JPH0260879B2 - - Google Patents

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JPH0260879B2
JPH0260879B2 JP4335384A JP4335384A JPH0260879B2 JP H0260879 B2 JPH0260879 B2 JP H0260879B2 JP 4335384 A JP4335384 A JP 4335384A JP 4335384 A JP4335384 A JP 4335384A JP H0260879 B2 JPH0260879 B2 JP H0260879B2
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JP
Japan
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discharge pressure
blower
flow rate
fan
suction flow
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Application number
JP4335384A
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Japanese (ja)
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JPS60187797A (en
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Eiichi Kaminaga
Akira Sugano
Akira Nishimura
Masaru Muramatsu
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Hitachi Ltd
Original Assignee
Hitachi Ltd
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Publication date
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  • Control Of Positive-Displacement Air Blowers (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の利用分野〕 本発明は、火力発電プラント等の送風機に設け
られる送風機(以下、フアンという)の保護装置
に関する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Field of Application of the Invention] The present invention relates to a protection device for a blower (hereinafter referred to as a fan) provided in a blower of a thermal power plant or the like.

〔発明の背景〕[Background of the invention]

発電プラントにおける風道系統 第1図に発電プラントにおける火炉への風道系
統の概略を示す。1はフアンを示しており、火炉
4において必要とされる量の燃焼用空気を空気予
熱器3を介して供給する。2はフアン出口共通ダ
クトを示している。火炉4には通風流量を調節す
るための風箱入口ダンパ5らびにオーバ・エア・
ポート(以下、OAポートダンパという)6が設
けられている。風道7において、フアン1の吸込
側には吸込流量検出器8が設けられ、吐出側に吐
出圧力検出器9が設けられている。
Wind duct system in a power plant Figure 1 shows an outline of the wind duct system to the furnace in a power plant. Reference numeral 1 designates a fan, which supplies the required amount of combustion air to the furnace 4 via the air preheater 3. 2 indicates a fan outlet common duct. The furnace 4 is equipped with a wind box inlet damper 5 and an over air damper 5 for adjusting the ventilation flow rate.
A port (hereinafter referred to as OA port damper) 6 is provided. In the air passage 7, a suction flow rate detector 8 is provided on the suction side of the fan 1, and a discharge pressure detector 9 is provided on the discharge side.

サージング現象 以上の風道系統において問題となるのは、フア
ン1の運転点の変動により生ずる吸込流量と吐出
圧力の脈動現象、すなわちサージング現象であ
る。
Surging Phenomenon A problem in the above wind duct system is a pulsating phenomenon in the suction flow rate and discharge pressure caused by fluctuations in the operating point of the fan 1, that is, a surging phenomenon.

以下、このサージング現象について説明する。 This surging phenomenon will be explained below.

火炉4に必要な空気量をフアン1により送り込
むためには、フアン1の吐出側において火炉圧力
に空気量が増すごとに大きくなるシステムロス
(第2図の曲線δ)を加えた吐出圧力以上の吐出
圧力が要求される。システムロスは第第1図Slの
系の空気抵抗により生ずる損失である。
In order to send the required amount of air into the furnace 4 using the fan 1, the discharge pressure must be higher than the furnace pressure on the discharge side of the fan 1 plus the system loss (curve δ in Figure 2) that increases as the air amount increases. Discharge pressure is required. System loss is the loss caused by air resistance in the system shown in Figure 1 Sl.

一方、フアン1は圧力特性上サージング領域
(第2図の曲線α)を有しており、運転上はサー
ジング領域αに突入しない領域(第2図の曲線α
とδの間)で使用することが望ましい。
On the other hand, fan 1 has a surging region (curve α in Fig. 2) due to its pressure characteristics, and a region in which it does not enter the surging region α in terms of operation (curve α in Fig. 2).
and δ).

ここに、フアン1が可動翼軸流フアンである場
合の圧力特性曲線を第3図に示す。第3図におい
て、可動翼を変化させた場合のサージング限界点
を結ぶと破線で示す曲線αとなり、これをサージ
ング曲線と呼ぶ。この圧力特性曲線の中からある
所定の圧力特性曲線を取り出して示したのが第4
図であり、この第4図はフアン吸込流量に対する
フアン吐出圧力の動きを示している。フアン吸込
流量が零では、フアン吐出圧力が最大となり、フ
アン吸込流量が増加すると共にフアン吐出圧力が
減少し凹部(C点)を形成する。さらに、フアン
吸込流量が増加すると再びフアン吐出圧力が上昇
して凸部(A点)をなし、それ以降に吐出圧力が
次第に低下するという特性となる。ここでA点は
サージング限界を示し、今、E点の吐出圧力・吸
入流量の条件のもとで運転しているとすると、吐
出圧力が上昇した場合には、E点→F点の軌跡を
たどり吸入流量が減少し、これに伴なつてシステ
ムロスが減るので吐出圧力が低下する。さらに、
吐出圧力が大きく変化すると、運転点がE点→F
点→D点と変わり、サージング限界A点に達する
と圧力特性が逆となり、吸込流量が減少するに伴
つて吐出圧力も減少する。この結果、A点からB
点に一気に運転点が変化し、吸込流量が急激に減
少する。吸込流量が減少するとシステムロスが減
り、吐出圧力も低下することになり、吸込流量が
回復して、C点、さらにD点へと運転点が激しく
移動する。
Here, FIG. 3 shows a pressure characteristic curve when the fan 1 is a movable blade axial flow fan. In FIG. 3, when the surging limit points when changing the movable blade are connected, a curve α shown by a broken line is obtained, which is called a surging curve. The fourth one is a predetermined pressure characteristic curve extracted from this pressure characteristic curve.
FIG. 4 shows the movement of the fan discharge pressure with respect to the fan suction flow rate. When the fan suction flow rate is zero, the fan discharge pressure is maximum, and as the fan suction flow rate increases, the fan discharge pressure decreases, forming a recess (point C). Furthermore, when the fan suction flow rate increases, the fan discharge pressure increases again to form a convex portion (point A), and thereafter the discharge pressure gradually decreases. Here, point A indicates the surging limit, and if we are currently operating under the conditions of discharge pressure and suction flow rate at point E, if the discharge pressure increases, the trajectory from point E to point F will change. The suction flow rate decreases, and the system loss decreases accordingly, resulting in a decrease in the discharge pressure. moreover,
When the discharge pressure changes greatly, the operating point changes from point E to F.
The pressure changes from point to point D, and when the surging limit point A is reached, the pressure characteristics become reversed, and as the suction flow rate decreases, the discharge pressure also decreases. As a result, from point A to B
The operating point changes all at once, and the suction flow rate decreases rapidly. When the suction flow rate decreases, the system loss decreases and the discharge pressure also decreases, the suction flow rate recovers, and the operating point moves rapidly to point C and further to point D.

