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JP6987659B2 - Boiler control device and control method - Google Patents
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Description

本発明は、ボイラの制御装置及び制御方法に関するものである。 The present invention relates to a boiler control device and a control method.

一般に、製油所や製鉄所等で発生する副生ガス等は、一酸化炭素や水素等の可燃性成分とともに窒素等の不活性成分を含んでおり、副生ガスの発熱量も各々の発生場所で異なり、また常に組成が一定ではなく変化する場合のある低カロリーガスである。副生ガスとして代表的なものには、例えばコークス炉で発生するコークス炉ガス(COG)と、高炉で発生する高炉ガス(BFG)などがある。これらの副生ガスを火力発電設備のボイラ用の燃料として用いられるものがある。このようなボイラでは種々の燃料(例えばCOG,BGF,石炭,油,等)を混焼するタイプのボイラが採用されるものがあり、各ボイラでは燃料の供給状況で、種々の燃料の混合割合で供給されて燃焼するとともに、この種々の燃料の混合割合は途中で変更される場合もある。 In general, by-product gas generated in refineries and ironworks contains flammable components such as carbon monoxide and hydrogen as well as inert components such as nitrogen, and the calorific value of the by-product gas is also generated at each place. It is a low-calorie gas that differs in and may change in composition from time to time. Typical by-product gases include, for example, coke oven gas (COG) generated in a coke oven and blast furnace gas (BFG) generated in a blast furnace. Some of these by-products are used as fuel for boilers in thermal power generation facilities. Some of these boilers employ a type of boiler that co-combusts various fuels (for example, COG, BGF, coal, oil, etc.), and in each boiler, the mixing ratio of various fuels depends on the fuel supply status. As it is supplied and burned, the mixing ratio of these various fuels may be changed on the way.

また、ボイラの燃料としてBFG,COGを用いる場合は、BFG,COGには有害ガス(一酸化炭素など)が含まれるため、ボイラの燃焼により全ての燃料ガスを燃焼させることを優先する必要がある。燃料の混合割合を途中で変更すると燃焼に必要な空気供給量が燃料調整で事前に設定されていない場合には、適正値から外れて未燃分やNOx、COなどが環境規制値を超えて発生する可能性があった。
従来、ボイラから排出される排ガス中のNOxや灰中の燃料未燃分を低減させる方法として、例えば、特許文献1に開示される方法が知られている。特許文献1には、異種燃料を混合した混合燃料ガスを用いる場合に、燃料種別毎にその燃料供給量に応じた燃焼比率による空気供給量を演算し、演算した空気供給量で、ボイラ全体で必要な空気供給量を演算し、複数のコンパートメントに分割したバーナに対して適切な空気量を供給できるようにする方法が開示されている。
When BFG and COG are used as the fuel for the boiler, since the BFG and COG contain harmful gases (carbon monoxide, etc.), it is necessary to give priority to burning all the fuel gas by burning the boiler. .. If the air supply amount required for combustion is not set in advance by fuel adjustment when the fuel mixing ratio is changed in the middle, it deviates from the appropriate value and the unburned content, NOx, CO, etc. exceed the environmental regulation value. It could have happened.
Conventionally, as a method for reducing NOx in exhaust gas discharged from a boiler and unburned fuel in ash, for example, a method disclosed in Patent Document 1 is known. In Patent Document 1, when a mixed fuel gas in which different types of fuel are mixed is used, the air supply amount based on the combustion ratio according to the fuel supply amount is calculated for each fuel type, and the calculated air supply amount is used for the entire boiler. A method of calculating the required air supply amount and making it possible to supply an appropriate amount of air to a burner divided into a plurality of compartments is disclosed.

特許第3755979号公報Japanese Patent No. 3755979

しかしながら、上述した特許文献1に開示されている方法では、予め設定された燃焼比率での適用が確認されていない条件では、必ずしも適切な空気供給量あるいは燃焼状態にかかわる他の操作量を演算することができない場合があり、環境規制値を上回るNOx、燃料未燃分が発生してしまうおそれがあった。 However, in the method disclosed in Patent Document 1 described above, under conditions where application at a preset combustion ratio has not been confirmed, an appropriate air supply amount or other operation amount related to the combustion state is always calculated. In some cases, NOx and unburned fuel exceeding the environmental regulation values may be generated.

本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであって、複数種類の燃料をボイラで燃焼する場合であっても、NOx及び燃料未燃分をより確実に環境規制値以内に抑制することのできるボイラの制御装置及び制御方法を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of such circumstances, and even when a plurality of types of fuel are burned in a boiler, NOx and unburned fuel content are more reliably suppressed within the environmental regulation value. It is an object of the present invention to provide a control device and a control method for a boiler capable of the like.

本発明の第一態様は、複数の粉砕機と、燃料を燃焼させるための複数のバーナとを備え、前記粉砕機で固体燃料から粉砕して生成される微粉燃料を含む複数種類の燃料を混焼可能なボイラに適用される制御装置であって、前記ボイラの運転状況毎に、前記複数種類の燃料を燃焼させるための制御指令値が設定された複数の基本情報が格納された記憶手段と、前記記憶手段から、現在の前記ボイラの運転状況に対応する前記基本情報を抽出する基本情報抽出手段と、抽出された前記基本情報を用いて、前記制御指令値を決定する決定手段とを備え、前記ボイラの運転状況は、前記ボイラに供給する前記複数種類の燃料の組み合わせ、前記粉砕機の稼働台数、前記バーナの稼働数の少なくとも一つを含み、前記制御指令値は、前記ボイラへ供給する空気供給量に関する第1制御指令値及び前記バーナからボイラ内へ噴き出すガスの水平方向に対する噴き出し角度に関する第2制御指令値の少なくともいずれか一つを含むボイラの制御装置である。 The first aspect of the present invention includes a plurality of crushers and a plurality of burners for burning the fuel, and co-firing a plurality of types of fuels including pulverized fuel produced by crushing the solid fuel with the crusher. A control device applied to a possible boiler, which is a storage means for storing a plurality of basic information in which control command values for burning the plurality of types of fuel are set for each operating condition of the boiler. It is provided with a basic information extraction means for extracting the basic information corresponding to the current operating condition of the boiler from the storage means, and a determination means for determining the control command value using the extracted basic information. The operating status of the boiler includes at least one of the combination of the plurality of types of fuel supplied to the boiler, the number of operating units of the crusher, and the operating number of the burner, and the control command value is supplied to the boiler. It is a boiler control device including at least one of a first control command value regarding an air supply amount and a second control command value regarding a horizontal ejection angle of the gas ejected from the burner into the boiler.

