JPH0379601B2 - - Google Patents
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- JPH0379601B2 JPH0379601B2 JP59070454A JP7045484A JPH0379601B2 JP H0379601 B2 JPH0379601 B2 JP H0379601B2 JP 59070454 A JP59070454 A JP 59070454A JP 7045484 A JP7045484 A JP 7045484A JP H0379601 B2 JPH0379601 B2 JP H0379601B2
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Description
【発明の詳細な説明】
〔発明の利用分野〕
本発明は、火力発電等の発電プラントにおける
流体流量調節装置の制御装置に係り、特に送風機
や給水ポンプ等の大形補機の制御に好意な制御装
置に関するものである。[Detailed Description of the Invention] [Field of Application of the Invention] The present invention relates to a control device for a fluid flow rate regulating device in a power generation plant such as a thermal power generation plant, and is particularly suitable for controlling large auxiliary equipment such as a blower or a water pump. This relates to a control device.
まず、第1図に火力発電プラントの全体の概要
を示す。第1図において、1はボイラー自動制御
装置(以下、ABC装置という。)を示している。
このABC装置1は、火力発電プラントの制御の
中枢的機能を担うもので、発電機負荷要求、即ち
給電指令Rqに即応してボイラー2の入力量であ
る燃料Fl、給水W、空気Ar等を制御して負荷の変
動間にかかわらず、タービン3の入口蒸気の圧
力、温度を規定値に維持するものである。すなわ
ちABC装置1は発電プラントを総括的に制御す
るマスター制御装置4と、マスター制御装置4か
らの制御信号により流体である燃焼空気Arの流
量を調節する調節部である押込通風フアン5の入
口ダンパー23を制御する燃焼制御装置6と、燃
料Flの流量を調節する燃料制御弁7を制御する蒸
気温度制御装置8と、給水制御弁9を制御する給
水制御装置10と、蒸気加減弁12を制御する出
力制御装置13とを備えている。なお、14は発
電機、15は復水機、16は給水ポンプ、17は
ガス再循環フアンを示している。
First, Figure 1 shows an overview of the entire thermal power plant. In FIG. 1, 1 indicates a boiler automatic control device (hereinafter referred to as ABC device).
This ABC device 1 is responsible for the central control function of a thermal power plant, and immediately responds to the generator load request, that is, the power supply command Rq , to input the amount of fuel Fl , water supply W, and air A to the boiler 2. r etc. to maintain the pressure and temperature of the steam at the inlet of the turbine 3 at specified values regardless of load fluctuations. That is, the ABC device 1 includes a master control device 4 that controls the power generation plant in general, and an inlet of a forced ventilation fan 5 that is a control unit that adjusts the flow rate of combustion air A r as a fluid based on a control signal from the master control device 4. A combustion control device 6 that controls the damper 23, a steam temperature control device 8 that controls the fuel control valve 7 that adjusts the flow rate of fuel Fl , a water supply control device 10 that controls the water supply control valve 9, and a steam control valve 12. and an output control device 13 for controlling. Note that 14 is a generator, 15 is a condenser, 16 is a water pump, and 17 is a gas recirculation fan.
一方、今日における電力供給システムは第2図
に示すように原子力発電、水力発電、火力発電の
3種類の発電プラントを総合的に使い分けて電力
需要に応じるようになつている。第2図は日間負
荷変化の状態を示すものであり、出力制御の難し
い原子力発電プラントをベースロード領域に用
い、日間負荷変化については火力発電により調整
することとしていることがわかる。なお、ベース
ロードとは日間負荷変化量に対して最低限の電力
供給を確保する量を意味する。第3図は日本全体
の供給電力量の推移を年度別に示したものであ
り、この第3図からもわかるように最近の火力発
電プラントの運用はベースロードから中間負荷帯
での運用に移行していることがわかる。ここに、
中間負荷体とは定格運転の1/4〜3/4の負荷帯をい
う。 On the other hand, as shown in Figure 2, today's power supply systems respond to power demand by comprehensively using three types of power generation plants: nuclear power generation, hydropower generation, and thermal power generation. Figure 2 shows the state of daily load changes, and it can be seen that nuclear power plants, whose output is difficult to control, are used in the base load region, and daily load changes are adjusted by thermal power generation. Note that the base load means the amount that secures the minimum power supply against the daily load change. Figure 3 shows the trends in the amount of electricity supplied throughout Japan by year.As can be seen from Figure 3, the recent operation of thermal power plants has shifted from base load to intermediate load. You can see that Here,
Intermediate load body refers to the load range of 1/4 to 3/4 of rated operation.
