JPH0236856B2 - - Google Patents

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JPH0236856B2
JPH0236856B2 JP55027961A JP2796180A JPH0236856B2 JP H0236856 B2 JPH0236856 B2 JP H0236856B2 JP 55027961 A JP55027961 A JP 55027961A JP 2796180 A JP2796180 A JP 2796180A JP H0236856 B2 JPH0236856 B2 JP H0236856B2
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JP
Japan
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fuel flow
flow rate
control valve
fuel
pressure
Prior art date
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JP55027961A
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English (en)
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JPS56124826A (en
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Masahide Nomura
Yoshio Sato
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Hitachi Ltd
Original Assignee
Hitachi Ltd
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Publication date
Application filed by Hitachi Ltd filed Critical Hitachi Ltd
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Publication of JPS56124826A publication Critical patent/JPS56124826A/ja
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  • Feeding And Controlling Fuel (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、燃料流量制御装置に係り、特にガス
燃料を使用するバーナにおいて、バーナ・ヘツド
圧力を制御する好適な燃料流量制御装置に関す
る。
燃料多様化の要求に応じて、LNG(液化天然ガ
ス)あるいはLPG(液化石油ガス)を燃料とする
火力発電プラントが建設されている。ところで、
ガス燃料を使用するプラントにおいては、バーナ
の安定燃焼のために、バーナ・ヘツド圧力を規定
圧力範囲(運転可能領域)内に入るように制御す
る必要がある。従来の燃料流量制御装置では、圧
力調節弁後圧力と燃料流量の制御により間接的に
バーナ・ヘツド圧力を規定圧力範囲(運転可能領
域)内に入るように制御していた。この制御方式
では、燃料流量を定格負荷から所内負荷(10%程
度)まで10秒程度で急速に絞り込む急速負荷遮断
運転時に、バーナ・ヘツド圧力が上記の規定圧力
範囲外になりプラント・トリツプになる恐れがあ
る。次に、従来の燃料流量制御装置について詳し
く説明する。
第1図に、燃料配管系統を示す。図に示すよう
に、燃料配管系統は、圧力調節弁VPC、流量調節
弁VFCおよびバーナ弁VBN1〜VBNMから成る。圧力
調節弁VPCと流量調節弁VFCは、燃料流量制御装
置により連続的に操作され、バーナ弁VBN1
VBNMは、バーナ・コントローラ100によりオ
ン・オフ的に操作される。
第2図に、従来の燃料流量制御装置の例を示
す。減算器201は、燃料流量デマンド信号
FRDと燃料流量調節弁流量FVFCの偏差FVFCEを計
算する。比例・積分器202は、偏差FVFCEに基
づいて、流量調節弁VFCの操作信号MVFCを計算
し、操作信号MVFCに従つて流量調節弁VFCを操作
する。
