JPS63148004A - 貫流ボイラ運転方法 - Google Patents

貫流ボイラ運転方法

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JPS63148004A
JPS63148004A JP29161886A JP29161886A JPS63148004A JP S63148004 A JPS63148004 A JP S63148004A JP 29161886 A JP29161886 A JP 29161886A JP 29161886 A JP29161886 A JP 29161886A JP S63148004 A JPS63148004 A JP S63148004A
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  • 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。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は貫流ボイラの運転方法に係り、特に再循環運転
から貫流運転への切り替えを円滑に行うようにした運転
方法に関する。
〔従来の技術〕
第4図は変圧運転貫流ボイラのボイラ流体流動系統を示
す。
ボイラ起動に当たっては、給水ポンプ1より供給された
ボイラ給水は高圧給水ヒータ2により加熱され、ボイラ
からの煙道ガスの余熱により節炭器3において更に加熱
された後、ボイラ4の伝熱 □部に供給され加熱される
。ボイラ4から出た流体は気水分離器5において気水分
離される。ボイラ起動時においてはボイラから排出され
た流体は気水混合物であり、湿り度Oの蒸気ではない。
このため気水分離器5において気水分離され、蒸気は過
熱器8により更に加熱されて過熱蒸気となり、高圧ター
ビン9に供給される。
一方分離された給水は貯水タンク6に至り、ボイラ再循
環ポンプ7によりボイラ給水主系統に供給されて循環流
動する。続いてボイラの熱量が上昇し、貫流が可能とな
った時点で循環を停止して貫流運転に切り替える。
第5図は気水分離器入口での変圧運転に於けるボイラ起
動過程のエンタルピーの軌跡を示す。即ち、ボイラ圧力
を上昇させるに従って、(イ)昇温しかつ昇圧する特性
を示す昇温・昇圧域、(ロ)圧力は一定のままでエンタ
ルピーが急変する急変域、(ハ)徐々にエンタルピーが
増大する漸増域、(ニ)圧力が一定のままエンタルピー
が再度急変する急変域の順に変化する。このうち特性(
ロ)までは気水混合物が供給される所謂ウェット域であ
り、このウェット域においては気水分離器で分離された
給水が再循環される。このウェット域を越えた所謂ドラ
イ域において貫流運転が実施されることになる。
〔発明が解決しようとする問題点〕
以上の貫流ボイラにおいて、定圧域(ロ)から変圧域(
ハ)に切り替える場合、静特性ベース(定常状態)の負
荷に達した時点Aにおいて再循環ポンプ7を停止し、貫
流運転に切り替えていた。
然し、負荷運転中の動特性ヘース(過渡状B)では、切
り替えポイント負荷に於ける気水分離器入口エンタルピ
ーを第5図に示す時点Aと一致させるのは非常に困難で
ある。これに加えて、今日ではボイラに供給する燃料の
単位重量当たりのカロリーが変化したり、窒素酸化物制
御による排ガス再循環割合の変化等によりボイラ伝熱面
の熱吸収量が変化するため、切り替えポイントの設定は
より一層困難になっている。このため切り替え運転直後
に過熱器入口における蒸気温度に変化が生じ、蒸気温度
の外乱となついる。
〔問題点を解決するための手段〕
本発明は以上に具体的に示した従来構成の問題点を解決
すべく構成したものであり、ボイラ内部流体の循環域に
於ける気水分離器入口流体のエンタルピーを測定し、こ
の気水分離器入口部に対応する飽和蒸気のエンタルピー
を求めることにより両エンタルピーの偏差を算出し、こ
の偏差値に対応して、ボイラに対する燃料供給量を変え
ることなく、ボイラ火炉を流れる流体の単位重量当たり
熱吸収量を増加させる等の方法により、ボイラ伝熱面全
体に対する熱吸収量を増加させ前記偏差値を無くすよう
に制御する方法である。
〔作用〕
ボイラ内部流体の循環域に於ける気水分離器入口流体の
エンタルピーを測定し、この気水分離器入口部に対応す
る飽和蒸気のエンタルピーを求めることにより両エンタ
ルピーの偏差を算出し、この偏差値に対応して、火炉高
さ方向に複数段配置したバーナのうち下段のバーナの熱
負荷を上昇させる方法や、火炉底部からの排ガス再循環
量を低下させて火炉の熱吸収特性を上昇させる方法や、
過熱器に対するスプレ量を増加させることにより相対的
に給水のボイラ伝熱面通過流量を減少させることより熱
吸収特性を上昇させる等の方法により前記偏差を解消し
、循環運転から貫流運転に円滑に移行する。
〔実施例〕
以下本発明の実施例を図面を参考に詳細に説明する。
第1図は本発明の第1の実施例を示す。
同図において、先ずボイラの起動時は再循環運転がおこ
なわれる。即ち、従来方式と同様、給水ポンプ1より供
給されたボイラ給水は高圧給水ヒータ2により加熱され
、ボイラからの煙道ガスの余熱により節炭器3において
更に加熱された後、ボイラ4の伝熱部に供給され加熱さ
れる。ボイラ4から出た流体は気水分離器5において気
水分離される。ボイラ起動時においてはボイラから排出
された流体は気水温合物であり、このため気水分離器5
において気水分離され、蒸気は過熱器8により更に加熱
されて過熱蒸気となり、高圧タービン9に供給される。
一方分離された給水は貯水タンク6に至り、ボイラ再循
環ポンプ7によりボイラ給水主系統に供給され循環流動
する。
この状態において、除算器11に対してはボイラ再循環
ポンプから吐出された再循環給水流量と、主給水系統3
0に於ける全給水流量とが信号入力され、全給水流量に
対する再循環割合が算出される。此の流量比率は乗算器
13に出力される。乗算器13に対しては除算器11か