次に、運転点がD点に達すると吸込流量が回復
し、システムロスが再び増加して、運転点がサー
ジング限界A点に移動する。以下同様にして運転
点A点→B点→C点→D点→A点と移動を繰り返
し、吸込流量と吐出圧力の脈動が発生する。この
脈動現象をサージングという。
Next, when the operating point reaches point D, the suction flow rate recovers, the system loss increases again, and the operating point moves to the surging limit point A. Thereafter, the operation points are repeatedly moved from point A to point B to point C to point D to point A in the same manner, and pulsations in the suction flow rate and discharge pressure occur. This pulsating phenomenon is called surging.

サージング現象の従来の防止策とその問題点 このサージング現象を防止するために、従来で
は第5図に示すような警報回路を設け、サージン
グ領域に近づいた場合、警報を発生して、運転員
に告知していた。この警報回路は、フアン吸込流
量検出器8からの信号からサージング領域αに突
入する直前の警報曲線(第2図の曲線β)を演算
する関数発生器54と、その演算値とフアン吐出
圧力検出器9からの吐出圧力検出値との偏差を演
算する偏差モニタ55とから構成され、双方の信
号の偏差がある値以下、すなわち、曲線β―曲線
γ=0のとき警報56を発生するようになつてい
る。そして、この警報表示により運転員が手動で
操作することにより対応していたが、場合によつ
ては運転員の対処が遅れることがあり、その場合
にはフアンの運転点がサージング領域に入つてし
まうことがあつた。また、例えば、可動翼にダス
トが付着し、フアンの圧力特性が変化することや
システムロスが増加する等のフアン経時変化によ
り、サージング領域に入る可能性があり、さらに
は、何らかの原因に火炉圧力が突変(特に増加)
した場合、運転点がサージング領域に入る可能性
がある。
Conventional preventive measures for surging phenomenon and their problems In order to prevent this surging phenomenon, conventionally an alarm circuit as shown in Figure 5 has been installed, and when the surging area is approached, an alarm is generated and the operator is notified. It was announced. This alarm circuit includes a function generator 54 that calculates an alarm curve (curve β in FIG. 2) immediately before entering the surging region α from a signal from the fan suction flow rate detector 8, and a function generator 54 that calculates the alarm curve (curve β in FIG. 2) from the signal from the fan suction flow rate detector 8, and detects the calculated value and the fan discharge pressure. and a deviation monitor 55 that calculates the deviation from the discharge pressure detected value from the device 9, and is configured to generate an alarm 56 when the deviation of both signals is less than a certain value, that is, curve β - curve γ = 0. It's summery. In response to this alarm display, the operator responded by manually operating the alarm, but in some cases, the operator's response may be delayed, and in such cases, the operating point of the fan may enter the surging region. I had to put it away. In addition, for example, dust may adhere to the movable blades, the pressure characteristics of the fan may change, system loss may increase, and other changes over time may cause the fan to enter a surging region. sudden change (especially increase)
In this case, the operating point may enter the surging region.

一方、フアンが2台並列運転時(第6図のP
点)に、片側(A機)のフアン吸込流量が何らか
の原因で絞り込まれた場合、制御系はプントとし
て必要な吸込流量を保持しようとして、他方(B
機)のフアン吸込流量を増加させる。この結果、
フアン吸込流量を絞られたフアンは吸込流量が減
少しているにもかかわらず、吐出圧力にはフアン
出口共通ダクト2(第1図)を介して、他方の吐
出圧力が印加されるため、運転点P点がサージン
グ領域αに入る可能性がある。すなわち、第6図
に示す通り、P点で並列運転時に、A機の吸込流
量が減少した場合、制御系は、B機でこの吸込流
量不足分を補うような運転点に移動し、それぞれ
Q,R点となる。
On the other hand, when two fans are operated in parallel (P
point), if the fan suction flow rate on one side (A machine) is reduced for some reason, the control system tries to maintain the suction flow rate necessary for the Punto, and the fan suction flow rate on the other side (B machine
Increase the fan suction flow rate of the machine. As a result,
Although the suction flow rate of the fan whose suction flow rate has been reduced is reduced, the discharge pressure of the other side is applied to the fan through the fan outlet common duct 2 (Fig. 1), so the operation There is a possibility that the point P falls into the surging area α. That is, as shown in Fig. 6, when the suction flow rate of machine A decreases during parallel operation at point P, the control system moves to the operating point where machine B compensates for the lack of suction flow rate, and each Q , becomes point R.

