JPH01269819A - 石炭焚ボイラにおける一次通風系統の制御方法 - Google Patents
石炭焚ボイラにおける一次通風系統の制御方法Info
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
- F23N—REGULATING OR CONTROLLING COMBUSTION
- F23N3/00—Regulating air supply or draught
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
- F23N—REGULATING OR CONTROLLING COMBUSTION
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- F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
- F23N—REGULATING OR CONTROLLING COMBUSTION
- F23N2233/00—Ventilators
- F23N2233/06—Ventilators at the air intake
- F23N2233/08—Ventilators at the air intake with variable speed
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- F23N2235/02—Air or combustion gas valves or dampers
- F23N2235/06—Air or combustion gas valves or dampers at the air intake
-
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- F23N2239/00—Fuels
- F23N2239/02—Solid fuels
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- General Engineering & Computer Science (AREA)
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
【産業上の利用分野〕
本発明は、コールド・プライマリ・エアシステムを用い
た自家用、事業用を含む石炭焚ボイラの一次通風系統の
制御方法に関する。
た自家用、事業用を含む石炭焚ボイラの一次通風系統の
制御方法に関する。
第４図は従来のこの種の事業用石炭焚ボイラにおける一
次通風系統の一例を示す図である。なお第４図には二次
通風系統は省略しである。石炭焚ボイラ１０の一次空気
（プライマリエア）は、通常は複数台（本例では５台）
の微粉炭機（以下ミルと略称する）７ａ〜７ｅ （７ａ
のみ図示）での石炭の乾燥および各ミルとバーナ８ａ〜
８ｅ（８ａのみ図示）および火炉９との間の微粉炭の搬
送に用いられる。上記−火室気はエア供給源（ＦＤＰ）
１からの空気を、一次通風機（ＰＡＦ）２にて昇圧後、
熱空気系ａと冷空気系すとに分けられる。熱空気系ａの
空気は空気予熱器（ＡＨ）３にて加熱されて高温空気と
なり、熱空気ダンパー４ａ〜４ｅにより風量を制御され
、流量計６ａ〜６ｅ （６ａのみ゛図示）を介して、前
記ミル７ａ〜７ｅに供給される。各ミル７ａ〜７ｅを通
過した高温空気は各バーナ８ａ〜８ｅ（８ａのみ図示）
４子経て・火炉９へ導かれる。
次通風系統の一例を示す図である。なお第４図には二次
通風系統は省略しである。石炭焚ボイラ１０の一次空気
（プライマリエア）は、通常は複数台（本例では５台）
の微粉炭機（以下ミルと略称する）７ａ〜７ｅ （７ａ
のみ図示）での石炭の乾燥および各ミルとバーナ８ａ〜
