JPS61208403A - 火力発電プラント自動制御装置 - Google Patents
火力発電プラント自動制御装置Info
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- JPS61208403A JPS61208403A JP60048344A JP4834485A JPS61208403A JP S61208403 A JPS61208403 A JP S61208403A JP 60048344 A JP60048344 A JP 60048344A JP 4834485 A JP4834485 A JP 4834485A JP S61208403 A JPS61208403 A JP S61208403A
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- F01K—STEAM ENGINE PLANTS; STEAM ACCUMULATORS; ENGINE PLANTS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; ENGINES USING SPECIAL WORKING FLUIDS OR CYCLES
- F01K3/00—Plants characterised by the use of steam or heat accumulators, or intermediate steam heaters, therein
- F01K3/18—Plants characterised by the use of steam or heat accumulators, or intermediate steam heaters, therein having heaters
- F01K3/20—Plants characterised by the use of steam or heat accumulators, or intermediate steam heaters, therein having heaters with heating by combustion gases of main boiler
- F01K3/22—Controlling, e.g. starting, stopping
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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- F01K—STEAM ENGINE PLANTS; STEAM ACCUMULATORS; ENGINE PLANTS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; ENGINES USING SPECIAL WORKING FLUIDS OR CYCLES
- F01K13/00—General layout or general methods of operation of complete plants
- F01K13/02—Controlling, e.g. stopping or starting
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- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Control Of Steam Boilers And Waste-Gas Boilers (AREA)
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、火力発電プラントの自動制御装置のシステム
構成に係り、特に系統間の相互干渉を軽減し系統単位分
散制御システムの適用に好適なプラント自動制御装置に
関する。
構成に係り、特に系統間の相互干渉を軽減し系統単位分
散制御システムの適用に好適なプラント自動制御装置に
関する。
まず、火力発電プラントの概略構成について。
第２図を参照して説明する０図において１はボイラ、２
”はタービン、３は発電機、４は給水ポンプ、５はスプ
レ弁、６は燃料弁、７は押込通・風ファン。
”はタービン、３は発電機、４は給水ポンプ、５はスプ
レ弁、６は燃料弁、７は押込通・風ファン。
８はガス再循環ファンである。さらに図中３０１は燃焼
排ガスにより燃焼用空気を予熱する空気予熱器、３０２
はバーナ部であり各段毎に空燃比を調整して炉内脱硝を
行うシステムである。３０３はＷ／Ｂ入口空気ダンパで
あり各バーナ段の燃焼用空気量を調整するものである。
排ガスにより燃焼用空気を予熱する空気予熱器、３０２
はバーナ部であり各段毎に空燃比を調整して炉内脱硝を
行うシステムである。３０３はＷ／Ｂ入口空気ダンパで
あり各バーナ段の燃焼用空気量を調整するものである。
３０４は０Ｍガスダンパであり燃焼用空気に注入する燃
焼排ガス量を調整するものである。３０５は１次ガスダ
ンパでありバーナ部に直接注入する燃焼排ガス量を調整
するものである。３０６は復水器、３０７は低圧給水加
熱器、３０８は脱気器、３０９は給水弁、３１０は高圧
給水加熱器、３１１は蒸発器、３１２は１次過熱器、３
１３は第１段減温器、３１４は２次過熱器、３１５は第
２段減温器。
焼排ガス量を調整するものである。３０５は１次ガスダ
ンパでありバーナ部に直接注入する燃焼排ガス量を調整
するものである。３０６は復水器、３０７は低圧給水加
熱器、３０８は脱気器、３０９は給水弁、３１０は高圧
給水加熱器、３１１は蒸発器、３１２は１次過熱器、３
１３は第１段減温器、３１４は２次過熱器、３１５は第
２段減温器。
３１６は３次過熱器、３１７は再熱器である。また３３
０はタービン入口加減弁である。これをボイラ状態量に
応じて系統に分類すると燃焼プロセス９、水蒸気プロセ
ス１０、燃料プロセス１１、通風プロセス１２の４つに
分けられる。
０はタービン入口加減弁である。これをボイラ状態量に
応じて系統に分類すると燃焼プロセス９、水蒸気プロセ
ス１０、燃料プロセス１１、通風プロセス１２の４つに
分けられる。
第３図に係る従来システムの制御装置例を示す。
図において２０は第２図の発電プラント、２１はプラン
ト自動制御装置である。２２はプラントを構成する種々
の０Ｎ−ＯＦＦ制御補機のインターロック制御を行う補
助リレー盤、２３はバーナの点消火制御を行うバーナ制
御装置、２４は主タービンの調速制御を行う主タービン
制御装置、２５は給水ポンプ駆動用タービン制御装置で
