JPH0663606B2 - 蒸気発生器の制御装置 - Google Patents

蒸気発生器の制御装置

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JPH0663606B2
JPH0663606B2 JP59501693A JP50169384A JPH0663606B2 JP H0663606 B2 JPH0663606 B2 JP H0663606B2 JP 59501693 A JP59501693 A JP 59501693A JP 50169384 A JP50169384 A JP 50169384A JP H0663606 B2 JPH0663606 B2 JP H0663606B2
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オー レオン リンズイ
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    • F01K23/02Plants characterised by more than one engine delivering power external to the plant, the engines being driven by different fluids the engine cycles being thermally coupled
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    • F01K23/106Plants characterised by more than one engine delivering power external to the plant, the engines being driven by different fluids the engine cycles being thermally coupled combustion heat from one cycle heating the fluid in another cycle with exhaust fluid of one cycle heating the fluid in another cycle with water evaporated or preheated at different pressures in exhaust boiler
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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F22STEAM GENERATION
    • F22BMETHODS OF STEAM GENERATION; STEAM BOILERS
    • F22B35/00Control systems for steam boilers
    • F22B35/007Control systems for waste heat boilers
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
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    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
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  • Engine Equipment That Uses Special Cycles (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 技術分野 本発明は制御装置に関し、更に詳しくは、貫流型の火な
し発生器(ボイラ)のための改良された新規な制御装置
に関するものである。
背景技術 従来の蒸気ボイラは多数の欠点を有しており、また、結
合サイクルに適用するにあたり、多くの操作上の問題点
が、特に出力が4000−25000Kwの範囲内のガスタービン
を用いた小容量のものにおいて生じている。これらの欠
点を補うための主要なものの中には、複雑な装置を用い
て、結合サイクルの動作装置ボイラの動作を制御するも
のがある。結合サイクルによる動力装置の典型的な従来
の制御装置は、Underwoodの特許権が付与された米国特
許第3,505,811号およびMartz等に特許権が付与された米
国特許第2,965,765号の明細書に開示されている。
