JPH09280503A - ボイラ蒸気供給系の蒸気圧力制御方法 - Google Patents
ボイラ蒸気供給系の蒸気圧力制御方法Info
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- JPH09280503A JPH09280503A JP9251396A JP9251396A JPH09280503A JP H09280503 A JPH09280503 A JP H09280503A JP 9251396 A JP9251396 A JP 9251396A JP 9251396 A JP9251396 A JP 9251396A JP H09280503 A JPH09280503 A JP H09280503A
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- Control Of Steam Boilers And Waste-Gas Boilers (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】各ボイラを常に最適な比率で出力制御でき、さ
らに各ボイラの燃料を最適な比率で消費することによっ
てプラント運転コストの最小化を実現する。 【解決手段】複数のボイラのそれぞれを複数の燃料で加
熱し、各ボイラから発生する蒸気を混合し、この混合蒸
気を蒸気負荷に供給するボイラ蒸気供給系において、ま
ず各ボイラの蒸気発生量を決定するに際に、混合蒸気の
圧力と各ボイラ負荷の関係を表したプロセスモデルを用
いてプロセスの将来の動きを予測し、各ボイラの負荷比
率を制御周期毎に決定してモデル予測制御の最適計算部
により各ボイラの蒸気発生量を常に最適に制御し、次い
で各ボイラの複数の燃料の消費量を決定する際に、各燃
料の消費量と各燃料の消費量の関係を表したプロセスモ
デルを用いて各燃料の消費比率を制御周期毎に決定して
モデル予測制御の最適計算部により燃料のコストが最小
となるように各燃料の消費量を最適に制御する。
らに各ボイラの燃料を最適な比率で消費することによっ
てプラント運転コストの最小化を実現する。 【解決手段】複数のボイラのそれぞれを複数の燃料で加
熱し、各ボイラから発生する蒸気を混合し、この混合蒸
気を蒸気負荷に供給するボイラ蒸気供給系において、ま
ず各ボイラの蒸気発生量を決定するに際に、混合蒸気の
圧力と各ボイラ負荷の関係を表したプロセスモデルを用
いてプロセスの将来の動きを予測し、各ボイラの負荷比
率を制御周期毎に決定してモデル予測制御の最適計算部
により各ボイラの蒸気発生量を常に最適に制御し、次い
で各ボイラの複数の燃料の消費量を決定する際に、各燃
料の消費量と各燃料の消費量の関係を表したプロセスモ
デルを用いて各燃料の消費比率を制御周期毎に決定して
モデル予測制御の最適計算部により燃料のコストが最小
となるように各燃料の消費量を最適に制御する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、複数の燃料で複数
のボイラを加熱するプロセスにおける混合蒸気を蒸気負
荷に供給するボイラ蒸気供給系の蒸気圧力制御方法に関
する。
のボイラを加熱するプロセスにおける混合蒸気を蒸気負
荷に供給するボイラ蒸気供給系の蒸気圧力制御方法に関
する。
【０００２】
【従来の技術】例えば、蒸気タービン発電プラントにお
いて、発電機を駆動する蒸気タービンに蒸気を供給する
ボイラ蒸気供給系としては、図５に示すように複数のボ
イラＢ１，Ｂ２，Ｂ３のそれぞれを複数の燃料Ａ，Ｂ，
Ｃで加熱し、各ボイラＢ１，Ｂ２，Ｂ３から発生する蒸
気を混合し、この混合蒸気を蒸気タービンに供給するよ
うにしたものがある。
いて、発電機を駆動する蒸気タービンに蒸気を供給する
ボイラ蒸気供給系としては、図５に示すように複数のボ
イラＢ１，Ｂ２，Ｂ３のそれぞれを複数の燃料Ａ，Ｂ，
Ｃで加熱し、各ボイラＢ１，Ｂ２，Ｂ３から発生する蒸
気を混合し、この混合蒸気を蒸気タービンに供給するよ
うにしたものがある。
【０００３】従来、このようなボイラ蒸気供給系のボイ
ラ蒸気圧力を制御するには、オペレータにより各ボイラ
