JPS6223209B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明はボイラの混焼制御装置に関し、特に石
炭および油（またはガス）を燃料としてこれらを
設定された比率で燃焼させる制御装置に関する。

ボイラで二種類またはそれ以上の燃料を異なる
バーナを用いて燃焼させる場合、燃料流量制御お
よび使用バーナの本数制御はボイラ負荷と設定さ
れた混焼比率に対応して実行される。一方、バー
ナの点消火操作自体およびその操作が実際に燃料
流量の変化となつてあらわれるにはバーナ（燃
料）種類ごとに一定時間を要するため負荷変化時
にこの時間が無視できないものとなる。

現在の混焼制御方法では、負荷変化に対応した
全燃料流量（複数燃料の合計）の制御と、混焼比
率一定制御（複数の燃料の流量比率一定制御）と
が対等に同時に実行されるため、負荷変化時に、
たとえば一方のバーナが使用限界（上限または下
限）に来た場合、他方のバーナでの負荷調整機能
に余裕があるにも拘らず、制限の来た側の燃料バ
ーナを点消火する必要があり、この時点消火に時
間を要するため負荷に対する追従性が悪くなると
いう重大な欠点を有していた。

ボイラの燃料流量制御では負荷に対応した燃料
の供給ということが最重要であり、特に最近のプ
ラントのように負荷追従性の速いボイラが要求さ
れる場合、バーナの点消火時間（石炭バーナの場
合のミルウオーミング等の点火準備操作も含む）
の遅れが問題となる。

本発明は上記事情にかんがみてなされたもの
で、負荷変化時には負荷の追従性を優先した制御
とし、負荷整定後は通常の混焼比率制御を行なう
新規な混焼制御装置を提供することを目的とす
る。

本発明によれば、二種類またはそれ以上の燃料
を所定の混焼比率で燃焼させるボイラの混焼制御
装置において、全燃料流量要求信号の変化を検出
する微分回路と、同微分回路の微分値の規定値以
上および規定値以下を検出する回路と、負荷追従
性の悪い方の燃料の燃料圧力または燃料流量の上
限および下限を検出する回路と、負荷追従性の悪
い方の燃料の制御系を混焼比率制御から燃料流量
一定制御に切換えるスイツチと、前記微分値が規
定値以上で前記燃料圧力または燃料流量が上限に
ある時および前記微分値が規定値以下で前記燃料
圧力または燃料流量が下限にある時に前記スイツ
チを燃料流量一定制御に切換える信号を出力する
論理回路とを備えていることを特徴とする混焼制
御装置が提供される。

本発明装置によれば、負荷変化時には、それに
対する追従性を良くするため、バーナ点消火操作
に時間を要する方の燃料を流量一定制御にすると
ともに、バーナ点消火操作が短時間で実行される
方の燃料を自動点消火させてこの燃料のみで負荷
追従させるべく制御を行ない、負荷変化完了後に
は負荷を一定に保ちながら設定混焼比率へ徐々に
移行せしめる。

以下本発明を、第１図に示した従来例と第２図
に例示した本発明による制御装置とを対比して詳
述する。

ＡおよびＢの二種の燃料の混焼制御を行なうと
して示した第１図の従来例において、符号１で示
した混焼比率設定器は全燃料流量に対するＡ燃料
の流量比率を設定するものである。すなわち設定
器１の出力がＡ燃料流量要求信号となり、減算器
２の出力（全燃料流量からＡ燃料流量要求信号を
差し引いた信号）がＢ燃料流量要求信号となる。

減算器３ではＡ燃料流量要求信号とＡ燃料の実
流量との差をとりこれがゼロとなるように（すな
わち要求信号と実流量とが一致するように）比例
積分制御器５の出力に基きＡ燃料流量制御用駆動
装置６によりＡ燃料の流量を制御するのである。
同様に減算器４、比例積分制御器７、駆動装置８
によりＢ燃料流量が制御される。

これに対し第２図に示す本発明装置は、第１図
に示した従来装置に加えて、微分器９、高レベル
検出器１０，１２、低レベル検出器１１，１３、
論理積演算器１４，１５、論理和演算器１６、ス
イツチ１７より構成される回路が付加されてい
る。

この第２図の例において、Ａ燃料はバーナ点消
火が比較的容易かつ迅速なたとえばガス燃料と
し、Ｂ燃料はバーナ点消火に比較的時間を要する
たとえば石炭燃料とする。

微分器９は全燃料流量要求信号を微分してその
要求信号が増減した時の速度を示す信号を出力す
る。つまりこの微分器９ではボイラ負荷が変化し
たことを検出する。

微分器９の出力に接続された高レベル検出器１
０および低レベル検出器１１は、ボイラ負荷変化
時の要求信号の増加および減少速度が規定値以上
あることを検出する。

高レベル検出器１２および低レベル検出器１３
はＢ燃料の燃料圧力（または燃料流量）を受け
て、一定の混焼比率で燃料圧力（または燃料流
量）の推移しているＢ燃料がそのバーナ本数で制
御可能な運転上限および下限に達したことを検出
する。

