JPH09250734A - ボイラの自動制御装置 - Google Patents

ボイラの自動制御装置

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JPH09250734A
JPH09250734A JP5756796A JP5756796A JPH09250734A JP H09250734 A JPH09250734 A JP H09250734A JP 5756796 A JP5756796 A JP 5756796A JP 5756796 A JP5756796 A JP 5756796A JP H09250734 A JPH09250734 A JP H09250734A
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JP
Japan
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coal
moisture
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calorific value
automatically
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Pending
Application number
JP5756796A
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English (en)
Inventor
Hayato Yokota
隼人 横田
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Mitsubishi Power Ltd
Original Assignee
Babcock Hitachi KK
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Publication date
Application filed by Babcock Hitachi KK filed Critical Babcock Hitachi KK
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 主蒸気圧力や温度の変動を抑え、運転員の負
担を軽減することができるボイラの自動制御装置を提供
する。 【解決手段】 石炭の供給系統に、石炭の表面水分を連
続的に自動計測できる水分計16を設置し、石炭の表面
水分を連続自動計測し、別途化学分析で求めた各炭種ご
との発熱量と水分との相関関係による検量線と石炭水分
計測値から発熱量の補正値を自動的に決定し、燃料量制
御回路に発熱量の自動補正回路として組み込むようにし
た。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、石炭焚きボイラの
自動制御装置に係り、特に石炭の含有水分量の変動によ
る制御系の変動を抑制するのに好適な制御装置に関す
る。
【0002】
【従来の技術】図5は従来例に係るボイラ自動制御回路
の燃料量制御に関する部分を示す図である。
【0003】図5に示す従来技術においては、負荷要求
信号(MWD)に基づき主蒸気圧力のフィードバック信
号(主蒸気圧力発信器1よりの信号)との偏差を求め、
調節計10へ出力し、調節計10にて偏差分の指令によ
り、給炭機3とミル入口1次空気ダンパ4の各操作端へ
信号を送り、最終的に負荷要求信号により決まる主蒸気
圧力設定値に対して実圧力の偏差が無くなるように燃料
量制御を行うループを構成している。
【0004】図5に示す制御回路において、記号A部に
遠隔手動による発熱量補正のセレクタステーション15
を設けており、主として夏場冬場における貯炭ヤードで
の石炭の含有水分の影響による発熱量変動を手動補正す
るようにしている。
【0005】また、記号B部では、図3に示すように、
炭種選択によるマスターゲインの切り替えを行い、炭種
が変わることで、各炭種固有の発熱量、粘度、灰分等が
変わることによって発生する制御応答の差異を予め設定
したゲインで補うようにしている。
【0006】なお、図5において、2は流量発信器(給
炭機)、5は1次遅れ演算器、6は減算器、7は乗算
器、8は変化率制限器、9は手動/自動切替器、11は
関数発生器、12は電圧/電流変換器、13は電/空変
