CN110832250B - 锅炉燃烧控制***以及锅炉燃烧控制方法 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种输出修正反馈修正后的负荷请求量的燃料修正系数的锅炉燃烧控制***。其具有：燃料修正系数运算部，基于反馈修正前后的负荷请求量之比和规定了负荷请求量与燃料投入量的关系的初始值的初始值及微调函数，计算燃料修正系数；以及基准曲线修正部，输出修正初始值及微调函数的基准曲线修正系数。基准曲线修正部具有：偏差判定部，计算测定主蒸汽压力与设定主蒸汽压力的偏差；周期判定部，获取偏差的变动涉及的周期；振幅判定部，获取振幅；基准曲线修正系数输出部，基于基准曲线修正函数计算并输出基准曲线修正系数；以及基准曲线修正判定部，在周期和振幅的组合满足了规定的条件时修正基准曲线修正函数。

Description

锅炉燃烧控制***以及锅炉燃烧控制方法

技术领域

本发明涉及一种控制锅炉的燃烧的技术，尤其涉及适用于基于锅炉的负荷请求量来确定向锅炉投入的燃料投入量的锅炉燃烧控制***以及锅炉燃烧控制方法的有效技术。

背景技术

例如，在使用锅炉设备获取能量的情况下，向锅炉(火炉)供给燃料(固体燃料、液体燃料或气体燃料)使其燃烧，利用热交换器吸收该热量，产生蒸汽而得到热能。产生的蒸汽例如通过向蒸汽涡轮机供给而从热能转换为旋转运动，用于发电机的发电等。向锅炉投入的燃料投入量由负荷请求量(例如，发电请求量MWD(Mega Watt Demand)，以下有时记载为负荷请求量MWD)与向锅炉投入的燃料投入量(以下有时记载为锅炉输入指令值BID(Boiler Input Demand))之间的关系式即燃料函数FX来确定。

在此，有时会由于锅炉设备涉及的各种因素，例如燃料性状、发热量、火炉污垢、吹灰器、气温水温等的影响，导致锅炉的运转状态尤其是主蒸汽压力产生变动。因此，通常进行如下控制：将通过燃料函数FX求出的燃料投入量涉及的燃料供给至锅炉，测定产生的主蒸汽压力，基于该测定到的主蒸汽压力与预先设定的主蒸汽压力的差值，通过PID(Proportional-Integral-Differential：比例-积分-微分)控制来求出反馈修正量，并将该反馈修正量与负荷请求量相加来修正向锅炉投入的燃料投入量。

作为与此相关的技术，例如在日本专利第4522326号公报(专利文献1)中记载有如下内容：依次更新并存储多个进行反馈修正前后的值的比或差，根据存储的多个值求出燃料修正系数，通过该修正系数修正反馈修正后的值。由此，能够实现将由各种因素的影响引起的锅炉的热效率的变化考虑在内而修正为适当的燃料投入量。

此外，例如在日本专利第4791269号公报(专利文献2)中记载有如下内容：在多种燃料混合燃烧锅炉中，通过将用于修正反馈修正后的值的燃料修正系数细分为三个要素，与随着燃料的单位热量的差异以及混烧率的变化产生的锅炉热效率的差异对应地，修正向锅炉投入的燃料投入量。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本专利第4522326号公报

专利文献2：日本专利第4791269号公报

例如，根据专利文献1、2等现有技术，针对由各种因素的影响引起的锅炉的热效率的变化，通过随时比较测量反馈修正前后的负荷请求量MWD的值(或其他控制值)来进行判定，基于判定结果，能够通过自学习来获取用于进一步修正反馈修正后的值并使其最佳化的修正系数的值。

另一方面，将负荷请求量MWD和与其对应的锅炉输入指令值BID的关系规定为函数(曲线)的燃料函数FX是反映锅炉的特性而设定的，在现有技术中，设定为基于过去的实测数据的存储等而预先计算出的固定值。但是，基于锅炉的特性的主蒸汽压力的动作在各个锅炉中不同，而且在一个锅炉中也有可能因锅炉设备的更新等而发生变化。即，有时在主蒸汽压力的实际的动作与在燃料函数FX中设想的应有的值(最佳值)之间产生极小的偏离。这种偏离与燃料投入量的最佳值偏离，使锅炉的燃烧控制过程变得不稳定，结果导致能量的损失。

