JPH10122507A - スプレによるボイラ蒸気温度制御装置 - Google Patents
スプレによるボイラ蒸気温度制御装置Info
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- JPH10122507A JPH10122507A JP8272392A JP27239296A JPH10122507A JP H10122507 A JPH10122507 A JP H10122507A JP 8272392 A JP8272392 A JP 8272392A JP 27239296 A JP27239296 A JP 27239296A JP H10122507 A JPH10122507 A JP H10122507A
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- Control Of Steam Boilers And Waste-Gas Boilers (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 負荷変化時の過熱器減温器でのスプレ流量を
制御することにより、ボイラの主蒸気温度の静定時間を
短縮すること。 【解決手段】水壁２と、過熱器１０２と、蒸気温度を制
御するスプレ制御弁１１６と、負荷指令にもとづいて目
標値を設定する過熱器出口蒸気温度目標値発生器と１０
６、スプレ制御弁開度調節器１１５と、を備えたボイラ
ボイラ蒸気温度制御装置であって、負荷変化があったと
きの過熱器出口蒸気温度の経時変化値と、過熱器出口蒸
気温度目標値の経時変化値と、負荷指令の経時変化値
と、を記憶することのできる記憶装置１１１と、前記記
憶装置からの出力により、過熱器出口蒸気温度目標値と
過熱器出口蒸気温度との時間遅れを演算することのでき
るデータ演算器１１０と、を備え、前記データ演算器の
出力により、過熱器出口蒸気温度目標値発生器の出力を
補正すること。
制御することにより、ボイラの主蒸気温度の静定時間を
短縮すること。 【解決手段】水壁２と、過熱器１０２と、蒸気温度を制
御するスプレ制御弁１１６と、負荷指令にもとづいて目
標値を設定する過熱器出口蒸気温度目標値発生器と１０
６、スプレ制御弁開度調節器１１５と、を備えたボイラ
ボイラ蒸気温度制御装置であって、負荷変化があったと
きの過熱器出口蒸気温度の経時変化値と、過熱器出口蒸
気温度目標値の経時変化値と、負荷指令の経時変化値
と、を記憶することのできる記憶装置１１１と、前記記
憶装置からの出力により、過熱器出口蒸気温度目標値と
過熱器出口蒸気温度との時間遅れを演算することのでき
るデータ演算器１１０と、を備え、前記データ演算器の
出力により、過熱器出口蒸気温度目標値発生器の出力を
補正すること。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明はボイラに係り、特
に、負荷変化時の過熱器減温器でのスプレ流量を適切に
制御することにより、ボイラの主蒸気温度の制御性を高
めることのできるボイラの制御装置に関する。
に、負荷変化時の過熱器減温器でのスプレ流量を適切に
制御することにより、ボイラの主蒸気温度の制御性を高
めることのできるボイラの制御装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】電力需要の点から、高い負荷変化率に対
応したボイラ運転が要求されている。そのためには高負
荷変化率下においても主蒸気温度を良好に制御できる制
御装置が必要である。この目的に適した本発明に最も近
い従来技術（特公平３−５７３６３号公報）について図
８を用いて説明する。
応したボイラ運転が要求されている。そのためには高負
荷変化率下においても主蒸気温度を良好に制御できる制
御装置が必要である。この目的に適した本発明に最も近
い従来技術（特公平３−５７３６３号公報）について図
８を用いて説明する。
【０００３】各スプレ制御弁１０，１１，１２は、予め
与えられた対応する過熱器５，７，９の過熱器出口蒸気
温度目標値発生器１３，１４，１５で出力された過熱器
出口蒸気温度目標値３４，３５，３６と、過熱器出口蒸
気温度検出器１６，１７，１８で検出された過熱器出口
蒸気温度２８，２９，３０とを、減算器１９，２０，２
１に入力し、偏差３１，３２，３３をなくすべくスプレ
制御弁開度調節器２２，２３，２４にて操作されること
により制御される。各過熱器の出口蒸気温度目標値３４
は静定値を基準に設定しているが、ボイラ負荷が変化し
た場合、蒸気温度目標値３４は負荷指令に追従して変動
する。
与えられた対応する過熱器５，７，９の過熱器出口蒸気
温度目標値発生器１３，１４，１５で出力された過熱器
出口蒸気温度目標値３４，３５，３６と、過熱器出口蒸
気温度検出器１６，１７，１８で検出された過熱器出口
蒸気温度２８，２９，３０とを、減算器１９，２０，２
１に入力し、偏差３１，３２，３３をなくすべくスプレ
制御弁開度調節器２２，２３，２４にて操作されること
により制御される。各過熱器の出口蒸気温度目標値３４
は静定値を基準に設定しているが、ボイラ負荷が変化し
た場合、蒸気温度目標値３４は負荷指令に追従して変動
する。
【０００４】図９は、負荷上昇時の図８における過熱器
５の過熱器出口蒸気温度２８と過熱器出口蒸気温度目標
値３４、及びスプレ制御弁１０を流れるスプレ流量２５
の経時変化を示す図である。負荷上昇により燃料流量、
