JPH0634107A - ボイラのＮＯｘ 抑制式空燃比制御方法 - Google Patents
ボイラのＮＯｘ 抑制式空燃比制御方法Info
- Publication number
- JPH0634107A JPH0634107A JP19197792A JP19197792A JPH0634107A JP H0634107 A JPH0634107 A JP H0634107A JP 19197792 A JP19197792 A JP 19197792A JP 19197792 A JP19197792 A JP 19197792A JP H0634107 A JPH0634107 A JP H0634107A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- boiler
- exhaust gas
- flow rate
- fuel ratio
- air
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Withdrawn
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- Regulation And Control Of Combustion (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 ボイラの排ガスＮＯx 濃度を所定値以下にす
る空燃比制御方法。 【構成】 ボイラへの投入燃料流量に応じて同ボイラの
出口の排ガス酸素濃度が所定の設定値となるよう同ボイ
ラへの全空気流量を制御する空燃比制御方法において、
上記ボイラの出口の排ガスＮＯx 濃度信号１３Ｓを予め
定められた設定器８の出力と比較し、同出口排ガスのＮ
Ｏx 濃度が同設定値を越えたとき、同設定値になるよう
ボイラへの全空気流量を乗算器７を介して調節するよう
にした。
る空燃比制御方法。 【構成】 ボイラへの投入燃料流量に応じて同ボイラの
出口の排ガス酸素濃度が所定の設定値となるよう同ボイ
ラへの全空気流量を制御する空燃比制御方法において、
上記ボイラの出口の排ガスＮＯx 濃度信号１３Ｓを予め
定められた設定器８の出力と比較し、同出口排ガスのＮ
Ｏx 濃度が同設定値を越えたとき、同設定値になるよう
ボイラへの全空気流量を乗算器７を介して調節するよう
にした。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明はボイラのＮＯx 抑制式空
燃比制御方法に関する。
燃比制御方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来例を図３により説明する。ボイラの
燃料流量信号１Ｓは第１の関数発生器３を経て減算器
４，および第２関数発生器６を経て乗算器７へそれぞれ
送られる。またボイラの出口の排ガス酸素濃度信号２Ｓ
は減算器４，Ｐ１制御器５を経て乗算器７へ送られる。
燃料流量信号１Ｓは第１の関数発生器３を経て減算器
４，および第２関数発生器６を経て乗算器７へそれぞれ
送られる。またボイラの出口の排ガス酸素濃度信号２Ｓ
は減算器４，Ｐ１制御器５を経て乗算器７へ送られる。
【０００３】以上において、第２の関数発生器６は、ボ
イラの負荷に対応した燃料流量信号１Ｓを受ける。そし
て入力信号に応じて予めプログラムされているボイラへ
の燃料流量に応じたボイラへの最適空気流量，すなわ
ち、基本空気流量信号６Ｓを出力する。また第１の関数
発生器３も同様に、ボイラへの燃料流量に応じた、ボイ
ラの最適燃焼後の排ガス酸素濃度を酸素濃度設定信号３
Ｓとして出力する。減算器４では酸素濃度設定信号３Ｓ
とボイラの出口の計測された酸素濃度信号２Ｓとが入力
され、その偏差信号がＰ１制御器５へ送られる。Ｐ１制
御器では、入力の偏差信号が少くなるようボイラへの空
気流量修正信号を出力する。乗算器７では、基本空気流
量信号に空気流量修正信号が掛けられ、ボイラへの空気
