JPH0238846B2 - - Google Patents

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JPH0238846B2
JPH0238846B2 JP58212365A JP21236583A JPH0238846B2 JP H0238846 B2 JPH0238846 B2 JP H0238846B2 JP 58212365 A JP58212365 A JP 58212365A JP 21236583 A JP21236583 A JP 21236583A JP H0238846 B2 JPH0238846 B2 JP H0238846B2
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JP
Japan
Prior art keywords
fuel
steam temperature
reheat steam
burner
burner stage
Prior art date
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Expired - Lifetime
Application number
JP58212365A
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English (en)
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JPS60105805A (ja
Inventor
Yoshihiro Shimada
Hiroshi Yamada
Yasuhiro Iioka
Tadashi Komada
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Hitachi Ltd
Original Assignee
Hitachi Ltd
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Publication date
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Publication of JPS60105805A publication Critical patent/JPS60105805A/ja
Publication of JPH0238846B2 publication Critical patent/JPH0238846B2/ja
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  • Feeding And Controlling Fuel (AREA)
  • Control Of Steam Boilers And Waste-Gas Boilers (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の利用分野〕 本発明は、火力発電所のボイラ自動制御装置に
係り、特に各バーナ段毎の燃料配分を可変する事
により再熱蒸気温度を制御するボイラに於て、再
熱蒸気温度のフイードバツクを待つことなく先行
的に再熱蒸気温度を制御するボイラ制御装置に関
する。
〔発明の背景〕
ボイラの蒸気温度の変化はタービンに熱応力等
の悪影響を与える為、常に一定値として変動しな
いよう制御される事が望ましい。
従来、再熱ボイラの再熱蒸気温度制御は、節炭
器(ECO)出口の低温となつた煙道ガスの一部
をガス再循環フアン(GRF)によつて火炉内に
戻し、ダンパにより再循環ガス量を調節して再熱
器での熱吸収量を変化させる事により行つてい
た。
しかし、近年省エネルギーの観点から、GRF
を設置せず、再熱蒸気温度の制御を各バーナ段毎
の燃料配分を可変する事により行う方式のボイラ
が実用化され始めた。
本方式のボイラにおける再熱蒸気温度制御につ
いて第1図により説明する。第1図において1は
ボイラ、2は1次過熱器、3は2次過熱器、4は
再熱器、5は燃料ポンプ、6−1乃至6−3は燃
料調節弁、7−1乃至7−3はバーナ、8は押込
通風機、9−1乃至9−3はエアダンパ、10は
風箱、11は減温器、12は過熱器スプレ弁を示
す。本方式のボイラは、上、中、下、各バーナ段
毎に、エアダンパ9−1,9−2,9−3と燃料
調節弁6−1,6−2,6−3を設け、それぞれ
空気量と燃料量を制御できる構成となつている。
燃料は燃料ポンプ5で昇圧され、燃料調節弁6−
1,6−2,6−3で各バーナ段毎に制御され
る。同様にして空気は押込通風機8で昇圧され、
エアダンパ9−1,9−2,9−3により、各バ
ーナ段毎に制御される。風箱10は、各バーナ段
毎に風量を制御する為、バーナ段単位に仕切られ
ている。
蒸気温度制御のうち主蒸気温度については、従
