KR100422962B1 - 증기발전설비에서연소를제어하기위한방법및장치 - Google Patents

증기발전설비에서연소를제어하기위한방법및장치 Download PDF

Info

Publication number
KR100422962B1
KR100422962B1 KR1019970706392A KR19970706392A KR100422962B1 KR 100422962 B1 KR100422962 B1 KR 100422962B1 KR 1019970706392 A KR1019970706392 A KR 1019970706392A KR 19970706392 A KR19970706392 A KR 19970706392A KR 100422962 B1 KR100422962 B1 KR 100422962B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
combustion
control
purge
target value
detected
Prior art date
Application number
KR1019970706392A
Other languages
English (en)
Other versions
KR19980702984A (ko
Inventor
호르스트 호프만
게르하르트 라우스테러
Original Assignee
지멘스 악티엔게젤샤프트
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Family has litigation
First worldwide family litigation filed litigation Critical https://patents.darts-ip.com/?family=7756767&utm_source=google_patent&utm_medium=platform_link&utm_campaign=public_patent_search&patent=KR100422962(B1) "Global patent litigation dataset” by Darts-ip is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 International License.
Application filed by 지멘스 악티엔게젤샤프트 filed Critical 지멘스 악티엔게젤샤프트
Publication of KR19980702984A publication Critical patent/KR19980702984A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR100422962B1 publication Critical patent/KR100422962B1/ko

Links

Images

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23N—REGULATING OR CONTROLLING COMBUSTION
    • F23N5/00—Systems for controlling combustion
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23N—REGULATING OR CONTROLLING COMBUSTION
    • F23N5/00—Systems for controlling combustion
    • F23N5/02—Systems for controlling combustion using devices responsive to thermal changes or to thermal expansion of a medium
    • F23N5/08—Systems for controlling combustion using devices responsive to thermal changes or to thermal expansion of a medium using light-sensitive elements
    • F23N5/082—Systems for controlling combustion using devices responsive to thermal changes or to thermal expansion of a medium using light-sensitive elements using electronic means
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23N—REGULATING OR CONTROLLING COMBUSTION
    • F23N2223/00—Signal processing; Details thereof
    • F23N2223/52—Fuzzy logic
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23N—REGULATING OR CONTROLLING COMBUSTION
    • F23N2229/00—Flame sensors
    • F23N2229/16—Flame sensors using two or more of the same types of flame sensor
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P80/00—Climate change mitigation technologies for sector-wide applications
    • Y02P80/10—Efficient use of energy, e.g. using compressed air or pressurized fluid as energy carrier
    • Y02P80/15—On-site combined power, heat or cool generation or distribution, e.g. combined heat and power [CHP] supply

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Incineration Of Waste (AREA)
  • Feedback Control In General (AREA)
  • Regulation And Control Of Combustion (AREA)
  • Control Of Steam Boilers And Waste-Gas Boilers (AREA)

Abstract

본 발명은 연소 공정에서 만들어진 적어도 하나의 반응 생성물의 3차원 온도 배분 및 농도 프로화일이 검출되는 증기 발전 설비에서 연소를 제어하기 위한 방법에 관한 것이다. 이 제시된 공정에서 유해한 오염 물질의 저방출 및 고효율을 취하는 균일한 증기 발전을 보장하기 위해, 연소 공정에 제공되는 반응 혼합물(B. L. H)의 조성은 온도 배분 및 농도 프로화일에 따라 퍼지 또는 뉴로-퍼지 로직에 의해 검출된 일정수의 목표값(SWn)을 통해 제어된다. 이 공정을 실행하기 위한 장치는 연소실(1)로부터 복사 데이터(D)를 기록하기 위한 적어도 2개의 광학 센서(2, 3)를 제공받아, 상기 센서에 연결되어 있으며, 퍼지- 또는 뉴로-퍼지 조정 소자(5)를 갖고 있는 제어 유니트(6)와 연결된 데이터 처리 시스템(4)과 연결되어 있다.

