JPH1085768A - Chemical liquid injection control system - Google Patents
Chemical liquid injection control systemInfo
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- JPH1085768A JPH1085768A JP24283796A JP24283796A JPH1085768A JP H1085768 A JPH1085768 A JP H1085768A JP 24283796 A JP24283796 A JP 24283796A JP 24283796 A JP24283796 A JP 24283796A JP H1085768 A JPH1085768 A JP H1085768A
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、ボイラシステムに
おける、その劣化防止のための薬液注入制御システムに
係り、特に、給水中の水素イオン濃度と酸素濃度を管理
するための薬液注入制御システムに関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a chemical liquid injection control system for preventing deterioration of a boiler system, and more particularly to a chemical liquid injection control system for managing hydrogen ion concentration and oxygen concentration in feed water.
【０００２】[0002]
【従来の技術】ボイラ水質調整には、装置の腐食と、そ
れによる水の汚れを防止するために、水の中の溶存酸素
をできるだけ小さくすることと、ｐＨを材質に応じた最
適値にコントロールすることが要求される。2. Description of the Related Art In order to prevent boiler water quality due to corrosion of equipment and water contamination by boiler water quality control, the dissolved oxygen in the water should be minimized as much as possible, and the pH should be controlled to an optimum value according to the material. Is required.
【０００３】従来から使用されているドラム形ボイラの
薬液注入系を図６について説明すると、脱酸素用の低濃
度ヒドラジンは、低濃度ヒドラジン注入ポンプ９２によ
り、脱気器（ＤＥＡ）８２に送液される復水量に関連す
る流量で復水ポンプ（ＣＰ）８０の出口側に注入され
る。他方、節炭器（ＥＣＯ）８４の入口側では、水素イ
オン濃度の代用特性としてのｐＨもしくはこれと相関し
た電導率と、ヒドラジン濃度とが、電導度計８６および
ヒドラジン濃度計８８により測定され、電導率もしくは
ｐＨが、所定の下限値を下回ると、水素イオン濃度調節
用の高濃度ヒドラジンを注入するための注入ポンプ９０
を運転し、所定の上限値を越えると、前記注入ポンプ９
０の運転を停止するようオン−オフ制御する。[0003] Referring to FIG. 6, a chemical solution injection system of a drum type boiler conventionally used is described. A low-concentration hydrazine for deoxygenation is sent to a deaerator (DEA) 82 by a low-concentration hydrazine injection pump 92. The condensate is injected into the outlet side of the condensate pump (CP) 80 at a flow rate related to the amount of condensate. On the other hand, at the inlet side of the economizer (ECO) 84, the hydrazine concentration and the pH or a conductivity correlated therewith as a substitute characteristic of the hydrogen ion concentration are measured by the conductivity meter 86 and the hydrazine concentration meter 88, When the conductivity or pH falls below a predetermined lower limit, an injection pump 90 for injecting high-concentration hydrazine for adjusting hydrogen ion concentration is used.
Is operated, and when it exceeds a predetermined upper limit, the infusion pump 9
On-off control is performed so as to stop the operation at 0.
【０００４】また、節炭器８４の入口側のヒドラジン濃
度計８８は、脱酸素確認のためのヒドラジン濃度監視手
段として使用され、その出力を確認して、オペレータの
判断に基づいて低濃度ヒドラジン注入ポンプ９２の注入
比率を手動修正している。A hydrazine concentration meter 88 on the inlet side of the economizer 84 is used as hydrazine concentration monitoring means for confirming deoxygenation, and its output is confirmed. The injection ratio of the pump 92 is manually corrected.
【０００５】なお、ヒドラジンは、後述する理由によ
り、一般的には、水素イオン濃度調整用には高濃度の水
溶液として用いられ、脱酸素用には低濃度の水溶液とし
て用いられている。[0005] Hydrazine is generally used as a high-concentration aqueous solution for adjusting the hydrogen ion concentration and as a low-concentration aqueous solution for deoxygenation for the reasons described below.
【０００６】ヒドラジンは、溶存酸素と速やかに反応し
て、窒素と水に変換される。一方、溶存酸素に対して過
剰に存在したヒドラジンは、熱分解により、窒素、アン
モニア、水素を生成する。この場合、生成したアンモニ
アが系の水素イオン濃度の調節の役目を果たす。すなわ
ち、ヒドラジンは、次式の通り脱酸素剤として、またｐ
Ｈ調節剤として機能し、両機能によって節炭器８４以降
の工程の材質劣化を防止する。[0006] Hydrazine reacts quickly with dissolved oxygen and is converted to nitrogen and water. On the other hand, hydrazine present in excess with respect to dissolved oxygen generates nitrogen, ammonia, and hydrogen by thermal decomposition. In this case, the generated ammonia plays a role in adjusting the hydrogen ion concentration of the system. That is, hydrazine is used as an oxygen scavenger according to the following formula,
It functions as an H adjuster, and both functions prevent material deterioration in the processes after the economizer 84.
【０００７】[0007]
【化１】 Embedded image
【０００８】低濃度ヒドラジンは、注入ポンプ９２の稼
動を調整して節炭器８４の入口側のヒドラジン濃度が１
０〜３０ｐｐｂの範囲の、材質に応じてＪＩＳ８２２３
によって定められた値となるように濃度設定される。こ
の濃度範囲は、復水中に酸素が存在すると、脱気器８２
でまたはその下流に給水ポンプ９４を介して高圧ヒータ
９６が存在する場合には、この高圧ヒータ９６でヒドラ
ジンと酸素とが反応し、節炭器８４の入口側において未
反応のヒドラジンが存在するということは、実質的に溶
存酸素が０であることを意味する。このヒドラジンは、
それ以後の工程においてアンモニアに転換されるが、こ
の程度の量のヒドラジンから生成するアンモニアは水素
イオン濃度にはほとんど影響しないほどの少量である。
次に、復水流量信号から必要なヒドラジン量を求め、低
濃度ヒドラジン注入ポンプ９２のストロークを制御す
る。この場合、得られたヒドラジン量を、所定の下限値
と比較して、下限値を下回らないように制御する。注入
ポンプ９２のストローク長は、節炭器８４の上流側に配
置されたヒドラジン濃度計８８の出力を確認し、オペレ
ータが設定を判断して注入比率を手動修正している。一
方、高濃度ヒドラジン注入ポンプ９０は、節炭器８４の
入口側のｐＨが８．５〜９．０に相当する電導度の値に
なるように、例えば、１．５〜２．０μＳ／ｃｍの間で
オン−オフ制御される。The low-concentration hydrazine adjusts the operation of the injection pump 92 so that the hydrazine concentration at the inlet side of the economizer 84 becomes 1
JIS8223 according to the material in the range of 0 to 30 ppb
The density is set to a value determined by This concentration range is determined by the presence of oxygen in the condensate.
If a high-pressure heater 96 is present at or downstream of the feed water pump 94, hydrazine and oxygen react in the high-pressure heater 96, and unreacted hydrazine is present at the inlet side of the economizer 84. This means that the dissolved oxygen is substantially zero. This hydrazine
Although it is converted to ammonia in the subsequent steps, the amount of ammonia generated from this amount of hydrazine is so small that it hardly affects the hydrogen ion concentration.
Next, the required amount of hydrazine is obtained from the condensate flow signal, and the stroke of the low-concentration hydrazine injection pump 92 is controlled. In this case, the obtained amount of hydrazine is compared with a predetermined lower limit and controlled so as not to fall below the lower limit. As for the stroke length of the injection pump 92, the output of the hydrazine concentration meter 88 arranged on the upstream side of the economizer 84 is confirmed, and the operator judges the setting and manually corrects the injection ratio. On the other hand, the high-concentration hydrazine injection pump 90 is, for example, 1.5 to 2.0 μS / cm such that the pH at the inlet side of the economizer 84 becomes a value of electric conductivity corresponding to 8.5 to 9.0. Is controlled on and off.
【０００９】[0009]
【発明が解決しようとする課題】ヒドラジン注入位置か
ら節炭器の間には、必要に応じて低圧ヒータ、脱気器
（ＤＥＡ）、高圧ヒータ等を存在させるので、既存のア
ンモニアは脱気器で一部が気相に移行して失われ、また
低圧ヒータ、脱気器、高圧ヒータにおいてそれぞれの温
度に応じた速度で、ヒドラジンが熱分解してアンモニア
を生成する。A low-pressure heater, a deaerator (DEA), a high-pressure heater, and the like are provided as necessary between the hydrazine injection position and the economizer. In the low-pressure heater, deaerator, and high-pressure heater, hydrazine is thermally decomposed at a rate corresponding to each temperature to produce ammonia.
