JPH11148604A - ボイラ蒸気温度制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 主蒸気温度を短時間で静定することができる
ボイラ蒸気温度制御装置を提供すること。 【解決手段】 ボイラ入力指令に応じて設定された最終
過熱器出口温度と実際の温度との差の最終過熱器出口温
度偏差が乗算器２０で、ボイラ入力指令に応じて設定さ
れた１段目過熱器出口温度と実際の温度との差の１段目
過熱器出口温度偏差が乗算器３０で、各減温器における
設定スプレー量と実際のスプレー量との差の合計の減温
器合計スプレー量偏差が乗算器４０で、それぞれ過度の
補正を抑えるための補正係数と乗算され、各出力は比例
配分器２１，３１，４１、積分器２２、加算器２３を介
し加算器５０で加算され、ボイラ入力指令に基づき燃料
流量演算回路１０で演算された燃料流量に加算されて、
燃料流量供給指令として出力されるもの。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ボイラ負荷指令に
応じてボイラの蒸気温度を制御するボイラ蒸気温度制御
装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】ボイラの主蒸気温度はボイラの負荷指令
に応じて制御され、この蒸気温度制御は、当該負荷指令
を補正したボイラ入力指令に対応する燃料供給量と、減
温器でのスプレーと、に基づいて行われる。そして、前
記ボイラ負荷指令は、主蒸気圧力設定値と当該主蒸気圧
力との偏差に基づいて補正されてボイラ入力指令とさ
れ、前記ボイラ入力指令は、過熱器出口の主蒸気温度と
ボイラ負荷指令より得られる主蒸気温度設定値との偏差
に基づいて補正されて、燃料供給量を決定する。

【０００３】また、減温器は、過熱器出口の主蒸気温度
と主蒸気温度設定値との偏差に基づいて、そのスプレー
量が制御される。更に、減温器のスプレ水は給水ポンプ
の出口から取り出される水を利用している。

【０００４】このように、燃料供給量と減温器のスプレ
ー量とは個別に制御されて、ボイラの蒸気温度が制御さ
れている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】ところで、ボイラ運転
中に負荷が変わって、主蒸気温度が変動した場合、これ
に応じて減温器ではスプレー量を変化させるが、このス
プレー量の変化は、スプレー水が給水ポンプの出口から
取り込まれているので、同じ給水ポンプの出口から取り
込まれる水壁内への給水の流量変動を生じ、その結果、
水壁出口蒸気温度が変動し、燃料供給量も変動する。

【０００６】また、水壁内の給水流量の変動により、水
壁出口圧力も変動して主蒸気圧力が変動する。

【０００７】上述のように、ボイラ入力指令に対応する
燃料供給量は主蒸気圧力に基づいて演算されるので、主
蒸気圧力が変動するとボイラ入力指令も変動し、これに
より主蒸気温度が変動する。

【０００８】この主蒸気温度の変動に応じて減温器での
スプレー量が変動するので水壁内への給水の流量が変動
し、水壁出口の蒸気温度も変動する。このように、燃料
供給量と減温器のスプレー量とが互いに影響を及ぼすの
で、負荷の変動に対応して主蒸気温度が安定するまでに
相当の時間を要するという問題があった。

【０００９】本発明の目的は、前記従来技術における課
題を解決し、主蒸気温度を短時間で静定することができ
るボイラ蒸気温度制御装置を提供することにある。

【００１０】

【課題を解決するための手段】前記課題を解決するため
に、本発明は主として次のような構成を採用する。

【００１１】過熱器および蒸気温度を制御する減温器を
備えたボイラにおいて、前記過熱器の出口におけるボイ
ラ入力指令に応じた設定蒸気温度と実際の蒸気温度との
過熱器温度偏差を求め、前記減温器におけるボイラ入力
指令に応じたスプレー量の目標値と実際のスプレー量と
のスプレー量偏差を求め、前記過熱器温度偏差および前
記スプレー量偏差に基づいて、前記ボイラ入力指令に応
じて演算される燃料流量を補正して燃料流量供給指令と
するボイラ蒸気温度制御装置。

【００１２】また、複数の過熱器および蒸気温度を制御
する少なくとも１つの減温器を備えたボイラにおいて、
最終過熱器の出口におけるボイラ入力指令に応じた設定
蒸気温度と実際の蒸気温度との最終過熱器温度偏差を求
め、前記減温器におけるボイラ入力指令に応じたスプレ
ー総量の目標値と実際のスプレー総量とのスプレー総量
偏差を求め、前記複数過熱器の内の第１段目の過熱器の
出口におけるボイラ入力指令に応じた設定蒸気温度と実
際の蒸気温度との第１段目過熱器温度偏差を求め、前記
最終過熱器温度偏差、前記スプレー総量偏差および前記
第１段目過熱前記温度偏差に基づいて、前記ボイラ入力
指令に応じて演算される燃料流量を補正して燃料流量供
給指令とするボイラ蒸気温度制御装置。