发明内容

因此，本发明的目的在于，提供一种锅炉燃烧控制***以及锅炉燃烧控制方法，其能够检测到主蒸汽压力的动作中的与燃料函数FX所设想的最佳值的偏离，自主且独立地完成修正燃料函数FX。

本发明的上述以及其他目的和新颖的特征将根据本说明书的描述以及附图来阐明。

下面对本申请公开的发明中代表性的发明的概要简单地进行说明。

本发明的代表性实施方式涉及的锅炉燃烧控制***中，将针对负荷请求量基于规定的燃料函数计算出的向锅炉投入的燃料投入量涉及的燃料供给至所述锅炉，基于测定的所述锅炉的主蒸汽压力亦即测定主蒸汽压力和预先设定的所述锅炉的主蒸汽压力亦即设定主蒸汽压力来求出反馈修正量，对基于所述反馈修正量修正所述负荷请求量或所述燃料投入量的设备，输出修正所述反馈修正后的所述负荷请求量或所述燃料投入量的燃料修正系数，所述锅炉燃烧控制***具有：燃料修正系数运算部，基于所述反馈修正前后的所述负荷请求量的比和对所述锅炉规定了所述负荷请求量与所述燃料投入量的关系的初始值的初始值及微调函数，计算所述燃料修正系数；以及基准曲线修正部，输出修正所述初始值及微调函数的基准曲线修正系数。

另外，所述基准曲线修正部具有：偏差判定部，计算所述测定主蒸汽压力与所述设定主蒸汽压力的偏差；周期判定部，获取并记录所述偏差的变动涉及的周期；振幅判定部，获取并记录所述偏差的变动涉及的振幅；基准曲线修正系数输出部，基于规定的基准曲线修正函数来计算并输出所述基准曲线修正系数；以及基准曲线燃料函数修正判定部，判定所述周期和所述振幅的组合是否满足规定的条件，在满足了所述条件的情况下，基于针对所述锅炉的控制状态来修正所述基准曲线修正函数。

下面对通过本申请公开的发明中代表性的发明可以得到的效果简单地进行说明。

即，根据本发明的代表性的实施方式，能够检测到主蒸汽压力的动作中的与燃料函数FX所设想的最佳值的偏离，自主且独立地完成修正燃料函数FX。

附图说明

图1是表示本发明的实施方式1涉及的锅炉燃烧控制***的结构例的概要的图。

图2是表示本发明的实施方式1中的基准曲线修正部的结构例的概要的图。

图3是表示本发明的实施方式1中的进行初始值及微调函数的修正的处理的流程的例子的流程图。

图4是表示主蒸汽压力的动作的例子的概要的图。

图5是表示本发明的实施方式2涉及的锅炉燃烧控制***的结构例的概要的图。

具体实施方式

下面，基于附图对本发明的实施方式进行详细说明。需要说明的是，在用于说明实施方式的全部附图中，原则上对相同部分标注相同的附图标记，并省略其重复的说明。另一方面，对于在某个附图中标注附图标记并进行了说明的部位，有时在说明其他附图时虽没有再次进行图示但会使用相同的附图标记进行说明。

(实施方式1)

如上所述，在使用锅炉设备获取能量时，与锅炉的蒸汽请求量(负荷请求量MWD)对应的燃料(例如煤、生物质燃料等)投入量(锅炉输入指令值BID)使用燃料函数FX来确定。此时，对负荷请求量MWD进行控制，以进行使得锅炉的主蒸汽压力接近所希望的设定主蒸汽压力的反馈修正。

与此相对，在上述的专利文献1、2等所记载的现有技术中，为了进一步提高控制的精度，具有如下结构：基于进行反馈修正前后的负荷请求量MWD的比、即表示主蒸汽压力的反馈修正的操作程度的指标，通过自学习来求出燃料修正系数，并通过该燃料修正系数进一步修正负荷请求量MWD(或者锅炉输入指令值BID)。可以说该修正实质上等同于修正燃料函数FX。

