JPS62129606A - Drum boiler feedwater controller - Google Patents

Drum boiler feedwater controller

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JPS62129606A
JPS62129606A JP27089685A JP27089685A JPS62129606A JP S62129606 A JPS62129606 A JP S62129606A JP 27089685 A JP27089685 A JP 27089685A JP 27089685 A JP27089685 A JP 27089685A JP S62129606 A JPS62129606 A JP S62129606A
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drum
signal
water level
flow rate
water supply
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増山 秀夫
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Toshiba Corp
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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。
(57) [Summary] This bulletin contains application data before electronic filing, so abstract data is not recorded.

Description

【発明の詳細な説明】 [発明の技術分野] 本発明はドラムボイラ火力発電プラントにおけるドラム
ボイラの給水制御装置に係り、特にプラント起動時にド
ラム水位を安定に相持し得るようにしたドラムボイラ給
水制御装置に関する。
[Detailed Description of the Invention] [Technical Field of the Invention] The present invention relates to a drum boiler water supply control device in a drum boiler thermal power plant, and in particular, to a drum boiler water supply control device that allows drum water levels to be stably maintained at the time of plant startup. Regarding equipment.

[発明の技術的背蒙とその問題点1 一般に、ドラムボイラ火力発電プラントにおけるドラム
ボイラの給水制御は、ドラム水位を安定に制御すること
によって、水位低下による火炉内の蒸発管の空だきを防
止し、また水位上昇によるタービンへの水侵入を防止す
るという非常に重要な役割を果たしている。
[Technical backstory of the invention and its problems 1 Generally, water supply control for a drum boiler in a drum boiler thermal power plant is a method of stably controlling the drum water level to prevent the evaporation tubes in the furnace from drying out due to a drop in the water level. It also plays a very important role in preventing water from entering the turbine due to rising water levels.

第3図は、代表的なドラムボイラ火力発電プラントの構
成例を示したものである。図において、ドラム1で発生
じた蒸気は加熱器2で温度上昇して、高圧タービン3に
供給され、この高圧タービン3で膨張冷却した後に再熱
器4で再び温度上昇し、低圧タービン5に供給されて復
水器13で冷却され水になる。また、ドラム1への給水
は復水器13から復水ポンプ6で脱気器7に供給され、
脱気された後に給水ポンプ8で給水調節弁11を介して
ドラム1に送られる。一方、ドラム1から火炉内の蒸発
管9へ水が循環し、バーナ10の燃焼により加熱されて
発生した蒸気はドラム1へ戻る。なお、加熱器2から高
圧タービン3へ到る主蒸気管には、プラント起動/停止
時のドレンを排出するドレン弁12が備えられている。
FIG. 3 shows an example of the configuration of a typical drum boiler thermal power plant. In the figure, steam generated in a drum 1 is heated in a heater 2 and supplied to a high-pressure turbine 3. After being expanded and cooled in the high-pressure turbine 3, the temperature is raised again in a reheater 4, and then sent to a low-pressure turbine 5. It is supplied and cooled in the condenser 13 to become water. In addition, water to the drum 1 is supplied from a condenser 13 to a deaerator 7 by a condensate pump 6.
After being deaerated, the water is sent to the drum 1 by the water supply pump 8 via the water supply control valve 11. On the other hand, water circulates from the drum 1 to the evaporation tube 9 in the furnace, and steam generated by being heated by combustion in the burner 10 returns to the drum 1. Note that the main steam pipe leading from the heater 2 to the high-pressure turbine 3 is equipped with a drain valve 12 for discharging drain at the time of starting/stopping the plant.

さて、この種のプラントにおける従来のドラムボイラの
給水制御装置は、ドラム水位をドラム水位検出器15に
より検出し、これをフィードバックしてドラム水位規準
値と比較して両者の偏差をとり、この偏差に基づいてP
ID制御を行なう方式が採用されており、また発電機出
力40%以上の高負荷状態では上記PID制御にさらに
主蒸気流量と給水流量とのミスマツチ偏差が先行要素と
して用いられている。しかしながら、プラントの起動時
、特に初負荷確立以前の運転状態では、下記のような理
由により上記PID制御を用いてドラム水位を安定に相
持することが不可能である。
Now, in the conventional drum boiler water supply control device in this kind of plant, the drum water level is detected by the drum water level detector 15, this is fed back and compared with the drum water level standard value, and the deviation between the two is calculated. P based on
An ID control method is adopted, and in a high load state of 40% or more of the generator output, mismatch deviation between the main steam flow rate and the feed water flow rate is further used as a preceding element in the PID control. However, when the plant is started up, especially in the operating state before the initial load is established, it is impossible to stably maintain the drum water level using the PID control for the following reasons.