以上のような原因により、フアン1にサージン
グが発生すると、フアン1の吐出圧力と吸込流量
が脈動して、大き騒音と振動を伴ない、この状態
が約20分以上継続すると、フアン1や関連機器を
損傷や破損に至らしめ、プラント運転が著しく制
限されたり、運転ができなくなるなどの問題があ
る。運転の停止を余儀なくされた場合には、特に
公益性の高い電力供給に支障をきたすことにな
る。
When surging occurs in fan 1 due to the above reasons, the discharge pressure and suction flow rate of fan 1 pulsate, causing loud noise and vibration. If this condition continues for about 20 minutes or more, fan 1 and related There are problems such as damaging or destroying equipment, severely restricting plant operation, or making it impossible to operate. If operations are forced to stop, it will particularly disrupt the supply of electricity, which is highly public interest.

〔発明の目的〕[Purpose of the invention]

本発明は、フアンがサージング領域に近づいた
とき、自動的に通常の安全運転領域に運転点を移
行してフアンを保護しうるフアン保護装置を提供
することを目的とする。
SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide a fan protection device that can protect a fan by automatically shifting the operating point to a normal safe operation area when the fan approaches a surging area.

〔発明の概要〕[Summary of the invention]

上記目的を達成するために、本願の一の発明に
よる保護装置は、フアンの吸込流量の検出値に基
づいて当該フアンのサージング限界に対応するフ
アンの吐出圧力を算出し、その算出値と前記吐出
圧力検出値との偏差に基づいて少なくともサージ
ング限界よりも安全側に位置する警報域に対して
フアンの運転点が接近したとき風道系統の風量調
節手段に当該風道系統の空気抵抗を低くする操作
信号を調節計から出力させるようにした点に特徴
を有する。
In order to achieve the above object, the protection device according to the first invention of the present application calculates the discharge pressure of the fan corresponding to the surging limit of the fan based on the detected value of the suction flow rate of the fan, and combines the calculated value with the discharge pressure of the fan. When the operating point of the fan approaches a warning area located on the safe side of at least the surging limit based on the deviation from the detected pressure value, the air flow control means of the wind duct system lowers the air resistance of the relevant wind duct system. The feature is that the operation signal is output from the controller.

かかる構成によれば、現在のフアンの吸込流量
を吐出圧力に応じて適正な運転点に自動調節する
ことができるので、安全な運転が可能となり、従
来のような対応の遅れによる障害の発生を防止で
きる。
According to this configuration, the current suction flow rate of the fan can be automatically adjusted to an appropriate operating point according to the discharge pressure, which enables safe operation and eliminates the occurrence of failures due to delays in response as in the past. It can be prevented.

また、本願の他の発明による保護装置は、フア
ンの吸込流量の検出値に基づいて当該フアンのサ
ージング限界に対応するフアンの吐出圧力を算出
し、その算出値と、前記吐出圧力検出値との偏差
に基づいて少なくともサージング限界よりも安全
側に位置する警報域に対してフアンの運転点が接
近したとき風道系統の風量調節手段に当該風道系
統の空気抵抗を低くする操作信号を調節計から出
力させるようにした点に加え、前記送風機の運転
状態が前記サージング限界に対応する警報域を越
えたことを検出し、その検出信号により前記送風
機に対する負荷をランパツク指令回路により低減
させるようにした点に特徴を有するものである。
Further, the protection device according to another invention of the present application calculates the discharge pressure of the fan corresponding to the surging limit of the fan based on the detected value of the suction flow rate of the fan, and combines the calculated value with the detected discharge pressure value. Based on the deviation, when the operating point of the fan approaches a warning area located at least on the safe side of the surging limit, the controller sends an operation signal to the air volume control means of the wind duct system to lower the air resistance of the relevant wind duct system. In addition to the point that the operating state of the blower exceeds the alarm range corresponding to the surging limit, the detection signal causes the load on the blower to be reduced by a ramp command circuit. It is characterized by points.

かかる構成によれば、現在のフアンの吸込流量
と吐出圧力に応じて常に適正な運転点に自動調節
することができるのに加えて、万が一サージング
の警報域を越えたとしても速やかに負荷をランバ
ツクさせるので、最終的なサージング状態への突
入を確実に阻止することができ信頼性を向上しう
る。
With this configuration, not only can the operating point be automatically adjusted to an appropriate operating point at all times according to the current suction flow rate and discharge pressure of the fan, but also the load can be quickly reduced even if the surging alarm range is exceeded. Therefore, entry into the final surging state can be reliably prevented and reliability can be improved.

〔発明の実施例〕[Embodiments of the invention]

次に、第1の発明による保護装置の実施例につ
いて、図面に基づいて説明する。
Next, an embodiment of the protection device according to the first invention will be described based on the drawings.