上記構成によれば、ボイラの運転状況毎に複数の基本情報が記憶手段に格納され、記憶手段に格納されたこれらの基本情報の中から現在のボイラの運転状況に対応する基本情報を取得し、取得した基本情報に基づいてボイラへ供給する空気供給量に関する第1制御指令値及び前記バーナからボイラ内へ噴き出すガスの水平方向に対する噴き出し角度(以下単に「ガスの噴き出し角度」という。)に関する第2制御指令値の少なくともいずれか一つが決定される。
この場合において、ボイラの運転状況は、ボイラに供給する複数種類の燃料の組み合わせ、粉砕機粉砕機の稼働台数、バーナの稼働数の少なくとも一つを含むものとされている。また、基本情報は、対応する各ボイラの運転状況において、NOx及び燃料未燃分が環境規制値以内となるような制御指令値が設定されている。
このように、ボイラに供給する複数種類の燃料の組み合わせ、粉砕機の稼働台数、バーナの稼働数等に応じてそれぞれ基本情報を用意しておき、ボイラの現在の運転状況に応じた基本情報を用いて燃焼状態に関係する制御指令値、具体的には、ボイラに供給する空気供給量に関する制御指令値およびガスの噴き出し角度に関する制御指令値を決定するので、ボイラの運転状況に応じてボイラの燃焼状態を適切かつ細やかに制御することが可能となる。これにより、ボイラから排出される排ガス中に含まれるNOx及び燃料未燃分をより確実に環境規制値以内とすることが可能となる。
According to the above configuration, a plurality of basic information is stored in the storage means for each operating status of the boiler, and the basic information corresponding to the current operating status of the boiler is acquired from these basic information stored in the storage means. , The first control command value regarding the amount of air supplied to the boiler based on the acquired basic information, and the second regarding the horizontal ejection angle of the gas ejected from the burner into the boiler (hereinafter, simply referred to as "gas ejection angle"). 2 At least one of the control command values is determined.
In this case, the operating condition of the boiler is assumed to include at least one of a combination of a plurality of types of fuel supplied to the boiler, the number of crushers and crushers in operation, and the number of burners in operation. Further, as the basic information, control command values are set so that NOx and unburned fuel content are within the environmental regulation values in the operating conditions of each corresponding boiler.
In this way, basic information is prepared according to the combination of multiple types of fuel supplied to the boiler, the number of crushers in operation, the number of burners in operation, etc., and the basic information according to the current operating status of the boiler is provided. It is used to determine the control command value related to the combustion state, specifically, the control command value related to the amount of air supplied to the boiler and the control command value related to the gas ejection angle. It is possible to control the combustion state appropriately and finely. This makes it possible to more reliably keep the NOx and unburned fuel content contained in the exhaust gas discharged from the boiler within the environmental regulation values.

上記ボイラの制御装置において、前記ボイラの運転状況は、前記ボイラの定格蒸気発生量に対する蒸気発生割合である負荷、前記ボイラに供給される燃料の種類の少なくともいずれかを更に含んでいてもよい。 In the boiler control device, the operating condition of the boiler may further include at least one of a load which is a steam generation ratio with respect to a rated steam generation amount of the boiler and a type of fuel supplied to the boiler.

このようにボイラの負荷(定格蒸気発生量に対する蒸気発生割合)及びボイラに供給される固体燃料の種類によっても基本情報をそれぞれ設けておくことにより、より詳細な空気供給量やガスの噴き出し角度の制御を実現することができる。 In this way, by providing basic information according to the load of the boiler (ratio of steam generation to the rated steam generation amount) and the type of solid fuel supplied to the boiler, more detailed air supply amount and gas ejection angle can be obtained. Control can be realized.

上記ボイラの制御装置において、前記記憶手段には、前記運転状況毎に、前記ボイラに供給される前記複数種類の燃料の組み合わせにおける各燃料の混焼率と前記制御指令値の補正値とが関連付けられた複数の補正情報が格納され、現在の前記ボイラの運転状況に対応する前記補正情報を前記記憶手段から抽出する補正情報抽出手段を備え、前記決定手段は、抽出された前記補正情報を用いて、現在の前記複数種類の燃料の混焼率に対応する補正値を取得し、取得した前記補正値を用いて、前記基本情報を用いて決定した前記制御指令値を補正することとしてもよい。 In the boiler control device, the storage means is associated with the co-firing rate of each fuel in the combination of the plurality of types of fuel supplied to the boiler and the correction value of the control command value for each operating condition. A plurality of correction information is stored, and the correction information extracting means for extracting the correction information corresponding to the current operating condition of the boiler from the storage means is provided, and the determination means uses the extracted correction information. The correction value corresponding to the current co-firing rate of the plurality of types of fuel may be acquired, and the acquired correction value may be used to correct the control command value determined by using the basic information.

このように、ボイラに供給される複数種類の燃料の組み合わせにおける各燃料の混焼率と制御指令値の補正値とが関連付けられた複数の補正情報をボイラの運転状況毎に予め用意しておき、現在のボイラの運転状況に応じた補正情報を用いて補正値を取得し、取得した補正値に基づいて基本情報から決定した制御指令値を補正するので、ボイラの運転状況だけでなく、燃料混焼率においても適切な空気供給量および/またはガスの噴き出し角度を決定することができる。これにより、NOx及び燃料未燃分を更に確実に環境規定値以下に収めることが可能となる。
上記「各燃料の混焼率」は、例えば、複数種類の燃料を組み合わせた総燃料の燃料入熱量(各燃料の燃料入熱量を足し合わせた合計値)に対する各燃料の燃料入熱量の割合として定義される。
In this way, a plurality of correction information in which the co-firing rate of each fuel in the combination of the plurality of types of fuel supplied to the boiler and the correction value of the control command value are associated with each other is prepared in advance for each operating condition of the boiler. Since the correction value is acquired using the correction information according to the current boiler operating condition and the control command value determined from the basic information is corrected based on the acquired correction value, not only the boiler operating condition but also the fuel co-firing Appropriate air supply and / or gas ejection angle can also be determined in terms of rate. This makes it possible to more reliably keep NOx and unburned fuel content below the environmental specified values.
The above "co-firing rate of each fuel" is defined as, for example, the ratio of the fuel input amount of each fuel to the fuel input amount of the total fuel in which a plurality of types of fuels are combined (the total value obtained by adding the fuel input amounts of each fuel). Will be done.

上記ボイラの制御装置は、前記補正情報を実運転データに基づいて更新する更新手段を更に備えていてもよい。 The boiler control device may further include an updating means for updating the correction information based on actual operation data.

このように、実運転データに基づいて補正情報を更新することにより、空気供給量および/またはガスの噴き出し角度の制御精度を更に向上させることが可能となる。 In this way, by updating the correction information based on the actual operation data, it is possible to further improve the control accuracy of the air supply amount and / or the gas ejection angle.

本発明の第二態様は、前記複数の粉砕機と、前記複数のバーナと、上記記載の前記ボイラの制御装置とを備えるボイラである。 A second aspect of the present invention is a boiler including the plurality of crushers, the plurality of burners, and the control device for the boiler described above.

本発明の第三態様は、複数の粉砕機と、燃料を燃焼させるための複数のバーナとを備え、前記粉砕機で固体燃料から粉砕して生成される微粉燃料を含む複数種類の燃料を混焼可能なボイラに適用される制御方法であって、前記ボイラの運転状況毎に前記複数種類の燃料を燃焼させるための制御指令値が設定された複数の基本情報の中から、現在の前記ボイラの運転状況に対応する前記基本情報を抽出する工程と、抽出された前記基本情報を用いて、前記制御指令値を決定する工程とを有し、前記ボイラの運転状況は、前記ボイラに供給する前記複数種類の燃料の組み合わせ、前記粉砕機の稼働台数、前記バーナの稼働数の少なくとも一つを含み、前記制御指令値は、前記ボイラへ供給する空気供給量に関する第1制御指令値及び前記バーナからボイラ内へ噴き出すガスの水平方向に対する噴き出し角度に関する第2制御指令値の少なくともいずれか一つを含むボイラの制御方法である。 A third aspect of the present invention includes a plurality of crushers and a plurality of burners for burning the fuel, and co-firing a plurality of types of fuels including pulverized fuel produced by crushing the solid fuel with the crusher. It is a control method applied to a possible boiler, and is a control method for the current boiler from among a plurality of basic information in which control command values for burning the plurality of types of fuel are set for each operating condition of the boiler. It has a step of extracting the basic information corresponding to the operating condition and a step of determining the control command value using the extracted basic information, and the operating condition of the boiler is supplied to the boiler. The control command value includes at least one of a combination of a plurality of types of fuel, the number of operating units of the crusher, and the operating number of the burner, and the control command value is from the first control command value regarding the amount of air supplied to the boiler and the burner. It is a boiler control method including at least one of the second control command values regarding the ejection angle of the gas ejected into the boiler with respect to the horizontal direction.