減算器203は、圧力調節弁後圧力設定値PPCR
と圧力調節弁後圧力PPCの偏差PPCEを計算する。
比例・積分器204は、偏差PPCEに基づいて、圧
力調節弁流量設定値修正信号FVPCRMを計算する。
加算器205は、圧力調節弁流量設定値修正信号
FVPCRMと燃料流量デマンドFRDを加算し、圧力調
節弁流量デマンド信号FVPCDを計算する。減算器
206は、圧力調節弁流量デマンド信号FVPCD
圧力調節弁流量FVPCの偏差FVPCEを計算する。比
例・積分器207は、偏差FVPCEに基づいて圧力
調節弁VPCの操作信号MVPCを計算し、操作信号
MVPCに従つて圧力調節弁VPCを操作する。
急速負荷手段運転時には、燃料流量デマンド
FRDが定格負荷から所定負荷(10%程度)まで
10秒程度で急速に減少する。このとき、バーナ・
コントローラ100は、予め決められた順序でバ
ーナ弁、VBN1を決められた速度で逐次OFFにす
る。従来の燃料流量制御装置では、上で説明した
ように、圧力調節弁後圧力と燃料流量の制御しか
していないので、バーナ・コントローラ100と
燃料流量制御装置の協調が取れない場合、バー
ナ・ヘツド圧力が規定圧力範囲(運転可能領域)
外に出てプラント・トリツプにつながる場合があ
つた。
そこで本発明の目的は急速負荷遮断運転時にも
バーナ・ヘツド圧力を運転可能領域内に納め、燃
料を安定に燃焼させると共に、燃料流量をデマン
ドに忠実に追従させ、負荷追従能力を上げること
の可能な燃料流量制御装置を提供することにあ
る。
本発明の制御装置の特徴はバーナ・ヘツド圧力
の運転可能領域のさらに内側に所定の上・下限値
を設け、バーナ・ヘツド圧力がこの上下限値の範
囲を越えた場合に越えた量に応じて燃料流量デマ
ンドを修正しながら燃料調節弁を操作するところ
にある。
第4図は横軸に燃料流量、縦軸にバーナ・ヘツ
ド圧力をとつたときのバーナの運転可能領域を示
したものである。本発明では、図中に示すように
バーナ・ヘツド圧力の運転可能領域のさらに内側
にバーナ・ヘツド圧力制御領域を設け、バーナ・
ヘツド圧力がこの圧力制御領域に入つた場合燃料
流量調節弁を修正操作する。
次に、第3図により本発明の実施例を説明す
る。
第3図において、関数発生決301は、燃料流
量デマンドFRDに基づいて、バーナ・ヘツド圧
力上限設定値PBHHLを計算する。燃料流量デマン
ドFRDとバーナ・ヘツド圧力上限設定値PBHHL
関数関係は、第4図に示すようになつている。低
値選択回路302は、バーナ・ヘツド圧力PBH
バーナ・ヘツド圧力上限設定値PBHHLの小さい方
の値を選択する。関数発生器303は、燃料流量
デマンドFRDに基づいて、バーナ・ヘツド圧力
下限設定値PBHLLを計算する。燃料流量デマンド
FRDとバーナ・ヘツド圧力下限設定値PBHLLの関
数関係は、第4図に示すようになつている。高値
選択回路304は、バーナ・ヘツド圧力PBH、バ
ーナ・ヘツド圧力下限設定値PBHLL、低値選択回
路302の出力のうち最大の値を選択する。減算
器305では上記の高値選択器304の出力とバ
ーナ・ヘツド圧力PBHの偏差を算出する。すると
減算器305の出力はバーナ・ヘツド圧力PBH
その上限値PBHHLと下限値PBHLLとの間あるときは
ゼロとなり、この上下限値の範囲を越えたときは
上記の上限値もしくは下限値とPBHとの偏差とな
る。比例器306は、このような偏差出力に比例
した燃料流量設定値修正信号FRDMを出力する。
加算器307は、燃料流量設定値修正信号
FRDMと燃料流量デマンドFRDを加算し、燃料
流量調節弁流量デマンド信号FVFCDを計算する。
減算器308は、燃料流量調節弁流量デマンド信
号FVFCDと燃料流量調節弁流量FVFCの偏差FVFCE
計算する。比例・積分器309は、偏差FVFCE
基づいて、燃料流量調節弁VFCの操作信号MVFC
計算し、操作信号MVFCに従つて燃料流量調節弁
VFCを操作する。減算器310は、圧力調節弁後
圧力設定値PPCRと圧力調節弁後圧力PPCの偏差
PPCEを計算する。比例・積分器311は、偏差
PPCEに基づいて、圧力調節弁流量設定値修正信号
FVPCRMを計算する。加算器312は、圧力調節弁
流量設定値修正信号FVPCRMと燃料流量デマンド
FRDを加算し、圧力調節弁流量デマンド信号
FVFCDを計算する。減算器313は、圧力調節弁
流量デマンド信号FVFCDと圧力調節弁量FVPCの偏
差FVFCEを計算する。比例・積分器314は、偏
差FVFCEに基づいて圧力調節弁の操作信号MVPC
計算し、操作信号MVPCに従つて圧力調節弁VPC
