JPS62255701A - ボイラ制御装置 - 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】 〔産業上の利用分野〕 本発明はボイラの制御装置に係り、特にドラムボイラに
於けるドラムレベルの調整を行う制御装置に関する。

〔従来の技術〕

ドラムを有するボイラにおいては、ドラムレベルを一定
に保持し、ボイラ負荷に対応して安定してボイラの運転
を行う必要があり、もし何らかの理由によりドラムレベ
ルが低下すると、ボイラの運転を停止する場合も生じる
。この場合にはプラント全体が運転停止を含む重大な影
舌を受けることになる。

第３図は蒸気タービンプラントに於けるドラムボイラの
タービン追従制御の系統を示す。

同図において、給水ポンプ１から出た給水Ｗは給水調節
弁２を経てボイラのドラム３に供給される。一方燃料Ｆ
は燃料流量調整弁４を経て流量調整された後火炉５内で
燃焼し、ドラム３において蒸気を発生させる。発生した
蒸気はタービンガバナ弁６を経てタービン１５に入る。

この構成において燃料Ｆの流量制御は、ボイラ負荷指令
信号７に基づき関数発生器２０において、このボイラ負
荷指令信号の関数として作成した燃料流量信号８により
その流量が調整される。またこの場合、燃料流路に対し
ては流量発信器１６が配置してあり、燃料の実際の流量
が検出され、コントローラ１７にフィードバンクされて
燃料流量信号８との偏差がゼロとなるよう、燃料調整弁
４の作動が補正される。

次にドラム３の内のレベルはドラムレベル発信器つとド
ラムレベル設定値１３との偏差をゼロとするように給水
弁２を調整する。即ち、ドラムレベルが低下すると給水
弁２が開いて給水量を増加し、反対にドラムレベルが上
昇すると給水弁２が閉して給水量を減少させる。１０は
差圧トランスミッタであり、弁入口と出口との差圧を測
定することによりコントロールドライブ１９による実測
値と差圧設定値とに基づき、給水ポンプの流体継ぎ手の
すくい位置を変化させ、給水ポンプの回転数を調整する
。

トラム３から排出された主蒸気の圧力は圧力トランスミ
ソタ３０で測定され、この測定値が設定圧力１１になる
ようタービンガバナ弁６が調整される。

以上の構成において、給水ポンプ２が故障した場合には
、給水量が急激に低下するため、故障発生時点から極め
て短時間に対応しないとボイラの運転停止に至り、更に
はプラント全体の運転停止という重大が結果を生じるこ
とにもなる。このため故障発生と共にボイラ負荷信号７
は、設定器１２、レートリミッタ１８、切り換えスイッ
チ２２を介して送られる燃料流量信号によりその値が低
下し、新たな設定値となって給水量に対応するよう制御
される。

〔発明が解決しようとする問題点〕

ボイラプラントにおいては通常給水ポンプは２台もしく
はそれ以上設置してあり、１台の給水ポンプが停止して
も直ちにボイラの運転停止には至らないようにしている
。然しなから１台の給水ポンプが停止した場合、給水量
は急激に低下し、この給水量の低下によりドラムレベル
も急激に低下する。然しドラムレベルの低下の原因はこ
のような直接的な原因だけではなく、次にような原因も
考えられ、これらの事態が複合してレベル低下に至るち
るである。

（１）燃料量の絞り込みより、炉内温度が低下し、これ
に伴いボイラ保有水の比容積が減少してドラムレベルが
低下する。

（２）ドラム内圧により、ドラム内の保有水中の気泡が
潰れ、これによるレベルの低下。

従来の制御方法では前記直接的原因及び原因（１）につ
いては考慮していたが、（２）の原因に付いては考慮さ
れおらず、この結果給水量の急激な低下時にドラムレベ
ルの維持が不可能となり、ボイラトリップに至る事態が
生じることがあった。

Ｃ問題点を解決するための手段〕 本発明は上述の問題点に鑑み構成したものであり、給水
量の急激な減少が生じた際、直ちにドラム内圧力を低下
させる制御系統を設置したボイラ制御装置であることを
特徴とする。

〔作用〕

本発明は以上のように給水量の急激な減少が生じた際、
直ちにドラム内圧力を低下させる制御系統を設置したの
で、ドラム内の気泡がドラム内圧力により潰されること
がなく、従って気泡の潰れによるレベル低下を防止する
ことができ、ドラムレベルの保持をより効果的に行うこ
とができる。

〔実施列〕

以下本発明の実施例につき図面を用いて具体的に説明す
る。

第１図は本発明の第１の実施例を示す。

図中符号３２は第３図に示したボイラ制御回路に対して
設けたドラム内圧力調整回路を示す。この調整回路は土
窯気圧力を調整するタービンガバす弁６に対する制御系
に接続しており、このタービンガバナ弁６の調整を行う
ことによりドラム３内の圧力を調整するよう構成しであ
る。

