JPH02293509A - ボイラ過熱度制御装置 - Google Patents

ボイラ過熱度制御装置

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JPH02293509A
JPH02293509A JP11407189A JP11407189A JPH02293509A JP H02293509 A JPH02293509 A JP H02293509A JP 11407189 A JP11407189 A JP 11407189A JP 11407189 A JP11407189 A JP 11407189A JP H02293509 A JPH02293509 A JP H02293509A
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JP
Japan
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signal
temperature
boiler
control
outlet
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Pending
Application number
JP11407189A
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English (en)
Inventor
Toshinao Higuchi
樋口 利直
Shigeharu Araki
荒木 滋治
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Mitsubishi Heavy Industries Ltd
Original Assignee
Mitsubishi Heavy Industries Ltd
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Publication date
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  • Control Of Steam Boilers And Waste-Gas Boilers (AREA)

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。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、火力発電プラントの変圧貫流ボイラ等に用い
るボイラ過熟度制御装置に関する.〔従来の技術〕 変圧貫流ボイラの水及び蒸気の流れを第2図に示す概略
系統図により説明する. まず、高圧給水加熱機器からの給水は、アディショナル
ヒータ31を通って節炭器32へ流れ、火炉33を通っ
て気水分離器34へ水蒸気が導かれる.同気水分離器3
4には、ボイラ起動のウエット時は水と蒸気の混合水が
、またドライ時は蒸気のみが火炉33より送られる.ウ
エット時の水と蒸気の混合水は気水分離器34で蒸気と
ドレンに分離され、ドレンについてはアディシッナルヒ
ータ31にて回収された後復水器へ回収されるラインと
、脱気器へ回収されるラインがある. 一方、蒸気は蒸気冷却壁35を通り1次過熱器36、2
次過熱器38、3次過熱器40を通って、高圧タービン
へ導かれる。また、節炭器32出口より蒸気温度の調節
用に取り出されたスプレイ水は、1次過熱器スプレー弁
41及び2次過熱器スプレー弁42を経由して、それぞ
れ1次過熱器低減器37及び2次過熱器低減器39へ注
入され、蒸気温度を調節する。タービンバイパス弁43
はボイラ起動時の蒸気圧力制御用として、また過熱器バ
イパス弁44はボイラホット起動時の昇温制御用として
使用され各弁を出た蒸気は復水器へ回収される. 高圧タービンで仕事をした蒸気は1次再熱器45及び2
次再熱器47で過熱され、低圧タービンには再撞過熱さ
れた蒸気が送られる.次に、従来のボイラの過熱度制御
を第3図及び第4図に示す系統図により説明する.上記
過熱度制御は、基本的に水燃比制御及び1次スブレイ制