来方式と同様、1次過熱器2と2次過熱器3の間
に設けられた減温器11に水を注入する事により
制御され、過熱器スプレ弁12により注入量を調
節する。
一方再熱蒸気温度は、燃料量の各バーナ段毎の
配分を変えることにより制御され、本方式のボイ
ラの大きな特徴となつている。
第1図は再熱蒸気温度が目標とする再熱蒸気温
度設定値より低い場合の燃焼状態を示す。この場
合には、上段バーナの燃料量を増加させるととも
に、同量の燃料分だけ下段バーナの燃料量を減少
させることにより各バーナ段の燃料比率を変化さ
せる。これにより炉内の燃料中心点が上がり、再
熱器での熱吸収を増加させ、再熱蒸気温度を引上
げることができる。
再熱蒸気温度が再熱蒸気温度設定値より高い場
合は上記と反対の動作を行い、同様の理由により
再熱器での熱吸収を減少させ、再熱蒸気温度を引
下げることができる。
本方式のボイラでは、この原理により再熱蒸気
温度の制御を行つており、この方式を、バーナモ
ジユレーシヨン(BURNER MODULATION
以下BM方式と称する)と呼んでいる。
第2図は、BM方式ボイラの燃料制御系の一構
成例を示す。第2図において13は燃料目標指令
(負荷指令)信号、14は合計燃料量信号、15
は再熱蒸気温度信号、21は温度設定器、22−
1と22−2は比較器、23−1と23−2は比
例積分器、24は符号変換器、25−1と25−
2は加算器を示す。燃料目標指令信号13は、合
計燃料量信号14と比較器22−1により比較さ
れ、その偏差分は、比例積分器23−1で演算さ
れ各バーナ段への燃料指令信号19となる。
一方再熱蒸気温度信号15は温度設定器21の
再熱蒸気温度設定信号と比較器22−2により比
較され、その偏差分は比例積分器23で演算さ
れ、再熱蒸気温度補正信号16として出力され
る。
中段バーナへは、燃料指令信号19が燃料指令
としてそのまま出されるが、上段バーナへは加算
器25−1により補正信号16を燃料指令信号1
9に加算した信号18が、下段バーナへは符号変
換器24により信号16を符号反転した補正信号
17を加算器25−2により燃料指令信号19に
加算した信号20が、それぞれ燃料指令として出
される。これにより燃料目標指令(負荷指令)信
号13に対応した燃料量を確保するとともに、再
熱蒸気温度制御も可能な燃料配分が実現できる。
しかし、従来方式では、再熱蒸気温度制御の為
の燃料配分を再熱蒸気温度のフイードバツクに応
じて行つており、よく知られているように燃料指
令から再熱蒸気温度のフイードバツクに至る閉ル
ープには、ボイラ本体に伴う本質的なむだ時間要
素及び1次遅れ要素が存在する。このため、応答
が悪く、急速な負荷変化の際には、制御が乱れ、
再熱蒸気温度が不安定になる可能性がある。
〔発明の目的〕
以上のことから本発明においては、BM方式の
再熱蒸気温度制御を高速かつ安定に行なうことの
できるボイラ制御装置を提供することを目的とす
る。
〔発明の概要〕
本発明の目的は、BM方式のボイラに於いて、
再熱蒸気温度を一定に保つ為に必要な各バーナ段
毎の燃料配分を、燃料目標指令から、関数発生器
によつて各負荷に於ける静特性上再熱蒸気温度を
一定に保つ為に必要な各バーナ段毎の燃料配分指
令をつくり、再熱蒸気温度のフイードバツクを待
つことなく、先行的に再熱蒸気温度の制御を行う
ことにより達成される。
〔発明の実施例〕
第4図はボイラの燃料量−負荷静特性の一例で
あり、a,b,cは、それぞれバーナ上段、中
段、下段の各負荷に於ける燃料量を示す。破線は
従来のBM方式以外のボイラ、実線はBM方式の
ボイラである。ここで破線と実線のちがいは、燃
料の配分のみで、合計燃料量は同じである。
BM方式でない従来のボイラでは、燃料目標指
令はバーナ各段に均等に配分され、各負荷に於け
る上、中、下段の燃料量は、第4図の破線に示す
ように、負荷に比例して、毎段とも均等に増加す
る。
一方BM方式のボイラでは、各バーナ段の燃料
配分を変える事により再熱蒸気温度を制御する
為、燃料量−負荷静特性は、第4図の実線に示す
ようになる。つまり、静特性上、再熱蒸気温度を
一定に保ちながら各負荷要求に応じる為には、各
負荷に於ける合計燃料量を第4図の実線に示すよ
うに、各バーナ段毎に配分を変えてやれば良い。
本発明は、ボイラ制御装置内に設けた関数発生
器によつて、燃料目標指令から、第4図実線で示
すような、各負荷に於ける静特性上再熱蒸気温度
を一定に保つ為に必要な各バーナ段毎の燃料配分
指令をつくつて各バーナ段の燃料配分を行い、再
熱蒸気温度を先行的に制御する機能を付加した点
にある。
従来のBM方式ボイラでは、第2図で説明した
ように、再熱蒸気温度のフイードバツクにより各
バーナ段毎の燃料配分を変え、第4図実線の特性
を作つていたが、本発明では、燃料目標指令から
関数発生器によつて直接各バーナ段毎の燃料配分
指令をつくり制御する為、ボイラ負荷増減時にお
