JPH03129207A - ボイラ空気流量制御装置 - Google Patents

ボイラ空気流量制御装置

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JPH03129207A
JPH03129207A JP1268429A JP26842989A JPH03129207A JP H03129207 A JPH03129207 A JP H03129207A JP 1268429 A JP1268429 A JP 1268429A JP 26842989 A JP26842989 A JP 26842989A JP H03129207 A JPH03129207 A JP H03129207A
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Japan
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vane
air flow
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JP1268429A
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Katsumi Nihei
二瓶 克己
Mitsuhiro Matsuura
松浦 光弘
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IHI Corp
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IHI Corp
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Publication date
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    • F23COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
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    • F23N1/06Regulating fuel supply conjointly with draught
    • F23N1/062Regulating fuel supply conjointly with draught using electronic means
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23NREGULATING OR CONTROLLING COMBUSTION
    • F23N2223/00Signal processing; Details thereof
    • F23N2223/12Integration
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23NREGULATING OR CONTROLLING COMBUSTION
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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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    • F23N2223/42Function generator
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    • F23COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
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    • F23N2235/00Valves, nozzles or pumps
    • F23N2235/02Air or combustion gas valves or dampers
    • F23N2235/04Air or combustion gas valves or dampers in stacks

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
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  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Feedback Control In General (AREA)
  • Regulation And Control Of Combustion (AREA)

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、ボイラ空気流量制御装置に関するものである
[従来の技術] 近年、ボイラを低負荷で運転したいという要請があり、
ボイラが低負荷になれば、ボイラへ供給する空気流量も
減少させる必要がある。このため、従来は、低負荷時は
押込通風機の入口ベーンの開度を負荷に対応して絞り、
運転を行っていた。
