JPH01285706A - 流動層ボイラの制御方式 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は流動層ボイラの負荷制御方式に係り。

負荷追従性に優れた給炭量の制御方式に関する。

〔従来の技術〕

流動層ボイラの制御方式について火力原子力発電ＪＡＮ
、１９８３　ＶＯＱ、３４　　Ｎ１１ｌ　　７１頁から
７４頁の「流動床ボイラの動特性と制御」で論じられ、
負荷制御方式の指針として大要、運動セル数、流動層の
層高の夫々を操作することをあげている。

夫々の操作に関して具体的かつ定量的な記載はされてい
ないが概略的な操作の指針が以下論じられている。

以上が既文献に於ける流動層ボイラの負荷制御方式の指
針であるが、燃料量すなわち給炭量操作による負荷制御
方式は流動層ボイラが数台から十数台の給炭機により給
炭される性格上給炭量制御はボイラマスタ信号を基に一
つの給炭マスタ信号を求めこの給炭マスタ信号で複数台
の給炭機を制御することで給炭量を操作する従来の微粉
炭焚ボイラと同様の方式が考えられる。

〔発明が解決しようとする課題〕

流動層ボイラ（以下ＦＢＣと略す）と従来の微粉炭焚ボ
イラ（以下ＰＣＦと略す）の伝熱について比較すると以
下の点で特性が大きく異なる。

（伝熱方式） ＦＢＣは蒸発器、過熱器、再熱器等の熱交換器が流動層
セルに内蔵されるため殆ど流動媒体による対流熱伝達に
よるのに対し、ＰＣＦでは微粉炭燃焼ガスの対流熱伝達
とふく射熱伝達により燃料から熱交換器内の水又は蒸気
へ伝熱される。

（伝熱効率） ＦＢＣは上記で述べた様に伝熱が対流熱伝達でしかも熱
交換器が流動層に内蔵されることがらＰＣＦと比べて層
内伝熱が高性能かつ均一となる６（Ｎ　ＯＸ発生の抑制
効果） ＦＢＣは燃焼温度を自由に調節し、かつ均一に保持する
ことができるためＮＯＸの発生を環境基準値まで抑制す
ることが可能であり、そのためには給炭量の上限をＭ温
度が８６０℃以上とならぬ様制限する。

（炉内脱硫効果） ＦＢＣは流動物質に脱硫剤である石灰石を層内に投入し
燃焼と同時に乾式脱硫を行うがこの際に石灰石焼成反応
（ＣａＣＯｓ→ＣａＯ＋Ｃ○２）が開始される層温が７
７０℃前後であることがら給炭量の下限を層温度が７７
０℃以上となる様制限することが必要。

（熱交換器内部流体流量変動の影響） 先述の伝熱効率の項で述べた様にＦＢＣはＰＣＦと比較
して伝熱効率が非常に高いためＰＣＦでは見られない特
殊な現象がある。すなわち層の入熱エネルギに対して過
熱器内部の流体が持ち去るエネルギの相方がバランスし
た状態から何らかの要因で過熱器出口の蒸気温度が高く
なリスブレ水がよけいに注入されると層温度は低下する
。

従って以上のＦＢＣ特有の性質を考慮しないと従来のＰ
ＣＦに適用した給炭量制御方式では、任意の熱交換器と
これを内蔵する流動セルとの間のエネルギバランスがく
ずれるとこれが他の全流動セルに波及するなどの問題点
があった。

〔課題を解決するための手段〕

そこでこれらの問題点を解決するために夫々に対して次
の手段を採用する。

１、ボイラマスタ信号から蒸発器、過熱器、再熱器等の
如く独立した熱交換器群毎に給炭マスタ信号を求め、当
該熱交換器の入熱量制御は当該給炭マスタが一括して実
行し、当該熱交換器のエネルギのアンバランスが他流助
層へ波及しないようにする。