(a )主蒸気流量および給水流量が10%以下であり
、通常運転中に用いるPID制御は比例。
(a) Main steam flow rate and feed water flow rate are 10% or less, and PID control used during normal operation is proportional.

積分、微分定数をそのまま用いると過剰制御となりハン
チングを生ずる。
If integral and differential constants are used as they are, excessive control will result and hunting will occur.

(b )ドラム蒸気圧力を大気圧から定格運転圧力まで
1屏させる昇任運転操作が行なわれるため、給水ポンプ
8のシステムヘッドが変動し、給水調節弁11の開度に
対する流量がドラム蒸気圧力の変化に対して大きく変化
し、lID1lJIl]のような線形補償制御では制御
することができない。
(b) Since the promotion operation is performed to increase the drum steam pressure from atmospheric pressure to the rated operating pressure, the system head of the water supply pump 8 fluctuates, and the flow rate relative to the opening degree of the water supply control valve 11 changes in the drum steam pressure. It cannot be controlled by linear compensation control such as lID1lJIl].

(c)プラントの起動時には、ボイラー、タービンの温
度ミスマツチによる熱応力による機器の損傷を防止する
ために温度制御を行なうが、このことから燃料流量を変
化させたりドレン弁12の開度を調節したり種々の複雑
な操作が行なわれ、これによる蒸発管内のボイドの変化
、蒸気流量の変化がドラム水位に大きな外乱として作用
する。
(c) When starting up the plant, temperature control is performed to prevent damage to equipment due to thermal stress caused by temperature mismatch in the boiler and turbine. Various complicated operations are performed, and the resulting changes in voids within the evaporator tube and changes in the steam flow rate act as a large disturbance on the drum water level.

[発明の目的] 本発明は上記のような問題を解決するために成されたも
ので、その目的はプラント起動時の種々の外乱ならびに
プラント特性の変化に対応してドラム水位を安定に制御
することが可能な信頼性の高いドラムボイラ給水制御装
置を提供することにある。
[Object of the Invention] The present invention was made to solve the above problems, and its purpose is to stably control the drum water level in response to various disturbances at the time of plant startup and changes in plant characteristics. The object of the present invention is to provide a highly reliable drum boiler water supply control device that can perform the following steps.

[発明の概要] 上記目的を達成するために本発明では、ドラムボイラ火
力発電プラントのドラム水位をドラム水位検出器により
検出し、このドラム水位検出器からのドラム水位信号と
ドラム水位規準信号とを比較して得られるドラム水位偏
差信号に基づいて給水調節弁の開度を調節することによ
り給水流−の制御を行なうドラムボイラ給水制御装置に
おいて、上記ドラム水位偏差信号およびこのドラム水位
偏差信号を微分要素を介して帰られるドラム水位偏差変
化率信号を入力とし、下記の(a )〜(d )に示す
各手段により給水流量操作量信号を導出する測度制御器
と、ドラム蒸気圧力を検出するドラム蒸気圧力検出器か
らのドラム蒸気圧力信号に応じて、給水調節弁操作量信
号を補正するための圧力補正信号を演算する第1の演算
器と、この第1の演算器により演算された圧力補正信号
を用い上記測度制御器からの給水流量操作量信号を補正
演算して給水調節弁操作量信号を導出する第2の演算器
とを備えて構成することにより、プラント起動時の各種
の外乱に対応してドラム水位を安定に制御できるように
したことを特徴とする。
[Summary of the invention] In order to achieve the above object, the present invention detects the drum water level of a drum boiler thermal power plant with a drum water level detector, and uses a drum water level signal from the drum water level detector and a drum water level reference signal. In a drum boiler feed water control device that controls the feed water flow by adjusting the opening degree of the feed water control valve based on the drum water level deviation signal obtained by comparison, the drum water level deviation signal and this drum water level deviation signal are differentiated. A measurement controller that receives the drum water level deviation change rate signal returned via the element as an input and derives a feed water flow rate manipulated variable signal by each means shown in (a) to (d) below, and a drum that detects the drum steam pressure. a first computing unit that computes a pressure correction signal for correcting the feed water control valve operation amount signal in accordance with the drum steam pressure signal from the steam pressure detector; and a pressure correction computed by the first computing unit. By comprising a second computing unit that corrects the feed water flow rate operation amount signal from the above-mentioned measurement controller using the signal and derives the feed water control valve operation amount signal, it is possible to prevent various disturbances at the time of plant startup. It is characterized by the ability to stably control the drum water level accordingly.

