JPH06193801A - 循環流動床ボイラにおける主蒸気圧力制御装置 - Google Patents

循環流動床ボイラにおける主蒸気圧力制御装置

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Publication number
JPH06193801A
JPH06193801A JP35690092A JP35690092A JPH06193801A JP H06193801 A JPH06193801 A JP H06193801A JP 35690092 A JP35690092 A JP 35690092A JP 35690092 A JP35690092 A JP 35690092A JP H06193801 A JPH06193801 A JP H06193801A
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JP
Japan
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flow rate
main steam
primary air
air
subtractor
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Application number
JP35690092A
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English (en)
Inventor
Toshio Ueno
利夫 上野
Mitsuhiro Matsuura
光弘 松浦
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IHI Corp
Original Assignee
IHI Corp
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Filing date
Publication date
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  • Control Of Steam Boilers And Waste-Gas Boilers (AREA)
  • Fluidized-Bed Combustion And Resonant Combustion (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】 定常的な主蒸気圧力偏差は燃料流量で制御
し、過渡的な主蒸気圧力偏差は燃料流量だけでなく空気
流量を積極的に取り入れて制御することにより、主蒸気
圧力の制御性を良好とする。 【構成】 主蒸気圧力偏差△Pに対応した調整空気設定
流量Q3を求める関数発生器43と、掛算器41からの
一次空気設定流量Q1と関数発生器43からの調整空気
設定流量Q3との和を取り修正一次空気設定流量Q1+Q
3を求める加算器44とを設け、修正一次空気設定流量
1+Q3を設定値として減算器25aに与えるようにす
ると共に、修正一次空気設定流量Q1+Q3を減算器42
に与えて減算器42で必要全空気設定流量Q1+Q2と修
正一次空気設定流量Q1+Q3との差を取り修正二次空気
設定流量Q2−Q3を求め、修正二次空気設定流量Q2
3を設定値として減算器25bに与えるように構成す
る。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、循環流動床ボイラにお
ける主蒸気圧力制御装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】従来の循環流動床ボイラにおける主蒸気
圧力制御装置としては、例えば、図3に示されるような
ものが存在する。
【0003】図中、1aは一次通風機2aからの一次空
気3aが送給される一次空気ダクト、1bは二次通風機
2bからの二次空気3bが送給される二次空気ダクト、
4は一次空気ダクト1aから散気板5を通って送給され
た一次空気3aにより流動化されるベッド材6が収納さ
れ且つ二次空気ダクト1bから二次空気が送給される火
炉本体、7は火炉本体4下部に散気板5よりも上方に位
置するよう配設され且つ給炭機8により燃料供給管9を
通って送給された石炭等の燃料10を火炉本体4内へ供
給し燃焼させる主バーナ、11は火炉本体4の上部から
ダクト12を通り排出された燃焼ガス13に同伴された
循環燃料粒子を分離するサイクロン、14は中途部にJ
バルブ15を備え且つサイクロン11で分離された循環
燃料粒子をサイクロン11から火炉本体4の下部へ戻す
循環ダクト、16はサイクロン11を通過した燃焼ガス
13がダクト17を介して導入される後部伝熱部、18
は後部伝熱部16内に配置された過熱器、19は後部伝