８ｅ（８ａのみ図示）および火炉９との間の微粉炭の搬
送に用いられる。上記−火室気はエア供給源（ＦＤＰ）
１からの空気を、一次通風機（ＰＡＦ）２にて昇圧後、
熱空気系ａと冷空気系すとに分けられる。熱空気系ａの
空気は空気予熱器（ＡＨ）３にて加熱されて高温空気と
なり、熱空気ダンパー４ａ〜４ｅにより風量を制御され
、流量計６ａ〜６ｅ （６ａのみ゛図示）を介して、前
記ミル７ａ〜７ｅに供給される。各ミル７ａ〜７ｅを通
過した高温空気は各バーナ８ａ〜８ｅ（８ａのみ図示）
４子経て・火炉９へ導かれる。
他方、冷空気系すの空気は、空気予熱器３をバイパスし
、そのまま冷空気ダンパー５ａ〜５ｅへ導かれる。上記
各冷空気ダンパー５ａ〜５ｅにて風量制御された冷空気
は、前記熱空気ダンパー４３〜４ｅを出た高温空気に混
入される。
、そのまま冷空気ダンパー５ａ〜５ｅへ導かれる。上記
各冷空気ダンパー５ａ〜５ｅにて風量制御された冷空気
は、前記熱空気ダンパー４３〜４ｅを出た高温空気に混
入される。
上記第４図に示す一次通風系統においては、下記のよう
な制御が行なわれる。
な制御が行なわれる。
（１） 風量制御
必要風量は各ミル７ａ〜７ｅの運転状態により定まる。
すなわちその風量は各ミル７ａ〜７ｅに対−４る給炭機
１１ａ〜１ｉｅ（ｌｌａのみ図示）からの石炭供給量つ
まり給炭機１１ａ〜ｌｉｅの運転速度の関数である。こ
のため、各給炭機１１ａ〜ｌｉｅの運転速度および各ミ
ル７ａ〜７ｅの運転台数により風量制御目標値を定め、
この目標値となるようにミル入口流量計６ａ〜６ｅ（゛
計測した風量に基づいて熱空気ダンパー４ａ〜４ｅを駆
動し、風量制御を行なう。
１１ａ〜１ｉｅ（ｌｌａのみ図示）からの石炭供給量つ
まり給炭機１１ａ〜ｌｉｅの運転速度の関数である。こ
のため、各給炭機１１ａ〜ｌｉｅの運転速度および各ミ
ル７ａ〜７ｅの運転台数により風量制御目標値を定め、
この目標値となるようにミル入口流量計６ａ〜６ｅ（゛
計測した風量に基づいて熱空気ダンパー４ａ〜４ｅを駆
動し、風量制御を行なう。
（２） ミル入口空気温度制御
ミル７ａ〜７ｅの入口空気温度は、冷空気ダンパー５ａ
〜５ｅを介して熱空気に混入される冷空気の量によりて
決定される。したがってミル入口空気温度は冷空気ダン
パー５ａ〜５ｅの開度調整を行なうことにより制御され
る。ただし、この温度制御は、ミル出口空気温度（ミル
入口空気温度の関数）を目標値として行なわれる。
〜５ｅを介して熱空気に混入される冷空気の量によりて
決定される。したがってミル入口空気温度は冷空気ダン
パー５ａ〜５ｅの開度調整を行なうことにより制御され
る。ただし、この温度制御は、ミル出口空気温度（ミル
入口空気温度の関数）を目標値として行なわれる。
（３） 空気圧力制御
一次空気の圧力制御は、空気予熱器３の出口すなわちＰ
点の圧力が目標値となるように、一次通風機２を作動さ
せることにより行なわれる。上記側・御における制御目
標値は、前記（１）および（２）の制御動作を支障なく
実行し得ると共に、ミル７ａ〜７ｅの経時的変動、使用
石炭の性状変動、ボイラ１０の過渡的負荷変動などに対
応させるべく、あらゆる条件を想定した予想最大値に対
し、所定の余裕を加えた一定値とする。
点の圧力が目標値となるように、一次通風機２を作動さ
せることにより行なわれる。上記側・御における制御目
標値は、前記（１）および（２）の制御動作を支障なく
実行し得ると共に、ミル７ａ〜７ｅの経時的変動、使用
石炭の性状変動、ボイラ１０の過渡的負荷変動などに対
応させるべく、あらゆる条件を想定した予想最大値に対
し、所定の余裕を加えた一定値とする。
上記した従来の一次通風系統の制御方法には次のような
問題があった。
問題があった。
■ Ｐ点の設定圧力は、通常運転時における熱空気と冷
空気との合流後の点Ｑａ−Ｑｅの圧力に比べて高すぎる
ため、熱空気ダンパー４ａ〜４ｅに絞り圧力損失を与え
