JPS5930962B2 - How to automatically start a boiler - Google Patents
How to automatically start a boilerInfo
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- JPS5930962B2 JPS5930962B2 JP4770274A JP4770274A JPS5930962B2 JP S5930962 B2 JPS5930962 B2 JP S5930962B2 JP 4770274 A JP4770274 A JP 4770274A JP 4770274 A JP4770274 A JP 4770274A JP S5930962 B2 JPS5930962 B2 JP S5930962B2
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- Control Of Steam Boilers And Waste-Gas Boilers (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明はプラント特性が起動過程において大幅に変化す
るボイラの出口温度が所定の昇温率となるように起動す
る方法に関する。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The present invention relates to a method for starting a boiler whose plant characteristics change significantly during the start-up process so that the outlet temperature of a boiler reaches a predetermined temperature increase rate.
従来より、ボイラの起動(ここでボイラ起動とは、停止
状態にあるボイラのバーナに点火して燃料量を増減させ
ることによって、ボイラを決められた昇温率になるよう
にしなからボイラ出口流体温度を所定温度まで昇温する
ことであり、コールドスタート、ホントスタートのいず
れを問わない)は、特に熟練した運転員が、ボイラ出口
流体温度及びボイラ出口ガス温度を監視しながら、燃料
量を増減することによつ1行なわれている。Traditionally, starting a boiler (boiler starting here refers to starting the boiler by igniting the burner of a stopped boiler to increase or decrease the amount of fuel to bring the boiler to a predetermined temperature increase rate, and then increasing the boiler outlet fluid (It does not matter whether it is a cold start or a real start), a particularly skilled operator increases or decreases the amount of fuel while monitoring the boiler outlet fluid temperature and boiler outlet gas temperature. One thing is done by doing this.
しかし、ボイラの起動時には、過熱器や再熱器に、はと
んど蒸気が流れていないため、過熱器や再熱器の過加熱
を防止する目的でボイラ出口流体温度の昇温率及びボイ
ラ出口ガス温度に、きびしい制限が設けられており、こ
の燃料量増減操作には特に気を使う。However, when the boiler is started, steam is not flowing to the superheater or reheater, so in order to prevent overheating of the superheater or reheater, the temperature increase rate of the boiler outlet fluid temperature and the boiler Strict limits are placed on the outlet gas temperature, so special care must be taken when increasing or decreasing the amount of fuel.
一方、火力発電の占める割合が大きくなった最近の電力
系統では、火力発電所のできるだけ速い起動が必要とな
り、運転員が種々の計器を見ながら、燃料量を増減する
従来の手動運転方法では、決められた時間内で安全に起
動することが非常に難しくなって来ている。On the other hand, in recent electric power systems where thermal power generation has increased in proportion, it is necessary to start up thermal power plants as quickly as possible. It is becoming extremely difficult to start up safely within a set time.
このため、制御用計算機等を利用した、高度の自動化が
必要となって来た。For this reason, a high degree of automation using control computers and the like has become necessary.
しかし、ボイラを自動起動するには以下の各項のような
問題点がある。However, there are problems with automatically starting the boiler, as listed below.
(1) タービンその他の特性に比較して、ボイラの
時定数は大きい。(1) The time constant of the boiler is large compared to the characteristics of the turbine and others.
ちなみにタービンでは、蒸気量変化に対するタービイ速
度変化の時定数が最も大きいもので2〜3分であるのに
対し、ボイラでは、燃料量変化に対するボイラ出口流体
温度変化の時定数は約200分と100倍程度大きい。By the way, in a turbine, the maximum time constant for a change in turbine speed in response to a change in steam amount is 2 to 3 minutes, whereas in a boiler, the time constant for a change in boiler outlet fluid temperature in response to a change in fuel amount is approximately 200 minutes and 100 minutes. About twice as big.
このような時定数が大きい系に対しては温度偏差が生じ
てから修正動作をするいわゆるフィードバック制御方式
では制御特性の向上は望めない。For a system with such a large time constant, the so-called feedback control method, which performs corrective action after a temperature deviation occurs, cannot improve the control characteristics.
(2) ボイラの起動特性の変化は、タービンその他
の特性変化に比較し℃、その変化の割合が大きい。(2) Changes in boiler startup characteristics have a large rate of change in degrees Celsius compared to changes in turbine and other characteristics.
前記、時定数で比較すると、タービンの時定数の変化は
、1〜2分であるのに対し、ボイ2の時定数は約60分
から約200分まで大きく変化するこの原因が、タービ
ンでは損失特性によることが分っているのに対し、ボイ
2では、内部流体の比重量や比熱など多数のパラメータ
の変化に起因している。When comparing the time constants mentioned above, the time constant of the turbine changes by 1 to 2 minutes, while the time constant of Boi 2 changes greatly from about 60 minutes to about 200 minutes.The reason for this is that the loss characteristics of the turbine On the other hand, in Boi 2, it is caused by changes in a number of parameters such as the specific weight and specific heat of the internal fluid.
このため、タービン起動では、タービン速度の関数で制
御パラメータを修正する方式で十分な特性が得られるが
、ボイラ起動では、一つのパラメータで制御パラメータ
を修正することができない。For this reason, when starting a turbine, sufficient characteristics can be obtained by modifying the control parameters as a function of the turbine speed, but when starting a boiler, the control parameters cannot be modified using a single parameter.
(3) ボイラ起動過程では過熱器及び再熱器に蒸気
を流さないので配管等の過加熱を防止する目的でボイラ
出口排ガス温度に上限が設けられている。(3) During the boiler startup process, no steam is allowed to flow into the superheater or reheater, so an upper limit is set on the temperature of the exhaust gas at the boiler outlet in order to prevent overheating of pipes, etc.
この上限を越えて排ガス温度が上昇するときには燃料量
を制限して排ガス温度を所定値以下に抑制することにな
るが、これがためにボイ2の自動起動に支障を与えるも
のであってはならない。When the exhaust gas temperature rises above this upper limit, the amount of fuel is restricted to suppress the exhaust gas temperature to a predetermined value or less, but this must not interfere with the automatic activation of the boiler 2.
(4) (1)で述べたよ5に燃料量変化に対するボ
イラ出口流体温度変化の時定数が長いので、制御量の目
標値への追従性が悪(、目標値のみを所定の変化率に従
って変化させると制御偏差が太き(なる。(4) As mentioned in (1), the time constant of the boiler outlet fluid temperature change with respect to the fuel amount change is long, so the follow-up of the control variable to the target value is poor (only the target value is changed according to a predetermined rate of change). If you do so, the control deviation will become thicker.
さらに、かかる制御偏差の増大は、この偏差を処理して
作られる操作量の増大をまねき、プロセス制御量が目標
値へ近づいたのち、オーバーシュートやバンチング等の
悪影響を及ぼし易い。Furthermore, such an increase in control deviation leads to an increase in the amount of operation created by processing this deviation, and after the process control amount approaches the target value, it is likely to cause negative effects such as overshoot and bunching.
本発明はボイラ出口流体温度が所定の昇温率となるよう
に高精度に自動起動することのできる方法を提供するこ
とを1つの目的とする。One object of the present invention is to provide a method that can be automatically activated with high precision so that the boiler outlet fluid temperature reaches a predetermined temperature increase rate.
また、他の目的とするところはボイラ出口排ガス温度が
所定制限値を越えることなく安全確実に自動起動できる
方法を提供するにある。Another object of the present invention is to provide a method for automatically starting the boiler in a safe and reliable manner without causing the exhaust gas temperature at the outlet of the boiler to exceed a predetermined limit value.
