JPH07310902A - 貫流ボイラの蒸気温度制御方法 - Google Patents
貫流ボイラの蒸気温度制御方法Info
- Publication number
- JPH07310902A JPH07310902A JP10259994A JP10259994A JPH07310902A JP H07310902 A JPH07310902 A JP H07310902A JP 10259994 A JP10259994 A JP 10259994A JP 10259994 A JP10259994 A JP 10259994A JP H07310902 A JPH07310902 A JP H07310902A
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- Control Of Steam Boilers And Waste-Gas Boilers (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 火力発電プラントに設置される貫流ボイラか
らタービンへ供給される蒸気温度の制御方法の改善。 【構成】 燃料の増減により給水と燃料の比率を制御す
る従来の方法を改め、給水と燃料とを同時に制御し、蒸
気温度の変動を抑制して、負荷変化率の高い運用を行な
う。
らタービンへ供給される蒸気温度の制御方法の改善。 【構成】 燃料の増減により給水と燃料の比率を制御す
る従来の方法を改め、給水と燃料とを同時に制御し、蒸
気温度の変動を抑制して、負荷変化率の高い運用を行な
う。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は火力発電プラントに設置
される貫流ボイラの蒸気温度制御に関する。
される貫流ボイラの蒸気温度制御に関する。
【０００２】
【従来の技術】図３は従来の典型的な貫流ボイラの制御
方法の一例を示す概念図である。発電量を制御する発電
機出力指令信号（ＭＷＤ）は、タービン入口の蒸気圧力
を設計値に制御すべく修正信号を加算されてボイラ入力
信号（ＢＩＤ）となり、ボイラの主要入力である給水，
燃料，空気の指令の母信号となる。
方法の一例を示す概念図である。発電量を制御する発電
機出力指令信号（ＭＷＤ）は、タービン入口の蒸気圧力
を設計値に制御すべく修正信号を加算されてボイラ入力
信号（ＢＩＤ）となり、ボイラの主要入力である給水，
燃料，空気の指令の母信号となる。
【０００３】図４は従来の蒸気温度制御方法の一例を示
す機能図である。貫流ボイラにおいては、タービンへ送
給する蒸気の温度は過渡的には図３に示される過熱低減
器へのスプレイ水で制御されるが、基本的には蒸気ター
ビン入口の主蒸気圧力偏差を補正した発電機主力指令、
すなわちボイラ入力信号（ＢＩＤ）によって、ボイラへ
の給水流量と燃料が一定の比率で制御される。主蒸気温
度とその設定値との偏差は、減算器（３）により算出さ
れ比例積分演算器（４）の入力となる。この比例積分演
算器（４）の出力は、貫流ボイラの主蒸気温度を制御す
る信号として加算器（５）に入力され、加算器（５）に
おいてボイラ入力信号（ＢＩＤ）に加算される。加算器
（５）の出力は燃焼量指令となり、燃料制御系統，燃焼
用空気制御系統へ指令信号として送られる。
す機能図である。貫流ボイラにおいては、タービンへ送
給する蒸気の温度は過渡的には図３に示される過熱低減
器へのスプレイ水で制御されるが、基本的には蒸気ター
ビン入口の主蒸気圧力偏差を補正した発電機主力指令、
すなわちボイラ入力信号（ＢＩＤ）によって、ボイラへ
の給水流量と燃料が一定の比率で制御される。主蒸気温
度とその設定値との偏差は、減算器（３）により算出さ
れ比例積分演算器（４）の入力となる。この比例積分演
算器（４）の出力は、貫流ボイラの主蒸気温度を制御す
る信号として加算器（５）に入力され、加算器（５）に
おいてボイラ入力信号（ＢＩＤ）に加算される。加算器
（５）の出力は燃焼量指令となり、燃料制御系統，燃焼
用空気制御系統へ指令信号として送られる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】貫流ボイラにおいて高
負荷変化率の運用を難しくしている最大の要因は、変化
率の増大ととも蒸気温度の変動が大きくなることにあ
る。この特性は石炭焚きユニットでは特に顕著となる。
しかもその石炭の種類も色々あって、炭種によっては給
炭量指令の増加から蒸気温度が変化するまでの応答時間
が数分以上もかかることがある。
負荷変化率の運用を難しくしている最大の要因は、変化
率の増大ととも蒸気温度の変動が大きくなることにあ
る。この特性は石炭焚きユニットでは特に顕著となる。
しかもその石炭の種類も色々あって、炭種によっては給
炭量指令の増加から蒸気温度が変化するまでの応答時間
が数分以上もかかることがある。
【０００５】従来の制御技術では、負荷変化と同時に燃
