JPH10311504A - エンタルピを使用した貫流ボイラの制御装置 - Google Patents

エンタルピを使用した貫流ボイラの制御装置

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JPH10311504A
JPH10311504A JP12566997A JP12566997A JPH10311504A JP H10311504 A JPH10311504 A JP H10311504A JP 12566997 A JP12566997 A JP 12566997A JP 12566997 A JP12566997 A JP 12566997A JP H10311504 A JPH10311504 A JP H10311504A
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JP
Japan
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enthalpy
boiler
inlet
steam
once
Prior art date
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Pending
Application number
JP12566997A
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English (en)
Inventor
Takahiro Taketomo
孝裕 竹友
Takayo Kawase
隆世 川瀬
Hiroshi Oshima
拓 大島
Tadashi Sumita
忠 住田
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Mitsubishi Power Ltd
Original Assignee
Babcock Hitachi KK
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Publication date
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  • Control Of Steam Boilers And Waste-Gas Boilers (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 負荷要求に対応するタービン入口蒸気温度を
所定の温度圧力に制御して、ボイラの運用性向上を図る
こと。 【解決手段】 火炉2、汽水分離器4、複数の過熱器・
減温器5,7,12,20・6,11,19、を備えた
貫流ボイラにおいて、汽水分離器の入口部でのエンタル
ピを求めるエンタルピ演算器16Cと、所定のエンタル
ピをあらかじめ規定するエンタルピ規定部と、エンタル
ピ演算器からの演算結果とエンタルピ規定部からの規定
値との差分を求める差分器と、を有し、差分器からの出
力信号により、複数の減温器スプレ流量10,15とボ
イラ燃料流量18を制御して、汽水分離器入口でのエン
タルピを前記規定値にする貫流ボイラの制御装置。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、火力プラントに使
用される貫流ボイラに係わり、特に汽水分離器入口エン
タルピを規定値内に制御するのに好適な貫流ボイラ及び
その制御装置に関する技術である。
【0002】
【従来の技術】本発明が対象とする火力プラントを図2
に示す。ここに示す火力プラントは、押込ファン31、
蒸気式空気予熱器32、ボイラ33、空気集塵機34、
ガス再循環ファン35、脱硝装置36、空気呼熱器3
7、誘引ファン38、ガス・ガスヒータ39、脱硝装置
40、脱硫ファン41,1次空気ファン42、ミル4
3、煙突44、から構成される。
【0003】このうち本発明は貫流ボイラに関するもの
であり、従来例としての貫流ボイラを図3に示す。ここ
において、貫流ボイラは、給水ポンプ30、火炉2、蒸
発器3、再循環給水ポンプ28、汽水分離器4、高圧タ
ービン21、減温器6,11,19、スプレ流量調節弁
10,15,22、を備え、発電機負荷に対応するよう
にタービン入口蒸気温度を過熱器減温器スプレにより調
節される。
【0004】そのうち、従来例としての、実開平1ー1
11904号公報のマイクロフィルムにおいては、火炉
で燃焼した排ガスが、ボイラから排出される過程におい
て、蒸発器を通る排ガス量と蒸発器をバイパスする排ガ
ス量を調節することにより、火炉での燃焼熱の吸収が大
きく変化する場合でも、汽水分離器入口流体の温度(エ
ンタルピ)を最適範囲に制御できる。
【0005】また、特開昭63ー1408004号公報
に示す従来例においては、ボイラ起動時、循環運転から
