JPS61225502A - ボイラ主蒸気温度制御装置 - Google Patents
ボイラ主蒸気温度制御装置Info
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- JPS61225502A JPS61225502A JP6504985A JP6504985A JPS61225502A JP S61225502 A JPS61225502 A JP S61225502A JP 6504985 A JP6504985 A JP 6504985A JP 6504985 A JP6504985 A JP 6504985A JP S61225502 A JPS61225502 A JP S61225502A
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- main steam
- deviation
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- 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】
［発明の技術分野］
本発明はボイラの主蒸気温度制御装置に係り、特に予め
定められた目標温度スケジュールに対して主蒸気温度を
安定に追従させる制御装置に関する。
定められた目標温度スケジュールに対して主蒸気温度を
安定に追従させる制御装置に関する。
［発明の技術的背景コ
ボイラの主蒸気温度制御は、発電プラントの性能を確保
するだけでなく、過加熱による過熱器の損傷また加熱不
足によるタービンの損傷を防ぐためにも重要なものであ
る。
するだけでなく、過加熱による過熱器の損傷また加熱不
足によるタービンの損傷を防ぐためにも重要なものであ
る。
第４図は貫流ボイラの概略プラント構成を示した図で、
燃料は燃料調節弁１１を通り、各段のバーナー１２から
火炉に供給される。これと同時に、補助空気は押込通風
ファン１３により空気流量調節ダンパー１４を通り、バ
ーナー１２から火炉に供給され。
燃料は燃料調節弁１１を通り、各段のバーナー１２から
火炉に供給される。これと同時に、補助空気は押込通風
ファン１３により空気流量調節ダンパー１４を通り、バ
ーナー１２から火炉に供給され。
燃焼が行なわれる。火炉内での燃料の燃焼で蒸発部１５
と熱交換した排ガスは、更に第１加熱器１６．再熱器１
７．ｉ終角熱器１８．第２加熱器１９と熱交換し。
と熱交換した排ガスは、更に第１加熱器１６．再熱器１
７．ｉ終角熱器１８．第２加熱器１９と熱交換し。
吸込通風ファン２０により、煙突２１から大気へ放出さ
れる。また、蒸発部１５で生成された蒸気は、第１加熱
器１６．第２加熱器１９．［終角熱器１８で更に温度上
昇し、タービン加減弁２２を通り、高圧タービン２３に
供給される。高圧タービン２３を出た冷たい蒸気は再熱
器１７−１７により温度上昇し、中圧タービン２４．低
圧タービン２５に供給され、復水器２６で水になる。復
水器２６に貯った水は復水ポンプ２７により脱気器２８
に、更に、給水ポンプ２９により給水流量調節弁３０を
通り、蒸発部１５に供給される。
れる。また、蒸発部１５で生成された蒸気は、第１加熱
器１６．第２加熱器１９．［終角熱器１８で更に温度上
昇し、タービン加減弁２２を通り、高圧タービン２３に
供給される。高圧タービン２３を出た冷たい蒸気は再熱
器１７−１７により温度上昇し、中圧タービン２４．低
圧タービン２５に供給され、復水器２６で水になる。復
水器２６に貯った水は復水ポンプ２７により脱気器２８
に、更に、給水ポンプ２９により給水流量調節弁３０を
通り、蒸発部１５に供給される。
発電機３１は高圧タービン２３．中圧タービン２４．低
圧タービン２５により回転し電力を発生する。
圧タービン２５により回転し電力を発生する。
第１加熱器１６の出口側および第２加熱器工９の８０側
には、１次スプレィ調節弁３２および２次スプレィ調節
弁３３を通って、それぞれ過加熱を防止し温度を調節す
るためのスプレィ配管が設けられている。
には、１次スプレィ調節弁３２および２次スプレィ調節
弁３３を通って、それぞれ過加熱を防止し温度を調節す
るためのスプレィ配管が設けられている。
第５図はその貫流ボイラの一般的な制御装置を示したも