为了相对于上述的现有技术进一步提高精度，本发明的实施方式1涉及的锅炉燃烧控制***通过AI(Artificial Intelligence：人工智能)来修正成为自学习的基础及起点的基准曲线。该基准曲线表示关于对象锅炉所规定的负荷请求量MWD与锅炉输入指令值BID的关系的初始值。在现有技术中，该基准曲线与燃料函数FX同样地，被设定为基于过去的实测数据的存储而预先计算出的固定值。在该情况下，根据锅炉的设备更新或其他状态的变化，有时主蒸汽压力的动作与通过燃料修正系数修正后的燃料函数FX中设想的最佳值稍微偏离，锅炉的燃烧控制过程变得不稳定，导致效率降低。

与此相对，在本实施方式的锅炉燃料控制***中，基于过去的数据持续分析并判定锅炉的主蒸汽压力的动作及状态变化，并基于判定结果来调整上述的基准曲线，从而修正燃料函数FX中产生的微小偏差。并且，在本实施方式中，通过独立完成型的处理循环，自主且实时地进行这一系列的处理。

＜***结构＞

图1是表示本发明的实施方式1涉及的锅炉燃烧控制***的结构例的概要的图。如上所述，锅炉燃烧控制***1为如下装置：为了使设备中的对于锅炉2的燃料投入量达到最佳，通过使用初始值及微调函数FXAI调整基准曲线来确定燃料修正系数K，并作为控制信息输出到向锅炉2进行燃料投入等的已有的电路等(即，通过实质上修正燃料函数FX来控制锅炉2的燃烧)。

锅炉燃烧控制***1例如也可以构成为如下装置：通过由执行后述的各功能涉及的处理的未图示的半导体电路和微型计算机等构成的硬件来安装。或者，也可以为由通用的服务器设备或基于云计算服务构建的虚拟服务器等构成，通过由未图示的CPU(CentralProcessing Unit：中央处理器)执行从HDD(Hard Disk Drive：硬盘驱动器)等记录装置在存储器上加载的OS(Operating System：操作***)等中间件、在此基础上运行的软件，执行后述的各功能涉及的处理。

另外，也可以将这些基于硬件的安装和基于软件的安装适当组合来构成。另外，不限于在一个框体中安装整体的结构，也可以是在另一个框体中安装一部分功能并通过通信电缆等将这些框体之间相互连接的结构。即，锅炉燃烧控制***1的安装方式没有特别限定，能够根据设备的环境等适当地灵活构成。

如图所示，锅炉燃烧控制***1例如具有由硬件或软件安装的除法运算部11、基准曲线修正部12、乘法运算部13以及燃料修正系数运算部14等各部分。另外，具有作为记录在存储器、HDD等中的文件、表格而安装的初始值及微调函数FXAI等数据。

在设备中，基于燃料投入量(在图中为锅炉输入指令值BID)的信息在锅炉2中使燃料燃烧而产生的主蒸汽例如被供给至蒸汽涡轮机3，用于未图示的发电机的发电等。与发电机的输出对应的锅炉2的负荷请求量MWD(输入蒸汽请求量)例如通过锅炉2中的未图示的操作面板等输入，并且还被输入至锅炉燃烧控制***1。

另一方面，例如通过设置于锅炉2的未图示的压力计，测定在锅炉2中产生的主蒸汽的压力，测定值被输入至主蒸汽压力发送器PX。从主蒸汽压力发送器PX发送的测定主蒸汽压力PV被输入至PID控制部4，并在PID控制部4中与本来应有的主蒸汽压力即设定主蒸汽压力SV之间进行比较。此时，例如如果使用在维持锅炉2的状态(火炉的污垢等)、燃料性状、其他各种因素的条件下得到的燃料函数FX来确定了燃料投入量，则测定主蒸汽压力PV与设定主蒸汽压力SV几乎不会产生差异，可通过燃料函数FX得到所希望的负荷(发电机输出)。但是，如上所述，例如有时会随着锅炉2的状态变化、燃料性状、其他各种因素的变化，在测定主蒸汽压力PV与设定主蒸汽压力SV之间产生压力差。

在PID控制部4中，在检测到测定主蒸汽压力PV与设定主蒸汽压力SV之间的压力差的情况下，通过公知的PID控制的方法计算出反馈修正量、即由燃料不足(或过剩)产生的主蒸汽压力的偏差(误差量)，并将其发送至加法运算部5。在加法运算部5中，通过将从PID控制部4发送过来的反馈修正量与还被输入至锅炉燃烧控制***1的负荷请求量MWD相加，输出反馈修正后的负荷请求量MWD’(锅炉输入指令值BID’)(有时将PID控制部4以及加法运算部5记载为反馈控制部)。

