JPS6410721B2 - - Google Patents
Info
- Publication number
- JPS6410721B2 JPS6410721B2 JP6882880A JP6882880A JPS6410721B2 JP S6410721 B2 JPS6410721 B2 JP S6410721B2 JP 6882880 A JP6882880 A JP 6882880A JP 6882880 A JP6882880 A JP 6882880A JP S6410721 B2 JPS6410721 B2 JP S6410721B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- main steam
- steam temperature
- temperature
- boiler
- final stage
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired
Links
- 239000000446 fuel Substances 0.000 claims description 38
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 20
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 11
- 230000008859 change Effects 0.000 claims description 10
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 27
- 238000012937 correction Methods 0.000 description 10
- 238000005070 sampling Methods 0.000 description 9
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 7
- 230000007704 transition Effects 0.000 description 6
- 238000012546 transfer Methods 0.000 description 5
- 239000011159 matrix material Substances 0.000 description 4
- 230000001364 causal effect Effects 0.000 description 2
- 238000011156 evaluation Methods 0.000 description 2
- 239000012530 fluid Substances 0.000 description 2
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 2
- 230000008569 process Effects 0.000 description 2
- 239000007921 spray Substances 0.000 description 2
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 1
- 238000010612 desalination reaction Methods 0.000 description 1
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 1
- 239000002737 fuel gas Substances 0.000 description 1
- 230000006870 function Effects 0.000 description 1
- 230000004044 response Effects 0.000 description 1
- 230000035945 sensitivity Effects 0.000 description 1
- -1 superheater tubes Substances 0.000 description 1
Landscapes
- Control Of Steam Boilers And Waste-Gas Boilers (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は、ボイラの蒸気温度制御方式に係り、
特に、蒸気流量あるいは圧力が大幅に変化するボ
イラに適用するに好適なボイラの蒸気温度制御方
式に関する。
特に、蒸気流量あるいは圧力が大幅に変化するボ
イラに適用するに好適なボイラの蒸気温度制御方
式に関する。
従来のボイラ蒸気温度制御方式としては、主蒸
気の検出値と目標値との偏差がゼロになるように
燃料流量を制御する方式が提案されている。
