JPS62272011A - ボイラの燃料制御方法 - Google Patents
ボイラの燃料制御方法Info
- Publication number
- JPS62272011A JPS62272011A JP61115191A JP11519186A JPS62272011A JP S62272011 A JPS62272011 A JP S62272011A JP 61115191 A JP61115191 A JP 61115191A JP 11519186 A JP11519186 A JP 11519186A JP S62272011 A JPS62272011 A JP S62272011A
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- JP
- Japan
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- fuel
- burner
- flow rate
- fluctuation
- time
- Prior art date
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- Pending
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Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
- F23N—REGULATING OR CONTROLLING COMBUSTION
- F23N1/00—Regulating fuel supply
- F23N1/002—Regulating fuel supply using electronic means
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
- F23N—REGULATING OR CONTROLLING COMBUSTION
- F23N2223/00—Signal processing; Details thereof
- F23N2223/12—Integration
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
- F23N—REGULATING OR CONTROLLING COMBUSTION
- F23N2227/00—Ignition or checking
- F23N2227/18—Applying test signals, e.g. periodic
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
- F23N—REGULATING OR CONTROLLING COMBUSTION
- F23N5/00—Systems for controlling combustion
- F23N5/20—Systems for controlling combustion with a time program acting through electrical means, e.g. using time-delay relays
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- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Feeding And Controlling Fuel (AREA)
- Control Of Steam Boilers And Waste-Gas Boilers (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】
３、発明の詳細な説明
〔産業上の利用分野〕
本発明は火力発電所のボイラ自動制御装置に係り、特に
負荷変動運転あるいは毎日起動停止運転などのためにバ
ーナの点火および消火を比較的頻繁に行なうボイラに適
した燃料制御方法に関する。
負荷変動運転あるいは毎日起動停止運転などのためにバ
ーナの点火および消火を比較的頻繁に行なうボイラに適
した燃料制御方法に関する。
バーナ自身の設備上の制約としてバーナ１本毎の制御レ
ンジが約５０％とせまい為、低負荷域から高負荷域への
負荷変化またその逆の負荷変化をする場合、初めから全
てのバーナを点火した状態で燃料量を制御することがで
きず、負荷の上昇。
ンジが約５０％とせまい為、低負荷域から高負荷域への
負荷変化またその逆の負荷変化をする場合、初めから全
てのバーナを点火した状態で燃料量を制御することがで
きず、負荷の上昇。
または下降に見合った時点で、バーナを逐次点火または
消火してゆく必要がある。
消火してゆく必要がある。
従来の燃料制御では燃料目標指令に対して燃料流量の帰
還信号によるフィードバックで制御を行う手法がとられ
ている。
還信号によるフィードバックで制御を行う手法がとられ
