JPH10281408A - 発電用ボイラの再熱蒸気制御方法 - Google Patents
発電用ボイラの再熱蒸気制御方法Info
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- JPH10281408A JPH10281408A JP8838997A JP8838997A JPH10281408A JP H10281408 A JPH10281408 A JP H10281408A JP 8838997 A JP8838997 A JP 8838997A JP 8838997 A JP8838997 A JP 8838997A JP H10281408 A JPH10281408 A JP H10281408A
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Landscapes
- Control Of Steam Boilers And Waste-Gas Boilers (AREA)
- Regulation And Control Of Combustion (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 負荷降下時において高い再熱蒸気温度を維持
でき、しかも火炎の安定性と火炎検出性能を改善可能な
発電用ボイラの再熱蒸気制御方法を提供する。 【解決手段】 ボイラ火炉１と、ボイラ火炉１の炉壁に
設けられた第１及び第２のバーナ段３，４と、これら第
１及び第２のバーナ段３，４に供給される燃焼空気の流
量を制御するウィンドボックス入り口ダンパ５と、煙道
６と、煙道６内に備えられた過熱器７及び再熱器８と、
排ガス再循環ファン９と、エアヒータ１０とからボイラ
装置を構成する。負荷の降下が指令されたとき、燃料流
量の引き下げに対応して、休止中の第２のバーナ段から
ボイラ火炉内に投入される空気又は空気と排ガスとの混
合気の投入量を過渡的に増加する。これによって、火炉
における収熱を抑制し、再熱蒸気温度を必要な値に維持
する。
でき、しかも火炎の安定性と火炎検出性能を改善可能な
発電用ボイラの再熱蒸気制御方法を提供する。 【解決手段】 ボイラ火炉１と、ボイラ火炉１の炉壁に
設けられた第１及び第２のバーナ段３，４と、これら第
１及び第２のバーナ段３，４に供給される燃焼空気の流
量を制御するウィンドボックス入り口ダンパ５と、煙道
６と、煙道６内に備えられた過熱器７及び再熱器８と、
排ガス再循環ファン９と、エアヒータ１０とからボイラ
装置を構成する。負荷の降下が指令されたとき、燃料流
量の引き下げに対応して、休止中の第２のバーナ段から
ボイラ火炉内に投入される空気又は空気と排ガスとの混
合気の投入量を過渡的に増加する。これによって、火炉
における収熱を抑制し、再熱蒸気温度を必要な値に維持
する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、発電用ボイラの再
熱蒸気制御方法に係り、特に、負荷降下時における再熱
蒸気温度の適正化と火炎検出性能の改善とに関する。
熱蒸気制御方法に係り、特に、負荷降下時における再熱
蒸気温度の適正化と火炎検出性能の改善とに関する。
【０００２】
【従来の技術】図３に、従来より知られているボイラ装
置の構成を示す。この図において、１はボイラ火炉、２
はボイラ火炉１の炉底、３はボイラ火炉１の炉壁に設け
られた第１のバーナ段、４は第１のバーナ段３の下方に
配置された第２のバーナ段、５は第１及び第２のバーナ
段３，４に供給される燃焼空気の流量を制御するウィン
ドボックス入り口ダンパ、６はボイラ火炉１の出口に備
えられた煙道、７は煙道６内に備えられた過熱器、８は
同じく煙道６内に備えられた再熱器、９は煙道６より燃
焼排ガスを抜き出して炉底２及び第１及び第２のバーナ
段３，４に再循環させる排ガス再循環ファン、１０はエ
アヒータ、１１はエアヒータ１０より各バーナ段３，４