流量を調節するための空気流量操作信号７Ｓとして出力
される。
イラの負荷に対応した燃料流量信号１Ｓを受ける。そし
て入力信号に応じて予めプログラムされているボイラへ
の燃料流量に応じたボイラへの最適空気流量，すなわ
ち、基本空気流量信号６Ｓを出力する。また第１の関数
発生器３も同様に、ボイラへの燃料流量に応じた、ボイ
ラの最適燃焼後の排ガス酸素濃度を酸素濃度設定信号３
Ｓとして出力する。減算器４では酸素濃度設定信号３Ｓ
とボイラの出口の計測された酸素濃度信号２Ｓとが入力
され、その偏差信号がＰ１制御器５へ送られる。Ｐ１制
御器では、入力の偏差信号が少くなるようボイラへの空
気流量修正信号を出力する。乗算器７では、基本空気流
量信号に空気流量修正信号が掛けられ、ボイラへの空気
流量を調節するための空気流量操作信号７Ｓとして出力
される。
【０００４】上記のようにボイラの空燃比制御は、通常
蒸気発生のために投入される燃料量の指令値に対応し
て、排ガス中の残存酸素濃度が決められた値となるよう
に、全空気流量指令値を増減するために行なわれてい
た。すなわち、ＮＯx の発生を抑制する方法は特にとら
れてはいない。
蒸気発生のために投入される燃料量の指令値に対応し
て、排ガス中の残存酸素濃度が決められた値となるよう
に、全空気流量指令値を増減するために行なわれてい
た。すなわち、ＮＯx の発生を抑制する方法は特にとら
れてはいない。
【０００５】一方、ＮＯx の発生を抑制するための方法
として従来用いられている方法は、ＯＦＡ（ Over Fir
e Air）を増加する、二段燃焼方式（図４（ｂ））とＧ
Ｒ（Gas Recirculation）を増加する排ガス混合燃焼方
式（図４（ｃ））である。しかしこれらの方法はいずれ
も各負荷での整定状態において、ＮＯx 発生量が小さく
なるように対応する操作端位置を定めておき、負荷変化
に対しては、その定められた位置に操作端を動かすとい
う先行制御を行なっているに過ぎない。このため、燃料
性状の変化など測定できない変化による影響や、負荷変
化時における燃焼おくれなどによる影響によってＮＯx
発生量が非常に大きくなった場合、これを自動的に抑制
することができなかった。
として従来用いられている方法は、ＯＦＡ（ Over Fir
e Air）を増加する、二段燃焼方式（図４（ｂ））とＧ
Ｒ（Gas Recirculation）を増加する排ガス混合燃焼方
式（図４（ｃ））である。しかしこれらの方法はいずれ
も各負荷での整定状態において、ＮＯx 発生量が小さく
なるように対応する操作端位置を定めておき、負荷変化
に対しては、その定められた位置に操作端を動かすとい
う先行制御を行なっているに過ぎない。このため、燃料
性状の変化など測定できない変化による影響や、負荷変
化時における燃焼おくれなどによる影響によってＮＯx
発生量が非常に大きくなった場合、これを自動的に抑制
することができなかった。
【０００６】発電用ボイラでは、このように、燃焼にお
いて発生したＮＯx をそのまま排ガスとして出すことが
ないように、排ガス煙道途中に、アンモニア注入による
ＮＯ x 低減を行なうための脱硝装置が設けられることが
多い。しかしアンモニア注入による脱硝反応の速度が遅
いため、脱硝制御が難しいこと、およびアンモニア注入
量はそのまま運転コストの上昇となるという問題があ
る。
いて発生したＮＯx をそのまま排ガスとして出すことが
ないように、排ガス煙道途中に、アンモニア注入による
ＮＯ x 低減を行なうための脱硝装置が設けられることが
多い。しかしアンモニア注入による脱硝反応の速度が遅
いため、脱硝制御が難しいこと、およびアンモニア注入
量はそのまま運転コストの上昇となるという問題があ
る。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】上記従来の二段燃焼方
式や排ガス混合燃焼方式では、負荷変化に対しては先行
制御を行なっているため、燃焼外乱によってＮＯx 発生
量が非常に大きくなってもそれを抑える動作は行なわれ