(a)上記ドラム水位偏差信月及ドラム水位偏差変化率
信号が、「正方向に大」 「正方向に中」「正方向に小
」 「零」 「負方向に小」 「負方向に中」 「負方
向に大」という概念を測度分布関数にて記憶する手段 (b)上記(a )の各概念の組合わせで表現されるプ
ラントの各状態に応じて、給水流量操作量信号を[正方
向に犬J 「正方向に中」 「正方向に小J 「零」 
「負方向に小」 「負方向に中」 U負方向に大」にす
るという制御法則と給水流量操作量信号のとるべき値の
概念を測度分布にて記憶する手段 (c)ドラム水位偏差信号およびドラム水位偏差変化率
信号が与えられると、上記(b)の各制御法則毎に水位
偏差に対応する測度および水位偏差変化率に対応する測
度を演算する手段(d )上記(c)で演算された測度
のうち小さい方の測度でその制御法則の給水流量操作量
信号の測度分布をカットすると共に、新たに与えられた
状態に対応する制御法則の給水流量増大量信号の測度分
布をとり直し、これを全ての制御法則について測度分布
の最大値を選択して重ね合わせさらに測度分布で重みつ
けし平均値を演算して給水流量操作量信号を決定する手
段 [発明の実施例] まず本発明によるドラムボイラ給水制御装置は、プラン
トの起動時に熟練運転員がドラム水位の挙動に応じて給
水流量を操作するアルゴリズムに基いて制御器の制御法
則を決定し、さらにプラント状態の判定規準および操作
規準の概念に測度分布を与えることにより、滑らかな給
水制御動作を実用するようにしたものである。
(a) The above drum water level deviation signal and drum water level deviation change rate signal are "large in the positive direction", "medium in the positive direction", "small in the positive direction", "zero", "small in the negative direction", "medium in the negative direction". ” Means for storing the concept of “greater in the negative direction” as a measure distribution function (b) A means for storing the water supply flow rate manipulated variable signal [ Dog J in the positive direction “Medium in the positive direction” “Small J in the positive direction “Zero”
Means for storing the control law of "small in the negative direction", "medium in the negative direction", and large in the negative direction and the concept of the value that the water supply flow rate manipulated variable signal should take as a measure distribution (c) Drum water level deviation signal and a drum water level deviation change rate signal, means for calculating a measure corresponding to the water level deviation and a measure corresponding to the water level deviation change rate for each control law in (b) above (d) Calculating in (c) above. The measure distribution of the water supply flow rate manipulated amount signal of the control law is cut using the smaller of the measured measures, and the measure distribution of the water supply flow rate increase amount signal of the control law corresponding to the newly given state is recalculated. , a means for determining the water supply flow rate manipulated variable signal by selecting the maximum value of the measure distribution for all control laws, superimposing it, further weighting it with the measure distribution, and calculating the average value [Embodiment of the invention] First, the present invention drum boiler water supply control system, when the plant is started, a skilled operator determines the control law for the controller based on an algorithm that manipulates the water supply flow rate according to the behavior of the drum water level, and also determines the plant status judgment criteria and operation criteria. By giving a measure distribution to the concept of , smooth water supply control operation is realized.

以下、図面を参照して上記のような考え方に基づいた本
発明の一実施例について説明する。
Hereinafter, an embodiment of the present invention based on the above concept will be described with reference to the drawings.

第1図は、本発明によるドラムボイラ給水制御装置の構
成例を示すものである。第1図において、25は前述し
た第3図におけるドラム水位検出器15で検出されたド
ラム水位信号りと制御目標であるドラム水位規準信号L
REFとの偏差信号8=(L  LREF)を演算する
減算器、22は上記ドラム水位偏差信号eの時間変化率
信号Δed。
FIG. 1 shows an example of the configuration of a drum boiler water supply control device according to the present invention. In FIG. 1, 25 is a drum level signal detected by the drum water level detector 15 in FIG.
A subtractor 22 calculates a deviation signal 8=(L LREF) from REF, and 22 is a time change rate signal Δed of the drum water level deviation signal e.