に供給される燃焼空気中に燃焼排ガスを混入するダンパ
を示している。
置の構成を示す。この図において、１はボイラ火炉、２
はボイラ火炉１の炉底、３はボイラ火炉１の炉壁に設け
られた第１のバーナ段、４は第１のバーナ段３の下方に
配置された第２のバーナ段、５は第１及び第２のバーナ
段３，４に供給される燃焼空気の流量を制御するウィン
ドボックス入り口ダンパ、６はボイラ火炉１の出口に備
えられた煙道、７は煙道６内に備えられた過熱器、８は
同じく煙道６内に備えられた再熱器、９は煙道６より燃
焼排ガスを抜き出して炉底２及び第１及び第２のバーナ
段３，４に再循環させる排ガス再循環ファン、１０はエ
アヒータ、１１はエアヒータ１０より各バーナ段３，４
に供給される燃焼空気中に燃焼排ガスを混入するダンパ
を示している。
【０００３】かかる構成のボイラ装置において、図４
（ａ）に示すようにｔ1 の時点で負荷の降下が指令され
ると、過熱器７の出口蒸気温度の過度の上昇を防止する
ため、ボイラ保有熱分を考慮して、図４（ｂ）に実線で
示すように、図４（ｂ）に破線で示される静的な特性よ
りも燃料流量が引き下げられる。その結果、火炉出口ガ
ス温度が過渡的に静的な状態に比較して低くなり、再熱
器８の蒸気温度は低下傾向となる。再熱器８の蒸気温度
を維持するため、従来においては図４（ｃ）に示すよう
に、排ガス再循環ファン９よりボイラ火炉１の炉底２に
供給される排ガスの再循環量を過渡的に増加してボイラ
火炉１における熱吸収を抑制し、図４（ｆ）に示すよう
に再熱蒸気温度を必要な値に維持するという方法が一般
に採られている。なお、負荷降下に伴って休止する第２
のバーナ段４には、火炉内からの輻射熱によるバーナの
過熱を防止するため、図４（ｄ）に示すように一定量の
空気又は空気と燃焼排ガスとの混合気が供給される。
（ａ）に示すようにｔ1 の時点で負荷の降下が指令され
ると、過熱器７の出口蒸気温度の過度の上昇を防止する
ため、ボイラ保有熱分を考慮して、図４（ｂ）に実線で
示すように、図４（ｂ）に破線で示される静的な特性よ
りも燃料流量が引き下げられる。その結果、火炉出口ガ
ス温度が過渡的に静的な状態に比較して低くなり、再熱
器８の蒸気温度は低下傾向となる。再熱器８の蒸気温度
を維持するため、従来においては図４（ｃ）に示すよう
に、排ガス再循環ファン９よりボイラ火炉１の炉底２に
供給される排ガスの再循環量を過渡的に増加してボイラ
火炉１における熱吸収を抑制し、図４（ｆ）に示すよう
に再熱蒸気温度を必要な値に維持するという方法が一般
に採られている。なお、負荷降下に伴って休止する第２
のバーナ段４には、火炉内からの輻射熱によるバーナの
過熱を防止するため、図４（ｄ）に示すように一定量の
空気又は空気と燃焼排ガスとの混合気が供給される。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、図３に
破線で示すように、炉底２より供給された再循環排ガス
１２は、燃焼に使用しているバーナ段のバーナ口に向か
ってボイラ火炉１の前壁及び後壁に偏った流れを形成す
るため、炉底２に供給される排ガスの再循環量を増加す
ると、バーナの火炎着火域に流れ込む再循環排ガス量が
増加して火炎の安定性が害される。また、前記に伴っ
て、火炎検出性能も悪くなる。
破線で示すように、炉底２より供給された再循環排ガス
１２は、燃焼に使用しているバーナ段のバーナ口に向か
ってボイラ火炉１の前壁及び後壁に偏った流れを形成す
るため、炉底２に供給される排ガスの再循環量を増加す
ると、バーナの火炎着火域に流れ込む再循環排ガス量が
増加して火炎の安定性が害される。また、前記に伴っ
て、火炎検出性能も悪くなる。
【０００５】本発明は、前記従来技術の不備を解決する
ためになされたものであって、その課題とするところ
は、負荷降下時において高い再熱蒸気温度を維持でき、
しかも火炎の安定性と火炎検出性能を改善可能な発電用
ボイラの再熱蒸気制御方法を提供するにある。
