JPH0743084B2 - 主蒸気圧力制御装置 - Google Patents
主蒸気圧力制御装置Info
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- JPH0743084B2 JPH0743084B2 JP27089585A JP27089585A JPH0743084B2 JP H0743084 B2 JPH0743084 B2 JP H0743084B2 JP 27089585 A JP27089585 A JP 27089585A JP 27089585 A JP27089585 A JP 27089585A JP H0743084 B2 JPH0743084 B2 JP H0743084B2
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- signal
- drain valve
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- Control Of Steam Boilers And Waste-Gas Boilers (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 ［発明の技術分野］ 本発明は火力発電プラントにおけるボイラの主蒸気圧力
制御装置に係り、特にプラント起動時にドレン弁により
主蒸気圧力を安定に維持し得るようにした主蒸気圧力制
御装置に関する。
制御装置に係り、特にプラント起動時にドレン弁により
主蒸気圧力を安定に維持し得るようにした主蒸気圧力制
御装置に関する。
［発明の技術的背景とその問題点］ 第３図は、代表的なボイラ火力発電プラントの構成例を
示したものである。図において、ドラム１で発生した蒸
気は加熱器２で温度上昇して、高圧タービン３に供給さ
れ、この高圧タービン３で膨脹冷却した後に再熱器４で
再び温度上昇し、低圧タービン５に供給されて復水器13
で冷却され水になる。また、ドラム１への給水は復水器
13から復水ポンプ６で脱気器７に供給され、脱気された
後に給水ポンプ８で給水調節弁11を介してドラム１に送
られる。一方、ドラム１から火炉内の蒸発管９へ水が循
環し、バーナ10の燃焼により加熱されて発生した蒸気は
ドラム１へ戻る。なお、加熱器２から高圧タービン３へ
至る主蒸気管には、プラント起動／停止時のドレンを排
出するドレン弁12が備えられている。
示したものである。図において、ドラム１で発生した蒸
気は加熱器２で温度上昇して、高圧タービン３に供給さ
れ、この高圧タービン３で膨脹冷却した後に再熱器４で
再び温度上昇し、低圧タービン５に供給されて復水器13
で冷却され水になる。また、ドラム１への給水は復水器
13から復水ポンプ６で脱気器７に供給され、脱気された
後に給水ポンプ８で給水調節弁11を介してドラム１に送
られる。一方、ドラム１から火炉内の蒸発管９へ水が循
環し、バーナ10の燃焼により加熱されて発生した蒸気は
ドラム１へ戻る。なお、加熱器２から高圧タービン３へ
至る主蒸気管には、プラント起動／停止時のドレンを排
出するドレン弁12が備えられている。
さて、この種のプラントにおける従来のボイラの主蒸気
圧力制御装置は、主蒸気圧力を主蒸気圧力検出器16によ
り検出し、これをフィードバックして主蒸気圧力規準値
と比較して両者の偏差をとり、この偏差に基づいてPID
制御を行なう方式が採用されている。すなわちボイラの
主蒸気圧力制御は、通常負荷運転中はタービン加減弁の
開度を調節して主蒸気流量を制御するか、または燃料流
量を調節してボイラ蒸発管の発生蒸気量を制御するこに
より行なうが、タービン起動前のプラント起動操作では
タービンに蒸気が通気されていないため、また、燃料流
量はタービンとボイラの温度ミスマッチから生ずる熱応
力による機器の損傷を防止するために主蒸気温度を制御
するのに用いられるため、主蒸気ドレン弁12の開度を制
御することにより行なわれる。
圧力制御装置は、主蒸気圧力を主蒸気圧力検出器16によ
り検出し、これをフィードバックして主蒸気圧力規準値
