JPH0246845B2 - - Google Patents
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- Publication number
- JPH0246845B2 JPH0246845B2 JP59186647A JP18664784A JPH0246845B2 JP H0246845 B2 JPH0246845 B2 JP H0246845B2 JP 59186647 A JP59186647 A JP 59186647A JP 18664784 A JP18664784 A JP 18664784A JP H0246845 B2 JPH0246845 B2 JP H0246845B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- soot blowing
- heat
- boiler
- heat trap
- time
- Prior art date
- Legal status (The legal status 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 status listed.)
- Expired - Lifetime
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Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
- F23J—REMOVAL OR TREATMENT OF COMBUSTION PRODUCTS OR COMBUSTION RESIDUES; FLUES
- F23J3/00—Removing solid residues from passages or chambers beyond the fire, e.g. from flues by soot blowers
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F22—STEAM GENERATION
- F22B—METHODS OF STEAM GENERATION; STEAM BOILERS
- F22B37/00—Component parts or details of steam boilers
- F22B37/02—Component parts or details of steam boilers applicable to more than one kind or type of steam boiler
- F22B37/56—Boiler cleaning control devices, e.g. for ascertaining proper duration of boiler blow-down
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Thermal Sciences (AREA)
- Incineration Of Waste (AREA)
- Sampling And Sample Adjustment (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
発明の分野
本発明は、一般に化石燃料焚きボイラに関し、
更に詳しくはその様なボイラのスートブロウ作業
の設定タイミングを最適化する為の、新規で且つ
有益な方法及び装置に関する。
更に詳しくはその様なボイラのスートブロウ作業
の設定タイミングを最適化する為の、新規で且つ
有益な方法及び装置に関する。
蒸気、即ち動力を生み出す為の化石燃料の燃焼
は、灰として広く知られる残留物を生ずる。少数
の燃料を除く全ての燃料は固型の残留物を生じ、
ある場合にはその量は非常に多い。
は、灰として広く知られる残留物を生ずる。少数
の燃料を除く全ての燃料は固型の残留物を生じ、
ある場合にはその量は非常に多い。
ボイラの連続運転の為には灰の除去が必須であ
る。浮遊燃焼に於て、灰粒子はガス流によつてボ
イラの炉から搬出され、ガス通路のチユーブ上に
堆積物を形成してガス通路の狭小化を招く（以下
汚損と呼ぶ）。ある条件下では、堆積物はチユー
ブ表面を腐食する原因となりうる。
る。浮遊燃焼に於て、灰粒子はガス流によつてボ
イラの炉から搬出され、ガス通路のチユーブ上に
堆積物を形成してガス通路の狭小化を招く（以下
汚損と呼ぶ）。ある条件下では、堆積物はチユー
ブ表面を腐食する原因となりうる。
灰は、様々の形でボイラの運転を著しく妨害し
或いは運転の一時停止をも招きうるから、ボイラ
表面から灰を除去する為の何らかの手段が講じら
れねばならない。炉壁及び対流路伝熱表面の灰及
びスラグをボイラ運転を継続したまま蒸気或いは
空気をブロー媒体として使用するスートブロワを
使用することによつて清掃することが出来る。ス
ートブロワ装置は、堆積物の積層する箇所に狙い
を定めた伸縮自在のノズルを通して生成物蒸気を
差し向ける。
或いは運転の一時停止をも招きうるから、ボイラ
表面から灰を除去する為の何らかの手段が講じら
れねばならない。炉壁及び対流路伝熱表面の灰及
びスラグをボイラ運転を継続したまま蒸気或いは
空気をブロー媒体として使用するスートブロワを
使用することによつて清掃することが出来る。ス
ートブロワ装置は、堆積物の積層する箇所に狙い
を定めた伸縮自在のノズルを通して生成物蒸気を
差し向ける。
ヒートトラツプとして呼ばれることもあるボイ
ラ内部の対流路伝熱表面は、ボイラ内部で、例え
ば過熱器、再加熱器そしてエコノマイザ部分のよ
うな個別的な部分に分けられる。各ヒートトラツ
プは、通常それ自身専用のスートブロウ装置セツ
トを有する。スートブロウ作業は、生成物蒸気を
消費し、同時に清掃さるべきヒートトラツプの伝
熱率を低下させるので、通常は任意の時点におい
て１セツトのみのスートブロワしか作動されな
い。
ラ内部の対流路伝熱表面は、ボイラ内部で、例え