給水流量が増加するが、蒸気温度の変動には遅れがある
ため、負荷上昇開始当初は過熱器出口蒸気温度目標値３
４に対して過熱器出口蒸気温度２８は低くなり、斜線部
で示すように偏差２０１が生じる。過熱器減温器４は偏
差２０１をなくすようにスプレ流量２５を減らして過熱
器出口蒸気温度２８を上げようとするため、スプレ制御
弁１０は閉じる方向に制御される。
５の過熱器出口蒸気温度２８と過熱器出口蒸気温度目標
値３４、及びスプレ制御弁１０を流れるスプレ流量２５
の経時変化を示す図である。負荷上昇により燃料流量、
給水流量が増加するが、蒸気温度の変動には遅れがある
ため、負荷上昇開始当初は過熱器出口蒸気温度目標値３
４に対して過熱器出口蒸気温度２８は低くなり、斜線部
で示すように偏差２０１が生じる。過熱器減温器４は偏
差２０１をなくすようにスプレ流量２５を減らして過熱
器出口蒸気温度２８を上げようとするため、スプレ制御
弁１０は閉じる方向に制御される。
【０００５】その後、燃料流量の増加により過熱器出口
蒸気温度２８は上昇し、過熱器出口蒸気温度目標値３４
に近づくため、時間経過と共に偏差２０１は小さくな
り、スプレ流量２５も増加する。
蒸気温度２８は上昇し、過熱器出口蒸気温度目標値３４
に近づくため、時間経過と共に偏差２０１は小さくな
り、スプレ流量２５も増加する。
【０００６】しかし、負荷上昇が終了し、過熱器出口蒸
気温度目標値３４は一定になっても、燃料の先行投入や
配管の保有熱、更には流動遅れにより、過熱器出口蒸気
温度２８がオーバーシュートし、過熱器出口蒸気温度２
８は過熱器出口蒸気温度目標値３４よりも高くなる。ス
プレ制御弁１０はこの時の偏差２０２をなくすようにさ
らにスプレ流量２５を増やす方向に制御する。そして、
過熱器出口蒸気温度２８が過熱器出口蒸気温度目標値３
４になるまでスプレ流量２５は増減を繰り返し、収束す
る。
気温度目標値３４は一定になっても、燃料の先行投入や
配管の保有熱、更には流動遅れにより、過熱器出口蒸気
温度２８がオーバーシュートし、過熱器出口蒸気温度２
８は過熱器出口蒸気温度目標値３４よりも高くなる。ス
プレ制御弁１０はこの時の偏差２０２をなくすようにさ
らにスプレ流量２５を増やす方向に制御する。そして、
過熱器出口蒸気温度２８が過熱器出口蒸気温度目標値３
４になるまでスプレ流量２５は増減を繰り返し、収束す
る。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】しかし、当初の偏差２
０１が大きいため、スプレ流量の変動量も大きくなり、
静定時間ｔｓ（負荷上昇開始から過熱器出口蒸気温度目
標値３４と過熱器出口蒸気温度２８の偏差が１℃以内に
収束するまでの時間）が長くなる。
０１が大きいため、スプレ流量の変動量も大きくなり、
静定時間ｔｓ（負荷上昇開始から過熱器出口蒸気温度目
標値３４と過熱器出口蒸気温度２８の偏差が１℃以内に
収束するまでの時間）が長くなる。
【０００８】このように従来制御では、過熱器出口蒸気
温度２８は、過熱器出口蒸気温度目標値３４よりも負荷
上昇開始直後は低く、負荷上昇終了後は高くなり、過熱
器出口蒸気温度目標値３４との偏差が大きく変動するた
め、過熱器減温器４でのスプレ流量２５の変動量は大き
くなり、結果的に静定するまでに時間がかかる場合があ
った。そのため主蒸気温度の制御性は必ずしも充分では
なかった。
温度２８は、過熱器出口蒸気温度目標値３４よりも負荷
上昇開始直後は低く、負荷上昇終了後は高くなり、過熱
器出口蒸気温度目標値３４との偏差が大きく変動するた
め、過熱器減温器４でのスプレ流量２５の変動量は大き
くなり、結果的に静定するまでに時間がかかる場合があ
った。そのため主蒸気温度の制御性は必ずしも充分では
なかった。
【０００９】
【課題を解決するための手段】前記課題を解決するため
に、本発明は次のような構成を採用する。
に、本発明は次のような構成を採用する。
【００１０】従来の技術に、過熱器の過熱器出口蒸気温
度及び過熱器出口蒸気温度目標値の経時変化を記憶する
記憶装置、この記憶装置の出力を基に補正量を演算する
データ演算器からの出力で過熱器出口蒸気温度目標値を
補正調整する過熱器出口蒸気温度目標値補正器を設置す
ること。
度及び過熱器出口蒸気温度目標値の経時変化を記憶する
記憶装置、この記憶装置の出力を基に補正量を演算する
データ演算器からの出力で過熱器出口蒸気温度目標値を
補正調整する過熱器出口蒸気温度目標値補正器を設置す
ること。
【００１１】以上の構成によって、本発明は次のような
機能及び作用を達成することができる。負荷上昇時は燃
料投入量も増加するため、過熱器出口蒸気温度は時間の
経過と共に上昇する。このため、過熱器出口蒸気温度の
遅れに相当する分だけ過熱器出口蒸気温度目標値を遅ら
せれば偏差を小さくすることができ、過熱器減温器での
スプレ流量の変動量も小さくなるため、結果的に負荷上
昇後の静定時間を短縮することができる。
機能及び作用を達成することができる。負荷上昇時は燃
料投入量も増加するため、過熱器出口蒸気温度は時間の
経過と共に上昇する。このため、過熱器出口蒸気温度の
遅れに相当する分だけ過熱器出口蒸気温度目標値を遅ら
せれば偏差を小さくすることができ、過熱器減温器での
スプレ流量の変動量も小さくなるため、結果的に負荷上
昇後の静定時間を短縮することができる。
【００１２】
【発明の実施の形態】図１は、本発明の好適な実施形態
を示す。
を示す。