[発明が解決しようとする課題] 而して、低負荷運転時に外乱等により負荷が僅かに変動
したような場合、入口ベーンを絞った状態で更に該ベー
ンの開度を調整しても空気流量の変化は僅かであり、従
って、低負荷時には空気流量を正確に制御することがで
きないという問題があった。
本発明は、上述の実情に鑑み、ボイラ低負荷時において
も、空気流量を正確に制御し得るようにすることを目的
としてなしたものである。
[課題を解決するための手段] 本発明は、ボイラ火炉16へ空気17を送る流路18に
接続した空気流量検出器1と、該流量検出器1で検出し
た空気流量Q1と設定されたボイラ負荷VSにより定ま
る空気流mQoの偏差ΔQに対応した操作信号Zlを出
力する比例積分調節器2と、前記操作信号Z1により押
込通風機入口ベーン5を所定の開度x2に調整する押込
通風機入口ベーン開度調整用制御装置4と、設定された
ボイラ負荷VSにより決まる押込通風機入口ベーン5の
開度X2が最適ベーン開度Xによるよう押込通風機15
の回転速度Nを決める関数F (X+ )が入力された
関数発生器8と、該関数発生器6からの操作信号Z2に
より押込通風機15の回転速度Nを調整する押込通風機
可変速制御装置9を備えたものであり、又前記手段に加
えて比例積分調節器2からの操作信号Z1により決まる
押込通風機入口ベーン5の開度X2が最適ベーン開度X
に対し所定の開度±y内のずれの場合には信号Z3を出
力せず開度X2が最適ベーン開度Xに対し所定の開度±
y以上ずれた場合には開度x2に対応した信号Z3を出
力する関数発生器10と、押込通風機入口ベーン5が最
適ベーン開度Xに対し所定の開度±y内のずれの場合に
は設定された信号Zoと前記関数発生器10からの信号
Z3の偏差ΔZが零となるような信号Zoを設定する設
定器12と、該設定器12及び前記関数発生器10から
の信号の偏差ΔZを求める減算器11と、該減算器11
からの偏差ΔZに対応した信号Z4を出力する積分器工
3と、該積分器13からの信号Z4と前記関数発生器B
からの操作信号Z2を加算して修正操作信号22′を求
め該修正信号Z2を押込通風機15の回転速度Nを調整
する押込通風機可変速制御装置9へ与える加算器7を備
えるようにすることもできる。
[作   用] 空気流量検出器1で検出された空気流量Q1は比例積分
調節器2に与えられ、該比例積分調節器2からは、空気
流量Q1とボイラ負荷V8により定まる空気流量Qoの
偏差ΔQに対応した操作信号Z1が出力されて押込通風
機入口ベーン開度調整用制御装置4に与えられ、押込通
風機入口ベーン5の開度X2が空気流ffi Q oの
制御を行い易い最適ベーン開度Xに調整される。
又、関数発生器6からは、ボイラ負荷VSに対応して押
込通風機入口ベーン5の開度X2が最適ベーン開度Xと
なるような押込通風機15の回転速度Nの操作信号Z2
が出力されて押込通風機可変速制御装置9に与えられ、
押込通風機15が所定の回転速度Nに調整される。
更に、押込通風機入口ベーン5の開度x2が最適ベーン
開度Xに対して±y以上ずれた場合には、関数発生器1
0から信号Z1が出力されて減算器11に与えられ、減
算器11では設定器12で設定された設定値Z0との偏
差ΔZが求められ、該偏差ΔZは積分器13へ与えられ
、積分器13からは偏差ΔZに対応した信号Z4が出力
されて加算器7に与えられ、加算器7では信号Z4と操
作信号Z2が加算されて修正操作信号Z2が求められ、
該修正操作信号Z2/は押込通風機可変速制御装置9に
与えられ、押込通風機15は押込通風機15の特性の経
年変化を考慮した所定の回転速度Nに調整される。
[実 施 例〕 以下、本発明の実施例を添付図面を参照しつつ説明する
第1図〜第3図は本発明の一実施例で、図中lは押込通
風機15によりボイラ火炉16内へ供給される空気17
の流量(空気流ff1)Q+を検出し得るよう、流路1
8に接続した空気流量検出器、2は空気流ff1Q+及
びボイラマスタ指令(ボイラ負荷)VSにより定まる空
気流量Q0の偏差ΔQ (”Qo −Q+ )に対応し
た操作信号Z電を求め該操作信号Z1を出力する比例積
分調節器、3は自動手動切換え器、4は比例積分調節器
2から自動手動切換え器3を介して与えられた操作信号
Z1により押込通風機入口ベーン5を開閉しその開度X
2を調整するための押込通風機入口ベーン開度調整用制
御装置であり、該制御装置4からの指令により押込通風
機入口べ一ン5の開度X2を調整し得るようになってい
る。
6はボイラマスタ指令VSに対応して押込通風機15を
所定の回転速度Nで駆動し得るよう、操作信号Z2を出
力する関数発生器、7は関数発生器6と後述の積分器L
3からの信号Z4を加算して修正操作信号22′を求め
る加算器、8は自動手動切換え器、9は加算器7から自
動手動切換え器8を介して与えられた操作信号Z2又は
修正操作信号22′により押込通風機15の回転速度N
を調整するための押込通風機可変速制御装置であり、該
制御装置9からの指令により押込通風機15の回転速度
Nを調整し得るようになっている。
10は比例積分調節器2と自動手動切換え器3の間に接
続され且つ操作信号Z1に対応した信号Z3を出力する
関数発生器、11は該関数発生器lOからの信号Z3及
び設定器12で設定された、押込通風機入口ベーン5と
して最適な制御可能開度の設定値Zoから偏差ΔZC−
Z。−Zs)を求める減算器、13は減算器11で求め
られた偏差ΔZに対応した信号z4を求め該信号Z4を
出力する、上下限制限器14付きの積分器であり、積分
