JPS6314241B2 - - Google Patents
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- JPS6314241B2 JPS6314241B2 JP56117677A JP11767781A JPS6314241B2 JP S6314241 B2 JPS6314241 B2 JP S6314241B2 JP 56117677 A JP56117677 A JP 56117677A JP 11767781 A JP11767781 A JP 11767781A JP S6314241 B2 JPS6314241 B2 JP S6314241B2
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- JP
- Japan
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- gas
- damper
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- inlet
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Links
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Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
- F23N—REGULATING OR CONTROLLING COMBUSTION
- F23N1/00—Regulating fuel supply
- F23N1/02—Regulating fuel supply conjointly with air supply
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
- F23N—REGULATING OR CONTROLLING COMBUSTION
- F23N2221/00—Pretreatment or prehandling
- F23N2221/12—Recycling exhaust gases
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
- F23N—REGULATING OR CONTROLLING COMBUSTION
- F23N2233/00—Ventilators
- F23N2233/06—Ventilators at the air intake
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
- F23N—REGULATING OR CONTROLLING COMBUSTION
- F23N2235/00—Valves, nozzles or pumps
- F23N2235/02—Air or combustion gas valves or dampers
- F23N2235/06—Air or combustion gas valves or dampers at the air intake
Description
【発明の詳細な説明】
本発明はボイラ自動制御装置に係り、特にボイ
ラ排ガス中のチツ素酸化物を減少させるためにボ
イラ出口の排ガスをボイラに対して再循環するよ
うになされたボイラ自動制御装置に関する。
ラ排ガス中のチツ素酸化物を減少させるためにボ
イラ出口の排ガスをボイラに対して再循環するよ
うになされたボイラ自動制御装置に関する。
火力発電所等に使用されるボイラにおいては、
排ガス中のチツ素酸化物（以下NOxという）を
低減することを主たる目的としてボイラの出口の
排ガスをボイラに対して再循環させることが多
い。
排ガス中のチツ素酸化物（以下NOxという）を
低減することを主たる目的としてボイラの出口の
排ガスをボイラに対して再循環させることが多
い。
第１図にこのような方式による従来の火力プラ
