JPH10332104A - 石炭焚ボイラのミル給炭量制御方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 スートブロワの運転に伴う主蒸気圧力の一時
的な上昇を抑制し得、該主蒸気圧力を主蒸気圧力設定値
に保持することができ、発電機における発電量を要求さ
れる発電量に制御し得る石炭焚ボイラのミル給炭量制御
方法を提供する。 【解決手段】 スートブロワ２９の運転時に、給炭量指
令２５ａを一時的に減少させて給炭量２３ａを所要量だ
け減少させるよう構成する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、石炭焚ボイラのミ
ル給炭量制御方法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】一般に、火力発電プラントにおける石炭
焚ボイラは、図４に示されるように、ボイラ本体１の火
炉１ａ内に、ミル４から供給される燃料としての微粉炭
Ｆを多数のバーナ２から噴射して燃焼させ、生成された
燃焼ガスＧ２により、ボイラ本体１の伝熱管内を流れる
水、蒸気を加熱し、且つボイラ本体１の副側壁１ｂ内に
配設された過熱器５内を流れる主蒸気を過熱し、熱を奪
われた燃焼ガスＧ２を後部伝熱部１ｃの下端からボイラ
排ガスＧ３として排ガスダクト３へ排出し、前記過熱器
５で過熱された過熱蒸気Ｖを過熱蒸気管６から蒸気ター
ビン７へ導き、該蒸気タービン７を駆動して発電機８を
駆動し、発電を行うようになっている。

【０００３】前記ミル４には、その上方に設置されたコ
ールバンカ９から石炭が、モータ等の駆動装置１０によ
って駆動される給炭機１１により投入され、ミル４にお
いて石炭の粉砕が行われ、微粉炭Ｆが微粉炭管１２を介
して前記バーナ２へ空気搬送されるようになっている。

【０００４】前記発電機８における発電量は、蒸気ター
ビン７へ導入される過熱蒸気Ｖの圧力（主蒸気圧力）と
流量（主蒸気流量）とを制御することによって、要求さ
れる発電量となるように調整され、前記主蒸気圧力の制
御については、給炭機１１からミル４へ供給される石炭
の量（給炭量）を制御することによって行われ、又、前
記主蒸気流量の制御については、過熱蒸気管６の蒸気タ
ービン７入口部に設けられた主蒸気流量調節弁１３の開
度を調節することによって行われるようになっている。

【０００５】図４中、１４は主蒸気圧力１４ａを検出す
る圧力検出器、１５は主蒸気圧力設定値１６と圧力検出
器１４で検出された主蒸気圧力１４ａとの差を求め、主
蒸気圧力偏差１５ａを出力する減算器、１７は減算器１
５から出力される主蒸気圧力偏差１５ａを比例積分処理
して該主蒸気圧力偏差１５ａをなくすために必要となる
メガワットベースの信号１７ａを出力する比例積分調節
器、１８はボイラ負荷指令１９に比例積分調節器１７か
ら出力される信号１７ａを加算してボイラマスタ指令１
８ａを出力する加算器、２０は加算器１８から出力され
るボイラマスタ指令１８ａに基づき給炭量設定値２０ａ
を求めて出力する関数発生器、２１は給炭機１１の駆動
装置１０の回転数２１ａを検出する回転検出器、２２は
給炭機１１上に現在ある石炭の重量２２ａを検出するロ
ードセル等の重量検出器、２３は回転検出器２１で検出
された駆動装置１０の回転数２１ａと重量検出器２２で
検出された石炭の重量２２ａとの積を求め、実際の給炭
量２３ａを出力する乗算器、２４は関数発生器２０から
出力される給炭量設定値２０ａと乗算器２３から出力さ
れる給炭量２３ａとの差を求め、給炭量偏差２４ａを出
力する減算器、２５は減算器２４から出力される給炭量
偏差２４ａを比例積分処理して該給炭量偏差２４ａをな
くすためのミルマスタとしての給炭量指令２５ａを給炭
機１１の駆動装置１０へ出力する比例積分調節器であ
る。

【０００６】尚、前記関数発生器２０には、図５に示さ
れるような関数が設定されており、該関数は、ボイラマ
スタ指令１８ａの増減に対し給炭量設定値２０ａを略比
例させて増減させることを表わしている。