御の2本立で同時に行われているが、まず、水燃比によ
る過熱度制御部分を第3図により説明する. 上記水燃比制御では、燃料量を調整することにより火炉
出口の過熱度を制御しており、火炉出口の側壁左、側壁
右、前壁及び後壁で測定された蒸気温度信号T a, 
T tr. T c. T oは平均演算器51で演算
されて火炉出口の蒸気平均温度が求められ、その信号が
気水分離器圧力pwsを基に関数発生器66が作った飽
和温度の信号と共に減算器53に入力され演算されて、
火炉出口の過熱度信号が作られる.また、ボイラ負荷指
令LDを入力した関数発生器52により火炉出口過熱度
設定信号が作られ、同設定信号は上記減算器53より出
力された実際の過熱度信号と共に減算器56に入力され
、同減算器56で過熱度偏差信号が作られる.更に、上
記ボイラ負荷指令LDより関数発生器57で負荷に対応
した制御ゲインが作られ、同制御ゲインにより乗算器5
8で上記過熱度偏差信号が補正される.上記補正された
偏差信号は加算器61で水燃比制御の主役である主蒸気
温度制御信号に加算される。
また火炉出口平均過熱度が異常に高くなったり低くなっ
た時の保護として、ボイラ負荷指令LDより関数発生器
54で過熱度の上/下限設定信号が作られ、同上/下限
設定慣号は減算器55にて減算器53の出力信号である
実過熱度と比較され、調節器59より制御信号が出力さ
れる.同調節器59からの制御信号が使用されるのは、
減算器55からの偏差信号が高/低信号モニタ60によ
り検出されたときであり、そのときには切替スイッチ1
2が切替えられる.高/低信号選択器63では、上記補
正された主蒸気温度制御信号と水燃比上/下限設定信号
が比較選択され水燃比の制′a信号となり、加算器65
でボイラ負荷指令LDより関数発生器64で作った燃料
プログラム信号と加算され、燃料制御部へ伝達されて燃
料制御を行っていた.次に、1次過熱器スプレイによる
過熱度制御部分を第4図により説明する.上記1次過熱
器スプレイはスプレイ量を調節することによりボイラを
通過する給水量を加減し火炉出口過熱度を制御するもの
である. 上記スプレイ量制御においては、ボイラ負荷指令LDよ
り関数発生器71で火炉出口の過熱度設定信号を作り、
その信号と第3図の減算器53で作った実過熱度信号T
を入力した減算器72が過熱度偏差信号を出力し、同加
熱度偏差信号は調節器73により修正され、切替スイッ
チ76を経由して加算器74へ入力される,同加算器7
4では、修正された過熱度偏差信号が2次再熱器出口温
度制御信号と加算され、低信号選択器77へ入力される
.同低信号選択器77では、ボイラ負荷指令LDより関
数発生器75が作うた過熟度が下がりすぎないためのス
プレイ量の上限信号と上記加算器74の出力信号が比較
され低い方の信号が選択゛されてスプレイ弁開度信号と
なり、スプレイ弁4lの開度を制御していた. また、従来再熱器温度制御用として使用されていたガス
再循環ファン( Gas Recirculation
Fan ;以下GRFとする)八ロダンバ制御について
第5図により説明する。
上記従来のGRF入ロダンパ制御において、2次再熱器
出口温度T’g*はボイラ負荷指令LDより関数発生器
8が作った温度設定信号と減算器7にて比較減算され、
ボイラ負荷指令LDより関数発生器9にて作られた負荷
ゲインが乗算器lOにて乗算され、調節器11に入力さ
れる.同調節器1lが出力した修正信号は加算器l3に
てボイラ負荷指令より関数発生器l2で作った開度プロ
グラム信号と加算され、上記加算器13は再熱器温度制
御信号を出力し高低信号選択器16に入力される.同高
低信号選択器l6においては、ボイラ負荷指令LDより
関数発生器14で作られた開度下限プログラムと関数発
生器l5で作られた開度上限プログラムがそれぞれ上記
高低信号選択器l6に入力され、上記加算器13が出力
した開度指令信号と比較され、低信号選択器20へ信号
が出力される。同低信号選択器においては、ボイラ負荷
指令より関数発生器17で作られたGRFモータ電流制
限プログラムと実GRFモータ電流が減算器18にて比
較減算され、調節器l9に入力されて修正された信号が
