JPH0625602B2 - Fluidized bed boiler control method - Google Patents
Fluidized bed boiler control methodInfo
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- JPH0625602B2 JPH0625602B2 JP14984888A JP14984888A JPH0625602B2 JP H0625602 B2 JPH0625602 B2 JP H0625602B2 JP 14984888 A JP14984888 A JP 14984888A JP 14984888 A JP14984888 A JP 14984888A JP H0625602 B2 JPH0625602 B2 JP H0625602B2
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Description
【発明の詳細な説明】 [産業上の利用分野] 本発明は石炭等の流動燃料を行う流動床ボイラの制御方
法に関するものであり、詳しくは負荷変動に迅速に追従
できる流動床ボイラの制御方法に関するものである。Description: TECHNICAL FIELD The present invention relates to a method for controlling a fluidized bed boiler that uses fluidized fuel such as coal, and more specifically, a method for controlling a fluidized bed boiler that can quickly follow load fluctuations. It is about.
[従来の技術] 流動床ボイラは、よく知られているように、流動室内に
燃料を連続的に供給すると共に、分散板を通して該流動
室内に空気を供給し、燃料の燃焼と流動媒体の流動とを
行い、該流動室内に配設された伝熱管にて熱交換させる
ものである。この流動床ボイラにおいては、従来、伝熱
管は流動床内に埋没するようにその設置高さや流動媒体
の充填量が設定されている。[Prior Art] As is well known, a fluidized bed boiler continuously supplies fuel into a fluid chamber and also supplies air into the fluid chamber through a dispersion plate to burn the fuel and flow the fluid medium. And heat is exchanged by a heat transfer tube arranged in the flow chamber. In this fluidized bed boiler, conventionally, the installation height and the filling amount of the fluidized medium are set so that the heat transfer tube is buried in the fluidized bed.
[発明が解決しようとする課題] 上述の如く、従来の流動床ボイラでは伝熱管が流動床内
に埋没しており、流動層伝熱の特徴として空気流速が下
がっても総括伝熱係数は下がらない領域で運動するとこ
ろから、ボイラ負荷が低下した場合に燃料供給量及び空
気供給量を減少させて燃料の燃焼熱を低下させても、伝
熱係数と伝熱面積が殆ど低下しない。従って、熱交換量
が多く、流動床の温度が急激に低下し、運動不能に陥る
ことがある。[Problems to be Solved by the Invention] As described above, in the conventional fluidized bed boiler, the heat transfer tubes are buried in the fluidized bed, and as a characteristic of fluidized bed heat transfer, the overall heat transfer coefficient is lowered even if the air flow velocity is decreased. Since it moves in a non-existing region, even if the fuel supply amount and the air supply amount are reduced to lower the combustion heat of the fuel when the boiler load is reduced, the heat transfer coefficient and the heat transfer area hardly decrease. Therefore, the amount of heat exchange is large, and the temperature of the fluidized bed may suddenly drop, causing immobilization.
また、ボイラ負荷の増大に対応して燃料供給量を増大さ
せた場合にあっても、流動床ボイラで扱っている固体燃
料は微粉炭等よりも粒径が大きく、燃焼速度が小さいた
め、応答性が悪い。Even when the fuel supply amount is increased in response to an increase in boiler load, the solid fuel handled in the fluidized bed boiler has a larger particle size and a lower burning rate than pulverized coal, so the response The sex is bad.
この対策として、流動床を幾つかのセルに分け、負荷に
応じて幾つかのセルをスランプ状態として対応する方法
がある。しかしながら、この方法は、制御の上からも非
常に複雑であり、また負荷変動が頻繁に起こる場合には
充分には対応できないという問題がある。As a countermeasure against this, there is a method in which the fluidized bed is divided into several cells and several cells are treated as a slump state according to the load. However, this method has a problem in that it is very complicated from the viewpoint of control, and it cannot sufficiently cope with frequent load fluctuations.