る必要がある。このため一次通風機２の運転動力が必要
以上に大きなものとなる。この傾向はミル７ａ〜７ｅの
運転負荷が低い場合に著しくなる。
空気との合流後の点Ｑａ−Ｑｅの圧力に比べて高すぎる
ため、熱空気ダンパー４ａ〜４ｅに絞り圧力損失を与え
る必要がある。このため一次通風機２の運転動力が必要
以上に大きなものとなる。この傾向はミル７ａ〜７ｅの
運転負荷が低い場合に著しくなる。
■ 熱空気ダンパー４ａ〜４ｅを絞り込む場合には、冷
空気ダンパー５ａ〜５ｅも同時に絞り込んで冷空気が過
剰に混入しないようにする必要があるが、このような制
御を行なうと、冷空気ダンパー ５ ａ〜５ｅの「制御
しろ」が小さくなり、適切な空気温度制御を行なうこと
が困難になる。
空気ダンパー５ａ〜５ｅも同時に絞り込んで冷空気が過
剰に混入しないようにする必要があるが、このような制
御を行なうと、冷空気ダンパー ５ ａ〜５ｅの「制御
しろ」が小さくなり、適切な空気温度制御を行なうこと
が困難になる。
そこで本発明は、一次通風機の運転動力が小さくてすみ
、通常運転時の冷空気ダンパーの制御性が良好で適切な
空気温度制御を行なうことができ、加えて冷空気ダンパ
ーの締切り性を向上することのできる石炭焚ボイラにお
ける一次通風系統の制御方法を提供することを目的とす
る。
、通常運転時の冷空気ダンパーの制御性が良好で適切な
空気温度制御を行なうことができ、加えて冷空気ダンパ
ーの締切り性を向上することのできる石炭焚ボイラにお
ける一次通風系統の制御方法を提供することを目的とす
る。
本発明は上記課題を解決し目的を達成するために次のよ
うな手段を講じた。すなわち、一次通風機からの空気を
利用して微粉炭機で粉砕された微粉炭を火炉内へ搬送す
る石炭焚ボイラの一次通風系統の制御において、複数の
微粉炭機の各々に対応して設置した熱空気ダンパーおよ
び冷空気ダンパーの出口側における熱空気と冷空気の合
流後の点を空気の圧力制御点とし、これら各圧力制御点
における圧力の中の最大圧力に負荷変動時に対する余裕
を付加した値を圧力制御目標値として設定し、この設定
した目標値に近づけるように前記一次通風機を制御し、
かつ前記熱空気ダンパーのうち最大開度を示すダンパー
の開度を上限値近傍に設定するようにした。
うな手段を講じた。すなわち、一次通風機からの空気を
利用して微粉炭機で粉砕された微粉炭を火炉内へ搬送す
る石炭焚ボイラの一次通風系統の制御において、複数の
微粉炭機の各々に対応して設置した熱空気ダンパーおよ
び冷空気ダンパーの出口側における熱空気と冷空気の合
流後の点を空気の圧力制御点とし、これら各圧力制御点
における圧力の中の最大圧力に負荷変動時に対する余裕
を付加した値を圧力制御目標値として設定し、この設定
した目標値に近づけるように前記一次通風機を制御し、
かつ前記熱空気ダンパーのうち最大開度を示すダンパー
の開度を上限値近傍に設定するようにした。
上記手段を講じたことにより、次のような作用を生じる
。圧力制御点を熱空気と冷空気の合流後の点とし、かつ
圧力制御目標値を上記制御点の最大圧力に一定の余裕を
加えたものとしたので、熱空気ダンパーにおける絞り圧
力損失の悪影響を除去でき、一次通風機の運転動力を小
さなものとなし得る。また熱空気ダンパーのうち最大開
度を示すダンパーの開度を、上限値近傍たとえば８０〜
１００％程度の大きさに設定したので、熱空気ダンパー
による圧力損失を制御上必要な最小値に設定することが
できる。さらに空気予熱器の入口から前記制御点までの
差圧を最小値となし得るので、通常運転時における冷空
気ダンパーの開度を大きくすることができ、制御性およ
び締切り性を向上し得るものとなる。
。圧力制御点を熱空気と冷空気の合流後の点とし、かつ
圧力制御目標値を上記制御点の最大圧力に一定の余裕を
加えたものとしたので、熱空気ダンパーにおける絞り圧
