KR101558099B1 - Boiler control device and control method - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명의 실시 형태는, 보일러 드럼 내의 보일러수의 도전율을 설정 범위 내에 넣도록 제어하는 보일러 제어 장치 및 제어 방법에 관한 것이다.
An embodiment of the present invention relates to a boiler control device and a control method for controlling the conductivity of a boiler water in a boiler drum to fall within a set range.
블로우하는 보일러수(水)의 유량 및 방출되는 증기의 유량(流量)에 응하여 급수하는 보일러수의 유량을 조정함에 의해, 보일러 드럼 내의 보일러수의 양을 실질적으로 일정하게 제어하는 보일러 제어 장치가 있다. 이하에서는, 블로우하는 보일러수의 유량을, 「블로우수(水) 유량」이라고 칭하고, 급수하는 보일러수의 유량을 「급수 유량」이라고 칭한다. 보일러 제어 장치는, 보일러 드럼 내의 보일러수의 도전율(이하, 「드럼 도전율」이라고 칭한다)이 설정 범위 내일 때에는, 블로우수 유량을 실질적으로 일정하게 유지한다. 그리고, 보일러 제어 장치는 드럼 도전율이 설정 범위를 벗어났던 때에는, 블로우수 유량을 일정량 가산 또는 감산함에 의해, 드럼 도전율을 설정 범위 내에 넣도록 제어한다.There is a boiler control device that controls the amount of boiler water in the boiler drum to be substantially constant by adjusting the flow rate of the boiler water to be blown and the flow rate of the boiler water to be supplied in response to the flow rate of the steam to be discharged . Hereinafter, the flow rate of the boiler water to be blown is referred to as " blow water flow rate ", and the flow rate of the boiler water to which water is supplied is referred to as " feed water flow rate ". The boiler control device maintains a substantially constant flow rate of the blowing water when the conductivity of the boiler water in the boiler drum (hereinafter referred to as " drum conductivity ") is within the set range. When the drum conductivity is out of the setting range, the boiler control device controls the drum conductivity to be within the set range by adding or subtracting a certain amount of the blowing-out flow rate.
이 때문에, 드럼 도전율이 높아지는 요인인 증기 유량에 상당하는 급수 유량에 대해, 드럼 도전율이 낮아지는 요인인 블로우수 유량이 많은 경우에는 드럼 도전율이 설정 범위가 낮은 측으로 벗어나 버린다. 예를 들면, 적절한 드럼 도전율을 유지하는 이상으로 블로우수 유량이 많아지기 때문에, 보일러 드럼 내의 온도가 내려가고, 에너지 로스의 요인이 된다.Therefore, when the flow rate of the blowing water, which is a factor of lowering the drum conductivity, is large with respect to the feed flow rate corresponding to the steam flow rate, which is a factor for increasing the drum conductivity, the drum conductivity is shifted to the lower setting range. For example, since the flow rate of the blowing air is increased as long as the proper drum conductivity is maintained, the temperature in the boiler drum is lowered, resulting in an energy loss.
또한, 증기 유량에 상당하는 급수 유량에 대해, 블로우수 유량이 적은 경우에는 드럼 도전율이 설정 범위가 높은 측으로 벗어나, 스케일 부착이 발생하는 요인이 된다. 이 때문에, 보일러 제어 장치에서는 드럼 도전율을 보다 적절하게 제어할 수 있도록 하는 것이 바람직하다.In addition, when the blowing flow rate is small relative to the feed flow rate corresponding to the steam flow rate, the drum conductivity is shifted to the higher setting range, which causes the scale attachment. For this reason, it is preferable that the boiler control device can more appropriately control the drum conductivity.
본 발명의 실시 형태는, 보일러 드럼 내의 보일러수의 도전율을 보다 적절하게 제어할 수 있는 보일러 제어 장치 및 제어 방법을 제공한다.
An embodiment of the present invention provides a boiler control apparatus and a control method that can more appropriately control the conductivity of a boiler water in a boiler drum.
본 발명의 실시 형태에 의하면, 수위계와, 급수 밸브와, 블로우 밸브와, 제1 유량계와, 제2 유량계와, 제3 유량계와, 도전율계와, 제1 제어부와, 제2 제어부를 구비한 보일러 제어 장치가 제공된다. 상기 수위계는, 보일러 드럼 내에 저장된 보일러수의 수위를 측정한다. 상기 급수 밸브는, 상기 보일러 드럼에 급수하는 보일러수의 유량을 조정한다. 상기 블로우 밸브는, 상기 보일러 드럼으로부터 블로우하는 보일러수의 유량을 조정한다. 상기 제1 유량계는, 상기 보일러 드럼에 급수하는 보일러수의 유량을 측정한다. 상기 제2 유량계는, 상기 보일러 드럼으로부터 방출되는 증기의 유량을 측정한다. 상기 제3 유량계는, 상기 보일러 드럼으로부터 블로우하는 보일러수의 유량을 측정한다. 상기 도전율계는, 상기 보일러 드럼 내에 저장된 보일러수의 도전율을 측정한다. 상기 제1 제어부는, 상기 수위계의 측정 결과 및 상기 제l 유량계의 측정 결과를 기초로, 상기 수위가 일정하게 되도록 상기 급수 밸브를 제어한다. 상기 제2 제어부는, 상기 도전율계의 측정 결과와, 상기 제2 유량계의 측정 결과와, 상기 제3 유량계의 측정 결과를 기초로, 소정 시간 경과한 후의 상기 도전율을 산출하고, 산출 결과에 응하여, 상기 도전율을 설정 범위 내에 넣도록 상기 블로우 밸브를 제어한다.