上記低信号選択器20に入力され、上記高低信号選択器
16が出力した開度指令信号と上記GRFモータ電流に
よる修正信号が上記低信号選択器20にて比較され、低
い方の信号が選択されてGRF入口ダンバ25の開度指
令として出力され、GRF入口ダンバ25を制御してい
た. 〔発明が解決しようとする課題〕 従来の制御装置において、水燃比及び1次過熱器スプレ
イによる過熱度制御は火炉出口の前壁、後壁、側壁左及
び右の平均値を基にしており、ボイラの燃焼による火炉
の各部の熱吸収の度合によっては各個所での蒸気温度は
必ずしも均一ではなく、制御状態は目標値範囲内であっ
てもある部分では目標値を超えている場合があり、ボイ
ラ火炉保護上万全でなかった.また、ボイラの熱吸収に
特に影響のあるものの1つとしてGRFダンパ制御があ
る.GRFダンパ制御は、ガス再循環量をGRF入口ダ
ンパにより制御し、再熱器温度を制御しようとするもの
であるが、上記火炉の熱吸収もガス再循環量の影響を受
ける. これは、ボイラ動特性上ガス再循環量を増せば火炉出口
の過熱度が下がり、ガス再循環量を減せば火炉出口の過
熱度が上がるためであり、GRF入ロダンパ制御によっ
て大きく火炉出口の過熱度が影響を受けてしまう.特に
過熱度が高い場合、火炉チェープのオーバヒートの恐れ
があった. 本発明は上記課題を解決しようとするものである. のボイラ火炉出口温度を入力して一番高い温度信号を出
力する高信号選択器、ボイラ負荷指令より作られた火炉
出口上限設定温度信号と上記高体号選択器の出力信号を
入力して温度偏差信号を出力する減算器、上記ボイラ負
荷指令より作られた制御ゲインと上記減算器より出力さ
れた温度偏差信号を入力し補正された温度偏差信号を出
力する乗算器、2次再熱器出口温度より作られた再熱器
制御信号と上記乗算器が出力した補正された温度偏差信
号を入力してGRF入口ダンパの開度指令信号を出力す
る加算器、および同加算器が出力した開度指令信号を入
力して同開度指令信号の変化率を補正し補正された開度
指令信号を出力する変化率制限器を備えたことを特徴と
している. 〔作用〕 上記において、複数個所のボイラ火炉出口温度を入力し
た高信号選択器は、その中の一番高い温度信号を出力し
減算器へ入力させる.同減算器は、上記温度信号と共に
ボイラ負荷指令より作られた火炉出口上限設定温度信号
を入力し、温度偏差信号を出力する.上記温度偏差信号
は、上記ボイラ負荷指令より作られた制御ゲインが乗算
器にて乗算され、ボイラ動特性に見合ったものに補正さ
れる. 上記補正された温度偏差信号は、2次再熱器出口温度よ
り作られた再熱器制御信号と加算器にて加算され、同加
算器はGRF入口ダンバの開度指令信号を出力する.上
記加算器が出力する開度指令信号は、温度偏差信号が加
算されているため、火炉出口の一番高い温度が加味され
たものどなっている. 上記加算器が出力した開度指令信号は、変化率制限器に
入力され、その変化がボイラ負荷に見合った変化率に補
正され、ボイラ動特性にマフチしたものとし、ボイラ過
熟度と再熱器温度の制御が同時に適切に行えるものとし
ている。
上記補正された開度指令信号はGRF入口ダンパに入力
され、GRF入口ダンパの開度を制御し、再熱器温度及
び火炉出口の過熱度を制御する. 上記により、GRF入口ダンパの制御によって再熱器温
度と共に火炉出口の過熱度が制御できるため、同過熱度
の過大が防止できるようになり、また開度指令信号をボ
イラ負荷によって変化率を切替えることとしたため、過
熱度制御と再熱器蒸気温度制御が同時に実施できるよう
になワた. 〔実施例〕 本発明の一実施例を第1図に示す。
第1図に示す本実施例は、第5図に示す従来の変圧貫流
ボイラのGRF入口ダンパ制御回路の加算器13と高低
信号選択器16の間に第1図の1点鎖線で囲まれた新た
な回路を挿入したものであり、その点のみが従来の装置
と異なり、他の部分は従来の装置と同様であるため説明
を省略する. 上記加算器13と高低信号選択器16の間に接続される
新たな回路においては、火炉出口の側壁左、側壁右、前
壁及び後壁でそれぞれ測定された温度T a. T m
. T c. T oが高信号選択器1に入力される.