と比較して両者の偏差をとり、この偏差に基づいてPID
制御を行なう方式が採用されている。すなわちボイラの
主蒸気圧力制御は、通常負荷運転中はタービン加減弁の
開度を調節して主蒸気流量を制御するか、または燃料流
量を調節してボイラ蒸発管の発生蒸気量を制御するこに
より行なうが、タービン起動前のプラント起動操作では
タービンに蒸気が通気されていないため、また、燃料流
量はタービンとボイラの温度ミスマッチから生ずる熱応
力による機器の損傷を防止するために主蒸気温度を制御
するのに用いられるため、主蒸気ドレン弁12の開度を制
御することにより行なわれる。
このようなプラント起動時における主蒸気圧力制御は、
ボイラの安定な初期発生エネルギーを確保し、タービン
通気時に十分な発生蒸気を供給する上で、重要な操作で
あるが、下記のような理由により上記PID制御を用いて
主蒸気圧力制御を安定に実現することが不可能である。
ボイラの安定な初期発生エネルギーを確保し、タービン
通気時に十分な発生蒸気を供給する上で、重要な操作で
あるが、下記のような理由により上記PID制御を用いて
主蒸気圧力制御を安定に実現することが不可能である。
（ａ）プラントの起動条件により、制御する目標値が変
化し、運転員の判断が介在する。
化し、運転員の判断が介在する。
（ｂ）プラントの起動時には、各補機の起動操作または
燃料バーナの起動，停止操作が行なわれ、これが主蒸気
圧力に大きな外乱となり、通常のPID制御では制御範囲
から外れてしまう。
燃料バーナの起動，停止操作が行なわれ、これが主蒸気
圧力に大きな外乱となり、通常のPID制御では制御範囲
から外れてしまう。
（ｃ）プランの起動時には、ボイラの発生蒸気流量は定
格時の10％以下であり、ドレン弁12の操作によって非常
に大きな影響を受けるため、通常のPID制御を実施する
場合には比例，積分，微分の各制御定数の効き方を下げ
てゆっくりとした制御を行なう必要があるが、燃料流量
の増加なとがこの制御定数の範囲を超えると、制御系が
発散する可能性がある。
格時の10％以下であり、ドレン弁12の操作によって非常
に大きな影響を受けるため、通常のPID制御を実施する
場合には比例，積分，微分の各制御定数の効き方を下げ
てゆっくりとした制御を行なう必要があるが、燃料流量
の増加なとがこの制御定数の範囲を超えると、制御系が
発散する可能性がある。
［発明の目的］ 本発明は上記のような問題を解決するために成されたも
ので、その目的はプラント起動時の種々の外乱ならびに
プラント特性の変化に対応して主蒸気圧力を安定に制御
することが可能な信頼性の高い主蒸気圧力制御装置を提
供することにある。
ので、その目的はプラント起動時の種々の外乱ならびに
プラント特性の変化に対応して主蒸気圧力を安定に制御
することが可能な信頼性の高い主蒸気圧力制御装置を提
供することにある。
［発明の概要］ 上記の目的を達成するために本発明では、火力発電プラ
ントにおけるボイラの主蒸気圧力を主蒸気圧力検出器に
より検出し、この主蒸気圧力検出器からの主蒸気圧力信
号と主蒸気圧力規準信号とを比較して得られる主蒸気圧
力偏差信号に基づいてドレン弁の開度を調節することに
より、主蒸気圧力の制御を行なう主蒸気圧力制御装置に
おいて、主蒸気圧力偏差信号およびこの主蒸気圧力偏差
信号を微分要素を介して得られる主蒸気圧力偏差変化率
信号を入力とし、下記の（ａ）〜（ｄ）の各手段に基づ
いてドレン弁操作量信号を導出する測度制御器と、ター
ビンメタル温度を検出するタービンメタル温度検出器か
らのタービンメタル温度信号を入力とし、このタービン
メタル温度信号に応じて主蒸気圧力規準信号を演算し、
これを上記主蒸気圧力規準信号として出力する演算器と
を備えて構成している。
ントにおけるボイラの主蒸気圧力を主蒸気圧力検出器に
より検出し、この主蒸気圧力検出器からの主蒸気圧力信
号と主蒸気圧力規準信号とを比較して得られる主蒸気圧
力偏差信号に基づいてドレン弁の開度を調節することに
より、主蒸気圧力の制御を行なう主蒸気圧力制御装置に
おいて、主蒸気圧力偏差信号およびこの主蒸気圧力偏差