ら出力された信号の外に、貯水タンク6の気相部に配置
した圧力検出気12により検出された蒸気圧を関数発生
器22を介して出力された圧力値が入力され、ここにお
いて気水分離器入口エンタルピーが算出される。一方こ
の蒸気圧信号は関数発生器14に対しても出力され、こ
の関数発生器14において貯水タンク6内の飽和蒸気エ
ンタルピーが算出される。
乗算器13からの気水分離器入口エンタルピーと関数発
生器14からの飽和蒸気エンタルピーの値は共に減算器
15に入力され、関数発生器14からの信号に対する偏
差が算出される。つまり、この偏差をゼロとするように
ボイラの運転を制御すれば循環運転から貫流運転に切り
替える場合に蒸気温度が変化することがない。この偏差
は関数発生器16に出力され、ここで前記偏差をゼロと
するための各操作に対する補正量を算出する。関数発生
器16から出力された信号は信号切り替え器17に入力
され、この切り替え器17はボイラ熱量補正信号を発す
る。この信号は熱量切り替え制御部23に出力される。
熱量切り替え制御部23においては、先ず、信号切り替
え器17から出力された信号が加算器20aに入力され
、前記エンタルピーの偏差に対応するよう下段バーナ負
荷信号発生器18からの信号に対してボイラ火炉の下段
バーナに対する燃料供給量を増加させるよう、その信号
を補正して下段バーナ負荷要求信号S1とする。
一方、この切り替え器17からの信号は比例演算器21
に対しても入力される。この比例演算器21は切り替え
器17からの信号に対して逆特性を持っており、燃料増
加信号が入力された場合には逆にこの信号を燃料減少信
号に変換し、上段バーナ負荷信号発生器19から出力さ
れた燃料信号から其の分を減算したものを加算器20b
に出力し、上段バーナ負荷要求信号S2とする。従って
、全バーナに対する燃料供給量の総量は変化しない。
これは下段バーナの方が上段バーナの燃焼ガスよりも炉
内滞留時間が長いため、燃料の総量は同じでも、下段バ
ーナに対する燃料供給量を増加させれば、ボイラ全体の
熱量は増加することによる。
以上の方法によりボイラ熱量を調節することにより前記
偏差をゼロとし、この時点でボイラの運転を循環運転か
ら貫流運転に切り替える。
第2図は第2の実施例を示す。
この実施例においてはボイラ熱量切り替え制御部23に
おいて、先ず、信号切り替え器17から出力された信号
が加算器20aに入力され、前記エンタルピーの偏差に
対応するよう過熱器スプレ要求信号体器24からの信号
に対してスプレ量を増加させるよう、その信号を補正し
て過熱器スプレ量要求信号S3とする。
一方、この切り替え器17からの信号は比例演算器21
に対しても入力される。この比例演算器21は切り替え
器17からの信号に対して前記実施例と同様に逆特性を
持っており、スプレ量増加信号が入力された場合には逆
にこの信号を減少信号に変換し、給水指令信号発生器2
5から出力された給水信号から其の分を減算して火炉入
口給水要求信号S4とする。これによりボイラ4の伝熱
部に供給される給水量が低下し、ボイラに対する燃料供
給量を変化させることなく相対的に給水に対する熱量を
増加させることができ、これによりエンタルピーの偏差
を解消することができる。
第3図は第3の実施例を示す。
この実施例においては、ボイラ熱量切り替え制御部23
において、先ず、信号切り替え器17から出力された信
号が加算器20aに入力され、前記エンタルピーの偏差
に対応するようボイラホッパ部から供給する排ガスの流
量信号発生器26からの流量信号に対して排ガス供給量
を減少させるよう、その信号を補正してホッパ部排ガス
要求信号S5とする。
一方、この切り替え器17からの信号は前述の実施例と
同様、比例演算器21に対しても入力される。この比例
演算器21は切り替え器17からの信号に対して逆特性
を持っており、バーナ部供給排ガス及びウィンドボック
ス部供給排ガス流量信号発生器27からの流量信号を加
算し、バーナ部・ウィンドボックス部供給排ガス流量信
号s6を増加させる。この方法によっても、やはり燃料
供給量を増加させることなく給水の熱吸収量を増加させ
ることができ前記偏差をゼロとすることができる。
〔効果〕
本発明は以上に示したように、ボイラ内部流体の循環域
に於ける気水分離器入口流体のエンタルピーを測定し、
この気水分離器入口部に対応する飽和蒸気のエンタルピ
ーを求めることにより両エンタルピーの偏差を算出し、
この偏差値に対応して、ボイラに対する燃料供給量を変
えることなく、ボイラ火炉を流れる流体の単位重量当た
りの熱吸収量を増加させる等の方法により、ボイラ伝熱
面全体に対する熱吸収量を増加させ前記偏差値を無くす
ように制御するするので、貫流切り替え前の気水分離器
入口エンタルピーがいかなる値であっても、貫流運転切
り替え時には各操作量の適正な補正が可能であり、従っ
て運転切り替え時の蒸気温度の変動を極めて僅かに押さ
えることができ、円滑な切り替えが可能となる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明方法の第1の実施例を示す貫流ボイラの
制御系統図、第2図は第2の実施例を示す貫流ボイラの
制御系統図、第3図は第3の実施例を示す貫流ボイラの
制御系統図、第4図は従来構成の貫流ボイラの内部流体
の流動系統図、第5図は内部流体圧力とエンタルピーと
の関係を示す線図である。 4・・・ボイラ  5・・・気水分離器8・・・過熱器
  12・・・圧力検出器18・・・下段バーナ負荷信
号発生器 19・・・上段バーナ負荷信号発生器 23・・・熱量切り替え制御部 24・・・過熱器スプレ信号発生器 25・・・火炉入口給水流量発生器 26・・・ホッパ部排ガス流量信号発生器27・・・バ
ーナ部・ウィンドボックス部排ガス流量信号発生器 Sl・・・下段バーナ負荷要求信号 S2・・・上段バーナ負荷要求信号 S3・・・過熱器スプレ要求信号 S4・・・火炉入口給水要求信号 S5・・・ホッパ部排ガス要求信号 S6・・・バーナ部・ウィンドボックス部排ガス要求信
号 第1図