According to an embodiment of the present invention, there is provided a boiler having a water level meter, a water feed valve, a blow valve, a first flow meter, a second flow meter, a third flow meter, a conductivity meter, a first control section, A control device is provided. The level gauge measures the level of the boiler water stored in the boiler drum. The water supply valve adjusts the flow rate of the boiler water supplied to the boiler drum. The blow valve adjusts the flow rate of the boiler water to be blown from the boiler drum. The first flow meter measures the flow rate of the boiler water supplied to the boiler drum. The second flow meter measures the flow rate of the steam emitted from the boiler drum. The third flow meter measures the flow rate of the boiler water to be blown from the boiler drum. The conductivity meter measures the conductivity of the boiler water stored in the boiler drum. The first control unit controls the water supply valve so that the water level is constant based on the measurement result of the water level meter and the measurement result of the first flow meter. Wherein the second control unit calculates the conductivity after a predetermined time has elapsed based on the measurement result of the conductivity meter, the measurement result of the second flow meter, and the measurement result of the third flow meter, And controls the blow valve so that the electric conductivity falls within a set range.
보일러 드럼 내의 보일러수의 도전율을 보다 적절하게 제어할 수 있는 보일러 제어 장치 및 제어 방법이 제공된다.
There is provided a boiler control device and a control method capable of more appropriately controlling the conductivity of the boiler water in the boiler drum.
도 1은 실시 형태에 관한 보일러 시스템을 모식적으로 도시하는 블록도.
도 2는 실시 형태에 관한 보일러 제어 장치의 동작의 한 예를 모식적으로 도시하는 플로 차트.1 is a block diagram schematically showing a boiler system according to an embodiment;
2 is a flowchart schematically showing an example of the operation of the boiler control apparatus according to the embodiment;
이하에, 각 실시의 형태에 관해 도면을 참조하면서 설명한다.Hereinafter, each embodiment will be described with reference to the drawings.
또한, 도면은 모식적 또는 개념적인 것이고, 각 부분의 두께와 폭과의 관계, 부분 사이의 크기의 비율 등은, 반드시 현실의 것과 동일하다고는 한할 수 없다. 또한, 같은 부분을 나타내는 경우라 하여도, 도면에 따라 서로의 치수나 비율이 다르게 표시되는 경우도 있다.The drawings are schematic or conceptual, and the relationship between the thickness and the width of each portion, the ratio of the sizes between the portions, and the like can not necessarily be the same as the reality. Even when the same portions are shown, the dimensions and ratios of the portions may be different from each other according to the drawings.
또한, 본원 명세서와 각 도면에서, 이미 나타난 도면에 관해 전술한 것과 같은 요소에는 동일한 부호를 붙이고 상세한 설명은 적절히 생략한다.In the specification and drawings, elements similar to those described with reference to the drawings already described are denoted by the same reference numerals, and detailed description thereof will be appropriately omitted.
도 l은, 실시 형태에 관한 보일러 시스템을 모식적으로 도시하는 블록도이다.1 is a block diagram schematically showing a boiler system according to an embodiment.
도 1에 도시한 바와 같이, 보일러 시스템(2)은, 보일러 드럼(4)과, 급수 탱크(5)와, 급수 펌프(6)와, 블로우수 탱크(8)와, 보일러 제어 장치(10)를 구비한다.1, the