−7「を演算する微分器である。また、21は上記ドラ
ム水位偏差信号eおよびドラム水位変化率信号Δeを入
力とし、後述する論理的制御法則に基づいて給水流量操
作量信号Δ1を演算する測度制御器である。
21 is a differentiator that calculates the drum water level deviation signal e and the drum water level change rate signal Δe, and calculates the water supply flow rate manipulated variable signal Δ1 based on the logical control law described later. It is a measure controller.

一方、24は第3図におけるドラム蒸気圧力検出器16
で検出されたドラム蒸気圧力信号を入力し、これに応じ
て給水調節弁操作量を補正するための圧力補正信号PC
を演算する関数発生器、23は上記測度制御器21から
の給水調節操作量信号八〇を入力し、上記関数発生器2
4がらの圧力補正信号PCを用いて給水調節弁操作−信
号ΔZを演算する乗篩器である。
On the other hand, 24 is the drum steam pressure detector 16 in FIG.
Pressure correction signal PC for inputting the drum steam pressure signal detected by PC and correcting the operation amount of the water supply control valve accordingly.
The function generator 23 inputs the water supply adjustment operation amount signal 80 from the measurement controller 21, and calculates the function generator 2.
This multiplier uses four pressure correction signals PC to calculate the water supply control valve operation signal ΔZ.

次に、上記測度制御器21における論理的制御法則につ
いて述べる。
Next, the logical control law in the measure controller 21 will be described.

制御法則1:eが1正方向に大」の時は、ΔUを「負方
向に大」とする。
Control law 1: When e is 1 large in the positive direction, ΔU is made large in the negative direction.

制御法則2:eが「負方向に人」の時は、ΔUを「正方
向に大」とする。
Control law 2: When e is "human in the negative direction", ΔU is "large in the positive direction".

制御法則3:eが1正方向に小」でかつ八〇が「正値」
の時は、ΔUを「角方向 に中」とする。
Control law 3: e is small in the positive direction by 1 and 80 is a positive value
In this case, ΔU is defined as "inside in the angular direction".

制御法則4:eが1負方向に小」でがっΔeが「負値」
の時は、△Uを「正方向 に中」とする。
Control law 4: e is small in the negative direction by 1, and Δe is a negative value.
In this case, △U is set as "inside in the positive direction".

111tl法則5:eが「正方向に小」でがっΔeが「
負値」の時は、ΔUを「零」と する。
111tl law 5: e is "small in the positive direction" and Δe is "
When it is a negative value, ΔU is set to zero.

制御法則6:eが「負方向に小」でかつΔeが「正値」
の時は、八〇を「零」と する。
Control law 6: e is "small in the negative direction" and Δe is "positive value"
In the case of , 80 is considered "zero".

制御法則7:eが「正方向に小」でかつΔeが「零」の
時は、ΔUを「負方向に 小」とすφ。
Control law 7: When e is "small in the positive direction" and Δe is "zero", ΔU is "small in the negative direction" φ.

制御法則8:eが1角方向に小」でかつΔeが「零Jの
時は、ΔUを「正方向に 小」とする。
Control law 8: When e is small in one angular direction and Δe is zero J, ΔU is made small in the positive direction.

制御法則9:eが「零」、八〇が「零」の時は、ΔUを
「零」とする。
Control law 9: When e is "zero" and 80 is "zero", ΔU is "zero".

次に第2図を用いて、本測度制御器21の具体的な演算
手法について説明する。
Next, a specific calculation method of the measure controller 21 will be explained using FIG. 2.

第2図に6ける各グラフは、横軸にドラム水位偏差信号
eoドラム水位偏差変化率信号Δe、および給水流量操
作量信号Δ1を一100〜100%の範囲でとり、また
縦軸には上記制御法則に記した「正方向に大」 [正方
向に中j 「正方向に小」「零」 r角方向に大」 「
負方向に中」 「負方向に小」 「正値j 「負値」と
いう概念に対応する測度をO〜1の範囲でとり、各制御
法則の概念を測度により数量化して表現したものである
In each graph in Fig. 2, the horizontal axis shows the drum water level deviation signal eo, the drum water level deviation change rate signal Δe, and the water supply flow rate operation amount signal Δ1 in the range of -100 to 100%, and the vertical axis shows the above "Large in the positive direction" described in the control law [Medium in the positive direction "Small in the positive direction""Zero" Large in the r angle direction "
"Medium in the negative direction""Small in the negative direction""Positive value j" The measure corresponding to the concept of "negative value" is taken in the range of O to 1, and the concept of each control law is expressed by quantifying it by the measure. .