ントの概要を示す。図中、再循環ガスは火炉１２
の出口側からガス再循環フアン（以下GRFとい
う）５を経て火炉ホツパ１、一次ガス入口２、お
よび混合ガス入口３から火炉１２に再循環され
る。一次ガス入口２から一次ガスとしてバーナチ
ツプのまわりに酸素分の少ない再循環ガスを吹込
むことによつて、また押込通風フアン（以下
FDFという）９から供給される燃焼用空気に再
循環ガスを混合してその酸素成分を減少させるこ
とによつてNOxの低減効果が得られることは広
く知られている。一方、かかる再循環ガスの全流
量が増加すると、火炉１２内の全燃焼ガス流量が
増加しかつ火炎分布が広くなるので再熱器１４中
での熱吸収が増大し、再熱蒸気温度が上昇する。
その他図中、４，６，７，８および１０は夫々
GRF５、火炉ホツパ１、一次ガス入口２、混合
ガス入口３およびFDF９入口のダンパを示す。
また１１はウインドボツクス、１３は煙突、１６
は温度検出器、１７，１９，４０は夫々GRFダ
ンパ、火炉ホツパと一次ガス・混合ガスダンパの
制御装置、１８は負荷指令信号である。
ントの概要を示す。図中、再循環ガスは火炉１２
の出口側からガス再循環フアン（以下GRFとい
う）５を経て火炉ホツパ１、一次ガス入口２、お
よび混合ガス入口３から火炉１２に再循環され
る。一次ガス入口２から一次ガスとしてバーナチ
ツプのまわりに酸素分の少ない再循環ガスを吹込
むことによつて、また押込通風フアン（以下
FDFという）９から供給される燃焼用空気に再
循環ガスを混合してその酸素成分を減少させるこ
とによつてNOxの低減効果が得られることは広
く知られている。一方、かかる再循環ガスの全流
量が増加すると、火炉１２内の全燃焼ガス流量が
増加しかつ火炎分布が広くなるので再熱器１４中
での熱吸収が増大し、再熱蒸気温度が上昇する。
その他図中、４，６，７，８および１０は夫々
GRF５、火炉ホツパ１、一次ガス入口２、混合
ガス入口３およびFDF９入口のダンパを示す。
また１１はウインドボツクス、１３は煙突、１６
は温度検出器、１７，１９，４０は夫々GRFダ
ンパ、火炉ホツパと一次ガス・混合ガスダンパの
制御装置、１８は負荷指令信号である。
第２図は第１図に示す火力プラントの制御系統
図である。火炉ホツパダンパ６、一次ガスダンパ
７および混合ガスダンパ８の夫々の開度は負荷に
見合つた流量を流すために負荷指令信号１８によ
つてプログラム制御される。すなわち、図示のよ
うに、負荷指令信号１８に基づいて火炉ホツパダ
ンパ制御装置１９（実際には関数発生器により構
成される。）から火炉ホツパダンパ６制御用の開
度指令信号２０が発生される。同様にして制御装
置４０内では負荷指令信号１８に基づいて関数発
生器１９１，１９３、混合比率設定器２３，２
４、乗算器２２等を用いて一次ガスダンパ７制御
用の開度指令信号２５が発生され、さらに負荷指
令信号１８に基づいて関数発生器１９１，１９
４、混合比率設定器２３，２４、減算器２８等を
用いて混合ガスダンパ８制御用の開度指令信号２
６が発生される。
図である。火炉ホツパダンパ６、一次ガスダンパ
７および混合ガスダンパ８の夫々の開度は負荷に
見合つた流量を流すために負荷指令信号１８によ
つてプログラム制御される。すなわち、図示のよ
うに、負荷指令信号１８に基づいて火炉ホツパダ
ンパ制御装置１９（実際には関数発生器により構
成される。）から火炉ホツパダンパ６制御用の開
度指令信号２０が発生される。同様にして制御装
置４０内では負荷指令信号１８に基づいて関数発
生器１９１，１９３、混合比率設定器２３，２
４、乗算器２２等を用いて一次ガスダンパ７制御
用の開度指令信号２５が発生され、さらに負荷指
令信号１８に基づいて関数発生器１９１，１９
４、混合比率設定器２３，２４、減算器２８等を
用いて混合ガスダンパ８制御用の開度指令信号２
６が発生される。
また、GRF入口ダンパ４は全再循環ガス流量
を変化させて再熱蒸気温度を制御するために制御
装置１７内で再熱蒸気温度検出器１６からの信号
と、関数発生器１９５と減算器２８とPID調節器
２９を用いて得られる開度指令信号３０によつて