【００１３】給水は給水ポンプ１、水壁２を通り、過熱
器１０２で過熱され、主蒸気となって図示されていない
タービンに供給される。過熱器１０２出口での蒸気温度
が過熱器出口蒸気温度目標値１１２になるようにスプレ
制御弁１１６でスプレ流量を制御する。
器１０２で過熱され、主蒸気となって図示されていない
タービンに供給される。過熱器１０２出口での蒸気温度
が過熱器出口蒸気温度目標値１１２になるようにスプレ
制御弁１１６でスプレ流量を制御する。
【００１４】ここで過熱器出口蒸気温度目標値１１２
は、負荷指令１０５に基づき、過熱器出口蒸気温度１次
目標値発生器１０６で出力される過熱器出口蒸気温度１
次目標値１０７と、記憶装置１１１からの出力をもとに
データ演算器１１０で演算した過熱器出口蒸気温度目標
値補正値１０９とを過熱器出口蒸気温度目標値補正器１
０８に入力して求められる。
は、負荷指令１０５に基づき、過熱器出口蒸気温度１次
目標値発生器１０６で出力される過熱器出口蒸気温度１
次目標値１０７と、記憶装置１１１からの出力をもとに
データ演算器１１０で演算した過熱器出口蒸気温度目標
値補正値１０９とを過熱器出口蒸気温度目標値補正器１
０８に入力して求められる。
【００１５】図２及び図３により負荷上昇時の目標値の
補正演算例を示す。負荷上昇開始前の過熱器出口蒸気温
度１０４及び過熱器出口蒸気温度目標値１１２は、共に
Ｔ１であり、時刻ｔ１から負荷上昇が開始している。
補正演算例を示す。負荷上昇開始前の過熱器出口蒸気温
度１０４及び過熱器出口蒸気温度目標値１１２は、共に
Ｔ１であり、時刻ｔ１から負荷上昇が開始している。
【００１６】図２の温度特性は、過熱器出口蒸気温度目
標値補正値１０９を常に０とした場合であり、従来技術
と同じ温度特性である。過熱器出口蒸気温度目標値１１
２は時刻ｔ１から変動するが、過熱器出口蒸気温度１０
４には遅れがあるためすぐには変動しない。そこで過熱
器出口蒸気温度１０４がΔＴだけ変動した時刻をｔ３、
過熱器出口蒸気温度目標値１１２がΔＴだけ変動した時
刻をｔ２とすると過熱器出口蒸気温度目標値１１２と過
熱器出口蒸気温度１０４にはΔｔ（＝ｔ３−ｔ２）だけ
時間差があることになる。
標値補正値１０９を常に０とした場合であり、従来技術
と同じ温度特性である。過熱器出口蒸気温度目標値１１
２は時刻ｔ１から変動するが、過熱器出口蒸気温度１０
４には遅れがあるためすぐには変動しない。そこで過熱
器出口蒸気温度１０４がΔＴだけ変動した時刻をｔ３、
過熱器出口蒸気温度目標値１１２がΔＴだけ変動した時
刻をｔ２とすると過熱器出口蒸気温度目標値１１２と過
熱器出口蒸気温度１０４にはΔｔ（＝ｔ３−ｔ２）だけ
時間差があることになる。
【００１７】図３は図２の結果をもとに、データ演算器
１１０でこの時間差Δｔを演算して過熱器出口蒸気温度
目標値補正値１０９として出力し、過熱器出口蒸気温度
目標値補正器１０８で過熱器出口蒸気温度１次目標値１
０７にｄｅａｄ ｔｉｍｅ（遅れ時間）を設定した場合
である。
１１０でこの時間差Δｔを演算して過熱器出口蒸気温度
目標値補正値１０９として出力し、過熱器出口蒸気温度
目標値補正器１０８で過熱器出口蒸気温度１次目標値１
０７にｄｅａｄ ｔｉｍｅ（遅れ時間）を設定した場合
である。
【００１８】過熱器出口蒸気温度１次目標値１０７を遅
らせることにより、過熱器出口蒸気温度目標値１１２は
実際の過熱器出口蒸気温度１０４と同じ時刻から変化し
はじめる。そのため、負荷上昇開始時の斜線部に示す過
熱器出口蒸気温度目標値１１２と過熱器出口蒸気温度１
０４の偏差２０４は図９の偏差２０１よりも小さくな
り、スプレ流量１１６の変動量を小さくすることができ
る。スプレ流量１１８の初期の偏差２０４が小さいため
オーバーシュートでの偏差２０３も小さくなり、その結
果、静定時間ｔｓ２を図９のｔｓよりも短縮することが
できる。
らせることにより、過熱器出口蒸気温度目標値１１２は
実際の過熱器出口蒸気温度１０４と同じ時刻から変化し
はじめる。そのため、負荷上昇開始時の斜線部に示す過
熱器出口蒸気温度目標値１１２と過熱器出口蒸気温度１
０４の偏差２０４は図９の偏差２０１よりも小さくな
り、スプレ流量１１６の変動量を小さくすることができ
る。スプレ流量１１８の初期の偏差２０４が小さいため
オーバーシュートでの偏差２０３も小さくなり、その結
果、静定時間ｔｓ２を図９のｔｓよりも短縮することが
できる。
【００１９】記憶装置１１１には、過去に付加が変化し
たとき（例えば、ステップ応答試験）の過熱器出口蒸気
温度、過熱器出口蒸気温度目標値、負荷指令の経時変化
の値を記憶させる。データ演算器では記憶装置からの出
力をもとに過熱器出口蒸気温度目標値の補正量の演算を
行い、その結果で過熱器出口蒸気温度目標値補正器によ
り過熱器出口蒸気温度目標値の調整を行う。
たとき（例えば、ステップ応答試験）の過熱器出口蒸気
温度、過熱器出口蒸気温度目標値、負荷指令の経時変化
の値を記憶させる。データ演算器では記憶装置からの出
力をもとに過熱器出口蒸気温度目標値の補正量の演算を
行い、その結果で過熱器出口蒸気温度目標値補正器によ
り過熱器出口蒸気温度目標値の調整を行う。
【００２０】このようにプラントの負荷変化の度に時
刻、負荷指令１０５、過熱器出口蒸気温度１０４、過熱
器出口蒸気温度目標値１１２との偏差１１４を記憶し、
新たな負荷変化に際しては、前回の同種の負荷変化にお
けるΔｔを算出し、制御でのｄｅａｄ ｔｉｍｅとする
ことにより、主蒸気温度の制御性の高いボイラを提供す