ので１発電出力指令４０に対して、実発電機出力４１を
フィードバックして偏差をとり、この偏差によりタービ
ン加減弁２２をＰＩ副制御る。また。
ので１発電出力指令４０に対して、実発電機出力４１を
フィードバックして偏差をとり、この偏差によりタービ
ン加減弁２２をＰＩ副制御る。また。
発電出力指令４０より変圧運転に対応する主蒸気圧力指
令４２を演算し、これに対し、実主蒸気圧力４３をフィ
ードバックして偏差をとり、 ＰＩ副制御より。
令４２を演算し、これに対し、実主蒸気圧力４３をフィ
ードバックして偏差をとり、 ＰＩ副制御より。
全給水流量指令４４を演算する。この全給水流量指令４
４に対して、実給水流量４５をフィードバックし。
４に対して、実給水流量４５をフィードバックし。
この偏差により給水流量調節弁３０をＰＩ副制御る。
また、全給水流量指令４４に主蒸気温度制御器Ｂからの
補正４６を加算して全燃料流量指令４７を演算し、これ
に対して実燃料流量４８をフィードバックし。
補正４６を加算して全燃料流量指令４７を演算し、これ
に対して実燃料流量４８をフィードバックし。
この偏差により燃料調節弁１１をＰＩ副制御る。更に、
全燃料流量指令４７に対応して排出ガス０２濃度からの
補正４９を加算して補助空気流量指令５０を演算し、こ
れに対して実空気流量５１をフィードバックし、この偏
差により押込通風機動翼１４をＰＩ副制御る。
全燃料流量指令４７に対応して排出ガス０２濃度からの
補正４９を加算して補助空気流量指令５０を演算し、こ
れに対して実空気流量５１をフィードバックし、この偏
差により押込通風機動翼１４をＰＩ副制御る。
さて、従来の主蒸気温度制御装置は、第５図におけるＡ
の部分で、主蒸気温度目１！６０に対して実主蒸気温度
６１をフィードバックし、この偏差をＰＩ副制御て前記
の全燃料流量指令４７を演算する際の補正４６を決める
と共に、２次スプレィ調節弁３３をＰＤ制御し、更に第
２加熱器出口温度目標６２に対して、第２加熱器出口実
温度６３をフィードバックし、１次スプレィ調整弁３２
をＰＤ制御するものであった。
の部分で、主蒸気温度目１！６０に対して実主蒸気温度
６１をフィードバックし、この偏差をＰＩ副制御て前記
の全燃料流量指令４７を演算する際の補正４６を決める
と共に、２次スプレィ調節弁３３をＰＤ制御し、更に第
２加熱器出口温度目標６２に対して、第２加熱器出口実
温度６３をフィードバックし、１次スプレィ調整弁３２
をＰＤ制御するものであった。
［背景技術の間一点コ
しかしながら、定格の４０％以下の低負荷ではＦＡ／Ｐ
Ａ切替、循環／貫流切替、圧力ダンピング、バーナー切
替などのプラント運転により、主蒸気流量。
Ａ切替、循環／貫流切替、圧力ダンピング、バーナー切
替などのプラント運転により、主蒸気流量。
ガス流量、火炉出口ガス温度が一般的に大きく変化する
ことがあり、これにより、実主蒸気温度６１に大きな外
乱が入る。従って、従来の主蒸気温度制御装置のように
主蒸気温度のみに注目した制御装置では、この外乱によ
り全燃料流量指令４７が大きく影響を受け、プラントが
不安定となる。また、主蒸気温度の特性は、蒸発器出口
蒸気温度、蒸気流量、火炉出口ガス温度、ガス流量など
の多数のパラメータによる熱交換動特性で決定される非
線形特性であり、特に低負荷時には、プラントの運転状
態により動特性応答が大きく変化する。これに対し、従
来の主蒸気温度制御装置は、単に主蒸気温度偏差信号を
ＰＩ制御しているため、 ＰＩ制御を定格出力状態で調
整すると、低負荷状態で動特性応答が異なるために、Ｐ
Ｉ制御が不安定となり、全燃料流量指令４７が大きく振
動して、プラントが不安定となるなどといった問題点が
あった。
ことがあり、これにより、実主蒸気温度６１に大きな外
乱が入る。従って、従来の主蒸気温度制御装置のように
主蒸気温度のみに注目した制御装置では、この外乱によ
り全燃料流量指令４７が大きく影響を受け、プラントが
不安定となる。また、主蒸気温度の特性は、蒸発器出口
蒸気温度、蒸気流量、火炉出口ガス温度、ガス流量など
の多数のパラメータによる熱交換動特性で決定される非
線形特性であり、特に低負荷時には、プラントの運転状
態により動特性応答が大きく変化する。これに対し、従
来の主蒸気温度制御装置は、単に主蒸気温度偏差信号を
ＰＩ制御しているため、 ＰＩ制御を定格出力状態で調