信号を微分要素を介して得られる主蒸気圧力偏差変化率
信号を入力とし、下記の（ａ）〜（ｄ）の各手段に基づ
いてドレン弁操作量信号を導出する測度制御器と、ター
ビンメタル温度を検出するタービンメタル温度検出器か
らのタービンメタル温度信号を入力とし、このタービン
メタル温度信号に応じて主蒸気圧力規準信号を演算し、
これを上記主蒸気圧力規準信号として出力する演算器と
を備えて構成している。
（ａ）主蒸気圧力偏差信号および主蒸気圧力偏差変化率
信号が、「正方向に大」「正方向に中」「正方向に小」
「零」「負方向に小」「負方向に中」「負方向に大」と
いう概念を測度分布関数にて記憶する手段 （ｂ）上記（ａ）の各概念の組合わせで表現されるプラ
ントの各状態に応じて、ドレン弁操作量信号を「正方向
に大」「正方向に中」「正方向に小」「零」「負方向に
小」「負方向に中」「負方向に大」にするという制御法
則とドレン弁操作量信号のとるべき値の概念を測度分布
にて記憶する手段 （ｃ）主蒸気圧力偏差信号および主蒸気圧力偏差変化率
信号が与えられると、上記（ｂ）の各制御法則毎に主蒸
気圧力偏差に対応する測度および主蒸気圧力偏差変化率
に対応する測度を演算する手段 （ｄ）上記（ｃ）で演算された測度のうち小さい方の測
度でその制御法則のドレン弁操作量信号の測度分布をカ
ットすると共に、制御周期毎に制御法則のドレン弁操作
量信号の測度分布をとり直し、これを全ての制御法則に
ついて測度分布の最大値を選択して重ね合わせ、さらに
測度分布で重みづけし平均値を演算してドレン弁操作量
信号を決定する手段 ［発明の実施例］ まず本発明による主蒸気圧力制御装置は、プラントの起
動時に熟練運転員が主蒸気圧力の挙動に応じてドレン弁
開度を操作するアルゴリズムに基づいて制御器の制御法
則を決定し、さらにプラント状態の判定規準および操作
規準の概念に測度分布を与えることにより、滑らかな主
蒸気圧力制御動作を実現するようにしたものである。
信号が、「正方向に大」「正方向に中」「正方向に小」
「零」「負方向に小」「負方向に中」「負方向に大」と
いう概念を測度分布関数にて記憶する手段 （ｂ）上記（ａ）の各概念の組合わせで表現されるプラ
ントの各状態に応じて、ドレン弁操作量信号を「正方向
に大」「正方向に中」「正方向に小」「零」「負方向に
小」「負方向に中」「負方向に大」にするという制御法
則とドレン弁操作量信号のとるべき値の概念を測度分布
にて記憶する手段 （ｃ）主蒸気圧力偏差信号および主蒸気圧力偏差変化率
信号が与えられると、上記（ｂ）の各制御法則毎に主蒸
気圧力偏差に対応する測度および主蒸気圧力偏差変化率
に対応する測度を演算する手段 （ｄ）上記（ｃ）で演算された測度のうち小さい方の測
度でその制御法則のドレン弁操作量信号の測度分布をカ
ットすると共に、制御周期毎に制御法則のドレン弁操作
量信号の測度分布をとり直し、これを全ての制御法則に
ついて測度分布の最大値を選択して重ね合わせ、さらに
測度分布で重みづけし平均値を演算してドレン弁操作量
信号を決定する手段 ［発明の実施例］ まず本発明による主蒸気圧力制御装置は、プラントの起
動時に熟練運転員が主蒸気圧力の挙動に応じてドレン弁
開度を操作するアルゴリズムに基づいて制御器の制御法
則を決定し、さらにプラント状態の判定規準および操作
規準の概念に測度分布を与えることにより、滑らかな主
蒸気圧力制御動作を実現するようにしたものである。
以下、図面を参照して上記のような考え方に基づいて本
発明の一実施例について説明する。
発明の一実施例について説明する。
第１図は、本発明による主蒸気圧力制御装置の構成例を
示すものである。第１図において、25は前述した第３図
における主蒸気圧力検出器16で検出された主蒸気圧力信
号Ｐと制御目標である主蒸気圧力規準信号PREFとの偏差
信号ｅ＝（Ｐ−PREF）を演算する減算器、22は上記主蒸
気圧力偏差信号ｅの時間変化率信号 を演算する微分器である。また、21は上記主蒸気圧力偏
差信号ｅおよび主蒸気圧力変化率信号Δｅを入力とし、
後述する論理的制御法則に基づいてドレン弁操作信号Δ