Ｂ１，Ｂ２，Ｂ３の蒸気圧力を経験によって設定し、そ
の設定値に基いて各ボイラＢ１，Ｂ２，Ｂ３の蒸気圧力
を適宜調節することにより混合蒸気圧力を制御してい
る。
ラ蒸気圧力を制御するには、オペレータにより各ボイラ
Ｂ１，Ｂ２，Ｂ３の蒸気圧力を経験によって設定し、そ
の設定値に基いて各ボイラＢ１，Ｂ２，Ｂ３の蒸気圧力
を適宜調節することにより混合蒸気圧力を制御してい
る。
【０００４】また、他のボイラ蒸気圧力の制御方法とし
ては、各ボイラの効率等を考慮して自動で負荷配分を決
定し、この負荷配分に応じて各ボイラＢ１，Ｂ２，Ｂ３
の蒸気圧力を適宜調節することにより混合蒸気圧力を制
御している。
ては、各ボイラの効率等を考慮して自動で負荷配分を決
定し、この負荷配分に応じて各ボイラＢ１，Ｂ２，Ｂ３
の蒸気圧力を適宜調節することにより混合蒸気圧力を制
御している。
【０００５】この場合、上記何ずれのボイラ蒸気圧力の
制御も、混合圧力の変化に対しては、図６に示すように
ある長い時間間隔（数分〜数時間間隔）で各ボイラＢ
１，Ｂ２，Ｂ３の設定値を変更している。一方、各ボイ
ラＢ１，Ｂ２，Ｂ３における燃料配分についても同様で
あり、必ずしも燃料コストが最小となるような制御が行
われていないのが現状である。
制御も、混合圧力の変化に対しては、図６に示すように
ある長い時間間隔（数分〜数時間間隔）で各ボイラＢ
１，Ｂ２，Ｂ３の設定値を変更している。一方、各ボイ
ラＢ１，Ｂ２，Ｂ３における燃料配分についても同様で
あり、必ずしも燃料コストが最小となるような制御が行
われていないのが現状である。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】このように従来のボイ
ラ蒸気圧力制御系の制御方法では、各ボイラの負荷配分
とそれぞれのボイラにおける燃料配分において、きめ細
かな制御が行われていないため、しばしば最適運転点か
ら外れることがあった。
ラ蒸気圧力制御系の制御方法では、各ボイラの負荷配分
とそれぞれのボイラにおける燃料配分において、きめ細
かな制御が行われていないため、しばしば最適運転点か
ら外れることがあった。
【０００７】本発明は上記のような事情に鑑みてなされ
たもので、各ボイラを常に最適な比率で出力制御でき、
さらに各ボイラの燃料を最適な比率で消費することによ
ってプラント効率の最適化、あるいはプラント運転コス
トの最小化を実現できるボイラ蒸気供給系の蒸気圧力制
御方法を提供することを目的とする。
たもので、各ボイラを常に最適な比率で出力制御でき、
さらに各ボイラの燃料を最適な比率で消費することによ
ってプラント効率の最適化、あるいはプラント運転コス
トの最小化を実現できるボイラ蒸気供給系の蒸気圧力制
御方法を提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】本発明は上記の目的を達
成するため、複数のボイラのそれぞれを複数の燃料で加
熱し、各ボイラから発生する蒸気を混合し、この混合蒸
気を蒸気負荷に供給するボイラ蒸気供給系において、ま
ず前記各ボイラの蒸気発生量を決定する際に、前記混合
蒸気の圧力と各ボイラ負荷の関係を表したプロセスの数
学モデルを用いて混合蒸気圧力の将来の動きをモデル予
測制御により予測し、この予測された混合蒸気圧力が設
定値に近付くように各ボイラの負荷比率を制御周期毎に
決定する第１最適計算部により各ボイラの蒸気発生量を
常に最適に制御し、次いで各ボイラの複数の燃料の消費
量を決定する際に、過去の各燃料の消費量とボイラ蒸気
圧力との関係を表したプロセスの数学モデルを用いてボ
イラ蒸気圧力の将来の動きをモデル予測制御により予測
し、この予測されたボイラ蒸気圧力が前記第１最適計算
部で決定された各ボイラの負荷比率の設定値に近付くよ
うに各燃料の消費比率を制御周期毎に決定する第２最適
計算部により燃料のコストが最小となるように各燃料の
消費量を最適に制御することを特徴とするものである。
成するため、複数のボイラのそれぞれを複数の燃料で加
熱し、各ボイラから発生する蒸気を混合し、この混合蒸
気を蒸気負荷に供給するボイラ蒸気供給系において、ま
