JP7585698B2 - FUEL SUPPLY AMOUNT CONTROL DEVICE, BOILER SYSTEM, AND FUEL SUPPLY AMOUNT CONTROL METHOD - Google Patents
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Description
本開示は、燃料供給量制御装置、ボイラシステム、および、燃料供給量制御方法に関する。 This disclosure relates to a fuel supply amount control device, a boiler system, and a fuel supply amount control method.
近年、二酸化炭素排出量を削減するために、石炭に加えてバイオマス燃料をボイラで燃焼させる技術が開発されている(例えば、特許文献1)。 In recent years, technology has been developed to burn biomass fuel in addition to coal in boilers in order to reduce carbon dioxide emissions (for example, Patent Document 1).
上記特許文献1に記載された石炭およびバイオマス燃料のように、熱量が異なる複数種類の固体燃料を混焼させる際、予め設定された熱量混焼率(熱量換算の混焼率)となるように、固体燃料ごとにボイラへの供給流量を制御する技術の開発が希求されている。 When mixing multiple types of solid fuels with different heat values, such as the coal and biomass fuels described in Patent Document 1, there is a need to develop technology that controls the supply flow rate to the boiler for each solid fuel so that a preset heat value mixing ratio (mixing ratio converted into heat value) is achieved.
本開示は、このような課題に鑑み、予め設定された熱量混焼率となるように、固体燃料ごとにボイラへの供給流量を制御することが可能な燃料供給量制御装置、ボイラシステム、および、燃料供給量制御方法を提供することを目的としている。 In view of these problems, the present disclosure aims to provide a fuel supply amount control device, a boiler system, and a fuel supply amount control method that are capable of controlling the supply flow rate to a boiler for each solid fuel so as to achieve a preset heat mixing ratio.
上記課題を解決するために、本開示の一態様に係る燃料供給量制御装置は、ボイラに対する第1固体燃料の目標流量である燃料流量指令値、および、ボイラに供給する第1固体燃料と第2固体燃料との熱量混焼率に基づいて、ボイラに供給する第1固体燃料の流量を算出する第1流量算出部と、第1流量算出部によって算出された第1固体燃料の流量、熱量混焼率、第1固体燃料の熱量、および、第2固体燃料の熱量に基づいて、ボイラに供給する第2固体燃料の流量を算出する第2流量算出部と、を備え、第1固体燃料は石炭であり、第2固体燃料はバイオマス燃料である。 In order to solve the above problems, a fuel supply amount control device according to one embodiment of the present disclosure includes a first flow rate calculation unit that calculates the flow rate of the first solid fuel to be supplied to the boiler based on a fuel flow rate command value, which is a target flow rate of the first solid fuel for the boiler, and a heat quantity co-combustion ratio of the first solid fuel and the second solid fuel to be supplied to the boiler, and a second flow rate calculation unit that calculates the flow rate of the second solid fuel to be supplied to the boiler based on the flow rate of the first solid fuel , the heat quantity co-combustion ratio, the heat quantity of the first solid fuel, and the heat quantity of the second solid fuel calculated by the first flow rate calculation unit , wherein the first solid fuel is coal and the second solid fuel is biomass fuel .
また、第1流量算出部は、燃料流量指令値、熱量混焼率に加えて、第1固体燃料をボイラに供給する第1燃料供給部の台数に基づいて、第1固体燃料の流量を算出してもよい。 The first flow rate calculation unit may also calculate the flow rate of the first solid fuel based on the fuel flow rate command value, the heat mixing ratio, and the number of first fuel supply units that supply the first solid fuel to the boiler.
また、熱量混焼率は、第1固体燃料および第2固体燃料の熱量に占める第2固体燃料の熱量の割合であり、第1流量算出部は、第1固体燃料の流量=燃料流量指令値×{(100-熱量混焼率)/100}/第1燃料供給部の台数 …式(A)に基づいて、第1固体燃料の流量を算出してもよい。 The heat quantity mixed combustion ratio is the ratio of the heat quantity of the second solid fuel to the heat quantity of the first solid fuel and the second solid fuel, and the first flow rate calculation unit may calculate the flow rate of the first solid fuel based on formula (A): Flow rate of the first solid fuel = fuel flow rate command value × {(100 - heat quantity mixed combustion ratio)/100}/number of first fuel supply units.
また、第2流量算出部は、第1流量算出部によって算出された第1固体燃料の流量、熱量混焼率に加えて、第2固体燃料をボイラに供給する第2燃料供給部の台数に基づいて、第2固体燃料の流量を算出してもよい。 In addition, the second flow rate calculation unit may calculate the flow rate of the second solid fuel based on the number of second fuel supply units that supply the second solid fuel to the boiler, in addition to the flow rate and heat mixing ratio of the first solid fuel calculated by the first flow rate calculation unit.