보일러 드럼(4)은, 내부의 공간에 보일러수를 저장한다. 보일러 드럼(4)에 저장된 보일러수는 도시를 생략한 열원에 의해 가열된다. 보일러 드럼(4)은, 보일러수를 수용함과 함께, 가열에 의해 생성된 증기를 수용한다. 보일러 드럼(4)은, 환언하면, 증기 드럼이다. 보일러 드럼(4)은, 예를 들면, 배관 등을 통하여 물 드럼에 접속하여도 좋다. 열원에 의한 보일러수의 가열은, 보일러 드럼(4)에서 행하여도 좋고, 물 드럼에서 행하여도 좋고, 보일러 드럼(4)과 물 드럼과의 사이의 배관 경로 상에서 행하여도 좋다. 보일러 시스템(2)은, 열원이나 물 드럼 등을 또한 포함하여도 좋다.The boiler drum (4) stores the boiler water in an internal space. The boiler water stored in the
급수 탱크(5)는, 배관 등을 통하여 보일러 드럼(4)에 접속되어 있다. 급수 탱크(5)는, 보일러 드럼(4)에 공급하는 보일러수를 저장한다. 보일러수에는, 예를 들면, 수도물에 대해 소정의 수처리를 시행한 것 등이 이용되어 진다.The
급수 펌프(6)는, 보일러 드럼(4)과 급수 탱크(5)와의 사이의 배관 경로상에 마련되어 있다. 즉, 급수 펌프(6)는, 배관 등을 통하여 보일러 드럼(4)과 급수 탱크(5)에 접속된다. 급수 펌프(6)는, 급수 탱크(5)에 저장된 보일러수를 보일러 드럼(4)에 보내 넣는다. 급수 펌프(6)는, 예를 들면, 보일러 드럼(4)과 급수 탱크(5)와의 사이의 배관 내에 압력을 가함에 의해, 보일러수를 보일러 드럼(4)에 보낸다.The
블로우수(水) 탱크(8)는, 배관 등을 통하여 보일러 드럼(4)에 접속되어 있다. 블로우수 탱크(8)는, 보일러 드럼(4)으로부터 블로우된 보일러수를 저장한다. 즉, 블로우수 탱크(8)는, 보일러 드럼(4)으로부터 배출된 보일러수를 저장한다.The blown
보일러 제어 장치(10)는, 수위계(12)와, 급수 밸브(14)와, 블로우 밸브(16)와, 도전율계(18)와, 제1 유량계(21)와, 제2 유량계(22)와, 제3 유량계(23)와, 제1 제어부(31)와, 제2 제어부(32)를 갖는다.The
수위계(12)는, 보일러 드럼(4에 부착되어 있다. 수위계(12)는, 보일러 드럼(4) 내에 저장된 보일러수의 수위를 측정한다. 수위계(12)는, 제1 제어부(31)와 전기적으로 접속되어 있다. 수위계(12)는, 보일러수의 수위의 측정 결과를 제1 제어부(31)에 입력한다.The
급수 밸브(14)는, 보일러 드럼(4)과 급수 탱크(5)와의 사이의 배관 경로상에 마련되어 있다. 급수 밸브(14)는, 배관을 통하여 보일러 드럼(4) 및 급수 탱크(5)에 접속된다. 급수 밸브(14)는, 예를 들면, 보일러 드럼(4)과 급수 탱크(5)와의 사이의 배관을 개폐한다. 이에 의해, 급수 밸브(14)는, 보일러 드럼(4)에 급수하는 보일러수의 유량을 조정한다. 이 예에서는, 급수 밸브(14)가, 보일러 드럼(4)과 급수 펌프(6)와의 사이에 마련되어 있다. 급수 밸브(14)는, 예를 들면, 급수 탱크(5)와 급수 펌프(6)와의 사이에 마련하여도 좋다.The
블로우 밸브(16)는, 보일러 드럼(4)과 블로우수 탱크(8)와의 사이의 배관 경로상에 마련되어 있다. 블로우 밸브(16)는, 배관을 통하여 보일러 드럼(4) 및 블로우수 탱크(8)에 접속된다. 블로우 밸브(16)는, 예를 들면, 보일러 드럼(4)과 블로우수 탱크(8)와의 사이의 배관을 개폐한다. 이에 의해, 블로우 밸브(16)는, 보일러 드럼(4)으로부터 블로우하는 보일러수의 유량을 조정한다.The
도전율계(18)는, 보일러 드럼(4) 내에 저장된 보일러수의 도전율(이하, 드럼 도전율이라고 칭한다)을 측정한다. 드럼 도전율은, 환언하면, 보일러 드럼(4) 내에 저장된 보일러수의 단위 체적 당의 저항치이다. 환언하면, 보일러 드럼(4) 내에 저장된 보일러수의 단위 체적 당에 포함되는 불순물의 양이다. 이 예에서, 도전율계(18)는 보일러 드럼(4)과 블로우수 탱크(8)와의 사이의 배관 경로상에 마련되어 있다. 도전율계(18)는, 예를 들면, 보일러 드럼(4)으로부터 블로우된 보일러수의 도전율에 의해, 드럼 도전율을 측정한다. 도전율계(18)는, 제2 제어부(32)와 전기적으로 접속되어 있다. 도전율계(18)는 드럼 도전율의 측정 결과를 제2 제어부(32)에 입력한다. 도전율계(18)의 위치는, 상기로 한정하는 일 없이, 드럼 도전율을 측정 가능한 임의의 위치면 좋다. 도전율계(18)는, 예를 들면, 보일러 드럼(4) 내에 마련하여도 좋다.The
제1 유량계(21)는, 보일러 드럼(4)과 급수 탱크(5)와의 사이의 배관 경로상에 마련되어 있다. 제1 유량계(21)는, 보일러 드럼(4)에 급수하는 보일러수의 유량(이하, 급수 유량이라고 칭한다)을 측정한다. 제1 유량계(21)는, 제1 제어부(31)와 전기적으로 접속되어 있다. 제1 유량계(21)는, 급수 유량의 측정 결과를 제l 제어부(31)에 입력한다. 이 예에서는, 제1 유량계(21)가, 보일러 드럼(4)과 급수 밸브(14)와의 사이에 마련되어 있다. 제1 유량계(21)의 위치는, 이것으로 한정하는 일 없이, 보일러 드럼(4)과 급수 탱크(5)와의 사이의 배관 경로상의 임의의 위치면 좋다.The
제2 유량계(22)는, 보일러 드럼(4)으로부터 방출되는 증기를 외부의 기기 등에 공급한 배관의 경로상에 마련된다. 이에 의해, 제2 유량계(22)는, 보일러 드럼(4)으로부터 방출되는 증기의 유량(이하, 증기 유량이라고 칭한다)을 측정한다. 제2 유량계(22)는, 제2 제어부(32)와 전기적으로 접속되어 있다. 제2 유량계(22)는, 증기 유량의 측정 결과를 제2 제어부(32)에 입력한다.The
또한, 증기의 배관 경로상에는, 압력계(25)와 온도계(26)가, 또한 마련되어 있다. 압력계(25)는, 보일러 드럼(4)으로부터 방출되는 증기의 압력을 측정한다. 온도계(26)는, 보일러 드럼(4)으로부터 방출되는 증기의 압력을 측정한다. 압력계(25) 및 온도계(26)는, 제2 제어부(32)와 전기적으로 접속되어 있다. 압력계(25) 및 온도계(26)의 각각은, 측정 결과를 제2 제어부(32)에 입력한다. 또한, 압력계(25) 및 온도계(26)는 필요에 응하여 마련되며 생략 가능하다.A
제3 유량계(23)는, 보일러 드럼(4)과 블로우수 탱크(8)와의 사이의 배관 경로상에 마련되어 있다. 제3 유량계(23)는, 보일러 드럼(4)으로부터 블로우하는 보일러수의 유량(이하, 블로우수 유량이라고 칭한다)을 측정한다. 제3 유량계(23)는, 제2 제어부(32)와 전기적으로 접속되어 있다. 제3 유량계(23)는, 블로우수 유량의 측정 결과를 제2 제어부(32)에 입력한다. 이 예에서는, 제3 유량계(23)가, 블로우 밸브(16)와 블로우수 탱크(8)와의 사이에 마련되어 있다. 제3 유량계(23)의 위치는, 이것으로 한한 일 없이, 보일러 드럼(4)과 블로우수 탱크(8)와의 사이의 배관 경로상의 임의의 위치면 좋다.The