貫流運転に円滑移行させるために、汽水分離器入口エン
タルピを指標とし、対応する飽和蒸気エンタルピの偏差
をなくすように、ボイラ投入燃料流量を調節する手段を
採用している。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】前記従来技術は、負荷
変化時(給水流量と燃料流量のバランスが崩れるため)
または、整定時(火炉の汚れの進行により)において、
火炉出口流体エンタルピが飽和温度に対し裕度が減少し
た場合、蒸発器をバイパスさせる割合または燃料流量を
調節することによって、汽水分離器エンタルピを最適範
囲に制御を行うものであるが、汽水分離器入口エンタル
ピを所定の規定値に制御する点について配慮されていな
い。即ち、前記従来技術は、いずれも汽水分離器入口蒸
気エンタルピを規定値内に制御するために、複数の過熱
器スプレのスプレ流量の調節を行い、併せて燃料流量調
節も行う点、について考慮されていなかった。
【0007】また、火炉出口流体エンタルピが飽和温度
に対し裕度が減少した場合、一次SHスプレ流量のみを
増加させ、火炉出口流体エンタルピを上昇させた際、二
次SH入口蒸気温度(一次SHスプレ後流体温度)は飽
和温度になる可能性がある。飽和温度となった場合、タ
ービン入口蒸気温度偏差が大きくなり、タービンの寿命
低下につながると言う問題があった。
【0008】本発明の目的は、火炉出口流体エンタルピ
が飽和温度に対し裕度が減少した場合、一次Super
Heat(過熱、SH)スプレ後、蒸気の飽和温度に
対する裕度を確保しながら負荷要求に対応するタービン
入口蒸気温度を所定の温度、圧力に制御することにあ
る。
【0009】
【課題を解決するための手段】前記課題を解決するた
め、貫流ボイラの汽水分離器入口部でのエンタルピを求
めるエンタルピ演算器、あらかじめ設定を行うエンタル
ピ規定部、および演算結果と規定値との差分を求める差
分器、にて構成することにより、貫流ボイラの汽水分離
器入口蒸気のエンタルピを演算器で求めた信号と、あら
かじめ設定したエンタルピ規定値との差分を差分器で求
めて規定値になるように、複数のSHスプレ水調節弁を
調節することが出来るので、汽水分離器入口流体エンタ
ルピが低下した場合、二次SHスプレのスプレ流量を増
加させるとともに、一次SHスプレ流量を増加させ、加
えて燃料流量を増加させ、汽水分離器入口流体エンタル
ピを上昇させる。
【0010】逆に汽水分離器入口エンタルピが増加した
場合は、一次SHスプレとともに二次SHスプレ流量を
減少させ、加えて燃料流量を減少させて、火炉出口流体
エンタルピの上昇を防止することが可能である。
【0011】
【発明の実施の形態】以下、本発明の全体構成を、図1
を用いて説明する。ここにおいて、1はエコノマイザ、
2は火炉壁、3は蒸発器、4は汽水分離器、5は一次過
熱器、6は一次過熱器減温器、7は二次過熱器、8は二
次過熱器出口温度検出器、9は調整計、10は一次過熱
器スプレ水調節弁、11は二次過熱器減温器、12は三
次過熱器、13は三次過熱器出口温度検出器、14は調
整計、15は二次過熱器スプレ水調節弁、16Aは汽水
分離器入口圧力検出器、16Bは汽水分離器入口温度検
出器、16Cは汽水分離器入口エンタルピ検出器、17
は調整計、18は燃料流量調節弁、19は三次過熱器減
温器、20は四次過熱器、21は高圧タービン、22は
三次過熱器スプレ水調節弁、をそれぞれ表す。
【0012】本発明は、貫流ボイラの汽水分離器入口部
での蒸気温度、圧力を検出するための温度センサ16
B、圧力センサ16A、これらのセンサからの信号によ
りエンタルピを算出するエンタルピ演算器16C、汽水
分離器入口部でのエンタルピを規定値に保持するようあ
らかじめ設定を行うエンタルピ規定部、および、エンタ
ルピ演算結果データとエンタルピ規定部との差分を求め
る差分器、から構成される。
【0013】そして、本発明の実施形態によると、貫流
ボイラの汽水分離器入口における温度センサ16Bで蒸
気温度を検出し、更に、圧力センサ16Aで蒸気圧力を
検出して、これらの検出信号を汽水分離器エンタルピ演
算器16Cに入力させ、汽水分離器入口のエンタルピ1
6Dを求め、差分器によりあらかじめ設定したエンタル
ピの規定値以内となるよう制御を行う。
【0014】前記予め設定した規定値よりもエンタルピ
16Dが減少した場合は、二次過熱器スプレ水調節弁1
5の開度を増加させるとともに、二次過熱器スプレ弁が
制御範囲(30〜80%)から逸脱した場合、一次過熱
器スプレ水調節弁10の開度を増加させ(水壁を通過す
る給水流量を減少させ)、併せて燃料流量調節弁開度1
8を増加させる。その結果、汽水分離器入口のエンタル
ピを増加させることになる。
【0015】また、汽水分離器入口エンタルピ16Dが
前記予め設定した規定値より増加した場合は、一次過熱