換器、14は手動設定器である。
【0007】特に、制御系の変動要因としては、石炭中
の水分含有量変化による石炭の発熱量変化が挙げられ
る。これは図6の送炭系統の一例の略図に示すように、
貯炭ヤードが屋外で屋根等の遮蔽がないため、降雨等に
より石炭の含有水分量が変わるためである。
【0008】図6の系統の場合、石炭輸送船より陸揚げ
された石炭は一旦貯炭ヤードに野積みされ、その後、次
段の石炭コンベア等の設備によりコールバンカへ供給さ
れる。なお、図6において、18は石炭コンベア、19
は切替ダンパ、20はスクリーン、21はクラッシャ、
22はスクレーパ、23はマグネットセパレータであ
る。
【0009】石炭水分量による発熱量変動の影響の一例
を示すと、ボイラ発熱量125MWの場合では、ミル1
台当たりの石炭供給量は0〜25t/hであり、ある炭
種の場合、石炭発熱量は乾燥期は7340kcal/k
gのものが、降雨期には6740kcal/kgとな
り、乾燥期と降雨期では平均給炭量で約5.5t/hの
差が発生する。
【0010】
【発明が解決しようとする課題】このように現状の制御
系においては、定期的に得た手分析結果の石炭発熱量に
より運転員が手動にて補正を行い、その結果として主蒸
気圧力及び温度を目標値に合致させるようにする方式が
一般的に行われている方法であり、自動的に石炭発熱量
の補正を行う制御系の構築は石炭発熱量の連続自動計測
ができないため、困難であった。
【0011】なお、本発明に関連するものには、例えば
特開昭53−76432号公報及び特開平6−2215
42号公報等が挙げられる。
【0012】しかし、特開昭53−76432号公報に
ついては、ガンマ線を用いて炭質(石炭の種類)が変化
したことによる発熱量の変化をとらえゲートを制御し所
定のボイラ出力を得るシステムとしているが、炭質の検
知器としてガンマ線による方法としていることで、専任
の取扱者が必要でかつガンマ線の取扱所としての特定区
域を設けることが必要となり、ボイラの運転に従事する
全ての人が容易に取り扱えないという難点があった。
【0013】また、特開平6−221542号公報にお
いては、石炭燃焼系統のミル出口空気温度、ミル入口空
気温度、ミル入口空気量、給炭量、ミル動力、石炭固有
水分量等を入力し、ヒートバランスの演算結果により石
炭の発熱量を演算し、石炭の表面水分量に影響されない
必要給炭量を求めようとする制御装置であるが、パラメ
ータが多く演算が複雑なこと、及び計測点が多数必要な
ことより各計測値の誤差の累積が大きくなり、精度が悪
くなるという問題があった。
【0014】以上述べてきたように、従来技術において
は、石炭の発熱量は水分が多い時には低く水分が少ない
時には高い方に変化するが、従来技術では、これを手動
にて間歇的に補正を行っているため、発熱量が変化して
補正が加えられるまでの間の主蒸気圧力や温度の変動と
なり、また手動補正のために、石炭発熱量と主蒸気圧力
等との関連が明確に把握できないこともあり、過大/過
少の補正を繰り返して調整することが必要で、調整が難
しく煩雑であり、運転員の負担も大きくなるという問題
点があった。
【0015】本発明の目的は、主蒸気圧力や温度の変動
を抑え、運転員の負担を軽減することができるボイラの
自動制御装置を提供することにある。
【0016】
【課題を解決するための手段】上記目的は、石炭の供給
系統に設置された、石炭の表面水分を連続的に自動計測
できる水分計と、別途化学分析で求めた各炭種毎の発熱
量と水分との相関関係による検量線と水分計による石炭
水分計測値から発熱量の補正値を自動的に決定する補正
手段とを備えることにより達成される。
【0017】
【発明の実施の形態】本発明は、石炭の供給系統に、石
炭の表面水分を連続的に自動計測できる水分計を設置
し、石炭の表面水分を連続自動計測し、別途化学分析で
求めた各炭種ごとの発熱量と水分との相関関係による検
量線と石炭水分計測値から発熱量の補正値を自動的に決
定し、燃料量制御回路に発熱量の自動補正回路として組
み込むようにしたものである。
【0018】以下、添付図面を基に具体的に説明する。
なお、従来例と同一個所には同一符号を付して重複する
説明は省略する。
【0019】図1は本発明の第1の実施の形態に係るボ
イラの自動制御装置の系統図である。
【0020】図1はミル制御の水分計による石炭発熱量
の自動補正を組み込んだ計装系統図の一例を示してお
