JP3544384B2 - Boiler start control device - Google Patents
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- Control Of Steam Boilers And Waste-Gas Boilers (AREA)
Description
【0001】
【産業上の利用分野】
本発明は、ボイラ装置において、その起動を制御するボイラ起動制御装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
ボイラの起動は起動準備完了後、バーナに点火し、ボイラの昇温、昇圧を開始する。この時、ボイラ装置の各部が過熱したり、肉厚部に過大な熱応力が発生したりすることのないように適切な制御を行う必要がある。一方、点火から通気、併入に至る間に投入される燃料は直接発電に寄与しないため、極力削減することが求められる。
前記のような要求を満たすための手段として、本出願人は特開昭61−24905号の発明などを提案している。図8は前記特開昭61−24905で提案した貫流ボイラ起動装置の系統図である。同図において、ボイラの火炉炉壁を構成する水壁1への給水はボイラ給水ポンプ3により行われ、節炭器6で予熱された後、バーナ2により加熱される。給水が水壁1で加熱されて気水分離器4で気水混合物が蒸気と水とに分離される。気水分離器4からの蒸気は過熱器5で加熱され、過熱蒸気によりタービン発電機7が駆動される。過熱器5とタービン発電機7の間に過熱器5からタービン発電機7への蒸気量を加減するタービン加減弁8が介在する。また、燃料流量調節弁9は火炉2に供給される燃料投入量を調整するものであり、過熱器バイパス弁10は気水分離器4からの蒸気を、またタービンバイパス弁11は過熱器5からの蒸気をそれぞれコンデンサ(図示せず)などに逃がすための弁である。
【0003】
前記本発明者らの特許出願では、過熱器5からタービン発電機7へ供給される蒸気の圧力を検出する蒸気圧力検出器12、当該蒸気の温度を検出する蒸気温度検出器13、昇圧完了時における過熱器5からタービン発電機7へ供給される蒸気の圧力の目標値を設定する蒸気圧力目標値設定器14、同じく昇温完了時における過熱器5からタービン発電機7へ供給される蒸気の温度の目標値を設定する蒸気温度目標値設定器15、気水分離器4の肉厚部の熱応力を抑制するための飽和温度変化率制限値を設定する飽和温度変化率制限値設定器16、過熱器5の出口ヘッダの肉厚部の熱応力を抑制するための過熱器出口蒸気温度変化率制限値を設定する過熱器出口蒸気温度変化率制限値設定器17、該設定器17からの入力をもとに、蒸気圧力変化率目標値aと過熱器5の出口蒸気温度変化率目標値bを演算する変化率目標値演算器18、前記目標値a、bを入力して、これらを実現する最少の燃料投入量とタービンバイパス弁10通過蒸気流量および過熱器バイパス弁11通過蒸気流量の組み合わせを演算し、さらに算出された各流量を得るために必要な燃料流量調節弁9、タービンバイパス弁10および過熱器バイパス弁11の各弁開度信号c、d、eをそれぞれ演算する最適操作量演算器19を設けることを提案した。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
上記従来技術において、変化率目標値演算器18における、蒸気圧力変化率目標値aおよび過熱器5出口蒸気温度変化率目標値bの算出は、昇圧完了時における蒸気圧力目標値と現在の蒸気圧力の差および昇温完了時の過熱器5出口蒸気温度目標値と現在の過熱器5出口蒸気温度の差および熱応力を抑制するための蒸気圧力制限値と飽和温度変化率制限値を考慮するのみであり、その演算結果である蒸気圧力変化率目標値aと過熱器5出口蒸気温度変化率目標値bが、現在のプラント状態において実現可能であるという保証はなかった。このため、最適操作量演算器19における演算が発散する、あるいは前記各種の弁の開度が負の値となるなどの物理的に不適切な演算結果が出力される可能性があった。
本発明の目的はボイラ起動制御において、蒸気圧力および蒸気温度の各変化率目標値に基づき制御する場合に、各変化率目標値が現在のボイラ状態で実現可能な範囲に納まるように修正し、後段に配置される最適操作量演算器の演算の安定化を図ることである。
【0005】
【課題を解決するための手段】
本発明の上記目的は次の構成によって達成される。