このような運用にあたり、第1図に示すABC
装置1により出力制御を行なうわけであるが、問
題となるのは給水ポンプ16の送風機(例えば、
押込通風フアン5)の制御である。すなわち、燃
焼空気Arは流体調節部としての押込通風フアン
5とその上流側に設けられたダンパー23によつ
て制御されるのであるが、その従来での制御は押
込通風フアン5の駆動電動機を低速で運転しダン
パー23の開度調節により行なうものであつた。
また、ボイラー給水Wの流量調節についても同様
であり、給水ポンプ16の駆動電動機を低速で運
転し、給水流量調節弁9の開度を調節して行なう
方式が一般的であつた。かかる方式は全て流体流
量を絞りにより制御するものであり、例えば第4
図に示すような日間負荷変化に対応して供給電力
量を制御する場合には第5図斜線に示す部分に対
応するダンパー23や給水流量調節弁9による損
失Lsが生ずることとなる。第5図からわかるよう
に、特に低負荷での損失が多く現在の中間負荷運
用においては効率が悪くしかもダンパー23や給
水流量調節弁9に加わる負担が大きいという欠点
があつた。 For such operations, the ABC shown in Figure 1
The output is controlled by the device 1, but the problem is that the blower of the water supply pump 16 (for example,
This is control of the forced ventilation fan 5). In other words, the combustion air A r is controlled by the forced draft fan 5 as a fluid regulating section and the damper 23 provided upstream thereof. This was done by operating at low speed and adjusting the opening of the damper 23.
The same applies to the flow rate adjustment of the boiler feed water W, which is generally performed by operating the drive motor of the feed water pump 16 at low speed and adjusting the opening degree of the feed water flow rate control valve 9. In all such systems, the fluid flow rate is controlled by a throttle, for example, the fourth
When the power supply amount is controlled in response to daily load changes as shown in the figure, a loss Ls occurs due to the damper 23 and the water supply flow rate control valve 9 corresponding to the shaded area in FIG. As can be seen from FIG. 5, the loss is especially large at low loads, and in the current intermediate load operation, the efficiency is poor and the load placed on the damper 23 and the water supply flow rate control valve 9 is large.
ここで、押込通風フアン5の制御系を例にとつ
てさらに詳しく説明する。第6図は火力発電プラ
ントの煙風道系統を示すものである。押込通風機
をもつボイラーは機密構造となつており、火炉1
8の炉壁からの外気漏入が皆無となるため燃焼に
必要な空気量は全て燃焼空気Arの量で決まる。
第6図において、燃焼空気Arが火炉18におい
て燃焼されその生成ガスとして煙道19を通り外
部へ流出するためには押込通風路20や煙道19
における各部の空気抵抗に打勝つ程度の圧力を持
たせなければならない。そのために燃焼空気Ar
は押込通風フアン5により昇圧された後、燃焼に
最適な温度となるよう空気予熱機21にて昇温さ
れ、燃焼バーナ装置(図示せず)に供給された
後、誘引フアン22により煙道19を介して外部
に放出される。なお、24は誘引フアン22の入
口ベーンを示している。以上の煙風道系統の各所
における圧力は第7図に示すような値に維持され
る。すなわち第7図のような圧力値に保つために
押込通風フアン5の入口ダンパー23や誘引フア
ン22の入口バーン24が制御されるのである。
先に述べたように、このような制御をする場合に
おいて従来では押込通風フアン5や誘引フアン2
2の駆動電動機を一定の速度で運転し、ダンパー
23やベーン24の開度を調節することにより燃
焼空気Arの流量を制御するものであつた。 Here, the control system of the forced ventilation fan 5 will be explained in more detail by taking as an example. Figure 6 shows the flue duct system of a thermal power plant. The boiler with a forced draft fan has a secret structure, and the furnace 1
Since there is no leakage of outside air from the furnace wall in No. 8, the amount of air required for combustion is determined entirely by the amount of combustion air A r .
In FIG. 6, in order for the combustion air A r to be combusted in the furnace 18 and to flow out as a generated gas to the outside through the flue 19, there is a forced ventilation passage 20 and a flue 19.
The pressure must be sufficient to overcome the air resistance of each part. Therefore the combustion air A r
After being pressurized by the forced ventilation fan 5, the temperature is raised by the air preheater 21 to the optimum temperature for combustion, and after being supplied to the combustion burner device (not shown), it is heated to the flue 19 by the induction fan 22. is released to the outside via the Note that 24 indicates an inlet vane of the induction fan 22. The pressures at various points in the flue system are maintained at values as shown in FIG. That is, the inlet damper 23 of the forced draft fan 5 and the inlet burn 24 of the induction fan 22 are controlled to maintain the pressure value as shown in FIG.
As mentioned above, in the case of such control, conventionally the forced ventilation fan 5 or the induction fan 2 is used.
The drive motor No. 2 was operated at a constant speed, and the flow rate of the combustion air A r was controlled by adjusting the opening degrees of the damper 23 and the vane 24.
本発明は、押込通風フアンや給水ポンプ等の流
量操作部とダンパーや流量調節弁等の流量調節手
段とを協調制御することにより最適制御が可能な
制御装置を提供することを目的とする。
SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide a control device capable of optimal control by cooperatively controlling a flow rate operation section such as a forced ventilation fan or a water supply pump and a flow rate adjustment means such as a damper or a flow rate control valve.
