JPS5866715A - 石炭焚スト−カボイラの燃焼制御方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 に関するものである。

まず、従来の石炭焚ストーカボイラの燃焼制御方法につ
いて第１スを参照して説明する。

燃焼に供する石炭塊にホッパー／に供給される。

供給された石炭塊はホッパー／の下部に設けられた給炭
機コに至る。この給炭機は給炭機駆動装置３に↓り駆動
操作され、撒布器４に石炭塊を供給する。高速回転する
撒布器を有する撒布器ゲにグレート（火床）駆動装置ｔ
および駆動機Ｓに↓り移動しているグレートク（火炉／
２の下部に設置している）の上にほぼ均一に石炭を撒布
する。このグレートクの下部の風箱Ｓから燃焼用空気を
送入する。燃焼用空気は通風機／６に；り供給され、タ
ーンバ／！ｉにより流量を調節される。グレート７上ヒ
には活発に燃える石炭層が形成され、この石炭層に、グ
レート７ＫＡり火炉後方（グレート駆動装置を側）から
火炉前方に移動し灰ビットｉｇに廃棄される。グレート
７上での燃焼にＬり生ずる高温の排ガスはボイラ９に熱
を与え、そこで熱交換し蒸気を発生させて、タークト／
９より火炉外（煙道）に至る。

ボイラ９で発生した蒸気は、蒸気配管ＩＯを通って負荷
側プラントに供給される。この場合、負荷（Ｉｌｌプラ
ントに送られる（負荷側プラントが要求する）蒸気流量
（以下蒸気流量と称す）は一定ではなく常に変化してい
るものである。

このため負荷側プラントが要求する蒸気流量の変化に対
応して石炭塊の供給量（給炭量）及び燃焼用空気。の供
給量も変えることを必要とするが、これを人為的操作に
Ｌり行うことは非常に困難であるため、以下の制御方法
を採用している。

叩ち、負荷側への供給蒸気子方（以下主蒸気圧力と称す
）を蒸気配管１０に取り付けられた子方計／／により検
出し、その信号を調節計７２に送り、調節計７２は検出
信号が所定値（設定値）　Ｋなる：うに給炭機駆動装置
３と比率演算器／３に訂正信号を出力する。比率演算器
／３はターンパ１５を駆動する駆動装置／ｌＩに燃焼に
必要な空気流量を保証する値を出力する。

以上のＬうな方法を採用することに二り、例えば蒸気流
量が減少傾向のときには、主蒸気圧力に上昇し、これを
圧力計／／にＬり検出し、調節計７２に入力する。調節
計７２に：りこの検出信号は設定値と比較され、設定値
：９も検出信号が大のため、これを訂正すべく調節計／
コは出力信号を減少させることとなり、この出力信号は
給炭機駆動装置３と比率演算器／Ｊ（比率演算器／３を
経由してダンパ駆動装＃／　ｌｌＫ与えられる）に入力
される。従って、給炭機の回転は減少し、給炭量は減少
すると共に、ダンパの開度も減少し、燃・暁用窒気流噺
は減少することとなる。これにより、燃焼量は減少し、
ボイラｑ内の発生蒸気も減少し、主蒸気圧力の上昇は抑
制されることとなり、設定値近傍におちつくこととなる
。

逆に蒸気流量が増大傾向のときには、同様の作用に２り
給炭量及び燃焼用空気流量に増大し、燃焼は促進され主
蒸気圧力は設定値近傍でおちつき、安定な運転を達成さ
せ得る。

以上の様に、従来の方法にヨリ蒸気流量の緩やかな変動
や微少な変動に対してに主蒸気圧力の変動が少ない安定
な運転を達成できる。ところが、蒸気流量が大幅かつ急
激に変るＬうな場合においては、主蒸気圧力は大幅に変
動し、負荷側プラントの各種制御性を損い、負荷側プラ
ントは手動介入を余儀なくされ労力が必要となるばかり
が、プラント停止せざるを得なくなる場合もある。又、
負荷側プラントとしてタービン（発電装置）が接がる場
合には最悪の場合、タービンを損傷する恐れもあった。

、しかして、主蒸気圧力が前述した如く大幅に変動する
主因は、グレート上に供給している石炭塊の量を操作変
更してもすぐには燃焼量、さらには主蒸気圧力の応答が
なく、かなりの時間を経過しく た後影響があられれることになぁ。即ち、制御系内に、
かなりのむだ時間が存在するため、即応性のある制御が
できないことによる。

この対策として、蒸気流量を検出し、この信号を主蒸気
圧力制御系のフィードフォワード信号として取り込み、
蒸気流量が変動したとき速やかに給炭量ならびに燃焼用
空気流量を変更することが挙げられるが、この場合蒸気
流量が急激かつ大幅に変動したときには給炭量も急激か
つ大幅に変更され、グレート上の石炭層が均一でなく、
むらができ、その結果石炭層かうすいときはグレートを
過熱しすぎ寿命が短かくなる等の不具合が生じ、逆に層
が厚くなったときにはドラフトが充分でなく燃焼効率が
低下して、黒煙が発生したり３、タリン力−が生じる問
題がある。

また、ホッパー／、給炭機コ、撒布機ゲ等から成る給炭
装置においても、給炭装置の構造にも裏るが、石炭塊の
粒径が小さいときや水分が多い状態で運転されていると
き、急激な給炭量変更操作をすると、装置内の石炭の流
れがスムーズでなくなる傾向があるなどの問題もある。

