JPS60178216A - ボイラのガス再循環制御装置 - Google Patents
ボイラのガス再循環制御装置Info
- Publication number
- JPS60178216A JPS60178216A JP59034274A JP3427484A JPS60178216A JP S60178216 A JPS60178216 A JP S60178216A JP 59034274 A JP59034274 A JP 59034274A JP 3427484 A JP3427484 A JP 3427484A JP S60178216 A JPS60178216 A JP S60178216A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- damper
- gas
- signal
- boiler
- load
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
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Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
- F23N—REGULATING OR CONTROLLING COMBUSTION
- F23N1/00—Regulating fuel supply
- F23N1/02—Regulating fuel supply conjointly with air supply
- F23N1/022—Regulating fuel supply conjointly with air supply using electronic means
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
- F23N—REGULATING OR CONTROLLING COMBUSTION
- F23N1/00—Regulating fuel supply
- F23N1/002—Regulating fuel supply using electronic means
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
- F23N—REGULATING OR CONTROLLING COMBUSTION
- F23N2235/00—Valves, nozzles or pumps
- F23N2235/02—Air or combustion gas valves or dampers
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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔発明の利用分野〕
本発明はボイラ排ガス中の窒素酸化物を減小させるため
に、ボイラ出口の排ガスをボイラに対して再循環するよ
うになされたボイラのガス再循環制御装置に関する。
に、ボイラ出口の排ガスをボイラに対して再循環するよ
うになされたボイラのガス再循環制御装置に関する。
火力発電所等に使用されるボイラでは、排ガス中の窒素
酸化物（以下ＮＯｘという）を低減することを主な目的
として、ボイラの排ガスをボイラに対して再循環させる
ことが多い。第１図にこのような方式による従来の火力
プラントの概要のフロー図を、第２図に、本発明者によ
って既に特願昭５６−１１７６７７として提案されてい
る第１図に対する制御系統図を示す。
酸化物（以下ＮＯｘという）を低減することを主な目的
として、ボイラの排ガスをボイラに対して再循環させる
ことが多い。第１図にこのような方式による従来の火力
プラントの概要のフロー図を、第２図に、本発明者によ
って既に特願昭５６−１１７６７７として提案されてい
る第１図に対する制御系統図を示す。
図中、再循環ガスは、火炉１２の出口側からガス再循環
ファン（以Ｔ−Ｇ ＲＦという）５を経て、火炉ホッパ
１、−次ガス入口２、混合ガス人口３から火炉１２に再
循環される。バーナチップのまわりに酸素弁の少ない再