熱部16内に過熱器18よりも下方に位置するよう配置
された節炭器、20は後部伝熱部16から排出された排
ガス21を下流側へ送給する排ガスダクトである。
【0004】22aは一次空気ダクト1aに接続されて
一次空気ダクト1a内を流れる一次空気3aの流量を検
出するための一次空気流量検出器、22bは二次空気ダ
クト1bに接続されて二次空気ダクト1b内を流れる二
次空気3bの流量を検出するための二次空気流量検出
器、23は燃料供給管9に接続されて燃料供給管9内を
流れる燃料10の流量を検出するための燃料流量検出
器、29は循環流動床ボイラの後部伝熱部16内に配置
された過熱器18で過熱された主蒸気45の圧力を検出
する主蒸気圧力検出器、30は前記過熱器18で過熱さ
れた主蒸気45の流量を検出する主蒸気流量検出器、3
1は前記後部伝熱部16から排出された排ガス21の残
留酸素量を検出する酸素検出器である。
【0005】33は前記主蒸気圧力検出器29からの主
蒸気圧力Pと主蒸気設定圧力P0の差を取り主蒸気圧力
偏差△Pを求める減算器、34は減算器33からの主蒸
気圧力偏差△Pを処理して信号△P’を出力する比例積
分調節器、35は比例積分調節器34からの信号△P’
と主蒸気流量検出器30からの主蒸気流量Qとの和を取
り且つその値に対応した燃料設定流量F0を求める加算
演算器、36は加算演算器35からの燃料設定流量F0
と燃料流量検出器23からの燃料流量Fとの差を取り燃
料流量偏差△Fを求める減算器、37は減算器36から
の燃料流量偏差△Fを処理して得られた指令Zを給炭機
8を駆動するアクチュエータ32に与える比例積分調節
器である。
【0006】24は燃料流量検出器23からの燃料流量
Fに対応した全空気設定流量(Q1+Q2)’を求める関
数発生器、38は主蒸気流量検出器30からの主蒸気流
量Qに対応した一次空気3aの全空気量に対する分配比
α1を求める関数発生器、39は酸素検出器31からの
残留酸素量Oに対応した酸素補正係数βを求める関数発
生器、40は関数発生器24からの全空気設定流量(Q
1+Q2)’と前記関数発生器39からの酸素補正係数β
との積を取り必要全空気設定流量Q1+Q2を求める掛算
器、41は掛算器40からの必要全空気設定流量Q1
2と前記関数発生器38からの分配比α1との積を取り
一次空気設定流量Q1を求める掛算器、42は掛算器4
0からの必要全空気設定流量Q1+Q2と前記掛算器41
からの一次空気設定流量Q1との差を取り二次空気設定
流量Q2を求める減算器である。
【0007】25aは一次空気流量検出器22aからの
一次空気流量Q1’と前記掛算器41からの一次空気設
定流量Q1との差を取り一次空気流量偏差△Q1を求める
減算器、25bは二次空気流量検出器22bからの二次
空気流量Q2’と前記減算器42からの二次空気設定流
量Q2との差を取り二次空気流量偏差△Q2を求める減算
器、26aは減算器25aからの一次空気流量偏差△Q
1を処理して得られた指令Xを自動手動切換器46aを
介して一次空気ダクト1aのダンパ27aを開閉するア
クチュエータ28aへ与える比例積分調節器、26bは
減算器25bからの二次空気流量偏差△Q2を処理して
得られた指令Yを自動手動切換器46bを介して二次空
気ダクト1bのダンパ27bを開閉するアクチュエータ
28bへ与える比例積分調節器である。
【0008】上述の循環流動床ボイラにおいては、運転
に先だち自動手動切換器46a,46bを手動に切替え
てアクチュエータ28a,28bを駆動し、ダンパ27
a,27bの開度を所定の開度に設定し、しかる後再び
自動手動切換器46a,46bを自動に切替えておく。
而して、運転開始により一次通風機2aより送出された
一次空気3aは一次空気ダクト1aを通って火炉本体4
内へ導入され、散気板5から吹出されて散気板5の上部
にあるベッド材6を吹き上げ流動化し、二次通風機2b
より送出された二次空気3bは二次空気ダクト1bを通
って火炉本体4内へ導入される。
【0009】又、給炭機8から送出された燃料10は、
燃料供給管9を通って火炉本体4のベッド材6が流動化
して流動床が形成されている区域に噴射され、ベッド材
6と共に一次空気3aにより吹き上げられ、流動床の熱
により燃焼されて燃焼ガス13が得られる。尚、燃料1
0の燃焼には、一次空気3aが直接的に関与している一
方、二次空気3bが間接的に関与している。
【0010】得られた燃焼ガス13は火炉本体4を上昇
してダクト12からサイクロン11へ導入され、サイク
ロン11で循環燃料粒子を分離されたうえダクト17を
通って後部伝熱部16へ導入され、後部伝熱部16で過
熱器18及び節炭器19に熱を与え、排ガス21として
排ガスダクト20へ排出され、又、過熱器18で過熱さ
れた主蒸気45は図示していない蒸気タービンへ送られ
る。
【0011】サイクロン11で燃焼ガス13から分離さ
