JPS6032085B2

JPS6032085B2 - 給水流量制御装置

Info

Publication number: JPS6032085B2
Application number: JP1999179A
Authority: JP
Inventors: 幸雄村田
Original assignee: Tokyo Shibaura Electric Co Ltd
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 1979-02-22
Filing date: 1979-02-22
Publication date: 1985-07-26
Also published as: JPS55112909A

Description

【発明の詳細な説明】本発明は給水流量制御装置に係り、特に火力発電プラン
トに適用して給水流量の制御を行うに好適な給水流量制
御装置に関する。

一般に、火力発電プラントに於いて、給水流量は燃料投
入量、空気量とともに基本的なボィラの入力要素であり
、従ってこれを効果的に制御する事は重要である。

火力発電プラントの給水流量制御は、ボィラ入力設定器
を介して行なわれるが、この際に設定されるボィラ入力
指令値と給水流量令値との関係はプラント簿性で決まり
、一般に非線形となる。ところが、従来ボィラ入力設定
器の駆動量算出に当っては、かかる非線形性を考慮せず
、全給水流量城にわたって同一の駆動ゲインを用いてい
たため、一部給水流量城、例えば低流量域での給水制御
特性が悪化し、例えば給水流量のハンチング現象による
ボィラの温度制御への悪影響等の問題があった。従って
、本発明の目的は、火力発電プラントの給水流量制御を
行うに当って、ボィラ入力指令値と給水流量指令値との
間の非線形性を考慮し、ボィラ入力設定器の駆動量算出
に際して、予め設定できる駆動ゲインの非線形補償を行
うことにより、全流量城にわたって精度の高い給水流量
制御を可能ならしめた新規の給水流量制御装置を提供す
るにある。

以下、図面に従って本発明を更に詳細に説明する。

第１図は本発明の一実施例に係る給水流量制御装置のシ
ステム図であり、同図中１は給水流量制御器、２はボィ
ラ入力設定器、３はポィラ入力指令値−給水流量指令値
変換器、４は給水ライン、５は給水ポンプ、６は給水流
量調節弁、７は給水流量調節器をそれぞれ示すものであ
る。第１図からも明らかな如く、給水流量制御器１はボ
ィラ入力設定器駆動信号ａ及びボィラ入力設定器位置信
号ｄによりボィラ入力設定器と結合されている。一方、
ボィラ入力指令値−給水流量指令値変換器３は、ボィう
入力指令信号６によりボィラ入力設定器２と、また給水
流量指令値信号ｃにより給水流量調節弁６と各々結合さ
れている。また、前詔給水流量制御器１は給水流量信号
ｅにより給水流量検出器７と結合されている。給水ライ
ン４は給水ポンプ５、給水流量調節弁６、給水流量検出
器７と結合している。第２図は第１図に示される給水流
量設定器１の詳細な構成を示すブロック図で、同図中８
は給水流量目標設定部、９は給水流量変化率設定部、Ｉ
０‘まボィラ入力設定器駆動ゲイン補償部、１１はボィ
ラ入力設定器駆動量演算部、１２はボィラ入力設定器駆
動部をそれぞれ示すものである。

第２図にも示す如く、ボィラ入力設定器駆動量演算部１
１は、給水流量最終目標信号ｆにより給水流量目標値設
定部８と、また給水流量変化率信号ｇにより給水流量変
化率設定部９と各々結合されている。また、ボィラ入力
設定器駆動ゲイン補償部１川まボィラ入力設定器駆動ゲ
イン補償信号ｈによりボィラ入力設定器駆動量演算部１
１と結合されている。一方、ボィラ入力設定器駆動量演
算部１１とボィラ入力設定器駆動量信号ｉにより結合さ
れている。そして、ポイラ入力設定器駆動部１２にはボ
ィラ入力設定器動信号ａが援縞されている。以上述べた
如き構成に於いて、以下その動作について説明する。給
水流量制御に際して、給水流量制御器１はボィラ入力設
定器駆動量を計算しボィラ入力設定器駆動信号ａを介し
てボィラ入力設定器２を駆動する。

ポィラ入力設定器２はボィラ入力指令値信号ｂ並びに給
水流量指令値信号ｃを介して給水流量調節弁６を制御す
るが、その際給水流量指令値信号ｃはポイラ入力指令値
信号ｂを入力としてボィラ入力指令値−給水流量指令値
変換器３により生成される。ところで、ボィラ入力指令
値はボィラ入力の基本信号であり÷給水流量、燃料流量
、空気流量等を決定する。