整すると、低負荷状態で動特性応答が異なるために、Ｐ
Ｉ制御が不安定となり、全燃料流量指令４７が大きく振
動して、プラントが不安定となるなどといった問題点が
あった。
このように、従来のボイラ主蒸気温度制御装置は、低負
荷状態で制御装置が不安定となるため自動制御すること
が不可能であり、運転員がプラントの状況により手動で
温度調節を行なっていたが、熟練運転員でないと安定に
制御することができなかった。
荷状態で制御装置が不安定となるため自動制御すること
が不可能であり、運転員がプラントの状況により手動で
温度調節を行なっていたが、熟練運転員でないと安定に
制御することができなかった。
［発明の目的コ
本発明の目的は、プラントを不安定にすることなく低負
荷状態から定格出力状態まで、自動で安定にプラントを
制御することができる主蒸気温度制御装置を提供するこ
とにある。
荷状態から定格出力状態まで、自動で安定にプラントを
制御することができる主蒸気温度制御装置を提供するこ
とにある。
［発明の概要］
本発明によるボイラ主蒸気温度制御装置は、初負荷確保
以前の運転状態では、第１加熱器、第２加熱器、最終加
熱器を通る蒸気流量、ガス流量が少なく、蒸発器加熱器
での熱交換による温度上昇は。
以前の運転状態では、第１加熱器、第２加熱器、最終加
熱器を通る蒸気流量、ガス流量が少なく、蒸発器加熱器
での熱交換による温度上昇は。
火炉ガス出口温度が支配的になることから、主蒸気温度
のかわりに火炉ガス出口温度に注目し、これを制御する
ことにより、その結果として安定した主蒸気温度を与え
、更に初負荷確保以後、３０％出力までの低負荷では過
熱器１次スプレィ、２次スプレィが投入できないことが
多く、主蒸気温度は第１加熱器、第２加熱器の出口温度
に追従するだけとなり、この第１加熱器、第２加熱器の
出口温度を先行的に制御する方が有効的であることから
、第１過熱器および第２過熱器の出口温度に注目し、こ
れを制御することにより、その結果として安定した主蒸
気温度を与えるようにしたことを特徴としている。
のかわりに火炉ガス出口温度に注目し、これを制御する
ことにより、その結果として安定した主蒸気温度を与え
、更に初負荷確保以後、３０％出力までの低負荷では過
熱器１次スプレィ、２次スプレィが投入できないことが
多く、主蒸気温度は第１加熱器、第２加熱器の出口温度
に追従するだけとなり、この第１加熱器、第２加熱器の
出口温度を先行的に制御する方が有効的であることから
、第１過熱器および第２過熱器の出口温度に注目し、こ
れを制御することにより、その結果として安定した主蒸
気温度を与えるようにしたことを特徴としている。
更に１本発明は、ＰＩＤ制御器のかわりに被制御パラメ
ータの目標値とその時間微分を入力し、熟練運転員が運
転する時の制御則をそのまま適用可能な制御器を導入し
たことを特徴としている。
ータの目標値とその時間微分を入力し、熟練運転員が運
転する時の制御則をそのまま適用可能な制御器を導入し
たことを特徴としている。
［発明の実施例］
以下１図面を参照して本発明の一実施例を説明する。
第１図は本発明の一実施例に係るボイラ主蒸気温度制御
装置の構成図である。第１図において、ｌは火炉出口ガ
ス温度のスケジュールメモリ、２は第１加熱器出口温度
のスケジュールメモリ、３は第２加熱器出口温度のスケ
ジュールメモリ、４は主蒸気温度のスケジュールメモリ
で、それぞれには、各状態量の起動温度スケジュールが
記憶されている０発電機出力ＢＩＤが入力されると、そ
の負荷状況に応じて、第１加熱器出口温度のスケジュー
ルメモリ１からは火炉出口ガス温度目標ＴＦＮ、第２．
加熱器出口温度のスケジュールメモリ２からは第１加熱
器出口温度目標ＴＳ旧、主蒸気温度のスケジュールメモ
リ３からは第２加熱器出口温度ＴＳＨ２、主蒸気温度の
スケジュールメモリ４からは主蒸気温度目標ＴＭＳが出
力される。また、５は上記各温度の目標値と実際の温度
との偏差ＥＦＮ＝ＴＦＮ−ＴＦＮ’ 、 ＥＳＩ（１＝
ＴＳＨ１−ＴＳＨＩ’ 、 ＥＳ）１２＝ＴＳＨ２−Ｔ
ＳＨ２’ 、 ＥＭＳ＝ＴＭＳ−ＴＭＳ’ （以下、Ｅ
ＦＮ、ＥＳＩ（１、ＥＳＩ２．ＥＭＳを総称して述べる
場合はｅと記載する）を演算する加算器、６は偏差の時
間微分ｄＥＦＮ＝ｄＥＦＮ／ｄｔ、、ｄＥｓＨｌ ＝ｄ
ＥＳＨ１／ｄｔ。