ている。
ここで、第３図に主バーナへの燃料供給系と従来の燃料
フィードバック制御系の例を示す。この第３図において
、燃料は燃料調節弁９および主バーナ入口弁１１を介し
て各主バーナ１０に供給され、必要に応じたタイミング
で必要な本数のバーナ１０で燃焼される。
フィードバック制御系の例を示す。この第３図において
、燃料は燃料調節弁９および主バーナ入口弁１１を介し
て各主バーナ１０に供給され、必要に応じたタイミング
で必要な本数のバーナ１０で燃焼される。
まず、主バーナ１０の点火タイミングを第４図を用いて
説明する０点火操作タイミング２８を経過したのち、種
火バーナ３２が点火され、主バーナ１０の点火が行なわ
れるまで維持される。一方、種火バーナ３２の点火が完
了した時点２９から主バーナ１０の点火位置への挿入が
開始され、３０のタイミングで点火位置挿入が完了する
。次いで、バーナ入口弁１１への開指令１６によりバー
ナ入口弁１１は時定数Ｔをもって閉から開に向かい、３
１のタイミングで入口弁１１の動作が完了する。
説明する０点火操作タイミング２８を経過したのち、種
火バーナ３２が点火され、主バーナ１０の点火が行なわ
れるまで維持される。一方、種火バーナ３２の点火が完
了した時点２９から主バーナ１０の点火位置への挿入が
開始され、３０のタイミングで点火位置挿入が完了する
。次いで、バーナ入口弁１１への開指令１６によりバー
ナ入口弁１１は時定数Ｔをもって閉から開に向かい、３
１のタイミングで入口弁１１の動作が完了する。
この時定数Ｔの間において主バーナ１０が点火される。
以上は点火時のバーナ入口弁１１の動作であるが、この
動作およびバーナ１０の消火動作は負荷の変動に伴って
度々行われる。
動作およびバーナ１０の消火動作は負荷の変動に伴って
度々行われる。
さて、負荷の変動に応動するための目標燃料流量ｆｉｉ
Ｉ（負荷変動に追従する値）への制御はフィードバック
制御で行われる。すなわち、第３図に示すように、配管
系には燃料流量検出器３５が設けられ、その検出値６は
差分器１２においてボイラマスタ指令７との間で減算さ
れる。得られた差分値はＰＩコントローラ１３に入力さ
れ、ＰＩコントローラ１３は比例積分動作により燃料調
節弁９の開度！５１ｎを行なって燃料流量を制御する。
Ｉ（負荷変動に追従する値）への制御はフィードバック
制御で行われる。すなわち、第３図に示すように、配管
系には燃料流量検出器３５が設けられ、その検出値６は
差分器１２においてボイラマスタ指令７との間で減算さ
れる。得られた差分値はＰＩコントローラ１３に入力さ
れ、ＰＩコントローラ１３は比例積分動作により燃料調
節弁９の開度！５１ｎを行なって燃料流量を制御する。
なお。
バーナ入口弁１１は各対応するバーナ１ｏへの燃料流路
の開閉用に用いられ、その動作は開閉動作のみであって
流量調節の機能を有していないのが普通である。１４は
下限制限器を示しており、この下限制限器１４は燃料圧
力検出器８からの検出信号を入力として燃料減少指令時
に不用意にバーナ１０が消火されてしまうことを防止す
るため、最低流量を保持するものである。１５は燃料調
節弁９の弁開度調節を手動／自動に切替えるための切替
器である。
の開閉用に用いられ、その動作は開閉動作のみであって
流量調節の機能を有していないのが普通である。１４は
下限制限器を示しており、この下限制限器１４は燃料圧
力検出器８からの検出信号を入力として燃料減少指令時
に不用意にバーナ１０が消火されてしまうことを防止す
るため、最低流量を保持するものである。１５は燃料調
節弁９の弁開度調節を手動／自動に切替えるための切替
器である。
第５図に、第３図に示すフィードバック制御により燃料
供給量を制御した時の負荷変化時における燃料流量を示
す。この第５図より、バーナ点大または消火時における
燃料流量の急激な変動が読みとれる。特に、低負荷時に
おいては燃料流量が一時的にではあるが、２倍以上に増
加していることがわかる。なお、第５図において、１は
負荷上昇時、２は定負荷運転時、３は負荷減少時、４は
バーナ点火時、５はバーナ消火時をそれぞれ示している
。
供給量を制御した時の負荷変化時における燃料流量を示
す。この第５図より、バーナ点大または消火時における
燃料流量の急激な変動が読みとれる。特に、低負荷時に
おいては燃料流量が一時的にではあるが、２倍以上に増
加していることがわかる。なお、第５図において、１は
負荷上昇時、２は定負荷運転時、３は負荷減少時、４は
バーナ点火時、５はバーナ消火時をそれぞれ示している
。
上記従来の制御方法では負荷変動運転時のバーナ点大ま
たは消火により発生する燃料流量の急激な変動を小さく
抑えることができず、これに起因して供給燃料量と供給
空気量が一時的にではあるがアンバランスとなって、不
完全燃焼状態が発生することに対しては配慮がされてい
なかった。
たは消火により発生する燃料流量の急激な変動を小さく
抑えることができず、これに起因して供給燃料量と供給
空気量が一時的にではあるがアンバランスとなって、不
