JPH07233903A - ボイラの起動時昇温制御方法 - Google Patents

ボイラの起動時昇温制御方法

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JPH07233903A
JPH07233903A JP2538194A JP2538194A JPH07233903A JP H07233903 A JPH07233903 A JP H07233903A JP 2538194 A JP2538194 A JP 2538194A JP 2538194 A JP2538194 A JP 2538194A JP H07233903 A JPH07233903 A JP H07233903A
Authority
JP
Japan
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temperature
boiler
furnace
steam temperature
furnace gas
Prior art date
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Withdrawn
Application number
JP2538194A
Other languages
English (en)
Inventor
Masataka Iwai
正隆 岩井
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Mitsubishi Heavy Industries Ltd
Original Assignee
Mitsubishi Heavy Industries Ltd
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Publication date
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  • Control Of Steam Boilers And Waste-Gas Boilers (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】 ボイラの起動時昇温を経験豊かな運転員並に
行うことができるボイラの起動時昇温制御方法を得る。 【構成】 給水流量と燃料流量との比率により定圧貫流
ボイラの起動時昇温を制御するボイラの起動時昇温制御
方法において、火炉水冷壁出口蒸気温度21、過熱器出
口蒸気温度25、火炉ガス温度26、ボイラ入力指令1
1sを入力し学習効果を有するニューロ演算器27によ
りプラント併入前に火炉ガス温度が制限値をオーバしな
いよう、かつ過熱器スプレーが投入可能な主蒸気温度制
御への最適移行を行うよう上記比率の補正を行うように
したボイラの起動時昇温制御方法。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、定圧貫流型のボイラの
起動時昇温制御方法に関する。
【0002】
【従来の技術】図6により定圧貫流型のボイラの起動時
昇温制御装置について説明する。定圧貫流ボイラ1の給
水配管2は火炉水冷壁3につながれる。火炉水冷壁3は
過熱器4を経て蒸気タービンへつながれる。また燃料流
量調節弁19、燃料流量計16を持つボイラ1への燃料
供給配管5が設けられる。給水配管2には給水流量調節
弁15、給水流量計12が順次つながれている。給水流
量計12の出力は減算器13、調節計14を順次経て流
量調節弁15へ送られる。
【0003】火炉水冷壁3には火炉水冷壁3の出口(蒸
気)温度計21が設けられ、その出力は減算器22と設
定器23へ送られる。設定器23の出力は減算器22へ
送られる。また減算器22の出力は、順次調節計24、
加算器20、減算器17、調節計18、燃料流量調節弁
19へ送られる。燃料流量計16の出力は減算器17へ
送られる。
【0004】ボイラ入力指令11sは減算器13と加算
器20へ送られる。
【0005】以上において、定圧貫流ボイラ1の起動時
昇温制御は、給水流量と燃料流量の比率(水燃比)によ
り制御される。ボイラ入力指令11sを設定値として、
給水流量は給水流量検出器12・減算器13・調節計1
4を経て給水調節弁15により調節される。燃料流量は
ボイラ入力指令11sを設定値として、燃料流量検出器
16・減算器17・調節計18を経て燃料調節弁19に
より調節される。更に、この燃料制御系の設定値に下記
する水燃比制御信号を加算器20にて加算し、この信号
にて給水流量と燃料流量の比率を変化させることによ
り、火炉水冷壁出口蒸気温度が調節される。
【0006】水燃比制御系は、火炉水冷壁出口蒸気温度