れた循環燃料粒子は循環ダクト14を通って火炉本体4
内へ戻される。
【0012】上述の運転時には、主蒸気圧力検出器29
で検出された主蒸気45の圧力は、主蒸気圧力検出器2
9から主蒸気圧力Pとして減算器33に与えられ、該減
算器33において主蒸気設定圧力P0と主蒸気圧力Pの
差が取られて主蒸気圧力偏差△Pが求められ、求められ
た主蒸気圧力偏差△Pは出力されて比例積分調節器34
へ与えられ、比例積分調節器34で比例積分調節されて
信号△P’として加算演算器35へ出力され、又、主蒸
気流量検出器30で検出された主蒸気45の流量は、主
蒸気流量検出器30から主蒸気流量Qとして前記加算演
算器35並びに関数発生器38へ与えられ、前記加算演
算器35では、信号△P’と主蒸気流量Qとの和が取ら
れ且つその値に対応した燃料設定流量F0が求められ、
該燃料設定流量F0は減算器36へ出力される。
【0013】燃料流量検出器23で検出された燃料10
の流量は、燃料流量検出器23から燃料流量Fとして前
記減算器36並びに関数発生器24に与えられ、減算器
36において前記燃料設定流量F0と燃料流量Fとの差
が取られて燃料流量偏差△Fが求められ、該燃料流量偏
差△Fは比例積分調節器37へ与えられ、該比例積分調
節器37で比例積分調節されて指令Zとして出力され、
給炭機8のアクチュエータ32に与えられ、該アクチュ
エータ32が所定の速度で駆動されて火炉本体4へ供給
される燃料流量Fが燃料設定流量F0となるように調整
される。
【0014】又、前記燃料流量検出器23から燃料流量
Fとして関数発生器24に与えられた燃料10の流量
は、関数発生器24から燃料流量Fに対応した全空気設
定流量(Q1+Q2)’として掛算器40へ与えられ、
又、酸素検出器31で検出された排ガス21中の残留酸
素の量は、残留酸素量Oとして関数発生器39に与えら
れ、該関数発生器39から残留酸素量Oに対応した酸素
補正係数βが前記掛算器40へ与えられ、該掛算器40
において全空気設定流量(Q1+Q2)’と酸素補正係数
βとの積が取られて必要全空気設定流量Q1+Q2が求め
られ、該必要全空気設定流量Q1+Q2が掛算器41並び
に減算器42に与えられる。
【0015】前記主蒸気流量検出器30から主蒸気流量
Qとして関数発生器38に与えられた主蒸気45の流量
は、関数発生器38から主蒸気流量Qに対応した一次空
気3aの全空気量に対する分配比α1として前記掛算器
41へ与えられ、該掛算器41において必要全空気設定
流量Q1+Q2と分配比α1との積が取られて一次空気設
定流量Q1が求められ、該一次空気設定流量Q1が前記減
算器42並びに減算器25aに与えられ、減算器42に
おいて必要全空気設定流量Q1+Q2と一次空気設定流量
1との差が取られて二次空気設定流量Q2が求められ、
該二次空気設定流量Q2が減算器25bに与えられる。
【0016】一次空気流量検出器22aで検出された一
次空気3aの流量は、一次空気流量検出器22aから一
次空気流量Q1’として減算器25aに与えられ、該減
算器25aにおいて、一次空気設定流量Q1と一次空気
流量Q1’の差が取られて一次空気流量偏差△Q1が求め
られ、求められた一次空気流量偏差△Q1は出力されて
比例積分調節器26aへ与えられ、比例積分調節器26
aで比例積分調節されて指令Xとして出力され、自動手
動切換器46aを経てアクチュエータ28aに与えら
れ、アクチュエータ28aが駆動されてダンパ27aが
所定の開度に調整され、火炉本体4へ供給される一次空
気流量Q1’が一次空気設定流量Q1となるように調整さ
れる。
【0017】二次空気流量検出器22bで検出された二
次空気3bの流量は、二次空気流量検出器22bから二
次空気流量Q2’として減算器25bに与えられ、該減
算器25bにおいて、二次空気設定流量Q2と二次空気
流量Q2’の差が取られて二次空気流量偏差△Q2が求め
られ、求められた二次空気流量偏差△Q2は出力されて
比例積分調節器26bへ与えられ、比例積分調節器26
bで比例積分調節されて指令Yとして出力され、自動手
動切換器46bを経てアクチュエータ28bに与えら
れ、アクチュエータ28bが駆動されてダンパ27bが
所定の開度に調整され、火炉本体4へ供給される二次空
気流量Q2’が二次空気設定流量Q2となるように調整さ
れる。
【0018】即ち、上述の従来の循環流動床ボイラにお
いては、主蒸気圧力Pの制御は燃料流量Fの増減によっ
て行われ、一次空気流量Q1’及び二次空気流量Q2’に
ついては燃料流量Fをベースに制御が行われていた。
【0019】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述の
如く主蒸気圧力Pの制御を燃料流量Fの増減によって行
い、一次空気流量Q1’及び二次空気流量Q2’の制御を
燃料流量Fをベースに行うのでは、主蒸気圧力Pの定常
的な変化時においてはほとんど問題はないものの、主蒸
