JPH0264415A

JPH0264415A - ボイラブロー水流量測定，制御方法

Info

Publication number: JPH0264415A
Application number: JP21715388A
Authority: JP
Inventors: Katsuhiro Hikasa; 日笠　勝弘
Original assignee: Yokogawa Electric Corp
Current assignee: Yokogawa Electric Corp
Priority date: 1988-08-31
Filing date: 1988-08-31
Publication date: 1990-03-05

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、ボイラドラム内の水をブローさせてドラム内
の水の不純物濃度を一定値以下に制御する制御系におけ
るボイラブロー水流量の測定方法並びにその測定値を用
いた制御方法に関する。

（従来の技術）ボイラ水において時間と共に蓄積される不純物の濃度制
御は、ボイラ及びタービンの劣化を防止するために重要
な項目であり、この制御はボイラ水をｉ量ブローさせる
ことによりドラム内の水を入れ替えることにより行って
いる。

従来この制御は、ボイラ水の不純物濃度をその導電率で
測定し、導電率が一定範囲に収まるようにボイラブロー
水流量を制御していた。

しかしながらこの様な導電率の測定方式では、ボイラド
ラムから導電率計測用電極に至る間でのサンプリング配
管での水輸送遅れが大きく（大形ボイラでは３分を越え
る）、又缶水含有物により濃度／導電率の関係が異なる
などで良好な制御結果が得られていない。

（発明が解決しようとする課題）これに代わる方法としてボイラブロー水の流量を測定し
、この流量測定値によりドラム内の不純物濃度を逆演算
により求める方法が提案されているが、ボイラブロー水
が高圧の飽和水であるこゝとから、通常の流量計測方法
では（差圧、渦式では気泡の発生により、電磁式では耐
熱性により）直接の流量計測を行うことが出来ない、こ
のなめ、ボイラブロー水の流量制御弁の開度から流量を
推定することが行われているが、この方法では当然のこ
とながら測定精度が悪いと言う問題点がある。

本発明はこの様な問題点を解消し、通常の測定装置によ
るの使用が可能な測定、制御方法の提供を目的とする。

（課題を解決するための手段）本発明の測定方法の特徴は、ボイラブロー水をフラッシ
ュタンクに導いてフラッシュサさせ、そのフラッシュド
レン水流量測定ｉ＊Ｆｏ、ｔびに上記ボイラブロー水温
度、上記フラッシュドレイン水温度測定値から導かれる
ボイラブロー水、フラッシュ蒸気、フラッシュドレンの
各エンタルピｈ８゜ｈｓ、ｈ　　に基づき、ボイラブロ
ー水流量Ｆ８を、Ｆ　　＝Ｆ　　（ｈ　　−ｈ　　＞／
（ｈＳ−ｈＢ）ＤＳＤの演算により求める点にある。

本発明の制御方法の特徴は、上記の方法で求めたボイラ
ブロー水流量Ｆ８を測定値としてボイラブロー水流量設
定値との偏差を制御演算した操作出力によりボイラブロ
ー水の流量制御弁を操作する点にある。

（作用）ボイラブロー水はフラッシュタンクに導びかれてフラッ
シュされる。

そのフラッシュドレン水流量ＦＤが通常の測定手段によ
り測定される。更にボイラブロー水温度。

フラッシュドレン水温度が測定され、これら温度測定値
に基づいて関数関係にあるボイラブロー水。

フラッシュ蒸気、フラッシュドレンの各エンタル、ｈ　
が演算される。

′。：ｈＢ・　ｈＳ　　　Ｄこれら各エンタルピー演算値及びフラッシュドレン水流
量Ｆ、に基づいて、ボイラブロー水流量Ｆ　Ｂが、Ｆ　　＝Ｆ　　（ｈ　　−ｈ　　）／（ｈＳ−ｈＢ）Ｄ
ＳＤの演算により求められる。

上記の方法で求めたボイラブロー水流量Ｆ８を測定値と
してボイラブロー水流量設定値との偏差を制御演算した
操作出力によりボイラブロー水の流量１ＩＩＪ御弁開度
が操作される。

（実施例）まず、第２図に基づいて本発明の測定原理を説明する。

１はボイラ、２はボイラドラム、３はボイラブロー水Ｗ
Ｂを導くブロー管路、４はボイラブロー水を流入させる
フラッシュタンク、５はフラッシュ蒸気Ｓを排出するフ
ラッシュ蒸気管路、６はフラッシュドレン水ＷＤを排用
するフラッシュドレン管路である６７はブロー管路３に挿入されたプロー制御弁、８はブロ
ー水の温度センサーである。９はフラッシュドレン管路
６に挿入されたフラッシュドレン水の流量センサー、１
０はフラッシュドレン水の温度センサーである。