更に最短時間にてボイラを自動起動できる方法を提供す
ることを他の目的とする。Another object of the present invention is to provide a method for automatically starting a boiler in the shortest possible time.
尚、上記以外の目的及び効果については以下の説明及び
図面の記載より明らかとなるであろう。Note that objects and effects other than those described above will become clear from the following description and drawings.
本発明は予測制御方式を採用してボイラ出口流体温度が
所定の昇温率となるようにボイ2を自動却動するもので
ある。The present invention employs a predictive control method to automatically discharge the boiler 2 so that the boiler outlet fluid temperature reaches a predetermined temperature increase rate.
つまり所定時間後のボイラ出口流体温度の予測は現時点
におけるボイラ出口流体温度から現在のボイラ出口流体
の所有するエンタルピを求めて、このエンタルピの変化
の状況から所定時間後のエンタルピを予測しこのエンタ
ルピに対応するボイラ出口流体温度を求めることにより
行なう。In other words, to predict the boiler outlet fluid temperature after a predetermined time, calculate the enthalpy possessed by the current boiler outlet fluid from the boiler outlet fluid temperature at the present time, predict the enthalpy after a predetermined time from the state of change in this enthalpy, and calculate the enthalpy from the current boiler outlet fluid temperature. This is done by determining the corresponding boiler outlet fluid temperature.
一方、ボイラ出口流体温度と所定の昇温率とから所定時
間後のボイラ出口流体温度の目標値を求める。On the other hand, a target value of the boiler outlet fluid temperature after a predetermined time is determined from the boiler outlet fluid temperature and a predetermined temperature increase rate.
そし1以上のようにして求められた所定時間後のボイラ
出口流体温度の目標値と予測値との偏差量に応じてボイ
ラの燃料量を調節することによりボイラ出口流体温度が
所定の昇温率となるように自動起動する。Then, by adjusting the amount of fuel in the boiler according to the amount of deviation between the target value and the predicted value of the boiler outlet fluid temperature after a predetermined time determined as described above, the boiler outlet fluid temperature can be adjusted to a predetermined temperature increase rate. It will start automatically as follows.
以下の説明はボイラ起動の場合について行なう。The following explanation will be given for the case of boiler startup.
まずボイ2とその周辺部の構成およびボイラ起動の手順
について第1図を参照して詳細に説明する。First, the configuration of the boiler 2 and its surroundings and the procedure for starting the boiler will be explained in detail with reference to FIG.
第1図においてFWPは給水ポンプ、PHPは高圧給水
加熱器であり給水を図示せぬタービンの抽気により加熱
してボイラの中心部に与える。In FIG. 1, FWP is a feed water pump and PHP is a high-pressure feed water heater, which heats the feed water by extraction air from a turbine (not shown) and supplies it to the center of the boiler.
ECOは節炭器であり、ボイラ排ガスにより給水を加熱
する。ECO is a energy saver and heats the feed water using boiler exhaust gas.
ff、PSH及びSSHは夫々水壁、1次過熱器及び2
次過熱器である。ff, PSH and SSH are the water wall, primary superheater and secondary superheater, respectively.
Next is the superheater.
FTはフラッシュタンクで蒸気と水とを分離する。FT separates steam and water in a flash tank.
RBTはレジスタ・バイパス・チューブである。RBT is a resistor bypass tube.
又、5H8V。S I(P RV及び5SHBVは夫々
過熱器止弁、過熱器圧力減少弁及び2次過熱器バイパス
弁である。Also, 5H8V. S I (P RV and 5SHBV are the superheater stop valve, superheater pressure reduction valve, and secondary superheater bypass valve, respectively.
このような火力プラントではよく知られているようにボ
イラ起動は過熱器や図示せぬ再熱器の保護のためボイラ
出口流体温度の上昇率やボイラ出口排ガス温度に対して
設けられたきびしい制限条件を守って、一般に次に示す
ような過程を経て起動される。As is well known in such thermal power plants, boiler startup is subject to strict limitations on the rate of rise in fluid temperature at the boiler outlet and the temperature of the exhaust gas at the boiler outlet in order to protect the superheater and reheater (not shown). , and is generally activated through the following process.
(1) まず、弁SHP Rv#よび弁5f(SVを
全開にして給水ポンプFWPを起動し、高圧給水加熱器
f(PH,節炭器ECO、水壁WWおよび1次週熱器P
SHに水張りする。(1) First, fully open valve SHP Rv# and valve 5f (SV) to start the feed water pump FWP, and then open the high pressure feed water heater f (PH, economizer ECO, water wall WW, and primary water heater P).
Fill SH with water.
次いで1次週熱器PSHの出口流体圧力を定格値まで昇
圧する。Next, the outlet fluid pressure of the primary heating unit PSH is increased to the rated value.
(2)次に、ボイラに点火し、昇温を開始する。(2) Next, ignite the boiler and start raising the temperature.
この場合、高圧給水加熱器HPI(から7ラツシユタン
クFTまでの内部流体は水の状態なので、2次週熱器S
SHは通気されていない。In this case, the internal fluid from the high-pressure feed water heater HPI (to the 7th rash tank FT is in a water state), so the secondary water heater S
SH is not vented.
このためボイラ昇温は、ボイラ出口流体温度が所定の昇
温率で上昇するように、燃料量を増減して制御する。For this reason, the boiler temperature increase is controlled by increasing or decreasing the amount of fuel so that the boiler outlet fluid temperature increases at a predetermined temperature increase rate.
(3)このようにして、昇温を続けると、フラッシュタ
ンクFTから蒸気が発生し、フラッシュタンク内の蒸気
圧力は上昇する。(3) As the temperature continues to rise in this manner, steam is generated from the flash tank FT, and the steam pressure within the flash tank increases.
(4) フラッシュタンク内の蒸気圧力が所定の圧力
に達すると、過熱器通気弁5H8Vを開き、2次週熱器
SSHおよび図示せぬタービンに通気し、タービン暖機
をする。(4) When the steam pressure in the flash tank reaches a predetermined pressure, the superheater vent valve 5H8V is opened to vent the secondary weekly heater SSH and the turbine (not shown) to warm up the turbine.
(5) タービンの暖機が終了すると、過熱器減圧弁
5HPRVを開いて主蒸気圧力を定格値まで昇圧する。(5) When warming up of the turbine is completed, the superheater pressure reducing valve 5HPRV is opened to increase the main steam pressure to the rated value.
(6)主蒸気圧力が定格値まで昇圧し、主蒸気温度が定
格温度まで昇温するとボイラ起動が完了して通常運転に
入る。(6) When the main steam pressure rises to the rated value and the main steam temperature rises to the rated temperature, the boiler startup is completed and normal operation begins.
ちなみにボイラをコールドスタートする場合、通常運転
状態となって自動ボイラ制御装置が動作可能の状態とな
るまで約10時間を要する。Incidentally, when cold starting a boiler, it takes about 10 hours for the automatic boiler control device to be in a normal operating state and ready for operation.
尚、以上の説明において、フラッシュタンク内圧力が所
定値に達するまではボイラ側とタービン側(図示せず)
とは加熱器減圧弁5HPRVと過熱器通気弁5Hsvに
より分離されている。In the above explanation, the boiler side and turbine side (not shown) are used until the internal pressure of the flash tank reaches a predetermined value.
and is separated by a heater pressure reducing valve 5HPRV and a superheater vent valve 5Hsv.
ここまでの状態において、ボイラ出口流体温度とは水壁
WWの出口側温度を意味する。In the state up to this point, the boiler outlet fluid temperature means the temperature on the outlet side of the water wall WW.