気圧力Pの過渡的な変化時においては、燃料変化に対す
る主蒸気圧力Pの時定数が大きいため、例えば、該主蒸
気圧力Pを上昇させるために単に燃料流量Fだけを増加
させても、燃料10はすぐには燃焼せずに火炉本体4内
にたまってしまい、ある時間遅れののち燃焼することか
ら、主蒸気圧力Pが上昇しすぎるというような不具合も
あり、良好な制御性が得られなかった。
【0020】本発明は、斯かる実情に鑑み、定常的な主
蒸気圧力偏差は燃料流量で制御し、過渡的な主蒸気圧力
偏差は燃料流量だけでなく空気流量を積極的に取り入れ
て制御することにより、制御性の良好な循環流動床ボイ
ラにおける主蒸気圧力制御装置を提供しようとするもの
である。
【0021】
【課題を解決するための手段】本発明は、内部にベッド
材6による流動床が形成されるようにした循環流動床ボ
イラの後部伝熱部16内に配置された過熱器18で過熱
された主蒸気圧力Pを燃料流量Fで制御するよう構成し
た循環流動床ボイラにおける主蒸気圧力制御装置におい
て、火炉本体4底部へ導入される一次空気3aの流量を
検出する一次空気流量検出器22aと、前記火炉本体4
へ導入される二次空気3bの流量を検出する二次空気流
量検出器22bと、前記火炉本体4内へ燃料10を噴射
する主バーナ7へ送給される燃料10の流量を検出する
燃料流量検出器23と、前記循環流動床ボイラの後部伝
熱部16内に配置された過熱器18で過熱された主蒸気
45の圧力を検出する主蒸気圧力検出器29と、前記過
熱器18で過熱された主蒸気45の流量を検出する主蒸
気流量検出器30と、前記後部伝熱部16から排出され
た排ガス21の残留酸素量を検出する酸素検出器31
と、前記燃料流量検出器23からの燃料流量Fに対応し
た全空気設定流量(Q1+Q2)’を求める関数発生器2
4と、前記主蒸気圧力検出器29からの主蒸気圧力Pと
主蒸気設定圧力P0の差を取り主蒸気圧力偏差△Pを求
める減算器33’(又は33)と、該減算器33’(又
は33)からの主蒸気圧力偏差△Pに対応した調整空気
設定流量Q3を求める関数発生器43と、前記主蒸気流
量検出器30からの主蒸気流量Qに対応した一次空気3
aの全空気量に対する分配比α1を求める関数発生器3
8と、前記酸素検出器31からの残留酸素量Oに対応し
た酸素補正係数βを求める関数発生器39と、前記関数
発生器24からの全空気設定流量(Q1+Q2)’と前記
関数発生器39からの酸素補正係数βとの積を取り必要
全空気設定流量Q1+Q2を求める掛算器40と、該掛算
器40からの必要全空気設定流量Q1+Q2と前記関数発
生器38からの分配比α1との積を取り一次空気設定流
量Q1を求める掛算器41と、該掛算器41からの一次
空気設定流量Q1と前記関数発生器43からの調整空気
設定流量Q3との和を取り修正一次空気設定流量Q1+Q
3を求める加算器44と、前記掛算器40からの必要全
空気設定流量Q1+Q2と前記加算器44からの修正一次
空気設定流量Q1+Q3との差を取り修正二次空気設定流
量Q2−Q3を求める減算器42と、前記一次空気流量検
出器22aからの一次空気流量Q1’と前記加算器44
からの修正一次空気設定流量Q1+Q3との差を取り一次
空気流量偏差△Q1を求める減算器25aと、前記二次
空気流量検出器22bからの二次空気流量Q2’と前記
減算器42からの修正二次空気設定流量Q2−Q3との差
を取り二次空気流量偏差△Q2を求める減算器25b
と、前記減算器25aからの一次空気流量偏差△Q1
処理して得られた指令Xを前記火炉本体4底部へ導入さ
れる一次空気3aの流量を調整するためのダンパ27a
を開閉するアクチュエータ28aへ与える比例積分調節
器26aと、前記減算器25bからの二次空気流量偏差
△Q2を処理して得られた指令Yを前記火炉本体4へ導
入される二次空気3bの流量を調整するためのダンパ2
7bを開閉するアクチュエータ28bへ与える比例積分
調節器26bとを備えたことを特徴とするものである。
【0022】
【作用】従って、燃料流量検出器23から燃料流量Fと
して関数発生器24に与えられた燃料10の流量は、関
数発生器24から燃料流量Fに対応した全空気設定流量
(Q1+Q2)’として掛算器40へ与えられ、又、酸素
検出器31で検出された排ガス21中の残留酸素の量
は、残留酸素量Oとして関数発生器39に与えられ、該
関数発生器39から残留酸素量Oに対応した酸素補正係
数βが前記掛算器40へ与えられ、該掛算器40におい
て全空気設定流量(Q1+Q2)’と酸素補正係数βとの
積が取られて必要全空気設定流量Q1+Q2が求められ、
該必要全空気設定流量Q1+Q2が掛算器41並びに減算
器42に与えられる。
【0023】主蒸気流量検出器30から主蒸気流量Qと
して関数発生器38に与えられた主蒸気45の流量は、
関数発生器38から主蒸気流量Qに対応した一次空気3
aの全空気量に対する分配比α1として前記掛算器41