操作する。
以上説明した本発明の実施例によれば、バー
ナ・ヘツド圧力の運転可能領域の内側にバーナ・
ヘツド圧力制御領域を設け、バーナ・ヘツド圧力
が圧力制御領域に入つた場合に入つた量に応じて
燃料流量調節弁を修正操作するので、急速負荷遮
断運転時にも、燃料流量デマンドに燃料流量を良
好に追従させると共に、バーナ・ヘツド圧力を運
転可能領域内に納めバーナを安定に燃焼させるこ
とができる。
第3図に示した実施例においては、バーナ・ヘ
ツド圧力上・下限設定値PBHHL、PBHLLを燃料流量
デマンドFRDの関数として求めるようにしたが、
燃料流量、バーナ弁本数およびバーナ・ヘツド圧
力の関係は、第5図に示すようになつているの
で、第6図に示すように、バーナ・ヘツド圧力
上・下限設定値PBHHL、PBHLLをバーナ弁本数Nの
関数として求めるようにしてもよい。また、第7
図に示すように、バーナ・ヘツド圧力上・下限設
定値PBHHL、PBHLLを燃料流量デマンドFRDおよび
バーナ弁本数Nの関数として求めるようにしても
よい。
また第3図に示した実施例においては、比例器
306により燃料流量設定値修正信号FRDMを
計算するようにしたが、第8図に示すように比
例・積分器906により燃料流量設定値修正信号
FRDMを計算するようにしてもよい。
更に第3図の実施例においては、低値選択回路
302、高値選択回路304および減算器305
によりバーナ・ヘツド圧力偏差PBHEを計算するよ
うにしていたが、同じ機能を第9図に示すよう
に、リミツタ回路103により実現するようにし
てもよい。また、第10,11図のような変形例
も考えられる。
実施例においては、第3図に示すように、圧力
調節弁に対するフイード・フオワード信号として
燃料流量デマンドFRDを使用していたが、第1
2図に示すように、燃料流量調整弁デマンド信号
FVFCDを使用するようにしてもよい。これにより、
バーナ・ヘツド圧力制御から減圧弁後圧力制御に
対する一方向非干渉制御が実現できる。また、第
13図に示すようにして、両方向非干渉制御を実
現できる。また、多少性能が落ちるが第14図に
示すようにしても、両方向非干渉制御を実現でき
る。
また、本発明の他の実施例として、第15,1
6図に示すように、燃料流量設定値修正信号
FRDMに上下限を設けるようにしてもよい。こ
れにより、過剰な修正が抑えられる、燃料流量デ
マンドに対して燃料流量の安定な追従制御が達成
できる。
また、本発明の他の実施例として、第17図に
示すように、バーナ・ヘツド圧力上・下限設定値
PBHHL、PBHLLに時間遅れを持たせるようにしても
よい。第17図は、変化率制限器により時間遅れ
を持たせるようにしたが、第18,19図にそれ
ぞれ示すように1次遅れもしくは無駄時間遅れに
より時間遅れを持たせるようにしてもよい。これ
により燃料流量デマンドが変化したとき過渡的に
バーナ・ヘツド圧力が静的に定めた上・下限値を
越えるようなことがあつても、過度に操作量を修
正することなく、安定な制御が達成できる。
以上種々の実施例を説明したが、結局、本発明
によれば、バーナ・ヘツド圧力の運転可能領域の
内側にバーナ・ヘツド圧力制御領域を設け、バー
ナ・ヘツド圧力がこの圧力制御領域に入つた場合
に、バーナ・ヘツド圧力により燃料流量調節弁を
修正操作するので、急速負荷遮断運転時にも、燃
料流量デマンドに燃料流量を良好に追従させると
共に、バーナ・ヘツド圧力を運転可能領域内に納
めバーナを安定に燃焼させることができる。
【図面の簡単な説明】
第1図は、燃料配管系統を示す図、第2図は、
従来の燃料流量制御装置の例を示す図、第3図は
本発明の実施例を示す図、第4図は本発明の圧力
制御領域を説明する図、第5図乃至第19図はそ
れぞれ本発明の他の実施例を示す図である。 VPC……圧力調節弁、VFC……燃料流量調節弁、
VBN1,VBN2,…,VBNM……バーナ弁、FRD……
燃料流量デマンド、301,303……関数発生
器、302……低値選択回路、304……高値選
択回路、305,308,310,313……減
算器、306……比例器、307,312……加
算器、309,311,314……比例積分器。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1 ガス燃料焚きバーナへの燃料流量を燃料調節
    弁にて制御し、該燃料調節弁の上流側に設けた圧
    力調節弁にて該圧力調節弁後圧力を制御するもの
    において、バーナヘツド圧力の運転可能領域のさ