装置の構成図である。第１図において、ｌは火炉出口ガ
ス温度のスケジュールメモリ、２は第１加熱器出口温度
のスケジュールメモリ、３は第２加熱器出口温度のスケ
ジュールメモリ、４は主蒸気温度のスケジュールメモリ
で、それぞれには、各状態量の起動温度スケジュールが
記憶されている０発電機出力ＢＩＤが入力されると、そ
の負荷状況に応じて、第１加熱器出口温度のスケジュー
ルメモリ１からは火炉出口ガス温度目標ＴＦＮ、第２．
加熱器出口温度のスケジュールメモリ２からは第１加熱
器出口温度目標ＴＳ旧、主蒸気温度のスケジュールメモ
リ３からは第２加熱器出口温度ＴＳＨ２、主蒸気温度の
スケジュールメモリ４からは主蒸気温度目標ＴＭＳが出
力される。また、５は上記各温度の目標値と実際の温度
との偏差ＥＦＮ＝ＴＦＮ−ＴＦＮ’ 、 ＥＳＩ（１＝
ＴＳＨ１−ＴＳＨＩ’ 、 ＥＳ）１２＝ＴＳＨ２−Ｔ
ＳＨ２’ 、 ＥＭＳ＝ＴＭＳ−ＴＭＳ’ （以下、Ｅ
ＦＮ、ＥＳＩ（１、ＥＳＩ２．ＥＭＳを総称して述べる
場合はｅと記載する）を演算する加算器、６は偏差の時
間微分ｄＥＦＮ＝ｄＥＦＮ／ｄｔ、、ｄＥｓＨｌ ＝ｄ
ＥＳＨ１／ｄｔ。
ｄＥＳＨ２＝ ｄＥＳＨ２／ｄｔ、ｄＥＭｓ ＝ ｄＥ
Ｍｓ／ｄｔ（以下、ｄＥＦＮ 。
Ｍｓ／ｄｔ（以下、ｄＥＦＮ 。
ｄＥＳ）１１ 、ｄＥｓＨ２，ｄＥＭｓを総称して述べ
る場合はΔｅと記載する）を演算する微分器である。７
は各状態量の偏差および偏差の微分値を入力し、各制御
出力ΔＵを次の制御則１〜５に基づいて演算する制御器
である。
る場合はΔｅと記載する）を演算する微分器である。７
は各状態量の偏差および偏差の微分値を入力し、各制御
出力ΔＵを次の制御則１〜５に基づいて演算する制御器
である。
制御則１；偏差ｅが正方向に大で、偏差の微分値Δｅが
負方向に大のとき、制御出力ΔＵを正方向に小とする。
負方向に大のとき、制御出力ΔＵを正方向に小とする。
制御則２；偏差ｅが正方向に大で、偏差の微分値Δｅが
正方向に大のとき、制御出力ΔＵを正方向に大とする。
正方向に大のとき、制御出力ΔＵを正方向に大とする。
制御則３；偏差８が零に近い時は、偏差の微分値Δｅが
いかなる値でも、制御出力ΔＵを零に近い値とする。
いかなる値でも、制御出力ΔＵを零に近い値とする。
制御則４；偏差ｅが負方向に大で、偏差の微分値△ｅが
負方向に大のとき、制御出力ΔＵを負方向に大とする。
負方向に大のとき、制御出力ΔＵを負方向に大とする。
制御則５；偏差ｅが負方向に大で、偏差の微分値Δｅが
正方向に大のとき、制御出力ΔＵを負方向に小とする。
正方向に大のとき、制御出力ΔＵを負方向に小とする。
第２図は、この制御器７の具体的な演算手法を説明する
図である。同図において、各グラフは横軸に偏差ｅ、偏
差の微分値へ〇および制御出力ΔＵを一１００〜１００
％でとり、縦軸に上記の「正方向に大」、「正方向に小
」、「零」、「負方向に小」および「負方向に大」とい
う概念を集合で表わしたときの各概念の属する測度μを
０〜１でとり、上記の各制御則をグラフ表現したもので
ある。
図である。同図において、各グラフは横軸に偏差ｅ、偏
差の微分値へ〇および制御出力ΔＵを一１００〜１００
％でとり、縦軸に上記の「正方向に大」、「正方向に小
」、「零」、「負方向に小」および「負方向に大」とい
う概念を集合で表わしたときの各概念の属する測度μを
０〜１でとり、上記の各制御則をグラフ表現したもので
ある。
即ち、同図の（制御則ｌ）について見れば、このときの
偏差ｅから測度μｅを算出するため、偏差ｅは正方向に
１０％から１００％までを大と定義し、その測度μｅを
偏差ｅが１０％のときを０として偏差ｅが増すに従って
徐々に増し、偏差７０％で測度μｅを最高の１として、
その後は再び減らして偏差１００％で０とするパターン
Ｐｅｓを設けている。
偏差ｅから測度μｅを算出するため、偏差ｅは正方向に
１０％から１００％までを大と定義し、その測度μｅを
偏差ｅが１０％のときを０として偏差ｅが増すに従って
徐々に増し、偏差７０％で測度μｅを最高の１として、
その後は再び減らして偏差１００％で０とするパターン
Ｐｅｓを設けている。
ここで、偏差７０％を測度最高としてそれ以降測度製減
少させる理由は、偏差ｅとしては７０％付近が最大で、
それ以上の偏差は正常な制御状態では生じ難いことを意
味している。
