JPH06347017A - スートブロア自動制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】適切なスートブロア作動を行ない、かつ作動後
にもボイラの安定運転を行なわせることの可能なスート
ブロア自動制御装置を提供すること。 【構成】ボイラのプロセス量から各伝熱面毎の汚れ指数
を算出する汚れ指数演算部１１と、前記ボイラのプロセ
ス量、運転状態、各スートブロア毎の作動状況から各ス
ートブロア毎の作動要素を検出する作動要素検出部１２
と、前記ボイラのプロセス量、運転状態、各スートブロ
ア毎の作動状況から前記スートブロア毎の制約要素を検
出する制約要素検出部１３と、前記汚れ指数と前記作動
要素と前記制約要素とにより作動すべきスートブロアを
判定するスートブロア判定部１０とを備えている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、火力発電用石炭焚ボイ
ラ等の伝熱面汚れの進行が早い燃料を使用するボイラの
壁面の掃除に用いられるスートブロア自動制御装置に関
する。

【０００２】

【従来の技術】火力発電用石炭焚ボイラでは、伝熱面で
ある火炉壁への灰付着による伝熱量の低下防止のため及
び好ましいボイラ特性を維持するために、ボイラ内又は
外部からの蒸気を用いてボイラの伝熱面の汚れの掃除を
行なうスートブロアが設置されている。

【０００３】このようなスートブロアは、従来、伝熱面
の汚れ進行を経験から判断し、タイマによって定周期作
動させる方法が用いられていた。しかし、近年の複数銘
柄の石炭を使用するボイラでは、伝熱面の汚れを一定値
以下に維持してボイラ性能を確保するためには、汚れ進
行の最も早い石炭銘柄を基準にタイマ設定値を決定しな
ければならない。このため、平均的に見ると過度にスー
トブロアが作動することとなり、スートブロアに使用す
るボイラ水の損失、スートブロア蒸気熱損失、スートブ
ロア作動動力の損失、スートブロア各部摩耗・補修によ
る損失、伝熱面のエロージョン進行を生じるという問題
があった。

【０００４】このような問題を解決するために、伝熱面
毎に汚れ指数を計算し、汚れの大きい伝熱面に対応する
スートブロアのみを作動させるスートブロア自動制御装
置が開発されている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】上記した従来のスート
ブロア自動制御装置では、ボイラ内の蒸気温度のアンバ
ランスを考慮せずに、伝熱面の汚れの度合のみで作動さ
せるスートブロア、作動させるタイミング等を判定して
いる。このため、スートブロア作動による蒸気温度の変
動が、ボイラ内の蒸気温度のアンバランスを拡大する方
向となりボイラの安定運転を阻害する虞があった。

【０００６】そこで本発明は、適切なスートブロア作動
を行ない、かつ作動後にもボイラの安定運転を行なわせ
ることの可能なスートブロア自動制御装置を提供するこ
とを目的としている。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決し目的を
達成するために、本発明は、ボイラのプロセス量から、
各伝熱面毎の汚れ指数を算出する汚れ指数演算部と、前
記ボイラのプロセス量、運転状態、各スートブロア毎の
作動状況から、各スートブロア毎の作動要素を検出する
作動要素検出部と、前記ボイラのプロセス量、運転状
態、各スートブロア毎の作動状況より前記スートブロア
毎の制約要素を検出する制約要素検出部と、前記汚れ指
数と前記作動要素と前記制約要素に基づいて作動させる
スートブロアを判定するスートブロア判定部とを備える
ようにした。

【０００８】

【作用】上記手段を講じた結果、次のような作用が生じ
る。ボイラの蒸気温度が適正バランスからずれた場合等
はボイラからの信号で作動要素検出部で作動要素が検出
され、出力される。スートブロア判定部では、この作動
要素の解除に有効な伝熱面が数個選択される。汚れ指数
演算部では、ボイラプロセス量より常時各伝熱面の汚れ
係数の大きさがスートブロア判定部でチェックされ規定
値より大きい汚れ指数の伝熱面がスートブロア作動の対
象として選別される。そして、作動要素の解除に有効な
伝熱面と規定値より大きい汚れ指数の伝熱面とからスー
トブロアを作動させるべき伝熱面が決定される。

【０００９】一方、ボイラプロセス量のアンバランス及
びその他の状況が制約要素検出部において検出され、制
約要素が出力される。スートブロア判定部ではこの制約
要素からスートブロアの作動を禁止すべき伝熱面を求め
られ、この禁止すべき伝熱面以外であって前述した作動
要素及び汚れ指数からスートブロアを作動させるべき伝
熱面に該当する伝熱面に対応するスートブロアに対して
作動指令を出力する。

【００１０】この結果、過度なスートブロアの作動が防
止され、蒸気温度バランスを損なうようなスートブロア
の作動が阻止される。このため、スートブロア蒸気消費
量は低減され、蒸気温度バランスを最適状態に維持する
ことによってボイラ性能が時間的に均一化され、安定し
たボイラ運転が可能となる。

【００１１】

【実施例】図１は本発明の一実施例に係るスートブロア
自動制御装置の構成を示すブロック図である。スートブ
ロア自動制御装置は図示しないボイラと接続されてお
り、図１に示すようにスートブロア判定部１０と、汚れ
指数演算部１１と、作動要素検出部１２と、制約要素検
出部１３とから構成されている。なお、ボイラには伝熱
面がＡからＮまで設けられており、これらの伝熱面に対
応するようにスートブロアがＡからＮまで設けられてい
る。

