JPH03113201A - ボイラ制御方法とその装置 - Google Patents

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、複数の加熱炉を通過する各被加熱媒体を合わ
せてドラムに供給し、該ドラムから蒸気を発生させるボ
イラの制御方法及びその装置に関し、特に、各加熱炉に
供給する被加熱媒体の流量を調節して、各加熱炉を通過
する被加熱媒体の温度を制御し、ボイラの効率的な運転
を行なわせるようにしたボイラの制御方法とその装置に
関する。

［従来の技術］ 石油精製２石油化学、製鉄、製紙あるいは原子力発電等
の各種プラントにおいては、投入エネルギの減少による
コストダウンを図るため１種々の熱回収手段を採用して
いる０例えば、石油精製プラントにあっては、加熱炉の
燃焼廃ガスが多いことから、複数の加熱炉の廃ガスより
熱回収を行ない藩気を得るようにしたボイラが用いられ
ている。

ところで、従来、複数の加熱炉から熱回収した被加熱媒
体によって蒸気を発生させるボイラにおいては、各被加
熱媒体の温度制御を第３図に示すような装置を用いて行
なっていた。

すなわち、同図において、ｌは被加熱媒体（例えば、水
）の供給部、２ａ、２ｂ、２ｃは被加熱媒体を加熱する
加熱炉、３は熱回収して高温状態にある被加熱媒体のド
ラムであり、これらによってボイラを形成している。ま
た、ｌ　ｌａ。

１１ｂ、ｌｌｃは各加熱炉２ａ、２ｂ、２ｃを通過する
被加熱媒体の入口側の流量計、１２ａ。

１２ｂ、１２ｃは同じく流量調節弁、１３ａ。

１３ｂ、１３ｃは同じく出口側の温度計、１４はドラム
のレベル検出器１，２０は流量計１１ｂとレベル検出器
１４の出力信号の差に応じた信号を流量調節弁１２　ｂ
に出力する流量比較器であり、これらにより制御装置を
構成している。

そして、このような装置を用いた、従来の温度制御は、
−基の加熱炉２ｂにおける供給系のみトラムレベルとカ
スケード制御させた流量：ＪＪ節により行ない、他の加
熱炉２ａ、２ｃの供給系は、操作員の設定にもとづいた
流量ｍ節により行な９ていた。

［発明か解決しようとする課題］ Ｌ述した従来の温度制御によると１次のような問題かあ
った。

■−基は、ボイラのトラムレベルとのカスケード制御の
ための、他の加熱炉の影響を受け、対応する加熱炉負荷
に適合した被加熱媒体の供給を行なえず、被加熱媒体の
温度に大きなばらつきを生じるとともに、その温度も飽
和温度に達しないことかしばしばある。

■他の二基は、操作員の判断による制御のため。

加熱炉負荷に適合して正確かつ迅速な流量調節を行なえ
ず、熱回収率が低くい。

■被加熱媒体の流量調節はステップ応答であり、被加熱
媒体の加熱状態を確認しながら行なうため、調節に多大
の時間を要する。

本発明は上記の問題点にかんがみてなされたものて、複
数の加熱炉の各供給系に、各加熱炉の負荷に適合した流
量だけ被加熱媒体を自動的に供給することにより、人手
を要さず、熱回収を効率的に行なえるようにしたボイラ
の制御方法とその装置の提供を目的とする。

［課題を解決するための手段］ 上記目的を達成するため、複数の加熱炉を通過する各被
加熱媒体を合わせてドラムに供給し、該ドラムから蒸気
を発生させるボイラの本発明制御方法は、上記ボイラト
ラムの目標値レベルと現在値レベルの偏差を検出し、か
つ、前記複数の被加熱媒体の加重平均温度を算出し、こ
の加重平均温度と上記各被加熱媒体温度との偏差をそれ
ぞれ求め、これら各被加熱媒体の温度偏差と上記レベル
偏差とをそれぞれ加減して各被加熱媒体の目標流量を求
め、これら各目標流量と各被加熱媒体の現在流量との偏
差を求めるとともに、この偏差に応じて各被加熱媒体の
ｔｉｉ、ｍを調節することより行なう。

また、上記制御方法を実施するためのボイラ制御装置は
、上記ボイラドラムの目標値レベルと現在値レベルの偏
差を検出するレベル検出器、前記複数の加熱炉を通過す
る被加熱媒体の加重平均温度を算出する平均温度演算器
、この平均温度演算器からの信号と、各被加熱媒体の温
度検出器からの信号とを比較して両者の温度偏差を求め
る温度比較器、各温度比較器からの偏差信号と、上記レ
ベル検出器からの偏差信号を加減して各被加熱媒体、の
目標流量を求める信号加減器、各信号加減器で求めた目
標流量と、各被加熱媒体の現在流量を比較して両者の流
量偏差を求める流量比較器、各流量比較器からの偏差信
号に応じて各被加熱媒体の流量を調節する流量調節弁と
で構成しである。