料を加速的に増減しても、給水と燃料のアンバランスが
生じ、蒸気温度の変動が著しく、後流の蒸気タービンの
寿命に悪影響を与えるので、高負荷変化率の運用が難か
しかった。
料を加速的に増減しても、給水と燃料のアンバランスが
生じ、蒸気温度の変動が著しく、後流の蒸気タービンの
寿命に悪影響を与えるので、高負荷変化率の運用が難か
しかった。
【０００６】図５は負荷上昇時における上述した従来の
主蒸気温度制御の制御応答性を例示する図である。この
図においては、負荷上昇時の応答遅れが大きく響いて、
過渡的に主蒸気温度のマイナス偏差が大きくなり、負荷
変化がなくなった時には、逆にオーバーシュートしてい
る。したがってこのような制御技術では、負荷変化率を
高くするという運用ニーズに適応できない。
主蒸気温度制御の制御応答性を例示する図である。この
図においては、負荷上昇時の応答遅れが大きく響いて、
過渡的に主蒸気温度のマイナス偏差が大きくなり、負荷
変化がなくなった時には、逆にオーバーシュートしてい
る。したがってこのような制御技術では、負荷変化率を
高くするという運用ニーズに適応できない。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明者は、前記従来の
課題を解決するために、水スプレイ式過熱低減器を有す
る火力発電プラントの貫流ボイラにおいて、蒸気タービ
ンの主蒸気温度とその設定値との偏差を比例積分演算器
により演算した信号を信号発生器の出力信号と積算して
燃焼量指令系統へ送るとともに、上記比例演算器の出力
信号を反転させた信号と上記信号発生器の出力信号を反
転させた信号とを積算し、給水流量または給水ポンプ流
量指令系統に送ることにより、負荷上昇時には燃料増指
令と給水減指令を、負荷減少時には燃料減指令と給水増
指令を、いずれも同時に出力することを特徴とする貫流
ボイラの蒸気温度制御方法を提案するものである。
課題を解決するために、水スプレイ式過熱低減器を有す
る火力発電プラントの貫流ボイラにおいて、蒸気タービ
ンの主蒸気温度とその設定値との偏差を比例積分演算器
により演算した信号を信号発生器の出力信号と積算して
燃焼量指令系統へ送るとともに、上記比例演算器の出力
信号を反転させた信号と上記信号発生器の出力信号を反
転させた信号とを積算し、給水流量または給水ポンプ流
量指令系統に送ることにより、負荷上昇時には燃料増指
令と給水減指令を、負荷減少時には燃料減指令と給水増
指令を、いずれも同時に出力することを特徴とする貫流
ボイラの蒸気温度制御方法を提案するものである。
【０００８】
【作用】主蒸気温度偏差発生後、燃料のみの増減による
従来の方式の場合は、燃料を増減してから蒸気温度が変
化するまでに大幅な応答遅れがあり、この結果、燃料を
過剰に増減することとなっていた。この傾向は、特に石
炭焚き火力発電プラントでは他の燃料を用いる場合より
も顕著であった。本発明においては、燃料と同時に給水
量を修正する、すなわち燃焼量指令だけで主蒸気温度偏
差に対応するのではなく、同時に給水（ポンプ）流量指
令にもこの主蒸気温度偏差解消のための反転信号を加算
するので、温度偏差が小さくなり、過剰な燃料の増減も
抑制される。このように主蒸気温度の変動幅をミニマイ
ズして許容される幅内に留めることによって、高負荷変
化率での運用が可能となる。
従来の方式の場合は、燃料を増減してから蒸気温度が変
化するまでに大幅な応答遅れがあり、この結果、燃料を
過剰に増減することとなっていた。この傾向は、特に石
炭焚き火力発電プラントでは他の燃料を用いる場合より
も顕著であった。本発明においては、燃料と同時に給水
量を修正する、すなわち燃焼量指令だけで主蒸気温度偏
差に対応するのではなく、同時に給水（ポンプ）流量指
令にもこの主蒸気温度偏差解消のための反転信号を加算
するので、温度偏差が小さくなり、過剰な燃料の増減も
抑制される。このように主蒸気温度の変動幅をミニマイ
ズして許容される幅内に留めることによって、高負荷変
化率での運用が可能となる。
【０００９】
【実施例】以下、本発明方法を図面に示す実施例に基づ
いて具体的に説明する。図１は本発明の一実施例に係る
蒸気温度制御方法を示す機能図である。図中の符号
（１）は発電機出力指令に主蒸気圧力保持信号を加算す
る加算器、（２）は加算器（１）から燃焼量指令への信
号を関数化する関数発生器、（３）は主蒸気の設定温度
との偏差を出す減算器、（４）はその偏差を比例積分す
る比例積分演算器、（５）はその比例積分演算器（４）
からＡ／Ｍステーションを経由して来た水燃比信号と上
記関数発生器（２）の出力信号を加算する加算器（５）
をそれぞれ示す。これらは前記図４により説明した従来
のものと同じ機能を有する制御要素である。
いて具体的に説明する。図１は本発明の一実施例に係る
蒸気温度制御方法を示す機能図である。図中の符号
（１）は発電機出力指令に主蒸気圧力保持信号を加算す
る加算器、（２）は加算器（１）から燃焼量指令への信