さて、測度制御器21は、ドラム水位偏差信号60、ド
ラム水位偏差変化率信号ΔeOが入力されると、各制御
法則l毎の偏差信号に対応する測度μI(eo)、およ
び偏差変化率信号に対応する測度μ志(ΔeO)を演算
し、さらにこの値から各制御法則りの適用可能性を示す
測度μMIN  =Illil’1(μよ(eO)、μ
尽(ΔeO))を演算する。そして、この適用可能性を
示す測度μMIN  により、各制御法則りの給水流量
操作量信号ΔU、の測度分布についてμMIN 以上を
カットし、m差信号e0および偏差変化率信号へ〇〇が
入力された時の各制御法則りの測度分布μi(ΔU)を
とり直す。さらに、この各制御法則りについて演算した
測度分布μl(Δu)(i=1〜9)についてその最大
値μMAX  (Δμ>=IIlaX  DZI (Δ
u))を演算し、さらに測度によりこの平均値を演算し
て制御法則へ〇を決定する。
Now, when the drum water level deviation signal 60 and the drum water level deviation change rate signal ΔeO are input, the measure controller 21 generates the measure μI(eo) corresponding to the deviation signal for each control law l and the deviation change rate signal. The corresponding measure μshi(ΔeO) is calculated, and from this value, the measure μMIN = Illil'1(μyo(eO), μ
(ΔeO)) is calculated. Then, using the measure μMIN indicating this applicability, the measure distribution of the water supply flow rate operation amount signal ΔU according to each control law was cut above μMIN, and 〇〇 was input to the m difference signal e0 and the deviation change rate signal. The measure distribution μi (ΔU) according to each control law at the time is recalculated. Furthermore, the maximum value μMAX (Δμ>=IIlaX DZI (Δ
u)), and then calculate the average value using the measure to determine 〇 for the control law.

すなわち以上の測度制御器21の動作を、eo=80%
、Δeo=60%の値が入力された時を例にとって説明
すると、μe(6a)。
That is, the above operation of the measure controller 21 is set to eo=80%.
, Δeo=60% is input as an example. μe(6a).

μΔe (Δeth >、およびμMINは第2図に示
す様に各制御法則毎に次の通りとなる。
μΔe (Δeth > and μMIN are as follows for each control law, as shown in FIG. 2.

11J1111法則1:μ!(eo)−〇1.μ3e(
Δeo)−1,μ4,1、−01制御法則2:μ:(e
o)−〇、μ了e(Δeo)−1,μL−0制御法則3
:μ、’(eo)=0.5 、μ】8(Δeo)=o、
s 、μ3−=0.5IN 制御法則4 :μ;(eo)=o 、 μ3゜(Δeo
)−〇 、 弓、N=。
11J1111 Law 1: μ! (eo)-〇1. μ3e(
Δeo)-1,μ4,1,-01 Control Law 2:μ:(e
o)-〇, μ(Δeo)-1, μL-0 control law 3
:μ,'(eo)=0.5,μ]8(Δeo)=o,
s, μ3-=0.5IN Control law 4: μ; (eo)=o, μ3゜(Δeo
)−〇, Bow, N=.

制御法則5:μコ(eo)=o、6.μ38(ΔeO)
−01μ5−0IN 制御法則e :μ;(eo)−o、 μje(Δeo)
−o礼μ課1N= 0制御法則7 : l’e (eO
)−06* l’l。(Δe)−〇 + l”  ”’
 00           MIN Mm法則8:μ:(eo)−〇、μ3e(Δeo)−〇
、μ:rN−〇制御法則9:μx(eo)=0.μ38
(Δeo)−o l μ; r N =0従って、制御
法則1と制御法則3のみが適用可能となり、このμm 
(Δu)、μ3 (ΔU)は第2図の斜線部A、Bのよ
うになる。そして、このμm (Δu)、μ3 (ΔU
)からμMAX  (ΔU)を演算した結果が第2図の
斜線部Cになる。さらに、この平均値を演算してΔuo
を決定する。
Control law 5: μco(eo)=o, 6. μ38 (ΔeO)
-01μ5-0IN Control law e:μ;(eo)-o, μje(Δeo)
-o courtesy μ section 1N=0 control law 7: l'e (eO
)-06*l'l. (Δe) −〇 + l” ”'
00 MIN Mm law 8: µ: (eo) - 〇, µ3e (Δeo) - 〇, µ: rN - 〇 Control law 9: µx (eo) = 0. μ38
(Δeo)−o l μ; r N =0 Therefore, only control law 1 and control law 3 can be applied, and this μm
(Δu) and μ3 (ΔU) are as shown in the shaded areas A and B in FIG. And this μm (Δu), μ3 (ΔU
), the result of calculating μMAX (ΔU) is the shaded area C in FIG. Furthermore, by calculating this average value, Δuo
Determine.