【００１３】

【発明の実施の形態】以下、本発明を図示の実施形態に
基づいて説明する。図１は本発明の実施形態に係るボイ
ラ蒸気温度制御装置のブロック図である。この図で、１
０はボイラ入力指令に基づいて燃料流量を演算する燃料
流量演算回路、１１は加算器である。２０は乗算器、２
１は比例配分器、２２は積分器、２３は加算器、３０は
乗算器、３１は比例分配器、４０は乗算器、４１は比例
分配器、５０は加算器である。

【００１４】そして、本実施形態のボイラ蒸気温度制御
装置の対象となるボイラには、複数の過熱器が備えられ
ており、かつ、１つ又は複数の減温器が適所に設置され
ている。

【００１５】次に本実施形態の動作を説明する。ボイラ
入力指令は燃料流量演算回路１０に入力され、ここで燃
料流量が演算され、出力される。

【００１６】当該ボイラ入力指令は図示しない演算器へ
入力され、この演算器で、ボイラ入力指令に応じた最終
過熱器出口温度が設定され、出力される。この最終過熱
器出口温度設定値は実際の最終過熱器出口温度と比較さ
れ、両者の偏差が乗算器２０へ出力される。

【００１７】また、ボイラ入力指令は図示しない他の演
算器へ入力され、この演算器で、ボイラ入力指令に応じ
た１段目過熱器出口温度が設定され、出力される。この
１段目過熱器出口温度設定値は実際の１段目過熱器出口
温度と比較され、両者の偏差が乗算器３０へ出力され
る。

【００１８】一方、各減温器では、ボイラ入力指令に応
じてスプレー量が設定され、この設定されたスプレー量
と実際のスプレー量との偏差が求められる。このように
して求められたスプレー量偏差は、減温器の数だけ合計
されて乗算器４０へ出力される。

【００１９】乗算器２０は最終過熱器出口温度偏差に対
して、予め設定された補正係数を乗算し、また、乗算器
３０は１段目過熱器出口温度偏差に対して、予め設定さ
れた補正係数を乗算し、さらに、乗算器４０は減温器合
計スプレー量偏差に対して、予め設定された補正係数を
乗算する。

【００２０】本実施形態では、これら乗算器２０，３
０，４０からの信号を加算し、この加算値に基づいて燃
料流量演算回路１０の出力信号を加算器１１で補正す
る。

【００２１】ここで、前記補正係数について説明する。
前記乗算器２０，３０，４０への入力信号はその信号の
大きさを補正する必要がある。例えば、ボイラの負荷指
令が低下した場合、これに応じてボイラ入力指令も変化
し、燃料流量演算回路１０はこれに基づいて演算を行
い、燃料流量を減少させる信号を出力する。

【００２２】一方、ボイラの負荷指令が低下した場合、
主蒸気温度が上昇するので、減温器も蒸気温度を低下さ
せようとしてスプレー量を増加させる。ところで、上述
のようにスプレー水は給水ポンプ出口から取り込んでい
るので、減温器全体のスプレー量の合計（スプレー総
量）が増加すると、水壁を通る流量が減少し、１段目の
過熱器の出口蒸気温度が上昇する。

【００２３】この場合、スプレー量の増加、１段目過熱
器の出口蒸気温度の上昇があまりに大きいと、それらの
偏差も大きくなり、過度の補正が行われて主蒸気温度を
適切に制御することはできなくなる。このため、最終過
熱器出口温度偏差、１段目過熱器出口温度偏差、および
減温器合計スプレー量偏差に、それぞれボイラ負荷に応
じて予め設定された適宜の補正係数を乗算して過度の補
正が行われるのを防止し、主蒸気温度の制御性の低下を
防ぐものである。

【００２４】前記補正係数で補正された最終過熱器出口
温度偏差は、比例配分器２１と、制御性を向上させるた
め積分器２２に入力され、それらの出力は加算器２３で
加算される。また、１段目過熱器出口温度偏差、および
減温器合計スプレー量偏差は、それぞれ比例配分器３
１，４１を経て、加算器５０により前記加算器２３の出
力とともに加算される。加算器５０の出力信号が燃料流
量の補正信号となり、この信号が加算器１１において燃
料流量演算回路１０の出力信号に加算され、加算器１１
の出力が燃料流量供給指令信号となる。

【００２５】このように、本実施形態では、最終過熱器
出口温度偏差に加えて減温器合計スプレー量偏差を補正
値として用いるようにしたので、スプレー水を給水ポン
プ出口から取り込むことによる水壁を通る流量の現象に
対応することができ、主蒸気温度を短時間で静定するこ
とができる。