ば過熱器、再加熱器そしてエコノマイザ部分のよ
うな個別的な部分に分けられる。各ヒートトラツ
プは、通常それ自身専用のスートブロウ装置セツ
トを有する。スートブロウ作業は、生成物蒸気を
消費し、同時に清掃さるべきヒートトラツプの伝
熱率を低下させるので、通常は任意の時点におい
て１セツトのみのスートブロワしか作動されな
い。
スートブロウ作業のスケジユール設定手順は、
通常タイマ等を使用して実施される。このスケジ
ユール設定は初期運転及びボイラ始動の間に作成
される。ボイラ運転が進行すると、ガス側の圧力
差の如き臨界運転パラメータが、緊急的なガス通
路の詰まり状態が検知された場合にタイマ設定手
順を狂わせる。
通常タイマ等を使用して実施される。このスケジ
ユール設定は初期運転及びボイラ始動の間に作成
される。ボイラ運転が進行すると、ガス側の圧力
差の如き臨界運転パラメータが、緊急的なガス通
路の詰まり状態が検知された場合にタイマ設定手
順を狂わせる。
スートブロウ作業のスケジユール設定及び最適
化は、制御装置の使用によつて自動化することが
出来る。これは米国特許第405840号に開示されて
いる。
化は、制御装置の使用によつて自動化することが
出来る。これは米国特許第405840号に開示されて
いる。
スケジユール設定は、通常、ボイラ運転状態を
観察し、燃料分析及び実験室での燃料の汚損状態
についての予備試験を検討するボイラ清掃の専門
家によつて設定される。こうして設定されたスー
トブロウ作業スケジユールは、観察した特定の運
転状態に対しては正確であろう。しかし燃焼過程
は非常に変動に富むのである。負荷要求量におけ
る一定のまた季節的変動が存在し、またバーナー
の効率及びスートブロウ後の熱交換表面の清浄度
は長期間に段階的に変化する。燃料の性質もま
た、樹皮、廃物、溶鉱炉ガス、残油、廃棄スラツ
ジ或いは石炭の混合物の様な燃料毎に変化する。
その結果、数日間の作業サイクルに基くスートブ
ロウのスケジユール設定ではボイラの最も経済的
な、即ち効率的な運転を達成することが出来ると
は限らない。
観察し、燃料分析及び実験室での燃料の汚損状態
についての予備試験を検討するボイラ清掃の専門
家によつて設定される。こうして設定されたスー
トブロウ作業スケジユールは、観察した特定の運
転状態に対しては正確であろう。しかし燃焼過程
は非常に変動に富むのである。負荷要求量におけ
る一定のまた季節的変動が存在し、またバーナー
の効率及びスートブロウ後の熱交換表面の清浄度
は長期間に段階的に変化する。燃料の性質もま
た、樹皮、廃物、溶鉱炉ガス、残油、廃棄スラツ
ジ或いは石炭の混合物の様な燃料毎に変化する。
その結果、数日間の作業サイクルに基くスートブ
ロウのスケジユール設定ではボイラの最も経済的
な、即ち効率的な運転を達成することが出来ると
は限らない。
現在、スートブロウスケジユール設定はタイマ
の使用に基いて行われている。このタイミングス
ケジユールは初期運転及びボイラ始動の間に作成
され、そして前述の使用条件に応じて必要負荷の
定量的且つ季節的な変化、燃料の変化そしてバー
ナー効率及びスートブロウ後の熱交換表面の清浄
度の長期に渡る段階的な変化を考慮して前記タイ
ミングスケジユールを経済的に最適化することが
出来る。
の使用に基いて行われている。このタイミングス
ケジユールは初期運転及びボイラ始動の間に作成
され、そして前述の使用条件に応じて必要負荷の
定量的且つ季節的な変化、燃料の変化そしてバー
ナー効率及びスートブロウ後の熱交換表面の清浄
度の長期に渡る段階的な変化を考慮して前記タイ
ミングスケジユールを経済的に最適化することが
出来る。
スートブロウの最適化の為に使用出来るボイラ
診断パツケージが、ミズーリ州セントルイスでの
会議において1981年10月発表された“Boiler
Heat Transfer Model For Operator
Diagnostic Information”と題する論文におい
て提案された。その方法は、組合されたエネルギ
ーバランスからのガス側温度の算定に依存し、実
施に当つては一連のヒートトラツプの方程式を解
く為の広範囲な回帰的計算が必要である。
診断パツケージが、ミズーリ州セントルイスでの
会議において1981年10月発表された“Boiler
Heat Transfer Model For Operator
Diagnostic Information”と題する論文におい
て提案された。その方法は、組合されたエネルギ
ーバランスからのガス側温度の算定に依存し、実
施に当つては一連のヒートトラツプの方程式を解
く為の広範囲な回帰的計算が必要である。
以上の如く、スートブロウ装置の使用を最適化
する為に種々の方法が開発されて来た。クラツト
及びマツコの方法は、オンライン化したボイラ汚
損特性のモデルを使用して最適スートブロウ作業
スケジユールを算出する。時間に対するボイラ総
合効率（汚損率）の変化率の確定は、種々のヒー
トトラツプでのスートブロウの多くのグループに
対して、相対ボイラ効率というめやすのみを使用
して計算される。この情報を使用して、スートブ
ロウ作業の為の経済的最適サイクル時間を予測す
る。
する為に種々の方法が開発されて来た。クラツト
及びマツコの方法は、オンライン化したボイラ汚
損特性のモデルを使用して最適スートブロウ作業
スケジユールを算出する。時間に対するボイラ総
合効率（汚損率）の変化率の確定は、種々のヒー
トトラツプでのスートブロウの多くのグループに
対して、相対ボイラ効率というめやすのみを使用
して計算される。この情報を使用して、スートブ
ロウ作業の為の経済的最適サイクル時間を予測す
る。
上述の方法及びこれに類似のものに対して、計
算上の重要な部分は“汚損率”の確定である。該
確定の主たる問題は、多重ヒートトラツプ運転に
よる効果の相互作用である。クラツト及びマツコ
の方法は前記効果を無視しうるものとしたのに対
し、他の方法は前記相互作用の補償を意図する多
数の付加的インプツトを必要とする。スートブロ
