスに対し、酸素供給量を制御する際には、酸素の供給流量と、左右の実測の酸素濃度とにより左右の酸素供給量を調整して酸素の供給バランスを制御すると共に、排ガス流量を制御する際には、ボイラ負荷の指令に対応した酸素濃度の設定値と、左右の実測の排ガス流量と、左右の実測の酸素濃度とにより、左右の排ガス導入を調整して排ガス流量を制御するので、左右のウインドボックスへ導入する酸素供給量や排ガス流量のばらつきを抑制し、ボイラ本体で安定的に燃焼させることができる。

本発明のボイラの酸素供給制御方法及び装置によれば、左右のウインドボックスへ導入する酸素供給量や排ガス流量のばらつきを抑制し、ボイラ本体で安定的に燃焼させることができるという優れた効果を奏し得る。

本発明を実施する形態の第一例の構成を示す概念図である。 本発明を実施する形態の第一例において酸素の供給流量の制御を示す制御ブロック図である。 本発明を実施する形態の第一例において排ガス流量の制御を示す制御ブロック図である。 図３に示す関数発生器に入力された関数を表わす線図である。 本発明を実施する形態の第二例の構成を示す概念図である。

符号の説明

１ ボイラ本体
２ａ ウインドボックス
２ｂ ウインドボックス
５ａ 排ガス循環流路
５ｂ 排ガス循環流路
６ 酸素濃度計
８ａ 排ガス導入調節器
８ｂ 排ガス導入調節器
９ａ 排ガス流量計
９ｂ 排ガス流量計
１０ａ 酸素濃度計
１０ｂ 酸素濃度計
１１ 酸素供給流路
１５ａ 酸素供給調節器
１５ｂ 酸素供給調節器
１６ 酸素流量計
２９ａ ボイラ負荷の指令
２９ｂ ボイラ負荷の指令
３０ 排ガス流量の設定値
３２ 酸素濃度の設定値
７１ 酸素供給流路
７２ａ 酸素調整流路
７２ｂ 酸素調整流路
７３ａ ハンドバルブ（調整手段）
７３ｂ ハンドバルブ（調整手段）

以下、本発明を実施する形態の第一例を添付図面を参照して説明する。
図１〜図４は本発明のボイラの酸素供給制御方法及び装置を実施する形態の第一例である。

第一例のボイラの酸素供給制御装置は、ボイラ本体１の左右の側面にウインドボックス２ａ，２ｂを配置し、ウインドボックス２ａ，２ｂ内には、ボイラ本体１で燃料が供給されるバーナ３が配置されている。又、ボイラ本体１からの出側には、排ガスを排出し得るよう排ガス流路４が接続され、ボイラ本体１への入側の左右のウインドボックス２ａ，２ｂには、左右側に対応するように二本の排ガス循環流路５ａ，５ｂが別系統で接続されている（図１ではＡ側とＢ側を示す）。ここで、排ガス流路４の中途位置には、酸素濃度を検出する酸素濃度計６が配置されている。又、排ガス循環流路５ａ，５ｂは、左右のウインドボックス２ａ，２ｂへ大気を導入し得る大気供給流路（図示せず）に接続されても良い。

左右の排ガス循環流路５ａ，５ｂには、ウインドボックス２ａ，２ｂへ導入される循環の排ガス流量を夫々調整し得るよう、ファン７ａ，７ｂに隣接する調整ダンパ等の排ガス導入調節器８ａ，８ｂが配置されると共に、左右の排ガス循環流路５ａ，５ｂの中途位置には、左右の排ガス流量を夫々検出する左右の排ガス流量計９ａ，９ｂと、排ガス中の酸素濃度を夫々検出する左右の酸素濃度計１０ａ，１０ｂとが備えられている。