気の検出値と目標値との偏差がゼロになるように
燃料流量を制御する方式が提案されている。
最初にこのような従来のボイラ蒸気温度制御方
式を適用するに好適な火力プラントの機器構成に
ついて述べる。
式を適用するに好適な火力プラントの機器構成に
ついて述べる。
第１図は、最も典型的な火力プラントの機器構
成について示したもので、給水ポンプ１００を出
た内部流体は、高圧給水加熱器１１０、節炭器１
２０、火炉水冷壁１３０、１次過熱器１４０、に
より昇温・過熱され、減温器１５０で２次過熱器
入口蒸気温度が規定の値になるように減温され、
再び２次過熱器１６０で過熱され、主蒸気として
高圧タービン１８０に供給される。
成について示したもので、給水ポンプ１００を出
た内部流体は、高圧給水加熱器１１０、節炭器１
２０、火炉水冷壁１３０、１次過熱器１４０、に
より昇温・過熱され、減温器１５０で２次過熱器
入口蒸気温度が規定の値になるように減温され、
再び２次過熱器１６０で過熱され、主蒸気として
高圧タービン１８０に供給される。
高圧タービン１８０で仕事をした蒸気は、１次
再熱器１９０、２次再熱器２００で再び過熱さ
れ、中・低圧タービン２１０に供給される。更
に、中・低圧タービン２１０で仕事をした蒸気
は、復水器２３０で復水され、再び給水ポンプ１
００に再循環される。
再熱器１９０、２次再熱器２００で再び過熱さ
れ、中・低圧タービン２１０に供給される。更
に、中・低圧タービン２１０で仕事をした蒸気
は、復水器２３０で復水され、再び給水ポンプ１
００に再循環される。
なお、復水器２３０と給水ポンプ１００の間に
は、一般に低圧給水加熱器、脱塩装置、脱気器が
設けられるが、本発明と直接関係がないので省略
した。又、高圧タービン１８０、中・低圧タービ
ン２１０で蒸気から与えられたエネルギは、回転
エネルギとなつて発電機２２０を回転させ、電気
エネルギに変換される。
は、一般に低圧給水加熱器、脱塩装置、脱気器が
設けられるが、本発明と直接関係がないので省略
した。又、高圧タービン１８０、中・低圧タービ
ン２１０で蒸気から与えられたエネルギは、回転
エネルギとなつて発電機２２０を回転させ、電気
エネルギに変換される。
このような機器構成の火力プラントの制御は、
一般に次のように行なわれている。
一般に次のように行なわれている。
すなわち、電気出力は、出力デマンドと出力検
出器５６０の差により、主タービン加減弁１７０
を操作して制御される。また主蒸気圧力・温度、
再熱蒸気温度、ガスO2、２次過熱器入口蒸気温
度はそれぞれ主蒸気圧力検出器５１０、主蒸気温
度検出器５００、再熱蒸気温度検出器５５０、ガ
スO2検出器５７０、減温器前後の蒸気温度検出
器５２０，５３０の値を監視し、給水ポンプ駆動
用タービン２４０の加減弁２５０、燃料量調節弁
２６０、再循環ガス量調節ダンパ２８０、空気量
調節ダンパ２７０、スプレ量調節弁２９０を操作
することにより、制御される。
出器５６０の差により、主タービン加減弁１７０
を操作して制御される。また主蒸気圧力・温度、
再熱蒸気温度、ガスO2、２次過熱器入口蒸気温
度はそれぞれ主蒸気圧力検出器５１０、主蒸気温
度検出器５００、再熱蒸気温度検出器５５０、ガ
スO2検出器５７０、減温器前後の蒸気温度検出
器５２０，５３０の値を監視し、給水ポンプ駆動
用タービン２４０の加減弁２５０、燃料量調節弁
２６０、再循環ガス量調節ダンパ２８０、空気量
調節ダンパ２７０、スプレ量調節弁２９０を操作
することにより、制御される。
第２図は、このような制御を実現するための従
来の典型的な制御系統を示す。
来の典型的な制御系統を示す。
基本的には、出力デマンド設定器７００によつ
て与えられた出力デマンドLdと実出力Laとの偏
差に基づいて、主タービン加減弁制御器７１０に
よつて主タービン加減弁１７０を制御する。また
前記出力デマンドLdに主蒸気圧力補正（加算器
７５０における）を施すことにより、給水量デマ
ンドFwdを求める。前記Fwdに水燃比率を掛け
（水燃比設定器８３０において）ることによつて
燃料量デマンドFrdを求める。更にこのFrdに燃
空比率を掛け（燃空比設定器８９０において）る
ことにより空気量デマンドFadを決定する。
て与えられた出力デマンドLdと実出力Laとの偏
差に基づいて、主タービン加減弁制御器７１０に
よつて主タービン加減弁１７０を制御する。また
前記出力デマンドLdに主蒸気圧力補正（加算器
７５０における）を施すことにより、給水量デマ
ンドFwdを求める。前記Fwdに水燃比率を掛け
（水燃比設定器８３０において）ることによつて
燃料量デマンドFrdを求める。更にこのFrdに燃
空比率を掛け（燃空比設定器８９０において）る
ことにより空気量デマンドFadを決定する。
なお、７４０は主蒸気圧力設定器７２０および
主蒸気圧力検出器５１０の各出力を減算器７３０
に供給して得られる主蒸気圧力偏差に基づいて、
主蒸気圧力補正値を演算し、これを加算器７５０
に供給するための主蒸気圧力制御器である。
