JPS60263014A - 燃焼制御方法 - Google Patents
燃焼制御方法Info
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- JPS60263014A JPS60263014A JP59118296A JP11829684A JPS60263014A JP S60263014 A JPS60263014 A JP S60263014A JP 59118296 A JP59118296 A JP 59118296A JP 11829684 A JP11829684 A JP 11829684A JP S60263014 A JPS60263014 A JP S60263014A
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- F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
- F23N—REGULATING OR CONTROLLING COMBUSTION
- F23N5/00—Systems for controlling combustion
- F23N5/003—Systems for controlling combustion using detectors sensitive to combustion gas properties
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
- F23N—REGULATING OR CONTROLLING COMBUSTION
- F23N5/00—Systems for controlling combustion
- F23N5/02—Systems for controlling combustion using devices responsive to thermal changes or to thermal expansion of a medium
- F23N5/08—Systems for controlling combustion using devices responsive to thermal changes or to thermal expansion of a medium using light-sensitive elements
- F23N5/082—Systems for controlling combustion using devices responsive to thermal changes or to thermal expansion of a medium using light-sensitive elements using electronic means
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
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- F23N2223/00—Signal processing; Details thereof
- F23N2223/40—Simulation
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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- F23N2227/20—Calibrating devices
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
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- F23N2237/00—Controlling
- F23N2237/16—Controlling secondary air
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
- F23N—REGULATING OR CONTROLLING COMBUSTION
- F23N2239/00—Fuels
- F23N2239/02—Solid fuels
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
- F23N—REGULATING OR CONTROLLING COMBUSTION
- F23N5/00—Systems for controlling combustion
- F23N5/18—Systems for controlling combustion using detectors sensitive to rate of flow of air or fuel
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Regulation And Control Of Combustion (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔発明の利用分野〕
本発明は、火炉の燃焼制御方法に係シ、特に低NOX化
が要求されるプラントに使用するに好適な燃焼制御方法
に関する。
が要求されるプラントに使用するに好適な燃焼制御方法
に関する。
火炉のNOx量をオンラインで制御する技術はなかった
。その理由は、NOXの還元効果などを的確に把握でき
なかったために適切に燃料量や空気量を制御する指針が
なく、従来は負荷に対応した燃料量および空気量になる
ように制御されていたに過ぎない。このため、炭種変動
等による燃料の性状変化や給炭変動があるプラントでは
、−NOXのオンライン制御は不可能であった。
。その理由は、NOXの還元効果などを的確に把握でき
なかったために適切に燃料量や空気量を制御する指針が
なく、従来は負荷に対応した燃料量および空気量になる
ように制御されていたに過ぎない。このため、炭種変動
等による燃料の性状変化や給炭変動があるプラントでは
、−NOXのオンライン制御は不可能であった。
第1図は、本発明の適用対象の一つである石炭火力プラ
ントの概略図を示す。本図を用いて石炭火力プラントの
概要を説明する。まず、ボイラ1で燃焼するための石炭
は、石炭バンカ2に貯えられておシ、フィーダ4及び駆
動用モータ3によシミル5に供給され、粉砕された後バ
ーナ6へ送られる。燃焼用空気は、押込通風機8によシ
空気予熱器9へ送られ、一方は、微粉炭搬送用として1
次空気ファン12を経てミルへ、他方は燃焼用空気とし
て直接バーナ6へ導かれる。又、空気予熱器9には、バ
イパス系がラシ、ダンパ10によ91次空気の温度が制
御されるようになっている。
ントの概略図を示す。本図を用いて石炭火力プラントの
概要を説明する。まず、ボイラ1で燃焼するための石炭
は、石炭バンカ2に貯えられておシ、フィーダ4及び駆
動用モータ3によシミル5に供給され、粉砕された後バ
ーナ6へ送られる。燃焼用空気は、押込通風機8によシ
空気予熱器9へ送られ、一方は、微粉炭搬送用として1
次空気ファン12を経てミルへ、他方は燃焼用空気とし
て直接バーナ6へ導かれる。又、空気予熱器9には、バ
イパス系がラシ、ダンパ10によ91次空気の温度が制
御されるようになっている。
又、燃焼に必要な合計空気量はダンパ7で、微粉炭搬送
に必要な空気量はダンパ11によりそれぞれ制御される
。一方、給水系13により加圧された給水は、ボイラ1
で過熱蒸気となシ、主蒸気管14を経てタービン15.
16へ込られる。タービン15.16は、過熱蒸気の断
熱膨張により回転し、発電機17によって発電する。又
、ボイラ1で燃焼し、水及び蒸気に熱を与えた燃焼の排
ガスは、煙突19へ送られ大気へ放出されるが、1部の
ガスは、ガス再循環ファン18によルポイン1へ戻され
る。
に必要な空気量はダンパ11によりそれぞれ制御される
。一方、給水系13により加圧された給水は、ボイラ1
で過熱蒸気となシ、主蒸気管14を経てタービン15.