ある。プラント自動制御袋！！２１は複数のマイクロコ
ントローラ３１〜３５によりハイアラーキ構成とされる
。このうち、３１はマスクコントローラでありプラント
の総合出力の制御と各コントローラ３２〜３５への指令
値を作成している。４０は中央給電所からのプラントへ
の負荷指令である。４１はこの指令に負荷変化率５上下
限等の制限を加えて負荷指令Ｌ１を作る回路である。４
２は減算器であり前述の負荷指令Ｌ４と４３の発電量を
比較する。その出力は比例積分演算器４４に入力され。
ト自動制御装置である。２２はプラントを構成する種々
の０Ｎ−ＯＦＦ制御補機のインターロック制御を行う補
助リレー盤、２３はバーナの点消火制御を行うバーナ制
御装置、２４は主タービンの調速制御を行う主タービン
制御装置、２５は給水ポンプ駆動用タービン制御装置で
ある。プラント自動制御袋！！２１は複数のマイクロコ
ントローラ３１〜３５によりハイアラーキ構成とされる
。このうち、３１はマスクコントローラでありプラント
の総合出力の制御と各コントローラ３２〜３５への指令
値を作成している。４０は中央給電所からのプラントへ
の負荷指令である。４１はこの指令に負荷変化率５上下
限等の制限を加えて負荷指令Ｌ１を作る回路である。４
２は減算器であり前述の負荷指令Ｌ４と４３の発電量を
比較する。その出力は比例積分演算器４４に入力され。
その出力は後述するインターロックにより切替えられる
切替器４５を介して主タービン制御装置２４に与えられ
第２図のタービン入口加減弁３３０を制御する。４６は
主蒸気圧力（ボイラ出口圧力）検出器であり減算器４７
で設定器４８で設定された値と比較されその偏差出力は
比例積分演算器４９に入力される。４９の出力り、は負
荷指令Ｌ４と加算器５０にて加算されボイラ入力指令り
、となる、また比例積分演算器４９の出力４は切替器４
５を介して主タービン制御装置２４に与えられる。切替
器４５はプラントの運転モードにより切替えられる。す
なわち主蒸気圧力を主タービン入口加減弁３３０で制御
するタービン追従モードでは切替器４５の出力は比例積
分演算器４９からの入力となる６通常の協調モードでは
切替器４５の出力は比例積分演算＠４４からの入力とな
る。加算器５０の出力であるボイラ入力指令り。
切替器４５を介して主タービン制御装置２４に与えられ
第２図のタービン入口加減弁３３０を制御する。４６は
主蒸気圧力（ボイラ出口圧力）検出器であり減算器４７
で設定器４８で設定された値と比較されその偏差出力は
比例積分演算器４９に入力される。４９の出力り、は負
荷指令Ｌ４と加算器５０にて加算されボイラ入力指令り
、となる、また比例積分演算器４９の出力４は切替器４
５を介して主タービン制御装置２４に与えられる。切替
器４５はプラントの運転モードにより切替えられる。す
なわち主蒸気圧力を主タービン入口加減弁３３０で制御
するタービン追従モードでは切替器４５の出力は比例積
分演算器４９からの入力となる６通常の協調モードでは
切替器４５の出力は比例積分演算＠４４からの入力とな
る。加算器５０の出力であるボイラ入力指令り。
は給水コントローラ３２に与えられ給水指令となり、一
方間数発生＠５１に入力される。この関数発生器５１は
給水量に対する燃料量をプログラムしたものでありその
出力は燃料量指令り、となる。
方間数発生＠５１に入力される。この関数発生器５１は
給水量に対する燃料量をプログラムしたものでありその
出力は燃料量指令り、となる。
５２は主蒸気温度検出器であり減算ｌｌ５３で設定器５
４で設定された値と比較されその偏差は比例積分器５５
に入力され主蒸気温度補正指令り、となる、一方この偏
差は第２図のスプレ弁５を操作する為主蒸気温度コント
ローラ３３に与えられる。
４で設定された値と比較されその偏差は比例積分器５５
に入力され主蒸気温度補正指令り、となる、一方この偏
差は第２図のスプレ弁５を操作する為主蒸気温度コント
ローラ３３に与えられる。
比例積分器５５の出力は加算器５６により関数発生器５
１の出力と加算され修正された燃料量指令値り、１とな
る。５７は関数発生器であり燃料量に対する最適空気量
Ｌ１をプログラムする。５８は燃焼排ガス中の残存０□
濃度の検出器であり、関数発生器５９により燃料量に応
じてプログラムされた設定値と減算器６０で比較され、
その偏差は比例積分演算器６１に入力される。比例積分
演算器６１の出力は乗算器６２に入力され修正された空
気量指令値Ｌ Ａ Ａとなる。６３はボイラに供給され
る合計空気流量検出器であり減算器６４で指令値り。と
比較され、その偏差出力は比例積分演算器６５に入力さ
れる。比例積分演算器６５の出力は各バーナ段毎の空気
量指令値の補正信号Ｌ１．となり各バーナ段毎の空気量
制御コントローラ３４ａ〜ｎに与えられる。また減算器
６４ａの出力である空気量偏差は通風制御コントローラ
３５に与えられる。
１の出力と加算され修正された燃料量指令値り、１とな
る。５７は関数発生器であり燃料量に対する最適空気量
Ｌ１をプログラムする。５８は燃焼排ガス中の残存０□
濃度の検出器であり、関数発生器５９により燃料量に応
じてプログラムされた設定値と減算器６０で比較され、
その偏差は比例積分演算器６１に入力される。比例積分
演算器６１の出力は乗算器６２に入力され修正された空
気量指令値Ｌ Ａ Ａとなる。６３はボイラに供給され
る合計空気流量検出器であり減算器６４で指令値り。と
比較され、その偏差出力は比例積分演算器６５に入力さ
れる。比例積分演算器６５の出力は各バーナ段毎の空気
量指令値の補正信号Ｌ１．となり各バーナ段毎の空気量
制御コントローラ３４ａ〜ｎに与えられる。また減算器
６４ａの出力である空気量偏差は通風制御コントローラ
３５に与えられる。
次に各コントローラ３２〜３５について説明する。３２
は給水コントローラである。６６はボイラへの合計給水
流量の検出器であり減算器６７で指令値り、と比較され
その偏差出力は比例積分器６８に入力される。比例積分
器６８の出力は各給水ポンプ４への流量指令り、となる
、６９は給水ポンプの流量検出器であり、減算器７０で
設定値Ｌ、と比較されその偏差出力は比例積分器７１に
入力される。比例積分器７１の出力は各ポンプの指令と
なり給水ポンプ駆動用タービン制御装置２５ａ、２５ｂ
を介して給水ポンプタービン４ａ。
は給水コントローラである。６６はボイラへの合計給水
流量の検出器であり減算器６７で指令値り、と比較され
その偏差出力は比例積分器６８に入力される。比例積分
器６８の出力は各給水ポンプ４への流量指令り、となる
、６９は給水ポンプの流量検出器であり、減算器７０で
設定値Ｌ、と比較されその偏差出力は比例積分器７１に