制御される。
を変化させて再熱蒸気温度を制御するために制御
装置１７内で再熱蒸気温度検出器１６からの信号
と、関数発生器１９５と減算器２８とPID調節器
２９を用いて得られる開度指令信号３０によつて
制御される。
このような制御方式によれば、各ダンパ６，
７，８からの再循環ガスの流量は静的には一定し
ており、充分なNOx低減効果が得られる。しか
し、負荷変化時に再熱蒸気温度が変動すると、制
御装置１７の定める再循環ガスの全流量が変動す
るので過渡的にNOxが上昇する場合がある。こ
れは例えば再熱蒸気温度がその設定値より上昇し
たことに伴なう再循環ガスの全流量の減少によつ
て、一次ガスおよび混合ガスが一様に減少し、そ
れによつて一次ガスの燃焼による燃焼の局在化お
よび混合ガスの減少によるウインドボツクス１１
内の酸素成分の上昇が生じるためである。
７，８からの再循環ガスの流量は静的には一定し
ており、充分なNOx低減効果が得られる。しか
し、負荷変化時に再熱蒸気温度が変動すると、制
御装置１７の定める再循環ガスの全流量が変動す
るので過渡的にNOxが上昇する場合がある。こ
れは例えば再熱蒸気温度がその設定値より上昇し
たことに伴なう再循環ガスの全流量の減少によつ
て、一次ガスおよび混合ガスが一様に減少し、そ
れによつて一次ガスの燃焼による燃焼の局在化お
よび混合ガスの減少によるウインドボツクス１１
内の酸素成分の上昇が生じるためである。
この現象は変圧運転プラントにおいては特に顕
著である。すなわち、第３図に示すように、負荷
上昇時（図中、負荷変化率％／分を横軸にLRで
示す）における燃料の過剰投入量（図中、投入量
Ｑ（％）を縦軸に示す）は昇負荷分Q1の他に昇圧
分Q2が加わり定圧運転時に比較して約３倍の過
剰投入量が必要となる。このため、火炉内の燃焼
ガス流量が過渡的に増加し再熱温度が上昇しやす
い。したがつて、かかる過渡的な変動を抑制する
ために再循環ガスの流量を過渡的に絞らねばなら
ないが、この絞りが大きいと排ガス中のNOx含
有分が過渡的に著しく増大する。
著である。すなわち、第３図に示すように、負荷
上昇時（図中、負荷変化率％／分を横軸にLRで
示す）における燃料の過剰投入量（図中、投入量
Ｑ（％）を縦軸に示す）は昇負荷分Q1の他に昇圧
分Q2が加わり定圧運転時に比較して約３倍の過
剰投入量が必要となる。このため、火炉内の燃焼
ガス流量が過渡的に増加し再熱温度が上昇しやす
い。したがつて、かかる過渡的な変動を抑制する
ために再循環ガスの流量を過渡的に絞らねばなら
ないが、この絞りが大きいと排ガス中のNOx含
有分が過渡的に著しく増大する。
本発明の目的はこのような従来技術の欠点を解
消し、負荷変動時のNOxの過渡的な増加を抑止
することのできるボイラ自動制御装置を提供する
ことにある。
消し、負荷変動時のNOxの過渡的な増加を抑止
することのできるボイラ自動制御装置を提供する
ことにある。
すなわち本発明は、ボイラ排ガスをガス再循環
フアンを介して火炉ホツパに再循環させると共に
再熱蒸気温度を制御するようになされたボイラ自
動制御装置において、前記ガス再循環フアンの出
口ドラフトを前記ガス再循環フアンの入口ダンパ
の調節によつて一定に制御しかつ前記再熱蒸気温
度を前記火炉ホツパの入口ダンパの開度調節によ
つて制御するようになしたことを特徴とする。
フアンを介して火炉ホツパに再循環させると共に
再熱蒸気温度を制御するようになされたボイラ自
動制御装置において、前記ガス再循環フアンの出
口ドラフトを前記ガス再循環フアンの入口ダンパ
の調節によつて一定に制御しかつ前記再熱蒸気温
度を前記火炉ホツパの入口ダンパの開度調節によ
つて制御するようになしたことを特徴とする。
本発明はボイラ排ガス中の前記負荷変化時の
NOxの過渡的な変動が、再熱蒸気温度の変動の
抑制のためにとられる再循環ガスの全流量の減少
による一次ガスおよび混合ガスのガス流量の減少
の結果生じることに着目してなされたものであ
り、これを解決する手段として前記のように
GRFの出口ドラフトをGRFの入口ダンパの開度