主蒸気圧力検出器５１０の各出力を減算器７３０
に供給して得られる主蒸気圧力偏差に基づいて、
主蒸気圧力補正値を演算し、これを加算器７５０
に供給するための主蒸気圧力制御器である。
８２０は、主蒸気温度設定器８００および主蒸
気温度検出器５００の各出力を減算器８１０に供
給して得られる主蒸気温度偏差に基づいて、主蒸
気温度補正値を演算し、これを加算器８４０に供
給するための主蒸気温度制御器である。
気温度検出器５００の各出力を減算器８１０に供
給して得られる主蒸気温度偏差に基づいて、主蒸
気温度補正値を演算し、これを加算器８４０に供
給するための主蒸気温度制御器である。
また８８０は、ガスO2設定器８６０およびガ
スO2検出器５７０の各出力の減算器８７０に供
給して得られるガスO2偏差に基づいて、ガスO2
補正値を演算し、これを加算器９００に供給する
ためのガスO2制御器である。
スO2検出器５７０の各出力の減算器８７０に供
給して得られるガスO2偏差に基づいて、ガスO2
補正値を演算し、これを加算器９００に供給する
ためのガスO2制御器である。
以上により、給水量制御器７６０、燃料量制御
量８５０および空気量制御器９１０に対するデマ
ンドが、それぞれ決定されることになる。
量８５０および空気量制御器９１０に対するデマ
ンドが、それぞれ決定されることになる。
一方、再熱蒸気温度、２次過熱器入口温度は、
ローカル的に制御され、再熱蒸気温度制御器９４
０、及び２次過熱器入口蒸気温度制御器９８０に
より再循環ガス量デマンドFgrd、１次過熱器出
口蒸気温度デマンドT1shdが求められ、再循環ガ
ス量制御器９５０、１次過熱器出口蒸気温度制御
器９９０により再循環ガス量調節ダンパ２８０の
開度、スプレ量調節弁２９０の開度が決定され
る。なお、５７４は再循環ガス量検出器である。
ローカル的に制御され、再熱蒸気温度制御器９４
０、及び２次過熱器入口蒸気温度制御器９８０に
より再循環ガス量デマンドFgrd、１次過熱器出
口蒸気温度デマンドT1shdが求められ、再循環ガ
ス量制御器９５０、１次過熱器出口蒸気温度制御
器９９０により再循環ガス量調節ダンパ２８０の
開度、スプレ量調節弁２９０の開度が決定され
る。なお、５７４は再循環ガス量検出器である。
９３０は、再熱蒸気温度検出器５５０の出力
の、再熱蒸気温度設定器９２０からの出力に対す
る偏差を演算し、これを再熱蒸気温度制御器９４
０に供給する減算器である。
の、再熱蒸気温度設定器９２０からの出力に対す
る偏差を演算し、これを再熱蒸気温度制御器９４
０に供給する減算器である。
９７０は、２次過熱器入口蒸気温度設定器５２
０の出力の、２次過熱器入口蒸気温度設定器９６
０からの出力に対する偏差を演算し、これを２次
過熱器入口蒸気温度制御器９８０に供給する減算
器である。
０の出力の、２次過熱器入口蒸気温度設定器９６
０からの出力に対する偏差を演算し、これを２次
過熱器入口蒸気温度制御器９８０に供給する減算
器である。
従来の火力ブラントの制御系は、以上説明した
ように構成され、制御されていたが、最近は昼夜
の電力需給のアンバランスが増大し、急速な負荷
追従能力が要請されるようになつて来た。
ように構成され、制御されていたが、最近は昼夜
の電力需給のアンバランスが増大し、急速な負荷
追従能力が要請されるようになつて来た。
ところが、ボイラにおいては、燃料量変化に対
する蒸気温度変化の応答時定数が、10分から30分
程度と非常に遅く、しかも蒸気流量あるいは圧力
により、該時定数自体が大幅に変化する傾向が強
い。このため、燃料量の正確な制御が難かしく、
特に急速な負荷変化時、あるいはボイラ起動時に
おける蒸気温度の制御特性が悪くなるという欠点
を持つていた。
する蒸気温度変化の応答時定数が、10分から30分
程度と非常に遅く、しかも蒸気流量あるいは圧力
により、該時定数自体が大幅に変化する傾向が強
い。このため、燃料量の正確な制御が難かしく、
特に急速な負荷変化時、あるいはボイラ起動時に
おける蒸気温度の制御特性が悪くなるという欠点
を持つていた。
以上の観点から、このようなボイラ蒸気温度制
御方式においては、主蒸気温度の将来の変化を予
測し、先行的にボイラの操作量を変えることによ
り、主蒸気温度の変動を小さく抑え、負荷追従性
の向上を図ることが重要である。
御方式においては、主蒸気温度の将来の変化を予
測し、先行的にボイラの操作量を変えることによ
り、主蒸気温度の変動を小さく抑え、負荷追従性
の向上を図ることが重要である。
又、ボイラは、高負荷と低負荷では、その特性
（時定数、ゲイン）が大幅に変化するため、固定
の制御パラメータでは、良好な制御特性は得られ
ない。そこで制御系に内蔵したプロセスモデル
を、主蒸気温度の実測値とモデルによる推定値と
の差に応じて適宜修正することにより、主蒸気温
度の予測値の精度向上を図ると共に、プロセス特
性の変化から制御パラメータの適応修正を図る必
要がある。