ない。
式や排ガス混合燃焼方式では、負荷変化に対しては先行
制御を行なっているため、燃焼外乱によってＮＯx 発生
量が非常に大きくなってもそれを抑える動作は行なわれ
ない。
【０００８】また、排ガス煙道途中に設置された脱硝装
置による方法は、アンモニア注入による脱硝反応の速度
が遅く制御が難しいこと、およびアンモニア注入量はそ
のまま運転コストの上昇となるという問題がある。
置による方法は、アンモニア注入による脱硝反応の速度
が遅く制御が難しいこと、およびアンモニア注入量はそ
のまま運転コストの上昇となるという問題がある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】本発明は上記課題を解決
すため次の手段を講ずる。
すため次の手段を講ずる。
【００１０】すなわち、ボイラへの投入燃料流量に応じ
て同ボイラの出口の排ガス酸素濃度が所定の設定値にな
るよう同ボイラへの全空気流量を制御する空燃比制御方
法において、上記ボイラの出口の排ガスＮＯx 濃度を予
め定められた設定値と比較し、同排ガスＮＯx 濃度が同
設定値を越えたとき、同設定値になるよう上記ボイラへ
の全空気流量を調節するようにした。
て同ボイラの出口の排ガス酸素濃度が所定の設定値にな
るよう同ボイラへの全空気流量を制御する空燃比制御方
法において、上記ボイラの出口の排ガスＮＯx 濃度を予
め定められた設定値と比較し、同排ガスＮＯx 濃度が同
設定値を越えたとき、同設定値になるよう上記ボイラへ
の全空気流量を調節するようにした。
【００１１】
【作用】上記手段により、ボイラの出口排ガスのＮＯx
濃度が予め定められた設定値と比較される。次に同出口
の排ガスＮＯx 濃度が同設定値を越えたとき、同設定値
になるよう、ボイラへの全空気流量が調節される。
濃度が予め定められた設定値と比較される。次に同出口
の排ガスＮＯx 濃度が同設定値を越えたとき、同設定値
になるよう、ボイラへの全空気流量が調節される。
【００１２】すなわち、ＮＯx 濃度が設定値を越えたと
き、ボイラへの全空気流量が小さくなるよう調節され
る。すると空燃比が減少して、ＮＯx 濃度が減少し設定
値に維持される。
き、ボイラへの全空気流量が小さくなるよう調節され
る。すると空燃比が減少して、ＮＯx 濃度が減少し設定
値に維持される。
【００１３】このようにして、ＮＯx 濃度がフィードバ
ック制御され、常に設定値以下に保たれる。
ック制御され、常に設定値以下に保たれる。
【００１４】
（１） 本発明の第１実施例を図１，図４（ａ）により
説明する。なお、従来例で説明した部分は同一の番号を
つけ説明を省略し、この発明に関する部分を主体に説明
する。
説明する。なお、従来例で説明した部分は同一の番号を
つけ説明を省略し、この発明に関する部分を主体に説明
する。
【００１５】図１にて、減算器４の出力は加算器１２を
経てＰ１調節器５へ送られる。ボイラの出口の排ガスＮ
Ｏx 濃度信号１３Ｓは減算器９に減算入力される。ＮＯ
x 濃度設定器８の出力は減算器９に加算入力される。減
算器９の出力はゲイン乗算器１０，上下限制限器１１を
順次経て加算器１２へ送られる。
経てＰ１調節器５へ送られる。ボイラの出口の排ガスＮ
Ｏx 濃度信号１３Ｓは減算器９に減算入力される。ＮＯ
x 濃度設定器８の出力は減算器９に加算入力される。減
算器９の出力はゲイン乗算器１０，上下限制限器１１を
順次経て加算器１２へ送られる。
【００１６】以上において、ＮＯx 濃度設定器８はボイ
ラが良好な状態で運転したとき発生するＮＯx 濃度また
はそれ以下の予め定められた設定値（動作開始設定値）
を出力する。減算器９でボイラの出口の排ガスＮＯx 濃
度信号１３Ｓと比較され、ＮＯx 濃度が通常より増加す
ると、その増加分が出力される。またこの出力はゲイン
乗算器１０で所定のゲインが掛けられ、上下限制限器１
１で過大な信号が抑制されて加算器１２へ送られる。加
算器１２で減算器４からの偏差信号に加えられＰ１制御