Description

증기 발전 설비에서 연소를 제어하기 위한 방법 및 장치 {PROCESS AND DEVICE FOR REGULATING THE COMBUSTION IN A STEAM GENERATION FACILITY}
증기 발전 설비에서 화석 연료의 연소시에 연소 공정의 개선, 특히 균일한 증기 발전을 하는 것이 연구의 중심 과제가 되어왔다. 유해한 오염 물질, 특히 NOx의 가능한 한 작은 방출 및 큰 연소, 그리고 연소 가스의 체적유량(volume stream)이 적을 경우에도 특히 큰 효율을 갖는 특히 양호한 연소 공정을 달성하기 위해, 다수의 가능한 수정 변수가 적절한 방법으로 미리 제어된다. 이러한 수정 변수에는 특히 연료의 공급 및 배분 또는 다수의 연료에서 혼합물의 비율, 공기 공급 및 이의 공간적 분포, 연소 공기의 온도 및 이의 산소 강화(enrichment), 보조 연료 또는 NOx-의 감소를 위한 다른 추가 연료의 공급 및/또는 연소 온도의 제어를 위한 수증기의 공급 등이 해당된다. 이는 일반적으로 적절한 연소 제어를 통해 이루어진다.
다수의 수정 변수 및 그에 상응하게 많은 수의 제어값으로 인해 연소 제어는복잡한 제어 문제가 된다. 따라서 이의 해결을 위해 제어 부재의 수학적인 모델에서 형성되며 실시간(real time)으로 파악되는 측정값에 의존하는 제어 방법만으로는 충분하지 못한 경우가 많다. 그 이유는 특히, 석탄과 같은 화석 연료 또는 쓰레기의 연소시에 화학적인 조성 및 연료 또는 연료 혼합물의 가열값이 심하게 변한다는데 있다. 그러므로 다양한 기원의 석탄의 이용한 화력 증기 발전시 또는 이질적인 조성의 쓰레기 소각시에 가열값의 변화가 발생한다. 이러한 변화는 오염물질 방출 뿐만 아니라 증기 발전에 불리하게 작용한다. 이같은 단점들은, 일반적으로 고체, 액체 및 기체 연료가 동시에 연소되는 산업상 잔류물 연소시에도 존재한다.
일반적으로 공지되지 않은 연료의 조성 및 불충분하게만 측정될 수 있는 상태량으로 인한 불확실성을 고려하여, 연소 제어를 위한 퍼지(fuzzy)-기술을 이용하는 것이 공지되어 있다. 연소 제어를 위한 이같은 종류의 방법은 "Fuzzy Logik", Bd. 2, R. Oldenbourg Verlag, 1994, p. 189-201에 실린, 논문 "퍼지-로직을 이용한 쓰레기 소각 설비의 제어"에 설명되어 있다. 이 종래의 방법에서는 온도 측정을 위해 2차원 온도 이미지의 검출을 위한 적외선 카메라가 이용된다. 그러나 이 때 이런 방법으로는 온도만이 검출되고 연소시에 발생하는 연소 가스의 조성이 검출되지 않는 것이 단점이다. 그외에도 단지 국지적인 온도 측정으로 인해 연소 가스 채널에서 실타래처럼 엉키고 경사층과 같은 정보의 변조가 발생한다. 이같은 종류의 온도 측정은 개별 연소기에서 또는 연소실의 일정 지점에서의 상태에 대한 어떠한 설명도 제공하지 못하므로, 이러한 기존의 조절 방법에서는 연소 공정 내에서 공간적인 분포를 나타내는 데이터가 고려되지 못한다.
따라서 연소 공정의 연소 제어의 추가적인 개선을 위해 연소 공정에서 발생하는 반응 생성물의 농도 프로파일 및 온도 분포를 아는 것이 중요하다. 이 정보는 화염의 고유 복사(獨; Eigenstrahlung)로부터 발광 분광법(emission spectroscopy)을 통해 얻어진다. "온도 및 연소 라디칼의 동시 다차원적인 분광학적 파악"을 위한 이같은 종류의 방법이 F. Wintrich, in Umwelt Technologie Aktuell, UTA 5/93, p 403 내지 406에 실린, 논문 "유해 물질이 적은 연소"에 기술되어 있다. 여기에는 비례 고온계를 통해 온도가 검출되고 발광 분광법을 통해 반응 생성물이 또는 연소 라디칼의 농도가 검출된다. 연소 제어에 관한 이 기존의 방법에서 제어 값은 유해 물질 방출을 줄이기 위해, 보조 물질, 예컨대 NH3의 첨가를 통해, 혹은 달성하려는 공기 공급을 통해 개별 연소기가 제어 기술상으로 적용된다.
본 발명은 연소 공정에서 생성되는 적어도 하나의 반응 생성물에 관한 공간적 온도 분포 및 농도 프로파일이 검출되는, 증기 발전 설비에서 연소를 제어하기 위한 방법 및 이 방법을 실행하기 위한 장치에 관한 것이다.