（時定数、ゲイン）が大幅に変化するため、固定
の制御パラメータでは、良好な制御特性は得られ
ない。そこで制御系に内蔵したプロセスモデル
を、主蒸気温度の実測値とモデルによる推定値と
の差に応じて適宜修正することにより、主蒸気温
度の予測値の精度向上を図ると共に、プロセス特
性の変化から制御パラメータの適応修正を図る必
要がある。
本発明の目的は、前述のような従来技術の欠点
をなくし、蒸気流量、最終段過熱器入口及び出口
の蒸気温度、燃料量、空気流量、再循環ガス流量
検出値等を総合的に判断し、これから主蒸気温度
の将来の変化を正確に予測し、これを将来の同時
刻における主蒸気温度の目標予測値と比較するこ
とにより、良好な制御特性を得ることのできるボ
イラ蒸気温度制御方式を提供するにある。
をなくし、蒸気流量、最終段過熱器入口及び出口
の蒸気温度、燃料量、空気流量、再循環ガス流量
検出値等を総合的に判断し、これから主蒸気温度
の将来の変化を正確に予測し、これを将来の同時
刻における主蒸気温度の目標予測値と比較するこ
とにより、良好な制御特性を得ることのできるボ
イラ蒸気温度制御方式を提供するにある。
本発明は、最終段過熱器における内部流体、過
熱器管及び燃料ガスに対するエネルギ保存の法則
に基づいて、最終段過熱器の入口蒸気温度および
主蒸気流量・該過熱器管のメタル温度、燃料ガス
温度（最終段過熱器の入口における）と該過熱器
出口の蒸気温度（主蒸気温度）の因果関係を求
め、この因果関係を制御システムに内蔵させて上
記主蒸気温度を予測し、この主蒸気温度予測値の
主蒸気温度の目標予測値に対する偏差にしたがつ
て燃料量を制御するようにしたものである。
熱器管及び燃料ガスに対するエネルギ保存の法則
に基づいて、最終段過熱器の入口蒸気温度および
主蒸気流量・該過熱器管のメタル温度、燃料ガス
温度（最終段過熱器の入口における）と該過熱器
出口の蒸気温度（主蒸気温度）の因果関係を求
め、この因果関係を制御システムに内蔵させて上
記主蒸気温度を予測し、この主蒸気温度予測値の
主蒸気温度の目標予測値に対する偏差にしたがつ
て燃料量を制御するようにしたものである。
以下、図面を参照して、本発明をより具体的に
説明する。
説明する。
第３図は、本発明の具体的実施例を示す制御系
統のブロツク図である。第２図と同一記号は、同
一物あるいは等物価を示す。本発明の特徴は、水
燃比の補正に使用する主蒸気温度検出器５００よ
りの信号である主蒸気温度実測値の代りに、主蒸
気温度特性推定器１０００により推定された主蒸
気温度予測値を用いているところにある。
統のブロツク図である。第２図と同一記号は、同
一物あるいは等物価を示す。本発明の特徴は、水
燃比の補正に使用する主蒸気温度検出器５００よ
りの信号である主蒸気温度実測値の代りに、主蒸
気温度特性推定器１０００により推定された主蒸
気温度予測値を用いているところにある。
次に、主蒸気温度特性推定器１０００の具体的
内容について説明する。第４図は主蒸気温度特性
推定器１０００の具体的実施例を示す。
内容について説明する。第４図は主蒸気温度特性
推定器１０００の具体的実施例を示す。
主蒸気温度特性推定器１０００では、まず、２
次過熱器入口蒸気温度θs2shi（検出器５２０の出
力）、２次過熱器出口の主蒸気流量Fs2sh（検出器
５８０の出力）、ガス温度推定値θg2sh（推定器５
８１の出力）、ガス流量推定値Fg2sh（推定器５８
２の出力）及び前サンプリング時（ｉ−1）の主
蒸気温度の最適推定値θsmsh（ｉ−1）（メモリ１
００７の出力）からブロツク１００４〜１００６
において状態推移方程式を用いて主蒸気温度を計
算する。
次過熱器入口蒸気温度θs2shi（検出器５２０の出
力）、２次過熱器出口の主蒸気流量Fs2sh（検出器
５８０の出力）、ガス温度推定値θg2sh（推定器５
８１の出力）、ガス流量推定値Fg2sh（推定器５８
２の出力）及び前サンプリング時（ｉ−1）の主
蒸気温度の最適推定値θsmsh（ｉ−1）（メモリ１
００７の出力）からブロツク１００４〜１００６
において状態推移方程式を用いて主蒸気温度を計
算する。
計算式は次の通りである。
Ｘ(i)＝Φ（ｉ−1）×Ｘ（ｉ−1）＋Ｈ（ｉ−1）
・Ul（ｉ−1） ……(1)
ここで、Ｘ(i)＝X1(i)
X2(i)
X1(i)：現サンプリング時(i)の主蒸気温度計算値
X2(i)：ｉサンプリング時の２次過熱器管メタル
温度計算値 Φ（ｉ−1）：（ｉ−1）サンプリング時の状態推移
行列 Ｈ（ｉ−1）：（ｉ−1）サンプリング時の状態推移
駆動行列 Ul（ｉ−1）＝U1（ｉ−1） U2（ｉ−1） U1（ｉ−1）：（ｉ−1）サンプリング時の２次過熱
器入口蒸気温度〔＝θs2shi（ｉ−1）〕 U2（ｉ−1）：（ｉ−1）サンプリング時のガス温度
〔＝θg2sh（ｉ−1）〕 (1)式の右辺第１項がブロツク１００４の演算内
容を示し、右辺第２項がブロツク１００５の演算
内容を示している。