器スプレ水調節弁10の開度を減少させるとともに、二
次過熱器スプレ水調節弁15の開度を減少させる(水壁
を通過する給水流量を増加させ)。併せて燃料流量調節
弁18の開度を減少させる。その結果、汽水分離器入口
のエンタルピを減少制御させることになる。
【0016】付言すると、負荷が一定の場合(燃料流量
も一定)、タービンへの主蒸気流量は、水壁通過給水流
量とSHスプレ流量の和になるから、仮に、SHスプレ
流量を増加させれば水壁給水流量は減少させることとな
り、その結果、汽水分離器入口のエンタルピは増加する
こととなる。この現象は貫流ボイラに特有のものであ
る。
【0017】以上のように、負荷変化時または整定時、
汽水分離器入口エンタルピ16Dを前記規定値内に制御
するので、汽水分離器入口エンタルピ16Dが過大また
は過小になることなく、ボイラの運転を安定に維持する
ことができる。
【0018】
【発明の効果】火炉出口流体エンタルピが、飽和温度に
対し裕度が減少した場合、一次SHスプレ後の蒸気温度
の飽和温度に対する裕度が確保しながら、負荷要求に対
応するタービン入口蒸気温度を所定の温度圧力に制御す
ることが出来るので、整定時または負荷変化時におい
て、汽水分離器入口蒸気エンタルピの設定値に対し、実
測値である汽水分離器入口エンタルピが増加または減少
し、偏差を生じた場合、その偏差を解消すべく減温器ス
プレ流量及び燃料流量を調整し、ボイラの運用性向上に
効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施形態に係るボイラ水蒸気系統を示
す図である。
【図2】貫流ボイラを含む火力プラントの全体構成を示
す図である。
【図3】従来例に係る貫流ボイラの水蒸気系統を示す図
である。
【符号の説明】
1 エコノマイザ 2 火炉壁 3 蒸発器 4 汽水分離器 5 一次過熱器 6 一次過熱器減温器 7 二次過熱器 8 二次過熱器出口温度検出器 9 調整計 10 一次過熱器スプレ水調節弁 11 二次過熱器現温器 12 三次過熱器 13 三次過熱器出口温度検出器 14 調整計 15 二次過熱器スプレ水調節弁 16A 汽水分離器入口圧力検出器 16B 汽水分離器入口温度検出器 16C 汽水分離器入口エンタルピ検出器 17 調整計 18 燃料流量調節弁 19 三次過熱器減温器 20 四次過熱器 21 高圧タービン 22 三次過熱器スプレ水調節弁 23 MSD弁 24 316弁 25 307弁 26 361弁 27 汽水分離器ドレンタンク 28 ボイラ循環ポンプ 29 360弁 30 給水ポンプ 31 押込ファン 32 蒸気式空気予熱器 33 ボイラ 34 電気集塵機 35 ガス再循環ファン 36 脱硝装置 37 空気予熱器 38 誘引ファン 39 ガス・ガスヒータ 40 脱硫装置 41 脱硫ファン 42 1次空気ファン 43 ミル 44 煙突
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 住田 忠 広島県呉市宝町6番9号 バブコツク日立 株式会社呉工場内

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 火炉、汽水分離器、複数の過熱器・減温
    器を備えた貫流ボイラにおいて、 前記汽水分離器の入口部でのエンタルピを求めるエンタ
    ルピ演算器と、所定のエンタルピをあらかじめ規定する
    エンタルピ規定部と、前記エンタルピ演算器からの演算
    結果と前記エンタルピ規定部からの規定値との差分を求
    める差分器と、を有し、 前記差分器からの出力信号により、汽水分離器入口での
    エンタルピが前記規定値になるように制御を行うことを
    特徴とする貫流ボイラの制御装置。
  2. 【請求項2】 請求項1に記載の貫流ボイラの制御装置
    において、 前記差分器からの出力信号により、前記複数の減温器ス
    プレ流量とボイラ燃料流量を制御して、前記汽水分離器
    入口でのエンタルピを前記規定値にすることを特徴とす
    る貫流ボイラの制御装置。
JP12566997A 1997-05-15 1997-05-15 エンタルピを使用した貫流ボイラの制御装置 Pending JPH10311504A (ja)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102086250B1 (ko) * 2018-09-28 2020-03-06 한국서부발전 주식회사 연료성상별 보일러 엔탈피 자동 제어 회로
CN113076632A (zh) * 2021-03-24 2021-07-06 中冶华天工程技术有限公司 饱和蒸汽发电机组汽轮机排汽焓软测量方法

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