２、任意の給炭マスタの給炭指令と給炭量との偏差が規
定値を越えてユニット全体の入熱量に対して大きな外乱
となる可能性がある場合は他の偏差の生じていない給炭
マスタの給炭指令に偏差信号を加算又は減算して片がわ
りする。

３、減温器へのスプレ流量が任意のボイラ負荷に対して
規定した値から逸脱したらそれに見合った分の入熱を増
減させる給炭比率補正回路をスプレ弁の数だけ設ける。

このときスプレ弁は減温器の出口蒸気温度制御のみ実施
し流量制御は行なわないようにする。

〔作用〕

次に前述した各手段の作用について述べる。

１、ボイラマスタから各熱交換器のボイラ負荷に対する
給炭量のパフォーマンスをプログラムした関数発生器に
より規定された給炭量となる様にしだ給炭マスタ信号に
より当該流動層の給炭量を統括して制御するため当該流
動層セル単位の入熱量の過不足をカバーできる。

〔実施例〕

第１図はボイラマスタ信号から三つの給炭マスタ信号を
求め流動層ボイラの負荷制御を行なう実施例である。

１１．１２．１３は蒸発器１過熱器２，３夫々の入熱量
を制御する給炭量制御系統を示す。又２１．２２．２３
は蒸発器１．過熱器２，３を内蔵する流動層を示す。２
１ａ〜２１ｄは蒸発器１を内蔵する流動層のセルを示す
。

ボイラマスタ信号２００は関数発生器（以下ＦＧと略す
）４１に与えられ蒸発器１を内蔵する流動層セル２１ａ
〜２１ｄの給炭量を司さどる給炭マスタ１２１給炭指令
１３１となる。給炭指令１３１は総給炭量１４１と減算
器５１で付合され偏差信号１５１は正なら給炭マスタコ
ントローラ６１は給炭マスタ１２１を増大せしめ逆に負
なら減少せしむるように動作し、給炭マスタ１２１はリ
ミッタ７１．給炭機１０１をへて流動層２１ａ〜２１ｄ
に所定の給炭を行なう、ここで流動層セル２１ａの層温
度が上下限値から外れると温度検出器３１で検出した温
度信号１６１は温度コントローラ８１に与えられ出力信
号がリミッタ７１に与えられ流動層セル２１ａの給炭指
令である給炭マスタ１２１を制限する。このとき給炭機
１０１の指令は温度コントローラ８１の出力となるので
給炭量検出器１１１で検出された給炭量１７１は他の流
動層セル２１ｂ〜２１ｄの給炭量１７２〜１７４と加算
器９１で加算され総給炭量１４１となり減算器５１と再
度付合わされ、給炭マスタコントローラ６１で補正され
るため流動層セル２１ａの過不足分給炭量は他の流動層
セルで補正される。

〔発明の効果〕

流動層セルにエネルギアンバランスが生じても他の流動
層に波及しない為安定した負荷制御が可能である。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示す図である。 １・・・蒸発器、２・・・過熱器、３・・・過熱器、１
１゜１２．１３・・給炭量制御系、２１．２２．２３・
・・流動層、２１ａ−ｄ・・・流動層セル、３１・・・
温度検出器、４１・・・関数発生器、５１・・・減算器
、６１・・・給炭マスタコントローラ、７１・・・リミ
ッタ、８１・・・温度コントローラ、９１・・・加算器
、１０１・・・給炭機、１１１・・・給炭量検出器。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １、蒸発器、過熱器及び再熱器等の複数個の熱交換器、
   及び既熱交換器の夫々に対して熱源として流動層のセル
   数台を割当てた流動層ボイラに於いて、一つのボイラマ
   スタ信号から少なくとも三つ以上の給炭マスタ信号を作
   り夫々の給炭マスタ信号に従属する熱交換器群毎の入熱
   量制御を独立に実行可能としたことを特徴とする流動層
   ボイラの制御方式。