すなわち、蒸気温度変化率目標値および蒸気圧力変化率目標値を設定する第1の手段と、蒸気温度変化率および蒸気圧力変化率を制御する第2の手段を有するボイラ装置において、少なくともこのボイラの所定部の蒸気温度および蒸気圧力を入力として、現在のボイラ状態で実現可能な、少なくとも蒸気温度変化率の上下限値と実現可能な蒸気圧力変化率の上下限値を算出し、第1の手段から出力された変化率目標値を、前記実現可能な変化率に基づいて修正し、前記第2の手段へ出力する第3の手段を設け、該第3の手段は実現可能な範囲内に修正された蒸気温度変化率も入力として実現可能な蒸気圧力変化率の上下限値の演算を行うことを特徴とするボイラ起動制御装置である。
【0006】
【作用】
本発明によれば、第3の手段により現在のボイラ状態で実現可能な蒸気圧力変化率の上下限値および蒸気温度変化率の上下限値を算出し、変化率目標値演算器からの出力である蒸気圧力変化率目標値と過熱器出口蒸気温度変化率目標値が、前記算出した現在のボイラ状態において実現可能な上下限値の範囲内にあるか否かを検査し、範囲外にある場合は、実現可能な変化率目標値の組み合わせとなるよう、第1の手段から出力された蒸気圧力、蒸気温度等の変化率目標値を、前記実現可能な変化率に基づいて修正し、蒸気圧力、蒸気温度等の変化率を制御する第2の手段へ出力する。こうして、蒸気圧力変化率目標値、蒸気温度変化率目標値等が、現在のプラント状態において実現可能であることが保証され、後段に配置される例えば燃料弁、過熱器バイパス弁、タービンバイパス弁等の最適操作量の演算の安定化が達成される。
このとき、第3の手段が実現可能な範囲内に修正された蒸気温度変化率も入力として実現可能な蒸気圧力変化率の上下限値の演算を行うことで、蒸気圧力変化率目標値と蒸気温度変化率目標値がそれぞれの実現可能な上下限値の間に矛盾が生じることがなくなる。
【0007】
【実施例】
本発明の実施例を図面と共に説明する。
図1に示す実施例において、図8と同じ機能を達成する部材には同一番号を付けてその説明を省略する。図1には、現在の発電機出力を検出する発電機出力検出器20、タービン加減弁8の開度を検出するタービン加減弁開度検出器21、燃焼装置の仕様によって定められる燃料流量の下限値を設定する燃料流量下限値設定器22および次に述べる変化率目標値修正器30を設けている。
変化率目標値修正器30は変化率目標値演算器18と最適操作量演算器19の間に介在し、蒸気圧力検出器12、蒸気温度検出器13、発電機出力検出器20、タービン加減弁開度検出器21、燃料流量下限値設定器22の出力に基づいて、後に述べる手順により、蒸気圧力変化率目標値aと過熱器5出口蒸気温度変化率目標値bが現在のボイラ状態において実現可能な組み合わせとなるように、そのいずれか、あるいは両方を変更して最適操作量演算器19へ出力するものである。
【0008】
すなわち、変化率目標値修正器30は現在のボイラ状態において実現可能な蒸気圧力変化率と過熱器5出口蒸気温度の範囲を求め、変化率目標値演算器18の出力である蒸気圧力変化率目標値aと過熱器5出口蒸気温度変化率目標値bが求めた範囲内にあるか否かを検討し、範囲内にない場合には、蒸気圧力変化率目標値aと過熱器5出口蒸気温度変化率目標値bが現在のボイラ状態において実現可能な組み合わせとなるように、そのいずれか、あるいは両方を変更して最適操作量演算器19へ出力する。変化率目標値修正器30によって修正された蒸気圧力変化率目標値a’と過熱器5出口蒸気温度変化率目標値b’は最適操作量演算器19に入力され、該目標値a’、b’を実現するための最適な操作量の組み合わせが算出される。変化率目標値a’およびb’の値は変化率目標値修正器30によって実現可能な範囲内に保たれるため、最適操作量演算器19では常に最適な操作量の組み合わせが算出される。
【0009】
次に、変化率目標値修正器30のアルゴリズムについて説明する。本出願人は特開昭61−24905号において前記の構造を持つボイラにおいて蒸気圧力変化率dP/dtおよび過熱器5の出口蒸気温度変化率dT/dtは次の式(1)と式(2)によりそれぞれ求められることを示した。
【数1】
【0010】
但し、式中の記号は以下のように定義する。
A:過熱器の伝熱面積(m2)
GWW:水壁1への給水量(kg/s)
Ge:水壁1の蒸発量(kg/s)
h’(P):飽和水エンタルピ(kcal/kg)(Pの関数)
h”(P):飽和蒸気エンタルピ(kcal/kg)(Pの関数)
H(P,T):過熱器5の出口蒸気エンタルピ(kcal/kg)(P,Tの関数)
dH/dt:過熱器5の出口蒸気エンタルピ変化率(kcal/kgs)
Hi:過熱器5の入口蒸気エンタルピ(kcal/kg)
HWW:水壁1の出口流体エンタルピ(kcal/kg)
HECO:節炭器6の出口給水エンタルピ(kcal/kg)
P:蒸気圧力(kg/cm2)
dP/dt:蒸気圧力変化率(kg/cm2s)
