JPH02169902A

JPH02169902A - ボイラ蒸気温度制御装置

Info

Publication number: JPH02169902A
Application number: JP32190088A
Authority: JP
Inventors: Hiroyuki Hasegawa; 博之長谷川
Original assignee: Babcock Hitachi KK
Current assignee: Mitsubishi Power Ltd
Priority date: 1988-12-22
Filing date: 1988-12-22
Publication date: 1990-06-29

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、ボイラ出口またはタービン入口またはボイラ
中間部の温度をフィードバックして燃料量と給水量の比
率を制御する指令信号（以下、水燃比と呼ぶ）によって
蒸気温度制御を行、う貫流ボイラに係り、特に、そのボ
イラ蒸気温度制御装置に関する。

〔従来の技術〕

従来の装置は、第３図に示されるように水燃比により燃
料量を調節して温度制御を行う方式となっていた。

貫流ボイラは第４図に示すように、ボイラ給水ポンプ（
Ｂ　Ｆ　Ｐ）から節炭器（ＥＣＯ）へ至る間でボイラ給
水流量７を測定し、また、ＳＨスプレー水を分岐して１
次Ｓ　Ｈと２次ＳＨの中間へＳＨスプレー弁１４により
注水して、−時的な温度制御を行う。

一方、燃料ポンプ（ＦＯＰ）からバーナ１５へ至る間で
燃料流量を燃料操作端１１により測定する。

このような系統の貫流ボイラにあってはボイラの蒸気温
度制御は次のように行われている。

即ち、第３図に示すように、ユニットまたはボイラ負荷
制御装置１から、給水、燃料を要求するボイラマスタ信
号６が出力され、ボイラマスタ信号６と給水流量７とが
比較され、給水コントローラ１２によって給水操作端１
３の開度や回転数調節を行う。

同時にボイラマスタ信号６は、蒸気温度設定値２と蒸気
温度信号３とを比較して温度を一定に保つように働く温
度コントローラ４の出力である水燃比信号５と合計され
、燃料量指令８となって燃料量９と比較して燃料コント
ローラ１０によって燃料操作端１１を開度調節する。

然し、第４図に示す系統から容易に推察されるが、貫流
ボイラの蒸気温度は熱を与える燃料と、熱を吸収して蒸
気となって出て行く給水との比率によって温度が決定さ
れる特性を所持しているにも拘らず、温度制御は第３図
の如く燃料のみによって行われて給水量変化による温度
効果の点については配慮されていなかった。

〔発明が解決しようとする課題〕

上記従来技術は、給水、燃料の操作端の動作速度や、給
水、燃料量が変化してから蒸気温度が変化する各々の動
特性差について充分な配慮がされておらず、負荷変化時
の温度変動抑制上の問題があった。

また、燃料制御系が手動になったり、不調になった場合
、温度制御を自動的に行う操作端がなくなり（ＳＨスプ
レーは温度制御に寄与するが、あくまでも−時的効果し
か持たぬため、依存はできない）、負荷変化は、極めて
遅くするか負荷定値運転を余儀無くされる不便があった
。

本発明の目的は、上記従来技術の欠点を解消し、給水、
燃料のいずれが手動となっても、蒸気温度制御が継続で
きるボイラ蒸気温度制御装置を捉供するにある。

〔課題を解決するための手段〕

上記目的は、水燃比信号を、ボイラの運転状態、運転員
の判断、制御装置の異常信号や自動／手動運転モードな
どの条件、更には、温度変動状態に応じた制御信号によ
って、燃料と給水への加算を分配することにより達成さ
れる。

また、燃料または給水系が手動モードになったり、制御
装置の異常発生時においては前述のボイラマスタ信号を
、異常側の燃料または給水量に合わせることによって、
異常側をベースに正常側を追従させることで、蒸気温度
制御が可能となり、（負荷変化率を極めて遅くしなけれ
ばならないといった）負荷変化運転への制約が軽減され
る。

〔作用〕

水燃比信号は、次に示すような各ケースでの分配比率を
自動的にまたは任意に選択することによって、蒸気温度
を支配する燃料／給水の比率が適正に変化するようにな
るので、負荷変化時の温度変動が拡大し、高負荷変化率
運転を妨げることがない。

（１）負荷変化時は給水量変化の迅速性を活用し、水燃
比により給水指令を補正する。

（２）蒸気温度予測により温度変化率が大のときは、水
燃比の給水配分を強める。

（３）運転員によって、水燃比分配比率を任意に操作で
きるようにする。

（４）給水手動時は、水燃比指令は１００％燃料系に与
え、燃料手動時は、水燃比指令は１００％給水系に与え
る。各々の制御系異常時も同様動作とする。

〔実施例〕

本発明の実施例を第１図に示す。

ボイラ制御装置の内、負荷制御装置（または回路）　２
１から出力されたボイラマスタ指令２２は、給水、燃料
共通のベースデマンド信号となる。

ボイラ（またはタービン入口でもよい）蒸気温度２３は
設定値２４と比較され、温度コントローラ２５に入る。

温度コントローラ２５は、温度偏差がなくなるよう動作
して水燃比信号４３を出力する。

水燃比分配率回路３１には、負荷変化検出器２６、蒸気
温度予測装置２７や手動操作器２８の出力信号及び給水
制御手動モード信号２９や燃料制御手動モード信号３０
が入力され、予め各々の状態に合った水燃比分配率を運
転調整の結果求めておいた、その分配率を回路３２へと
出力する。