完全燃焼状態が発生することに対しては配慮がされてい
なかった。
そのため、火力発電所の起動、停止時あるいは。
低、中負荷域での負荷変動運転等、負荷変化中のバーナ
点火まはた消火時に排ガス中に黒煙が発生したり、Ｎ０
ｘｉが制限値を逸脱する等の問題があった６ 本発明はバーナの点火または消火時に生ずる燃料流量の
変動を先行的に抑制する制御方法を提供することを目的
とする。
点火まはた消火時に排ガス中に黒煙が発生したり、Ｎ０
ｘｉが制限値を逸脱する等の問題があった６ 本発明はバーナの点火または消火時に生ずる燃料流量の
変動を先行的に抑制する制御方法を提供することを目的
とする。
バーナの点火または消火時の燃料流量の変動はバーナの
点火まはた消火操作の数秒後、主バーナ入口弁が動作す
る時に発する。すなわち、バーナ点火時には入口弁が開
動作し、それにつれて燃料流量が増加し、その後燃料流
量の帰還信号によるフィードバック制御によって燃料流
量目標値まで戻され、また消火時にも逆のことが起る。
点火まはた消火操作の数秒後、主バーナ入口弁が動作す
る時に発する。すなわち、バーナ点火時には入口弁が開
動作し、それにつれて燃料流量が増加し、その後燃料流
量の帰還信号によるフィードバック制御によって燃料流
量目標値まで戻され、また消火時にも逆のことが起る。
そこで、主バーナ入口弁動作のタイミングに合せて入口
弁が動作する時間の間、この変動分を補正する信号を燃
料調節弁に付加することによって燃料供給量の変動を抑
制することができる。
弁が動作する時間の間、この変動分を補正する信号を燃
料調節弁に付加することによって燃料供給量の変動を抑
制することができる。
以上のことかから、本発明は、複数組のバーナ１０を有
し、負荷変化に応じて前記バーナの使用本数および燃料
調整弁９の開度を増減することにより燃料供給量を制御
するボイラの燃料制御方法において。
し、負荷変化に応じて前記バーナの使用本数および燃料
調整弁９の開度を増減することにより燃料供給量を制御
するボイラの燃料制御方法において。
前記バーナの点火および消火時におけるバーナ入口弁１
１の開閉のタイミングを基準とするタイミングで前記バ
ーナ入口弁の燃料量の変動分を相殺する補償信号２５を
前記燃料調節弁に与えることを特徴とするものである。
１の開閉のタイミングを基準とするタイミングで前記バ
ーナ入口弁の燃料量の変動分を相殺する補償信号２５を
前記燃料調節弁に与えることを特徴とするものである。
燃料制御においては、燃料調節弁が一定開度の時、バー
ナの点火または消火によってバーナ入口弁が動作すると
燃料供給量が変動するが、本発明によれば、バーナ入口
弁の動作タイミングに合わせて燃料調節弁に燃料流量の
変動を補正する信号を付加するのでバーナ、入口弁動作
時に燃料調節弁はバー）″入口弁と逆方向の開閉動作を
することになり、バーナ入口弁の開閉による燃料流量の
増減と燃料調節弁の開開による燃料流量の減増を相殺し
て燃料供給量の変動を抑制することができる６但し、燃
料調節弁とバーナ入口弁の動特性の違いによって（一般
にはバーナ入口弁の動作時間は燃料調節弁より早い）は
補正信号発生のタイミングをバーナ入口弁動作開始以前
、例えば主バーナ点火位置挿入等の指令発生時に設定し
なければならない。
ナの点火または消火によってバーナ入口弁が動作すると
燃料供給量が変動するが、本発明によれば、バーナ入口
弁の動作タイミングに合わせて燃料調節弁に燃料流量の
変動を補正する信号を付加するのでバーナ、入口弁動作
時に燃料調節弁はバー）″入口弁と逆方向の開閉動作を
することになり、バーナ入口弁の開閉による燃料流量の
増減と燃料調節弁の開開による燃料流量の減増を相殺し
て燃料供給量の変動を抑制することができる６但し、燃
料調節弁とバーナ入口弁の動特性の違いによって（一般
にはバーナ入口弁の動作時間は燃料調節弁より早い）は
補正信号発生のタイミングをバーナ入口弁動作開始以前
、例えば主バーナ点火位置挿入等の指令発生時に設定し
なければならない。
次に１本発明に係る実施例を図面に基づいて説明する。
第１図に本発明を実施するための制御系の例を示すにの
第１図において第３図（従来例）と異なる点は、第３図
のフィードバック制御系に燃料補正制御系が付加されて
いる点である。この燃料補正制御系はバーナ入口弁開指
令（点火時）１６およびバーナ入口弁閉指令（消火時）
１７のそれぞれの指令に応じて個別的な制御系からなる
。しかし、このように各動作専用の制御系を個別的なハ
ードウェアで構成せず、１つのハードウェアで点火時と
消火時の各モードを切替えるようにして簡素化を図って
もよい。
第１図において第３図（従来例）と異なる点は、第３図
のフィードバック制御系に燃料補正制御系が付加されて
いる点である。この燃料補正制御系はバーナ入口弁開指
令（点火時）１６およびバーナ入口弁閉指令（消火時）
１７のそれぞれの指令に応じて個別的な制御系からなる
。しかし、このように各動作専用の制御系を個別的なハ
ードウェアで構成せず、１つのハードウェアで点火時と