ためになされたものであって、その課題とするところ
は、負荷降下時において高い再熱蒸気温度を維持でき、
しかも火炎の安定性と火炎検出性能を改善可能な発電用
ボイラの再熱蒸気制御方法を提供するにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明は、前記の課題を
解決するため、火炉内に複数段のバーナを備えると共
に、煙道内に過熱器と再熱器とを配置してなる発電用ボ
イラにおいて、負荷降下時に、燃焼しているバーナより
も下段に配置された休止バーナより前記火炉内に投入さ
れる空気又は空気と燃焼排ガスとの混合気の流量を過渡
的に増加し、前記再熱器の出口蒸気温度を適正に保つと
いう構成にした。
解決するため、火炉内に複数段のバーナを備えると共
に、煙道内に過熱器と再熱器とを配置してなる発電用ボ
イラにおいて、負荷降下時に、燃焼しているバーナより
も下段に配置された休止バーナより前記火炉内に投入さ
れる空気又は空気と燃焼排ガスとの混合気の流量を過渡
的に増加し、前記再熱器の出口蒸気温度を適正に保つと
いう構成にした。
【０００７】前記休止バーナから前記火炉内に投入され
る空気又は空気と燃焼排ガスとの混合気の流量は、ボイ
ラの負荷降下を要求する信号に基づいて先行制御するこ
とができる。
る空気又は空気と燃焼排ガスとの混合気の流量は、ボイ
ラの負荷降下を要求する信号に基づいて先行制御するこ
とができる。
【０００８】負荷降下時に、休止バーナより火炉内に適
量の空気又は空気と燃焼排ガスとの混合気を過渡的に投
入すると、ボイラ火炉１における熱吸収が抑制され、過
熱器を通過して再熱器に達する熱量が増加するため、再
熱蒸気温度を適正な高温に維持できる。また、燃焼して
いるバーナよりも下段に配置された休止バーナより火炉
内に空気又は空気と燃焼排ガスとの混合気を投入する
と、図１に示すように、当該空気又は混合気１２がボイ
ラ火炉１の中心部に噴射されるため、バーナの火炎着火
部に流れ込む空気量あるいは混合気量が減少し、火炎の
安定性と火炎検出性能とが改善される。また、図１に破
線で示すように、炉底２より投入された再循環排ガス１
３も、図１に破線で示すように、休止バーナより投入さ
れる空気又は混合気１２の流れによってボイラ火炉１の
中心部に搬送されるため、バーナの火炎着火域に流れ込
む量が減少する。よって、この点からも、火炎の安定性
と火炎検出性能とが改善される。
量の空気又は空気と燃焼排ガスとの混合気を過渡的に投
入すると、ボイラ火炉１における熱吸収が抑制され、過
熱器を通過して再熱器に達する熱量が増加するため、再
熱蒸気温度を適正な高温に維持できる。また、燃焼して
いるバーナよりも下段に配置された休止バーナより火炉
内に空気又は空気と燃焼排ガスとの混合気を投入する
と、図１に示すように、当該空気又は混合気１２がボイ
ラ火炉１の中心部に噴射されるため、バーナの火炎着火
部に流れ込む空気量あるいは混合気量が減少し、火炎の
安定性と火炎検出性能とが改善される。また、図１に破
線で示すように、炉底２より投入された再循環排ガス１
３も、図１に破線で示すように、休止バーナより投入さ
れる空気又は混合気１２の流れによってボイラ火炉１の
中心部に搬送されるため、バーナの火炎着火域に流れ込
む量が減少する。よって、この点からも、火炎の安定性
と火炎検出性能とが改善される。
【０００９】
【発明の実施の形態】以下、図１及び図２に基づいて、
本発明に係る発電用ボイラの再熱蒸気制御方法の一例を
説明する。図１はボイラ装置の構成図、図２は本発明に
係る再熱蒸気制御方法を示すグラフ図である。
本発明に係る発電用ボイラの再熱蒸気制御方法の一例を
説明する。図１はボイラ装置の構成図、図２は本発明に
係る再熱蒸気制御方法を示すグラフ図である。
【００１０】図１から明らかなように、本例のボイラ装
置も、全体的な構成については図３に示した従来のボイ
ラ装置と同じであり、ボイラ火炉１と、ボイラ火炉１の