また、熱量混焼率は、第1固体燃料および第2固体燃料の熱量に占める第2固体燃料の熱量の割合であり、第2流量算出部は、算出された第1固体燃料の流量に補正値を乗算して、第2固体燃料の流量を算出し、補正値は、補正値={熱量混焼率/(100-熱量混焼率)}×(第1固体燃料の熱量/第2固体燃料の熱量)×(第1燃料供給部の台数/第2燃料供給部の台数) …式(B)に基づいて算出されてもよい。 In addition, the heat quantity co-combustion ratio is the ratio of the heat quantity of the second solid fuel to the heat quantity of the first solid fuel and the second solid fuel, and the second flow rate calculation unit calculates the flow rate of the second solid fuel by multiplying the calculated flow rate of the first solid fuel by a correction value, and the correction value may be calculated based on: correction value = {heat quantity co-combustion ratio/(100-heat quantity co-combustion ratio)} x (heat quantity of first solid fuel/heat quantity of second solid fuel) x (number of first fuel supply units/number of second fuel supply units) ... formula (B).
上記課題を解決するために、本開示の一態様に係るボイラシステムは、ボイラと、ボイラに第1固体燃料を供給する第1燃料供給部と、ボイラに第2固体燃料を供給する第2燃料供給部と、ボイラに対する第1固体燃料の目標流量である燃料流量指令値、および、ボイラに供給する第1固体燃料と第2固体燃料との熱量混焼率に基づいて、ボイラに供給する第1固体燃料の流量を算出する第1流量算出部と、第1流量算出部によって算出された第1固体燃料の流量、熱量混焼率、第1固体燃料の熱量、および、第2固体燃料の熱量に基づいて、ボイラに供給する第2固体燃料の流量を算出する第2流量算出部と、を含む燃料供給量制御装置と、を備え、第1固体燃料は石炭であり、第2固体燃料はバイオマス燃料である。 In order to solve the above problems, a boiler system according to one embodiment of the present disclosure includes a boiler, a first fuel supply unit that supplies a first solid fuel to the boiler, a second fuel supply unit that supplies a second solid fuel to the boiler, a first flow rate calculation unit that calculates a flow rate of the first solid fuel to be supplied to the boiler based on a fuel flow rate command value that is a target flow rate of the first solid fuel for the boiler and a heat quantity co-combustion ratio of the first solid fuel and the second solid fuel to be supplied to the boiler, and a second flow rate calculation unit that calculates the flow rate of the second solid fuel to be supplied to the boiler based on the flow rate of the first solid fuel , the heat quantity co-combustion ratio, the heat quantity of the first solid fuel, and the heat quantity of the second solid fuel calculated by the first flow rate calculation unit , wherein the first solid fuel is coal and the second solid fuel is biomass fuel .
また、第1燃料供給部は、第1固体燃料を粉砕する粉砕部を備え、第2燃料供給部は、第2固体燃料を粉砕する粉砕部を備えてもよい。 The first fuel supply unit may also include a crushing unit that crushes the first solid fuel, and the second fuel supply unit may also include a crushing unit that crushes the second solid fuel.
上記課題を解決するために、本開示の一態様に係る燃料供給量制御方法は、ボイラに対する第1固体燃料の目標流量である燃料流量指令値、および、ボイラに供給する第1固体燃料と第2固体燃料との熱量混焼率に基づいて、ボイラに供給する第1固体燃料の流量を算出する工程と、算出された第1固体燃料の流量、熱量混焼率、第1固体燃料の熱量、および、第2固体燃料の熱量に基づいて、ボイラに供給する第2固体燃料の流量を算出する工程と、を含み、第1固体燃料は石炭であり、第2固体燃料はバイオマス燃料である。 In order to solve the above problems, a fuel supply amount control method according to one embodiment of the present disclosure includes a step of calculating a flow rate of a first solid fuel to be supplied to the boiler based on a fuel flow rate command value, which is a target flow rate of a first solid fuel for the boiler, and a heat capacity co-combustion ratio of the first solid fuel and the second solid fuel to be supplied to the boiler, and a step of calculating a flow rate of a second solid fuel to be supplied to the boiler based on the calculated flow rate of the first solid fuel, the heat capacity co-combustion ratio, the heat capacity of the first solid fuel, and the heat capacity of the second solid fuel , wherein the first solid fuel is coal and the second solid fuel is biomass fuel .
