JPH02601B2

JPH02601B2 -

Info

Publication number: JPH02601B2
Application number: JP13509881A
Authority: JP
Inventors: Eitaro Uno
Original assignee: Yokogawa Electric Corp
Current assignee: Yokogawa Electric Corp
Priority date: 1981-08-28
Filing date: 1981-08-28
Publication date: 1990-01-08
Also published as: JPS5837404A

Description

【発明の詳細な説明】本発明は、ボイラ等に制御系において、過渡的
外乱による制御系への影響を低減するための動的
補償方法に関する。

ボイラ等の制御系において、蒸気温度調節系
（以下単にSTC系と略す）は基本的にはフイード
バツク回路と負荷インデツクスによるフイードフ
オワード回路で構成され、更には動的補償回路が
付加されたものである。動的補償は、負荷変化時
のOver Firing、あるいはUnder Firingによる過
渡的外乱を吸収するために用いられる。従来の過
渡的外乱時における動的補償方法としては、発電
量、主蒸気流量、燃料流量、空気流量等の負荷信
号の微分信号を動的補償信号として用いる方法
や、燃料流量と主蒸気流量の差もしくは比を動的
補償信号として用いる方法等がある。

しかしながら、前者による方法の場合のいずれ
の信号も流量信号であるためノイズを有してい
る。従つてこれらの信号を微分してSTC系に加
算する場合、水噴射系には用いることが可能であ
るがGRFダンパ系やバーナチルト系の制御には
用いることが難しい。また、後者による方法の場
合、燃料流量信号には流量信号特有のノイズがあ
り、また、バーナ点火時には突変があるため（特
に軽負荷時に大）、この信号と主蒸気流量の差若
しくは比を動的補償信号として用いることは他の
系への外乱を与えることになり適当ではない。

本発明は、このような点に鑑みてなされたもの
で、主蒸気圧力調節計出力を動的補償信号として
用いるようにして、ボイラのSTC系の過渡的外
乱による影響を取り除くことができるボイラの制
御方法を実現したものである。以下、図面を参照
して本発明を詳細に説明する。

第１図は、静特性に対して負荷変化時の最適応
答を得るための各制御要素の応答を示す図であ
る。同図ａは減温器出力温度を、同図ｂは水口噴
射量を、同図ｃはGRFコントロールダンバー開
度をそれぞれ示している。横軸はいずれも負荷の
量を示す。同図において、破線と実線の差が動的
補償の要求量である。同図に示すように各系の応
答が変動する主たる原因は、負荷変動時にOver
FiringとUnder Firingである。このOver Firing
あるいはUnder Firing量は、負荷信号（通常主
蒸気流量）と燃料流量の差とみなすことができ
る。

ここで、燃料流量要求信号（以下単にBM信号
と略す）に注目する。第２図は、BM信号発生回
路の一実施例を示す電気的接続図である。同図に
おいて、１は主蒸気圧力と設定圧力との差を出力
する減算器である。２は、該減算器の出力にある
定数Ｋを乗ずる倍率器である。３は、主蒸気圧力
と設定圧力の差を積分する主蒸気圧力調節計であ
る。４は、主蒸気流量を受けてゲイン補償出力を
得るゲイン補償設定器である。５は、前記倍率器
２の出力と該補償設定器の出力を乗算する乗算器
である。６は、主蒸気圧力調節計３、ゲイン補償
設定器４、乗算器５及び主蒸気流量出力を受け、
これらの加算値を出力する加算器である。

加算器６の出力が前記BM信号となる。即ち、
BM信号は主蒸気圧力調節計出力と主蒸気流量の
和になる。かつ、このBM出力はPI制御された出
力となつている。ここで、主蒸気圧力調節計３の
出力について静的にみると、その出力はほぼ50％
程度で、負荷による変動分を含めても50％±２％
以内に収まつている。そこで、この出力の50％±
２％からの変化分を過渡的Over Firingあるいは
Under Firing要求量をみなすことができ、主蒸
気圧力調節計３の出力を動的補償信号として用い
ることができる。この動的補償信号をSTC系に
導き、負荷変動による過渡的外乱を打消す向きに
加えてやれば過渡的外乱の影響を取り除くことが
できる。