【００１０】そして、特に系に変化がなければ、アンモ
ニアの脱気器での消失および高圧ヒータでの生成は一定
であり、ヒドラジンの反応にも変化はなく、制御の問題
は起こらないが、ボイラの負荷変動やシリカパージ操作
により、復水流量や脱気器、高圧ヒータの温度が変化す
ると、脱気器や高圧ヒータ中の滞留時間が変動して、ア
ンモニアの生成、消失速度も変化する。さらに、これら
の変動に対して節炭器の入口側のヒドラジン濃度や電導
率が変動する。また、同時にヒドラジン注入量の変化が
測定値に現れるまでの遅延時間も変化する。If there is no change in the system, the disappearance of ammonia in the deaerator and the generation in the high-pressure heater are constant, and there is no change in the reaction of hydrazine. When the condensate flow rate and the temperature of the deaerator and high-pressure heater change due to the load fluctuation and the silica purge operation, the residence time in the deaerator and high-pressure heater changes, and the ammonia generation and disappearance rates also change. Furthermore, the hydrazine concentration and electric conductivity at the inlet side of the economizer fluctuate in response to these fluctuations. At the same time, the delay time until the change in the hydrazine injection amount appears in the measured value also changes.
【００１１】系の起動時や高負荷時に多量の純水が補給
され、また高負荷時には脱気器の温度が上昇して、生成
したアンモニアの消失量が著しく増大し、さらに系の起
動後、水が一巡すると、生成したアンモニアの相当量が
復水中に入り、必要なヒドラジン量は減少し、節炭器の
入口側の水素イオン濃度をアルカリ側の特定管理範囲内
に調整するのに必要なヒドラジン量が大きく変動する。
脱酸素用ヒドラジンの必要量はほとんど復水量のみによ
って決まる。したがって、水素イオン濃度調整用のヒド
ラジン量は、脱酸素のために必要なヒドラジン量に較べ
て、平均値および変動も大幅に大きい。それ故、一般的
には水素イオン濃度調整用には高濃度水溶液を用い、脱
酸素用には低濃度水溶液が用いられる。すなわち、主調
整は高濃度ヒドラジンを用いて節炭器の入口側の電導度
またはｐＨを調整することにより行われ、高濃度ではで
きない微調整は、低濃度ヒドラジンを用いて節炭器の入
口側のヒドラジン濃度が０にならないようにする。[0011] A large amount of pure water is replenished at the start of the system or at a high load, and at a high load, the temperature of the deaerator rises, the amount of generated ammonia disappears remarkably increases. As the water makes a circuit, a considerable amount of the generated ammonia enters the condensate water, the required amount of hydrazine decreases, and the hydrogen ion concentration at the inlet side of the economizer becomes necessary to adjust to the specified control range on the alkali side. The amount of hydrazine fluctuates greatly.
The required amount of hydrazine for deoxygenation is determined almost exclusively by the amount of condensate. Therefore, the average value and the fluctuation of the amount of hydrazine for adjusting the hydrogen ion concentration are much larger than the amount of hydrazine necessary for deoxygenation. Therefore, a high-concentration aqueous solution is generally used for adjusting the hydrogen ion concentration, and a low-concentration aqueous solution is used for deoxygenation. In other words, the main adjustment is performed by adjusting the conductivity or pH at the inlet side of the economizer using high-concentration hydrazine. So that the hydrazine concentration does not become zero.
【００１２】ところが、節炭器の入口側の水素イオン濃
度で、脱気器の入口側に注入するヒドラジン量を制御す
ることにも問題がある。すなわち、脱気器や高圧ヒータ
の容量が大きく、また負荷によりその中での滞留時間が
変動し、時間遅れが数分から数十分ある。そして、これ
らの変動、特に大幅な遅延時間に対して節炭器の電導度
やヒドラジン濃度を調整する手段がなく、ＰＩＤ制御な
どによっても状況は改善されないので、結局節炭器の入
口側の電導度測定値に基づきオン−オフ制御を行うしか
手段がなかった。すなわち、節炭器の入口側のヒドラジ
ン濃度に基づき、低濃度ヒドラジン注入ポンプのストロ
ークを人手により調節していた。しかしながら、人手に
よる調節は次のような不都合を伴う。However, there is also a problem in controlling the amount of hydrazine injected into the inlet side of the deaerator based on the hydrogen ion concentration at the inlet side of the economizer. That is, the capacity of the deaerator and the high-pressure heater is large, and the residence time in the deaerator and the high-pressure heater varies depending on the load, and the time delay is several minutes to tens of minutes. And there is no means to adjust the conductivity and hydrazine concentration of the economizer for these fluctuations, especially the large delay time, and the situation is not improved by PID control etc. There has been no other means but to perform on-off control based on the degree measurement value. That is, the stroke of the low-concentration hydrazine injection pump was manually adjusted based on the hydrazine concentration on the inlet side of the economizer. However, manual adjustment has the following disadvantages.
【００１３】つまり、電導度に関しては、系の大きな変
動に耐えるように高濃度ヒドラジンの注入量を大きく設
定すれば、応答遅延のためにオーバーシューティング
し、これを防ぐために逆に注入量を小さくすると、変動
に追従しない。蓋し、負荷が大きい時の電導度が所定値
より常に小さくなってしまうからである。また、オン−
オフ制御のための上下限電導度幅を小さくしても、時間
遅れによるオーバーシューティングは全く改善されない
ことが判っている。That is, regarding the electric conductivity, if the injection amount of the high-concentration hydrazine is set to be large so as to endure a large fluctuation of the system, overshooting is performed due to the response delay, and conversely, the injection amount is reduced to prevent this. , Does not follow fluctuations. This is because the conductivity when the load is large and the load is large is always smaller than a predetermined value. Also, on-
It has been found that overshooting due to a time delay is not improved at all even if the upper and lower conductivity widths for the off control are reduced.
【００１４】これらのオーバーシューティングのために
復水ポンプ出口側でのヒドラジン濃度が変動し、それが
ヒドラジン注入量の変動を呼び起こしたりして、節炭器
の入口側での各濃度の安定制御が困難である。Due to these overshooting, the hydrazine concentration at the outlet of the condensate pump fluctuates, which causes fluctuations in the amount of hydrazine injected, and the stable control of each concentration at the inlet side of the economizer becomes impossible. Have difficulty.
【００１５】また、高濃度ヒドラジンポンプの運転時
は、常に節炭器の入口側のヒドラジン濃度が高すぎる。
そして、このヒドラジン濃度が高すぎると、ボイラでア
ンモニアを生成し、水素イオン濃度が好ましい範囲から
ずれてしまう可能性があり、これは腐食につながる。When the high-concentration hydrazine pump is operated, the hydrazine concentration at the inlet side of the economizer is always too high.
If the hydrazine concentration is too high, ammonia may be generated in the boiler, and the hydrogen ion concentration may deviate from a preferable range, which leads to corrosion.
【００１６】また、仮に低濃度ヒドラジンの調節がオペ
レータの見落としや判断ミスにより適切に行われず、節
炭器の入口側のヒドラジン濃度ゼロの状態が続くと、ボ
イラの腐食が進行する恐れがあり、危険であった。Further, if the adjustment of the low-concentration hydrazine is not properly performed due to an operator's oversight or misjudgment, and if the hydrazine concentration at the inlet side of the economizer continues to be zero, the corrosion of the boiler may progress. It was dangerous.
【００１７】そこで、本発明の目的は、前述した従来の
薬液注入制御システムの問題点を克服すると共に、復水
中の水素イオン濃度とヒドラジン濃度とを同時に測定
し、これらの測定値に基づいて復水の脱酸素作用とｐＨ
調整とを節炭器の入口側における給水の管理目標値に達
するよう高精度に制御することができる薬液注入制御シ
ステムを提供することにある。Therefore, an object of the present invention is to overcome the above-mentioned problems of the conventional chemical liquid injection control system, and simultaneously measure the hydrogen ion concentration and hydrazine concentration in the condensate water, and perform the recovery based on these measured values. Deoxygenation of water and pH
It is an object of the present invention to provide a chemical liquid injection control system capable of controlling the adjustment with high accuracy so as to reach a management target value of water supply at the inlet side of the economizer.
【００１８】[0018]
【課題を解決するための手段】本発明は、節炭器の入口
側に復水ポンプおよび脱気器を介して給水するに際し、
復水の水素イオン濃度を検出し、復水流量に対応して所
要濃度のヒドラジンを脱気器の入口側に注入し、復水中
の脱酸素作用とｐＨ調整とを行うよう構成してなる薬液
注入制御システムにおいて、脱気器の入口側に、第１の
水素イオン濃度検出手段と第１のヒドラジン濃度計とを
設け、前記第１の水素イオン濃度検出手段により復水中
のアンモニアの量を測定すると共に、前記ヒドラジン濃
度計の出力に基づいて復水中におけるヒドラジンの給水
温度に伴うアンモニアへの転換量を算出し、前記アンモ
ニアの測定値とアンモニアへの転換量算出値との合計値
を前記脱気器の入口側における目標値としてヒドラジン
の注入制御を行うよう構成することを特徴とする。SUMMARY OF THE INVENTION The present invention provides a method for supplying water to the inlet side of a economizer through a condensing pump and a deaerator.