本開示によれば、予め設定された熱量混焼率となるように、固体燃料ごとにボイラへの供給流量を制御することが可能となる。 According to the present disclosure, it is possible to control the supply flow rate to the boiler for each solid fuel so as to achieve a preset heat mixing ratio.
以下に添付図面を参照しながら、本開示の実施形態について詳細に説明する。かかる実施形態に示す寸法、材料、その他具体的な数値等は、理解を容易とするための例示にすぎず、特に断る場合を除き、本開示を限定するものではない。なお、本明細書および図面において、実質的に同一の機能、構成を有する要素については、同一の符号を付することにより重複説明を省略し、また本開示に直接関係のない要素は図示を省略する。 The embodiments of the present disclosure will be described in detail below with reference to the attached drawings. The dimensions, materials, and other specific values shown in the embodiments are merely examples for ease of understanding, and do not limit the present disclosure unless otherwise specified. In this specification and drawings, elements having substantially the same functions and configurations are given the same reference numerals to avoid duplicated explanations, and elements not directly related to the present disclosure are not illustrated.
[ボイラシステム100]
図1は、本実施形態に係るボイラシステム100を説明する図である。なお、図1中、破線の矢印は、石炭、バイオマス燃料、および、蒸気の流れを示す。また、図1中、実線の矢印は、信号の流れを示す。
[Boiler system 100]
Fig. 1 is a diagram illustrating a
図1に示すように、ボイラシステム100は、燃料供給部110と、ボイラ120と、タービン130と、発電機140と、燃料供給量制御装置200とを含む。本実施形態において、ボイラシステム100は、3台の燃料供給部110を備える。
As shown in FIG. 1, the
燃料供給部110は、ボイラ120に固体燃料を供給する。燃料供給部110は、搬送部112と、粉砕部114とを含む。搬送部112は、例えば、コンベアである。搬送部112は、貯蔵場から粉砕部114に固体燃料を搬送する。粉砕部114(ミル)は、固体燃料を粉砕する。粉砕された固体燃料は、ボイラ120に気流搬送される。
The fuel supply unit 110 supplies solid fuel to the
本実施形態において、3台の燃料供給部110のうち、2台の燃料供給部110は、ボイラ120に石炭(第1固体燃料)を供給する燃料供給部110A(第1燃料供給部)として機能する。また、残りの1台の燃料供給部110は、ボイラ120にバイオマス燃料(第2固体燃料)を供給する燃料供給部110B(第2燃料供給部)として機能する。
In this embodiment, of the three fuel supply units 110, two fuel supply units 110 function as fuel supply units 110A (first fuel supply units) that supply coal (first solid fuel) to the
燃料供給部110Aは、後述する燃料供給量制御装置200から出力されたミルマスタ指令MMD[t/h]で石炭を供給する。
The fuel supply unit 110A supplies coal according to the mill master command MMD [t/h] output from the fuel supply
石炭は、無煙炭、半無煙炭、瀝青炭、亜瀝青炭、および、褐炭のうちのいずれか1である。 The coal is one of the following: anthracite, semi-anthracite, bituminous coal, sub-bituminous coal, and lignite.
燃料供給部110Bは、燃料供給量制御装置200から出力されたバイオミルマスタ指令BMMD[t/h]でバイオマス燃料を供給する。
The fuel supply unit 110B supplies biomass fuel according to the biomill master command BMMD [t/h] output from the fuel supply
バイオマス燃料は、木質系バイオマス、草本系バイオマスおよび、廃棄物系バイオマスのうちのいずれか1または複数がペレットに加工されたものである。木質系バイオマスは、例えば、木材チップ、おがくず、樹皮等である。また、草本系バイオマスは、例えば、麦わら、稲わら等である。廃棄物系バイオマスは、例えば、パーム椰子からパーム油を生産した結果生じるパーム椰子殻(PKS:Palm Kernel Shell)、空果房(EFB:Empty Fruit Bunch)等である。 Biomass fuel is one or more of woody biomass, herbaceous biomass, and waste biomass processed into pellets. Woody biomass is, for example, wood chips, sawdust, bark, etc. Herbaceous biomass is, for example, wheat straw, rice straw, etc. Waste biomass is, for example, palm kernel shells (PKS) and empty fruit bunches (EFB), which are generated as a result of producing palm oil from palm.