上記目的を達成するために、本発明による制御
装置は、発電プラントの負荷が所定値以下のとき
流量調節手段の開度を一定に開放した状態で流量
操作部を制御し、一方、負荷が所定値を越えたと
き流量操作部を固定した状態で運転するとともに
流量調節手段を制御することにより流体の流量を
制御するようにした点に特徴を有する。
In order to achieve the above object, the control device according to the present invention controls the flow rate operation section with the opening degree of the flow rate adjustment means being kept open when the load of the power generation plant is below a predetermined value, and The present invention is characterized in that when the value exceeds the flow rate, the flow rate of the fluid is controlled by operating the flow rate operation section in a fixed state and controlling the flow rate adjustment means.
すなわち、流量操作部としてのフアンやポンプ
の駆動電動機を回転数制御すると共にダンバーや
ベーンの開度調節を併用して協調制御することに
より省エネルギー化を図るものである。比較的負
荷変動の少ない所定の負荷の値以下の状態におい
てプロセスへの応答性が遅い回転数制御を用い負
荷の変動が著しい所定の負荷の値の領域では応答
性が良好なダンパーやベーンの開度調節を行なう
ものである。 That is, energy saving is achieved by controlling the rotational speed of a fan as a flow rate control unit and a drive motor of a pump, and also controlling the opening degree of a damper or vane in a coordinated manner. We use rotation speed control that has a slow response to the process when the load is below a predetermined load value with relatively little load fluctuation, and damper and vane control that has a good response in the region of a predetermined load value where the load fluctuates significantly. This is to adjust the temperature.
〔発明の実施例〕
次に、本発明による流体流量調節装置の制御装
置の実施例を図面に基づいて説明する。[Embodiments of the Invention] Next, embodiments of a control device for a fluid flow rate regulating device according to the present invention will be described based on the drawings.
第8図に本発明による制御装置の概要構成を示
す。なお、第1図に示した部分と同一の部分につ
いては同一の符号を付し、その詳細な説明は省略
する。 FIG. 8 shows a schematic configuration of a control device according to the present invention. Note that the same parts as shown in FIG. 1 are given the same reference numerals, and detailed explanation thereof will be omitted.
第8図において、押込通風フアン5はクラツチ
25を介して接続された駆動用誘導電動機(以
下、電動機という)26によつて駆動されるので
あるが、この電動機26は電源母線27からサー
キツトブレーカ28を介して電力供給を受ける。
サーキツトブレーカ28と電動機26との間に本
発明による制御装置が挿入されている。制御装置
は可変周波インバータ29により電動機26を回
転制御する回転制御系30と、電源母線27から
の電力を直接電動機26へ伝える絞り制御系31
との2つの制御系に大別される。この回転制御系
30と絞り制御系31の切換えはスイツチ32と
33の切換えによつて行なわれる。これらの切換
スイツチ32及び33はABC装置1からの指令
信号によつて負荷の状態に応じて切換えられる。
すなわち負荷の値が全負荷の3/4以下の場合には
スイツチ32が投入されスイツチ32は開いたま
まであり、従つて回転制御系30が動作して電動
機26は可変周波制御されることになる。一方、
負荷が3/4を越える値になつたときABC装置1か
らの指令によりスイツチ32が開かれ、これに変
えてスイツチ33が投入される。その結果電源母
線27からの電力が直接電動機26に供給される
こととなり、電動機26は一定の速度で回転され
る。 In FIG. 8, the forced ventilation fan 5 is driven by a driving induction motor (hereinafter referred to as motor) 26 connected via a clutch 25, and this motor 26 is connected to a circuit breaker from a power bus 27. It receives power supply via 28.
A control device according to the invention is inserted between the circuit breaker 28 and the electric motor 26. The control device includes a rotation control system 30 that controls the rotation of the electric motor 26 by a variable frequency inverter 29, and an aperture control system 31 that directly transmits electric power from the power supply bus 27 to the electric motor 26.
There are two main control systems: Switching between the rotation control system 30 and the aperture control system 31 is performed by switching switches 32 and 33. These changeover switches 32 and 33 are switched according to the load condition by a command signal from the ABC device 1.
That is, when the load value is 3/4 or less of the total load, the switch 32 is turned on and the switch 32 remains open, so that the rotation control system 30 operates and the motor 26 is controlled by variable frequency. . on the other hand,
When the load exceeds 3/4, the switch 32 is opened by a command from the ABC device 1, and the switch 33 is turned on instead. As a result, electric power from the power supply bus 27 is directly supplied to the electric motor 26, and the electric motor 26 is rotated at a constant speed.
一方、回転制御系30のスイツチ32が投入さ
れた場合、ABC装置1からの指令によりダンパ
ー23の全開の状態で固定される。スイツチ33
が投入された場合にはABC装置1からの命令に
よりダンパー23の開度が負荷の変化に応じて制
御されることとなる。なお、34は変圧器を示し
ている。 On the other hand, when the switch 32 of the rotation control system 30 is turned on, the damper 23 is fixed in a fully open state by a command from the ABC device 1. switch 33
When the damper 23 is turned on, the opening degree of the damper 23 is controlled according to the change in load according to a command from the ABC device 1. Note that 34 indicates a transformer.