これ以後、弁5H8Vを開いて2次週熱器SSHを起動
するときにはボイラ出口流体温度とはいわゆる主蒸気温
度を意味する。Thereafter, when opening the valve 5H8V to start the secondary heating unit SSH, the boiler outlet fluid temperature means the so-called main steam temperature.
以下の説明においてボイラ出口流体温度とは以上説明の
意味を有するものである。In the following explanation, the boiler outlet fluid temperature has the meaning as explained above.
第2図は本発明になるボイ2の自動起動方法を示す概略
ブロツク図であり、ボイラBのボイラ出口流体流度θW
とボイラ出口ガス温度θgを入力する。FIG. 2 is a schematic block diagram showing the automatic starting method of boiler 2 according to the present invention, and shows the boiler outlet fluid flow rate θW of boiler B.
and boiler outlet gas temperature θg.
そしてボイラ出口流体温度θWが所定の昇ころで前述し
たようにボイラ特性、特にボイラ時定数は長時間のもの
で、かつその変動中は大であり、制御偏差が生じてから
行なういわゆるフィードバック制御では十分な制御性が
得られない。As mentioned above, when the boiler outlet fluid temperature θW rises to a predetermined level, the boiler characteristics, especially the boiler time constant, are long-term and large during fluctuations, so the so-called feedback control that is performed after a control deviation occurs, Sufficient controllability cannot be obtained.
そのため、ことではゲイ2出口粒体温度の予測制御方式
を採用している。For this reason, we have adopted a predictive control method for the temperature of the granules at the Gay 2 outlet.
つまり、まずボイラ出口流体温度θWと、この温度θW
に対応して予め決定温度θWを求め、これをθWの目標
値θwrとする。In other words, first, the boiler outlet fluid temperature θW and this temperature θW
The determined temperature θW is obtained in advance in accordance with the above, and this is set as the target value θwr of θW.
一方温度θWより前記所定時間後の温度θwpを予測す
る。On the other hand, the temperature θwp after the predetermined time is predicted from the temperature θW.
そして温度θWの目標値θwrと予測値θwpとの偏差
が零となるように燃料量を制御する。Then, the fuel amount is controlled so that the deviation between the target value θwr of the temperature θW and the predicted value θwp becomes zero.
本発明は温度θWの予測にボイラ出口流体のエンタルビ
ンを用いて行なう。The present invention uses the enthalbin of the boiler outlet fluid to predict the temperature θW.
次にその動作について述べる。Next, we will discuss its operation.
尚第2図の本発明はディジタルアナログいずれの形式に
おいても実施可能であるが、以下の説明では制御用計算
機を用いてディジタル的に行なうものとして説明する。Although the present invention shown in FIG. 2 can be implemented in either digital or analog format, the following description will be made assuming that it is implemented digitally using a control computer.
まず、第1図で述べた所定のボイラ起動前の準備操作が
終了するとボイラに点火する。First, when the predetermined preparatory operations before starting the boiler described in FIG. 1 are completed, the boiler is ignited.
ボイラ点火によってボイラ起動に必要なボイラ出口流体
温度θWをボイラ起動部(第2図の一点鎖線で囲む部分
)を取込む。By igniting the boiler, the boiler outlet fluid temperature θW necessary for starting the boiler is taken into the boiler starting part (the part surrounded by the dashed line in FIG. 2).
次に運転員によって制御開始指令が発せられると本起動
部が作動する。Next, when the operator issues a control start command, the main activation section is activated.
またサンプリング手段2により温度θWを所定周期でサ
ンプリングして第2図工点鎖線の起動弁へ入力する。Further, the sampling means 2 samples the temperature θW at a predetermined period and inputs it to the starting valve indicated by the dashed line in Figure 2.
一点鎖線の起動部ではまずボイラ出口流体温度θWの目
標値θwr(i+n)をブロックA、B。In the starting part indicated by the dashed-dotted line, first, the target value θwr(i+n) of the boiler outlet fluid temperature θW is set to blocks A and B.
Cにて求める。Find it in C.
ブロックAはボイラ出口流体温度θWに対して予めその
変化率(つまり温度θWのの出力をブロックBとブロッ
クCに与える。Block A provides the rate of change (that is, the output of temperature θW) to block B and block C in advance with respect to the boiler outlet fluid temperature θW.
ブロックBは後述するように、ブロックAの出力(昇リ
ング時点における目標温度θwr(i)を求める。As will be described later, block B determines the output of block A (target temperature θwr(i) at the time of rising ring).
ここで、θWの初期値は運転員により制御開始した際の
ゲイ2出口温度が使用され、以後は前回ブロックBにて
計算された目標値θwr(”i−1)が使用される。Here, the gay 2 outlet temperature when control is started by the operator is used as the initial value of θW, and thereafter the target value θwr ("i-1) calculated in the previous block B is used.
尚、以下の説明におい毛もそうであるが各符号、例えば
ここではθwrにカンフを附して示したit lspは
現サンプリング時点の温度目標値であるものと約束する
。It should be noted that, as in the following description, each code, for example, it lsp shown here with a kanph appended to θwr, is the temperature target value at the current sampling time.
つまり、θwr(i+1)、θwr(i−1)は夫々n
サンプリング周期後と1サンプリング周期前の温度目標
値情報である。In other words, θwr(i+1) and θwr(i-1) are each n
This is temperature target value information after the sampling period and one sampling period before.
このブロックBの詳細な機能説明は後にボイラ起動時の
問題等について詳細に述べるのでここでの説明はさける
。A detailed functional explanation of this block B will be omitted here, as problems at the time of starting the boiler will be discussed in detail later.
ブロックCはブロックAより求められた現サンプリング
時点の0w(i)ング時点の目標温度θwr(i−1)
とから、nサンプリング時点後の目標温度θwr(i+
n)を例えば(IXのようにして求める。Block C is the target temperature θwr(i-1) at the current sampling point 0w(i) obtained from block A.
From this, the target temperature θwr(i+
n) is obtained, for example, as in (IX).
但し、制御開始指令が発せられたときだけは、1回前の
サンプリング時点の目標温度θwr(i−1)がないの
で、代りに実測した値θwr(i)カ初期値として使用
される。However, only when a control start command is issued, since there is no target temperature θwr(i-1) at the previous sampling time, the actually measured value θwr(i) is used as the initial value instead.
このθwr (i +n )が本予測制御の目標値とし
て使用される。This θwr (i + n) is used as the target value of the present predictive control.
一方、ブロックD、E及びFから温度θWの予測値θw
pが求められる。On the other hand, the predicted value θw of the temperature θW from blocks D, E, and F
p is found.
この予測にエンタルピを使用して行なうところが本発明
方法の精度、向上を図る上で重大な意味をもつ。The use of enthalpy in this prediction has an important meaning in improving the accuracy of the method of the present invention.
ここで前述したようにボイラ起動時には氷壁出口流体圧
力が一定となるよう制御される。As described above, when the boiler is started, the fluid pressure at the ice wall outlet is controlled to be constant.
そのため温度θWとエンタルピHの関係は一義的に定ま
り、蒸気表より例えば第3図のように求められる。Therefore, the relationship between temperature θW and enthalpy H is uniquely determined, and can be obtained from the steam table as shown in FIG. 3, for example.
プロロクD、E及びFは、第3図に示す関係を用いて規
定時間後のボイラ出口流体温度θWを予測するものであ
り、例えば第4図のように行なう。Prologues D, E, and F predict the boiler outlet fluid temperature θW after a specified time using the relationship shown in FIG. 3, and are performed as shown in FIG. 4, for example.