Q(x):水壁1の熱吸収量(kcal/s)(xの関数)
T:過熱器5の出口蒸気温度(℃)
dT/dt:過熱器5の出口蒸気温度変化率(℃/s)
v(P,T):過熱器5内蒸気の平均比容積(m3/kg)
V:過熱器5の内容積(m3)
x:燃料流量(kg/s)
α:過熱器5の平均熱貫流率(kcal/m2s℃)
TH(x):過熱器5の入口燃焼ガス温度(℃)(xの関数)
Gall:全蒸気流量(kg/s)
GSH:過熱器5の通過蒸気流量(kg/s)
(∂P/∂γ)P,T:圧力P、温度TにおけるPの比重γに対する偏微分係数
(∂P/∂γ)P,T:圧力P、温度TにおけるTのエンタルピHに対する偏微分係数
【0011】
式(1)および式(2)で操作可能な量は燃料流量x、全蒸気流量Gall、過熱器5の通過蒸気流量GSHであり、これらに対して独立な、その他の値は全てプラントの仕様で定められる定数、あるいは計測により求められる量である。また、一般に燃料流量xの上限は負荷の関数として定められ、下限値は燃焼装置の仕様で定められる。
式(1)において、水壁1の熱吸収量Q(x)はその性質から燃料流量xに対して単調に増加することを考慮すると、蒸気圧力変化率dP/dtは燃料流量xに対して単調に増加し、全蒸気流量Gallに対して単調に減少することが分かる。従って蒸気圧力変化率dP/dtが最大となるのは、燃料流量xが最大で、かつ、全蒸気流量Gallが最小となる操作を行った場合である。
同様に式(2)において、過熱器5の入口燃焼ガス温度TH(x)が燃料流量xに対して単調に増加することを考慮すると、過熱器5の出口蒸気温度変化率dT/dtは燃料流量xに対して単調に増加し、過熱器5の通過蒸気流量GSHに対して単調に減少することが分かる。従って、過熱器5の出口蒸気温度変化率dT/dtが最大となるのは燃料流量xが最大で、かつ、過熱器5の通過蒸気流量GSHが最小となる操作を行った場合であり、過熱器5の出口蒸気温度変化率dT/dtが最小となるのは燃料流量xが最小で、かつ、過熱器5の通過蒸気流量GSHが最大となる操作を行った場合である。
【0012】
ところで、全蒸気流量Gallおよび過熱器5の通過蒸気流量GSHは、それぞれ次式(3)、(4)のように定義される。
GSH=GTB+GTBbypass (3)
Gall=GSH+GSHbypass (4)
但し、式中の記号を以下のように定義する。
GTB:タービン加減弁通過蒸気流量(kg/s)
GTBbypass:タービンバイパス弁通過蒸気流量(kg/s)
GSHbypass:過熱器バイパス弁通過蒸気流量(kg/s)
ここでタービン加減弁通過蒸気流量GTBは発電機出力を制御するためにタービン側で独立に制御されるため、ボイラ起動制御装置において、制御対象とすることはできない。一方、タービンバイパス弁通過蒸気流量GTBbypass、過熱器バイパス弁通過蒸気流量GSHbypassはそれぞれタービンバイパス弁11、過熱器バイパス弁10の操作により制御可能である。式(4)から明らかなように、全蒸気流量Gallと過熱器5の通過蒸気流量GSHは次の条件(5)を満たさなければならない。
Gall>GSH (5)
【0013】
但し、最適操作量演算器19における演算の合理性を保証するためには、この条件を燃料流量xの全域において満たす必要はなく、任意の一部分で満たせば十分である。燃料流量xが上限にある場合に該条件を満たすような蒸気圧力変化率dP/dtを実現可能な該変化率dP/dtの上限とする。すなわち、燃料流量xが上限値にある場合に、蒸気温度変化率目標値を満足する過熱器5の通過蒸気流量GSHを全蒸気流量Gallの下限値と見なし、式(1)に代入して得られる蒸気圧力変化率dP/dtを、実現可能な該変化率dP/dtの最大値とする。任意の燃料流量xに対する、修正後の蒸気温度変化率目標値を満足する過熱器5の通過蒸気流量GSHは式(2)を該通過蒸気流量GSHについて解き、過熱器5の出口蒸気温度変化率dT/dtに修正後の蒸気温度変化率を、燃料流量xに燃料流量xの上限値を代入することで求められる。
【0014】
以上のことを整理すると、実現可能な過熱器5の出口蒸気温度変化率dT/dtの上限値は、最大の燃料流量xすなわち燃料流量xの上限値、および、最小の過熱器5の通過蒸気流量GSH、すなわちタービンバイパス弁11を全閉とした過熱器5の通過蒸気流量GSH(=GTB)を式(2)に代入することにより求められ、同じく下限値は、最小の燃料流量xすなわち燃料流量xの下限値、および、最大の過熱器5の通過蒸気流量GSH、すなわちタービンバイパス弁11を全開とした場合の過熱器5の通過蒸気流量GSHを式(2)に代入することにより求められる。