入力される。比例積分器７１の出力は各ポンプの指令と
なり給水ポンプ駆動用タービン制御装置２５ａ、２５ｂ
を介して給水ポンプタービン４ａ。
４ｂに、また給水弁３０９に与えられる。
３３は温度コントローラである。ここで７２はボイラ炉
内脱硝の為のＭバーナ燃料弁６ｂとＰバーナ燃料弁６ｂ
の燃料量配分を行う回路である。
内脱硝の為のＭバーナ燃料弁６ｂとＰバーナ燃料弁６ｂ
の燃料量配分を行う回路である。
７３はＭバーナ燃料弁６ｂ側の燃料流量検出器であり減
算器７４で比較され、その偏差出力は比例積分１Ｉ７７
に入力されてＭバーナ流量弁６ｂの操作信号となる。７
５はＰバーナ燃料弁６ａ側の燃料流量検出器であり減算
器７６と比較され、その偏差出力は比例積分器７８に入
力されてＰバーナ流量弁６ａの操作信号となる。またコ
ントローラ３３において７９は比例演算器であり減算器
５３の出力である主蒸気温度偏差を入力し第２図の減温
器３１３，３１５の出°口温度の設定値を得る。
算器７４で比較され、その偏差出力は比例積分１Ｉ７７
に入力されてＭバーナ流量弁６ｂの操作信号となる。７
５はＰバーナ燃料弁６ａ側の燃料流量検出器であり減算
器７６と比較され、その偏差出力は比例積分器７８に入
力されてＰバーナ流量弁６ａの操作信号となる。またコ
ントローラ３３において７９は比例演算器であり減算器
５３の出力である主蒸気温度偏差を入力し第２図の減温
器３１３，３１５の出°口温度の設定値を得る。
８０は減温器出口温度検出器であり減算器８１で設定値
と比較され、その偏差出力は比例積分器８２に入力され
第２図スプレ弁５の操作信号となる。８３は加算器であ
り合計燃料流量である。
と比較され、その偏差出力は比例積分器８２に入力され
第２図スプレ弁５の操作信号となる。８３は加算器であ
り合計燃料流量である。
３４ａ〜３４ｎは各バーナ段毎の空気流量制御コントロ
ーラである。ここでは３４ａを例にとり説明する。８４
は当該バーナ段の点火中バーナ本数の全点火中バーナに
対する比率信号である。
ーラである。ここでは３４ａを例にとり説明する。８４
は当該バーナ段の点火中バーナ本数の全点火中バーナに
対する比率信号である。
８５は乗算器であり、この比率信号８４と加算器８３の
出力（総燃料）より当該バーナ段の燃料量を計算するも
のである。８６は関数発生器であり、当該バーナ段の燃
料流量より同バーナ段の空気量をプログラムする。８７
は乗算器であり比例積分［Ｉ６５の出力の合計空気流量
補正信号Ｌ１．により当該バーナ段の空気量指令値を修
正するものである。８８は当該バーナ段の空気流量検出
器であり減算器８９と比較され、その偏差出力は比例積
分器９０に入力されて当該バーナ段の空気量を制御する
Ｗ／Ｂ入ロダンパ３０３の操作信号となる。
出力（総燃料）より当該バーナ段の燃料量を計算するも
のである。８６は関数発生器であり、当該バーナ段の燃
料流量より同バーナ段の空気量をプログラムする。８７
は乗算器であり比例積分［Ｉ６５の出力の合計空気流量
補正信号Ｌ１．により当該バーナ段の空気量指令値を修
正するものである。８８は当該バーナ段の空気流量検出
器であり減算器８９と比較され、その偏差出力は比例積
分器９０に入力されて当該バーナ段の空気量を制御する
Ｗ／Ｂ入ロダンパ３０３の操作信号となる。
まだ、９１は関数発生器であり当該バーナ段の空気量に
対応した排ガス混合流量をプログラムするものである。
対応した排ガス混合流量をプログラムするものである。
９２は尚該バーナ段の空気に混合する排ガス流量検出器
であり減算器９３と比較され、その偏差は比例積分器９
４に入力され排ガスの混合量を制御する０Ｍダンパ３０
４の操作信号となる。９５は関数発生器であり当該バー
ナ段の空気量に対応した１次ガス流量をプログラムする
ものである。９６は当該バーナ段のバーナに注入される
排ガス（１次ガス）の流量検出巻であり、減算器９７に
て設定値と比較され、その偏差は比例積分器９８に入力
され、１次ガスダンパ３０５の操作信号となる。
であり減算器９３と比較され、その偏差は比例積分器９
４に入力され排ガスの混合量を制御する０Ｍダンパ３０
４の操作信号となる。９５は関数発生器であり当該バー
ナ段の空気量に対応した１次ガス流量をプログラムする
ものである。９６は当該バーナ段のバーナに注入される
排ガス（１次ガス）の流量検出巻であり、減算器９７に
て設定値と比較され、その偏差は比例積分器９８に入力
され、１次ガスダンパ３０５の操作信号となる。
３５は通風制御コントローラである。９９は関数発生器
であり合計空気流量指令Ｌ１゜から押込通風ファンの出
口ドラフト設定をプログラムするものである。１００は
押込通風ファンの出口ドラフト検出器であり、減算器１
０１で比較されその偏差出力は切替器１０２を介して比
例積分器１０３に入力され、更に負荷配分回路１０４に
よりの押込通風ファン（第２図７ａ、７ｂ）の動翼操作
信号となる。１０２の切替器は押込通風ファンの制御モ
ードを切替えるものであり、通常は、減算器１０１から
の入力を出力してファン出口ドラフト制御を行いプラン
ト起動時には減算器６５からの入力を出力し合計空気流
量の制御を行うものである。１０５は関数発生器であり
合計空気流量指令Ｌ ＡＭからガス再循環ファンの出口
ドラフト設定をプログラムするものである。１０６はガ
ス再循環ファン出口ドラフトの検出器であり減算器１０
７と比較され、その偏差出力は比例積分器１０８に入力
され更に負荷配分回路１０９によりガス再循環ファン（
第２１１１８ａ、８ｂ）の入口ダンパの操作信号となる
。
であり合計空気流量指令Ｌ１゜から押込通風ファンの出
口ドラフト設定をプログラムするものである。１００は
押込通風ファンの出口ドラフト検出器であり、減算器１
０１で比較されその偏差出力は切替器１０２を介して比
例積分器１０３に入力され、更に負荷配分回路１０４に
よりの押込通風ファン（第２図７ａ、７ｂ）の動翼操作
信号となる。１０２の切替器は押込通風ファンの制御モ
ードを切替えるものであり、通常は、減算器１０１から
の入力を出力してファン出口ドラフト制御を行いプラン
ト起動時には減算器６５からの入力を出力し合計空気流
量の制御を行うものである。１０５は関数発生器であり
合計空気流量指令Ｌ ＡＭからガス再循環ファンの出口
ドラフト設定をプログラムするものである。１０６はガ
ス再循環ファン出口ドラフトの検出器であり減算器１０
７と比較され、その偏差出力は比例積分器１０８に入力
され更に負荷配分回路１０９によりガス再循環ファン（
第２１１１８ａ、８ｂ）の入口ダンパの操作信号となる
。
以上に述べたように従来のプラント自動制御装置は複数