又、左右の排ガス循環流路５ａ，５ｂには、酸素供給源側のメイン供給路１２から二本の接続供給路１３ａ，１３ｂに分岐する酸素供給流路１１が接続されている。酸素供給流路１１のメイン供給路１２には、全体の酸素流量を調整するダンパ等の酸素供給手段１４と、酸素の供給流量を検出する酸素流量計１６とが配置されており、二本の接続供給路１３ａ，１３ｂには、排ガス循環流路５ａ，５ｂへの酸素供給量を夫々調整するよう、調整ダンパ等の酸素供給調節器１５ａ，１５ｂが配置されている。

一方、酸素濃度計６、排ガス流量計９ａ，９ｂ、酸素濃度計１０ａ，１０ｂ、酸素流量計１６は、全て制御部（図示せず）に接続されると共に、制御部は、排ガス流量計９ａ，９ｂ等の信号に基づいて排ガス導入調節器８ａ，８ｂ及び酸素供給調節器１５ａ，１５ｂを制御し得るように、左右のウインドボックス２ａ，２ｂへの酸素供給量を制御する処理手段Ｓ１と、左右のウインドボックス２ａ，２ｂへの排ガス流量を制御する処理手段Ｓ２とを備えている。

制御部で酸素供給量を制御する処理手段Ｓ１は、図２に示す如く、酸素流量計１６の流量計測信号（酸素の供給流量）１７から左右の酸素供給調節器１５ａ，１５ｂの基準開度指令（基準開度）１８ａ，１８ｂを出力する関数発生器１９ａ，１９ｂと、左右の酸素濃度計１０ａ，１０ｂの濃度計測信号（実測の酸素濃度）２０ａ，２０ｂから酸素濃度偏差２１を求めて出力する減算器２２と、減算器２２から出力される酸素濃度偏差２１を比例積分処理して酸素濃度偏差をなくすための制御指令２３を出力する比例積分調節器２４と、比例積分調節器２４からの制御指令２３を手動操作或いは自動操作で出力し得るよう切換可能な手動／自動操作器２５と、関数発生器１９ａ，１９ｂからの基準開度指令１８ａ，１８ｂに対して手動／自動操作器２５からの制御指令２６を加算して補正開度指令２７ａ，２７ｂを出力する夫々の加算器２８ａ，２８ｂとを備え、加算器２８ａ，２８ｂからの補正開度指令２７ａ，２７ｂにより左右の酸素供給調節器１５ａ，１５ｂの酸素供給開度を調整するようにしている。

一方、制御部で排ガス流量を制御する処理手段Ｓ２は、図３に示す如く、ボイラ負荷の指令及び実測の排ガス流量から排ガス流量の設定値を算出する第一処理部Ｓ２ａと、第一処理で算出した排ガス流量の設定値に実測の酸素濃度を加算する第二処理部Ｓ２ｂとを備えている。

第一処理部Ｓ２ａは、ボイラ負荷の指令２９ａによりウインドボックス２ａ，２ｂへの排ガス流量の設定値３０を設定して出力する流量関数発生器３１と、ボイラ負荷の指令２９ｂによりウインドボックス２ａ，２ｂへの酸素濃度の設定値３２を設定して出力する濃度関数発生器３３と、左右の酸素濃度計１０ａ，１０ｂの濃度計測信号（実測の酸素濃度）２０ａ，２０ｂから平均値を求めて補正値３４ａを出力する平均算出器３４と、左右の酸素濃度に差があり過ぎる場合等の選択条件３５により平均値の使用を停止して切り替えて他の補正値を出力する切換器３６と、濃度関数発生器３３からの酸素濃度の設定値３２及び切換器３６からの補正値３４ａによって酸素濃度の設定偏差３７を求めて出力する減算器３８と、減算器３８から出力される酸素濃度の設定偏差３７を比例積分処理して偏差をなくすための制御指令３９を出力する比例積分調節器４０と、比例積分調節器４０からの制御指令３９を手動操作或いは自動操作で出力し得るよう切換可能な手動／自動操作器４１と、流量関数発生器３１からの左右の排ガス流量の設定値３０に対して手動／自動操作器４１からの制御指令４２をゲイン指令として乗算して排ガス流量の補正設定値４３を出力する乗算器４４と、手動／自動操作器４１からの制御指令４２をバイアス指令４５として出力するバイアス関数発生器４６と、左右の排ガス流量計９ａ，９ｂの排ガス計測信号（実測の排ガス流量）４７ａ，４７ｂを加算して排ガス流量の現状データ値４７を出力する加算器４８と、乗算器４４からの排ガス流量の補正設定値４３と加算器４８からの現状データ値４７とにより排ガス流量の設定偏差４９を求めて出力する減算器５０と、減算器５０から出力される排ガス流量の設定偏差４９を比例積分処理して排ガス流量の設定偏差をなくすための排ガス流量の制御指令５１を出力する比例積分調節器５２と、比例積分調節器５２からの排ガス流量の制御指令５１及びバイアス関数発生器４６からのバイアス指令４５を加算して排ガス流量の設定値５３を出力する加算器５４とを備えている。