16へ込られる。タービン15.16は、過熱蒸気の断
熱膨張により回転し、発電機17によって発電する。又
、ボイラ1で燃焼し、水及び蒸気に熱を与えた燃焼の排
ガスは、煙突19へ送られ大気へ放出されるが、1部の
ガスは、ガス再循環ファン18によルポイン1へ戻され
る。
このような石炭火力プラントを負荷要求指令に応じて円
滑に運転するためには、各バルブ、ダンパ、モータを適
切に制御する必要がある。第2図は、従来から使用され
て来ている火力フリント自動制御系の概略図を示す。以
下、本図に従ってその機能の概要を説明する。まず、火
力プラントへの負荷(発電機17の出力)要求信号10
00は、主蒸気圧力1100が所定の値(定圧プラント
では一定値、変圧プラントでは負荷に応じた値)Kなる
ように補正され(主蒸気圧力補償ブロック100)、ボ
イラ1へのボイラ入力デマンド信号3000となる。こ
のボイラ入力デマンド信号3000は、給水流量120
0の設定値として給水流量制御系400へ導かれ、給水
流量加減弁20の制御用として使用される一方、燃焼量
デマンド3100決定用としても使用される。主蒸気温
度補償ブロック200へ導かれたボイラ入力デマンド信
号3000は、主蒸気温度1101が所定値になるよう
に補正され、燃焼量デマンド3100を決定する。この
燃焼量デマンド信号3100は、合計石炭燃料流量12
01の設定値として燃料流量制御系500へ導かれ、フ
ィーダ4の駆動用モータ3の制御用として使用される。
滑に運転するためには、各バルブ、ダンパ、モータを適
切に制御する必要がある。第2図は、従来から使用され
て来ている火力フリント自動制御系の概略図を示す。以
下、本図に従ってその機能の概要を説明する。まず、火
力プラントへの負荷(発電機17の出力)要求信号10
00は、主蒸気圧力1100が所定の値(定圧プラント
では一定値、変圧プラントでは負荷に応じた値)Kなる
ように補正され(主蒸気圧力補償ブロック100)、ボ
イラ1へのボイラ入力デマンド信号3000となる。こ
のボイラ入力デマンド信号3000は、給水流量120
0の設定値として給水流量制御系400へ導かれ、給水
流量加減弁20の制御用として使用される一方、燃焼量
デマンド3100決定用としても使用される。主蒸気温
度補償ブロック200へ導かれたボイラ入力デマンド信
号3000は、主蒸気温度1101が所定値になるよう
に補正され、燃焼量デマンド3100を決定する。この
燃焼量デマンド信号3100は、合計石炭燃料流量12
01の設定値として燃料流量制御系500へ導かれ、フ
ィーダ4の駆動用モータ3の制御用として使用される。
又、燃料量デマンド信号3100は、空燃比補償ブロッ
ク300で排ガス02過剰率が所定値になるように補正
され合計空気流量デマンド信号3200となる。空気流
電制御系600は、合計空気流量1202がこのデマン
ド信号に等しくなるようにダンパ7を制御する。
ク300で排ガス02過剰率が所定値になるように補正
され合計空気流量デマンド信号3200となる。空気流
電制御系600は、合計空気流量1202がこのデマン
ド信号に等しくなるようにダンパ7を制御する。
以上が石炭火力プラント自動制御系の概要であシ、この
他に、再熱蒸気温度制御系やタービン加減弁制御系等が
あるが、本発明と直接関係がないので省略しである。
他に、再熱蒸気温度制御系やタービン加減弁制御系等が
あるが、本発明と直接関係がないので省略しである。
このような従来システムには、次に示す問題がある。即
ち、発生NOX値をフィードバックした燃焼制御になっ
ていない為、燃料の性状や供給量が変化するとNOx値
を目標値に保持できない可能性が大きいことである。燃
料の性状変化は、石炭燃料の場合、異る炭種の燃料が供
給される場合や同炭種でも組成のバラツキが大きい場合
、また石油燃料の場合でも異った油種の配分を制御しな
がら運転される場合、いわゆるCOMで運転される場合
などに生ずる。なおこれらに関する公知例には例えば特
開57−112613号、特開56−100224号、
特開56−151814号がおる。
ち、発生NOX値をフィードバックした燃焼制御になっ
ていない為、燃料の性状や供給量が変化するとNOx値
を目標値に保持できない可能性が大きいことである。燃
料の性状変化は、石炭燃料の場合、異る炭種の燃料が供
給される場合や同炭種でも組成のバラツキが大きい場合
、また石油燃料の場合でも異った油種の配分を制御しな
がら運転される場合、いわゆるCOMで運転される場合
などに生ずる。なおこれらに関する公知例には例えば特
開57−112613号、特開56−100224号、
特開56−151814号がおる。
本発明の目的は、燃料の性状や供給量が変化しても、常
に安定なNOXの制御を可能とする制御方式を提供する