器５へ送られる。このとき、上下限制限器１１からの信
号は空燃比を減少する符号で加算されている。
ラが良好な状態で運転したとき発生するＮＯx 濃度また
はそれ以下の予め定められた設定値（動作開始設定値）
を出力する。減算器９でボイラの出口の排ガスＮＯx 濃
度信号１３Ｓと比較され、ＮＯx 濃度が通常より増加す
ると、その増加分が出力される。またこの出力はゲイン
乗算器１０で所定のゲインが掛けられ、上下限制限器１
１で過大な信号が抑制されて加算器１２へ送られる。加
算器１２で減算器４からの偏差信号に加えられＰ１制御
器５へ送られる。このとき、上下限制限器１１からの信
号は空燃比を減少する符号で加算されている。
【００１７】図４（ａ）に示すようにボイラは、特性
上、空燃比が減少するとＮＯx 濃度が減少する。従って
Ｐ１制御器５は入力信号から空気量を減らすような修正
制御信号を出力し乗算器７へ送る。乗算器７で関数発生
器６からの基本空気流量信号に修正制御信号が掛けら
れ、空気流量操作信号７Ｓとして出力される。
上、空燃比が減少するとＮＯx 濃度が減少する。従って
Ｐ１制御器５は入力信号から空気量を減らすような修正
制御信号を出力し乗算器７へ送る。乗算器７で関数発生
器６からの基本空気流量信号に修正制御信号が掛けら
れ、空気流量操作信号７Ｓとして出力される。
【００１８】このようにして、ＮＯx 発生量が設定値を
上まわった場合、空燃比が引き下げられ、その結果とし
て過剰空気流量が減ってＮＯx が低下する。この方法は
ＮＯ x 値をフィードバックして直接に発生ＮＯx を抑え
ることになるため、従来の先行制御のみの場合に比べて
外乱によるＮＯx 上昇を抑えることができる。また、発
生段階でのＮＯx 抑制ができる。従って脱硝装置でのア
ンモニア消費量も減すことができる。
上まわった場合、空燃比が引き下げられ、その結果とし
て過剰空気流量が減ってＮＯx が低下する。この方法は
ＮＯ x 値をフィードバックして直接に発生ＮＯx を抑え
ることになるため、従来の先行制御のみの場合に比べて
外乱によるＮＯx 上昇を抑えることができる。また、発
生段階でのＮＯx 抑制ができる。従って脱硝装置でのア
ンモニア消費量も減すことができる。
【００１９】また空燃比が下がることによって、排ガス
Ｏ2 値が下がり、Ｏ2 値の方には、一時的に制御偏差が
出るが、多少のＯ2 値の低下は燃焼の不安定を招かない
限り問題ではない。上下限制限器１１によりＮＯx 制御
系からの修正量が過大にならないようになっている。 （２） 本発明の第２実施例を図２により説明する。な
お、上記で説明した部分は説明を省略し、この発明に関
する部分を主体に説明す。
Ｏ2 値が下がり、Ｏ2 値の方には、一時的に制御偏差が
出るが、多少のＯ2 値の低下は燃焼の不安定を招かない
限り問題ではない。上下限制限器１１によりＮＯx 制御
系からの修正量が過大にならないようになっている。 （２） 本発明の第２実施例を図２により説明する。な
お、上記で説明した部分は説明を省略し、この発明に関
する部分を主体に説明す。
【００２０】Ｐ１制御器５の出力は加算器１２ａを経て
乗算器７へ送られる。また減算器９の出力はゲイン乗算
器１０ａ，上下限制限器１１ａを順次経て加算器１２ａ
へ送られる。
乗算器７へ送られる。また減算器９の出力はゲイン乗算
器１０ａ，上下限制限器１１ａを順次経て加算器１２ａ
へ送られる。
【００２１】以上において、上下限制限器１１ａから、
ＮＯx 濃度が設定値を越えた分に相当して、空燃比を減
少させる修正信号が出力され、加算器１２ａへ送られ
る。加算器１２ａでＰ１制御器５からの空気流量修正信
号に加算され乗算器７へ送られる。以下第１実施例とほ
ぼ同様に作用する。また効果もほぼ同様である。
ＮＯx 濃度が設定値を越えた分に相当して、空燃比を減
少させる修正信号が出力され、加算器１２ａへ送られ
る。加算器１２ａでＰ１制御器５からの空気流量修正信
号に加算され乗算器７へ送られる。以下第１実施例とほ
ぼ同様に作用する。また効果もほぼ同様である。