力損失の悪影響を除去でき、一次通風機の運転動力を小
さなものとなし得る。また熱空気ダンパーのうち最大開
度を示すダンパーの開度を、上限値近傍たとえば８０〜
１００％程度の大きさに設定したので、熱空気ダンパー
による圧力損失を制御上必要な最小値に設定することが
できる。さらに空気予熱器の入口から前記制御点までの
差圧を最小値となし得るので、通常運転時における冷空
気ダンパーの開度を大きくすることができ、制御性およ
び締切り性を向上し得るものとなる。
第１図は本発明を適用した事業用石炭焚ボイラにおける
一次通風系統の一例を示す図である。なお第４図と同一
部分には同一符号を付しである。
一次通風系統の一例を示す図である。なお第４図と同一
部分には同一符号を付しである。
図示の如く系統の設備自体は従来のものと変りがないが
、圧力制御点を熱空気と冷空気との合流後の点Ｑ ａ
−Ｑ ｅとなしている。またその圧力制御目標値を、上
記圧力制御点Ｑ ａ −Ｑ ｅの最大圧力に負荷変動時
に対する余裕などを加えた値としている。さらに風量調
整に用いる熱空気ダンパー４ａ〜４ｅのうち、最大開度
を示すダンパーの開度を、例えば８０〜１００％程度の
大きな開度に設定している。
、圧力制御点を熱空気と冷空気との合流後の点Ｑ ａ
−Ｑ ｅとなしている。またその圧力制御目標値を、上
記圧力制御点Ｑ ａ −Ｑ ｅの最大圧力に負荷変動時
に対する余裕などを加えた値としている。さらに風量調
整に用いる熱空気ダンパー４ａ〜４ｅのうち、最大開度
を示すダンパーの開度を、例えば８０〜１００％程度の
大きな開度に設定している。
第２図は第１図に示すエア洪給源１と一次通風槻２とを
独立に設置した変形例を示す図でる。
独立に設置した変形例を示す図でる。
以下、本実施例の制御方法を具体的に説明する。
（１１） 風量制御
従来例と同様に熱空気ダンパー４ａ〜４ｅの開度を、ミ
ル入口流量計６ａ〜６ｅで計測した風量に基づいて調整
し、目標風量となるように制御する。
ル入口流量計６ａ〜６ｅで計測した風量に基づいて調整
し、目標風量となるように制御する。
（１２） ミル入口空気温度制御
従来例と同様に、ミル出口空気温度を目標値として冷空
気ダンパー５ａ〜５ｅの開度を調整ｒることにより、空
気温度制御を行なう。
気ダンパー５ａ〜５ｅの開度を調整ｒることにより、空
気温度制御を行なう。
（１３） 空気圧力制御
まず、圧力制御点Ｑａ−Ｑｅにおける圧力ヲ＝１測し、
その最大値を抽出する。例えば圧力制御点Ｑａの圧力が
最大であったとすると、その圧力値を抽出する。そして
抽出した圧力値を一次通風系統の制御目標値とする。
その最大値を抽出する。例えば圧力制御点Ｑａの圧力が
最大であったとすると、その圧力値を抽出する。そして
抽出した圧力値を一次通風系統の制御目標値とする。
次に各系統の熱空気ダンパー４ａ〜４ｅの圧力損失を小
さくするために、系統中の最大開度を示すダンパー、例
えば４ａが最大開度を示しているものとすると、このダ
ンパー４ａの開度を上限値近傍たとえば８５〜９０％の
開度となるように調整設定する。このとき他の系統のダ
ンパー４ｂ〜４ｅは各ミル７ｂ〜７ｅに必要な風量が得
られる開度に設定される。
さくするために、系統中の最大開度を示すダンパー、例
えば４ａが最大開度を示しているものとすると、このダ
ンパー４ａの開度を上限値近傍たとえば８５〜９０％の
開度となるように調整設定する。このとき他の系統のダ
ンパー４ｂ〜４ｅは各ミル７ｂ〜７ｅに必要な風量が得
られる開度に設定される。
なお、上記した制御機能が故障により失われた場合の対
策として、第３図に示すような設定値Ｓを予め定めてお
くことが望ましい。上記設定値は、圧力制御点Ｑ ａ
＝ Ｑ ｅにおける予想最大圧力であるが、使用炭種や
ミル７ａ〜７ｅの経年変化等を考慮して複数の設定値を
用意しておき、これらを使い分けるようにしてもよい。
