JPH05272705A - ボイラ燃料流量制御装置 - Google Patents

ボイラ燃料流量制御装置

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JPH05272705A
JPH05272705A JP6716592A JP6716592A JPH05272705A JP H05272705 A JPH05272705 A JP H05272705A JP 6716592 A JP6716592 A JP 6716592A JP 6716592 A JP6716592 A JP 6716592A JP H05272705 A JPH05272705 A JP H05272705A
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fuels
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boiler
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JP6716592A
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Toshiaki Tejima
敏明 手嶋
Yasuo Bandai
弥寿夫 萬代
Kuniharu Shiraki
邦治 白木
Hitoshi Narita
斉 成田
Yoichi Hanji
洋一 判治
Ryoichi Takahashi
良一 高橋
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Mitsubishi Heavy Industries Ltd
JFE Engineering Corp
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Mitsubishi Heavy Industries Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 複数の燃料を混焼するボイラで運転中の燃料
変更を円滑単時間に行うようにしたボイラ燃料流量制御
装置を得る。 【構成】 複数の燃料を混焼するボイラ燃料流量制御装
置において、上記燃料の変更を行うとき、ボイラの出力
変更量信号wおよび複数の燃料の内所定の燃料Cを除く
各燃料A,Bの流量変更量信号x,yを入力し燃料Cの
流量変化量信号zを演算出力する燃料変更量算定器1、
各燃料の流量変更量信号x,y,zおよび各流量許容変
化率信号α,β,γを入力し、x/α,y/β,z/γ
の最大値Tを出力する最大値演算器20、T,x,y,
zを入力して、Tの時間経過後に、x,y,zにしだい
に達する信号を演算出力し、各燃料の設定流量変更量信
号x s ,ys ,zs としてボイラ燃料流量制御装置へ入
力する流量変更器21とを設ける。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、複数の燃料を混焼する
ボイラに適用されるボイラ燃料流量制御装置に関する。
【0002】
【従来の技術】製鉄プラントで発生する副生ガスには高
炉ガス(BFG)、コークス炉ガス(COG)、転炉ガ
ス(LDG)があり、これにボイラマスタ燃料(重油又
はLNG)を混焼している。
【0003】副生ガスは他の製鉄プロセスで消費され残
りが発電用ボイラに供給される。そのため発生源、他の
消費先での需給変動をそのまま受けることになる。もし
ボイラ側で制約を設けると製鉄プラント側の運用が制約
されることとなる。ボイラが運転中に、これらの燃料流
量が変更される場合、従来は図4、図5に示すような時
間変化で行われていた。なお、これらはボイラ出力を一
定に保つ場合の例である。
【0004】図4の場合、ボイラ出力を一定に保ち、例
えば燃料A(BFG)の流量がその許容変化率αでt1
時刻に流量変更量xに達するよう増加変更され、その後
燃料B(COG)の流量がその許容変化率αでt2 時刻
に流量変更量yに達するよう増加変更される。一方ボイ
ラの出力を一定に保つためには、上記に対応してマスタ
燃料Cの流量が、時刻t2 に変更量zになるよう減され
る。
【0005】この場合は、ボイラマスタ燃料の流量変化
率は許容値内に抑えられているが、全燃料変更の完了時
間t2 が長くなり、燃料変更要求に対する対応遅れが発
生する。
【0006】図5の場合、燃料A,Bの流量が同時にそ
れぞれの許容変化率α,βで、t1時刻に流量変更量
x,yに達するよう増加される。一方ボイラの出力を一
定に保つため、上記に対応してマスタ燃料Cの流量が、
時刻t1 に変更量zになるよう減される。
【0007】この場合は、全燃料変更の完了時間t1
最短であるが、ボイラマスタ燃料の流量変化率は許容値
を越え、主蒸気圧力の変動が大きくなるという問題点が
あった。
【0008】
【課題を解決するための手段】本発明は上記課題を解決
するため次の手段を講ずる。
【0009】すなわち、複数の燃料を混焼するボイラ燃
料流量制御装置において、上記燃料の変更を行うとき、
上記ボイラの出力変更量信号および上記複数の燃料の内
所定の燃料を除く各燃料の流量変更量信号を入力し上記
所定の燃料の流量変化量信号を演算出力する燃料変更量
算定手段と、上記燃料変更量算定手段の出力信号、上記
複数の燃料の内所定の燃料を除く各燃料の流量変更量信
号、および上記複数の燃料の各流量許容変化率信号を入
力し、上記燃料変更量算定手段の出力信号および上記複
数の燃料の内所定の燃料を除く各燃料の流量変更量信号
を上記各流量許容変化率信号でそれぞれ割った値の最大
値を出力する最大値演算手段と、同最大値演算手段の出
力信号、上記燃料変更量算定手段の出力信号、および上
記複数の燃料の内所定の燃料を除く各燃料の流量変更量
信号を入力し、上記最大値演算手段の出力値の時間経過
後に上記燃料変更量算定手段の出力値、および上記複数
の燃料の内所定の燃料を除く各燃料の流量変更量値にし
だいに達する信号を演算出力し、各燃料の設定流量変更
量信号として上記ボイラ燃料流量制御装置へ入力する流
量変更手段とを設ける。
【0010】
【作用】運転中、燃料が変更される場合、燃料変更量算
定手段は、ボイラの出力変更量信号、および複数の燃料
の内所定の燃料を除く各燃料(以下他の各燃料と云う)
の流量変更量信号を受けボイラプラントの特性にもとず
いて、出力変更に対応する所定の燃料の流量変更信号を
演算出力する。最大値演算手段は所定の燃料、他の各燃
料の流量変更量信号および各流量許容変化率信号を入力
し、所定の燃料の流量変更量信号および他の燃料の流量
変更量信号をそれぞれの流量許容変化率信号で割った値