このため、ボィラ入力信号と給水流量との関係は一部線
形近似が可能であるが、一般的には非線形となり、全流
量城にわたって線形と仮定することは制御特性を悪化さ
せる事については前にも述べた通りである。第５図はボ
ィラ入力指令値−給水流量指令値変換器３の構成を示す
ブロック図であるが、同図中ｗは給水流量指令値であり
、ｋは１十１の係数を表わし、１は正の整数を充当され
るものである。

第５図構成に於いて、給水流量指令値ｗはポィラ入力指
令値ｙに対して非線形な関数鱗０）に従って変化するも
のである。第６図はかかる非線形特性の一例で、ボィラ
入力指令値ｙに対する給水流量指令値ｗの関数を例示す
るものである。

第６図からも明らかな如く、給水流量を低流量城から高
流量城までの全流量域にわたって精度よく制御するため
には、ボィラ入力指令−給水流量指令値変換器３の持つ
非線形性を補償する必要がある。このため、本実施例に
於いては、非線形性を補償するために、第２図にも示す
如く給水流量制御器１の内部にボィラ入力設定器駆動ゲ
イン補償部１０を設けている。

そして、ポイラ入力設定器の駆動量演算は給水流量目標
値段定部８から与えられる最終目標値及び給水流量変イ
Ｇ率設定部９から与えられる変イＧ率目標値及び給水流
量検出器７からの給水流量信号ｅ、ボイラ入力設定器２
からのボィラ入力設定器位置信号ｄ等のフィードバック
信号をもとにボィラ入力設定器駆動量演算部１１で行な
われるが、その際、ボィラ入力設定器駆動ゲイン補償部
１０‘こ於いて予め設定した駆動ゲインの非線形補償が
行なわれる。第３図は、ボィラ入力設定器駆動ゲイン補
償部１８の演算ブロックを示すものである。

また、第４図はポィラ入力設定器駆動ゲイン補償部１０
のゲイン補償曲線の一例である。なお、ｍは正の整数で
あり、ｎ＝ｍ十１の関係で推移する。また、又は給水流
量であり、Ｇはボィラ入力設定器駆動ゲインをそれぞれ
示すものである。各図を通じて明らかな如く、ボイラ入
力設定器駆動ゲインＧは給水流量をパラメーターとして
非線形補償される。

そして、非線形関数ｆｎ（ｘ）は給水流量をパラメータ
として非線形補償を行うための関数発生器出力となって
おり、ｘ，，ｘ２・・・ｘｎは非線形補償のための給水
の折点を示している。そして、前記各折点毎の補償用関
数としてｆ，（ｘ）、ｆ２０）・・・ｆｎＣ）が対応す
るものである。そして、非線形関数ｆｎ（ｘ）の関係数
をボィラ入力指令値−給水流量指令値変換器３の非線形
性を補償するように設定することにより、全流量域にわ
たって高精度の給水流量制御を行う事が可能となる。以
上述べた如く、本発明に依れば、給水流量をパラメ−タ
ーとしてボィラ入力設定器駆動ゲインを非線形補償する
ことにより、ポィラ入力指令値−給水流量指令値変換器
の非線形特性補償することが可能となり、このため従来
の単一ゲィによる給水流量制御と比較して、全給水流量
城にわたって最終目標値、変化率目標値ともに精度の高
い制御性を得ることができる様になり、火力発電プラン
トの効率的で安全な運転を実現し得る給水流量制御装置
を得る事が出来るものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例に係る給水流量制御装置のシ
ステム図、第２図は第１図に示される給水流量設定器の
詳細な構成を示すブロック図、第３図はボィラ入力設定
器駆動ゲイン補償部の演算ブロックの説明図、第４図は
ボィラ入力設定器駆勤ゲイン補償部のゲイン補償曲線の
一例を示す特性図、第５図はボィラ入力指令値−給水流
量指令値変換器３の構成を示すブロック図、第６図はボ
ィラ入力指令値−給水流量指令値変換器の非線形特性の
一例を示す特性図である。１・・・給水流量制御器、２・・・ボィラ入力設定器、
３・・・ボィラ入力指定値−給水流量指令値変換器、１
０・・・ボィラ入力設定器駆動ゲイン補償部。多７図多Ｚ図髪ａ図髪４囚多５図第６図

Claims

【特許請求の範囲】

１ボイラの給水ラインに設置された給水流量検出器の
給水流量信号を入力される給水流量制御器と、前記給水
流量制御器出力を受けてボイラ入力指令値を発生するボ
イラ入力設定器と、前記ボイラ入力指令値を給水流量指
令値に変換する変換器と、前記変換器出力に基いて前記
給水ラインの給水流量を制御する給水流量調節器と、前
記変換器の持つ非線形性を補償すべく、前記給水流量信
号を受けて、前記ボイラ入力設定器の駆動ゲインを補償
する関数発生器を備えた給水流量制御装置。