ボイラ120は、石炭およびバイオマス燃料を混焼させる。ボイラ120は、燃焼熱によって蒸気を生成する。蒸気は、タービン130に導かれる。タービン130は、蒸気が有するエネルギーを回転エネルギーに変換する。発電機140は、タービン130と同軸で接続されている。発電機140は、タービン130から伝達された回転エネルギーによって発電する。
The
燃料供給量制御装置200は、CPU(中央処理装置)を含む半導体集積回路で構成される。燃料供給量制御装置200は、ROMからCPU自体を動作させるためのプログラムやパラメータ等を読み出す。
The fuel supply
本実施形態において、燃料供給量制御装置200は、目標流量算出部210、第1流量算出部220、補正値算出部230、出力補正部240として機能する。
In this embodiment, the fuel supply
目標流量算出部210は、燃料流量指令値FRDおよび実燃料流量FRCに基づき、目標流量FRT[t/h]を算出する。燃料流量指令値FRDは、ボイラ120に対して決定される値である。燃料流量指令値FRDは、発電機140による目標発電量を満たすために必要な、ボイラ120に供給する石炭の流量を示す指令値[t/h]である。換言すれば、燃料流量指令値FRDは、石炭100%でボイラ120を稼動させる場合に、目標発電量を満たす石炭の流量を示す指令値である。実燃料流量FRCは、現在ボイラ120に供給されている固体燃料(石炭およびバイオマス燃料)の流量[t/h]を石炭の流量に換算した値である。
The target flow
図2は、本実施形態に係る目標流量算出部210を説明する図である。図2に示すように、目標流量算出部210は、減算部212と、PI調整部214とを含む。減算部212は、燃料流量指令値FRDと、実燃料流量FRCとの差分(偏差)を算出する。本実施形態において、減算部212は、燃料流量指令値FRDから実燃料流量FRCを減算する。PI調整部214は、減算部212によって算出された偏差が0(ゼロ)になるようにPI制御により出力値(目標流量FRT)を変化させる。PI調整部214は、第1流量算出部220に目標流量FRTを出力する。
2 is a diagram illustrating the target flow
図1に戻って説明すると、第1流量算出部220は、目標流量FRT、熱量混焼率[%]、および、燃料供給部110Aの台数(ここでは、2)に基づいて、1台の燃料供給部110Aからボイラ120に供給する石炭の流量(ミルマスタ指令MMD)[t/h]を算出する。
Returning to FIG. 1, the first flow
本実施形態において、第1流量算出部220は、下記式(1)からミルマスタ指令MMDを算出する。
ミルマスタ指令MMD=目標流量FRT×{(100-熱量混焼率)/100}/燃料供給部110Aの台数 …式(1)
上記熱量混焼率は、石炭およびバイオマス燃料の熱量(ボイラ120に供給される固体燃料全体の熱量)に占めるバイオマス燃料の熱量の割合である。熱量混焼率は、予め設定される値である。
In the present embodiment, the first flow
Mill master command MMD=target flow rate FRT×{(100−heat amount mixed combustion ratio)/100}/number of fuel supply units 110A...Equation (1)
The heat quantity mixed-combustion ratio is the ratio of the heat quantity of the biomass fuel to the heat quantity of the coal and the biomass fuel (the heat quantity of the entire solid fuel supplied to the boiler 120). The heat quantity mixed-combustion ratio is a value that is set in advance.
第1流量算出部220によって算出されたミルマスタ指令MMDは、複数の出力補正部240それぞれに出力される。
The mill master command MMD calculated by the first flow
補正値算出部230は、ミルマスタ指令MMDを補正するための補正値CVを算出する。補正値算出部230は、下記式(2)から補正値CVを算出する。
補正値CV={熱量混焼率/(100-熱量混焼率)}×(石炭の熱量/バイオマス燃料の熱量)×(燃料供給部110Aの台数/燃料供給部110Bの台数) …式(2)
上記石炭の熱量[kJ/kg]およびバイオマス燃料[kJ/kg]の熱量は、熱量分析等によって予め測定された値である。補正値算出部230によって算出された補正値CVは、複数の出力補正部240それぞれに出力される。
The correction
Correction value CV={heat quantity mixed-combustion ratio/(100-heat quantity mixed-combustion ratio)}×(heat quantity of coal/heat quantity of biomass fuel)×(number of fuel supply units 110A/number of fuel supply units 110B) (Equation (2))
The calorific value of the coal [kJ/kg] and the calorific value of the biomass fuel [kJ/kg] are values that are measured in advance by calorific analysis, etc. The correction value CV calculated by the correction
出力補正部240は、燃料供給部110の台数分(ここでは、3つ)設けられる。なお、図1において、出力補正部240Aは、燃料供給部110Aに流量を出力する出力補正部240を示す。また、図2において、出力補正部240Bは、燃料供給部110Bに流量を出力する出力補正部240を示す。
The
出力補正部240は、出力先が燃料供給部110Bである場合、入力されたミルマスタ指令MMDを補正する。