計21の出力が減算器22と設定器23に入力され、設
定器23は昇温率220℃/H以内となるように、ある
火炉水冷壁出口蒸気温度範囲により、三段階程度温度上
昇率を変化させた火炉水冷壁出口蒸気温度設定を出力す
る。そして減算器22により偏差が求められ、調節計2
4に入力される。この調節計24が水燃比調節計であ
り、この出力の水燃比制御信号が燃料制御系の設定値の
加算器20に入力され、燃料流量が操作されることによ
り火炉水冷壁出口蒸気温度が制御される。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】上記従来の定圧貫流ボ
イラの起動時昇温制御装置は、火炉水冷壁出口蒸気温度
が、昇温率220℃/H以内となるように、ある火炉水
冷壁出口蒸気温度範囲により、三段階程度温度上昇率を
変化させた火炉水冷壁出口蒸気温度設定を出力し、この
設定値となるように水燃比が操作され、火炉水冷壁出口
蒸気温度が制御されている。しかしプラント併入前は、
火炉ガス温度が制限値をオーバしたとき、燃料投入を制
限したり、過熱器スプレーが投入可能な主蒸気温度制御
へ移行するまで(併入後の主蒸気圧力昇圧完了時まで)
主蒸気温度も制御する必要がある。これらについては、
従来の火炉水冷壁出口蒸気温度のフィードバック制御の
ではうまくいかず、ベテランの運転員の勘とコツに頼っ
て水燃比を補正している。このように、定圧貫流ボイラ
の起動時昇温制御がうまくいかず、停滞や調整で長く時
間を要すると、発電効率の低下や多くの人員を要するな
ど運用上大きな支障となる可能性があった。
【0008】
【課題を解決するための手段】本発明は上記課題を解決
するため次の手段を講ずる。
【0009】すなわち、 (1)給水流量と燃料流量との比率により定圧貫流ボイ
ラの起動時昇温を制御するボイラの起動時昇温制御方法
において、火炉水冷壁出口蒸気温度、過熱器出口蒸気温
度、火炉ガス温度、およびボイラ入力指令を入力し学習
効果を有するバックプロパゲーションニューラルネトワ
ークによりプラント併入前に火炉ガス温度が制限値をオ
ーバしないよう、かつ過熱器スプレーが投入可能な主蒸
気温度制御への最適移行を行うよう上記比率の補正を行
うようにしたボイラの起動時昇温制御方法。 (2)給水流量と燃料流量との比率により定圧貫流ボイ
ラの起動時昇温を制御するボイラの起動時昇温制御方法
において、火炉水冷壁出口蒸気温度、過熱器出口蒸気温
度、火炉ガス温度、およびボイラ入力指令を入力してフ
ァジイ規則を適用しプラント併入前に火炉ガス温度が制
限値をオーバしないよう、かつ過熱器スプレーが投入可
能な主蒸気温度制御への最適移行を行うよう上記比率の
補正を行うようにしたボイラの起動時昇温制御方法。
【0010】
【作用】
(1)請求項1の発明において、学習効果を有するバッ
クプロパーゲーションニューラルネットワークに火炉水
冷壁出口蒸気温度、過熱器出口蒸気温度、火炉ガス温
度、およびボイラ入力指令が入力され、そこでプラント
併入前に、火炉ガス温度が制限値をオーバしないよう、
かつ過熱器スプレーが投入可能な主蒸気温度制御へ最適
移行するよう、給水流量と燃料流量との比率、すなわち
水燃比の補正信号が演算出力される。この水燃比の補正
信号により燃料流量が制御され、プラント併入前の火炉
ガス温度の上昇が制限値以内に抑えられる。また過熱器
スプレーが投入可能な主蒸気温度制御へ最適移行する。
【0011】以上のようにして、定圧貫流ボイラの起動
時昇温制御の停滞が防止され、発電効率の上昇や人員の
低減など運用上大きな改善が図れる。 (2)請求項2の発明において、火炉水冷壁出口蒸気温
度、過熱器出口蒸気温度、火炉ガス温度、およびボイラ
入力指令が入力され、予め定められたファジイ規則によ
りファジイ制御演算が行われ、プラント併入前に、火炉
ガス温度が制限値をオーバしないよう、かつ過熱器スプ
レーが投入可能な主蒸気温度制御へ最適移行するよう、
給水流量と燃料流量との比率、すなわち水燃比の補正信
号が出力される。この水燃比の補正信号により燃料流量
が制御され、プラント併入前の火炉ガス温度の上昇が制
限値以内に抑えられる。また過熱器スプレーが投入可能
な主蒸気温度制御へ最適移行する。
【0012】以上のようにして、定圧貫流ボイラの起動
時昇温制御の停滞が防止され、発電効率の上昇や人員の
低減など運用上大きな改善が図れる。
【0013】
【実施例】
(1)前記記載の請求項1の発明の一実施例を図1〜図
4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。
【0014】図1にて、調節計24と加算器20の間に
加算器28が従属接続される。また過熱器4の出口部に
は過熱器出口蒸気温度計25が設けられる。炉内には火
炉ガス温度計26が設けられる。さらに過熱器出口蒸気