温度計算値 Φ（ｉ−1）：（ｉ−1）サンプリング時の状態推移
行列 Ｈ（ｉ−1）：（ｉ−1）サンプリング時の状態推移
駆動行列 Ul（ｉ−1）＝U1（ｉ−1） U2（ｉ−1） U1（ｉ−1）：（ｉ−1）サンプリング時の２次過熱
器入口蒸気温度〔＝θs2shi（ｉ−1）〕 U2（ｉ−1）：（ｉ−1）サンプリング時のガス温度
〔＝θg2sh（ｉ−1）〕 (1)式の右辺第１項がブロツク１００４の演算内
容を示し、右辺第２項がブロツク１００５の演算
内容を示している。
なお、(1)式は、２次過熱器１６０にエネルギ保
存の法則を適用することにより導かれるものであ
る。また、ガス流量推定値Fg2shは、燃料量検出
器５７２、空気量検出器５７３、再循環ガス量検
出器５７４の各出力の和として求められる。
存の法則を適用することにより導かれるものであ
る。また、ガス流量推定値Fg2shは、燃料量検出
器５７２、空気量検出器５７３、再循環ガス量検
出器５７４の各出力の和として求められる。
又、ガス温度は、高温のため直接測定が不可能
なので、次式により、間接的に推定演算する。
なので、次式により、間接的に推定演算する。
θg2sh＝Hu・Ff＋HaFa＋Hgrf・Fgrf−Qgww／Cpg・Fg2sh
ここに、
Hu：燃料発熱量
Ff：燃料量
Ha：空気エンタルピ
Fa：空気量
Hgrf：節炭器出口ガスエンタルピ
Fgrf：再循環ガス量
Cpg：ガス比熱
Qgww：火炉水壁における伝熱量
＝ｆ（Ff）
なお、良く知られているように、前記のガス温
度推定演算式の右辺の分子中、第２項および第３
項は、その絶対値が小さいので実用上はこれらを
省略することができる。
度推定演算式の右辺の分子中、第２項および第３
項は、その絶対値が小さいので実用上はこれらを
省略することができる。
次に、(1)式によつて計算された主蒸気温度計算
値X1(i)−すなわち、加算器１００６の出力は、
減算器１００１において、主蒸気温度実測値
θsmsa（検出器５００の出力）との差が求められ
る。前記差は、誤差補正器１００２に供給されて
誤差評価される。補正器１００２の出力、すなわ
ち補正量ecは加算器１００３に加えられ、主蒸気
温度計算値X1(i)の補正に使用される。
値X1(i)−すなわち、加算器１００６の出力は、
減算器１００１において、主蒸気温度実測値
θsmsa（検出器５００の出力）との差が求められ
る。前記差は、誤差補正器１００２に供給されて
誤差評価される。補正器１００２の出力、すなわ
ち補正量ecは加算器１００３に加えられ、主蒸気
温度計算値X1(i)の補正に使用される。
ここで、誤差評価は次の概念で設計されてい
る。すなわち、X1及びθsmsaは、いずれもノイ
ズあるいは計算誤差等に起因する分散を持つてい
るので、X1の補正量ecは、(2)式で計算されるべ
きである。
る。すなわち、X1及びθsmsaは、いずれもノイ
ズあるいは計算誤差等に起因する分散を持つてい
るので、X1の補正量ecは、(2)式で計算されるべ
きである。
ec＝Ｐ(i)・W-1｛θsmsa−X1(i)｝ ……(2)
ここに、
Ｐ(i)：ｉサンプリング時のX1の分散
Ｗ：主蒸気温度実測値θsmsaの分散
従つて、ｉサンプリング時における主蒸気温度
の最適推定値θsmsh(i)は、(3)式となる。
の最適推定値θsmsh(i)は、(3)式となる。
θsmsh(i)＝X1(i)＋ec
＝X1(i)＋Ｐ(i)・W-1｛θsmsa−
X1(i)｝ ……(3) このθsmsh(i)は、主蒸気温度予測器２０００で
利用されると共に、次の（ｉ＋1）サンプリング
時の(1)式計算のため、メモリ１００７に記憶され
る。
X1(i)｝ ……(3) このθsmsh(i)は、主蒸気温度予測器２０００で
利用されると共に、次の（ｉ＋1）サンプリング
時の(1)式計算のため、メモリ１００７に記憶され
る。
以上により、主蒸気温度の最適推定値θsmshは
求まるが、状態推移方程式式(1)には、必ずと言つ
て良い程誤差が含まれる。そこで、(1)式のΦ、Ｈ
を次のような考え方で補正する。
求まるが、状態推移方程式式(1)には、必ずと言つ
て良い程誤差が含まれる。そこで、(1)式のΦ、Ｈ
を次のような考え方で補正する。
誤差補正器１００２で求められた補正量ecは、
モデルの計算値X1の全くの誤差と考えられる。
そこで、Φ、Ｈが熱伝達率αの関数であることに
着目し、このecが０になるようにモデルの熱伝達
率αを、熱伝達率補正器１５００において補正す
る。補正方法としては、ecが０になるように徐々
に修正する(4)式の方法が適している。
モデルの計算値X1の全くの誤差と考えられる。
そこで、Φ、Ｈが熱伝達率αの関数であることに
着目し、このecが０になるようにモデルの熱伝達
率αを、熱伝達率補正器１５００において補正す
る。補正方法としては、ecが０になるように徐々
に修正する(4)式の方法が適している。
α＝Ｋ／∂X1／∂α∫ecdt ……(4)
ここに、
Ｋ：定数（＜１）
