JPS61252402A - 複数ボイラの運転制御装置 - Google Patents
複数ボイラの運転制御装置Info
- Publication number
- JPS61252402A JPS61252402A JP9331285A JP9331285A JPS61252402A JP S61252402 A JPS61252402 A JP S61252402A JP 9331285 A JP9331285 A JP 9331285A JP 9331285 A JP9331285 A JP 9331285A JP S61252402 A JPS61252402 A JP S61252402A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- boiler
- steam
- amount
- boilers
- steam supply
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- Pending
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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】
産業上の利用分野
本発明は、特性の異なる複数のボイラにて個々に発生さ
れた蒸気を共通ヘッダに集合させてから各種用途別に配
分するよ５Ｋしたシステムを制御ことができる。
れた蒸気を共通ヘッダに集合させてから各種用途別に配
分するよ５Ｋしたシステムを制御ことができる。
従来の技術
紙パルプ、製鉄等に代表されるエネルギ多消費型産業で
は、各工場において、第３図に示すような自家声発電プ
ラントを所有し、生産プロセスに対して各種圧力の蒸気
および電力を供給している。
は、各工場において、第３図に示すような自家声発電プ
ラントを所有し、生産プロセスに対して各種圧力の蒸気
および電力を供給している。
第３図において、符号Ｂ／はそれぞれ特性の異なるボイ
ラＢ 、Ｂ 、・・・、Ｂｎを含むボイラ群を示し
、ｌ ２ Ｈは共通ヘッダ、ＴはタービンＴ 、 ？ 、 ＠
＠＠、’ｆ−それぞれに発電機が連結されたタービン発
電機群を示し、Ｐは各種圧力の蒸気および電力を消費す
石油等のボイラ燃料量は、年間数十億〜数百億円にも達
し、ボイラを効率的に運用することが重要である。生産
プロセスＰにおける蒸気および電力の要求量を満たし、
かつボイラ燃料費を小さくするためには、共通ヘッダＨ
Ｋ流れる蒸気量に対する何らかの評価が必要である。
ラＢ 、Ｂ 、・・・、Ｂｎを含むボイラ群を示し
、ｌ ２ Ｈは共通ヘッダ、ＴはタービンＴ 、 ？ 、 ＠
＠＠、’ｆ−それぞれに発電機が連結されたタービン発
電機群を示し、Ｐは各種圧力の蒸気および電力を消費す
石油等のボイラ燃料量は、年間数十億〜数百億円にも達
し、ボイラを効率的に運用することが重要である。生産
プロセスＰにおける蒸気および電力の要求量を満たし、
かつボイラ燃料費を小さくするためには、共通ヘッダＨ
Ｋ流れる蒸気量に対する何らかの評価が必要である。
燃料費の節減を目的として、これらボイラ群Ｂ′の運用
を行なう場合、従来、次のような方法をとっていた。即
ち、 １）、効率の良いものから優先的に使う、２）、定格容
量の大きいものから優先的に使う、３）、定格容量に比
例させて運用する、等であった。しかし、これらの方法
では、共通ヘッダに流れる蒸気量に対して定量的な評価
を与えることが難しく、また、燃料費最小という最適化
の概念が含まれていない。
を行なう場合、従来、次のような方法をとっていた。即
ち、 １）、効率の良いものから優先的に使う、２）、定格容
量の大きいものから優先的に使う、３）、定格容量に比
例させて運用する、等であった。しかし、これらの方法
では、共通ヘッダに流れる蒸気量に対して定量的な評価
を与えることが難しく、また、燃料費最小という最適化
の概念が含まれていない。
発明が解決しようとする問題点
本発明は上記事情にかんがみてなされたもので。