ず前記各ボイラの蒸気発生量を決定する際に、前記混合
蒸気の圧力と各ボイラ負荷の関係を表したプロセスの数
学モデルを用いて混合蒸気圧力の将来の動きをモデル予
測制御により予測し、この予測された混合蒸気圧力が設
定値に近付くように各ボイラの負荷比率を制御周期毎に
決定する第１最適計算部により各ボイラの蒸気発生量を
常に最適に制御し、次いで各ボイラの複数の燃料の消費
量を決定する際に、過去の各燃料の消費量とボイラ蒸気
圧力との関係を表したプロセスの数学モデルを用いてボ
イラ蒸気圧力の将来の動きをモデル予測制御により予測
し、この予測されたボイラ蒸気圧力が前記第１最適計算
部で決定された各ボイラの負荷比率の設定値に近付くよ
うに各燃料の消費比率を制御周期毎に決定する第２最適
計算部により燃料のコストが最小となるように各燃料の
消費量を最適に制御することを特徴とするものである。
【０００９】従って、このようなボイラ蒸気供給系の蒸
気圧力制御方法にあっては、複数のボイラの蒸気発生量
を決定する際に、モデル予測制御の第１最適計算部の各
ボイラの負荷比率を決定する機能により各ボイラの蒸気
発生量を常に最適に制御し、次にモデル予測制御の第２
最適計算部の各燃料の消費比率を決定する機能により各
燃料の消費量を最適に制御することによって、常に最適
な比率で各ボイラより蒸気圧力を発生させ、さらに各ボ
イラの燃料を最適な比率で消費することによりプラント
効率の最適化、或いはプラントの運転コストの最小化の
実現が可能となる。
気圧力制御方法にあっては、複数のボイラの蒸気発生量
を決定する際に、モデル予測制御の第１最適計算部の各
ボイラの負荷比率を決定する機能により各ボイラの蒸気
発生量を常に最適に制御し、次にモデル予測制御の第２
最適計算部の各燃料の消費比率を決定する機能により各
燃料の消費量を最適に制御することによって、常に最適
な比率で各ボイラより蒸気圧力を発生させ、さらに各ボ
イラの燃料を最適な比率で消費することによりプラント
効率の最適化、或いはプラントの運転コストの最小化の
実現が可能となる。
【００１０】
【発明の実施の形態】以下本発明の実施の形態を図面を
参照して説明する。図１は本発明によるボイラ蒸気圧力
制御系の制御方法を説明するための機能ブロック図を示
すものである。
参照して説明する。図１は本発明によるボイラ蒸気圧力
制御系の制御方法を説明するための機能ブロック図を示
すものである。
【００１１】図１において、１は図５に示すタービン蒸
気供給系でそれぞれ検出される混合蒸気圧力、各ボイラ
の蒸気圧力をオンラインでリアルタイムに取入れるプラ
ントデータ取入部、２はこのプラントデータ取入部１に
取入れられた各ボイラの蒸気圧力変化と混合蒸気圧力変
化に対し、過去の各ボイラの蒸気圧力変化と混合蒸気圧
力変化との関係を表すプロセスモデルを用いて各ボイラ
の蒸気圧力を予測する第１モデル予測部である。
気供給系でそれぞれ検出される混合蒸気圧力、各ボイラ
の蒸気圧力をオンラインでリアルタイムに取入れるプラ
ントデータ取入部、２はこのプラントデータ取入部１に
取入れられた各ボイラの蒸気圧力変化と混合蒸気圧力変
化に対し、過去の各ボイラの蒸気圧力変化と混合蒸気圧
力変化との関係を表すプロセスモデルを用いて各ボイラ
の蒸気圧力を予測する第１モデル予測部である。
【００１２】また、３はこの第１モデル予測部２で予測
された各ボイラの蒸気圧力に対して評価関数１により各
ボイラの負荷配分率を決定する指標と各ボイラの特性か
ら決まる蒸気圧力の上下限値や圧力変化率の制限値等の
制約条件をもとに要求される混合蒸気圧力を満たすため
の各ボイラの最適な蒸気圧力を決定する第１最適計算
部、４はこの第１最適計算部３で決定された蒸気圧力を
もとに各ボイラの蒸気圧力を設定する出力部である。
された各ボイラの蒸気圧力に対して評価関数１により各
ボイラの負荷配分率を決定する指標と各ボイラの特性か
ら決まる蒸気圧力の上下限値や圧力変化率の制限値等の
制約条件をもとに要求される混合蒸気圧力を満たすため
の各ボイラの最適な蒸気圧力を決定する第１最適計算
部、４はこの第１最適計算部３で決定された蒸気圧力を
もとに各ボイラの蒸気圧力を設定する出力部である。