도 1 은 연소 제어의 블록도.
도 2는 연소 제어를 위해 목표값들을 결정하기 위한 퍼지-제어기의 블록도.
본 발명의 목적은 연소시에 발생하는 유해 물질의 가능한 한 작은 방출뿐만 아니라 특히 균일한 증기 발전 및 가능한 큰 설비 효율을 가능하게 하는 증기 발전 설비의 연소 제어를 위한 방법을 제공하는 것이다. 본 발명의 목적은 또한 간단한 수단을 포함하는, 상기 방법의 실시에 적합한 장치를 제공하는 것이다.
본 발명에 따라 상기 목적은, 상기 방법에 있어서, 연소 공정에 제공되는 반응 혼합물의 조성을 연소실에서 공간적(3차원적) 온도 분포 및 농도 프로파일에 따라 퍼지- 또는 뉴로-퍼지-로직을 통해 검출된 적어도 하나의 목표값에 의해 제어함으로써 달성된다.
본 발명은 연소 라디칼의 농도 및 온도의 3차원의, 신속한, 국지적으로 분포된 측정을 이용해 퍼지 로직을 통해 목표값만을 먼저 검출하는데서 출발하고 있다. 이 목표값은 연소 제어에 필요한 수정 변수의 형성을 위한 기존의 제어에 제어값으로서 제공된다.
이 때, 상이하며 상당히 변동하는 연소값을 수정하기 위해, 연소 공정에 제공되는 연료 또는 연료 혼합물의 조성을 위한 목표값이 검출되는 것이 바람직하다. 쓰레기 소각 설비에서 이 목표값은 수동식으로 또는 자동식으로 연소 공정에 제공되는 쓰레기 혼합물을 제공한다. 더 나아가서 특히 큰 연소 이용을 달성하기 위해, 목적에 따라 연소 공정에 공기를 공급하기 위한 그외의 목표값이 검출된다.
또한 첨가물의 공급량을 위한 목표값이 검출된다. 예를 들어 요산(uric acid)의 정확하게 정량화된 첨가를 통해 연소실 내의 적절한 지점에서 NOx-형성이 감소된다. O2-강화를 위한 산소의 첨가 역시 실험에서 방출 및 연소에 대해 긍정적인 것으로 증명되었다. 전체적으로 연료에 대해 이와 같은 종류의 첨가물의 공급량을 통해 특히 적은 유해물질 방출이 달성된다.
목적 적합한 형성에 따라 3차원 온도 분포 및 3차원 농도 프로파일이 연소 공정에서 기록된 발광 스펙트럼으로부터 단층 촬영법(tomography)으로 재구성된다. 발광 스펙트럼의 컴퓨터 단층 촬영식 재구성을 통해 3차원 온도 분포 및 반응 생성물의 농도 프로파일을 위한 완전한 측정 필드가 시뮬레이션된다. 이 측정- 또는데이터 필드로부터 특별한 성질, 예를 들어 최대값들의 위치 또는 분포 형태 및 이의 공간적 변화가 유도되어 목표값의 검출을 위해 이용된다.
연소실 및 이 연소실로부터의 복사(獨; Strahlung) 데이터의 기록을 위한 적어도 2개의 광학 센서에 연결된 데이터 처리 시스템을 갖는 증기 발전 설비의 연소 제어를 위한 장치에 있어서, 전술한 목적은 데이터 처리 시스템과 연결된 제어 장치와, 일정수의 목표값을 검출하기 위해 퍼지- 및 뉴로-퍼지-제어 모듈을 포함하며, 이때 연소실에 제공되는 반응 혼합물의 조성이 복사 데이터에 따라 상기 목표값 또는 다수개의 목표값들을 통해 제어됨으로써 달성된다.
신경 회로망과 퍼지-조절 요소의 결합시에 예컨대 퍼지-조절기의 몇몇 또는 모든 파라미터가 신경 회로망을 통해 정해질 수 있다. 예를 들어 퍼지화 또는 디퍼지화의 소속 함수(membership function)들은 그에 상응하는 신경 회로망을 통해 정해지므로, 전체적으로 특히 양호한 제어 상태가 달성된다.
유리한 구성에 따라 이 제어 장치는 퍼지- 또는 뉴로-퍼지-제어 요소와 연결된 다른 제어 요소를 포함한다. 상기 다른 제어 요소는 기존의 제어기이며, 이것은 연소실에 대해 다양한 반응 물질의 공급 장치의 제어를 위한 수정 신호의 형성에 이용된다.
연소 공정에 제공되는 반응 혼합물의 목표-조성물을 나타내기 위해, 데이터 처리 시스템은 디스플레이 장치와 연결된다. 이 디스플레이 장치는 반응 혼합물의 조성을 위한, 특히 다수의 구성 부분으로 이루어지는 연료의 조성을 위한 각각의 목표값을 나타낸다.
연소실에서 반응할 다양한 반응 물질의 양을 별도로 그리고 서로 독립적으로 제어하기 위해, 제어 장치는 제어 라인에 의해 연료를 위한 공급 장치와 그리고 공기를 위한 제2 공급 장치와 및 첨가물을 위한 제3 공급 장치와 연결되어 있다.
본 발명의 실시예들은 도면을 이용해 상술된다.