複雑な従来のボイラ制御装置は、多くの構成部品を有す
る傾向にあり、それらの部品の故障により、維持費が高
くなり、更にはボイラの有効性が低下してしまう。更に
は、在庫操作が、ボイラの安全でしかも十分な動作のた
めに必要とされる。
本発明の目的は、上記した一以上の問題点を解決するこ
とにある。
発明の開示 本発明の一つの形態においては、蒸気発生器の制御装置
は、火なしボイラと、そのボイラの熱エネルギ源と、ボ
イラへ給水を流す手段と、ボイラの動作制御を行うコン
トローラとを有している。このコントローラに含まれる
手段により、予測モードの動作状態において、操作可能
に、熱エネルギ源におけるボイラに対して使用可能なエ
ネルギが周期的に計算され、また、給水への伝熱により
発生する熱エネルギ源の温度より低い値である、設定さ
れあるいは算出された整定点温度を有する乾燥蒸気の量
が周期的に計算される。更に、この制御装置は、コント
ローラの指示の下に、熱エネルギの伝達によって、特定
温度の蒸気に変換される水量の給水がボイラに供給され
るように、ボイラへの給水流の調節を行う手段を有して
いる。
本発明により提供される新規なコントローラの設計理念
は、単一の動作パラメータであるボイラへの給水流量を
調節することにより、許容特性を有する蒸気を効率良く
発生させるような火なしボイラの制御を可能とすること
である。エネルギの平衡、すなわちエンタルピの平衡
は、ボイラに供給された高温ガスと蒸気との間におい
て、ガス温度に対して特定した温度(アプローチ温度)
において得られる。この理由は、蒸気特性とボイラ効率
とは蒸気温度に対して密接な関係があるからであり、ま
た、給水流量の調節は、選択した(アプローチ整定点)
温度で蒸気が生ずるように行なわれるからである。以下
に述べるボイラの動作コントローラは、構成が簡単で、
信頼性があり、廉価であり、更には在席操作を行なわな
くてもボイラを安全にしかも効率良く動作させることが
できる。
図面の簡単な説明 第1図は本発明により制御可能なボイラを備えた結合サ
イクル動力装置の概略図、 第2図は第1図示のボイラの動作制御を行なうのに使用
可能な、本発明の一実施例に係るコントローラの概略
図、 第3図はより正確なボイラの動作制御を行なうために第
2図のコントローラに付設可能な装置の概略図、 第4図は異なった種類のボイラ動作制御における結果を
示すグラフ、 第5図はより効率的なボイラ動作を行なうためのデコア
ル圧力ボイラを備えた使用において第2図のコントロー
ラに付設可能な補助装置を示す概略図、 第6図はより効率的にデコアル圧力ボイラを動作させる
ために第5図示の装置に結合して使用することができる
更に他の補助装置の概略図である。
発明を実施するための最良の形態 図面を参照するに、第1図に示す結合サイクル動力装置
20は、オルタネータ24を駆動するためにそれに結合され
たガスタービンエンジン22と、ガスタービンエンジン22
より排出された高温ガスから回収した熱エネルギによっ
て蒸気を発生する本発明により制御されるボイラ26と、
オルタネータ24を駆動するためにそれに結合され、ボイ
ラ26内で生じた蒸気を原動力流体として用いる蒸気ター
ビンとを有している。動力装置20において、蒸気タービ
ン28もまた典型的な負荷、本例ではオルタネータ24の駆
動を行なっている。しかしながら、ガスタービンエンジ
ン22により駆動される負荷とは別の負荷を駆動するよう
に蒸気タービンを用いることも同様に可能である。
動力装置20の構成要素の大部分は従来構成のものやある
いはよく知られた構成のものである。このような構成要
素については、以下において、本発明の理解に必要な程
度に述べるものとする。
図示のガスタービンエンジンは、従来構成によるもので
あり、コンプレッサ30と、燃焼器32と、コンプレッサ30
駆動用のガス発生タービン34と、パワータービン36とを
有している。高圧ガスが427−482℃の範囲内の温度でパ
ワータービン36から排出され、蒸気発生器26のケース38
に導管で送られて、そのケース内を流れる。通常、これ
らのガスは、約112℃の温度で排気筒40を介して大気中
に排出される。このように、蒸気発生器26内で回収され
る熱量は、従来において結合サイクル動力装置に用いら
れた火なしボイラにおける回収可能な熱量よりも21−25
%高い。
第1図に示すボイラ26は、貫流、デュアル圧力構成とな
っており、蒸気発生器モジュール42を備え、このモジュ
ールは、本発明によるボイラ設計の実際例においては、
40本の蒸気発生回路アセンブリから成っており、それら
の各アセンブリは高圧管46と低圧管48とを有している。