次に、本発明の制御を行なうためのABC装置
1の詳細を第9図に示す。第9図において、い
ま、負荷は3/4負荷以下の状態であるとする。こ
のとき、モニタ・リレー35は3/4負荷以下で
ONとなり、論理信号Hを出力する。一方、他の
モニタ・リレー36はダンパー23の開度が所定
値以上の場合に同じく論理信号Hを出力する。こ
れらの論理信号HはAND回路37により論理積
がとられ切換スイツチ32及び33に与えられ
る。AND回路37の出力がHである場合切換ス
イツチ32が閉じ33は開いている。従つて3/4
負荷以下では可変周波インバータ29を中心とす
る回転制御系30によつて電動機26が速度制御
されることとなる。 Next, FIG. 9 shows details of the ABC device 1 for controlling the present invention. In FIG. 9, it is assumed that the load is currently 3/4 load or less. At this time, monitor relay 35 is under 3/4 load.
It turns ON and outputs a logic signal H. On the other hand, the other monitor relay 36 similarly outputs a logic signal H when the opening degree of the damper 23 is greater than or equal to a predetermined value. These logical signals H are ANDed by an AND circuit 37 and applied to changeover switches 32 and 33. When the output of the AND circuit 37 is H, the changeover switch 32 is closed and the switch 33 is open. Therefore 3/4
Below the load, the speed of the electric motor 26 is controlled by the rotation control system 30 centered on the variable frequency inverter 29.
さて、3/4負荷以下の要求空気流量信号VAD1が
入力されると、この信号は第1関数発生器38に
入力される。第1関数発生器38の特性は第10
図aに示すとおりであり、要求空気流量信号
VAD1の大きさに応じて所定の回転数信号Voを出
力する。その特性は第10図aからもわかるよう
に、1/4負荷すなわち要求空気流量信号VAD1が25
%の値までは最低空気流量を一定にしそれ以上は
3/4負荷まで所定の昇速率で上昇し、3/4負荷以上
では再び一定の速度となるような回転数信号Vo
を発生するものである。このようにして発生した
回転数信号Voは加算要素39の一方の入力に加
えられる。 Now, when the required air flow rate signal V AD1 of 3/4 load or less is input, this signal is input to the first function generator 38. The characteristic of the first function generator 38 is the 10th
As shown in Figure a, the required air flow rate signal
A predetermined rotational speed signal V o is output depending on the magnitude of V AD1 . As can be seen from Figure 10a, its characteristics are as follows: 1/4 load, that is, the required air flow rate signal V AD1 is 25
% value, the minimum air flow rate is constant, and beyond that, the speed increases at a predetermined rate up to 3/4 load, and above 3/4 load, the speed becomes constant again .
is generated. The rotational speed signal V o generated in this way is applied to one input of the addition element 39 .
加算要素39の他方の入力には第2関数発生器
40から与えられる回転数増減バイアス信号Vb
が加えられて補正される。すなわち、現在は可変
周波インバータ29による回転数制御モードであ
るが、このような3/4負荷以下の場合においても
突発的な負荷の変動はあり得る。そこで実空気流
量を検出して突発的な変動分に対する補正はダン
パー23により行なうものである。そのために、
実空気流量信号VAD2を加算要素41に入力し、
かつ、要求空気流量信号VAD1を加算要素41に
入力しその偏差値をPI(比例、積分)調節計42
に入力しPI調節計42から出力される開度調節
信号V0を第2関数発生器40に入力しその開度
調節信号V0に基づく所定の回転数増減バイアス
信号Vbを加算要素39に加えるものである。第
2関数発生器40の特性を第10図bに示す。つ
まり、実空気流量信号VAD2に基づく第2関数発
生器40の機能はダンパー23の調節動作に余裕
をもたせるためのものである。第10図bに示す
ように第2関数発生器40の特性はダンパー開度
が80%以上及び20%以下になり開度調節余裕がな
くなると電動機26の回転数を増加させあるいは
減少させ、常にダンパー開度にある程度の余裕を
もたせておくようになつている。なお、43は回
転制御モードにおいてPI調節計42に適当な制
御ゲイン切換スイツチ44を介して出力するもの
である。この第3関数発生器43の特性は第10
図gに示すとおりである。一方、45は後述する
絞り制御モードにおいてPI調節計42に適当な
制御ゲインをスイツチ44を介して出力するもの
である。第4関数発生器44の特性は第10図f
に示してある。 The other input of the addition element 39 receives a rotation speed increase/decrease bias signal V b given from the second function generator 40.
is added and corrected. That is, although the current rotation speed control mode is performed by the variable frequency inverter 29, sudden load fluctuations may occur even in cases where the load is 3/4 or less. Therefore, the damper 23 detects the actual air flow rate and corrects for sudden fluctuations. for that,
Input the actual air flow rate signal V AD2 to the addition element 41,
In addition, the required air flow rate signal V AD1 is input to the addition element 41, and its deviation value is input to the PI (proportional, integral) controller 42.