これに対し、本出願人よりボイラ負荷の変動に対応して
燃料供給量及び空気供給量を変化させることにより流動
床高さが変化された際に、流動床内に埋没する伝熱管の
本数を変化させるように、伝熱管の設置高さ或いは流動
媒体の充填量を設定する制御方法が提案されている(特
願昭61−199532号)。この方法では、ボイラ負
荷変動に対応して流動床高さが変化された際に、流動床
に埋没する伝熱管の本数が変化する。例えば、負荷の減
少に対応して空気と燃料の供給量を減少させると、流動
床高さが低下し、該流動床に埋没する伝熱管の本数が減
少する。逆に、負荷が増大し、これに対応して空気と燃
料との供給量を増大させた場合には、流動床高さが高く
なり、該流動床に埋没する伝熱管本数が増大する。その
ため、ボイラ負荷の増減に対応して伝熱面積が変化する
ことになり、流動床から伝熱管に伝えられる総伝熱量が
該負荷の増減に対応して増減されることになり、流動床
温度の変動幅が著しく小さくなる。On the other hand, from the applicant, when the fluidized bed height is changed by changing the fuel supply amount and the air supply amount in response to the fluctuation of the boiler load, the number of heat transfer tubes buried in the fluidized bed is set. A control method has been proposed in which the installation height of the heat transfer tube or the filling amount of the fluidized medium is set so as to be changed (Japanese Patent Application No. 61-199532). In this method, the number of heat transfer tubes buried in the fluidized bed changes when the height of the fluidized bed changes in response to fluctuations in boiler load. For example, when the supply amounts of air and fuel are reduced in response to the decrease in load, the height of the fluidized bed is reduced, and the number of heat transfer tubes buried in the fluidized bed is reduced. On the contrary, when the load increases and the supply amounts of air and fuel are correspondingly increased, the height of the fluidized bed increases, and the number of heat transfer tubes buried in the fluidized bed increases. Therefore, the heat transfer area changes in accordance with the increase / decrease in the boiler load, and the total heat transfer amount transferred from the fluidized bed to the heat transfer tubes is increased / decreased in accordance with the increase / decrease in the load. The fluctuation range of is significantly reduced.
しかしながら、その後の検討により、この方法では次の
問題があることが認められた。即ち、負荷増大に対応し
て空気量を多くして流動床高さを大きくした場合、空気
が過剰となってNOx発生量が多くなる。また、逆に負
荷減少に対応して空気量を少なくして流動床高さを小さ
くした場合、SOxが発生し易くなる。(石灰石による
脱硫方式の場合、その脱硫反応は主として となるのであるが、空気量が少ないとO2が不足し、上
記脱硫反応が進行しにくくなるのである。) このようなことから、特願昭61−199532号のボイ
ラにおいても、固体燃料の燃焼に合わせて空気量を制御
せざるを得ず、それだけ負荷応答性が悪くなっていた。However, the subsequent study confirmed that this method had the following problems. That is, when the amount of air is increased to increase the height of the fluidized bed in response to an increase in load, the amount of NOx is increased due to excess air. On the contrary, when the air amount is reduced to reduce the height of the fluidized bed in response to the decrease in load, SOx is easily generated. (In the case of the desulfurization method using limestone, the desulfurization reaction is mainly However, if the amount of air is small, O 2 will be insufficient and the desulfurization reaction will not proceed easily. Therefore, even in the boiler of Japanese Patent Application No. 61-199532, the amount of air must be controlled in accordance with the combustion of the solid fuel, and the load responsiveness is deteriorated accordingly.
[課題を解決するための手段] 請求項(1)の流動床ボイラの制御方法は、ボイラ負荷
の変動に対応して、燃料供給量を負荷変動前の供給量F
0から負荷変動後の供給量F1に変化させてボイラ出力
の制御を行なうに際し、まず上記F1とF0との差より
も大なる燃料供給量変化とし、次に上記F1とF0との
差よりも小なる燃料供給量変化とし、その後燃料供給量
をF1に変化させるようにしたものである。[Means for Solving the Problem] The method for controlling a fluidized bed boiler according to claim (1) corresponds to the fluctuation of the boiler load, the fuel supply amount is the supply amount F before the load fluctuation.
When controlling the boiler output by changing from 0 to the supply amount F 1 after the load change, first, the fuel supply amount change is made larger than the difference between F 1 and F 0, and then the above F 1 and F 0. The fuel supply amount is changed to be smaller than the difference between the fuel supply amount and the fuel supply amount, and then the fuel supply amount is changed to F 1 .
請求項(2)の流動床ボイラの制御方法は、請求項
(1)の制御方法において、燃料供給量の過剰量S1又
はT2と不足量S2又はT1との差△S又は△T即ちS
1−S2又はT1−T2が、燃料供給量F0で安定状態
にあるときの炉内滞留固体燃料量と、燃料供給量F1で
安定状態にあるときの炉内滞留固体燃料量との差にほぼ
等しくなるようにするものである。The control method for a fluidized bed boiler according to claim (2) is the control method according to claim (1), wherein the difference ΔS or Δ between the excess amount S 1 or T 2 and the deficiency amount S 2 or T 1 of the fuel supply amount. T or S
1- S 2 or T 1 -T 2 is the amount of solid fuel in the reactor when the fuel supply amount F 0 is in the stable state, and the amount of solid fuel in the reactor is stable when the fuel supply amount F 1 is in the stable state The difference is almost equal to.