少させる理由は、偏差ｅとしては７０％付近が最大で、
それ以上の偏差は正常な制御状態では生じ難いことを意
味している。
次に、その偏差の微分値Δｅから測度μΔｅを算出する
ため、偏差の微分値Δ８は、 −１０％から一１００％
までを小と定義し、その測度μΔｅは、−６０％で最高
の１とするパターン２６８里を設けている。
ため、偏差の微分値Δ８は、 −１０％から一１００％
までを小と定義し、その測度μΔｅは、−６０％で最高
の１とするパターン２６８里を設けている。
更に、その制御出力ΔＵは、−２０％から＋７０％とま
でを正方向に小と定義し、＋２０％で測度μΔＵが最高
の１となるパターンＰΔＵ＋を設けている。
でを正方向に小と定義し、＋２０％で測度μΔＵが最高
の１となるパターンＰΔＵ＋を設けている。
これらのパターンＰｅｔ＊ＰΔｅｔ、ＰΔＵ＋から判る
ように、制御則１は、制御偏差ｅが正方向に大であるが
、その偏差の微分値Δｅが負方向に大つまり偏差が急速
に回復方向に向っている場合には、制御出力ΔＵは小と
して修正動作をひかえ目にし、逆方向への制御の行き過
ぎを防止することを意味する。また、このときの制御出
力ΔＵの大きさは、偏差ｅと偏差の微分値Δｅの大きさ
に応じて決める６ 以下、同様にして制御則２〜５についても１図示のパタ
ーンＰｅ ２〜Ｐｅ ｓ 、ＰΔｅ２〜ＰΔｅｓ。
ように、制御則１は、制御偏差ｅが正方向に大であるが
、その偏差の微分値Δｅが負方向に大つまり偏差が急速
に回復方向に向っている場合には、制御出力ΔＵは小と
して修正動作をひかえ目にし、逆方向への制御の行き過
ぎを防止することを意味する。また、このときの制御出
力ΔＵの大きさは、偏差ｅと偏差の微分値Δｅの大きさ
に応じて決める６ 以下、同様にして制御則２〜５についても１図示のパタ
ーンＰｅ ２〜Ｐｅ ｓ 、ＰΔｅ２〜ＰΔｅｓ。
ＰΔＵ２〜ＰΔＵ５を設ける。
各制御器７は、上記制御則ｌ〜５を備え、そこに入力す
る偏差ｅと、偏差の微分値Δｅをそれらの制御則に基づ
き、先ずｅとΔｅの各パターンから得られる測度μｅ、
μΔｅを求め、その小さい方μＭＩＮで制御出力ΔＵの
パターンの上部を切り取り、残り部分ＰＢΔＵを各制御
則につき求めて、それらの最大値μＭＡＸを演算し、得
られるパターンＰμＭＡＸΔＵの平均値を各制御器７の
出力ｄＴＩｉとする。
る偏差ｅと、偏差の微分値Δｅをそれらの制御則に基づ
き、先ずｅとΔｅの各パターンから得られる測度μｅ、
μΔｅを求め、その小さい方μＭＩＮで制御出力ΔＵの
パターンの上部を切り取り、残り部分ＰＢΔＵを各制御
則につき求めて、それらの最大値μＭＡＸを演算し、得
られるパターンＰμＭＡＸΔＵの平均値を各制御器７の
出力ｄＴＩｉとする。
例えば、ｅ＝４０％、Δｅ＝３０％の値が入力された時
を例にとって説明すると、 制御則ｌではｐ ｅ ＋＝０．７． ｐΔｇ＋＝０で、
μＭＩＮ ｔ ＝０制御則２ではｐ ｅ ２ ＝０．７
、μΔｅ２＝０゜５で、ｕＭＩＮｚ＝０．５制御則３で
はｔｔ ｅ ３＝０．２． ｐΔ６３＝ｌ、Ｑで、μＭ
ＩＮｓ＝０．２制御則４ではｐ ｅ ｓ ＝Ｏ１μΔｅ
４＝０で、ｕＭＩＮｉ＝０制御則５ではｐ ｅ ｓ ＝
０．２、μΔｅ５＝０で、μＭＩＮｓ＝Ｑとなり、制御
則２および制御則３のみが適用可能となる。この制御則
についてＰΔＵを取ったのが、第２図における斜線部Ｐ
Δυ２とＰΔυ３である。このＰΔｕ２とＰΔＵ３につ
いて最大値μＭＡＸを演算したのが第２図の斜線部μＷ
ＡＸΔＵで、この平均値から制御器７の出力ｄＴＩｉを
算呂する。
を例にとって説明すると、 制御則ｌではｐ ｅ ＋＝０．７． ｐΔｇ＋＝０で、
μＭＩＮ ｔ ＝０制御則２ではｐ ｅ ２ ＝０．７
、μΔｅ２＝０゜５で、ｕＭＩＮｚ＝０．５制御則３で
はｔｔ ｅ ３＝０．２． ｐΔ６３＝ｌ、Ｑで、μＭ
ＩＮｓ＝０．２制御則４ではｐ ｅ ｓ ＝Ｏ１μΔｅ
４＝０で、ｕＭＩＮｉ＝０制御則５ではｐ ｅ ｓ ＝
０．２、μΔｅ５＝０で、μＭＩＮｓ＝Ｑとなり、制御
則２および制御則３のみが適用可能となる。この制御則
についてＰΔＵを取ったのが、第２図における斜線部Ｐ
Δυ２とＰΔυ３である。このＰΔｕ２とＰΔＵ３につ
いて最大値μＭＡＸを演算したのが第２図の斜線部μＷ
ＡＸΔＵで、この平均値から制御器７の出力ｄＴＩｉを
算呂する。
第１図の８は可変ゲインの比例器で、ゲインは発電機出