炉壁に設けられた第１及び第２のバーナ段３，４と、こ
れら第１及び第２のバーナ段３，４に供給される燃焼空
気の流量を制御するウィンドボックス入り口ダンパ５
と、煙道６と、煙道６内に備えられた過熱器７及び再熱
器８と、排ガス再循環ファン９と、エアヒータ１０と、
ダンパ１１から主に構成されている。
置も、全体的な構成については図３に示した従来のボイ
ラ装置と同じであり、ボイラ火炉１と、ボイラ火炉１の
炉壁に設けられた第１及び第２のバーナ段３，４と、こ
れら第１及び第２のバーナ段３，４に供給される燃焼空
気の流量を制御するウィンドボックス入り口ダンパ５
と、煙道６と、煙道６内に備えられた過熱器７及び再熱
器８と、排ガス再循環ファン９と、エアヒータ１０と、
ダンパ１１から主に構成されている。
【００１１】かかる構成のボイラ装置において、図２
（ａ）に示すようにｔ1 において負荷の降下が指令され
ると、過熱器７の出口蒸気温度の過度の上昇を防止する
ため、図２（ｂ）に実線で示すように燃料流量が引き下
げられる。ここまでは、前記した従来技術と同じであ
る。本発明においては、燃焼中の第１のバーナ段３の火
炎を安定化し、火炎検出性能を良好に保つため、図２
（ｄ）に示すように、休止中の第２のバーナ段４よりボ
イラ火炉１内に投入される空気又は空気と燃焼排ガスの
混合気１２の流量を過渡的に増加する。また、図２
（ｃ）に示すように、ボイラ火炉１の炉底２に排ガス再
循環ファン９から一定量の燃焼排ガス１３を供給し、休
止中の第２のバーナ段４よりボイラ火炉１内に投入され
る空気又は混合気１２と相俟ってボイラ火炉１における
熱吸収を抑制し、燃料流量の引き下げに伴う再熱蒸気温
度が低下するのを防止する。
（ａ）に示すようにｔ1 において負荷の降下が指令され
ると、過熱器７の出口蒸気温度の過度の上昇を防止する
ため、図２（ｂ）に実線で示すように燃料流量が引き下
げられる。ここまでは、前記した従来技術と同じであ
る。本発明においては、燃焼中の第１のバーナ段３の火
炎を安定化し、火炎検出性能を良好に保つため、図２
（ｄ）に示すように、休止中の第２のバーナ段４よりボ
イラ火炉１内に投入される空気又は空気と燃焼排ガスの
混合気１２の流量を過渡的に増加する。また、図２
（ｃ）に示すように、ボイラ火炉１の炉底２に排ガス再
循環ファン９から一定量の燃焼排ガス１３を供給し、休
止中の第２のバーナ段４よりボイラ火炉１内に投入され
る空気又は混合気１２と相俟ってボイラ火炉１における
熱吸収を抑制し、燃料流量の引き下げに伴う再熱蒸気温
度が低下するのを防止する。
【００１２】負荷降下時に、休止バーナより火炉内に適
量の空気又は空気と燃焼排ガスとの混合気を過渡的に投
入すると共に炉底２に燃焼排ガスを再循環させると、ボ
イラ火炉１における熱吸収が抑制され、過熱器を通過し
て再熱器に達する熱量が増加するため、再熱蒸気温度を
適正な高温に維持できる。また、燃焼している第１のバ
ーナ段３よりも下段に配置された休止中の第２のバーナ
段４よりボイラ火炉１内に空気又は空気と燃焼排ガスと
の混合気１２を投入すると、図１に示すように、当該空
気又は混合気１２がボイラ火炉１の中心部に噴射される
ため、バーナの火炎着火部に流れ込む空気量あるいは混
合気量が減少し、火炎の安定性と火炎検出性能とが改善
される。また、図１に破線で示すように、炉底２より投
入された再循環排ガス１３も、図１に破線で示すよう
に、休止バーナより投入される空気又は混合気１２の流
れによってボイラ火炉１の中心部に搬送されるため、第
１のバーナ段３の火炎着火域に流れ込む量が減少する。
よって、この点からも、火炎の安定性と火炎検出性能と
が改善される。
量の空気又は空気と燃焼排ガスとの混合気を過渡的に投
入すると共に炉底２に燃焼排ガスを再循環させると、ボ
イラ火炉１における熱吸収が抑制され、過熱器を通過し
て再熱器に達する熱量が増加するため、再熱蒸気温度を
適正な高温に維持できる。また、燃焼している第１のバ