いて負荷追従性が良く、再熱蒸気温度制御の安定
性にも優れた運転が可能となる。
以下第3図により本発明の一実施例につき説明
する。第3図に於て、第2図と同じ符号を付して
示すものは、同一物もしくは等効物を表わす。2
6−1乃至26−3は関数発生器である。関数発
生器26−1,26−2,26−3は、燃料目標
指令信号13から、各負荷に於いて静特性上再熱
蒸気温度を一定に保つ為に必要な各バーナ段毎の
燃料要求指令信号27,19,28を作る。ここ
で関数発生器26−1,26−2,26−3は、
それぞれ第4図a,b,cの実線で示すような入
出力特性を持つ。
尚、このような折線の関数発生器は、従来の関
数発生器で十分実現できる。
一方、再熱蒸気温度信号15は温度設定器21
の再熱蒸気温度設定信号と比較器22−2で比較
され、その偏差分は比例積分器23で演算され、
再熱蒸気温度補正信号16として出力される。上
段バーナへは燃料要求指令信号27と補正信号1
6を加算器25−1で加算された信号18が、中
段バーナへは燃料要求指令信号19が、下段バー
ナへは補正信号16を符号変換器24で符号反転
した信号29と燃料要求指令信号28を加算器2
5−2で加算した信号20がそれぞれ燃料要求信
号として出される。このように本実施例では各負
荷に於ける各バーナ段の燃料指令を関数発生器2
6により先行して作り、再熱蒸気温度のフイード
バツクによる補正を加えて制御することにより、
従来方式に比べ再熱蒸気温度を先行してより安定
に制御することが可能となる。
〔発明の効果〕
以上述べたように本発明によれば、再熱蒸気温
度のフイードバツクを待つことなく、先行的に制
御でき、負荷追従性にすぐれた再熱蒸気温度の安
定な制御系を構成することができるので、非常に
効果がある。
【図面の簡単な説明】
第1図は、バーナモジユレーシヨン方式(BM
方式)ボイラの蒸気温度制御の原理を説明する
図、第2図は、BM方式における燃料制御系の一
例、第3図は、本発明の一実施例、第4図はボイ
ラの負荷−燃料量静特性を示す。 1……ボイラ、2……1次過熱器、3……2次
過熱器、4……再熱器、5……燃料ポンプ、6…
…燃料調節弁、7……バーナ、9……エアダン
パ、21……温度設定器、22……比較器、23
……比例積分器、24……符号変換器、25……
加算器、26……関数発生器。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 1 各バーナ段毎の燃料量配分を変えて再熱蒸気
    温度を制御するボイラ制御装置において、燃料目
    標指令を入力し各負荷において再熱蒸気温度を一
    定に保つに必要な各バーナ段毎の燃料量が得られ
    る関数により各バーナ段の燃料指令を演算して出
    力する関数発生手段と、前記燃料量配分を変える
    各バーナ段毎に前記バーナ段の燃料指令及び前記
    再熱蒸気温度と再熱蒸気温度設定値との偏差で各
    バーナ段毎の燃料量配分を変える再熱蒸気温度補
    正信号を加算しバーナ段の補正燃料指令を出力す
    る加算手段を備えたことを特徴とするボイラ制御
    装置。
JP21236583A 1983-11-14 1983-11-14 ボイラ制御装置 Granted JPS60105805A (ja)

Priority Applications (1)

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JP21236583A JPS60105805A (ja) 1983-11-14 1983-11-14 ボイラ制御装置

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JPS60105805A JPS60105805A (ja) 1985-06-11
JPH0238846B2 true JPH0238846B2 (ja) 1990-09-03

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Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS57175815A (en) * 1981-04-24 1982-10-28 Hitachi Ltd Remote control apparatus of burner
JPS58175704A (ja) * 1982-04-08 1983-10-15 株式会社平川鉄工所 ボイラの制御方法
JPS58179702A (ja) * 1982-04-16 1983-10-21 三菱重工業株式会社 ドラム型ボイラ負荷追従制御装置

Patent Citations (3)

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