つまりまずサンプリング手段2において所定の周期でサ
ンプリングして入力したボイラ出口流体温度θWに対し
、これに相当するエンタルピH7にブロックDにおい℃
各すンプリングの度に第3図の蒸気表を利用して求める
。In other words, first, for the boiler outlet fluid temperature θW sampled and input at a predetermined period in the sampling means 2, the corresponding enthalpy H7 is
It is calculated using the steam table shown in Figure 3 at each sampling time.
ブロックEではこのようにして求められた各サンプリン
グ時点における複数個のエンタルピ情報から各サンプリ
ング時点におけるエンタルどの変化率を求める。In block E, the rate of change of the enthalpy at each sampling time point is determined from the plural pieces of enthalpy information at each sampling time point thus obtained.
(2)式は最小自乗法により現サンプリング時点におけ
るエンタルピの変化率ΔH(i)を求める場合の一例で
ある。Equation (2) is an example of calculating the enthalpy change rate ΔH(i) at the current sampling point by the least squares method.
ただし[H(i)は温度−エンタルピ変換を介して得ら
れたエンタルピ情報で0内の数字はボイラ出口流体温度
サンプリング時点を表わしている。However, [H(i) is enthalpy information obtained through temperature-enthalpy conversion, and the number within 0 represents the boiler outlet fluid temperature sampling time.
例えばH(i−3)は現サンプリング時点より3サンプ
リング周期前のエンタルピ情報である。For example, H(i-3) is enthalpy information three sampling periods before the current sampling time.
(3)式はこのようにして得られた変化率から外そう法
によりnサンプリング周期後のエンタルピを予測するた
めの式である。Equation (3) is an equation for predicting the enthalpy after n sampling periods by the method of excluding from the rate of change obtained in this way.
、[i十n)−nXΔH(i) +H(i)
−−−−・・−−−(3)ブロックFではこのようにし
て求められたnサンプリング周期後のエンタルピH(i
+n)に対しこれに対応する温度θwp (i 十n
)を第3図の蒸気表より求める。, [i ten n) − nXΔH(i) +H(i)
-----...---(3) In block F, the enthalpy H(i
+n), the corresponding temperature θwp (i +n
) is determined from the steam table in Figure 3.
これはnサンプリング周期後のボイラ出口流体温度予測
値θwpである。This is the boiler outlet fluid temperature predicted value θwp after n sampling periods.
尚、サンプリング手段2におけるサンプリング周期は短
かければ短かい程、又使用するデータが多ければ多い程
、一般には高精度の予測ができる。Incidentally, the shorter the sampling period in the sampling means 2 is, and the more data is used, the more accurate predictions can generally be made.
しかし実用上の点から見てサンプリング周期は約1分位
として、4つのデータから7分後の温度を予測する程度
で使用に供しうる。However, from a practical point of view, the sampling period is about 1 minute, and it is usable to predict the temperature after 7 minutes from 4 pieces of data.
ボイラ出口流体温度予測値は以上説明のように圧力一定
時に温度とエンタルピとが一義的に求められることを利
用し℃求められる。The predicted boiler outlet fluid temperature value is determined in degrees Celsius by utilizing the fact that temperature and enthalpy are uniquely determined when the pressure is constant, as explained above.
ここでエンタルピを利用して温度を予測することは、温
度から直接予測するよりも正確なる予測が期待できる。Predicting temperature using enthalpy can be expected to be more accurate than predicting directly from temperature.
つまり、ボイラ出口流体温度はエンタルピの関数として
求められ、比重量のみならず比熱によっても影響を受け
るから、その分だけエンタルピより非線形な特性となる
。In other words, the boiler outlet fluid temperature is determined as a function of enthalpy, and is affected not only by specific weight but also by specific heat, and therefore has characteristics that are more nonlinear than enthalpy.
従って本発明のように温度を予測するのにエンタルピを
用いることは予測精度を一段と向上させることができる
。Therefore, using enthalpy to predict temperature as in the present invention can further improve prediction accuracy.
ブロックJではブロックCにおいて求めたnサンプリン
グ周期後の温度の目標値θwr(i+n)とブロックF
で求めたnサンプリング周期後の温度の予測値θwp(
i+n)とを一致させるようにボイラの燃焼量fを制御
する。In block J, the target value θwr(i+n) of temperature after n sampling periods obtained in block C and block F
The predicted temperature value θwp(
The combustion amount f of the boiler is controlled so as to match i+n).
Gは加算部であり、θwr (i +n )とθwp
(i +n )の偏差e(i+n)を求める。G is an adder, and θwr (i + n) and θwp
Find the deviation e(i+n) of (i +n).
ブロックJにおけるこの燃料量fの制御は次の(4)式
のように行なわれる。Control of this fuel amount f in block J is performed as shown in equation (4) below.
Δf=に1Xe(i+n)t−Kp(e(i+n)−e
(i+n l))・・・・・・・・・(4)
ここに、Δf:制御出力(この大きさに対応した量だけ
燃料量fが増減(+で増、−で減される。Δf=1Xe(i+n)t-Kp(e(i+n)-e
(i+n l)) (4) where, Δf: control output (the fuel amount f increases or decreases by an amount corresponding to this magnitude (+ increases, - decreases).
)K1 ;積分制御ゲイン
Kp:比例制御ゲイン
e(i+n)*θwr(i+n)−θwr(i+n)θ
wr(i +n ) ; nサンプル周期後のボイラ
出口流体温度目標値(ブロック
Cの出力)
θwr(i+n);nサンプル周期後のボイラ出口流体
温度予測値(ブロック
Fの出力)
このように本発明においては、基本的には、比例積分制
御を採用しているが、ゲイ2起動時には、プラントの特
性が大幅に変化するのが普通であるため、固定した制御
ゲインでは、起動過程全般にわたって、良好な制御特性
を望むことは困難である。)K1; Integral control gain Kp: Proportional control gain e(i+n)*θwr(i+n)−θwr(i+n)θ
wr(i+n); Boiler outlet fluid temperature target value after n sample periods (output of block C) θwr(i+n); Boiler outlet fluid temperature predicted value after n sample periods (output of block F) Thus, the present invention Basically, proportional-integral control is used in this system, but since it is normal for plant characteristics to change significantly when starting with a gain of 2, a fixed control gain will not work well throughout the startup process. It is difficult to desire precise control characteristics.
第5図はボイラを一次遅れ要素として表現したとき、そ
の起動時におけるプラントゲインにとプラント時定数T
の変化の様子の一例を示した図である。Figure 5 shows the plant gain and plant time constant T at startup when the boiler is expressed as a first-order lag element.
FIG. 3 is a diagram illustrating an example of how .
この図によると、ゲインは約30倍、時定数は約3倍程
の範囲で変化している。According to this figure, the gain changes within a range of approximately 30 times, and the time constant changes within a range of approximately 3 times.
このため本発明ではプラントの特性、すなわち燃料量変
化Δfに対するボイラ出口流体温度変化ΔθWの特性を
遅れ回路で仮定し、プラントの時定数およびゲインの変
化に応じて、制御ゲインを修正することによって、プラ
ント起動時の制御特性の一層の向上を図っている。Therefore, in the present invention, the characteristics of the plant, that is, the characteristics of the boiler outlet fluid temperature change ΔθW with respect to the fuel amount change Δf, are assumed in a delay circuit, and the control gain is corrected according to changes in the plant time constant and gain. We are working to further improve control characteristics during plant startup.
