JPH05215301A - 廃熱蒸気発生設備用制御装置 - Google Patents
廃熱蒸気発生設備用制御装置Info
- Publication number
- JPH05215301A JPH05215301A JP1765292A JP1765292A JPH05215301A JP H05215301 A JPH05215301 A JP H05215301A JP 1765292 A JP1765292 A JP 1765292A JP 1765292 A JP1765292 A JP 1765292A JP H05215301 A JPH05215301 A JP H05215301A
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- Japan
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- waste
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- signal
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- Control Of Steam Boilers And Waste-Gas Boilers (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 廃ガス変動時のボイラ液面の変動緩和と熱効
率向上を図った廃熱蒸気発生設備用制御装置を得る。 【構成】 廃熱ボイラ１の給水ラインに設けられる給水
流量検出器１１１と調節弁１１２、給水流量検出器の出
力を受け調節弁へ制御信号を出力する流量調節装置１２
３を備えた制御装置において、廃熱ボイラの廃ガス供給
管に設けられる温度検出１３１と流量検出器１３２、同
温度検出器と流量検出器の出力を受け廃ガスの熱流量を
算出する熱流量演算器１３３、同熱流量演算器の出力を
受け変化率を算出する変化率演算器１３４、同変化率演
算器の出力を受け所定値以上のとき出力する信号リミッ
タ１３６、同信号リミッタの出力を受け流量調節装置の
出力に加算演算する演算器１３７とを設ける。
率向上を図った廃熱蒸気発生設備用制御装置を得る。 【構成】 廃熱ボイラ１の給水ラインに設けられる給水
流量検出器１１１と調節弁１１２、給水流量検出器の出
力を受け調節弁へ制御信号を出力する流量調節装置１２
３を備えた制御装置において、廃熱ボイラの廃ガス供給
管に設けられる温度検出１３１と流量検出器１３２、同
温度検出器と流量検出器の出力を受け廃ガスの熱流量を
算出する熱流量演算器１３３、同熱流量演算器の出力を
受け変化率を算出する変化率演算器１３４、同変化率演
算器の出力を受け所定値以上のとき出力する信号リミッ
タ１３６、同信号リミッタの出力を受け流量調節装置の
出力に加算演算する演算器１３７とを設ける。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は廃熱蒸気発生設備（廃ガ
スボイラ）用制御装置に関する。
スボイラ）用制御装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来の廃ガスボイラに使用される廃熱源
は廃熱熱流量が変動するものが多い。また廃熱最大利用
の観点から、全廃熱熱流量に相応した蒸気を発生させて
いる。
は廃熱熱流量が変動するものが多い。また廃熱最大利用
の観点から、全廃熱熱流量に相応した蒸気を発生させて
いる。
【０００３】従来例を図４により説明する。廃ガス用の
廃熱ボイラ１が設けられる。廃熱ボイラ１の節炭管１１
３には水の供給ライン６が、給水流量検出器１１１、調
節弁１１２を介してつながれる。また過熱管１１７の出
口は、蒸気流量検出器１１８を介して蒸気供給ライン７
につながれる。さらにボイラドラム１１５には液位検出
器１１６が設けられる。
廃熱ボイラ１が設けられる。廃熱ボイラ１の節炭管１１
３には水の供給ライン６が、給水流量検出器１１１、調