策として、第３図に示すような設定値Ｓを予め定めてお
くことが望ましい。上記設定値は、圧力制御点Ｑ ａ
＝ Ｑ ｅにおける予想最大圧力であるが、使用炭種や
ミル７ａ〜７ｅの経年変化等を考慮して複数の設定値を
用意しておき、これらを使い分けるようにしてもよい。
第３図の横軸は設置給炭機１１ａ〜ｌｉｅ中の最大の給
炭機回転数（ｒｐｍ）であり、縦軸は圧力制御目標値（
ｍ ｍ Ａ ｇ ）である。
炭機回転数（ｒｐｍ）であり、縦軸は圧力制御目標値（
ｍ ｍ Ａ ｇ ）である。
上記のような制御を行なうことにより、次のような作用
効果を奏する。圧力制御点を熱空気と冷空気の合流後の
点Ｑａ−Ｑｅとし、かつ圧力制御目標値を一ヒ紀制御点
の最大圧力に一定の余裕を加えたものとしたので、熱空
気ダンパー４ａ〜４ｅにおける絞り圧力損失の悪影響を
除去できる。その結果、一次通風機２の運転動力を小さ
なものとなし得る。また熱空気ダンパー４ａ〜４ｅの開
度を前記の如く設定したので、熱空気ダンパー４ａ〜４
ｅによる圧力損失を制御上必要な最小値に設定すること
ができる。さらに空気予熱器３の入口から前記制御点Ｑ
ａ−Ｑｅまでの差圧を最小値となし得るので、通常運転
時における冷空気ダンパー ５ ａ〜５ｅの開度を大き
くすることができる。
効果を奏する。圧力制御点を熱空気と冷空気の合流後の
点Ｑａ−Ｑｅとし、かつ圧力制御目標値を一ヒ紀制御点
の最大圧力に一定の余裕を加えたものとしたので、熱空
気ダンパー４ａ〜４ｅにおける絞り圧力損失の悪影響を
除去できる。その結果、一次通風機２の運転動力を小さ
なものとなし得る。また熱空気ダンパー４ａ〜４ｅの開
度を前記の如く設定したので、熱空気ダンパー４ａ〜４
ｅによる圧力損失を制御上必要な最小値に設定すること
ができる。さらに空気予熱器３の入口から前記制御点Ｑ
ａ−Ｑｅまでの差圧を最小値となし得るので、通常運転
時における冷空気ダンパー ５ ａ〜５ｅの開度を大き
くすることができる。
このため制御性および締切り性を向上し得るものとなる
。
。
なお本発明は上述した一実施例に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で種々変形実施可能
であるのは勿論である。
く、本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々変形実施可能
であるのは勿論である。
本発明によれば、一次通風機の運転動力が小さくてすみ
、通常運転時の冷空気ダンパーの制御性が良好で適切な
空気温度制御を行なうことができ、加えて冷空気ダンパ
ーの締切り性を向上することのできる石炭焚ボイラにお
ける一次通風系統の制御方法を提供できる。
、通常運転時の冷空気ダンパーの制御性が良好で適切な
空気温度制御を行なうことができ、加えて冷空気ダンパ
ーの締切り性を向上することのできる石炭焚ボイラにお
ける一次通風系統の制御方法を提供できる。
第１図〜第３図は本発明の一実施例を示す図であり、第
１図は本発明を適用した事業用石炭焚ボイラにおける一
次通風系統を示す図、第２図は第１図の一部変形例を示
す図、第３図は制御機能故障時の対策として予め設定す
る圧力制御目標値の例を示す図である。第４図は第１図
に対応して示した従来技術説明用の一次通風系統を示す
図である。 ２・・・一次通風機、３・・・空気予熱器、４ａ〜４ｅ
・・・熱空気ダンパー、５ａ〜５ｅ・・・冷空気ダンパ
ー、６ａ〜６ｅ・・・流量計、７ａ〜７ｅ・・・ミル（
微粉炭機）、８ａ〜８ｅ・・・バーナ、９・・・火炉、
１０・・・ボイラ、ｌｌａ〜ｌｉｅ・・・給炭機。 出願人代理人 弁理士 鈴江武彦 給炭機回転数 （ｒｐｍ） 第４図 １、事件の表示 特願昭６３−９９５３２号 ２、発明の名称 石炭焚ボイラにおける一次通風系統の制御方法３、補正
をする者 事件との関係 特許出願人 （８２０）三菱重工業株式会社 ４、代理人 東京都千代田区霞が関３丁１」７番２号〒１００ 電
