JPH0763304A - 火力プラントの蒸気温度制御装置 - Google Patents
火力プラントの蒸気温度制御装置Info
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- JPH0763304A JPH0763304A JP21418993A JP21418993A JPH0763304A JP H0763304 A JPH0763304 A JP H0763304A JP 21418993 A JP21418993 A JP 21418993A JP 21418993 A JP21418993 A JP 21418993A JP H0763304 A JPH0763304 A JP H0763304A
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- Regulation And Control Of Combustion (AREA)
- Control Of Steam Boilers And Waste-Gas Boilers (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 燃料流量指令値に対する１次過熱器出口蒸気
温度の応答の時間遅れを吸収することができる火力プラ
ントの蒸気温度制御装置を提供すること。 【構成】 出力デマンド信号（発電量信号）３０が主蒸
気圧力設定値と実際の主蒸気圧力信号３２との偏差で補
正されてボイラマスタ信号３６が作成される。関数発生
器４１からの燃料流量先行値とボイラ入力加速信号４２
との加算値が、１次過熱器出口蒸気温度信号３８とその
設定値（関数発生器３７の出力）との偏差に加算されて
燃料流量指令値が得られるが、これは、出力デマンド信
号３０に基づく火炉出口ガス温度設定値と火炉出口ガス
温度演算器６１により得られる火炉出口ガス温度推定値
との偏差により補正される。将来の１次過熱器出口蒸気
温度の指標となる火炉出口ガス温度を用いるので、応答
の時間遅れが吸収される。
温度の応答の時間遅れを吸収することができる火力プラ
ントの蒸気温度制御装置を提供すること。 【構成】 出力デマンド信号（発電量信号）３０が主蒸
気圧力設定値と実際の主蒸気圧力信号３２との偏差で補
正されてボイラマスタ信号３６が作成される。関数発生
器４１からの燃料流量先行値とボイラ入力加速信号４２
との加算値が、１次過熱器出口蒸気温度信号３８とその
設定値（関数発生器３７の出力）との偏差に加算されて
燃料流量指令値が得られるが、これは、出力デマンド信
号３０に基づく火炉出口ガス温度設定値と火炉出口ガス
温度演算器６１により得られる火炉出口ガス温度推定値
との偏差により補正される。将来の１次過熱器出口蒸気
温度の指標となる火炉出口ガス温度を用いるので、応答
の時間遅れが吸収される。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、ボイラで発生しタービ
ンに供給される蒸気の温度を所定の温度に制御する火力
プラントの蒸気温度制御装置に関する。
ンに供給される蒸気の温度を所定の温度に制御する火力
プラントの蒸気温度制御装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】ボイラのような火力プラントでは、ター
ビンに供給する蒸気温度を所定の温度に制御することに
より必要な電力量を得ている。このようなボイラにおけ
る各熱変換器等を通る水・蒸気系統およびガス系統を図
により説明する。
ビンに供給する蒸気温度を所定の温度に制御することに
より必要な電力量を得ている。このようなボイラにおけ
る各熱変換器等を通る水・蒸気系統およびガス系統を図