台のマイクロコントローラから構成され。
台のマイクロコントローラから構成され。
コントローラ故障時の危険分散が図られていたが、図か
ら判かるように３１のマスタコントローラ３１の制御範
囲が大きく、マスクコントローラ３１故障時には発電量
の制御のみならず、主蒸気圧力、主蒸気温度、排ガス０
３、合計空気流量の主要制御量の制御が不可能となりシ
ステムに対する波汲効果が大きいのでマスクコントロー
ラ３１は２重化しなければならないという問題があった
。
ら判かるように３１のマスタコントローラ３１の制御範
囲が大きく、マスクコントローラ３１故障時には発電量
の制御のみならず、主蒸気圧力、主蒸気温度、排ガス０
３、合計空気流量の主要制御量の制御が不可能となりシ
ステムに対する波汲効果が大きいのでマスクコントロー
ラ３１は２重化しなければならないという問題があった
。
また、マスクコントローラ３１以外のコントローラ３２
〜３５は給水、温度、空気９通風と分散されているが、
これらサブループコントローラの制御対象範囲が大きく
コントローラ故障がプロセス全体に波汲する為、これら
のコントローラも２重化または、Ｎ：１バツクアツプ等
の冗長化が必要であった。
〜３５は給水、温度、空気９通風と分散されているが、
これらサブループコントローラの制御対象範囲が大きく
コントローラ故障がプロセス全体に波汲する為、これら
のコントローラも２重化または、Ｎ：１バツクアツプ等
の冗長化が必要であった。
サブループコントローラの機能分担は、制御対象を中心
とし決めており１例えば主蒸気温度制御の場合、主蒸気
温度制御はマスタコントローラ３１が分担し、その制御
操作量である燃料流量弁６ａ、６ｂとＳＨスプレ弁５は
温度コントローラ３３の範囲となる。ところで第２図に
示すように元来プラントの系統機器単位分散構成形態よ
り燃料流量弁６ａ、６ｂは燃料プロセスに属し、ＳＨｌ
スプレ弁５は水蒸気プロセスに属するが、これらを制
御対象によって分類しているため温度コントローラ３３
の故障が燃料プロセスと水蒸気プロセスの２系統に影響
を与える欠点があった。
とし決めており１例えば主蒸気温度制御の場合、主蒸気
温度制御はマスタコントローラ３１が分担し、その制御
操作量である燃料流量弁６ａ、６ｂとＳＨスプレ弁５は
温度コントローラ３３の範囲となる。ところで第２図に
示すように元来プラントの系統機器単位分散構成形態よ
り燃料流量弁６ａ、６ｂは燃料プロセスに属し、ＳＨｌ
スプレ弁５は水蒸気プロセスに属するが、これらを制
御対象によって分類しているため温度コントローラ３３
の故障が燃料プロセスと水蒸気プロセスの２系統に影響
を与える欠点があった。
排ガス０２濃度制御の場合は、排ガス０２濃度制御はマ
スクコントローラ３１が分担し、その制御操作量である
各段の空気制御は各バーナ段単位に設けた空気量コント
ローラ３４ａ〜３４ｎにより行われる。ところで各バー
ナ段の空気量制御と関連の深いバーナの点消火制御は別
のバーナ制御装置２３に分担させていた。このため、各
段バーナコントローラ相互の信号取合や、バーナ制御装
ｗ２３との取合いが増大するばかりか、これら相互間の
調整制御が極めて複雑になる欠点があった。
スクコントローラ３１が分担し、その制御操作量である
各段の空気制御は各バーナ段単位に設けた空気量コント
ローラ３４ａ〜３４ｎにより行われる。ところで各バー
ナ段の空気量制御と関連の深いバーナの点消火制御は別
のバーナ制御装置２３に分担させていた。このため、各
段バーナコントローラ相互の信号取合や、バーナ制御装
ｗ２３との取合いが増大するばかりか、これら相互間の
調整制御が極めて複雑になる欠点があった。
なお、このような従来システムの構成例として日立評論
、 ＶＯＬ６５． Ｎａ９ （１９８３−９） ｐ、６
０３〜６０８の６０５ペ一ジ図４にシステム構成例、６
０６ペ一ジ図７に基本制御ブロック線図を示す。
、 ＶＯＬ６５． Ｎａ９ （１９８３−９） ｐ、６
０３〜６０８の６０５ペ一ジ図４にシステム構成例、６
０６ペ一ジ図７に基本制御ブロック線図を示す。
本発明の目的は１以上述べた火力発電プラントの制御に
於て、プラントの系統プロセスに対応して最もプロセス
間相互の関連が少く独立性の高い制御方式を提供するこ
とにある。
於て、プラントの系統プロセスに対応して最もプロセス
間相互の関連が少く独立性の高い制御方式を提供するこ
とにある。
Ｃ発明の概要〕
本発明の特徴は、従来の制御対象毎にコントローラを分
散配置して制御する方式から、プラントの系統プロセス
に対応した系統１機器単位にコントローラの機能分担を
行うため、負荷指令に対応してボイラ入力指令を作成す
るマスクコントローラ、プラントの水蒸気、燃焼、燃料
１通風の４つのプロセス系統に対応した系統コントロー
ラ、各系統に対応する機器コントローラを有して各々の
プロセス系統を独立に制御する方式としたことである。
散配置して制御する方式から、プラントの系統プロセス
に対応した系統１機器単位にコントローラの機能分担を
行うため、負荷指令に対応してボイラ入力指令を作成す
るマスクコントローラ、プラントの水蒸気、燃焼、燃料
１通風の４つのプロセス系統に対応した系統コントロー
ラ、各系統に対応する機器コントローラを有して各々の
プロセス系統を独立に制御する方式としたことである。
以下、本発明の一実施例を第１図により説明する。
第１図は本発明のプラント自動制御装置の制御ブロック
図である０図中２０１はマスクコントローラ、２０２は
水蒸気プロセス系統コントローラ。
図である０図中２０１はマスクコントローラ、２０２は
水蒸気プロセス系統コントローラ。
２０３は燃料プロセス系統コントローラ、２０４は燃焼
プロセスコントローラ、２０５は通風プロセスコントロ
ーラである。これら２０１〜２０５は系統レベルのコン
トローラである。また、２０６は主タービンの調速制御
コントローラ、２０７は給水ポンプ制御コントローラ、
２０８は２次ＳＨスプレ制御コントローラ、２０９は１
次ＳＨスプレ制御コントローラ、２１０はＭバーナ燃料
流量制御コントローラ２１１は、Ｐバーナ燃料流量コン
トローラ、２１２は各バーナ段毎の空気・ガス流量制御
とバーナ制御を行うコントローラ、２１３は押込通風フ
ァン制御コントローラ、２１４はガス再循環制御コント
ローラである。これらの２０６〜２１４は機器コントロ
ーラである。第１図のマスタコントローラ２０１内の記
号４１〜４５及び、４７〜５０のものは第３図と同じで
ある。このコントローラの働らきは第３図と同じなので
その説明を省略する。加算器５０の出力は中央給電所か
らのプラント負荷指令り、に主蒸気圧力の偏差による修