∂X1／∂α：α変化に対するX1変化の感度このα
の補正方法としては、(5)式も考えられるが、一度
にec全部を補正すると、修正しすぎる場合が多い
ので、(4)式の方が適していると言える。
の補正方法としては、(5)式も考えられるが、一度
にec全部を補正すると、修正しすぎる場合が多い
ので、(4)式の方が適していると言える。
Δα＝ec／∂X1／∂α ……(5)
次に、主蒸気温度予測値θsmsphは、ブロツク
２０００で、ブロツク１００３〜１００７で実施
した内容を繰り返すことにより求めることができ
る。計算式を次式に示す。
２０００で、ブロツク１００３〜１００７で実施
した内容を繰り返すことにより求めることができ
る。計算式を次式に示す。
θsmsph（ｉ、ｊ）＝Φ(i)・θsmsph（ｉ、ｊ−1）
＋Ｈ(i)Ｕ(i)＋ec(i)……(6)
ｊ＝１〜ｎ
ここに、
θsmsph（ｉ、ｊ）：ｉサンプリング時（現時点）
におけるｊサンプリング後の予測値 また、このための主蒸気温度予測器２０００の
内部構成ブロツク図を第５図に示す。図におい
て、添字Ｂ、Ｃを付けられた第４図と同一の符号
は同一部分をあらわす。各ブロツクにおける演算
内容は、第４図の場合と同じであるのでその説明
は省略する。
におけるｊサンプリング後の予測値 また、このための主蒸気温度予測器２０００の
内部構成ブロツク図を第５図に示す。図におい
て、添字Ｂ、Ｃを付けられた第４図と同一の符号
は同一部分をあらわす。各ブロツクにおける演算
内容は、第４図の場合と同じであるのでその説明
は省略する。
以上に示した構成にすることによつて主蒸気温
度の将来の時系列的な予測値を求めることができ
る。この方式は、次に示すような種々の特徴を持
つている。
度の将来の時系列的な予測値を求めることができ
る。この方式は、次に示すような種々の特徴を持
つている。
(1) ブロツク１００４，１００５に示す特性モデ
ルを制御系に内蔵し、モデルの計算誤差を内蔵
モデルにフイードバツクし、モデルの精度向上
を図つている。
ルを制御系に内蔵し、モデルの計算誤差を内蔵
モデルにフイードバツクし、モデルの精度向上
を図つている。
(2) 従来高温で測定できなかつたガス温度を燃
料、空気、再循環ガス等の値から推定してい
る。
料、空気、再循環ガス等の値から推定してい
る。
ボイラにおいては、通常、主蒸気温度に対応し
てその変化率が定め設定されているから、これに
基づいて、将来の主蒸気温度目標値を時系列的に
求めることができる。そこで、前述のようにして
求めた、将来の同時刻における主蒸気温度の予測
値および目標値の差を求め、その差が０になるよ
うに、燃料量を制御する。
てその変化率が定め設定されているから、これに
基づいて、将来の主蒸気温度目標値を時系列的に
求めることができる。そこで、前述のようにして
求めた、将来の同時刻における主蒸気温度の予測
値および目標値の差を求め、その差が０になるよ
うに、燃料量を制御する。
以上に詳述するように、本発明は、主蒸気温度
の正確な予測を可能にし、主蒸気温度の予測偏差
で先行的に燃料を補正できるので、負荷追従性の
良いボイラ制御装置を実現できる。
の正確な予測を可能にし、主蒸気温度の予測偏差
で先行的に燃料を補正できるので、負荷追従性の
良いボイラ制御装置を実現できる。
第１図は火力プラントの機器構成を示す概略
図、第２図は従来の火力プラント制御系統のブロ
ツク図、第３図は本発明の実施例を示す概略制御
系統のブロツク図、第４図はその要部の具体的例
を示すブロツク図、第５図はさらに第４図の一部
の詳細ブロツク図である。 １００……給水ポンプ、１３０……火炉水冷
壁、１４０……１次過熱器、１５０……減温器、
１６０……２次過熱器、１８０……高圧タービ
ン、１９０，２００……再熱器、２１０……中・
高圧タービン、２２０……発電機、２６０……燃
料量調節弁、２７０……空気量調節ダンパ、２８
０……再循環ガス量調節ダンパ、５００……主蒸
気温度検出器、５１０……主蒸気圧力検出器、５
２０……２次過熱器入口蒸気温度検出器、５６０
……出力検出器、５７２……燃料量検出器、５７
３……空気量検出器、５７４……再循環ガス量検
出器、７００……出力デマンド設定器、７１０…
…主タービン加減弁制御器、７４０……主蒸気圧
力制御器、７６０……給水流量制御器、８００…
…主蒸気温度設定器、８２０……主蒸気温度制御
器、８５０……燃料量制御器、１０００……主蒸
気温度特性推定器、１００２……誤差補正器、１
００４……状態推移行列計算ブロツク、１００５
……状態推移駆動行列計算ブロツク、１００７…
…メモリ、１５００……熱伝達率補正器、２００
０……主蒸気温度予測値。
図、第２図は従来の火力プラント制御系統のブロ
ツク図、第３図は本発明の実施例を示す概略制御
系統のブロツク図、第４図はその要部の具体的例
を示すブロツク図、第５図はさらに第４図の一部
の詳細ブロツク図である。 １００……給水ポンプ、１３０……火炉水冷