により説明する。
【０００３】図４は変圧ベンソンボイラにおける水・蒸
気系統の系統図である。この図で、１は復水器であり、
この復水器１からの水は給水ポンプ２、管連結部３、節
炭器４を経て火炉水壁５に供給される。この火炉水壁５
において加熱された気水混合体は蒸発器６、気水分離器
７に入り、気水分離器７で蒸気と水が分離され、分離さ
れた蒸気は１次過熱器８、２次過熱器９、３次過熱器１
０を経て過熱蒸気となり、ヘッダ１１、主蒸気管１２を
通って高圧タービン１３に入る。このときの蒸気の温度
は約５４０℃、圧力は２５０気圧程度である。
気系統の系統図である。この図で、１は復水器であり、
この復水器１からの水は給水ポンプ２、管連結部３、節
炭器４を経て火炉水壁５に供給される。この火炉水壁５
において加熱された気水混合体は蒸発器６、気水分離器
７に入り、気水分離器７で蒸気と水が分離され、分離さ
れた蒸気は１次過熱器８、２次過熱器９、３次過熱器１
０を経て過熱蒸気となり、ヘッダ１１、主蒸気管１２を
通って高圧タービン１３に入る。このときの蒸気の温度
は約５４０℃、圧力は２５０気圧程度である。
【０００４】高圧タービンを駆動した蒸気は一旦ボイラ
に戻り、低温再熱蒸気管１４を経て横置再熱器１５、再
熱レグ部１６および吊下げ再熱器１７で過熱され、ヘッ
ダ１８および高温再熱蒸気管１９を通って中低圧タービ
ン２０に入りこれを駆動する。蒸気高圧タービン１３お
よび中低圧タービン２０は発電機を回転させて発電を行
なう。中低圧タービン２０から戻った蒸気は復水器１に
おいて水に変換され、この水は再び給水ポンプ２で循環
せしめられる。
に戻り、低温再熱蒸気管１４を経て横置再熱器１５、再
熱レグ部１６および吊下げ再熱器１７で過熱され、ヘッ
ダ１８および高温再熱蒸気管１９を通って中低圧タービ
ン２０に入りこれを駆動する。蒸気高圧タービン１３お
よび中低圧タービン２０は発電機を回転させて発電を行
なう。中低圧タービン２０から戻った蒸気は復水器１に
おいて水に変換され、この水は再び給水ポンプ２で循環
せしめられる。
【０００５】ボイラには上記各機器の他に、１次過熱器
８からの蒸気の温度を制御するスプレ２１、２次過熱器
９からの蒸気の温度を制御するスプレ２２、再熱器レグ
部１６からの蒸気の温度を制御するスプレ２３が設置さ
れ、又、１次過熱器８から２次過熱器９をバイパスする
弁２４、主蒸気管１２の上流で高圧タービン１３をバイ
パスする弁２５等の各種弁が設置される。なお、気水分
離器７において分離された水はボイラ再循環ポンプ２
６、弁２７、管連結部３を経てボイラ給水ポンプ２の下
流に戻される。
８からの蒸気の温度を制御するスプレ２１、２次過熱器
９からの蒸気の温度を制御するスプレ２２、再熱器レグ
部１６からの蒸気の温度を制御するスプレ２３が設置さ
れ、又、１次過熱器８から２次過熱器９をバイパスする
弁２４、主蒸気管１２の上流で高圧タービン１３をバイ
パスする弁２５等の各種弁が設置される。なお、気水分
離器７において分離された水はボイラ再循環ポンプ２
６、弁２７、管連結部３を経てボイラ給水ポンプ２の下
流に戻される。
【０００６】図５は変圧ベンソンボイラのガス系統の説
明図である。この図で、図４に示す部分と同一部分には
同一符号が付してある。Ｂはボイラ、Ｆは火炉を示す。
火炉Ｆに設けられた図示しないバーナからの火炎の（主
として）輻射により、火炉水壁５に熱が与えられる。火
炉Ｆ内の高温のガスは、図示のように２次過熱器９、３
次過熱器１０、吊下げ再熱器１７、再熱器レグ部１６、
１次過熱器８、横置再熱器１５、蒸発器６、節炭器４を
順に通ってこれら熱交換器に対して対流により伝熱し、
ボイラＢの外部に排出される。なお、排ガスの一部は火
炉Ｆに戻され、その再循環流量を操作することにより再