【００１２】図に示すように、ボイラに設けられた各種
のセンサからボイラプロセス量と、ボイラ運転状態と、
スートブロア作動状況とが導入されている。ボイラプロ
セス量は汚れ指数演算部１１と作動要素検出部１２と制
約要素検出部１３に入力されており、ボイラ運転状態と
スートブロア作動状況は、作動要素検出部１２と、制約
要素検出部１３に入力されている。

【００１３】汚れ指数演算部１１は入力されたボイラプ
ロセス量より伝熱面Ａ〜Ｎのそれぞれの汚れ指数を演算
し、スートブロア判定部１０に出力する。作動要素検出
部１２はボイラプロセス量とボイラ運転状態とスートブ
ロア作動状況から、節炭器出口ガス温度が高い場合、蒸
気温度制御系が制限値に到達した場合、各部蒸気温度が
高い場合、ドラフトロスが大きい場合等のスートブロア
を作動すべき場合である要因、すなわち作動要素を検出
し、スートブロア判定部１０に出力する。制約要素検出
部１３はボイラプロセス量とボイラ運転状態とスートブ
ロア作動状況から、スートブロアの実施がボイラ特性及
び制御性を悪化させる可能性のある場合やエロージョン
を防止する場合等のスートブロアを作動すべきではない
要因、すなわち制約要素を検出し、スートブロア判定部
１０に出力する。

【００１４】図２は図１のスートブロア判定部１０内に
組み込まれた伝熱面１個分の判定ロジックを示してい
る。なお、実際のスートブロア判定部ではこのロジック
が伝熱面の数だけ設けられている。すべての作動要素と
すべての制約要素は、出力が論理和に接続されている。
作動要素、制約要素と各伝熱面の対応関係（選択条件）
は予め実施されたボイラ特性解析の分析結果によって決
定され、点線部分の出力の論理和への接続を有効とする
か否かによって回路に反映される。

【００１５】スートブロア判定部１０は、作動要素検出
部１２で検出された各作動要素毎にその作動要素を解除
するため、どの伝熱面に対応するスートブロアの作動が
有効かを判定する。また、判定結果（複数）の中から各
伝熱面の汚れ指数の大きさをもとにスートブロアを作動
させるべき伝熱面を選択する。そして、選択された伝熱
面が制約要素検出部１３で検出された制約要素によって
スートブロアの作動が禁止されている伝熱面か否かを判
定する。そして、禁止されていない場合には該当するス
ートブロアへのスートブロア作動指令Ａ〜Ｎが出力さ
れ、禁止されている場合には作動指令は出力されない。

【００１６】このように構成されたスートブロア自動制
御装置では、例えば、ボイラの蒸気温度が適正バランス
からずれた場合、作動要素検出部１２でずれが検出され
作動要素が出力される。スートブロア判定部１０では、
この作動要素の解除に有効な伝熱面が数個選択される。
さらに、汚れ指数演算部１１では、ボイラプロセス量よ
り常時各伝熱面の汚れ係数の大きさがスートブロア判定
部１０でチェックされ規定値より大きい汚れ指数の伝熱
面がスートブロア作動の対象として選別されている。そ
して、上述した作動要素の解除に有効な伝熱面と規定値
より大きい汚れ指数の伝熱面とからスートブロアを作動
させるべき伝熱面が決定される。

【００１７】一方、ボイラプロセス量のアンバランス及
びその他の状況が制約要素検出部１３において検出さ
れ、制約要素が出力される。スートブロア判定部１０で
はこの制約要素からスートブロアの作動を禁止すべき伝
熱面を求め、この禁止すべき伝熱面以外であって前述し
た作動要素及び汚れ指数からスートブロアを作動させる
べき伝熱面に対応するスートブロアに対して作動指令を
出力する。

【００１８】したがって、本実施例のスートブロア自動
制御装置では、過度なスートブロアの作動を防止し、ま
た蒸気温度バランスを損なうようなスートブロアの作動
を阻止することが可能である。このため、スートブロア
蒸気消費量を低減でき、蒸気温度バランスを最適状態に
維持することによるボイラ性能の時間的な均一化を図る
ことができ、安定したボイラ運転が可能となる。なお、
本発明は上述した実施例に限定されるものではなく、本
発明の要旨を逸脱しない範囲で種々変形実施可能である
のは勿論である。

【００１９】

【発明の効果】本発明によれば、各伝熱面の汚れ指数及
び各種の作動要素から作動すべきスートブロアを判定
し、これらのうち各種の制約要素から作動を禁止されて
いないスートブロアのみを作動させるようにしているの
で、過度なスートブロアの作動を防止し、蒸気温度バラ
ンスを損なうようなスートブロアの作動を阻止すること
が可能である。このため、スートブロア蒸気消費量を低
減でき、蒸気温度バランスを最適状態に維持することに
よるボイラ性能の時間的な均一化を図ることができ、安
定したボイラ運転が可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例に係るスートブロア自動制御
装置の構成を示すブロック図。

【図２】同装置に組み込まれたスートブロア判定部のロ
ジックを示す図。

【符号の説明】

１０…スートブロア判定部 １１…汚れ指数演
算部 １２…作動要素検出部 １３…制約要素検
出部

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】ボイラのプロセス量から各伝熱面毎の汚れ
   指数を算出する汚れ指数演算部と、 前記ボイラのプロセス量、運転状態、各スートブロア毎
   の作動状況から、各スートブロア毎の作動要素を検出す
   る作動要素検出部と、 前記ボイラのプロセス量、運転状態、各スートブロア毎
   の作動状況から、前記スートブロア毎の制約要素を検出
   する制約要素検出部と、 前記汚れ指数と前記作動要素と前記制約要素に基づいて
   作動させるスートブロアを判定するスートブロア判定部
   とを備えてなることを特徴とするスートブロア自動制御
   装置。