へ与えられ、該掛算器41において必要全空気設定流量
1+Q2と分配比α1との積が取られて一次空気設定流
量Q1が求められ、該一次空気設定流量Q1が加算器44
に与えられる。
【0024】一方、主蒸気圧力検出器29で検出された
主蒸気45の圧力は、主蒸気圧力検出器29から主蒸気
圧力Pとして減算器33’に与えられ、該減算器33’
において主蒸気設定圧力P0と主蒸気圧力Pの差が取ら
れて主蒸気圧力偏差△Pが求められ、求められた主蒸気
圧力偏差△Pは出力されて関数発生器43へ与えられ、
該関数発生器43からは、主蒸気圧力偏差△Pに対応し
た調整空気設定流量Q 3が出力されて加算器44へ与え
られる。
【0025】加算器44では、一次空気設定流量Q1
調整空気設定流量Q3との和が取られて修正一次空気設
定流量Q1+Q3が求められ、該修正一次空気設定流量Q
1+Q3が減算器25a並びに減算器42へ与えられ、該
減算器42において必要全空気設定流量Q1+Q2と修正
一次空気設定流量Q1+Q3との差が取られて修正二次空
気設定流量Q2−Q3が求められ、該修正二次空気設定流
量Q2−Q3が減算器25bに与えられる。
【0026】前記減算器25aには一次空気流量検出器
22aで検出された一次空気3aの流量が一次空気流量
1’として与えられており、該減算器25aにおい
て、修正一次空気設定流量Q1+Q3と一次空気流量
1’の差が取られて一次空気流量偏差△Q1が求めら
れ、求められた一次空気流量偏差△Q1は出力されて比
例積分調節器26aへ与えられ、比例積分調節器26a
で比例積分調節されて指令Xとして出力され、自動手動
切換器46aを経てアクチュエータ28aに与えられ、
アクチュエータ28aが駆動されてダンパ27aが所定
の開度に調整され、火炉本体4へ供給される一次空気流
量Q1’が修正一次空気設定流量Q1+Q3となるように
調整される。
【0027】又、前記減算器25bには二次空気流量検
出器22bで検出された二次空気3bの流量が二次空気
流量Q2’として減算器25bに与えられており、該減
算器25bにおいて、修正二次空気設定流量Q2−Q3
二次空気流量Q2’の差が取られて二次空気流量偏差△
2が求められ、求められた二次空気流量偏差△Q2は出
力されて比例積分調節器26bへ与えられ、比例積分調
節器26bで比例積分調節されて指令Yとして出力さ
れ、自動手動切換器46bを経てアクチュエータ28b
に与えられ、アクチュエータ28bが駆動されてダンパ
27bが所定の開度に調整され、火炉本体4へ供給され
る二次空気流量Q2’が修正二次空気設定流量Q2−Q3
となるように調整される。
【0028】この結果、主蒸気圧力偏差△Pが定常的な
状態にある場合に、調整空気設定流量Q3が0として関
数発生器43から出力されるようにすれば、主蒸気圧力
Pは従来と同様に燃料流量Fのみに基づいて制御される
形となる一方、主蒸気圧力偏差△Pが過渡的な状態にあ
る場合に、調整空気設定流量Q3が夫々略比例関数的に
増加或いは減少する形で関数発生器43から出力される
ようにすれば、主蒸気圧力偏差△Pが負のある値以下で
あるときには、燃料10の燃焼に直接的に関与する一次
空気流量Q1’が燃料流量Fに基づく流量より所要量だ
けプラスされた流量に速やかに制御され、且つ燃料10
の燃焼に間接的に関与する二次空気流量Q2’が燃料流
量Fに基づく流量より所要量だけマイナスされた流量に
速やかに制御され、燃料10の燃焼が応答性よく活発化
され、又、主蒸気圧力偏差△Pが正のある値以上である
ときには、燃料10の燃焼に直接的に関与する一次空気
流量Q1’が燃料流量Fに基づく流量より所要量だけマ
イナスされた流量に速やかに制御され、且つ燃料10の
燃焼に間接的に関与する二次空気流量Q2’が燃料流量
Fに基づく流量より所要量だけプラスされた流量に速や
かに制御され、燃料10の燃焼が応答性よく抑制され
る。
【0029】
【実施例】以下、本発明の実施例を図面を参照しつつ説
明する。
【0030】図1及び図2は本発明の一実施例であっ
て、図中、図3と同一の符号を付した部分は同一物を表
わしており、基本的な構成は図3に示す従来のものと同
様であるが、本実施例の特徴とするところは、図1及び
図2に示す如く、主蒸気圧力検出器29からの主蒸気圧
力Pと主蒸気設定圧力P0の差を取り主蒸気圧力偏差△
Pを求める減算器33’と、該減算器33’からの主蒸
気圧力偏差△Pに対応した調整空気設定流量Q3を求め
る関数発生器43と、掛算器41からの一次空気設定流
量Q1と前記関数発生器43からの調整空気設定流量Q3
との和を取り修正一次空気設定流量Q1+Q3を求める加
算器44とを設け、該加算器44で求めた修正一次空気
設定流量Q1+Q3を設定値として減算器25aに与える
ようにすると共に、前記加算器44で求めた修正一次空
気設定流量Q1+Q3を減算器42に与えて該減算器42