にある。
に安定なNOXの制御を可能とする制御方式を提供する
にある。
本発明は、火炎の情報を利用してNOX還元量を推定し
、これに基づいて火炉出口NOx濃度を推定し、更にこ
の情報を利用して火炉出口NOX濃度を目標値に維持す
るよう段間のNOX空気量及び燃料量を制御するもので
ある。
、これに基づいて火炉出口NOx濃度を推定し、更にこ
の情報を利用して火炉出口NOX濃度を目標値に維持す
るよう段間のNOX空気量及び燃料量を制御するもので
ある。
〔発明の実施例〕
本発明を第1図に示した石炭火力プラントに適用した実
施例について説明する。
施例について説明する。
石炭火力プラントの場合、発生するNOxの約7割は燃
料中に含有されている8分に起因すると言われている。
料中に含有されている8分に起因すると言われている。
このため、同じ容量のプラントでも石炭焚の場合1石油
焚に比べて2倍から3倍のNOXが発生しているのが現
状である。従って、石炭火力プラントのNOX発生量を
従来の石油焚並みあるいけそれ以下に下げるためには、
燃焼によって発生したNOxを火炉内で還元させるプロ
セスを設ける必要がある。石炭火力プラントにもこの還
元プロセスをもたせた例はあるが、還元プロセスのメカ
ニズムを解明する計測技術がない為、還元プロセスの制
御方法は未だ確立されていない。
焚に比べて2倍から3倍のNOXが発生しているのが現
状である。従って、石炭火力プラントのNOX発生量を
従来の石油焚並みあるいけそれ以下に下げるためには、
燃焼によって発生したNOxを火炉内で還元させるプロ
セスを設ける必要がある。石炭火力プラントにもこの還
元プロセスをもたせた例はあるが、還元プロセスのメカ
ニズムを解明する計測技術がない為、還元プロセスの制
御方法は未だ確立されていない。
第3図は、本発明の実施例の全体構成図を示す。
図において第1図と同−又は等価なものは同一記号で表
わす。従来と異なるのは次の機能が追加されていること
である。
わす。従来と異なるのは次の機能が追加されていること
である。
(1)バーナNOx還元量推定機能(ブロック4000
) (2)段毎NOX推定機能(ブロック4100)(8)
段毎NOX目標値決定機能(ブロック4200)(4)
火炉NOx推定機能(ブロック4300)(5)段毎燃
料、空気操作量決定機能(ブロック4400) 第3図を用いて先ず本実施例の概要を説明する。
) (2)段毎NOX推定機能(ブロック4100)(8)
段毎NOX目標値決定機能(ブロック4200)(4)
火炉NOx推定機能(ブロック4300)(5)段毎燃
料、空気操作量決定機能(ブロック4400) 第3図を用いて先ず本実施例の概要を説明する。
バーナNOx還元量推定機能4000は、火炎の特徴を
抽出し、バーナ出口のNOX還元量を推定する。それは
1つまたは2つ以上の燃焼領域について各領域の火炎情
報13031〜1303.を用いて各領域のバーナ出口
NOX還元量1400.〜1400、を推定する。段毎
NOX推定機能4100は、各領域の燃料量1300.
〜1300..1次空気量1301+〜1301..2
次空気量1302+〜1302、.3次空気量1303
+〜1303.上述バーナ出口NOx!I度1400+
〜1400.を用いて各領域のNOX濃度1501+〜
1501.を推定する。段毎NOx目標値決定機能42
00は、火炉出口NOX目標値2000を元に灰分中の
未燃分が最小になるように各領域のNQx目標値200
1+〜2001.を決定する。段毎燃料、空気操作量決
定機能ブロック4400は、上述した各領域のNOX目
標値2001+ 〜2001−を用いて各領域の燃料配
分操作量3310+〜3310..1次空気操作量33
20〜332oい2次空気操作量3330〜3330.
及び3次空気操作量3340、〜3340.を決定する
。燃料配分ブロック80.01〜800.は、上述燃料
配分操作量3310+〜3310.に対応してそのゲイ
ンを調節し、その出力を燃料操作量3311+〜331
1.とする。火炉NOX推定機能ブロック4300は、
各領域のNOX推定量1500+ 〜1500.を基に
火炉出口NOXを推定し、これと火炉出口NOx計測値
との誤差をめ、これに基づく各領域毎のNOXの推定誤
差修正量1600+ 〜1600.を段毎NOX推定機
能ブロックにフィードバックし、上述のNOX推定値1
50J〜1500 、を修正し各領域のNOX濃度15
01+〜1501.とする。
抽出し、バーナ出口のNOX還元量を推定する。それは
1つまたは2つ以上の燃焼領域について各領域の火炎情
報13031〜1303.を用いて各領域のバーナ出口
NOX還元量1400.〜1400、を推定する。段毎
NOX推定機能4100は、各領域の燃料量1300.