また、請求項(3)の流動床ボイラの制御方法は、請求
項(1)の制御方法において、燃料供給量の過剰量S1
又はT2と、不足量S2又はT1とをほぼ等しくなるよ
うにするものである。A control method for a fluidized bed boiler according to claim (3), in the control method according to claim (1), an excess amount of fuel supply amount S 1
Alternatively, T 2 and the shortage amount S 2 or T 1 are made substantially equal.
[作用] 例えば、本発明方法に従ってボイラ負荷増大時の制御を
なすには、まず変動後の負荷に対応する供給量F1より
も過剰に燃料を供給する。これにより、ボイラ出力は急
速に上昇する。次いで、一旦、上記F1よりも少なくな
るように燃料を供給する。これにより、ボイラ出力の過
大な増大が防止される。その後、燃料供給量がF1とさ
れ、変動後の負荷に対応したボイラ出力が維持される。[Operation] For example, in order to perform control when the boiler load increases according to the method of the present invention, first, fuel is supplied in excess of the supply amount F 1 corresponding to the changed load. This causes the boiler output to rise rapidly. Next, the fuel is once supplied so that the amount becomes smaller than the above F 1 . This prevents an excessive increase in boiler output. After that, the fuel supply amount is set to F 1, and the boiler output corresponding to the changed load is maintained.
ボイラ負荷が低下したときも、同様にまずF1を下回る
ように燃料供給量が減少され、次に該供給量はF1を上
回る量まで回復された後F1とされる。これにより、同
様にして急速な出力減少を行なうことができる。When the boiler load is lowered likewise is first reduced fuel supply amount to less than F 1, then the feed amount is set to F 1 after being restored to an amount greater than F 1. As a result, the output can be rapidly reduced in the same manner.
請求項(2)の態様では、供給量を例えばF0からF0
よりも大きなF1に変化させるときに、第2図に示した
燃料の過剰量S1つまりF1を上回って供給された燃料
の量が不足量S2つまりF1を下回る燃料の不足量より
も△Sだけ多くなるようにしている。この△Sは、供給
量F1の条件下でボイラが安定して運転されているとき
の炉内滞留固体燃料量C1と、供給量F0で安定してボ
イラが運転されているときの炉内滞留固体燃料量C0と
の差に等しい。In the embodiment according to claim (2), F 0 the supply amount, for example, from F 0
When changing to a larger F 1 than, than a deficiency of the fuel the amount of excess S 1, that is supplied above the F 1 fuel in the fuel as shown in Figure 2 is less than the insufficient amount S 2, that F 1 Also, I am trying to increase by ΔS. The △ S includes a furnace residence solid fuel quantity C 1 when the boiler is stably operated under the conditions of the supply amount F 1, when stable boiler is operated at a feed rate F 0 It is equal to the difference between the amount of solid fuel remaining in the furnace C 0 .
また、請求項(2)では、供給量をF0からF0よりも
少ないF1に変化させるときに、第3図に示した燃料不
足量T1が過剰量T2よりも上記の量△Sだけ大きくな
るようにする。Further, in claim (2), the supply amount when changing from F 0 to less F 1 than F 0, the third amount than the above from the fuel shortage T 1 is excess T 2 shown in FIG △ Make S larger.
これらの請求項(2)の制御方法によると、燃料供給量
をF0からF1の切り替えた後において、このF1の燃
料供給量の条件下でより早期に、安定して燃料が燃焼す
る状態に到達する。According to the control method of these claims (2), after the fuel supply amount is switched from F 0 to F 1 , the fuel burns more stably under the condition of the fuel supply amount of F 1 earlier. Reach the state.
請求項(3)の態様においては、上記の過剰量S1と不
足量S2、不足量T1と過剰量T2をそれぞれほぼ等し
くするようにボイラが運転される。In the aspect of claim (3), the boiler is operated so that the excess amount S 1 and the excess amount S 2 and the shortage amount T 1 and the excess amount T 2 are substantially equal to each other.
このような請求項(1)〜(3)の制御方法によれば、
流動床ボイラの負荷変動に対し極めて迅速に追従するこ
とができる。また、窒素酸化物NOx及び硫黄酸化物S
Oxの発生量も少ない。According to the control method of claims (1) to (3),
It can follow the load fluctuation of the fluidized bed boiler extremely quickly. In addition, nitrogen oxide NOx and sulfur oxide S
The amount of Ox generated is also small.
[実施例] 以下図面を参照して実施例について説明する。Embodiments Embodiments will be described below with reference to the drawings.
第1図は本発明の実施例に係る流動床ボイラの制御方法
を説明するための流動床ボイラの系統図である。FIG. 1 is a system diagram of a fluidized bed boiler for explaining a method for controlling a fluidized bed boiler according to an embodiment of the present invention.