で必要全空気設定流量Q1+Q2と修正一次空気設定流量
1+Q3との差を取り修正二次空気設定流量Q2−Q3
求め、該修正二次空気設定流量Q2−Q3を設定値として
減算器25bに与えるように構成した点にある。
【0031】尚、前記関数発生器43には、図2に示す
ように、経験的及び理論的に決定した主蒸気圧力偏差△
Pと調整空気設定流量Q3との関係が関数として設定さ
れており、主蒸気圧力偏差△Pが定常的な状態、即ち−
1〜+p1の範囲にある場合には、調整空気設定流量Q
3を0とし、又、主蒸気圧力偏差△Pが過渡的な状態、
即ち−p1〜−p2の範囲或いは+p1〜+p2の範囲にあ
る場合には、調整空気設定流量Q3を夫々略比例関数的
に増加或いは減少させるようにしてある。
【0032】次に、上記実施例の作動を説明する。
【0033】循環流動床ボイラの運転時には、主蒸気圧
力検出器29で検出された主蒸気45の圧力は、主蒸気
圧力検出器29から主蒸気圧力Pとして減算器33に与
えられ、該減算器33において主蒸気設定圧力P0と主
蒸気圧力Pの差が取られて主蒸気圧力偏差△Pが求めら
れ、求められた主蒸気圧力偏差△Pは出力されて比例積
分調節器34へ与えられ、比例積分調節器34で比例積
分調節されて信号△P’として加算演算器35へ出力さ
れ、又、主蒸気流量検出器30で検出された主蒸気45
の流量は、主蒸気流量検出器30から主蒸気流量Qとし
て前記加算演算器35並びに関数発生器38へ与えら
れ、前記加算演算器35では、信号△P’と主蒸気流量
Qとの和が取られ且つその値に対応した燃料設定流量F
0が求められ、該燃料設定流量F0は減算器36へ出力さ
れる。
【0034】燃料流量検出器23で検出された燃料10
の流量は、燃料流量検出器23から燃料流量Fとして前
記減算器36並びに関数発生器24に与えられ、減算器
36において前記燃料設定流量F0と燃料流量Fとの差
が取られて燃料流量偏差△Fが求められ、該燃料流量偏
差△Fは比例積分調節器37へ与えられ、該比例積分調
節器37で比例積分調節されて指令Zとして出力され、
給炭機8のアクチュエータ32に与えられ、該アクチュ
エータ32が所定の速度で駆動されて火炉本体4へ供給
される燃料流量Fが燃料設定流量F0となるように調整
される。
【0035】又、前記燃料流量検出器23から燃料流量
Fとして関数発生器24に与えられた燃料10の流量
は、関数発生器24から燃料流量Fに対応した全空気設
定流量(Q1+Q2)’として掛算器40へ与えられ、
又、酸素検出器31で検出された排ガス21中の残留酸
素の量は、残留酸素量Oとして関数発生器39に与えら
れ、該関数発生器39から残留酸素量Oに対応した酸素
補正係数βが前記掛算器40へ与えられ、該掛算器40
において全空気設定流量(Q1+Q2)’と酸素補正係数
βとの積が取られて必要全空気設定流量Q1+Q2が求め
られ、該必要全空気設定流量Q1+Q2が掛算器41並び
に減算器42に与えられる。
【0036】前記主蒸気流量検出器30から主蒸気流量
Qとして関数発生器38に与えられた主蒸気45の流量
は、関数発生器38から主蒸気流量Qに対応した一次空
気3aの全空気量に対する分配比α1として前記掛算器
41へ与えられ、該掛算器41において必要全空気設定
流量Q1+Q2と分配比α1との積が取られて一次空気設
定流量Q1が求められ、該一次空気設定流量Q1が加算器
44に与えられる。
【0037】一方、前記主蒸気圧力検出器29で検出さ
れた主蒸気45の圧力は、主蒸気圧力検出器29から主
蒸気圧力Pとして減算器33’に与えられ、該減算器3
3’において主蒸気設定圧力P0と主蒸気圧力Pの差が
取られて主蒸気圧力偏差△Pが求められ、求められた主
蒸気圧力偏差△Pは出力されて関数発生器43へ与えら
れ、該関数発生器43からは、主蒸気圧力偏差△Pに対
応した調整空気設定流量Q3が出力されて加算器44へ
与えられる。
【0038】加算器44では、一次空気設定流量Q1
調整空気設定流量Q3との和が取られて修正一次空気設
定流量Q1+Q3が求められ、該修正一次空気設定流量Q
1+Q3が減算器25a並びに減算器42へ与えられ、該
減算器42において必要全空気設定流量Q1+Q2と修正
一次空気設定流量Q1+Q3との差が取られて修正二次空
気設定流量Q2−Q3が求められ、該修正二次空気設定流
量Q2−Q3が減算器25bに与えられる。
【0039】前記減算器25aには一次空気流量検出器
22aで検出された一次空気3aの流量が一次空気流量
1’として与えられており、該減算器25aにおい
て、修正一次空気設定流量Q1+Q3と一次空気流量
1’の差が取られて一次空気流量偏差△Q1が求めら
れ、求められた一次空気流量偏差△Q1は出力されて比
例積分調節器26aへ与えられ、比例積分調節器26a
で比例積分調節されて指令Xとして出力され、自動手動
切換器46aを経てアクチュエータ28aに与えられ、