熱蒸気温度を制御する。又、図５中の符号Ｔ1 〜Ｔ9 は
該当個所におけるガス温度を示す。
明図である。この図で、図４に示す部分と同一部分には
同一符号が付してある。Ｂはボイラ、Ｆは火炉を示す。
火炉Ｆに設けられた図示しないバーナからの火炎の（主
として）輻射により、火炉水壁５に熱が与えられる。火
炉Ｆ内の高温のガスは、図示のように２次過熱器９、３
次過熱器１０、吊下げ再熱器１７、再熱器レグ部１６、
１次過熱器８、横置再熱器１５、蒸発器６、節炭器４を
順に通ってこれら熱交換器に対して対流により伝熱し、
ボイラＢの外部に排出される。なお、排ガスの一部は火
炉Ｆに戻され、その再循環流量を操作することにより再
熱蒸気温度を制御する。又、図５中の符号Ｔ1 〜Ｔ9 は
該当個所におけるガス温度を示す。
【０００７】このようなボイラにおける従来の蒸気温度
制御装置を図により説明する。図６は従来の蒸気温度制
御装置のブロック図である。この図で、３０は要求され
る発電量を示す出力デマンド信号、３１は出力デマンド
信号に基づいて主蒸気圧力の設定値を出力する変圧プロ
グラム設定器である。３２は主蒸気圧力信号、３３は主
蒸気圧力信号３２と変圧プログラム設定器３１から出力
される設定値との偏差を求める減算器、３４はＰＩ調節
器、３５は出力デマンド３０と主蒸気圧力の偏差とを加
算する加算器である。３６は加算器３５からの信号によ
り作成されるボイラマスタ信号、即ち主蒸気圧力の偏差
により補正された発電量に応じたボイラの信号である。
制御装置を図により説明する。図６は従来の蒸気温度制
御装置のブロック図である。この図で、３０は要求され
る発電量を示す出力デマンド信号、３１は出力デマンド
信号に基づいて主蒸気圧力の設定値を出力する変圧プロ
グラム設定器である。３２は主蒸気圧力信号、３３は主
蒸気圧力信号３２と変圧プログラム設定器３１から出力
される設定値との偏差を求める減算器、３４はＰＩ調節
器、３５は出力デマンド３０と主蒸気圧力の偏差とを加
算する加算器である。３６は加算器３５からの信号によ
り作成されるボイラマスタ信号、即ち主蒸気圧力の偏差
により補正された発電量に応じたボイラの信号である。
【０００８】３７は発電量に応じた１次過熱器出口温度
の設定値を出力する関数発生器、３８は測定された１次
過熱器出口温度信号、３９は１次過熱器出口温度の設定
値と測定値の偏差を演算する減算器、４０はＰＩ調節器
であり、これらで蒸気温度側の制御要素が構成される。
４１はボイラマスタ信号３６に応じて燃料流量先行値を
出力する関数発生器、４２はボイラ入力加速信号、４３
は燃料流量先行値とボイラ入力加速信号とを加算する加
算器であり、これらで蒸発量側の制御要素が構成され
る。
の設定値を出力する関数発生器、３８は測定された１次
過熱器出口温度信号、３９は１次過熱器出口温度の設定
値と測定値の偏差を演算する減算器、４０はＰＩ調節器
であり、これらで蒸気温度側の制御要素が構成される。
４１はボイラマスタ信号３６に応じて燃料流量先行値を
出力する関数発生器、４２はボイラ入力加速信号、４３
は燃料流量先行値とボイラ入力加速信号とを加算する加
算器であり、これらで蒸発量側の制御要素が構成され
る。
【０００９】４４は加算器であり、この加算器４４から
燃料流量指令値４５が出力される。この燃料流量指令値
４５に応じた燃料を投入することにより、所定の１次過
熱器出口蒸気温度を確保することができる。
燃料流量指令値４５が出力される。この燃料流量指令値
４５に応じた燃料を投入することにより、所定の１次過
熱器出口蒸気温度を確保することができる。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】ところで、１次過熱器