在本实施方式的锅炉燃料控制***1中，如上所述，与专利文献1、2等现有技术同样地，为了跟踪随着锅炉2的效率等特性的变化产生的与最佳值的偏离，通过除法运算部11求出表示由反馈控制部(PID控制部4以及加法运算部5)进行的反馈修正的操作程度的指标、即反馈修正前后的指令值亦即负荷请求量MWD与负荷请求量MWD’(锅炉输入指令值BID’)之比。然后，将该比作为输入，燃料修正系数运算部14通过自学习计算出燃料修正系数K并将其输出。

所输出的燃料修正系数K通过乘法运算部6与负荷请求量MWD’(锅炉输入指令值BID’)相乘。将该修正后的负荷请求量MWD”(锅炉输入指令值BID”)作为输入，燃料投入量运算部7通过燃料函数FX将其转换为锅炉输入指令值BID。基于该锅炉输入指令值BID来控制向锅炉2的燃料投入。

需要说明的是，关于锅炉燃烧控制***1的燃料修正系数运算部14中的燃料修正系数K的计算方法，例如能够适当使用与专利文献1、2等所记载的方法同样的方法，因此在此省略再次的详细说明。另外，如专利文献1、2等所记载的那样，包括锅炉燃烧控制***1的设备各部分的连接关系和处理顺序等不限定于图1所示的结构，能够在相同构思的范围内适当采用各种变形的结构。例如，在图1的例子中，将燃料修正系数K与反馈修正后的负荷请求量MWD’相乘来进行修正，但也可以构成为与由燃料投入量运算部7求出的锅炉输入指令值BID相乘来进行修正。另外，也可以构成为直接修正燃料函数FX。

如上所述，在燃料修正系数K的确定中，将基准曲线作为起点进行自学习，而在现有技术中，对基准曲线使用了预先设定的固定值。在该情况下，随着锅炉2的效率等特性的变化，该基准曲线也与最佳值稍微偏离，有可能发生锅炉2的燃烧控制过程变得不稳定、效率降低的情况。因此，在本实施方式中，通过基准曲线修正部12，持续进行锅炉2的测定主蒸汽压力PV与本来应有的设定值即设定主蒸汽压力SV的比较测量，分析并判定锅炉2的主蒸汽压力的动作的变化，并基于判定结果设定基准曲线修正系数KP。然后，通过乘法运算部13将该基准曲线修正系数KP与初始值及微调函数FXAI相乘，而实时地修正由初始值及微调函数FXAI规定的基准曲线的初始值。

图4是表示主蒸汽压力的动作的例子的概要的图。各排的图分别用曲线表示随时间推移的测定主蒸汽压力PV的变动的例子，同时还用直线表示设定主蒸汽压力SV。上排的图表示将修正(基于燃料修正系数K的修正以及基于PID控制的积分修正)的程度设定得强的情况，示出了测定主蒸汽压力PV在设定主蒸汽压力SV上下大幅变动的情况。与此相对，中排的图表示修正的程度为最佳的情况，示出了测定主蒸汽压力PV在设定主蒸汽压力SV的附近变动的情况。另一方面，下排的图表示将修正的程度设定得弱的情况，示出了测定主蒸汽压力PV在反复进行较小的变动的同时整体上在设定主蒸汽压力SV上下缓慢地大幅变动的情况。

在此，在本实施方式的锅炉燃烧控制***1中，通过将设定主蒸汽压力SV作为基准的测定主蒸汽压力PV的振动、即将设定主蒸汽压力SV作为中心的振幅和周期(测定主蒸汽压力PV与设定主蒸汽压力SV交叉的时刻的间隔)来掌握主蒸汽压力的动作。主蒸汽压力(测定主蒸汽压力PV)为最佳状态是指基本上如中排的图所示，振幅小且周期短的状态。需要说明的是，周期长的状态是指如下排的图所示，测定主蒸汽压力PV离开设定主蒸汽压力SV的状态长期持续。