상기 2개의 도면에서 서로 일치하는 부분들은 동일한 도면 부호를 갖는다.
도시되어 있지 않은 증기 발전 설비, 예를 들어 발전소의 화력 증기 발전기 또는 쓰레기 소각 장치의 연소실(1)에서 연소 공정이 이루어진다. 특수 카메라의 형태인 광학 센서들(2, 3)은 발광 스펙트럼(emission spectrum)의 형태로 연소실(1)로부터의 복사 데이터(D)를 파악하여 이를 데이터 처리 시스템(4)에 제공한다. 이 발광 스펙트럼으로부터, 데이터 처리 시스템(4)에서 컴퓨터 단층 촬영 재구성법을 이용하여 공간적 온도 분포 및 연소시 발생하는 반응 생성물, 예를 들어 NOx, COx, O2의 공간적으로 분해된 3차원의 농도 프로파일이 계산된다. 또한, 비례 고온계를 통해 온도가 검출되고 그리고 발광 분광법을 통해 농도가 검출되며, 이때 상기 발광 스펙트럼의 컴퓨터 단층 촬영 재구성법은 완전한 측정 필드(F)를 제공한다. 농도 프로파일의 및 온도 분포의 측정 필드(F)가 제어 장치(6)의 퍼지-제어기(5)에 제공된다.
그외에도 연소 공정의 반응 생성물의 농도 프로파일 및 온도 분포를 나타내는 특성 데이터(M)가 특수한 특성 추출을 위한 요소(7)에 제공된다. 또한, 이 측정 필드(F)로부터 특별한 특성들, 예를 들어 최대값의 위치 또는 분포 형태 또는 그의 공간적 변화가 유도되었다. 이 특성 데이터(M)도 마찬가지로 퍼지-제어기(5)에서 처리된다.
또한 목표값 발생기(8)로부터의 목표값(S) 및 측정값 검출부(9)로부터의 본 설비와 관련한 측정값(MW)이 퍼지-제어기(5)에 제공된다. 이 제어 장치(6)의 퍼지-제어기(5)에서 측정 필드(F) 및 특성 데이터(M)로부터 그리고 제공된 목표값(S) 및 측정값(MW)으로부터 목표값(SW1.....SWn)이 검출된다.
이 퍼지-제어기(5)는 제어 장치(6)의, 하기에 설명될 다른 제어 요소(10)와 연결되어 있다. 제어 장치(6)의 이 제어 요소(10)는 목적에 따라 기존의 방식으로 구성된다. 이것은 예를 들어 증기 발전 성능, 공기 과잉, 매체 관류 및 회전수를 위해 증기 발전 설비의 구동을 위해 제공되는 모든 제어 회로를 포함하고 있으며 이 연소 공정에 영향을 주는 모든 제어 부재의 제어에 이용된다. 또한 이러한 기존의 제어 요소(10)는 제어값으로서 퍼지-제어기(5)로부터 목표값(SW1... SWn)을 받아 연료 공급 및 연료 배분을 위한 장치(11)의 제어를 위한 제1 제어 신호(U1)를 형성한다. 그외에도 공기 공급 및 공기 배분을 위한 장치(12)의 제어를 위한 제2 제어 신호(U2) 및, NOx-감소를 위한 요산 또는 O2-강화를 위한 산소 등의 보조 물질이나 추가 물질을 위한 부가 장치(13)를 제어하기 위한 제어 신호(U3)를 형성한다. 이러한 제어는 각각의 제어 라인(14, 15 및 16)에 의해 이루어지며, 이것에 의해 제어 장치(6)가 장치(11, 12 및 13)와 연결되어 있다.
연소실(1)에서 반응 물질의 온도 분포 및 농도 프로파일을 나타내는 측정 필드(F) 및 특성 데이터(M)는, 예를 들어 제어실에 배치된 디스플레이 장치(17)에서 시각화될 수 있다. 그러므로 연소 공정의 이미지가 언제라도 작업자에 의해 활용될 수 있다.
도 2에는 퍼지-제어모듈 또는 퍼지-제어기(5)의 원리 구성이 도시되어있다. 이 퍼지-제어기(5)의 기능을 아래에 설명한다. 퍼지-제어기(5)를 설계하기 위해 먼저 입력값들(즉 측정 필드(F), 특성 데이터(M), 측정값(MW) 및 목표값(S)) 및 출력값들(즉 목표값(SW1...SWn))의 수치화된 값 영역이 "작다", "중간이다" 또는 "크다"와 같은 언어값(linguistic value)에 의해 정성적으로 특성화되어 나타난다. 이 입력값들(F, M, MW, S)의 각각의 언어값은 소속 함수(Ze)로 기술된다. 소속 함수는 각각의 나타나는 수치적인 값에 대한 참값(獨; Wahrheitswert)을 입력값들(F, M, MW, S)중 하나에 할당함으로써 각 언어값의 정성적 정보(qualitive information)를 수량화한다. 퍼지 제어기(5)의 계산 요소(5a)에서 이루어지는 이와같은 퍼지화(FZ) 프로세스를 통해, 해당 입력값들(F, M, MW, S)의 작동 영역이 "선명치않은(獨; unscharf)" 부분 영역으로 분할된다. 이 부분 영역의 수는 각각의 입력값(F, M, MW 또는 S)의 언어값의 수에 일치한다. 입력값이 다수인 경우, 이 부분 영역의 수는 상이한 입력값(F, M, MW, S)의 언어값의 조합 가능성의 수에 일치한다.