【０００７】又、図４中、２６は発電機８の実際の発電
機出力２６ａを検出する発電機出力検出器、２７はボイ
ラ負荷指令１９と発電機出力検出器２６で検出された発
電機出力２６ａとの差を求め、発電機出力偏差２７ａを
出力する減算器、２８は減算器２７から出力される発電
機出力偏差２７ａを比例積分処理して該発電機出力偏差
２７ａをなくすための開度指令２８ａを主蒸気流量調節
弁１３へ出力する比例積分調節器である。

【０００８】図４に示される石炭焚ボイラの運転時に
は、圧力検出器１４によって主蒸気圧力１４ａが検出さ
れ、減算器１５において主蒸気圧力設定値１６と前記圧
力検出器１４で検出された主蒸気圧力１４ａとの差が求
められ、主蒸気圧力偏差１５ａが比例積分調節器１７へ
出力され、該比例積分調節器１７において前記減算器１
５から出力される主蒸気圧力偏差１５ａが比例積分処理
されて該主蒸気圧力偏差１５ａをなくすために必要とな
るメガワットベースの信号１７ａが加算器１８へ出力さ
れ、該加算器１８においてボイラ負荷指令１９に前記比
例積分調節器１７から出力される信号１７ａが加算され
てボイラマスタ指令１８ａが関数発生器２０へ出力さ
れ、該関数発生器２０において前記加算器１８から出力
されるボイラマスタ指令１８ａに基づき給炭量設定値２
０ａが求められて減算器２４へ出力される一方、回転検
出器２１によって給炭機１１の駆動装置１０の回転数２
１ａが検出されると共に、重量検出器２２によって給炭
機１１上に現在ある石炭の重量２２ａが検出され、乗算
器２３において前記回転検出器２１で検出された駆動装
置１０の回転数２１ａと前記重量検出器２２で検出され
た石炭の重量２２ａとの積が求められ、実際の給炭量２
３ａが減算器２４へ出力され、該減算器２４において前
記関数発生器２０から出力される給炭量設定値２０ａと
前記乗算器２３から出力される給炭量２３ａとの差が求
められ、給炭量偏差２４ａが比例積分調節器２５へ出力
され、該比例積分調節器２５において前記減算器２４か
ら出力される給炭量偏差２４ａが比例積分処理されて該
給炭量偏差２４ａをなくすためのミルマスタとしての給
炭量指令２５ａが給炭機１１の駆動装置１０へ出力さ
れ、これにより、ミル４へ供給される実際の給炭量２３
ａが、ボイラマスタ指令１８ａに基づいて設定される給
炭量設定値２０ａとなるよう制御され、ミル４からボイ
ラ本体１の火炉１ａ内へ所要量の微粉炭Ｆが供給され、
蒸気タービン７へ導入される主蒸気圧力１４ａが主蒸気
圧力設定値１６に保持される。

【０００９】同時に、発電機出力検出器２６によって発
電機８の実際の発電機出力２６ａが検出され、減算器２
７においてボイラ負荷指令１９と前記発電機出力検出器
２６で検出された発電機出力２６ａとの差が求められ、
発電機出力偏差２７ａが比例積分調節器２８へ出力さ
れ、該比例積分調節器２８において前記減算器２７から
出力される発電機出力偏差２７ａが比例積分処理されて
該発電機出力偏差２７ａをなくすための開度指令２８ａ
が主蒸気流量調節弁１３へ出力され、該主蒸気流量調節
弁１３の開度が調節され、蒸気タービン７へ導入される
主蒸気流量が所要値に保持され、これにより、発電機８
における発電量が要求される発電量となるように調整さ
れる。

【００１０】ところで、前述の如き石炭焚ボイラの場
合、運転が継続されて行くと、ボイラ本体１の炉壁内面
や過熱器５等の伝熱管表面に煤が付着し、ボイラ本体１
の収熱率が低下するため、ボイラ本体１内における所要
箇所に、スートブロワ２９を挿入配置し、該スートブロ
ワ２９を、定期的に或いは煤の付着状況に応じて、ボイ
ラ本体１外部からボイラ本体１内に向けボイラ本体１の
幅方向（図４中紙面と直交する方向）へ徐々に挿入しつ
つ軸線を中心に回転させて行き、ボイラ本体１の炉壁内
面や過熱器５等の伝熱管表面に蒸気等を吹き付け、付着
した煤を吹き払って除去するようにしている。

【００１１】尚、図４の例ではボイラ本体１のノーズ部
１ｄ下方に挿入配置されるスートブロワ２９のみを図示
し、それ以外の箇所に挿入配置されるスートブロワにつ
いては省略してある。