これらの各管内において、水から飽和水蒸気への相変化
および飽和水蒸気から過熱水蒸気への変化は、ガスター
ビンエンジンの排出する高温ガス流に対して効率良く向
流となるように水が管内を下方へ流れるので、管の入口
50(または52)から出口54(または56)まで延びている
連続した流路内において生ずる。このようにして、各管
内の異なった領域が給水加熱器、蒸発器および過熱器と
して機能する。
高圧蒸気はボイラ26の管46内で発生し、デュアル圧力蒸
気タービンエンジン28の高圧部分に流入する。一方、低
圧蒸気はそのタービンの低圧部分に流入する。
多数の望ましい特性、例えば保守および動作コストの低
減、自動操作の簡単化、操作者によるミスの発生を無く
すること等は、ボイラ26に耐腐食性材料を使用すること
によって得ることができ、それによって、pHを調整する
必要をなくし、また、ボイラの給水の溶存酸素量を化学
的および/または機械的に制御する必要を無くすること
ができる。このため、管46、48をそのような材料、一般
的にはニッケルクロム鉄を含む、耐高温性および耐腐食
性を有する合金から形成している。
タービン28から排出された蒸気は、従来型の復水器62に
流入し、そこにおいて液化される。この構成部品の例と
しては、従来設計による水冷あるいは空冷復水器があ
る。
復水は温水溜め64にたまり、この溜めにはボイラ26に必
要な少量の給水が貯留されている。
この少量の給水のみがボイラ26を動作するのに必要であ
るということは、実務上非常に重要なことである。従来
型ボイラにおけるドラム内には多量の飽和水が含まれて
いるが、ここに開示した新規なボイラにおいてはそれが
排除されている。この多量の飽和水は安全障害(safety
hazard)であり、またこれによって蒸気ボイラには在
席操作が必要であるとする立法が一般的になされてい
た。この多量の飽和水を除去することにより、在席操作
の必要もまたなくすことができる。これにより、費用効
率が良くなると共に、結合サイクル動力装置20の遠隔的
な不在時操作が容易になる。
温水溜め64からは、凝縮した水蒸気が復水ポンプ66によ
って復水ポリッシャ68へ循環する。ここにおいて、復水
は溶存固形物が除去されて、給水ポンプ70によって調節
型流量制御弁72を介して蒸気発生器26へ吐出される。こ
の弁72の制御は本発明による装置によって行なわれ、詳
細は後述するが、この装置により、ガスタービン22から
蒸気発生器に供給される高温ガスのエンタルピに給水流
量を整合させている。
先に指摘したように、水洗により湿潤するこれらのボイ
ラ構成部品から成る構造物では、ボイラ26へ供給される
給水から溶存酸素を化学的に除去する必要がなく、ある
いは給水のpHを制御する必要がないということが思いが
けず見い出された。しかしながら、温水溜めの脱気によ
り、溶存ガスを物理的に除去することは、装置における
適切な圧力降下を維持するために一般に必要である。温
水溜めの脱気は、復水器62を介して温水溜め64に結合さ
れた真空ポンプ78によって行なわれる。温水溜め64およ
び復水器62から排出される酸素中には、適当な量の混入
水が含まれている。従って、この取り出された空気は、
従来型の分離器80に圧入される。空気は分離器80から大
気中に排出され、一方水はこの分離器80からトラップ82
を通って復水器62に還流される。
本例の蒸気発生器の重要な利点の一つは、給水の補給に
対する要求がごくわずかでよいということである。例え
ば、本例のボイラでは、ある設計点において時間あたり
6,998キログラムの蒸気を発生するように計画されてい
る。このボイラに必要な補給水は、時間あたり2.4リッ
トル未満である。これに対して、匹敵する容量の従来型
のブローダウン・ボイラにおける必要な補給水は、時間
あたり約170リットルである。
このような必要とされる補給水は、まず脱塩装置84を通
して循還されて、溶解物および懸濁物が除去された後、
補給水ライン86を介して温水溜め64に供給される。
更に図面を参照するに、第2図および第3図は本発明に
よる流量制御装置(すなわち流量コントローラ)88の一
例を概略的に示すものであり、このコントローラ88によ
り流量制御弁72を流れる給水流量が調節され、ボイラ26
への給水流量が制御される。
流量コントローラ88は、上述したように、ボイラへの燃
料流量を調整することなく、あるいはガスタービンエン
ジン22をボイラの状態に基づいて動作させることなく、
ボイラ26へ供給された高温ガスから最大量の熱エネルギ
を回収するように設計されている。すなわち、ボイラ26
の動作はガスタービンエンジンの動作に対して従属関係