A chemical solution configured to detect the hydrogen ion concentration of condensed water, inject hydrazine of a required concentration corresponding to the condensate flow rate into the inlet side of the deaerator, and perform deoxygenation action and pH adjustment in the condensed water. In the injection control system, a first hydrogen ion concentration detecting means and a first hydrazine concentration meter are provided on the inlet side of the deaerator, and the amount of ammonia in the condensed water is measured by the first hydrogen ion concentration detecting means. At the same time, based on the output of the hydrazine densitometer, the amount of conversion of hydrazine to ammonia in the condensed water according to the feedwater temperature is calculated. It is characterized in that hydrazine injection control is performed as a target value on the inlet side of the porcelain.
【００１９】ここで、復水は脱気器までの存在を含み、
給水は給水ポンプ以後の存在を意味し、給水温度とは、
高圧ヒータを設置する場合はその出口温度、これを使用
しない場合は脱気器の出口温度を意味する。Here, the condensate includes the presence up to the deaerator,
Water supply means the presence after the water supply pump.
If a high-pressure heater is installed, this means the outlet temperature, and if not used, it means the outlet temperature of the deaerator.
【００２０】この場合、第１の水素イオン濃度検出手段
をヒドラジン注入口の上流側に設けて、新しく注入され
たヒドラジンの影響を避けることが、精度上好ましい。In this case, it is preferable in terms of accuracy to provide the first hydrogen ion concentration detecting means upstream of the hydrazine injection port to avoid the influence of newly injected hydrazine.
【００２１】また、脱気器の入口側に低圧ヒータを設け
る場合、第１のヒドラジン濃度計をこの低圧ヒータの前
方に設けると、低圧ヒータに到達するまでに、注入され
たヒドラジン濃度が復水と十分に混合されていれば、ヒ
ドラジンが分解を全く起こしていない状態で測定できる
ので好ましい。しかし、低圧ヒータに到達するまで混合
が不十分である可能性がある場合は、第１のヒドラジン
濃度計を低圧ヒータの後方に設ける必要がある。その理
由は、低圧ヒータでの分解量による誤差より混合不十分
による誤差の方が問題だからである。When a low-pressure heater is provided on the inlet side of the deaerator, if the first hydrazine concentration meter is provided in front of the low-pressure heater, the hydrazine concentration injected before the low-pressure heater reaches the low-pressure heater will be condensed. It is preferable that the hydrazine is sufficiently mixed with hydrazine, because the measurement can be performed in a state where hydrazine is not decomposed at all. However, if there is a possibility that mixing is insufficient before reaching the low pressure heater, it is necessary to provide a first hydrazine densitometer behind the low pressure heater. The reason is that the error due to insufficient mixing is more problematic than the error due to the amount of decomposition in the low-pressure heater.
【００２２】さらに、従来技術に見られるように、第２
の水素イオン濃度測定手段と第２のヒドラジン濃度計と
を節炭器の入口側に設け、第２の水素イオン濃度検出手
段の出力値とその出力の管理目標値との偏差信号を積分
して得られた信号と、復水ポンプと脱気器との間の第１
の水素イオン濃度検出手段から求めた節炭器の入口側の
水素イオン濃度検出手段の出力の予測値との偏差信号を
使用して、水素イオン濃度調節用ヒドラジン注入ポンプ
を制御する構成とすることが好ましい。Further, as seen in the prior art,
The hydrogen ion concentration measuring means and the second hydrazine concentration meter are provided at the inlet side of the economizer, and the deviation signal between the output value of the second hydrogen ion concentration detecting means and the control target value of the output is integrated. The signal obtained and the first between the condensate pump and the deaerator
Control means for controlling the hydrazine injection pump for adjusting the hydrogen ion concentration by using a deviation signal from the predicted value of the output of the hydrogen ion concentration detecting means on the inlet side of the economizer obtained from the hydrogen ion concentration detecting means. Is preferred.
【００２３】脱気器の後方に高圧ヒータを設ける場合
は、第２の水素イオン濃度検出手段および第２のヒドラ
ジン濃度計を節炭器と該高圧ヒータとの間に設けること
が好ましい。When a high-pressure heater is provided behind the deaerator, a second hydrogen ion concentration detecting means and a second hydrazine concentration meter are preferably provided between the economizer and the high-pressure heater.
【００２４】別の実施態様として、第２の水素イオン濃
度検出手段の出力値とその出力の管理目標値との偏差信
号を積分するにあたって、予め流量と関連づけるための
関数で変換し、その後積分動作を行うことが提案され
る。As another embodiment, when integrating the deviation signal between the output value of the second hydrogen ion concentration detecting means and the control target value of the output, it is converted by a function for relating it to the flow rate in advance, and then the integration operation is performed. It is suggested to do
【００２５】また、ヒドラジン注入口と脱気器の間に設
けられた第１のヒドラジン濃度計の出力から高圧ヒータ
の後方での水素イオン濃度予測値を求めるにあって、ヒ
ドラジン濃度計の出力をその値に応じてアンモニア転換
率関数により変換して利用することも、ヒドラジンのア
ンモニアへの転換率が、ヒドラジン濃度によっても変化
するので好ましい。In calculating the predicted hydrogen ion concentration behind the high-pressure heater from the output of the first hydrazine concentration meter provided between the hydrazine inlet and the deaerator, the output of the hydrazine concentration meter is determined. It is also preferable to convert the hydrazine to ammonia according to the value and use it, because the conversion ratio of hydrazine to ammonia varies depending on the hydrazine concentration.
【００２６】さらに、別の実施態様として、節炭器の入
口側の第２の水素イオン濃度検出手段の出力と、脱気器
入口側の水素イオン濃度検出手段の出力およびヒドラジ
ン濃度計の出力とにより水素イオン濃度調節用ヒドラジ
ン注入ポンプを制御し、節炭器の入口側の第２のヒドラ
ジン濃度計の出力によりヒドラジン濃度調節用ヒドラジ
ン注入ポンプを制御するように構成したものも挙げられ
る。Further, as another embodiment, the output of the second hydrogen ion concentration detecting means on the inlet side of the economizer, the output of the hydrogen ion concentration detecting means on the inlet side of the deaerator and the output of the hydrazine concentration meter are provided. To control the hydrazine injection pump for adjusting the hydrogen ion concentration, and to control the hydrazine injection pump for adjusting the hydrazine concentration by the output of the second hydrazine concentration meter on the inlet side of the economizer.
【００２７】その場合、第２のヒドラジン濃度計の出力
とそれに対する管理目標値との偏差信号を、給水流量と
関連づけるための関数で予め変換し、その後積分動作を
行い、得られた信号を脱酸素用ヒドラジン濃度調節用ヒ
ドラジン注入ポンプの制御に利用するように構成するこ
とが好ましい。In this case, the deviation signal between the output of the second hydrazine concentration meter and the control target value corresponding thereto is converted in advance by a function for associating the output with the feedwater flow rate, and then the integration operation is performed. It is preferable to use it for controlling the hydrazine infusion pump for adjusting the hydrazine concentration for oxygen.
【００２８】本発明の薬液注入制御システムは、以下に
説明するドラム形ボイラ系のみならず、貫流ボイラ、変
圧貫流ボイラ、コンバインドサイクルまたはコジェネレ
ーションプラントのヒートリカバリーボイラにも適応で
きる。The chemical liquid injection control system of the present invention can be applied not only to a drum type boiler system described below but also to a once-through boiler, a variable-pressure once-through boiler, a combined cycle or a heat recovery boiler of a cogeneration plant.
【００２９】また、ヒドラジン注入ポンプとしては、定
量性があり、かつ流量制御が可能であれば特に限定され
ず、レシプロポンプ、ギヤポンプ、チューブポンプその
他各種のものが使用可能であるが、回転数とストローク
の２信号制御できるレシプロポンプが好都合である。２
種類のヒドラジン注入ポンプは同種のものでも異種のも
でも差し支えない。また、ヒドラジン濃度も、両者を同
じにして、水素イオン濃度調節用ヒドラジンを大容量ポ
ンプ、ヒドラジン濃度調節用ヒドラジンを小容量ポンプ
で注入することも可能であるが、ヒドラジン濃度に大小
を設けて両用途に同一ポンプを使用するのが緊急時の入
れ替え可能な点から好都合である。The hydrazine infusion pump is not particularly limited as long as it is quantitative and the flow rate can be controlled. A reciprocating pump, a gear pump, a tube pump and other various pumps can be used. A reciprocating pump that can control two signals of the stroke is advantageous. 2
The type of hydrazine infusion pump can be the same or different. The hydrazine concentration can be the same, and the hydrazine for adjusting the hydrogen ion concentration can be injected with a large capacity pump and the hydrazine for adjusting the hydrazine concentration can be injected with a small capacity pump. It is advantageous to use the same pump for the application because it can be replaced in an emergency.