이 부분 영역 각각에 대한, 또는 - 요약하면 - 다수의 부분 영역에 대한 제어 계획(regulation strategy)이 IF-THEN-규칙(獨; WENN-DANN-Regeln; R)을 통해 결정된다. 이 규칙(R)은 퍼지 제어기(5)의 기초 요소(5b)에 언어 제어 작업의 형태로 저장된다. 각각의 규칙(R)에서 입력값(F, M, MW, S)의 언어값의 조합을 위해, 예를 들어 "and" 연산기 또는 "or" 연산기와의 연결을 통해, 결론이 출력값(SW1...SWn)에 대한 언어값으로서 결정된다. 참값을 계산하기 위해, 개별 입력값들(F, M, MW, S)의 소속 함수(Ze)로부터 검출되는 참값은 규칙(R)에서 이용된 연산기에 상응하게 결합된다. 이 경우에는 경험적 전문 지식(heuristic expert knowledge; EW)이 경험 계획의 형태로 직접 퍼지 제어부의 언어 규칙(R)으로 언제라도 통합될 수 있는 것이 중요한 역할을 한다.
귀납적 결론으로서 표시된 개별 규칙(R)의 결론을 평가함으로써, 예를 들어 하나의 규칙(R)에서 상응하는 언어값으로 명명된 출력값들(SW1... SWn)의 소속 함수(Za)가 상기 규칙(R)으로부터 제공된 참값으로 한정된다. 이와 같은 조성의 경우 각각의 출력값(SW1...SWn)과 관련된 규칙(R)의 작용은 예를 들어 각각의 출력값(SW1...SWn)의 모든 소속 함수의 최대값 형성에 의해해 서로 중첩된다. 최종적으로 계산 요소(5c)에서 디퍼지화(DF)로 표시된, 출력값(SW)의 계산이 이루어진다. 이러한 계산은 각각의 출력값(SW1...SWn)의 값 영역 상에서 예를 들어 모든 제한된 소속 함수(Za)에 의해 포함된 평면(獨; Flㅴche)의 중점의 위치의 계산을 통해 이루어진다.
신경 회로망과의 결합시에 퍼지-제어기(5)의 몇 개의 또는 모든 파라미터가 하나 또는 다수의 신경 회로망을 통해 결정된다. 이 때 퍼지화 또는 디퍼지화의 소속 함수(Ze, Za)가 그에 상응하는 신경 회로망을 통해 결정된다. 따라서 퍼지 제어부 및 신경 회로망의 결합을 통해 제어 상태가 최적화될 수 있어, 신경 회로망이 자습(self-learning)한다. 따라서 퍼지 제어부의 파라미터가 연소실(1)에서 일반적으로 매우 복잡한 주변 조건의 변경 때문에 시간적으로 바뀌는 공정에서 특히 양호하게 매치된다.
약 5초의 양쪽 광학 센서(2와 3)의 작은 측정 시간 때문에 매우 빠른 공간적으로 분해된, 3차원 측정 신호가 측정 필드(F)의 형태로 이용되기 때문에, 반응 생성물의 온도 분포 및 농도 프로파일에 의해 퍼지- 또는 뉴로-퍼지-로직을 통해 검출된 SW1... SWn가 실제로 실시간으로 이용된다.
이 때 연소 제어를 위한 본질적인 유도값은 장치(11)에 의해 연소 공정에 제공되는 연료 혼합물(B)의 조성을 위한 제 1 목표값(SW1)이다. 이 목표값(SW1)은 연료 혼합물(B)의 각각의 구성 부분의 양에 대한 제어 신호(U1)의 형성을 위해 제어 요소(10)에서 이용된다. 예를 들어 쓰레기 소각 설비에서 목표값(SW1)은 수동 또는 자동식 공급을 위한 목표-쓰레기 혼합물을 제공한다.
이용된 연료(B)의 가열- 및 연소 값의 심한 변동을 수정하기 위해 연소 공정에 대한 공기 공급을 위한 제 2의 목표값(SW2)이 검출되고, 이것은 연소실(1)로 장치(12)에 의해 제공되는 공기(L)의 양에 대한 제어 신호(U2)의 형성을 위해 제어 요소(10)에서 이용된다.
특히 적은 오염 물질 방출을 위해 이 제어 장치(6)의 제어 요소(10)는 퍼지 제어기(5)로부터 첨가물(H)의 공급량을 위한 제 3 목표값(SW3)을 받는다. 이 제 3 목표값(SW3)으로부터 제어 요소(10)가 추가 물질(H)로서 공급 장치(13)에 의해 연소 공정에 제공되는 요산의 양을 위한 제어 신호(U3)를 형성한다. 그 때문에 오염 물질의 발생 장소에 직접 제어 기술적으로 적합하다.