節弁１１２を介してつながれる。また過熱管１１７の出
口は、蒸気流量検出器１１８を介して蒸気供給ライン７
につながれる。さらにボイラドラム１１５には液位検出
器１１６が設けられる。
【０００４】液位検出器１１６の出力は液位調節装置１
２１を経て演算器（加算器）１２２へ送られる。また蒸
気流量検出器１１８の出力は演算器１２２、流量調節装
置１２３、を経て調節弁１１２へ送られる。さらに給水
流量検出器１１１の出力は流量調節装置１２３へ送られ
る。
２１を経て演算器（加算器）１２２へ送られる。また蒸
気流量検出器１１８の出力は演算器１２２、流量調節装
置１２３、を経て調節弁１１２へ送られる。さらに給水
流量検出器１１１の出力は流量調節装置１２３へ送られ
る。
【０００５】なお図中、４はバイパスダンパ、１１４は
蒸発管を示す。
蒸発管を示す。
【０００６】以上において、給水流量は発生蒸気流量
（蒸気流量検出器１１８の出力）に相当する給水流量設
定用信号に、ドラム液位が一定となるように制御する調
節装置１２１の出力信号が演算器１２２にて加算した値
が設定値として、給水流量調節装置１２３に入力され
る。また給水流量検出器１１１からの出力信号が流量調
節装置１２３に入力される。流量調節装置１２３は制御
信号１２３ｓを調節弁１１２に出力して、流量が設定値
になるよう調節弁１１２を制御する。
（蒸気流量検出器１１８の出力）に相当する給水流量設
定用信号に、ドラム液位が一定となるように制御する調
節装置１２１の出力信号が演算器１２２にて加算した値
が設定値として、給水流量調節装置１２３に入力され
る。また給水流量検出器１１１からの出力信号が流量調
節装置１２３に入力される。流量調節装置１２３は制御
信号１２３ｓを調節弁１１２に出力して、流量が設定値
になるよう調節弁１１２を制御する。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】上記従来装置では、廃
ガスボイラに取入れられる廃熱熱流量が大きく変る場合
（増加する場合）、ドラム液位の逆応答現象（廃熱熱流
量が例えば大きくなる場合、発生蒸気量が増加するにも
かかわらず、最初ドラム液位が増加する現象）期間中は
この現象のため、給水流量が不足するという欠点を有し
ている。また、フィードバック制御系のため、給水流量
の応答遅れという欠点も有している。
ガスボイラに取入れられる廃熱熱流量が大きく変る場合
（増加する場合）、ドラム液位の逆応答現象（廃熱熱流
量が例えば大きくなる場合、発生蒸気量が増加するにも
かかわらず、最初ドラム液位が増加する現象）期間中は
この現象のため、給水流量が不足するという欠点を有し
ている。また、フィードバック制御系のため、給水流量
の応答遅れという欠点も有している。
【０００８】これらの欠点のため、廃熱熱流量変化時、
ドラム液位の変動が大きいという問題点があった。
ドラム液位の変動が大きいという問題点があった。
【０００９】
【課題を解決するための手段】本発明は上記課題を解決
するため次の手段を講ずる。
するため次の手段を講ずる。
【００１０】すなわち、廃熱ボイラの給水ラインに設け
られる給水流量検出器および調節弁と、上記給水流量検
出器の出力を受け上記調節弁へ制御信号を出力する流量
調節装置とを備えた廃熱蒸気発生設備用制御装置におい
て、上記廃熱ボイラの廃ガス供給管に設けられる温度検
出手段および流量検出手段と、同温度検出手段および流
量検出手段の出力を受け廃ガスの熱流量を算出する熱流
量演算器と、同熱流量演算器の出力を受け変化率を算出
する変化率演算器と、同変化率演算器の出力を入力し、
その入力が所定値以上のとき出力する信号リミッタと、
同信号リミッタの出力を受け上記流量調節装置の出力に
加算演算する演算器とを設ける。
られる給水流量検出器および調節弁と、上記給水流量検
出器の出力を受け上記調節弁へ制御信号を出力する流量
調節装置とを備えた廃熱蒸気発生設備用制御装置におい
て、上記廃熱ボイラの廃ガス供給管に設けられる温度検
出手段および流量検出手段と、同温度検出手段および流
量検出手段の出力を受け廃ガスの熱流量を算出する熱流