で仮定し、(4)式による制御からプラント起動時の系
全体のn性方程式を求めると、(5)式のようにして求
められる。Assuming that, if the n-characteristic equation for the entire system at the time of plant startup is determined from the control using equation (4), it is obtained as shown in equation (5).
22−(P11+P2゜)Z十P1、P2゜−Pl。22-(P11+P2°)Z0P1, P2°-Pl.
P2□−0・・・・・・・・・(5)
(5)式の特性方程式において系を振動させずに、しか
も速やかに、目標値に追従させる応答を得るため、z1
=0.z2−β(0くβ〈l)とおくと(4)式の比例
・積分制御ゲインKp、に1は、(6)。P2□-0・・・・・・(5) In the characteristic equation of equation (5), in order to obtain a response that quickly follows the target value without causing the system to oscillate, z1
=0. Letting z2-β(0×β<l), the proportional/integral control gain Kp of equation (4) is 1, as shown in (6).
(7)式のようにして求められる。It can be obtained as shown in equation (7).
第2図の制御ゲイン調節部Mは(4)式の比例ゲインK
p、積分ゲインに1を調節し℃ボイラ起動制御をボイラ
流体出口温度θWに応じて修正するものである。The control gain adjustment section M in Fig. 2 is the proportional gain K expressed by equation (4).
p, the integral gain is adjusted to 1, and the °C boiler startup control is modified in accordance with the boiler fluid outlet temperature θW.
例えばボイラ出口流体温度θWを入力して第5図の起動
特性を表わすブロックLからプラントゲインにおよびプ
ラント時定数Tを求める。For example, by inputting the boiler outlet fluid temperature θW, the plant gain and the plant time constant T are determined from the block L representing the startup characteristics shown in FIG.
ブロックしは(6)および(7成にに、Tを代入して比
例ゲインKp1積分ゲインに1を求めることによりプラ
ント起動が最適となるようにブロックJのKpとに1を
制御する。By substituting T into the blocks (6) and (7) and finding 1 for the proportional gain Kp1 and the integral gain, Kp and Kp of block J are controlled to 1 so that the plant startup is optimal.
尚、第5図はボイ2を一次遅れ回路に仮定したものであ
るがより最適な制御とするためには高次遅れ回路に仮定
すればよい。Although FIG. 5 assumes that Boi 2 is a first-order lag circuit, it may be assumed that it is a higher-order lag circuit for more optimal control.
しかし特性方程式が複雑になるという欠点があり、計算
機を用いてオンライン方式で遂次修正していく方法とし
ては実用上、一次遅れで近似することで充分である。However, it has the disadvantage that the characteristic equation becomes complicated, and in practical terms, approximation with a first-order lag is sufficient as a method of sequentially correcting it online using a computer.
以上詳細説明のように、本発明においては、ボイラ出口
流体温度を所定周期でサンプリングして導入し、各サン
プリング時点における温度θWから所定時間後の温度の
目標値θwrと予測値θwpを導出してこれが一致する
ように制御するものである。As described in detail above, in the present invention, the boiler outlet fluid temperature is sampled and introduced at a predetermined period, and the target value θwr and predicted value θwp of the temperature after a predetermined time are derived from the temperature θW at each sampling time. This is what is controlled so that they match.
この際ボイラ出口流体温度を予測するのに温度信号を用
いず、この温度に相当した比較的線形性のよいエンタル
ピを用いることによって温度予測の精度を向上させるも
のである。At this time, the accuracy of temperature prediction is improved by not using a temperature signal to predict the fluid temperature at the boiler outlet, but by using enthalpy, which corresponds to this temperature and has relatively good linearity.
ボイラ起動は以上説明のようにして成されるが起動過程
においてボイラ出口ガス温度θgが規定qtDt上とな
ったときにはボイラ内の水蒸気をjJlていない管を保
護することが必要である。The boiler is started as described above, but when the boiler outlet gas temperature θg exceeds the specified value qtDt during the startup process, it is necessary to protect the tubes that are not draining water vapor within the boiler.
本発明の自動起動方法においてはボイラ出口ガス温度θ
gを常時監視し、これが規定値以上となるときには前述
の予測制御を停止してガス温度θgを規定値以下に抑制
する。In the automatic startup method of the present invention, the boiler outlet gas temperature θ
g is constantly monitored, and when it exceeds a specified value, the above-mentioned predictive control is stopped and the gas temperature θg is suppressed to below the specified value.
尚、θgはサンプリング手段Z′によって、所定周期で
サンプリングされ入力される。Incidentally, θg is sampled and inputted at a predetermined period by a sampling means Z'.
第2図に示すようにボイラ出口ガス温度θgはその規定
値θgrと加算部Nにおいて比較される。As shown in FIG. 2, the boiler outlet gas temperature θg is compared with its specified value θgr in an addition section N.
そしてガス温度θgが規定値θgrより大きいことを比
較部Oで検出して(θg〉θgrとなると比較器Oの出
力はl)常時開接点S1を閉じ常時閉接点、を開する。Then, the comparator O detects that the gas temperature θg is larger than the specified value θgr (when θg>θgr, the output of the comparator O is 1), and the normally open contact S1 is closed and the normally closed contact is opened.
つまり、ブロックJの出力を接点S2で停止し、代りに
所定の電源Qの出力を積分器Rを介して加算部Uに与え
燃料量を減少させる。That is, the output of block J is stopped at contact S2, and instead, the output of a predetermined power source Q is applied to adder U via integrator R to reduce the fuel amount.
ただし、電源Qは燃料量fを減少させガス温度θgを低
下させるような極性に選ばれる。However, the polarity of the power source Q is selected to reduce the fuel amount f and the gas temperature θg.
尚、比較部0はヒステリシス特性を有するものでありガ
ス温度θgが規定値θgrに復帰したときにθgr近辺
で無用なバンチングが発生するのを防止する。Note that the comparator 0 has a hysteresis characteristic and prevents unnecessary bunching from occurring near θgr when the gas temperature θg returns to the specified value θgr.
つまり、比較部0はその人力Δθgが負(θg〉θgr
)となったときに初めて出力し、30gが正の所定値
くθgo(θgr−θg≧Δθgo)となったことをも
って出力を停止(比較部Oの出力が0)する。In other words, in comparison section 0, the human power Δθg is negative (θg〉θgr
), the output is first output, and when 30g becomes a positive predetermined value θgo (θgr-θg≧Δθgo), the output is stopped (the output of the comparison unit O is 0).
そして接点S□、S1が元の状態に復帰し再度、予測制
御により、ボイラ起動が行なわれる。Then, the contacts S□ and S1 return to their original states, and the boiler is started again by predictive control.
一方、本発明方法においては、起動初期およびボイラ出
口排ガス温度θgが所定値以上となったときに、θWの
目標値θwrを修正する機能を有する。On the other hand, the method of the present invention has a function of correcting the target value θwr of θW at the initial stage of startup and when the boiler outlet exhaust gas temperature θg exceeds a predetermined value.
つまり、制御開始指令が出たばかりの起動初期の段階に
おいては燃料量fを増加してもθWは容易に上昇せず、
一方的にθWの目標値を上昇させるとθwrとθwpと
の偏差が増大し良好な制御が行なえない。In other words, in the initial stage of startup when the control start command has just been issued, θW does not easily increase even if the fuel amount f is increased.
If the target value of θW is unilaterally increased, the deviation between θwr and θwp will increase, making it impossible to perform good control.
この偏差監視はV、WCよって実現される。This deviation monitoring is realized by V and WC.