あるいは子装置として連結した関係となっている。
かかる設計による動作を次に行なうことができ、安全で
効率的なボイラの動作を、ボイラへの給水流量のみを制
御することによって行なうことができる。この制御は、
単一のパラメータを特定した制限内に維持するように行
なわれる。このパラメータというのは、ボイラ26のアプ
ローチ温度であり、この温度はボイラへ供給された高温
ガス温度からボイラ内で発生した高圧蒸気の温度を引い
たものである。
このような目標を達成するために、コントローラ88はボ
イラ26に供給される高温ガスの利用可能なエネルギと最
大蒸気量とを算出する。これによって、前述の制約およ
び給水流量調整弁72に応じた範囲内で最大量の蒸気を発
生することができる。
給水にエネルギが加えられると、ガスタービンエンジン
の排出ガスから回収可能なエネルギに等しい蒸気が発生
する。出口54および56(第1図参照)は固定絞りなの
で、エネルギの平衡はほぼ次のように現定できる。
(CPFW×ΔTFW+hfg)WFW=WgasgasΔT
gas (1) 但し; CPFW=設計点におけるボイラ側の水における蒸気の平
均比熱 ΔTFW=Tout−Tin=給水温度に対する蒸気の出口温
度の増分 hfg=水を気化させるための潜熱 ΔTgas=ボイラにおけるタービンの排出ガスの温度変
化分 WFW=ボイラを流れる給水の流量 Wgas=測定したガスタービンエンジン22の動作パラメ
ータから算出した、ガスタービンエンジンからボイラへ
供給される高温ガス流量 Cgas=ボイラに供給される高温ガスの比熱。
所定の整定点が得られると、結合サイクル動力装置20の
ボイラ26において、蒸気の発生が最適な状態となる。最
初にボイラから出るガスの温度が221゜Fであったとす
る。従って、ΔTgas=Tgas−221゜Fである、ここに、
gasはボイラ26に供給されるガスの温度であり、測定
パラメータである。比熱CgasおよびCPFWは、平均値が
gas=0.25、およびCPFW=0.538に定められる。水の
入口温度Tinは比較的一定しており、平均値が92Fに定
められる。上記のことに関して、給水の方程式は次のよ
うに書きなおすことができる。
項hfgは比較的一定しており、割り当てられた値によっ
て置き代えられる。CPFWおよびTinは比較的一定して
いるので、これらのパラメータに割り当てられた値を相
互に掛け合わせて、代数的にhfgの割当て値に加算す
る。この結果の数値は920となる。
上述のように、(制限内における)最大値の乾燥蒸気の
発生は、出口蒸気温度THPがTgasの規定数値の範囲内
に保持される限り、行なわれる。この差は、アプローチ
温度といい、TAPP=Tgas−THPである。
この式(THP−Tgas)は、所望のアプローチ温度を考
慮した式によって置換するのが好ましく、 THP SETPOINT=Tgas−ΔTAPP となる。ここに、TAPPは規定値あるいはTgasから算出
されたものである。
このようにして、全ての規定値が代入されると、給水量
の制御アルゴリズムは次のようになる。
この給水量制御アルゴリズム(3)によって流量コント
ローラ88に与えられる開ループの予定動作モードにおい
て、変数はボイラ26に供給されるガスの流量と温度のみ
である。
タービン22からの利用可能な排出ガス流量(Wgas
は、コンプレッサ30に導入した空気の周囲温度がいかな
る値であっても、ガス発生タービン34の速度に比例す
る。従って、コントローラ88の設計は、センサ90および
92からの速度情報および周囲空気温度情報を流量値に変
換するようになされる。この変換は、在来型の開数発生
器94を第2図示のグラフで示す計算を行なうように設計
することにより、行なうことができる。(サーモカップ
ル等のセンサ96により測定した)Wgasの値およびガス
温度は、THP SETPOINTの選択値として算出ブロック98
に伝えられる。算出ブロック98は、上述した方程式のア
ルゴリズム(3)を解き、給水流量信号WFWを発生す
る。この信号は給水流量弁72の(不図示の)エレクトロ
ニューマチック・アクチュエータに伝わり、上述した動
作に従って、ボイラ26への給水流量が調節される。
本発明によるコントローラの一例においては、給水流量
制御の方程式に用いる入力データは、1秒あたり10回ほ
割合で集められ、一方、WFWは入力データの更新の後毎
に再算出される。入力データの更新およびWFWの再算出
をこのような頻度で行なうことの意義は、実用上の全て
の場合において、給水流量がボイラ入力の結果ではな
く、予測に基づくということである。これが重要である