水燃比配分回路３２では、この分配率によって水燃比信
号４３を按分し、給水補正水燃比信号３３及び燃料補正
水燃比信号３４を得る。

給水補正水燃比信号３３はボイラマスタ指令２２と加算
し、給水指令３５となって給水流量発信器３６からのフ
ィードバック値と比較後、その偏差ゼロとなるよう、給
水コントローラ３７により給水操作端３８を変化させて
温度制御を行う。

一方、燃料補正水燃比信号３４も、ボイラマスタ指令２
２と加算し、燃料指令３９となって燃料流量信号４０か
らのフィードバック値と比較後、その偏差ゼロとなるよ
う、燃料コントローラ４１により燃料操作端４２を変化
させて、温度制御を行う。

また、給水流量信号３６．燃料流量信号４０は、負荷制
御装置回路へ入力し、手動モード側の流量信号を選択し
て、ボイラマスタとして出力する。

燃料、給水共自動のときは、負荷制御動作によって作成
された信号を出力する。

貫流ボイラの特性から、ボイラの蒸発量及び蒸気温度、
圧力は、ボイラ入力量である給水、燃料に依存している
。したがって、近年要求されている中間負荷運用プラン
トの重要課題である高負荷変化率達成には蒸気温度変動
制御が必須のため、燃料のみで温度制御するよりも、給
水も併せて制御する方が、単純には倍の効果があり、ま
た、石炭焚きボイラの如く燃料変化に遅れがある場合に
は、迅速な応答性を持つ給水を活用した方がより温度変
動抑制効果があることが分かる。

以上の考えから、水燃比信号４３を各々、給水補正水燃
比信号３３と燃料補正水燃比信号３４に配分する訳であ
るが、ここで大切なのは、その配分比率が適正であるこ
とにある。このため、温度変動抑制を最も必要とする負
荷変化時用の配分比設定を行えるよう、また蒸気温度予
測によって温度変化率が大きくなりそうな時には、やは
り予め温度押割を考慮した設定とする。

また、運転状態によっては、運転員判断により配分比を
変更した方が温度安定に役立つ場合もあるので、任意に
変えられるように手動操作器２８を考慮している。更に
、給水（燃料）が手動モード信号２９になった場合、残
り側の燃料（給水）が自動で１００％水燃比補正するよ
う、水燃比配分率回路３３及び配分回路３２で構成して
、給水／燃料補正水燃比信号３３．３４を得る。

負荷制御装置に入力された給水／燃料流量信号３６．４
０は、給水、燃料いずれかの制御手動時に、信号がボイ
ラマスタ指令２２に置き換わることにより自動側の燃料
／給水いずれかの制御が、手動側流量をベースに自動的
に温度制御を継続することよって安定した蒸気温度特性
運転を行える。

本発明の他の実施例を第２図に示す。

本実施例は、給水への水燃比補正を、蒸気温度の比例及
び（または）微分動作骨で構成する温度コントローラ４
４によって行い、前述の水燃比配分比は給水側のみ１．
０より小さくし、燃料側の何％効果を持たせるかを自動
または任意設定する方式である。

この実施例の効果は、温度コントローラ２５゜４４が独
立しており、燃料、給水変化による温度相互干渉を避は
易く、また、給水側温度補正ゲインのみを変えるため、
従来回路に付加し易い点が挙げられる。

〔発明の効果〕

本発明によれば、蒸気温度制御に給水、燃料の各操作端
を適正比率で操作することが出来るので、負荷変動時の
蒸気温度変動抑制に効果があり、負荷変化率の向上が期
待できる。

特に、石炭ボイラの如く、燃料測定精度が不十分で、給
水／燃料比に誤差を生じ易い場合は、給水を活用するこ
とにより誤差分を吸収し易くなる効果があり、また、石
炭変化遅れに対しても給水応答を活用することにより、
水燃比制御応答性改善効果がある。この結果、温度の安
定性が高められる。

また、燃料制御手動時、ボイラマスタ指令が燃料となる
ため、給水と燃料比バランスがとり易く、従来に比べ温
度が安定する効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例に係るボイラ諺気温度制御装
置の系統図、第２図は他の実施例に係る同、系統図、第
３図は従来例に係る温度側′４ｆｆｌｌ装置の系統図、
第４図は貫流ボイラの系統概要図である。２１・・・負荷制御装置、２２３１・・・水燃比分配率回路、３３３・・・給水補正水燃比信号、比信号、３９・・・燃料指令、４４．３・・・水燃比信号。・・・ボイラマスタ指令、２・・・水燃比配分回路、３４・・・燃料補正水塩０・・・燃料流量信号、第２図

Claims

【特許請求の範囲】

ボイラへ供給する燃料量と給水量の比率によつてボイラ
の蒸気温度を制御するボイラ蒸気温度制御装置において
、ボイラ出口、ボイラ中間部、タービン入口などの温度
をフィードバックとして燃料量と給水量の比率を制御す
る指令信号の燃料量制御系と給水量制御系への信号配分
を任意に変更可能とすると共に、制御装置異常時には自
動的に変更する制御手段を備えたことを特徴とするボイ
ラ蒸気温度制御装置。