各ボイラの運転可能な範囲内で燃料費最小となるボイラ
の最適運用を達成することを目的とする。
の最適運用を達成することを目的とする。
問題点を解決するための手段
本発明によれば、特性の異なる複数のボイラを蒸気供給
量の最適配分を決定するようにしたことによって、各ボ
イラの運転可能な範囲内で、燃料費最小となるボイラ最
適運用を達成することができる。
量の最適配分を決定するようにしたことによって、各ボ
イラの運転可能な範囲内で、燃料費最小となるボイラ最
適運用を達成することができる。
実施例
第１図は本発明による装置が適用される自家用発電プジ
ントのシステムを示すもので、この図によれば、従来（
第３図）では特性の異なるボイラＢ１〜Ｂｎが個々に発
生蒸気を共通ヘッダに流すようにしていたのに対し、ボ
イラ群を１つにまとめて仮想的単一ボイラＢとしている
。この仮想的単一ボイラＢからの蒸気が共通ヘッダＨか
らタービン発電機群Ｔを経て生産プロセスＰに供給され
る渡れは従来と同じである。
ントのシステムを示すもので、この図によれば、従来（
第３図）では特性の異なるボイラＢ１〜Ｂｎが個々に発
生蒸気を共通ヘッダに流すようにしていたのに対し、ボ
イラ群を１つにまとめて仮想的単一ボイラＢとしている
。この仮想的単一ボイラＢからの蒸気が共通ヘッダＨか
らタービン発電機群Ｔを経て生産プロセスＰに供給され
る渡れは従来と同じである。
仮想的単一ボイラＢの最適特性を求める。
各ボイラＢ１〜Ｂｎの蒸気供給量をＳｉ （ｉ＝１゜２
、・・・、ｎ）とし、この蒸気供給量Ｓｉはそれぞれの
定格容量に従い Ｓ・ ・くＳ・くＳ・ （１）１ｍｌ１
１ １ １ｍａＸの範囲内であるとす
る。
、・・・、ｎ）とし、この蒸気供給量Ｓｉはそれぞれの
定格容量に従い Ｓ・ ・くＳ・くＳ・ （１）１ｍｌ１
１ １ １ｍａＸの範囲内であるとす
る。
また、夫々のボイラの特性、即ち蒸気供給量Ｓｉと燃料
費Ｃｉ との間の特性は ｃ、＝ｇ−（ｓ・） （ｉ＝１，２．ｍ、ｎ）
（２３１！ で表わされるとする。
費Ｃｉ との間の特性は ｃ、＝ｇ−（ｓ・） （ｉ＝１，２．ｍ、ｎ）
（２３１！ で表わされるとする。
仮想的単一ボイラＢの蒸気供給量ＳＡはｓ ＝ｓ ＋ｓ
＋・・−十５ｎ（３１で示され、その供給範囲は ＳＡｍ１ｎ ＜ＳＡ ＜、 ＳＡ ｍａｘ
（４）で表わされる。
＋・・−十５ｎ（３１で示され、その供給範囲は ＳＡｍ１ｎ ＜ＳＡ ＜、 ＳＡ ｍａｘ
（４）で表わされる。
仮想的単一ボイラＢの特性、即ち蒸気供給量ＳＡとその
ときの燃料費ＣＡとの間の特性は、次カようにして求め
る。即ち、等式条件の式【３１および不等式条件の式（
１１のもとで評価関数 Ｊ（ＳＡ） ＝ ｇｌ（Ｓｌ） ＋ ｇ２（Ｓ２）＋・
・・＋ｇｎ（Ｓｎ） （５）を最小にする。
ときの燃料費ＣＡとの間の特性は、次カようにして求め
る。即ち、等式条件の式【３１および不等式条件の式（
１１のもとで評価関数 Ｊ（ＳＡ） ＝ ｇｌ（Ｓｌ） ＋ ｇ２（Ｓ２）＋・
・・＋ｇｎ（Ｓｎ） （５）を最小にする。
この最小値ｍ１ｎＪ（ＳＡ）を蒸気供給量ＳＡに対する
仮想的単一ボイラＢの燃料費ＣＡとし、そのときの各ボ
イラの蒸気供給量Ｓ、 、 Ｓ２．・・・、Ｓｎの最適
配分を記憶してお（。
仮想的単一ボイラＢの燃料費ＣＡとし、そのときの各ボ
イラの蒸気供給量Ｓ、 、 Ｓ２．・・・、Ｓｎの最適
配分を記憶してお（。
式（４）の範囲内のすべてについて蒸気供給量ＳＡを走
査し、夫々の蒸気供給量ＳＡに対してｍ１ｎＪ（ＳＡ）
を求め、このときの仮想的単一ボイラの最適特性を ＣＡ＝＝ ｇＡ（ＳＡ） ＳＡｍ１ｎ ＜ ｓ、 ＜
Ｓ、 ｍａｘ ＋６）とする。
査し、夫々の蒸気供給量ＳＡに対してｍ１ｎＪ（ＳＡ）
を求め、このときの仮想的単一ボイラの最適特性を ＣＡ＝＝ ｇＡ（ＳＡ） ＳＡｍ１ｎ ＜ ｓ、 ＜
Ｓ、 ｍａｘ ＋６）とする。
等式条件の式（３）および不等式条件の式（１）のもと
で評価関数の式（５）を最小化し、この最小化を達成す
る最適配分を決定する最適化手法として動的計画法を用
いる。動的計画法を用いる利点は、次の点にある。