    らに内側に予め設定された所定の関数として求め
    られる上下限値を設け、上記バーナヘツド圧力が
    上記上下限値を越えたとき越えた量に応じて与え
    られた燃料流量デマンド信号を修正する手段を備
    え、修正された燃料流量デマンド信号により前記
    燃料調節弁を制御することを特徴とする燃料流量
    制御装置。 2 特許請求の範囲第1項記載の予め設定された
    所定の関数は燃料流量デマンド信号の関数である
    ことを特徴とする燃料流量制御装置。 3 特許請求の範囲第1項記載の予め設定された
    所定の関数はバーナ弁の本数の関数であることを
    特徴とする燃料流量制御装置。 4 特許請求の範囲第1項において、燃料流量デ
    マンドを修正する修正量に上下値を設定するよう
    にしたことを特徴とする燃料流量制御装置。 5 特許請求の範囲第1項記載の予め設定された
    所定の関数は燃料流量デマンド信号に時間遅れを
    持たせた信号の関数であることを特徴とする燃料
    流量制御装置。 6 ガス燃料焚きバーナへの燃料流量を燃料調節
    弁にて制御し、該燃料調節弁の上流側に設けた圧
    力調節弁にて該圧力調節弁後圧力を制御するもの
    において、バーナヘツド圧力の運転可能領域のさ
    らに内側に予め設定された所定の関数として求め
    られる上下限値を設け、上記バーナヘツド圧力が
    上記上下限値を越えたとき越えた量に応じて与え
    られた燃料流量デマンド信号を修正して前記燃料
    調節弁の通過流量デマンドを作成する第1の手段
    と、前記圧力調節弁高圧力フイードバツクにより
    前記燃料流量デマンド信号を修正して前記圧力調
    節弁の通過流量デマンドを作成する第2の手段
    と、前記第1、第2の手段における修正量を互い
    に交叉状に第1、第2の手段の出力に印加して非
    干渉制御を行う手段を有することを特徴とする燃
    料流量制御装置。
JP2796180A 1980-03-07 1980-03-07 Control device for fuel flow rate Granted JPS56124826A (en)

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JP2796180A JPS56124826A (en) 1980-03-07 1980-03-07 Control device for fuel flow rate

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JP2796180A JPS56124826A (en) 1980-03-07 1980-03-07 Control device for fuel flow rate

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Publication Number Publication Date
JPS56124826A JPS56124826A (en) 1981-09-30
JPH0236856B2 true JPH0236856B2 (ja) 1990-08-21

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Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4830636B2 (ja) * 2006-05-26 2011-12-07 東京電力株式会社 発電プラントの燃料制御装置

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS503015A (ja) * 1973-05-15 1975-01-13
JPS5435328A (en) * 1977-08-24 1979-03-15 Hitachi Ltd Positiveeelectrode material for nonaqueous electrolyte battery and method of manufacture thereof
JPS54111134A (en) * 1978-02-20 1979-08-31 Hitachi Ltd Fuel-control system for use in boiler

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