量演算器と、同熱流量演算器の出力を受け変化率を算出
する変化率演算器と、同変化率演算器の出力を入力し、
その入力が所定値以上のとき出力する信号リミッタと、
同信号リミッタの出力を受け上記流量調節装置の出力に
加算演算する演算器とを設ける。
【００１１】
【作用】上記手段において、熱流量演算器は温度検出手
段からの廃ガスの温度と、流量検出手段からの廃ガスの
流量を受け、廃ガスの熱流量を算出する。この熱流量信
号は変化率演算器で時間微分され信号リミッタへ送られ
る。信号リミッタは入力が所定値以上のとき、演算器へ
出力する。演算器は流量調節装置の出力に信号リミッタ
からの出力を加算して調節弁へ送る。
段からの廃ガスの温度と、流量検出手段からの廃ガスの
流量を受け、廃ガスの熱流量を算出する。この熱流量信
号は変化率演算器で時間微分され信号リミッタへ送られ
る。信号リミッタは入力が所定値以上のとき、演算器へ
出力する。演算器は流量調節装置の出力に信号リミッタ
からの出力を加算して調節弁へ送る。
【００１２】従って、廃ガスの供給量が大きく増加した
とき、信号リミッタから出力された信号が流量調節装置
からの制御信号に、フィードフォワード的に加えられ
る。調節弁はこの信号により開度を増加して廃熱ボイラ
への水の供給を増加する。廃熱ボイラへの給水流量増加
により、ボイラ内の液位の逆応答が緩和され、液位の変
動が軽減される。また給水流量の速応性も改善される。
とき、信号リミッタから出力された信号が流量調節装置
からの制御信号に、フィードフォワード的に加えられ
る。調節弁はこの信号により開度を増加して廃熱ボイラ
への水の供給を増加する。廃熱ボイラへの給水流量増加
により、ボイラ内の液位の逆応答が緩和され、液位の変
動が軽減される。また給水流量の速応性も改善される。
【００１３】
【実施例】本発明の一実施例を図１〜図３により説明す
る。なお、従来例で説明した部分は、同一の番号をつけ
説明を省略し、本発明に関する部分を主体に説明する。
る。なお、従来例で説明した部分は、同一の番号をつけ
説明を省略し、本発明に関する部分を主体に説明する。
【００１４】図１にて、廃熱ボイラ１への廃ガス供給ラ
イン５に、温度検出器１３１と差圧式流量検出器１３２
が設けられる。これらの出力は熱流量演算器１３３から
変化率演算器１３４を経て信号リミッタ１３６へ送られ
る。
イン５に、温度検出器１３１と差圧式流量検出器１３２
が設けられる。これらの出力は熱流量演算器１３３から
変化率演算器１３４を経て信号リミッタ１３６へ送られ
る。
【００１５】また流量調節装置１２３と調節弁１１２間
に演算器１３７が設けられる。この演算器１３７には信
号リミッタ１３６の出力が入力される。
に演算器１３７が設けられる。この演算器１３７には信
号リミッタ１３６の出力が入力される。
【００１６】上記の全体制御ブロック図を図２に示す。
【００１７】以上において、温度検出器１３１は廃ガス
の温度を検出出力する。また流量検出器１３２は差圧を
検出し、廃ガスの流量を（１）式により算出出力する。
の温度を検出出力する。また流量検出器１３２は差圧を
検出し、廃ガスの流量を（１）式により算出出力する。
【００１８】
【数１】
【００１９】また熱流量演算器１３３は、温度検出器１
３１と流量検出器１３２の出力から（２）式により廃熱
ボイラ１に取込まれる廃熱熱流量Ｑを算出する。
３１と流量検出器１３２の出力から（２）式により廃熱
ボイラ１に取込まれる廃熱熱流量Ｑを算出する。
【００２０】
【数２】
【００２１】熱流量換算器１３３の出力は、変化率演算
器１３４で時間微分され、信号リミッタ１３６へ送られ
る。信号リミッタ１３６は入力が所定値以上のとき、出
力する。
器１３４で時間微分され、信号リミッタ１３６へ送られ
る。信号リミッタ１３６は入力が所定値以上のとき、出
力する。
【００２２】また、演算器１３７は、流量調節装置１２
３からの制御信号に信号リミッタ１３６からの信号を加
算して調節弁１１２へ送る。
３からの制御信号に信号リミッタ１３６からの信号を加
算して調節弁１１２へ送る。
【００２３】従って、廃ガスの供給量が大きく増加した