力により変化させるものである。
力により変化させるものである。
第３図はその一例を示したもので、火炉出口ガス温度に
対するゲインに１は低出力で大きく、第１゜第２過熱器
出口温度に対するゲインに２．に３は中間出力で大きく
、主蒸気温度に対するゲインに４は高出力で大きくとっ
である。
対するゲインに１は低出力で大きく、第１゜第２過熱器
出口温度に対するゲインに２．に３は中間出力で大きく
、主蒸気温度に対するゲインに４は高出力で大きくとっ
である。
最後に、９は火炉出口ガス温度６第１．第２加熱器出口
温度、主蒸気温度に関する各制御出力を加算する加算器
で、この出力が従来のＡＰＣの温一度制御出力相当とし
、第５図のＢの代りに用いる。
温度、主蒸気温度に関する各制御出力を加算する加算器
で、この出力が従来のＡＰＣの温一度制御出力相当とし
、第５図のＢの代りに用いる。
以上の構成で、発電機出力ＢＩＤが与えられると、各起
動温度スケジュールメモリ１〜４により、その負荷状況
に応じた火炉出口ガス温度目標値ＴＦＮ。
動温度スケジュールメモリ１〜４により、その負荷状況
に応じた火炉出口ガス温度目標値ＴＦＮ。
第１加熱器出口温度目標値ＴＳ旧、第２加熱器出口温度
目標値ＴＳＨ２、および、主蒸気温度目標値ＴＭＳが算
出される。これらの各目標値は、加算器５Ａ、５Ｂ。
目標値ＴＳＨ２、および、主蒸気温度目標値ＴＭＳが算
出される。これらの各目標値は、加算器５Ａ、５Ｂ。
５Ｃ，５Ｄで、実際のプラントの現在の状態値である火
炉出口ガス温度ＴＦＮ’ 、第１加熱器出口温度ＴＳＨ
Ｉ’ 、第２加熱器出口温度ＴＳＨ２’ 、および、主
蒸気温度ＴＭＳ ’ と比較されて、そのフィードバッ
ク偏差ＥＦＮ＝ＴＦＮ−ＴＦＮ’ 、ＥＳＨ１＝ＴＳ）
ＩＩ−ＴＳＨＩ’ 、ＥＳＨ２＝ＴＳＨ２−ＴＳＨ２’
、 ＥＭＳ＝ＴＭＳ−ＴＭ５’ が演算される。また
、微分器６Ａ、６Ｂ、６Ｃ，６Ｄで、各偏差の時間微分
ｄｌｌ！ＦＮ＝ｄＥＦＮ／ｄｔ、 ｄＥｓ１１１＝ｄＥ
ｓＨ１／ｄｔ、 ｄＥｓｌ（２＝ ｄＥｓｌ（２／ｄ七
、および、 ｄＥＭｓ＝ｄＥＭｓ／ｄｔが演算される。
炉出口ガス温度ＴＦＮ’ 、第１加熱器出口温度ＴＳＨ
Ｉ’ 、第２加熱器出口温度ＴＳＨ２’ 、および、主
蒸気温度ＴＭＳ ’ と比較されて、そのフィードバッ
ク偏差ＥＦＮ＝ＴＦＮ−ＴＦＮ’ 、ＥＳＨ１＝ＴＳ）
ＩＩ−ＴＳＨＩ’ 、ＥＳＨ２＝ＴＳＨ２−ＴＳＨ２’
、 ＥＭＳ＝ＴＭＳ−ＴＭ５’ が演算される。また
、微分器６Ａ、６Ｂ、６Ｃ，６Ｄで、各偏差の時間微分
ｄｌｌ！ＦＮ＝ｄＥＦＮ／ｄｔ、 ｄＥｓ１１１＝ｄＥ
ｓＨ１／ｄｔ、 ｄＥｓｌ（２＝ ｄＥｓｌ（２／ｄ七
、および、 ｄＥＭｓ＝ｄＥＭｓ／ｄｔが演算される。
この偏差と偏差の微分値をｅ＝ＥＦＮ、Δｅ＝ｄＥＦＮ
として制御器７Ａへ、ｅ＝ＥｓＨ１，Δｅ ＝ ｄＥｓ
ｌとして制御器７ＢＡ、、ｅ＝ＥｓＨ２，Δｅ ＝ ｄ
Ｅｓｌ２として制御器７Ｃへ。
として制御器７Ａへ、ｅ＝ＥｓＨ１，Δｅ ＝ ｄＥｓ
ｌとして制御器７ＢＡ、、ｅ＝ＥｓＨ２，Δｅ ＝ ｄ
Ｅｓｌ２として制御器７Ｃへ。
ｅ＝ＥＭＳ、Δｅ＝ｄＥＭｓとして制御器７Ｄへ各々入
力することにより、各制御出力ｄＴ１１．ｄＴＩ２．ｄ
ＴＩ３．ｄＴＩ４が得られる。
力することにより、各制御出力ｄＴ１１．ｄＴＩ２．ｄ
ＴＩ３．ｄＴＩ４が得られる。
即ち、火炉出口ガス温度に関しては、前述したように、
ｅ＝ＥＦＮ、Δａ＝ｄＥＦＮを入力して、第３図に示す
各パターンＰｅ１〜Ｐｅｓ、ＰΔｅ１〜ＰΔｅ５からそ
れぞれの測度μｅ里〜μｅ５、μΔ１３ｉ〜μΔｅ５を
算出する。更にそれらの各車さい方の値μＫＩＮ １〜
μにＩＮｓを求め、それらから制御器カバターンＰΔＵ
＋”ＰΔＵ５の基底部パターンＰＢΔＵ＋−ＰＢΔＵ５
が得られる。更に、それらの基底部パターンＰＢΔＵ１
〜ＰＢΔＵ５を組み合せて得られる最大値パターンＰｐ
ＷＡＸΔＵを算出し、このパターンの平均値つまりある
範囲で広がる制御出力ΔＵの重み平均値を演算して、最
終的制御出力ｄＨ１１が得られる。
ｅ＝ＥＦＮ、Δａ＝ｄＥＦＮを入力して、第３図に示す
各パターンＰｅ１〜Ｐｅｓ、ＰΔｅ１〜ＰΔｅ５からそ
れぞれの測度μｅ里〜μｅ５、μΔ１３ｉ〜μΔｅ５を
算出する。更にそれらの各車さい方の値μＫＩＮ １〜
μにＩＮｓを求め、それらから制御器カバターンＰΔＵ