如上所述，例如如果使用在维持锅炉2的状态、燃料性状、其他各种因素的条件下得到的燃料函数FX来确定燃料投入量，则测定主蒸汽压力PV与设定主蒸汽压力SV几乎不会产生差异。实际上，例如如图4的中排的图所示，测定主蒸汽压力PV为将设定主蒸汽压力SV作为中心以小振幅振动的形式。但是，随着锅炉2的状态变化、燃料性状、其他各种因素的变化，有可能在测定主蒸汽压力PV与设定主蒸汽压力SV之间产生压力差(偏差)。在本实施方式中，测量该偏差，检测测定主蒸汽压力PV达到最佳的状态、即振幅以及周期的值小的状态的时刻，基于此时的状态计算出对于燃料函数FX的修正系数(在本实施方式中为对于初始值及微调函数FXAI的燃料函数修正系数KP)。

图2是表示本实施方式中的基准曲线修正部12的结构例的概要的图。基准曲线修正部12例如还具有由硬件或软件安装的偏差判定部121、周期判定部122、振幅判定部123、基准曲线修正判定部124以及基准曲线修正系数输出部125等各部分来作为其结构。另外，具有作为记录在存储器、HDD等中的文件、表格而安装的周期历史126、振幅历史127、最佳值信息128以及基准曲线修正函数VFX等各数据。

输入至基准曲线修正部12的测定主蒸汽压力PV以及设定主蒸汽压力SV被输入到偏差判定部121，计算出它们的差值(偏差)。计算出的差值被分别输入至周期判定部122以及振幅判定部123，分别计算出测定主蒸汽压力PV变动的周期以及振幅作为表征测定主蒸汽压力PV的动作的信息。需要说明的是，如上所述，测定主蒸汽压力PV的动作不是恒定的，而是时时刻刻发生变化。因此，周期以及振幅是作为长时间(例如30分钟)内的移动平均来计算出的。因此，计算出的周期以及振幅的信息分别作为周期历史126以及振幅历史127预先记录在存储器、HDD等中。

计算出的周期以及振幅的值被输入至基准曲线修正判定部124。在基准曲线修正判定部124中，判定周期以及振幅的值是否为最佳值(也包括基于此的一定范围的优选值)。最佳值涉及的信息例如作为最佳值信息128预先记录在存储器、HDD等中。然后，在判定为周期以及振幅为最佳状态的情况下，在直到从最佳状态偏离为止的期间，使被设定为可变函数的基准曲线修正函数VFX的值移动。

基于该基准曲线修正函数VFX，基准曲线修正系数输出部125获取与负荷请求量MWD对应的基准曲线修正系数KP并进行输出。该基准曲线修正系数KP通过与初始值及微调函数FXAI相乘来修正初始值及微调函数FXAI。

＜初始值及微调函数FXAI的修正处理＞

图3是表示本实施方式中的进行初始值及微调函数FXAI的修正的处理的流程的例子的流程图。在此，表示在基准曲线修正部12的基准曲线修正判定部124中设定基准曲线修正函数VFX的部分为止的处理的流程。之后，基准曲线修正部12的基准曲线修正系数输出部125基于所设定的基准曲线修正函数VFX获取与负荷请求量MWD对应的基准曲线修正系数KP并进行输出。

在基准曲线修正部12中，首先，偏差判定部121获取设定主蒸汽压力SV(S01)。设定主蒸汽压力SV可以如图1所示作为常数预先设定在***内部，也可以作为来自锅炉2等的外部输入而获取。之后，获取从主蒸汽压力发送器PX发送的测定主蒸汽压力PV(S02)。上述的处理顺序是一个例子，可以按照相反的顺序执行，也可以同时进行。获取设定主蒸汽压力SV和测定主蒸汽压力PV后，进行求出它们之间的差值的偏差处理(S03)。偏差判定部121将计算出的差值的信息分别输入至周期判定部122以及振幅判定部123，并且返回步骤S01继续进行处理。

在周期判定部122中，基于从偏差判定部121获取的主蒸汽压力的差值的信息，测量将设定主蒸汽压力SV作为基准的测定主蒸汽压力PV的变动的周期(S11)。例如，基于存储在未图示的存储器等中的过去的差值的历史信息，掌握差值的符号变相反的时刻，并将该时间间隔作为周期。如上所述，测定主蒸汽压力PV的动作不是恒定的，而是时时刻刻发生变化。因此，周期作为基于过去的长时间(例如30分钟)的历史的移动平均而算出。之后，判定测量到的周期是否正常(是否为负数等异常值)(S12)。在不正常(是异常值)的情况下(S12：否)的情况下，返回步骤S11继续进行周期测量的处理。