本発明によれば、複数種類の燃料をボイラで燃焼する場合であっても、NOx及び燃料未燃分をより確実に環境規制値以内に抑制することができるという効果を奏する。 According to the present invention, even when a plurality of types of fuel are burned in a boiler, it is possible to more reliably suppress NOx and unburned fuel content within the environmental regulation values.

本発明の一実施形態に係るボイラの縦断面図を示した図である。It is a figure which showed the vertical sectional view of the boiler which concerns on one Embodiment of this invention. 図1の横(水平)断面図である。It is a horizontal (horizontal) sectional view of FIG. 図1に示した固体燃料焚きバーナを拡大して示した図である。It is a figure which showed the enlarged view of the solid fuel burning burner shown in FIG. 図1の燃料バーナに空気を供給している空気供給系統の概略を示す図である。It is a figure which shows the outline of the air supply system which supplies the air to the fuel burner of FIG. 本発明の一実施形態に係る制御装置の機能ブロック図である。It is a functional block diagram of the control device which concerns on one Embodiment of this invention. ボイラの運転状況、基本情報、及び補正情報について説明するための図である。It is a figure for demonstrating the operation state of a boiler, basic information, and correction information. 基本情報の一例を示した図である。It is a figure which showed an example of the basic information. 補正情報の一例を示した図である。It is a figure which showed an example of the correction information. 本発明の一実施形態に係る制御装置によって実行される処理手順を示したフローチャートである。It is a flowchart which showed the processing procedure executed by the control apparatus which concerns on one Embodiment of this invention.

以下に、本発明に係るボイラの制御装置及び制御方法の一実施形態について、図面を参照して説明する。なお、本実施形態では、ボイラの制御装置及び制御方法を適用するボイラとして、固体燃料焚きボイラ、具体的には、微粉炭(粉体の固体燃料である石炭)を燃料とする固体燃料焚きバーナを備えた旋回燃焼ボイラを例示して説明するが、本発明のボイラの制御装置及び制御方法の適用先はこれに限定されない。 Hereinafter, an embodiment of the boiler control device and control method according to the present invention will be described with reference to the drawings. In the present embodiment, as the boiler to which the control device and the control method of the boiler are applied, a solid fuel-fired boiler, specifically, a solid fuel-fired burner using pulverized coal (coal which is a powder solid fuel) as fuel is used. However, the application of the boiler control device and control method of the present invention is not limited to this.

図1は、本発明の一実施形態に係るボイラ10の縦断面図、図2は図1の横(水平)断面図である。図1に示すように、ボイラ10は、火炉11内へ空気を多段で投入することにより、バーナ部12から追加空気投入部(以下、「AA部」と呼ぶ)14までの領域を還元雰囲気にして燃焼排ガスの低NOx化を図っている。 FIG. 1 is a vertical sectional view of the boiler 10 according to an embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a horizontal (horizontal) sectional view of FIG. As shown in FIG. 1, the boiler 10 creates a reducing atmosphere in the region from the burner section 12 to the additional air charging section (hereinafter referred to as “AA section”) 14 by injecting air into the furnace 11 in multiple stages. We are trying to reduce the NOx of combustion exhaust gas.

図1、図2に示すように、ボイラ10には、1種類の燃料または複数種類の燃料が供給され、供給された燃料が燃焼または混焼される。複数種類の燃料を混焼する場合、複数種類の燃料を組み合わせた総燃料における各燃料の割合を示す値の一つとして混焼率が用いられる。混焼率は、複数種類の燃料が組み合わせられた総燃料の燃料入熱量(以下「総燃料入熱量」という。)に対する各燃料の燃料入熱量の割合として定義される。例えば、微粉炭燃料を含む複数種類の燃料の組み合わせにおける微粉炭燃料の混焼率は、以下の式で表される。 As shown in FIGS. 1 and 2, the boiler 10 is supplied with one type of fuel or a plurality of types of fuel, and the supplied fuel is burned or co-firing. When co-firing a plurality of types of fuel, the co-firing rate is used as one of the values indicating the ratio of each fuel in the total fuel in which the plurality of types of fuel are combined. The co-firing rate is defined as the ratio of the fuel input amount of each fuel to the fuel input amount of the total fuel in which a plurality of types of fuels are combined (hereinafter referred to as "total fuel input amount"). For example, the co-firing rate of pulverized coal fuel in a combination of a plurality of types of fuel including pulverized coal fuel is expressed by the following formula.

微粉炭混焼率=微粉炭燃料の燃料入熱量/総燃料入熱量
=(微粉炭燃料の発熱量×微粉炭燃料の流量)/(総燃料の発熱量×総燃料の流量)
Co-firing rate of pulverized coal = fuel input amount of pulverized coal fuel / total fuel input amount = (calorific value of pulverized coal fuel x flow rate of pulverized coal fuel) / (calorific value of total fuel x total fuel flow rate)

なお、以下の説明では、微粉炭混焼率を「石炭混焼率」という。
ボイラ10の燃料として使用される微粉炭以外の燃料として、例えば、コークス炉ガス(COG:Cokes Oven Gas)、高炉ガス(BFG:Blast Furnace Gas)、油(軽油)等が挙げられる。
本実施形態では、複数種類の燃料の組み合わせによる混焼として、微粉炭(微粉燃料)と高炉ガス(BFG)を混焼する場合を一例として説明するが、燃料の組み合わせはこの例に限定されない。
本実施形態に係るボイラ10は、複数の粉砕機27、粉砕機27によって石炭などの固体燃料が粉砕された微粉炭(微粉燃料)及び空気が投入される微粉炭焚きバーナ20、高炉ガス(BFG)及び空気が投入されるBFG焚きバーナ24、及びAA部14に追加の空気が投入される追加空気投入ノズル15を備えている。微粉炭焚きバーナ20には、粉砕機27から微粉炭を1次空気で混合して搬送する微粉炭混合気輸送管16、及び微粉炭混合気輸送管16の周囲に2次空気の一部を供給するように送気ダクト17が接続されている。また、BFG焚きバーナ24にはBFG輸送管26、及びBFG燃料の周囲に2次空気の一部を供給するように送気ダクト17が接続されている。また、AA部14の追加空気投入ノズル15には、2次空気の一部を供給するための送気ダクト17が接続されている。送気ダクト17には、例えば、送風機(図示略)から供給され、空気予熱機((図示略)によって所定温度に予熱された2次空気が送気される。
In the following description, the pulverized coal co-firing rate is referred to as "coal co-firing rate".
Examples of the fuel other than the pulverized coal used as the fuel of the boiler 10 include coke oven gas (COG: Cokes Oven Gas), blast furnace gas (BFG: Blast Furnace Gas), oil (light oil) and the like.
In the present embodiment, a case where pulverized coal (fine pulverized fuel) and blast furnace gas (BFG) are co-fired as an example of co-firing by combining a plurality of types of fuels will be described as an example, but the combination of fuels is not limited to this example.
The boiler 10 according to the present embodiment includes a plurality of crushers 27, pulverized coal (fine pulverized fuel) in which solid fuel such as coal is crushed by the crusher 27, pulverized coal-fired burner 20 into which air is introduced, and blast furnace gas (BFG). ) And a BFG-fired burner 24 into which air is charged, and an additional air injection nozzle 15 in which additional air is charged into the AA unit 14. In the pulverized coal-fired burner 20, a part of the secondary air is introduced around the pulverized coal mixture transport pipe 16 and the pulverized coal mixture transport pipe 16 for mixing and transporting the pulverized coal with the primary air from the crusher 27. The air supply duct 17 is connected so as to supply. Further, a BFG transport pipe 26 and an air supply duct 17 are connected to the BFG-fired burner 24 so as to supply a part of the secondary air around the BFG fuel. Further, an air supply duct 17 for supplying a part of the secondary air is connected to the additional air injection nozzle 15 of the AA unit 14. Secondary air supplied to the air supply duct 17 from, for example, a blower (not shown) and preheated to a predetermined temperature by an air preheater ((not shown)) is supplied.