ることが可能となる。
刻、負荷指令１０５、過熱器出口蒸気温度１０４、過熱
器出口蒸気温度目標値１１２との偏差１１４を記憶し、
新たな負荷変化に際しては、前回の同種の負荷変化にお
けるΔｔを算出し、制御でのｄｅａｄ ｔｉｍｅとする
ことにより、主蒸気温度の制御性の高いボイラを提供す
ることが可能となる。
【００２１】ただし、第１回目の運用においては前回の
負荷変化時のデータがないため、ｄｅａｄ ｔｉｍｅを
設定しないか、もしくは経験に基づいたｄｅａｄ ｔｉ
ｍｅを設定することで対応する。
負荷変化時のデータがないため、ｄｅａｄ ｔｉｍｅを
設定しないか、もしくは経験に基づいたｄｅａｄ ｔｉ
ｍｅを設定することで対応する。
【００２２】通常、記憶装置１１１には時刻、負荷指令
１０５、過熱器出口蒸気温度１０４、過熱器出口蒸気温
度目標値１１２を記憶させることで上述のｄｅａｄ ｔ
ｉｍｅの演算を行えるが、石炭焚ボイラ等の運用におい
ては火炉の汚れを除去するためスートブロワの使用や、
炭種を変更する場合がある。このため、スートブロワを
使用することで水壁での収熱量は変化する。また、炭種
によって燃料の成分や性状が異なる。スートブロワ使用
前後、炭種変更前後でボイラの熱量バランスが変わり、
負荷変化時の過熱器出口蒸気温度特性が異なる。
１０５、過熱器出口蒸気温度１０４、過熱器出口蒸気温
度目標値１１２を記憶させることで上述のｄｅａｄ ｔ
ｉｍｅの演算を行えるが、石炭焚ボイラ等の運用におい
ては火炉の汚れを除去するためスートブロワの使用や、
炭種を変更する場合がある。このため、スートブロワを
使用することで水壁での収熱量は変化する。また、炭種
によって燃料の成分や性状が異なる。スートブロワ使用
前後、炭種変更前後でボイラの熱量バランスが変わり、
負荷変化時の過熱器出口蒸気温度特性が異なる。
【００２３】そこで記憶装置１１１に時刻、負荷指令１
０５、過熱器出口蒸気温度１０４、過熱器出口蒸気温度
目標値１１２に加え、スートブロワを使用した時刻、時
間や給炭指令、水壁出口蒸気温度、過熱器入口蒸気温
度、過熱器出口蒸気温度を記憶装置に記憶させ、過去の
データの中から現在のボイラの状況に最も近いデータを
選出することでスートブロワの使用や炭種の変更に対応
できる。
０５、過熱器出口蒸気温度１０４、過熱器出口蒸気温度
目標値１１２に加え、スートブロワを使用した時刻、時
間や給炭指令、水壁出口蒸気温度、過熱器入口蒸気温
度、過熱器出口蒸気温度を記憶装置に記憶させ、過去の
データの中から現在のボイラの状況に最も近いデータを
選出することでスートブロワの使用や炭種の変更に対応
できる。
【００２４】例えば、現在の負荷が５０％で負荷を１０
０％に上昇させる場合、前回スートブロワ作動時から現
在までの経過時間、現在の水壁出口蒸気温度、及び過熱
器出口蒸気温度について、記憶装置１１１に記憶された
過去の負荷変化開始時のスートブロワ作動時からの経過
時間、水壁出口蒸気温度、過熱器出口蒸気温度と比較
し、現在に最も近い条件のデータを選出する。
０％に上昇させる場合、前回スートブロワ作動時から現
在までの経過時間、現在の水壁出口蒸気温度、及び過熱
器出口蒸気温度について、記憶装置１１１に記憶された
過去の負荷変化開始時のスートブロワ作動時からの経過
時間、水壁出口蒸気温度、過熱器出口蒸気温度と比較
し、現在に最も近い条件のデータを選出する。
【００２５】これらのデータは常に取得し続けるが、膨
大な量になる。上述の演算に必要なのは負荷変化開始前
の状況が認識できるに充分なデータでよい。前回の負荷
変化終了時からΔｔｂ時間後の時刻をｔ１、今回の負荷
変化開始のΔｔｃ時間前の時刻をｔ２とすると、負荷変
化が開始した時点で時刻ｔ１〜ｔ２間のデータは破棄す
る。なお、Δｔｂ，Δｔｃはプラントによって異なるが
数時間程度でよい。
大な量になる。上述の演算に必要なのは負荷変化開始前
の状況が認識できるに充分なデータでよい。前回の負荷
変化終了時からΔｔｂ時間後の時刻をｔ１、今回の負荷
変化開始のΔｔｃ時間前の時刻をｔ２とすると、負荷変
化が開始した時点で時刻ｔ１〜ｔ２間のデータは破棄す
る。なお、Δｔｂ，Δｔｃはプラントによって異なるが
数時間程度でよい。
【００２６】また、データ演算器の他の演算例として図
４の方式も可能である。前述の補正は図２に示すように
過熱器出口蒸気温度１０４と過熱器出口蒸気温度目標値
１１２がそれぞれΔＴだけ上昇するまでの時間差Δｔを
ｄｅａｄ ｔｉｍｅとし、負荷に関係なくこの時間差だ
け過熱器出口蒸気温度目標値１１２を補正したが、負荷
によりボイラの蒸気温度の応答性は変化するため、低負
荷、高負荷で上述の遅れ時間は異なる。
４の方式も可能である。前述の補正は図２に示すように
過熱器出口蒸気温度１０４と過熱器出口蒸気温度目標値
１１２がそれぞれΔＴだけ上昇するまでの時間差Δｔを
ｄｅａｄ ｔｉｍｅとし、負荷に関係なくこの時間差だ
け過熱器出口蒸気温度目標値１１２を補正したが、負荷
によりボイラの蒸気温度の応答性は変化するため、低負
荷、高負荷で上述の遅れ時間は異なる。
【００２７】そこで図４に示すように、負荷上昇が始ま
ってから過熱器出口蒸気温度１０４と過熱器出口蒸気温
度目標値１１２がΔＴだけ上昇するまでの時間差を低負
荷でのｄｅａｄ ｔｉｍｅΔｔ１とし、更にＴ１からΔ
Ｔ２だけ上昇するまでの時間差を高負荷でｄｅａｄ ｔ
ｉｍｅΔｔ２として、Δｔ１，Δｔ２を直線で結ぶよう
に蒸気温度目標値にｄｅａｄ ｔｉｍｅを設定する。こ
