KR20170078819A - 관류 증기 발전기를 작동하기 위한 제어 방법 - Google Patents

관류 증기 발전기를 작동하기 위한 제어 방법 Download PDF

Info

Publication number
KR20170078819A
KR20170078819A KR1020177015114A KR20177015114A KR20170078819A KR 20170078819 A KR20170078819 A KR 20170078819A KR 1020177015114 A KR1020177015114 A KR 1020177015114A KR 20177015114 A KR20177015114 A KR 20177015114A KR 20170078819 A KR20170078819 A KR 20170078819A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
heating surface
evaporator
intermediate heating
determined
characteristic value
Prior art date
Application number
KR1020177015114A
Other languages
English (en)
Other versions
KR101972243B1 (ko
Inventor
얀 브뤽크너
프랑크 토마스
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
Application filed by 지멘스 악티엔게젤샤프트 filed Critical 지멘스 악티엔게젤샤프트
Publication of KR20170078819A publication Critical patent/KR20170078819A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR101972243B1 publication Critical patent/KR101972243B1/ko

Links

Images

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F22STEAM GENERATION
    • F22BMETHODS OF STEAM GENERATION; STEAM BOILERS
    • F22B1/00Methods of steam generation characterised by form of heating method
    • F22B1/02Methods of steam generation characterised by form of heating method by exploitation of the heat content of hot heat carriers
    • F22B1/18Methods of steam generation characterised by form of heating method by exploitation of the heat content of hot heat carriers the heat carrier being a hot gas, e.g. waste gas such as exhaust gas of internal-combustion engines
    • F22B1/1807Methods of steam generation characterised by form of heating method by exploitation of the heat content of hot heat carriers the heat carrier being a hot gas, e.g. waste gas such as exhaust gas of internal-combustion engines using the exhaust gases of combustion engines
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F22STEAM GENERATION
    • F22BMETHODS OF STEAM GENERATION; STEAM BOILERS
    • F22B29/00Steam boilers of forced-flow type
    • F22B29/06Steam boilers of forced-flow type of once-through type, i.e. built-up from tubes receiving water at one end and delivering superheated steam at the other end of the tubes
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F22STEAM GENERATION
    • F22BMETHODS OF STEAM GENERATION; STEAM BOILERS
    • F22B35/00Control systems for steam boilers
    • F22B35/06Control systems for steam boilers for steam boilers of forced-flow type
    • F22B35/10Control systems for steam boilers for steam boilers of forced-flow type of once-through type
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F22STEAM GENERATION
    • F22BMETHODS OF STEAM GENERATION; STEAM BOILERS
    • F22B35/00Control systems for steam boilers
    • F22B35/18Applications of computers to steam boiler control
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F22STEAM GENERATION
    • F22DPREHEATING, OR ACCUMULATING PREHEATED, FEED-WATER FOR STEAM GENERATION; FEED-WATER SUPPLY FOR STEAM GENERATION; CONTROLLING WATER LEVEL FOR STEAM GENERATION; AUXILIARY DEVICES FOR PROMOTING WATER CIRCULATION WITHIN STEAM BOILERS
    • F22D1/00Feed-water heaters, i.e. economisers or like preheaters
    • F22D1/02Feed-water heaters, i.e. economisers or like preheaters with water tubes arranged in the boiler furnace, fire tubes, or flue ways
    • YGENERAL 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
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E20/00Combustion technologies with mitigation potential
    • Y02E20/30Technologies for a more efficient combustion or heat usage

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Sustainable Development (AREA)
  • Sustainable Energy (AREA)
  • Control Of Steam Boilers And Waste-Gas Boilers (AREA)

Abstract

본 발명은 연도 가스 채널에 연속적으로 배열된 적어도 두 개의 증발기 가열 표면(4', 4")과 증발기 가열 표면들(4', 4") 사이에 배열된 적어도 하나의 중간 가열 표면(Z)을 가지는 증발기가 제공되는, 연도 가스 채널을 가지는 열 회수 증기 발전기를 작동하기 위한 제어 방법에 관한 것이며, 증발기와 중간 가열 표면(Z)에서의 열 흡수를 특징짓는 특성값이 증발기 가열 표면(4', 4")에 대해 결정된다. 중간 가열 표면(Z)의 열 흡수에 대한 특성값이 적어도 하나의 중간 가열 표면(Z)에 대해 결정되며, 그리고 이러한 특성값은 증발기에서의 열 흡수를 특징짓는 특성값으로부터 감산된다.