ｕを演算する測度制御器である。この場合、Δｕは
「正」でドレン弁“閉”、「負」でドレン弁“開”方向
に操作するものと決める。
示すものである。第１図において、25は前述した第３図
における主蒸気圧力検出器16で検出された主蒸気圧力信
号Ｐと制御目標である主蒸気圧力規準信号PREFとの偏差
信号ｅ＝（Ｐ−PREF）を演算する減算器、22は上記主蒸
気圧力偏差信号ｅの時間変化率信号 を演算する微分器である。また、21は上記主蒸気圧力偏
差信号ｅおよび主蒸気圧力変化率信号Δｅを入力とし、
後述する論理的制御法則に基づいてドレン弁操作信号Δ
ｕを演算する測度制御器である。この場合、Δｕは
「正」でドレン弁“閉”、「負」でドレン弁“開”方向
に操作するものと決める。
一方、24は第３図におけるタービンメタル温度検出器17
で検出されたタービンメタル温度信号Ｔを入力し、これ
に応じてプラント起動時のボイラとタービンの温度ミス
マッチをなくすように主蒸気圧力規準信号を演算し、こ
れを上記主蒸気圧力規準信号PREFとして出力する演算器
としての関数発生器である。
で検出されたタービンメタル温度信号Ｔを入力し、これ
に応じてプラント起動時のボイラとタービンの温度ミス
マッチをなくすように主蒸気圧力規準信号を演算し、こ
れを上記主蒸気圧力規準信号PREFとして出力する演算器
としての関数発生器である。
次に上記速度制御器21における論理的制御法則について
述べる。
述べる。
制御法則1:eが「正方向に大」の時は、Δｕを「負方向
に大」とする。
に大」とする。
制御法則2:eが「負方向に大」の時は、Δｕを「正方向
に大」とする。
に大」とする。
制御法則3:eが「正方向に小」でかつΔｅが「正値」の
時は、Δｕを「負方向に中」とする。
時は、Δｕを「負方向に中」とする。
制御法則4:eが「負方向に小」でかつΔｅが「負値」の
時は、Δｕを「正方向に中」とする。
時は、Δｕを「正方向に中」とする。
制御法則5:eが「正方向に小」でかつΔｅが「負値」の
時は、Δｕを「零」とする。
時は、Δｕを「零」とする。
制御法則6:eが「負方向に小」でかつΔｅが「正値」の
時は、Δｕを「零」とする。
時は、Δｕを「零」とする。
制御法則7:eが「正方向に小」でかつΔｅが「零」の時
は、Δｕを「負方向に小」とする。
は、Δｕを「負方向に小」とする。
制御法則8:eが「負方向に小」でかつΔｅが「零」の時
は、Δｕを「正方向に小」とする。
は、Δｕを「正方向に小」とする。
制御法則9:eが「零」，Δｅが「零」の時は、Δｕを
「零」とする。
「零」とする。
次に第２図を用いて、本測度制御器21の具体的な演算手
法について説明する。
法について説明する。
第２図における各グラフは、横軸に主蒸気圧力偏差信号
e,主蒸気圧力偏差変化率信号Δe,およびドレン弁操作量
信号Δｕを−100〜100％の範囲でとり、また縦軸には上
記制御法則に記した「正方向に大」「正方向に中」「正
方向に小」「零」「負方向に大」「負方向に中」「負方
向に小」「正値」「負値」という概念に対応する測度を
０〜１の範囲でとり、各制御法則の概念を測度により数
量化して表現したものである。
e,主蒸気圧力偏差変化率信号Δe,およびドレン弁操作量
信号Δｕを−100〜100％の範囲でとり、また縦軸には上
記制御法則に記した「正方向に大」「正方向に中」「正
方向に小」「零」「負方向に大」「負方向に中」「負方
向に小」「正値」「負値」という概念に対応する測度を
０〜１の範囲でとり、各制御法則の概念を測度により数
量化して表現したものである。
なお、ここでいう−100〜100％は、制御周期毎にドレン
弁に出力する操作出力、すなわち具体例としては、イン
チング弁の開閉パルス幅を正規化した値であり、例えば
制御周期やパルス幅当たりの弁開度変化量を考慮した１
制御周期当たりの最大操作量に対応したパルス幅を100
％とし、弁閉方向は−100〜０％、弁開方向を０〜100％
と表現したものである。
弁に出力する操作出力、すなわち具体例としては、イン
チング弁の開閉パルス幅を正規化した値であり、例えば