제1 제어부(31)는, 레벨 연산부(31a)와, 유량 연산부(31b)를 갖는다. 레벨 연산부(31a)는, 수위계(12)에 의해 측정된 수위를 기초로, 급수 유량의 보정량을 산출한다. 레벨 연산부(31a)는, 보일러 드럼(4) 내의 보일러수의 수위를 소정의 수위로 하기 위한 급수 유량의 보정량을 산출한다. 레벨 연산부(31a)는, 예를 들면, PI 연산에 의해, 보정량을 산출한다.The
유량 연산부(31b)는, 레벨 연산부(31a)의 연산 결과와, 제l 유량계(21)의 측정 결과를 기초로, 레벨 연산부(31a)의 연산 결과에 응한 급수 밸브(14)의 조작량을 산출한다. 유량 연산부(31b)는, 예를 들면, PI 연산에 의해, 급수 밸브(14)의 조작량을 산출한다.The flow
제1 제어부(31)는, 유량 연산부(31b)의 산출한 조작량에 응하여, 급수 밸브(14)를 제어한다. 이와 같이, 제1 제어부(31)는, 수위계(12)의 측정 결과 및 제1 유량계(21)의 측정 결과를 기초로, 보일러 드럼(4) 내의 보일러수의 수위가 일정하게 되도록 급수 밸브(14)를 제어한다. 환언하면, 제1 제어부(31)는, 수위가 일정하게 되도록 급수 유량을 제어한다.The
보일러 드럼(4)으로부터는, 소정량의 증기가 항상 방출된다. 또한, 보일러 드럼(4)으로부터는, 소정량의 보일러수가 항상 블로우 된다. 제1 제어부(31)는, 증기 유량, 블로우수 유량 및 급수 유량이, 실질적으로 일정하게 되도록, 급수 밸브(14)를 제어한다. 또한, 블로우는 일시적으로 정지시켜도 좋다.From the
제2 제어부(32)는, 도전율계(18)의 측정 결과와, 제2 유량계(22)의 측정 결과와, 제3 유량계(23)의 측정 결과를 기초로, 소정 시간 경과한 후의 드럼 도전율을 산출하고 산출 결과에 응하여 드럼 도전율을 설정 범위 내에 넣도록 블로우 밸브(16)를 제어한다.The
예를 들면, 제2 제어부(32)는, 제2 유량계(22)의 측정 결과를 기초로, 증기의 방출에 수반하는 소정 시간 경과한 후의 드럼 도전율의 증가량을 산출한다. 제2 제어부(32)는, 도전율계(18)의 측정 결과 및 제3 유량계(23)의 측정 결과를 기초로, 블로우에 수반하는 소정 시간 경과한 후의 드럼 도전율의 감소량을 산출한다. 제2 제어부(32)는, 산출한 증가량 및 감소량으로부터 소정 시간 경과한 후의 드럼 도전율을 산출한다. 그리고, 제2 제어부(32)는, 소정 시간 경과한 후의 드럼 도전율의 산출 결과를 기초로 블로우수 유량을 결정하고, 결정한 블로우수 유량에 응하여 블로우 밸브(16)를 제어한다.For example, based on the measurement result of the
제2 제어부(32)는, 유량 연산부(32a)를 갖는다. 유량 연산부(32a)는, 결정한 블로우수 유량과, 제3 유량계(23)의 측정 결과를 기초로, 결정한 블로우수 유량의 연산 결과에 응한 블로우 밸브(16)의 조작량을 산출한다. 유량 연산부(32a)는, 예를 들면, PI 연산에 의해, 블로우 밸브(16)의 조작량을 산출한다. 제2 제어부(32)는, 유량 연산부(32a)의 산출한 조작량에 응하여, 블로우 밸브(16)를 제어한다. 이에 의해, 제2 제어부(32)는 드럼 도전율을 설정 범위 내에 내도록 한다.The
여기서, 소정 시간을 T로 한다. 보일러 드럼(4) 내에 저장된 보일러수의 수량을 DL로 한다. 블로우수 유량을 BL로 한다. 증기의 방출에 수반하여 급수되는 보일러수의 유량을 JL로 한다. 도전율계(18)에서 측정된 드럼 도전율을 UdO로 한다. 급수되는 보일러수의 도전율을 Uk로 한다. 소정 시간 경과한 후의 드럼 도전율을 Udx로 한다.Here, the predetermined time is T. Let DL be the quantity of boiler water stored in the boiler drum (4). Let BL be the good flow rate. JL is the flow rate of boiler water supplied with the discharge of steam. And the drum conductivity measured at the
수량(DL)은, 상기한 바와 같이, 제1 제어부(31)에 의해 실질적으로 일정하게 제어된다. 따라서, 수량(DL)은, 일정치로서 제2 제어부(32)에 기억되어 있다. 수량(DL)은, 예를 들면, 수위계(12)의 측정 결과를 기초로, 제2 제어부(32)에서 리얼타임으로 산출하여도 좋다.The quantity DL is controlled substantially constant by the
급수되는 보일러수의 도전율(Uk)은, 미리 측정되고, 일정치로서 제2 제어부(32)에 기억되어 있다. 도전율(Uk)은, 예를 들면, 보일러 드럼(4)과 급수 탱크(5)와의 사이의 배관 경로상에 별개의 도전율계를 마련하여, 리얼타임으로 측정하여 제2 제어부(32)에 입력하여도 좋다.The conductivity Uk of the boiler water supplied is measured in advance and stored in the
증기의 방출에 수반하여 급수되는 보일러수의 유량(JL)은, 예를 들면, 제2 유량계(22), 압력계(25) 및 온도계(26)의 각 측정 결과를 기초로, 제2 제어부(32)에서 산출된다. 제2 제어부(32)는, 예를 들면, 제2 제2 유량계(22)의 측정 결과만으로부터 유량(JL)을 산출하여도 좋다. 단, 상술한 바와 같이, 제2 유량계(22), 압력계(25) 및 온도계(26)의 각 측정 결과로부터, 유량(JL)을 산출한다. 이에 의해, 유량(JL)을 보다 정확하게 산출할 수 있다.The flow rate JL of the boiler water supplied with the discharge of the steam is calculated based on the measurement results of the
현시점부터 소정 시간(T)의 경과까지 증기의 방출에 수반하여 급수되는 보일러수의 총량은, 「JL×T」로 표시된다.The total amount of the boiler water supplied with the discharge of the steam from the present time to the passage of the predetermined time (T) is expressed as " JL x T ".