８を構成する伝熱管には、肉厚の大きい管が使用されて
いるので熱容量が大きく、上記従来制御装置において得
られた燃料流量指令値４５に応じた燃料を投入しても１
次過熱器出口蒸気温度の応答に時間遅れを生じる。この
ため、減算器３９で得られる１次過熱器出口蒸気温度の
設定値と測定値との偏差を燃料流量にフィードバックし
ても、速い負荷変化においては燃料流量の操作が後追い
状態になる場合がある。これを図により説明する。
８を構成する伝熱管には、肉厚の大きい管が使用されて
いるので熱容量が大きく、上記従来制御装置において得
られた燃料流量指令値４５に応じた燃料を投入しても１
次過熱器出口蒸気温度の応答に時間遅れを生じる。この
ため、減算器３９で得られる１次過熱器出口蒸気温度の
設定値と測定値との偏差を燃料流量にフィードバックし
ても、速い負荷変化においては燃料流量の操作が後追い
状態になる場合がある。これを図により説明する。
【００１１】図７は発電機出力指令、１次過熱器出口蒸
気温度、水燃比、および再熱蒸気温度の相互関係を示す
特性図である。この図で、５０は発電機出力指令、５１
は１次過熱器出口蒸気温度、５２は水燃比、５３は再熱
蒸気温度を示し、横軸には時間がとってある。例えば、
１次過熱器出口蒸気温度が所定の値より低いとき、燃料
流量指令値は上昇し、これに応じて１次過熱器出口蒸気
温度も上昇して所定値に達する。これにより燃料流量指
令値は低下するが、１次過熱器出口蒸気温度は１次過熱
器８の大きな熱容量による応答の時間遅れにより図７に
示すように上昇を続け、所定値より大幅に上昇する。
気温度、水燃比、および再熱蒸気温度の相互関係を示す
特性図である。この図で、５０は発電機出力指令、５１
は１次過熱器出口蒸気温度、５２は水燃比、５３は再熱
蒸気温度を示し、横軸には時間がとってある。例えば、
１次過熱器出口蒸気温度が所定の値より低いとき、燃料
流量指令値は上昇し、これに応じて１次過熱器出口蒸気
温度も上昇して所定値に達する。これにより燃料流量指
令値は低下するが、１次過熱器出口蒸気温度は１次過熱
器８の大きな熱容量による応答の時間遅れにより図７に
示すように上昇を続け、所定値より大幅に上昇する。
【００１２】この場合、上記制御装置においては、燃料
流量を絞り込む操作、即ち水燃比が図７に示すように絞
り込まれる。この絞り込みの結果再熱器入口のガス温度
が急速に低下するために、今度は再熱蒸気温度が図７に
示すように大幅に低下する現象が発生する。そして、こ
の再熱蒸気温度を回復させるためには、燃料を増加させ
なければならず、これは水燃比を絞り込む操作とは背反
するので、結局、１次過熱器出口蒸気温度の大幅上昇お
よび再熱蒸気温度の大幅下降という不具合が発生する。
流量を絞り込む操作、即ち水燃比が図７に示すように絞
り込まれる。この絞り込みの結果再熱器入口のガス温度
が急速に低下するために、今度は再熱蒸気温度が図７に
示すように大幅に低下する現象が発生する。そして、こ
の再熱蒸気温度を回復させるためには、燃料を増加させ
なければならず、これは水燃比を絞り込む操作とは背反
するので、結局、１次過熱器出口蒸気温度の大幅上昇お
よび再熱蒸気温度の大幅下降という不具合が発生する。
【００１３】本発明の目的は、上記従来技術における課
題を解決し、燃料流量指令値に対する１次過熱器出口蒸
気温度の応答の時間遅れを吸収することができる火力プ
ラントの蒸気温度制御装置を提供することにある。
題を解決し、燃料流量指令値に対する１次過熱器出口蒸
気温度の応答の時間遅れを吸収することができる火力プ
ラントの蒸気温度制御装置を提供することにある。
【００１４】
【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