The
図3は、本実施形態に係る出力補正部240を説明する図である。図3に示すように、出力補正部240は、入力切替部242と、変化率制限部244と、乗算部246とを含む。
3 is a diagram illustrating the
入力切替部242には、補正値CV、および、固定値FV(ここでは、1.0)が入力される。入力切替部242は、出力補正部240の出力先に応じて入力値を切り替える。本実施形態において、入力切替部242は、出力先が燃料供給部110Aである場合、つまり、出力補正部240Aの入力切替部242である場合、入力を固定値FVに切り替える。また、入力切替部242は、出力先が燃料供給部110Bである場合、つまり、出力補正部240Bの入力切替部242である場合、入力を補正値CVに切り替える。そして、入力切替部242は、入力された値を変化率制限部244に出力する。
The
変化率制限部244は、入力値の変化率(上昇率および下降率)を制限して出力する。例えば、固定値FVが補正値CV未満である場合であって、入力値が固定値FVから補正値CVに切り替わる場合、変化率制限部244は、固定値FVから補正値CVまで一定の上昇率で出力値を漸増させる。また、固定値FVが補正値CV未満である場合であって、入力値が補正値CVから固定値FVに切り替わる場合、変化率制限部244は、補正値CVから固定値FVまで一定の下降率で出力値を漸減させる。変化率制限部244を備えることにより、燃料供給部110の安定化を図ることができる。
The change
乗算部246は、変化率制限部244の出力と、ミルマスタ指令MMDとを乗算する。つまり、出力補正部240が出力補正部240Aとして機能する場合、乗算部246は、ミルマスタ指令MMDに固定値FVを乗算する。このため、出力補正部240Aは、ミルマスタ指令MMDをそのまま燃料供給部110Aに出力する。
The
一方、出力補正部240が出力補正部240Bとして機能する場合、乗算部246は、ミルマスタ指令MMDに補正値CVを乗算する。このため、出力補正部240Bは、ミルマスタ指令MMDに補正値CVが乗算されたバイオミルマスタ指令BMMD[t/h]を燃料供給部110Bに出力する。つまり、出力補正部240Bは、目標流量FRT、熱量混焼率、石炭の熱量、バイオマス燃料の熱量、および、燃料供給部110Bの台数(ここでは、1)に基づいて、ボイラ120に供給するバイオマス燃料の流量(バイオミルマスタ指令BMMD)を算出する第2流量算出部として機能する。
On the other hand, when the
[燃料供給量制御方法]
また、上記燃料供給量制御装置200を用いた燃料供給量制御方法が提供される。図4は、本実施形態に係る燃料供給量制御方法の処理の流れを示すフローチャートである。図4に示すように、燃料供給量制御方法は、第1流量算出工程S110と、第1流量出力工程S120、補正値算出工程S130と、第2流量出力工程S140とを含む。
[Fuel supply amount control method]
Also provided is a fuel supply amount control method using the above-mentioned fuel supply
[第1流量算出工程S110]
第1流量算出工程S110は、第1流量算出部220が、目標流量FRT、熱量混焼率、および、燃料供給部110Aの台数に基づいて、1台の燃料供給部110Aからボイラ120に供給するミルマスタ指令MMDを算出する工程である。
[First flow rate calculation step S110]
In the first flow rate calculation step S110, the first flow
[第1流量出力工程S120]
第1流量出力工程S120は、出力補正部240Aが、第1流量算出工程S110で算出されたミルマスタ指令MMDを燃料供給部110Aに出力する工程である。
[First flow rate output step S120]
The first flow rate output step S120 is a step in which the output correction unit 240A outputs the mill master command MMD calculated in the first flow rate calculation step S110 to the fuel supply unit 110A.
[補正値算出工程S130]
補正値算出工程S130は、補正値算出部230が、熱量混焼率、石炭の熱量、バイオマス燃料の熱量、燃料供給部110Aの台数、および、燃料供給部110Bの台数に基づいて、補正値CVを算出する工程である。
[Correction value calculation step S130]
The correction value calculation step S130 is a step in which the correction
[第2流量出力工程S140]
第2流量出力工程S140では、まず、出力補正部240Bが、第1流量算出工程S110で算出されたミルマスタ指令MMDに、補正値算出工程S130で算出された補正値CVを乗算してバイオミルマスタ指令BMMDを算出する。そして、出力補正部240Bは、算出したバイオミルマスタ指令BMMDを燃料供給部110Bに出力する。
[Second flow rate output step S140]
In the second flow rate output process S140, first, the output correction unit 240B multiplies the mill master command MMD calculated in the first flow rate calculation process S110 by the correction value CV calculated in the correction value calculation process S130 to obtain the biomill The output correction unit 240B then outputs the calculated biomill master command BMMD to the fuel supply unit 110B.