壁、１４０……１次過熱器、１５０……減温器、
１６０……２次過熱器、１８０……高圧タービ
ン、１９０，２００……再熱器、２１０……中・
高圧タービン、２２０……発電機、２６０……燃
料量調節弁、２７０……空気量調節ダンパ、２８
０……再循環ガス量調節ダンパ、５００……主蒸
気温度検出器、５１０……主蒸気圧力検出器、５
２０……２次過熱器入口蒸気温度検出器、５６０
……出力検出器、５７２……燃料量検出器、５７
３……空気量検出器、５７４……再循環ガス量検
出器、７００……出力デマンド設定器、７１０…
…主タービン加減弁制御器、７４０……主蒸気圧
力制御器、７６０……給水流量制御器、８００…
…主蒸気温度設定器、８２０……主蒸気温度制御
器、８５０……燃料量制御器、１０００……主蒸
気温度特性推定器、１００２……誤差補正器、１
００４……状態推移行列計算ブロツク、１００５
……状態推移駆動行列計算ブロツク、１００７…
…メモリ、１５００……熱伝達率補正器、２００
０……主蒸気温度予測値。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ ボイラの水冷壁から少なくとも１つの過熱器
を介して主蒸気を得、 前記主蒸気の温度は、ボイラへ供給される燃料
量および給水流量を制御することによつて所定の
値に制御し、 一方前記燃料量は、出力デマンドに基づいて得
られる燃料量デマンドを、主蒸気温度偏差に応じ
て、補正することによつて燃料量目標値を設定
し、 前記目標値に対する燃料量実測値の偏差に応じ
て燃料量調節弁の開度を制御するようにしたボイ
ラの蒸気温度制御方式であつて、 少なくともボイラの燃料量および再循環ガス流
量の検出値ならびに燃料発熱量およびガス比熱を
用いて最終段過熱器入口のガス温度を推定し、 また該最終段過熱器入口のガス温度およびガス
流量の推定値、前記最終段過熱器を流れる主蒸気
の流量、ならびに該最終段過熱器の出口および入
口における主蒸気温度の検出値を用いて、該最終
段過熱器出口の主蒸気温度の将来の時系列的な予
測値を求め、 一方当該ボイラに設定された予定の変化率よ
り、主蒸気温度目標値の将来の時系列的な予測値
を求め、 前記のようにして求めた、将来の同時刻におけ
る主蒸気温度予測値の、その目標予測値に対する
偏差を求め、 該偏差がゼロになるように前記ボイラの燃料量
を制御することを特徴とするボイラ蒸気温度制御
方式。 ２ 該最終段過熱器出口の主蒸気温度の将来の時
系列的な変化の予測は、最終段過熱器を流れる主
蒸気流量、該最終段過熱器の入口および出口にお
ける主蒸気温度の検出値と、前記最終段過熱器入
口のガス温度およびガス流量の推定値より、制御
系に内蔵された該最終段過熱器の動特性モデル
（過熱器の動特性を示す微分方程式）を用いて行
なうことを特徴とする特許請求の範囲第１項記載
のボイラ蒸気温度制御方式。 ３ 前記ガス流量推定値は、燃料量、空気量およ
び再循環ガス量の各検出値の和であることをを特
徴とする特許請求の範囲第１または第２項に記載
のボイラ蒸気温度制御方式。 ４ ボイラの水冷壁から少なくとも１つの過熱器
を介して主蒸気を得、 前記主蒸気の温度は、ボイラへ供給される燃料
量および給水流量を制御することによつて所定の
値に制御し、 一方前記燃料量は、出力デマンドに基づいて得
られる燃料量デマンドを、主蒸気温度偏差に応じ
て補正することによつて燃料量目標値を設定し、 前記目標値に対する燃料量実測値の偏差に応じ
て、燃料量調節弁の開度を制御するようにしたボ
イラの蒸気温度制御方式であつて、 少なくともボイラの燃料量および再循環ガス流
量の検出値ならびに燃料発熱量およびガス比熱を
用いて最終段過熱器入口のガス温度を推定し、 前記該最終段過熱器入口のガス温度およびガス
流量の推定値、該最終段過熱器を流れる主蒸気の
流量、および該最終段過熱器の出口と入口の主蒸
気温度から、制御系に内蔵された該最終段過熱器
の動特性モデルを用いて、該最終段過熱器出口の
主蒸気温度の将来の時系列的な最適推定値を求
め、 前記主蒸気温度最適推定値を求める手法を繰り
返すことによつて、前記最終段過熱器の出口にお
ける主蒸気温度の将来の時系列的な予測値を求
め、 一方当該ボイラに設定された予定の変化率よ
り、主蒸気温度目標値の将来の時系列的な予測値
を求め、 求めた将来の同時刻における主蒸気温度予測値
の、その目標予測値に対する偏差を求め、 該偏差がゼロになるように前記ボイラの燃料量
を制御すると共に、 該主蒸気温度推定値の蒸気温度検出値に対する
偏差を求め、 該偏差がゼロになるように該動特性モデルのパ
ラメータを逐次修正することを特徴とするボイラ