第二処理部Ｓ２ｂは、左右の酸素濃度計１０ａ，１０ｂの濃度計測信号（実測の酸素濃度）２０ａ，２０ｂから酸素濃度偏差５５を求めて出力する減算器５６と、減算器５６から出力される酸素濃度偏差５５を比例積分処理して酸素濃度偏差をなくすための制御指令５７を出力する比例積分調節器５８と、比例積分調節器５８からの制御指令５７を手動操作或いは自動操作で出力し得るよう切換可能な手動／自動操作器５９と、第一処理部Ｓ２ａで出力された排ガス流量の設定値５３に対して手動／自動操作器５９からの制御指令６０を加算して補正開度指令６１ａ，６１ｂを出力する夫々の加算器６２ａ，６２ｂとを備え、加算器６２ａ，６２ｂからの補正開度指令６１ａ，６１ｂにより左右の排ガス導入調節器８ａ，８ｂの排ガス導入開度を調整するようにしている。

次に、本発明を実施する形態の第一例の作用を説明する。

ボイラにおいて排ガスを循環させる際には、制御部等により、左右のウインドボックス２ａ，２ｂへの酸素供給量を制御すると共に、左右のウインドボックス２ａ，２ｂへの排ガス流量を制御する。

具体的に、左右のウインドボックス２ａ，２ｂへの酸素供給量を制御する際には、酸素供給流路１１の酸素流量計１６で酸素の供給流量を計測して流量計測信号１７を制御部（図示せず）に送ると共に、排ガス循環流路５ａ，５ｂの左右の酸素濃度計１０ａ，１０ｂで酸素濃度を夫々計測して濃度計測信号２０ａ，２０ｂを制御部に送る。制御部では、図２のフローの如く、流量計測信号１７により関数発生器１９ａ，１９ｂを介して左右の酸素供給調節器１５ａ，１５ｂの基準開度指令（基準開度）１８ａ，１８ｂを求め、夫々の加算器２８ａ，２８ｂに出力する。同時に、左右の濃度計測信号２０ａ，２０ｂにより減算器２２を介して酸素濃度偏差２１を求め、次に比例積分調節器２４で酸素濃度偏差２１をなくすように処理し、手動／自動操作器２５を介して夫々の加算器２８ａ，２８ｂへ補正用の制御指令２６を出力する。左右の加算器２８ａ，２８ｂでは、夫々、基準開度指令１８ａ，１８ｂに補正用の制御指令２６を加算して補正開度指令２７ａ，２７ｂを出力し、左右の酸素供給調節器１５ａ，１５ｂの酸素供給開度を制御する。

これにより、酸素供給流路１１の酸素の供給流量や左右の排ガス循環流路５ａ，５ｂの酸素濃度に基づいて左右のウインドボックス２ａ，２ｂへの酸素の供給バランスを制御する。