つまりVは加算部を示し、θwrとθwpの偏差Δθを
求める。That is, V indicates an adder, and the deviation Δθ between θwr and θwp is determined.
ブロックWではΔθが規定値を越えているかと5かをチ
ェックし越え℃いれば“l”、越えていなければ“0″
を出力することによって目標値修正の要否を判断する。Block W checks whether Δθ exceeds the specified value or 5, and if it exceeds it, it is "l", and if it does not, it is "0".
By outputting , it is determined whether or not target value correction is necessary.
また排ガス温度θgが規定値以上となってブロックJの
出力が停止されている間に、目標値θwrを上昇させる
と、再度ブロックJの出力により制御するときに実際の
燃料量fと要求量の偏差により、ボイラに大きな外乱を
与える。In addition, if the target value θwr is increased while the exhaust gas temperature θg exceeds the specified value and the output of the block J is stopped, the actual fuel amount f and the required amount will be The deviation causes a large disturbance to the boiler.
ブロックPはブロックWと00出力のオアをとるもので
、いずれかが出力すれば出力する。Block P takes the OR of block W and 00 output, and outputs if either one outputs.
以下、本発明方法のうち特にブロックA、B及びCに示
した目標値θwrを決定する操作について70−図を参
照して詳細に説明する。Hereinafter, in the method of the present invention, the operations for determining the target value θwr shown in blocks A, B, and C will be described in detail with reference to FIG. 70.
第6図は第2図の動作をプログラムで表わしたものであ
る。FIG. 6 is a program representation of the operation shown in FIG.
まず、ボイラ点火の後制御開始指令により5tartし
、ボイラ起動が終了していなければボイラ出口流体温度
θw(i)を所定周期でサンプリングして入力する。First, after the boiler is ignited, a control start command is issued to start 5 tarts, and if the boiler has not started, the boiler outlet fluid temperature θw(i) is sampled at a predetermined period and input.
ボイラ起動が完rしていれば何もせずに終了する。If the boiler startup is completed, it will end without doing anything.
サンプリング人力θw(i)が初め℃の情報θw(o)
(制御開始指令時点におけるθW)であればθW(O)
に応じて現サンプリング時点の目標値θw r (o)
を決定する。The sampling force θw(i) is the initial temperature information θw(o)
If (θW at the time of control start command), then θW(O)
The target value θw r (o) at the current sampling point according to
Determine.
これは例えば、まず第1図に示すように、制御開始時点
toにおける検出温度θw(o)を1サンプリング周期
前の時点t(−1)の温度の目標値θwr(−1)の初
期値と仮定する。For example, as shown in FIG. 1, first, the detected temperature θw(o) at the control start time to is set as the initial value of the target temperature θwr(-1) at the time t(-1) one sampling period before. Assume.
そしてθwr(−1)=θW(o)に対応して予め設定
されている昇温率
Δtとθwr(−1)とから次式のようにし℃求める。Then, from the preset temperature increase rate Δt corresponding to θwr(-1)=θW(o) and θwr(-1), the temperature is determined by the following equation.
グ周期前の目標値θwr(−1)に対応し℃設定されて
いる昇温率を表わす。represents the temperature increase rate set in degrees Celsius corresponding to the target value θwr (-1) before the programming cycle.
2回目以上の場合はi番目のサンプリング時点t(i)
における目標値θwr (i)を求める。If it is the second or more time, the i-th sampling time t(i)
Find the target value θwr (i) at .
このとき(i−1)番目の目標値θwr(i−1)は求
まっているから、iサンプリング時点の温度目標の初期
値がθwr (i −1)となり、目標値(9成により
求まる。At this time, since the (i-1)th target value θwr (i-1) has been determined, the initial value of the temperature target at the i sampling time is θwr (i-1), which is determined by the target value (9).
ただし、ブロックAに示すように昇温率 化する。However, as shown in block A, the temperature increase rate become
そのため昇温率の変化するときの温度(θ1.θ2・・
・θに−1,θに、θに+1・・・、1にθにとして表
わす)が、θwr(i−1)とθwr(i)との間に存
在すればθwr(i)を修正し℃正確な目標値を求める
。Therefore, the temperature when the temperature increase rate changes (θ1.θ2...
・If θwr (i-1) and θwr(i) exist between θwr(i-1) and θwr(i), correct θwr(i). Determine the accurate target value of °C.
θkがθwr(i−1)とθwr(i)との間にあるか
否かは、θwr (i−1) (θにくθwr(i)を
判断すればよい。Whether θk is between θwr(i-1) and θwr(i) can be determined by determining θwr(i-1) (θwr(i)).
θkが存在するときは次のυO)、00式により0w
r (i )を修正する。When θk exists, the following υO), 0w according to the 00 formula
Modify r(i).
但し、tk1温度がθにとなるときの時点とサンプリン
グ時点ti−1との間の時間
以上のようにして求められた任意のサンプリング時点に
おける目標値θwr(i)は、さらに必要に応じて第2
図の目標値修正信号(ブロックpの出力)により修正さ
れる。However, the target value θwr(i) at any sampling time point obtained in the above manner from the time point when the tk1 temperature reaches θ and the sampling time point ti-1 may be further calculated as necessary. 2
It is corrected by the target value correction signal (output of block p) shown in the figure.
目標値修正信号は前述したように、目標値と実測温度と
が太き(ズした場合と、ガス温度θgが異常になったと
きに出される。As described above, the target value correction signal is issued when the target value and the actual measured temperature are different from each other, or when the gas temperature θg becomes abnormal.
まず前者の現象について述べると、これは起動初期の段
階で発生し易い。First, let's talk about the former phenomenon, which tends to occur in the early stages of startup.
つまり、起動時に燃料を増加しても容易に昇温しない為
である。In other words, this is because the temperature does not rise easily even if the fuel is increased during startup.
これは第2図にも示すように1サンプリング周期前の温
度目標値θwr(i−1)と現サンプリング時点の実測
値θw(i)との偏差を加算部Vで求めこの偏差が30
以上であることを比較部Wにより検出して行なう。As shown in Fig. 2, this means that the deviation between the temperature target value θwr(i-1) one sampling period before and the actual measurement value θw(i) at the current sampling time is calculated by the adder V and this deviation is 30
This is done by detecting the above using the comparing section W.
例えば第7図のサンプリング時点t1では0w(i)と
0w r (o)を比較する。For example, at sampling time t1 in FIG. 7, 0w(i) and 0w r (o) are compared.
θwr(i−1)−0w(i)≧Δθであるときは目標
値θwr(i)を修正する。When θwr(i-1)-0w(i)≧Δθ, the target value θwr(i) is corrected.
この修正は制御開始指令時に0w(o)から目標値θw
r(o)を求めたのと同様にして行なう。This correction is made from 0w(o) to the target value θw at the time of control start command.
This is done in the same way as for finding r(o).
つまり、一〇wr (i −1)+0w(i)≧Δθで
あれば、温度目標の初期値′0wr (i −1)を0
w(i)に修正する。In other words, if 10wr (i - 1) + 0w (i) ≧ Δθ, the initial value of the temperature target '0wr (i - 1) is set to 0
Correct it to w(i).
つまり、現サンプリング時点の温度θw(i)を1サン
プリング周期前の目標値θwr(i−1)と仮定し、次
式により求める。That is, assuming that the temperature θw(i) at the current sampling time is the target value θwr(i-1) one sampling period before, it is determined by the following equation.
次に後者のガス温度異常の場合について述べる。Next, we will discuss the latter case of gas temperature abnormality.
一般にはθgが540°を越えたら異常とする。Generally, if θg exceeds 540°, it is considered abnormal.