消火時の各モードを切替えるようにして簡素化を図って
もよい。
まず、点火時について述べる。負荷の増大により燃料流
量の増量指令がボイラマスタ指令７として与えられ、こ
のときバーナ入口弁開指令１６が与えられる。このとき
燃料流量の変動の態様は第５図に示す通りであり、過渡
的に急激な変動を示す。これを簡素化して示したのが第
２図（ａ）である、この第２図（ａ）に示すように、燃
料流量２４はバーナ入口弁開指令１６からバーナ入口弁
１１の特性によって決まる時間Ｔを経てバーナ入口弁１
１の全開時に対応する値に達し１次いで燃料流量検出器
３５の検出値に基づくフィードバック制御によりフィー
ドバック復帰時間２７を要してボイラマスタ指令７の値
に修正される。ここまでは、従来のフィードバック制御
系による修正制御であり、第２図（ａ）のような燃料流
量２４の変動が生ずる訳である。この変動が燃料の不完
全燃焼による黒煙の発生、ＮＯｘ量の増大の原因となる
ことは従来の問題点で述べた通りである。
量の増量指令がボイラマスタ指令７として与えられ、こ
のときバーナ入口弁開指令１６が与えられる。このとき
燃料流量の変動の態様は第５図に示す通りであり、過渡
的に急激な変動を示す。これを簡素化して示したのが第
２図（ａ）である、この第２図（ａ）に示すように、燃
料流量２４はバーナ入口弁開指令１６からバーナ入口弁
１１の特性によって決まる時間Ｔを経てバーナ入口弁１
１の全開時に対応する値に達し１次いで燃料流量検出器
３５の検出値に基づくフィードバック制御によりフィー
ドバック復帰時間２７を要してボイラマスタ指令７の値
に修正される。ここまでは、従来のフィードバック制御
系による修正制御であり、第２図（ａ）のような燃料流
量２４の変動が生ずる訳である。この変動が燃料の不完
全燃焼による黒煙の発生、ＮＯｘ量の増大の原因となる
ことは従来の問題点で述べた通りである。
そこで、本発明においては１点火時に出力されるバーナ
入口弁開指令１６の出力タイミングに合せて、第２図（
ａ）に示した燃料流量２４の変動分を相殺する補正信号
２５（第２図（ｂ））を燃料流量制御信号に加え合わせ
ることにより補償しようとするものである。
入口弁開指令１６の出力タイミングに合せて、第２図（
ａ）に示した燃料流量２４の変動分を相殺する補正信号
２５（第２図（ｂ））を燃料流量制御信号に加え合わせ
ることにより補償しようとするものである。
すなわち、第１図において、バーナ入口弁開指令１６が
与えられると、バーナ入口弁１１の動作時間Ｔとフィー
ドバック復帰時間２７の合計時間に対応する時間（第２
図（ａ）参照）だけタイマ１８が動作し、補正信号発生
器２ｏからの補正信号の発生が許される。この補正信号
の波形をｆ５２図（ｂ）に示す、補正信号はアナログス
イッチ２１、信号レート制限器２２．上下限設定器２３
゜加算器３６．加算器３７を介してＰＩコントローラ１
３の出力である燃料制御信号に加え合せられる。ここで
、燃料流量２４の変動に対して補正信号２５は全く逆の
波形を有しているから、点火時に生じた変動を先行的に
相殺することとなり、点火時の燃料流量の変動が抑制さ
れることになる６以上の動作は点火時における動作であ
るが、消火時の燃料流量の変動分はこれとは全て逆の動
作により先行的に相殺されることになるので説明は省略
する。
与えられると、バーナ入口弁１１の動作時間Ｔとフィー
ドバック復帰時間２７の合計時間に対応する時間（第２
図（ａ）参照）だけタイマ１８が動作し、補正信号発生
器２ｏからの補正信号の発生が許される。この補正信号
の波形をｆ５２図（ｂ）に示す、補正信号はアナログス
イッチ２１、信号レート制限器２２．上下限設定器２３
゜加算器３６．加算器３７を介してＰＩコントローラ１
３の出力である燃料制御信号に加え合せられる。ここで
、燃料流量２４の変動に対して補正信号２５は全く逆の
波形を有しているから、点火時に生じた変動を先行的に
相殺することとなり、点火時の燃料流量の変動が抑制さ
れることになる６以上の動作は点火時における動作であ
るが、消火時の燃料流量の変動分はこれとは全て逆の動
作により先行的に相殺されることになるので説明は省略
する。
なお、第１図において、信号発生器１９はフィードバッ
ク制御系の通常動作時に補正信号発生器２０からの補正
信号が付加されないようにアナログスイッチ２１をロッ
クしておくだめのもので、値が０”の信号を常時出力す
るものである。
ク制御系の通常動作時に補正信号発生器２０からの補正
信号が付加されないようにアナログスイッチ２１をロッ
クしておくだめのもので、値が０”の信号を常時出力す
るものである。
以上に述べたように１本発明によれば、バーナの点火お
よび消火時におけるバーナ入口弁の開閉タイミングを基
準とするタイミングで燃料流量の変動分を相殺する補償
信号を燃料調節弁に与えるものであるから、先行的に燃
料流量の変動を抑制することができ、その変動による不
完性燃焼の発生を防止することができ、黒埋の発生、Ｎ
Ｏｘ量の増大を効果的に防止できる。
よび消火時におけるバーナ入口弁の開閉タイミングを基