Description

열 회수 증기 발전기를 작동하기 위한 제어 방법{CONTROL METHOD FOR OPERATING A HEAT RECOVERY STEAM GENERATOR}
본 발명은 청구항 1의 전제부에 따른 관류 증기 발전기를 작동하기 위한 제어 방법에 관한 것이다.
관류 증기 발전기, 특히 열 회수 증기 발전기로서 구성된 관류 증기 발전기를 작동하기 위한 대응하는 제어 방법이 WO 2009/068446 A2 및 WO 2009/150055 A2로부터 알려져 있다. 여기에 설명된 방법에서, 조절될 급수 질량 유량에 대한 설정점 값은 증발기 가열 표면을 가지는 관류 증기 발전기에 대해서 특정될 것이다.
바로 수직 열 회수 증기 발전기에서, 증기 발전기 회로의 열역학적 최적화를 위해서, 증발기에 속하지 않는 적어도 하나의 개재된 중간 가열 표면으로 인해 연도 가스 채널에서 둘 이상의 증발기 가열 표면으로 분리된 증발기가 사용될 수 있다. 이는 실제로, 증발기 유입구로부터 증발기 유출구까지의 그 경로에 관하여, 연도 가스가 추가적인 가열 표면을 통과해야 하며, 이 가열 표면에서 연도 가스가 마찬가지로 냉각됨을 의미한다. 그러므로 연도 가스 온도는 증발기의 유입구로부터 유출구까지 증발기 가열 표면에서 유동 유체에 전이된 열 파워에 의해서만 전적으로 감소되는 것이 아니라, 중간 가열 표면에서 전이된 열 파워에 의해서도 감소된다. 그러나, WO 2009/068446 A2 혹은 WO 2009/150055 A2로부터 알려진 급수 질량 유량의 예측 제어가 이제 개재된 중간 가열 표면을 가지는 그러한 증기 발전기 회로에서 사용되는 경우, 연도 가스는 개재된 가열 표면으로도 열을 방출하였지만 이러한 열의 방출이 평가되고 고려되지 않았기 때문에, 과도하게 높은 열 흡수가 증발기에 대해 결정된다. 결과적으로, 그러므로 과도하게 높은 설정점 값이 급수 질량 유량에 대해 계산될 것이다.
본 발명의 목적은 전술된 단점을 극복하는 방법을 제공하는 것이다.
이러한 목적은 청구항 1의 특징을 가지는 관류 증기 발전기를 작동하기 위한 방법에 의해 달성된다.
현재의 열 흡수는 적어도 하나의 개재된 중간 가열 표면에 대해 결정되고 증발기의 증발기 가열 표면의 균형 증발기 열 입력으로부터 감산되기 때문에, 개재된 중간 가열 표면의 열 흡수에 의해 수정된 값이 급수 질량 유량 혹은 급수량의 제어를 위해 취득된다.
본 발명에 따른 제어 방법의 하나의 이로운 구성은 연도 가스 채널에서 적어도 하나의 개재된 중간 가열 표면의 유입구 및 유출구에 추가적인 연도 가스 온도 측정 디바이스를 설치하는 것을 포함한다. 그러므로, 적어도 하나의 개재된 중간 가열 표면의 정확한 열 흡수는 각각의 임의의 시간에 결정될 수 있고, 급수 질량 유량의 예측 제어 시에 적절하게 고려될 수 있다. 그러나 이중화(redundancy)의 이유로 그리고 적절한 평균 값을 형성하기 위해서 중복된 생산에서 여전히 추가적으로 설치될, 각각의 추가적으로 설치된 연도 가스 온도 측정 디바이스에 의해 지출이 상승한다. 열역학적 설계를 최적화하기 위해 더 많은 중간 가열 표면이 증발기 유입구와 증발기 유출구 사이의 연도 가스 측에 개재될 수록, 이러한 지출은 경우에 따라 또한 더욱 더 증가한다.
본 발명의 제어 방법의 특히 바람직한 구성은, 적어도 하나의 개재된 중간 가열 표면의 열 흡수의 결정에 있어서, 추가적인 연도 가스 온도 측정 디바이스의 비교적 비용 집약적인 장비가 최대한 배제될 수 있도록 수증기 측의 균형화가 요구되는 것을 포함한다. 직접 비교하면, 수증기 측에서 측정이 더 간단하고 더 경제적으로 실행될 수 있다. 원론적으로, 다른 이유로 인해 수증기 측에서의 요구되는 측정치가 개재된 중간 가열 표면에 이미 제공되어 있고 이 측정치를 사용하는 것도 고려 가능하다.
이제 본 발명은 후속하는 도면의 도움으로 예로서 설명될 것이다.
도 1은 종래 기술으로부터 알려진 제어 방법을 개략적으로 도시한다.
도 2는 본 발명에 따른 제어 방법의 개선 사항을 개략적으로 도시한다.
도 3은 본 발명에 따른 제어 방법의 개선 사항의 일 구성을 개략적으로 도시한다.
도 1은 WO 2009/068446 A2로부터 알려진 제어를 도시한다. 이 경우 열 회수 증기 발전기는 연도 가스 채널(더 자세하게 도시되지 않음)에, 유동 매체로서 제공된 급수를 위한, 절약기라고도 지칭되는 예열기(2)를 포함한다. 유동 매체 측에서 급수 펌프(3)가 예열기(2) 상류에 연결되고, 증발기 가열 표면(4)이 하류에 연결된다. 출력부 측에서, 증발기 가열 표면(4)은 유동 매체 측에서 물 저장 유닛(6)-특히 물 분리기 또는 분리 용기로서도 구성될 수 있음-을 통해 다수의 하류(downstream) 과열기 가열 표면(8, 10, 12)에 연결되고, 하류 과열기 가열 표면은 자신의 측에 증기 온도 등을 적응시키기 위해 주입형 냉각기(14, 16)를 구비한다. 열 회수 증기 발전기는 급수의 제어된 수용을 위해 구성된다. 