の最大値(T)を演算出力する。また流量変更手段は最
大値演算手段の出力信号(T)、所定の燃料の流量変更
信号、および他の燃料の流量変更信号を入力し、最大値
演算手段の出力信号(T)値の時間経過後に、上記所定
の燃料の流量変更量値、および他の燃料の流量変更量値
にしだいに達する信号を演算出力し、各燃料の設定流量
変更量信号としてボイラ燃料流量制御装置へ入力する。
【0011】このようにして、各燃料が、所定のボイラ
出力変更量に見合うよう、各流量許容変化率以内でかつ
短い経過時間Tの間にしだいに滑らかにそろって変更さ
れるので、ボイラの出力変動も少く、円滑に所定値に変
更されるようになる。
【0012】
【実施例】本発明の一実施例を図1〜図3により説明す
る。
【0013】図1にて、マスタ燃料Cを所定の燃料、燃
料A,Bを他の燃料と仮定する。燃料Aの流量変更量信
号x、燃料Bの流量変更量信号y、ボイラ出力の変更量
信号wを入力し、ボイラプラントの特性にもとずきマス
タ燃料Cの流量変更量zを演算出力する燃料変更量算定
器1が設けられる。
【0014】燃料Aの流量許容変化率信号αと燃料Aの
流量変更量信号xは割り算器3に入力され、その出力x
/αは高値選択器5へ送られる。また燃料Bの流量許容
変化率信号βと燃料Bの流量変更量信号yは割り算器4
に入力されその出力y/βは高値選択器5を経て高値選
択器6へ送られる。さらにマスタ燃料Cの流量許容変化
率信号γとマスタ燃料Cの流量変更量信号zは割り算器
2に入力されその出力z/γは高値選択器6へ送られ
る。
【0015】燃料Aの流量変更量信号xと高値選択器6
の出力Tは割り算器8に入力され、その出力x/Tは掛
け算器11へ送られる。また燃料Bの流量変更量信号y
と高値選択器6の出力y/Tは掛け算器12へ送られ
る。さらにマスタ燃料Cの流量変更量zと高値選択器6
の出力z/Tは掛け算器13へ送られる。また高値選択
器6の出力はタイマ7を経て掛け算器11,12,13
へ送られる。
【0016】掛け算器11,12,13の出力は各燃料
の設定流量変更量信号として図示しないボイラの燃料流
量制御装置へ送られる。
【0017】以上の割り算器2,3,4と高値選択器
5,6が最大値演算器20となる。またタイマ7、割り
算器8,9,10、掛け算器11,12,13が流量変
更器21となる。
【0018】以上において、ボイラ出力一定(変更量w
=0)の場合と、ボイラ出力増加(変更量w≠0)の場
合について説明する。 (a)ボイラ出力一定の場合 ボイラが燃料A,B,Cを使って運転中、燃料が変更さ
れる場合、燃料変更量算定器1はボイラの出力変更信号
w=0、燃料A,Bの流量変更量信号x,yを入力し、
予め定められているボイラプラントの特性、すなわち、
式(1)にもとずき燃料Cの流量変更量zを演算出力す
る。
【0019】 z=G(x,y,w=0) ……… (1) 割り算器3,4,2は燃料A,B,Cの流量変更量x,
y,zおよび流量許容変化率α,β,γをそれぞれ入力
し、割り算値x/α,y/β,z/γをそれぞれ出力す
る。また高値選択器5でx/α,y/βの絶対値の大き
い方が選択されて、高値選択器6へ送られる。高値選択
器6で、割り算器2と高値選択器6からの入力の絶対値
の大きい方が選択され出力される。図2の場合、この出
力値はz/γ=Tとなる。次にタイマ7はこの出力値T
を入力し、入力時刻からTまでの時刻tを出力する。す
なわち、図2に示すように燃料流量変更信号の発生時刻
を0とし、その後の時刻tをt=Tになるまで出力す
る。
【0020】一方、割り算器8,9,10には燃料A,
B,Cの流量変更量信号x,y,zと選択器6の出力T
が入力され、それぞれx/T=α′,y/T=β′,z
/T=γ′(=γ、図2の場合)が出力として掛算器1
1,12,13へ送られる。各掛算器11,12,13
では次の式(2)〜式(7)で示す各燃料A,B,Cの
流量変更量信号が出力され、次のボイラ燃料流量制御装
置へそれぞれの燃料流量変更量設定信号xs ,ys ,z
s として送られる(図2参照)。
【0021】xs =α′t ……… (2) (0≦t≦T) xs =α′T ……… (3) (T<t) ys =β′t ……… (4) (0≦t≦T) ys =β′T ……… (5) (T<t) zs =γ′t ……… (6) (0≦t≦T) zs =γ′T ……… (7) (T<t) このようにして、各燃料A,B,Cが、所定のボイラ出
力値を維持するよう、各流量許容変化率α,β,γ以内
でかつ短い経過時間Tの間に、そろってしだいに滑らか
に変更される。従ってボイラの出力変動も少く、円滑に
各燃料が変更されるようになる。 (b)ボイラ出力が変更(増加)の場合 図3に示すようにボイラの出力変更量(変更後と変更前
の差)がwの場合について説明する。
【0022】この場合は、燃料変更量算定器は、式
(8)により、出力の変更量に見合った燃料Cの流量変
更量信号zを演算出力する。
【0023】z=G(x,y,w) ……… (8) 以後は前記と同様にして高値選択器6からx/α,y/
β,z/γのうち、一番大きい値のTが出力される。そ
して、各掛算器11,12,13から時間T後にそろっ
て、流量変更量x,y,zに達するような流量変更量信
号が出力される。 このようにして、各燃料A,B,C
が、所定のボイラ出力変更量wに見合うよう、各流量許
容変化率α,β,γ以内でかつ短い経過時間Tの間にし
だいに滑らかに変更される。従ってボイラの出力変動も
少く、円滑に所定値に変更されるようになる。
【0024】
【発明の効果】以上に説明したように、本発明によれ
ば、最短時間で、主蒸気圧力変動を極力抑えた運用が可
能となる。したがって、複数燃料を混焼するボイラを有
する発電所はもとより、製鉄所全体のフレキシブルな運
用が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明一実施例のブロック図である。
【図2】同実施例の作用説明図である。
【図3】同実施例の作用説明図である。
【図4】従来例の一例の作用説明図である。
【図5】同従来例の他例の作用説明図である。
【符号の説明】
1 燃料変更量算定器 20 最大値演算器 21 流量変更器
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 白木 邦治 東京都千代田区丸の内一丁目1番2号 日 本鋼管株式会社内 (72)発明者 成田 斉 東京都千代田区丸の内一丁目1番2号 日 本鋼管株式会社内 (72)発明者 判治 洋一 東京都千代田区丸の内一丁目1番2号 日 本鋼管株式会社内 (72)発明者 高橋 良一 東京都千代田区丸の内一丁目1番2号 日 本鋼管株式会社内

