JPS61147001A - ボイラの先行制御方式 - 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】 〔発明の利用分野〕 本発明は、火力発電用ボイラの先行制御に関する。

〔発明の背景〕

火力発電プラントにおける先行信号は、貫流ボイラでは
、第３図のような方式で補正を加えて来た。これは、オ
ーパアンダファイアリングといわれるものである。この
オーパアンダファイアリングによれば、負荷変化時のボ
イラ畜熱やディ２内部流体と燃焼ガスのアンバランスな
どによって起こる蒸気温度変動を、負荷変化を検出して
演算するオーバアンダファイアリング信号８により先行
的、かつ、意図的に給水流量と燃料流量の比率、すなわ
ち、水燃比を変化させることによって抑制することがで
きた。

ところが、最近、火力プラントに対しては、従来よシ大
巾、急速な負荷追従能力が要求されるようになって来た
。囲えば、貫流〆イ２では、負荷変化率に対する要求は
、この数年間で３チ／分から５チ／分、さらには、７〜
ｔｏｎＺ分と変化している。

このため、従来の方式では、発電機出力ｆ主蒸気圧力を
良好に制御することが困ＭＫな）つつある。そこで、最
近は、第４図に示すように、燃料流量指令６と共に給水
流量指令５にも先行信号による補正１８を加えることが
試みられている。しかし、この方式でも、給水と燃料に
バランスをとって先行信号を加えるには調整が困難であ
った。

（特開昭５５−６５８０７号公報） 〔発明の目的〕 本発明の目的は、先行信号の補正を、給水流量指令、燃
料流量指令の他にボイラ入力指令に加えて調整を容易に
する先行制御方式を提供することにある。

〔発明の概要〕

本発明は、ポイ２の特性が、発電機出力及び圧力が給水
と燃料の両方（すなわち、ボイラ入力）によって決まシ
、蒸気温度が水燃比によって決まるという特性に着目し
、負荷変化時の発電機出力及び圧力の先行補正をボイラ
入力指令に加え、負荷変化時の蒸気温度のｍ貴台先行補
正を、給水流量指令と燃料流量指令に加えるようＫした
制御方式である。

〔発明の実施例〕

以下、本発明の一実施例を図面によって説明する。第１
図は本発明の一実施例を示す図でおる。

火力プラントに対する負荷追従性要求に対応しつつ、発
電機出力、主蒸気圧力、主蒸気温度、再熱蒸気温度など
の制御量、プロセス量を規定の範囲内に納める必要があ
る。第２図に示すよう罠。

例えば、変圧運転方式を用いた貫流プラントでは、負荷
上昇時には発電機出力及び圧力の偏差がマイナス側に発
生し、負荷下降時は、この逆となる。

このため、従来は、主蒸気圧力制御を行なう調節器のゲ
イン調整を行なうなどしてこの圧力偏差を抑制してきた
。

ところで、ボイラの圧力は、貫流ボイラであれば、給水
流量と燃料流量のボイラ入力と、ボイラの出力である主
蒸気流量の差によって決まる。主蒸気流量と発電機出力
はほぼ比例するので、主タービン加減弁により、発電機
出力が負荷指令に追従するように制御されるため、負荷
指令に見合った主蒸気流量、すなわち、ボイラ出力が決
定される。このとき、ボイラ入力が不足すると圧力は上
昇しない。ボイラではボイラプロセス特有の遅れがあシ
、ボイラ入力を増加してから、ボイラ出力が増加するま
での間にある時定数がある。従って、ボイラ入力を負荷
指令と同一にすると、ボイラの時定数分だけ蒸発が遅れ
、第２図に示すように、圧力が降下する。

この圧力降下分に対して、調節器が補正するから、結局
、ボイラ入力指令は負荷指令に対して、常に、先行的な
くすなわち、負荷上昇時性負荷指令に対して増加側の、
負荷降下時はこの逆の）信号となる。

そこで、第１図に示すように、ゲイ２入力加速信号１９
を負荷指令１に加えてボイラ入力指令とすると、ボイラ
入力、すなわち、給水と燃料を同時に、協調して先行的
に増減するので、第２図に示すような発電機出力及び主
蒸気圧力の設定値に対する遅れを改善することができ、
それぞれの制御偏差を改善することができる。

ここで、さらに蒸気温度についていえば、貫流ボイラで
は、水燃比が影響することが知られている。本発明によ
れば、従来は圧力制御性と、蒸気温度制御性とを改善す
るために、兼用されてい九オーバアンダファイアリング
８、及び給水流量先行指令１８はボイラ入力加速指令１
９により、圧力制御性を改善できるので温度制御性を改
善することに重点を置くことができる。この結果、圧力
と蒸気温度を独立に改善することが可能となシ、調整を
容易に行なうことができる。

本発明では、先行信号を、ボイラ入力指令１９、給水流
量指令１５、燃料流量指令６に加えたが、蒸気温度制御
性の改善は、給水、又は、燃料のいずれか一方のみに先
行信号を加えるのみとしても良い。

また、本発明では、先行制御演算回路を共通にして、ボ
イラ入力指令１９、給水流量指令５、燃料流量指令６に
対する先行信号を分岐する方式としたが、各々個別に先
行信号演算回路７をもつようＫしても良い。

さらに、本発明では、貫通ボイラについて示したが、ド
ラムボイラでも、本実施例のように１ボイラ入力指令１
９、給水流量指令５、燃料流量指令６個別に先行信号を
加えることができる。尚、ドラムポイ２の場合、蒸気温
度はスプレーにより制御するのが一般的でらるから、ボ
イラ入力指令に対する先行信号で、圧力制御性を改善し
、給水流量指令５及び燃料流量指令６に対する先行イｇ
号は、ドラムレベル制御性改善のために調整することに
なる。

なお、図中２は加減算器、３は比例積分調節器、４は信
号検出器、７は先行信号演算回路、９は微分器、ＩＯは
切替器、１１は信号制限器、１２は変化率制限器、１３
は加算器、１４は掛算器、１５は関数発生器、１６は主
蒸気圧力設定値、１７はゲイン演算器、１８は給水流量
指令先行信号である。

〔発明の効果〕

本発明によれば、圧力と独立に水燃比のアンバランスに
より影響を受けるプロセス量、すなわち、貫流ボイラで
あれば蒸気温度、ドラムボイラであればドラムレベルの
制御性を改善するように先行信号を調整することができ
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例の説明図、第２図は負荷変化
時のプロセスの挙動の説明図、第３図。 第４図は従来の先行信号補正の方式の説明図である。 ｌ・・・負荷指令、２・・・加減算器、３・・・比例積
分調節器、４・・・信号検出器、５・・・給水流量指令
、６・・・燃料流量指令、７・・・先行信号演算回路、
８・・・オーツ（アンダファイアリング、１５・・・関
数発生器、１６・・・主蒸気圧力設定値、１８・・・給
水流量指令先行信号、１９・・・ポイ２入力加速指令。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、ボイラの負荷変化を検出する手段と、前記負荷変化
   の検出により前記ボイラの先行信号を演算する手段から
   なる先行信号演算回路を設けた制御装置において、 前記先行信号による補正を、前記ボイラの入力指令と、
   給水流量指令と、燃料流量指令に対して個別に加えるこ
   とを特徴とするボイラの先行制御方式。