〜1300..1次空気量1301+〜1301..2
次空気量1302+〜1302、.3次空気量1303
+〜1303.上述バーナ出口NOx!I度1400+
〜1400.を用いて各領域のNOX濃度1501+〜
1501.を推定する。段毎NOx目標値決定機能42
00は、火炉出口NOX目標値2000を元に灰分中の
未燃分が最小になるように各領域のNQx目標値200
1+〜2001.を決定する。段毎燃料、空気操作量決
定機能ブロック4400は、上述した各領域のNOX目
標値2001+ 〜2001−を用いて各領域の燃料配
分操作量3310+〜3310..1次空気操作量33
20〜332oい2次空気操作量3330〜3330.
及び3次空気操作量3340、〜3340.を決定する
。燃料配分ブロック80.01〜800.は、上述燃料
配分操作量3310+〜3310.に対応してそのゲイ
ンを調節し、その出力を燃料操作量3311+〜331
1.とする。火炉NOX推定機能ブロック4300は、
各領域のNOX推定量1500+ 〜1500.を基に
火炉出口NOXを推定し、これと火炉出口NOx計測値
との誤差をめ、これに基づく各領域毎のNOXの推定誤
差修正量1600+ 〜1600.を段毎NOX推定機
能ブロックにフィードバックし、上述のNOX推定値1
50J〜1500 、を修正し各領域のNOX濃度15
01+〜1501.とする。
なお、加算ブロック700は、燃焼領域の燃料量130
0+〜1300.を加算して合計燃料量1201を算出
するものである。以下、本発明の機能ブロックの詳細に
つき、第4図に示す微粉炭焚ボイラの火炉モデルを対象
にした場合について説明する。
0+〜1300.を加算して合計燃料量1201を算出
するものである。以下、本発明の機能ブロックの詳細に
つき、第4図に示す微粉炭焚ボイラの火炉モデルを対象
にした場合について説明する。
段毎NOx推定機能ブロック4100では、まずi段(
第4図では!−1〜3)のバーナ出口N Ox : N
Ox’、NRを次式で示すように、バーナ空気比λ’I
NBとバーナNOX還元量IINozの関数モデルを用
いて推定する。
第4図では!−1〜3)のバーナ出口N Ox : N
Ox’、NRを次式で示すように、バーナ空気比λ’I
NBとバーナNOX還元量IINozの関数モデルを用
いて推定する。
生成項 還元量
(i=1〜3)
・・・・・・・・・(1)
ここで
ko:石炭の燃料比、窒素含有率+02含有率などの特
性パラメータによって 決められる炭種に依存した定数 に1+に2’バーナ構造等によって決まる定数λ’NN
R”段のバーナ空気比(理論空気量に対する実空気量の
比) ”NOX”段のNOX還元量 (1)式において、IINozは、火炎特徴抽出法を用
いてバーナNOx還元量推定機能ブロック4000でめ
られ、バーナ空気比は、i段の燃料量Fiと空気量AP
+(=i段の1次空気量+i段の2次空気量+i段の3
次空気量)の計測値から次式を用いてめる。
性パラメータによって 決められる炭種に依存した定数 に1+に2’バーナ構造等によって決まる定数λ’NN
R”段のバーナ空気比(理論空気量に対する実空気量の
比) ”NOX”段のNOX還元量 (1)式において、IINozは、火炎特徴抽出法を用
いてバーナNOx還元量推定機能ブロック4000でめ
られ、バーナ空気比は、i段の燃料量Fiと空気量AP
+(=i段の1次空気量+i段の2次空気量+i段の3
次空気量)の計測値から次式を用いてめる。
ここで、Ao :供給炭IKg当りの理論空気置火に、
i段のNOX推定値=NOxlBLII は、上述のバ
ーナ出口N OX : NOX’lNKとバーナ空気比
λlNB%バーナ平均空気比λINRの関数モデルを用
いて推定する。
i段のNOX推定値=NOxlBLII は、上述のバ
ーナ出口N OX : NOX’lNKとバーナ空気比
λlNB%バーナ平均空気比λINRの関数モデルを用
いて推定する。
還元項 書生項
・・・・・・・・・(8)
ここで
λIINB”’(λIFI+λ2F!+λ5F3)/(
Fl+F2+F3)次に、火炉NOX推定機能ブロック
4300では、(8)式でめた段毎NOX推定値N0x
lIIL8(iを推定する。
Fl+F2+F3)次に、火炉NOX推定機能ブロック
4300では、(8)式でめた段毎NOX推定値N0x
lIIL8(iを推定する。
・・・・・・・・・(4)
ここでFl、F2.Fsはそれぞれ1,2.3段の燃料
量(優式よりめた火炉NOX推定値NOXmt、i と
計測値N0XILRとの火炉NOX推定誤差 ε=NOXmLm −NOx@+、i ・・・・・・・
・・(5)この誤差は各段のNOX推定値の誤差によっ
て生じNOXの推定値NOXπ8に対して同じ比率で生
ずると考えることができる。各段でのNOX推定誤差ε
1.ε2.ε3とすると (5) 、 (6) 、(7)式から段毎NOX推定値
NOX’、、、の誤差、lは となる。
量(優式よりめた火炉NOX推定値NOXmt、i と
計測値N0XILRとの火炉NOX推定誤差 ε=NOXmLm −NOx@+、i ・・・・・・・
・・(5)この誤差は各段のNOX推定値の誤差によっ
て生じNOXの推定値NOXπ8に対して同じ比率で生
