JPS5824681B2

JPS5824681B2 - 蒸気温度制御装置

Info

Publication number: JPS5824681B2
Application number: JP50022825A
Authority: JP
Inventors: 管野彰; 高橋正治
Original assignee: Hitachi Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd
Priority date: 1975-02-26
Filing date: 1975-02-26
Publication date: 1983-05-23
Also published as: JPS5198403A

Description

【発明の詳細な説明】本発明は、ボイラーの蒸発温度制御装置に関する。

従来は、ボイラーの主蒸気温度制御方式としてたとえば
ドラム式の場合、第１図に示すようにスプレセ量を検出
して、スプレー弁開度を制御している。

第１図において、１は高圧タービン、２は中圧タービン
、３は低圧タービン、４は減温器、５は１次過熱器、６
は２次過熱器、７は再熱器、８はスプレー弁、９はスプ
レー注入管、１０は主蒸気温度信号、１１は主蒸気流量
信号、１２１は減算、器、１３０は主蒸気温度設定器、
１６１は比例積分器、１４０．１４１は関数発生器、１
γ０は加算器、１５２は加算器、１６２は比例積分器、
２２はスプレ７升開度指令信号である。

低圧タービン入口の主蒸気温度と主蒸気流量は、；主蒸
気温度信号１０、主蒸気流量信号１１として読み込まれ
る。

主蒸気温度信号は、減算器１２１において設定値１３０
と差をとられ、比例積分器１６１を介して加算器１７０
に出力される。

一方、主蒸気流量信号１１は、関数発生器１４１を介し
、負荷先行スプレー流量２００として加算器１７０へ出
力される。

又、主蒸気流量信号１１は、関数発生器１４０を介し、
スプレー流量負荷ゲイン信号２１として掛は算器１５２
へ出力される。

加算器１７０は、減算器１２１の出力と負荷先行スプレ
ー流量２００とを加算する。

掛算器１５２は、加算器の出力とスプレー流量負荷ゲイ
ン信号２１とを掛は合わせ、スプレー流量目標値２３を
つくる。

減算器１２２は、スプレー流量目標値２３と、スプレー
流量１８０との差をとり、比例積分器１６２に出力する
。

比例積分器１６２は、減算器１２２の出力をスプレア井
開度信号２２に調節し、スプレー弁を制御する。

関数発生器１４０，１４１は、以下のような特性を有す
る。

関数発生器１４０の特性を第２図に示す。

このような特性にする理由を以下に述べる。

スプレ一単位変化量△Ｑ８に対する主蒸気温度（ＭＳＴ
）の変化量△Ｔは主蒸気流量Ｑの関数となり、＝般に次
式で表わされる。

△Ｑ８／△栄〜Ｑ ■ 金主蒸気の温度をＴｔ、温度測定をＴ。

とじ、スプレー水の温度をＴＳとすると、ＭＳＴをＴｉ
よりＴ。

に変化させるに必要なスプレー量△Ｑｓは（Ｔｏ一定）となり、△Ｑ８／ΔＴはＱに比例する。

このことにより関数発生器１４０の特性は第２図に示す
ような直線となる。

つまり、関数発生器１４０ば、主蒸気流量Ｑが増加した
場合にはそれにみあう量だけスプレー流量を増やし、減
少した場合にはそれにみあう分量だけスプレー流量を減
少させる信号を出力する。

第３図は関数発生器１４１の特性を示す図である。

ボイラＨ固々によって、主蒸気流量Ｑに対する整定時の
スプレー趙が異なるが、例えば本実施例に用いられるボ
イラーにおいて、整定時のスプレ１定量をプロットする
と第４図に示すような特性となる。

関数発生器１４１はこのようなボイラ特性を内蔵し、主
蒸気流量変化時に新たな主蒸気流量に対する予測スプレ
ー流量を出力して先行値として比例積分器１６１の出力
に加える。

本発明では、さらに主蒸気温度の時定数・むだ時間の負
荷変化補正回路を新たに設けた。

以下、本発明に関する蒸気温度の時定数・無駄時間の補
正を行う実施例を示し、詳細に説明する。

蒸気温度の負荷応答特性は主蒸気流量（発電機負荷）に
より異なる。

通常主蒸気温度時定数については第５図ａのように、主
蒸気温度無駄時間については第５図すのような特性とな
る。

このように主蒸気流量により、時定数・無駄時間が大き
く変わることがわかる。

従って制御系を最適に調節する為にはこれらの補正を行
いゲインマツチングをとる必要がある。

つまり、主蒸気流量が大きい時は無駄時間時定数が短い
為、主蒸気温度が急激に変化してしまう。

この急激な変化は最終的にはスプレー流量の変化を増大
させて、主蒸気温度をもとにもどす働きをするが、主蒸
気温度が急変することは負荷側に悪・影響を及ぼすこと
になる。