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 複数の燃料を混焼するボイラ燃料流量制
    御装置において、上記燃料の変更を行うとき、上記ボイ
    ラの出力変更量信号および上記複数の燃料の内所定の燃
    料を除く各燃料の流量変更量信号を入力し上記所定の燃
    料の流量変化量信号を演算出力する燃料変更量算定手段
    と、上記燃料変更量算定手段の出力信号、上記複数の燃
    料の内所定の燃料を除く各燃料の流量変更量信号、およ
    び上記複数の燃料の各流量許容変化率信号を入力し、上
    記燃料変更量算定手段の出力信号および上記複数の燃料
    の内所定の燃料を除く各燃料の流量変更量信号を上記各
    流量許容変化率信号でそれぞれ割った値の最大値を出力
    する最大値演算手段と、同最大値演算手段の出力信号、
    上記燃料変更量算定手段の出力信号、および上記複数の
    燃料の内所定の燃料を除く各燃料の流量変更量信号を入
    力し、上記最大値演算手段の出力値の時間経過後に上記
    燃料変更量算定手段の出力値、および上記複数の燃料の
    内所定の燃料を除く各燃料の流量変更量値にしだいに達
    する信号を演算出力し、各燃料の設定流量変更量信号と
    して上記ボイラ燃料流量制御装置へ入力する流量変更手
    段とを備えてなることを特徴とするボイラ燃料流量制御
    装置。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007017030A (ja) * 2005-07-05 2007-01-25 Chugoku Electric Power Co Inc:The 多重燃料焚きボイラシステム、多重燃料焚きボイラ装置及びボイラ制御方法

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007017030A (ja) * 2005-07-05 2007-01-25 Chugoku Electric Power Co Inc:The 多重燃料焚きボイラシステム、多重燃料焚きボイラ装置及びボイラ制御方法

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