【００２６】ところで、燃料流量の増減が蒸気温度に現
れるまでにはある程度の遅れがあり、ボイラ出口に近づ
くほどその遅れは大きくなる。しかし、本実施形態で
は、上流側の１段目過熱器出口温度偏差も補正値として
用いるようにしたので、主蒸気温度をより早く目標温度
に近づけることができ、主蒸気温度の静定の短縮に資す
ることができる。

【００２７】図２は本実施形態の主蒸気温度制御装置を
用いた主蒸気温度偏差の変化を示す図であり、横軸に時
間、縦軸に主蒸気温度偏差がとってある。図で、破線Ｂ
は従来装置の主蒸気温度偏差の変化を示し、実線Ａは本
実施形態の装置の主蒸気温度偏差の変化を示す。この図
から、本実施形態の装置は従来装置に比較して主蒸気温
度をより短時間で静定し得ることが明らかである。

【００２８】前記実施形態の説明では、最終過熱器出口
温度偏差、１段目過熱器出口温度偏差、および減温器合
計スプレー量偏差を補正値として用いる例について説明
したが、１段目過熱器出口温度偏差を用いなくても、最
終過熱器出口温度偏差および減温器合計スプレー量偏差
を補正値として用いるだけで充分な効果を得ることがで
きる。

【００２９】以上のように、本発明は、次のような機
能、作用を奏するものを含むものである。

【００３０】最終過熱器の出口におけるボイラの入力指
令に応じた設定蒸気温度と実際の蒸気温度との温度偏
差、および、減温器のスプレー総量の目標値と実際のス
プレー総量とのスプレー総量偏差に基づいて、ボイラの
入力指令に応じて演算される燃料流量を補正する。これ
により、主蒸気温度を短時間で静定することができる。

【００３１】また、燃料流量の補正値として、上記温度
偏差、および上記スプレー総量偏差に加えて、過熱器の
うち第１段目の過熱器の出口のボイラの入力指令に応じ
た設定蒸気温度と実際の蒸気温度との温度偏差を用いる
と、より一層短時間で主上記温度を静定することができ
る。

【００３２】

【発明の効果】以上述べたように、本発明では、最終過
熱器出口温度偏差に加えて減温器合計スプレー量偏差を
補正値として用いるようにしたので、スプレー水を給水
ポンプ出口から取り込むことによる水壁を通る流量の現
象に対応することができ、主蒸気温度を短時間で静定す
ることができる。

【００３３】また、１段目過熱器出口温度偏差も補正値
として用いるようにすれば、より一層短時間で主蒸気温
度を静定することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施形態に係るボイラ蒸気温度制御装
置のブロック図である。

【図２】主蒸気温度偏差の変化を示す図である。

【符号の説明】

２０，３０，４０ 乗算器 ２１，３１，４１ 比例配分器 ２２ 積分器 １１，２３，５０ 加算器

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 過熱器および蒸気温度を制御する減温器
   を備えたボイラにおいて、 前記過熱器の出口におけるボイラ入力指令に応じた設定
   蒸気温度と実際の蒸気温度との過熱器温度偏差を求め、 前記減温器におけるボイラ入力指令に応じたスプレー量
   の目標値と実際のスプレー量とのスプレー量偏差を求
   め、 前記過熱器温度偏差および前記スプレー量偏差に基づい
   て、前記ボイラ入力指令に応じて演算される燃料流量を
   補正して燃料流量供給指令とすることを特徴とするボイ
   ラ蒸気温度制御装置。
2. 【請求項２】 複数の過熱器および蒸気温度を制御する
   少なくとも１つの減温器を備えたボイラにおいて、 最終過熱器の出口におけるボイラ入力指令に応じた設定
   蒸気温度と実際の蒸気温度との最終過熱器温度偏差を求
   め、 前記減温器におけるボイラ入力指令に応じたスプレー総
   量の目標値と実際のスプレー総量とのスプレー総量偏差
   を求め、 前記複数過熱器の内の第１段目の過熱器の出口における
   ボイラ入力指令に応じた設定蒸気温度と実際の蒸気温度
   との第１段目過熱器温度偏差を求め、 前記最終過熱器温度偏差、前記スプレー総量偏差、およ
   び前記第１段目過熱前記温度偏差に基づいて、前記ボイ
   ラ入力指令に応じて演算される燃料流量を補正して燃料
   流量供給指令とすることを特徴とするボイラ蒸気温度制
   御装置。
3. 【請求項３】 請求項１または２記載のボイラ蒸気温度
   制御装置において、 それぞれの偏差に予め設定された補正係数を乗算するこ
   とを特徴とするボイラ蒸気温度制御装置。