ずると考えることができる。各段でのNOX推定誤差ε
1.ε2.ε3とすると (5) 、 (6) 、(7)式から段毎NOX推定値
NOX’、、、の誤差、lは となる。
従って誤差を修正した後のi段NOX推定値を1σX樺
、とすると に七′x’ILJL = No X ’、、、+ 6
+ ”””−+・(!11)と表わすことができる。
、とすると に七′x’ILJL = No X ’、、、+ 6
+ ”””−+・(!11)と表わすことができる。
次に、段毎NOX目標値決定機能ブロック4200では
、灰分中の未燃カーボンを評価するインデックスIIJ
IIcをめこれが最大(未燃分が最小)になるように、
火炉出口NOX目標値:NOX”、、、から段毎NOX
目標値NOX”;LRを次式の条件を満すように決定す
る。
、灰分中の未燃カーボンを評価するインデックスIIJ
IIcをめこれが最大(未燃分が最小)になるように、
火炉出口NOX目標値:NOX”、、、から段毎NOX
目標値NOX”;LRを次式の条件を満すように決定す
る。
・・・・・・・・・(10
段毎燃料、空気操作量決定機能ブロック4400では、
第5図(A) 、 (B) 、 (C)の処理フローに
従って段毎の空気及び燃料操作量を決定する。まず、火
炉出口NOxの目標値NOX”、LRと計測値N0xl
lLRとの差を次式に基づいて評価する。
第5図(A) 、 (B) 、 (C)の処理フローに
従って段毎の空気及び燃料操作量を決定する。まず、火
炉出口NOxの目標値NOX”、LRと計測値N0xl
lLRとの差を次式に基づいて評価する。
I =l N Oxl L a N OX ”l L
n l≦5N ”””QυここでεN二火炉出ロNOX
制御許容偏差αυ式が満たされている場合には、現状維
持でよいから処理を終了する。しかし、α9式が満足さ
れない場合には、ステップ■〜■の処理を実行して段毎
NOx推定値N0xlLRと段毎NOX目標値N0xI
IBLRを先ず計算する。
n l≦5N ”””QυここでεN二火炉出ロNOX
制御許容偏差αυ式が満たされている場合には、現状維
持でよいから処理を終了する。しかし、α9式が満足さ
れない場合には、ステップ■〜■の処理を実行して段毎
NOx推定値N0xlLRと段毎NOX目標値N0xI
IBLRを先ず計算する。
そして、先ず、現状の火炉出口NOxが目標値より高い
場合、すなわち、ステップ■でNOx ILII −N
OX”、Ll >ε、 ・・−・−−−−−05の場合
には、ステップ■′で燃焼モードの判定を行う。燃焼モ
ードとしては、第6図に示す通常燃焼、2次燃焼、脱硝
燃焼の3つのモードを想定し、空気、燃料それぞれの操
作量の決定をどの状態から制御開始するかを決める目安
とする。初期状態が通常燃焼の場合には、ステップ■か
ら、2段燃焼の場合にはステップ@、脱硝燃焼の場合に
はステップ[相]からそれぞれ処理を開始する。以下ス
テップ■から順にその処理内容を説明する。
場合、すなわち、ステップ■でNOx ILII −N
OX”、Ll >ε、 ・・−・−−−−−05の場合
には、ステップ■′で燃焼モードの判定を行う。燃焼モ
ードとしては、第6図に示す通常燃焼、2次燃焼、脱硝
燃焼の3つのモードを想定し、空気、燃料それぞれの操
作量の決定をどの状態から制御開始するかを決める目安
とする。初期状態が通常燃焼の場合には、ステップ■か
ら、2段燃焼の場合にはステップ@、脱硝燃焼の場合に
はステップ[相]からそれぞれ処理を開始する。以下ス
テップ■から順にその処理内容を説明する。
ステップ■、■では各段の合計空気量は変えない(空隼
比は一定)で3次空気量と2次空気量の比率を目安とし
て両者を調節し、ステップ■で段毎のバーナNOX還元
量IN。Xを火炎画像処理によってめ、新たに計算した
段毎NOX推定値N0xIILRと目標値との差を次式
に基づいて段毎に評価する。
比は一定)で3次空気量と2次空気量の比率を目安とし
て両者を調節し、ステップ■で段毎のバーナNOX還元
量IN。Xを火炎画像処理によってめ、新たに計算した
段毎NOX推定値N0xIILRと目標値との差を次式
に基づいて段毎に評価する。
J ’= l NOx”、LR−NOx’BLR1≦g
B・・・・・・・・・a階 ここで C6:段毎NOX制御許容偏差崗式が満足され
た場合には、ステップ1に戻って(11)式による評価
を行う。1度で崗式が満足されない場合には、ステップ
■、■、Oを繰シ返す。
B・・・・・・・・・a階 ここで C6:段毎NOX制御許容偏差崗式が満足され
た場合には、ステップ1に戻って(11)式による評価
を行う。1度で崗式が満足されない場合には、ステップ
■、■、Oを繰シ返す。
この過程で3次空気または2次空気操作量が操作上の制
限値(操作端の特性限界等による)においてもα3式が
満されない場合、0式を最小にする3次空気及び2次空
気操作量に戻しステップ12の処理に移る。
限値(操作端の特性限界等による)においてもα3式が
満されない場合、0式を最小にする3次空気及び2次空
気操作量に戻しステップ12の処理に移る。
ス、テップ@、[相]では、バーナ平均空気比λmNB
を一定のきざみ幅で変化させるべく段毎の空気比λ’I