一方、実現可能な蒸気圧力変化率dP/dtの上限値は、実現可能な上下限値の範囲内に修正された蒸気温度変化率目標値を燃料流量xの上限値において満足する過熱器5の通過蒸気流量GSHを全蒸気流量Gallとし、最大の燃料流量xすなわち燃料流量xの上限値と共に式(1)に代入することにより求められ、同じく下限値は、最小の燃料流量xすなわち燃料流量xの下限値、および最大の全蒸気流量Gallすなわち過熱器バイパス弁10、タービンバイパス弁11を共に全開とした場合の全蒸気流量Gallを式(1)に代入することにより求められる。
【0015】
以上のアルゴリズムに基づいて構成した変化率目標値修正器の系統図を図2に示す。関数発生器31は図3に示す特性を備えた関数発生器であり、発電機出力検出器20の出力を受けて、現時点で投入可能な燃料流量の上限値を出力する。関数発生器32は図4に示す特性を備えていて、蒸気圧力検出器12の出力を受けて、タービン加減弁8が全開の時に得られる蒸気流量を出力する。関数発生器33は図5に示す特性を備えたものであり、タービン加減弁開度検出器21の出力を受けて、タービン加減弁8の有効ポート面積比を出力する。また、乗算器34は2つの関数発生器32、33の出力を乗算することにより、タービン加減弁8を通過する蒸気流量を算出する。関数発生器35は図6に示す特性を備えており、蒸気圧力検出器12の出力を受けて、タービンバイパス弁11を全開にした場合にタービンバイパス弁11を通過する蒸気の流量を出力する。関数発生器36は図7に示す特性を備えたものであり、蒸気圧力検出器12の出力を受けて、過熱器バイパス弁10を全開した場合に過熱器バイパス弁10を通過する蒸気の流量の合計を出力する。
【0016】
蒸気温度変化率上下限値演算器37は蒸気圧力検出器12の検出値、過熱器出口蒸気温度検出器13の検出値、関数発生器31からの現時点で投入可能な燃料流量の上限値、燃料流量下限値設定器22による設定値、乗算器34から出力されるタービン加減弁通過蒸気流量、関数発生器35から出力されるタービンバイパス弁11全開時通過蒸気流量を入力として、式(2)に基づき、現在のボイラ状態で実現可能な、過熱器5出口における蒸気温度変化率の上限値および下限値を演算することができる。また範囲制限器38は蒸気温度変化率上下限値演算器37で算出された上下限値に基づいて、蒸気温度変化率目標値bが上下限値内に収まるように修正する。
【0017】
蒸気圧力変化率上下限値演算器39は蒸気圧力検出器12の検出値、過熱器出口温度検出器13の検出値、関数発生器31からの現時点で投入可能な燃料流量の上限値、燃料流量下限値設定器22による設定値、乗算器34から出力されるタービン加減弁通過蒸気流量、関数発生器35から出力されるタービンバイパス弁11全開時通過蒸気流量、範囲制限器38により実現可能な範囲内に修正された蒸気温度変化率目標値b’を入力として、式(1)に基づき、現在のボイラ状態で実現可能な蒸気圧力変化率の上下限値を演算する。また、範囲制限器40は蒸気圧力変化率上下限値演算器39で算出された上下限値に基づいて、蒸気圧力変化率目標値aが上下限値内に収まるように修正する。
【0018】
以上により、変化率目標値修正器30から出力される、修正された、蒸気圧力変化率目標値a’および蒸気温度変化率目標値b’の組み合わせは、常に実現可能な範囲内に保たれる。こうして、最適操作量演算器19における演算が発散したり、算出された操作量が、物理的に不可能な値となるなどの不都合な事態を防止し、確実に正しい解を得ることが保証され、燃料流量調節弁9、過熱器バイパス弁10、タービンバイパス弁11等の最適操作量の演算の安定化が達成される。
【0019】
【発明の効果】
本発明によれば、最適操作量演算器に入力される、蒸気圧力変化率目標値、蒸気温度変化率目標値等は、それぞれの実現可能な上下限値の間に矛盾が生じることがなく、かつそれぞれ常に実現可能な値に保たれ、後段に配置される燃料弁、蒸気流量弁等の最適操作量の演算の安定化が達成される。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施例に係るボイラ起動制御装置の系統図。
【図2】図1に示す変化率目標値修正器30の系統図。
【図3】図2に示す関数発生器31の特性図。
【図4】図2に示す関数発生器32の特性図。
【図5】図2に示す関数発生器33の特性図。
【図6】図2に示す関数発生器35の特性図。
【図7】図2に示す関数発生器36の特性図。
【図8】従来技術によるボイラ起動制御装置の系統図。
【符号の説明】
1…水壁、2…バーナ、3…ボイラ給水ポンプ、4…気水分離器、
5…過熱器、6…節炭器、7…タービン発電機、8…タービン加減弁、