本実施形態に係るボイラ10は、鉛直上下方向に設けられた各段において、ボイラ10の水平方向の各コーナ部(図2参照)に微粉炭焚きバーナ20またはBFG焚きバーナ24が配置されたバーナ部12を備え、各微粉炭焚きバーナ20から微粉炭燃料及び空気が火炉11内へ投入されるとともに、BFG焚きバーナ24からBFG及び空気が火炉11内へ投入されることにより、各段に1または複数の旋回火炎が形成される旋回燃焼方式(図2参照)を採用している。 The boiler 10 according to the present embodiment is a burner in which a pulverized coal-fired burner 20 or a BFG-fired burner 24 is arranged at each corner portion (see FIG. 2) in the horizontal direction of the boiler 10 in each stage provided in the vertical vertical direction. A unit 12 is provided, and the pulverized coal fuel and air are charged into the furnace 11 from each pulverized coal-fired burner 20, and the BFG and air are charged into the furnace 11 from the BFG-fired burner 24. Alternatively, a swirling combustion method (see FIG. 2) in which a plurality of swirling flames are formed is adopted.

図3は、図1に示した微粉炭焚きバーナ20を拡大して示した図である。なお、ここでは、微粉炭焚きバーナ20を例示して説明するが、BFG焚きバーナ24についても同様の構成とされる。 FIG. 3 is an enlarged view of the pulverized coal-fired burner 20 shown in FIG. Although the pulverized coal-fired burner 20 will be described here as an example, the BFG-fired burner 24 has the same configuration.

図3に示すように、微粉炭焚きバーナ20は、微粉炭及び1次空気を投入する燃料バーナ21と、燃料バーナ21の上下に各々配置された2次空気投入用のポート30とを備えている。2次空気投入用のポート30は、ポート毎の空気流量調整を可能にするため、たとえば、図4に示すように、送気ダクト17から分岐した2次空気の供給ライン毎に、空気流量調整手段として開度調整可能なダンパ40を備えている。 As shown in FIG. 3, the pulverized coal-fired burner 20 includes a fuel burner 21 for charging pulverized coal and primary air, and ports 30 for secondary air injection arranged above and below the fuel burner 21, respectively. There is. In order to enable the air flow rate adjustment for each port, the secondary air input port 30 adjusts the air flow rate for each secondary air supply line branched from the air supply duct 17, for example, as shown in FIG. A damper 40 whose opening degree can be adjusted is provided as a means.

図3に示すように、微粉炭焚きバーナ20の燃料バーナ21は、1次空気により搬送された微粉炭燃料を投入する矩形状の1次ポート22と、1次ポート22の周囲を取り囲むように設けられて2次空気の一部を投入する2次ポート23とを備えている。なお、2次ポート23についても、図4に示すように、流量調整手段として開度調整可能なダンパ40が設けられている。なお、1次ポート22は、円形や楕円でもよい。 As shown in FIG. 3, the fuel burner 21 of the pulverized coal-fired burner 20 surrounds the rectangular primary port 22 for charging the pulverized coal fuel conveyed by the primary air and the periphery of the primary port 22. It is provided with a secondary port 23 for inputting a part of the secondary air. As shown in FIG. 4, the secondary port 23 is also provided with a damper 40 whose opening degree can be adjusted as a flow rate adjusting means. The primary port 22 may be circular or elliptical.

また、燃料バーナ21は角度調整可能に構成されている。具体的には、図3に示すように、燃料バーナ21は、ボイラ10で生成する蒸気温度を所定の値に調整するため、バーナ部12の各段に形成される火炉11内の旋回火炎の位置を変化させることができるように、燃料バーナ21の先端部から噴き出すガスの水平方向に対する角度(バーナ角度)αを鉛直上下方向に適宜変化させることができる。
また、AA部14の追加空気投入ノズル15に接続される各送気ダクト17にも2次空気の流量調整手段として開度調整可能なダンパ(図示略)が設けられている。
Further, the fuel burner 21 is configured so that the angle can be adjusted. Specifically, as shown in FIG. 3, the fuel burner 21 has a swirling flame in a furnace 11 formed in each stage of the burner portion 12 in order to adjust the steam temperature generated by the boiler 10 to a predetermined value. The angle (burner angle) α with respect to the horizontal direction of the gas ejected from the tip of the fuel burner 21 can be appropriately changed in the vertical vertical direction so that the position can be changed.
Further, each air supply duct 17 connected to the additional air injection nozzle 15 of the AA unit 14 is also provided with a damper (not shown) whose opening degree can be adjusted as a secondary air flow rate adjusting means.

ボイラ10は、更に、ボイラ10を制御する制御装置50(図5参照)を備えている。この制御装置50は、ボイラ全体の制御を司る制御装置であり、例えば、ボイラ10の定格蒸気発生量に対する蒸気発生割合(以下「負荷」という。)に応じて、上述した粉砕機27の台数を制御する機能、燃料バーナ21が点火して燃焼している稼働数を制御する機能、燃料バーナ21のバーナ角度αを制御する機能、ボイラ10に供給する微粉炭燃料流量とBFG燃料流量とを制御する機能、及び開度調整可能なダンパ40を制御することにより、ボイラ10に供給する2次空気の総量並びにバーナ部12とAA部14との空気配分を制御する機能等、複数の機能を有する。 The boiler 10 further includes a control device 50 (see FIG. 5) for controlling the boiler 10. The control device 50 is a control device that controls the entire boiler. For example, the number of the above-mentioned crushers 27 is set according to the steam generation ratio (hereinafter referred to as “load”) with respect to the rated steam generation amount of the boiler 10. Control function, control function to control the number of operating fuel burners 21 ignited and burning, function to control the burner angle α of the fuel burner 21, control the pulverized coal fuel flow rate and BFG fuel flow rate supplied to the boiler 10. It has a plurality of functions such as a function to control the total amount of secondary air supplied to the boiler 10 and a function to control the air distribution between the burner unit 12 and the AA unit 14 by controlling the damper 40 whose opening degree can be adjusted. ..

制御装置50は、例えば、CPU(Central Processing Unit)、RAM(Random Access Memory)、ROM(Read Only Memory)、及びコンピュータ読み取り可能な記憶媒体等から構成されている。そして、各種機能を実現するための一連の処理は、一例として、プログラムの形式で記憶媒体等に記憶されており、このプログラムをCPUがRAM等に読み出して、情報の加工・演算処理を実行することにより、各種機能が実現される。なお、プログラムは、ROMやその他の記憶媒体に予めインストールしておく形態や、コンピュータ読み取り可能な記憶媒体に記憶された状態で提供される形態、有線又は無線による通信手段を介して配信される形態等が適用されてもよい。コンピュータ読み取り可能な記憶媒体とは、磁気ディスク、光磁気ディスク、CD−ROM、DVD−ROM、半導体メモリ等である。 The control device 50 is composed of, for example, a CPU (Central Processing Unit), a RAM (Random Access Memory), a ROM (Read Only Memory), a computer-readable storage medium, and the like. As an example, a series of processes for realizing various functions are stored in a storage medium or the like in the form of a program, and the CPU reads this program into a RAM or the like to execute information processing / arithmetic processing. As a result, various functions are realized. The program is installed in a ROM or other storage medium in advance, is provided in a state of being stored in a computer-readable storage medium, or is distributed via a wired or wireless communication means. Etc. may be applied. The computer-readable storage medium is a magnetic disk, a magneto-optical disk, a CD-ROM, a DVD-ROM, a semiconductor memory, or the like.

