JPH06180102A - ボイラの給水量制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 ボイラ給水ポンプ消費動力のロスを低減し、
常に最適な注水弁開度が得られる、ボイラの給水量制御
装置を提供すること。 【構成】 給水デマンドからの信号に基づき給水ポンプ
の回転数制御を行なう給水ポンプ制御手段と、差圧設定
器からの信号と給水差圧弁前後の差圧検出値に基づき上
記弁を制御する給水差圧弁制御手段と、主蒸気温度検出
値に基づき減温器注水弁を制御する注水弁制御手段を備
えたものにおいて、上記各制御手段の制御信号をボイラ
のガス燃料と油燃料の混焼比率に基づく信号により補正
する手段を設ける。 【効果】 ポンプ回転数を低めに抑え、給水差圧弁およ
び減温度注水弁の開度を大きめにして運転するので、ポ
ンプ動力と弁部での圧力損失を低減できる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、ボイラの給水量制御装
置に係り、特に注水減温器に対し、必要な注水量を確保
するとともに、運転動力を低減するのに好適なボイラの
給水量制御装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来のボイラ給水量制御装置では、図５
に示されるように、ボイラ給水ポンプ１の回転数は給水
デマンド１９からの給水流量設定信号と主蒸気流量発信
器１５からの信号に基づく給水流量検出信号との偏差に
より制御され、給水差圧弁３は給水差圧発信器４と差圧
設定器７により一定の差圧に制御され、減温器注水弁２
３は主蒸気温度計２４により主蒸気温度を一定に保つよ
うに制御され、各々が独立して制御されていた。図６に
注水減温器１０に対する注水必要流量（ガス専焼時およ
び油専焼時）と注水必要圧力との関係を示す。一般にガ
ス燃料専焼時は、油専焼時に比らべ、燃焼生成ガスの容
積が多く、ボイラ火炉後部域に設けた過熱器および再熱
器におけるガス速度が大きく、対流伝熱による熱吸収量
が大きいので、過熱器の蒸気温度が高くなりすぎるので
注水減温器に対する注水量を多くしてボイラ出口蒸気温
度を所定値に制御することが行なわれている。

【０００３】上記した従来の各々独立の制御方法におい
ては、常に最大の注水量（ガス燃料専焼時）を想定して
ボイラ給水ポンプ１の回転数と給水差圧弁３の開度を制
御していた。つまり使用燃料種類や混焼比率によって変
化する必要注水圧力に対応してボイラ給水ポンプ回転数
および給水差圧弁開度を協調して制御し給水ポンプ消費
動力を最小にする制御回路が考慮されていなかった。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】上記従来技術は、減温
器注水流量要求値の変化に応じて給水ポンプ速度制御お
よび給水差圧弁開度の制御を実施することによる給水ポ
ンプ消費動力を最少にする配慮がされておらず、減温器
注水必要量が最大の状態（ガス専焼時が最大注水流量と
なる）を想定して給水差圧弁の差圧設定値とボイラ給水
ポンプ速度を決定し、ガス専焼時以外の状態でも同一の
設定で運用していた。ガス専焼時以外の状態は必要な注
水圧力より過大な圧力で注水が供給されることになり、
この余分な注水圧力は注水弁を絞ることにより吸収する
ので、ボイラ供給ポンプ消費動力のロスと注水弁を低開
度で運用しなければならないという問題があった。

【０００５】本発明の目的は、ボイラ給水ポンプ消費動
力のロスを低減し、あわせて常に最適な注水弁開度が得
られる、ボイラの給水量制御装置を提供することにあ
る。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
本願の第１の発明は、給水デマンドからの信号に基づき
ボイラ蒸発量に見合った給水を吐出するようにボイラ給
水ポンプの回転数を制御する給水ポンプ制御手段と、ボ
イラに対する必要給水量と注水減温器に対する注水圧力
を確保するようにその前後の差圧検出値に基づき給水ポ
ンプから吐出された給水量を制御する給水差圧弁制御手
段と、主蒸気温度の検出値に基づき注水減温器への注水
量を制御する注水弁制御手段とを備えたボイラの給水量
制御装置において、前記給水ポンプ制御手段と給水差圧
弁制御手段と注水弁制御手段の各制御信号をボイラのガ
ス燃料と油燃料の混焼比率に基づく信号により補正する
手段を設けたことを特徴とするボイラの給水量制御装置
に関する。

