JPH0742906A - ボイラ蒸気温度制御方法と装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 高頻度負荷変化に対して注水流量調節弁のＯ
Ｎ−ＯＦＦ回数を低減し、過熱低減器を損傷することな
く安全に蒸気温度の調整を図るボイラ蒸気温度の制御方
式を提供すること。 【構成】 ボイラ負荷整定時にはボイラの再熱蒸気温度
検出器１７で再熱蒸気温度を検出し、その検出値と蒸気
温度設定器１９の値との偏差に基づき再熱器過熱低減器
への注水流量調節弁１５の開度を制御するが、このと
き、ボイラ負荷整定時には弁開度をゼロとし、高頻度の
負荷変化時には、負荷上昇中において微小負荷変化のと
きは調節弁１５を作動させず、負荷上昇中において大幅
な負荷変化時にのみ切替器２３で負荷変化用の再熱蒸気
温度設定器２４の信号に基づき調節弁１５の開度を決め
る。こうして、調節弁１５のＯＮ−ＯＦＦ回数を従来に
比べて約１／１０に低減でき、過熱低減器の熱衝撃をな
くすことが可能となった。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は過熱低減器を有するボイ
ラの蒸気温度制御方式に係り、特に高頻度負荷変化に好
適なボイラの再熱蒸気温度制御方式に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来の過熱低減器を有するボイラの蒸気
温度制御方式における過熱低減器注水制御系統図を図３
に示す。図３の前記制御系統図において、蒸気温度の制
御は次のように行われる。主蒸気温度検出器１６でボイ
ラの蒸気温度を検出し、蒸気温度設定器１９の蒸気温度
設定値との差を減算器１８で求め、この値を比例積分器
２０で比例積分した後、温度制御を良好に行うために加
算器２１において負荷などの先行回路演算器２２の先行
信号と加算して、この加算値により手動−自動切替器２
８を介してボイラの過熱器の過熱低減器（図示せず）の
注水流量調節弁１４を制御するものである。

【０００３】図３に示す蒸気温度制御方式において、ボ
イラの蒸気温度が規定値以上に上昇すると過熱器注水流
量調節弁１４は開動作し、蒸気温度が規定値よりも低下
すると注水流量調節弁１４は全閉動作をする。高頻度負
荷変化に対して注水流量調節弁１４はＯＮ−ＯＦＦを繰
り返し、過熱器の過熱低減器に熱衝撃を与えることとな
り過熱低減器の損傷が懸念されていた。また、図示して
いないが、再熱器の過熱低減器の注水流量調節弁も図３
と同様な方法で制御され、再熱温度の調整が行われる。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】上記従来技術は過熱低
減器の損傷についての配慮がされておらず高頻度負荷変
化が制約されるという問題があった。そこで、本発明の
目的は高頻度負荷変化に対して注水流量調節弁のＯＮ−
ＯＦＦ回数を低減し、過熱低減器を損傷させることなく
安全に蒸気温度の調整を図るボイラ蒸気温度の制御方式
を提供することである。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明の上記目的は次の
構成によって達成される。すなわち、ボイラの下流部の
蒸気温度を検出し、その検出値と蒸気温度設定値との偏
差に基づきボイラと過熱器との間、またはボイラと再熱
器の間に設置される過熱低減器への注水流量を制御する
ボイラ蒸気温度制御方法において、ボイラ負荷整定状態
では、前記過熱低減器への注水流量は行わず、高頻度の
負荷変化時には、負荷上昇中において微小負荷変化があ
る場合には注水流量調節を行わず、大幅な負荷変化があ
る場合にのみ前記過熱低減器への注水流量を調節するボ
イラ蒸気温度制御方法、または、ボイラの下流部の蒸気
温度を検出する蒸気温度検出器と、該検出器の蒸気温度
検出値と蒸気温度設定値との偏差の演算器と、該演算器
の演算値に基づきボイラと過熱器との間またはボイラと
再熱器との間に設置される過熱低減器への注水配管の流
量を制御する注水流量調節弁と、ボイラ負荷整定状態で
は前記注水流量調節弁を作動させず、高頻度負荷変化時
には負荷上昇中の大幅な負荷変化がある場合のみ前記注
水流量調節弁を作動させ、前記過熱低減器への注水流量
を調節する注水流量制御装置とを備えたボイラ蒸気温度
制御装置である。