り、図5に対応している。即ち、記号A部において、図
5に示す従来のセレクタステーション15に代えて、石
炭水分計16よる自動補正回路を設ける。マスタ信号に
より給炭機3とミル入口1次空気ダンパ4を調節する
が、このうち給炭量のフィードバック信号2に対して、
石炭コンベア上に設けた石炭水分計16による石炭の表
面水分によって発熱量を補正するものである。
【0021】石炭水分と、発熱量補正のFG(関数発生
器11)は、図2に示す通りである。即ち計測した石炭
水分と、手分析結果による発熱量との相関関係で検量線
を作り〔図2の(1)の例〕、水分計測値により石炭発
熱量の補正値が決定できるようにする。
【0022】また、図2の記号(ロ)及び(ハ)は炭種
(または組み合わせ炭種)の異なる場合の検量線の例を
示しており、同様手法で他炭種対応も可能なようにする
ものである。
【0023】炭種選択は、運転員の手動選択の方法や制
御用計算機を用いて、石炭性状による炭種判定を行い、
炭種自動選択を行わせる方法等がある。
【0024】なお、制御系の安定を図るため、高低制限
器17を設け、制御幅が設定できるようにする。
【0025】また、図2に示す水分と発熱量の検量線は
初期調整段階に作るもので、石炭の表面水分を水分計で
計測した値と、このときの発熱量を手分析により求め
る。この作業を繰り返し行い、この結果をプロットする
ことで検量線が作られる。
【0026】この検量線を、制御系の中で関数発生器1
1の関数に置き換えるもので、一旦関数を作成すれば、
水分量の連続自動計測により石炭発熱量を求めることが
できる。
【0027】同様の発明思想であるが、前記した制御系
において、石炭水分と分析結果による発熱量との実績デ
ータを計算機へ集積、演算し、前記の制御系に示した関
数発生器(FG)11の代替として組み合わせることに
より、制御精度も向上する。
【0028】図4は送炭系統に石炭水分計16(16
a,16b)を設置した例を示す。
【0029】このように、石炭コンベア18dに石炭水
分計16を設置し、前述と同様に、自動的に発熱量の補
正を行うものである。
【0030】本発明によれば、石炭の表面水分と発熱量
との関連がパラメータにより決定され、かつ水分計測が
連続で自動的に行われることにより、発熱量補正が自動
で行われるため、補正の過大/過少などの問題や、調整
の煩雑さは無くなる。
【0031】また、前記の特開昭53−76432号公
報での取扱主任者及び特定地域等の問題については本発
明の水分計では対策不要である。同様に、特開平6−2
21542号公報でのヒートバランス演算による制御方
法に代えて、本発明では直接供給石炭の表面水分を連続
計測し発熱量の自動補正を行うことで、制御応答性や精
度等の問題は解消する。
【0032】
【発明の効果】本発明によれば、降雨等の季節変動を主
因とする水分の影響によって発生する、石炭の発熱量の
変動による主蒸気圧力、流動の変動が自動的に補正され
ることにより、従来の制御系と比べ省力化を図ることが
でき、信頼性向上、かつ制御性の安定化が実現できる効
果がある。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施の形態に係るミル制御の計装系
統図である。
【図2】発熱量補正関数のための検量線を示す説明図で
ある。
【図3】炭種毎のマスタゲイン切り替え線を示す説明図
である。
【図4】本発明の一実施の形態に係る送炭系統図であ
る。
【図5】従来例に係るミル制御の計装系統図である。
【図6】従来例に係る送炭系統図である。
【符号の説明】
3 給炭機 11 関数発生器 16 石炭水分計 17 高低制限器 18 石炭コンベア

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 石炭の供給系統に設置された、石炭の表
    面水分を連続的に自動計測できる水分計と、別途化学分
    析で求めた各炭種毎の発熱量と水分との相関関係による
    検量線と水分計による石炭水分計測値から発熱量の補正
    値を自動的に決定する補正手段とを備えたことを特徴と
    するボイラの自動制御装置。
JP5756796A 1996-03-14 1996-03-14 ボイラの自動制御装置 Pending JPH09250734A (ja)

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