另外，在振幅判定部123中也同样地，基于从偏差判定部121获取的主蒸汽压力的差值的信息，测量将设定主蒸汽压力SV作为基准的测定主蒸汽压力PV的变动的振幅(S21)。例如，将差值的绝对值作为振幅来掌握。关于振幅，也作为过去的长时间(例如30分钟)的历史信息的移动平均而算出。之后，判定测量到的振幅是否正常(S22)。在不正常的情况下(S22：否)，返回步骤S21继续进行振幅测量的处理。

在周期以及振幅的值均正常的情况下(S12：是，S22：是)，计算出的周期以及振幅的值被输入至基准曲线修正判定部124。在基准曲线修正判定部124中，获取过去的一定时间范围内(例如5分钟)的周期的迁移(S31)，判定各周期是否落在规定的范围内(S32)。在未落在规定的范围内的情况下(S32：否)，不进行任何处理，或者在已经进行着对于基准曲线修正函数VFX的修正处理的情况下结束该处理(S38)。由此，后级的基准曲线修正系数输出部125基于该时间点的基准曲线修正函数VFX获取基准曲线修正系数KP并进行输出。

另一方面，在过去的一定时间范围内的周期落在规定的范围内的情况下(S32：是)，判定测量到的周期以及振幅分别在过去的变动的历史中是否为目前为止的最小值(S33)。目前为止的最小值的信息例如也可以预先记录在最佳值信息128中。需要说明的是，关于周期，是在属于步骤S32中的规定的范围内的基础上，判定是否为最小值。在周期以及振幅中的至少一方不是最小值的情况下(S33：否)，不进行任何处理，或者在已经进行着对于基准曲线修正函数VFX的修正处理的情况下结束该处理(S38)。

另一方面，在测量到的周期以及振幅均为最小值的情况下(S33：否)，从最佳值信息128中获取目前为止的最佳值涉及的周期以及振幅的信息(S34)，在与该周期以及振幅的比较中，判定测量到的周期以及振幅的组合是否为最佳值(S35)。哪个是最佳值的判定方法能够使用适当的方法，例如在振幅的值进入规定的范围内的基础上，周期更小的为最佳等。在测量到的周期以及振幅的组合不是最佳值的情况下(S35：否)，不进行任何处理，或者在已经进行着对于基准曲线修正函数VFX的修正处理的情况下结束该处理(S38)。

另一方面，在测量到的周期以及振幅的组合为最佳值的情况下(S35：是)，通过该组合更新最佳值信息128的内容(S36)，开始对于基准曲线修正函数VFX的修正处理(S37)。基准曲线修正函数VFX被设定为规定负荷请求量MWD与对于初始值及微调函数FXAI的修正系数亦即基准曲线修正系数KP的对应关系的曲线的可变函数，通过使该曲线移动规定量来修正。该修正继续进行，直到例如测量到的周期以及幅度偏离最佳状态。需要说明的是，这样的修正方法是一个例子，例如也可以使用如下方法：使用在测量到的周期以及振幅的组合为最佳值时的控制状态下的锅炉输入指令值BID等其他指标，修正基准曲线修正函数VFX(或者初始值及微调函数FXAI)。

如上所述，根据本发明的实施方式1涉及的锅炉燃烧控制***1，将测定主蒸汽压力PV的变动相对于设定主蒸汽压力SV的偏差作为周期以及振幅进行测定，并基于测定主蒸汽压力PV的长时间的迁移确定周期和振幅为最佳状态的时刻。然后，基于周期以及振幅为最佳时的状态输出用于修正燃料函数FX(在本实施例中具体为初始值及微调函数FXAI)的基准曲线修正系数KP。即，能够实质上自主且独立地完成实时修正燃料函数FX中产生的微小偏差。

(实施方式2)