【００１３】これら第１モデル予測部２及び第１最適計
算部４は、第１段階最適化部を構成する。一方、５は図
５に示すタービン蒸気供給系でそれぞれ検出される各ボ
イラの蒸気圧力及び各燃料の消費量（燃料流量）をオン
ラインでリアルタイムに取込むプラントデータ取入部、
６はこのプラントデータ取入部５より取込まれた各ボイ
ラの蒸気圧力及び各燃料の消費量に対し、各ボイラにお
ける各燃料消費量変化と各ボイラの蒸気圧力変化との関
係を表すプロセスモデルを用いて各ボイラにおける各燃
料の消費量を予測する第２モデル予測部である。
算部４は、第１段階最適化部を構成する。一方、５は図
５に示すタービン蒸気供給系でそれぞれ検出される各ボ
イラの蒸気圧力及び各燃料の消費量（燃料流量）をオン
ラインでリアルタイムに取込むプラントデータ取入部、
６はこのプラントデータ取入部５より取込まれた各ボイ
ラの蒸気圧力及び各燃料の消費量に対し、各ボイラにお
ける各燃料消費量変化と各ボイラの蒸気圧力変化との関
係を表すプロセスモデルを用いて各ボイラにおける各燃
料の消費量を予測する第２モデル予測部である。
【００１４】また、７はこの第２モデル予測部６で予測
された各ボイラの燃料消費量に対して評価関数２により
各燃料の消費配分率を決定する指標と燃料流量上下限等
の制約条件をもとに要求される各ボイラの蒸気圧力（第
１段最適化部で求められた設定値）を満たすための各燃
料の消費量を決定する第２最適計算部、８はこの第２最
適化計算部７で決定された各燃料の消費量をもとに各燃
料の流量を設定する出力部である。
された各ボイラの燃料消費量に対して評価関数２により
各燃料の消費配分率を決定する指標と燃料流量上下限等
の制約条件をもとに要求される各ボイラの蒸気圧力（第
１段最適化部で求められた設定値）を満たすための各燃
料の消費量を決定する第２最適計算部、８はこの第２最
適化計算部７で決定された各燃料の消費量をもとに各燃
料の流量を設定する出力部である。
【００１５】これら第２モデル予測部６及び第２最適計
算部７は、第２段階最適化部を構成する。次に上記のよ
うに構成されたボイラ蒸気供給系の制御機能の作用を述
べる。
算部７は、第２段階最適化部を構成する。次に上記のよ
うに構成されたボイラ蒸気供給系の制御機能の作用を述
べる。
【００１６】まず、第１段階最適化部の作用について図
２により説明する。いま、プラントデータ取入部１に図
５に示すボイラＢ１の蒸気圧力、ボイラＢ２の蒸気圧力
及びボイラＢ３の蒸気圧力と混合蒸気圧力が取入れられ
ると、第１モデル予測部２ではプロセスに対する過去の
各ボイラの蒸気圧力（入力値）から、プロセスの未来の
混合蒸気圧力（出力値）をプロセスモデルを用いたモデ
ル予測制御により予測する。
２により説明する。いま、プラントデータ取入部１に図
５に示すボイラＢ１の蒸気圧力、ボイラＢ２の蒸気圧力
及びボイラＢ３の蒸気圧力と混合蒸気圧力が取入れられ
ると、第１モデル予測部２ではプロセスに対する過去の
各ボイラの蒸気圧力（入力値）から、プロセスの未来の
混合蒸気圧力（出力値）をプロセスモデルを用いたモデ
ル予測制御により予測する。
【００１７】この第１モデル予測部２により予測された
未来の混合蒸気圧力に対し、第１最適計算部３ではコス
ト関数などの運転指標を示す評価関数２とボイラ蒸気圧
力の上下限などの制約条件２をもとに予測した未来の出
力値が設定値に最も近付くような各ボイラの蒸気圧力を
計算する。そして、出力部４により各ボイラの蒸気圧力
を設定する。
未来の混合蒸気圧力に対し、第１最適計算部３ではコス
ト関数などの運転指標を示す評価関数２とボイラ蒸気圧
力の上下限などの制約条件２をもとに予測した未来の出
力値が設定値に最も近付くような各ボイラの蒸気圧力を
計算する。そして、出力部４により各ボイラの蒸気圧力
を設定する。
【００１８】次に第２段階最適化部の作用について図３
により説明する。上記第１段階最適化部で各ボイラの蒸
気圧力が設定された後、プラントデータ取入部５に各ボ
イラの蒸気圧力及び各燃料の消費量が取入れられると、
第２モデル予測部６ではプロセスに対する過去の各燃料
の消費量（入力値）から、プロセスの未来のボイラ蒸気