のは、ボイラ内を流れる水の移動時間は数分のうちに測
定され、従って、出力結果が単一の制御ファクタである
ならば、給水流量の調節が古いデータに基づき行われて
しまうからである。
第4図に示すグラフは、ボイラ26へ供給される高温ガス
の温度変化による蒸気温度(従って蒸気の特性)への影
響を示すものである。排出ガス温度が急激に降下し、給
水制御が行なわれない場合においては、蒸気温度は降下
することになり、蒸気は曲線100で示すように急激に飽
和してしまう(不適当な状態となる)。
他方、給水流量が上述した予測流量制御式によって調節
されると、ガス温度が降下するにつれて、曲線102で示
すように給水流量は減少することになる。この結果、蒸
気温度は、曲線104で示すように、選択した整定点に接
近した温度に安定することになる。
ボイラ26内の蒸気発生を更に好適に制御するには、上述
した開ループの予測モード流量制御に対して、第2図に
示すフィードバックループ106を付加すれば良い。一般
には、この閉ループモード制御は、操作者により選択可
能とされる。
この閉ループのフィードバックモード制御を行なって、
予測流量制御式におけるドリフトの補正が行なわれる
(ドリフト・ファクタは予測式における重大な誤差の原
因となることがある)。
ドリフトの原因は、例えば、弁72の規制ミス、蒸気発生
管46、48のよごれ、開数発生器94によって行なわれる流
量算出における誤差、およびTEXの規定値からの大幅な
変動が挙げられる。
閉ループモードのボイラ制御においては、性格な給水流
量および給水流量の補正ファクタWCLCFが、以下の式に
よって得られる。
FWTOTAL=WFW+WCLCF (4) WCLCF=−〔(TGAS−TAPP)−THP〕KCLCF (5) 但し、FWTOTAL=新たに算出された、閉ループ補正含む
給水流量、b/hr、 THP=高圧出口蒸気の測定温度、 KCLCF=温度を給水流量に変換するための利得係数。
この利得係数は、4b/hr/゜Fに規定され、 である。
アプローチ温度を可変としている理由は、固定したアプ
ローチ温度によっては、ガスタービンエンジン22が部分
負荷の状態で動作したときに、十分な過熱を保証できな
いからである。
蒸気の出口温度THPの測定は、好適な技術、例えばサー
モカップルによって行なわれて、加算器108においてT
HP SETPOINTと合計される。
これにより生ずる制御偏差信号は、PIコントローラ110
によって、関数発生器98において発生する信号と適合す
る制御信号に変換される。この制御信号はインバータ11
2において反転されて、加算器114において予測給水流量
(WFW)信号と合計される。これにより、給水流量制御
弁72のエレクトロニューマチック・アクチュエータを動
作させるための新たな給水流量要求信号
(FW TOTAL)が得られる。
第4図の曲線116が表わす給水流量の調節状態は、閉ル
ープの補正ファクタを制御弁72を制御する予測流量値に
ついて使用したときのものである。同図において、曲線
117から分ることは、このように予測および閉ループの
モードを結合した動作の利点は、蒸気の出口温度を選択
した整定点に保持できるということである。
勿論、理論的には予測流量制御を同時に行なうことな
く、第2図に示すようにフィードバックループの使用に
より給水流量を徐々に制御することは可能である。しか
しながら、第4図から明らかなように、これでは望まし
い結果が得られない。すなわち、乾燥蒸気の発生および
熱エネルギの最大回収がなされていない(このために
は、蒸気温度をその整定点に可能な限り近い状態に保持
する必要がある)。フィードバック制御の利得を低く設
定すると、第4図に示すように、ガス温度の変化は曲線
118、119が示すように過度に減衰し、蒸気は急速に飽和
する。一方、高利得のフィードバック補正信号を用いて
給水流量の制御を行なうと、曲線120、122で示すように
振動が生じ、この結果、周期的な飽和蒸気の発生を伴う
不安定で、不十分なボイラ動作が生ずる。
本発明による給水流量制御装置においては、実際の給水
流量を測定し、その測定値と要求値との差分を用いて給
水流量の補正を行うのが好適である。コントローラ88に
おけるこの機能をはたすための補助装置を第3図に示
し、参照番号128で指示している。
この補助装置においては、ボイラ26から蒸気流量が測定
され、関数発生器130で測定給水流量に変換される。こ
の信号は、加算器132において給水流量要求信号WFW
るいはWFW TOTALと合計される。得られた制御偏差信
号は、速応性の(PID)コントローラ134で新たな給水流
量要求信号に変換される。この新たな要求信号を利用し