温度計25、火炉水冷壁出口温度計21、火炉ガス温度
計26の出力、およびボイラ入力指令11sを入力し、
出力を加算器28へ送る、バックプロパゲーションニュ
ーラルネットワークを有するニューロ演算器27が設け
られる。
【0015】ニューロ演算器27の詳細を図2に示す。
火炉水冷壁出口(蒸気)温度(TWWO)、過熱器出口
(蒸気)温度(TFSO)、火炉ガス温度(TG)、お
よびボイラ入力指令(BID)11sをそれぞれ受け、
規格化信号を出力する関数発生器30、各関数発生器3
0の出力をそれぞれ受ける入力層の4節の演算器31、
各演算器31の出力を全て入力する中間層1の3節の演
算器32、各演算器32の出力を全て入力する中間層2
の3節の演算器32、および各演算器32の出力を全て
入力し、出力を加算器28へ送る出力層の演算器34を
有する。
【0016】以上においてニューロ演算器27は図3に
示すように、火炉水冷壁出口蒸気温度(TWWO)、過
熱器出口蒸気温度(TFSO)、火炉ガス温度(T
G)、およびボイラ入力指令(BID)を入力し、プラ
ント併入前に、火炉ガス温度が制限値をオーバしないよ
う、かつ過熱器スプレーが投入可能な主蒸気温度制御へ
最適移するよう、すなわちベテランの運転員の勘とコツ
による運転操作と同様な水燃比補正信号27sを演算出
力する。
【0017】演算の詳細は次のように行われる。各入力
信号は規格化(0〜1)される。これらは入力層の各演
算器に入力され.演算後学習効果を反映した重み係数w
i1やバイアスを掛けた信号として中間層1の各演算器に
入力される。更にその各出力が学習効果を反映した重み
係数wi2やバイアスを掛けた信号として中間層2の各演
算器に入力され、その出力に学習効果を反映した重み係
数wi3やバイアスを掛けた信号として出力層に入力され
る。そして演算された出力信号が、水燃比の補正信号2
7sとなる。
【0018】例えば重み係数w11〜w33は下記手順にて
理想となる水燃比の補正信号27sとなるように決定さ
れる。 TWWO、TFSO、TG、BIDのボイラ点火から
の応答信号を入力し、それに対する水燃比の補正信号を
出力する。(実際に、制御には補正せずにオフラインで
行なう) 水燃比の補正信号がふさわしい応答となるうよにwij
の係数が決定される。(何回も応答データを入れ係数を
変えて探索する) 決定された係数を用いて実機(またはボイラモデルを
もつシミュレータ)の制御系に接続し、実際にボイラ点
火からニューロ演算器が作動する。 何回もボイラ点火からの応答を入力し、最適な制御動
作を得るような水燃比の補正信号となる係数wijが決定
される。
【0019】このようにして得られた各信号の変化関係
図を図4に示す。
【0020】以上のようにして得られた水燃比の補正信
号27sが加算器28により水燃比制御信号に加えられ
る。そして燃料流量が制御され、プラント併入前の火炉
ガス温度の上昇が制限値以内に抑えられる。また過熱器
スプレーが投入可能な主蒸気温度制御へ最適移行する。
【0021】したがって、定圧貫流ボイラの起動時昇温
制御の停滞が防止され、発電効率の上昇や人員の低減な
ど運用上大きな改善が図れる。 (2)前記記載の請求項2の発明の一実施例を図5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。
【0022】図5にて、調節計24と加算器20の間に
加算器28が従属接続される。また過熱器4の出口部に
は過熱器出口蒸気温度計25が設けられる。炉内には火
炉ガス温度計26が設けられる。さらに過熱器出口蒸気
温度計25、火炉水冷壁出口温度計21、火炉ガス温度
計26の出力、およびボイラ入力指令11sを入力し、
出力を加算器28へ送る、ファジイ制御器29が設けら
れる。
【0023】以上において、ファジイ制御器29は火炉
水冷壁出口蒸気温度(TWWO)、過熱器出口蒸気温度
(TFSO)、火炉ガス温度(TG)、およびボイラ入
力指令(BID)を入力し、予めさだめられた後述のフ
ァジイ規則によりファジイ制御演算を行い、プラント併
入前に、火炉ガス温度が制限値をオーバしないよう、か
つ過熱器スプレーが投入可能な主蒸気温度制御へ最適移
行するよう、すなわちベテランの運転員の勘とコツによ
る運転操作と同様な水燃比補正信号29sを演算出力す
る。
【0024】ファジイ制御器29での制御演算は以下に
示す前件部変数、前件部変数に係わるファジイ変数、後
件部変数に係わるファジイ変数、および後件部変数を用
いて、ファジイ制御規則による演算が行われ水燃比補正
信号29sとして出力される。 ・前件部変数 A:火炉水冷壁出口蒸気温度 B:過熱器出口蒸気温度 C:火炉ガス温度 D:ボイラ入力指令 ・前件部変数に係わるファジイ変数
【0025】