符号10はボイラ炉体であり、その内部の底部には分散
板12が該ボイラ内部を横断するように設置され、空気
室14が区画形成されている。この空気室14には1次
空気の供給管16を介して押込送風機17が接続されて
いる。分散板12の上方は流動室であり、多数の伝熱管
18が設置されている。本実施例では、伝熱管18は高
さ方向に多段になるように設置されている。符号20は
後述する給炭系からの燃料(本実施例においては粒状
炭)の供給管であり、分散板12の直上に均一に供給す
るように複数本配設されている。Reference numeral 10 is a boiler furnace body, and a dispersion plate 12 is installed at the bottom of the boiler furnace body so as to traverse the inside of the boiler, and an air chamber 14 is partitioned and formed. A forced air blower 17 is connected to the air chamber 14 via a primary air supply pipe 16. Above the dispersion plate 12 is a flow chamber, and a large number of heat transfer tubes 18 are installed. In this embodiment, the heat transfer tubes 18 are installed in multiple stages in the height direction. Reference numeral 20 is a supply pipe of fuel (granular coal in the present embodiment) from a coal supply system, which will be described later, and a plurality of pipes are arranged so as to be uniformly supplied directly above the dispersion plate 12.
伝熱管18上方のフリーボード部には2次空気の供給管
22が接続されている。2次空気供給管22の更に上方
は、分散板24がボイラ炉体内部を横断するように設置
され、その上方に脱硫室を形成している。符号26はバ
ンカー27から石灰石やドロマイト等の脱硫剤(本実施
例では石灰石)を供給するための配管であり、符号28
は脱硫反応後の石灰石を排出するための排出管である。
また、符号30は廃熱ボイラであり、伝熱管32が配設
されている。この伝熱管32へはスチームドラム34が
配管36、38を介して接続されており、配管36の途
中には循環ポンプ40が設けられている。該ポンプ40
の吐出側は配管42を介して前記伝熱管18の一端に接
続され、該伝熱管18の他端は配管44を介してスチー
ムドラム34に接続されている。該スチームドラム34
には蒸気取出管45が接続されると共に、給水ポンプ4
6及び配管47を介して軟水が導入可能とされている。
符号48は廃熱ボイラ30に接続されたバグハウスであ
り、その下流側には誘引ファン50が配置されている。A secondary air supply pipe 22 is connected to the freeboard portion above the heat transfer pipe 18. A distribution plate 24 is installed above the secondary air supply pipe 22 so as to cross the inside of the boiler furnace body, and a desulfurization chamber is formed above the distribution plate 24. Reference numeral 26 is a pipe for supplying a desulfurizing agent (limestone in this embodiment) such as limestone or dolomite from the bunker 27, and reference numeral 28
Is a discharge pipe for discharging limestone after the desulfurization reaction.
Further, reference numeral 30 is a waste heat boiler, and a heat transfer tube 32 is arranged therein. A steam drum 34 is connected to the heat transfer pipe 32 via pipes 36 and 38, and a circulation pump 40 is provided in the middle of the pipe 36. The pump 40
The discharge side is connected to one end of the heat transfer tube 18 via a pipe 42, and the other end of the heat transfer tube 18 is connected to the steam drum 34 via a pipe 44. The steam drum 34
A steam extraction pipe 45 is connected to the water supply pump 4 and
It is possible to introduce soft water through 6 and the pipe 47.
Reference numeral 48 is a bag house connected to the waste heat boiler 30, and an induction fan 50 is arranged on the downstream side thereof.
給炭系52は、石炭バンカー54、横型ロータリーバル
ブ56、計量コンベア58、ハンマクラッシャ60、ス
プリッタ62を備えており、前記供給管20から例えば
空気搬送等により粒状炭が炉体10に供給される。The coal feeding system 52 includes a coal bunker 54, a horizontal rotary valve 56, a weighing conveyor 58, a hammer crusher 60, and a splitter 62, and granular coal is supplied from the supply pipe 20 to the furnace body 10 by, for example, air transfer. .
かかる構成において、分散板12上方の流動室内には流
動媒体が充填され、供給管20から供給される粒状炭が
空気室14を通って供給される1次空気によって燃焼
し、流動床Bを形成する。燃料ガスは、その後2次空気
の供給を受けた後、脱硫流動床B′内に入り脱硫され
る。次いで、廃熱ボイラ30で熱交換した後、バグハウ
ス48で集塵処理され、大気中へ放出される。In this structure, the fluidized medium is filled in the fluidized chamber above the dispersion plate 12, and the granular coal supplied from the supply pipe 20 is burned by the primary air supplied through the air chamber 14 to form the fluidized bed B. To do. After receiving the secondary air supply, the fuel gas enters the desulfurization fluidized bed B ′ and is desulfurized. Then, after exchanging heat with the waste heat boiler 30, the dust is collected in the baghouse 48 and discharged into the atmosphere.