［作用］ 本発明のボイラ制御方法とその装置によれば、複数の加
熱炉の各加熱炉負荷に適合した流量だけ各供給系へ被加
熱媒体を供給することが可能となり、各供給系の被加熱
媒体の温度を平均化し。

かつ飽和温度もしくは、飽和温度に近づけることができ
る。

［実施例］ 以下１本発明の実施例について説明する。

まず、第１図にもとづいて制御装置の実施例について説
明する。

同図において、被加熱媒体供給部１．複数の加熱炉２ａ
、２ｂ、２ｃ、ボイラドラム３、流量計１１ａ、ｌｌｂ
、ｌｌｃ、流量調節弁１２ａ。

１２ｂ、１２ｃ、温度計１３ａ、１３ｂ。

１３ｃ、レベル検出器１４は従来のものと同じである。

なお、本発明における被加熱媒体としては、水、アンモ
ニア、フロン等を用いることができ、特に水を用いるこ
とが好ましい、また、加熱炉２ａ、２ｂ、２ｃとしては
、廃ガス叫収加熱炉、燃焼炉等を挙げることができる。

また、同図において、１５は平均温度演算器であり、各
供給系の加熱炉２ａ、２ｂ、２ｃを通過してきた各被加
熱媒体の加重平均温度を算出する。加重平均温度の算出
は、各供給系を通過する被加熱媒体の流量と温度を、そ
れぞれの流量計１１ａ、ｌｌｂ、ｌｌｃと、温度計１３
３゜１３ｂ、１３ｃで検出し、これらのデータにもとづ
いて行なう。すなわち、各供給系を通過する被加熱媒体
の流量をＡ、Ｂ、Ｃ１また、温度をＴａ、Ｔｂ、Ｔｃと
すると、 で求めることができる。

１６ａ、１６ｂ、１６ｃは各供給系に３ける温度比較器
であり、各温度計１３ａ、１３ｂ。

１３ｃにおいて検出した現在の温度と、平均温度演算器
１５において算出した温度との偏差をそれぞれ求める。

１７ａ、１７ｂ、１７ｃは各供給系における信号加減器
であり、各温度比較器１３ａ、１３ｂ。

１３ｃからの偏差信号と、レベル検出器１４からの偏差
信号を加減算して、各加熱炉２ａ、２ｂ。

２Ｃに供鮎する被加熱媒体の目標流量を求める。

１８ａ、１８ｂ、１８ｃは各供給系における流量比較器
であり、各信号加減器１７ａ、１７ｂ。

１７ｃからの目標流量信号と、各加熱炉２ａ。

２ｂ、２ｃに実際に供給されている被加熱媒体の流量を
比較し、その偏差に応じた信号を各供給系の流ｍａｉ節
弁１２ａ、１２ｂ、１２ｃに出力する。各流量調節弁１
２ａ、１２ｂ、１２ｃは、上記出力に応じて開閉動作を
行なう。

次に、上述したボイラ制御装置例を使用して行なう本発
明制御方法の実施例を説明する。

■ボイラドラムの目標レベルと現在レベルの偏差を、レ
ベル検出器１４によって求める。

■各温度計１３ａ、１３ｂ、１３ｃからの各加熱炉２ａ
、２ｂ、２ｃの出口側における被加熱媒体の温度を平均
温度演算器１５に刻々入力し、これら被加熱媒体の加重
平均温度を算出する。

■平均温度演算器１５て求めた加重平均温度と、各加熱
炉２ａ、２ｂ、２ｃを通過してきた各被加熱媒体の現在
温度とを各温度比較器ｌｅａ。

１６ｂ、１６ｃで比較し、各供給系における被加熱媒体
の温度差を求める。

■各温度比較器１６ａ、１６ｂ、１６ｃで求めた信号加
減器１７ａ、１７ｂ、１７ｃで加減算し。

各加熱炉２ａ、２ｂ、２ｃの負荷に適合した被加熱媒体
の流量、すなわち各供給系における被加熱媒体の目標流
量を求める。

■各信号加減器１７ａ、１７ｂ、１７ｃで求めた被加熱
媒体の目標流量と、各流量計１１ａ。

１１ｂ、ｌｌｃて検出した被加熱媒体の現在流量とを比
較し、各供給系における被加熱媒体の流量偏差を求める
。

■各信号加減器１７ａ、１７ｂ、１７ｃて求めた被加熱
媒体の流量偏差に応して各流量調節弁１２ａ、１２ｂ、
１２ｃを作動させ、各供給系の加熱炉”２ａ、２ｂ、２
ｃに流れる流量をＸｌ［する。