【００３０】水素イオン濃度検出手段は、水素イオン濃
度と相関した測定値が得られる限り限定されない。公知
のｐＨ計や電導度計が便利である。ただ、ｐＨ計は水素
イオン濃度の逆数の対数であるので、加算性のある尺度
に直して使用する必要がある。また、ヒドラジン濃度計
についても、ヒドラジン濃度を間接的に測定するもので
あっても、制御関数などをそれに応じて修正して使用す
ることができる。The hydrogen ion concentration detecting means is not limited as long as a measured value correlated with the hydrogen ion concentration can be obtained. A known pH meter or conductivity meter is convenient. However, since the pH meter is the logarithm of the reciprocal of the hydrogen ion concentration, it is necessary to use the pH meter after converting it to a scale having additivity. Also, as for the hydrazine concentration meter, even if the hydrazine concentration is indirectly measured, the control function and the like can be modified and used accordingly.
【００３１】ｐＨ調整をヒドラジンのみで行う場合を例
として説明したが、ブローを実施するボイラ系では、本
発明の趣旨を逸脱しない範囲で燐酸ソーダや亜硫酸ソー
ダ等、他のｐＨ調整剤の併用、脱酸素剤の併用も必要な
濃度検出手段を併用することにより可能である。Although the case where the pH adjustment is performed only with hydrazine has been described as an example, in a boiler system for performing blowing, other pH adjusting agents such as sodium phosphate and sodium sulfite may be used without departing from the scope of the present invention. It is also possible to use a deoxidizer in combination with a necessary concentration detecting means.
【００３２】また、水素イオン濃度調整剤として、高濃
度ヒドラジン水溶液に代えてアンモニアを使用する場合
は、ヒドラジンの熱分解の問題がないので、解決すべき
問題自体はそれほど大きくはないが、本発明の技術思想
を有効に利用できる。ヒドラジンとアンモニアを併用す
ることも勿論可能である。When ammonia is used as the hydrogen ion concentration adjusting agent instead of the high-concentration hydrazine aqueous solution, the problem to be solved is not so large because there is no problem of thermal decomposition of hydrazine. Technology can be used effectively. Of course, hydrazine and ammonia can be used in combination.
【００３３】さらに、反応生成物としてヒドラジンを生
成する化合物も、その濃度を測定する手段を併用するこ
とができるなら、本発明において使用可能である。Further, a compound that produces hydrazine as a reaction product can be used in the present invention if a means for measuring its concentration can be used in combination.
【００３４】本発明により、最も重要な節炭器の入口側
の所定のｐＨ管理幅とヒドラジンの最低濃度の維持が可
能となった。According to the present invention, it is possible to maintain a predetermined pH control width and a minimum concentration of hydrazine on the inlet side of the most important economizer.
【００３５】[0035]
【発明の実施の形態】次に、本発明の実施例につき説明
する。なお、本発明は、以下に説明する実施例に限定さ
れるものではない。Next, an embodiment of the present invention will be described. The present invention is not limited to the embodiments described below.
【００３６】図１は、本発明に係る薬液注入制御システ
ムの一実施例を示す制御系統図である。FIG. 1 is a control system diagram showing one embodiment of the chemical liquid injection control system according to the present invention.
【００３７】図１において、参照符号１０は復水ポンプ
を示し、このボイラ系の復水は、前記復水ポンプ１０に
より、復水ブースタポンプ１５、低圧ヒータ１６を介し
て脱気器１８に送液される。また、脱気器１８において
脱気された復水は、ボイラ２４への給水として、給水ポ
ンプ１９、高圧ヒータ２０を介して節炭器２２へ送液さ
れる。In FIG. 1, reference numeral 10 denotes a condensate pump. Condensate of the boiler system is sent by the condensate pump 10 to a deaerator 18 via a condensate booster pump 15 and a low-pressure heater 16. Liquid. The condensed water degassed in the deaerator 18 is supplied to the boiler 24 via the water supply pump 19 and the high-pressure heater 20 to the economizer 22.
【００３８】しかるに、本実施例においては、前記脱気
器１８の入口側で、復水ブースタポンプ１５の下流側
に、高濃度ヒドラジン注入ポンプを介して高濃度ヒドラ
ジンを注入すると共に、低濃度ヒドラジン注入ポンプ１
４を介して低濃度ヒドラジンを注入するためのヒドラジ
ン注入口が設けられる。However, in this embodiment, high-concentration hydrazine is injected through a high-concentration hydrazine injection pump at the inlet side of the deaerator 18 and downstream of the condensate booster pump 15, and the low-concentration hydrazine is injected. Infusion pump 1
A hydrazine inlet for injecting low concentration hydrazine via 4 is provided.
【００３９】このように構成されるボイラ系における復
水および給水の送液は、基本的に、復水ポンプ１０の下
流側におけるヒドラジン注入口より、高濃度ヒドラジン
注入ポンプ１２と低濃度ヒドラジン注入ポンプ１４との
運転によって、ｐＨ調節用の高濃度ヒドラジンと脱酸素
作用を有する低濃度ヒドラジンとの２種類のヒドラジン
が注入される。このようにして、所要のヒドラジンが注
入された復水は、低圧ヒータ１６に送液され、例えば約
１４７℃に加熱されて脱気器１８に供給される。The condensate and feed water in the boiler system configured as described above are basically supplied from the hydrazine inlet downstream of the condensate pump 10 through the high-concentration hydrazine injection pump 12 and the low-concentration hydrazine injection pump. By operation with 14, two kinds of hydrazines, a high-concentration hydrazine for pH adjustment and a low-concentration hydrazine having a deoxygenating action, are injected. In this way, the condensed water into which the required hydrazine has been injected is sent to the low-pressure heater 16, heated to, for example, about 147 ° C., and supplied to the deaerator 18.
【００４０】次いで、脱気器１８において、例えば約１
４７℃に加熱されて、復水中の溶存ガスが除去された
後、給水ポンプ１９により高圧ヒータ２０へ送液され
て、例えば約２８７℃に加熱されて節炭器２２へ供給さ
れ、さらにボイラ２４へ送液される。なお、例示した温
度は、それぞれ同一システムにおいても、負荷によって
変更されることは勿論である。Next, in the deaerator 18, for example, about 1
After being heated to 47 ° C. to remove dissolved gas in the condensed water, it is sent to a high-pressure heater 20 by a feed water pump 19 and heated to, for example, about 287 ° C. and supplied to the economizer 22. Liquid. It should be noted that the exemplified temperatures can be changed depending on the load even in the same system.
【００４１】復水ポンプ１０の下流側には、ヒドラジン
注入口が設けられ、ｐＨ調節用の高濃度ヒドラジン注入
ポンプ１２およびヒドラジン濃度調節用の低濃度ヒドラ
ジン注入ポンプ１４から、例えば、それぞれ５% の濃度
のヒドラジン水溶液および１% の濃度のヒドラジン水溶
液が注入される。ヒドラジン注入ポンプ１２、１４とし
て、それぞれインバータ２６、２８で回転制御されるモ
ータ３０、３４と、このモータにより駆動されかつスト
ローク長を制御するサーボユニット３２、３６とからな
るレシプロポンプが使用されている。復水ポンプ１０と
ヒドラジン注入口との間には第１の電導度計３８が設け
られ、ヒドラジン注入口と脱気器１８との間には第１の
ヒドラジン濃度計４０が設けられ、高圧ヒータ２０と節
炭器２２との間もしくはそこから分岐したサンプリング
導入管４２には第２の電導度計４４および第２のヒドラ
ジン濃度計４６がそれぞれ設けられる。Downstream of the condensate pump 10, a hydrazine inlet is provided. The hydrazine injecting pump 12 for adjusting the pH and the hydrazine injecting pump 14 for adjusting the hydrazine concentration, for example, are each supplied with 5% of hydrazine. An aqueous solution of hydrazine at a concentration of 1% and an aqueous solution of hydrazine at a concentration of 1% are injected. As the hydrazine infusion pumps 12 and 14, reciprocating pumps including motors 30 and 34 whose rotation is controlled by inverters 26 and 28, and servo units 32 and 36 driven by the motors and controlling the stroke length are used. . A first conductivity meter 38 is provided between the condensate pump 10 and the hydrazine inlet, and a first hydrazine concentration meter 40 is provided between the hydrazine inlet and the deaerator 18. A second conductivity meter 44 and a second hydrazine densitometer 46 are provided on the sampling introduction pipe 42 between or branched from the 20 and the economizer 22, respectively.
【００４２】次に、前記構成からなる薬液注入制御シス
テムの制御並びにその動作特性につき、詳細に説明す
る。Next, the control of the chemical liquid injection control system having the above configuration and the operation characteristics thereof will be described in detail.
【００４３】まず、高濃度ヒドラジン注入ポンプ１２の
制御について説明する。First, the control of the high-concentration hydrazine injection pump 12 will be described.