次に計装について第4図を参照して説明する。なお、第
4図は制御ブロック図である。Next, instrumentation will be described with reference to FIG. Incidentally, FIG. 4 is a control block diagram.
1次及び2次空気供給管16、22には流量検出計7
0、72とフローコントロールバルブ74、76が設け
られ、炉体10内には炉内O2濃度の検出センサ78が
設けられている。石炭の供給管20には流量計80とフ
ローコントロールバルブ82が設けられ、給水管47に
は流量計84及びフローコントロールバルブ86が設け
られている。蒸気の取出管45には流量計88とフロー
コントロールバルブ90が設けられ、スチームドラム3
4には圧力計92と水位計94が設けられている。A flow rate detector 7 is attached to the primary and secondary air supply pipes 16 and 22.
0 and 72 and flow control valves 74 and 76 are provided, and a furnace O 2 concentration detection sensor 78 is provided in the furnace body 10. The coal supply pipe 20 is provided with a flow meter 80 and a flow control valve 82, and the water supply pipe 47 is provided with a flow meter 84 and a flow control valve 86. A flow meter 88 and a flow control valve 90 are provided in the steam extraction pipe 45, and the steam drum 3
4 is provided with a pressure gauge 92 and a water level gauge 94.
各流量計70、72、80、84、88の信号は調節器
R1〜R5に入力されている。圧力計92と水位計94
の信号は調節器R6、R7に入力されている。The signals from the flowmeters 70, 72, 80, 84 and 88 are input to the regulators R 1 to R 5 . Pressure gauge 92 and water level gauge 94
Is input to the regulators R 6 and R 7 .
スチーム量とドラム圧の検出信号及び炉内O2の検出信
号は、調節器R3に入力され、ボイラ負荷に対応した石
炭量F0からF1になるように石炭供給量設定信号が調
節器R3より出力される。同時に、スチーム量とドラム
圧が検出信号は石炭供給量演算回路96に入力され、ボ
イラ負荷の変化に対応した所定の石炭供給量変化カーブ
が演算され、上記石炭供給量設定信号に加算され、バル
ブ82の制御を行なう。The detection signal of the steam amount, the drum pressure, and the detection signal of the in-furnace O 2 are input to the controller R 3 , and the coal supply amount setting signal is adjusted so that the coal amount F 0 changes to F 1 corresponding to the boiler load. It is output from R 3 . At the same time, the detection signal of the steam amount and the drum pressure is input to the coal supply amount calculation circuit 96, a predetermined coal supply amount change curve corresponding to the change of the boiler load is calculated, and added to the coal supply amount setting signal, and the valve Control 82.
なお、スチーム量とドラム圧の検出信号と石炭量の検出
信号及び炉内O2の検出信号は調節器R1、R2に入力
され、バルブ74、76と制御が行なわれる。また、ス
チーム量の検出信号とドラムレベルの検出信号が調節器
R4に入力され、バルブ86の制御が行われる。The detection signal and the detection signal of the furnace O 2 of the detection signal and the coal quantity of steam amount and the drum pressure is inputted to the regulator R 1, R 2, control is performed with the valve 74, 76. Further, the steam amount detection signal and the drum level detection signal are input to the controller R 4 , and the valve 86 is controlled.
この流動床ボイラにおいては、負荷変動に対応して石炭
及び空気は次の如く制御される。In this fluidized bed boiler, coal and air are controlled as follows in response to load fluctuations.
負荷が増大した場合には、第2図の如く目標とする負荷
に対応した石炭供給量F1よりも多量に石炭を増加させ
る。一般に、粒状石炭は燃焼速度が小さいから、石炭量
を増加しても燃料熱量の増大は緩慢である。しかし、本
発明では、石炭増加を過剰とすることにより、この緩慢
な燃焼熱量増大を補う。また、その後、石炭供給量を前
記F1を下回るように絞り込み、この過剰供給の影響を
打ち消し、しかる後、増大した負荷に対応した石炭供給
量F1に戻す。また、負荷の増大に追従して空気量を変
化させる。こうすることにより、ボイラ出力を急速に増
大させ、負荷増加に迅速に追従させ得る。そして、本発
明の場合、負荷の増減に対応して空気量を増減させるよ
うにできるから、空気量の急激な変化にもかかわらず炉
内O2濃度の変動が小さい。そのためNOx発生量が増
大せず、脱硫反応も安定したものとなる。When the load is increased, the amount of coal is increased in a larger amount than the coal supply amount F 1 corresponding to the target load as shown in FIG. In general, since granular coal has a low burning rate, the amount of heat of fuel increases slowly even if the amount of coal is increased. However, the present invention compensates for this slow increase in the calorific value of combustion by making the increase in coal excessive. Further, thereafter, the coal supply amount is narrowed down below the F 1 to cancel the influence of the excessive supply, and thereafter, the coal supply amount F 1 corresponding to the increased load is returned. Further, the amount of air is changed in accordance with the increase in load. By doing so, the boiler output can be rapidly increased and the load increase can be quickly followed. Further, in the case of the present invention, since the air amount can be increased / decreased according to the increase / decrease of the load, the fluctuation of the O 2 concentration in the furnace is small despite the rapid change of the air amount. Therefore, the NOx generation amount does not increase and the desulfurization reaction becomes stable.