9…燃料流量調節弁、10…過熱器バイパス弁、11…タービンバイパス弁、
12…蒸気圧力検出器、13…蒸気温度検出器、
14…蒸気圧力目標値設定器、15…蒸気温度目標値設定器、
16…飽和温度変化率制限値設定器、
17…過熱器出口蒸気温度変化率制限値設定器、
18…変化率目標値演算器、19…最適操作量演算器
20…発電機出力検出器、21…タービン加減弁開度検出器、
22…燃料流量下限値設定器、30…変化率目標値修正器、
31〜33、35、36…関数発生器、34…乗算器、
37…蒸気温度変化率上下限値演算器、38、40…範囲制限器、
39…蒸気圧力変化率上下限値演算器[0001]
[Industrial applications]
The present invention relates to a boiler activation control device for controlling activation of a boiler device.
[0002]
[Prior art]
After the start-up of the boiler is completed, the burner is ignited, and the temperature and pressure of the boiler are started. At this time, it is necessary to perform appropriate control so that each part of the boiler device is not overheated or excessive thermal stress is generated in the thick part. On the other hand, since the fuel injected during the period from ignition to ventilation and combined use does not directly contribute to power generation, it is required to reduce as much as possible.
As a means for satisfying the above requirements, the present applicant has proposed the invention of Japanese Patent Application Laid-Open No. 61-24905. FIG. 8 is a system diagram of a once-through boiler starting device proposed in the above-mentioned Japanese Patent Application Laid-Open No. 61-24905. In the figure, water is supplied to a
[0003]
In the patent application of the present inventors, a
[0004]
[Problems to be solved by the invention]
In the above prior art, the calculation of the steam pressure change rate target value a and the steam temperature change rate target value b at the outlet of the
An object of the present invention is to control the steam rate and the steam temperature based on the respective change rate target values in the boiler start-up control, so that each change rate target value is corrected to fall within a range achievable in the current boiler state, It is an object of the present invention to stabilize the operation of an optimal manipulated variable operation unit arranged at a subsequent stage.