【００４４】はじめに、脱気器１８の入口側のヒドラジ
ン濃度から、それが脱気器１８や高圧ヒータ２０でアン
モニアを生成して節炭器２２の入口側の電導度を復水ポ
ンプ１０の入口側のものより増加させる量を求める。節
炭器２２の入口側の電導度変化分への換算は、給水温度
すなわち高圧ヒータ２０の出口温度を因子とする換算を
行う。第１のヒドラジン濃度計４０の出力（ＰＶ4 ）
は、給水温度による補正係数を掛算器４８で掛け合わ
せ、電導度変化分への換算を行う。この場合、必要によ
りファンクションジェネレータにおいてヒドラジン濃度
を因子に含めたアンモニア転換率関数により信号を変換
しておいてもよい。First, based on the hydrazine concentration on the inlet side of the deaerator 18, the ammonia is generated by the deaerator 18 and the high-pressure heater 20, and the electric conductivity on the inlet side of the economizer 22 is changed to the inlet of the condensate pump 10. Calculate the amount to increase from the side. The conversion into the conductivity change on the inlet side of the economizer 22 is performed by using the feedwater temperature, that is, the outlet temperature of the high-pressure heater 20 as a factor. Output of the first hydrazine densitometer 40 (PV 4 )
Multiplies the correction coefficient based on the feedwater temperature by the multiplier 48 and converts the multiplied value into a change in conductivity. In this case, if necessary, the signal may be converted by a function generator using an ammonia conversion rate function including the hydrazine concentration as a factor.
【００４５】アンモニアの生成は、ヒドラジンの熱分解
反応によるが、当然温度の影響が最も大きい。また、反
応はヒドラジンに関して１次反応ではなく、反応率が濃
度の影響を受けるので、上記のごとく濃度を因子に加え
ることも好ましい。また、高温維持時間も影響するの
で、復水流量または給水流量、特に温度の高い給水の温
度を因子に加えることも好ましい。この場合、給水温度
およびヒドラジン濃度の両者を因子として含む換算式で
１ステップで変換を行うこともできるし、別の換算式を
用いて２ステップで換算することもできる。The production of ammonia is caused by the thermal decomposition reaction of hydrazine, but the influence of temperature is naturally the largest. In addition, since the reaction is not a primary reaction for hydrazine and the reaction rate is affected by the concentration, it is preferable to add the concentration to the factor as described above. In addition, since the high-temperature maintenance time also affects, it is preferable to add the condensed water flow rate or the feed water flow rate, particularly the temperature of the high-temperature feed water to the factor. In this case, the conversion can be performed in one step using a conversion formula including both the feedwater temperature and the hydrazine concentration as factors, or the conversion can be performed in two steps using another conversion formula.
【００４６】得られた電導度変化分としてのファンクシ
ョンジェネレータ出力は、加算器５０においてヒドラジ
ン注入口より上流側の第１の電導度計３８の出力に加算
され、節炭器２２の入口側の電導度予測値信号（Ｐ
Ｖ2 ）が得られる。The obtained output of the function generator as the change in conductivity is added to the output of the first conductivity meter 38 upstream of the hydrazine inlet in the adder 50, and the conductivity of the inlet of the economizer 22 is reduced. Degree predicted value signal (P
V 2 ) is obtained.
【００４７】以上述べた実施例は、電導度により説明し
たが、電導度計３８に代えてｐＨ計を使用しても差し支
えない。しかしながら、その場合は前記加算にあたって
は対数尺度を絶対尺度に置換する必要がある。Although the above embodiment has been described with reference to the electric conductivity, a pH meter may be used in place of the electric conductivity meter 38. However, in that case, it is necessary to replace the logarithmic scale with an absolute scale in the addition.
【００４８】加算されたデータは、従来技術に基づく節
炭器２２の入口側の電導度データとともに、高濃度ヒド
ラジン注入ポンプ１２の制御に使用される。The added data is used for controlling the high-concentration hydrazine injection pump 12 together with the conductivity data on the inlet side of the economizer 22 based on the prior art.
【００４９】節炭器２２の入口側の第２の電導度計４４
の出力（ＰＶ1 ）は、減算器５２において管理目標値
（ＳＶ1 ）（１．５〜２．０μＳ／ｃｍのある定められ
た値）と比較され、その偏差（ＳＶ1 −ＰＶ1 ）に対応
した信号が掛算器５４に出力される。掛算器５４では、
ボイラ負荷によって変動する給水量により信号を変換す
る関数Ｆ（Ｆｗ）を上記出力に乗じることにより換算が
行われ、得られた信号は積分器５６に送られる。積分器
５６では信号（ＳＶ1 −ＰＶ1 ）・Ｆ（Ｆｗ）を積分す
る。積分時間は固定とするが、給水量、その他に応じて
自動設定されるように構成してもよい。積分結果は、節
炭器２２入口での水素イオン濃度の目標値に維持するた
めに必要な信号（ＳＶ2 ）となる。例えば、第２の電導
度計４４の出力（ＰＶ1 ）とその管理目標値（Ｓ
Ｖ1 ））とが等しい場合には積分器５６の出力は積分開
始前の値をホールドし、第２の電導度計４４の出力（Ｐ
Ｖ1 ）が小さい場合は初めの値より大きくなり、第２の
電導度計４４の出力（ＰＶ1 ）が大きい場合には初めの
値より小さくなる。この指令信号（ＳＶ2 ）と前記脱気
器１８の入口側のヒドラジン濃度および水素イオン濃度
測定値から求めた節炭器２２の入口側での電導度予測値
信号（ＰＶ2 ）は、減算器５８に入力されて偏差（ＳＶ
2 −ＰＶ2 ）に対応する信号が出力され、ＰＩ制御器６
０に入力される（図２参照）。ＰＩ制御器６０は、高濃
度ヒドラジン注入ポンプ１２のモータ３０を駆動するイ
ンバータ２６を制御する。偏差信号が０の場合は、前記
ポンプ１２の回転数は変更されない。Second conductivity meter 44 on the inlet side of economizer 22
(PV 1 ) is compared with a control target value (SV 1 ) (a predetermined value of 1.5 to 2.0 μS / cm) in a subtractor 52, and a deviation (SV 1 −PV 1 ) is obtained. The corresponding signal is output to multiplier 54. In the multiplier 54,
Conversion is performed by multiplying the above output by a function F (Fw) for converting a signal based on the amount of water supply that varies depending on the boiler load, and the obtained signal is sent to an integrator 56. The integrator 56 integrates the signal (SV 1 -PV 1 ) · F (Fw). Although the integration time is fixed, it may be configured to be automatically set according to the water supply amount or the like. The integration result is a signal (SV 2 ) required to maintain the hydrogen ion concentration at the inlet of the economizer 22 at the target value. For example, the output (PV 1 ) of the second conductivity meter 44 and its management target value (S
V 1 )), the output of the integrator 56 holds the value before the start of integration, and the output of the second conductivity meter 44 (P
When V 1 ) is small, the value becomes larger than the initial value, and when the output (PV 1 ) of the second conductivity meter 44 is large, the value becomes smaller than the initial value. This command signal (SV 2 ) and a predicted electric conductivity value signal (PV 2 ) at the inlet side of the economizer 22 obtained from the measured values of the hydrazine concentration and the hydrogen ion concentration at the inlet side of the deaerator 18 are subtracted. 58 and the deviation (SV
2 -PV 2 ) is output and the PI controller 6
0 (see FIG. 2). The PI controller 60 controls the inverter 26 that drives the motor 30 of the high-concentration hydrazine infusion pump 12. When the deviation signal is 0, the rotation speed of the pump 12 is not changed.
【００５０】すなわち、積分信号ＳＶ2 が予測信号ＰＶ
2 より大きい時は、高濃度ヒドラジン注入ポンプ１２の
回転数を増やす方向に、予測信号ＰＶ2 の方が大きい時
は前記ポンプ１２の回転数を減らすように制御される。That is, the integration signal SV 2 is changed to the prediction signal PV.
When the prediction signal PV2 is larger than 2 , the rotation speed of the high-concentration hydrazine infusion pump 12 is controlled to be increased.
【００５１】なお、この場合の制御において、モータ３
０の回転数の制御を行うインバータ２６の制御に代え
て、サーボユニット３２に対するポンプストロークの制
御を行うサーボモータを制御するように設定しても差し
支えない（図２参照）。In the control in this case, the motor 3
Instead of the control of the inverter 26 for controlling the rotation speed of 0, the servo unit 32 may be set to control a servomotor for controlling the pump stroke (see FIG. 2).