以上説明したように、本実施形態に係る燃料供給量制御装置200、および、これを用いた燃料供給量制御方法は、予め設定された熱量混焼率となるように、固体燃料ごとにボイラ120への供給流量を制御することが可能となる。
As described above, the fuel supply
また、燃料供給量制御装置200は、補正値算出部230および出力補正部240Bを備える。これにより、燃料供給量制御装置200は、ミルマスタ指令MMDに補正値CVを乗算するだけといった簡易な処理でバイオミルマスタ指令BMMDを算出することができる。
The fuel supply
また、燃料供給量制御装置200は、入力切替部242を有する出力補正部240を備える。これにより、燃料供給量制御装置200は、燃料供給部110に供給される固体燃料が石炭からバイオマス燃料に切り替わった場合、または、燃料供給部110に供給される固体燃料がバイオマス燃料から石炭に切り替わった場合に、出力値を容易に切り替えることができる。
The fuel supply
以上、添付図面を参照しながら実施形態について説明したが、本開示は上記実施形態に限定されないことは言うまでもない。当業者であれば、特許請求の範囲に記載された範疇において、各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、それらについても当然に本開示の技術的範囲に属するものと了解される。 Although the embodiments have been described above with reference to the attached drawings, it goes without saying that the present disclosure is not limited to the above-described embodiments. It is clear that a person skilled in the art can come up with various modified or revised examples within the scope of the claims, and it is understood that these also naturally fall within the technical scope of the present disclosure.
例えば、上述した実施形態において、第1固体燃料として石炭を例に挙げ、第2固体燃料としてバイオマス燃料を例に挙げた。しかし、第1固体燃料と第2固体燃料とは単位熱量が異なれば、種類に限定はない。例えば、第1固体燃料および第2固体燃料は、異なる種類のバイオマス燃料(例えば、木質系バイオマスと廃棄物系バイオマス)であってもよい。 For example, in the above-described embodiment, coal is given as an example of the first solid fuel, and biomass fuel is given as an example of the second solid fuel. However, there is no limitation on the type of the first solid fuel and the second solid fuel as long as they have different unit heat quantities. For example, the first solid fuel and the second solid fuel may be different types of biomass fuel (e.g., wood-based biomass and waste-based biomass).
また、上記実施形態において、燃料供給部110が粉砕部114を備える場合を例に挙げた。しかし、燃料供給部110は、粉砕部114を備えずともよい。例えば、ボイラ120が循環流動層ボイラ(CFBボイラ)である場合、粉砕部114を備えずともよい。
In the above embodiment, the fuel supply unit 110 is provided with the pulverizing
また、上記実施形態において、第1流量算出部220が、燃料流量指令値、熱量混焼率、および、燃料供給部110Aの台数に基づいてミルマスタ指令MMDを算出する場合を例に挙げた。しかし、燃料供給部110Aが1台である場合、第1流量算出部220は、燃料流量指令値、および、熱量混焼率に基づいて、ミルマスタ指令MMDを算出してもよい。同様に、上記実施形態において、補正値算出部230が、熱量混焼率、石炭の熱量、バイオマス燃料の熱量、燃料供給部110Aの台数、および、燃料供給部110Bの台数に基づいて、補正値CVを算出する場合を例に挙げた。しかし、燃料供給部110Aと燃料供給部110Bとが同数である場合、補正値算出部230は、熱量混焼率、石炭の熱量、および、バイオマス燃料の熱量に基づいて、補正値CVを算出してもよい。
In the above embodiment, the first flow
また、上記実施形態において、第2流量算出部として機能する出力補正部240Bが、第1流量算出部220が算出したミルマスタ指令MMDに補正値CVを乗算してバイオミルマスタ指令BMMDを算出する場合を例に挙げた。しかし、第2流量算出部は、燃料流量指令値FRD(目標流量FRT)、熱量混焼率、第1固体燃料の熱量、第2固体燃料の熱量、および、燃料供給部110Bの台数に基づいて、バイオミルマスタ指令BMMDを算出できれば、算出方法に限定はない。
Also, in the above embodiment, an example was given of the case where the output correction unit 240B functioning as the second flow rate calculation unit calculates the biomill master command BMMD by multiplying the mill master command MMD calculated by the first flow
例えば、第2流量算出部は、下記式(3)に基づいて、バイオミルマスタ指令BMMDを算出してもよい。 For example, the second flow rate calculation unit may calculate the biomill master command BMMD based on the following formula (3):
バイオミルマスタ指令BMMD=目標流量FRT×(熱量混焼率/100)×(石炭の熱量/バイオマス燃料の熱量)/燃料供給部110Bの台数 …式(3) Biomill master command BMMD = target flow rate FRT x (calorific value mixed combustion ratio/100) x (calorific value of coal/calorific value of biomass fuel)/number of fuel supply units 110B ... formula (3)
また、燃料供給部110Bが1台である場合、第2流量算出部は、燃料流量指令値、熱量混焼率、石炭の熱量、および、バイオマス燃料の熱量に基づいて、第2固体燃料の流量を算出してもよい。 In addition, when there is one fuel supply unit 110B, the second flow rate calculation unit may calculate the flow rate of the second solid fuel based on the fuel flow rate command value, the heat amount mixed combustion ratio, the heat amount of the coal, and the heat amount of the biomass fuel.