図5は、制御装置50が備える機能のうち、空気供給量を制御する機能を主に抽出して示した機能ブロック図である。図5に示すように、制御装置50は、記憶部51、基本情報抽出部52、補正情報抽出部53、及び決定部54を主な構成として備えている。以下の説明において、空気供給量は1次空気と2次空気を合せた総空気供給量であるが、本実施形態では、1次空気供給量は微粉炭を搬送する量として、微粉炭供給量に対して一定となるので、空気供給量は特に2次空気供給量を示すものとして説明をする。 FIG. 5 is a functional block diagram showing mainly the functions for controlling the air supply amount among the functions included in the control device 50. As shown in FIG. 5, the control device 50 includes a storage unit 51, a basic information extraction unit 52, a correction information extraction unit 53, and a determination unit 54 as main configurations. In the following description, the air supply amount is the total air supply amount of the primary air and the secondary air combined, but in the present embodiment, the primary air supply amount is the pulverized coal supply amount as the amount for transporting the pulverized coal. Since it is constant with respect to the above, the air supply amount will be described as indicating the secondary air supply amount in particular.

記憶部51には、複数の基本情報及び複数の補正情報が格納されている。記憶部51において、基本情報はボイラ10の運転状況毎に複数設けられている。ここで、ボイラ10の運転状況は、ボイラ10に供給する複数種類の燃料の組み合わせ、粉砕機の稼働台数、バーナ稼働数(点火され燃焼している燃料バーナ21の数)の少なくとも一つを含む。好ましくは、ボイラ10の運転状況は、更に、ボイラ10の負荷及びボイラ10に供給される石炭の種類の少なくともいずれかを含むとよい。
例えば、図6に示すように、ボイラの運転状況として、例えば、粉砕機の稼働台数毎(1台〜3台)と石炭種類(A〜C)毎の運転状況について準備した複数の基本情報(本実施形態ではFx関数で設定)が各々用意されている。すなわち、計9個の基本情報Fx1_1〜Fx1_9が事前に作成され、記憶部51に格納されている。
A plurality of basic information and a plurality of correction information are stored in the storage unit 51. In the storage unit 51, a plurality of basic information is provided for each operating condition of the boiler 10. Here, the operating status of the boiler 10 includes at least one of a combination of a plurality of types of fuel supplied to the boiler 10, the number of operating crushers, and the number of burners in operation (the number of fuel burners 21 ignited and burned). .. Preferably, the operating condition of the boiler 10 may further include at least one of the load of the boiler 10 and the type of coal supplied to the boiler 10.
For example, as shown in FIG. 6, as the operating status of the boiler, for example, a plurality of basic information prepared for each operating number of crushers (1 to 3) and for each coal type (A to C) (1 to 3). In this embodiment, it is set by the Fx function). That is, a total of nine basic information Fx1_1 to Fx1_9 are created in advance and stored in the storage unit 51.

基本情報Fx1_1〜Fx1_9は、例えば、各燃料の混焼率を基準値(例えば、50%)として、各運転状況でボイラ10を運転した場合に、ボイラ10から排出される排ガス中に含まれるNOx及び未燃分が環境規制値以内となるような空気供給量(例えば、2次空気供給量)とするための制御指令値が設定されている。
例えば、基本情報は、NOxや燃料未燃分に影響を及ぼす因子と、2次空気供給量を調整するための制御指令値とを関連付けた情報であり、例えば、図7に示すように、微粉炭燃料とBFG燃料を混焼率50%としたときの微粉炭燃料の燃料流量と2次空気供給量を調整するダンパ開度指令値(第1制御指令値)とを関連付けた情報であり、例えば、Fx関数で表される。また、基本情報には、BFG燃料についても燃料流量と2次空気供給量を調整するダンパ開度指令値とを関連付けたFx関数が設定されている。例えば、一つの基本情報には、微粉炭焚きバーナ20に関するダンパ開度指令値と、BFG焚きバーナ24に関するダンパ開度指令値とが対となって設定されている。なお、本実施形態におけるボイラ10は複数のダンパ40を有しているので、各運転状況において、ダンパ毎にダンパ開度指令値が設定されていてもよい。
Basic information Fx1-1-1 to Fx1_9 are, for example, NOx and NOx contained in the exhaust gas discharged from the boiler 10 when the boiler 10 is operated in each operating condition with the co-firing rate of each fuel as a reference value (for example, 50%). A control command value is set for setting the air supply amount (for example, the secondary air supply amount) so that the unburned content is within the environmental regulation value.
For example, the basic information is information in which a factor affecting NOx and unburned fuel content is associated with a control command value for adjusting the secondary air supply amount. For example, as shown in FIG. 7, fine powder is used. It is information related to the fuel flow rate of the pulverized coal fuel when the co-firing rate of the charcoal fuel and the BFG fuel is 50% and the damper opening command value (first control command value) for adjusting the secondary air supply amount, for example. , Expressed by the Fx function. Further, in the basic information, an Fx function in which the fuel flow rate and the damper opening command value for adjusting the secondary air supply amount are associated with each other is set for the BFG fuel. For example, in one basic information, the damper opening command value for the pulverized coal-fired burner 20 and the damper opening command value for the BFG-fired burner 24 are set as a pair. Since the boiler 10 in the present embodiment has a plurality of dampers 40, a damper opening degree command value may be set for each damper in each operating situation.

なお、2次空気供給量を調整するための制御指令値は、ダンパ開度指令値に限定されず、ボイラ10に供給する1次空気と2次空気供給量を調整可能な機構に関する操作量を適宜用いることが可能である。また、NOxや燃料未燃分に影響を及ぼす因子への制御指令値は、例えば、ダンパ開度指令値に代えて、または加えて、微粉炭焚きバーナ20及びBFG焚きバーナ24の少なくともいずれか一方のバーナ角度αを操作するためのバーナ角度指令値(第2制御指令値)等を用いても良い。
その他に、NOxや未燃量分に影響を及ぼす因子は、微粉炭燃料の燃料流量とBFG燃料の燃料流量に限定されず、例えば、ボイラ負荷を用いても良い。
The control command value for adjusting the secondary air supply amount is not limited to the damper opening command value, and the operation amount related to the mechanism capable of adjusting the primary air and the secondary air supply amount supplied to the boiler 10 is used. It can be used as appropriate. Further, the control command value for the factor affecting NOx and the unburned fuel content is, for example, in place of or in addition to the damper opening command value, at least one of the pulverized coal-fired burner 20 and the BFG-fired burner 24. A burner angle command value (second control command value) or the like for operating the burner angle α of the above may be used.
In addition, the factors that affect NOx and the amount of unburned fuel are not limited to the fuel flow rate of the pulverized coal fuel and the fuel flow rate of the BFG fuel, and for example, a boiler load may be used.