また、負荷が低下した場合には、まず石炭供給量を目標
とする負荷に対応した供給量F1よりも少なくなるよう
に過剰に減少させる。これにより、ボイラ出力が迅速に
低下を開始する。その後、この過剰な減少を補うよう
に、上記供給量F1を上回る供給量とした後、該供給量
F1とする。こうすることにより、ボイラ出力は迅速に
低下される。When the load decreases, the coal supply amount is first excessively reduced so as to be smaller than the supply amount F 1 corresponding to the target load. As a result, the boiler output starts to drop rapidly. Then, the supply amount is set to exceed the supply amount F 1 so as to compensate for this excessive decrease, and then the supply amount F 1 is set. By doing so, the boiler output is quickly reduced.
この流動床ボイラにおいて、請求項(2)の制御方法に
従って石炭供給量をF0からF0よりも多いF1に変化
させる場合、第2図の時刻t1からt2の間の過剰供給
時の供給量を進み遅れ演算FX1で計算し、出力する。
そして、時刻t2からt3の間の不足供給時の供給量を
進み遅れ演算FX2で計算し、出力する。無駄時間演算
FX3で計算された時間だけ遅れて、S1とS2との差
△Sの信号が出力される。第6図はこの制御方式で出力
される燃料供給量Fの経時変化の一例を示すグラフであ
る。In this fluidized bed boiler, when oversupply during when changing to more F 1 than F 0 coal supply amount from F 0 according to the control method according to claim (2), from the time t 1 of FIG. 2 of t 2 Is calculated by the advance / delay calculation FX1 and output.
Then, the supply amount at the time of insufficient supply between the times t 2 and t 3 is calculated by the advance / delay calculation FX2 and output. The signal of the difference ΔS between S 1 and S 2 is output after a delay of the time calculated by the dead time calculation FX3. FIG. 6 is a graph showing an example of changes over time in the fuel supply amount F output by this control method.
このとき、進み遅れ演算FX1、FX2のPとQ及び無
駄時間の値を炭種等の違いに応じて調整することができ
る。Pの値はピークの高さを変える変数であり、Qの値
はピークの裾野の長さを変える変数である。At this time, the values of P and Q of the advance / delay calculations FX1 and FX2 and the dead time can be adjusted according to the difference in coal type and the like. The value of P is a variable that changes the height of the peak, and the value of Q is a variable that changes the length of the skirt of the peak.
S1とS2の差△Sを、F0でバランスしたときベッド
内に存在する石炭量Coと、F1でバランスしたときベ
ッド内に存在する石炭量C1の差に等しくすることによ
り、安定状態に早期になるようにすることができる。By making the difference ΔS between S 1 and S 2 equal to the difference between the amount of coal Co present in the bed when balanced with F 0 and the amount of coal C 1 present in the bed when balanced with F 1 , It can be brought to steady state early.
第3図のように燃料供給量をF0からF0よりも小さい
F1に変化させるときも、FX1、FX2によりt1か
らt2の間の不足供給量とt2からt3の間の過剰供給
量が演算される。そして、FX3で計算された時間だけ
遅れて、T1とT2との差△Sの信号が出力される。Even when the fuel supply amount is changed from F 0 to F 1 smaller than F 0 as shown in FIG. 3, the insufficient supply amount between t 1 and t 2 due to FX1 and FX2 and between t 2 and t 3 The excess supply amount is calculated. Then, a signal having a difference ΔS between T 1 and T 2 is output after a delay of the time calculated by FX3.