号を関数化する関数発生器、（３）は主蒸気の設定温度
との偏差を出す減算器、（４）はその偏差を比例積分す
る比例積分演算器、（５）はその比例積分演算器（４）
からＡ／Ｍステーションを経由して来た水燃比信号と上
記関数発生器（２）の出力信号を加算する加算器（５）
をそれぞれ示す。これらは前記図４により説明した従来
のものと同じ機能を有する制御要素である。
【００１０】本実施例では、上記のような蒸気発生設備
として貫流ボイラを使用する火力発電プラントにおい
て、過熱低減器でのスプレイ水による蒸気温度制御を有
する、蒸気タービンの主蒸気温度の制御方式に関して、
減算器（３）による主蒸気温度設定値と実際値との偏差
信号を比例積分演算器（４）で演算後、二方に分岐す
る。そして一方は、信号発生器（８）の出力信号と積算
器（６）で積算後、関数発生器（２）の出力信号と加算
器（５）で加算し、燃焼量指令として出力する。また他
方は、比例演算器（７）によって反転させた信号を積算
器（１０）に送り、信号発生器（８）の出力信号を比例
演算器（９）により反転したものと積算のうえ、加算器
（１）の出力信号と加算器（１１）で再加算し、給水ポ
ンプ流量指令として出力する。
として貫流ボイラを使用する火力発電プラントにおい
て、過熱低減器でのスプレイ水による蒸気温度制御を有
する、蒸気タービンの主蒸気温度の制御方式に関して、
減算器（３）による主蒸気温度設定値と実際値との偏差
信号を比例積分演算器（４）で演算後、二方に分岐す
る。そして一方は、信号発生器（８）の出力信号と積算
器（６）で積算後、関数発生器（２）の出力信号と加算
器（５）で加算し、燃焼量指令として出力する。また他
方は、比例演算器（７）によって反転させた信号を積算
器（１０）に送り、信号発生器（８）の出力信号を比例
演算器（９）により反転したものと積算のうえ、加算器
（１）の出力信号と加算器（１１）で再加算し、給水ポ
ンプ流量指令として出力する。
【００１１】以上述べた構成の制御方式による機能を、
負荷上昇時を例にとって説明する。負荷上昇時、燃料に
微粉炭機などを要因とする追随遅れが発生すると、給水
に対して相対的に燃料が少なくなり蒸気温度は低下す
る。過熱低減器へのスプレイ水は、低下した主蒸気温度
を上昇させるために、スプレイ量を大幅に減少させる。
このとき、ボイラ入力信号は増えているので、これに対
応して比例積分演算器（４）から出力される燃料・空気
への燃焼量指令が増となる。又、このとき給水ポンプ流
量指令も増になっているが、比例積分演算器（４）の出
力信号は比例演算器（７）で反転され給水減信号として
加算器（１１）の入力となるので、加算器（１１）から
出力される給水ポンプ流量指令は減少する。このよう
に、過渡的な燃料の応答遅れによる主蒸気温度の低下に
対し設定値にリカバリーするための補正信号として、燃
焼量指令に対しては（＋），給水ポンプ流量指令に対し
ては（−）の修正を加えることにより、主蒸気温度は良
好に制御され、図２に示されるような許容変動幅内に収
まる。図２を前記図５と比較してみると、主蒸気温度の
動き、同設定値偏差の大きさ、制御要素量の動き等、上
記を裏付けていることが判る。
負荷上昇時を例にとって説明する。負荷上昇時、燃料に
微粉炭機などを要因とする追随遅れが発生すると、給水
に対して相対的に燃料が少なくなり蒸気温度は低下す
る。過熱低減器へのスプレイ水は、低下した主蒸気温度
を上昇させるために、スプレイ量を大幅に減少させる。
このとき、ボイラ入力信号は増えているので、これに対
応して比例積分演算器（４）から出力される燃料・空気
への燃焼量指令が増となる。又、このとき給水ポンプ流
量指令も増になっているが、比例積分演算器（４）の出
力信号は比例演算器（７）で反転され給水減信号として
加算器（１１）の入力となるので、加算器（１１）から
出力される給水ポンプ流量指令は減少する。このよう
に、過渡的な燃料の応答遅れによる主蒸気温度の低下に
対し設定値にリカバリーするための補正信号として、燃
焼量指令に対しては（＋），給水ポンプ流量指令に対し
ては（−）の修正を加えることにより、主蒸気温度は良
好に制御され、図２に示されるような許容変動幅内に収
まる。図２を前記図５と比較してみると、主蒸気温度の
動き、同設定値偏差の大きさ、制御要素量の動き等、上
記を裏付けていることが判る。
【００１２】負荷減少時には上記と逆に、過渡的な燃料
の応答遅れによる主蒸気温度の上昇に対して、燃焼量指
令については（−），給水ポンプ流量指令については
（＋）の補正を行なう。
の応答遅れによる主蒸気温度の上昇に対して、燃焼量指
令については（−），給水ポンプ流量指令については
（＋）の補正を行なう。
【００１３】なお、演算要素としての積算器（６），信
号発生器（８），比例演算器（９）および積算器（１
０）は、主蒸気温度制御における水と燃料の貢献度によ
りその比率を設定する。
号発生器（８），比例演算器（９）および積算器（１
０）は、主蒸気温度制御における水と燃料の貢献度によ