一方、左右のウインドボックス２ａ，２ｂへの排ガス流量を制御する際には、図３に示す如く、燃料供給量等を設定するボイラ負荷を入力し、更に排ガス循環流路５ａ，５ｂの左右の排ガス流量計９ａ，９ｂで排ガス流量を夫々計測して排ガス計測信号４７ａ，４７ｂを制御部（図示せず）に送ると共に、排ガス循環流路５ａ，５ｂの左右の酸素濃度計１０ａ，１０ｂで酸素濃度を夫々計測して濃度計測信号２０ａ，２０ｂを制御部に送る。

制御部の第一処理部Ｓ２ａでは、ボイラ負荷の指令２９ａにより流量関数発生器３１を介してウインドボックス２ａ，２ｂへの排ガス流量の設定値３０を設定して乗算器４４へ出力する。同時に、ボイラ負荷の指令２９ｂにより濃度関数発生器３３を介してウインドボックス２ａ，２ｂへの酸素濃度の設定値３２を設定し、平均算出器３４等で左右の酸素濃度計１０ａ，１０ｂの濃度計測信号２０ａ，２０ｂにより求めた平均値を補正値３４ａとして出力し、次に減算器３８で酸素濃度の設定値３２と補正値３４ａとにより酸素濃度の設定偏差３７を求め、更に比例積分調節器４０で酸素濃度の設定偏差３７をなくすように処理し、手動／自動操作器４１を介して制御指令４２をゲイン指令として乗算器４４に出力すると共に、バイアス関数発生器４６に出力する。ここで、平均算出器３４から減算器３８に出力する補正値３４ａは、通常の場合、左右の酸素濃度計１０ａ，１０ｂの濃度計測信号２０ａ，２０ｂから求めた平均値を適用し、左右の酸素濃度に差があり過ぎる場合や燃焼状態が適切でない場合には、選択条件３５に該当するとして平均値の使用を停止して他の所定の値に切り替えるようにしている。又、ボイラ負荷の指令２９ａ，２９ｂがあった場合には、図４に示す制御プログラムにより、ウインドボックス２ａ，２ｂへの酸素濃度を設定すると共に、ウインドボックス２ａ，２ｂへの排ガス等の流量を設定している。

次に、第一処理部Ｓ２ａでは、バイアス関数発生器４６からの制御指令をバイアス指令４５として加算器５４に出力すると共に、左右の排ガス流量計９ａ，９ｂからの排ガス計測信号４７ａ，４７ｂにより加算器４８を介して排ガス流量の現状データ値４７を算出して減算器５０に出力する。続いて、乗算器４４では、流量関数発生器３１からの排ガス流量の設定値３０に対し、制御指令４２をゲイン指令として乗算して排ガス流量の補正設定値４３を出力し、次に、減算器５０では、排ガス流量の補正設定値４３と、排ガス流量の現状データ値４７とを減算して排ガス流量の設定偏差４９を求め、更に比例積分調節器５２では、排ガス流量の設定偏差４９をなくして排ガス流量の制御指令５１を出力し、続いて、加算器５４では、排ガス流量の制御指令５１とバイアス関数発生器４６からのバイアス指令４５を加算して排ガス流量の設定値５３を出力する。

次に、第二処理部Ｓ２ｂでは、左右の濃度計測信号２０ａ，２０ｂにより減算器５６を介して酸素濃度偏差５５を求め、更に比例積分調節器５８で酸素濃度偏差５５をなくすように処理し、次に手動／自動操作器５９を介して制御指令６０を夫々の加算器６２ａ，６２ｂへ出力する。続いて、加算器６２ａ，６２ｂでは、第一処理部Ｓ２ａで出力された排ガス流量の設定値５３に制御指令６０を加算して補正開度指令６１ａ，６１ｂを出力し、左右の排ガス導入調節器８ａ，８ｂの排ガス導入開度を制御する。