ワを有するある燃焼ユニツトに関しては、多重ヒ
ートトラツプの相互作用を無視することは有効
（即ち実用ボイラ）である。しかし乍ら多くのユ
ニツトに於て、スートブロウ作業は継続的な処置
であり、前記相互作用を補償する方法が必要であ
る。この方法は多くの費用のかかるインプツトを
付加すること無く実施すべきである。
算上の重要な部分は“汚損率”の確定である。該
確定の主たる問題は、多重ヒートトラツプ運転に
よる効果の相互作用である。クラツト及びマツコ
の方法は前記効果を無視しうるものとしたのに対
し、他の方法は前記相互作用の補償を意図する多
数の付加的インプツトを必要とする。スートブロ
ワを有するある燃焼ユニツトに関しては、多重ヒ
ートトラツプの相互作用を無視することは有効
（即ち実用ボイラ）である。しかし乍ら多くのユ
ニツトに於て、スートブロウ作業は継続的な処置
であり、前記相互作用を補償する方法が必要であ
る。この方法は多くの費用のかかるインプツトを
付加すること無く実施すべきである。
発明の目的
本発明の目的は、全ての型の燃焼ユニツトに対
して多重スートブロワ群の“汚損率”を確定する
方法及び手段を提供することにある。この確定
は、それぞれ異なるヒートトラツプに対する“汚
損率”モデルの組合せ或いは標準化したセツト、
即ちグループ化したスートブロワを用いて為しう
るのみならず、一つだけのモデル型を想定した方
法に応用されうる。
して多重スートブロワ群の“汚損率”を確定する
方法及び手段を提供することにある。この確定
は、それぞれ異なるヒートトラツプに対する“汚
損率”モデルの組合せ或いは標準化したセツト、
即ちグループ化したスートブロワを用いて為しう
るのみならず、一つだけのモデル型を想定した方
法に応用されうる。
本発明によれば、上記確定は相対的なボイラ或
いはヒートトラツプ効率測定のみを使用すること
によつて達成され、ボイラ或いはヒートトラツプ
全体を通してからの付加的な熱のインプツトを必
要としない。また、本発明の実施は
NETWORK90コントローラモジユールの如きマ
イクロプロセツサベース装置において達成され
る。
いはヒートトラツプ効率測定のみを使用すること
によつて達成され、ボイラ或いはヒートトラツプ
全体を通してからの付加的な熱のインプツトを必
要としない。また、本発明の実施は
NETWORK90コントローラモジユールの如きマ
イクロプロセツサベース装置において達成され
る。
本発明の他の目的は、ボイラ内部の複数のヒー
トトラツプ、即ち伝熱群の一つの、スートブロウ
作業に起因するボイラ効率の損失率に関するモデ
ルのパラメータを確定する方法であつて、当該の
ヒートトラツプ（即ち伝熱群）の前回のスートブ
ロウ作業以来の時間を測定することと、前記ヒー
トトラツプ（即ち伝熱群）の為のスートブロウ作
業開始時点での、存在する全てのヒートトラツプ
に起因する総合ボイラ効率を測定することと、当
該のヒートトラツプ（即ち伝熱群）のスートブロ
ウ作業に起因するボイラの効率の変化を測定する
こと及び特定のスートブロウ作業とボイラの総合
効率に起因する効率の変化に係る方程式を使用し
てパラメータを算出することとによつて構成され
る上記パラメータ確定方法を提供することにあ
る。
トトラツプ、即ち伝熱群の一つの、スートブロウ
作業に起因するボイラ効率の損失率に関するモデ
ルのパラメータを確定する方法であつて、当該の
ヒートトラツプ（即ち伝熱群）の前回のスートブ
ロウ作業以来の時間を測定することと、前記ヒー
トトラツプ（即ち伝熱群）の為のスートブロウ作
業開始時点での、存在する全てのヒートトラツプ
に起因する総合ボイラ効率を測定することと、当
該のヒートトラツプ（即ち伝熱群）のスートブロ
ウ作業に起因するボイラの効率の変化を測定する
こと及び特定のスートブロウ作業とボイラの総合
効率に起因する効率の変化に係る方程式を使用し
てパラメータを算出することとによつて構成され
る上記パラメータ確定方法を提供することにあ
る。
従つて、本発明の方法によればヒートトラツプ
の数に係り無く多重モデルのパラメータの算出即
ち、確定が為され得る。
の数に係り無く多重モデルのパラメータの算出即
ち、確定が為され得る。
実施例の説明
図面を参照して詳しく説明する。本発明は、ス
ートブロウ作業によるボイラの個々のヒートトラ
ツプの清掃を原因とするボイラ総合効率の損失率
に関する、多重モデルのパラメータの算出即ち確
定方法を提供するものである。
ートブロウ作業によるボイラの個々のヒートトラ
ツプの清掃を原因とするボイラ総合効率の損失率
に関する、多重モデルのパラメータの算出即ち確
定方法を提供するものである。
ボイラにおいては通常、複数のヒートトラツプ
が燃焼ガスの流路方向に直列して設けられる。例
えば、燃焼室のすぐ上には板群が設けられ、その
後に第２過熱器、再加熱器、第１過熱器及びエコ
ノマイザが燃焼ガス流路方向に沿つて順次配列さ
れる。更に流路方向下流でガスは、次いで汚染防
止の為の処理をされ、煙突或いはその他から放出
される。
が燃焼ガスの流路方向に直列して設けられる。例
えば、燃焼室のすぐ上には板群が設けられ、その
後に第２過熱器、再加熱器、第１過熱器及びエコ
ノマイザが燃焼ガス流路方向に沿つて順次配列さ
れる。更に流路方向下流でガスは、次いで汚染防
止の為の処理をされ、煙突或いはその他から放出
される。
スートブロウ装置は、ボイラの一部をボイラ運
転中一定時間毎に清掃出来る様、グループ毎に区
分け（機器別或いは箇所別に）して作動される。
各スートブロウ作業は、しかし乍ら、スートブロ
ウ作業自体の間にボイラの総合効率に悪影響を有
する。スートブロウ作業は汚損を低下させること
によつて、清掃された特定のヒートトラツプの効
率を結果的に高める。
転中一定時間毎に清掃出来る様、グループ毎に区
分け（機器別或いは箇所別に）して作動される。
各スートブロウ作業は、しかし乍ら、スートブロ
ウ作業自体の間にボイラの総合効率に悪影響を有
する。スートブロウ作業は汚損を低下させること
によつて、清掃された特定のヒートトラツプの効
