JPH07145905A

JPH07145905A - ボイラの主蒸気圧力制御方法

Info

Publication number: JPH07145905A
Application number: JP29508993A
Authority: JP
Inventors: Kenji Katsuki; 謙二香月
Original assignee: Mitsubishi Heavy Industries Ltd
Current assignee: Mitsubishi Heavy Industries Ltd
Priority date: 1993-11-25
Filing date: 1993-11-25
Publication date: 1995-06-06

Abstract

(57)【要約】【目的】変圧運転を行なう発電用貫流型ボイラにおい
て、主蒸気温度の変動を抑制しつつ主蒸気圧力を制御す
ること。【構成】発電量指令に応じてボイラ出口の主蒸気圧力
が所定の設定値になるよう、同ボイラへの全給水流量を
制御する主蒸気圧力制御方法において、上記ボイラの出
口主蒸気温度を予め定められた設定値と比較し、同主蒸
気温度と同設定値との偏差信号を主蒸気圧力偏差信号ま
たは全給水流量指令の修正信号に加算することにより、
上記ボイラの全給水流量を調節する。これにより、直接
的に全給水流量と燃料流量のアンバランスを解消するこ
とになり、主蒸気温度の変動が小さく抑制される。した
がって、従来のように燃料流量だけで主蒸気温度変動を
抑えるよう制御していたのに比べ、応答が早く、アンバ
ランスの発生自体も少なくなる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は変圧運転を行なう発電用
貫流型ボイラの主蒸気温度の変動を抑制しつつ主蒸気圧
力を制御する方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】図５は変圧運転を行なう従来の発電用貫
流ボイラの主蒸気圧力制御方法の一例を示すブロック図
である。発電用ボイラの発電量指令信号（１Ｓ）は、ボ
イラ制御側にも渡され関数発生器（３）を経て減算器
（４）および加算器（６）へそれぞれ送られる。また、
ボイラの出口の主蒸気圧力信号（２Ｓ）は上記減算器
（４）、ＰＩ制御器（５）を経て加算器（６）へ送られ
る。加算器（６）で主蒸気圧力調節の修正を加えられた
発電量指令は関数発生器（７）で全給水流量指令信号
（７Ｓ）に変換される。

【０００３】以上において、関数発生器（３）はボイラ
の負荷に応じた主蒸気圧力設定値信号（３Ｓ）を出力す
る。減算器（４）には、この主蒸気圧力設定値信号（３
Ｓ）とボイラ出口で計測された主蒸気圧力信号（２Ｓ）
とが入力され、その偏差信号（４Ｓ）がＰＩ制御器
（５）へ送られる。ＰＩ制御器（５）では、入力の偏差
信号が少なくなるように発電量指令信号の修正信号（５
Ｓ）を出力する。加算器（６）では、基本発電量指令信
号（１Ｓ）に修正信号が加えられる。関数発生器（７）
では、修正を加えられた発電量指令に応じた全給水流量
指令（７Ｓ）が出力される。

【０００４】上記のようにボイラの主蒸気圧力制御は、
通常発電量指令信号に対応して主蒸気圧力が決められた
値となるように、全給水流量指令信号を増減するという
方法が行なわれていた。すなわち主蒸気温度の変動を抑
制する方法は特にとられていなかった。

【０００５】一方、主蒸気温度の変動を抑制するための
方法として従来用いられている方法は、主蒸気温度の変
動に応じて燃料流量およびスプレ流量を加減する方法で
ある。しかし燃料流量を操作して主蒸気温度を制御する
場合は、燃料流量を操作した後その効果が主蒸気温度に
現われるまでの応答時間が非常に長くかかるため、通常
のフィードバック制御の他に、様々な予測制御、先行制
御の工夫がなされている。また、燃料流量を加減するだ
けでなく、スプレ流量を加減する方法を併用することが
多い。スプレ流量の操作は、燃料流量の操作に比べると
主蒸気温度への応答時間が短いが、貫流型ボイラで給水
の一部を分岐する形でスプレイ水を取り出す方式の場合
は、全給水流量と燃料流量のバランスが変わらない限
り、スプレ流量操作による主蒸気温度への影響は一時的
であって、時間が経てば主蒸気温度は元の温度に戻って
しまう。