【０００６】

【作用】ボイラの過熱蒸気温度を過熱蒸気配管に設けら
れた検出器で検出し、その検出値と過熱蒸気温度設定器
の値との偏差に基づき過熱器過熱低減器への注水流量を
調節する各調節弁の開度を制御するが、このとき、前記
注水流量調節のＯＮ−ＯＦＦ回数の低減を図るためにボ
イラ負荷整定時には弁開度をゼロとし、高頻度の負荷変
化時には、負荷上昇中において微小負荷変化のときは注
水流量調節弁を作動させず、負荷上昇中において大幅な
負荷変化がある場合にのみ前記注水流量調節弁の開度を
負荷変化に応じた値に変える。こうして、注水流量調節
弁のＯＮ−ＯＦＦ回数を従来に比べて約１／１０に低減
することができ、過熱低減器の熱衝撃をなくすことが可
能となった。この結果過熱低減器を損傷することなく安
全に過熱蒸気温度の調整を行うことが可能となった。上
記過熱蒸気温度制御方式を再熱蒸気温度の制御に適用
し、再熱器の過熱低減器の損傷を防ぎながら、再熱蒸気
温度の調整を行うこともできる。

【０００７】

【実施例】本発明の一実施例を図面と共に説明する。本
実施例のボイラ系統図を図２に示す。ボイラ４への給水
は、まず、給水ポンプ１から高圧給水加熱器２に送られ
て加熱された後、節炭器３を経てボイラ４に送られる。
ボイラ４で生成した蒸気は一次過熱器５、過熱器過熱低
減器１２および二次過熱器６を経て高圧タービン７へ送
られる。高圧タービン７の排気は一次再熱器８、再熱器
過熱低減器１３および二次再熱器９を経て中圧タービン
１０へ蒸気を送るよう系統構成されている。なお、中圧
タービン１０から排出される蒸気は復水器１１で熱回収
される。高圧タービン７へ供給される蒸気の配管には主
蒸気温度検出器１６が、中圧タービン１０へ供給される
蒸気の配管には再熱蒸気温度検出器１７がそれぞれ設け
られている。また、高圧給水加熱器２で加熱され、ボイ
ラ４へ供給される給水の一部は、節炭器３の入口部から
抽水されて過熱器注水流量調節弁１４の設けられた分岐
配管から過熱器過熱低減器１２に供給される。また、給
水ポンプ１の中段からの圧力の低い給水の一部は、抽水
されて再熱器注水流量調節弁１５が設けられた分岐配管
から再熱器過熱低減器１３に供給可能である。

【０００８】上記構成からなる本実施例において、過熱
器過熱低減器１２は主蒸気温度を規定値に調整するよう
に主蒸気温度検出器１６の検出主蒸気温度に基づき過熱
器注水流量調節弁１４を調整する。一方、再熱蒸気温度
は再熱蒸気温度検出器１７と再熱器注水流量調節弁１５
により規定値になるように調整される。また、本実施例
による蒸気温度制御系統図を図１に示す。再熱蒸気温度
は再熱蒸気温度検出器１７により検出し、該検出蒸気温
度と定格温度の蒸気温度設定器１９との偏差を減算器１
８により開度調整信号を作成する。蒸気温度制御を良好
に行うために負荷などの先行回路演算器２２と加算器２
１により先行的に制御する。

【０００９】ボイラの負荷整定状態では蒸気温度設定器
１９は非常時にのみ作動する蒸気温度設定器としてお
り、このため再熱器注水流量調節弁１５は全閉となる。
また、高頻度負荷変化のときの負荷上昇時は負荷に見合
ってボイラへの燃料量が増となるため再熱蒸気温度は上
昇傾向となるので、このようなときは負荷変化用の再熱
蒸気温度設定器２４の設定温度を定格温度＋αの値とし
切替器２３により注水流量調節弁１５が作動するように
して再熱蒸気温度を規定値に調整する。再熱蒸気温度設
定器２４は再熱蒸気温度の温度上昇率が所定値（ａ℃）
／分以上であり、しかも大幅な負荷変化があった時にの
み作動する構成としているので、高頻度負荷変化であっ
ても微小負荷変化時は再熱器注水流量調節弁１５を作動
させることがない。そのため、本実施例の蒸気温度制御
方式では、図３に示す従来の蒸気温度制御方式のよう
に、高頻度負荷変化時の微小負荷変化に対しては注水流
量調節弁１５はＯＮ−ＯＦＦ回数を繰り返すことがな
く、従って、再熱器過熱低減器１３に損傷を与えるよう
なことはない。