【００５２】このように、脱気器１８の入口側の測定値
からの予測値を使用することにより、脱気器１８などに
よる時間遅れおよびその変動を受けない信号をフィード
バックすることにより、ヒドラジン注入の影響が節炭器
２２の入口側に出てくるまでの時間遅れが数分から数十
分の間での変動してもその影響を大幅に減ずることがで
きるようになった。従来の方法では、ＰＩ制御でもかか
る変動への対応は不可能であった。As described above, by using the predicted value from the measured value on the inlet side of the deaerator 18, the signal which is not affected by the time delay and its fluctuation by the deaerator 18 is fed back, so that the hydrazine injection is performed. Even if the time delay until the influence of the above comes out on the inlet side of the economizer 22 fluctuates from several minutes to several tens of minutes, the influence can be greatly reduced. In the conventional method, it is impossible to cope with such a fluctuation even with PI control.
【００５３】このように、薬液が注入された復水が給水
系に入った時の水素イオン濃度の予測値と、給水系での
実測値の目標値に対する過不足の積分値とを比較して、
その偏差信号で前記ポンプ１２をＰＩ制御することによ
り、長い遅延時間およびその変動にも対応して、節炭器
２２の入口側の水素イオン濃度を安定に制御することが
可能になった。As described above, the predicted value of the hydrogen ion concentration when the condensate into which the chemical solution is injected enters the water supply system is compared with the integral value of the excess or deficiency with respect to the target value of the actually measured value in the water supply system. ,
The PI control of the pump 12 with the deviation signal makes it possible to stably control the hydrogen ion concentration at the inlet side of the economizer 22 in response to a long delay time and its fluctuation.
【００５４】次に、低濃度ヒドラジン注入ポンプ１４の
制御について説明する。Next, control of the low-concentration hydrazine injection pump 14 will be described.
【００５５】ここでは、従来、自動制御には組み入れら
れていなかった、節炭器２２の入口側の第２のヒドラジ
ン濃度計４６の出力（ＰＶ3 ）は、最低ヒドラジン濃度
（ＳＶ3 ）、例えば約１５ｐｐｂとの差（ＳＶ3 −ＰＶ
3 ）を減算器６２で計算し、掛算器６４で給水量を乗
じ、その出力を積分器６６で積分し、要求ヒドラジン濃
度に対応する指令信号（ＳＶ4 ）として減算器６８に出
力される。この場合も、積分時間は固定でよいが、給水
量に応じて自動的に設定されるよう構成することもでき
る。Here, the output (PV 3 ) of the second hydrazine concentration meter 46 on the inlet side of the economizer 22, which has not been incorporated in the automatic control, is the minimum hydrazine concentration (SV 3 ), for example. Difference from about 15 ppb (SV 3 -PV
3) calculated by the subtractor 62, multiplied by the water supply amount in multiplier 64, and integrates the output by the integrator 66, it is outputted to the subtracter 68 as a command signal corresponding to the request hydrazine concentration (SV 4). Also in this case, the integration time may be fixed, but may be configured to be automatically set according to the amount of water supply.
【００５６】一方、減算器６８に送られたヒドラジン濃
度指令信号（ＳＶ4 ）は、減算器６８に入力された第１
のヒドラジン濃度計４６の出力（ＰＶ4 ）との偏差信号
（ＳＶ4 −ＰＶ4 ）が計算され、ＰＩ制御器７０に入力
される（図３参照）。ＰＩ制御信号は比較器７２に送ら
れ、該比較器７２に手動入力された最低ヒドラジン濃
度、例えば１５ｐｐｂに対応する信号と比較され、それ
より大きい範囲で低濃度ヒドラジン注入ポンプ１４のサ
ーボユニット３６に対するポンプストロークの設定を行
う制御器７４をＰＩ制御する。このような低リミット値
を設けることにより、ＰＩ制御器７０から過渡的にヒド
ラジン濃度０信号が出力されることがあっても、実際に
ゼロに制御されることはない。低濃度ヒドラジン注入ポ
ンプ１４のモータ３４を駆動するインバータ２８は、フ
ァンクションジェネレータにおいて復水流量信号から、
例えば復水流量比例ヒドラジン注入量信号が計算されて
制御されている。すなわち、濃度測定結果を待たずし
て、先行プログラム的にモータ３４の回転数を設定して
いる。ここで復水流量信号を変換する関数の一例として
使用される比例式（Ｙ＝ａＸ＋ｂ）の比例係数ａおよび
固定項ｂの値は、ＳＶ3−ＰＶ3 の値が極小になるよう
に決定される。On the other hand, the hydrazine concentration command signal (SV 4 ) sent to the subtractor 68 is
Deviation signal between the output (PV 4) of hydrazine concentration meter 46 (SV 4 -PV 4) is calculated and inputted to the PI controller 70 (see FIG. 3). The PI control signal is sent to a comparator 72, which is compared with a signal corresponding to the lowest hydrazine concentration manually input to the comparator 72, for example, 15 ppb. The controller 74 for setting the pump stroke is PI controlled. By providing such a low limit value, even if the hydrazine concentration 0 signal is output transiently from the PI controller 70, it is not actually controlled to zero. The inverter 28 that drives the motor 34 of the low-concentration hydrazine infusion pump 14 uses
For example, a condensate flow rate hydrazine injection amount signal is calculated and controlled. That is, the rotational speed of the motor 34 is set in a preceding program without waiting for the result of the density measurement. Here, the values of the proportional coefficient a and the fixed term b of the proportional expression (Y = aX + b) used as an example of the function for converting the condensate flow rate signal are determined so that the value of SV 3 -PV 3 is minimized. You.
【００５７】この場合の制御においても、高濃度ヒドラ
ジンの場合と同様に、サーボユニット３６に対するポン
プストロークの制御を行うことに代えて、モータ３４の
回転数を制御するように設定しても差し支えない（図３
参照）。In the control in this case, similarly to the case of the high-concentration hydrazine, it is possible to set so as to control the number of revolutions of the motor 34 instead of controlling the pump stroke of the servo unit 36. (FIG. 3
reference).
【００５８】前述した本発明に係る薬液注入制御システ
ムと、前記第１の水素イオン濃度検出手段としての電導
度計３８および第１のヒドラジン濃度計４０を設けてい
ない従来の薬液注入制御システムとにつき、ドラムユニ
ットの負荷変動がほぼ等しい場合における、それぞれ節
炭器の入口側のヒドラジン濃度の変動を比較した結果
を、図４および図５に示す。The above-described chemical liquid injection control system according to the present invention and the conventional chemical liquid injection control system not provided with the electric conductivity meter 38 and the first hydrazine concentration meter 40 as the first hydrogen ion concentration detecting means. FIG. 4 and FIG. 5 show the results of comparison of the hydrazine concentration fluctuations at the inlet side of the economizer when the load fluctuations of the drum unit are substantially equal.
【００５９】なお、この場合、それぞれの薬液注入制御
システムにおける制御系の運転条件としては、復水流量
４６０Ｔ／Ｈ、給水流量４７０Ｔ／Ｈとし、電導度計お
よびヒドラジン濃度計による測定のためのサンプリング
時間の遅れはないものとした。In this case, the operation conditions of the control system in each of the chemical liquid injection control systems were a condensate flow rate of 460 T / H and a feed water flow rate of 470 T / H, and sampling for measurement by a conductivity meter and a hydrazine concentration meter. There was no time delay.
【００６０】また、脱気器１８の入口と低圧ヒータ１６
との間、脱気器１８の出口と高圧ヒータ２０との間並び
に節炭器２２の入口と給水ポンプ１９との間には、それ
ぞれ溶存酸素計７６、７７、７８を設けて（図１参
照）、溶存酸素量を検出し、記録した。そして、前記各
制御系において、純水を５Ｔ／Ｍの量で３分間復水器
（図示せず）へ投入した際の各ヒドラジン注入ポンプの
注入率、電導度計およびヒドラジン濃度計の測定値を求
めた。The inlet of the deaerator 18 and the low-pressure heater 16
, Between the outlet of the deaerator 18 and the high-pressure heater 20 and between the inlet of the economizer 22 and the feedwater pump 19 (see FIG. 1). ), The amount of dissolved oxygen was detected and recorded. Then, in each of the control systems, the injection rate of each hydrazine injection pump when pure water was injected into a condenser (not shown) at a rate of 5 T / M for 3 minutes, and the measured values of a conductivity meter and a hydrazine concentration meter. I asked.
【００６１】従って、図４および図５の結果から、純水
の投入により、既存のアンモニア濃度が薄められること
による復水ポンプの出口側での電導度の変化は、各制御
系においてそれぞれ同じであり、脱気器の入口側および
出口側の溶存酸素量は、同じ遅れ時間で同程度の変化を
示しているが、節炭器の入口側の電導度およびヒドラジ
ン濃度の変動には、大きな差が生じていることは明白で
ある。Therefore, from the results of FIGS. 4 and 5, the change in the electrical conductivity at the outlet side of the condensate pump due to the decrease in the existing ammonia concentration due to the introduction of pure water is the same in each control system. Although the amount of dissolved oxygen on the inlet side and outlet side of the deaerator shows the same change with the same delay time, there is a large difference in the fluctuation of the conductivity and hydrazine concentration on the inlet side of the economizer. It is clear that is occurring.