のように、過熱器出口蒸気温度１次目標値１０７を補正
することで過熱器出口蒸気温度目標値１１２と過熱器出
口蒸気温度１０４の偏差をより小さくでき、過熱器減温
器１０２でのスプレ流量１１８、過熱器出口蒸気温度１
０４の制御性をさらに高め、静定時間ｔｓ３を短縮する
ことができる。
ってから過熱器出口蒸気温度１０４と過熱器出口蒸気温
度目標値１１２がΔＴだけ上昇するまでの時間差を低負
荷でのｄｅａｄ ｔｉｍｅΔｔ１とし、更にＴ１からΔ
Ｔ２だけ上昇するまでの時間差を高負荷でｄｅａｄ ｔ
ｉｍｅΔｔ２として、Δｔ１，Δｔ２を直線で結ぶよう
に蒸気温度目標値にｄｅａｄ ｔｉｍｅを設定する。こ
のように、過熱器出口蒸気温度１次目標値１０７を補正
することで過熱器出口蒸気温度目標値１１２と過熱器出
口蒸気温度１０４の偏差をより小さくでき、過熱器減温
器１０２でのスプレ流量１１８、過熱器出口蒸気温度１
０４の制御性をさらに高め、静定時間ｔｓ３を短縮する
ことができる。
【００２８】このように過去の負荷が変化した時の過熱
器出口蒸気温度１次目標値１０７の変化に対する過熱器
出口蒸気温度１０４の遅れ時間等を演算し、過熱器出口
蒸気温度目標値補正値１０９を求め、補正調整した過熱
器出口蒸気温度目標値１１２と、過熱器出口蒸気温度検
出器１０３で検出された過熱器出口蒸気温度１０４とを
演算器１１３に入力し、その偏差１１４をなくすように
スプレ弁開度調節器１１５はスプレ制御弁１１６を制御
する。
器出口蒸気温度１次目標値１０７の変化に対する過熱器
出口蒸気温度１０４の遅れ時間等を演算し、過熱器出口
蒸気温度目標値補正値１０９を求め、補正調整した過熱
器出口蒸気温度目標値１１２と、過熱器出口蒸気温度検
出器１０３で検出された過熱器出口蒸気温度１０４とを
演算器１１３に入力し、その偏差１１４をなくすように
スプレ弁開度調節器１１５はスプレ制御弁１１６を制御
する。
【００２９】なお、本発明に類似する公知例として特公
昭６２−１１６１号公報、実開昭５６−１４４９０２号
公報があるが、共に本発明の構成要件である過去のプラ
ントデータの記憶装置を具備しておらず、従って記憶装
置の出力の利用もないため、本発明とは異なるものであ
る。
昭６２−１１６１号公報、実開昭５６−１４４９０２号
公報があるが、共に本発明の構成要件である過去のプラ
ントデータの記憶装置を具備しておらず、従って記憶装
置の出力の利用もないため、本発明とは異なるものであ
る。
【００３０】図５に本発明の他の実施形態を示す。
【００３１】図５においては図１と同じく給水は給水ポ
ンプ１、水壁２を通り、過熱器１５２で過熱され、主蒸
気となって図示されていないタービンに供給される。過
熱供給１５２出口での蒸気温度が過熱器出口蒸気温度目
標値１６２になるようにスプレ制御弁１６６でスプレ流
量を制御する。
ンプ１、水壁２を通り、過熱器１５２で過熱され、主蒸
気となって図示されていないタービンに供給される。過
熱供給１５２出口での蒸気温度が過熱器出口蒸気温度目
標値１６２になるようにスプレ制御弁１６６でスプレ流
量を制御する。
【００３２】過熱器出口蒸気温度目標値発生器１６１は
負荷指令１５５に対し、１対１対応で過熱器出口蒸気温
度目標値１６２を発生する。従って、図６に示すように
負荷指令補正器１５６で負荷指令１５５にｄｅａｄ ｔ
ｉｍｅを設定することで、過熱器出口蒸気温度目標値１
６２を遅らせることができ、その結果、負荷上昇開始時
の過熱器出口蒸気温度目標値１６２と過熱器出口蒸気温
度１５４の偏差２０７は小さくなり、スプレ流量１６８
の変動量を小さくすることができ、また静定時間ｔｓ４
をより短縮することができる。
負荷指令１５５に対し、１対１対応で過熱器出口蒸気温
度目標値１６２を発生する。従って、図６に示すように
負荷指令補正器１５６で負荷指令１５５にｄｅａｄ ｔ
ｉｍｅを設定することで、過熱器出口蒸気温度目標値１
６２を遅らせることができ、その結果、負荷上昇開始時
の過熱器出口蒸気温度目標値１６２と過熱器出口蒸気温
度１５４の偏差２０７は小さくなり、スプレ流量１６８
の変動量を小さくすることができ、また静定時間ｔｓ４
をより短縮することができる。
【００３３】過熱器出口蒸気温度目標値１６２は負荷指
令１５５を、記憶装置１５９からの出力をもとにデータ
演算器１５８で上述のように過熱器出口蒸気温度１５４
と過熱器出口蒸気温度目標値１６２との時間差Δｔを演
算し、データ演算器１５８から出力された負荷指令補正
値１５７により負荷指令補正器１５６で補正調整した補
正後負荷指令１６０を過熱器出口蒸気温度目標値発生器
１６１に入力して求められる。ただし、負荷指令は燃料
流量、給水流量等の制御にも関係するため、ここではス
プレ流量の制御回路に入力される負荷指令のみに補正調
整を行う。
令１５５を、記憶装置１５９からの出力をもとにデータ
演算器１５８で上述のように過熱器出口蒸気温度１５４
と過熱器出口蒸気温度目標値１６２との時間差Δｔを演
算し、データ演算器１５８から出力された負荷指令補正
値１５７により負荷指令補正器１５６で補正調整した補
正後負荷指令１６０を過熱器出口蒸気温度目標値発生器
１６１に入力して求められる。ただし、負荷指令は燃料
流量、給水流量等の制御にも関係するため、ここではス
プレ流量の制御回路に入力される負荷指令のみに補正調
整を行う。
【００３４】また、本発明を多段スプレ制御に適用した
例を図７に示す。図７においては３段の過熱器、過熱器