制御周期やパルス幅当たりの弁開度変化量を考慮した１
制御周期当たりの最大操作量に対応したパルス幅を100
％とし、弁閉方向は−100〜０％、弁開方向を０〜100％
と表現したものである。
さて、測度制御器21は、主蒸気圧力偏差信号e0,主蒸気
圧力偏差変化率信号Δe0が入力されると、各制御法則ｉ
毎の偏差信号に対応する測度▲μi e▼（e0），および偏
差変化率信号に対応する測度▲μｉ Δｅ▼（Δe0）を演
算し、さらにこの値から各制御法則ｉの適用可能性を示
す測度▲μi MIN▼＝min（▲μi e▼（e0），▲μｉ Δｅ
▼（Δe0））を演算する。そして、この適用可能性を示
す測度▲μi MIN▼より、各制御法則ｉのドレン弁開度操
作量信号Δuiの測度分布について▲μi MIN▼以上をカッ
トし、偏差信号ｅおよび偏差変化率信号Δe0が入力され
た時の各制御法則ｉの測度分布μｉ（Δｕ）をとり直
す。さらに、この各制御法則ｉについて演算した測度分
布μｉ（Δｕ）（ｉ＝１〜９）についてその最大値μ
MAX（Δμ）＝max（μｉ（Δｕ））を演算し、さらに測
度分布で重みづけした平均値を計算してドレン弁開閉操
作量Δu0を決定する。
圧力偏差変化率信号Δe0が入力されると、各制御法則ｉ
毎の偏差信号に対応する測度▲μi e▼（e0），および偏
差変化率信号に対応する測度▲μｉ Δｅ▼（Δe0）を演
算し、さらにこの値から各制御法則ｉの適用可能性を示
す測度▲μi MIN▼＝min（▲μi e▼（e0），▲μｉ Δｅ
▼（Δe0））を演算する。そして、この適用可能性を示
す測度▲μi MIN▼より、各制御法則ｉのドレン弁開度操
作量信号Δuiの測度分布について▲μi MIN▼以上をカッ
トし、偏差信号ｅおよび偏差変化率信号Δe0が入力され
た時の各制御法則ｉの測度分布μｉ（Δｕ）をとり直
す。さらに、この各制御法則ｉについて演算した測度分
布μｉ（Δｕ）（ｉ＝１〜９）についてその最大値μ
MAX（Δμ）＝max（μｉ（Δｕ））を演算し、さらに測
度分布で重みづけした平均値を計算してドレン弁開閉操
作量Δu0を決定する。
すなわち、以上の測度制御器21の動作を、e0＝80％，Δ
e0＝60％の値が入力された時を例にとって説明すると、
▲μi e▼（e0），▲μｉ Δｅ▼（Δe0），および▲μi
MIN▼は第２図に示す様に各制御法則毎に次の通りとな
る。
e0＝60％の値が入力された時を例にとって説明すると、
▲μi e▼（e0），▲μｉ Δｅ▼（Δe0），および▲μi
MIN▼は第２図に示す様に各制御法則毎に次の通りとな
る。
制御法則1:μe1（e0）＝0.1, ▲μ１ Δｅ▼（Δe0）＝1, ▲μ1 MIN▼＝0.1 制御法則2:μe2（e0）＝0, ▲μ２ Δｅ▼（Δe0）＝1, ▲μ2 MIN▼＝０ 制御法則3:μe3（e0）＝0.5, ▲μ３ Δｅ▼（Δe0）＝0.8, ▲μ3 MIN▼＝0.5 制御法則4:μe4（e0）＝0, ▲μ４ Δｅ▼（Δe0）＝0, ▲μ4 MIN▼＝０ 制御法則5:μe5（e0）＝0.6, ▲μ５ Δｅ▼（Δe0）＝0, ▲μ5 MIN▼＝０ 制御法則6:μe6（e0）＝0, ▲μ６ Δｅ▼（Δe0）＝0.8, ▲μ6 MIN▼＝０ 制御法則7:μe7（e0）＝0.6, ▲μ７ Δｅ▼（Δe0）＝0, ▲μ7 MIN▼＝０ 制御法則8:μe8（e0）＝0, ▲μ８ Δｅ▼（Δe0）＝0, ▲μ8 MIN▼＝０ 制御法則9:μe9（e0）＝0, ▲μ９ Δｅ▼（Δe0）＝0, ▲μ9 MIN▼＝０ 従って、制御法則１と制御法則３のみが適用可能とな
り、このμ１（Δｕ），μ３（Δｕ）は第２図の斜線部
A,Bのようになる。そして、このμ１（Δｕ），μ
３（Δｕ）からμMAX（Δｕ）を演算した結果が第２図
の斜線部ｃになる。さらに、この平均値を演算してμu0
を決定する。
り、このμ１（Δｕ），μ３（Δｕ）は第２図の斜線部
A,Bのようになる。そして、このμ１（Δｕ），μ
３（Δｕ）からμMAX（Δｕ）を演算した結果が第２図
の斜線部ｃになる。さらに、この平均値を演算してμu0
を決定する。