記憶部51において、補正情報は上記基本情報と同様にボイラの運転状況毎に複数設けられている。例えば、図6に示したように、粉砕機の稼働台数毎(1台〜3台)、石炭種類(A〜C)毎に、計9個の補正情報Fx2_1〜Fx2_9が事前に作成され、記憶部51に格納されている。
補正情報Fx2_1〜Fx2_9は、ボイラ10に供給される複数の燃料の組み合わせにおいて、石炭混焼率と2次空気供給量に関する制御指令値の補正値とが関連づけられた情報である。例えば、上述した基本情報は、微粉炭燃料とBFG燃料を燃焼する際の石炭混焼率を基準値(例えば、50%)とした場合における燃料流量と2次空気供給量を調整するダンパ開度指令値との関係を規定しているが、石炭混焼率が基準値から変化した場合、例えば、石炭混焼率が50%と異なる値をとる場合、ボイラ10の排ガス中に含まれるNOxや未燃分の量は変化することとなる。補正情報は、このような石炭混焼率の変化を補償し、石炭混焼率が変化してもNOxや未燃分を環境規制値以下に抑制するための空気調整量の補正値を規定した情報である。例えば、補正情報は、図8に示すように、石炭混焼率と2次空気供給量を調整用するダンパ開度補正値とを関連付けた情報である。また、2次空気供給量に代えて、または、加えて、バーナ角度αを制御する場合には、補正情報として、石炭混焼率とバーナ角度補正値が関連付けられた補正情報を用いる。
In the storage unit 51, a plurality of correction information is provided for each operating condition of the boiler as in the above basic information. For example, as shown in FIG. 6, a total of nine correction information Fx2-1 to Fx2_9 are created and stored in advance for each operating number of crushers (1 to 3) and for each coal type (A to C). It is stored in the unit 51.
The correction information Fx2-1 to Fx2_9 is information in which the coal co-firing rate and the correction value of the control command value regarding the secondary air supply amount are associated with each other in the combination of the plurality of fuels supplied to the boiler 10. For example, the above-mentioned basic information is a damper opening command for adjusting the fuel flow rate and the secondary air supply amount when the coal co-firing rate when burning pulverized coal fuel and BFG fuel is set to a reference value (for example, 50%). Although the relationship with the value is specified, if the coal co-firing rate changes from the standard value, for example, if the coal co-firing rate takes a value different from 50%, NOx and unburned content contained in the exhaust gas of the boiler 10 The amount of will change. The correction information is information that regulates the correction value of the air adjustment amount to compensate for such changes in the coal co-firing rate and to suppress NOx and unburned components to below the environmental regulation value even if the coal co-firing rate changes. be. For example, as shown in FIG. 8, the correction information is information in which the coal co-firing rate and the damper opening degree correction value for adjusting the secondary air supply amount are associated with each other. Further, when the burner angle α is controlled in place of or in addition to the secondary air supply amount, the correction information in which the coal co-firing rate and the burner angle correction value are associated with each other is used as the correction information.

上述した運転状況毎の基本情報及び補正情報は、例えば、同一の設計情報に基づいて製造されたボイラに対して燃料調整に係わる運転試験を行い、運転試験で取得した多数の実データに基づいて作成された情報であっても良いし、同一の設計情報に基づいて製造された複数のボイラの過去の運転データに基づいて作成された情報であってもよい。また、作成された複数の基本情報は、例えば、製造時において記憶部51に格納されてもよいし、製品納入後において、所定のサーバからダウンロードすることにより記憶部51に格納されてもよい。 The above-mentioned basic information and correction information for each operating condition are, for example, based on a large number of actual data obtained in the operating test by performing an operating test related to fuel adjustment on a boiler manufactured based on the same design information. It may be the created information, or it may be the information created based on the past operation data of a plurality of boilers manufactured based on the same design information. Further, the created plurality of basic information may be stored in the storage unit 51 at the time of manufacture, or may be stored in the storage unit 51 by downloading from a predetermined server after the product is delivered.

基本情報抽出部52は、記憶部51に格納されている複数の基本情報の中から現在のボイラの運転状況に対応する基本情報を抽出する。例えば、現在、粉砕機の稼働台数が2台であり、石炭種類がAである場合には、Fx1_4を抽出する(図6参照)。
現在のボイラの運転状況が、記憶部51に格納されている複数の基本情報が基準としている混焼率と異なる場合には、補正情報抽出部53は、記憶部51に格納されている複数の補正情報の中から現在のボイラの運転状況に応じた補正情報を抽出する。例えば、現在のボイラの運転状況の石炭混焼率が基準値(例えば、50%)と異なる場合に、補正情報抽出部53は、現在の運転状況に応じた補正情報を抽出する。例えば、現在、粉砕機の稼働台数が2台であり、石炭種類がAである場合には、Fx2_4を抽出する。
The basic information extraction unit 52 extracts basic information corresponding to the current operating status of the boiler from a plurality of basic information stored in the storage unit 51. For example, when the number of crushers currently in operation is two and the coal type is A, Fx1_4 is extracted (see FIG. 6).
If the current operating condition of the boiler is different from the mixed combustion rate based on the plurality of basic information stored in the storage unit 51, the correction information extraction unit 53 may perform a plurality of corrections stored in the storage unit 51. The correction information according to the current operating condition of the boiler is extracted from the information. For example, when the coal co-firing rate in the current operating condition of the boiler is different from the reference value (for example, 50%), the correction information extraction unit 53 extracts the correction information according to the current operating condition. For example, when the number of crushers currently in operation is two and the coal type is A, Fx2_4 is extracted.

決定部54は、基本情報抽出部52によって抽出された基本情報を用いて、空気供給量(特に2次空気供給量)の制御指令値を取得するとともに、補正情報抽出部53によって抽出された補正情報を用いて、現在の複数種類の各燃料の混焼率に対応する補正値を取得する。そして、取得した補正値を用いて、基本情報から得た制御指令値を補正する。
例えば、決定部54は、基本情報抽出部52によって抽出された基本情報を用いて、現在の各燃料流量に対応するダンパ開度指令値を取得するとともに、補正情報抽出部53によって抽出された補正情報を用いて、例えば現在の石炭混焼率に対応するダンパ開度補正値を取得する。そして、基本情報から得たダンパ開度指令値を補正情報から得た各ダンパ開度補正値を用いて補正し、最終的なダンパ開度指令値を決定する。このようにして、ダンパ開度指令値が決定されると、決定されたダンパ開度指令値に基づいてボイラ10の各ダンパ40の開度が制御される。また、2次空気供給量に代えて、または、加えて、バーナ角度αを制御する場合には、同様に、基本情報から得たバーナ角度指令値を補正情報から得たバーナ角度補正値を用いて補正し、最終的なバーナ角度指令値を決定する。
The determination unit 54 uses the basic information extracted by the basic information extraction unit 52 to acquire the control command value of the air supply amount (particularly the secondary air supply amount), and the correction unit 54 extracts the correction information. Using the information, obtain the correction value corresponding to the current co-firing rate of each of multiple types of fuels. Then, the control command value obtained from the basic information is corrected by using the acquired correction value.
For example, the determination unit 54 uses the basic information extracted by the basic information extraction unit 52 to acquire the damper opening command value corresponding to each current fuel flow rate, and the correction unit 54 acquires the correction information extraction unit 53. Using the information, for example, the damper opening correction value corresponding to the current coal co-firing rate is acquired. Then, the damper opening command value obtained from the basic information is corrected by using each damper opening correction value obtained from the correction information, and the final damper opening command value is determined. When the damper opening command value is determined in this way, the opening degree of each damper 40 of the boiler 10 is controlled based on the determined damper opening command value. Further, when the burner angle α is controlled in place of or in addition to the secondary air supply amount, similarly, the burner angle command value obtained from the basic information is used as the burner angle correction value obtained from the correction information. To correct and determine the final burner angle command value.

次に、上記の制御装置50によって実行される処理の手順について図9を参照して説明する。図9は、制御装置50によって実行される処理手順を示したフローチャートである。なお、図9に示したフローチャートでは、ボイラに供給する空気供給量、具体的には、2次空気供給量を制御する場合を例示して示すが、バーナ角度を制御する場合も同様の流れで最終的なバーナ角度指令値を決定すればよい。 Next, the procedure of the process executed by the control device 50 will be described with reference to FIG. FIG. 9 is a flowchart showing a processing procedure executed by the control device 50. In the flowchart shown in FIG. 9, an example is shown in which the amount of air supplied to the boiler, specifically, the amount of secondary air supply is controlled, but the same flow is used when controlling the burner angle. The final burner angle command value may be determined.