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)気水分離器入口のエンタルピーを測定し、かつこ
    の気水分離器に対応する飽和蒸気のエンタルピーを求め
    、かつ両エンタルピーの偏差値を求め、ボイラ部におい
    て、燃料供給量を変化させないでこの偏差値を無くすよ
    うに、ボイラ内部流体の熱吸収量を調節し、もって再循
    環運転から貫流運転に切り替えることを特徴とする貫流
    ボイラ運転方法。
  2. (2)ボイラ内部流体の熱吸収量の調節を、下段バーナ
    に対する燃料供給量の増加と、これに対応して上段バー
    ナに対する燃料供給量の減少により実現することを特徴
    とする特許請求の範囲第(1)項記載の貫流ボイラ運転
    方法。
  3. (3)前記ボイラ内部流体の熱吸収量の調節を、過熱器
    に対するスプレ量の調節と、ボイラ火炉入口部の給水流
    量の調節により実現することを特徴とする特許請求の範
    囲第(1)項記載の貫流ボイラ運転方法。
  4. (4)前記ボイラ内部流体の熱吸収量の調節を、ボイラ
    火炉ホッパ部からの排ガス供給量の調節と、バーナ部及
    びウインドボックス部からの排ガス供給量の調節により
    実現することを特徴とする特許請求の範囲第(1)項記
    載の貫流ボイラ運転方法。
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN115929640A (zh) * 2021-10-04 2023-04-07 通用汽车环球科技运作有限责任公司 对电动车热系统的压缩机入口处的制冷剂品质进行估算的系统和方法

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS602105U (ja) * 1983-06-15 1985-01-09 バブコツク日立株式会社 変圧運転ボイラ−のウエツト−ドライ切替制御装置

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