[0005]
[Means for Solving the Problems]
The above object of the present invention is achieved by the following configuration.
That is, in a boiler apparatus having first means for setting a steam temperature change rate target value and a steam pressure change rate target value, and second means for controlling a steam temperature change rate and a steam pressure change rate, at least the boiler A first means for calculating at least upper and lower limit values of a steam temperature change rate and a feasible steam pressure change rate which can be realized in the current boiler state by inputting a steam temperature and a steam pressure of a predetermined portion; modify the output rate of change target value, and modified based on the achievable rate of change, said third means for outputting provided to the second means, in the means of the third feasible range The boiler activation control device is characterized in that it calculates upper and lower limits of a steam pressure change rate that can be realized also as an input of the steam temperature change rate .
[0006]
[Action]
According to the present invention, the upper and lower limits of the steam pressure change rate and the steam temperature change rate that can be realized in the current boiler state by the third means are calculated, and the output from the change rate target value calculator is calculated. If the target steam pressure change rate target and the superheater outlet steam temperature change rate target value are within the range of the upper and lower limits achievable in the current boiler state calculated above, and are out of the range, Corrects the change rate target values, such as the steam pressure and the steam temperature, output from the first means based on the achievable change rate so as to be a combination of the achievable change rate target values, , And outputs to the second means for controlling the rate of change of the steam temperature and the like. In this way, it is guaranteed that the steam pressure change rate target value, the steam temperature change rate target value, and the like can be realized in the current plant state, and for example, a fuel valve, a superheater bypass valve, a turbine bypass valve, etc. Stabilization of the calculation of the optimal operation amount is achieved.
At this time, the steam pressure change rate corrected within the range achievable by the third means is also input and the upper and lower limit values of the steam pressure change rate which can be realized are calculated, whereby the steam pressure change rate target value and the steam pressure change rate are calculated. There is no inconsistency between the target temperature change rate and the respective achievable upper and lower limits.
[0007]
【Example】
An embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
In the embodiment shown in FIG. 1, members that achieve the same functions as those in FIG. 8 are given the same numbers, and descriptions thereof are omitted. FIG. 1 shows a
The change rate
[0008]
That is, the change rate
[0009]
Next, the algorithm of the change rate
(Equation 1)
[0010]
However, the symbols in the formula are defined as follows.
A: Heat transfer area of superheater (m 2 )
G WW : Water supply amount to water wall 1 (kg / s)
G e: amount of evaporation of the water wall 1 (kg / s)
h ′ (P): enthalpy of saturated water (kcal / kg) (function of P)
h "(P): saturated steam enthalpy (kcal / kg) (function of P)
H (P, T): steam enthalpy at exit of superheater 5 (kcal / kg) (function of P, T)
dH / dt: change rate of steam enthalpy at the outlet of the superheater 5 (kcal / kgs)
H i: the
H WW: water wall 1 of the outlet fluid enthalpy (kcal / kg)
HECO : Water enthalpy at the outlet of the economizer 6 (kcal / kg)
P: Steam pressure (kg / cm 2 )
dP / dt: steam pressure change rate (kg / cm 2 s)
Q (x): heat absorption of water wall 1 (kcal / s) (function of x)
T: Outlet steam temperature of superheater 5 (° C)
dT / dt: change rate of steam temperature at outlet of superheater 5 (° C./s)
v (P, T): average specific volume of steam in the superheater 5 (m 3 / kg)
V: Internal volume of superheater 5 (m 3 )
x: fuel flow rate (kg / s)
α: average heat transmission rate of the superheater 5 (kcal / m 2 s ° C)
TH (x): temperature of the combustion gas at the inlet of the superheater 5 (° C.) (a function of x)
G all : Total steam flow rate (kg / s)
G SH : Steam flow rate through superheater 5 (kg / s)
(∂P / ∂γ) P , T : Partial derivative of pressure P and specific gravity γ of P at temperature T (∂P / ∂γ) P , T : Partial derivative of pressure T and enthalpy H of T at temperature T [0011]
The quantities that can be operated in the formulas (1) and (2) are the fuel flow rate x, the total steam flow rate G all , and the steam flow rate G SH passing through the
In equation (1), considering that the heat absorption amount Q (x) of the
Similarly, in equation (2), considering that the inlet combustion gas temperature TH (x) of the
[0012]
Incidentally, the total steam flow G all and the passing steam flow G SH of the
G SH = G TB + G TBbypass (3)
G all = G SH + G SHbypass (4)
However, the symbols in the formula are defined as follows.