正信号り、を加えたボイラ入力指令り、であり各系統コ
ントローラ２０２〜２０５に与えられる。
プロセスコントローラ、２０５は通風プロセスコントロ
ーラである。これら２０１〜２０５は系統レベルのコン
トローラである。また、２０６は主タービンの調速制御
コントローラ、２０７は給水ポンプ制御コントローラ、
２０８は２次ＳＨスプレ制御コントローラ、２０９は１
次ＳＨスプレ制御コントローラ、２１０はＭバーナ燃料
流量制御コントローラ２１１は、Ｐバーナ燃料流量コン
トローラ、２１２は各バーナ段毎の空気・ガス流量制御
とバーナ制御を行うコントローラ、２１３は押込通風フ
ァン制御コントローラ、２１４はガス再循環制御コント
ローラである。これらの２０６〜２１４は機器コントロ
ーラである。第１図のマスタコントローラ２０１内の記
号４１〜４５及び、４７〜５０のものは第３図と同じで
ある。このコントローラの働らきは第３図と同じなので
その説明を省略する。加算器５０の出力は中央給電所か
らのプラント負荷指令り、に主蒸気圧力の偏差による修
正信号り、を加えたボイラ入力指令り、であり各系統コ
ントローラ２０２〜２０５に与えられる。
次に、水蒸気プロセスコントローラ２０２において、２
１５は関数発生器であり、加算機器５゜の出力であるボ
イラ入力指定り、より給水流量指令を作るようにプログ
ラムされている。２１６は減算器であり給水流量６６を
指令値（関数発生器２１５の出力）と比較しその偏差を
比例積分演算器２１７に与える。比例積分演算器２１７
の出力は給水ポンプ流量指令り、であり、負荷配分制御
回路２１８により各給水ポンプ制御コントローラ２０７
に分配され２０７の出力により給水ポンプ用タービン４
ａ、４ｂ、給水弁３０９が制御される。この水蒸気プロ
セスコントローラ２０２において２１９は関数発生器で
あリボイラ入力指令Ｌｌｌより主蒸気温度の設定値をプ
ログラムするものである。２２０は減算器であり主蒸気
温度５２と設定値（関数発生器２１９の出力）を比較し
その偏差を比例積分演算器２２１に与える。２２２はボ
イラ入力指令り、から第２段減温器３１５の出口温度の
設定値をプログラムするものである。
１５は関数発生器であり、加算機器５゜の出力であるボ
イラ入力指定り、より給水流量指令を作るようにプログ
ラムされている。２１６は減算器であり給水流量６６を
指令値（関数発生器２１５の出力）と比較しその偏差を
比例積分演算器２１７に与える。比例積分演算器２１７
の出力は給水ポンプ流量指令り、であり、負荷配分制御
回路２１８により各給水ポンプ制御コントローラ２０７
に分配され２０７の出力により給水ポンプ用タービン４
ａ、４ｂ、給水弁３０９が制御される。この水蒸気プロ
セスコントローラ２０２において２１９は関数発生器で
あリボイラ入力指令Ｌｌｌより主蒸気温度の設定値をプ
ログラムするものである。２２０は減算器であり主蒸気
温度５２と設定値（関数発生器２１９の出力）を比較し
その偏差を比例積分演算器２２１に与える。２２２はボ
イラ入力指令り、から第２段減温器３１５の出口温度の
設定値をプログラムするものである。
２２３は加算器でありこの出力は関数発生器２２２出力
に主蒸気温度偏差からの修正信号（比例積分演算器２２
１）を加えた第２段減温器３１５の出口温度設定信号で
あり減温器出口温度コントローラ２０８に与えられ２０
８の出力によりスプレ弁５を介して第２段減温器３１５
への注水量が制御される。
に主蒸気温度偏差からの修正信号（比例積分演算器２２
１）を加えた第２段減温器３１５の出口温度設定信号で
あり減温器出口温度コントローラ２０８に与えられ２０
８の出力によりスプレ弁５を介して第２段減温器３１５
への注水量が制御される。
また同コントローラ２０２において２２４は関数発生器
であリボイラ入力指令り、から２次ＳＨ（第２図３１４
）出口温度の設定をプログラムするものである。２２５
は主蒸気温度の偏差による第２段減温器３１５の出口温
度の修正量（比例積分演算器２２１の出力）によって２
次ＳＨ出口温度の設定値（関数発生器２２４の出力）に
修正を加え、第１段スプレ３１３と第２段スプレ３１５
のバランスをとる補正回路である。２２６は２次５Ｈ３
１４の出口温度であり減算器２２７にて補正回路２２５
からの設定値と比較されその偏差は比例積分演算器２２
８に与えられる。２２９はボイラ入力指令り、から第１
段減温器３１３の出口温度の設定をプログラムする関数
発生器である。
であリボイラ入力指令り、から２次ＳＨ（第２図３１４
）出口温度の設定をプログラムするものである。２２５
は主蒸気温度の偏差による第２段減温器３１５の出口温
度の修正量（比例積分演算器２２１の出力）によって２
次ＳＨ出口温度の設定値（関数発生器２２４の出力）に
修正を加え、第１段スプレ３１３と第２段スプレ３１５
のバランスをとる補正回路である。２２６は２次５Ｈ３
１４の出口温度であり減算器２２７にて補正回路２２５
からの設定値と比較されその偏差は比例積分演算器２２
８に与えられる。２２９はボイラ入力指令り、から第１
段減温器３１３の出口温度の設定をプログラムする関数
発生器である。
２３０は加算器であ゛す、関数発生器２２９の出力に２
次ＳＩ（出口温度の偏差からの修正信号（比例積分器２
２８の出力）を加えて第１段減温器出口温度の設定を作
り減温器出口温度コントローラ２０９に与える。２０９
の出力によりスプレ弁５を介して第１段減温器３１３へ
の注水量が制御される。
次ＳＩ（出口温度の偏差からの修正信号（比例積分器２
２８の出力）を加えて第１段減温器出口温度の設定を作
り減温器出口温度コントローラ２０９に与える。２０９
の出力によりスプレ弁５を介して第１段減温器３１３へ
の注水量が制御される。
燃料プロセス制御コントローラ２０３において、２３１
はボイラ入力指令り、から燃料流量指令り、をプログラ
ムする関数発生器である。２３３は第１段減温器３１３
の出口温度の設定値の修正量（比例積分演算器２２８出
力）からコンスタントスプレ制御の補正を行う回路であ
る。２３４はＭバーナ燃料弁６ｂとＰバーナ燃料弁６ａ
の燃料指令配分を行う回路である。２３５は減算器であ
りＭバーナの燃料流量７３と燃料配分回路２３４からの
指令値を比較し更に比例積分演算器２３６によりＭバー
ナの燃料流量制御コントローラ２１０への制御指令を作
る。また２３７は減算器でありＰバーナ燃料流量９５と
指令値を比較し比例積分演算器２３８によりＰバーナの
燃料流量コントローラ２１１への制御指令を作る。
はボイラ入力指令り、から燃料流量指令り、をプログラ
ムする関数発生器である。２３３は第１段減温器３１３
の出口温度の設定値の修正量（比例積分演算器２２８出