率を結果的に高める。
第１図に示す様に、スートブロウ作業後の一定
時間にわたつてヒートトラツプが汚損し始めるに
伴つてのボイラ効率の損失率の一例を示す汚損率
モデルが確立されうる。記号θbは、一つのヒート
トラツプのみを有するボイラにおける前回に行つ
たスートブロウ作業以来の時間である。時間θc
は、スートブロウ作業に要する時間である。前回
に行つたスートブロウ作業以来の効率の損失は時
間の関数であり、スートブロウ作業中の効率の変
化（増大）も同様である。これら２つの時間に関
する前記関数は、以下の様に書き表わせる。
時間にわたつてヒートトラツプが汚損し始めるに
伴つてのボイラ効率の損失率の一例を示す汚損率
モデルが確立されうる。記号θbは、一つのヒート
トラツプのみを有するボイラにおける前回に行つ
たスートブロウ作業以来の時間である。時間θc
は、スートブロウ作業に要する時間である。前回
に行つたスートブロウ作業以来の効率の損失は時
間の関数であり、スートブロウ作業中の効率の変
化（増大）も同様である。これら２つの時間に関
する前記関数は、以下の様に書き表わせる。
f1（ｔ）＝a1θN b −
f2（ｔ）＝−b1θc −
上式に於て、a1及びb1はモデルパラメータ、そ
してＮは汚損率モデルの為の係数である。これら
関数は第１図では直線的に例示されているが、必
ずしもそうでなくとも良い。
してＮは汚損率モデルの為の係数である。これら
関数は第１図では直線的に例示されているが、必
ずしもそうでなくとも良い。
一ケ所のヒートトラツプ群のみを有するボイラ
に関しては、調節可能なモデル変数a1の確定は簡
単である。スートブロウ作業による総合ボイラ効
率の変化を単に測定するだけでモデルを第２図の
様に表わすことが出来る。そしてその関係は a1＝−ΔE1／EθN／b − で表わされる。上式に於て、ΔE1はスートブロウ
作業による総合ボイラ効率の変化、そしてＥは前
回のスートブロウ作業開始以来の総合ボイラ効率
である。
に関しては、調節可能なモデル変数a1の確定は簡
単である。スートブロウ作業による総合ボイラ効
率の変化を単に測定するだけでモデルを第２図の
様に表わすことが出来る。そしてその関係は a1＝−ΔE1／EθN／b − で表わされる。上式に於て、ΔE1はスートブロウ
作業による総合ボイラ効率の変化、そしてＥは前
回のスートブロウ作業開始以来の総合ボイラ効率
である。
しかしながら、多数のヒートトラツプを有する
システムに関しては、モデル中のそれぞれ異なる
ヒートトラツプの為の変数パラメータaiの判定は
困難となる。クラツト及びマツコの方法では、ス
ートブロウ作業時間がスートブロウ作業を行わな
い時間よりも非常に短いシステムに対しては、判
定方法は、ヒートトラツプが一ケ所のボイラに対
する方法と同じで良いと仮定する。しかしなが
ら、これが該当しないようなシステムに対して
は、より多くの付帯する計算を使用せねばならな
い。
システムに関しては、モデル中のそれぞれ異なる
ヒートトラツプの為の変数パラメータaiの判定は
困難となる。クラツト及びマツコの方法では、ス
ートブロウ作業時間がスートブロウ作業を行わな
い時間よりも非常に短いシステムに対しては、判
定方法は、ヒートトラツプが一ケ所のボイラに対
する方法と同じで良いと仮定する。しかしなが
ら、これが該当しないようなシステムに対して
は、より多くの付帯する計算を使用せねばならな
い。
第３図は２ケ所のヒートトラツプを設けた場合
を例示し、この２ケ所のヒートトラツプによる
別々のボイラ効率の結果を示す。しかしながら、
ボイラ外側で総合ボイラ効率を測定すると、第４
図に例示する様な合成カーブが観察される。モデ
ルでのｉ番目のヒートトラツプの為のパラメータ
aiはこの差及び総合ボイラ効率の測定から算出出
来る。２つのヒートトラツプの線形汚損モデルに
おける関係は次式で表わされる。
を例示し、この２ケ所のヒートトラツプによる
別々のボイラ効率の結果を示す。しかしながら、
ボイラ外側で総合ボイラ効率を測定すると、第４
図に例示する様な合成カーブが観察される。モデ
ルでのｉ番目のヒートトラツプの為のパラメータ
aiはこの差及び総合ボイラ効率の測定から算出出
来る。２つのヒートトラツプの線形汚損モデルに
おける関係は次式で表わされる。
−ΔE1／Ｅ＝a1θb1−a2θc2 …
−ΔE2／Ｅ＝a1θc1＋a2θb2 …
上式に於て、ΔE2は第２ヒートトラツプのスー
トブロウ作業に因る効率変化、θc2は第２ヒート
トラツプの為のスートブロウ作業時間、そして
θb2は第２ヒートトラツプの前回のヒートトラツ
プ作業以来の時間である。これらの種々の時間を
第４図に例示する。
トブロウ作業に因る効率変化、θc2は第２ヒート
トラツプの為のスートブロウ作業時間、そして
θb2は第２ヒートトラツプの前回のヒートトラツ
プ作業以来の時間である。これらの種々の時間を
第４図に例示する。
パラメータa2は前記式を直接適用する事によ
つて、負数として算出されることが知れよう。負
数は第２ヒートトラツプの清掃がボイラ効率の低
下を導く事を意味する。実際は、第１ヒートトラ
ツプの汚損によるボイラ効率の低下は、第２ヒー
トトラツプの清掃を相殺する。これは前述の方程
式で考慮して示されている。
つて、負数として算出されることが知れよう。負
数は第２ヒートトラツプの清掃がボイラ効率の低
下を導く事を意味する。実際は、第１ヒートトラ
ツプの汚損によるボイラ効率の低下は、第２ヒー
トトラツプの清掃を相殺する。これは前述の方程
式で考慮して示されている。
３ケ所のヒートトラツプを有するボイラの為の
汚損モデルを第５図に例示する。前述の方程式
は、種々のモデル形式の任意のヒートトラツプに
対し以下の様に拡張し、一般式化することが出来
ることを見出した。
汚損モデルを第５図に例示する。前述の方程式
は、種々のモデル形式の任意のヒートトラツプに
対し以下の様に拡張し、一般式化することが出来
ることを見出した。
上式に於て、ΔEiはｉ番目のヒートトラツプ或
はスートブロワ群のスートブロウ作業に起因する