【０００６】主蒸気温度の変動は、そもそも蒸気流量と
燃焼加熱量とのアンバランスによって起こる。貫流型ボ
イラで燃料に見合う適正量の燃焼用空気が供給されてい
る場合、蒸気流量は全給水流量と対応しており、燃焼加
熱量は燃料流量と対応するので、主蒸気温度の変動は全
給水流量と燃料流量のアンバランスによって起こる。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】前記のとおり、貫流型
ボイラの主蒸気温度変動は、主としてボイラへの全給水
流量と燃料流量の供給アンバランスによって起こる。発
電用の貫流型ボイラの場合、全給水流量も燃料流量も、
その流量指令信号は発電量指令信号をベースとし、これ
に全給水流量信号には主蒸気圧力制御による修正分が加
算され、燃料流量信号には更に主蒸気温度制御による修
正分が加算されている。しかし、燃料流量を操作した
後、その効果が主蒸気温度に現われるまでの応答時間は
非常に長いため、燃料流量を操作して主蒸気温度を制御
する場合、通常のフィードバック制御の他に、様々な予
測制御や先行制御の工夫をしないと主蒸気温度の変動を
小さく抑えこむことができなかった。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明は、前記従来の課
題を解決するために、変圧運転を行なう発電用貫流型ボ
イラ出口の主蒸気圧力が所定の設定値になるよう同ボイ
ラへの全給水流量を制御する主蒸気圧力制御方法におい
て、上記ボイラの主蒸気温度信号から予め定められた設
定値を差引いた温度偏差信号を主蒸気圧力偏差信号に加
算することにより、上記ボイラへの全給水流量を調節す
ることを特徴とするボイラの主蒸気圧力制御方法；なら
びに変圧運転を行なう発電用貫流型ボイラ出口の主蒸気
圧力が所定の設定値になるよう同ボイラへの全給水流量
を制御する主蒸気圧力制御方法において、上記ボイラの
主蒸気温度信号から予め定められた設定値を差引いた温
度偏差信号を全給水流量指令の修正信号に加算すること
により、上記ボイラへの全給水流量を調節することを特
徴とするボイラの主蒸気圧力制御方法を提案するもので
ある。

【０００９】

【作用】上記第１の解決手段においては、まずボイラの
出口主蒸気温度と予め設定された設定値との偏差信号が
作られる。次に同偏差信号が、ボイラの出口主蒸気圧力
偏差信号に加算されることにより、主蒸気温度偏差が大
きいときはこれが小さくなるように全給水流量が調節さ
れる。

【００１０】すなわち、主蒸気温度が設定値を越えた時
は、ボイラへの全給水流量が増加するように調節され
る。そうすると主蒸気温度が下がり設定値に戻る。また
逆に主蒸気温度が設定値よりも下がった時は、ボイラへ
の全給水流量が減少するように調節される。その結果、
主蒸気温度が上がり設定値に戻る。こうして、主蒸気温
度の変動を抑制しつつ、主蒸気圧力を制御する。

【００１１】次に上記第２の解決手段においては、ボイ
ラの出口主蒸気温度と予め設定された設定値との上記偏
差信号が全給水流量指令の修正信号に加算されることに
より、主蒸気温度偏差が大きいときはこれが小さくなる
ように全給水流量が調節される。

【００１２】すなわち、主蒸気温度が設定値を越えた時
は、ボイラへの全給水流量が増加するように調節され
る。そうすると主蒸気温度が下がり設定値に戻る。また
逆に主蒸気温度が設定値よりも下がった時は、ボイラへ
の全給水流量が減少するように調節される。その結果、
主蒸気温度が上がり設定値に戻る。こうして主蒸気温度
の変動を抑制しつつ、主蒸気圧力を制御する。

【００１３】

【第１実施例】図１は本発明の第１実施例を示すブロッ
ク図である。本実施例は前記第１の解決手段に対応す
る。ボイラの主蒸気温度信号（８Ｓ）から主蒸気温度設
定値（９）を差引いた偏差信号を減算器（１０）により
作り、これにゲイン（１１ａ）を掛けた後、上下限制限
器（１２ａ）によりある幅以上の信号はカットしたもの
を、加算器（１３ａ）によって主蒸気圧力偏差信号に加
算する。これにより、主蒸気温度偏差が大きいときはこ
れが小さくなるように全給水流量が調節される。

【００１４】すなわち、主蒸気温度が設定値を越えた時
は、ボイラへの全給水流量が増加するように調節され
る。そうすると主蒸気温度が下がり設定値に戻る。また
逆に主蒸気温度が設定値よりも低くなった時は、ボイラ
への全給水流量が減少するように調節される。その結
果、主蒸気温度が上がり設定値に戻る。なお、従来行な
っていた燃料流量とスプレ流量による主蒸気温度の制御
もそのまま残して併用する。

【００１５】このようにして、主蒸気温度の変動を抑制
しつつ、主蒸気圧力を制御する。変圧運転を行なう貫流
型ボイラでは、主蒸気圧力制御を多少犠牲にしても運転
上支障がないし、燃料よりも給水の方が主蒸気温度へ影
響する時間が速い。

【００１６】なお、主蒸気温度偏差信号には、上下限制
限器（１２ａ）を通して、ある変動幅の範囲内でのみ主
蒸気圧力偏差信号に加算するので、全給水流量による本
来の制御である主蒸気圧力制御を極端に損うことはな
い。