ガス温度異常となった場合、まず異常を記憶(FE=1
)しa’a式のようにして目標値θwr(i)を修正す
る。When the gas temperature becomes abnormal, the abnormality is first memorized (FE=1
) and correct the target value θwr(i) using the formula a'a.
(この方法については説明済であるので省略する)また
、燃料量をΔfだけ減少させる。(Since this method has already been explained, it will be omitted.) Also, the fuel amount is decreased by Δf.
そして次のサンプリング入力がとり込まれるまで待期す
る。Then, it waits until the next sampling input is taken in.
この燃料量の減少はθgが例えば530゜以下となるま
で維持し、530°以下となればガス温度異常の記録を
解<(FE=0)。This reduction in fuel amount is maintained until θg becomes, for example, 530° or less, and when it becomes 530° or less, the record of gas temperature abnormality is cleared (FE=0).
第1図のサンプリング時点t7.t8及びt9はガス温
度異常により目標値θwr(i)の修正をしたものであ
る。Sampling time t7 in FIG. At t8 and t9, the target value θwr(i) is corrected due to the gas temperature abnormality.
ガス温度異常を530℃で解(とい5ことは第2図の比
較部θにヒステリンス特性を持たせたのと等価である。The gas temperature abnormality is solved at 530° C. (5) This is equivalent to giving the comparison section θ in FIG. 2 a hysteresis characteristic.
次に現サンプリング時点の目標値θwr(i)からnサ
ンプリング後の目標値θwr(i+n)を求める。Next, the target value θwr(i+n) after n samplings is determined from the target value θwr(i) at the current sampling time.
θwr(i)からθwr (i +n )を求めるのは
(9) 、 GO) 、及び00式で前述したようにθ
wr(i−1)から0w r (i)を求めるのと同様
の手法により求まる。To obtain θwr (i + n) from θwr (i), use (9), GO), and θ as described above in formula 00.
It is found by the same method as finding 0w r (i) from wr (i-1).
まず、θwr (i 十n )を求める。昇温率を変更
するときの温度θkが、θwr(i)とθwr(i+n
)との間に存在するときは、θwr(i+n)を修正す
る。First, θwr (i 10 n ) is determined. The temperature θk when changing the heating rate is θwr(i) and θwr(i+n
), θwr(i+n) is corrected.
ただし、θwr(i)とθwr(i+n)との間にθに
は最大1個しか存在しないものとする。However, it is assumed that there is at most one θ between θwr(i) and θwr(i+n).
このようにして、ボイラ出口流体温度のnサン7’ I
Jング後の目標値θwr(i+n)が求まる。In this way, the n sun 7' I of the boiler outlet fluid temperature
The target value θwr(i+n) after J-ing is determined.
尚、フローチャートは第2図の動作の全てを記しである
が、目標値を決定すること以外の説明は、第2図の説明
だけで、十分に理解し得たと思うので、省略する。Although the flowchart describes all of the operations shown in FIG. 2, explanations other than those for determining the target value will be omitted since it is believed that the explanation of FIG. 2 can be sufficiently understood.
ただし、第6−)において、e(i+n)はnサンプリ
ング後の目標値θwr (i +n )と予測値θwp
(i+n)の偏差であり、制御開始時点(第1回目のサ
ンプリング)におい毛は、1サンプリング周期前の偏差
e(i−Z+n)を0としてP (i)を計算する。However, in No. 6-), e(i+n) is the target value θwr (i + n) after n samplings and the predicted value θwp
(i+n), and P (i) is calculated by setting the deviation e(i-Z+n) one sampling period before as 0 for the odor hair at the start of control (first sampling).
第8図は、本発明を適用した場合のボイラ出口流体温度
の制御特性を示した図であり、同図からも分るように、
ゲイ2起動過程で、温度の最大偏差が約10℃に納まり
、良好で、安全な制御が得られる。FIG. 8 is a diagram showing the control characteristics of the boiler outlet fluid temperature when the present invention is applied, and as can be seen from the figure,
During the Gay 2 startup process, the maximum temperature deviation is within about 10°C, providing good and safe control.
以上詳細説明のように、本発明においては、ボイラ出口
流体温度をサンプリングによって導入し各サンプリング
時点における温度から温度の目標値と予測値を導出して
これを一致するように制御するものであり、この際ボイ
ラ出口流体温度を予測するのに温度信号を用いず、この
温度に相当した比較的線形性のよいコンタルビを用いる
ことによって温度予測の精度を向上させるものである。As described in detail above, in the present invention, the boiler outlet fluid temperature is introduced by sampling, the target temperature value and the predicted value are derived from the temperature at each sampling time, and the target value and the predicted value of the temperature are controlled so that they match. At this time, the accuracy of temperature prediction is improved by not using a temperature signal to predict the boiler outlet fluid temperature, but by using a conturbi with relatively good linearity corresponding to this temperature.
さらに本発明においてはボイラ起動時におけるゲイン時
定数等のボイラ特性変化に対応した比例積分制御とする
ため、ボイラを遅れ回路、例えば一次遅れ回路で近似し
その特性変化に応じて比例積分制御のゲイン、時定数等
を最適に調節することによってボイラ起動時の精度をさ
らに向上させるものである。Furthermore, in the present invention, in order to perform proportional-integral control that corresponds to changes in boiler characteristics such as gain time constant when starting the boiler, the boiler is approximated by a delay circuit, for example, a first-order delay circuit, and the gain of proportional-integral control is adjusted according to changes in the characteristics. By optimally adjusting the time constant, etc., the accuracy during boiler startup is further improved.
尚、第2図においては夫々の機能を有するブロック図に
より本発明を説明したが、これを第6図のフロー図によ
って制御用計算機により実施するDD C(1)ire
ct Digital Control )制御とする
ことも可能であり、ボイラの自動起動が容易に行なえる
。Although the present invention has been explained with reference to a block diagram having each function in FIG. 2, the present invention can be implemented by a control computer according to a flow diagram in FIG.
ct Digital Control) control is also possible, and automatic startup of the boiler can be easily performed.
また本発明においては1次遅れを例にとり説明したが、
より高度な起動精度を得るためにはn次遅れ回路とする
こともできるが、ゲイン、時定数を求めるための計算が
複雑になることは免れない。In addition, in the present invention, the first-order delay was explained as an example, but
In order to obtain higher starting accuracy, an n-th order delay circuit may be used, but this inevitably complicates the calculations for determining the gain and time constant.
また本発明は、制御開始指令時点においては、ボイラ出
口流体温度θWを入力するのみであり、ホントスタート
、コールドスタートの別を問わない。Further, in the present invention, only the boiler outlet fluid temperature θW is input at the time of the control start command, and it does not matter whether it is a real start or a cold start.
手動運転から自動に切換える場合にもスムーズに行なえ
る。Switching from manual to automatic operation can be done smoothly.