とき、信号リミッタ１３６から出力された信号が流量調
節装置１２３からの制御信号に、フィードフォワード的
に加えられる。調節弁１１２はこの信号により開度を増
加して、ボイラドラム１１５への給水量を既応的に増加
する。
とき、信号リミッタ１３６から出力された信号が流量調
節装置１２３からの制御信号に、フィードフォワード的
に加えられる。調節弁１１２はこの信号により開度を増
加して、ボイラドラム１１５への給水量を既応的に増加
する。
【００２４】このようにしてドラム１１５への給水流量
増加により、ドラム内の液位の逆応答の緩和（給水温度
の方がドラム内の水の温度（飽和蒸気温度）より低いの
で、給水流量の増加によりドラム内の水の温度が下が
り、ドラム内の水の体積が収縮し、廃熱熱流量増加時の
液位の増大（逆応答現象）を緩和する効果が生成）され
る結果、廃熱熱流量が増大した際のドラム内液位の変動
が減少・改善される。また、給水流量の速応性も改善さ
れる。
増加により、ドラム内の液位の逆応答の緩和（給水温度
の方がドラム内の水の温度（飽和蒸気温度）より低いの
で、給水流量の増加によりドラム内の水の温度が下が
り、ドラム内の水の体積が収縮し、廃熱熱流量増加時の
液位の増大（逆応答現象）を緩和する効果が生成）され
る結果、廃熱熱流量が増大した際のドラム内液位の変動
が減少・改善される。また、給水流量の速応性も改善さ
れる。
【００２５】これらの作用効果を理解するため、プロセ
ス諸量の挙動線図を、図３（ａ）に、同図（ｂ）の従来
例の場合と比較して示す。図から、ドラム液位の速応性
が改善されていること、およびドラム液位の変動が大幅
に軽減されていることが分る。
ス諸量の挙動線図を、図３（ａ）に、同図（ｂ）の従来
例の場合と比較して示す。図から、ドラム液位の速応性
が改善されていること、およびドラム液位の変動が大幅
に軽減されていることが分る。
【００２６】なお、上記では、流量検出器１３２に差圧
式を使ったが、直接型のタービンメータ等を使用しても
よい。
式を使ったが、直接型のタービンメータ等を使用しても
よい。
【００２７】また、気体の密度γを一定としたが、温
度、圧力によって左右される度合が比較的大きいので、
場合によっては、（３）式により温度、圧力によって補
正をかけてもよい。
度、圧力によって左右される度合が比較的大きいので、
場合によっては、（３）式により温度、圧力によって補
正をかけてもよい。
【００２８】
【数３】
【００２９】また同様に比熱も温度によって幾分変るの
で、場合によっては、補正をかけてもよい。
で、場合によっては、補正をかけてもよい。
【００３０】以上のようにして、次のような効果がえら
れる。 （１）ドラム内の液位の逆応答現象の軽減とともに、液
位の制御性が改善される。 （２）給水流量増加の速応化により、ボイラドラムの液
位が安定化される。 （３）速応（先行）給水流量増加により、ボイラドラム
内缶水温度の低下に伴う蒸発管内水の自然循環率が増大
し、熱効率が向上する。（自然循環率増大による蒸発管
部での廃ガス熱量の吸収率増大（ボイラ熱効率の増
大）） （４）上記（３）の結果、節炭管に至る廃ガス温度の急
激な上昇が防止（節炭管でのスチーミング防止）され
る。
れる。 （１）ドラム内の液位の逆応答現象の軽減とともに、液
位の制御性が改善される。 （２）給水流量増加の速応化により、ボイラドラムの液
位が安定化される。 （３）速応（先行）給水流量増加により、ボイラドラム
内缶水温度の低下に伴う蒸発管内水の自然循環率が増大
し、熱効率が向上する。（自然循環率増大による蒸発管
部での廃ガス熱量の吸収率増大（ボイラ熱効率の増
大）） （４）上記（３）の結果、節炭管に至る廃ガス温度の急
激な上昇が防止（節炭管でのスチーミング防止）され
る。
【００３１】
【発明の効果】以上に説明したように、本発明によれば
廃熱熱流量の増加率が所定値以上のとき、この信号がフ
ィードフォワード的に調節弁に付加入力される。したが
って廃ガスが大きく増加したときの廃熱ボイラの液位逆
応答現象が緩和され、液位の変動が減少し、熱効率の向