【００１０】非常用の蒸気温度設定器１９からの再熱蒸
気温度設定器２４への切替器２３による切り替えは再熱
蒸気温度が温度上昇率ａ℃／分以上であることと、負荷
信号と負荷信号の遅れ動作器２５からの出力信号との偏
差を減算器２６で計算し、それが大巾負荷変化に相当す
ることを信号検出器２７で検出することの両方の検出信
号により行われる。こうして、ボイラが高頻度で負荷変
化していても、その負荷変化が微小負荷変化時は再熱器
注水流量調節弁１５は作動しない。しかし、大巾な負荷
変化で、かつ再熱蒸気温度が上昇傾向にあるときは再熱
蒸気温度設定器２４の設定温度を定格温度＋αの値とす
ることにより注水流量調節弁１５を作動させて、再熱蒸
気温度を規定値に調整することが可能となる。また、ボ
イラ負荷整定状態では切替器２３により非常用の蒸気温
度設定器１９側に切り替わるため、注水流量調節弁１５
は全閉であり運用上何んら支障とならない。

【００１１】こうして、本実施例の蒸気温度制御方式で
はボイラの高頻度負荷変化の微小負荷変化に対しては注
水流量調節弁１５はＯＮ−ＯＦＦ回数を繰り返すことが
なく、再熱器過熱低減器１３に損傷を与えるおそれはな
い。また、本実施例の蒸気温度制御方式は過熱器過熱低
減器１２の注水流量調節弁１４にも同様な制御方式が適
用でき、注水流量調節弁１４のＯＮ−ＯＦＦ回数を繰り
返すことがなく、従って過熱器過熱低減器１２に損傷を
与えるおそれもない。なお、図１のボイラの注水系統図
は再熱蒸気温度の制御方式を図示したものであるが、注
水流量調節弁１４、１５のＯＮ−ＯＦＦ回数を低減する
方法として蒸気温度設定値を定格値よりも低くする方法
がある。しかし、この制御方法は蒸気温度が低下した状
態での運転を行うこととなりプラント効率低下の運用と
なるため、あまり適した方法とは言えないが、プラント
効率の低下をいとわない場合は採用できる。

【００１２】

【発明の効果】本発明によれば注水流量調節弁のＯＮ−
ＯＦＦ回数低減を図ることができるので高頻度負荷変化
に対しても過熱器過熱低減器または再熱器過熱低減器を
損傷することなく安全に蒸気温度調整を行うことができ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の一実施例のボイラ注水制御系統図で
ある。

【図２】 本発明の一実施例に用いられる一般的なボイ
ラ系統図である。

【図３】 従来技術のボイラ注水制御系統図である。

【符号の説明】

１…給水ポンプ、２…高圧給水加熱器、３…節炭器、４
…ボイラ、５…一次過熱器、６…二次過熱器、７…高圧
タービン、８…一次再熱器、９…二次再熱器、１０…中
圧タービン、１１…復水器、１２…過熱器過熱低減器、
１３…再熱器過熱低減器、１４…過熱器注水流量調節
弁、１５…再熱器注水流量調節弁、１６…主蒸気温度検
出器、１７…再熱蒸気温度検出器、１９…蒸気温度設定
器、２２…先行回路演算器、２３…切替器、２４…再熱
蒸気温度設定器

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ボイラの下流部の蒸気温度を検出し、そ
   の検出値と蒸気温度設定値との偏差に基づきボイラと過
   熱器との間、またはボイラと再熱器の間に設置される過
   熱低減器への注水流量を制御するボイラ蒸気温度制御方
   法において、 ボイラ負荷整定状態では、前記過熱低減器への注水流量
   は行わず、高頻度の負荷変化時には、負荷上昇中におい
   て微小負荷変化がある場合には注水流量調節を行わず、
   大幅な負荷変化がある場合にのみ前記過熱低減器への注
   水流量を調節することを特徴とするボイラ蒸気温度制御
   方法。
2. 【請求項２】 ボイラの下流部の蒸気温度を検出する蒸
   気温度検出器と、該検出器の蒸気温度検出値と蒸気温度
   設定値との偏差の演算器と、該演算器の演算値に基づき
   ボイラと過熱器との間またはボイラと再熱器との間に設
   置される過熱低減器への注水配管の流量を制御する注水
   流量調節弁と、ボイラ負荷整定状態では前記注水流量調
   節弁を作動させず、高頻度負荷変化時には負荷上昇中の
   大幅な負荷変化がある場合のみ前記注水流量調節弁を作
   動させ、前記過熱低減器への注水流量を調節する注水流
   量制御装置とを備えたことを特徴とするボイラ蒸気温度
   制御装置。