本発明は、このＬつな従来の問題を解消するためになさ
れたもので、その目的とするところは急激かつ゛大幅な
負荷変動時においても、主蒸気圧力の変動を少なくでき
、がつ火炉内の燃焼状態を安定に保ち得る石炭焚ストー
カボイラの燃焼制御方法を提供する点にある。

本発明者は、鋭意検討の結果、給炭量と燃焼用空気流量
を同時に変更するのではなく、燃焼用空気流量をはやめ
に操作し、その後給炭量を操作することにｒす、即ちグ
レート上の石炭の燃焼に必要な０２　　を給炭量変更に
先だって速やかに操作することにより、燃焼量が速やか
に応答することとなり、制御系内のむだ時間がかなり短
縮でき、この方法に裏れば火炉内の燃焼状態や給炭装置
の状態も安定であるということを知略した。

そこで、本発明は、移動するグレート上に撒布した石炭
塊を燃焼させることにＬり蒸気を得ろ石炭焚ストーカボ
イラから負荷側へ給送される前記蒸気の出力を所定値に
保つＬうに石炭塊の供給量と燃焼用空気の流量とを操作
する制御系において、前記石炭焚ストーカボイラから負
荷側へ給送される前記蒸気の変化時に、燃焼用空気の風
量操作を石炭塊の供給量操作：り常に先行させることを
特徴とするものである。

本発明は、この【うな方法を採っているので、負荷急変
時、即ち蒸気流量急変時に、燃焼量が即座に変更される
こととなり、燃焼状態を安定に保ちつつ、主蒸気圧力の
変動が少ない安定な運転をすることができる。

以下図面を参照して本発明の一実施例について詳述する
。

第２図において、参照符号７〜／９は第１図に示した従
来例と同一の要素を示し、λ／ｆｉ蒸気流量検出器お二
〇：コ２に信号変換器であり、これらにＬり蒸気流量検
出信号を得ることができ、この検出信号に微分演算器、
２３に人力される。従って、この微分演算器コ３は蒸気
流量検出信号変化時に変化速度に応じた信号に加算係数
器コケに人力として与え、この加算係数器２グのもう一
万の入力に比率演算器／３の出力（フィードバック信号
）が加わっている。比率演算器／３の出力は調節計７−
の出力、即ち給炭機駆動装置乙の入力と同位相（同傾向
）であるので、加算係数器−ｑの出力即ち燃焼用空気流
量調節用のダンパ／Ｓの開度は給炭量りりも先行して操
作されることとなる。

今、例として負荷が安定している状態において負荷が急
激かつ大幅に減少した場合について説明すれば、上述の
微分演算器２３の出力信号が直ちに減少し、加算係数器
２グに人力される。従って、加算係数器２ｑの出力は減
少し、この信号によりダンパ１５の開度は直ちに絞られ
、燃焼量ハ速やかに減少することとなり、主蒸気圧力の
上界（・１抑制されることとなる。

その他の従来例と同様の制御装置（／／、／２、／、３
、Ｊ、２等）は従来法で述べたと同様の作用をし、主蒸
気圧力は設定値と等しい値で落ちつくこととなる。

前記の説明とは逆に、負荷が安定している状態において
負荷が増大したときは、同様の作用て夕゛ンバ／！ｉの
開度は直ちに太Ａくなり、主蒸気圧力の減少は抑制され
ることとなる。

以上述べた！うに、本発明にＬれば、急激かつ大幅な負
荷変動時においても、石炭焚ストーカボイラの燃焼状態
を安定に保ち、主蒸気圧力の変動が少ない運転を達成で
きる。従って、負荷側プラントの各種制御性を容易とし
、石炭焚ボイラならびに負荷側プラントを運転している
人の労力の軽減、ひいてはプラント停止やプラントの損
傷を防止することができる。

以上本発明を図面に例示した実施例について説明したが
、もちろん本発明はこのにうな特定の実施例に決して限
定されるものではなく、本発明の精神を逸脱しない範囲
内で種々の変形をなしパ、）るものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の石炭焚ストーカボイラの・燃焼制御方法
を示す説明図、第２図は本発明に【る石炭焚ストーカボ
イラの燃焼制御方法の一例を示す説明図である。 ｌ・・ホッパー、ユ・・給炭機、３・・給炭機駆動装置
、ダ・・撒布器、Ｓ・・駆動機、６・・グレート駆動装
置、７・・グレート、ｇ・・風箱、９・・ボイラ、１０
・・蒸気・配管、／／・・甲力計、／２・・調節計、／
３・・比率演算器、／ｌＩφ・ダンパ駆動装置、／３・
・ダンパ、／Ａ＠・通風機、／７・・火炉、７ｇ・・灰
ビット、／ｑタークト、２ノ・・蒸気流量検出器、２．
２・・信号変換器、２３・・微分演算器１．２１１・・
加算係数器。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 移勉するグレート上に撒布した石炭塊を燃焼させること
   により蒸気を得る石炭焚ストーカボイラから負荷側へ給
   送される前記蒸気の圧力を所定値に保つ：うに石炭塊の
   供給量と燃焼用空気の流量とを操作する制御系において
   、前記石炭焚ストーカボイラから負荷側へ給送される前
   記蒸気の変化時に、燃焼用空気の風量操作を石炭塊の供
   給量操作りり常に先行させることを特徴とする石炭焚ス
   トーカボイラの燃焼制御方法。