ーナ段３よりも下段に配置された休止中の第２のバーナ
段４よりボイラ火炉１内に空気又は空気と燃焼排ガスと
の混合気１２を投入すると、図１に示すように、当該空
気又は混合気１２がボイラ火炉１の中心部に噴射される
ため、バーナの火炎着火部に流れ込む空気量あるいは混
合気量が減少し、火炎の安定性と火炎検出性能とが改善
される。また、図１に破線で示すように、炉底２より投
入された再循環排ガス１３も、図１に破線で示すよう
に、休止バーナより投入される空気又は混合気１２の流
れによってボイラ火炉１の中心部に搬送されるため、第
１のバーナ段３の火炎着火域に流れ込む量が減少する。
よって、この点からも、火炎の安定性と火炎検出性能と
が改善される。
【００１３】上記の制御は、ボイラで発生した蒸気を供
給するタービン側からの負荷降下の要求に基づいて行っ
てもよいが、好ましくは図２（ｂ）に示すように、前記
要求を受けてボイラ側運転制御装置から出力される信号
に基づいて行われる。例えば、ボイラの燃料流量を急激
に減少させるようなボイラ入力加速信号（ＢＩＲ）が入
力された場合に行うことで、動的な制御が可能となる。
この場合、ボイラ入力加速信号に基づいて第２のバーナ
段４よりボイラ火炉１内に投入される空気又は混合気１
２の流量を制御することができる。
給するタービン側からの負荷降下の要求に基づいて行っ
てもよいが、好ましくは図２（ｂ）に示すように、前記
要求を受けてボイラ側運転制御装置から出力される信号
に基づいて行われる。例えば、ボイラの燃料流量を急激
に減少させるようなボイラ入力加速信号（ＢＩＲ）が入
力された場合に行うことで、動的な制御が可能となる。
この場合、ボイラ入力加速信号に基づいて第２のバーナ
段４よりボイラ火炉１内に投入される空気又は混合気１
２の流量を制御することができる。
【００１４】なお、前記実施形態例においては、第１の
バーナ群３及び第２のバーナ群４のみを備えたボイラ装
置を例にとって説明したが、３段以上のバーナ群を備え
たボイラ装置の制御にも応用できることは勿論である。
バーナ群３及び第２のバーナ群４のみを備えたボイラ装
置を例にとって説明したが、３段以上のバーナ群を備え
たボイラ装置の制御にも応用できることは勿論である。
【００１５】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
負荷降下時に、休止バーナより火炉内に適量の空気又は
空気と燃焼排ガスとの混合気を過渡的に投入すると、ボ
イラ火炉における収熱が抑制され、過熱器を通過して再
熱器に達する熱量が増加するため、再熱蒸気温度を適正
な高温に維持できる。また、燃焼しているバーナよりも
下段に配置された休止バーナより火炉内に空気又は空気
と燃焼排ガスとの混合気を投入すると、当該空気又は混
合気がボイラ火炉の中心部に噴射されるため、バーナの
火炎着火部に流れ込む空気量あるいは混合気量が減少
し、火炎の安定性と火炎検出性能とが改善される。ま
た、炉底より投入された再循環排ガスも、休止バーナよ
り投入される空気又は混合気の流れによってボイラ火炉
１の中心部に搬送されるため、バーナの火炎着火域に流
れ込む量が減少する。よって、この点からも、火炎の安
定性と火炎検出性能とが改善される。
負荷降下時に、休止バーナより火炉内に適量の空気又は
空気と燃焼排ガスとの混合気を過渡的に投入すると、ボ
イラ火炉における収熱が抑制され、過熱器を通過して再
熱器に達する熱量が増加するため、再熱蒸気温度を適正
な高温に維持できる。また、燃焼しているバーナよりも
下段に配置された休止バーナより火炉内に空気又は空気
と燃焼排ガスとの混合気を投入すると、当該空気又は混
合気がボイラ火炉の中心部に噴射されるため、バーナの
火炎着火部に流れ込む空気量あるいは混合気量が減少
し、火炎の安定性と火炎検出性能とが改善される。ま
た、炉底より投入された再循環排ガスも、休止バーナよ
り投入される空気又は混合気の流れによってボイラ火炉