調節によつて制御して一次ガスおよび混合ガスの
各ダンパへの入口ドラフトを一定に制御し、かつ
火炉ホツパの入口ダンパの開度調節によつて再熱
蒸気温度を制御するようになされている。
NOxの過渡的な変動が、再熱蒸気温度の変動の
抑制のためにとられる再循環ガスの全流量の減少
による一次ガスおよび混合ガスのガス流量の減少
の結果生じることに着目してなされたものであ
り、これを解決する手段として前記のように
GRFの出口ドラフトをGRFの入口ダンパの開度
調節によつて制御して一次ガスおよび混合ガスの
各ダンパへの入口ドラフトを一定に制御し、かつ
火炉ホツパの入口ダンパの開度調節によつて再熱
蒸気温度を制御するようになされている。
以下本発明の一実施例を図面に基づいて詳細に
説明する。
説明する。
本発明の実施例を示す第４図および第５図の
中、第１図および第２図と対応する部分は夫々同
一の符号で示してある。前記のように、負荷変化
時のNOxの過渡的な上昇は一次ガスおよび混合
ガスのガス流量の減少によつて生じる。このため
第４図の本実施例においては、GRF５の出口側
に出口ドラフト発信器２１を設けて出口ドラフト
を計測しその値によつてGRF５の入口ダンプ４
を制御するようになされている。すなわち、第５
図の制御装置１７に示すようにGRF出口側にド
ラフト発信器２１からの信号をドラフト設定器３
４で予め設定した所定の信号と減算器２８におい
て比較し、これによつてGRF５の出口ドラフト
が常に規定値となるように入口ダンパ４の開度が
調節される（第５図）。
中、第１図および第２図と対応する部分は夫々同
一の符号で示してある。前記のように、負荷変化
時のNOxの過渡的な上昇は一次ガスおよび混合
ガスのガス流量の減少によつて生じる。このため
第４図の本実施例においては、GRF５の出口側
に出口ドラフト発信器２１を設けて出口ドラフト
を計測しその値によつてGRF５の入口ダンプ４
を制御するようになされている。すなわち、第５
図の制御装置１７に示すようにGRF出口側にド
ラフト発信器２１からの信号をドラフト設定器３
４で予め設定した所定の信号と減算器２８におい
て比較し、これによつてGRF５の出口ドラフト
が常に規定値となるように入口ダンパ４の開度が
調節される（第５図）。
一方、再熱蒸気温度は前記のように算循環ガス
の全流量に応でじて増減するが、本実施例では一
次ガスおよび混合ガス流量は一定とされるので、
再循環ガスの全流量の制御は火炉ホツパ１への循
環ガスの流量の変化によつて制御し、それによつ
て再熱蒸気温度を制御する。すなわち、第４図に
概略構成を示すように火炉ホツパ１の入口ダンパ
６制御装置１９は、その開度を再熱蒸気温度の検
出器１６からの信号によつて調節してそのダンパ
出口ドラフトを制御することによつて再循環ガス
の全流量が変化して再熱蒸気温度が制御される。
の全流量に応でじて増減するが、本実施例では一
次ガスおよび混合ガス流量は一定とされるので、
再循環ガスの全流量の制御は火炉ホツパ１への循
環ガスの流量の変化によつて制御し、それによつ
て再熱蒸気温度を制御する。すなわち、第４図に
概略構成を示すように火炉ホツパ１の入口ダンパ
６制御装置１９は、その開度を再熱蒸気温度の検
出器１６からの信号によつて調節してそのダンパ
出口ドラフトを制御することによつて再循環ガス
の全流量が変化して再熱蒸気温度が制御される。
より具体的には第５図に示すように、再熱蒸気
温度の検出器１６からの検出信号は負荷指令信号
１８を関数発生器１９５で処理して得られた再熱
蒸気温度の目標信号と減算器２８中において比較
される。それによつて得られた減算処理信号は
PID調節器２９を経て火炉ホツパダンパの開度指
令信号として火炉ホツパダンパ１に供給され、そ
のダンパ開度を調節することによつて、再循環ガ
スの全流量を一次ガスおよび混合ガスの一定のガ
ス流量下に制御して再熱蒸気温度の制御がなされ
る。
温度の検出器１６からの検出信号は負荷指令信号
１８を関数発生器１９５で処理して得られた再熱
蒸気温度の目標信号と減算器２８中において比較
される。それによつて得られた減算処理信号は