で評価関数の式（５）を最小化し、この最小化を達成す
る最適配分を決定する最適化手法として動的計画法を用
いる。動的計画法を用いる利点は、次の点にある。
１）、式（２）で示す個々のボイラ特性において、゛非
線形性を含む任意の特性関数を考慮することができる。
線形性を含む任意の特性関数を考慮することができる。
２）０式（５）の評価関数の最小値は、式１３１および
式（１）の制約のもとで、常に大域的最大値である。
式（１）の制約のもとで、常に大域的最大値である。
生産プロセスＰの蒸気量および電力量の需要がわかると
、それに応じて各タービンの抽気量および発電量が決ま
り、共通ヘッダＨの蒸気量が決定される。共通ヘッダＨ
に必要蒸気量を供給するために、各ボイラの蒸気供給配
分を決定する際、以上の手法を用いれば、燃料費量・ｊ
；のボイラ最適運用が可能となる。
、それに応じて各タービンの抽気量および発電量が決ま
り、共通ヘッダＨの蒸気量が決定される。共通ヘッダＨ
に必要蒸気量を供給するために、各ボイラの蒸気供給配
分を決定する際、以上の手法を用いれば、燃料費量・ｊ
；のボイラ最適運用が可能となる。
第２図は第１図によるプラントを制御する系統を示すも
ので、図中符号ｌおよび２は第１図に示した対象プラン
トおよび生産プロセス、３は入力装置、４は計算制御装
置、５は駆動装置、６は表示装置をそれぞれ示して〜・
る。
ので、図中符号ｌおよび２は第１図に示した対象プラン
トおよび生産プロセス、３は入力装置、４は計算制御装
置、５は駆動装置、６は表示装置をそれぞれ示して〜・
る。
生産プロセス２で必要とする蒸気および電力の要求量に
相当する信号は入力装置３を介して計算制御装置４に入
力される″。計算制御装置４はそれらの要求量を満たす
ための必要蒸気供給量を算出この計算制御装置４におい
て計算の結果得られた各ボイラに最適な蒸気供給量は駆
動装置５および表示装置６に出力される。対象プラン）
１のボイラ群は駆動装置５により自動運転されるか、ま
たは表示装置６の指示に従い、プラント運転員により手
動運転される。
相当する信号は入力装置３を介して計算制御装置４に入
力される″。計算制御装置４はそれらの要求量を満たす
ための必要蒸気供給量を算出この計算制御装置４におい
て計算の結果得られた各ボイラに最適な蒸気供給量は駆
動装置５および表示装置６に出力される。対象プラン）
１のボイラ群は駆動装置５により自動運転されるか、ま
たは表示装置６の指示に従い、プラント運転員により手
動運転される。
以上のように、計算制御装置４にて、生産プロ゛セスで
必要とする蒸気および電力の要求量を満たすための必要
蒸気供給量を求め、求められた必要蒸気供給量に基づい
てボイラ燃料費の総費用を最小にするような各ボイラ蒸
気供給量の最適配分を計算し、計算された最適配分に基
づいて駆動装置５により各ボイラを運転するようにした
ことによって、各ボイラの運転可能な範囲内で燃料費最
小となるボイラの最通運用を達成することができる。
必要とする蒸気および電力の要求量を満たすための必要
蒸気供給量を求め、求められた必要蒸気供給量に基づい
てボイラ燃料費の総費用を最小にするような各ボイラ蒸
気供給量の最適配分を計算し、計算された最適配分に基
づいて駆動装置５により各ボイラを運転するようにした
ことによって、各ボイラの運転可能な範囲内で燃料費最
小となるボイラの最通運用を達成することができる。
第１図は本発明装置の制御対象となるプラントを示す図
、第２図は本発明装置を含む制御系統を示す図、第３図
は従来のプラントを例示した図１ある。 手続補正書（自発） 昭和６０年 ８月 ２日 特許庁長官 宇 賀 道 部 殿 ！、事件の表示 特願昭６０年９３３１２号２、発
明の名称 複数ボイラの運転制御装置３、補正をす
る者 事件との関係 出願人名称 三菱重工業株
式会社 ４、復代理人 〒１００東京都千代田区有楽町−丁目
８番１号５、補正の対象 明細書の「発明の詳細な
説明」の欄６、補正の内容 明細書を以下のとおり訂正します。 Ｏ）第２頁第１６行「ボイラ・燃料鳳」を「ボイラ燃料