この為、主蒸気流量が大きいときには比例積分器１６１
に入力する前にあらかじめ大きな値を掛けておけば、主
蒸気温度の急変を鈍くすることができる。

逆に、主蒸気流量が少ないときには、無駄時間、時定数
が長いから、主蒸気温度の変化は鈍く大きな値をかける
必要がない。

このように信号２４に掛ける値は主蒸気流量変化による
無駄時間、時定数の特性曲線をもとに求めると第７図に
示すような特性となる。

このような関数を内蔵した関数発生器１４２を用いた主
蒸気温度制御装置の実施例を第６図に示す。

第６図の実施例において、第１図に示しだ従来例と同じ
機能を有するものは、同符号を附している。

２次過熱器６の出口主蒸気温度及び主蒸気流量は、夫々
信号ｉｎ、１ｉとして読み込まれる。

減算器１２１は、信号１０と主蒸気温度設定値１３０と
の比較を行なう。

一方、信号１１ば、本発明による関数発生器１４２（特
性は後述）を介し、主蒸気温度の時定数の負荷変化補正
信号１９０として掛算器１５１に入力される。

掛算器１５１は、減算器１２１の出力２４と主蒸気温度
の時定数の負荷変化補正信号とを掛は合わす。

掛は算器１５１の出力２５は、比例積分器１６１を介し
て、加算器１７０に出力される。

以下、従来例で説明した動作と同じである。

今、主蒸気流量が多い場合にある量増加したとする。

主蒸気流量が多いから、無駄時間、時定数が短く、減算
器１２１の出力信号２４の単位時間当りの変化量も大き
なものとなってしまう。

主蒸気温度が変わり始めた瞬間の信号２４は小さいが、
次の瞬間の信号２４は急激な増大をしてしまう為、関数
発生器１４２によりあらかじめ該小さな信号に大きな補
正信号１９０を掛けて先行的に信号２５を太きくしてス
プレー流量を増やして次の瞬間の信号２４の増大も抑え
る。

さらに信号２５は比例積分器を介して、関数発生器１４
１の出力２００と加えられることになる。

この出力２００は主蒸気流量に対するボイラ整定時のス
プレー流量である。

つまり、主蒸気流量が変化した場合、新だな主蒸気流量
に対するボイラ整定時のスプレー流量は決まっているの
で、これをスプレ→定量先行信号として加えるのである
。

こうして得だ信号は、掛算器１５２で関数発生器１４０
の出力２１と掛けられることになる。

つまり、主蒸気流量が増えた場合、増えた分だけスプレ
ー流量を増やさなければならないからである。

このようにして得られた掛算器１５２の出力は、スプレ
ー流量の目標値となる。

そして、実際のスプレー流量がこのスプレー流量目標値
となるようにスプレー４−８をフィードバック制御する
。

本発明によれば、時定数、無駄時間による蒸気温度変化
の補正をすることができ、主蒸気流量が多い場合も蒸気
温度の変化が少ない安定した蒸気温度制御とすることが
できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の主蒸気温度制御装置の回路図、第２図）
第３図は関数発生器の特性図、第４図は負荷によるスプ
レー量変化を示す図、第５図ａは主蒸気流量に対する時
定数変化特性図、第５図すは主蒸気流量に対するむだ時
間変化特性図、第６図は本発明の一実施例の回路図、第
７図は本発明の関数発生器特性図である。１・・・高圧タービン、２・・・中圧タービン、３・・
・低圧タービン、４・・・減温器、５・・・１次過熱器
、６・・・２次過熱器、ｒ・・・再熱器、８・・・スプ
レニ升、９・・・スプレー注入管、１０・・・主蒸気温
度信号、１１・・・蒸・気流量信号、１３０・・・主蒸
気温度設定値、１４０〜２・・・関数発生器、１５１〜
２・・・掛算器、１６１〜２・・・比例積分器、１７０
・・・加舞器、１８０・・・スプレー流量信号、１９０
・・・主蒸気温度時定数負荷補正信号、２００・・・ス
プレー流量負荷先行信号、２１・・・スプレー流量負荷
補正ゲイン信号、２２・・・スプレー弁開度。

Claims

【特許請求の範囲】

１減温器を有する加熱系のスプレ１による蒸気温度制
御装置において、タービン入口蒸気温度測定値と設定値
とを減算する減算器と、蒸気流量信号を入力し蒸気流量
に応じて時定数変化若しくはむだ時間変化の補正を行な
う関数発生器と、前記減算器の出力と前記関数発生器と
の積をとる掛は算器と、前記掛は算器の出力を比例積分
する比例積分器を設けたことを特徴とした蒸気温度制御
装置。