【０００７】第２の発明は、給水デマンドからの信号に
基づきボイラ給水ポンプを制御する手段と、その前後の
差圧検出値に基づき給水差圧弁を制御する手段と、主蒸
気温度の検出値に基づき作動する注水弁制御手段とを備
えたボイラの給水量制御装置において、給水流量検出信
号を発生する手段と、該給水流量検出信号に基づき注水
量最大目標値を算出する手段と、この注水量最大目標値
にボイラにおけるガス燃料と油との混焼比率を乗算して
混焼比率補正信号を発生する手段と、混焼比率補正信号
と前記給水デマンドからの信号とによりボイラ給水ポン
プを制御する手段と、混焼比率補正信号に基づく差圧設
定器からの信号と給水差圧弁の前後差圧信号と前記給水
流量検出信号とにより給水差圧弁を制御する手段と、前
記主蒸気温度検出信号と混焼比率補正信号とに基づき注
水制御弁を制御する手段とを設けたことを特徴とするボ
イラの給水流量制御装置に関する。

【０００８】

【作用】演算または手動設定された油−ガス混焼比率信
号は、その混焼時における必要注水量および注水圧力に
相当するボイラ給水ポンプ回転速度と注水弁開度を与え
るように動作する。それによって給水ポンプは必要最少
限の速度運転を行ない、注水弁は適切な開度で制御され
ることになるので、運転動力のロスが最少限になる。

【０００９】

【実施例】図１は本発明一実施例を示すボイラの給水量
制御装置の全体系統を示す図。図２はボイラにおける減
温器注水必要流量と各部流体圧力との関係を示す図。図
３は図１に示す演算器および給水差圧弁の特性を示す図
である。図１において、給水ポンプ１はボイラ負荷に応
じた信号を出力する給水デマンド１９からの給水流量設
定信号にしたがって速度を可変することによりボイラ蒸
発量に見あった給水を吐出するとともに、ドラム８の水
位を一定に保つよう制御される。給水差圧弁３はボイラ
に対する必要給水量と減温器に対する注水圧力を確保す
る目的で、主蒸気流量発信器１５に基づく給水流量検出
信号２５と、給水差圧発信器４と差圧設定器７に基づく
比較演算器５からの出力信号とを加算する加算器２２の
出力によって制御される。１次過熱器９の出口に設けた
注水減温器１０に対する注水弁２３は主蒸気温度を一定
に制御する制御演算器１３の出力に、主蒸気流量発信器
１５からの信号により作成された給水流量検出信号２５
に基づく注水量最大目標値２６を混焼比率設定器１８か
らの信号で乗算して得た混焼比率補正信号２８を加算す
る加算器１２の出力によって制御される。ボイラ出口に
設けた主蒸気流量発信器１５の出力は開閉器１６で給水
流量検出信号２５に変換され、関数発生器１４で注水量
の最大目標値２６（ガス専焼時）を形成し、この注水量
の最大目標値２６と混焼比率設定器１８からの混焼比率
信号２７は掛算器１７で混焼比率補正信号２８としてボ
イラ給水ポンプ１の回転速度、給水差圧弁３および注水
弁２３の開度を変化させる。ガス専焼ベースの最大注水
量要求設定信号を発信する関数発生器１４の出力信号２
６に対して、混焼比率信号２７を掛けることによって、
最大制御値に比較して、ボイラ給水ポンプ速度は低下し
て動力ロスが減少し、給水差圧弁３の開度が増して圧力
損失が減少し、注水弁２３の開度が上がり制御特性の良
好な弁開度で給水量、注水量が制御されることになる。

【００１０】図４は、本発明実施時のボイラ負荷対ボイ
ラ給水ポンプ回転速度および給水差圧弁の開度特性を示
す。ハッチング部分は、従来技術に比較して改善された
ことを示す。つまり従来技術に比らべ、ボイラ給水ポン
プ回転速度は常に同等かそれ以下であり給水差圧弁開度
は大きくなっている。混焼比率の変化に応じて給水差圧
弁３入口圧力要求値は、図２の特性カーブのガス専焼時
と油専焼時の間に存在する。減温器注水流量も同様に最
大時（ガス専焼時）と最少時（油専焼時）の間に存在す
る。本実施例では主蒸気流量発信器１５からの信号に基
づき関数発生器１４によってまず最大注水量（ガス専焼
時）目標信号２６を作成する。この最大目標信号にガス
混焼比率信号２７を掛算器１７で掛け合わせ、掛算器１
７の出力をボイラ給水ポンプの回転速度制御信号である
給水デマンド１９に加算器２０にて加算し、給水ポンプ
回転数ドライブ２を制御する。同様に注水弁２３の目標
先行値として加算器１２に与えることによって各々その
時の混焼比率に応じた運転状態を得ることができる。