이를 위하여, 서보모터(20)에 의해 구동되는 스로틀 밸브(throttle valve)(22)가 급수 펌프(3) 하류에 연결되고, 스로틀 밸브(22)의 적절한 구동에 의해, 급수 펌프(3)가 예열기(2)의 방향으로 전달한 급수량 또는 급수 질량 유량이 조절될 수 있고 그러므로 제어될 수 있다. 공급된 급수 질량 유량에 대해 현재 특성값을 결정하기 위해서, 급수 라인을 통한 급수 질량 유량을 결정하기 위한 측정 디바이스(24)가 스로틀 밸브(22) 하류에 연결된다. 서보 모터(20)는 제어 요소(28)에 의해 구동되고, 제어 요소는 데이터 라인(30)을 통해 전달된 급수 질량 유량에 대한 설정점 값, 그리고 측정 디바이스(24)에 의해 결정된 급수 질량 유량의 현재 실제 값을 입력부 측에서 수용한다. 이 두 가지 신호 사이의 차이를 취함으로써, 실제 값과 설정점 값 사이에 차이가 생긴 경우 모터(20)의 구동을 통해 스로틀 밸브(22)의 대응하는 수정이 수행되도록, 수정 요구가 제어기(28)에 전송된다.
급수 질량 유량의 예측적 또는 전향적(forward looking) 조절의 방식으로 급수 질량 유량에 대한 특히 요구 지향적인 설정점 값을 결정하기 위해서 또는 미래나 현재 요구를 지향한 조절을 결정하기 위해서, 데이터 라인(30)이 급수 질량 유량의 설정점 값을 특정하기 위해 구성된 급수 유동 제어부(32)에 입력부 측에서 연결된다. 이는 증발기 가열 표면(4)의 열 플럭스 균형의 도움에 의해 급수 질량 유량에 대한 설정점 값을 결정하기 위해 구성되고, 한편으로 급수 질량 유량에 대한 설정점 값은 증발기 가열 표면(4)에서 고온 가스로부터 유동 매체로 현재 전이된 열 플럭스와, 다른 한편으로 원하는 신선한 증기 상태에 대하여 특정된 증발기 가열 표면(4)에서의 유동 매체의 설정점 엔탈피 증가의 비율의 도움으로 특정된다. 열 회수 증기 발전기를 위해 열 균형 그 자체를 기초로 급수 질량 유량에 대해 설정점 값을 제공하는 그러한 개념의 사용이 본 예시적 실시예에서 달성되며, 특히 증발기 유입구에서의 고온 가스의 현재 온도에 대해 특성화된 온도 특성값 및 고온 가스의 현재 질량 유량에 대해 특성화된 질량 유량 특성값을 고려하면서 고온 가스로부터 유동 매체로 전이된 열 플럭스가 결정된다는 점에서 그렇다.
이를 위하여, 급수 유동 제어부(32)는 제산기 요소(34)를 포함하고, 제산기 요소는 증발기 가열 표면(4)에서 고온 가스로부터 유동 매체에 현재 전이된 열 플럭스에 대한 적절한 특성값을 분자로서 공급받고, 증발기 가열 표면(4)의 유동 매체의 원하는 설정점 엔탈피 증가를 위한 원하는 신선한 증기 상태에 대해 적절하게 규정된 특성값을 분모로서 공급받는다. 분자 측에서, 이 경우 제산기 요소(34)는 입력부 측에서 기능성 모듈(36)에 연결되고, 이 기능성 모듈은 시작 값으로서의 증발기 유입구에서의 고온 가스의 현재 온도에 대해 특성화하는 공급된 온도 특성값의 도움으로, 증발기 유입구에서의 고온 가스의 엔탈피에 대한 값을 방출한다. 예시적 실시예에서, 온도 특성값으로서 증발기 유입구에서의 고온 가스의 현재 온도에 대해 특성화하는 측정값의 공급이 제공된다. 증발기 유입구에서의 고온 가스의 엔탈피에 대해 특성화하는 특성값이 감산기 요소(38)로 출력되며, 여기서 기능성 모듈(40)에 의해 전달된, 증발기의 유출구에서의 가스의 엔탈피에 대한 특성값이 이러한 특성값으로부터 감산된다.
증발기 유출구에서의 고온 가스의 엔탈피를 결정하기 위해서, 두 온도값의 합이 입력부 측에서 합산기 요소(42)에 의해서 기능성 요소(40)에 대해 형성된다. 이 경우, 한편으로는, 입력부 측에서 압력 센서(46)에 연결된 기능성 요소(44)에 의해 증발기 유입구에서 유동 매체의 압력의 도움에 의해 결정되는 유동 매체의 포화 온도가 고려된다. 다른 한 편으로는, 자신의 측에서 추가적인 기능성 요소(50)를 통해 입력부 측에서 고온 가스의 현재 질량 유량에 대해 특성화하는 질량 유량 특성값, 즉, 증발기 유입구에서의 유동 매체의 비등 온도를 제한, 고온 가스의 질량 유량으로부터 결정된 증발기 유출구에서의 고온 가스의 온도 차이가 공급되는 기능성 요소(48)를 통해서 고려된다. 합산기 요소(42)에 의해 합산되는 이러한 두 개의 온도 합산으로부터, 증발기 유출구에서의 고온 가스의 엔탈피가 그러므로 기능성 요소(40)에 의해, 선택적으로, 적절한 표, 다이어그램 등에 의존하여 제공된다. 그러므로, 출력부 측에서 감산기 요소(38)는 고온 가스의 엔탈피 차이 혹은 엔탈피 균형, 즉 증발기 유입구에서의 고온 가스 엔탈피와 증발기 유출구에서의 고온 가스 엔탈피의 차이를 전달한다.
이러한 엔탈피 차이는 승산기 요소(52)에 포워딩 되고, 승산기 요소에는 마찬가지로 특성화된 질량 유량 특성값이 공급되며, 특성화된 질량 유량 특성값은 그밖에 현재 기록된 측정값의 형식일 수 있다. 출력부 측에서, 승산기 요소(52)는 그러므로 연도 가스에 의해 증발기 가열 표면(4)에 방출된 열 파워에 대한 특성값을 전달한다.