【００１２】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前述の
如く、スートブロワ２９からボイラ本体１の炉壁内面や
過熱器５等の伝熱管表面に蒸気等を吹き付け、付着した
煤を吹き払って除去した場合、ボイラ本体１の収熱率が
向上し、この収熱率の向上が主蒸気圧力１４ａの制御の
一時的な外乱となり、あたかも給炭量２３ａが増加され
給炭量設定値２０ａを越えた量の石炭がミル４へ投入さ
れたかの如く作用し、主蒸気圧力１４ａが一時的に上昇
し、発電機８における発電量が要求される発電量を越え
てしまい、制御が思い通りに行われなくなるという欠点
があった。

【００１３】本発明は、斯かる実情に鑑み、スートブロ
ワの運転に伴う主蒸気圧力の一時的な上昇を抑制し得、
該主蒸気圧力を主蒸気圧力設定値に保持することがで
き、発電機における発電量を要求される発電量に制御し
得る石炭焚ボイラのミル給炭量制御方法を提供しようと
するものである。

【００１４】

【課題を解決するための手段】本発明は、ミルへ供給さ
れる実際の給炭量が、ボイラマスタ指令に基づいて設定
される給炭量設定値となるよう、給炭機へ給炭量指令を
出力する石炭焚ボイラのミル給炭量制御方法において、
スートブロワの運転時には、給炭量指令を一時的に減少
させて給炭量を所要量だけ減少させることを特徴とする
石炭焚ボイラのミル給炭量制御方法にかかるものであ
る。

【００１５】上記手段によれば、以下のような作用が得
られる。

【００１６】スートブロワの運転が行われると、ボイラ
本体の収熱率が向上し、この収熱率の向上が蒸気タービ
ンへ導入される主蒸気圧力の制御の一時的な外乱とな
り、あたかも給炭量が増加され給炭量設定値を越えた量
の石炭がミルへ投入されたかの如く作用し、主蒸気圧力
が一時的に上昇しようとするが、スートブロワの運転時
に、給炭量指令を一時的に減少させて給炭量を所要量だ
け減少させると、蒸気タービンへ導入される主蒸気圧力
が主蒸気圧力設定値に保持され、一時的に上昇すること
が回避され、発電機における発電量が要求される発電量
を越えてしまうこともなくなる。

【００１７】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図示
例と共に説明する。

【００１８】図１〜図３は本発明を実施する形態の一例
であって、図中、図４及び図５と同一の符号を付した部
分は同一物を表わしており、基本的な構成は図４及び図
５に示す従来のものと同様であるが、本図示例の特徴と
するところは、図１〜図３に示す如く、０％の信号３０
を出力する信号発生器３１と、α％の信号３２を出力す
る信号発生器３３と、前記信号発生器３１から出力され
る０％の信号３０と前記信号発生器３３から出力される
α％の信号３２のうちいずれか一方を信号３４として出
力する切換リレー３５と、該切換リレー３５から出力さ
れる信号３４が変化した場合に、その変化率を設定値以
下の範囲内に制限する処理を行って信号３６を出力する
変化率制限器３７と、該変化率制限器３７から出力され
る信号３６と前記切換リレー３５から出力される信号３
４との差を求め、偏差信号３８を出力する減算器３９
と、前記信号発生器３１から出力される０％の信号３０
と前記減算器３９から出力される偏差信号３８のうちい
ずれか一方を信号４０として出力する切換リレー４１
と、比例積分調節器２５から出力される給炭量指令２５
ａに前記切換リレー４１から出力される信号４０を加算
し、給炭量指令２５ａ’を給炭機１１の駆動装置１０へ
出力する加算器４２とを追加装備し、スートブロワ２９
の運転時に、給炭量指令２５ａを一時的に減少させて給
炭量２３ａを所要量だけ減少させるよう構成した点にあ
る。