まず、制御装置50は、ボイラ10の現在の運転状況に関する情報を取得する(SA1)。例えば、一例として、現在の粉砕機の稼働台数、石炭種類、バーナ稼働数、ボイラの負荷、および基準値として微粉炭燃料とBFG燃料を燃焼させる際の石炭混焼率などを取得する。
続いて、現在の運転状況が前回の運転状況と変化しているか否かを判定する(SA2)。この結果、運転状況が前回と変化していた場合、例えば、粉砕機の稼働台数、石炭種類、バーナ稼働数、ボイラの負荷の少なくとも一つが変化した場合には(SA2:YES)、ステップSA1で取得した現在の運転状況に対応する基本情報を記憶部51から抽出するとともに(SA3)、微粉炭燃料とBFG燃料を燃焼させる際の石炭混焼率などの基準値が変化した場合には、補正情報を記憶部51から抽出する(SA4)。
続いて、ステップSA3で取得した基本情報から現在の燃料流量に対応するダンパ開度指令値を取得し(SA5)、ステップSA4で取得した補正情報から現在の石炭混焼率に対応するダンパ開度補正値を取得する(SA6)。
そして、ステップSA5で取得したダンパ開度指令値をステップSA6で取得したダンパ開度補正値で補正し、最終的なダンパ開度指令値を演算する(SA7)。このようにして、最終的なダンパ開度指令値が演算されると、このダンパ開度指令値に基づいて各ダンパ40の開度が制御され(SA8)、ステップSA1に戻る。
First, the control device 50 acquires information on the current operating status of the boiler 10 (SA1). For example, as an example, the current number of crushers in operation, coal type, number of burners in operation, boiler load, and coal co-firing rate when burning pulverized coal fuel and BFG fuel as reference values are acquired.
Subsequently, it is determined whether or not the current operating condition has changed from the previous operating condition (SA2). As a result, if the operating condition has changed from the previous time, for example, if at least one of the number of crushers in operation, the type of coal, the number of burners in operation, and the load of the boiler has changed (SA2: YES), in step SA1. Basic information corresponding to the acquired current operating condition is extracted from the storage unit 51 (SA3), and correction information is obtained when the reference value such as the coal co-firing rate when burning the pulverized coal fuel and the BFG fuel changes. Is extracted from the storage unit 51 (SA4).
Subsequently, the damper opening command value corresponding to the current fuel flow rate is acquired from the basic information acquired in step SA3 (SA5), and the damper opening correction corresponding to the current coal co-firing rate is obtained from the correction information acquired in step SA4. Get the value (SA6).
Then, the damper opening command value acquired in step SA5 is corrected by the damper opening correction value acquired in step SA6, and the final damper opening command value is calculated (SA7). When the final damper opening command value is calculated in this way, the opening degree of each damper 40 is controlled based on the damper opening command value (SA8), and the process returns to step SA1.

一方、制御装置50は、ステップSA2において、ボイラ10の運転状況が変化していないと判定した場合には、現状の各ダンパ開度を変更することなく(SA9)、ステップSA1に戻り、上述の処理を繰り返す。 On the other hand, when the control device 50 determines in step SA2 that the operating condition of the boiler 10 has not changed, the control device 50 returns to step SA1 without changing the current damper opening degree (SA9), and returns to step SA1 as described above. Repeat the process.

以上説明したように、本実施形態に係るボイラの制御装置及びボイラの制御方法によれば、ボイラに供給する複数種類の燃料の組み合わせ、粉砕機の稼働台数、及びバーナ稼働数の少なくとも一つを含むボイラの運転状況毎に準備した複数の基本情報(Fx関数で設定)を用意しておき、これらの基本情報の中から現在のボイラの運転状況に対応する基本情報を取得し、取得した基本情報に基づいて空気供給量(特に2次空気供給量)に関する制御指令値(例えば、ダンパ開度指令値)及びガスの噴き出し角度に関する制御指令値(例えば、バーナ角度指令値)の少なくともいずれか一方を決定する。これにより、ボイラの運転状況に応じてボイラに供給する空気供給量やバーナ角度αなどを細やか、かつ、適切に制御することが可能となる。この結果、ボイラから排出される排ガス中に含まれるNOx及び燃料未燃分をより確実に環境規制値以内とすることが可能となる。 As described above, according to the boiler control device and the boiler control method according to the present embodiment, at least one of a combination of a plurality of types of fuel to be supplied to the boiler, the number of crushers in operation, and the number of burners in operation can be determined. Prepare multiple basic information (set by Fx function) prepared for each boiler operating status including, and acquire the basic information corresponding to the current boiler operating status from these basic information, and acquire the basic information. At least one of a control command value (for example, a damper opening command value) regarding an air supply amount (particularly a secondary air supply amount) and a control command value (for example, a burner angle command value) regarding a gas ejection angle based on the information. To decide. This makes it possible to finely and appropriately control the amount of air supplied to the boiler, the burner angle α, and the like according to the operating conditions of the boiler. As a result, NOx and unburned fuel contained in the exhaust gas discharged from the boiler can be more reliably set within the environmental regulation values.

更に、本実施形態によれば、基準情報を作成する際に基準とした各燃料の混焼率などと制御指令値の補正値とが関連付けられた補正情報をボイラの運転状況毎に用意しておき、現在のボイラの運転状況に応じた補正情報を用いて補正値を取得し、取得した補正値に基づいて基本情報から決定した制御指令値(例えばダンパ開度指令値やバーナ角度指令値)を補正する。これにより、ボイラの運転状況だけでなく、複数種類の各燃料の混焼率においても適切な空気供給量およびバーナ角度αの少なくとも一方を得ることができる。これにより、NOx及び燃料未燃分を更に確実に環境規定値以下に収めることが可能となる。 Further, according to the present embodiment, correction information in which the co-firing rate of each fuel used as a reference when creating the reference information and the correction value of the control command value are associated with each other is prepared for each operating condition of the boiler. , The correction value is acquired using the correction information according to the current boiler operating condition, and the control command value (for example, damper opening command value or burner angle command value) determined from the basic information based on the acquired correction value is used. to correct. As a result, it is possible to obtain at least one of an appropriate air supply amount and burner angle α not only in the operating condition of the boiler but also in the co-firing rate of each of a plurality of types of fuels. This makes it possible to more reliably keep NOx and unburned fuel content below the environmental specified values.

以上、本発明について実施形態を用いて説明したが、本発明の技術的範囲は上記実施形態に記載の範囲には限定されない。発明の要旨を逸脱しない範囲で上記実施形態に多様な変更又は改良を加えることができ、該変更又は改良を加えた形態も本発明の技術的範囲に含まれる。また、上記実施形態を適宜組み合わせてもよい。
また、上記実施形態で説明した制御装置50によって実行される処理の流れも一例であり、本発明の主旨を逸脱しない範囲内において不要なステップを削除したり、新たなステップを追加したり、処理順序を入れ替えたりしてもよい。
Although the present invention has been described above using the embodiments, the technical scope of the present invention is not limited to the scope described in the above embodiments. Various changes or improvements can be made to the above embodiments without departing from the gist of the invention, and the modified or improved embodiments are also included in the technical scope of the present invention. Moreover, you may combine the said embodiment as appropriate.
Further, the flow of processing executed by the control device 50 described in the above embodiment is also an example, and unnecessary steps are deleted, new steps are added, and processing is performed within a range that does not deviate from the gist of the present invention. You may change the order.

例えば、上記実施形態においては、基本情報Fx1_1〜Fx1_9及び補正情報Fx2_1〜Fx2_9を予め用意しておいたが、補正情報Fx2_1〜Fx2_9については、ボイラ10の試運転データ及び実運転データを用いて適宜更新することとしてもよい(更新手段)。
例えば、記憶部51に格納されている基本情報及び補正情報に基づいて空気供給量(特に2次空気供給量)を制御している場合において、NOxや燃料未燃分が環境規制値を超えてしまった場合には、実際のNOx排出量や燃料未燃分に応じて空気供給量および/またはバーナ角度αを調整する作業(制御)が行われる。そして、このような試運転データ及び実運転データに基づいて補正情報の特性を更新することで、補正情報を実機の特性に応じてカスタマイズすることが可能となる。これにより、空気供給量および/またはバーナ角度αの制御精度が向上し、NOxや燃料未燃分をより確実に環境規制値以内に抑えることが可能となる。
For example, in the above embodiment, the basic information Fx1-1 to Fx1_9 and the correction information Fx2-1 to Fx2_9 are prepared in advance, but the correction information Fx2-1 to Fx2_9 is appropriately updated by using the test run data and the actual operation data of the boiler 10. It may be done (update means).
For example, when the air supply amount (particularly the secondary air supply amount) is controlled based on the basic information and the correction information stored in the storage unit 51, NOx and the unburned fuel content exceed the environmental regulation value. If this happens, work (control) is performed to adjust the air supply amount and / or the burner angle α according to the actual NOx emissions and the unburned fuel content. Then, by updating the characteristics of the correction information based on such test run data and actual operation data, the correction information can be customized according to the characteristics of the actual machine. This improves the control accuracy of the air supply amount and / or the burner angle α, and makes it possible to more reliably suppress NOx and unburned fuel content within the environmental regulation values.