Claims (10)

  1. 연소 공정에서 발생하는 하나 이상의 반응 생성물의 온도 및 농도를 검출하는 방식의, 증기 발전 설비의 연소 제어 방법에 있어서,
    연소 공정에 제공되는 반응 혼합물(B, L, H)의 조성이 연소실 내의 공간적 온도 분포 및 농도 프로파일에 따라 퍼지-로직 또는 뉴로-퍼지-로직을 통해 검출되는 하나 이상의 목표값(SWn)에 의해 제어되는 것을 특징으로 하는, 증기 발전 설비의 연소 제어 방법.
  2. 제 1항에 있어서, 상기 연소 공정에 제공되는 상기 반응 혼합물 중 연료(B)의 조성에 대한 제 1 목표값(SW1)이 검출되는 것을 특징으로 하는, 증기 발전 설비의 연소 제어 방법.
  3. 제 1항 또는 제 2항에 있어서, 상기 연소 공정에 제공되는 상기 반응 혼합물 중 공기(L)의 공급을 위한 제 2 목표값(SW2)이 검출되는 것을 특징으로 하는, 증기 발전 설비의 연소 제어 방법.
  4. 제 1항 또는 제 2항에 있어서, 상기 연소 공정에 제공되는 상기 반응 혼합물 중 연료(B)에 대한 첨가물(H) 공급량을 위한 제 3 목표값(SW3)이 검출되는 것을 특징으로 하는, 증기 발전 설비의 연소 제어 방법.
  5. 제 1항 또는 제 2항에 있어서, 상기 온도 분포 및 상기 농도 프로파일 또는 이들 중 어느 하나로부터 상기 온도 분포 또는 상기 농도 프로파일을 특징화하는 데이터(M)가 유도되어, 상기 목표값(SWn)의 결정에 이용되는 것을 특징으로 하는, 증기 발전 설비의 연소 제어 방법.
  6. 제 1항 또는 제 2항에 있어서, 상기 공간적 온도 분포 및 공간적 농도 프로파일은 상기 연소 공정으로부터 기록된 발광 스펙트럼(D)으로부터 단층 촬영법으로 재구성되는 것을 특징으로 하는, 증기 발전 설비의 연소 제어 방법.
  7. 연소실(1) 및 상기 연소실(1)로부터의 복사 데이터(D)의 기록을 위한 2개 이상의 광학 센서(2, 3)에 접속된 데이터 처리 시스템(4)을 포함하는, 제 1항에 따른 증기 발전 설비의 연소 제어를 방법을 실시하기 위한 장치에 있어서,
    상기 데이터 처리 시스템(4)에 제어 장치(6)가 연결되어 있고, 상기 제어 장치(6)는 일정수의 목표값(SWn)을 검출하기 위해 퍼지- 또는 뉴로-퍼지-제어기(5)를 포함하며, 상기 연소실(1)에 제공되는 반응 혼합물(B, L, H)의 조성이 상기 복사 데이터(D)에 따라 상기 목표값 또는 다수개의 목표값들에 의해 제어되는 것을 특징으로 하는 장치.
  8. 제 7항에 있어서, 상기 제어 장치(6)는 퍼지- 또는 뉴로-퍼지-제어기(5)와연결된 부가 제어 요소(10)를 포함하는 것을 특징으로 하는 장치.
  9. 제 7항 또는 제 8항에 있어서, 상기 데이터 처리 시스템(4)이 반응 혼합물(B, L, H)의 조성에 대한 목표값(SWn)의 표시를 위한 디스플레이 장치(17)와 연결되어 있는 것을 특징으로 하는 장치.
  10. 제 7항 또는 제 8항에 있어서, 상기 제어 장치(6)는 제어 라인(14, 15, 16)을 통해 연료(B)를 위한 제 1 공급 장치(11), 공기(L)를 위한 제 2 공급 장치(12), 및 첨가물(H)을 위한 제 3 공급 장치(13)와 각각 연결되어 있는 것을 특징으로 하는 장치.
KR1019970706392A 1995-03-15 1996-02-29 증기발전설비에서연소를제어하기위한방법및장치 KR100422962B1 (ko)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE19509412A DE19509412C2 (de) 1995-03-15 1995-03-15 Verfahren und Vorrichtung zur Feuerungsregelung einer Dampferzeugeranlage
DE19509412.3 1995-03-15