【００１９】前記切換リレー３５，４１の切り換えるた
めの回路は、図２及び図３に示す如く、スートブロワ２
９の運転時に「１」となる運転信号４３が入力され、該
運転信号４３が「０」から「１」に変化したときに、予
め設定した時間遅れＴ１を生じさせて「１」に変化する
遅延信号４４を出力するオンディレイタイマ４５と、該
オンディレイタイマ４５から出力される遅延信号４４が
入力され、該遅延信号４４が「０」から「１」に変化し
たときに、予め設定した時間遅れＴ２を生じさせて
「１」に変化する遅延信号４６を出力するオンディレイ
タイマ４７と、前記オンディレイタイマ４５から出力さ
れる遅延信号４４によってセットされ、「１」の信号４
８を出力して前記切換リレー３５，４１をｂ→ｃ側から
ａ→ｃ側へ切り換える一方、前記オンディレイタイマ４
７から出力される遅延信号４６によってリセットされ、
「０」の信号４８を出力して前記切換リレー３５，４１
をａ→ｃ側からｂ→ｃ側へ切り換えるシングルフリップ
フロップ４９とを備えてなる構成を有している。尚、前
記オンディレイタイマ４５に設定した時間遅れＴ１は、
スートブロワ２９の運転信号４３が出力されてから実際
にスートブロワ２９の運転が開始されるまでには若干の
タイムラグがあるため、このタイムラグを想定したもの
であり、一方、前記オンディレイタイマ４７に設定した
時間遅れＴ２は、スートブロワ２９の運転が実際に開始
されてから終了する直前までの時間に相当するようにし
てある。又、図２中、５０はＮＯＴ回路である。

【００２０】次に、上記図示例の作動を説明する。

【００２１】スートブロワ２９の運転が行われていない
状態での通常の石炭焚ボイラの運転時には、切換リレー
３５，４１はそれぞれｂ→ｃ側に切り換えられており、
信号発生器３１から出力される０％の信号３０が信号４
０として加算器４２へ出力されるため、比例積分調節器
２５から出力される給炭量偏差２４ａをなくすためのミ
ルマスタとしての給炭量指令２５ａが、加算器４２を経
てそのまま給炭量指令２５ａ’として給炭機１１の駆動
装置１０へ出力され、これにより、ミル４へ供給される
実際の給炭量２３ａが、ボイラマスタ指令１８ａに基づ
いて設定される給炭量設定値２０ａとなるよう制御さ
れ、ミル４からボイラ本体１の火炉１ａ内へ所要量の微
粉炭Ｆが供給され、蒸気タービン７へ導入される主蒸気
圧力１４ａが主蒸気圧力設定値１６に保持される。

【００２２】一方、石炭焚ボイラの運転が継続されて行
き、ボイラ本体１の炉壁内面や過熱器５等の伝熱管表面
に煤が付着すると、スートブロワ２９の運転信号４３が
オンディレイタイマ４５へ入力され、該オンディレイタ
イマ４５において、前記スートブロワ２９の運転信号４
３が出力されてから実際にスートブロワ２９の運転が開
始されるまでの時間に相当する時間遅れＴ１経過後、
「１」の遅延信号４４がシングルフリップフロップ４９
へ出力され、該シングルフリップフロップ４９がセット
され「１」の信号４８が出力されて切換リレー３５，４
１がｂ→ｃ側からａ→ｃ側へ切り換えられる。

【００２３】前記切換リレー３５，４１がｂ→ｃ側から
ａ→ｃ側へ切り換えられると、信号発生器３３から出力
されるα％の信号３２が切換リレー３５を介して信号３
４として減算器３９と変化率制限器３７へ出力され、該
変化率制限器３７において前記切換リレー３５から出力
される信号３４の変化率を設定値以下の範囲内に制限す
る処理が行われて信号３６が前記減算器３９へ出力さ
れ、該減算器３９において前記変化率制限器３７から出
力される信号３６と前記切換リレー３５から出力される
信号３４との差が求められ、偏差信号３８が切換リレー
４１を介して信号４０として加算器４２へ出力され、該
加算器４２において前記比例積分調節器２５から出力さ
れる給炭量指令２５ａに前記切換リレー４１から出力さ
れるマイナスの信号４０が加算され、給炭量指令２５
ａ’として給炭機１１の駆動装置１０へ出力され、これ
により、ミル４へ供給される実際の給炭量２３ａが、ボ
イラマスタ指令１８ａに基づいて設定される給炭量設定
値２０ａより、スートブロワ２９の運転に伴うボイラ本
体１の収熱率の向上に対応する分だけ若干少なくなるよ
う制御され、ミル４からボイラ本体１の火炉１ａ内へ通
常より所要量だけ少ない微粉炭Ｆが供給され、蒸気ター
ビン７へ導入される主蒸気圧力１４ａが主蒸気圧力設定
値１６に保持され、一時的に上昇することが回避され、
発電機８における発電量が要求される発電量を越えてし
まうこともなくなり、制御が思い通りに行われることと
なる。