また、上記実施形態では、記憶部51に複数の基本情報及び補正情報を格納している場合を例示して説明したが、必ずしも記憶部51を備えている必要はない。例えば、所定のサーバ上(クラウド上)に複数の基本情報及び補正情報を格納しておき、基本情報抽出部52及び補正情報抽出部53が必要に応じてサーバにアクセスし、現在のボイラの運転状況に応じた基本情報及び補正情報を取得する態様としても良い。 Further, in the above embodiment, the case where a plurality of basic information and correction information are stored in the storage unit 51 has been described as an example, but it is not always necessary to include the storage unit 51. For example, a plurality of basic information and correction information are stored on a predetermined server (on the cloud), and the basic information extraction unit 52 and the correction information extraction unit 53 access the server as needed to operate the current boiler. It may be a mode to acquire the basic information and the correction information according to the situation.

10 :ボイラ
11 :火炉
21 :燃料バーナ
27 :粉砕機
40 :ダンパ
50 :制御装置
51 :記憶部
52 :基本情報抽出部
53 :補正情報抽出部
54 :決定部
10: Boiler 11: Fire furnace 21: Fuel burner 27: Crusher 40: Damper 50: Control device 51: Storage unit 52: Basic information extraction unit 53: Correction information extraction unit 54: Determination unit

Claims (6)

複数の粉砕機と、燃料を燃焼させるための複数のバーナとを備え、前記粉砕機で固体燃料から粉砕して生成される微粉燃料を含む複数種類の燃料を混焼可能なボイラに適用される制御装置であって、
前記ボイラの運転状況毎に、前記複数種類の燃料を燃焼させるための制御指令値が設定された複数の基本情報が格納された記憶手段と、
前記記憶手段から、現在の前記ボイラの運転状況に対応する前記基本情報を抽出する基本情報抽出手段と、
抽出された前記基本情報を用いて、前記制御指令値を決定する決定手段と
を備え、
前記ボイラの運転状況は、前記ボイラに供給する前記複数種類の燃料の組み合わせ、前記粉砕機の稼働台数、前記バーナの稼働数の少なくとも一つを含み、
前記制御指令値は、前記ボイラへ供給する空気供給量に関する第1制御指令値及び前記バーナからボイラ内へ噴き出すガスの水平方向に対する噴き出し角度に関する第2制御指令値の少なくともいずれか一つを含むボイラの制御装置。
Controls applied to boilers that are equipped with multiple crushers and multiple burners for burning the fuel and can co-fire multiple types of fuel, including pulverized fuel produced by crushing solid fuel with the crusher. It ’s a device,
A storage means for storing a plurality of basic information in which control command values for burning the plurality of types of fuel are set for each operating condition of the boiler, and a storage means.
A basic information extraction means for extracting the basic information corresponding to the current operating condition of the boiler from the storage means, and
A determination means for determining the control command value using the extracted basic information is provided.
The operating condition of the boiler includes at least one of the combination of the plurality of types of fuel supplied to the boiler, the number of operating units of the crusher, and the operating number of the burner.
The control command value is a boiler including at least one of a first control command value relating to an amount of air supplied to the boiler and a second control command value relating to a horizontal ejection angle of gas ejected from the burner into the boiler. Control device.
前記ボイラの運転状況は、前記ボイラの定格蒸気発生量に対する蒸気発生割合である負荷、前記ボイラに供給される燃料の種類の少なくともいずれかを更に含む請求項1に記載のボイラの制御装置。 The boiler control device according to claim 1, wherein the operating condition of the boiler further includes at least one of a load which is a steam generation ratio with respect to a rated steam generation amount of the boiler and a type of fuel supplied to the boiler. 前記記憶手段には、前記運転状況毎に、前記ボイラに供給される前記複数種類の燃料の組み合わせにおける各燃料の混焼率と前記制御指令値の補正値とが関連付けられた複数の補正情報が格納され、
現在の前記ボイラの運転状況に対応する前記補正情報を前記記憶手段から抽出する補正情報抽出手段を備え、
前記決定手段は、抽出された前記補正情報を用いて、現在の前記複数種類の燃料の混焼率に対応する補正値を取得し、取得した前記補正値を用いて、前記基本情報を用いて決定した前記制御指令値を補正する請求項1または2に記載のボイラの制御装置。
The storage means stores a plurality of correction information in which the co-firing rate of each fuel in the combination of the plurality of types of fuel supplied to the boiler and the correction value of the control command value are associated with each operation status. Being done
A correction information extraction means for extracting the correction information corresponding to the current operating condition of the boiler from the storage means is provided.
The determination means acquires a correction value corresponding to the current co-firing rate of the plurality of types of fuels using the extracted correction information, and uses the acquired correction value to determine using the basic information. The boiler control device according to claim 1 or 2, wherein the control command value is corrected.
前記補正情報を実運転データに基づいて更新する更新手段を備える請求項3に記載のボイラの制御装置。 The boiler control device according to claim 3, further comprising an updating means for updating the correction information based on actual operation data. 前記複数の粉砕機と、
前記複数のバーナと、
請求項1から4のいずれかに記載の前記ボイラの制御装置と
を備えるボイラ。
With the plurality of crushers,
With the multiple burners,
A boiler including the control device for the boiler according to any one of claims 1 to 4.
複数の粉砕機と、燃料を燃焼させるための複数のバーナとを備え、前記粉砕機で固体燃料から粉砕して生成される微粉燃料を含む複数種類の燃料を混焼可能なボイラに適用される制御方法であって、
前記ボイラの運転状況毎に前記複数種類の燃料を燃焼させるための制御指令値が設定された複数の基本情報の中から、現在の前記ボイラの運転状況に対応する前記基本情報を抽出する工程と、
抽出された前記基本情報を用いて、前記制御指令値を決定する工程と
を有し、
前記ボイラの運転状況は、前記ボイラに供給する前記複数種類の燃料の組み合わせ、前記粉砕機の稼働台数、前記バーナの稼働数の少なくとも一つを含み、
前記制御指令値は、前記ボイラへ供給する空気供給量に関する第1制御指令値及び前記バーナからボイラ内へ噴き出すガスの水平方向に対する噴き出し角度に関する第2制御指令値の少なくともいずれか一つを含むボイラの制御方法。
Controls applied to boilers that are equipped with multiple crushers and multiple burners for burning the fuel and can co-fire multiple types of fuel, including pulverized fuel produced by crushing solid fuel with the crusher. It ’s a method,
A step of extracting the basic information corresponding to the current operating condition of the boiler from a plurality of basic information in which control command values for burning the plurality of types of fuel are set for each operating condition of the boiler. ,
It has a step of determining the control command value using the extracted basic information.
The operating condition of the boiler includes at least one of the combination of the plurality of types of fuel supplied to the boiler, the number of operating units of the crusher, and the operating number of the burner.
The control command value is a boiler including at least one of a first control command value relating to an amount of air supplied to the boiler and a second control command value relating to a horizontal ejection angle of gas ejected from the burner into the boiler. Control method.
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