接着，对实施方式2进行说明。需要说明的是，下面对于与上述实施方式重复的地方，原则上省略其说明。

在本实施方式中，对超临界压力贯流锅炉和能够适用于超超临界压力贯流锅炉的锅炉燃烧控制***进行说明。超临界压力贯流锅炉和超超临界压力贯流锅炉中的燃料投入量和供水量取决于主蒸汽压力以及水燃比。水燃比是指由向锅炉供给的供水量与燃料的重量比规定的值。该水燃比由设置在锅炉燃烧控制***外的水燃比主控制器控制。水燃比主控制器在进行与热量(主蒸汽压力)相应的积分处理的同时调整燃料投入量，但以往无法适当地控制燃料投入量，也无法使燃烧稳定。

因此，在本实施方式中，其目的在于，提供一种能够在超临界压力贯流锅炉和超超临界压力贯流锅炉中，适当地控制燃料投入量的锅炉燃烧控制***等。

图5是表示本发明的实施方式2涉及的锅炉燃烧控制***的结构例的概要的图。本实施方式中的锅炉燃烧控制***201以外的结构是在图1中追加了供水主控制器208、水燃比主控制器209以及加法运算部210的结构。

水燃比主控制器209调整锅炉输入指令值BID、BID’(负荷请求量MWD’)和供水量，以使由供给至锅炉2的水(液体)与燃料的重量比规定的水燃比达到规定的值(或在规定的范围内)。通过这些控制，水燃比主控制器209控制供水量、管道内的流体温度以及管道的表面温度。水燃比主控制器209基于由未图示的压力计测定的主蒸汽压力PV的测定值、供水量等信息生成水燃比主控制信号，并输出生成的水燃比主控制信号。水燃比主控制信号是关于燃料投入量的增减的信号，在燃料不足的情况下为使燃料投入量增加的正信号，在燃料过剩的情况下为使燃料投入量减少的负信号。

供水主控制器208基于负荷请求量MWD、水燃比的设定值等调整向锅炉2供给的供水量。加法运算部210基于从水燃比主控制器209输出的水燃比主控制信号，调整从燃料投入量运算部7输出的锅炉输入指令值BID。

像这样，基于水燃比的设定值，通过锅炉2周边的各部分调整供水量和燃料投入量，在本实施方式中，在锅炉燃烧控制***201中也进行燃料投入量的控制。如图5所示，锅炉燃烧控制***201为在图1的锅炉燃烧控制***1中追加了加法运算部215的结构。加法运算部215与水燃比主控制器209连接，基于从水燃比主控制器209输出的水燃比主控制信号，调整从加法运算部5输出的反馈调整后的锅炉输入指令值BID’(负荷请求量MWD’)的值。

如果水燃比主控制信号是正信号，则加法运算部215进行对锅炉输入指令值BID’加上规定的值的信号处理，如果水燃比主控制信号是负信号，则进行从锅炉输入指令值BID’中减去规定的值的信号处理。然后，加法运算部215将信号处理后的锅炉输入指令值BID’(负荷请求量MWD’)输出到除法运算部11。

除法运算部11计算出负荷请求量MWD与信号处理后的锅炉输入指令值BID’的比，并输出到燃料修正系数运算部14。燃料修正系数运算部14将从除法运算部11输出的比作为输入，通过自学习来计算出基于信号处理后的锅炉输入指令值BID’的燃料修正系数K并将其输出。需要说明的是，基准曲线修正部12以及乘法运算部13中的处理与实施方式1相同。

基于水燃比主控制器209的控制的燃料修正系数K通过乘法运算部6与负荷请求量MWD’(锅炉输入指令值BID’)相乘。将该修正后的负荷请求量MWD”(锅炉输入指令值BID”)作为输入，燃料投入量运算部7通过燃料函数FX将其转换为锅炉输入指令值BID并输出到加法运算部210。加法运算部210中的处理如上所述。

根据本实施方式，除了上述的实施例方式中的效果以外，还可以得到以下效果。根据本实施方式，燃料修正系数运算部14基于反馈修正前的负荷请求量MWD与基于水燃比调整的反馈修正后的负荷请求量MWD’(锅炉输入指令值BID’)的比计算燃料修正系数K。根据该结构，能够计算出基于水燃比主控制器209的控制的适当的燃料修正系数K，因此可以提供一种在超临界压力贯流锅炉和超超临界压力贯流锅炉中也能够适当地控制燃料投入量的锅炉燃烧控制***等。