め、本発明は、タービンに要求される発電量に応じて投
入する燃料量を求め、この燃料量によりタービンに供給
される蒸気温度を制御する火力プラントの蒸気温度制御
装置において、前記発電量に基づいて火炉出口ガス温度
を設定する温度設定手段と、ガス系および水・蒸気系の
伝熱計算により火炉出口ガス温度を推定する演算手段
と、前記温度設定手段で設定された温度と前記演算手段
で得られた温度との偏差に基づいて前記燃料量を補正す
る補正手段とを設けたことを特徴とする。
め、本発明は、タービンに要求される発電量に応じて投
入する燃料量を求め、この燃料量によりタービンに供給
される蒸気温度を制御する火力プラントの蒸気温度制御
装置において、前記発電量に基づいて火炉出口ガス温度
を設定する温度設定手段と、ガス系および水・蒸気系の
伝熱計算により火炉出口ガス温度を推定する演算手段
と、前記温度設定手段で設定された温度と前記演算手段
で得られた温度との偏差に基づいて前記燃料量を補正す
る補正手段とを設けたことを特徴とする。
【００１５】
【作用】本発明においては、従来の蒸気温度制御装置に
おいて得られる燃料流量指令値を、将来の蒸気温度の指
標となる火炉出口ガス温度を用いて補正する。この場
合、火炉出口ガス温度は約１２００℃〜１３００℃と高
温であるので、直接これを検出することは困難である。
したがって、本発明では、ガス系および水・蒸気系の伝
熱計算により火炉出口ガス温度を推定する。この推定さ
れた火炉出口ガス温度と、発電量から得られる火炉出口
ガス温度の設定値とを比較し、両者の偏差で燃料流量指
令値を補正する。
おいて得られる燃料流量指令値を、将来の蒸気温度の指
標となる火炉出口ガス温度を用いて補正する。この場
合、火炉出口ガス温度は約１２００℃〜１３００℃と高
温であるので、直接これを検出することは困難である。
したがって、本発明では、ガス系および水・蒸気系の伝
熱計算により火炉出口ガス温度を推定する。この推定さ
れた火炉出口ガス温度と、発電量から得られる火炉出口
ガス温度の設定値とを比較し、両者の偏差で燃料流量指
令値を補正する。
【００１６】
【実施例】以下、本発明を図示の実施例に基づいて説明
する。図１は本発明の実施例に係る火力プラントの蒸気
温度制御装置のブロック図である。この図で、図６に示
す部分と同一部分には同一符号を付して説明を省略す
る。６０は出力デマンド信号３０に基づいて火炉出口ガ
ス温度の設定値を求める関数発生器、６１は火炉出口ガ
ス温度を推定する火炉出口ガス温度演算器、６２は火炉
出口ガス温度の設定値と推定値との偏差を算出する減算
器、６３はＰＩ調節器、６４は加算器４４で得られた燃
料流量指令値を補正する加算器である。
する。図１は本発明の実施例に係る火力プラントの蒸気
温度制御装置のブロック図である。この図で、図６に示
す部分と同一部分には同一符号を付して説明を省略す
る。６０は出力デマンド信号３０に基づいて火炉出口ガ
ス温度の設定値を求める関数発生器、６１は火炉出口ガ
ス温度を推定する火炉出口ガス温度演算器、６２は火炉
出口ガス温度の設定値と推定値との偏差を算出する減算
器、６３はＰＩ調節器、６４は加算器４４で得られた燃
料流量指令値を補正する加算器である。
【００１７】ここで、火炉出口ガス温度演算器６１の演
算を図２に示す水系のエネルギバランスを示す図を参照
して説明する。図２では熱交換器の出入口のガス温度を
水系エネルギバランスから計算する熱交換器の代表例と
して２次過熱器９が選ばれている。Ｈ1 は２次過熱器９
の水系入口エンタルピ（ｋｃａｌ／ｋｇ）、Ｈ2 は２次
過熱器９の水系出口エンタルピ（ｋｃａｌ／ｋｇ）、Ｑ
1 は２次過熱器９の吸熱量を示す。
算を図２に示す水系のエネルギバランスを示す図を参照