このような制御システムにおいて、燃料供給量の所定の
供給量カーブを得る演算式として、伝達関数が、 で示される進み遅れ演算と、ムダ時間演算を行う。例え
ばFX1のP=10、Q=3でFX2のP=7、Q=3
とした場合の、コンピュータによる燃料供給量の制御信
号の出力例を第5図に示す。負荷上昇のステップ入力信
号を入れたとき、供給量設定信号が目標とする石炭量よ
りも多量に増加し、その後目標値よりも減少して目標に
なっている動きが分かる。このような動きをすることに
よって、実際に燃焼する石炭量が負荷上昇の入力信号に
ほぼ等しくなるように制御することが可能となる。In such a control system, the transfer function is calculated as an arithmetic expression for obtaining a predetermined supply amount curve of the fuel supply amount. The lead / lag calculation and waste time calculation indicated by are performed. For example, P = 10 and Q = 3 for FX1 and P = 7 and Q = 3 for FX2.
FIG. 5 shows an output example of the control signal for the fuel supply amount by the computer in such a case. It can be seen that when the step input signal for increasing the load is input, the supply amount setting signal increases more than the target coal amount, and then decreases from the target value to become the target movement. By making such a movement, it becomes possible to control so that the amount of coal actually burned becomes substantially equal to the input signal of load increase.
なお、上記実施例ではS1とS2、T1とT2がそれぞ
れΔS,ΔTずつ異なっているが、本発明では、S1と
S2、T1とT2をそれぞれ等しくしても良い。In the above embodiment, S 1 and S 2 , and T 1 and T 2 are different from each other by ΔS and ΔT, respectively, but in the present invention, S 1 and S 2 , and T 1 and T 2 may be equal to each other. .
本発明では、流動床Bの高さがボイラ負荷の変動に対応
して変えられた際に該流動床Bへの埋没本数が変化する
ように伝熱管18の設置高さ及び流動媒体の充填量が設
定しても良い。例えば、ボイラ負荷が増大になった場合
にはこれに対応して粒状炭供給量及び1次空気供給量が
最大とされ、全ての伝熱管18が該流動床Bに埋没す
る。また、中間の負荷状態にあっては、それに見合って
粒状炭供給量及び1次空気供給量が減少され、流動床B
の高さは低下し、伝熱管18のうち最上段のものが流動
床Bから露出する。更に、最低負荷状態になったときに
は、粒状炭供給量及び1次空気供給量が最低量まで減少
され、流動床Bの高さはさらに低下する。これにより最
上段及び中段の伝熱管18が流動床Bから露出し、最下
段の伝熱管18のみが流動床Bに埋没することになる。
このように、流動床ボイラの負荷変動に対応して流動床
高さが変動すると、該流動床に埋没する伝熱管18の本
数が増減し、伝熱面積が増減する。従って、流動床Bか
ら伝熱管18に伝えられる総熱量が負荷の増減に対応し
て増減することになり、一層迅速な出力制御が可能にな
ると共に、流動床Bの温度の変動幅が著しく小さくな
る。そして、従来のようにボイラ負荷が低下した場合に
おいても多量の熱交換がなされて流動床温度が急激に低
下するという事態が回避され、低負荷状態においても安
定したボイラの運転を行うことが可能である。In the present invention, when the height of the fluidized bed B is changed in accordance with the fluctuation of the boiler load, the installation height of the heat transfer tubes 18 and the filling amount of the fluidized medium 18 are changed so that the number of buried in the fluidized bed B is changed. May be set. For example, when the boiler load increases, the granular coal supply amount and the primary air supply amount are correspondingly maximized, and all the heat transfer tubes 18 are buried in the fluidized bed B. Further, in the intermediate load state, the granular coal supply amount and the primary air supply amount are reduced accordingly, and the fluidized bed B
Of the heat transfer tube 18 is exposed from the fluidized bed B. Further, when the minimum load condition is reached, the granular coal supply amount and the primary air supply amount are reduced to the minimum amount, and the height of the fluidized bed B further decreases. As a result, the uppermost heat transfer tubes 18 and the middle heat transfer tubes 18 are exposed from the fluidized bed B, and only the lowermost heat transfer tubes 18 are buried in the fluidized bed B.
As described above, when the height of the fluidized bed changes according to the load change of the fluidized bed boiler, the number of the heat transfer tubes 18 buried in the fluidized bed increases or decreases, and the heat transfer area increases or decreases. Therefore, the total amount of heat transferred from the fluidized bed B to the heat transfer tubes 18 increases / decreases in accordance with the increase / decrease in load, which enables more rapid output control and significantly reduces the fluctuation range of the temperature of the fluidized bed B. Become. Further, it is possible to avoid a situation in which a large amount of heat is exchanged even when the boiler load is reduced as in the conventional case and the fluidized bed temperature is rapidly lowered, and it is possible to perform stable boiler operation even in a low load state. Is.
なお、上記実施例では燃料として粒状炭を採用している
が、石炭以外の各種可燃性物質をも原料とできる。Although granular coal is used as the fuel in the above embodiment, various combustible substances other than coal can be used as the raw material.