第1実施例 まず、第7図に火炉4とその周辺装置の詳細を
示しておく。第7図において、火炉4には風道7
が連続されている。この風道7にフアン1が設け
られ、その吸込側に吸込流量検出器8が設けら
れ、かつ吐出側に吐出圧力検出器9が設けられて
いる。風道7における火炉4の入口側には複数の
風箱入口ダンパ5およびOAポートダンパ6が設
けられている。また、風箱入口ダンパ5の下流側
には燃料ノズル10がそれぞれ配置され、燃料供
給ポンプ(図示せず)からの燃料Fが供給され
る。その供給量は燃焼段燃料流量検出器11によ
り検出される。12は燃料段空気流量検出器、1
3は排ガス中に残存する酸素(O2)濃度を検出
するO2検出器である。
First Embodiment First, FIG. 7 shows details of the furnace 4 and its peripheral equipment. In Fig. 7, the furnace 4 has a wind duct 7.
are continuous. A fan 1 is provided in the air passage 7, a suction flow rate detector 8 is provided on the suction side, and a discharge pressure detector 9 is provided on the discharge side. A plurality of wind box inlet dampers 5 and OA port dampers 6 are provided on the inlet side of the furnace 4 in the air passage 7. Furthermore, fuel nozzles 10 are arranged downstream of the wind box inlet damper 5, and fuel F is supplied from a fuel supply pump (not shown). The supply amount is detected by the combustion stage fuel flow rate detector 11. 12 is a fuel stage air flow rate detector, 1
3 is an O 2 detector that detects the concentration of oxygen (O 2 ) remaining in the exhaust gas.

次に、本発明に係る保護装置の第1実施例を第
8図に示す。なお、この第8図の保護装置が適用
される通風系は第2図のように二つの系(A系と
B系)からなつているものとし、したがつて、吸
込流量検出器は8Aと8Bの二つ設けられ、吐出
圧力検出器も9Aと9Bの二つ設けられているも
のとする。
Next, a first embodiment of the protection device according to the present invention is shown in FIG. The ventilation system to which the protection device shown in Fig. 8 is applied consists of two systems (A system and B system) as shown in Fig. 2, and therefore the suction flow rate detector is 8A and 8A. It is assumed that two discharge pressure detectors 9A and 9B are provided.

第8図において、吐出圧力検出器9Aと9Bか
ら吐出圧力検出信号は高値選択器14によりいず
れか高い値が選択され、後述する偏差演算器15
に与えられる。一方、各吸込流量検出器8Aと8
Bからの吸込流量検出信号は、それぞれ切替リレ
ー16,17を介して低値選択器18に与えられ
る。ここに、切替リレー16,17は、A系フア
ンかB系フアンのいずれか一方のフアン1が停止
したときに停止フアンの吸込流量検出信号を除外
する信号設定器19により制御されて当該吸込流
量検出信号を除外するものである。低値選択器1
8は、フアンの通常運転中においてA系かB系か
のいずれかサージング領域に近づきやすいフアン
1の吸込流量検出値を選択し、常に安全サイドで
フアンの運転を行なうためのものである。このよ
うにして低値選択された吸込流量検出信号は関数
発生器20に与えられる。この関数発生器は、入
力された低値吸込流量検出信号に基づいてそのと
きのフアン1のサージング限界(第2図α)に対
応する警報域の吐出圧力(第2図β)を算出する
ものである。算出された吐出圧力信号は偏差演算
器15に与えられる。
In FIG. 8, the higher value of the discharge pressure detection signals from the discharge pressure detectors 9A and 9B is selected by a high value selector 14, and a deviation calculator 15 to be described later
given to. On the other hand, each suction flow rate detector 8A and 8
The suction flow rate detection signal from B is given to a low value selector 18 via switching relays 16 and 17, respectively. Here, the switching relays 16 and 17 are controlled by a signal setting device 19 that excludes the suction flow rate detection signal of the stopped fan when either the A-system fan or the B-system fan 1 stops. This excludes the detection signal. Low value selector 1
8 selects the suction flow rate detection value of the fan 1 that is likely to approach the surging region of either the A system or the B system during normal operation of the fan, and always operates the fan on the safe side. The suction flow rate detection signal whose low value has been selected in this way is given to the function generator 20. This function generator calculates the discharge pressure in the alarm range (β in Figure 2) corresponding to the surging limit of fan 1 (α in Figure 2) at that time based on the input low value suction flow rate detection signal. It is. The calculated discharge pressure signal is given to the deviation calculator 15.

偏差演算器15は高値選択器14からの高値吐
出圧力値と算出された吐出圧力値との差分を求
め、その偏差値を比例調節計21に出力する。こ
の偏差値が小さいほどフアン1の運転点が上記警
報域の吐出圧力(第2図β)に接近していること
となり、したがつて、サージング限界(第2図
α)に近づいていることを意味する。
The deviation calculator 15 calculates the difference between the high value discharge pressure value from the high value selector 14 and the calculated discharge pressure value, and outputs the difference value to the proportional controller 21. The smaller this deviation value is, the closer the operating point of fan 1 is to the discharge pressure in the warning range (β in Figure 2), and therefore the closer it is to the surging limit (α in Figure 2). means.