減温器を有するボイラにおいて各過熱器の出口蒸気温度
１次目標値を補正調整する例である。
例を図７に示す。図７においては３段の過熱器、過熱器
減温器を有するボイラにおいて各過熱器の出口蒸気温度
１次目標値を補正調整する例である。
【００３５】多段過熱器においては過熱器出口蒸気温度
の遅れは後流側の過熱器の方が遅くなるため各過熱器３
０２，４０２，５０２それぞれに過熱器出口蒸気温度１
次目標値３０７，４０７，５０７を補正する過熱器出口
蒸気温度補正調節器３０８，４０８，５０８、データ演
算器３１０，４１０，５１０、記憶装置３１１，４１
１、５１１を設定した例である。
の遅れは後流側の過熱器の方が遅くなるため各過熱器３
０２，４０２，５０２それぞれに過熱器出口蒸気温度１
次目標値３０７，４０７，５０７を補正する過熱器出口
蒸気温度補正調節器３０８，４０８，５０８、データ演
算器３１０，４１０，５１０、記憶装置３１１，４１
１、５１１を設定した例である。
【００３６】各過熱器３０２，４０２，５０２の出口蒸
気温度目標値３１２，４１２，５１２は、負荷指令３０
５，４０５，５０５にもとづき、それぞれの過熱器出口
蒸気温度１次目標値発生器３０６，４０６，５０６で出
力される過熱器出口蒸気温度１次目標値３０７，４０
７，５０７と、それぞれの記憶装置３１１，４１１，５
１１からの出力をもとにデータ演算器３１０，４１０，
５１０で演算した過熱器出口蒸気温度目標値補正値を３
０９，４０９，５０９とを過熱器出口蒸気温度目標値補
正器３０８，４０８，５０８に入力して求められる。補
正演算については上述のように行う。
気温度目標値３１２，４１２，５１２は、負荷指令３０
５，４０５，５０５にもとづき、それぞれの過熱器出口
蒸気温度１次目標値発生器３０６，４０６，５０６で出
力される過熱器出口蒸気温度１次目標値３０７，４０
７，５０７と、それぞれの記憶装置３１１，４１１，５
１１からの出力をもとにデータ演算器３１０，４１０，
５１０で演算した過熱器出口蒸気温度目標値補正値を３
０９，４０９，５０９とを過熱器出口蒸気温度目標値補
正器３０８，４０８，５０８に入力して求められる。補
正演算については上述のように行う。
【００３７】このように過去の負荷が変化した時の各過
熱器の過熱器出口蒸気温度１次目標値３０７，４０７，
５０７の変化に対する過熱器出口蒸気温度３０４，４０
４，５０４の遅れ時間等を演算し、各過熱器に対応する
過熱器出口蒸気温度目標値補正値３０９，４０９，５０
９を求めて補正調整した過熱器出口蒸気温度目標値３１
２，４１２，５１２と、過熱器出口蒸気温度検出器３０
３，４０３，５０３で検出された過熱器出口蒸気温度３
０４，４０４，５０４とを減算器３１３，４１３，５１
３に入力し、その偏差３１４，４１４，５１４をなくす
ように各スプレ弁開度調節器３１５，４１５，５１５は
それぞれのスプレ制御弁３１６，４１６，５１６を制御
する。
熱器の過熱器出口蒸気温度１次目標値３０７，４０７，
５０７の変化に対する過熱器出口蒸気温度３０４，４０
４，５０４の遅れ時間等を演算し、各過熱器に対応する
過熱器出口蒸気温度目標値補正値３０９，４０９，５０
９を求めて補正調整した過熱器出口蒸気温度目標値３１
２，４１２，５１２と、過熱器出口蒸気温度検出器３０
３，４０３，５０３で検出された過熱器出口蒸気温度３
０４，４０４，５０４とを減算器３１３，４１３，５１
３に入力し、その偏差３１４，４１４，５１４をなくす
ように各スプレ弁開度調節器３１５，４１５，５１５は
それぞれのスプレ制御弁３１６，４１６，５１６を制御
する。
【００３８】
【発明の効果】本発明によれば、過熱器の過熱器出口蒸
気温度の目標値に補正調整を行うことで、ボイラ負荷変
化時の過熱器出口蒸気温度と過熱器出口蒸気温度目標値
との偏差を小さくすることができ、スプレ制御弁の変動
量を小さくすることができる。その結果、過熱器減温器
でのスプレ流量、及び主蒸気温度の変動量を小さくし、
負荷追従性を高めることができる。
気温度の目標値に補正調整を行うことで、ボイラ負荷変
化時の過熱器出口蒸気温度と過熱器出口蒸気温度目標値
との偏差を小さくすることができ、スプレ制御弁の変動
量を小さくすることができる。その結果、過熱器減温器
でのスプレ流量、及び主蒸気温度の変動量を小さくし、
負荷追従性を高めることができる。
【図１】本発明実施の蒸気温度制御系のブロック図であ
る。
る。
【図２】本発明実施の補正演算例を示す。
【図３】本発明実施による過熱器出口蒸気温度目標値、
過熱器出口蒸気温度、及びスプレ流量偏差の経時変化を
示す。
過熱器出口蒸気温度、及びスプレ流量偏差の経時変化を
示す。
【図４】本発明実施による過熱器出口蒸気温度目標値、
過熱器出口蒸気温度、及びスプレ流量偏差の経時変化を
示す。
過熱器出口蒸気温度、及びスプレ流量偏差の経時変化を
示す。
【図５】本発明実施の蒸気温度制御系の他の実施例を示
す。
す。
【図６】本発明実施の補正演算例を示す。
【図７】本発明実施の蒸気温度制御系の他の実施例を示
す。
す。
【図８】従来制御の全体ブロック図である。
【図９】過熱器出口蒸気温度目標値、過熱器出口蒸気温
度、及びスプレ流量偏差の経時変化を示すものである。
度、及びスプレ流量偏差の経時変化を示すものである。