第３図は、BM信号発生回路の他の実施例を示
す電気的接続図である。同図において、１０は主
蒸気圧力と設定圧力の差を定数倍し積分する主蒸
気圧力調節計である。１１は、該主蒸気圧力調節
計出力と主蒸気流量を加算して出力する加算器で
ある。該加算器の出力がBM信号となる。この
BM信号もPI制御された出力となつている。同図
に示す回路においても、主蒸気圧力調節計１０の
出力を第２図の場合と同様、動的補償信号として
利用することができる。

第２図、第３図に示す実施例の場合、主蒸気圧
力調節計の出力は50％程度であり、この出力を受
ける受信側で当該出力を増幅しようとするオフセ
ツトのために出力が飽和してしまう場合がある。
このような不都合を避けるためには、主蒸気圧力
調節計の出力からオフセツト分を差引き、変動分
のみを受信側に伝えるようにすればよい。

上述したように、主蒸気圧力調節計の出力を動
的補償信号として用いると流量ノイズ等の影響の
ない安定した信号を得ることができる。また、そ
の出力は積分された一次遅れ要素を含むため、突
発性の急激な負荷変動に対しても安定な動的補償
を行うことができる。

第４図乃至第６図は、動的補償信号をSTC系
へ応用した例を示す電気的接続図である。第４図
は、主蒸気温度調節用制御系に応用した例、第５
図は主蒸気温度調節計出力を減温器出口温度調節
計へカスケード接続した制御系へ応用した例、第
６図は再熱蒸気温度調節用制御系へ応用した例を
それぞれ示す。第４図において、２０は主蒸気温
度と設定温度との差を定数倍し、微分し、積分す
る主蒸気温度調節計である。２１は、負荷信号を
受けてゲイン補償出力を得るゲイン補償設定器で
ある。

２２は、主蒸気温度調節計２０、ゲイン補償設
定器２１及び動的補償信号の各出力を受けてこれ
らを加算して出力する加算器である。該加算器の
出力は、水噴射コントロールバルブに導かれバル
ブの開度が調節される。

第５図において、３０は主蒸気温度と設定温度
との差を定数倍し、微分し、積分する主蒸気温度
調節計である。３１は、負荷信号を受けてゲイン
補償出力を得るゲイン補償設定器である。３２
は、該補償設定器出力と主蒸気温度調節計３０及
び動的補償信号を受けて、これらの信号の和を出
力する加算器である。３３は、減温器出口の温度
と加算器３２の出力の差を定数倍し積分する減温
器出口温度調節計である。該温度調節計の出力
は、水噴射コントロールバルブに導かれバルブの
開度が調節される。

第６図において、４０は再熱蒸気温度を設定温
度との差を定数倍し、微分し、積分する再熱蒸気
温度調節計である。４１は、該調節計出力と動的
補償信号及びゲイン補償設定器４４の出力を受け
て、これらの信号の和を出力する加算器である。
４２は、該加算器の出力とゲイン補償設定器４５
の出力を受ける上限リミツタである。４３は、該
上限リミツタとゲイン補償設定器４６の出力を受
ける下限リミツタは、操作部等に過大な入力を与
えないように上下限値を一定にクリツプするもの
である。下限リミツタ４３の出力は、GRFコン
トロールドライブに導かれダンバーの開度が調節
される。

以上、第４図乃至第６図の何れの場合も動的補
償信号がフイードフオワード的に付加され、負荷
変動による過渡的外乱の影響を打消すことができ
る。なお、動的補償信号の要求量は、負荷の変動
量により変化する。従つて、場合によつては主蒸
気圧力調節計出力にゲイン補償設定器の出力を乗
算したものを動的補償信号とする場合がある。

以上、詳細に説明したように、本発明によれば
主蒸気圧力調節計出力を動的補償信号として用い
るようにして、ボイラのSTC系の過渡的外乱に
よる影響を取り除くことができるボイラの制御方
法を実現することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、各制御要素の応答を示す図である。
第２図、第３図は動的補償信号発生回路の実施例
を示す電気的接続図である。第４乃至第６図は動
的補償信号の応用例を示す図である。１…減算器、２…倍率器、３，１０…主蒸気圧
力調節計、４…ゲイン補償設定器、５…乗算器、
６，１１…加算器、２０，３０…主蒸気温度調節
計、４０…再熱蒸気温度調節計。

Claims

【特許請求の範囲】

１フイードバツク制御等に外乱による過渡現象
を吸収するための動的補償を組み合わせたボイラ
制御系で蒸気温度を制御する場合において、主蒸
気圧力調節計出力を連続的に動的補償信号として
用いるようにしたことを特徴とするボイラの制御
方法。