＋”ＰΔＵ５の基底部パターンＰＢΔＵ＋−ＰＢΔＵ５
が得られる。更に、それらの基底部パターンＰＢΔＵ１
〜ＰＢΔＵ５を組み合せて得られる最大値パターンＰｐ
ＷＡＸΔＵを算出し、このパターンの平均値つまりある
範囲で広がる制御出力ΔＵの重み平均値を演算して、最
終的制御出力ｄＨ１１が得られる。
このようにして得られた各制御器７Ａ〜７Ｃからの制御
出力ｄＴ１１〜ｄＴＩ４を可変ゲイン比例器８Ａ、８Ｂ
、８Ｃ。
出力ｄＴ１１〜ｄＴＩ４を可変ゲイン比例器８Ａ、８Ｂ
、８Ｃ。
８Ｄに入力し、加算器９を通して重み平均値ｄＨＩが。
ｄＨＩ＝にＩＸｄＨ１１＋に２ＸｄＨＩ２＋に３ＸｄＨ
Ｉ３＋に４ＸｄＨＩ４として算出される。従って、この
ｄＨＩを第５図に示した一点鎖線のブロックＢの出力の
代りに全給水流量指令４４に加えて全燃料流量指令４７
とし、燃料調節弁１１．押込通風機動翼１４を制御する
ことにより、低負荷時におけるボイラ主蒸気温度を自動
的に安定して制御することができるようになる。
Ｉ３＋に４ＸｄＨＩ４として算出される。従って、この
ｄＨＩを第５図に示した一点鎖線のブロックＢの出力の
代りに全給水流量指令４４に加えて全燃料流量指令４７
とし、燃料調節弁１１．押込通風機動翼１４を制御する
ことにより、低負荷時におけるボイラ主蒸気温度を自動
的に安定して制御することができるようになる。
［発明の効果コ
以上のように本発明によれば、全給水流量指令から全燃
料流量指令を算出する際の補正量に主蒸気温度の他に、
火炉出口ガス温度、第１加熱器出口温度、第２加熱器出
口温度をも考慮するようにしたので、低負荷運転状態で
運転上の外乱により主蒸気温度が一時的に大きく振られ
ても安定した燃料投入を自動運転のまま制御することが
可能となり、また、過熱器スプレィを注入することなく
運転ができるようになる。更に、従来のＰＩＤ制御器と
異なり、偏差が大きく出ても微分積分器の飽和によるハ
ンチングを引き起こすことなく、安定、迅速な制御動作
をもたらすことが可能となる。
料流量指令を算出する際の補正量に主蒸気温度の他に、
火炉出口ガス温度、第１加熱器出口温度、第２加熱器出
口温度をも考慮するようにしたので、低負荷運転状態で
運転上の外乱により主蒸気温度が一時的に大きく振られ
ても安定した燃料投入を自動運転のまま制御することが
可能となり、また、過熱器スプレィを注入することなく
運転ができるようになる。更に、従来のＰＩＤ制御器と
異なり、偏差が大きく出ても微分積分器の飽和によるハ
ンチングを引き起こすことなく、安定、迅速な制御動作
をもたらすことが可能となる。
第１図は本発明の一実施例に係る主蒸気温度制御装置の
構成図、第２図は第１図の主蒸気温度制御装置の制御器
の動作説明図、第３図は第１図の主蒸気温度制御装置の
各比例器の内容を示す図、第４図は一般的な貫流ボイラ
の説明図、第５図は第４図の貫流ボイラの一般的な制御
装置のブロック図である。 １・・・火炉出口ガス温度のスケジュールメモリ。 ２・・・第１加熱器呂口温度のスケジュールメモリ、３
・・・第２加熱器出口温度のスケジュールメモリ４・・
・主蒸気温度のスケジュールメモリ、５，９・・・加算
器、６・・・微分器、７・・・制御器、８・・・比例器
・
構成図、第２図は第１図の主蒸気温度制御装置の制御器
の動作説明図、第３図は第１図の主蒸気温度制御装置の
各比例器の内容を示す図、第４図は一般的な貫流ボイラ
の説明図、第５図は第４図の貫流ボイラの一般的な制御
装置のブロック図である。 １・・・火炉出口ガス温度のスケジュールメモリ。 ２・・・第１加熱器呂口温度のスケジュールメモリ、３
・・・第２加熱器出口温度のスケジュールメモリ４・・
・主蒸気温度のスケジュールメモリ、５，９・・・加算
器、６・・・微分器、７・・・制御器、８・・・比例器
・
Claims (2)
- （１）全給水流量指令に主蒸気目標温度と実主蒸気温度
との偏差に応じた補正量を加えて全燃料流量指令を算出
し、この燃料流量指令に応じて実燃料流量を調節し、燃
焼状態を制御することにより、ボイラの主蒸気温度を制
御するボイラ主蒸気温度制御装置において、発電機出力
に応じて少なくともボイラの火炉ガス出口温度、第１加
熱器出口温度、第２加熱器出口温度、主蒸気温度の各目
標温度を算出する手段と、算出された各目標温度と実温