１ 給水ポンプ ２ 水壁 ３ 気水分離器 ４ 第１過熱器減温器 ５ 第１過熱器 ６ 第２過熱器減温器 ７ 第２過熱器 ８ 第３過熱器減温器 ９ 第３過熱器 １０ 第１スプレ制御弁 １１ 第２スプレ制御弁 １２ 第３スプレ制御弁 １３ 第１過熱器出口蒸気温度目標値発生器 １４ 第２過熱器出口蒸気温度目標値発生器 １５ 第３過熱器出口蒸気温度目標値発生器 １６ 第１過熱器出口蒸気温度検出器 １７ 第２過熱器出口蒸気温度検出器 １８ 第３過熱器出口蒸気温度検出器 １９，２０，２１ 演算器 ２２，２３，２４ スプレ弁開度調節器 ２５，２６，２７ スプレ流量 ２８ 第１過熱器出口蒸気温度 ２９ 第２過熱器出口蒸気温度 ３０ 第３過熱器出口蒸気温度 ３１，３２，３３ 偏差 ３４，３５，３６ 流量計 １０１ 過熱器減温器 １０２ 過熱器 １０３ 過熱器出口蒸気温度検出器 １０４ 過熱器出口蒸気温度 １０５ 負荷指令 １０６ 過熱器出口蒸気温度１次目標値発生器 １０７ 過熱器出口蒸気温度１次目標値 １０８ 過熱器出口蒸気温度目標値補正器 １０９ 過熱器出口蒸気温度目標値補正値 １１０ データ演算器 １１１ 記憶装置 １１２ 過熱器出口蒸気温度目標値 １１３ 減算器 １１４ 偏差 １１５ スプレ制御弁開度調節器 １１６ スプレ制御弁 １１７ スプレ流量 １１８ 流量計 １５１ 過熱器減温器 １５２ 過熱器 １５３ 過熱器出口蒸気温度検出器 １５４ 過熱器出口蒸気温度 １５５ 負荷指令 １５６ 負荷指令補正器 １５７ 負荷指令補正値 １５８ データ演算器 １５９ 記憶装置 １６０ 補正後負荷指令 １６１ 過熱器出口蒸気温度目標値発生器 １６２ 過熱器出口蒸気温度目標値 １６３ 減算器 １６４ 偏差 １６５ スプレ制御弁開度調節器 １６６ スプレ制御弁 １６７ スプレ流量 １６８ 流量計 ２０１，２０２，２０３，２０４，２０５，２０６，２
０７，２０８ 偏差 ３０１ 第１過熱器減温器 ３０２ 第１過熱器 ３０３ 第１過熱器出口蒸気温度検出器 ３０４ 第１過熱器出口蒸気温度 ３０５ 負荷指令 ３０６ 第１過熱器出口蒸気温度１次目標値発生器 ３０７ 第１過熱器出口蒸気温度１次目標値 ３０８ 第１過熱器出口蒸気温度目標値補正器 ３０９ 第１過熱器出口蒸気温度目標値補正値 ３１０ データ演算器 ３１１ 記憶装置 ３１２ 第１過熱器出口蒸気温度目標値 ３１３ 減算器 ３１４ 偏差 ３１５ 第１スプレ制御弁開度調節器 ３１６ 第１スプレ制御弁 ３１７ 第１スプレ流量 ３１８ 流量計 ４０１ 第２過熱器減温器 ４０２ 第２過熱器 ４０３ 第２過熱器出口蒸気温度検出器 ４０４ 第２過熱器出口蒸気温度 ４０５ 負荷指令 ４０６ 第２過熱器出口蒸気温度１次目標値発生器 ４０７ 第２過熱器出口蒸気温度１次目標値 ４０８ 第２過熱器出口蒸気温度目標値補正器 ４０９ 第２過熱器出口蒸気温度目標値補正値 ４１０ データ演算器 ４１１ 記憶装置 ４１２ 第２過熱器出口蒸気温度目標値 ４１３ 減算器 ４１４ 偏差 ４１５ 第２スプレ制御弁開度調節器 ４１６ 第２スプレ制御弁 ４１７ 第２スプレ流量 ４１８ 流量計 ５０１ 第３過熱器減温器 ５０２ 第３過熱器 ５０３ 第３過熱器出口蒸気温度検出器 ５０４ 第３過熱器出口蒸気温度 ５０５ 負荷指令 ５０６ 第３過熱器出口蒸気温度１次目標値発生器 ５０７ 第３過熱器出口蒸気温度１次目標値 ５０８ 第３過熱器出口蒸気温度目標値補正器 ５０９ 第３過熱器出口蒸気温度目標値補正値 ５１０ データ演算器 ５１１ 記憶装置 ５１２ 第３過熱器出口蒸気温度目標値 ５１３ 減算器 ５１４ 偏差 ５１５ 第３スプレ制御弁開度調節器 ５１６ 第３スプレ制御弁 ５１７ 第３スプレ流量 ５１８ 流量計
０７，２０８ 偏差 ３０１ 第１過熱器減温器 ３０２ 第１過熱器 ３０３ 第１過熱器出口蒸気温度検出器 ３０４ 第１過熱器出口蒸気温度 ３０５ 負荷指令 ３０６ 第１過熱器出口蒸気温度１次目標値発生器 ３０７ 第１過熱器出口蒸気温度１次目標値 ３０８ 第１過熱器出口蒸気温度目標値補正器 ３０９ 第１過熱器出口蒸気温度目標値補正値 ３１０ データ演算器 ３１１ 記憶装置 ３１２ 第１過熱器出口蒸気温度目標値 ３１３ 減算器 ３１４ 偏差 ３１５ 第１スプレ制御弁開度調節器 ３１６ 第１スプレ制御弁 ３１７ 第１スプレ流量 ３１８ 流量計 ４０１ 第２過熱器減温器 ４０２ 第２過熱器 ４０３ 第２過熱器出口蒸気温度検出器 ４０４ 第２過熱器出口蒸気温度 ４０５ 負荷指令 ４０６ 第２過熱器出口蒸気温度１次目標値発生器 ４０７ 第２過熱器出口蒸気温度１次目標値 ４０８ 第２過熱器出口蒸気温度目標値補正器 ４０９ 第２過熱器出口蒸気温度目標値補正値 ４１０ データ演算器 ４１１ 記憶装置 ４１２ 第２過熱器出口蒸気温度目標値 ４１３ 減算器 ４１４ 偏差 ４１５ 第２スプレ制御弁開度調節器 ４１６ 第２スプレ制御弁 ４１７ 第２スプレ流量 ４１８ 流量計 ５０１ 第３過熱器減温器 ５０２ 第３過熱器 ５０３ 第３過熱器出口蒸気温度検出器 ５０４ 第３過熱器出口蒸気温度 ５０５ 負荷指令 ５０６ 第３過熱器出口蒸気温度１次目標値発生器 ５０７ 第３過熱器出口蒸気温度１次目標値 ５０８ 第３過熱器出口蒸気温度目標値補正器 ５０９ 第３過熱器出口蒸気温度目標値補正値 ５１０ データ演算器 ５１１ 記憶装置 ５１２ 第３過熱器出口蒸気温度目標値 ５１３ 減算器 ５１４ 偏差 ５１５ 第３スプレ制御弁開度調節器 ５１６ 第３スプレ制御弁 ５１７ 第３スプレ流量 ５１８ 流量計
Claims (4)
- 【請求項１】 水壁と、過熱器と、蒸気温度を制御する
スプレ制御弁と、負荷指令にもとづいて過熱器出口の蒸
気温度の目標値を設定する過熱器出口蒸気温度目標値発