The opening adjustment signal V0 output from the PI controller 42 is input to the second function generator 40, and a predetermined rotational speed increase/decrease bias signal Vb based on the opening adjustment signal V0 is sent to the addition element 39. It is something to add. The characteristics of the second function generator 40 are shown in FIG. 10b. In other words, the function of the second function generator 40 based on the actual air flow rate signal V AD2 is to provide a margin for the adjustment operation of the damper 23. As shown in FIG. 10b, the characteristics of the second function generator 40 are such that when the damper opening becomes more than 80% and less than 20% and there is no margin for adjusting the opening, it increases or decreases the rotation speed of the electric motor 26, and always It is designed to allow a certain amount of leeway in the damper opening. Note that 43 is for outputting to the PI controller 42 via a suitable control gain changeover switch 44 in the rotation control mode. The characteristics of this third function generator 43 are as follows:
As shown in Figure g. On the other hand, 45 outputs an appropriate control gain to the PI controller 42 via the switch 44 in an aperture control mode to be described later. The characteristics of the fourth function generator 44 are shown in FIG.
It is shown in
以上のようにして加算要素39において補正さ
れた回転数信号V′oは可変周波インバータ29に
与えられる。従つて可変周波インバータ29はダ
ンパー23に所定の余裕開度を持たせつつ要求空
気流量信号VAD1に従つた回転数で電動機26の
回転数を制御することとなる。その結果、第5図
に示すように、押込通風フアン5は要求空気流量
信号VAD1に従つた流量の燃焼空気を押込通風路
20を介して火炉18に供給する。 The rotational speed signal V′ o corrected in the adding element 39 as described above is applied to the variable frequency inverter 29. Therefore, the variable frequency inverter 29 controls the rotation speed of the electric motor 26 at a rotation speed according to the required air flow rate signal V AD1 while giving the damper 23 a predetermined margin of opening. As a result, as shown in FIG. 5, the forced draft fan 5 supplies combustion air at a flow rate according to the required air flow rate signal V AD1 to the furnace 18 through the forced draft passage 20.
次に、以上は1/4〜3/4負荷体において可変周波
インバータ29により電動機26の回転数制御を
行なうものであつたが、3/4負荷を越えた場合の
制御動作について以下に説明する。先にも述べた
ように、3/4以上の負荷体の場合は発生頻度が比
較的少なく、その場合に損失ならびにダンパーへ
の負担を軽減させるためダンパー23による絞り
制御を行なうものである。 Next, although the rotation speed of the electric motor 26 is controlled by the variable frequency inverter 29 at a load of 1/4 to 3/4, the control operation when the load exceeds 3/4 will be explained below. . As mentioned earlier, when the load is 3/4 or more, the occurrence frequency is relatively low, and in that case, throttle control is performed by the damper 23 to reduce the loss and the load on the damper.
ここで第11図に押込通風フアン5の特性を示
す。第11図において、曲線Aはシステムロス
(通風系における空気抵抗による損失)を表わし、
曲線B〜Gはダンパー23の開度が80%時におけ
る押込通風フアン5の各回転数に対する空気流量
(Q)−吐出圧力(h)曲線を示す。そして、Bは定格
周波数(商用電源)、Cは90%、Dは80%、Eは
70%、Fは60%、Gは50%の周波数のときのもの
である。また、B1は定格周波数時にあけるダン
パー開度が70%のとき、Bには同じく60%、B3
は同じく50%のときのQ−h曲線である。 Here, FIG. 11 shows the characteristics of the forced ventilation fan 5. In Figure 11, curve A represents system loss (loss due to air resistance in the ventilation system),
Curves B to G show air flow rate (Q)-discharge pressure (h) curves for each rotational speed of the forced draft fan 5 when the damper 23 is opened to 80%. And B is the rated frequency (commercial power supply), C is 90%, D is 80%, and E is
The frequency is 70%, F is 60%, and G is 50%. Also, when B 1 is 70% damper opening at the rated frequency, B is also 60%, B 3
is also the Qh curve at 50%.