PID調節器２９を経て火炉ホツパダンパの開度指
令信号として火炉ホツパダンパ１に供給され、そ
のダンパ開度を調節することによつて、再循環ガ
スの全流量を一次ガスおよび混合ガスの一定のガ
ス流量下に制御して再熱蒸気温度の制御がなされ
る。
尚、第５図中に示すように、制御装置４０にお
ける一次ガスダンパ７および混合ガスダンパ８の
制御は第２図の場合と同様にして行なわれる。す
なわち、一次ガスダンパ７の開度指令信号２５お
よび混合ガスダンパ８の開度指令信号２６は負荷
指令信号１８を関数発生器１９１，１９３および
１９４、比率設定器２３および２４、乗算器２２
ならびに減算器２８を含む回路において夫々処理
することによつて発生される。
ける一次ガスダンパ７および混合ガスダンパ８の
制御は第２図の場合と同様にして行なわれる。す
なわち、一次ガスダンパ７の開度指令信号２５お
よび混合ガスダンパ８の開度指令信号２６は負荷
指令信号１８を関数発生器１９１，１９３および
１９４、比率設定器２３および２４、乗算器２２
ならびに減算器２８を含む回路において夫々処理
することによつて発生される。
このように本実施例においては、火炉１２の排
ガスを再循環させるようになされたボイラにおい
て、GRF５の入口ダンパ４の開度をその出口ド
ラフトによつて調節することにより出口ドラフト
を常に一定に制御して一次ガスおよび混合ガス流
量を常に一定とし、一方火炉ホツパ１の入口ダン
パ６の開度を調節して再熱蒸気温度を制御するよ
うになされているので、負荷変動時においても
GRF５の出口ドラフトが常に一定となり、した
がつて一次ガスおよび混合ガス流量は全ガス流量
の増減にかかわらず一定で減少しないのでボイラ
排ガス中のNOxの過渡的な上昇を抑制すること
ができる。尚、火炉ホツパ１の出口ドラフトに比
較してGRF５の出口ドラフトの制御時定数が小
さいので、再熱蒸気温度の制御のために火炉ホツ
パ１の入口ダンパ６を開閉しても、この外乱は
GRF出口ドラフトの制御によつて吸収され、一
次ガスおよび混合ガスの流量変動は僅かなものと
なる。また本発明においては従来プログラム制御
されていた火炉ホツパ１の入口ダンパ６を再熱蒸
気温度のフイードバツク制御として用いることが
できる。
ガスを再循環させるようになされたボイラにおい
て、GRF５の入口ダンパ４の開度をその出口ド
ラフトによつて調節することにより出口ドラフト
を常に一定に制御して一次ガスおよび混合ガス流
量を常に一定とし、一方火炉ホツパ１の入口ダン
パ６の開度を調節して再熱蒸気温度を制御するよ
うになされているので、負荷変動時においても
GRF５の出口ドラフトが常に一定となり、した
がつて一次ガスおよび混合ガス流量は全ガス流量
の増減にかかわらず一定で減少しないのでボイラ
排ガス中のNOxの過渡的な上昇を抑制すること
ができる。尚、火炉ホツパ１の出口ドラフトに比
較してGRF５の出口ドラフトの制御時定数が小
さいので、再熱蒸気温度の制御のために火炉ホツ
パ１の入口ダンパ６を開閉しても、この外乱は
GRF出口ドラフトの制御によつて吸収され、一
次ガスおよび混合ガスの流量変動は僅かなものと
なる。また本発明においては従来プログラム制御
されていた火炉ホツパ１の入口ダンパ６を再熱蒸
気温度のフイードバツク制御として用いることが
できる。
尚前記実施例では一次ガスダンパ７および混合
ガスダンパ８をプログラム制御しているが、これ
らは一次ガス流量および混合ガス流量のフイード
バツク制御とすることもできる。さらに、火炉ホ
ツパ１の入口ダンパ６の開度によつてGRF５の
入口ダンパ４の開度指令先行信号を作成し、両ダ
ンパ間の干渉をさらに排除してGRF５の出口ド
ラフトの制御性を向上させることもできる。
ガスダンパ８をプログラム制御しているが、これ
らは一次ガス流量および混合ガス流量のフイード
バツク制御とすることもできる。さらに、火炉ホ
ツパ１の入口ダンパ６の開度によつてGRF５の
入口ダンパ４の開度指令先行信号を作成し、両ダ
ンパ間の干渉をさらに排除してGRF５の出口ド
ラフトの制御性を向上させることもできる。