循環ガスを吹込む、−次ガス注入によって、また、ＦＤ
ＦＩＯから供給される燃焼用空気に再循環ガスを混合す
ることによりその酸素成分を減少させ、ＮＯｘの低減を
図ることができることは周知の通りである。一方、この
ような再循環ガス流量が増加すると、火炉１２内の全燃
焼ガス量が増加し、かつ、火炎分布が広くなるので、再
熱器１４での熱吸収が増大し、再熱蒸気温度が上昇する
。図中、４，６，７．８および１０は夫々ＧＲＦ 、火
炉ボツパ、−次ガス入口、およびＦＤＰ入口のダンパを
示す。また、１１はウィンドボックス、１３は煙突、１
６は温度検知器、１７は調節器、１８は負荷指令信号、
１９は関数発生器、２１はドラフト検出器である。
ファン（以Ｔ−Ｇ ＲＦという）５を経て、火炉ホッパ
１、−次ガス入口２、混合ガス人口３から火炉１２に再
循環される。バーナチップのまわりに酸素弁の少ない再
循環ガスを吹込む、−次ガス注入によって、また、ＦＤ
ＦＩＯから供給される燃焼用空気に再循環ガスを混合す
ることによりその酸素成分を減少させ、ＮＯｘの低減を
図ることができることは周知の通りである。一方、この
ような再循環ガス流量が増加すると、火炉１２内の全燃
焼ガス量が増加し、かつ、火炎分布が広くなるので、再
熱器１４での熱吸収が増大し、再熱蒸気温度が上昇する
。図中、４，６，７．８および１０は夫々ＧＲＦ 、火
炉ボツパ、−次ガス入口、およびＦＤＰ入口のダンパを
示す。また、１１はウィンドボックス、１３は煙突、１
６は温度検知器、１７は調節器、１８は負荷指令信号、
１９は関数発生器、２１はドラフト検出器である。
第２図において、火炉ホッパダンパ６により再熱蒸気温
度検出器１６からの信号である再熱蒸気温度を制御する
。また、ＧＲＦ出口側のドラフト検出器２１からの信号
を、ドラフト設定のための関数発生器３１の出力である
ドラフト設定値とを減算器２８によって比較し、調節器
３２によってＧＲＦ出ロドロドラフト定値と一致するよ
うにＧＲＦ入ロダシパ４の開度が調節される。ドラフト
設定値は基本的に火炉ドラフトとの差が一定となるよう
に設定される。このため、−次ガス、混合ガス流量は、
ダンパ前後差圧がほぼ一定となるから、−次ガスダンパ
フ、混合ガスダンパ８の開度に比例する。
度検出器１６からの信号である再熱蒸気温度を制御する
。また、ＧＲＦ出口側のドラフト検出器２１からの信号
を、ドラフト設定のための関数発生器３１の出力である
ドラフト設定値とを減算器２８によって比較し、調節器
３２によってＧＲＦ出ロドロドラフト定値と一致するよ
うにＧＲＦ入ロダシパ４の開度が調節される。ドラフト
設定値は基本的に火炉ドラフトとの差が一定となるよう
に設定される。このため、−次ガス、混合ガス流量は、
ダンパ前後差圧がほぼ一定となるから、−次ガスダンパ
フ、混合ガスダンパ８の開度に比例する。
本方式は、ガス再循環量を用いて再熱蒸気温度と、ＮＯ
ｘを制御する際の両者の相互干渉が少なくなるようにし
たものである。そして、ＧＲＦ入ロプロダンパりＧＲＦ
出ロドロドラフトぼ規定値に保つことが出来れば、本回
路は十分な制御性を発揮する。
ｘを制御する際の両者の相互干渉が少なくなるようにし
たものである。そして、ＧＲＦ入ロプロダンパりＧＲＦ
出ロドロドラフトぼ規定値に保つことが出来れば、本回
路は十分な制御性を発揮する。
しかし、最近、火力プラントに対し、負荷追従性の向上
が望まれるにつれ、負荷変化率は５％／分、７％／分、
１０％／分と、上昇しつつある。
が望まれるにつれ、負荷変化率は５％／分、７％／分、
１０％／分と、上昇しつつある。
このため、再熱蒸気温度の制御性を確保するため先行制
御が重要となり、ＧＲＦ入ロプロダンパ火炉ホッパダン
パに先行信号を加える方式が試みられている。この方式
の例を梶３図に示す。
御が重要となり、ＧＲＦ入ロプロダンパ火炉ホッパダン
パに先行信号を加える方式が試みられている。この方式
の例を梶３図に示す。
この方式によれば、再熱蒸気温度の制御性を確保できる
が、そのためには、例えば１０％／分で、５０％の負荷
小を負荷変化すると５分で負荷変化が終了するので、火
炉ホッパダンパ、ＧＲＦ入ロプロダンパ行信号４５は、