ここで、Δu0は、前述のΔｕの−100〜100％と同様に、
−100〜100％の範囲で値をとり、実際の制御において
は、ドレン弁への開閉信号パルス幅時間に換算して用い
られる。
−100〜100％の範囲で値をとり、実際の制御において
は、ドレン弁への開閉信号パルス幅時間に換算して用い
られる。
次にかかる如く構成した本実施例による主蒸気圧力制御
装置において、第３図の主蒸気圧力検出器16によって主
蒸気圧力信号Ｐが与えられると、減算器25により主蒸気
圧力規準信号PREFとの偏差信号ｅが演算され、また微分
器22により偏差変化率信号Δｅが演算されて測度制御器
21に入力される。すると、この測度制御器21においては
前述したような機能動作を行なうことにより、下記の制
御を実現するドレン弁操作量信号Δｕが決定される。
装置において、第３図の主蒸気圧力検出器16によって主
蒸気圧力信号Ｐが与えられると、減算器25により主蒸気
圧力規準信号PREFとの偏差信号ｅが演算され、また微分
器22により偏差変化率信号Δｅが演算されて測度制御器
21に入力される。すると、この測度制御器21においては
前述したような機能動作を行なうことにより、下記の制
御を実現するドレン弁操作量信号Δｕが決定される。
（ａ）制御法則１および２により、偏差信号ｅが非常に
大きくなり安全弁動作または蓄積した蒸気エネルギーを
放出してしまう領域に近くなると、ドレン弁を激開また
は激閉して起動操作を確実にすることを第１優先に制御
する。
大きくなり安全弁動作または蓄積した蒸気エネルギーを
放出してしまう領域に近くなると、ドレン弁を激開また
は激閉して起動操作を確実にすることを第１優先に制御
する。
（ｂ）制御法則３および４により、偏差信号ｅおよび偏
差変化率信号Δｅが同一符号の場合には主蒸気圧力の偏
差が大きくなる方向にあるため、ドレン弁を開／閉させ
て偏差変化率が零となり安全化させるように制御する。
差変化率信号Δｅが同一符号の場合には主蒸気圧力の偏
差が大きくなる方向にあるため、ドレン弁を開／閉させ
て偏差変化率が零となり安全化させるように制御する。
（ｃ）制御法則５および６により、偏差信号ｅおよび偏
差変化率信号Δｅが異符号の場合には主蒸気圧力の偏差
が小さくなる方向にあるため、ドレン弁開度を変化させ
ず現状を維持することにより偏差が自然に減少するよう
に制御する。
差変化率信号Δｅが異符号の場合には主蒸気圧力の偏差
が小さくなる方向にあるため、ドレン弁開度を変化させ
ず現状を維持することにより偏差が自然に減少するよう
に制御する。
（ｄ）制御法則７および８により、偏差変化率信号Δｅ
が零で安定しているが、偏差信号ｅが零でなくオフセッ
トが残る場合には、偏差の方向によってドレン弁開度を
微開または微閉することによりオフセットをなくすよう
に制御する。
が零で安定しているが、偏差信号ｅが零でなくオフセッ
トが残る場合には、偏差の方向によってドレン弁開度を
微開または微閉することによりオフセットをなくすよう
に制御する。
（ｅ）制御法則９は、偏差信号ｅおよび偏差変化率信号
Δｅが共に零であるため、ドレン弁開度は変化させず現
状を維持するようにする。
Δｅが共に零であるため、ドレン弁開度は変化させず現
状を維持するようにする。
さらに第３図におけるタービンメタル温度検出器17によ
ってタービンメタル温度信号Ｔが与えられると、関数発
生器24に以下のように適切な単調増加関数を設定してお
くことにより、主蒸気圧力規準信号PREFが決定される。
ってタービンメタル温度信号Ｔが与えられると、関数発
生器24に以下のように適切な単調増加関数を設定してお
くことにより、主蒸気圧力規準信号PREFが決定される。
上述したように、本構成の主蒸気圧力制御装置において
は、次のような効果が得られるものである。
は、次のような効果が得られるものである。
（ａ）タービンメタル温度が300℃以下の低い温度の場
合には、プラントのコールド起動に相当するので、蒸気
の飽和温度が約300℃となる蒸気圧力3000kPa程度の傾き
のゆるやかな単調増加関数とする。
合には、プラントのコールド起動に相当するので、蒸気