これにより、ボイラ負荷の指令２９ａ，２９ｂに対応した酸素濃度の設定値、左右の排ガス循環流路５ａ，５ｂの酸素濃度、排ガス循環流路５ａ，５ｂの排ガス供給流量に基づいて左右のウインドボックス２ａ，２ｂへの左右の排ガスを制御する。

このように、実施の形態の第一例によれば、左右のウインドボックス２ａ，２ｂに対し、酸素供給量を制御する際には、酸素の供給流量と、左右の実測の酸素濃度とにより左右の酸素供給量を調整して酸素の供給バランスを制御すると共に、排ガス流量を制御する際には、ボイラ負荷２９ａ，２９ｂの指令に対応した酸素濃度の設定値と、左右の実測の排ガス流量と、左右の実測の酸素濃度とにより、左右の排ガス導入を調整して排ガス流量を制御するので、左右のウインドボックス２ａ，２ｂへ導入する酸素供給量や排ガス流量のばらつきを抑制し、ボイラ本体１で安定的に燃焼させることができる。

又、実施の形態の第一例において、制御部は、酸素供給量を制御する際に、酸素流量計１６で酸素の供給流量（流量計測信号１７）を計測し、酸素の供給流量に応じて左右の酸素供給調節器１５ａ，１５ｂによる基準開度（基準開度指令１８ａ，１８ｂ）を設定し、更に酸素濃度計１０ａ，１０ｂで左右の実測の酸素濃度（濃度計測信号２０ａ，２０ｂ、制御指令２６）を計測し、左右の実測の酸素濃度によって左右側の酸素供給調節器１５ａ，１５ｂによる基準開度（基準開度指令１８ａ，１８ｂ）を補正して酸素供給開度を調整するように構成されると、酸素供給量を制御する際に、左右の酸素供給量を好適に調整して酸素の供給バランスを制御するので、左右のウインドボックス２ａ，２ｂへ導入する酸素供給量のばらつきを更に抑制し、ボイラ本体１で一層安定的に燃焼させることができる。

更に、実施の形態の第一例において、制御部は、排ガス流量を制御する際に、ボイラ負荷の指令２９ａに対応した排ガス流量の設定値３０を設定し、排ガス流量の設定値３０に対して、ボイラ負荷の指令２９ｂに対応した酸素濃度の設定値３２（制御指令４２）を乗算し、次いで排ガス流量計９ａ，９ｂにより測定した左右の実測の排ガス流量（排ガス計測信号４７ａ，４７ｂ、現状データ値４７）を減算し、更に左右の酸素濃度計１０ａ，１０ｂにより測定した左右の実測の酸素濃度（濃度計測信号２０ａ，２０ｂ、制御指令６０）を加算し、左右の排ガス導入調節器８ａ，８ｂによる排ガス導入開度を調整すると、排ガス流量を制御する際に、左右の排ガス導入を好適に調整して排ガス流量を制御するので、左右のウインドボックス２ａ，２ｂへ導入する酸素供給量や排ガス流量のばらつきを更に抑制し、ボイラ本体１で一層安定的に燃焼させることができる。

以下、本発明を実施する形態の第二例を添付図面を参照して説明する。
図５は本発明のボイラの酸素供給制御方法及び装置を実施する形態の第二例であり、図中、図１〜図４と同一の符号を付した部分は同一物を表わしている。

第二例のボイラの酸素供給制御装置は、第一例のボイラの酸素供給制御装置に配置された酸素供給流路１１を変更したものであり、第二例の酸素供給流路７１は、第一例と同様に、メイン供給路１２、二本の接続供給路１３ａ，１３ｂを備えると共に、更にメイン供給路１２から分岐して左右の排ガス循環流路５ａ，５ｂに接続される酸素調整流路７２ａ，７２ｂを備えている。