力）からコンスタントスプレ制御の補正を行う回路であ
る。２３４はＭバーナ燃料弁６ｂとＰバーナ燃料弁６ａ
の燃料指令配分を行う回路である。２３５は減算器であ
りＭバーナの燃料流量７３と燃料配分回路２３４からの
指令値を比較し更に比例積分演算器２３６によりＭバー
ナの燃料流量制御コントローラ２１０への制御指令を作
る。また２３７は減算器でありＰバーナ燃料流量９５と
指令値を比較し比例積分演算器２３８によりＰバーナの
燃料流量コントローラ２１１への制御指令を作る。
燃焼プロセスコントローラ２０４において、２３９はボ
イラ入力指令り、から空気流量指令Ｌ１をプログラムす
る関数発生器である。２４０はボイラ入力指令り、から
排ガス０□濃度の設定値をプログラムする関数発生器、
２４１は減算器であり排ガス０．濃度５８と関数発生器
２４０からの設定値・を比較し比例積分演算器２４２に
入力し補正回路２４３により空気流量指令値Ｌ１に修正
を加え修正空気流量指令Ｌ Ａ ４を得る。２４４は減
算器であり合計空気流量６３と指令値を比較し比例積分
器２４５に入力し各バーナ段毎の空気流量補正値を作り
各バーナ段毎の空気・ガス流量制御コントローラ２１２
に与える。２１２の出力により、Ｗ／Ｂ入ロ入気空気ダ
ンパ３０３Ｍダンパ３０４．１次ガスダンパ３０５が夫
々制御される。
イラ入力指令り、から空気流量指令Ｌ１をプログラムす
る関数発生器である。２４０はボイラ入力指令り、から
排ガス０□濃度の設定値をプログラムする関数発生器、
２４１は減算器であり排ガス０．濃度５８と関数発生器
２４０からの設定値・を比較し比例積分演算器２４２に
入力し補正回路２４３により空気流量指令値Ｌ１に修正
を加え修正空気流量指令Ｌ Ａ ４を得る。２４４は減
算器であり合計空気流量６３と指令値を比較し比例積分
器２４５に入力し各バーナ段毎の空気流量補正値を作り
各バーナ段毎の空気・ガス流量制御コントローラ２１２
に与える。２１２の出力により、Ｗ／Ｂ入ロ入気空気ダ
ンパ３０３Ｍダンパ３０４．１次ガスダンパ３０５が夫
々制御される。
２４７はボイラ入力指令り、から最適バーナ本数とパタ
ーンを求めて各段あバーナの本数制御を行う回路である
。２４８は各バーナの点消火時の空気量と燃料のアンバ
ランス発生を防止する為の回路である。
ーンを求めて各段あバーナの本数制御を行う回路である
。２４８は各バーナの点消火時の空気量と燃料のアンバ
ランス発生を防止する為の回路である。
通風プロセスコントローラ２０５において、２４９はボ
イラ入力指令り、から押込通風ファン７の出口ドラフト
の設定値をプログラムする関数発生器である。２５０は
減算器であり押込通風ファン７の出口ドラフト１００と
設定値を比較し比例積分演算器２５１により押込通風フ
ァン７の動翼の指令を作成し、負荷配分回路２５２を介
して押込通風ファンコントローラ２１３に指令を与える
。２１３の出力によりファン７ａ、７ｂが制御される。
イラ入力指令り、から押込通風ファン７の出口ドラフト
の設定値をプログラムする関数発生器である。２５０は
減算器であり押込通風ファン７の出口ドラフト１００と
設定値を比較し比例積分演算器２５１により押込通風フ
ァン７の動翼の指令を作成し、負荷配分回路２５２を介
して押込通風ファンコントローラ２１３に指令を与える
。２１３の出力によりファン７ａ、７ｂが制御される。
２５３はボイラ入力指令Ｌ１よりガス再循環ファン８の
出口ドラフトの設定値をプログラムする関数発生器であ
る。２．５４は減算器でありガス再循環ファン出口ドラ
フト１０６と設定値を比較し比例積分演算器２５５によ
りガス再循環ファン８の入ロダンバの開度指令を作成し
、負荷配分回路２５６を介してガス再循環ファンコント
ローラ２１４に指令を与える。２１４の出力によりファ
ン８ａ、８ｂが制御される。
出口ドラフトの設定値をプログラムする関数発生器であ
る。２．５４は減算器でありガス再循環ファン出口ドラ
フト１０６と設定値を比較し比例積分演算器２５５によ
りガス再循環ファン８の入ロダンバの開度指令を作成し
、負荷配分回路２５６を介してガス再循環ファンコント
ローラ２１４に指令を与える。２１４の出力によりファ
ン８ａ、８ｂが制御される。
本実施例の効果を以下に述べる。
マスクコントローラの制御対象範囲が負荷制御と主蒸気
圧力制御だけとなり、各系統コントローラにはボイラ入
力指令のみを与え、各系統コントローラは、ボイラ入力
指令を与えられると各々の系統を独立して制御すること
が可能となり、ひいてはマスクコントローラの２重化を
不要とする。
圧力制御だけとなり、各系統コントローラにはボイラ入
力指令のみを与え、各系統コントローラは、ボイラ入力
指令を与えられると各々の系統を独立して制御すること
が可能となり、ひいてはマスクコントローラの２重化を
不要とする。
系統コントローラはマスタコントローラからボイラ入力
指令を受け、分担する系統の制御に専念し、他の系統と
の相互干渉の少ない系統単位に独立した制御システムの
構築が可能となった。また各系統コントローラの下位に
は機器コントローラを分散配置し機器の直接制御を担当
させる為、系統コントローラは、機器コントローラに指
令を与えるだけでよく、各機器の負荷配分制御だけの簡
潔な構成となる。また機器コントローラにより機器制御
の独立性が確保され、系統コントローラの多重化は不要
である。
指令を受け、分担する系統の制御に専念し、他の系統と
の相互干渉の少ない系統単位に独立した制御システムの
構築が可能となった。また各系統コントローラの下位に
は機器コントローラを分散配置し機器の直接制御を担当
させる為、系統コントローラは、機器コントローラに指
令を与えるだけでよく、各機器の負荷配分制御だけの簡
潔な構成となる。また機器コントローラにより機器制御
の独立性が確保され、系統コントローラの多重化は不要
である。
機器コントローラは、系統内では複数の同一機器が存在
する為、１台の設計がＮ台分に適用できるＮ：１設計が
可能で設計の標準化、簡素化が実現できる。
する為、１台の設計がＮ台分に適用できるＮ：１設計が
可能で設計の標準化、簡素化が実現できる。
各バーナ段毎の空気・ガス流量制御とバーナ制御を同一
のコントローラに合体したので相互の信号取合が大巾に
削減できた。
のコントローラに合体したので相互の信号取合が大巾に
削減できた。
本発明によれば、火力発電プラントの制御に於いて、プ
ラントの系統機器単位に最も相互の関連が少なく、独立
性の高い制御方法が実現できる。
ラントの系統機器単位に最も相互の関連が少なく、独立
性の高い制御方法が実現できる。
すなわち、マスクコントローラは、負荷制御と主蒸気圧