比例調節計21は上記偏差値に対応して風量調
節手段としてのOAポートダンパ6に開度指令信
号を与え、フアン1がサージング領域(第2図
α)に近づいたときに、オーバーライド動作(緊
急操作)を行なわせる。フアン1がサージング領
域に近づいてない通常運転時において、OAポー
トダンパ6はプラントの負荷である発電機出力2
2に従つて、関数発生器23によつて演算される
プログラム信号により制御されている。このOA
ポートダンパ6は、本来、燃焼用空気に含まれる
窒素が火炉4で燃焼時に生成される窒素酸化物を
抑制するために用いられるが、本発明には、フア
ン1の損傷を防止するために、一般的に窒素酸化
物抑制制御を除外し、フアンの保護機能を優先さ
せるために用いる。したがつて、開度指令信号は
高値選択器60を介してOAポートダンパ6に与
えられる。61はオーバーライド検出用リレーで
ある。
The proportional controller 21 gives an opening command signal to the OA port damper 6 as an air volume adjustment means in response to the above deviation value, and when the fan 1 approaches the surging region (α in Figure 2), an override operation (emergency (operation). During normal operation when fan 1 is not close to the surging region, OA port damper 6 is used to reduce generator output 2, which is the load of the plant.
2, it is controlled by a program signal operated by a function generator 23. This OA
The port damper 6 is originally used to suppress nitrogen oxides generated when nitrogen contained in the combustion air is combusted in the furnace 4, but in the present invention, in order to prevent damage to the fan 1, Generally used to exclude nitrogen oxide suppression control and prioritize the fan's protective function. Therefore, the opening command signal is given to the OA port damper 6 via the high value selector 60. 61 is an override detection relay.

このような構成によれば、フアン1がサージン
グ領域(第2図α)に近づいた場合、それより安
全側の警報域(第2図β)においてOAポートダ
ンパ6をオーバライド操作してシステムロスを低
減させることにより、フアン1の吐出圧力を下
げ、通常運転点での運転の継続を可能ならしめる
こととなる。OAポートダンパ6をオーバーライ
ド操作することにより、このオーバーライド操作
中は排ガス中の残存O2濃度が高くなり、プラン
トの効率が低下するが、主要補機であるフアンを
損傷して、補修する期間と費用が膨大となること
を考えると、一時的にプラントの効率を低下させ
てもほとんど影響なくなる。
According to this configuration, when the fan 1 approaches the surging area (α in Figure 2), the OA port damper 6 is overridden in the safer alarm area (β in Figure 2) to reduce system loss. By reducing the pressure, the discharge pressure of the fan 1 is lowered and the operation can be continued at the normal operating point. By overriding the OA port damper 6, the residual O 2 concentration in the exhaust gas increases during this override operation and the efficiency of the plant decreases, but the main auxiliary fan, which is damaged, may be damaged and the repair period will be shortened. Given the enormous costs involved, temporarily reducing plant efficiency has little effect.

なお、コンパートメント化された風箱を使用し
ているプラントの場合、OAポートダンパ6の他
に休止中の風箱入口ダンパ5を併用して、OAポ
ートダンパ6と同様の操作をすることにより、同
じ効果を得ることが可能である。また、フアン吸
込流量の代わりにフアン可動翼開度を用い、他は
前記と同様とすることでも同等の効果を得ること
が可能である。
In addition, in the case of a plant using a compartmentalized wind box, by using the inactive wind box entrance damper 5 in addition to the OA port damper 6, and performing the same operation as the OA port damper 6, It is possible to obtain the same effect. Further, the same effect can be obtained by using the fan movable blade opening degree instead of the fan suction flow rate and keeping the other things the same as described above.

第2実施例 以上の第1実施例(第8図)は、オーバーライ
ド動作としてOAポートダンパ6の開度調節を行
なうようにしたものであるが、このオーバーライ
ド動作に伴つて燃焼段での空気不足を誘発する可
能性があり、これを考慮した例を第9図に示す。
なお、保護装置としての基本的構成部分は第8図
のものを用い、これに第9図の例を併用するので
第8図については先の説明をもつて代用し、ここ
では省略する。
Second Embodiment In the first embodiment (Fig. 8) described above, the opening degree of the OA port damper 6 is adjusted as an override operation. Fig. 9 shows an example that takes this into consideration.
The basic components of the protection device are those shown in FIG. 8, and since the example shown in FIG. 9 is also used, the previous explanation for FIG. 8 will be used instead and will not be repeated here.

すなわち、第9図において、合計燃料量FSか
ら関数発生器24で合計空気量指令値を作成し、
実際の合計空気流量ASとの偏差を偏差演算器2
5、比例積分器26で各燃焼段の必要空気量指令
値の補正信号を作成する。各燃焼段では、各燃焼
段で使用している燃料量に見合つた空気量指令信
号と前記補正信号を乗算器27で乗算することに
より補正した後の空気流量指令値を作成する。前
記指令信号と各燃焼段の空気流量検出器12(第
7図)からの信号との偏差を演算器28で演算
し、比例積分器29を介して風箱入口ダンパ5の
開度指令信号を作成する。しかし、OAポートダ
ンパ6からオーバーライド動作により空気量を火
炉に送り込むと、プラント全体で必要とする空気
量は確保されるが、各燃焼段での燃料量に対して
空気量が不足し、燃焼が不安定になる可能性があ
る。これは、合計空気流量には燃焼に寄与する空
気流量と、OAポートから送り込まれる空気量が
含まれており、OAポートに送り込む分だけ各燃
焼段における空気流量が不足するためである。そ
こで、本実施例ではこの不具合対策として各燃焼
段での燃料量に見合つた空気量を確保するため関
数発生器30にて最低安全空気流量を求め、高選
択器31、偏差演算器28、比例積分器29を介
して、風箱入口ダンパ5の開度を大きくすること
により対処して、各燃焼段の安定燃焼空気流量を
確保できるようにしたものである。このようにす
ることで、安定した燃焼を可能ならしめることが
できる。
That is, in FIG. 9, the function generator 24 creates a total air amount command value from the total fuel amount FS,
Deviation calculator 2 calculates the deviation from the actual total air flow rate AS.
5. A proportional integrator 26 creates a correction signal for the required air amount command value for each combustion stage. In each combustion stage, a multiplier 27 multiplies the air amount command signal commensurate with the amount of fuel used in each combustion stage by the correction signal to create a corrected air flow rate command value. The deviation between the command signal and the signal from the air flow rate detector 12 (FIG. 7) of each combustion stage is calculated by the calculator 28, and the opening command signal for the wind box inlet damper 5 is generated via the proportional integrator 29. create. However, if the amount of air is sent to the furnace from the OA port damper 6 by override operation, the amount of air required for the entire plant is secured, but the amount of air is insufficient for the amount of fuel in each combustion stage, resulting in combustion. It may become unstable. This is because the total air flow rate includes the air flow rate contributing to combustion and the amount of air sent from the OA port, and the air flow rate in each combustion stage is insufficient by the amount sent to the OA port. Therefore, in this embodiment, as a countermeasure against this problem, in order to secure an air amount commensurate with the fuel amount in each combustion stage, the minimum safe air flow rate is determined using the function generator 30, and the high selector 31, the deviation calculator 28, and the proportional This is handled by increasing the opening degree of the windbox inlet damper 5 via the integrator 29, thereby ensuring a stable combustion air flow rate for each combustion stage. By doing so, stable combustion can be achieved.