準とするタイミングで燃料流量の変動分を相殺する補償
信号を燃料調節弁に与えるものであるから、先行的に燃
料流量の変動を抑制することができ、その変動による不
完性燃焼の発生を防止することができ、黒埋の発生、Ｎ
Ｏｘ量の増大を効果的に防止できる。
第１図は本発明の一実施例を示すブロック図、第２図（
ａ）は点火時の燃料流量の変動を模式的に示した説明図
、第２図（ｂ）は点火時の燃料ｃり量補正借号の例を示
す説明図、第３図は従来の燃料流量制御系の例を示すブ
ロック図、第４図はバーナへの点火動作の過程を示すタ
イムチャー；へ、第５図はフィードバック制御における
燃料流量の変動の態様を示す説明図である。 ９・・・燃料調節弁、１０・・・バーナ、１１・・・バ
ーナ入口弁、１６・・・主バーナ入口弁開指令、１７・
・・バーナ入口閉指令、１８・・・タイマ、１９．２０
・・・信号発生器、２１・・・アナログスイッチ、２２
・・・信号レート制限器、２３・・・上下限制限器、２
４・・・燃料流量、２５・・・燃料量補正信号、２６・
・・バーナ入口弁作動時間。
ａ）は点火時の燃料流量の変動を模式的に示した説明図
、第２図（ｂ）は点火時の燃料ｃり量補正借号の例を示
す説明図、第３図は従来の燃料流量制御系の例を示すブ
ロック図、第４図はバーナへの点火動作の過程を示すタ
イムチャー；へ、第５図はフィードバック制御における
燃料流量の変動の態様を示す説明図である。 ９・・・燃料調節弁、１０・・・バーナ、１１・・・バ
ーナ入口弁、１６・・・主バーナ入口弁開指令、１７・
・・バーナ入口閉指令、１８・・・タイマ、１９．２０
・・・信号発生器、２１・・・アナログスイッチ、２２
・・・信号レート制限器、２３・・・上下限制限器、２
４・・・燃料流量、２５・・・燃料量補正信号、２６・
・・バーナ入口弁作動時間。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １、複数組のバーナを有し、負荷変化に応じて前記バー
ナの使用本数および燃料調整弁開度を増減することによ
り燃料供給量を制御するボイラの燃料制御方法において
、 前記バーナの点火および消火時におけるバーナ入口弁の
開閉のタイミングを基準とするタイミングで燃料流量の
変動分を相殺する補償信号を前記燃料調節弁に与えるこ
とを特徴とするボイラ燃料制御方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61115191A JPS62272011A (ja) | 1986-05-20 | 1986-05-20 | ボイラの燃料制御方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61115191A JPS62272011A (ja) | 1986-05-20 | 1986-05-20 | ボイラの燃料制御方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS62272011A true JPS62272011A (ja) | 1987-11-26 |
Family
ID=14656603
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP61115191A Pending JPS62272011A (ja) | 1986-05-20 | 1986-05-20 | ボイラの燃料制御方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS62272011A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH05231636A (ja) * | 1992-09-02 | 1993-09-07 | Rinnai Corp | 給湯機の燃焼制御方法 |
| JP2011526671A (ja) * | 2008-07-02 | 2011-10-13 | レール・リキード−ソシエテ・アノニム・プール・レテュード・エ・レクスプロワタシオン・デ・プロセデ・ジョルジュ・クロード | 適応性の向上したバーナーアセンブリ |
-
1986
- 1986-05-20 JP JP61115191A patent/JPS62272011A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH05231636A (ja) * | 1992-09-02 | 1993-09-07 | Rinnai Corp | 給湯機の燃焼制御方法 |
| JP2011526671A (ja) * | 2008-07-02 | 2011-10-13 | レール・リキード−ソシエテ・アノニム・プール・レテュード・エ・レクスプロワタシオン・デ・プロセデ・ジョルジュ・クロード | 適応性の向上したバーナーアセンブリ |
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