器13からは前記加算器7に信号Z4を与え得るように
なっている。
関数発生器6には、第2図に示すように、ボイラマスタ
指令(ボイラ負荷)VSと操作信号Z2の関係が関数F
 (x+ )として人力されている。操作信号Z2は、
変化したボイラマスタ指令VSに対応して押込通風機1
5を回転速度Nに調整した場合に、押込通風機入口ベー
ン5に最適ベーン開度X(例えば45%)を与え得るよ
う選定されている。
関数発生器10には、第3図に示すように押込通風機入
口ベーン50開度X2が最適ベーン開度Xを基部に±y
の範囲内のずれの場合には、最適ベーン開度Xに相当す
る信号Z3  (具体的には零)を出力し、押込通風機
入口ベーン5の開度x2が最適のベーン開度Xを基準に
±y以上の場合には、零ではない信号Z3を出力する関
数F (X2 )が入力されている。関数F (x2 
)に対応して関数発生器10から出力される信号Z3は
、関数発生器10へ入力される操作信号Z1に対応して
開度X2が開度x+yよりも大きい場合には、開度x+
yが大きくなるに従い大きくなり、又入力される信号Z
lに対応した開度x2が開度x−yよりも小さい場合に
は、開度x−yが小さくなるに従い小さくなるようにな
っている。
設定器12には、所定の設定値Zoが設定され、関数発
生器10からの信号Z3が押込通風機入口ベーン5の開
度x + y −x −yに対応する場合には、減算器
IIからは偏差ΔZが出力されないようになっている。
ただし、関数発生器10では、押込通風機入口ベーン5
の開度X2かX±yの範囲内にあるときは、関数発生器
10から出力される信号Z3は零であるため、設定器■
2に設定される設定値Zoも零である。
なお、最適ベーン開度Xとは、押込通風機入口ベーン5
の開閉により空気流量Qoを効果的に制御し得るベーン
開度をいい、ベーン全閉状態を開度0%、ベーン全開状
態を開度100%とした場合、約20〜70%である。
このためF (xlの設定は、ベーン開度がこの幅の中
間値の約45%となる様設定する。
ボイラ自動運転時には、自動手動切換え器3゜8を自動
に切換えられた状態で、ボイラマスタ指令VSが比例積
分調節器2及び関数発生器6に与えられる。
而して、比例積分調節器2からは、ボイラマスタ指令V
Sにより決まる空気流ffi Q oに対応した押込通
風機入口ベーン5の最適ベーン開度Xが操作信号Z1と
して出力され、該操作信号Z1は自動手動切換え器3を
介して押込通風機入口ベーン開度調整用制御装置4に与
えられ、該制御装置4によって押込通風機入口ベーン5
) の開度X2がボイラ負荷に対応した最適ベーン開度Xに
調整される。
一方、関数発生器6からは、ボイラマスタ指令VSに対
応した操作信号Z2が出力され、該操作信号Z2は加算
器7、自動手動切換え器8を介して押込通風機可変速制
御装置9に与えられ、該可変速制御装置9により押込通
風機■5が所定の回転速度Nで回転し、空気17はボイ
ラ火炉16内へ導入される。
押込通風機15により空気17がボイラ火炉16内へ導
入されると、空気流量検出器lにより空気流量Q1か検
出され、比例積分調節器2に与えられる。而して、比例
積分調節器2では、ボイラマスタ指令VSに対応した空
気流QQoと検出された空気流量Q1の偏差ΔQ−Qo
  Q+か求められ、比例積分調節器2からは偏差JQ
に対応した操作信号ZIか自動手動切換え器3を介して
押込通風機入口ベーン開度調整用制御装置4へ与えられ
、空気流量かQoとなるよう押込通風機入口ベーン5が
所定の開度X2に調整される。
比例積分調節器2からの操作信号z1は、押込通風機入
口ベーン開度調整用制御装置4へ与えられると共に関数
発生器10へも与えられる。
しかるに、操作信号Zlに対応した押込通風機入口ベー
ン5の開度x2が最適ベーン開度Xから予め定めた所定
の範囲±y内にある場合、すなわちx−y<x2 <x
十yの範囲内にある場合には、関数発生器10から出力
されて減算器11へ与えられる信号Z3は零である。又
設定器12によって減算器11へ設定される設定値Z。
は、押込通風機入口ベーン5の開度X2か負荷に対応し
た最適の開度Xから所定の範囲±y内にある場合は、減
算器11から出力される偏差ΔZが零になるような値、
すなわち零であるため、減算器11から出力されて積分
器13へ与えられる偏差lJZは零であり、従って、積
分器13から加算器7へ与えられる信号Z4は変化せず
、加算器7から出力される操作信号は、信号Z4からの
修正はない。このため、ボイラマスタ指令VSが変化し
ない限り、押込通風機15は一定の回転速度Nで回転す
る。
ところが、操作信号Z1に対応した押込通風機入口ベー
ン5の開度X2が最適ベーン開度Xから予め定めた所定
の範囲±y以上外れた場合、すなわち、X2≧X+y%
 X2≦x−yになった場合には、関数発生器10から
は零でない信号Z3が減算器11に与えられ、減算器I
Lからは偏差ΔZ(−Zo  Z3)が積分器13に与
えられる。
而して、積分器13からは偏差ΔZに対応した信号ZJ
  (≠O)が出力されて加算器7に与えられ、加算器
7では、修正操作信号22′がZ2 ’ −Z2 +Z
aにより求められ、この修正操作信号22′は自動手動
切換え器8を介して押込通風機可変速制御装置9に与え
られ、押込通風機15の回転速度Nは修正される。
このように、積分器13を設けて押込通風機15の回転
速度Nを修正するのは、押込通風機15の特性か経年変
化により当初とは異なった状態になった場合に対処する