いま、可変周波インバータ29が80%周波数の
回転であり、仮にダンパー開度が80%であつたと
し、かつ第11図の曲線DとAとの交点bにおい
て押込通風フアン5がバランスしているものとす
ると、可変周波インバータ29から絞り制御系に
切り換つたとき押込通風フアン5は電源母線27
から与えられる所要電圧による最高速度まで昇速
し、a点まで空気流量が移動することとなるた
め、回転数制御から絞り制御への切換時のb点へ
ダンパー開度を絞り込んで押え込む必要がある。
そこで、可変周波インバータ29の出力電圧を
f/V変換器46により周波数信号に変換して第
5関数発生器47に入力する。第5関数発生器4
7の特性は、第10図cに示すとおりであり、回
転制御から絞り制御への切換時における回転数が
高いほど絞り込み開度を少なくし、1/4負荷以下
では最低空気流量時まで絞り込む特性となつてい
る。一方、ダンパー23を絞り込むにあたつては
急激に行なうことはできない。従つて電動機26
の昇速率に見合つた時間でダンパー23を徐徐に
絞り込まなければならない。そのために、f/V
変換器46の出力信号は第6関数発生器48に入
力され、昇速率に見合つた時間の信号tを変化率
設定器49に入力する。第6関数発生器48の特
性は第10図dに示すとおりであり、可変周波イ
ンバータ29から絞り制御に切換えるときの定格
時までの昇速時間tに見合つた昇速率を与えるも
のである。第10図dにおいてN秒は回転数0%
から100%までの昇速時間を示している。このよ
うにして、第5関数発生器47から出力される絞
り込み開度信号と第6関数発生器48から出力さ
れる昇速時間tを基にして変化率設定器49は絞
り込み信号Vcを作り、加算要素50の一端子に
入力する。 Assume now that the variable frequency inverter 29 is rotating at 80% frequency, the damper opening is 80%, and the forced ventilation fan 5 is balanced at the intersection b of curves D and A in FIG. Assuming that, when switching from the variable frequency inverter 29 to the throttle control system, the push-in ventilation fan 5 is connected to the power supply bus 27.
The speed will increase to the maximum speed according to the required voltage given from be.
Therefore, the output voltage of the variable frequency inverter 29 is converted into a frequency signal by the f/V converter 46 and input to the fifth function generator 47. Fifth function generator 4
The characteristics of No. 7 are as shown in Figure 10c, and the higher the rotation speed when switching from rotation control to throttle control, the smaller the throttle opening is, and the characteristic is that the throttle opening is reduced to the minimum air flow rate at 1/4 load or less. It is becoming. On the other hand, the damper 23 cannot be tightened suddenly. Therefore, the electric motor 26
The damper 23 must be gradually tightened in a time commensurate with the speed increase rate. Therefore, f/V
The output signal of the converter 46 is input to a sixth function generator 48, and a signal t corresponding to the time corresponding to the speed increase rate is input to a change rate setter 49. The characteristics of the sixth function generator 48 are as shown in FIG. 10d, and provide a speed increase rate commensurate with the speed increase time t up to the rated time when switching from the variable frequency inverter 29 to aperture control. In Figure 10 d, N seconds is 0% rotation speed.
It shows the speed increase time from to 100%. In this way, the change rate setter 49 generates the throttle opening signal Vc based on the throttle opening signal outputted from the fifth function generator 47 and the speed-up time t outputted from the sixth function generator 48. It is input to one terminal of the addition element 50.
加算要素50の+側端子には、PI調節計42
からの開度調節信号V0が与えられており、従つ
てこの開度調節信号V0は絞り込み信号Vcにより
補正され、開度調節信号V′0として駆動装置51
に供給される。その結果駆動装置51は要求空気
流量信号VAD1と実空気流量信号VAD2との偏差に
基づくPI調節計42からの開度調節信号V0をメ
インにして所定の絞り込み変化率でダンパー23
が開度調節されることとなる。 A PI controller 42 is connected to the + side terminal of the addition element 50.
Therefore, this opening adjustment signal V 0 is corrected by the narrowing signal Vc, and is sent to the drive device 51 as the opening adjustment signal V' 0 .
supplied to As a result, the drive device 51 controls the damper 23 at a predetermined narrowing change rate mainly using the opening adjustment signal V 0 from the PI controller 42 based on the deviation between the required air flow rate signal V AD1 and the actual air flow rate signal V AD2.
The opening will be adjusted.
以上の説明は負荷が低負荷から高負荷、すなわ
ち3/4以下の負荷から3/4を超える負荷に変動した
場合の動作であるが、逆に3/4負荷を超える負荷
帯においてダンパー23の開度調節すなわち絞り
制御をしていた場合に負荷が減少し、3/4負荷以
下になつた場合について説明する。この場合に
は、負荷が3/4以下になることにより回転数信号
V′oが小さくなるのでモニタ・リレー35がON
となり、論理信号Hを出力する。その結果切換ス
イツチ33が開かれ、これにかえて切換スイツチ
32が閉じる。その結果制御モードは回転数制御
モードにかわり再び可変周波インバータ29によ
り電動機26が制御されることとなる。このとき
ダンパー23の開度を所定の値に調整しなければ
ならないが、そのためにf/V変換器46から第
7関数発生器52に信号が与えられ回転数に見合
つたダンパー操作レート(変化率)が第7関数発
生器52からスイツチ53を介して変化率設定器
49に与えられる。その結果ダンパー23の駆動
装置51は変化率設定器49からの絞り込み信号
Vcに従つて開度調整を行なう。第7関数発生器
52の特性は、第10図eに示すとおりであり、
第6関数発生器48(第10図d)と同様な特性
ではあるが昇速時間と減速時間が異なつている。
第10図eにおいてM秒は回転数100%から0%
までの減速時間を示している。 The above explanation is about the operation when the load changes from low load to high load, that is, from less than 3/4 load to more than 3/4 load. A case will be explained in which the load decreases to 3/4 load or less when opening adjustment, that is, diaphragm control is being performed. In this case, when the load becomes 3/4 or less, the rotation speed signal
Since V′ o becomes small, monitor relay 35 is turned on.