【００２４】尚、給炭量指令２５ａの減少分をα％から
徐々に少なくしているのは、スートブロワ２９の運転に
伴うボイラ本体１の収熱率の向上による主蒸気圧力１４
ａの上昇はあくまでも一時的なものであって時間の経過
と共に収まり安定化して行くためである。

【００２５】前記オンディレイタイマ４５から出力され
る遅延信号４４は、前記シングルフリップフロップ４９
だけでなくオンディレイタイマ４７にも入力されてお
り、該オンディレイタイマ４７において前記遅延信号４
４が「０」から「１」に変化してから予め設定した時間
遅れＴ２、即ちスートブロワ２９の運転が実際に開始さ
れてから終了する直前までの時間が経過すると、オンデ
ィレイタイマ４７から「１」の遅延信号４６が前記シン
グルフリップフロップ４９へ出力され、該シングルフリ
ップフロップ４９がリセットされ「０」の信号４８が出
力されて前記切換リレー３５，４１がａ→ｃ側からｂ→
ｃ側へ切り換えられる。

【００２６】前記切換リレー３５，４１がａ→ｃ側から
ｂ→ｃ側へ切り換えられると、前述の通常の石炭焚ボイ
ラの運転時と同様、信号発生器３１から出力される０％
の信号３０が信号４０として加算器４２へ出力され、比
例積分調節器２５から出力される給炭量偏差２４ａをな
くすためのミルマスタとしての給炭量指令２５ａが、加
算器４２を経てそのまま給炭量指令２５ａ’として給炭
機１１の駆動装置１０へ出力され、これにより、ミル４
へ供給される実際の給炭量が、ボイラマスタ指令１８ａ
に基づいて設定される給炭量設定値２０ａとなるよう制
御され、ミル４からボイラ本体１の火炉１ａ内へ所要量
の微粉炭Ｆが供給され、蒸気タービン７へ導入される主
蒸気圧力１４ａが主蒸気圧力設定値１６に保持される。

【００２７】こうして、スートブロワ２９の運転に伴う
主蒸気圧力１４ａの一時的な上昇を抑制し得、該主蒸気
圧力１４ａを主蒸気圧力設定値１６に保持することがで
き、発電機８における発電量を要求される発電量に制御
し得る。

【００２８】尚、本発明の石炭焚ボイラのミル給炭量制
御方法は、上述の図示例にのみ限定されるものではな
く、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々変更
を加え得ることは勿論である。

【００２９】

【発明の効果】以上、説明したように本発明の石炭焚ボ
イラのミル給炭量制御方法によれば、スートブロワの運
転に伴う主蒸気圧力の一時的な上昇を抑制し得、該主蒸
気圧力を主蒸気圧力設定値に保持することができ、発電
機における発電量を要求される発電量に制御し得るとい
う優れた効果を奏し得る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明を実施する形態の一例の全体概要構成図
である。

【図２】図１に示される切換リレーの切換回路図であ
る。

【図３】本発明を実施する形態の一例における各機器の
出力信号を表わすタイムチャートである。

【図４】従来例の全体概要構成図である。

【図５】図１及び図４に示される関数発生器２０に設定
された関数を表わす線図である。

【符号の説明】

１ ボイラ本体 ４ ミル ５ 過熱器 ７ 蒸気タービン ８ 発電機 １１ 給炭機 １４ 圧力検出器 １４ａ 主蒸気圧力 １８ａ ボイラマスタ指令 ２０ａ 給炭量設定値 ２３ａ 給炭量 ２５ａ 給炭量指令 ２９ スートブロワ ３０ 信号 ３１ 信号発生器 ３２ 信号 ３３ 信号発生器 ３４ 信号 ３５ 切換リレー ３６ 信号 ３７ 変化率制限器 ３８ 偏差信号 ３９ 減算器 ４０ 信号 ４１ 切換リレー ４２ 加算器 ４３ 運転信号 ４４ 遅延信号 ４５ オンディレイタイマ ４６ 遅延信号 ４７ オンディレイタイマ ４８ 信号 ４９ シングルフリップフロップ Ｖ 過熱蒸気

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ミルへ供給される実際の給炭量が、ボイ
   ラマスタ指令に基づいて設定される給炭量設定値となる
   よう、給炭機へ給炭量指令を出力する石炭焚ボイラのミ
   ル給炭量制御方法において、 スートブロワの運転時には、給炭量指令を一時的に減少
   させて給炭量を所要量だけ減少させることを特徴とする
   石炭焚ボイラのミル給炭量制御方法。