−分程度で所定の開度にする必要がある。このとき、Ｇ
ＲＦ入ロダンバと火炉ホッパダンパの応答の相異により
第４図に示すように、ＧＲＦ出ロドロドラフト渡的に変
動するが、ＧＲＦ入ロプロダンパるドラフト制御性の応
答時間は分オーダーであるがら、この変動はフィードバ
ック制御では十分制御できない。一方、高負荷変化率で
負荷変化するためには、ボイラ入力を一時的に過投入す
る。いわゆる、オーバーアンダーファイアリング量が従
来の２〜３％に比べ５〜ＩＯ％と大きくなり、この結果
、火炉トラフ１−も静特性に比べ負荷変化時は、第４図
に示すように過渡的にずれが生じる。以上の二点から、
混１ 合ガスダンパ、−次ガスダンパの前後差圧、すな
わち、（ＧＲＦ出ロドロドラフト（火炉ドラフト）は、
特に負荷下降時に不足し、混合ガス、−次ガス量が確保
できず、過渡的にＮ Ｏｘが上昇するという問題があっ
た。図中実線は測定値、破線は静特性、ハツチング部は
差圧を示す。
が、そのためには、例えば１０％／分で、５０％の負荷
小を負荷変化すると５分で負荷変化が終了するので、火
炉ホッパダンパ、ＧＲＦ入ロプロダンパ行信号４５は、
−分程度で所定の開度にする必要がある。このとき、Ｇ
ＲＦ入ロダンバと火炉ホッパダンパの応答の相異により
第４図に示すように、ＧＲＦ出ロドロドラフト渡的に変
動するが、ＧＲＦ入ロプロダンパるドラフト制御性の応
答時間は分オーダーであるがら、この変動はフィードバ
ック制御では十分制御できない。一方、高負荷変化率で
負荷変化するためには、ボイラ入力を一時的に過投入す
る。いわゆる、オーバーアンダーファイアリング量が従
来の２〜３％に比べ５〜ＩＯ％と大きくなり、この結果
、火炉トラフ１−も静特性に比べ負荷変化時は、第４図
に示すように過渡的にずれが生じる。以上の二点から、
混１ 合ガスダンパ、−次ガスダンパの前後差圧、すな
わち、（ＧＲＦ出ロドロドラフト（火炉ドラフト）は、
特に負荷下降時に不足し、混合ガス、−次ガス量が確保
できず、過渡的にＮ Ｏｘが上昇するという問題があっ
た。図中実線は測定値、破線は静特性、ハツチング部は
差圧を示す。
本発明の目的は、火炉ホッパダンパの先行信号によって
起こるＧＲＦ出ロドラフトの変動に応じて混合ガスダン
パ、−次ガスダンパ開度を補正して、ＮＯｘの変動を抑
制し、良好な制御を行なう制御装置を提供するにある。
起こるＧＲＦ出ロドラフトの変動に応じて混合ガスダン
パ、−次ガスダンパ開度を補正して、ＮＯｘの変動を抑
制し、良好な制御を行なう制御装置を提供するにある。
本発明は、負荷変化時の混合ガスダンパ、−次ガスダン
パの前後差圧Ａｐの変動に着目し、これを補正するため
に、混合ガスダンパ、−次ガスダンパに火炉ホッパダン
パの先行信号から補正量を演算して補正のための先行信
号を加えたものである。
パの前後差圧Ａｐの変動に着目し、これを補正するため
に、混合ガスダンパ、−次ガスダンパに火炉ホッパダン
パの先行信号から補正量を演算して補正のための先行信
号を加えたものである。
火炉ホッパダンパ及びＧＲＦ入ロプロダンパする先行信
号４５は、第３図と同じく、負荷指令を微分器４０、変
化率制限器４１で演算した、いわゆるオーバーアンダー
ファイリング、又はボイラ入力加速信号といわれる信号
４３をベースにしたものであって、本実施例では、ボイ
ラ入力加速信号を極性反転してゲイン倍した信号で表わ
している。すなわち、負荷上昇時には、ボイラ時定数を
出来るだけ小さくするため、ボイラ入力指令に対し、過
渡的に燃料を過剰に投入するので、ボイラ入力加速信号
は、南側であるが、このとき再熱蒸気温度は一ヒ昇する
傾向にあるので、火炉ホッパダンパは閉方向に操作しな
ければならない。このため、火炉ホッパダンパの先行信
号は、ボイラ入力加速信号の極性を反転している。
号４５は、第３図と同じく、負荷指令を微分器４０、変
化率制限器４１で演算した、いわゆるオーバーアンダー
ファイリング、又はボイラ入力加速信号といわれる信号
４３をベースにしたものであって、本実施例では、ボイ
ラ入力加速信号を極性反転してゲイン倍した信号で表わ
している。すなわち、負荷上昇時には、ボイラ時定数を
出来るだけ小さくするため、ボイラ入力指令に対し、過