アクチュエータ28aが駆動されてダンパ27aが所定
の開度に調整され、火炉本体4へ供給される一次空気流
量Q1’が修正一次空気設定流量Q1+Q3となるように
調整される。
【0040】又、前記減算器25bには二次空気流量検
出器22bで検出された二次空気3bの流量が二次空気
流量Q2’として減算器25bに与えられており、該減
算器25bにおいて、修正二次空気設定流量Q2−Q3
二次空気流量Q2’の差が取られて二次空気流量偏差△
2が求められ、求められた二次空気流量偏差△Q2は出
力されて比例積分調節器26bへ与えられ、比例積分調
節器26bで比例積分調節されて指令Yとして出力さ
れ、自動手動切換器46bを経てアクチュエータ28b
に与えられ、アクチュエータ28bが駆動されてダンパ
27bが所定の開度に調整され、火炉本体4へ供給され
る二次空気流量Q2’が修正二次空気設定流量Q2−Q3
となるように調整される。
【0041】この結果、主蒸気圧力偏差△Pが定常的な
状態、即ち図2に示す如く−p1〜+p1の範囲にある場
合には、調整空気設定流量Q3が0として関数発生器4
3から出力されるため、主蒸気圧力Pは従来と同様に燃
料流量Fのみに基づいて制御される形となる一方、主蒸
気圧力偏差△Pが過渡的な状態、即ち図2に示す如く−
1〜−p2の範囲或いは+p1〜+p2の範囲にある場合
には、調整空気設定流量Q3が夫々略比例関数的に増加
或いは減少する形で関数発生器43から出力されるた
め、主蒸気圧力偏差△Pが−p1〜−p2の範囲にあると
きには、燃料10の燃焼に直接的に関与する一次空気流
量Q1’が燃料流量Fに基づく流量より所要量だけプラ
スされた流量に速やかに制御され、且つ燃料10の燃焼
に間接的に関与する二次空気流量Q2’が燃料流量Fに
基づく流量より所要量だけマイナスされた流量に速やか
に制御され、燃料10の燃焼が応答性よく活発化され、
又、主蒸気圧力偏差△Pが+p1〜+p2の範囲にあると
きには、燃料10の燃焼に直接的に関与する一次空気流
量Q1’が燃料流量Fに基づく流量より所要量だけマイ
ナスされた流量に速やかに制御され、且つ燃料10の燃
焼に間接的に関与する二次空気流量Q2’が燃料流量F
に基づく流量より所要量だけプラスされた流量に速やか
に制御され、燃料10の燃焼が応答性よく抑制される。
【0042】尚、上述のように主蒸気圧力偏差△Pに応
じて一次空気3aと二次空気3bの流量を夫々変化させ
ているが、一次空気3aと二次空気3bのトータル的な
流量は、燃料流量Fに基づく流量(Q1+Q2)に制御さ
れるため、燃焼のバランスが崩れる心配もない。
【0043】こうして、定常的な主蒸気圧力偏差△Pは
燃料流量Fで制御し、過渡的な主蒸気圧力偏差△Pは燃
料流量Fだけでなく空気流量を積極的に取り入れて制御
することにより、主蒸気圧力Pの制御性が良好となる。
【0044】尚、本発明の循環流動床ボイラにおける主
蒸気圧力制御装置は、上述の実施例にのみ限定されるも
のではなく、関数発生器43に対し主蒸気圧力偏差△P
を減算器33’から与える代りに減算器33から与える
ようにしてもよいこと等、その他、本発明の要旨を逸脱
しない範囲内において種々変更を加え得ることは勿論で
ある。
【0045】
【発明の効果】以上、説明したように本発明の循環流動
床ボイラにおける主蒸気圧力制御装置によれば、定常的
な主蒸気圧力偏差は燃料流量で制御し、過渡的な主蒸気
圧力偏差は燃料流量だけでなく空気流量を積極的に取り
入れて制御することにより、主蒸気圧力の制御性が良好
となるという優れた効果を奏し得る。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の循環流動床ボイラにおける主蒸気圧力
制御装置のブロック図である。
【図2】本発明の循環流動床ボイラにおける主蒸気圧力
制御装置に用いる関数発生器43に設定される関数を示
すグラフである。
【図3】従来の循環流動床ボイラにおける主蒸気圧力制
御装置のブロック図である。
【符号の説明】
3a 一次空気 3b 二次空気 4 火炉本体 6 ベッド材 7 主バーナ 10 燃料 16 後部伝熱部 18 過熱器 21 排ガス 22a 一次空気流量検出器 22b 二次空気流量検出器 23 燃料流量検出器 24 関数発生器 25a 減算器 25b 減算器 26a 比例積分調節器 26b 比例積分調節器 27a ダンパ 27b ダンパ 28a アクチュエータ 28b アクチュエータ 29 主蒸気圧力検出器 30 主蒸気流量検出器 31 酸素検出器 33 減算器 33’ 減算器 38 関数発生器 39 関数発生器 40 掛算器 41 掛算器 42 減算器 43 関数発生器 44 加算器 45 主蒸気 F 燃料流量 P 主蒸気圧力 P0 主蒸気設定圧力 △P 主蒸気圧力偏差 Q 主蒸気流量 Q1’ 一次空気流量 Q1 一次空気設定流量 Q2’ 二次空気流量 Q2 二次空気設定流量 Q3 調整空気設定流量 △Q1 一次空気流量偏差 △Q2 二次空気流量偏差 (Q1+Q2)’ 全空気設定流量 Q1+Q2 必要全空気設定流量 Q1+Q3 修正一次空気設定流量 Q2−Q3 修正二次空気設定流量 O 残留酸素量 α1 分配比 β 酸素補正係数 X 指令 Y 指令