Therefore, a logic signal H is output. As a result, changeover switch 33 is opened, and changeover switch 32 is closed instead. As a result, the control mode changes to the rotational speed control mode, and the electric motor 26 is controlled by the variable frequency inverter 29 again. At this time, the opening degree of the damper 23 must be adjusted to a predetermined value, but for this purpose, a signal is given from the f/V converter 46 to the seventh function generator 52, and the damper operation rate (change rate ) is applied from the seventh function generator 52 to the rate of change setter 49 via the switch 53. As a result, the drive device 51 of the damper 23 receives the narrowing signal from the rate of change setting device 49.
Adjust the opening according to Vc. The characteristics of the seventh function generator 52 are as shown in FIG. 10e,
Although the characteristics are similar to those of the sixth function generator 48 (FIG. 10d), the speed-up time and deceleration time are different.
In Figure 10e, M seconds is the rotation speed from 100% to 0%.
It shows the deceleration time up to.
なお、54はダンパー23の絞り込みを全く行
なわない場合(すなわち、0%)に用いる設定
器、55は第5関数発生器からの絞り込み制御信
号か設定器53からの信号のいずれかを選択する
ためのスイツチである。 Note that 54 is a setting device used when the damper 23 is not narrowed down at all (i.e., 0%), and 55 is a setting device for selecting either the narrowing control signal from the fifth function generator or the signal from the setting device 53. It is a switch.
以上を要約して本発明の作用を説明すると次の
とおりである。第12図aに示すような負荷パタ
ーンに対し、従来では電動機26を常に一定の速
度で回転させているため負荷に見合つた空気量の
調節は第12図cの点線で示すように操作するも
のであつた。しかし、本発明においては第12図
bに示すように負荷パターンに見合つた回転数
(すなわち中間負荷運用にて運用範囲が多い3/4負
荷まで)変化させて電動機26の回転数制御を行
ない、それ以上の負荷帯、すなわち頻度の低い3/
4を超える負荷帯比においては原動機26を定格
回転数で運転しダンパー23により負荷に合せて
空気量を調節するものである。従つて、本発明に
よる制御の場合にはダンパー23による損失は第
12図cのダンパー開度曲線上に斜線で示した部
分のみであり、第5図に示した従来の場合と比較
して損失を著しく低減させることができる。また
低負荷時においても同様に損失を小さく保つこと
ができる。 The operation of the present invention can be summarized as follows. Conventionally, the electric motor 26 is always rotated at a constant speed for the load pattern shown in FIG. 12a, so the amount of air is adjusted according to the load by operating as shown by the dotted line in FIG. 12c. It was hot. However, in the present invention, as shown in FIG. 12b, the rotation speed of the electric motor 26 is controlled by changing the rotation speed commensurate with the load pattern (that is, up to 3/4 load, which has a large operating range in intermediate load operation). Higher load bands, i.e. less frequent 3/
When the load band ratio exceeds 4, the prime mover 26 is operated at the rated rotational speed, and the damper 23 adjusts the amount of air according to the load. Therefore, in the case of the control according to the present invention, the loss due to the damper 23 is only the shaded part on the damper opening curve in FIG. 12c, and the loss is lower than that in the conventional case shown in FIG. can be significantly reduced. Further, the loss can be similarly kept small even at low loads.
なお、以上の実施例においては、押込通風フア
ン5による燃焼空気の供給系における制御につい
て述べたが、第1図に示すような給水ポンプ16
と給水流量調節弁9による給水Wの負荷追従制御
においても適用できることは言うまでもない。給
水ポンプ16及び給水流量調節弁9に適用する場
合には押込通風フアン5にかえて給水ポンプを適
用しダンパー17にかえて給水流量調節弁9を適
用し、その他給水系に合せた設計をすればよい。 In the above embodiment, the control of the combustion air supply system using the forced ventilation fan 5 has been described, but the water supply pump 16 as shown in FIG.
It goes without saying that the present invention can also be applied to load following control of the water supply W by the water supply flow rate control valve 9. When applied to the water supply pump 16 and the water supply flow rate control valve 9, the water supply pump is used instead of the forced draft fan 5, the water supply flow rate control valve 9 is used instead of the damper 17, and other designs are made to suit the water supply system. Bye.
以上述べた如く、本発明によれば、発電プラン
トの負荷が所定値以上のとき流量調節手段の開度
を一定に開放した状態で流量操作部を制御し、一
方、負荷が所定値を越えたとき流量操作部を固定
した状態で運転するとともに流量調節手段を制御
して協調制御により流体流量を制御する構成とし
たので、負荷の変化に応じて最適制御が可能とな
る。
As described above, according to the present invention, when the load of the power generation plant exceeds a predetermined value, the flow control section is controlled with the opening degree of the flow control means kept open, while when the load exceeds the predetermined value. Since the configuration is such that the fluid flow rate is controlled by coordinated control by operating the flow rate operation section in a fixed state and controlling the flow rate adjustment means, optimal control can be performed in response to changes in load.