고온 가스에 의해 방출된 이러한 열 파워의 도움에 의해 유동 매체에 실제로 전이된 열 플럭스를 결정할 수 있도록, 증발기 가열 표면(4)의 구성요소에서의, 특히 금속 질량에서의 열 흡수 및/또는 방출 효과에 의한 수정이 또한 우선 제공된다. 이를 위해서, 고온 가스에 의해 방출된 열 파워에 대해 전술된 특성값이 우선 감산기 요소(54)에 공급되고, 여기서 증발기 구성요소에서의 열 흡수 또는 방출을 특성화하는 수정값이 감산된다. 이는 기능성 요소(56)에 의해 제공된다. 기능성 요소는 증발기 가열 표면(4)의 금속 질량에 대한 평균 온도값이 결정되는 추가적인 기능성 요소(58)의 출력 값을 그 입력부 측에서 수용한다. 이를 위해서, 추가적인 기능성 요소(58)가 입력부 측에서 물 저장 유닛(6)에 배열된 압력 변환기(60)에 연결되고, 추가적인 기능성 요소(58)는 예컨대 물 저장 유닛(6)에서 유동 매체를 이 압력과 연관된 비등점과 동일하게 설정함으로써, 유동 매체의 압력의 도움으로 금속 질량의 평균 온도를 결정할 수 있다.
그러므로 출력부 측에서, 감산기 요소(54)는, 고온 가스에 의해 방출된, 증발기 가열 표면(4)의 금속에 저장된 열 파워만큼 감소된 열 파워를 특성화하는 특성값을 전달하고, 그러므로 증발기(4) 내에서 유동 매체로 방출된 열 파워에 대해 특성화된 특성값을 전달한다.
이러한 특성값은 제산기 요소(34)에서 분자로 사용되며, 분자는 거기에서 분모에 의해 나눠지고, 분모는 증발기 가열 표면(4)에서의 유동 매체의 원하는 신선한 증기 상태에 대해 특정된 설정점 엔탈피 증가에 대응하며, 그래서 급수 질량 유량에 대한 설정점 값은 이 제산(division) 또는 이 비율로부터 형성될 수 있다. 분모, 즉 물/증기 측 또는 유동 매체 측에서의 원하는 설정점 엔탈피 증가에 대한 특성값을 제공하기 위해서, 제산기 요소(34)는 감산기 요소(70)에 입력부 측에서 연결된다. 감산기 요소는 입력부 측에서 기능성 요소(72)에 의해 제공된, 증발기 유출구에서의 유동 매체의 엔탈피에 대한 원하는 설정점 값에 대한 특성값을 수용한다. 또한, 감산기 요소(70)는 기능성 모듈(74)에 의해 제공된, 증발기 유입구에서의 유동 매체의 현재 엔탈피에 대한 특성값 또는 실제 값을 입력부 측에서 수용하고, 이는 감산기 요소(70)에서 증발기 유출구에서의 엔탈피의 설정점 값에 대한 전술한 특성값으로부터 감산된다. 이 경우, 입력부 측에서, 기능성 모듈(74)은 증발기 유입구에서의 실제 엔탈피에 대해 전술한 특성값을 형성하기 위해서 압력 센서(46)와 온도 센서(76)에 연결된다. 감산기 요소(70)에서 차이를 취함으로써, 그러므로 원하는 신선한 증기 상태에 따라 증발기 가열 표면(4)의 유동 매체에 도입될 엔탈피 상승이 결정되고, 이는 제산기 요소(34)에서 분모로서 사용될 수 있다.
도 1에 따른 구성에서, 전술한 제산의 도움으로, 제산기 요소(34)는 출력부 측에 급수 질량 유량에 대한 설정점 값을 전달하고, 이는 전술한 열 균형의 도움으로 배향되고 결정된다. 이러한 설정점 값은 후속하여 본 예시에서 급수 유입을 통해 원하는 물 저장 유닛(6)에서의 레벨의 변화를 반영하는 수정값만큼 하류 합산기 요소(80)에서 다시 한 번 수정된다. 이를 위해서, 물 저장 유닛(6)의 레벨은 충전 레벨 센서(82)에 의해 기록된다. 충전 레벨에 대한 이러한 실제값은 물 저장 유닛(6)의 충전 레벨에 대해서 저장되거나 다른 방식으로 사전 결정될 수 있는 설정점 값으로부터 감산기 요소(84)에서 감산된다. 물 저장 유닛(6)의 충전 레벨의 실제 레벨과 할당된 설정점 값 사이에서 그로인해 확립된 차이의 도움으로, 효과적인 급수 질량 유량 수정값이 후속하는 제어 요소(86)에서 결정되며, 수정값은 물 충전 유닛(6)의 적절한 충전 레벨 수정을 위해 사용되도록 의도된다. 이러한 수정값은 급수 질량 유량에 대하여 열 플럭스 균형의 도움에 의해 결정된 설정점 값으로 가산기 요소(80)에서 가산되고, 두 구성요소로 구성된 값이 급수 질량 유량에 대한 설정점 값으로서 출력된다.
이제 도 2는 WO 2009/068446 A2로부터 알려지고 도 1에 도시된 배열체와 제어의 본 발명에 따른 개선례를 나타낸다. 이전에 도 1에서 도시된 가열 표면(4)은 제1 증발기 가열 표면(4') 및 제2 증발기 가열 표면(4")으로 구성된 가열 표면 조립체로 대체되며, 이들은 연결 라인(4''')을 통해 유동 매체 측에서 서로 연결된다. 본 예시적 실시예에서, 유동 매체도 유동하는 단일 중간 가열 표면(Z)만이 두 증발기 가열 표면(4', 4") 사이의 연도 가스 채널에 배열된다. 이 경우 중간 가열 표면(Z)은 추가적인 절약기 가열 표면일 수 있고, 이 절약기 가열 표면을 통해 절약기(2)에서와 마찬가지로 급수가 유동 매체로서 또한 유동한다. 중간 가열 표면(Z)의 유출구 관(ZA) 및 유입구 관(ZE)의 영역에서 추가적인 측정 디바이스-여기서 더 자세하게 도시되지 않음-를 가지는 추가적인 제어 유닛(32')은 이러한 중간 가열 표면(Z)에서의 열 균형을 결정하기 위해서 이러한 영역의 온도 및/또는 압력 값을 결정한다. 