ボイラブロー水Ｗｅは、ブロー管路３．ブロー制御弁７
を介してフラッシュタンク４に導かれる。

フラッシュタンクに入ったブロー水は、フラッシュタン
クの圧力においてフラーツシュし、その圧力の飽和蒸気
と飽和水に分離される。

フラッシュタンクの圧力は、フラッジ１蒸気Ｓが導かれ
る所の圧力で定まり、大気に放、出するときには大気圧
に、又図示していない加熱器（例えば給水脱気器）に導
く場合には加熱器の圧力となる。

ボイラブロー水Ｗａは高圧飽和水であるために流量の計
測は直接行えないが、低圧のフラッシュドレン水ＷＤで
あれば温度が低下するので、例えば電磁流量計により高
精度の流量測定が可能である。

本発明では、このフラッシュドレン水ＷＤの流ｉ測定値
ド。と、温度センサー８．１０の測定値Ｔ　８．　’１
’、が夫々の流体の飽和温度であることから、これら温
度と関数関係にあるボイラブロー水。

フラッジ１蒸気、フラッシュドレンの各エンタルピｈ　
　、ｈ　　、ｈ　　に基づいて直接測定できないＳＤボイラブロー水Ｗ８の流量ＦＢを演算により求める点を
特徴とする。

今、温瓜測定値と関数関係にあるボイラブロー水、フラ
ッシュ蒸気、フラッシュドレンの各エンタルピをｈ　　
、ｈ８．ｈ、とした場合、フラッシュタンク周りのヒー
トバランスは次式で与えられる。

ｈ　　Ｂ　　　−）”　　　　　＝ｈ　　　　　　−Ｆ
　　　　　＋ｈ　　　　　　−Ｆ　　ｓＤＤＳここで１・８はフラッシュ蒸気流量であり、ｆ”ｓ　−
Ｆ　ａ　　ＦＤより、上式は、ｈ　　　　　・　　ド　
　　　＝　ｈ　Ｄ　　　−Ｆ　Ｄ　　＋　ｈ　ｓ　　　
（Ｆ　Ｂ　　−Ｆ　ｏ　　）Ｂとなる、（１）式よりボイラブロー水流量Ｆ８は、Ｆｅ
　＝Ｆｏ　　（ｈＳ　　ｌ’＋１）　）　／　（ｈＳ　
　ｈＢ　）となる。

この式から明らかなように、各エンタルピをり、ｈ、ｈ
Ｄとフラッシュドレン水ＷＤの流量Ｓ測定値Ｆ、により、ボイラブロー水Ｗ８の流量Ｆ８が演
算で求められる。

第１図は本発明の実施例を示すものであり、第２図で説
明した構成に点線で示す演算機能１１を付加したもので
ある。

１２は第１関数演算手段であり、第３図に示すような３
本の直線群で近似される温度１’　ａ　、　Ｔ　Ｏとエ
ンタルピｈ、ｈＤの関係から、温度測定値Ｔａからエン
タルピｈａを出力する。

１３は第２関数演算手段であり、第４図に示すような１
本の直線で近似される温度Ｔ、（１゛８）とエンタルピ
ｈｓの関係から、温度測定値’Ｉ’　ｏがらエンタルピ
ｈｓを出力する。

１４は第３関数演算手段であり、第３図、第４図の関係
から計算される第５図に示すような１本の直線で近似さ
れる温度′１゛。（Ｔｓ）とエンタルピｈ　　　Ｊの関
係から、温度測定値］゛、に基づいてからエンタルピ差
（、ｈｓ　　ｈｏ）を出力する。

１５は減算手段であり、第１．第２関数演算手段１２．
１３の出力差ｈ　ｓ　　ｈ　ａを演算する。

１６は乗算手段であり、第３関数演算手段１４の出力（
ｈ　　−ｈＤ）とフラッシュドレン水流型側定値ＦＤの
積１）Ｄ　（ｈ８−ｈＤ）を演算する。

１７は除算手段であり、Ｆ、（ｈ８−ｈｏ）と（ｈ　　
−ｈｏ）を減算演算して（２）式に従って、ボイラブロ
ー水流Ｋ　ｒ・’　Ｂを算出する。

第３図乃至第５図において、温度とエンタルピの関数関
係を一点鎖線の直線で近似したが、理論＆Ｉ＜との誤差
率は図中で％表示されているように極めで小さく、直線
近似でも演算誤差は極めて小さい。