도전율(Uk)에 의해, 증기의 방출에 수반하는 소정 시간(T) 경과한 후의 컨덕턴스의 증가량은, 「JL×T×Uk」로 표시된다. 「L×T×Uk」은, 환언하면, 증기의 방출에 수반하는 소정 시간(T) 경과한 후의 보일러 수중의 불순물(도전율에 관련되는 물질)의 증가량이다.The increase in the conductance after the passage of the predetermined time (T) due to the discharge of the vapor by the conductivity Uk is expressed as " JL x T x Uk ". In other words, " L x T x Uk " is an increase amount of an impurity (material related to conductivity) in the boiler water after a predetermined time (T) has elapsed following the discharge of the vapor.
수량(DL)에 의해, 증기의 방출에 수반하는 소정 시간(T) 경과한 후의 도전율의 증가량은,The increase amount of the electric conductivity after the elapse of the predetermined time (T) due to the discharge of the vapor by the quantity (DL)
「JL×T×Uk/DL」로 표시된다.Quot; JL x T x Uk / DL ".
마찬가지로, 현시점부터 소정 시간(T)의 경과까지에 블로우에 수반하여 급수되는 보일러수의 총량은, 「BL×T」로 표시된다.Similarly, the total amount of the boiler water supplied with the blow from the present time until the passage of the predetermined time (T) is represented by "BL × T".
블로우에 수반하는 소정 시간(T) 경과한 후의 컨덕턴스의 증가량은,The amount of increase of the conductance after the lapse of the predetermined time (T)
「BL×T×Uk」로 표시된다.Quot; BL x T x Uk ".
한편, 드럼 도전율(UdO)의 보일러수가 방출되기 때문에, 블로우에 수반하는 소정 시간(T) 경과한 후의 컨덕턴스의 감소량은,On the other hand, since the boiler water of the drum conductivity UdO is discharged, the amount of reduction of the conductance after the lapse of the predetermined time (T)
「BL×T×UdO」로 표시된다. 단, 방출되는 동안의 드럼 도전율(UdO)의 변화는 작은 것으로서 무시한다.Quot; BL x T x UdO ". However, the change in the drum conductivity UdO during discharge is small and ignored.
드럼 도전율(UdO)은, 급수의 도전율(Uk)보다도 크다. 따라서, 블로우에 수반하는 소정 시간(T) 경과한 후의 컨덕턴스의 감소량은,The drum conductivity UdO is larger than the electric conductivity Uk of the water supply. Therefore, the amount of decrease in the conductance after the lapse of the predetermined time (T)
「BL×T×(UdO-Uk)」로 표시된다.Quot; BL x T (UdO-Uk) ".
이에 의해, 블로우에 수반하는 소정 시간(T) 경과한 후의 도전율의 감소량은,Thereby, the reduction amount of the electric conductivity after the lapse of the predetermined time (T)
「BL×T×(UdO-Uk)/DL」로 표시된다.Quot; BL x T (UdO-Uk) / DL ".
이상에 의해, 현시점의 드럼 도전율(UdO)로부터 소정 시간(T) 경과한 후의 드럼 도전율(Udx)은, 현시점의 드럼 도전율(UdO), 증기의 방출에 수반하는 증가량, 및, 블로우에 수반하는 감소량으로부터,As described above, the drum electrical conductivity Udx after the lapse of the predetermined time T from the current drum electrical conductivity UdO is calculated by the following equation: UdO = UdO / From this,
Udx=UdO+(JL×T×Uk/DL)-(BL×T×(UdO-Uk)/DL)Udx = UdO + (JL x T x Uk / DL) - (BL x T x (UdO-Uk) / DL)
로 표시되는 제1식에 의해 산출할 수 있다.Can be calculated by the first equation shown below.
상기한 제1식을 블로우수 유량(BL)에 관해 정리하면,When the above-described first equation is summarized with respect to the blow-by gas flow rate BL,
BL=JL×Uk/(UdO-Uk)+DL×((UdO-Udx)/(UdO-Uk))/TBL = JL 占 Uk / (UdO-Uk) + DL 占 (UdO-Udx) / (UdO-Uk)) / T
가 된다..
드럼 도전율(Udx)이 넣고 싶은 설정 범위 내에 있는 경우에는, 윗식에서, 드럼 도전율(Udx)은, 드럼 도전율(UdO)과 같다고 생각한다.When the drum electrical conductivity Udx is within the set range to be put in, the drum electrical conductivity Udx is supposed to be equal to the drum electrical conductivity UdO in the above equation.
즉, (UdO-Udx)=0이라고 생각한다.That is, it is assumed that (UdO-Udx) = 0.
이 경우에는,In this case,
BL=(JL×Uk)/(UdO-Uk)BL = (JL x Uk) / (UdO-Uk)
로 표시되는 제2식에 의해, 블로우수 유량(BL)을 결정한다. 이에 의해, 드럼 도전율(Udx)을 설정 범위 내에 넣을 수 있다., The blow-by gas flow rate BL is determined. Thereby, the drum conductivity Udx can be set within the set range.