第1図は一般に使用されているボイラ及びその周辺の構
成を示す図、第2図は本発明になるボイラの自動起動力
法を各機能別にブロックとして表現した一実施例図、第
3図はボイラ内圧力を一定としたときのボイラの所有す
るエンタルピとボイラ出口流体温度との関係を示す特性
図、第4図は本発明方法において、エンタルピを使用し
て所定時間後のボイラ出口流体温度を予測することを説
明するためのブロック図、第5図はボイラ出口流体温度
の大きさに応じてボイ2のプラントゲイン及び時定数が
変動することを説明するための特性図、第6図は第2図
に示した本発明を制御用計算器により実施する場合のプ
ログラムを示したフロー図、第1図は現サンプリング時
点における温度目標値を目標値修正信号に応じて修正決
定することを説明するための図であり、第8図は本発明
方法によりボイラを起動した場合の温度目標値に対する
ボイラ出口温度、ガス温度及び燃料量の変化の状態を示
した特性図である。
A・・・・・・目標昇温率設定ブロック、B・・・・・
・現サンプリング時点の目標温度決定ブロック、C・・
・・・・nサンプリング後の目標温度を決定するブロッ
ク、D・・・・・・温度−エンタルピ変換ブロック、E
・・・・・・エンタルピ予測ブロンへF・・・・・・エ
ンタルピ一温度変換ブロック、09口、V、N・・・・
・・加算部、J・・・・・・調節操作をするブロック、
L・−・−ボイラ特性模擬するブロック、M・・・・・
制御ゲイン調節するブロック。Fig. 1 is a diagram showing the configuration of a commonly used boiler and its surroundings, Fig. 2 is an example diagram expressing the boiler automatic starting force method of the present invention as blocks for each function, and Fig. 3 is a diagram showing the configuration of a commonly used boiler and its surroundings. Figure 4 is a characteristic diagram showing the relationship between the enthalpy possessed by the boiler and the boiler outlet fluid temperature when the boiler internal pressure is constant. Fig. 5 is a block diagram to explain what to predict, Fig. 5 is a characteristic diagram to explain that the plant gain and time constant of boiler 2 vary depending on the magnitude of the boiler outlet fluid temperature, and Fig. FIG. 2 is a flowchart showing a program when the present invention is implemented by a control calculator, and FIG. 1 explains how the temperature target value at the current sampling point is corrected and determined in accordance with the target value correction signal. FIG. 8 is a characteristic diagram showing changes in the boiler outlet temperature, gas temperature, and fuel amount with respect to the temperature target value when the boiler is started according to the method of the present invention. A...Target temperature increase rate setting block, B...
・Target temperature determination block at the current sampling point, C...
...Block for determining the target temperature after n sampling, D ...Temperature-enthalpy conversion block, E
...Enthalpy prediction to Bron F...Enthalpy-temperature conversion block, 09 mouth, V, N...
... Addition section, J... Block for adjustment operation,
L・----Block for simulating boiler characteristics, M...
Block that adjusts control gain.
Claims (1)
るボイラの自動起動方法であって、ボイラ出口流体温度
を所定の周期でサンプリングして入力するための温度サ
ンプリング手段、ゲイ2出口流体の有するエンタルピを
ボイラ出口流体温度のサンプリング値ごとに求める第1
のステップ、該第1のステップの出力のうち過去のサン
プリング時点のエンタルピ値から現時点におけるエンタ
ルピの変化率を求め、この変化率と現サンプリング時点
のエンタルピ値とからnサンプリング後のエンタルピを
予測する第2のステップ、予測したnサンプリング後の
エンタルピに対応して、nサンプリング後のボイラ出口
流体温度を求める第3のステップ、前記温度サンプリン
グ手段によってサンプリングされたボイラ出口流体温度
に対応して昇温率を設定するための第4のステップ、ボ
イラ出口流体温度の目標値の初期値と所定の昇温率とか
ら前記nサンプリング後のボイラ出口流体温度の目標値
を求めるとともに起動はじめにおいてはそのときのボイ
ラ出口流体温度を、またその後は前回時点の目標値をボ
イラ出口流体温度の目標値(7)初期値とし℃使用する
第5のステップ、第3のステップと第5のステップの偏
差型に応じてボイ2に与える燃料量を制御する調節ステ
ップとを備え、第5のステップの前回時点のボイラ出口
流体温度の目標値と温度サンプリング手段の現サンプリ
ング時点のボイラ出口流体温度との偏差が所定値より大
となるときには現時点の温度サンプリング手段の出力を
第5のステップの現時点のボイラ出口流体温度の目標値
の初期値とすることを特徴とするボイラの自動起動方法
。 2、特許請求の範囲第1項記載のボイ2の自動起動方法
においてボイラ排ガス温度が所定値より上昇した場合は
、温度サンプリング手段を介して得られた現時点のボイ
ラ出口流体温度を第5のステップの現時点のボイラ出口
流体温度の目標値の初期値とすることを特徴とするボイ
ラの自動起動方法。 3 特許請求の範囲第2項記載のボイラの自動起動方法
におい℃、ボイラ排ガス温度が所定値より上昇した場合
は、ボイラに与える燃料量を減少させることを特徴とす
るボイラの自動起動方法。[Scope of Claims] 1. An automatic boiler startup method for controlling the boiler outlet fluid pressure to a constant level when the boiler is started, comprising a temperature sampling means for sampling and inputting the boiler outlet fluid temperature at a predetermined cycle; The first step is to calculate the enthalpy of the outlet fluid for each sampling value of the boiler outlet fluid temperature.
A step of calculating the current rate of change in enthalpy from the enthalpy value at the past sampling point among the outputs of the first step, and predicting the enthalpy after n samplings from this rate of change and the enthalpy value at the current sampling point. Step 2: determining the boiler outlet fluid temperature after n samplings in accordance with the predicted enthalpy after n samplings; determining the temperature increase rate in response to the boiler outlet fluid temperature sampled by the temperature sampling means; The fourth step is to determine the target value of the boiler outlet fluid temperature after the n samplings from the initial value of the target value of the boiler outlet fluid temperature and the predetermined temperature increase rate, and at the beginning of startup, calculate the target value of the boiler outlet fluid temperature at that time. The fifth step uses the boiler outlet fluid temperature as the initial value (7) of the boiler outlet fluid temperature, and thereafter uses the previous target value as the initial value of the boiler outlet fluid temperature (7), depending on the deviation type between the third step and the fifth step. and an adjustment step for controlling the amount of fuel given to the boiler 2 by adjusting the deviation between the target value of the boiler outlet fluid temperature at the previous time point in the fifth step and the boiler outlet fluid temperature at the current sampling time point of the temperature sampling means is a predetermined value. A method for automatically starting a boiler, characterized in that when the current temperature sampling means becomes larger, the output of the current temperature sampling means is used as the initial value of the target value of the current boiler outlet fluid temperature in the fifth step. 2. In the method for automatically starting the boiler 2 described in claim 1, when the boiler exhaust gas temperature rises above a predetermined value, the current boiler outlet fluid temperature obtained through the temperature sampling means is measured in the fifth step. A method for automatically starting a boiler, characterized in that the target value of the current boiler outlet fluid temperature is set as an initial value. 3. A method for automatically starting a boiler according to claim 2, characterized in that if the boiler exhaust gas temperature rises above a predetermined value, the amount of fuel given to the boiler is reduced.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4770274A JPS5930962B2 (en) | 1974-04-30 | 1974-04-30 | How to automatically start a boiler |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4770274A JPS5930962B2 (en) | 1974-04-30 | 1974-04-30 | How to automatically start a boiler |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS50140701A JPS50140701A (en) | 1975-11-12 |
| JPS5930962B2 true JPS5930962B2 (en) | 1984-07-30 |
Family
ID=12782616
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4770274A Expired JPS5930962B2 (en) | 1974-04-30 | 1974-04-30 | How to automatically start a boiler |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5930962B2 (en) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5995306A (en) * | 1982-11-25 | 1984-06-01 | バブコツク日立株式会社 | Method of controlling temperature of steam of boiler |
-
1974
- 1974-04-30 JP JP4770274A patent/JPS5930962B2/en not_active Expired
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS50140701A (en) | 1975-11-12 |
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