同高信号選択器1は上記温度T.,T.,  T..T
.のうちの一番高い温度信号を出力し、その温度信号は
、ボイラ負荷指令LDより関数発生器3が作った火炉出
口上限設定温度信号と減算器2にて比較減算される.上
記減算器2が出力した温度偏差信号は、ボイラ負荷指令
LDより関数発生器4が作った負荷による制御ゲインと
乗算器5にて乗算され補正されて加算器6に入力される
.同加算器6は、上記補正された温度偏差信号に2次再
熱器出口温度にもとづいて作られ加算器13より入力さ
れた再熱器制御信号を加算し、GRF入口ダンバの開度
指令信号を出力し変化率制限器21に入力する. 上記変化率制限器21には、ボイラ負荷によって切替え
接続される10%/分変化率発生器22と3%/分変化
率発生器23が設けられており、ポイラ負荷がα%以上
の場合は、上記加算器6が出力した開度指令信号の変化
をlO%/分の変化率に修正し、またボイラ負荷がα%
以下の場合には、3%/分の変化率に修正して上記変化
率制限器21が出力する. 上記変化率制限器21が出力した信号は、高低信号選択
器16を経て低信号選択器20よりGRF入口ダンパ2
5に入力され、同ダンパ25の開度を制御する. 上記において、火炉出口の一番高い温度と火炉出口上限
設定温度信号により作られた温度偏差信号は、制御ゲイ
ンが乗算されることにより、ボイラ動特性に合せた補正
が行われる。
上記補正された温度偏差信号は加算器6にて再熱器温度
制御信号と加算されているが、再熱器温度とボイ・ラ過
熱度はGRF入口ダンパ25の作動に対して相反する反
応を示すため、上記加算によりGRF入口ダンパ25の
適正な操作量が決められる。
また、上記GRF入口ダンパ25の操作によるボイラ過
熟度と再熱器温度の変化量及び応答時間は、ボイラの動
特性よりボイラの負荷帯によって異なるため、加算器6
が出力した開度指令信号を変化率制限器21に入力し、
上記開度指令信号の変化率をボイラ負荷によって切替え
ることにより、ボイラ過熟度と再熱器温度を同時に適切
に制御できる. 上記により、GRF入口ダンパの制御によって再熱器温
度と共に火炉出口の過熱度が制御できるため、同過熱度
の過大が防止できるようになり、また開度指令信号をボ
イラ負荷によって変化率を切替えることとしたため、過
熱度制御と再熱器蒸気温度制御が同時に実施できるよう
になった。
出口の一番高い温度と火炉出口上限設定温度より温度偏
差信号を作り、同温度偏差信号を制御ゲインにより補正
し、同補正された温度偏差信号を再熱器制御信号に加算
してGRF入ロダンパ開度指令信号とし、更に同開度指
令信号の変化率を補正し、GRF入ロダンパを制御する
ことによって、GRF入ロダンパの制御によって再熱器
温度と共に火炉出口の過熱度が制御できるため、同過熱
度の過大が防止できるようになり、また開度指令信号を
ボイラ負荷にようて変化率を切替えることとしため、過
熱度制御と再熱器蒸気温度制御が同時に実施できるよう
になうた.
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の一実施例の説明図、第2図′は変圧貫
流ボイラの水と蒸気の流れの概略系統図、第3図は従来
の変圧貫流ボイラの水燃比制御の説明図、第4図は従来
の変圧貫流ボイラの1次過熱器スブレイ量制御の説明図
、第5図は従来の変圧貫流ボイラのGRF入口ダンパ制
御の説明図である。 1・・・高信号選択器、 2・・・減算器、3,4・・
・関数発生器、 5・・・乗算器、6・・・加算器、 
7・・・減算器、 8.9・・・関数発生器、 10・・・乗算器、11・
・・調節器、 12・・・関数発生器、13・・・加算
器、 14.15・・・関数発生器、16・・・高低信
号選択器、 17・・・関数発生器、l8・・・減算器
、  19・・・調節器、20・・・低信号選択器、 
21・・・変化率制限器、22.23・・・変化率発生
器、 25・・・GRF入ロダンバ. 代理人 弁護士  坂 間  暁  他2名82図 月4区 Jl!i3閃 周炉Fl岬負 第5図

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 複数個所のボイラ火炉出口温度を入力して一番高い温度
    信号を出力する高信号選択器、ボイラ負荷指令より作ら
    れた火炉出口上限設定温度信号と上記高信号選択器の出
    力信号を入力して温度偏差信号を出力する減算器、上記
    ボイラ負荷指令より作られた制御ゲインと上記減算器よ
    り出力された温度偏差信号を入力し補正された温度偏差
    信号を出力する乗算器、2次再熱器出口温度より作られ
    た再熱器制御信号と上記乗算器が出力した補正された温
    度偏差信号を入力してガス再循環ファン入口ダンパの開
    度指令信号を出力する加算器、および同加算器が出力し
    た開度指令信号を入力して同開度指令信号の変化率を補
    正し補正された開度指令信号を出力する変化率制限器を
    備えたことを特徴とするボイラ過熱度制御装置。
JP11407189A 1989-05-09 1989-05-09 ボイラ過熱度制御装置 Pending JPH02293509A (ja)

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