蒸気温度制御方式。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6882880A JPS56165806A (en) | 1980-05-26 | 1980-05-26 | Boiler steam temperature control system |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6882880A JPS56165806A (en) | 1980-05-26 | 1980-05-26 | Boiler steam temperature control system |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS56165806A JPS56165806A (en) | 1981-12-19 |
| JPS6410721B2 true JPS6410721B2 (ja) | 1989-02-22 |
Family
ID=13384949
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6882880A Granted JPS56165806A (en) | 1980-05-26 | 1980-05-26 | Boiler steam temperature control system |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS56165806A (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US9791852B2 (en) * | 2014-08-21 | 2017-10-17 | General Electric Technology Gmbh | Apparatus and method for controlling at least one operational parameter of a plant |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS52133479A (en) * | 1976-04-30 | 1977-11-08 | Ishikawajima Harima Heavy Ind Co Ltd | Plant control system |
-
1980
- 1980-05-26 JP JP6882880A patent/JPS56165806A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS56165806A (en) | 1981-12-19 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CA1190304A (en) | Hrsg damper control | |
| US4425762A (en) | Method and system for controlling boiler superheated steam temperature | |
| US4558227A (en) | Method of controlling operation of thermoelectric power station | |
| JPS6410722B2 (ja) | ||
| JPH05222906A (ja) | 排熱利用発電プラントの制御装置 | |
| JPS6410721B2 (ja) | ||
| JPH0215761B2 (ja) | ||
| JPH0658163B2 (ja) | 火力発電ボイラの蒸気温度制御装置及び制御方法 | |
| JP3285946B2 (ja) | 変圧貫流ボイラの蒸気温度制御装置 | |
| JP2823342B2 (ja) | コンバインドサイクル発電設備における過熱器・再熱器の蒸気温度制御装置 | |
| JP2960607B2 (ja) | 熱電併給装置 | |
| JP2758245B2 (ja) | 給水加熱器のドレン水位制御装置 | |
| JPH0561644B2 (ja) | ||
| JPH02154902A (ja) | プラント起動時の蒸気温度制御方式 | |
| JPH05296401A (ja) | 排熱回収ボイラ系統およびその主蒸気温度制御装置 | |
| JPH09145004A (ja) | 加圧流動層ボイラの緊急停止時制御装置 | |
| JPH0337084B2 (ja) | ||
| JPH07332603A (ja) | ボイラ起動制御装置 | |
| JPS63682B2 (ja) | ||
| CN116045267A (zh) | 一种基于余热锅炉的温度调节方法、系统及存储介质 | |
| CN114087888A (zh) | 冷凝器双恒定运行控制方法、系统及二回路系统 | |
| JPH031563B2 (ja) | ||
| JPS6237285B2 (ja) | ||
| JPS6170306A (ja) | 火力発電所の燃料流量制御方法 | |
| JPH03291401A (ja) | 給水加熱器の水位制御装置 |