그리고 제어 유닛(32')의 출력 신호(SZ)가 적절한 위치에서 기존의 급수 유동 제어부(32)에 포함된다. 본 예시적 실시예에서, 포함은 추가적인 감산기 요소(D)를 통해 수행되며, 이 추가적인 감산기 요소는 감산기 요소(54)와 제산기 요소(34) 사이에 삽입된다. 이 경우, 중간 가열 표면(Z)의 열 흡수에 대한 특성값을 나타내는 출력 신호는 출력 신호가 제산기 요소(34)에 입력 신호로서 보내지기 전에 추가적인 감산기 요소(D)에 의해서 감산기 요소(54)의 출력 신호-증발기(4)에서 유동 매체로 방출되는 열 파워를 특성화하는 특성값을 나타냄-로부터 감산된다. 그러므로 증발기의 증발기 가열 표면(4', 4")의 균형화된 열 흡수는 개재된 중간 가열 표면(Z)의 열 흡수만큼 감소될 수 있고, 그러므로 특정 가열 표면 배열체에 적응된 급수 질량 유량의 설정점 값이 규정될 수 있다.
도 3은 도 2에서 지시된 추가적인 제어 유닛(32')의 특정 실시예를 도시하고, 여기서 추가적인 중간 가열 표면(Z)의 유동 매체 측에서의 균형화가 요구된다. 이로 인해, 유동 매체 측의 엔탈피는 개재된 가열 표면(4', 4")의 유입구 및 유출구에서 결정될 것이다. 바람직하게는 이는 압력 센서(110, 210)와 온도 센서(120, 220)에 의해 측정된, 이러한 위치에서의 압력과 온도의 파라미터를 전환함으로써 수행된다. 개재된 중간 가열 표면(Z)은 일반적으로 추가적인 절약기 가열 표면이기 때문에, 중간 가열 표면(Z)을 통해 유동하는 유동 매체는 단상 유체일 것이다. 그리고 각각의 기능성 모듈(100, 200)에서, 중간 가열 표면(Z)의 대응하는 유입구 및 유출구 엔탈피는 각각의 파라미터의 도움으로 결정된다. 그리고 감산기 요소(300)에 의해 계산된, 유입구와 유출구 사이의 엔탈피 차이는 유동 매체의 측정된 질량 유량(600)에 의해 승산기 요소(400)에서 곱해지기 때문에, 개재된 중간 가열 표면(Z)에서의 유동 매체의 열 흡수가 알려진다. 이러한 열 흡수는 개재된 중간 가열 표면(Z)에서의 연도 가스 냉각에 대응하고, 그러므로 이는 더 이상 증발기의 증발기 가열 표면(4', 4")에 사용할 수 없으며, 따라서 균형 증발기 열 입력으로부터 감산된다.
이 경우, 개재된 가열 표면의 물질 온도의 변화의 경우에 관벽의 열 흡수 및 방출 효과 또한 고려될 필요가 있다는 것도 추가로 고려될 것이다. 예컨대 관벽 온도가 시간이 지남에 따라 상승하는 경우, 이어서 연도 가스에 의해 중간 가열 표면에 방출된 열의 부분은 유동 매체가 아니라 관벽에만 진입하며, 이는 관벽의 온도를 상승시킨다. 유동 매체 측에서의 균형으로부터 결정된 바와 같은 개재된 가열 표면의 열량에 관하여, 연도 가스는 더 많은 양의 열을 방출하고, 그리고 이는 증발기 가열 표면에 더 이상 사용할 수 없다. 개재된 가열 표면의 관 물질의 온도 감소의 경우, 반대가 적용된다. 그러므로 열 저장 효과로 인해 관벽에 도입되거나 그로부터 추출된 열의 양은 소산되는 연도 가스 열을 계산하기 위해 고려되어야 하고, 이 열은 더 이상 증발기 가열 표면에 사용할 수 없다. 그러므로 흡수되고 방출된 열의 양을 계산하기 위해서, 수정값이 바람직하게 결정되어야 하고, 이 수정값은 개재된 중간 가열 표면(Z)의 적절한 온도 특성값의 변화에 기초하여 결정될 것이다. 간략함을 위해서, 이는 일반적으로 1차 미분 요소(540)에 의해 수행된다. 이러한 미분 요소의 입력 신호는 일반적으로 추가적인 측정의 도움으로 결정되거나, 유입구와 유출구에서의 기존 온도의 평균값을 형성하는 것을 기초로 결정되거나, 예컨대 열역학적 재계산 등으로부터의 추가적인 정보를 기초로 결정된다.
도 3에서, 미분 요소(540)의 입력 신호는 두 개의 측정된 온도 특성값(120, 220)의 산술 평균을 사용하여 형성된다. 이를 위하여, 두 개의 온도 특성값(120, 220)은 가산기(510)에서 가산되며, 후속하는 제산기 요소(530)에서 상수 c[상수 요소(520)에 의해 제공됨]에 의해 나눠진다. 이러한 산술 평균의 사용으로 인해, 중간 가열 표면의 관에서의 유동 경로를 따르는 선형 온도 프로파일이 예상되고, 이런 방식으로 형성된 온도 특성값은 동적 과정 중의 중간 가열 표면의 물질 온도에서의 변화를 충분히 정확하게 포착한다는 것이 가정될 수 있다. 그리고 이러한 변화는 미분 요소(540)에 의해, 흡수되거나 방출된 열 에너지에 관하여 대응하여 평가되고, 이는 미분 요소(540)가 적절한 시간 상수와 보강으로 파라미터화 되어야 한다는 것을 의미한다.
실시예의 도움으로 도 1 내지 도 3의 도움에 의해 전술된 제어 방법의 본 발명에 따른 개선례는 WO 2009/068446 A2 및 WO 2009/150055 A2의 다른 실시예에 적용될 수도 있다. 이들의 전체 기재 내용에서, 그러므로 기재 내용은 본 발명에 의해 포함되도록 의도되었으며, 그러므로 공동으로 통합된다(참조로 통합).