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR19980702984A KR19980702984A (ko) 1998-09-05
KR100422962B1 true KR100422962B1 (ko) 2004-06-16

Family

ID=7756767

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1019970706392A KR100422962B1 (ko) 1995-03-15 1996-02-29 증기발전설비에서연소를제어하기위한방법및장치

Country Status (10)

Country Link
EP (1) EP0815397B2 (ko)
JP (1) JP3043424B2 (ko)
KR (1) KR100422962B1 (ko)
CN (1) CN1119564C (ko)
AT (1) ATE182976T1 (ko)
DE (2) DE19509412C2 (ko)
ES (1) ES2135872T5 (ko)
RU (1) RU2134379C1 (ko)
UA (1) UA41442C2 (ko)
WO (1) WO1996028694A1 (ko)

Families Citing this family (18)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE19710206A1 (de) * 1997-03-12 1998-09-17 Siemens Ag Verfahren und Vorrichtung zur Verbrennungsanalyse sowie Flammenüberwachung in einem Verbrennungsraum
DE19723234C2 (de) * 1997-06-03 2000-02-10 Siemens Ag Filter zur Herausfilterung von Spektralbereichen und optisches System zur Verbrennungsanalyse
WO1999039137A1 (de) 1998-01-30 1999-08-05 Siemens Aktiengesellschaft Verfahren und vorrichtung zum betreiben einer verbrennungsanlage
DE19904974A1 (de) * 1999-02-06 2000-08-10 Abb Patent Gmbh Verfahren zum Betreiben eines Dampferzeugers unter Einsatz eines Freilastrechners
DE10112160A1 (de) * 2001-03-14 2002-10-02 Powitec Intelligent Tech Gmbh Verfahren und Vorrichtung zur Regelung eines Verbrennungsprozesses
DE10110184A1 (de) * 2001-03-02 2002-09-12 Powitec Intelligent Tech Gmbh Verfahren zur Regelung eines Verbrennungsprozesses
DE102006022626B4 (de) * 2006-05-12 2010-09-02 Rwe Power Ag Verfahren zum Betrieb eines mit Kohle befeuerten Dampferzeugers
DE102008036099B4 (de) * 2008-08-04 2014-02-13 Steag Power Saar Gmbh Entstickungsanlage
US8018590B2 (en) * 2008-10-23 2011-09-13 General Electric Company Three-dimensional optical sensor and system for combustion sensing and control
DE102008056675A1 (de) * 2008-11-11 2010-05-12 Siemens Aktiengesellschaft Verfahren und Vorrichtung zum Überwachen der Verbrennung von Brennmaterial in einem Kraftwerk
DE102008056674A1 (de) * 2008-11-11 2010-05-12 Siemens Aktiengesellschaft Verfahren und Vorrichtung zum Überwachen der Verbrennung eines Kraftwerks auf der Grundlage einer realen Konzentrationsverteilung eines Stoffes
DE102008056672A1 (de) * 2008-11-11 2010-05-12 Siemens Aktiengesellschaft Verfahren und Vorrichtung zum Überwachen der Verbrennung eines Kraftwerks auf der Grundlage zweier realer Konzentrationsverteilungen
EP2199679A1 (de) * 2008-12-22 2010-06-23 Siemens Aktiengesellschaft Verfahren und Vorrichtung zum Optimieren der Verbrennung in einem Kraftwerk
DE102009030322A1 (de) 2009-06-24 2010-12-30 Siemens Aktiengesellschaft Konzept zur Regelung und Optimierung der Verbrennung eines Dampferzeugers auf der Basis von räumlich auflösender Messinformation aus dem Feuerraum
WO2012055753A2 (de) * 2010-10-27 2012-05-03 Siemens Aktiengesellschaft Einrichtung und verfahren zur vergasung kohlenstoffhaltiger brennstoffe
DE102013014404A1 (de) * 2013-08-29 2015-03-05 Linde Aktiengesellschaft Verfahren zur Detektion eines Verbrennungsgases in einem Ofen
RU2715302C1 (ru) * 2018-12-10 2020-02-26 Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт теплофизики им. С.С. Кутателадзе Сибирского отделения Российской академии наук (ИТ СО РАН) Автоматическая система диагностики процесса сжигания пылеугольного топлива в камере сгорания
CN112925198B (zh) * 2021-01-23 2022-06-14 西安热工研究院有限公司 一种一维多象限燃煤机组主汽温模糊控制方法