効率の変化、そしてｊは１以上の数値、（即ち、
パラメータaiを算出したヒートトラツプ以外のヒ
ートトラツプ即ち伝熱群数）そしてTjはｊ番目
のヒートトラツプのスートブロウ作業以来の時間
を表わす。
はスートブロワ群のスートブロウ作業に起因する
効率の変化、そしてｊは１以上の数値、（即ち、
パラメータaiを算出したヒートトラツプ以外のヒ
ートトラツプ即ち伝熱群数）そしてTjはｊ番目
のヒートトラツプのスートブロウ作業以来の時間
を表わす。
従つて、第５図に示した様に、３ケ所のヒート
トラツプの場合の第１ヒートトラツプに対する方
程式は、以下の様になる。
トラツプの場合の第１ヒートトラツプに対する方
程式は、以下の様になる。
−ΔE1／Ｅ＝a1θN1 b1−（（T2＋θc1）N2−T2 N2）a2
−（（T3＋θc1）N3−T3 N3）a3 −
本発明の方法は、NETWORK90を、必要とさ
れる種々の段階及び操作を行う為のマイクロプロ
セツサとして使用する事により実施する事が出来
る。
れる種々の段階及び操作を行う為のマイクロプロ
セツサとして使用する事により実施する事が出来
る。
第６図に示した様に、ｉが１、２、３或いは４
の４ケ所のヒートトラツプの各々の為に、ユニツ
ト１０，１２，１４及び１６の率ΔEi／Ｅを確立
する為に温度及び酸素センサの如き通常の装置を
用いることが出来る。ユニツト２０，２２，２４
そして２６に例示した様に、各ヒートトラツプの
前回のスートブロウ作業以来の時間を判定する為
に、図示しない適当なセンサ及びタイマもまた利
用することが出来る。
の４ケ所のヒートトラツプの各々の為に、ユニツ
ト１０，１２，１４及び１６の率ΔEi／Ｅを確立
する為に温度及び酸素センサの如き通常の装置を
用いることが出来る。ユニツト２０，２２，２４
そして２６に例示した様に、各ヒートトラツプの
前回のスートブロウ作業以来の時間を判定する為
に、図示しない適当なセンサ及びタイマもまた利
用することが出来る。
加うるに、本発明の方法誘導には単一のスート
ブロワの各々のヒートトラツプ内部の汚損率に対
する特定の感度を、順に配列する為にもまた有効
である。
ブロワの各々のヒートトラツプ内部の汚損率に対
する特定の感度を、順に配列する為にもまた有効
である。
第６図に例示した動作状態の論理回路の出力側
には、出力ユニツト３０，３２，３４及び３６か
らモデルパラメータa1，a2，a3、及びa4が出力さ
れる。
には、出力ユニツト３０，３２，３４及び３６か
らモデルパラメータa1，a2，a3、及びa4が出力さ
れる。
論理回路は加算ユニツト４０，４２，４４及び
４６を有し、これらはユニツト１０から１６のそ
れぞれの出力を受取り、そしてその出力を各々残
りのヒートトラツプからの係数に加算する。４０
から４６の加算ユニツトの出力に乗算ユニツト５
０，５２，５４及び５６においてそれぞれのヒー
トトラツプに対しての適正な時間長を掛ける。次
に、パラメータ情報及び他のヒートトラツプ各々
の加算ユニツトに加算さるべき係数を発生させる
為に、リミツタ６０，６２，６４及び６６を設け
る。この論理回路は、回帰的方法を使用する一組
の線形方程式に対する解を与える。
４６を有し、これらはユニツト１０から１６のそ
れぞれの出力を受取り、そしてその出力を各々残
りのヒートトラツプからの係数に加算する。４０
から４６の加算ユニツトの出力に乗算ユニツト５
０，５２，５４及び５６においてそれぞれのヒー
トトラツプに対しての適正な時間長を掛ける。次
に、パラメータ情報及び他のヒートトラツプ各々
の加算ユニツトに加算さるべき係数を発生させる
為に、リミツタ６０，６２，６４及び６６を設け
る。この論理回路は、回帰的方法を使用する一組
の線形方程式に対する解を与える。
前述した様なパラメータの確定は、スートブロ
ウ作業の最適化の為の前述の確定例に従つて、
各々のヒートトラツプ即ち伝熱群の為のスートブ
ロウ作業を最適化する為に利用することができ
る。
ウ作業の最適化の為の前述の確定例に従つて、
各々のヒートトラツプ即ち伝熱群の為のスートブ
ロウ作業を最適化する為に利用することができ
る。
前記応用例に従つて、スートブロウ作業間の時
間θbの設定値を最適値θpptと比較する。最適サイ
クル値θpptは、汚損及び損失の関数としてだけで
なく、スートブロウ作業の為の費用因子の関数と
して得られる。特に、平均損失の表現が最少限と
される。
間θbの設定値を最適値θpptと比較する。最適サイ
クル値θpptは、汚損及び損失の関数としてだけで
なく、スートブロウ作業の為の費用因子の関数と
して得られる。特に、平均損失の表現が最少限と
される。
＝（∫〓b pat〓dt＋∫〓b+〓c〓bｂ・（θb＋θc−ｔ）
dt ＋Sθc）×１／θb＋θc 線状汚損率の場合、（第１図で述べた如くμ＝
１の時）θbpptは明白に算出しうる。
dt ＋Sθc）×１／θb＋θc 線状汚損率の場合、（第１図で述べた如くμ＝
１の時）θbpptは明白に算出しうる。
この最適サイクル時間（θbppt）は出力ユニツ
トの全体の運転に影響を及ぼす経済的考慮を反映
するものであり、容易に算出される。
トの全体の運転に影響を及ぼす経済的考慮を反映
するものであり、容易に算出される。
前述の応用例に従えば、複数のヒートトラツプ
の一つでのスートブロウ作業を開始する前に３つ
の状態が認められるべきであつた。その３つの状
態とは、 (a) 他のスートブロワが作動していない。
の一つでのスートブロウ作業を開始する前に３つ
の状態が認められるべきであつた。その３つの状
態とは、 (a) 他のスートブロワが作動していない。
(b) 設定サイクル時間及び適正サイクルタイムの
差（θb−θppt）が十分に小さい。
差（θb−θppt）が十分に小さい。
(c) もし、(b)の状態が一ケ所以上のヒートトラツ
プに対して存在するなら、最も小さい値におけ
るヒートトラツプを選ぶ。
プに対して存在するなら、最も小さい値におけ
るヒートトラツプを選ぶ。
以上本発明を具体例に基いて説明したが、本発