酸素供給流路７１のメイン供給路１２には、第一例と同様に、全体の酸素流量を調整するダンパ等の酸素供給手段１４と、酸素の供給流量を検出する酸素流量計１６とが配置されており、二本の接続供給路１３ａ，１３ｂには、排ガス循環流路５ａ，５ｂへの酸素供給量を夫々調整するよう、調整ダンパ等の酸素供給調節器１５ａ，１５ｂが配置されている。

酸素供給流路７１の酸素調整流路７２ａ，７２ｂには、調整手段のハンドバルブ７３ａ，７３ｂが配置されている。

又、第二例の構成は、第一例と同様に、酸素濃度計６、排ガス流量計９ａ，９ｂ、酸素濃度計１０ａ，１０ｂ、酸素流量計１６が全て制御部（図示せず）に接続されると共に、制御部は、排ガス流量計９ａ，９ｂ等の信号に基づいて排ガス導入調節器８ａ，８ｂ及び酸素供給調節器１５ａ，１５ｂを制御し得るように、第一例と同様な処理手段を備えて左右のウインドボックス２ａ，２ｂへの酸素供給量を制御する処理手段Ｓ１（図２参照）と、第一例と同様な処理手段を備えて左右のウインドボックス２ａ，２ｂへの排ガス流量を制御する処理手段Ｓ２（図３参照）とを備えている。ここで、調整手段は、ハンドバルブ７３ａ，７３ｂの代わりに他のバルブを備えて制御部と連動するようにしても良い。

次に、本発明を実施する形態の第二例の作用を説明する。

ボイラにおいて排ガスを循環させる際には、制御部等により、第一例と同様に、左右のウインドボックス２ａ，２ｂへの酸素供給量を制御すると共に、左右のウインドボックス２ａ，２ｂへの排ガス流量を制御し、左右のウインドボックス２ａ，２ｂへの酸素の供給バランスを維持する。

ここで、酸素の供給バランスは、種々の理由により完全に一致せず、僅かにずれることがあるため、この場合には、監視員等が調整手段のハンドバルブ７３ａ，７３ｂを操作し、酸素調整流路７２ａ，７２ｂからの酸素を制御して排ガス循環流路５ａ，５ｂの酸素供給量を微調整する。

これにより、ボイラ負荷の指令２９ａ，２９ｂに対応した酸素濃度の設定値、左右の排ガス循環流路５ａ，５ｂの酸素濃度、排ガス循環流路５ａ，５ｂの排ガス供給流量に基づいて左右のウインドボックス２ａ，２ｂへの左右の排ガスを好適に制御する。

このように、実施の形態の第二例によれば、第一例と同様な作用効果を得ることができる。

又、実施の形態の第二例において、酸素供給流路７１から分岐して左右の排ガス循環流路５ａ，５ｂに接続される酸素調整流路７２ａ，７２ｂと、酸素調整流路７２ａ，７２ｂに配置されるハンドバルブ７３ａ，７３ｂ等の調整手段とを備え、調整手段は、酸素調整流路７２ａ，７２ｂからの酸素を制御して排ガス循環流路５ａ，５ｂの酸素供給量を微調整し得るように構成されると、酸素の供給バランスが僅かにずれる場合であっても容易に酸素供給量を微調整することができる。又、調整手段のハンドバルブ７３ａ，７３ｂにより監視員等が容易に酸素供給量を微調整することができる。更に、酸素の供給バランスを完全に一致させることができるので、全体の制御を容易にすると共に、見栄えを向上させることができる。

尚、本発明のボイラの酸素供給制御方法及び装置は、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。

Claims (7)