上とともに安定運転が行われるようになる。
廃熱熱流量の増加率が所定値以上のとき、この信号がフ
ィードフォワード的に調節弁に付加入力される。したが
って廃ガスが大きく増加したときの廃熱ボイラの液位逆
応答現象が緩和され、液位の変動が減少し、熱効率の向
上とともに安定運転が行われるようになる。
【図１】図１は本発明の一実施例の全体構成系統図であ
る。
る。
【図２】図２は同実施例の制御ブロック図である。
【図３】図３は同実施例の作用効果の説明図である。
【図４】図４は従来例の全体構成系統図である。
１ 廃熱ボイラ ４ バイパスダンパ ５ 廃ガス供給ライン １３１ 温度検出器 １３２ 流量検出器 １３３ 熱流量演算器 １３４ 熱流量変化率演算器 １３７ 演算器 １１１ 給水流量調節器 １１２ 調節弁 １１５ ボイラドラム １１６ 液位検出器 １１８ 蒸気流量検出器 １２１ 液位調節器 １２２ 演算器 １２３ 流量調節装置
Claims (1)
- 【請求項１】 廃熱ボイラの給水ラインに設けられる給
水流量検出器および調節弁と、上記給水流量検出器の出
力を受け上記調節弁へ制御信号を出力する流量調節装置
とを備えた廃熱蒸気発生設備用制御装置において、上記
廃熱ボイラの廃ガス供給管に設けられる温度検出手段お
よび流量検出手段と、同温度検出手段および流量検出手
段の出力を受け廃ガスの熱流量を算出する熱流量演算器
と、同熱流量演算器の出力を受け変化率を算出する変化
率演算器と、同変化率演算器の出力を入力し、その入力
が所定値以上のとき出力する信号リミッタと、同信号リ
ミッタの出力を受け上記流量調節装置の出力に加算演算
する演算器とを備えてなることを特徴とする廃熱蒸気発
生設備用制御装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1765292A JPH05215301A (ja) | 1992-02-03 | 1992-02-03 | 廃熱蒸気発生設備用制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1765292A JPH05215301A (ja) | 1992-02-03 | 1992-02-03 | 廃熱蒸気発生設備用制御装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05215301A true JPH05215301A (ja) | 1993-08-24 |
Family
ID=11949787
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1765292A Withdrawn JPH05215301A (ja) | 1992-02-03 | 1992-02-03 | 廃熱蒸気発生設備用制御装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH05215301A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN113719886A (zh) * | 2021-08-10 | 2021-11-30 | 华能山东发电有限公司烟台发电厂 | 一种户间水利平衡控制系统 |
-
1992
- 1992-02-03 JP JP1765292A patent/JPH05215301A/ja not_active Withdrawn
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN113719886A (zh) * | 2021-08-10 | 2021-11-30 | 华能山东发电有限公司烟台发电厂 | 一种户间水利平衡控制系统 |
| CN113719886B (zh) * | 2021-08-10 | 2024-01-26 | 华能山东发电有限公司烟台发电厂 | 一种户间水利平衡控制系统 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 19990518 |