明の内で多くの変更を為しうることを銘記された
い。
明の内で多くの変更を為しうることを銘記された
い。
第１図は、時間に対してプロツトした汚損によ
る効率の損失を示し、ボイラの一ケ所のヒートト
ラツプ中のスートブロウ作業効果を例示するグラ
フ、第２図は、一ケ所のヒートトラツプ中の汚損
及び時間に対してプロツトしたスートブロウ作業
中の総合ボイラ効率の変化を示すグラフ、第３図
は、２ケ所の離れたヒートトラツプに関する時間
に対してプロツトしたボイラ効率を示すグラフ、
第４図は、第３図の２ケ所のヒートトラツプを有
するボイラの総合効率を示すグラフ、第５図は、
ボイラ内の３ケ所のヒートトラツプに関する効率
の損失を時間に関してプロツトしたグラフ、第６
図及び７図は本発明の方法の実施態様を例示する
ブロツクダイヤグラムであり、図中主な記号及び
番号の名称は以下の通りである。 ４０，４２：加算ユニツト、５０，５２，５
４，５６：多重ユニツト、６０，６２，６４，６
６：リミツタ、３０，３２，３４，３６：出力ユ
ニツト、２０，２２，２４，２６：ヒートトラツ
プ。
る効率の損失を示し、ボイラの一ケ所のヒートト
ラツプ中のスートブロウ作業効果を例示するグラ
フ、第２図は、一ケ所のヒートトラツプ中の汚損
及び時間に対してプロツトしたスートブロウ作業
中の総合ボイラ効率の変化を示すグラフ、第３図
は、２ケ所の離れたヒートトラツプに関する時間
に対してプロツトしたボイラ効率を示すグラフ、
第４図は、第３図の２ケ所のヒートトラツプを有
するボイラの総合効率を示すグラフ、第５図は、
ボイラ内の３ケ所のヒートトラツプに関する効率
の損失を時間に関してプロツトしたグラフ、第６
図及び７図は本発明の方法の実施態様を例示する
ブロツクダイヤグラムであり、図中主な記号及び
番号の名称は以下の通りである。 ４０，４２：加算ユニツト、５０，５２，５
４，５６：多重ユニツト、６０，６２，６４，６
６：リミツタ、３０，３２，３４，３６：出力ユ
ニツト、２０，２２，２４，２６：ヒートトラツ
プ。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ ボイラ内の複数のヒートトラツプの一つにお
けるスートブロウ作業に起因するボイラ効率の損
失率に関するモデルのパラメータ（ai）を確定す
る方法にして、ｉ番目のヒートトラツプでの前回
のスートブロウ作業以来の時間（θbi）を計測す
ることと、ｉ番目のヒートトラツプに対してのス
ートブロウ作業の開始時点での総合ボイラ効率(E)
を計測することと、ｉ番目のヒートトラツプでの
スートブロウ作業に起因するボイラの効率の変化
（ΔEi）を計測することと、 方程式 ここに Ni＝ｉ番目のヒートトラツプのモデルでの汚損
率に関する係数。 Ｍ＝ボイラ内部のヒートトラツプの数。 θci＝ｉ番目のヒートトラツプでのスートブロウ作
業に要する時間。 ai＝ｉ番目のヒートトラツプの為のモデルパラメ
ータ。そして Tj＝ｊ番目のヒートトラツプでの前回のスート
ブロウ作業以来の時間。 を用いてパラメータ（ai）を計算することとによ
つて構成される方法。 ２ ボイラ効率の低下率の為のモデルは上記形態
のものでありそしてスートブロウ作業終了時から
次のスートブロウ作業開始時迄のスートブロウ作
業時間（θbi）にかけて上昇し、そして次のスー
トブロウ作業開始時点から終了時点迄のスートブ
ロウ作業時間（θci）の間に降下する特許請求の範
囲第１項記載の方法。 ３ 総合効率及び効率の変化は、複数のヒートト
ラツプのそれぞれに対するボイラ効率が合成した
ものである特許請求の範囲第１項記載の方法。 ４ ボイラ内部の複数のヒートトラツプの一つに
おけるスートブロウ作業に起因するボイラ効率の
損失率の為のモデルのパラメータ（ai）を確定す
る装置にして、ｉ番目のヒートトラツプでの前回
のスートブロウ作業の終了時以来の時間（θbi）
を計測する為の手段と、ｉ番目のヒートトラツプ
の為の、スートブロウ作業の開始時点での総合ボ
イラ効率(E)を計測する為の手段と、ｉ番目のヒー
トトラツプでの、スートブロウ作業に起因するボ
イラの効率変化（ΔEi）を計測する為の手段と、 方程式 ここに Ni＝ｉ番目のヒートトラツプのモデルでの汚損
率の係数。 Ｍ＝ボイラ内部のヒートトラツプの数。 θci＝ｉ番目のヒートトラツプ中でのスートブロウ
作業の為の時間。 ai＝ｉ番目のヒートトラツプの為のモデルパラメ
ータ。 Tj＝ｊ番目のヒートトラツプでの前回のスート
ブロウ作業終了時以来の時間。 を用いてパラメータ（ai）を計算する手段、とに
よつて構成される装置。 ５ ガス流路沿いに直列に配列される複数のヒー
トトラツプを有するボイラのスートブロウ作業
を、一度に一つのヒートトラツプだけをスートブ
ロウすることによつて最適化する方法であつて、 各ヒートトラツプのスートブロウ作業間隔のセ
ツトタイム（θbi）を選択すること、 スートブロウ作業の為のスケジユールパラメー
タ及びコスト要素に基いて、各ヒートトラツプの
スートブロウ作業間隔の最適時間（θppt）を算出
すること、 各ヒートトラツプに対するセツトタイム及びス
ートブロウ作業時間の間の時間差を得て、この時
間差を各ヒートトラツプの為のスートブロウ作業
を開始するに望ましい状態を表わすところの選択
した値と比較すること、そして、 スートブロウ作業を開始するに望ましいとして
示された各ヒートトラツプの内、最も前記時間差
の値が小さいヒートトラツプにおいてだけスート
ブロウ作業を開始すること、より成る方法。 ６ 一つのヒートトラツプでのスートブロウ作業
は、他のどのヒートトラツプに於てもスートブロ
ウ作業が行なわれていない時にのみ開始される特
許請求の範囲第５項記載の方法。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US06/551,455 US4539840A (en) | 1983-11-14 | 1983-11-14 | Sootblowing system with identification of model parameters |