て、給水流量制御弁72のエレクトロニューマチック・ア
クチュエータが駆動される。
上述したように、図示のボイラ26はデュアル圧力型のも
のであり、それぞれ管46および48から成る2つの独立の
回路を有し、これらの回路において高圧および低圧の蒸
気が発生する。本発明によるボイラの最適動作は、特定
の流量分割、すなわち、高圧蒸気の流量を低圧蒸気の流
量で割ることにより得られる分割に従って、管46および
48の間でデュアル圧力給水流量を分割することによっ
て、更に改善することができる。
この付加制御を行うために設計した補助装置を第5図に
示し、参照番号138に示してある。
予測給水流量の場合のように、給水の分割あるいは割合
は、ガスタービンエンジンのコンプレッサ30に供給され
た空気の周囲温度およびガス発生タービン34の速度から
決定することができる。これらの2つのパラメータの値
は、センサ80および92から得られ、開数発生器140にお
いて第5図のグラフに示す計算に従って結合されて流量
分割信号となる。この流量の分割あるいは割合信号は、
給水流量制御弁72(第1図参照)の直列接続した流量プ
ロポーショニング弁142の(一般的にはエレクトロニュ
ーマチック)オペレータに加えられて、流水量がボイラ
26内の高圧および低圧蒸気発生管46、48間に配分され
る。
また、デュアル圧力ボイラの場合においては、フィート
バックを行なって給水流量分割信号を補正することによ
りボイラの動作がより適性化されるので好適である。
特に、第5図に示すように、デュアル圧力ボイラのコン
トローラにおいて、上述したTHP SETPOINTと類似し、
しかもそれと本質的に同じ目的である低圧力蒸気が適正
な割合に過熱されることを確保すると共にボイラ26が動
作する高温ガスから最大量の熱が回収されることを確保
するために提供されるTLP SETPOINTを入力としても良
い。
フィートバックモードの動作において、この動作は操作
者により選択可能であるのが好ましいが、低圧蒸気の温
度がサーモカップルにより測定され、その得られた信号
が加算器143においてTLP SETPOINTを表わす信号と合
計される。
この結果得られた制御偏差信号は、PIコントローラ144
にて制御信号に変換されて、更にインバータ146におい
て反転される。これにより生じた信号は、加算器148に
おいて関数発生器140からの給水流量分割要求信号と結
合されて、要求信号が形成され、この要求信号が再びプ
ロポーショニング弁142のアクチュエータに加えられ
る。
更に別の改善であるボイラ性能の向上を、実際の給水分
割を予測流量分割と比較して、それに従って流量プロポ
ーショニング弁142を調節することにより、得ることが
できる。この補助装置を第6図に示し、参照番号150で
示している。
図示の補助装置においては、ボイラ26からの高圧および
低圧の蒸気の流量が測定され、その結果得られる流量を
示す信号が以下の式に従って流量分割値に変換される。
この結果得られる信号は、加算器154において、関数発
生器140あるいは加算器148からの流量分割要求信号と合
計されて、制御偏差信号となり、これがPIDコントロー
ラ156において要求信号に変換される。この信号はイン
バータ158により反転されて、先に述べたように、流量
プロポーショニング弁142のアクチュエータに印加され
る。
上記の本発明の詳細な説明に関して繰り返すに、ここに
述べた給水流量コントローラの貫流型火なしボイラに対
して全面的に適用することが可能である。特に、制御手
法に含まれるのは、ボイラへ供給された高温ガスとボイ
ラ内で生じた蒸気との間のエネルギの平衡すなわちエン
タルピ平衡のみであり、また、コントローラへの可変入
力(ガス温度および流量)のみを測定しあるいは算出す
れば良く、あるいは一定の値をそれらに代入すれば良い
ので、本発明を不用な熱源とは無関係に適用できること
は明らかである。
本発明は、その目的および本質的な特徴から外れること
なく、他の形態として実施することができる。従って、
ここにおける実施例は、全ての点において、一例であり
何ら制限を与えるものではないと見做すべきであり、本
発明の範囲は上述の説明ではなく添付した請求の範囲に
より示されるものである。それ故に、請求の範囲と等価
な意味および範囲内にあるあらゆる変更が、請求の範囲
に包含される。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 キヤムベル アレン エイチ アメリカ合衆国 カリフオルニア州 92024 エンシニータス セロ ストリー ト 625 (72)発明者 リンズイ オー レオン アメリカ合衆国 カリフオルニア州 92041 ラ メサ テリー レーン 4657 (56)参考文献 特開 昭55−150401(JP,A) 特開 昭49−6302(JP,A)