生器と、過熱器出口の蒸気温度を検出する過熱器出口蒸
気温度検出器と、過熱器出口蒸気温度目標値発生器の出
力と過熱器出口蒸気温度検出器の出力との偏差をもとに
スプレ制御弁の開度を調整するスプレ制御弁開度調節器
と、を備えたボイラ蒸気温度制御装置であって、 負荷変化があったときの過熱器出口蒸気温度の経時変化
値と、過熱器出口蒸気温度目標値の経時変化値と、負荷
指令の経時変化値と、を記憶することのできる記憶装置
と、 前記記憶装置からの出力により、過熱器出口蒸気温度目
標値と過熱器出口蒸気温度との時間遅れを演算すること
のできるデータ演算器と、を備え、 前記データ演算器の出力により、過熱器出口蒸気温度目
標値発生器の出力を補正することを特徴とするボイラ蒸
気温度制御装置。 - 【請求項２】 水壁と、過熱器と、蒸気温度を制御する
スプレ制御弁と、負荷指令にもとづいて過熱器出口の蒸
気温度の目標値を設定する過熱器出口蒸気温度目標値発
生器と、過熱器出口の蒸気温度を検出する過熱器出口蒸
気温度検出器と、過熱器出口蒸気温度目標値発生器の出
力と過熱器出口蒸気温度検出器の出力との偏差をもとに
スプレ制御弁の開度を調整するスプレ制御弁開度調節器
と、を備えたボイラ蒸気温度制御装置であって、 負荷変化があったときの過熱器出口蒸気温度の経時変化
値と、過熱器出口蒸気温度目標値の経時変化値と、負荷
指令の経時変化値と、を記憶することのできる記憶装置
と、 前記記憶装置からの出力により、過熱器出口蒸気温度目
標値と過熱器出口蒸気温度との時間遅れを演算すること
のできるデータ演算器と、を備え、 前記データ演算器の出力により過熱器出口蒸気温度目標
値発生器の入力となる負荷指令を補正することを特徴と
するボイラ蒸気温度制御装置。 - 【請求項３】 請求項１または２に記載されたボイラ蒸
気温度制御装置において、 前記データ演算器は、負荷上昇時の低負荷と高負荷にお
けるそれぞれの過熱器出口蒸気温度と過熱器出口蒸気温
度目標値との時間遅れに基づいて演算することを特徴と
するボイラ蒸気温度制御装置。 - 【請求項４】 請求項１、２または３に記載されたボイ
ラ蒸気温度制御装置において、 前記過熱器とスプレ制御弁を含むボイラ蒸気温度制御装
置を多段に縦続接続することを特徴とするボイラ蒸気温
度制御装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8272392A JPH10122507A (ja) | 1996-10-15 | 1996-10-15 | スプレによるボイラ蒸気温度制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8272392A JPH10122507A (ja) | 1996-10-15 | 1996-10-15 | スプレによるボイラ蒸気温度制御装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10122507A true JPH10122507A (ja) | 1998-05-15 |
Family
ID=17513258
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8272392A Pending JPH10122507A (ja) | 1996-10-15 | 1996-10-15 | スプレによるボイラ蒸気温度制御装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH10122507A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2018100821A1 (ja) * | 2016-11-29 | 2018-06-07 | 株式会社神鋼環境ソリューション | 蒸気温度制御装置及びそれを含む制御ユニット |
| JP2018091600A (ja) * | 2016-11-29 | 2018-06-14 | 株式会社神鋼環境ソリューション | 蒸気温度制御装置及びそれを含む制御ユニット |
| KR102279129B1 (ko) * | 2020-01-20 | 2021-07-19 | 두산중공업 주식회사 | 프로세스의 과도응답 특성 기반의 증기 온도 제어의 동적 세트 포인트 설정을 위한 장치 및 이를 위한 방법 |
-
1996
- 1996-10-15 JP JP8272392A patent/JPH10122507A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2018100821A1 (ja) * | 2016-11-29 | 2018-06-07 | 株式会社神鋼環境ソリューション | 蒸気温度制御装置及びそれを含む制御ユニット |
| JP2018091600A (ja) * | 2016-11-29 | 2018-06-14 | 株式会社神鋼環境ソリューション | 蒸気温度制御装置及びそれを含む制御ユニット |
| KR102279129B1 (ko) * | 2020-01-20 | 2021-07-19 | 두산중공업 주식회사 | 프로세스의 과도응답 특성 기반의 증기 온도 제어의 동적 세트 포인트 설정을 위한 장치 및 이를 위한 방법 |
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