渡的に燃料を過剰に投入するので、ボイラ入力加速信号
は、南側であるが、このとき再熱蒸気温度は一ヒ昇する
傾向にあるので、火炉ホッパダンパは閉方向に操作しな
ければならない。このため、火炉ホッパダンパの先行信
号は、ボイラ入力加速信号の極性を反転している。
この、火炉ホッパダンパの先行信号４５を用いいて、混
合ガスダンパ、−次ガスダンパの先行信号４７．４８を
演算する。本実施例では、混合ガスダンパ、−次ガスダ
ンパに各々演算器４９を設け、その演算器は、ゲ・１２
倍するゲイン演算器４４としている。混合ガスダンパ、
−次ガスダンパには負荷上昇時のダンパ前後差圧ＡＰの
変動（減少）を補正するように先行信号４７．４８で開
く。これにより、負荷下降時のＡＰの減少による混合ガ
ス、−次ガス流量の減小によって発生するＮ Ｏｘの一
時的」二昇を抑制し、良好な制御で可能となる。
合ガスダンパ、−次ガスダンパの先行信号４７．４８を
演算する。本実施例では、混合ガスダンパ、−次ガスダ
ンパに各々演算器４９を設け、その演算器は、ゲ・１２
倍するゲイン演算器４４としている。混合ガスダンパ、
−次ガスダンパには負荷上昇時のダンパ前後差圧ＡＰの
変動（減少）を補正するように先行信号４７．４８で開
く。これにより、負荷下降時のＡＰの減少による混合ガ
ス、−次ガス流量の減小によって発生するＮ Ｏｘの一
時的」二昇を抑制し、良好な制御で可能となる。
本実施例によれば、混合ガスダンパと一次ガスダンパに
個別の先行信号の演算器を設けているので、ダンパの特
性により補正量を加減できるため微調整が可能である。
個別の先行信号の演算器を設けているので、ダンパの特
性により補正量を加減できるため微調整が可能である。
本発明の実施例では、演算器４９はゲイン演算器であっ
たが、これをゲイン演算器と信号制限器を直列に結合し
たものにしても良い。この方式によれば、信号制御器を
用いて混合ガスダンパ、−次ガスダンパの先行信号を開
側のみ許容することができるので、負荷上昇時にダンパ
を閉じる動作をなくシ、ダンパ閉によるＮＯｘ上昇を防
ぐことができる。
たが、これをゲイン演算器と信号制限器を直列に結合し
たものにしても良い。この方式によれば、信号制御器を
用いて混合ガスダンパ、−次ガスダンパの先行信号を開
側のみ許容することができるので、負荷上昇時にダンパ
を閉じる動作をなくシ、ダンパ閉によるＮＯｘ上昇を防
ぐことができる。
また、本発明では、混合ガスダンパ、−次ガスダンパに
個別に先行信号の演算器を設けたが、両ダンパの特性が
近似していて、ＮＯｘ制限値に余裕があるような場合に
は、演算器を共用して１台とすることもできる。
個別に先行信号の演算器を設けたが、両ダンパの特性が
近似していて、ＮＯｘ制限値に余裕があるような場合に
は、演算器を共用して１台とすることもできる。
さらに、演算器の入力を、前記の火炉ホッパダンパの先
行信号にかえ、ボイラ入力加速信号としてもさしつかえ
ない。この方式を用いた場合、演算器にゲイン演算器を
用いるときは、ゲイン倍に加え極性反転が必要である。
行信号にかえ、ボイラ入力加速信号としてもさしつかえ
ない。この方式を用いた場合、演算器にゲイン演算器を
用いるときは、ゲイン倍に加え極性反転が必要である。
なお１図中９はＦＤＰ、１１はウィンドボックス、１５
は再熱タービン、２２は掛算器、２３．２４はアナログ
メモリ。
は再熱タービン、２２は掛算器、２３．２４はアナログ
メモリ。
２５〜２７．３０は開度指令、２９は調節器、１９１．
１９３，１９４，１９５は関数発生器、４２は演算回路
、４６は加算器である。
１９３，１９４，１９５は関数発生器、４２は演算回路
、４６は加算器である。
本発明によれば、火炉ホッパダンパの先行信号によって
起こるＧ’ＲＦ出ロドシロドラフト変動て、混合ガスダ
ンパ、−次ガスダンパ開度を補正するので、ＧＲＦ出ロ
ドロドラフト変動因するＮＯｘ変動を抑制し、良好な制
御ができる。
起こるＧ’ＲＦ出ロドシロドラフト変動て、混合ガスダ
ンパ、−次ガスダンパ開度を補正するので、ＧＲＦ出ロ
ドロドラフト変動因するＮＯｘ変動を抑制し、良好な制
御ができる。
第１図はガス再循環方式のボイラの系統図、第２図、第