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE4220149C2 (de) * 1992-06-19 2002-06-13 Steinmueller Gmbh L & C Verfahren zum Regelung der Verbrennung von Müll auf einem Rost einer Feuerungsanlage und Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens
US5249954A (en) * 1992-07-07 1993-10-05 Electric Power Research Institute, Inc. Integrated imaging sensor/neural network controller for combustion systems
DE4305645C2 (de) † 1993-02-24 1996-10-02 Rwe Entsorgung Ag Verfahren zur Ermittlung charakteristischer Eigenschaften von Radikale bildenden Prozessen, Verwendung des Verfahrens und Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens

Also Published As

Publication number Publication date
ATE182976T1 (de) 1999-08-15
KR19980702984A (ko) 1998-09-05
RU2134379C1 (ru) 1999-08-10
CN1176687A (zh) 1998-03-18
CN1119564C (zh) 2003-08-27
WO1996028694A1 (de) 1996-09-19
DE19509412C2 (de) 1997-01-30
ES2135872T3 (es) 1999-11-01
EP0815397A1 (de) 1998-01-07
EP0815397B2 (de) 2003-10-01
EP0815397B1 (de) 1999-08-04
JP3043424B2 (ja) 2000-05-22
DE19509412A1 (de) 1996-10-02
DE59602629D1 (de) 1999-09-09
JPH10504889A (ja) 1998-05-12
UA41442C2 (uk) 2001-09-17
ES2135872T5 (es) 2004-06-16

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR100422962B1 (ko) 증기발전설비에서연소를제어하기위한방법및장치
US4489562A (en) Method and apparatus for controlling a gasifier
CN108549792A (zh) 一种基于潜结构映射算法的固废焚烧过程二噁英排放浓度软测量方法
US5520123A (en) Intelligent afterburner injection control to minimize pollutant emissions
EP3379147B1 (en) Waste incineration control method, and incineration control apparatus using same
US8019446B2 (en) Control loop for regulating a combustion process
US8048381B2 (en) Apparatus and method for optimizing exhaust gas burn out in combustion plants
EP1589283B1 (en) Model and control of a waste combustion process
JP5452906B2 (ja) 燃焼炉の燃焼制御システムおよびその燃焼制御方法
US20040249578A1 (en) Nox software sensor
US6361310B1 (en) Method and apparatus for operating a combustion plant
Kusiak et al. Optimizing combustion efficiency of a circulating fluidized boiler: A data mining approach
JP3668405B2 (ja) ごみ焼却炉の制御方法及び装置
JP2009150626A (ja) 燃焼炉の燃焼制御システムおよびその燃焼制御方法
JPS5616024A (en) Inspecting method of combustion of combusting apparatus
Szentennai et al. Advanced control methods for combustion
JP2000028123A (ja) ゴミ焼却炉の二次燃焼制御装置
JP2000257824A (ja) 燃焼設備の制御方法及び装置
Gromaszek Pulverized coal combustion advanced control techniques
Neuffer et al. Plant trials of a rule based control system for coal combustion
Miyamoto et al. Development of" AI-VISION" for fluidized-bed incinerator
JP2019020066A (ja) ガス化溶融炉プラントの空気量制御装置、空気量制御方法、及び空気流量特性モデル
JPH1151353A (ja) ごみ焼却炉の燃焼診断装置および燃焼制御装置
Stephan et al. Application of action dependent heuristic dynamic programming to control an industrial waste incineration plant
JPH0260934B2 (ko)

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20120215

Year of fee payment: 9

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20130219

Year of fee payment: 10

LAPS Lapse due to unpaid annual fee