費」と訂正。 （４）第７Ｎ第２行「大域的最大値」を「大域的最小値
」と訂正。
、第２図は本発明装置を含む制御系統を示す図、第３図
は従来のプラントを例示した図１ある。 手続補正書（自発） 昭和６０年 ８月 ２日 特許庁長官 宇 賀 道 部 殿 ！、事件の表示 特願昭６０年９３３１２号２、発
明の名称 複数ボイラの運転制御装置３、補正をす
る者 事件との関係 出願人名称 三菱重工業株
式会社 ４、復代理人 〒１００東京都千代田区有楽町−丁目
８番１号５、補正の対象 明細書の「発明の詳細な
説明」の欄６、補正の内容 明細書を以下のとおり訂正します。 Ｏ）第２頁第１６行「ボイラ・燃料鳳」を「ボイラ燃料
費」と訂正。 （４）第７Ｎ第２行「大域的最大値」を「大域的最小値
」と訂正。
Claims (1)
- 特性の異なる複数のボイラを有し、これらボイラからの
発生蒸気を共通ヘッダに集合させ、ここから各種用途別
に蒸気を配分するようにしたシステムを制御するものに
おいて、生産プロセスで必要とする蒸気および電力の総
要求量から必要蒸気供給量を算出する装置と、算出され
た前記必要蒸気供給量に基づいてボイラ燃料費の総費用
を最小にする各ボイラの蒸気供給量の最適配分を決定す
る演算装置と、この演算装置の演算結果により各ボイラ
群を運転する手段とを備えている、複数ボイラの運転制
御装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9331285A JPS61252402A (ja) | 1985-04-30 | 1985-04-30 | 複数ボイラの運転制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9331285A JPS61252402A (ja) | 1985-04-30 | 1985-04-30 | 複数ボイラの運転制御装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61252402A true JPS61252402A (ja) | 1986-11-10 |
Family
ID=14078798
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9331285A Pending JPS61252402A (ja) | 1985-04-30 | 1985-04-30 | 複数ボイラの運転制御装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS61252402A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006064210A (ja) * | 2004-08-25 | 2006-03-09 | Hitachi Ltd | 発電プラントにおける蒸気発生器への給水制御装置 |
| JP2020190402A (ja) * | 2019-05-24 | 2020-11-26 | 株式会社サムソン | 台数制御を行う多缶設置ボイラ |
-
1985
- 1985-04-30 JP JP9331285A patent/JPS61252402A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006064210A (ja) * | 2004-08-25 | 2006-03-09 | Hitachi Ltd | 発電プラントにおける蒸気発生器への給水制御装置 |
| JP4506353B2 (ja) * | 2004-08-25 | 2010-07-21 | 株式会社日立製作所 | 発電プラントにおける蒸気発生器への給水制御装置 |
| JP2020190402A (ja) * | 2019-05-24 | 2020-11-26 | 株式会社サムソン | 台数制御を行う多缶設置ボイラ |
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