| US551455 | 2000-04-18 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS60108611A JPS60108611A (ja) | 1985-06-14 |
| JPH0246845B2 true JPH0246845B2 (ja) | 1990-10-17 |
Family
ID=24201341
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP59186647A Granted JPS60108611A (ja) | 1983-11-14 | 1984-09-07 | モデルパラメ−タ確定によるス−トブロウ作業システム |
Country Status (9)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4539840A (ja) |
| EP (1) | EP0142381A3 (ja) |
| JP (1) | JPS60108611A (ja) |
| KR (1) | KR890000452B1 (ja) |
| AU (2) | AU579585B2 (ja) |
| BR (1) | BR8404803A (ja) |
| CA (1) | CA1229533A (ja) |
| ES (1) | ES8600661A1 (ja) |
| IN (1) | IN162714B (ja) |
Families Citing this family (19)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4718376A (en) * | 1985-11-01 | 1988-01-12 | Weyerhaeuser Company | Boiler sootblowing control system |
| US5181482A (en) * | 1991-12-13 | 1993-01-26 | Stone & Webster Engineering Corp. | Sootblowing advisor and automation system |
| US6323442B1 (en) * | 1999-12-07 | 2001-11-27 | International Paper Company | System and method for measuring weight of deposit on boiler superheaters |
| US6928937B2 (en) * | 2002-12-26 | 2005-08-16 | Diamond Power International, Inc. | Sootblowing control based on boiler thermal efficiency optimization |
| US20040226758A1 (en) * | 2003-05-14 | 2004-11-18 | Andrew Jones | System and method for measuring weight of deposit on boiler superheaters |
| US7341067B2 (en) * | 2004-09-27 | 2008-03-11 | International Paper Comany | Method of managing the cleaning of heat transfer elements of a boiler within a furnace |
| US7109446B1 (en) * | 2005-02-14 | 2006-09-19 | Emerson Process Management Power & Water Solutions, Inc. | Method and apparatus for improving steam temperature control |
| US7890197B2 (en) * | 2007-08-31 | 2011-02-15 | Emerson Process Management Power & Water Solutions, Inc. | Dual model approach for boiler section cleanliness calculation |
| US8381690B2 (en) * | 2007-12-17 | 2013-02-26 | International Paper Company | Controlling cooling flow in a sootblower based on lance tube temperature |
| WO2010098946A2 (en) * | 2009-02-24 | 2010-09-02 | Adams Terry N | Systems and methods for controlling the operation of sootblowers |
| US20150007782A1 (en) * | 2012-01-25 | 2015-01-08 | It-1 Energy Pty Ltd | Method for detection and monitoring of clinker formation in power stations |
| US9541282B2 (en) | 2014-03-10 | 2017-01-10 | International Paper Company | Boiler system controlling fuel to a furnace based on temperature of a structure in a superheater section |