話 ０３ （５０２）３１８１ （大代表）７、補正の
内容 明細書第９頁第１８行〜第２０行の「縦軸は〜行なうこ
とにより、」を下記のとおり訂正する。 記 「縦軸は圧力制御目標値（■Ａｇ）である。 あるいは上記実施例の圧力制御機能に加え、給炭機１１
ａ−１１ｅの運転速度（石炭供給量）に対する空気予熱
器用ロー法空気最低圧力を設定して圧力制御のバックア
ップをするとともに、空気予熱器用ロー法空気圧力に上
限及び下限の設定値を給炭機１１ａ〜ｔｉｅの運転速度
（石炭供給量）によらず設定することにより、異常時の
バックアップとなり、制御の応答性の向上及び異常時の
適格な対応ができる。
１図は本発明を適用した事業用石炭焚ボイラにおける一
次通風系統を示す図、第２図は第１図の一部変形例を示
す図、第３図は制御機能故障時の対策として予め設定す
る圧力制御目標値の例を示す図である。第４図は第１図
に対応して示した従来技術説明用の一次通風系統を示す
図である。 ２・・・一次通風機、３・・・空気予熱器、４ａ〜４ｅ
・・・熱空気ダンパー、５ａ〜５ｅ・・・冷空気ダンパ
ー、６ａ〜６ｅ・・・流量計、７ａ〜７ｅ・・・ミル（
微粉炭機）、８ａ〜８ｅ・・・バーナ、９・・・火炉、
１０・・・ボイラ、ｌｌａ〜ｌｉｅ・・・給炭機。 出願人代理人 弁理士 鈴江武彦 給炭機回転数 （ｒｐｍ） 第４図 １、事件の表示 特願昭６３−９９５３２号 ２、発明の名称 石炭焚ボイラにおける一次通風系統の制御方法３、補正
をする者 事件との関係 特許出願人 （８２０）三菱重工業株式会社 ４、代理人 東京都千代田区霞が関３丁１」７番２号〒１００ 電
話 ０３ （５０２）３１８１ （大代表）７、補正の
内容 明細書第９頁第１８行〜第２０行の「縦軸は〜行なうこ
とにより、」を下記のとおり訂正する。 記 「縦軸は圧力制御目標値（■Ａｇ）である。 あるいは上記実施例の圧力制御機能に加え、給炭機１１
ａ−１１ｅの運転速度（石炭供給量）に対する空気予熱
器用ロー法空気最低圧力を設定して圧力制御のバックア
ップをするとともに、空気予熱器用ロー法空気圧力に上
限及び下限の設定値を給炭機１１ａ〜ｔｉｅの運転速度
（石炭供給量）によらず設定することにより、異常時の
バックアップとなり、制御の応答性の向上及び異常時の
適格な対応ができる。
Claims (1)
- 一次通風機からの空気を利用して微粉炭機で粉砕された
微粉炭を火炉内へ搬送する石炭焚ボイラの一次通風系統
の制御において、複数の微粉炭機の各々に対応して設置
した熱空気ダンパーおよび冷空気ダンパーの出口側にお
ける熱空気と冷空気の合流後の点を空気の圧力制御点と
し、これら各圧力制御点における圧力の中の最大圧力に
負荷変動時に対する余裕を付加した値を圧力制御目標値
として設定し、この設定した目標値に近づけるように前
記一次通風機を制御し、かつ前記熱空気ダンパーのうち
最大開度を示すダンパーの開度を上限値近傍に設定する
ようにしたことを特徴とする石炭焚ボイラにおける一次
通風系統の制御方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63099532A JPH0796923B2 (ja) | 1988-04-22 | 1988-04-22 | 石炭焚ボイラにおける一次通風系統の制御方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63099532A JPH0796923B2 (ja) | 1988-04-22 | 1988-04-22 | 石炭焚ボイラにおける一次通風系統の制御方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
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