圧力（出力値）をプロセスモデルを用いたモデル予測制
御により予測する。
により説明する。上記第１段階最適化部で各ボイラの蒸
気圧力が設定された後、プラントデータ取入部５に各ボ
イラの蒸気圧力及び各燃料の消費量が取入れられると、
第２モデル予測部６ではプロセスに対する過去の各燃料
の消費量（入力値）から、プロセスの未来のボイラ蒸気
圧力（出力値）をプロセスモデルを用いたモデル予測制
御により予測する。
【００１９】この第２モデル予測部６により予測された
未来のボイラ蒸気圧力に対し、第２最適計算部７ではコ
スト関数などの運転指標を示す評価関数２と燃料流量の
上下限などの制約条件２をもとに予測した未来のボイラ
蒸気圧力が設定値（第１段階最適化部の解）に最も近付
くような各燃料の消費量を計算する。そして、出力部４
により各燃料の消費量を設定する。
未来のボイラ蒸気圧力に対し、第２最適計算部７ではコ
スト関数などの運転指標を示す評価関数２と燃料流量の
上下限などの制約条件２をもとに予測した未来のボイラ
蒸気圧力が設定値（第１段階最適化部の解）に最も近付
くような各燃料の消費量を計算する。そして、出力部４
により各燃料の消費量を設定する。
【００２０】このように第１段階最適化部によって各ボ
イラへの蒸気圧力配分を最適化し、さらに第２段階最適
化部によって求められた各ボイラの蒸気圧力設定値に追
従するように燃料配分を最適に制御することで、プラン
ト効率の最適化、プラント運転コストの最小化を実現す
ることができる。
イラへの蒸気圧力配分を最適化し、さらに第２段階最適
化部によって求められた各ボイラの蒸気圧力設定値に追
従するように燃料配分を最適に制御することで、プラン
ト効率の最適化、プラント運転コストの最小化を実現す
ることができる。
【００２１】ここで、上記実施の形態で述べたボイラ蒸
気供給系の制御機能の具体例を図４により説明する。図
４に示すボイラ蒸気供給系の制御機能は、混合蒸気圧力
Ｐをオンラインに取入れ、各蒸気量Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３の
変化と、混合蒸気圧力Ｐの関係を表すプロセスモデル
［Ｇ１ Ｇ２ Ｇ３］を用いるモデル予測制御機能１１
と、各燃料消費量ＦＡ，ＦＢ，ＦＣの変化と各ボイラの
蒸気圧力変化Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３との関係を表すプロセス
モデルを用いるモデル予測制御機能１２とから構成され
る。
気供給系の制御機能の具体例を図４により説明する。図
４に示すボイラ蒸気供給系の制御機能は、混合蒸気圧力
Ｐをオンラインに取入れ、各蒸気量Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３の
変化と、混合蒸気圧力Ｐの関係を表すプロセスモデル
［Ｇ１ Ｇ２ Ｇ３］を用いるモデル予測制御機能１１
と、各燃料消費量ＦＡ，ＦＢ，ＦＣの変化と各ボイラの
蒸気圧力変化Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３との関係を表すプロセス
モデルを用いるモデル予測制御機能１２とから構成され
る。
【００２２】上記モデル予測制御機能１１は、各ボイラ
の出力効率、能力などを考慮して蒸気圧力を最適配分
（Ｋ１，Ｋ２，Ｋ３）する最適計算部１を備えている。
また、モデル予測制御機能１２は、モデル予測制御機能
１１で最適配分される蒸気圧力から必要燃料カロリー変
換した値をもとに、各燃料のコスト、燃焼カロリーなど
を考慮して消費燃料を最適配分する最適計算部２と、そ
の最適計算結果（燃料Ａ流量ＦＡ、燃料Ｂ流量ＦＢ、燃
料Ｃ流量ＦＣ）を出力する機能とを備えている。
の出力効率、能力などを考慮して蒸気圧力を最適配分
（Ｋ１，Ｋ２，Ｋ３）する最適計算部１を備えている。
また、モデル予測制御機能１２は、モデル予測制御機能
１１で最適配分される蒸気圧力から必要燃料カロリー変
換した値をもとに、各燃料のコスト、燃焼カロリーなど
を考慮して消費燃料を最適配分する最適計算部２と、そ
の最適計算結果（燃料Ａ流量ＦＡ、燃料Ｂ流量ＦＢ、燃