第2の発明の実施例 以上の実施例は、いずれもフアン1の運転点が
警報域(第2図β)に接近した場合に保護動作を
行なうようにしたものである。しかしながら、電
力の安定供給という公益性,重要性に鑑みれば、
さらに保護機能の信頼性を補償する必要性があ
る。
Second Embodiment of the Invention In all of the embodiments described above, a protective operation is performed when the operating point of the fan 1 approaches the warning range (β in FIG. 2). However, in view of the public interest and importance of a stable supply of electricity,
Furthermore, there is a need to ensure the reliability of the protection function.

そこで、第1,第2の実施例に示す保護装置に
よりオーバーライド操作を行なつたにもかかわら
ず、依然として通常運転域に回復できない場合を
補償するため、発電プラントの負荷をランバツク
させるようにした例について以下に説明する。
Therefore, in order to compensate for the case where the normal operating range still cannot be restored even after performing an override operation using the protection device shown in the first and second embodiments, an example is provided in which the load of the power generation plant is reduced. will be explained below.

まず、概要を第10図にシーケンス回路を用い
て説明する。サージング限界(第2図α)へ突入
時、前述のオーバーライド操作を行なつたにもか
かわらず、警報域から運転点が離脱しない場合
は、第10図に示すシーケンス回路により限時継
電器(T1)32を介して補助リレー(X1)33
を動作させ、そのX1の接点によりフアン保護の
ため、該当する負荷までランバツクさせる。
First, an outline will be explained using a sequence circuit shown in FIG. When reaching the surging limit (α in Figure 2), if the operating point does not leave the alarm area despite the above-mentioned override operation, the time-limited relay (T 1 ) is activated by the sequence circuit shown in Figure 10. Auxiliary relay (X 1 ) 33 via 32
is operated, and its X1 contact is used to run back to the corresponding load to protect the fan.

さらに、上記時限による検出に加えて、サージ
ング警報域突入時の火炉ドラフトを検出し、ボイ
ラの規定ドラフト以上を検出器34で検出、ある
いは、フアンの振動値が規定値以上であることを
検出器35で検出し、第1実施例の保護動作に伴
つてONとなる接点57とのAND条件にて、時
限継電器(T2)36により誤動作防止用タイマ
を介して補助リレー(X2)37を動作させて、
補助リレー(X2)37の接点によりランバツク
させる。
Furthermore, in addition to the above-mentioned detection based on the time limit, the furnace draft is detected when entering the surging warning region, and the detector 34 detects that the draft of the boiler is higher than the specified value, or the detector 34 detects that the vibration value of the fan is higher than the specified value. 35 is detected, and the auxiliary relay (X 2 ) 37 is activated via the malfunction prevention timer by the time relay (T 2 ) 36 under the AND condition with the contact 57 which is turned ON in accordance with the protective operation of the first embodiment. Let it work,
Runback is caused by the contacts of the auxiliary relay (X 2 ) 37.

このように異常時規定負荷までランバツクさせ
ることにより、フアンおよび本件の損傷を未然に
防止し、安定の発電プラントの運転を行なうこと
ができ、信頼性を向上させることができる。
By running back to the specified load in the event of an abnormality in this manner, damage to the fan and the subject matter can be prevented, stable operation of the power generation plant can be performed, and reliability can be improved.

次に、第11図により補助リレー33,37に
より出力されるランバツク指令信号X1,X2が生
じた場合の制御について詳細に説明する。
Next, the control when the runback command signals X 1 and X 2 outputted by the auxiliary relays 33 and 37 are generated will be explained in detail with reference to FIG.

通常時の制御においては、ユニツト負荷指令3
8に周波数補正信号fを加え、低値選択器39を
通し、タービンマスク制御装置40により主ター
ビン加減弁41を操作して負荷を制御する。一
方、このユニツトマスタ信号は主蒸気圧力補正
MSPを加え、ボイラマスタ信号となり、給水量
制御42により電動駆動給水ポンプ、あるいはタ
ービン駆動給水ポンプ58を操作して給水制御を
行なう。このボイラマスタ信号に主蒸気温度補正
MSTを加え燃料量制御指令43で、軽油,重油
調整弁59等を操作することにより燃料と給水の
比がある比率になるよう制御する。
In normal control, unit load command 3
A frequency correction signal f is added to 8 and passed through a low value selector 39, and a main turbine control valve 41 is operated by a turbine mask control device 40 to control the load. On the other hand, this unit master signal is used for main steam pressure correction.
The MSP is added to the boiler master signal, and the water supply amount control 42 operates the electrically driven water supply pump or the turbine-driven water supply pump 58 to perform water supply control. Main steam temperature correction is based on this boiler master signal.
By adding MST and using the fuel quantity control command 43, the ratio of fuel and water supply is controlled to a certain ratio by operating the light oil, heavy oil regulating valve 59, etc.