して説明する。図２では熱交換器の出入口のガス温度を
水系エネルギバランスから計算する熱交換器の代表例と
して２次過熱器９が選ばれている。Ｈ1 は２次過熱器９
の水系入口エンタルピ（ｋｃａｌ／ｋｇ）、Ｈ2 は２次
過熱器９の水系出口エンタルピ（ｋｃａｌ／ｋｇ）、Ｑ
1 は２次過熱器９の吸熱量を示す。
【００１８】火炉出口ガス温度Ｔ1 と２次過熱器出口ガ
ス温度Ｔ2 との間には、ガス比熱をＣｇ、ガス流量をＷ
ｇとすると次式の関係がある。 Ｔ1 ＝Ｔ2 ＋（Ｑ1 ／Ｃｇ・Ｗｇ）………………（１） 又、上記２次過熱器吸熱量Ｑ1 は、２次過熱器水系流量
をＷｗとすると、 Ｑ1 ＝Ｗｗ・（Ｈ2 −Ｈ1 ） であり、上記出口、入口エンタルピＨ1 、Ｈ2 は水系の
温度から蒸気表を適用した換算により求められる。
ス温度Ｔ2 との間には、ガス比熱をＣｇ、ガス流量をＷ
ｇとすると次式の関係がある。 Ｔ1 ＝Ｔ2 ＋（Ｑ1 ／Ｃｇ・Ｗｇ）………………（１） 又、上記２次過熱器吸熱量Ｑ1 は、２次過熱器水系流量
をＷｗとすると、 Ｑ1 ＝Ｗｗ・（Ｈ2 −Ｈ1 ） であり、上記出口、入口エンタルピＨ1 、Ｈ2 は水系の
温度から蒸気表を適用した換算により求められる。
【００１９】次に、２次過熱器出口ガス温度Ｔ2 と３次
過熱器ガス温度Ｔ3 との間には、Ｑ2 を３次過熱器吸熱
量とすると、次の関係がある。 Ｔ2 ＝Ｔ3 ＋（Ｑ2 ／Ｃｇ・Ｗｇ）………………（２） なお、吸熱量Ｑ2 は吸熱量Ｑ1 と同様にして求めること
ができる。
過熱器ガス温度Ｔ3 との間には、Ｑ2 を３次過熱器吸熱
量とすると、次の関係がある。 Ｔ2 ＝Ｔ3 ＋（Ｑ2 ／Ｃｇ・Ｗｇ）………………（２） なお、吸熱量Ｑ2 は吸熱量Ｑ1 と同様にして求めること
ができる。
【００２０】同様にして、３次過熱器、吊下げ再熱器、
再熱レグ部、１次過熱器、横置再熱器、蒸発器、および
節炭器の各出口ガス温度Ｔ3 〜Ｔ9 に対して次の式が成
立する。 Ｔ3 ＝Ｔ4 ＋（Ｑ3 ／Ｃｇ・Ｗｇ）………………（３） Ｔ4 ＝Ｔ5 ＋（Ｑ4 ／Ｃｇ・Ｗｇ）………………（４） Ｔ5 ＝Ｔ6 ＋（Ｑ5 ／Ｃｇ・Ｗｇ）………………（５） Ｔ6 ＝Ｔ7 ＋（Ｑ6 ／Ｃｇ・Ｗｇ）………………（６） Ｔ7 ＝Ｔ8 ＋（Ｑ7 ／Ｃｇ・Ｗｇ）………………（７） Ｔ8 ＝Ｔ9 ＋（Ｑ8 ／Ｃｇ・Ｗｇ）………………（８） なお、上記の各式で、 Ｑ3 ：吊下げ再熱器吸熱量（ｋｃａｌ／ｓ） Ｑ4 ：再熱器レグ部吸熱量（ｋｃａｌ／ｓ） Ｑ5 ：１次過熱器吸熱量（ｋｃａｌ／ｓ） Ｑ6 ：横置再熱器吸熱量（ｋｃａｌ／ｓ） Ｑ7 ：蒸発器吸熱量（ｋｃａｌ／ｓ） Ｑ8 ：節炭器吸熱量（ｋｃａｌ／ｓ） である。
再熱レグ部、１次過熱器、横置再熱器、蒸発器、および
節炭器の各出口ガス温度Ｔ3 〜Ｔ9 に対して次の式が成
立する。 Ｔ3 ＝Ｔ4 ＋（Ｑ3 ／Ｃｇ・Ｗｇ）………………（３） Ｔ4 ＝Ｔ5 ＋（Ｑ4 ／Ｃｇ・Ｗｇ）………………（４） Ｔ5 ＝Ｔ6 ＋（Ｑ5 ／Ｃｇ・Ｗｇ）………………（５） Ｔ6 ＝Ｔ7 ＋（Ｑ6 ／Ｃｇ・Ｗｇ）………………（６） Ｔ7 ＝Ｔ8 ＋（Ｑ7 ／Ｃｇ・Ｗｇ）………………（７） Ｔ8 ＝Ｔ9 ＋（Ｑ8 ／Ｃｇ・Ｗｇ）………………（８） なお、上記の各式で、 Ｑ3 ：吊下げ再熱器吸熱量（ｋｃａｌ／ｓ） Ｑ4 ：再熱器レグ部吸熱量（ｋｃａｌ／ｓ） Ｑ5 ：１次過熱器吸熱量（ｋｃａｌ／ｓ） Ｑ6 ：横置再熱器吸熱量（ｋｃａｌ／ｓ） Ｑ7 ：蒸発器吸熱量（ｋｃａｌ／ｓ） Ｑ8 ：節炭器吸熱量（ｋｃａｌ／ｓ） である。
【００２１】上記の式（１）〜（８）を連立させ、この
連立式中、各熱交換器の吸熱量を水系エネルギバランス
式から求め、さらに、（７）式における節炭器出口ガス
温度Ｔ9 を実測して（当該ガス温度Ｔ9 は実測可能な温