INRをJIINRと同一比率で減少させる処理を行う
。この処理では、 λ INII (j+1 )=λ IINI(J)十Δ
λINR(j)・・・・・・・・・04 ここで λ□R(j+1):仮想的な空気比変化をさせた時の1
段空気比 。
を一定のきざみ幅で変化させるべく段毎の空気比λ’I
INRをJIINRと同一比率で減少させる処理を行う
。この処理では、 λ INII (j+1 )=λ IINI(J)十Δ
λINR(j)・・・・・・・・・04 ここで λ□R(j+1):仮想的な空気比変化をさせた時の1
段空気比 。
λ、、R(j) :現状のi段空気比
ΔλINR(J) : i段の仮想的空気比変化のよう
に空気比を仮想的に変化させてみる一方、この空気比変
化に対うるi段のNOX還元量IN。、H+1)を ここで 係数で、運用上考えられる範囲 のλ’INIIに対して予め標準的に めておいたデータを用いる。
に空気比を仮想的に変化させてみる一方、この空気比変
化に対うるi段のNOX還元量IN。、H+1)を ここで 係数で、運用上考えられる範囲 のλ’INIIに対して予め標準的に めておいたデータを用いる。
で仮想的にめ、0 、α9式の結果からi段のNOX推
定値NOx、LRを予測する。そしてステップ0で段毎
に目標値と比較し、α9式の条件が満足された場合には
、その空気比を実現するような空気量と燃料量を実際に
プラントに出力してステップ1に戻る。一方条件が満足
されない場合は、ステップ[相]、0.0 をab返し
、この過程でバーナ平均空気比が制限値に達しても条件
が満されない場合にはステップ[相]の処理に移る。
定値NOx、LRを予測する。そしてステップ0で段毎
に目標値と比較し、α9式の条件が満足された場合には
、その空気比を実現するような空気量と燃料量を実際に
プラントに出力してステップ1に戻る。一方条件が満足
されない場合は、ステップ[相]、0.0 をab返し
、この過程でバーナ平均空気比が制限値に達しても条件
が満されない場合にはステップ[相]の処理に移る。
ステップ@、■では、一定のきざみ幅で仮想的にMバー
ナ(第4図では、バーナT、II)の空気比を増やし、
Pバーナ(第4図では、バーナ■)の空気比を減らし、
ステップ[相]、0゜■で説明したと同様の処理によっ
てi段のNOX推定値N0xlBLRを計算し、ステッ
プ[相]の条件が満足されれば、その時の空気比を実現
するような空気量と燃料量を実際に出力し、ステップ1
に戻る。ステップ[相]でバーナ空気比が制限値に達し
だ場合には処理を終了する。この場合には、火炉出口N
Ox目標値を実現可能な値に再設定する等の措置が必要
になる。
ナ(第4図では、バーナT、II)の空気比を増やし、
Pバーナ(第4図では、バーナ■)の空気比を減らし、
ステップ[相]、0゜■で説明したと同様の処理によっ
てi段のNOX推定値N0xlBLRを計算し、ステッ
プ[相]の条件が満足されれば、その時の空気比を実現
するような空気量と燃料量を実際に出力し、ステップ1
に戻る。ステップ[相]でバーナ空気比が制限値に達し
だ場合には処理を終了する。この場合には、火炉出口N
Ox目標値を実現可能な値に再設定する等の措置が必要
になる。
次に1現状の火炉出口NOxが目標値より碓い場合、す
なわち、ステップ■で NOx+r+、i NOx”lLm(−t ・・・・・
−・Qeの場合には、ステップ[相]でステップ■′と
同様の燃焼モードの判定をまず行う。通常燃焼モードの
場合には、ステップ[相]、@ の処理に移シ、ある一
定のきざみ幅で段毎の空気比λ’IINIIをλINB
と同一比率で仮想的に増加させ、ステップ@、Oと同様
にして、i段のNOX推定値π♂x213を予測する。
なわち、ステップ■で NOx+r+、i NOx”lLm(−t ・・・・・
−・Qeの場合には、ステップ[相]でステップ■′と
同様の燃焼モードの判定をまず行う。通常燃焼モードの
場合には、ステップ[相]、@ の処理に移シ、ある一
定のきざみ幅で段毎の空気比λ’IINIIをλINB
と同一比率で仮想的に増加させ、ステップ@、Oと同様
にして、i段のNOX推定値π♂x213を予測する。
そして、ステップ■で段毎に目標値と比較し、条件が満
されfc場合には、その空気比を実現するような空気量
と燃料量を実際にプラントに出力してステップ1に戻る
。条件が満されない場合は、ステップ[相]〜[相]を
繰り返し実行し、バーナ平均空気比が上限に達した場合
には、処理を終了する。この場合は、実現可能な目標値
を再設定する等の措置が必要になる。次に、初期状態が
2段燃焼モードの場合には、ステップOの処理に移り、
火炉の合計空気量が一定という条件で、仮想的に一定の
きざみ幅でバーナ平均空気比を増加、アフタエアポート
空気量を減少させ、λIINRと同一比率で仮想変化さ
せた段毎の空気比λ1BNRを用いてステップ■、0と
同様にしてi段のNOX推定値N0xIILRを予測す
る。そしてステップ■で条件判定を行い、満されれば対
応した空気量と燃料量をプラントに出力し、満されなけ
ればステップ[相]へ戻シ[相]。
されfc場合には、その空気比を実現するような空気量