力制御を担当し、各系統コントローラにはボイラ入力指
令のみを与える。各系統コントローラはボイラ入力指令
から当該系統の独立した制御を行い、その下位に設けら
れた機器コントローラの負荷配分制御を行う０機器コン
トローラは各系統内でＮ：１設計ができ標準設計が可能
である。
力制御を担当し、各系統コントローラにはボイラ入力指
令のみを与える。各系統コントローラはボイラ入力指令
から当該系統の独立した制御を行い、その下位に設けら
れた機器コントローラの負荷配分制御を行う０機器コン
トローラは各系統内でＮ：１設計ができ標準設計が可能
である。
この為、マスクコントローラや系統コントローラを冗長
化することなく信頼性の高い、しかも設計が容易な制御
システムが構築できる効果がある。
化することなく信頼性の高い、しかも設計が容易な制御
システムが構築できる効果がある。
第１図は本発明の実施例、第２図は火力発電プラント全
体構成図、第３図は従来システムを示す。 ２０１・・・マスクコントローラ、２０２〜２０５・・
・系統コントローラ、２０６〜２１４・・・機器コント
ローラ、
ど）４ ”’ｒｌ、□ 、 、 ｊｉｉ
体構成図、第３図は従来システムを示す。 ２０１・・・マスクコントローラ、２０２〜２０５・・
・系統コントローラ、２０６〜２１４・・・機器コント
ローラ、
ど）４ ”’ｒｌ、□ 、 、 ｊｉｉ
Claims (1)
- １、外部からの負荷要求信号によりタービン負荷を制御
するとともに該負荷要求信号をボイラ主蒸気圧力にて補
正したボイラ入力指令を出力するマスターコントローラ
を備え、ボイラ入力指令によりボイラ各部を制御する火
力発電プラントにおいて、前記ボイラ入力指令を入力と
しボイラ各部の操作端のうち水・蒸気プロセスを制御す
る機器に対して制御信号を与える水・蒸気プロセスコン
トローラ、ボイラ入力指令を入力としボイラ各部の操作
端のうち燃料を制御する機器に対して制御信号を与える
燃料プロセスコントローラ、ボイラ入力指令を入力とし
ボイラ各部の操作端のうち燃焼プロセスを制御する機器
に対して制御信号を与える燃焼プロセスコントローラ、
ボイラ入力指令を入力としボイラ各部の操作端のうち通
風プロセスを制御する機器に対して制御信号を与える通
風プロセスコントローラとを備えることを特徴とする火
力発電プラント自動制御装置。
Priority Applications (8)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60048344A JPH0765724B2 (ja) | 1985-03-13 | 1985-03-13 | 火力発電プラント自動制御装置 |
| AU54301/86A AU565218B2 (en) | 1985-03-13 | 1986-03-05 | Automatic control system for steam power plant |
| CA000503305A CA1244250A (en) | 1985-03-13 | 1986-03-05 | Automatic control system for thermal power plant |
| DE86102887T DE3688915T2 (de) | 1985-03-13 | 1986-03-05 | Automatische Kontrollanlage für thermisches Kraftwerk. |
| EP86102887A EP0194568B1 (en) | 1985-03-13 | 1986-03-05 | Automatic control system for thermal power plant |
| US06/837,347 US4653276A (en) | 1985-03-13 | 1986-03-07 | Automatic control system for thermal power plant |
| CN86101633A CN1008550B (zh) | 1985-03-13 | 1986-03-11 | 热电厂的自动控制系统 |
| US07/801,637 USRE35776E (en) | 1985-03-13 | 1991-12-04 | Automatic control system for thermal power plant |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60048344A JPH0765724B2 (ja) | 1985-03-13 | 1985-03-13 | 火力発電プラント自動制御装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61208403A true JPS61208403A (ja) | 1986-09-16 |
| JPH0765724B2 JPH0765724B2 (ja) | 1995-07-19 |
Family
ID=12800770
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP60048344A Expired - Lifetime JPH0765724B2 (ja) | 1985-03-13 | 1985-03-13 | 火力発電プラント自動制御装置 |
Country Status (7)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4653276A (ja) |
| EP (1) | EP0194568B1 (ja) |
| JP (1) | JPH0765724B2 (ja) |
| CN (1) | CN1008550B (ja) |
| AU (1) | AU565218B2 (ja) |
| CA (1) | CA1244250A (ja) |
| DE (1) | DE3688915T2 (ja) |
Families Citing this family (13)
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|---|---|---|---|---|
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| US5027751A (en) * | 1990-07-02 | 1991-07-02 | Westinghouse Electric Corp. | Method and apparatus for optimized boiler operation |