の飽和温度が約300℃となる蒸気圧力3000kPa程度の傾き
のゆるやかな単調増加関数とする。
（ｂ）タービンメタル温度が300℃〜450℃の場合には、
プラントのホット起動に相当するので、蒸気温度が約40
0℃となる蒸気圧力8000kPa程度の傾きの急な単調増加関
数とする。
プラントのホット起動に相当するので、蒸気温度が約40
0℃となる蒸気圧力8000kPa程度の傾きの急な単調増加関
数とする。
（ｃ）タービンメタル温度が450℃以上の場合には、プ
ラント通常運転中に相当するので、ドレン弁は全閉状態
となることが望ましく、蒸気圧力設定が16000kPa以上と
なる非常に傾きの急激な単調増加関数とし、安全弁設定
圧力程度を最高値としてこれ以後は一定値とする。
ラント通常運転中に相当するので、ドレン弁は全閉状態
となることが望ましく、蒸気圧力設定が16000kPa以上と
なる非常に傾きの急激な単調増加関数とし、安全弁設定
圧力程度を最高値としてこれ以後は一定値とする。
すなわち、プラント起動時にその中心操作となるボイラ
ーとタービンの温度ミスマッチをなくすベースとなる主
蒸気圧力を規準値として主蒸気圧力がドレン弁によって
操作され、またタービン通気時に十分な発生蒸気を供給
するための安定なボイラ初期エネルギーが確保される。
さらに、本構成による主蒸気圧力制御装置は、通常のPI
D制御とは異なり、燃料流量の変化が急激な場合にもＩ
動作の飽和による制御系の発散を生ずる可能性がなく、
しかもプラント起動時の圧力挙動に対応してオフセット
をなくして追従することがなく、大きな外乱が発生した
場合にはドレン弁を急開／急閉して、これを吸収するこ
とが可能となり、確実なプラント起動操作を行なうこと
ができるものである。
ーとタービンの温度ミスマッチをなくすベースとなる主
蒸気圧力を規準値として主蒸気圧力がドレン弁によって
操作され、またタービン通気時に十分な発生蒸気を供給
するための安定なボイラ初期エネルギーが確保される。
さらに、本構成による主蒸気圧力制御装置は、通常のPI
D制御とは異なり、燃料流量の変化が急激な場合にもＩ
動作の飽和による制御系の発散を生ずる可能性がなく、
しかもプラント起動時の圧力挙動に対応してオフセット
をなくして追従することがなく、大きな外乱が発生した
場合にはドレン弁を急開／急閉して、これを吸収するこ
とが可能となり、確実なプラント起動操作を行なうこと
ができるものである。
尚、本発明は上述した実施例に限定されるものではな
く、その要旨を変更しない範囲で種々に変形して実施す
ることができるものである。
く、その要旨を変更しない範囲で種々に変形して実施す
ることができるものである。
［発明の効果］ 以上説明したように本発明によれば、プラント起動時の
種々の外乱ならびにプラント特性の変化に対応して主蒸
気圧力を安定に制御することが可能な極めて信頼性の高
い主蒸気圧力制御装置が提供できる。
種々の外乱ならびにプラント特性の変化に対応して主蒸
気圧力を安定に制御することが可能な極めて信頼性の高
い主蒸気圧力制御装置が提供できる。
第１図は本発明による主蒸気圧力制御装置の一実施例を
示す構成ブロック図、第２図は同実施例における測度制
御器の各制御法則毎の測度分布および動作機能を示す
図、第３図は代表的なボイラ火力発電プラントの一例を
示す構成図である。 １……ドラム、８……給水ポンプ、11……給水調節弁、
12……ドレン弁、16……主蒸気圧力検出器、17……ター
ビンメタル温度検出器、21……測度制御器、22……微分
器、24……関数発生器、25……減算器。
示す構成ブロック図、第２図は同実施例における測度制
御器の各制御法則毎の測度分布および動作機能を示す
図、第３図は代表的なボイラ火力発電プラントの一例を
示す構成図である。 １……ドラム、８……給水ポンプ、11……給水調節弁、
12……ドレン弁、16……主蒸気圧力検出器、17……ター
ビンメタル温度検出器、21……測度制御器、22……微分
器、24……関数発生器、25……減算器。
Claims (1)
- 【請求項１】火力発電プラントにおけるボイラの主蒸気