한편, 드럼 도전율(Udx)이 넣고 싶은 설정 범위 내에 있는 경우에는, 윗식에서, 드럼 도전율(Udx)을 목표치(Uds)로 치환한다. 즉,On the other hand, when the drum conductivity Udx is within the setting range desired to be inserted, the drum conductivity Udx is replaced with the target value Uds in the above equation. In other words,
BL=JL×UkI(UdO-Uk)+DL×((UdO-Uds)I(UdO-Uk))ITBL = JL 占 UkI (UdO-Uk) + DL 占 (UdO-Uds) I (UdO-Uk) IT
로 표시되는 제3식에 의해, 블로우수 유량(BL)을 결정한다., The blow-by gas flow rate BL is determined.
이에 의해, 소정 시간(T) 경과한 후의 드럼 도전율을 목표치(Uds)로 할 수 있다. 목표치(Uds)는 드럼 도전율의 설정 범위 내에 설정된다. 목표치(Uds)는, 예를 들면, 설정 범위의 상한과 하한과의 중앙치로 설정된다. 목표치(Uds)는, 설정 범위의 상한과 하한과의 사이의 임의의 값이라도 좋다.As a result, the drum conductivity after the elapse of the predetermined time T can be set as the target value Uds. The target value Uds is set within the setting range of the drum conductivity. The target value Uds is set to, for example, a median value between the upper limit and the lower limit of the set range. The target value Uds may be any value between the upper limit and the lower limit of the set range.
제2 제어부(32)는, 상기한 제1식에 의해, 소정 시간(T) 경과한 후의 드럼 도전율(Udx)을 산출한다. 그리고, 드럼 도전율(Udx)이, 설정 범위 내 있는지의 여부를 판정한다. 설정 범위 내에 있다고 판정한 경우에는, 상기한 제2식에 의해 블로우수 유량(BL)을 결정하고, 결정한 블로우수 유량에 응하여 블로우 밸브(16)를 제어한다. 한편, 설정 범위 내에 없다고 판정한 경우에는, 상기한 제3식에 의해 블로우수 유량(BL)을 결정하고, 결정한 블로우수 유량에 응하여 블로우 밸브(16)를 제어한다.The
또한, 제2 제어부(32)는, 도전율계(18)에서 측정된 드럼 도전율(UdO)을 기초로, 드럼 도전율(UdO)이 설정 범위 내에 있는지의 여부를 판정한다. 제2 제어부(32)는, 설정 범위 내에 있다고 판정한 경우에는, 상기한 제1식으로 드럼 도전율(Udx)을 산출하는 처리를 실행한다. 한편, 설정 범위 내에 없다고 판정한 경우에는, 상기한 제3식에 의해 블로우수 유량(BL)을 결정하고, 결정한 블로우수 유량에 응하여 블로우 밸브(16)를 제어한다.The
제1 제어부(31) 및 제2 제어부(32)는, 예를 들면, 각각 별개의 프로세서로 마련된다. 제1 제어부(31) 및 제2 제어부(32)는, 하나의 프로세서에 마련하여도 좋다. 즉, 제1 제어부(31) 및 제2 제어부(32)는, 하나의 프로세서에 마련된 논리 블록이라도 좋다.The
도 2은, 실시 형태에 관한 보일러 제어 장치의 동작의 한 예를 모식적으로 도시하는 플로 차트이다.2 is a flow chart schematically showing an example of the operation of the boiler control apparatus according to the embodiment.
도 2에 도시한 바와, 같이, 보일러 제어 장치(10)의 제1 제어부(31)는, 동작을 시작하면, 보일러 드럼(4) 내의 보일러수의 수위를 실질적으로 일정하게 제어한다(스텝 S01). 제1 제어부(31)는, 수위계(12)의 측정 결과 및 제1 유량계(21)의 측정 결과를 기초로, 보일러 드럼(4) 내의 보일러수의 수위가 일정하게 되도록, 급수 밸브(14)를 제어한다.2, the
제2 제어부(32)는, 동작을 시작하면, 드럼 도전율(UdO)을 측정한다(스텝 SO2). 즉, 제2 제어부(32)는, 동작의 시작에 응답하여 도전율계(18)로부터 드럼 도전율(UdO)의 측정 결과를 취득한다.When the operation is started, the
제2 제어부(32)는, 취득한 드럼 도전율(UdO)이 설정 범위 내에 있는지의 여부의 판정을 행한다(스텝 S03).The
제2 제어부(32)는 드럼 도전율(UdO)이 설정 범위 내에 있다고 판정한 경우, 상기한 제1식에 의해, 소정 시간 경과한 후의 드럼 도전율(Udx)을 산출한다(스텝 SO4).When it is determined that the drum conductivity UdO is within the set range, the
제2 제어부(32)는 드럼 도전율(Udx)을 산출한 후, 드럼 도전율(Udx)이 설정 범위 내에 있는지 여부의 판정을 행한다(스텝 S05).After calculating the drum conductivity Udx, the
제2 제어부(32)는 드럼 도전율(Udx)이 설정 범위 내에 있다고 판정한 경우, 상기한 제2식에 의해, 블로우수 유량(BL)을 결정하고, 결정한 블로우수 유량에 응하여 블로우 밸브(16)를 제어한다(스텝 S06).When the drum conductivity Udx is determined to be within the set range, the
한편, 제2 제어부(32)는 드럼 도전율(Udx)이 설정 범위 내에 없다고 판정한 경우, 상기한 제3식에 의해, 블로우수 유량(BL)을 결정하고, 결정한 블로우수 유량에 응하여 블로우 밸브(16)를 제어한다(스텝 S07).On the other hand, when it is determined that the drum conductivity Udx is not within the set range, the
또한, 제2 제어부(32)는, 스텝 S03에서, 드럼 도전율(UdO)이 설정 범위 내에 없다고 판정한 경우, 상기한 제3식에 의해, 블로우수 유량(BL)을 결정하고, 결정한 블로우수 유량에 응하여 블로우 밸브(16)를 제어한다.If it is determined in step S03 that the drum conductivity UdO is not within the set range, the
이와 같이, 본 실시 형태에 관한 보일러 제어 장치(10)는, 도전율계(18)의 측정 결과와, 제2 유량계(22)의 측정 결과와, 제3 유량계(23)의 측정 결과를 기초로, 소정 시간(T) 경과한 후의 드럼 도전율(Udx)을 산출하고, 산출 결과에 응하여, 드럼 도전율을 설정 범위 내에 넣도록 블로우 밸브(16)를 제어한다.Thus, the
이에 의해, 본 실시 형태에 관한 보일러 제어 장치(10)에서는, 예를 들면, 드럼 도전율이 설정 범위를 벗어난 때에 블로우수 유량을 일정량 가산 또는 감산하는 제어 장치 등에 비교하여 보일러 드럼(4) 내의 보일러수의 도전율을 보다 긴 시간 설정 범위 내에 넣을 수 있다.Thus, in the