度との温度偏差を算出する手段と、算出された各温度偏
差を基に前記補正量を算出する手段とを設け、低負荷時
における主蒸気温度制御を可能としたことを特徴とする
ボイラ主蒸気温度制御装置。 - （２）全給水流量指令に主蒸気目標温度と実主蒸気温度
との偏差に応じた補正量を加えて全燃料流量指令を算出
し、この燃料流量指令に応じて実燃料流量を調節し、燃
焼状態を制御することにより、ボイラの主蒸気温度を制
御するボイラ主蒸気温度制御装置において、発電機出力
に応じて少なくともボイラの火炉ガス出口温度、第１加
熱器出口温度、第２加熱器出口温度、主蒸気温度の各目
標温度を算出する手段と、算出された各目標温度と実温
度との温度偏差を算出する手段と、算出された各温度偏
差を時間微分する手段と、前記各温度偏差とその時間微
分を入力し、その各入力に対して、予め「正方向に大」
、「正方向に小」、「零」、「負方向に小」および「負
方向に大」という運転員の概念を測度パラメータで与え
、更に上記各概念の組合わせに対し、制御出力を「正方
向に大」、「正方向に小」、「零」、「負方向に小」お
よび「負方向に大」にする運転員の制御則にも測度パラ
メータを与え、前記各温度偏差およびその時間微分が入
力するとき、各制御則毎に温度偏差およびその時間微分
の対応する測度の最小値を選び、各制御則の制御出力の
測度分布を最小値以下のもののみ有効とし底度分布をと
り直し、その結果得られる各制御出力の測度分布を最大
値を選択するように重ね合わせた後、平均して制御出力
を決定する制御手段と、これら各制御手段の出力に係数
を乗じて加算することにより前記補正量を算出する手段
とを設けたことを特徴とするボイラ主蒸気温度制御装置
。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6504985A JPH0743085B2 (ja) | 1985-03-30 | 1985-03-30 | ボイラ主蒸気温度制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6504985A JPH0743085B2 (ja) | 1985-03-30 | 1985-03-30 | ボイラ主蒸気温度制御装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61225502A true JPS61225502A (ja) | 1986-10-07 |
| JPH0743085B2 JPH0743085B2 (ja) | 1995-05-15 |
Family
ID=13275712
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6504985A Expired - Lifetime JPH0743085B2 (ja) | 1985-03-30 | 1985-03-30 | ボイラ主蒸気温度制御装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0743085B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN114263899A (zh) * | 2021-12-09 | 2022-04-01 | 国能(肇庆)热电有限公司 | 一种热电联产机组锅炉等效出力计量方法 |
-
1985
- 1985-03-30 JP JP6504985A patent/JPH0743085B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN114263899A (zh) * | 2021-12-09 | 2022-04-01 | 国能(肇庆)热电有限公司 | 一种热电联产机组锅炉等效出力计量方法 |
| CN114263899B (zh) * | 2021-12-09 | 2023-12-19 | 国能(肇庆)热电有限公司 | 一种热电联产母管制供热机组的锅炉负荷分配方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0743085B2 (ja) | 1995-05-15 |
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