【００２２】
【発明の効果】以上に説明したように本発明によれば、
排ガスのＮＯx 値をフィードバックして、空燃比を減ら
し直接的に燃焼過程での発生ＮＯx を抑えることにな
る。そのため従来の二段燃焼や排ガス混合燃焼における
先行制御のみの方法に比べて、外乱によるＮＯx 上昇を
抑えることができる。また発生段階でのＮＯx 抑制がで
きるため、脱硝装置でのアンモニア消費量も減らすこと
ができる。
排ガスのＮＯx 値をフィードバックして、空燃比を減ら
し直接的に燃焼過程での発生ＮＯx を抑えることにな
る。そのため従来の二段燃焼や排ガス混合燃焼における
先行制御のみの方法に比べて、外乱によるＮＯx 上昇を
抑えることができる。また発生段階でのＮＯx 抑制がで
きるため、脱硝装置でのアンモニア消費量も減らすこと
ができる。
【図１】本発明の第１実施例の構成ブロック図である。
【図２】本発明の第２実施例の構成ブロック図である。
【図３】従来例の構成ブロック図である。
【図４】本発明および従来例の作用説明図である。
３，６ 関数発生器 ４，９ 減算器 ５ Ｐ１又は１ 制御器 ７ 乗算器 ８ 設定器 １０，１０ａ ゲイン乗算器 １１，１１ａ 上下限制限器 １２，１２ａ 加算器
Claims (1)
- 【請求項１】 ボイラへの投入燃料流量に応じて同ボイ
ラの出口の排ガス酸素濃度が所定の設定値になるよう同
ボイラへの全空気流量を制御する空燃比制御方法におい
て、上記ボイラの出口の排ガスＮＯx 濃度を予め定めら
れた設定値と比較し、同排ガスＮＯx 濃度が同設定値を
越えたとき、同設定値になるよう上記ボイラへの全空気
流量を調節するようにしたことを特徴とするボイラのＮ
Ｏx 抑制式空燃比制御方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP19197792A JPH0634107A (ja) | 1992-07-20 | 1992-07-20 | ボイラのＮＯｘ 抑制式空燃比制御方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP19197792A JPH0634107A (ja) | 1992-07-20 | 1992-07-20 | ボイラのＮＯｘ 抑制式空燃比制御方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0634107A true JPH0634107A (ja) | 1994-02-08 |
Family
ID=16283587
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP19197792A Withdrawn JPH0634107A (ja) | 1992-07-20 | 1992-07-20 | ボイラのＮＯｘ 抑制式空燃比制御方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0634107A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2009186072A (ja) * | 2008-02-05 | 2009-08-20 | Kobe Steel Ltd | 低ＮＯｘ燃焼制御方法および還元処理物の製造方法 |
-
1992
- 1992-07-20 JP JP19197792A patent/JPH0634107A/ja not_active Withdrawn
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2009186072A (ja) * | 2008-02-05 | 2009-08-20 | Kobe Steel Ltd | 低ＮＯｘ燃焼制御方法および還元処理物の製造方法 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 19991005 |