【００６２】このように、従来の薬液注入制御システム
においては、水を補給した際には補給水中の溶存酸素の
消費に伴ってヒドラジン濃度が０近くまで低下すること
があるが、本発明による薬液注入制御システムによれ
ば、節炭器の入口における水素イオン濃度およびヒドラ
ジン濃度をそれぞれ管理目標値に対し適正に維持するこ
とができる。As described above, in the conventional chemical liquid injection control system, when water is replenished, the hydrazine concentration may decrease to near zero with the consumption of dissolved oxygen in the replenishing water. According to the injection control system, the hydrogen ion concentration and the hydrazine concentration at the inlet of the economizer can be appropriately maintained with respect to the management target values.
【００６３】[0063]
【発明の効果】前述した実施例からも明らかなように、
本発明の薬液注入制御システムによれば、オペレータの
経験および作業が不要となり、無人薬液注入制御システ
ムも実現可能である。また、節炭器入口における水素イ
オン濃度およびヒドラジン濃度を、脱気器の上流側にお
いてもそれぞれフィードバック信号を得ることによっ
て、管理目標値に対する適正化および安定化を迅速かつ
容易に達成することができ、ボイラシステムの寿命の延
長に寄与する効果は極めて大きい。As is clear from the above-described embodiment,
According to the chemical liquid injection control system of the present invention, the experience and work of the operator are unnecessary, and an unmanned liquid chemical injection control system can be realized. In addition, by obtaining the hydrogen ion concentration and the hydrazine concentration at the inlet of the economizer, and obtaining the feedback signals at the upstream side of the deaerator, respectively, it is possible to quickly and easily achieve the appropriateness and stabilization of the control target value. The effect of extending the life of the boiler system is extremely large.
【図１】本発明に係る薬液注入制御システムの一実施例
を示す制御系統図である。FIG. 1 is a control system diagram showing one embodiment of a chemical liquid injection control system according to the present invention.
【図２】復水中の電導度に基づいて高濃度ヒドラジン注
入ポンプの制御を行うための制御演算ルーチンのフロー
チャート図である。FIG. 2 is a flowchart of a control calculation routine for controlling a high-concentration hydrazine infusion pump based on the electrical conductivity during condensing water.
【図３】復水中のヒドラジン濃度に基づいて低濃度ヒド
ラジン注入ポンプの制御を行うための制御演算ルーチン
のフローチャート図である。FIG. 3 is a flowchart of a control calculation routine for controlling a low-concentration hydrazine infusion pump based on the hydrazine concentration in condensed water.
【図４】従来の薬液注入制御システムによる復水の電導
度およびヒドラジン濃度の変動状態を示す波形図であ
る。FIG. 4 is a waveform diagram showing the fluctuation state of the conductivity and hydrazine concentration of condensate by a conventional chemical liquid injection control system.
【図５】本発明に係る薬液注入制御システムによる復水
の電導度およびヒドラジン濃度の変動状態を示す波形図
である。FIG. 5 is a waveform diagram showing the fluctuation state of the electrical conductivity and hydrazine concentration of condensate by the chemical liquid injection control system according to the present invention.
【図６】従来の薬液注入制御システムの構成例を示す制
御系統図である。FIG. 6 is a control system diagram showing a configuration example of a conventional chemical liquid injection control system.
１０ 復水ポンプ １２ 高濃度ヒドラジン注入ポンプ １４ 低濃度ヒドラジン注入ポンプ １５ 復水ブースタポンプ １６ 低圧ヒータ １８ 脱気器 １９ 給水ポンプ ２０ 高圧ヒータ ２２ 節炭器 ２４ ボイラ ２６、２８ インバータ ３０、３４ モータ ３２、３６ サーボユニット ３８ 第１の電導度計 ４０ 第１のヒドラジン濃度計 ４２ サンプリング導入管 ４４ 第２の電導度計 ４６ 第２のヒドラジン濃度計 ４８ 掛算器 ５０ 加算器 ５２、６２ 減算器 ５４、６４ 掛算器 ５６、６６ 積分器 ５８ 減算器 ６０ ＰＩ制御器 ６８ 減算器 ７０ ＰＩ制御器 ７２ 比較器 ７４ 制御器 ７６、７７、７８ 溶存酸素計 DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Condenser pump 12 High concentration hydrazine injection pump 14 Low concentration hydrazine injection pump 15 Condensation booster pump 16 Low pressure heater 18 Deaerator 19 Feedwater pump 20 High pressure heater 22 Energy saving device 24 Boiler 26,28 Inverter 30,34 Motor 32, 36 Servo unit 38 First conductivity meter 40 First hydrazine concentration meter 42 Sampling introduction tube 44 Second conductivity meter 46 Second hydrazine concentration meter 48 Multiplier 50 Adder 52, 62 Subtractor 54, 64 Multiplication Units 56, 66 Integrator 58 Subtractor 60 PI controller 68 Subtractor 70 PI controller 72 Comparator 74 Controller 76, 77, 78 Dissolved oxygen meter
─────────────────────────────────────────────────────
────────────────────────────────────────────────── ───
【手続補正書】[Procedure amendment]
【提出日】平成８年１１月２６日[Submission date] November 26, 1996
【手続補正１】[Procedure amendment 1]
【補正対象書類名】明細書[Document name to be amended] Statement
【補正対象項目名】００５６[Correction target item name] 0056
【補正方法】変更[Correction method] Change
【補正内容】[Correction contents]
【００５６】一方、減算器６８に送られたヒドラジン濃
度指令信号（ＳＶ4 ）は、減算器６８に入力された第１
のヒドラジン濃度計４６の出力（ＰＶ4 ）との偏差信号
（ＳＶ4 −ＰＶ4 ）が計算され、ＰＩ制御器７０に入力
される（図３参照）。このＰＩ制御器７０で得られるＰ
Ｉ制御信号は、比較器７４に送られ、該比較器７４に手
動入力された最低ヒドラジン濃度、例えば１５ｐｐｂに
対応する信号と比較され、それより大きい範囲で低濃度
ヒドラジン注入ポンプ１４のサーボユニット３６に対す
るポンプストロークの設定を行う。このような低リミッ
ト値を設けることにより、ＰＩ制御器７０から過渡的に
ヒドラジン濃度０信号が出力されることがあっても、実
際にゼロに制御されることはない。低濃度ヒドラジン注
入ポンプ１４のモータ３４を駆動するインバータ２８
は、ファンクションジェネレータにおいて復水流量信号
から、例えば復水流量比例ヒドラジン注入量信号が計算
されて制御されている。すなわち、濃度測定結果を待た
ずして、先行プログラム的にモータ３４の回転数を設定
している。ここで復水流量信号を変換する関数の一例と
して使用される比例式（Ｙ＝ａＸ＋ｂ）の比例係数ａお
よび固定項ｂの値は、ＳＶ3 −ＰＶ3 の値が極小になる
ように決定される。On the other hand, the hydrazine concentration command signal (SV 4 ) sent to the subtractor 68 is
Deviation signal between the output (PV 4) of hydrazine concentration meter 46 (SV 4 -PV 4) is calculated and inputted to the PI controller 70 (see FIG. 3). P obtained by this PI controller 70
I control signal is sent to a comparator 74, the lowest hydrazine concentrations manually entered into the comparator 74, is compared with a signal corresponding to, for example, 15 ppb, a servo unit 36 of a large range than the low-concentration hydrazine infusion pump 14 The setting of the pump stroke for. By providing such a low limit value, even if the hydrazine concentration 0 signal is output transiently from the PI controller 70, it is not actually controlled to zero. Inverter 28 for driving motor 34 of low concentration hydrazine infusion pump 14
Is controlled by a function generator calculating, for example, a condensate flow rate proportional hydrazine injection amount signal from the condensate flow rate signal. That is, the rotational speed of the motor 34 is set in a preceding program without waiting for the result of the density measurement. Here, the values of the proportional coefficient a and the fixed term b of the proportional expression (Y = aX + b) used as an example of the function for converting the condensate flow rate signal are determined so that the value of SV 3 -PV 3 is minimized. You.