次に、かかる如く構成した本実施例によるドラムボイラ
給水制御装置において、第3図のドラム水位検出器15
によってドラム水位信号りが与えられると、減算器25
によりドラム水位規準信号LREFとの偏差信号eが演
算され、また微分器22により偏差変化率信号Δeが演
算されて測度制御器21に入力される。すると、この測
度制御器21においては前述したような機能動作を行な
うことにより、下記の制御を実現する給水流量操作量信
号へ〇が決定される。
Next, in the drum boiler water supply control device according to this embodiment configured as described above, the drum water level detector 15 shown in FIG.
When the drum water level signal is given by , the subtractor 25
A deviation signal e from the drum level reference signal LREF is calculated by the differentiator 22, and a deviation change rate signal Δe is calculated by the differentiator 22 and inputted to the measurement controller 21. Then, by performing the above-mentioned functional operations in the measure controller 21, the water supply flow rate manipulated variable signal that realizes the following control is determined to be O.

(a )制御法則1および2により、偏差信号eが非常
に大きくなりドラム水位高/低のプラントトリップに到
る領域に近くなると、給水流量を激減または激増してト
リップを回避することを第1優先に制御する。
(a) According to control laws 1 and 2, when the deviation signal e becomes very large and approaches the region where a plant trip occurs due to high/low drum water level, the first step is to drastically reduce or increase the water supply flow rate to avoid a trip. Control with priority.

(b)制御法則3および4により、偏差信号eおよび偏
差変化率信号Δeが同一符号の場合にはドラム水位の偏
差が大きくなる方向にあるため、給水流量を増/滅させ
て偏差変化率が零となり安定化させるように制御する。
(b) According to control laws 3 and 4, if the deviation signal e and the deviation change rate signal Δe have the same sign, the deviation of the drum water level is increasing. It is controlled so that it becomes zero and becomes stable.

(c)制−法則5および6により、偏差信号eおよび偏
差変化率信号Δeが異符号の場合にはドラム水位の偏差
が小さくなる方向にあるため、給水流量を変化させず現
状を維持することにより偏差が自然に減少するように制
御する。
(c) According to Control Laws 5 and 6, if the deviation signal e and the deviation change rate signal Δe have different signs, the deviation of the drum water level is decreasing, so the current flow rate should be maintained without changing the water supply flow rate. control so that the deviation naturally decreases.

(d )制御法則7および8により、偏差変化率信号へ
〇が零で安定しているが、偏差信号eが零でな(オフセ
ットが残る場合には、偏差の方向によって給水流量を微
増または微減することによりオフセットをなくすように
制御する。
(d) According to control laws 7 and 8, the deviation change rate signal is stable at zero, but the deviation signal e is not zero (if an offset remains, the water supply flow rate may be slightly increased or decreased depending on the direction of the deviation). By doing this, the offset is controlled to be eliminated.

(e )制御法則9は、偏差信号eおよび偏差変化率信
号Δeが共に零であるため、給水流量は変化させず現状
を維持するようにする。
(e) In control law 9, since both the deviation signal e and the deviation change rate signal Δe are zero, the water supply flow rate is not changed and the current state is maintained.

さらに第3図におけるドラム蒸気圧力検出器16によっ
てドラム蒸気圧力信号Pが与えられると、関数発生器2
4に適切な単調増加関数を設定しておくことにより、ド
ラム蒸気任力が高い時には大きな値、低い時には小さな
値の圧力補正信号PCが得られ、これを乗算器23にて
給水流量操作量信号Δ0に乗算することにより、蒸気圧
力の変化による給水調節弁開度の影響を補正した給水調
節弁操作量信号ΔZが得られることになる。
Furthermore, when the drum steam pressure signal P is given by the drum steam pressure detector 16 in FIG.
By setting an appropriate monotonically increasing function in 4, a pressure correction signal PC having a large value when the drum steam capacity is high and a small value when it is low can be obtained, and this is used as the feedwater flow rate manipulated variable signal by the multiplier 23. By multiplying by Δ0, a feed water control valve operation amount signal ΔZ that corrects the influence of the feed water control valve opening degree due to a change in steam pressure can be obtained.