料Ｃ流量ＦＣ）を出力する機能とを備えている。
【００２３】このようなボイラ蒸気供給系の制御機能に
おいて、図５に示すボイラ蒸気供給系の混合蒸気圧力Ｐ
を制御する際、各ボイラＢ１，Ｂ２，Ｂ３の蒸気圧力Ｐ
１，Ｐ２，Ｐ３を制御する。この場合、モデル予測制御
機能１１では各蒸気圧力の変化と混合蒸気圧力の変化を
表すプロセスモデル［Ｇ１ Ｇ２ Ｇ３］を用いるモデ
ル制御により、各ボイラの蒸気圧力Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３を
下記（１）式により決定する。
おいて、図５に示すボイラ蒸気供給系の混合蒸気圧力Ｐ
を制御する際、各ボイラＢ１，Ｂ２，Ｂ３の蒸気圧力Ｐ
１，Ｐ２，Ｐ３を制御する。この場合、モデル予測制御
機能１１では各蒸気圧力の変化と混合蒸気圧力の変化を
表すプロセスモデル［Ｇ１ Ｇ２ Ｇ３］を用いるモデ
ル制御により、各ボイラの蒸気圧力Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３を
下記（１）式により決定する。
【００２４】
【数１】
【００２５】そして、モデル予測制御機能１１の最適計
算部１においては、各ボイラの効率を考慮して最適な出
力配分［Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３］を決定する。次に上記の最
適化によって求められた蒸気圧力を実現するようにモデ
ル予測制御機能１１において、各ボイラの燃料配分を決
定する。
算部１においては、各ボイラの効率を考慮して最適な出
力配分［Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３］を決定する。次に上記の最
適化によって求められた蒸気圧力を実現するようにモデ
ル予測制御機能１１において、各ボイラの燃料配分を決
定する。
【００２６】例としてボイラＢ１について考えると、蒸
気圧力Ｐ１を制御する際に、各燃料の消費量ＦＡ，Ｆ
Ｂ，ＦＣを制御する。この場合、モデル予測制御機能１
２では各蒸気圧力の変化と混合蒸気圧力の変化を表すプ
ロセスモデル［Ｇ１ Ｇ２ Ｇ３］を用いるモデル制御
により、各燃料Ａ，Ｂ，Ｃの消費量ＦＡ，ＦＢ，ＦＣを
下記（２）式により決定する。
気圧力Ｐ１を制御する際に、各燃料の消費量ＦＡ，Ｆ
Ｂ，ＦＣを制御する。この場合、モデル予測制御機能１
２では各蒸気圧力の変化と混合蒸気圧力の変化を表すプ
ロセスモデル［Ｇ１ Ｇ２ Ｇ３］を用いるモデル制御
により、各燃料Ａ，Ｂ，Ｃの消費量ＦＡ，ＦＢ，ＦＣを
下記（２）式により決定する。
【００２７】
【数２】
【００２８】そして、モデル予測制御機能１２の最適計
算部２においては、各燃料のコスト、燃焼カロリーなど
を考慮して最適な燃料消費配分［ＦＡ ＦＢ ＦＣ］を
決定する。
算部２においては、各燃料のコスト、燃焼カロリーなど
を考慮して最適な燃料消費配分［ＦＡ ＦＢ ＦＣ］を
決定する。
【００２９】このように各ボイラの出力配分及びそれぞ
れのボイラを加熱する各燃料の消費配分を常に最適に制
御することによって、混合蒸気圧力の安定制御及び運転
コスト（燃料コスト）を最小化することができる。
れのボイラを加熱する各燃料の消費配分を常に最適に制
御することによって、混合蒸気圧力の安定制御及び運転
コスト（燃料コスト）を最小化することができる。
【００３０】なお、上記実施の形態では、蒸気タービン
発電プラントの発電機を駆動する蒸気タービンを蒸気負
荷する場合のボイラ蒸気供給系の蒸気圧力制御について
述べたが、他のプラントの蒸気負荷にボイラ蒸気を供給
するボイラ蒸気供給系に対しても前述同様に適用するこ
とができるものである。
発電プラントの発電機を駆動する蒸気タービンを蒸気負
荷する場合のボイラ蒸気供給系の蒸気圧力制御について
述べたが、他のプラントの蒸気負荷にボイラ蒸気を供給
するボイラ蒸気供給系に対しても前述同様に適用するこ
とができるものである。
【００３１】
【発明の効果】以上述べように本発明によれば、各ボイ
ラを常に最適な比率で出力制御でき、さらに各ボイラの
燃料を最適な比率で消費することによってプラント効率