Claims (3)

  1. 연도 가스 채널에 연속적으로 배열된 적어도 두 개의 증발기 가열 표면(4', 4")과 증발기 가열 표면들(4', 4") 사이에 배열된 적어도 하나의 중간 가열 표면(Z)을 가지는 증발기가 제공되는, 연도 가스 채널을 가지는 열 회수 증기 발전기를 작동하기 위한 제어 방법이며, 증발기에서의 열 흡수를 특성화하는 특성값이 증발기 가열 표면(4', 4")에 대해 결정되는 제어 방법에 있어서,
    적어도 하나의 중간 가열 표면(Z)에 대하여, 중간 가열 표면(Z)의 열 흡수에 대한 특성값이 결정되고, 이 특성값은 증발기에서의 열 흡수를 특성화하는 특성값으로부터 감산되는 것을 특징으로 하는 방법.
  2. 제1항에 있어서,
    적어도 하나의 중간 가열 표면(Z)의 열 흡수는 중간 가열 표면(Z)의 유입구 관(ZE) 및 유출구 관(ZA)의 영역에서의 연도 가스의 파라미터의 도움에 의해 결정되는 것을 특징으로 하는 제어 방법.
  3. 제1항에 또는 제2항에 있어서,
    적어도 하나의 중간 가열 표면(Z)의 열 흡수는 중간 가열 표면(Z)의 유입구 관(ZE) 및 유출구 관(ZA)의 영역에서의 중간 가열 표면(Z)을 통해 유동하는 유동 매체의 파라미터의 도움에 의해 결정되는 것을 특징으로 하는 제어 방법.
KR1020177015114A 2014-11-06 2015-10-29 관류 증기 발전기를 작동하기 위한 제어 방법 KR101972243B1 (ko)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102014222682.1A DE102014222682A1 (de) 2014-11-06 2014-11-06 Regelungsverfahren zum Betreiben eines Durchlaufdampferzeugers
DE102014222682.1 2014-11-06
PCT/EP2015/075136 WO2016071204A1 (de) 2014-11-06 2015-10-29 Regelungsverfahren zum betreiben eines abhitzedampferzeugers