１の中心部に搬送されるため、バーナの火炎着火域に流
れ込む量が減少する。よって、この点からも、火炎の安
定性と火炎検出性能とが改善される。
【図１】本発明に係るボイラ装置の構成図である。
【図２】本発明に係るボイラ装置の制御図である。
【図３】従来例に係るボイラ装置の構成図である。
【図４】従来例に係るボイラ装置の制御図である。
１ ボイラ火炉 ２ 炉底 ３ 第１のバーナ段 ４ 第２のバーナ段 ５ ウィンドボックス入り口ダンパ ６ 煙道 ７ 過熱器 ８ 再熱器 ９ 排ガス再循環ファン １０ エアヒータ １１ ダンパ １２ 空気又は空気と燃焼排ガスとの混合気 １３ 再循環排ガス
Claims (2)
- 【請求項１】 火炉内に複数段のバーナを備えると共
に、煙道内に過熱器と再熱器とを配置してなる発電用ボ
イラにおいて、負荷降下時に、燃焼しているバーナより
も下段に配置された休止バーナより前記火炉内に投入さ
れる空気又は空気と燃焼排ガスとの混合気の流量を過渡
的に増加し、前記再熱器の出口蒸気温度を適正に保つこ
とを特徴とする発電用ボイラの再熱蒸気制御方法。 - 【請求項２】 請求項１に記載の再熱蒸気制御方法にお
いて、前記休止バーナから前記火炉内に投入される空気
又は空気と燃焼排ガスとの混合気の流量を、ボイラの負
荷降下を要求する信号に基づいて制御することを特徴と
する発電用ボイラの再熱蒸気制御方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP08838997A JP3830610B2 (ja) | 1997-04-07 | 1997-04-07 | 発電用ボイラの再熱蒸気制御方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP08838997A JP3830610B2 (ja) | 1997-04-07 | 1997-04-07 | 発電用ボイラの再熱蒸気制御方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10281408A true JPH10281408A (ja) | 1998-10-23 |
| JP3830610B2 JP3830610B2 (ja) | 2006-10-04 |
Family
ID=13941448
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP08838997A Expired - Fee Related JP3830610B2 (ja) | 1997-04-07 | 1997-04-07 | 発電用ボイラの再熱蒸気制御方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3830610B2 (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007263505A (ja) * | 2006-03-29 | 2007-10-11 | Tokyo Electric Power Co Inc:The | 石炭焚きボイラの制御装置 |
| WO2013032485A1 (en) * | 2011-09-02 | 2013-03-07 | International Engine Intellectual Property Company, Llc | Protection system for whr system and engine system |
| CN111486440A (zh) * | 2020-05-26 | 2020-08-04 | 西安热工研究院有限公司 | 一种采用烟气再循环调节w火焰锅炉再热汽温的系统及方法 |
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1997
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