論理積演算器１４および１５はそれぞれ高レベ
ル検出器１０，１２および低レベル検出器１１，
１３の出力を受けて、高レベル検出器１０および
１２が同時に検出状態にある時、または低レベル
検出器１１，１３が同時に検出状態にある時、論
理信号を出力する。

論理和演算器１６は論理積演算器１４または１
５から論理信号を受けるとスイツチ制御信号を出
力する。

スイツチ１７は、負荷整定時に接点Ａ―Ｃ側に
あつて第１図と同じ回路構成となり、負荷変化時
には論理和演算器１６からの制御信号により接点
Ｂ―Ｃ側に切換わり、Ｂ燃料を流量一定制御にす
る。

作用について説明すると、ボイラ負荷変化時、
全燃料流量要求信号の増加が一定以上の速さ（微
分器９および検出器１０で検出）でかつＢ燃料の
バーナ圧力（またはバーナ燃料流量）がバーナ使
用上限以上（検出器１２で検出）である場合と、
全燃料流量要求信号の減少が一定以上の速さ（微
分器９および検出器１１で検出）でかつＢ燃料の
バーナ圧力（またはバーナ燃料流量）がバーナ使
用下限以下（検出器１３で検出）の場合とは、論
理積演算器１４，１５および論理和演算器１６で
検出され、スイツチ１７をＢ―Ｃ側に切換えてＢ
燃料をホールドし、負荷変化はＡ燃料の制御によ
つて追従される。Ｂ燃料がホールドされている期
間、混焼比率は当然に設定値からずれていくこと
になる。

ボイラの負荷変化の完了は、全燃料流量要求信
号の微分値がゼロであることによつて検出され、
この時、スイツチ１７はＡ―Ｃ側に切換つてずれ
ていた混焼比率を再び設定値通りにするための修
正動作が実行される。すなわち、その時の負荷を
一定に保ちながら設定混焼比率になるようＢ燃料
による制御が実行される。

上記の動きを第３図に一例として示す。たとえ
ばＡ燃料バーナ２段、Ｂ燃料２段でＡ：Ｂ＝40：
60の混焼比率、70％負荷運転中（Ａ点）の状態か
ら負荷が90％迄上昇した場合、まず40：60の混焼
比率を維持したままＢバーナが上限になるＢ点ま
で負荷上昇すると、スイツチ１７がＢ―Ｃ側に切
換つてＢ燃料はホールドされＡ燃料のみで負荷変
化に対応して目標の90％負荷の点Ｃへ移行する。
その時点で負荷変化は止まるのでスイツチ１７は
Ａ―Ｃ側に戻り、通常の混焼比率制御が生きてＤ
点へ徐々に移行する。

このような動きをするため、負荷変化に際して
バーナの点消火なしに（あるいは点消火するにし
ても、短時間で点消火できるＡ燃料のバーナが点
消火されるため）スムーズに対応でき、負荷整定
後ゆつくりと所定の混焼比率を達成すべく負荷一
定の状態でＢ燃料のバーナの点消火が行われる。

一方、対称的に第１図の従来装置では70％から
90％への負荷変化時、第３図に点線で示した様に
Ａ点からＤ点へ直線的にしか変化できないためＢ
点でＢ燃料バーナを１段追加する必要が生じ、負
荷変化に手間どることになる。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の混焼制御装置を示す回路図、第
２図は本発明による混焼制御装置を示す回路図、
第３図はバーナ点消火、燃料流量、ボイラ負荷、
混焼比率相互の関係を示すグラフである。 １…混焼比率設定器、２，３，４…減算器、
５，７…比例積分制御器、６，８…燃料流量制御
用駆動装置、９…微分器、１０，１２…高レベル
検出器、１１，１３…低レベル検出器、１４，１
５…論理積演算器、１６…論理和演算器、１７…
スイツチ。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 二種類またはそれ以上の燃料を所定の混焼比
   率で燃焼させるボイラの混焼制御装置において、
   全燃料流量要求信号の変化を検出する微分回路
   と、同微分回路の微分値の規定値以上および規定
   値以下を検出する回路と、負荷追従性の悪い方の
   燃料の燃料圧力または燃料流量の上限および下限
   を検出する回路と、負荷追従性の悪い方の燃料の
   制御系を混焼比率制御から燃料流量一定制御に切
   換えるスイツチと、前記微分値が規定値以上で前
   記燃料圧力または燃料流量が上限にある時および
   前記微分値が規定値以下で前記燃料圧力または燃
   料流量が下限にある時に前記スイツチを燃料流量
   一定制御に切換える信号を出力する論理回路とを
   備えてなる混焼制御装置。