３図は従来のガス再循環制御方式の制御系統図、第４図
は負荷変化時のＧＲＦ出ロドロドラフト炉ドラフトの挙
動を示す図、第５図は本発明の一実施例の系統図である
。 ２１・・・ＧＲＦ出ロドロドラフト検出器２・・・掛算
器、２３．２４・・・設定用アナログメモリ、２８・・
・減算器、２９・・・比例＋積分十微分調節器、３２・
・・比例十積分、調節器、３４，１９１，１９３，１９
４゜１９５・・関数発生器、４０・・・微分器、４１・
・・変化率制限器、４２・・・ボイラ入力加速信号演算
回路、４４・・・ゲイン演算器、４６・・・加算器、４
９・・・演算器。 代理人 弁理士 高橋明夫 窮 １ 口 察ＺＩ２］ 潅３区 第４− Ｖｆｒ町
３図は従来のガス再循環制御方式の制御系統図、第４図
は負荷変化時のＧＲＦ出ロドロドラフト炉ドラフトの挙
動を示す図、第５図は本発明の一実施例の系統図である
。 ２１・・・ＧＲＦ出ロドロドラフト検出器２・・・掛算
器、２３．２４・・・設定用アナログメモリ、２８・・
・減算器、２９・・・比例＋積分十微分調節器、３２・
・・比例十積分、調節器、３４，１９１，１９３，１９
４゜１９５・・関数発生器、４０・・・微分器、４１・
・・変化率制限器、４２・・・ボイラ入力加速信号演算
回路、４４・・・ゲイン演算器、４６・・・加算器、４
９・・・演算器。 代理人 弁理士 高橋明夫 窮 １ 口 察ＺＩ２］ 潅３区 第４− Ｖｆｒ町
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 ■、ボイラの出口燃焼ガスを再循環するファンと。 このガス再循環ファンの入口に設置する込ロダンパと、
前記ガス再循環ファンによって押込まれるガスの内、ボ
イラ下部より注入する流量を制御する火炉ホッパダンパ
、燃焼用空気に混合する景を制御するガス混合ダンパ、
バーナ周辺から注入する量を制御する一次ガスダンパか
らなるボイラにおいて、 前記火炉ホッパダンパの過渡的挙動に対する！Ｆｊ＋的
補正量を演算器により演算しで、ガス混合ダンパと一次
ガスダンパの制御信号に加える手段を設けたことを特徴
とするボイラのガス再循環制御装置。 ２、特許請求の範囲第１項において、 前記演算器を前記ガス混合ダンパと、前記−次ガスダン
パに各々個別に設置したことを特徴とするボイラのガス
再循環制御装置。 ３、特許請求の範囲第１項において、 前記演算器は信号をゲイン倍するゲイン演算器であるこ
とを特徴とするボイラのガス再循環制御装置。 ４、特許請求の範囲第１項において、 前記演算器はゲイン演算器と信号制限器を直列に結合し
たものであることを特徴とするボイラのガス再循環制御
装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59034274A JPS60178216A (ja) | 1984-02-27 | 1984-02-27 | ボイラのガス再循環制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59034274A JPS60178216A (ja) | 1984-02-27 | 1984-02-27 | ボイラのガス再循環制御装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS60178216A true JPS60178216A (ja) | 1985-09-12 |
Family
ID=12409581
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP59034274A Pending JPS60178216A (ja) | 1984-02-27 | 1984-02-27 | ボイラのガス再循環制御装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS60178216A (ja) |
-
1984
- 1984-02-27 JP JP59034274A patent/JPS60178216A/ja active Pending
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