| US5241296A (en) * | 1991-03-04 | 1993-08-31 | Information Service International Dentsu, Ltd. | Plant activation tracking and display apparatus |
| US20030120437A1 (en) * | 2001-12-21 | 2003-06-26 | Yaosheng Chen | Method and apparatus for on-line monitoring of solid-fuel/air flows |
| US6918356B2 (en) * | 2003-08-29 | 2005-07-19 | Intelliburn Energy Systems | Method and apparatus for optimizing a steam boiler system |
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| CN101922317B (zh) * | 2009-06-09 | 2013-04-24 | 上海电气集团股份有限公司 | 一种用于超临界火电机组的直接能量平衡协调控制系统 |
| FR2957409B1 (fr) * | 2010-03-11 | 2012-08-31 | Air Liquide | Procede de generation d'electricite mettant en oeuvre une unite de separation des gaz de l'air et une unite de combustion |
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| CN101825005B (zh) * | 2010-04-26 | 2012-07-18 | 中国神华能源股份有限公司 | 一种火力发电机组中高压旁路的运行控制方法 |
| CN102953775A (zh) * | 2011-08-23 | 2013-03-06 | 上海漕泾热电有限责任公司 | 基于燃气-蒸汽联合热电联供机组的自动发电控制系统 |
| CN113266469B (zh) * | 2021-05-13 | 2022-06-14 | 青岛中科鲁控燃机控制系统工程有限公司 | 基于分散控制系统的燃机优化控制系统及方法 |
| CN115121101B (zh) * | 2022-04-25 | 2023-10-10 | 江苏国信靖江发电有限公司 | 一种火电机组中scr系统进烟端温度的调节方法 |
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| JPS5793613A (en) * | 1980-12-03 | 1982-06-10 | Hitachi Ltd | Automatic controller for boiler |
Family Cites Families (3)
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| JPS54152767A (en) * | 1978-05-24 | 1979-12-01 | Hitachi Ltd | Process accomodation control method |
-
1985
- 1985-03-13 JP JP60048344A patent/JPH0765724B2/ja not_active Expired - Lifetime
-
1986
- 1986-03-05 AU AU54301/86A patent/AU565218B2/en not_active Ceased
- 1986-03-05 EP EP86102887A patent/EP0194568B1/en not_active Expired - Lifetime
- 1986-03-05 CA CA000503305A patent/CA1244250A/en not_active Expired
- 1986-03-05 DE DE86102887T patent/DE3688915T2/de not_active Expired - Lifetime
- 1986-03-07 US US06/837,347 patent/US4653276A/en not_active Ceased
- 1986-03-11 CN CN86101633A patent/CN1008550B/zh not_active Expired
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|---|---|---|---|---|
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| JPS5431803A (en) * | 1977-08-15 | 1979-03-08 | Hitachi Ltd | Primary steam pressure control system |
| JPS5793613A (en) * | 1980-12-03 | 1982-06-10 | Hitachi Ltd | Automatic controller for boiler |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| DE3688915T2 (de) | 1994-02-10 |
| EP0194568B1 (en) | 1993-08-25 |
| AU5430186A (en) | 1986-09-18 |
| AU565218B2 (en) | 1987-09-10 |
| CN86101633A (zh) | 1986-09-17 |
| CA1244250A (en) | 1988-11-08 |
| EP0194568A3 (en) | 1989-01-25 |
| DE3688915D1 (de) | 1993-09-30 |
| CN1008550B (zh) | 1990-06-27 |
| US4653276A (en) | 1987-03-31 |
| JPH0765724B2 (ja) | 1995-07-19 |
| EP0194568A2 (en) | 1986-09-17 |
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