度に低下している）上記（８）式に代入することによ
り、火炉出口ガス温度Ｔ1 を求める（推定する）ことが
できる。
連立式中、各熱交換器の吸熱量を水系エネルギバランス
式から求め、さらに、（７）式における節炭器出口ガス
温度Ｔ9 を実測して（当該ガス温度Ｔ9 は実測可能な温
度に低下している）上記（８）式に代入することによ
り、火炉出口ガス温度Ｔ1 を求める（推定する）ことが
できる。
【００２２】図１における火炉出口ガス温度演算器６１
からは、上記の演算結果得られた火炉出口ガス温度Ｔ1
が出力される。この温度Ｔ1 と関数発生器６０から出力
される火炉出口ガス温度設定値との偏差が減算器６２で
演算され、この偏差がＰＩ調節器６３を介して加算器６
４に入力される。この場合、４５は火炉出口ガス温度に
関連して補正された燃料流量指令値となり、このような
補正により、１次過熱器出口蒸気温度の応答の時間遅れ
を吸収することができる。
からは、上記の演算結果得られた火炉出口ガス温度Ｔ1
が出力される。この温度Ｔ1 と関数発生器６０から出力
される火炉出口ガス温度設定値との偏差が減算器６２で
演算され、この偏差がＰＩ調節器６３を介して加算器６
４に入力される。この場合、４５は火炉出口ガス温度に
関連して補正された燃料流量指令値となり、このような
補正により、１次過熱器出口蒸気温度の応答の時間遅れ
を吸収することができる。
【００２３】図３は上記実施例による制御を行なった場
合の発電機出力指令、１次過熱器出口蒸気温度、水燃
比、および再熱蒸気温度の相互関係を示す図７と同様の
特性図である。この図で、５０は発電機出力指令、５１
１は１次過熱器出口蒸気温度、５２１は水燃比、５３１
は再熱蒸気温度を示し、横軸には時間がとってある。本
実施例では、１次過熱器出口蒸気温度が上昇しても、水
燃比の負荷変化開始の早い時期での絞り込みだけで１次
過熱器出口蒸気温度の上昇が既に抑えられ、それ以上の
燃料の絞り込み操作を必要とせず、この結果、図３に示
すように、１次過熱器出口蒸気温度の上昇、および水燃
比と再熱蒸気温度の下降は従来の制御装置を用いた場合
に比較して大幅に抑制され、上記時間遅れの吸収が確実
に行なわれていることが図３に明瞭に現われている。
合の発電機出力指令、１次過熱器出口蒸気温度、水燃
比、および再熱蒸気温度の相互関係を示す図７と同様の
特性図である。この図で、５０は発電機出力指令、５１
１は１次過熱器出口蒸気温度、５２１は水燃比、５３１
は再熱蒸気温度を示し、横軸には時間がとってある。本
実施例では、１次過熱器出口蒸気温度が上昇しても、水
燃比の負荷変化開始の早い時期での絞り込みだけで１次
過熱器出口蒸気温度の上昇が既に抑えられ、それ以上の
燃料の絞り込み操作を必要とせず、この結果、図３に示
すように、１次過熱器出口蒸気温度の上昇、および水燃
比と再熱蒸気温度の下降は従来の制御装置を用いた場合
に比較して大幅に抑制され、上記時間遅れの吸収が確実
に行なわれていることが図３に明瞭に現われている。
【００２４】
【発明の効果】以上述べたように、本発明では、火炉出
口ガス温度を推定し、これをその設定値と比較し、両者
の偏差で従来装置により得られた燃料流量指令値を補正
するようにしたので、燃料流量指令値に対する１次過熱
器出口蒸気温度の応答の時間遅れを吸収することがで
き、速い負荷変化に対しても蒸気温度の制御性能を向上
させることができる。
口ガス温度を推定し、これをその設定値と比較し、両者
の偏差で従来装置により得られた燃料流量指令値を補正
するようにしたので、燃料流量指令値に対する１次過熱
器出口蒸気温度の応答の時間遅れを吸収することがで
き、速い負荷変化に対しても蒸気温度の制御性能を向上
させることができる。
【図１】本発明の実施例に係るボイラの蒸気温度制御装