このような状態で運転中、第11図に示すよう
なランバツク発生要因44、たとえば、押込通風
機(以下、FDFと略記する)52を2台運転中
そのうちの1台がトリツプすると、ランバツク発
生となるので負荷制限器により主タービン加減弁
を急速に絞り込むと同時にランバツク指令回路4
5に指令を出す。ランバツク指令回路45におい
て、46はFDF1台トリツプを、47は誘引通風
機(以下、IDFと略記する)53を、48は発電
無水容量以下の時のランバツク目標負荷設定を行
なう信号発生器を示している。通常、IDF,
FDF、トリツプ等の目標負荷は50%であり、発
電機無水容量以下の目標負荷は30%負荷担当であ
り、ランバツクモードに対し目標負荷は大きく二
つに分けられている。
During operation under such conditions, if one of the two forced draft fans (hereinafter abbreviated as FDF) 52 trips when two forced draft fans (hereinafter abbreviated as FDF) 52 are operated, runback may occur. Therefore, the load limiter rapidly throttles down the main turbine control valve, and at the same time, the runback command circuit 4
Issue a command to 5. In the runback command circuit 45, 46 indicates a trip for one FDF, 47 indicates an induced draft fan (hereinafter abbreviated as IDF) 53, and 48 indicates a signal generator for setting a runback target load when the water generation capacity is below. There is. Usually, IDF,
The target load for FDF, trip, etc. is 50%, and the target load below the generator waterless capacity is responsible for 30% of the load, and the target load is broadly divided into two for the runback mode.

これらランバツク目標負荷に対し、負荷変化率
を信号発生器49で設定し、各々切替器50,5
1で切替え、変化率制限器52、切替器53を通
し、低信号選択器39で比較し、ランバツク時切
替器53の信号を選択して給水,燃料,空気量を
急速に絞り込むことにより、安定した制御を行な
うことができる。FDF52を例にとれば、FDF
521台トリツプと並列に、補助リレー(X1
33,(X2)37の接点を並列に接続することに
より、ランバツク操作を可能とする。
For these runback target loads, the load change rate is set by the signal generator 49, and the switching devices 50 and 5
1, through the change rate limiter 52 and switch 53, compare with the low signal selector 39, select the signal of the runback switch 53, and rapidly reduce the amount of water, fuel, and air to stabilize the condition. control can be performed. Taking FDF52 as an example, FDF
Auxiliary relay (X 1 ) in parallel with 521 trips
By connecting the contacts 33 and (X 2 )37 in parallel, runback operation is possible.

〔発明の効果〕〔Effect of the invention〕

以上述べた如く、第1の発明によれば、保護装
置はフアンの吸込流量の検出値に基づいて当該フ
アンのサージング限界に対応するフアンの吐出圧
力を算出し、その算出値と前記吐出圧力検出値と
の偏差に基づいて少なくともサージング限界より
も安全側に位置する警報域に対してフアンの運転
点が接近したとき風道系統の風量調節手段を当該
風道系統の空気抵抗を低くする操作信号を調節計
から出力させるようにしたことにより、現在のフ
アンの吸込流量と吐出圧力に応じて適正な運転点
に自動調節することができるので、フアンを確実
に保護することができ、その結果、安全な運転が
可能となるので、従来のような対応の遅れによる
障害の発生を防止できる。
As described above, according to the first invention, the protection device calculates the discharge pressure of the fan corresponding to the surging limit of the fan based on the detected value of the suction flow rate of the fan, and combines the calculated value with the detected discharge pressure. When the operating point of the fan approaches a warning area located on the safe side of at least the surging limit based on the deviation from the surging limit, an operation signal is sent that causes the air volume adjustment means of the wind system to lower the air resistance of the relevant wind system. By outputting from the controller, it is possible to automatically adjust to the appropriate operating point according to the current suction flow rate and discharge pressure of the fan, so the fan can be reliably protected, and as a result, Since safe driving becomes possible, it is possible to prevent the occurrence of problems caused by delays in response as in the past.