따라서, 예를 들면, 드럼 도전율이 설정 범위의 높은 측으로 벗어나는 것에 기인하는 스케일 부착의 발생을 억제할 수 있다. 예를 들면, 드럼 도전율이 설정 범위의 낮은 측으로 벗어나는 것에 기인하여, 필요 이상으로 블로우수 유량이 많아져 버리는 것을 억제할 수 있다. 예를 들면, 블로우수 유량의 증대에 수반하는 보일러 드럼(4) 내의 온도의 저하에 의해, 에너지 로스가 생겨 버리는 것을 억제할 수 있다.Therefore, for example, it is possible to suppress the occurrence of scale adhesion due to deviation of the drum conductivity from the higher side of the setting range. For example, it is possible to suppress the increase in the blowing-out flow rate more than necessary due to deviation of the drum conductivity from the lower side of the setting range. For example, it is possible to suppress the occurrence of energy loss due to a decrease in the temperature in the
이와 같이, 본 실시 형태에 관한 보일러 제어 장치(10)에서는, 보일러 드럼(4) 내의 보일러수의 도전율을 보다 적절하게 제어할 수 있다.As described above, in the
본 발명의 몇가지의 실시 형태를 설명하였지만, 이들의 실시 형태는, 예로서 제시한 것이고, 발명의 범위를 한정하는 것은 의도하고 있지 않다. 이들 신규의 실시 형태는, 그 밖의 다양한 형태로 실시되는 것이 가능하고, 발명의 요지를 벗어나지 않는 범위에서, 여러 가지의 생략, 치환, 변경을 행할 수가 있다. 이들 실시 형태나 그 변형은, 발명의 범위나 요지에 포함됨과 함께, 특허청구의 범위에 기재된 발명과 그 균등한 범위에 포함된다.
While several embodiments of the present invention have been described, these embodiments are provided by way of example and are not intended to limit the scope of the invention. These new embodiments can be implemented in various other forms, and various omissions, substitutions, and alterations can be made without departing from the gist of the invention. These embodiments and their modifications are included in the scope and spirit of the invention, and are included in the scope of the invention as defined in the claims and their equivalents.
2 : 보일러 시스템 4 : 보일러 드럼
5 : 급수 탱크 6 : 급수 펌프
8 : 블로우수 탱크 1a : 보일러 제어 장치
12 : 수위계 14 : 급수 밸브
16 : 블로우 밸브 18 : 도전율계
21 : 제1 유량계 22 : 제2 유량계
23 : 제3 유량계 25 : 압력계
26 : 온도계 31 : 제l 제어부
32 : 제2 제어부2: Boiler system 4: Boiler drum
5: Water tank 6: Feed pump
8: Blowout tank 1a: Boiler control device
12: Gauge 14: Water valve
16: Blow valve 18: conductivity meter
21: first flow meter 22: second flow meter
23: third flow meter 25: pressure gauge
26: thermometer 31:
32:
Claims (5)
상기 보일러 드럼에 급수하는 보일러수의 유량을 조정하는 급수 밸브와,
상기 보일러 드럼으로부터 블로우하는 보일러수의 유량을 조정하는 블로우 밸브와,
상기 보일러 드럼에 급수하는 보일러수의 유량을 측정하는 제1 유량계와,
상기 보일러 드럼으로부터 방출되는 증기의 유량을 측정하는 제2 유량계와,
상기 보일러 드럼으로부터 블로우하는 보일러수의 유량을 측정하는 제3 유량계와,
상기 보일러 드럼 내에 저장된 보일러수의 도전율을 측정하는 도전율계와,
상기 수위계의 측정 결과 및 상기 제l 유량계의 측정 결과를 기초로, 상기 수위가 일정하게 되도록 상기 급수 밸브를 제어하는 제1 제어부와,
상기 도전율계의 측정 결과와, 상기 제2 유량계의 측정 결과와, 상기 제3 유량계의 측정 결과를 기초로, 소정 시간 경과한 후의 상기 도전율을 산출하고, 산출 결과에 응하여, 상기 도전율을 설정 범위 내에 넣도록 상기 블로우 밸브를 제어하는 제2 제어부를 구비한 것을 특징으로 하는 보일러 제어 장치.A water level meter for measuring the water level of the boiler water stored in the boiler drum,
A water supply valve for adjusting a flow rate of the boiler water supplied to the boiler drum,
A blow valve for adjusting a flow rate of the boiler water blown from the boiler drum,
A first flow meter for measuring a flow rate of the boiler water supplied to the boiler drum,
A second flow meter for measuring a flow rate of steam emitted from the boiler drum,
A third flow meter for measuring a flow rate of the boiler water blown from the boiler drum,
A conductivity meter for measuring the conductivity of the boiler water stored in the boiler drum,
A first controller for controlling the water supply valve so that the water level is constant based on a measurement result of the water level meter and a measurement result of the first flow meter,
Calculating the conductivity after a predetermined time elapses based on the measurement result of the conductivity meter, the measurement result of the second flow meter, and the measurement result of the third flow meter, and determining the conductivity within a set range And a second control unit for controlling the blow-off valve to control the blow-off valve.