【表1】
【0026】・後件部変数 U:水燃比補正 ・ファジイ制御規則 R1 :if A is SA,then U is
PB. R2 :if A is MM,then U is
PS. R3 :if A is LA,then U is
NB. R4 :if B is SA,then U is
PM. R5 :if B is MM,then U is
PS. R6 :if B is LA,then U is
NB. R7 :if C is SA,then U is
PB. R8 :if C is MM,then U is
NS. R9 :if C is LA,then U is
NB. R10 :if D is SA,then U is
NM. R11 :if D is MM,then U is
NS. R12 :if D is LA,then U is
PS. 以上のようにして得られた水燃比の補正信号29sが加
算器28により水燃比制御信号に加えられる。そして燃
料流量が制御され、プラント併入前の火炉ガス温度の上
昇が制限値以内に抑えられる。また過熱器スプレーが投
入可能な主蒸気温度制御へ最適移行する。
【0027】したがって、定圧貫流ボイラの起動時昇温
制御の停滞が防止され、発電効率の上昇や人員の低減な
ど運用上大きな改善が図れる。
【0028】
【発明の効果】以上に説明したように本発明によれば、
火炉水冷壁出口蒸気温度、過熱器出口蒸気温度、火炉ガ
ス温度、およびボイラ入力指令を入力し、学習効果を得
たバックプロパゲーションニューラルネットワーク、ま
たはファジイ規則で処理し、水燃比の補正を行うように
したので、プラント併入前に、火炉ガス温度が制限値を
オーバしなくなり、かつ過熱器スプレーが投入可能な主
蒸気温度制御へ最適移行するようになった。
【0029】したがって定圧貫流ボイラの起動時昇温制
御の停滞が防止されることにより、発電効率の上昇や人
員の低減など運用上大きな改善が図れる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明1の一実施例の構成ブロック図である。
【図2】同実施例のニューロ演算器の詳細ブロック図で
ある。
【図3】同実施例の作用説明図である。
【図4】同実施例の作用説明図である。
【図5】本発明2の一実施例の構成ブロック図である。
【図6】従来例の構成ブロック図である。
【符号の説明】
1 定圧貫流ボイラ 2 給水配管 3 火炉水冷壁 4 過熱器 5 燃料供給配管 12 給水流量計 13,17,22 減算器 14,18,24 調節計 15 給水流量調節弁 16 燃料流量計 19 燃料流量調節弁 20,28 加算器 21 火炉水冷壁出口温度計 23 設定器 25 過熱器出口温度計 26 火炉ガス温度計 27 ニューロ演算器 29 ファジイ制御器

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 給水流量と燃料流量との比率により定圧
    貫流ボイラの起動時昇温を制御するボイラの起動時昇温
    制御方法において、火炉水冷壁出口蒸気温度、過熱器出
    口蒸気温度、火炉ガス温度、およびボイラ入力指令を入
    力し学習効果を有するバックプロパゲーションニューラ
    ルネトワークによりプラント併入前に火炉ガス温度が制
    限値をオーバしないよう、かつ過熱器スプレーが投入可
    能な主蒸気温度制御への最適移行を行うよう上記比率の
    補正を行うことを特徴とするボイラの起動時昇温制御方
    法。
  2. 【請求項2】 給水流量と燃料流量との比率により定圧
    貫流ボイラの起動時昇温を制御するボイラの起動時昇温
    制御方法において、火炉水冷壁出口蒸気温度、過熱器出
    口蒸気温度、火炉ガス温度、およびボイラ入力指令を入
    力してファジィ規則を適用しプラント併入前に火炉ガス
    温度が制限値をオーバしないよう、かつ過熱器スプレー
    が投入可能な主蒸気温度制御への最適移行を行うよう上
    記比率の補正を行うことを特徴とするボイラの起動時昇
    温制御方法。
JP2538194A 1994-02-23 1994-02-23 ボイラの起動時昇温制御方法 Withdrawn JPH07233903A (ja)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103807843A (zh) * 2014-01-28 2014-05-21 苏州邦威电器有限公司 一种蒸汽清洁机的模糊控温及具缺水断电功能的控制方法
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Effective date: 20010508