これにより、各供給系の加熱炉２ａ、２ｂ。

２ｃへ、加熱炉の負荷に適合した流量の被加熱媒体を供
給てきる。この結果、各加熱炉２ａ。

２ｂ、２ｃからドラム３へ供給される被加熱媒体の温度
を飽和温度に近い状態で平均化できる。

第２図に、本制御方法によって得られた、被加熱媒体の
温度変化を示し、第４図に上記従来例によって得られた
被加熱媒体の温度変化を示す。

第２及び４図に示すグラフは、加熱炉２ａ。

２ｂ、２ｃ三基の燃料ガス使用量を７０〜１２０（ＮＫ
ｍｆｆ／日）、ボイラトラム圧力を２１（Ｋｇ／ｃｍ２
・Ｇ）、被加熱媒体として低純水を用いたときのもので
ある。

この結果、従来に比べて本発明は、給水温度のばらつき
か１５°Ｃか６３℃となり、かつ給水温度が平均２１３
℃から約２２０℃となり、しかもボイラドラム圧力下て
の飽和状態に達した。

なお、蒸気発生量は、同じ燃料ガス使用量に対し約２ｔ
ｏｎ／ｈｒ増えた。これは従来の平均蒸気発生量の約１
（Ｈアップてあった。

［発明の効果］ 以上のように本発明のボイラ制御方法によれば、各加熱
炉の負荷に適合した流量だけ被加熱媒体を自動的に供給
することにより、人手を要さず、熱回収を効率的に行な
うことができる。

また、本発明のボイラ制御装置によれば、上記制御方法
を確実に実施できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明ボイラ制御装置の一実施例を示すブロッ
ク図、第２図は本発明ボイラ制御方法の一実施例による
制御結果を示すグラフ、第３図は従来装置を示すブロッ
ク図、第４図は従来例制御方法による制御結果を示すグ
ラフである。 １：被加熱媒体供給部 ２ａ、２ｂ、２ｃ：加熱炉 ３：ボイラドラム １１ａ、ｌｌｂ、ｌｌｃ：流量計 １２ａ、１２ｂ、１２ｃ：流量調節弁 １３ａ、１３ｂ、１３ｃ：温度計 １４ニレベル検出器 １５：平均温度演算器 １６ａ、１６ｂ、１６ｃ：温度比較器 １７ａ、１７ｂ、１７ｃ：信号加減器 １８ａ、１８ｂ、１８ｃ：流量比較器

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）複数の各加熱炉を通過する各被加熱媒体を合わせ
   てドラムに供給し、該ドラムから蒸気を発生させるボイ
   ラの制御方法において、 上記ボイラドラムの目標値レベルと現在値レベルの偏差
   を検出し、 かつ、前記複数の被加熱媒体の加重平均温度を算出し、
   この加重平均温度と上記各被加熱媒体温度との偏差をそ
   れぞれ求め、 これら各被加熱媒体の温度偏差と上記レベル偏差とをそ
   れぞれ加減して各被加熱媒体の目標流量を求め、 さらに、各被加熱媒体の各目標流量と現在流量との偏差
   を求めるとともに、この偏差に応じて各被加熱媒体の流
   量を調節することを特徴としたボイラ制御方法。
2. （２）複数の加熱炉を通過する各被加熱媒体を合わせて
   ドラムに供給し、該ドラムから蒸気を発生させるボイラ
   の制御装置において、 上記ボイラドラムの目標値レベルと現在値レベルの偏差
   を検出するレベル検出器、 前記複数の加熱炉を通過する被加熱媒体の加重平均温度
   を算出する平均温度演算器、 この平均温度演算器からの信号と、各被加熱媒体の温度
   検出器からの信号とを比較して両者の温度偏差を求める
   温度比較器、 各温度比較器からの偏差信号と、上記レベル検出器から
   の偏差信号を加減して各被加熱媒体の目標流量を求める
   信号加減器、 各信号加減器で求めた目標流量と、各被加熱媒体の現在
   流量を比較して両者の流量偏差を求める流量比較器、 各流量比較器からの偏差信号に応じて各被加熱媒体の流
   量を調節する流量調節弁、 とからなることを特徴としたボイラ制御装置。
3. （３）加熱炉が廃ガス回収加熱炉であることを特徴とし
   た請求項２記載のボイラ制御装置。