置のブロック図である。
置のブロック図である。
【図２】水系のエネルギバランスを示す図である。
【図３】発電機出力指令、１次過熱器出口蒸気温度、水
燃比、および再熱蒸気温度の相互関係を示す特性図であ
る。
燃比、および再熱蒸気温度の相互関係を示す特性図であ
る。
【図４】変圧ベンソンボイラにおける水・蒸気系統の系
統図である。
統図である。
【図５】変圧ベンソンボイラのガス系統の説明図であ
る。
る。
【図６】従来のボイラの蒸気温度制御装置のブロック図
である。
である。
【図７】発電機出力指令、１次過熱器出口蒸気温度、水
燃比、および再熱蒸気温度の相互関係を示す特性図であ
る。
燃比、および再熱蒸気温度の相互関係を示す特性図であ
る。
３０ 出力デマンド信号 ３２ 主蒸気圧力信号 ３６ ボイラマスタ信号 ボイラ入力加速信号 ４５ 燃料流量指令信号 ６０ 関数発生器
Claims (1)
- 【請求項１】 タービンに要求される発電量に応じて投
入する燃料量を求め、この燃料量によりタービンに供給
される蒸気温度を制御する火力プラントの蒸気温度制御
装置において、前記発電量に基づいて火炉出口ガス温度
を設定する温度設定手段と、ガス系および水・蒸気系の
伝熱計算により火炉出口ガス温度を推定する演算手段
と、前記温度設定手段で設定された温度と前記演算手段
で得られた温度との偏差に基づいて前記燃料量を補正す
る補正手段とを設けたことを特徴とする火力プラントの
蒸気温度制御装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP21418993A JPH0763304A (ja) | 1993-08-30 | 1993-08-30 | 火力プラントの蒸気温度制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP21418993A JPH0763304A (ja) | 1993-08-30 | 1993-08-30 | 火力プラントの蒸気温度制御装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0763304A true JPH0763304A (ja) | 1995-03-07 |
Family
ID=16651718
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP21418993A Pending JPH0763304A (ja) | 1993-08-30 | 1993-08-30 | 火力プラントの蒸気温度制御装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0763304A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN105485716A (zh) * | 2015-12-25 | 2016-04-13 | 中冶南方工程技术有限公司 | 高炉煤气燃烧控制方法 |
-
1993
- 1993-08-30 JP JP21418993A patent/JPH0763304A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN105485716A (zh) * | 2015-12-25 | 2016-04-13 | 中冶南方工程技术有限公司 | 高炉煤气燃烧控制方法 |
| CN105485716B (zh) * | 2015-12-25 | 2017-10-13 | 中冶南方工程技术有限公司 | 高炉煤气燃烧控制方法 |
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