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20170078819A true KR20170078819A (ko) 2017-07-07
KR101972243B1 KR101972243B1 (ko) 2019-04-24

Family

ID=54427727

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020177015114A KR101972243B1 (ko) 2014-11-06 2015-10-29 관류 증기 발전기를 작동하기 위한 제어 방법

Country Status (12)

Country Link
US (1) US10101021B2 (ko)
EP (1) EP3161378B1 (ko)
JP (1) JP6527950B2 (ko)
KR (1) KR101972243B1 (ko)
CN (1) CN107110487B (ko)
CA (1) CA2966811C (ko)
DE (1) DE102014222682A1 (ko)
ES (1) ES2784783T3 (ko)
MX (1) MX2017005245A (ko)
SA (1) SA517381135B1 (ko)
TW (1) TW201625882A (ko)
WO (1) WO2016071204A1 (ko)

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP3495730B1 (en) 2017-12-08 2024-01-24 General Electric Technology GmbH Once-through evaporator systems
EP3495731B1 (en) 2017-12-08 2022-02-16 General Electric Technology GmbH Once-through evaporator systems
EP3495729B1 (en) 2017-12-08 2020-11-25 General Electric Technology GmbH Once-through evaporator systems
EP3495732B1 (en) * 2017-12-08 2024-02-14 General Electric Technology GmbH Once-through evaporator systems

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2009150055A2 (de) * 2008-06-12 2009-12-17 Siemens Aktiengesellschaft Verfahren zum betreiben eines durchlaufdampferzeugers sowie zwangdurchlaufdampferzeuger
KR20140037185A (ko) * 2011-06-06 2014-03-26 지멘스 악티엔게젤샤프트 재순환식 폐열 증기 발생기의 작동 방법