の最適化、あるいはプラント運転コストの最小化を実現
できるボイラ蒸気供給系の蒸気圧力制御方法を提供する
ことができる。
ラを常に最適な比率で出力制御でき、さらに各ボイラの
燃料を最適な比率で消費することによってプラント効率
の最適化、あるいはプラント運転コストの最小化を実現
できるボイラ蒸気供給系の蒸気圧力制御方法を提供する
ことができる。
【図１】本発明によるボイラ蒸気供給系の蒸気圧力制御
方法の実施の形態を説明するための機能ブロック図。
方法の実施の形態を説明するための機能ブロック図。
【図２】同実施の形態において、第１段階最適化部の作
用説明図。
用説明図。
【図３】同実施の形態において、第２段階最適化部の作
用説明図。
用説明図。
【図４】同実施の形態のボイラ蒸気供給系の制御機能の
具体例を示す構成図。
具体例を示す構成図。
【図５】ボイラ蒸気供給系の構成例を示す図。
【図６】従来のボイラ蒸気供給系の蒸気圧力制御方法に
よるボイラ出力と時間との関係を示す運転曲線図。
よるボイラ出力と時間との関係を示す運転曲線図。
１，５……プラントデータ取入部 ２……第１モデル予測部 ３……第１最適計算部 ４，８……出力部 ６……第２モデル予測部 ７……第２最適計算部
Claims (1)
- 【請求項１】 複数のボイラのそれぞれを複数の燃料で
加熱し、各ボイラから発生する蒸気を混合し、この混合
蒸気を蒸気負荷に供給するボイラ蒸気供給系において、 まず前記各ボイラの蒸気発生量を決定する際に、前記混
合蒸気の圧力と各ボイラ負荷の関係を表したプロセスの
数学モデルを用いて混合蒸気圧力の将来の動きをモデル
予測制御により予測し、この予測された混合蒸気圧力が
設定値に近付くように各ボイラの負荷比率を制御周期毎
に決定する第１最適計算部により各ボイラの蒸気発生量
を常に最適に制御し、 次いで各ボイラの複数の燃料の消費量を決定する際に、
過去の各燃料の消費量とボイラ蒸気圧力との関係を表し
たプロセスの数学モデルを用いてボイラ蒸気圧力の将来
の動きをモデル予測制御により予測し、この予測された
ボイラ蒸気圧力が前記第１の最適計算部で決定された各
ボイラの負荷比率の設定値に近付くように各燃料の消費
比率を制御周期毎に決定する第２最適計算部により燃料
のコストが最小となるように各燃料の消費量を最適に制
御することを特徴とするボイラ蒸気供給系の蒸気圧力制
御方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9251396A JPH09280503A (ja) | 1996-04-15 | 1996-04-15 | ボイラ蒸気供給系の蒸気圧力制御方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9251396A JPH09280503A (ja) | 1996-04-15 | 1996-04-15 | ボイラ蒸気供給系の蒸気圧力制御方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09280503A true JPH09280503A (ja) | 1997-10-31 |
Family
ID=14056408
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9251396A Pending JPH09280503A (ja) | 1996-04-15 | 1996-04-15 | ボイラ蒸気供給系の蒸気圧力制御方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH09280503A (ja) |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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-
1996
- 1996-04-15 JP JP9251396A patent/JPH09280503A/ja active Pending
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