ここで、本発明測定方法による実例を試算してみる。ボ
イラブロー水をフラッシュさせた時のフラッシュドレン
水ａｌｋが０．５Ｔ／Ｉ＋、フラッシュドレン水温度１
３３℃、ボイラブロー水温度３０９．５°Ｃを計測した
場合、１３３°Ｃにおけるｈｓ＝６５０．５Ｋｃａｌ／にｇ（
第４図）１３３℃におけるｈｓ−ｈｏ＝５１７．５ｃａ
ｌ／にＱ　（第４図）３０９、５℃におけるｈＢ＝３３４にｃａｌ／Ｋａ　（
第３図）により、ＦＢ＝０．５　　・５１７．５／６５０．５−３３４　
＝０．５２７／Ｈでホベイラブロー水流量Ｆ８が算出さ
れる。

第１図において、１８はボイラブロー水流量の調節計で
あり、上記のように演算されたボイラブロー水流量Ｆ８
を測定値と四、流量設定値ＳＶとの向差をＰＩ制御演算
した操作出力ＭＶをブロー管路３に挿入されたブロー制
御弁７の弁開度を制御してボイラブロー水流量を設定値
Ｓｖに調節し、これにより、ボイラドラム内の不純物濃
度を管理する。

（発明の効果）以上説明したように、本発明によれば次のような効果が
期待できる。

（１）本発明の実施に必要なフラッシュタンクは、ブイ
ラブロー水の処理用に通常設置されている設備であり、
この発明実施のために特別に用意する必要がない。

（２）したがって、本発明実施のために必要なセンサー
は、流量計と２個の温度センサーのみであり、既存のプ
ラントに容易に取り付けることが可能である。

（３）測定値に基づく演算も簡単な四則演算であり、各
演算手段も安価なもので実現外奄であり、関数演算手段
も直線近似でよく、安価に実現できる。

このように、本発明によれば、従来高精度測定が不可能
であったボイラブロー水流量を安価な設備により測定す
ることができ、これによりボイラドラム水の濃度管理精
度を向上させることができる。

【図面の簡単な説明】第１図は本発明の実施例を示す構成図、第２図はその測
定原理の説明図、第３図乃至第５図は第１乃至第３関数
演算手段の特性図である。２・・・ボイラドラム　　３・・・ブロー管路　　４・
・・フラッシュタンク　　５・・・フラッシュ蒸気管路
６・・・フラッシュドレン管路　　７・・・ブロー制御
弁８．１０・・・温度センサー　　９・・・流量センサ
ー１１・・・演算制御装置　１２，１３．１４・・・第
１゜第２．第３関数演算手段　　１５・・・減算手段１
６・・・乗ユ手段　　１７・・・除算手段　　１８・・
・流第Ｚ図乙どフラ、、レエトシンｇ発）宴４図第Ｊヒシ第図／／ｌ）／２θ 」／４０廣ノロ０ノ７り９Ｃ

Claims

【特許請求の範囲】

（１）ボイラブロー水をフラッシュタンクに導いてフラ
ッシュサさせ、そのフラッシュドレン水流量測定値Ｆ＿
Ｄ並びに上記ボイラブロー水温度、上記フラッシュドレ
ン水温度測定値から導かれるボイラブロー水、フラッシ
ュ蒸気、フラッシュドレンの各エンタルピｈ＿Ｂ、ｈ＿
Ｓ、ｈ＿Ｄに基づき、ボイラブロー水流Ｒ＿Ｂを、Ｆ＿Ｂ＝Ｆ＿Ｄ（ｈ＿Ｓ−ｈ＿Ｄ）／（ｈ＿Ｓ−ｈ＿Ｂ
）の演算により求めることを特徴とするボイラブロー水
流量測定方法。
（２）ボイラブロー水をフラッシュタンクに導いてフラ
ッシュサさせ、そのフラッシュドレン水流量測定値Ｆ＿
Ｄ並びに上記ボイラブロー水温度、上記フラッシュドレ
ン水温度測定値から導かれるボイラブロー水、フラッシ
ュ蒸気、フラッシュドレンの各エンタルピｈＢ、ｈＳ、
ｈＤに基づき、ボイラブロー水流量Ｆ＿Ｂを、Ｆ＿Ｂ＝Ｆ＿Ｄ（ｈ＿Ｓ−ｈ＿Ｄ）／（ｈ＿Ｓ−ｈ＿Ｂ
）の演算により求め、これを測定値としてボイラブロー
水流量設定値との偏差を制御演算した操作出力によりボ
イラブロー水の流量制御弁を操作することを特徴とする
ボイラブロー水流量制御方法。