第1図は一般的な火力発電プラントの全体の概
要を示すブロツク図、第2図は電力需要に対する
発電プラントの受持ち分担状態を示す説明図、第
3図は供給電力量の年度別推移を示す説明図、第
4図は日間負荷変化状態を示す説明図、第5図は
押込通風フアンの入口ダンパーの損失を示す説明
図、第6図は火力発電プラントの煙風道系統のブ
ロツク図、第7図は煙風道系統中の各所における
圧力値を示す説明図、第8図は本発明による制御
装置の概要を示す回路図、第9図は本発明に係る
ABC装置の構成を示すブロツク図、第10図は
各関数発生器の特性を示す特性図、第11図は押
込通風フアンの流量(Q)−吐出圧力(H)曲線を示
す特性図、第12図は本発明の制御による効果を
説明するための説明図である。
1……ABC装置、2……ボイラ、5……押込
通風フアン、9……給水流量調節弁、16……給
水ポンプ、23……入口ダンパー、26……電動
機、32,33……切換スイツチ、Ar……燃焼
空気、VAD1……要求空気流量。
Figure 1 is a block diagram showing the overall outline of a typical thermal power plant, Figure 2 is an explanatory diagram showing the power generation plant's share of responsibility for electricity demand, and Figure 3 shows changes in the amount of power supplied by year. Figure 4 is an explanatory diagram showing the daily load change state, Figure 5 is an explanatory diagram showing the loss of the inlet damper of a forced ventilation fan, Figure 6 is a block diagram of the smoke and wind duct system of a thermal power plant, FIG. 7 is an explanatory diagram showing pressure values at various points in the smoke duct system, FIG. 8 is a circuit diagram showing an overview of the control device according to the present invention, and FIG. 9 is a diagram according to the present invention.
A block diagram showing the configuration of the ABC device, Fig. 10 is a characteristic diagram showing the characteristics of each function generator, Fig. 11 is a characteristic diagram showing the flow rate (Q) - discharge pressure (H) curve of the forced ventilation fan, and Fig. 12 The figure is an explanatory diagram for explaining the effect of the control of the present invention. 1... ABC device, 2... Boiler, 5... Forced draft fan, 9... Water supply flow rate control valve, 16... Water supply pump, 23... Inlet damper, 26... Electric motor, 32, 33... Selector switch , A r ...Combustion air, V AD1 ...Required air flow rate.
Claims (1)
る流量操作部と弁開度調節による流量調節手段と
を備えた流体流量調節装置の制御装置において、
前記発電プラントの負荷が所定値領域にあると
き、前記流量調節手段の弁開度を一定値に調節し
た状態で流量操作部の回転数を制御し、かつ前記
負荷にもとずく要求流量と実流量の偏差に応じて
前記流量調節手段の弁開度を前記一定開度近傍に
おいて制御し、負荷が所定値領域以外にあると
き、前記流量操作部を固定した状態で前記流量調
節手段を制御することにより、流量制御を行なう
ことを特徴とする制御装置。 2 前記所定領域はほぼ3/4負荷からほぼ1/4負荷
の範囲である特許請求の範囲第1項に記載の制御
装置。 3 前記流量調節手段の一定開度はほぼ80%であ
る特許請求の範囲第1項に記載の制御装置。[Scope of Claims] 1. In a control device for a fluid flow rate adjustment device provided in a power generation plant, the control device includes a flow rate operation section by adjusting the rotation speed and a flow rate adjustment means by adjusting the valve opening degree.
When the load of the power generation plant is in a predetermined value range, the rotational speed of the flow control section is controlled with the valve opening degree of the flow rate regulating means being adjusted to a constant value, and the required flow rate and the actual flow rate based on the load are controlled. The valve opening degree of the flow rate adjusting means is controlled in the vicinity of the constant opening degree according to the deviation of the flow rate, and when the load is outside a predetermined value range, the flow rate adjusting means is controlled with the flow rate operation part fixed. A control device characterized by controlling a flow rate by: 2. The control device according to claim 1, wherein the predetermined region ranges from approximately 3/4 load to approximately 1/4 load. 3. The control device according to claim 1, wherein the constant opening degree of the flow rate adjusting means is approximately 80%.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7045484A JPS60213703A (en) | 1984-04-09 | 1984-04-09 | Controller for fluid flow regulator |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7045484A JPS60213703A (en) | 1984-04-09 | 1984-04-09 | Controller for fluid flow regulator |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS60213703A JPS60213703A (en) | 1985-10-26 |
| JPH0379601B2 true JPH0379601B2 (en) | 1991-12-19 |
Family
ID=13431967
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7045484A Granted JPS60213703A (en) | 1984-04-09 | 1984-04-09 | Controller for fluid flow regulator |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS60213703A (en) |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS58178105A (en) * | 1982-04-13 | 1983-10-19 | 株式会社東芝 | Control system of feedwater |
-
1984
- 1984-04-09 JP JP7045484A patent/JPS60213703A/en active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS60213703A (en) | 1985-10-26 |
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