と燃料量を実際にプラントに出力してステップ1に戻る
。条件が満されない場合は、ステップ[相]〜[相]を
繰り返し実行し、バーナ平均空気比が上限に達した場合
には、処理を終了する。この場合は、実現可能な目標値
を再設定する等の措置が必要になる。次に、初期状態が
2段燃焼モードの場合には、ステップOの処理に移り、
火炉の合計空気量が一定という条件で、仮想的に一定の
きざみ幅でバーナ平均空気比を増加、アフタエアポート
空気量を減少させ、λIINRと同一比率で仮想変化さ
せた段毎の空気比λ1BNRを用いてステップ■、0と
同様にしてi段のNOX推定値N0xIILRを予測す
る。そしてステップ■で条件判定を行い、満されれば対
応した空気量と燃料量をプラントに出力し、満されなけ
ればステップ[相]へ戻シ[相]。
[相]の処理を繰り返す″。この過程でアフタエアポー
トダンパ開度が0%になった場合には、ステップ[相]
で通常燃焼上°−ドと判定され、前述のステップ@の処
理へ移る。次に、初期状態が脱硝燃焼モードの場合には
、ステップ[相]の処理に移シ、λBNRが一定という
条件のもとで、仮想的に一定のきざみ幅でPバーナの空
気比を増加、Mバーナの空気比を減少させてN0xII
LRを予測する。そしてステップ30で条件判定を行い
、満されれば対応した空気量と燃料量をグラン)K出力
し、満されなければステップ@へ戻り、[相]、■の処
理を繰り返す。この過程でPバーナ、Mバーナの空気比
が同等のレベルになった場合には、ステップ[相]で2
段燃焼モードと判定され、前述のステップOの処理に移
る。
トダンパ開度が0%になった場合には、ステップ[相]
で通常燃焼上°−ドと判定され、前述のステップ@の処
理へ移る。次に、初期状態が脱硝燃焼モードの場合には
、ステップ[相]の処理に移シ、λBNRが一定という
条件のもとで、仮想的に一定のきざみ幅でPバーナの空
気比を増加、Mバーナの空気比を減少させてN0xII
LRを予測する。そしてステップ30で条件判定を行い
、満されれば対応した空気量と燃料量をグラン)K出力
し、満されなければステップ@へ戻り、[相]、■の処
理を繰り返す。この過程でPバーナ、Mバーナの空気比
が同等のレベルになった場合には、ステップ[相]で2
段燃焼モードと判定され、前述のステップOの処理に移
る。
本発明によれば、燃焼領域毎にNOX還元量及びNOx
濃度を推定し、領域毎に空気および燃料操作量を決定す
ることができ、またプラントの状態変化に対しても上記
NOX推定値を修正することができるので、常に安定な
NOX低減制御が行なえる。
濃度を推定し、領域毎に空気および燃料操作量を決定す
ることができ、またプラントの状態変化に対しても上記
NOX推定値を修正することができるので、常に安定な
NOX低減制御が行なえる。
第1図は、石炭火力プラントの概略図、第2図は、石炭
火力プラントの従来の制御系統図、第3図は、本発明の
一実施例の全体構成図、第4図は、微粉炭焚ボイラの火
炉モデル例、第5図(A)。 (B)、 (C)は、段毎燃料、空気操作量決定アルゴ
リズム、第6図は、燃焼モードの判定条件の説明図。 4000・・・バーナNOx還元蓋推定機能ブロック、
4100・・・段毎NOX推定機能ブロック、4200
・・・段毎NOX目標値決定機能ブロック、4300・
・・さ炉NOX推定機能ブロック、4400・・・段毎
燃料、空気操作量決定機能ブロック。 代理人 弁理士 高橋明夫 范4 目 箔S 口 (A) 第 50 (8) 躬S 記 (C) 第1頁の続き [株]発明者 栗原 伸夫 日立市幸1所内 @発明者 画用 光世 日立市幸1 所内 @発明者 佐原 英雄 日立市幸口 所内 @発明者 製部 篤美 日立市幸口 所内
火力プラントの従来の制御系統図、第3図は、本発明の
一実施例の全体構成図、第4図は、微粉炭焚ボイラの火
炉モデル例、第5図(A)。 (B)、 (C)は、段毎燃料、空気操作量決定アルゴ
リズム、第6図は、燃焼モードの判定条件の説明図。 4000・・・バーナNOx還元蓋推定機能ブロック、
4100・・・段毎NOX推定機能ブロック、4200
・・・段毎NOX目標値決定機能ブロック、4300・
・・さ炉NOX推定機能ブロック、4400・・・段毎
燃料、空気操作量決定機能ブロック。 代理人 弁理士 高橋明夫 范4 目 箔S 口 (A) 第 50 (8) 躬S 記 (C) 第1頁の続き [株]発明者 栗原 伸夫 日立市幸1所内 @発明者 画用 光世 日立市幸1 所内 @発明者 佐原 英雄 日立市幸口 所内 @発明者 製部 篤美 日立市幸口 所内
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 1、火炉で生成されるNOxを火炉内で還元することに
よって火炉出口NOx量を制御する燃焼制御方法におい
て、前記火炉内の1つまたは2つ以上の燃焼領域の各々
で還元されるNOXの量(以下NOx還元量と呼ぶ)を
各領域の火炎情報よシ推定し、該NOX還元景推定値か
ら該燃焼領域毎のNOx濃度を推定し、該火炉の出口N
Ox目標値に基づいて該燃g8函域毎にNOX目標値を
決定し、該燃焼線域のNOx濃度推定値とNOx目標値
に基づいて、該燃焼領域毎に空気流量または燃料流量を