圧力を主蒸気圧力検出器により検出し、この主蒸気圧力
検出器からの主蒸気圧力信号と主蒸気圧力規準信号とを
比較して得られる主蒸気圧力偏差信号に基づいてドレン
弁の開度を調節することにより、前記主蒸気圧力の制御
を行なう主蒸気圧力制御装置において、 前記主蒸気圧力偏差信号およびこの主蒸気圧力偏差信号
を微分要素を介して得られる主蒸気圧力偏差変化率信号
を入力とし、下記の（ａ）〜（ｄ）の各手段に基づいて
ドレン弁操作量信号を導出する測度制御器と、 タービンメタル温度を検出するタービンメタル温度検出
器からのタービンメタル温度信号を入力とし、このター
ビンメタル温度信号に応じて主蒸気圧力規準信号を演算
し、これを前記主蒸気圧力規準信号として出力する演算
器と、 を備えて成ることを特徴とする主蒸気圧力制御装置。 （ａ）前記主蒸気圧力偏差信号および主蒸気圧力偏差変
化率信号が、「正方向に大」「正方向に中」「正方向に
小」「零」「負方向に小」「負方向に中」「負方向に
大」という概念を測度分布関数にて記憶する手段 （ｂ）前記（ａ）の各概念の組合わせで表現されるプラ
ントの各状態に応じて、ドレン弁操作量信号を「正方向
に大」「正方向に中」「正方向に小」「零」「負方向に
小」「負方向に中」「負方向に大」にするという制御法
則とドレン弁操作量信号のとるべき値の概念を測度分布
にて記憶する手段 （ｃ）前記主蒸気圧力偏差信号および主蒸気圧力偏差変
化率信号が与えられると、前記（ｂ）の各制御法則毎に
主蒸気圧力偏差に対応する測度および主蒸気圧力偏差変
化率に対応する測度を演算する手段 （ｄ）前記（ｃ）で演算された測度のうち小さい方の測
度でその制御法則のドレン弁操作量信号の測度分布をカ
ットすると共に、制御周期毎に制御法則のドレン弁操作
量信号の測度分布をとり直し、これを全ての制御法則に
ついて測度分布の最大値を選択して重ね合わせ、さらに
測度分布で重みづけし平均値を演算してドレン弁操作量
信号を決定する手段
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP27089585A JPH0743084B2 (ja) | 1985-12-02 | 1985-12-02 | 主蒸気圧力制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP27089585A JPH0743084B2 (ja) | 1985-12-02 | 1985-12-02 | 主蒸気圧力制御装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS62129602A JPS62129602A (ja) | 1987-06-11 |
| JPH0743084B2 true JPH0743084B2 (ja) | 1995-05-15 |
Family
ID=17492466
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP27089585A Expired - Lifetime JPH0743084B2 (ja) | 1985-12-02 | 1985-12-02 | 主蒸気圧力制御装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0743084B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP6324739B2 (ja) | 2014-01-27 | 2018-05-16 | 株式会社Kelk | 半導体ウェーハの温度制御装置、及び半導体ウェーハの温度制御方法 |
-
1985
- 1985-12-02 JP JP27089585A patent/JPH0743084B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS62129602A (ja) | 1987-06-11 |
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