1. ボイラ本体の左右に配置されたウインドボックスに対し、左右側へ酸素供給量を夫々制御して供給すると共に左右側へ排ガス流量を夫々制御して導入するボイラの酸素供給制御方法であって、
   酸素供給量を制御する際には、酸素の供給流量と、左右の実測の酸素濃度とから左右の酸素供給量を調整して酸素の供給バランスを制御し、
   排ガス流量を制御する際には、ボイラ負荷の指令に対応した排ガス流量の設定値を、ボイラ負荷の指令に対応した酸素濃度の設定値と、左右の実測の排ガス流量と、左右の実測の酸素濃度とにより補正し、左右の排ガス導入を調整して排ガス流量を制御することからなるボイラの酸素供給制御方法。
2. 酸素供給量を制御する際には、酸素の供給流量を計測し、酸素の供給流量に応じて左右の酸素供給量を設定し、更に左右の実測の酸素濃度を計測し、左右の実測の酸素濃度によって左右の酸素供給量を補正することからなる請求項１に記載のボイラの酸素供給制御方法。
3. 排ガス流量を制御する際には、ボイラ負荷の指令に対応した排ガス流量の設定値を設定し、排ガス流量の設定値に対して、ボイラ負荷の指令に対応した酸素濃度の設定値を乗算し、次いで左右の実測の排ガス流量を減算し、更に左右の実測の酸素濃度を加算し、左右の排ガス導入を調整することからなる請求項１に記載のボイラの酸素供給制御方法。
4. ボイラ本体の左右に配置されたウインドボックスと、左右のウインドボックスに対して排ガスを導入する左右の排ガス循環流路と、左右の排ガス循環流路の排ガス流量を調整する排ガス導入調節器と、左右の排ガス循環流路の排ガス流量を検出する左右の排ガス流量計と、左右の排ガス循環流路の酸素濃度を検出する左右の酸素濃度計と、左右の排ガス循環流路に酸素を供給する酸素供給流路と、左右の排ガス循環流路へ供給する酸素の供給流量を検出する酸素流量計と、酸素供給流路から左右の排ガス循環流路へ供給するよう酸素供給量を調整する左右の酸素供給調節器と、排ガス導入調節器及び酸素供給調節器を制御する制御部とを備えたボイラの酸素供給制御装置であって、
   前記制御部は、酸素供給量を制御する際に、酸素の供給流量と、左右の実測の酸素濃度とから左右の酸素供給調節器による酸素供給開度を調整して酸素の供給バランスを制御し、更に、排ガス流量を制御する際に、ボイラ負荷の指令に対応した排ガス流量の設定値を、ボイラ負荷の指令に対応した酸素濃度の設定値と、左右の実測の排ガス流量と、左右の実測の酸素濃度とにより補正し、左右の排ガス導入調節器による排ガス導入開度を調整して排ガス流量を制御するように構成されたことからなるボイラの酸素供給制御装置。
5. 制御部は、酸素供給量を制御する際に、酸素流量計で酸素の供給流量を計測し、酸素の供給流量に応じて左右の酸素供給調節器による基準開度を設定し、更に酸素濃度計で左右の実測の酸素濃度を計測し、左右の実測の酸素濃度によって左右側の酸素供給調節器による基準開度を補正して酸素供給開度を調整するように構成されたことからなる請求項４に記載のボイラの酸素供給制御装置。
6. 制御部は、排ガス流量を制御する際に、ボイラ負荷の指令に対応した排ガス流量の設定値を設定し、排ガス流量の設定値に対して、ボイラ負荷の指令に対応した酸素濃度の設定値を乗算し、次いで排ガス流量計により測定した左右の実測の排ガス流量を減算し、更に左右の酸素濃度計により測定した左右の実測の酸素濃度を加算し、左右の排ガス導入調節器による排ガス導入開度を調整することからなる請求項４に記載のボイラの酸素供給制御装置。
7. 酸素供給流路から分岐して左右の排ガス循環流路に接続される酸素調整流路と、該酸素調整流路に配置される調整手段とを備え、前記調整手段は、酸素調整流路からの酸素を制御して排ガス循環流路の酸素供給量を微調整し得るように構成されたことからなる請求項４に記載のボイラの酸素供給制御装置。

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