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】高圧蒸気を発生させる回路手段(46、50、
    54)および低圧蒸気を発生させる回路手段(48、52、5
    6)を有する火なしボイラ(26)と、前記ボイラ(26)
    の熱エネルギ源(22)と、前記ボイラ(26)に給水流を
    発生させる手段(70、72)と、前記熱エネルギ源(22)
    から前記ボイラ(26)に対して利用可能なエネルギと前
    記エネルギの前記給水への伝達により発生可能な乾燥蒸
    気の量とを周期的に算出する手段(90、92、96)を備
    え、前記ボイラ(26)の動作制御を行なうコントローラ
    (88)と、前記コントローラ(88)の指示の下に、前記
    熱エネルギの伝達により上述したように蒸気に変換可能
    な量の給水が前記ボイラ(26)に供給されるように、前
    記ボイラ(26)への給水量を調節する手段(72)と、前
    記高圧蒸気を発生させる回路手段(46、50、54)および
    前記低圧蒸気を発生させる回路手段(48、52、56)間の
    給水流量を、次の式に従って比例配分する手段(142)
    とから成り、 但し、WHP:高圧蒸気を発生させる回路手段 (46、50、54)で発生する蒸気流量、 WLP:低圧蒸気を発生させる回路手段 (48、52、56)で発生する蒸気流量、 給水流量を比例配分する前記手段(142)は前記高圧お
    よび低圧蒸気を発生させるための回路手段(46、50、5
    4)、(48、52、56)の上流側に位置しており、前記コ
    ントローラ(88)は、実際に前記ボイラ(26)および前
    記低圧蒸気を発生させる回路手段(48、52、56)を流れ
    る給水流量を指示する第1および第2の信号を発生し、
    これら第1および第2の信号を次の式に従って流量分割
    信号に変換する手段(140)と、 但し、WFW:ボイラ(26)を流れる全測定 給水流量、 WLPFW:低圧蒸気を発生させる回路手段 を流れる測定給水流量、 この流量分割信号を、高圧および低圧蒸気の発生回路手
    段(46、50、54)、(48、52、56)間の給水の比率を示
    す流量分割信号に加算して、流量分割の制御偏差信号を
    形成する手段(143)と、前記制御偏差信号を流量分割
    要求信号に変換する手段(144、146)と、前記流量分割
    要求信号を前記給水流量を比例配分する手段(142)へ
    送給する手段(140)とを備えたことを特徴とする制御
    装置。
  2. 【請求項2】請求の範囲第1項に記載の装置において、
    前記コントローラ(88)は、前記高圧蒸気を発生させる
    回路手段(46、50、54)へ供給された給水への熱移動に
    より発生可能な熱エネルギ源(22)の温度よりも低い値
    の規定値あるいは算出値の整定点温度を有する蒸気の量
    を算出する手段(90、92、94、96)と、前記高圧蒸気を
    発生させる回路手段(46、50、54)から排出された蒸気
    の温度を測定し、その測定温度を表示する信号を整定点
    温度を表示する信号に加算して制御偏差信号を発生する
    手段と、前記制御偏差信号を給水流量補正信号に変換す
    る手段(110)と、前記給水流量補正信号を前記予測動
    作モードにおいて発生する流量指示信号に加算して、補
    正流量要求信号を発生する手段(112、114)と、前記補
    正流量要求信号を前記流量調節手段(72)へ送給する手
    段とを備えたことを特徴とする制御装置。
JP59501693A 1983-05-23 1984-04-02 蒸気発生器の制御装置 Expired - Lifetime JPH0663606B2 (ja)

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JPS60501422A (ja) 1985-08-29
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EP0147407B1 (en) 1988-06-01

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