上述したように、本構成のドラムボイラ給水制御装置に
おいては、次のような効果が得られるものである。
As described above, the drum boiler water supply control device with this configuration provides the following effects.

すなわち、プラント起動時は前述したように、給水流量
が10%以下でドラム水位が安定にバランスするため、
通常運転中のPID制御では比例。
In other words, as mentioned above, when starting up the plant, the drum water level is stably balanced when the water supply flow rate is 10% or less.
PID control during normal operation is proportional.

積分、微分の各制御パラメータの効きを落さないと安定
した制御が行なえない。また、燃料流量。
Stable control cannot be achieved unless the effectiveness of the integral and differential control parameters is reduced. Also, fuel flow rate.

ドレン弁操作などによって可成り大きな外乱要素が加わ
ることが多いため、単にパラメータの効きを落したのみ
では外乱が入った時に給水流量の制御応答が悪くなり、
ドラム水位の高/低によりプラントトリップに到る可能
性がある。
Because a fairly large disturbance element is often added due to drain valve operation, etc., simply reducing the effectiveness of the parameters will worsen the control response of the water supply flow rate when disturbance occurs.
High/low drum water levels can lead to plant trips.

この点本構成によるドラムボイラ給水制御IV装置は、
上述したPID制御のような線形制御と異なり、ドラム
水位偏差および偏差変化率の大きさによって給水流量操
作量ΔUの測度分布を自由に定めることができるので、
大きな外乱によってトリップ危険領域に入ると、これを
補正するために大きな給水流量の変化を与えることがで
き、また通常運転領域でのオフセットをとるためには、
極めて微小な給水流量の変化を与えることもでき、プラ
ント状態に応じた融通性のある制御を実現することが可
能である。
In this respect, the drum boiler water supply control IV device with this configuration is as follows:
Unlike linear control such as the above-mentioned PID control, the measurement distribution of the water supply flow rate manipulated variable ΔU can be freely determined depending on the drum water level deviation and the deviation change rate.
When entering the trip danger area due to a large disturbance, a large change in the water supply flow rate can be applied to compensate for this, and in order to offset the normal operation area,
It is also possible to give very small changes in the water supply flow rate, making it possible to realize flexible control according to plant conditions.

尚、本発明は上述した実施例に限定されるものではなく
、その要旨を変更しない範囲で種々に変形して実施する
ことができるものである。
Note that the present invention is not limited to the embodiments described above, and can be implemented with various modifications without changing the gist thereof.

[発明の効果コ 以上説明したように本発明によれば、プラント起動時の
種々の外乱ならびにプラント特性の変化に対応してドラ
ム水位を安定に制御することが可能な極めて信頼性の高
いドラムボイラ給水制御装置が提供できる。
[Effects of the Invention] As explained above, the present invention provides an extremely reliable drum boiler that can stably control the drum water level in response to various disturbances during plant startup and changes in plant characteristics. Water supply control equipment can be provided.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of drawings]

第1図は本発明によるドラムボイラ給水制御装置の一実
施例を示す構成ブロック図、第2図は同実施例における
測度制御器の各制御法則毎の測度分布および動作機能を
示す図、第3図は代表的なドラムボイラ火力発電プラン
トの一例を示す構成図である。 1・・・ドラム、8・・・給水ポンプ、11・・・給水
調節弁、12・・・ドレン弁、15・・・ドラム水位検
出器、16・・・ドラム蒸気圧力検出器、21・・・測
度制御器、22・・・微分器、23・・・乗綽器、24
・・・関数発生器、25・・・減算器。
FIG. 1 is a block diagram showing an embodiment of a drum boiler feed water control device according to the present invention, FIG. 2 is a diagram showing the measurement distribution and operation function for each control law of the measurement controller in the same embodiment, and FIG. The figure is a configuration diagram showing an example of a typical drum boiler thermal power plant. DESCRIPTION OF SYMBOLS 1... Drum, 8... Water supply pump, 11... Water supply adjustment valve, 12... Drain valve, 15... Drum water level detector, 16... Drum steam pressure detector, 21...・Measure controller, 22... Differentiator, 23... Multiplier, 24
...Function generator, 25...Subtractor.