また、上記実施形態において、熱量混焼率が、第1固体燃料および第2固体燃料の熱量に占める第2固体燃料の熱量の割合である場合を例に挙げた。しかし、熱量混焼率は、第1固体燃料および第2固体燃料の熱量に占める第1固体燃料の熱量の割合であってもよい。この場合、第1流量算出部220は、
第1固体燃料の流量=燃料流量指令値×(熱量混焼率/100)/第1燃料供給部の台数 …式(4)
に基づいて、第1固体燃料の流量を算出するとよい。
In the above embodiment, the heat amount mixing ratio is the ratio of the heat amount of the second solid fuel to the heat amount of the first solid fuel and the second solid fuel. However, the heat amount mixing ratio may be the ratio of the heat amount of the first solid fuel to the heat amount of the first solid fuel and the second solid fuel. In this case, the first flow
Flow rate of first solid fuel=Fuel flow rate command value×(Heat mixed combustion ratio/100)/Number of first fuel supply units Equation (4)
The flow rate of the first solid fuel may be calculated based on the above.
同様に、補正値算出部230は、
補正値={(100-熱量混焼率)/熱量混焼率}×(第1固体燃料の熱量/第2固体燃料の熱量)×(第1燃料供給部の台数/第2燃料供給部の台数) …式(5)
に基づいて、補正値を算出するとよい。
Similarly, the correction
Correction value={(100−heat amount mixed-combustion ratio)/heat amount mixed-combustion ratio}×(heat amount of first solid fuel/heat amount of second solid fuel)×(number of first fuel supply units/number of second fuel supply units) (Equation (5))
The correction value may be calculated based on the above.
本開示は、燃料供給量制御装置、ボイラシステム、および、燃料供給量制御方法に利用することができる。 This disclosure can be used in fuel supply amount control devices, boiler systems, and fuel supply amount control methods.
100 ボイラシステム
110A 燃料供給部(第1燃料供給部)
110B 燃料供給部(第2燃料供給部)
114 粉砕部
200 燃料供給量制御装置
220 第1流量算出部
240B 出力補正部(第2流量算出部)
100 Boiler system 110A Fuel supply unit (first fuel supply unit)
110B Fuel supply section (second fuel supply section)
114 Crushing
Claims (8)
前記第1流量算出部によって算出された前記第1固体燃料の流量、前記熱量混焼率、前記第1固体燃料の熱量、および、前記第2固体燃料の熱量に基づいて、前記ボイラに供給する前記第2固体燃料の流量を算出する第2流量算出部と、
を備え、
前記第1固体燃料は石炭であり、前記第2固体燃料はバイオマス燃料である燃料供給量制御装置。 a first flow rate calculation unit that calculates a flow rate of the first solid fuel to be supplied to the boiler based on a fuel flow rate command value that is a target flow rate of the first solid fuel for the boiler and a heat mixed-combustion ratio of the first solid fuel and a second solid fuel to be supplied to the boiler;
a second flow rate calculation unit that calculates a flow rate of the second solid fuel to be supplied to the boiler based on the flow rate of the first solid fuel , the heat amount mixed combustion ratio, the heat amount of the first solid fuel, and the heat amount of the second solid fuel calculated by the first flow rate calculation unit;
Equipped with
A fuel supply amount control device , wherein the first solid fuel is coal and the second solid fuel is biomass fuel .