【手続補正２】[Procedure amendment 2]
【補正対象書類名】明細書[Document name to be amended] Statement
【補正対象項目名】符号の説明[Correction target item name] Explanation of sign
【補正方法】変更[Correction method] Change
【補正内容】[Correction contents]
【符号の説明】 １０ 復水ポンプ １２ 高濃度ヒドラジン注入ポンプ １４ 低濃度ヒドラジン注入ポンプ １５ 復水ブースタポンプ １６ 低圧ヒータ １８ 脱気器 １９ 給水ポンプ ２０ 高圧ヒータ ２２ 節炭器 ２４ ボイラ ２６、２８ インバータ ３０、３４ モータ ３２、３６ サーボユニット ３８ 第１の電導度計 ４０ 第１のヒドラジン濃度計 ４２ サンプリング導入管 ４４ 第２の電導度計 ４６ 第２のヒドラジン濃度計 ４８ 掛算器 ５０ 加算器 ５２、６２ 減算器 ５４、６４ 掛算器 ５６、６６ 積分器 ５８ 減算器 ６０ ＰＩ制御器 ６８ 減算器 ７０ ＰＩ制御器 ７４ 比較器 ７６、７７、７８ 溶存酸素計DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Condensate pump 12 High concentration hydrazine injection pump 14 Low concentration hydrazine injection pump 15 Condensate booster pump 16 Low pressure heater 18 Deaerator 19 Feed water pump 20 High pressure heater 22 Energy saving device 24 Boiler 26, 28 Inverter 30 , 34 Motor 32, 36 Servo unit 38 First conductivity meter 40 First hydrazine concentration meter 42 Sampling introduction tube 44 Second conductivity meter 46 Second hydrazine concentration meter 48 Multiplier 50 Adder 52, 62 Subtraction Unit 54, 64 Multiplier 56, 66 Integrator 58 Subtractor 60 PI controller 68 Subtractor 70 PI controller 74 Comparator 76 , 77 , 78 Dissolved oxygen meter
【手続補正３】[Procedure amendment 3]
【補正対象書類名】図面[Document name to be amended] Drawing
【補正対象項目名】図１[Correction target item name] Fig. 1
【補正方法】変更[Correction method] Change
【補正内容】[Correction contents]
【図１】 FIG.
【手続補正４】[Procedure amendment 4]
【補正対象書類名】図面[Document name to be amended] Drawing
【補正対象項目名】図６[Correction target item name] Fig. 6
【補正方法】変更[Correction method] Change
【補正内容】[Correction contents]
【図６】 FIG. 6
フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 ＦＩ Ｇ０５Ｄ 21/00 Ｇ０５Ｄ 21/00 Ｃ 21/02 21/02 Continued on the front page (51) Int.Cl. 6 Identification code FI G05D 21/00 G05D 21/00 C 21/02 21/02
Claims (5)
器を介して給水するに際し、復水の水素イオン濃度を検
出し、復水流量に対応して所要濃度のヒドラジンを脱気
器の入口側に注入し、復水中の脱酸素作用とｐＨ調整と
を行うよう構成してなる薬液注入制御システムにおい
て、 脱気器の入口側に、第１の水素イオン濃度検出手段と第
１のヒドラジン濃度計とを設け、前記第１の水素イオン
濃度検出手段により復水中のアンモニアの量を測定する
と共に、前記ヒドラジン濃度計の出力に基づいて復水中
におけるヒドラジンの給水温度に伴うアンモニアへの転
換量を算出し、前記アンモニアの測定値とアンモニアへ
の転換量算出値との合計値を前記脱気器の入口側におけ
る目標値としてヒドラジンの注入制御を行うよう構成す
ることを特徴とする薬液注入制御システム。When supplying water to the inlet side of a economizer through a condensate pump and a deaerator, the hydrogen ion concentration of the condensate is detected, and hydrazine having a required concentration is degassed according to the condensate flow rate. A first hydrogen ion concentration detecting means and a first hydrogen ion concentration detecting means provided on the inlet side of the deaerator; A hydrazine concentration meter is provided, and the amount of ammonia in the condensed water is measured by the first hydrogen ion concentration detecting means. Based on the output of the hydrazine concentration meter, hydrazine concentration in the condensed water is adjusted to ammonia accompanying the supply temperature of hydrazine. Calculating the conversion amount, characterized in that it is configured to perform injection control of hydrazine as a target value on the inlet side of the deaerator with a total value of the measured value of ammonia and the calculated value of conversion amount to ammonia. Chemical liquid injection control system that.
度計またはｐＨ計を使用して脱気器の入口側におけるヒ
ドラジン注入口の上流側に設け、第１のヒドラジン濃度
計は、前記ヒドラジン注入口の下流側に設けてなる請求
項１記載の薬液注入制御システム。2. A first hydrogen ion concentration detecting means is provided upstream of a hydrazine inlet at an inlet side of a deaerator using a conductivity meter or a pH meter. The chemical solution injection control system according to claim 1, wherein the system is provided downstream of the hydrazine injection port.
して高圧ヒータを設け、節炭器の入口側と高圧ヒータと
の間に第２の水素イオン濃度検出手段と第２のヒドラジ
ン濃度計とを設け、前記第２の水素イオン濃度検出手段
の出力値を管理目標値と比較してその偏差信号を得ると
共にこの偏差信号を給水流量に基づく積分関数により積
分し、得られた積分値を前記脱気器の入口側における目
標値と比較してヒドラジンの注入制御値を演算するよう
構成し、さらに前記第２のヒドラジン濃度計の出力値を
管理目標値と比較してその偏差信号を得ると共にこの偏
差信号を給水流量に基づく積分関数により積分し、得ら
れた積分値を前記第１のヒドラジン濃度計の出力値と比
較してヒドラジンの注入制御値を演算するよう構成して
なる請求項１記載の薬液注入制御システム。3. A high-pressure heater is provided between the deaerator and the economizer via a water supply pump, and a second hydrogen ion concentration detecting means and a second hydrogen ion concentration means are provided between the inlet side of the economizer and the high-pressure heater. Hydrazine concentration meter is provided, and the output value of the second hydrogen ion concentration detecting means is compared with a control target value to obtain a deviation signal, and the deviation signal is integrated by an integration function based on the feedwater flow rate. The hydrazine injection control value is calculated by comparing the integrated value with the target value on the inlet side of the deaerator, and the output value of the second hydrazine densitometer is compared with a control target value. A deviation signal is obtained, and the deviation signal is integrated by an integration function based on a water supply flow rate, and the obtained integrated value is compared with an output value of the first hydrazine concentration meter to calculate a hydrazine injection control value. Claim 1. Chemical injection control system.
濃度ヒドラジンの注入制御を行うと共に、第１の水素イ
オン濃度検出手段と第１のヒドラジン濃度計との測定値
に基づいて算出される目標値により、ｐＨ調整を行う高
濃度ヒドラジンの注入制御を行うよう構成してなる請求
項１記載の薬液注入制御システム。4. An injection control of low-concentration hydrazine that performs a deoxygenation action based on a condensate flow rate, and is calculated based on measurement values of a first hydrogen ion concentration detection unit and a first hydrazine concentration meter. 2. The chemical liquid injection control system according to claim 1, wherein injection control of high-concentration hydrazine for adjusting pH is performed based on a target value.
濃度ヒドラジンの注入制御を行うと共に、第１の水素イ
オン濃度検出手段と第１のヒドラジン濃度計との測定値
に基づいて算出される目標値を、第２の水素イオン濃度
検出手段の測定値に基づいて算出される演算値と比較し
て、得られる制御信号によりｐＨ調整を行う高濃度ヒド
ラジンの注入制御を行うよう構成し、さらに第２のヒド
ラジン濃度計の測定値に基づいて算出される演算値を、
第１のヒドラジン濃度計の測定値と比較して、得られる
制御信号により前記低濃度ヒドラジンの注入制御を行う
よう構成してなる請求項３記載の薬液注入制御システ
ム。5. An injection control of low-concentration hydrazine that performs a deoxygenation action based on a condensate flow rate, and is calculated based on measurement values of a first hydrogen ion concentration detection means and a first hydrazine concentration meter. And comparing the target value with a calculated value calculated based on the measurement value of the second hydrogen ion concentration detection means, and performing injection control of high-concentration hydrazine for adjusting pH by an obtained control signal, Further, a calculation value calculated based on the measurement value of the second hydrazine densitometer is
4. The chemical liquid injection control system according to claim 3, wherein the control signal is supplied to control the injection of the low-concentration hydrazine by a control signal obtained by comparing the measured value with a first hydrazine concentration meter.
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| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP24283796A JP3552855B2 (en) | 1996-09-13 | 1996-09-13 | Chemical injection control system |
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| JP24283796A JP3552855B2 (en) | 1996-09-13 | 1996-09-13 | Chemical injection control system |
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|---|---|
| JPH1085768A true JPH1085768A (en) | 1998-04-07 |
| JP3552855B2 JP3552855B2 (en) | 2004-08-11 |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007209864A (en) * | 2006-02-08 | 2007-08-23 | Kurita Water Ind Ltd | Chemical feeder |
| JP2007249767A (en) * | 2006-03-17 | 2007-09-27 | Toshiba Corp | Process control system |
| CN104090592A (en) * | 2014-06-27 | 2014-10-08 | 中广核工程有限公司 | Method for controlling oxygen content in nuclear power plant coolant circuit |
| JP2017172838A (en) * | 2016-03-22 | 2017-09-28 | 三浦工業株式会社 | Drain recovery system |
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1996
- 1996-09-13 JP JP24283796A patent/JP3552855B2/en not_active Expired - Fee Related
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