상기 제2 제어부는, 상기 제2 유량계의 측정 결과를 기초로, 증기의 방출에 수반하는 상기 소정 시간 경과한 후의 상기 도전율의 증가량을 산출하고, 상기 도전율계의 측정 결과 및 상기 제3 유량계의 측정 결과를 기초로, 블로우에 수반하는 상기 소정 시간 경과한 후의 상기 도전율의 감소량을 산출하고, 상기 증가량 및 상기 감소량으로부터 상기 소정 시간 경과한 후의 상기 도전율을 산출하고, 상기 소정 시간 경과한 후의 상기 도전율의 산출 결과를 기초로 블로우하는 보일러수의 유량을 결정하고, 결정한 유량에 응하여 상기 블로우 밸브를 제어하는 것을 특징으로 하는 보일러 제어 장치.The method according to claim 1,
Wherein the second control unit calculates an increase amount of the conductivity after the passage of the predetermined time following the discharge of the vapor based on the measurement result of the second flow meter and measures the measurement result of the conductivity meter and the measurement of the third flow meter Calculating a reduction amount of the electric conductivity after the predetermined time has elapsed following the blow, calculating the electric conductivity after the predetermined time elapses from the increase amount and the decrease amount, and calculating the electric conductivity after the predetermined time elapses Wherein the control unit determines the flow rate of the boiler water to be blown based on the calculation result, and controls the blow valve in response to the determined flow rate.
상기 소정 시간을 T로 하고,
상기 보일러 드럼 내에 저장된 보일러수의 수량을 DL로 하고,
블로우하는 보일러수의 유량을 BL로 하고,
증기의 방출에 수반하여 급수된 보일러수의 유량을 JL로 하고,
상기 도전율계로 측정된 상기 도전율을 UdO로 하고,
급수되는 보일러수의 도전율을 Uk로 하고,
상기 소정 시간 경과한 후의 상기 도전율을 Udx로 하고,
상기 설정 범위 내에 설정된 상기 도전율의 목표치를 Uds로 할 때,
상기 제2 제어부는,
Udx=UdO+(JL×T×Uk/DL)-(BL×T×(UdO-Uk)/DL)
로 표시되는 제1식에 의해, 상기 도전율(Udx)을 산출하고, 상기 도전율(Udx)이 상기 설정 범위 내에 있는 경우에는,
BL=(JL×Uk)/(UdO-Uk)
로 표시되는 제2식에 의해, 블로우하는 보일러수의 유량을 결정하고, 상기 도전율(Udx)이 상기 설정 범위 내에 없는 경우에는,
BL=JL×Uk/(UdO-Uk)+DL×((UdO-Uds)/(UdO-Uk))/T
로 표시되는 제3식에 의해, 블로우하는 보일러수의 유량을 결정하는 것을 특징으로 하는 보일러 제어 장치.3. The method of claim 2,
The predetermined time is T,
The number of boiler water stored in the boiler drum is DL,
The flow rate of the boiler water to be blown is BL,
JL is the flow rate of the boiler water supplied with the discharge of steam,
The conductivity measured by the conductivity meter is UdO,
Let Uk be the conductivity of the boiler water supplied,
The electric conductivity after the predetermined time has elapsed is defined as Udx,
And a target value of the conductivity set in the setting range is Uds,
Wherein the second control unit comprises:
Udx = UdO + (JL x T x Uk / DL) - (BL x T x (UdO-Uk) / DL)
(Udx) is calculated by the first equation, and when the conductivity Udx is within the set range,
BL = (JL x Uk) / (UdO-Uk)
, The flow rate of the boiler water to be blown is determined, and when the electric conductivity Udx is not within the setting range,
BL = JL x Uk / (UdO-Uk) + DL x ((UdO-Uds) / (UdO-Uk)) / T
Wherein the flow rate of the boiler water to be blown is determined by a third equation expressed by the following equation.
상기 제2 제어부는, 상기 도전율(UdO)이 상기 설정 범위 내에 없는 경우에는, 블로우하는 보일러수의 유량을 상기 제3식으로 결정하는 것을 특징으로 하는 보일러 제어 장치.The method of claim 3,
Wherein the second control unit determines the flow rate of the boiler water to be blown by the third equation when the conductivity UdO is not within the set range.
상기 보일러 드럼 내에 저장된 보일러수의 도전율을 측정하는 도전율계의 측정 결과와, 상기 보일러 드럼으로부터 방출되는 증기의 유량을 측정하는 제2 유량계의 측정 결과와, 상기 보일러 드럼으로부터 블로우하는 보일러수의 유량을 측정하는 제3 유량계의 측정 결과를 기초로, 소정 시간 경과한 후의 상기 도전율을 산출하고, 산출 결과에 응하여, 상기 도전율을 설정 범위 내에 넣도록, 상기 보일러 드럼으로부터 블로우하는 보일러수의 유량을 조정하는 블로우 밸브를 제어하는 공정을 구비한 것을 특징으로 하는 보일러 제어 방법.The boiler drum is controlled so that the water level is constant based on the measurement result of the water level meter for measuring the water level of the boiler water stored in the boiler drum and the measurement result of the first flow meter for measuring the flow rate of the boiler water supplied to the boiler drum, And controlling the water supply valve to adjust the flow rate of the boiler water to be supplied to the boiler,
A measurement result of a conductivity meter for measuring the conductivity of the boiler water stored in the boiler drum, a measurement result of a second flow meter for measuring a flow rate of steam emitted from the boiler drum, and a flow rate of the boiler water blown from the boiler drum The flow rate of the boiler water blown from the boiler drum is adjusted so as to calculate the conductivity after a predetermined time elapses based on the measurement result of the third flow meter to be measured and to set the conductivity within the set range in accordance with the calculation result And controlling the blow valve.
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