G TB : Steam flow rate through turbine control valve (kg / s)
G TBbypass : Steam flow rate through turbine bypass valve (kg / s)
G SHbypass : Steam flow rate through superheater bypass valve (kg / s)
Here, since the turbine governor valve passing steam flow G TB which is controlled independently in the turbine side to control the generator output, the boiler startup control device, can not be controlled. On the other hand, the turbine bypass valve passing steam flow rate GTBbypass and the superheater bypass valve passing steam flow rate GSHbypass can be controlled by operating the
G all > G SH (5)
[0013]
However, in order to guarantee the rationality of the calculation in the optimum manipulated
[0014]
Summarizing the above, the upper limit of the rate of change dT / dt of the outlet steam temperature of the
On the other hand, the upper limit of the achievable steam pressure change rate dP / dt is determined by the
[0015]
FIG. 2 shows a system diagram of the change rate target value corrector configured based on the above algorithm. The function generator 31 is a function generator having the characteristics shown in FIG. 3 and receives the output of the
[0016]
The steam temperature change rate upper / lower
[0017]
The steam pressure change rate upper / lower
[0018]
As described above, the corrected combination of the steam pressure change rate target value a ′ and the steam temperature change rate target value b ′ output from the change rate
[0019]
【The invention's effect】
According to the present invention, the target steam pressure change rate, the target steam temperature change rate, and the like, which are input to the optimal manipulated variable calculator, do not cause inconsistencies between the upper and lower limits that can be achieved. In addition, the values are always maintained at achievable values, and the calculation of the optimal operation amounts of the fuel valve, the steam flow valve, and the like arranged at the subsequent stage is stabilized.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a system diagram of a boiler activation control device according to one embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a system diagram of a change rate
FIG. 3 is a characteristic diagram of the function generator 31 shown in FIG.
FIG. 4 is a characteristic diagram of the
FIG. 5 is a characteristic diagram of the function generator 33 shown in FIG. 2;
6 is a characteristic diagram of the function generator 35 shown in FIG.
FIG. 7 is a characteristic diagram of the
FIG. 8 is a system diagram of a boiler start control device according to a conventional technique.
[Explanation of symbols]
1 ... water wall, 2 ... burner, 3 ... boiler feed pump, 4 ... steam-water separator,
5: superheater, 6: economizer, 7: turbine generator, 8: turbine control valve,
9: fuel flow control valve, 10: superheater bypass valve, 11: turbine bypass valve,
12: steam pressure detector, 13: steam temperature detector,
14: steam pressure target value setting device, 15: steam temperature target value setting device,
16: Saturation temperature change rate limit value setting device
17: Superheater outlet steam temperature change rate limit value setting device,
18: change rate target value calculator; 19: optimum manipulated variable calculator 20: generator output detector; 21: turbine control valve opening degree detector;
22: fuel flow rate lower limit value setting device, 30: change rate target value corrector,
31 to 33, 35, 36 ... function generator, 34 ... multiplier,
37: Steam temperature change rate upper / lower limit value calculator, 38, 40: Range limiter,
39… Steam pressure change rate upper / lower limit value calculator
Claims (1)
Priority Applications (1)
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|---|---|---|---|
| JP29063793A JP3544384B2 (en) | 1993-11-19 | 1993-11-19 | Boiler start control device |
Applications Claiming Priority (1)
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|---|---|---|---|
| JP29063793A JP3544384B2 (en) | 1993-11-19 | 1993-11-19 | Boiler start control device |
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Family Applications (1)
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-
1993
- 1993-11-19 JP JP29063793A patent/JP3544384B2/en not_active Expired - Fee Related
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| JPH07139703A (en) | 1995-05-30 |
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