[発明の効果] 以上の通り、請求項(1)〜(3)の流動床ボイラの制
御方法によれば、流動床ボイラの負荷変動に対し極めて
迅速に追従することができる。また、窒素酸化物及び硫
黄酸化物の発生量も少ない。[Effects of the Invention] As described above, according to the method for controlling a fluidized bed boiler of claims (1) to (3), it is possible to extremely rapidly follow the load fluctuation of the fluidized bed boiler. Also, the amount of nitrogen oxides and sulfur oxides generated is small.
第1図は本発明の実施例を説明する流動床ボイラの図、
第2図および第3図はそれぞれ制御例を示すグラフであ
る。第4図は制御システムのブロック図、第5図はコン
ピュータによる石炭量制御信号の演算例を示すグラフ、
第6図は制御例を示すグラフである。 12……分散板、14……空気室、 16……1次空気供給管、18……伝熱管、 20……燃料供給管、B……流動床。FIG. 1 is a diagram of a fluidized bed boiler for explaining an embodiment of the present invention,
2 and 3 are graphs showing control examples. FIG. 4 is a block diagram of the control system, and FIG. 5 is a graph showing a calculation example of a coal amount control signal by a computer,
FIG. 6 is a graph showing a control example. 12 ... Dispersion plate, 14 ... Air chamber, 16 ... Primary air supply pipe, 18 ... Heat transfer pipe, 20 ... Fuel supply pipe, B ... Fluidized bed.
Claims (3)
を負荷変動前の供給量F0から負荷変動後の供給量F1
に変化させてボイラ出力の制御を行なうに際し、まず上
記F1とF0との差よりも大なる燃料供給量変化とし、
次に上記F1とF0との差よりも小なる燃料供給量変化
とし、その後燃料供給量をF1にすることを特徴とする
流動床ボイラの制御方法。1. A fuel supply amount corresponding to a boiler load change from a supply amount F 0 before a load change to a supply amount F 1 after a load change.
When the boiler output is controlled by changing to, the fuel supply amount change that is larger than the difference between F 1 and F 0 above,
Next, a method of controlling a fluidized bed boiler is characterized in that the fuel supply amount is changed to be smaller than the difference between F 1 and F 0, and then the fuel supply amount is set to F 1 .
いて、燃料供給量の過剰量S1又はT2と不足量S2又
はT1との差△S又は△T即ちS1−S2又はT1−T
2が、燃料供給量F0で安定状態にあるときの炉内滞留
固体燃料量と、燃料供給量F1で安定状態にあるときの
炉内滞留固体燃料量との差にほぼ等しくなるようにする
ことを特徴とする流動床ボイラの制御方法。2. The control method according to claim 1 , wherein the difference ΔS or ΔT between the excess amount S 1 or T 2 and the deficient amount S 2 or T 1 of the fuel supply amount, that is, S 1 -S. 2 or T 1 -T
2 is approximately equal to the difference between the amount of solid fuel in the reactor when the fuel supply amount F 0 is in a stable state and the amount of solid fuel in the reactor when the fuel supply amount F 1 is in a stable state. A method for controlling a fluidized bed boiler, comprising:
いて、燃料供給量の過剰量S1又はT2と、不足量S2
又はT1とをほぼ等しくなるようにすることを特徴とす
る流動床ボイラの制御方法。3. The control method according to claim 1, wherein an excess amount S 1 or T 2 of the fuel supply amount and an insufficient amount S 2 of the fuel supply amount.
Alternatively, a method for controlling a fluidized bed boiler is characterized by setting T 1 to be substantially equal to each other.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14984888A JPH0625602B2 (en) | 1987-06-23 | 1988-06-17 | Fluidized bed boiler control method |
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62-156150 | 1987-06-23 | ||
| JP15615087 | 1987-06-23 | ||
| JP14984888A JPH0625602B2 (en) | 1987-06-23 | 1988-06-17 | Fluidized bed boiler control method |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01111109A JPH01111109A (en) | 1989-04-27 |
| JPH0625602B2 true JPH0625602B2 (en) | 1994-04-06 |
Family
ID=26479618
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP14984888A Expired - Lifetime JPH0625602B2 (en) | 1987-06-23 | 1988-06-17 | Fluidized bed boiler control method |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0625602B2 (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP2561278A4 (en) * | 2010-04-23 | 2017-01-18 | Amec Foster Wheeler Energia Oy | Method of controlling combustion in a cfb boiler plant |
-
1988
- 1988-06-17 JP JP14984888A patent/JPH0625602B2/en not_active Expired - Lifetime
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP2561278A4 (en) * | 2010-04-23 | 2017-01-18 | Amec Foster Wheeler Energia Oy | Method of controlling combustion in a cfb boiler plant |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH01111109A (en) | 1989-04-27 |
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