また、第2の発明によれば、送風機の運転状態
が前記サージング限界に対応する警報域を越えた
ことを検出し、その検出信号により前記送風機に
対する負荷をランバツク指令回路により低減させ
るようにしたことにより、フアンの吸込流量と吐
出圧力に応じて常に適正な運転点に自動調節する
ことができるのに加えて、万が一サージングの警
報域を越えたとしても速やかに負荷をランバツク
させるので最終的なサージング状態への突入を確
実に止することができ、信頼性を向上しうる。
Further, according to the second invention, it is detected that the operating state of the blower exceeds a warning range corresponding to the surging limit, and the load on the blower is reduced by a runback command circuit based on the detection signal. In addition to automatically adjusting the operating point to the appropriate operating point according to the suction flow rate and discharge pressure of the fan, even if the surging alarm range is exceeded, the load is promptly run back, thereby preventing the final surging. It is possible to reliably stop entry into the state, and reliability can be improved.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第1図は発電プラントにおける火炉への風道系
統の概略を示すブロツク図、第2図はフアンの吸
込流量と吐出圧力の関係を示す特性図、第3図は
可動翼軸流フアンの同圧力特性図、第4図は第3
図の特性の中からある特定の特性を取り出して示
した同圧力特性図、第5図は従来の警報回路を示
す回路図、第6図は2台のフアンを並列運転した
場合の圧力特性図、第7図は本発明が適用される
風道系と火炉の周辺装置を示す系統図、第8図は
第1の発明によるフアンの保護装置の第1実施例
を示すブロツク図、第9図は第1の発明の第2実
施例を示すブロツク図、第10図は第2の発明の
実施例のシーケンス回路図、第11図は第2の発
明の実施例におけるランバツク指令回路のブロツ
ク図である。 1…送風機(フアン)、7…風道系統、8A,
8B…吸込流量検出器、9A,9B…吐出圧力検
出器、15…偏差演算器、20…関数発生器、2
1…比例調節計。
Figure 1 is a block diagram showing the outline of the air passage system to the furnace in a power generation plant, Figure 2 is a characteristic diagram showing the relationship between the suction flow rate and discharge pressure of the fan, and Figure 3 is the same pressure of the movable blade axial flow fan. Characteristic diagram, Figure 4 is the 3rd
Figure 5 is a circuit diagram showing a conventional alarm circuit; Figure 6 is a pressure characteristic diagram when two fans are operated in parallel. , FIG. 7 is a system diagram showing a wind duct system and peripheral equipment of a furnace to which the present invention is applied, FIG. 8 is a block diagram showing a first embodiment of a fan protection device according to the first invention, and FIG. 9 10 is a block diagram showing the second embodiment of the first invention, FIG. 10 is a sequence circuit diagram of the embodiment of the second invention, and FIG. 11 is a block diagram of the runback command circuit in the embodiment of the second invention. be. 1...Blower (fan), 7...Air duct system, 8A,
8B...Suction flow rate detector, 9A, 9B...Discharge pressure detector, 15...Difference calculator, 20...Function generator, 2
1...Proportional controller.

Claims (1)

【特許請求の範囲】 1 風道系統に設けられた送風機の空気吸込流量
を検出する吸込流量検出器と、前記送風機の吐出
圧力を検出する吐出圧力検出器と、前記吸込流量
検出値から前記送風機のサージング限界に対応す
る警報域での吐出圧力を演算し、この吐出圧力演
算値と前記吐出圧力検出値との偏差に基づいて前
記送風機の運転状態が前記サージング限界に対応
する警報域に接近したことを指示する信号を出力
する警報信号発生器と、前記送風機の運転点が前
記警報域に接近したとき前記風道系統の風量調節
手段に当該風道系統の空気抵抗の低減化を指示す
る操作信号を出力する調節計と、を備えたことを
特徴とする送風機の保護装置。 2 風道系統に設けられた送風機の空気吸込流量
を検出する吸込流量検出器と、前記送風機の吐出
圧力を検出する吐出圧力検出器と、前記吸込流量
検出値から前記送風機のサージング限界に対応す
る警報域での吐出圧力を演算し、この吐出圧力演
算値と前記吐出圧力検出値との偏差に基づいて前
記送風機の運転状態が前記サージング限界に対応
する警報域に接近したことを指示する信号を出力
する警報信号発生器と、前機送風機の運転点が前
記警報域に接近したとき前記風道系統の風量調節
手段に当該風道系統の空気抵抗の低減化を指示す
る操作信号を出力する調節計と、を備えた送風機
の保護装置において、前記送風機の運転状態が前
記サージング限界に対応する警報域を越えたこと
を検出する検出器と、この検出信号により前記送
風機に対する負荷を低減させるランバツク指令回
路とを備えたことを特徴とする送風機の保護装
置。
[Scope of Claims] 1. A suction flow rate detector that detects the air intake flow rate of a blower installed in a wind duct system, a discharge pressure detector that detects the discharge pressure of the blower, and a suction flow rate detector that detects the air intake flow rate of the blower provided in the air duct system, a discharge pressure detector that detects the discharge pressure of the blower, and a A discharge pressure in an alarm range corresponding to the surging limit is calculated, and based on a deviation between the calculated discharge pressure value and the detected discharge pressure value, the operating state of the blower approaches the alarm range corresponding to the surging limit. an alarm signal generator that outputs a signal instructing the above, and an operation that instructs the air volume adjustment means of the wind duct system to reduce the air resistance of the wind duct system when the operating point of the blower approaches the warning area. A blower protection device comprising: a controller that outputs a signal; 2. A suction flow rate detector that detects the air intake flow rate of the blower installed in the air duct system, a discharge pressure detector that detects the discharge pressure of the blower, and a surging limit of the blower that corresponds to the detected value of the suction flow rate. Calculates the discharge pressure in the alarm range, and generates a signal indicating that the operating state of the blower approaches the alarm range corresponding to the surging limit based on the deviation between the calculated discharge pressure value and the detected discharge pressure value. an alarm signal generator that outputs an alarm signal; and an adjustment that outputs an operation signal that instructs the air volume adjustment means of the wind duct system to reduce air resistance of the wind duct system when the operating point of the front blower approaches the warning area. a detector for detecting that the operating state of the blower exceeds an alarm range corresponding to the surging limit; and a runback command for reducing the load on the blower based on the detection signal. A blower protection device characterized by comprising a circuit.
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