調節し、該火炉の出口のNOX濃度を目標値に制御する
ことを特徴とする燃焼制御方法。 2、特許請求の範囲第1項に記載の燃焼制御方法におい
て、該火炉の出口のNOx推定値と実測値との偏差によ
シ燃焼慣域毎のNOX濃度推定値を修正することを特徴
とする燃焼制御方法。
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59118296A JPS60263014A (ja) | 1984-06-11 | 1984-06-11 | 燃焼制御方法 |
| US06/743,439 US4622922A (en) | 1984-06-11 | 1985-06-10 | Combustion control method |
| DE19853520728 DE3520728A1 (de) | 1984-06-11 | 1985-06-10 | Verfahren und vorrichtung zur steuerung der verbrennung in oefen |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59118296A JPS60263014A (ja) | 1984-06-11 | 1984-06-11 | 燃焼制御方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS60263014A true JPS60263014A (ja) | 1985-12-26 |
| JPH0150805B2 JPH0150805B2 (ja) | 1989-10-31 |
Family
ID=14733165
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP59118296A Granted JPS60263014A (ja) | 1984-06-11 | 1984-06-11 | 燃焼制御方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS60263014A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4756684A (en) * | 1986-04-09 | 1988-07-12 | Hitachi, Ltd. | Combustion monitor method for multi-burner boiler |
| WO2012137573A1 (ja) * | 2011-04-01 | 2012-10-11 | 三菱重工業株式会社 | 燃焼バーナ、固体燃料焚きバーナ並びに固体燃料焚きボイラ、ボイラ及びボイラの運転方法 |
| JP2012215364A (ja) * | 2011-04-01 | 2012-11-08 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | ボイラ及びボイラの運転方法 |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP5162228B2 (ja) * | 2007-12-21 | 2013-03-13 | バブコック日立株式会社 | ボイラー装置 |
-
1984
- 1984-06-11 JP JP59118296A patent/JPS60263014A/ja active Granted
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4756684A (en) * | 1986-04-09 | 1988-07-12 | Hitachi, Ltd. | Combustion monitor method for multi-burner boiler |
| WO2012137573A1 (ja) * | 2011-04-01 | 2012-10-11 | 三菱重工業株式会社 | 燃焼バーナ、固体燃料焚きバーナ並びに固体燃料焚きボイラ、ボイラ及びボイラの運転方法 |
| JP2012215364A (ja) * | 2011-04-01 | 2012-11-08 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | ボイラ及びボイラの運転方法 |
| US9671108B2 (en) | 2011-04-01 | 2017-06-06 | Mitsubishi Heavy Industries, Ltd. | Combustion burner, solid-fuel-combustion burner, solid-fuel-combustion boiler, boiler, and method for operating boiler |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0150805B2 (ja) | 1989-10-31 |
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