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 内部にベッド材6による流動床が形成さ
    れるようにした循環流動床ボイラの後部伝熱部16内に
    配置された過熱器18で過熱された主蒸気圧力Pを燃料
    流量Fで制御するよう構成した循環流動床ボイラにおけ
    る主蒸気圧力制御装置において、火炉本体4底部へ導入
    される一次空気3aの流量を検出する一次空気流量検出
    器22aと、前記火炉本体4へ導入される二次空気3b
    の流量を検出する二次空気流量検出器22bと、前記火
    炉本体4内へ燃料10を噴射する主バーナ7へ送給され
    る燃料10の流量を検出する燃料流量検出器23と、前
    記循環流動床ボイラの後部伝熱部16内に配置された過
    熱器18で過熱された主蒸気45の圧力を検出する主蒸
    気圧力検出器29と、前記過熱器18で過熱された主蒸
    気45の流量を検出する主蒸気流量検出器30と、前記
    後部伝熱部16から排出された排ガス21の残留酸素量
    を検出する酸素検出器31と、前記燃料流量検出器23
    からの燃料流量Fに対応した全空気設定流量(Q1
    2)’を求める関数発生器24と、前記主蒸気圧力検
    出器29からの主蒸気圧力Pと主蒸気設定圧力P0の差
    を取り主蒸気圧力偏差△Pを求める減算器33’(又は
    33)と、該減算器33’(又は33)からの主蒸気圧
    力偏差△Pに対応した調整空気設定流量Q3を求める関
    数発生器43と、前記主蒸気流量検出器30からの主蒸
    気流量Qに対応した一次空気3aの全空気量に対する分
    配比α1を求める関数発生器38と、前記酸素検出器3
    1からの残留酸素量Oに対応した酸素補正係数βを求め
    る関数発生器39と、前記関数発生器24からの全空気
    設定流量(Q1+Q2)’と前記関数発生器39からの酸
    素補正係数βとの積を取り必要全空気設定流量Q 1+Q2
    を求める掛算器40と、該掛算器40からの必要全空気
    設定流量Q1+Q2と前記関数発生器38からの分配比α
    1との積を取り一次空気設定流量Q1を求める掛算器41
    と、該掛算器41からの一次空気設定流量Q1と前記関
    数発生器43からの調整空気設定流量Q3との和を取り
    修正一次空気設定流量Q1+Q 3を求める加算器44と、
    前記掛算器40からの必要全空気設定流量Q1+Q2と前
    記加算器44からの修正一次空気設定流量Q1+Q3との
    差を取り修正二次空気設定流量Q2−Q3を求める減算器
    42と、前記一次空気流量検出器22aからの一次空気
    流量Q1’と前記加算器44からの修正一次空気設定流
    量Q1+Q3との差を取り一次空気流量偏差△Q1を求め
    る減算器25aと、前記二次空気流量検出器22bから
    の二次空気流量Q2’と前記減算器42からの修正二次
    空気設定流量Q2−Q3との差を取り二次空気流量偏差△
    2を求める減算器25bと、前記減算器25aからの
    一次空気流量偏差△Q1を処理して得られた指令Xを前
    記火炉本体4底部へ導入される一次空気3aの流量を調
    整するためのダンパ27aを開閉するアクチュエータ2
    8aへ与える比例積分調節器26aと、前記減算器25
    bからの二次空気流量偏差△Q2を処理して得られた指
    令Yを前記火炉本体4へ導入される二次空気3bの流量
    を調整するためのダンパ27bを開閉するアクチュエー
    タ28bへ与える比例積分調節器26bとを備えたこと
    を特徴とする循環流動床ボイラにおける主蒸気圧力制御
    装置。
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN108087856A (zh) * 2017-11-21 2018-05-29 华北电力大学 一种超临界循环流化床机组主蒸汽压力预测系统及方法

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN108087856A (zh) * 2017-11-21 2018-05-29 华北电力大学 一种超临界循环流化床机组主蒸汽压力预测系统及方法
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