【００１１】給水差圧弁３は、掛算器１７の出力を差圧
設定器７に入力し差圧弁開度を注水要求量と反対動作を
させる。つまり注水量要求値（２６）が増加すると応答
を早くするため給水差圧設定値を上げ給水差圧弁開度を
減少させる。上記実施例では給水流量検出信号２５を主
蒸気流量発信器１５からの信号に基づいて求めている
が、給水差圧弁３後流に設けた給水流量検出器２９から
求めてもよい。

【００１２】

【発明の効果】本発明によれば、混焼ボイラにおける減
温器注水流量要求値が大きく変化する特性を有するもの
に対して、従来の給水ポンプ、給水差圧弁、注水弁を使
用したままで、特別に大きな変更を加えることなくボイ
ラ給水ポンプの動力ロスをミニマムにし、注水弁開度を
制御性のよい位置にする運転状態を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例系統図。

【図２】本発明におけるボイラ負荷に対する減温器注水
流量と給水差圧弁入口圧力の関係図。

【図３】本発明実施例における給水ポンプおよび給水差
圧弁に対する制御信号を示す図。

【図４】本発明の効果を示す図。

【図５】、

【図６】従来技術を示す図。

【符号の説明】

１…給水ポンプ、２…給水ポンプドライブ、３…給水差
圧弁、４…給水差圧発信器、５…比較演算器、７…差圧
設定器、８…ドラム、９…１次過熱器、１０…注水減温
器、１１…２次過熱器、１２…加算器、１３…制御演算
器、１４…関数発生器、１５…主蒸気流量発信器、１６
…開閉器、１７…掛算器、１８…混焼比率設定器、１９
…給水デマンド、２０…加算器、２２…加算器、２３…
注水弁、２４…主蒸気温度計、２５…給水流量検出信
号、２６…注水量最大目標値、２７…混焼比率信号、２
８…混焼比率補正信号。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 給水デマンドからの信号に基づきボイラ
   蒸発量に見合った給水を吐出するようにボイラ給水ポン
   プの回転数を制御する給水ポンプ制御手段と、ボイラに
   対する必要給水量と注水減温器に対する注水圧力を確保
   するようにその前後の差圧検出値に基づき給水ポンプか
   ら吐出された給水量を制御する給水差圧弁制御手段と、
   主蒸気温度の検出値に基づき注水減温器への注水量を制
   御する注水弁制御手段とを備えたボイラの給水量制御装
   置において、前記給水ポンプ制御手段と給水差圧弁制御
   手段と注水弁制御手段の各制御信号をボイラのガス燃料
   と油燃料の混焼比率に基づく信号により補正する手段を
   設けたことを特徴とするボイラの給水量制御装置。
2. 【請求項２】 給水デマンドからの信号に基づきボイラ
   給水ポンプを制御する手段と、その前後の差圧検出値に
   基づき給水差圧弁を制御する手段と、主蒸気温度の検出
   値に基づき作動する注水弁制御手段とを備えたボイラの
   給水量制御装置において、給水流量検出信号を発生する
   手段と、該給水流量検出信号に基づき注水量最大目標値
   を算出する手段と、この注水量最大目標値にボイラにお
   けるガス燃料と油との混焼比率を乗算して混焼比率補正
   信号を発生する手段と、混焼比率補正信号と前記給水デ
   マンドからの信号とによりボイラ給水ポンプを制御する
   手段と、混焼比率補正信号に基づく差圧設定器からの信
   号と給水差圧弁の前後差圧信号と前記給水流量検出信号
   とにより給水差圧弁を制御する手段と、前記主蒸気温度
   検出信号と混焼比率補正信号とに基づき注水制御弁を制
   御する手段とを設けたことを特徴とするボイラの給水流
   量制御装置。