Family Cites Families (25)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DK118672B (da) * 1964-03-13 1970-09-21 Siemens Ag Reguleringsapparat til tvangscirkulationskedler.
US4031404A (en) * 1974-08-08 1977-06-21 Westinghouse Electric Corporation Combined cycle electric power plant and a heat recovery steam generator having improved temperature control of the steam generated
JPS6446501A (en) * 1987-08-10 1989-02-21 Toshiba Corp Exhaust-gas recovery boiler
JP2907672B2 (ja) 1993-03-12 1999-06-21 株式会社日立製作所 プロセスの適応制御方法およびプロセスの制御システム
DE19504308C1 (de) 1995-02-09 1996-08-08 Siemens Ag Verfahren und Vorrichtung zum Anfahren eines Durchlaufdampferzeugers
WO1996028689A1 (de) * 1995-03-16 1996-09-19 Siemens Aktiengesellschaft Verfahren und vorrichtung zur überwachung der speisewasserzufuhr zu einem dampferzeuger
JP3753762B2 (ja) * 1995-09-21 2006-03-08 バブコック日立株式会社 排熱回収ボイラ
JPH09303113A (ja) * 1996-05-10 1997-11-25 Toshiba Corp コンバインドサイクル発電プラント
DE19651936C2 (de) * 1996-12-14 2000-08-31 Nem Bv Durchlaufdampferzeuger mit einem Gaszug zum Anschließen an eine Heißgas abgebende Vorrichtung
JP3890104B2 (ja) * 1997-01-31 2007-03-07 株式会社東芝 コンバインドサイクル発電プラントおよびその冷却用蒸気供給方法
JPH11350921A (ja) * 1998-06-05 1999-12-21 Babcock Hitachi Kk 排熱回収ボイラ
JP2001193901A (ja) * 2000-01-05 2001-07-17 Babcock Hitachi Kk 排熱回収ボイラ
JP4466232B2 (ja) * 2004-06-28 2010-05-26 株式会社日立製作所 ボイラの劣化診断方法,装置,システム及びプログラムを記録した記録媒体
EP1614962A1 (de) * 2004-07-09 2006-01-11 Siemens Aktiengesellschaft Verfahren zum Betrieb eines Durchlaufdampferzeugers
EP1701090A1 (de) 2005-02-16 2006-09-13 Siemens Aktiengesellschaft Dampferzeuger in liegender Bauweise
DE102006005012A1 (de) 2006-02-03 2007-08-09 Clyde Bergemann Gmbh Vorrichtung mit Fluidverteiler und Messwerterfassung sowie Verfahren zum Betrieb eines mit Rauchgas durchströmten Kessels
EP2065641A3 (de) * 2007-11-28 2010-06-09 Siemens Aktiengesellschaft Verfahren zum Betrieben eines Durchlaufdampferzeugers sowie Zwangdurchlaufdampferzeuger
EP2255076B1 (de) * 2008-02-26 2015-10-07 Alstom Technology Ltd Verfahren zur regelung eines dampferzeugers und regelschaltung für einen dampferzeuger
NL2003596C2 (en) * 2009-10-06 2011-04-07 Nem Bv Cascading once through evaporator.
JP5276614B2 (ja) * 2010-02-25 2013-08-28 株式会社日立製作所 貫流型ボイラ
DE102010028720A1 (de) 2010-05-07 2011-11-10 Siemens Aktiengesellschaft Verfahren zum Betreiben eines Dampferzeugers
DE102010042458A1 (de) 2010-10-14 2012-04-19 Siemens Aktiengesellschaft Verfahren zum Betreiben einer kombinierten Gas- und Dampfturbinenanlage sowie zur Durchführung des Verfahrens hergerichtete Gas- und Dampfturbinenanlage und entsprechende Regelvorrichtung
DE102011004263A1 (de) 2011-02-17 2012-08-23 Siemens Aktiengesellschaft Verfahren zum Betreiben eines solarbeheizten Abhitzedampferzeugers sowie solarthermischer Abhitzedampferzeuger
DE102011004277A1 (de) * 2011-02-17 2012-08-23 Siemens Aktiengesellschaft Verfahren zum Betrieb eines direkt beheizten, solarthermischen Dampferzeugers
JP5995685B2 (ja) * 2012-11-27 2016-09-21 クボタ環境サ−ビス株式会社 廃熱回収設備

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2009150055A2 (de) * 2008-06-12 2009-12-17 Siemens Aktiengesellschaft Verfahren zum betreiben eines durchlaufdampferzeugers sowie zwangdurchlaufdampferzeuger
KR20140037185A (ko) * 2011-06-06 2014-03-26 지멘스 악티엔게젤샤프트 재순환식 폐열 증기 발생기의 작동 방법

Also Published As

Publication number Publication date
DE102014222682A1 (de) 2016-05-12
JP2017537299A (ja) 2017-12-14
KR101972243B1 (ko) 2019-04-24
CA2966811C (en) 2019-09-10
CA2966811A1 (en) 2016-05-12
TW201625882A (zh) 2016-07-16
US20170307207A1 (en) 2017-10-26
MX2017005245A (es) 2017-07-24
WO2016071204A1 (de) 2016-05-12
CN107110487A (zh) 2017-08-29
EP3161378B1 (de) 2020-02-12
ES2784783T3 (es) 2020-09-30
SA517381135B1 (ar) 2020-12-22
JP6527950B2 (ja) 2019-06-12
US10101021B2 (en) 2018-10-16
CN107110487B (zh) 2019-04-26
EP3161378A1 (de) 2017-05-03

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR101289548B1 (ko) 연속 흐름식 증기 발생기의 작동 방법 및 강제 연속 흐름식 증기 발생기
KR101972243B1 (ko) 관류 증기 발전기를 작동하기 위한 제어 방법
RU2372554C2 (ru) Способ эксплуатации прямоточного парогенератора
JP5318880B2 (ja) 貫流ボイラの運転のための方法ならびに強制貫流ボイラ
DK2874039T3 (en) Method of controlling a heat transfer system as well as such a heat transfer system
KR101606293B1 (ko) 재순환식 폐열 증기 발생기의 작동 방법
JP2016525682A5 (ko)
CN103781997B (zh) 用于在内燃机中调节热能利用装置的方法
CN109405265A (zh) 燃电热水器
US11221150B2 (en) System and method of controlling a mixing valve of a heating system
US10480826B2 (en) System and method of controlling a mixing valve of a heating system
JP5975427B2 (ja) 給湯装置およびこれを備えた貯湯式給湯システム
JP5913942B2 (ja) 温度制御装置
CN113056639B (zh) 用于强制流动废热蒸汽发生器的给水控制
JP2003269702A (ja) 脱気器水位制御装置
JPH1054545A (ja) Lng減圧加温制御装置
CN109538345A (zh) 用于在车辆推进系统中进行冷却剂温度控制的方法和系统
JP2008196754A (ja) 多管式貫流ボイラの蒸気温度制御方法および蒸気温度制御装置

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