ためである。父上下限制限器14を設けているため、経
年変化を修正する際の行き過ぎを防止できる。
上述のように、押込通風機15の回転速度Nを、ボイラ
の各負荷で押込通風機入口ベーン5の開度x2が空気流
ikQ oの制御を効果的に行うことのできる最適ベー
ン開度Xになるような回転速度Nとしているため、ボイ
ラ負荷VSが低負荷の場合でも空気流量Qoを正確に制
御でき、又押込通風機I5の経年的な性能の変化に対し
ても対処することができる。
なお、本発明は上述の実施例に限定されるものではなく
、本発明の要旨を逸脱しない範囲内で種々変更を加え得
ることは勿論である。
[発明の効果] 本発明のボイラ空気流量制御装置によれば、押込通風機
15の回転速度Nを、押込通風機入口ベーン5の開度x
2か空気流WQoの制御に都合の良い最適ベーン開度X
となるよう、調整できるため、ボイラ低負荷時の空気流
m Q oの制御性が向上し、又外乱により空気流量Q
0が変動したような場合は、応答性の良好な押込通風機
入口ベーン5の開度X2を調整することにより、空気流
量Qoを制御することができるため、全体として空気流
fi Q oの制御性が著しく向上し、又押込通風機1
5の特性の経年的な変化も自動的に修正できる、等種々
の優れた効果を奏し得る。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明のボイラ空気流量制御装置の一実施例の
制御系統図、第2図は押込通風機回転速度を調整するた
めのボイラマスタ指令と操作信号の関係を示すグラフ、
第3図は押込通風機の特性が経年的に変化した場合のベ
ーン開度と出力される信号の関係を示すグラフである。 図中1は空気流量検出器、2は比例積分調節器、4は押
込通風機入口ベーン開度調整用制御装置、5は押込通風
機入口ベーン、6は関数発生器、7は加算器、9は可変
速制御装置、1oは関数発生器、11は減算器、12は
設定器、13は積分器、I5は押込通風機、I6はボイ
ラ火炉、I7は空気、18は流路、VSはボイラマスタ
指令(ボイラ負荷)、Xは最適ベーン開度、x2.yは
開度、Zoは設定値(設定された信号)%Zl。 Z2は操作信号、22′は修正操作信号、Z3゜Z4は
信号、JZは偏差、Qo、Qtは空気流量、ΔQは偏差
、Nは回転速度、F (x+ ) 。 F(X2)は関数を示す。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1)ボイラ火炉16へ空気17を送る流路18に接続し
    た空気流量検出器1と、該流量検出器1で検出した空気
    流量Q_1と設定されたボイラ負荷V_Sにより定まる
    空気流量Q_0の偏差ΔQに対応した操作信号Z_1を
    出力する比例積分調節器2と、前記操作信号Z_1によ
    り押込通風機入口ベーン5を所定の開度X_2に調整す
    る押込通風機入口ベーン開度調整用制御装置4と、設定
    されたボイラ負荷V_Sにより決まる押込通風機入口ベ
    ーン5の開度X_2が最適ベーン開度Xによるよう押込
    通風機15の回転速度Nを決める関数F(X_1)が入
    力された関数発生器6と、該関数発生器6からの操作信
    号Z_2により押込通風機15の回転速度Nを調整する
    押込通風機可変速制御装置9を備えてなることを特徴と
    するボイラ空気流量制御装置。 2)比例積分調節器2からの操作信号Z_1により決ま
    る押込通風機入口ベーン5の開度X_2が最適ベーン開
    度Xに対し所定の開度±y内のずれの場合には信号Z_
    3を出力せず開度X_2が最適ベーン開度Xに対し所定
    の開度±y以上ずれた場合には開度X_2に対応した信
    号Z_3を出力する関数発生器10と、押込通風機入口
    ベーン5が最適ベーン開度Xに対し所定の開度±y内の
    ずれの場合には設定された信号Z_0と前記関数発生器
    10からの信号Z_3の偏差ΔZが零となるような信号
    Z_0を設定する設定器12と、該設定器12及び前記
    関数発生器10からの信号の偏差ΔZを求める減算器1
    1と、該減算器11からの偏差ΔZに対応した信号Z_
    4を出力する積分器13と、該積分器13からの信号Z
    _4と前記関数発生器6からの操作信号Z_2を加算し
    て修正操作信号Z_2′を求め該修正操作信号Z_2′
    を押込通風機15の回転速度Nを調整する押込通風機可
    変速制御装置9へ与える加算器7を備えてなる請求項1
    に記載のボイラ空気流量制御装置。
JP1268429A 1989-10-16 1989-10-16 ボイラ空気流量制御装置 Pending JPH03129207A (ja)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2010121893A (ja) * 2008-11-21 2010-06-03 Hitachi Ltd ボイラ自動制御装置,制御方法、及びボイラシステム

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2010121893A (ja) * 2008-11-21 2010-06-03 Hitachi Ltd ボイラ自動制御装置,制御方法、及びボイラシステム

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