前記第1流量算出部は、
第1固体燃料の流量=燃料流量指令値×{(100-熱量混焼率)/100}/第1燃料供給部の台数 …式(A)
に基づいて、前記第1固体燃料の流量を算出する請求項2に記載の燃料供給量制御装置。 the heat amount mixed combustion ratio is a ratio of a heat amount of the second solid fuel to a heat amount of the first solid fuel and the second solid fuel,
The first flow rate calculation unit is
Flow rate of first solid fuel=Fuel flow rate command value×{(100−heat amount mixed combustion ratio)/100}/Number of first fuel supply units (Equation (A))
The fuel supply amount control device according to claim 2 , wherein the flow rate of the first solid fuel is calculated based on the above formula:
前記第2流量算出部は、算出された前記第1固体燃料の流量に補正値を乗算して、前記第2固体燃料の流量を算出し、
前記補正値は、
補正値={熱量混焼率/(100-熱量混焼率)}×(第1固体燃料の熱量/第2固体燃料の熱量)×(第1燃料供給部の台数/第2燃料供給部の台数) …式(B)
に基づいて算出される請求項1から4のいずれいか1項に記載の燃料供給量制御装置。 the heat amount mixed combustion ratio is a ratio of a heat amount of the second solid fuel to a heat amount of the first solid fuel and the second solid fuel,
the second flow rate calculation unit multiplies the calculated flow rate of the first solid fuel by a correction value to calculate a flow rate of the second solid fuel;
The correction value is
Correction value={heat amount mixed-combustion ratio/(100-heat amount mixed-combustion ratio)}×(heat amount of first solid fuel/heat amount of second solid fuel)×(number of first fuel supply units/number of second fuel supply units) ... formula (B)
5. The fuel supply amount control device according to claim 1, wherein the fuel supply amount is calculated based on the above.
前記ボイラに第1固体燃料を供給する第1燃料供給部と、
前記ボイラに第2固体燃料を供給する第2燃料供給部と、
前記ボイラに対する前記第1固体燃料の目標流量である燃料流量指令値、および、前記ボイラに供給する前記第1固体燃料と前記第2固体燃料との熱量混焼率に基づいて、前記ボイラに供給する前記第1固体燃料の流量を算出する第1流量算出部と、前記第1流量算出部によって算出された前記第1固体燃料の流量、前記熱量混焼率、前記第1固体燃料の熱量、および、前記第2固体燃料の熱量に基づいて、前記ボイラに供給する前記第2固体燃料の流量を算出する第2流量算出部と、を含む燃料供給量制御装置と、
を備え、
前記第1固体燃料は石炭であり、前記第2固体燃料はバイオマス燃料であるボイラシステム。 Boiler and
A first fuel supply unit that supplies a first solid fuel to the boiler;
A second fuel supply unit that supplies a second solid fuel to the boiler;
a fuel supply amount control device including : a first flow rate calculation unit that calculates a flow rate of the first solid fuel to be supplied to the boiler based on a fuel flow rate command value that is a target flow rate of the first solid fuel for the boiler and a heat amount co-combustion ratio of the first solid fuel and the second solid fuel to be supplied to the boiler; and a second flow rate calculation unit that calculates the flow rate of the second solid fuel to be supplied to the boiler based on the flow rate of the first solid fuel, the heat amount co-combustion ratio, the heat amount of the first solid fuel, and the heat amount of the second solid fuel calculated by the first flow rate calculation unit;
Equipped with
A boiler system , wherein the first solid fuel is coal and the second solid fuel is a biomass fuel .
前記第2燃料供給部は、前記第2固体燃料を粉砕する粉砕部を備える請求項6に記載のボイラシステム。 the first fuel supply unit includes a crushing unit that crushes the first solid fuel,
The boiler system according to claim 6 , wherein the second fuel supply unit includes a pulverizer unit that pulverizes the second solid fuel.
算出された前記第1固体燃料の流量、前記熱量混焼率、前記第1固体燃料の熱量、および、前記第2固体燃料の熱量に基づいて、前記ボイラに供給する前記第2固体燃料の流量を算出する工程と、
を含み、
前記第1固体燃料は石炭であり、前記第2固体燃料はバイオマス燃料である燃料供給量制御方法。 calculating a flow rate of the first solid fuel to be supplied to the boiler based on a fuel flow rate command value which is a target flow rate of the first solid fuel for the boiler and a heat mixed-combustion ratio of the first solid fuel and a second solid fuel to be supplied to the boiler;
calculating a flow rate of the second solid fuel to be supplied to the boiler based on the calculated flow rate of the first solid fuel , the heat amount mixed-combustion ratio, the heat amount of the first solid fuel, and the heat amount of the second solid fuel;
Including,
The fuel supply amount control method , wherein the first solid fuel is coal and the second solid fuel is biomass fuel .
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