２１はタイマ、３３はこのタイマにより設定されかつ所
定の時間主蒸気圧力に対して負のバイアスをかける圧力
設定器である。

以上の構成において、先ずボイラの通常運転時の制御に
付いて説明する。

図中、給水ポンプ１から出た給水Ｗは給水調節弁２を経
てボイラのドラム３に供給される。一方燃料Ｆは燃料流
量調整弁４を経て流量調整された後、火炉５内で燃焼し
、ドラム３において蒸気を発生させる。発生した蒸気は
タービンガバナ弁６ヲ経てタービン１５に入る。この構
成において燃料Ｆの流量制御は、ボイラ負荷指令信号７
に基づき関数発生器２０において、このボイラ負荷指令
信号の関数として作成した燃料流量信号８により前記燃
料Ｆの流量が調整される。またこの場合、燃ｖ４流路に
対しては流量発信器１６が配置してあり、燃料の実際の
流量が検出される。この実際の流星がコントローラ１７
にフィードバックされて燃料流量信号８との偏差がゼロ
となるよう、燃料調整弁４の作動が補正される。

次にドラム３の内のレベルはドラムレベル発信器９とド
ラムレベル設定値１３との偏差をゼロとするように給水
弁２を調整する。即ち、ドラムレベルが低下すると給水
弁２が開いて給水量を増加し、反対にドラムレベルが上
昇すると給水弁２が閉じて給水量を減少させる。１０は
差圧トランスミッタであり、弁入口と出口との差圧を測
定することによりコントロールドライブ１９による実測
値と差圧設定値１４とに基づき、給水ポンプの流体継ぎ
手のすくい位置を変化させ、給水ポンプの回転数を調整
する。

ドラム３から排出された主蒸気の圧力は圧カドランスミ
ッタ３１で測定され、この測定値が設定圧力１１になる
ようタービンガバナ弁６が調整される。

次に給水ポンプの故障が発生すると、燃料流量信号は設
定値１２から切り換えスイッチ２２によりその値が切り
換えられ、レートリミッタ１８により目標負荷まで定め
られた速度で絞り込まれる。

この際従来の構成では主蒸気圧力は圧力設定値１１のま
まで制御されていたが、ドラム内圧力調整回路３２によ
り次のような制御が行われる。

即ち、給水量の減少と同時にタイマ２１が作動し、予め
定められた時間圧力設定器３３により生菌気圧力設定値
１１に対して負のバイアスをかけ、これに基づいて設定
された値によりタービンガバナ弁６を調整する。これに
よりドラム３内の圧力が低減されてドラム内の気泡の潰
れが防止され、ドラムレベルの低下が防止される。

第２図は別の実施例を示す。この実施例ではタービン１
５をバイパスしてバイパス管路３４を設け、このバイパ
ス管路３４に設けたバイパス弁２３を設ける。このバイ
パス弁２３をドラム内圧力調整回路３２により制御する
よう構成しである。

この構成とすると、主蒸気の一部をタービン１５をバイ
パスさせることによりドラム３内の圧力の調整を行うた
め、タービンガバナ弁６自体は負荷調整を行うことが可
能となり、ドラム内圧力調整時におけるタービン１５に
対する形容を最小限に止めることができる。符号２４は
この調整の際の実負荷を示す。

通常、給水ポンプ故障後２０〜３０秒以内にドラムレベ
ル低下によるボイラトリップが生じているので、この時
間をドラム内の圧力調整により乗り切れば、残りのポン
プの給水増加が間に合い、ボイラトリップを防止するこ
とができることが従来から判明している。ここで本発明
の装置によれば充分その時間を確保することが可能とな
りボイラトリップを避けることができる。

〔効果〕

本発明は上述したように、給水ポンプの故障などにより
給水量の急激な減少が生じた際、直ちにドラム内圧力を
低下させる制御系統を設置し１こので、ドラム内の気泡
がドラム内圧力により潰されることがない。従って気泡
の潰れによるレベル低下を防止することができ、ドラム
レベルの保持をより効果的に行うことが可能となるので
、ドラムレヘル低下によるボイラトリップ、及びボイラ
トリップによるプラントの運転停止という状態を回避す
ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の第１の実施例を示すボイラ制御装置の
制御系統図、第２図は第２の実施例を示すボイラ制御装
置の制御系統図、第３図は従来の制御方法を示すボイラ
制御装置の制御系統図である。 １・・・給水ポンプ　　３・・・ボイラドラム６・・・
タービンガバナ弁　　１１・・・主蒸気圧力設定値　　
２１・・・タイマ ３２・・・ドラム内圧力調整回路 ３３・・・圧力設定器

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）ドラム内で発生した蒸気を、タービン等この蒸気
   を使用する機器に対して所定の設定圧力により供給する
   系統を制御する装置において、蒸気圧力を調整する手段
   を制御する系統に対して、ドラム内圧力調整回路を接続
   し、給水ポンプの故障等によりボイラに対する給水が急
   激に低下した際、ドラム内圧力を低減するよう前記圧力
   調整手段を作動させるよう構成したことを特徴とするボ
   イラ制御装置。
2. （２）前記ドラム内圧力調整回路を、タイマと、このタ
   イマにより所定の時間、主蒸気設定圧力に対してマイナ
   スのバイアスをかける圧力設定器とから構成したことを
   特徴とする特許請求の範囲第（１）項記載のボイラ制御
   装置。
3. （３）ドラム内で発生した蒸気を使用する機器をタービ
   ンとし、このタービンをバイパスしてバイパス管路を設
   置し、かつこのバイパス管路に対してはバイパス弁を設
   け、このバイパス弁の制御系統に前記ドラム内圧力調整
   回路を接続したことを特徴とする特許請求の範囲第（１
   ）項または第（２）項記載のボイラ制御装置。