りその比率を設定する。
【００１４】
【発明の効果】本発明の方法によれば、貫流ボイラの蒸
気温度制御が良好になるので、火力発電ユニットを高負
荷変化率で運用することができる。特に石炭焚きユニッ
トではこの効果が顕著である。
気温度制御が良好になるので、火力発電ユニットを高負
荷変化率で運用することができる。特に石炭焚きユニッ
トではこの効果が顕著である。
【図１】図１は本発明の一実施例に係る蒸気温度制御方
法を示す機能図である。
法を示す機能図である。
【図２】図２は本発明方法における制御応答性を例示す
る図である。
る図である。
【図３】図３は従来の典型的な貫流ボイラの制御方法の
一例を示す概念図である。
一例を示す概念図である。
【図４】図４は従来の蒸気温度制御方法の一例を示す機
能図である。
能図である。
【図５】図５は従来の制御方法における制御応答性を例
示する図である。
示する図である。
（１） 加算器 （２） 関数発生器 （３） 減算器 （４） 比例積分演算器 （５） 加算器 （６） 積算器 （７） 比例演算器 （８） 信号発生器 （９） 比例演算器 （１０） 積算器 （１１） 加算器
Claims (1)
- 【請求項１】 水スプレイ式過熱低減器を有する火力発
電プラントの貫流ボイラにおいて、蒸気タービンの主蒸
気温度とその設定値との偏差を比例積分演算器により演
算した信号を信号発生器の出力信号と積算して燃焼量指
令系統へ送るとともに、上記比例演算器の出力信号を反
転させた信号と上記信号発生器の出力信号を反転させた
信号とを積算し、給水流量または給水ポンプ流量指令系
統に送ることにより、負荷上昇時には燃料増指令と給水
減指令を、負荷減少時には燃料減指令と給水増指令を、
いずれも同時に出力することを特徴とする貫流ボイラの
蒸気温度制御方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10259994A JPH07310902A (ja) | 1994-05-17 | 1994-05-17 | 貫流ボイラの蒸気温度制御方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10259994A JPH07310902A (ja) | 1994-05-17 | 1994-05-17 | 貫流ボイラの蒸気温度制御方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07310902A true JPH07310902A (ja) | 1995-11-28 |
Family
ID=14331708
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10259994A Withdrawn JPH07310902A (ja) | 1994-05-17 | 1994-05-17 | 貫流ボイラの蒸気温度制御方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH07310902A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2009041905A (ja) * | 2008-10-20 | 2009-02-26 | Chugoku Electric Power Co Inc:The | 加圧型流動層ボイラの制御方法 |
| CN103557511A (zh) * | 2013-11-18 | 2014-02-05 | 华北电力大学（保定） | 一种电站锅炉主蒸汽温度全程控制方法 |
-
1994
- 1994-05-17 JP JP10259994A patent/JPH07310902A/ja not_active Withdrawn
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2009041905A (ja) * | 2008-10-20 | 2009-02-26 | Chugoku Electric Power Co Inc:The | 加圧型流動層ボイラの制御方法 |
| JP4637943B2 (ja) * | 2008-10-20 | 2011-02-23 | 中国電力株式会社 | 加圧型流動層ボイラの制御方法 |
| CN103557511A (zh) * | 2013-11-18 | 2014-02-05 | 华北电力大学（保定） | 一种电站锅炉主蒸汽温度全程控制方法 |
| CN103557511B (zh) * | 2013-11-18 | 2015-02-25 | 华北电力大学（保定） | 一种电站锅炉主蒸汽温度全程控制方法 |
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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: 20010731 |