【００１７】

【第２実施例】次に図２は本発明の第２実施例を示すブ
ロック図である。本実施例も前記第１の解決手段の具体
例であり、主蒸気温度偏差信号にゲインを掛け上下限制
限をつけるところまでは上記第１実施例と同様である
が、主蒸気圧力設定値に加算して同じ効果を出すもので
ある。

【００１８】

【第３実施例】図３は本発明の第３実施例を示すブロッ
ク図である。本実施例は前記第２の解決手段に対応す
る。主蒸気温度信号（８Ｓ）から設定値（９）を引いた
偏差信号を減算器（１０）により作り、これにゲイン
（１１ｃ）を掛けた後、上下限制限器（１２ｃ）により
ある幅以上の信号はカットしたものを加算器（１３ｃ）
によって、主蒸気圧力制御による全給水流量指令の修正
信号に加算する。これにより、主蒸気温度偏差が大きい
ときはこれが小さくなるように全給水流量が調節され
る。

【００１９】すなわち、主蒸気温度が設定値を越えた時
は、ボイラへの全給水流量が増加するように調節され
る。そうすると主蒸気温度が下がり設定値に戻る。また
逆に主蒸気温度が設定値よりも低くなった時は、ボイラ
への全給水流量が減少するように調節される。その結
果、主蒸気温度が上がり設定値に戻る。なお、従来行な
っていた燃料流量とスプレ流量による主蒸気温度の制御
もそのまま残して併用する。

【００２０】このようにして、主蒸気温度の変動を抑制
しつつ、主蒸気圧力を制御する。変圧運転を行なう貫流
型ボイラでは、主蒸気圧力制御を多少犠牲にしても運転
上支障がないし、燃料よりも給水の方が主蒸気温度へ影
響する時間が速い。

【００２１】なお、本実施例でも主蒸気温度偏差信号に
は、上下限制限器（１２ｃ）を通して、ある許容幅の範
囲内で全給水流量指令の修正信号に加算するので、全給
水流量による本来の制御である主蒸気圧力制御を極端に
損うことはない。

【００２２】

【第４実施例】図４は本発明の第４実施例を示すブロッ
ク図である。本実施例も前記第２の解決手段の具体例で
あり、主蒸気温度偏差信号にゲインを掛け上下限制限を
つけるところまでは上記第３実施例と同様であるが、加
算場所を変えて全く同じ効果を出すものである。

【００２３】

【発明の効果】本発明においては、主蒸気温度の値をフ
ィードバックして全給水流量も操作するので、直接的に
全給水流量と燃料流量のアンバランスを解消することに
なり、主蒸気温度の変動が小さく抑制される。したがっ
て、燃料流量だけで主蒸気温度変動を抑えるよう制御し
ていた従来の制御方法に比べ、応答が早く、アンバラン
スの発生自体も少なくなる。

【図面の簡単な説明】

【図１】図１は本発明の第１実施例を示すブロック図で
ある。

【図２】図２は本発明の第２実施例を示すブロック図で
ある。

【図３】図３は本発明の第３実施例を示すブロック図で
ある。

【図４】図４は本発明の第４実施例を示すブロック図で
ある。

【図５】図５は変圧運転を行なう従来の発電用貫流ボイ
ラの主蒸気圧力制御方法の一例を示すブロック図であ
る。

【符号の説明】

（１Ｓ）発
電量指令信号（２Ｓ）主
蒸気圧力信号（３）関
数発生器（３Ｓ）主
蒸気圧力設定値信号（４）減
算器（４Ｓ）偏
差信号（５）Ｐ
Ｉ制御器（５Ｓ）発
電量指令修正信号（６）加
算器（７）関
数発生器（７Ｓ）全
給水流量指令信号（８Ｓ）主
蒸気温度信号（９）主
蒸気温度設定値（１０）減
算器（１１ａ），（１１ｂ），（１１ｃ），（１１ｄ）ゲ
イン（１２ａ），（１２ｂ），（１２ｃ），（１２ｄ）上
下限制限器（１３ａ），（１３ｂ），（１３ｃ），（１３ｄ）加
算器

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】変圧運転を行なう発電用貫流型ボイラ出
口の主蒸気圧力が所定の設定値になるよう同ボイラへの
全給水流量を制御する主蒸気圧力制御方法において、上
記ボイラの主蒸気温度信号から予め定められた設定値を
差引いた温度偏差信号を主蒸気圧力偏差信号に加算する
ことにより、上記ボイラへの全給水流量を調節すること
を特徴とするボイラの主蒸気圧力制御方法。
【請求項２】変圧運転を行なう発電用貫流型ボイラ出
口の主蒸気圧力が所定の設定値になるよう同ボイラへの
全給水流量を制御する主蒸気圧力制御方法において、上
記ボイラの主蒸気温度信号から予め定められた設定値を
差引いた温度偏差信号を全給水流量指令の修正信号に加
算することにより、上記ボイラへの全給水流量を調節す
ることを特徴とするボイラの主蒸気圧力制御方法。