このように本発明によれば、ボイラの負荷変動
時におけるNOxの過渡的な上昇を効果的に抑制
することができる。
時におけるNOxの過渡的な上昇を効果的に抑制
することができる。
第１図は従来装置の概要を示す図、第２図は前
記装置の制御系を示す図、第３図は前記装置の動
作状態の説明図、第４図は本発明一実施例の概要
を示す図、第５図は前記実施例の制御系を示す図
である。 １……火炉ホツパ、２……一次ガス入口、３…
…混合ガス入口、４……GRF入口ダンパ、５…
…GRF、６……火炉ホツパダンパ、７……一次
ガス入口ダンパ、８……混合ガス入口ダンパ、１
２……火炉、１６……再熱蒸気温度検出器、２１
……出口ドラフト発信器、３４……ドラフト設定
器。
記装置の制御系を示す図、第３図は前記装置の動
作状態の説明図、第４図は本発明一実施例の概要
を示す図、第５図は前記実施例の制御系を示す図
である。 １……火炉ホツパ、２……一次ガス入口、３…
…混合ガス入口、４……GRF入口ダンパ、５…
…GRF、６……火炉ホツパダンパ、７……一次
ガス入口ダンパ、８……混合ガス入口ダンパ、１
２……火炉、１６……再熱蒸気温度検出器、２１
……出口ドラフト発信器、３４……ドラフト設定
器。
Claims (1)
- １ ボイラ排ガスをガス再循環フアンを介して火
炉ホツパに再循環させると共に再熱蒸気温度を制
御するようになされたボイラ自動制御装置におい
て、前記ガス再循環フアンの出口ドラフトを前記
ガス再循環フアンの入口ダンパの調節によつて一
定に制御しかつ前記再熱蒸気温度を前記火炉ホツ
パの入口ダンパの開度調節によつて制御するよう
になしたことを特徴とするボイラ自動制御装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP56117677A JPS5819608A (ja) | 1981-07-29 | 1981-07-29 | ボイラ自動制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP56117677A JPS5819608A (ja) | 1981-07-29 | 1981-07-29 | ボイラ自動制御装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5819608A JPS5819608A (ja) | 1983-02-04 |
| JPS6314241B2 true JPS6314241B2 (ja) | 1988-03-30 |
Family
ID=14717551
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP56117677A Granted JPS5819608A (ja) | 1981-07-29 | 1981-07-29 | ボイラ自動制御装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5819608A (ja) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS60171308A (ja) * | 1984-02-15 | 1985-09-04 | Babcock Hitachi Kk | ΝＯｘの発生量を低減する燃焼方法 |
| JP2634240B2 (ja) * | 1989-05-22 | 1997-07-23 | 東京電力株式会社 | バーナの燃焼方法 |
| JP5728956B2 (ja) * | 2011-01-14 | 2015-06-03 | 株式会社Ihi | 酸素燃焼ボイラシステム |
-
1981
- 1981-07-29 JP JP56117677A patent/JPS5819608A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5819608A (ja) | 1983-02-04 |
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