| US9927231B2 (en) * | 2014-07-25 | 2018-03-27 | Integrated Test & Measurement (ITM), LLC | System and methods for detecting, monitoring, and removing deposits on boiler heat exchanger surfaces using vibrational analysis |
| CA2955299C (en) | 2014-07-25 | 2017-12-12 | International Paper Company | System and method for determining a location of fouling on boiler heat transfer surface |
| CN104566413B (zh) * | 2015-01-06 | 2017-03-01 | 国家电网公司 | 一种快速选取锅炉吹管参数的方法 |
| CN106402910B (zh) * | 2016-10-31 | 2018-09-28 | 上海电力学院 | 一种火电厂锅炉智能吹灰方法 |
| US20210341140A1 (en) | 2020-05-01 | 2021-11-04 | International Paper Company | System and methods for controlling operation of a recovery boiler to reduce fouling |
| CN114046493A (zh) * | 2021-11-02 | 2022-02-15 | 国家能源集团华北电力有限公司廊坊热电厂 | 一种锅炉燃烧优化系统及终端 |
| CN114963213B (zh) * | 2022-04-14 | 2025-04-29 | 南京国电南自维美德自动化有限公司 | 一种适用于深度调峰和agc模式的锅炉吹灰操作方法及系统 |
Family Cites Families (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US2948013A (en) * | 1955-09-07 | 1960-08-09 | Blaw Knox Co | Program control for soot blowers |
| US3396706A (en) * | 1967-01-31 | 1968-08-13 | Air Preheater | Boiler cleaning control method |
| JPS5855609A (ja) * | 1981-09-30 | 1983-04-02 | Hitachi Eng Co Ltd | ス−トブロワの制御方法 |
| US4454840A (en) * | 1983-07-14 | 1984-06-19 | The Babcock & Wilcox Company | Enhanced sootblowing system |
-
1983
- 1983-11-14 US US06/551,455 patent/US4539840A/en not_active Expired - Fee Related
-
1984
- 1984-08-16 IN IN568/CAL/84A patent/IN162714B/en unknown
- 1984-09-04 KR KR1019840005420A patent/KR890000452B1/ko not_active Expired
- 1984-09-05 AU AU32746/84A patent/AU579585B2/en not_active Ceased
- 1984-09-07 JP JP59186647A patent/JPS60108611A/ja active Granted
- 1984-09-25 BR BR8404803A patent/BR8404803A/pt not_active IP Right Cessation
- 1984-09-26 ES ES536251A patent/ES8600661A1/es not_active Expired
- 1984-10-31 CA CA000466713A patent/CA1229533A/en not_active Expired
- 1984-11-13 EP EP84307947A patent/EP0142381A3/en not_active Withdrawn
-
1988
- 1988-09-07 AU AU21954/88A patent/AU2195488A/en not_active Abandoned
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| US4539840A (en) | 1985-09-10 |
| ES536251A0 (es) | 1985-10-16 |
| EP0142381A2 (en) | 1985-05-22 |
| EP0142381A3 (en) | 1986-04-09 |
| BR8404803A (pt) | 1985-08-13 |
| CA1229533A (en) | 1987-11-24 |
| ES8600661A1 (es) | 1985-10-16 |
| JPS60108611A (ja) | 1985-06-14 |
| KR850003968A (ko) | 1985-06-29 |
| IN162714B (ja) | 1988-07-02 |
| KR890000452B1 (ko) | 1989-03-17 |
| AU2195488A (en) | 1988-12-08 |
| AU579585B2 (en) | 1988-12-01 |
| AU3274684A (en) | 1985-05-23 |
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