Claims (1)

【特許請求の範囲】 ドラムボイラ火力発電プラントのドラム水位をドラム水
位検出器により検出し、このドラム水位検出器からのド
ラム水位信号とドラム水位規準信号とを比較して得られ
るドラム水位偏差信号に基づいて給水調節弁の開度を調
節することにより給水流量の制御を行なうドラムボイラ
給水制御装置において、前記ドラム水位偏差信号および
このドラム水位偏差信号を微分要素を介して得られるド
ラム水位偏差変化率信号を入力とし、下記の(a)〜(
d)に示す各手段に基づいて給水流量操作量信号を導出
する測度制御器と、ドラム蒸気圧力を検出するドラム蒸
気圧力検出器からのドラム蒸気圧力信号に応じて、給水
調節弁操作量信号を補正するための圧力補正信号を演算
する第1の演算器と、この第1の演算器により演算され
た圧力補正信号を用い前記測度制御器からの給水流量操
作量信号を補正演算して給水調節弁操作量信号を導出す
る第2の演算器とを備えて成ることを特徴とするドラム
ボイラ給水制御装置。 (a)前記ドラム水位偏差信号及びドラム水偏差変化率
信号が、「正方向に大」「正方向に中」「正方向に小」
「零」「負方向に小」「負方向に中」「負方向に大」と
いう概念を測度分布関数にて記憶する手段 (b)前記(a)の各概念の組合わせで表現されるプラ
ントの各状態に応じて、給水流量操作量信号を「正方向
に大」「正方向に中」「正方向に小」「零」「負方向に
小」「負方向に中」「負方向に大」にするという制御法
則と給水流量操作量信号のとるべき値の概念を測度分布
にて記憶する手段 (c)ドラム水位偏差信号およびドラム水位偏差変化率
信号が与えられると、前記(b)の各制御法則毎に水位
偏差に対応する測度および水位偏差変化率に対応する測
度を演算する手段 (d)前記(c)で演算された測度のうち小さい方の測
度でその制御法則の給水流量操作量信号の測度分布をカ
ットすると共に、新たに与えられた状態に対応する制御
法則の給水流量操作量信号の測度分布をとり直し、これ
を全ての制御法則について測度分布の最大値を選択して
重ね合わせさらに測度分布で重みづけし平均値を演算し
て給水流量操作量信号を決定する手段
[Claims] The drum water level of a drum boiler thermal power plant is detected by a drum water level detector, and the drum water level deviation signal obtained by comparing the drum water level signal from the drum water level detector with a drum water level reference signal. In a drum boiler feed water control device that controls the feed water flow rate by adjusting the opening degree of the feed water control valve based on the drum water level deviation signal and the drum water level deviation change rate obtained by differentiating the drum water level deviation signal through a differentiating element. With the signal as input, the following (a) to (
d) The feed water control valve manipulated variable signal is determined in accordance with the drum steam pressure signal from the measurement controller that derives the supplied water flow manipulated variable signal based on each means shown in d) and the drum steam pressure detector that detects the drum steam pressure. A first computing unit that computes a pressure correction signal for correction, and a water supply adjustment by correcting and computing the water supply flow rate operation amount signal from the measurement controller using the pressure correction signal computed by the first computing unit. A drum boiler feed water control device comprising: a second computing unit that derives a valve operation amount signal. (a) The drum water level deviation signal and the drum water deviation change rate signal are "large in the positive direction", "medium in the positive direction", and "small in the positive direction"
Means for storing the concepts of "zero,""small in the negative direction,""medium in the negative direction," and "large in the negative direction" using a measure distribution function. (b) A plant expressed by a combination of the concepts in (a) above. Depending on the state of (c) Means for storing the concept of the value that the feedwater flow rate manipulated variable signal should take in the form of a measure distribution (c) When the drum water level deviation signal and the drum water level deviation change rate signal are given, the above (b) Means for calculating a measure corresponding to the water level deviation and a measure corresponding to the water level deviation rate of change for each control law (d) Calculating the water supply flow rate for that control law using the smaller of the measures calculated in (c) above At the same time as cutting the measure distribution of the manipulated variable signal, the measure distribution of the water supply flow rate manipulated variable signal of the control law corresponding to the newly given state is taken again, and the maximum value of the measure distribution is selected for all control laws. Means for determining the water supply flow rate manipulated variable signal by superimposing the signals and calculating the average value by weighting with the measure distribution.
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