另外，根据该结构，由于能够通过计算得出水燃比主控制器209的影响，所以能够计算出水燃比主控制器209对于锅炉输入指令值BID的控制的权重，从而使燃烧稳定。

以上，根据实施方式具体地说明了本申请发明人所做的发明，但本发明并不限定于上述实施方式，毋庸置疑能够在不脱离其主旨的范围内进行各种变更。例如，上述的实施方式是为了便于理解本发明而进行的详细说明，并不一定限定于具有所说明的全部结构。另外，对于上述实施方式的结构的一部分，能够追加、删除、替换其他结构。

另外，上述的各结构、功能、处理部、处理机构等也可以通过例如在集成电路中设计等，利用硬件实现它们的一部分或全部。另外，上述的各结构、功能等也可以通过由处理器解释并执行实现各个功能的程序，利用软件来实现。实现各功能的程序、表格、文件等信息能够存储在存储器、硬盘、SSD(Solid State Drive：固态驱动器)等记录装置，或者存储在IC卡、SD卡、DVD等记录介质中。

另外，在上述各图中，控制线和信息线表示说明时认为必要的东西，不一定表示安装上的全部控制线和信息线。实际上可以认为几乎全部的结构都是相互连接的。

产业上的可利用性

本发明能够利用于基于锅炉的负荷请求量来确定向锅炉投入的燃料投入量的锅炉燃烧控制***以及锅炉燃烧控制方法。

附图标记说明

1、201…锅炉燃烧控制***；2…锅炉；3…蒸汽涡轮机；4…PID控制部；5…加法运算部；6…乘法运算部；7…燃料投入量运算部；11…除法运算部；12…基准曲线修正部；13…乘法运算部；14…燃料修正系数运算部；121…偏差判定部；122…周期判定部；123…振幅判定部；124…基准曲线修正判定部；125…基准曲线修正系数输出部；126…周期历史；127…振幅历史；128…最佳值信息；215…加法运算部；SV…设定主蒸汽压力；PV…测定主蒸汽压力；PX…主蒸汽压力发送器；MWD、MWD’、MWD”…负荷请求量；BID、BID’、BID”…锅炉输入指令值；K…燃料修正系数；KP…基准曲线修正系数；FX…燃料函数；FXAI…初始值及微调函数；VFX…基准曲线修正函数。

Claims (7)

1.一种锅炉燃烧控制***，将针对负荷请求量基于规定的燃料函数计算出的向锅炉投入的燃料投入量涉及的燃料供给至所述锅炉，基于测定的所述锅炉的主蒸汽压力亦即测定主蒸汽压力和预先设定的所述锅炉的主蒸汽压力亦即设定主蒸汽压力来求出反馈修正量，对基于所述反馈修正量来修正所述负荷请求量或所述燃料投入量的设备，输出修正所述反馈修正后的所述负荷请求量或所述燃料投入量的燃料修正系数，其中，

所述锅炉燃烧控制***具有：

燃料修正系数运算部，基于所述反馈修正前的所述负荷请求量与所述反馈修正后的所述负荷请求量之比以及关于所述锅炉规定了所述负荷请求量与所述燃料投入量的关系的初始值的初始值及微调函数，计算所述燃料修正系数；以及

基准曲线修正部，输出修正所述初始值及微调函数的基准曲线修正系数，

所述基准曲线修正部具有：

偏差判定部，计算所述测定主蒸汽压力与所述设定主蒸汽压力的偏差；

周期判定部，获取并记录所述偏差的变动涉及的周期；

振幅判定部，获取并记录所述偏差的变动涉及的振幅；

基准曲线修正系数输出部，基于规定的基准曲线修正函数计算并输出所述基准曲线修正系数；以及

基准曲线修正判定部，判定所述周期和所述振幅的组合是否满足规定的条件，在满足所述条件的情况下，基于针对所述锅炉的控制状态来修正所述基准曲线修正函数。

2.根据权利要求1所述的锅炉燃烧控制***，其中，

所述条件为：所述振幅在规定的范围内且所述周期在过去的一定时间范围的历史中是最小的。

3.根据权利要求1所述的锅炉燃烧控制***，其中，

所述周期判定部以及所述振幅判定部分别通过过去一定时间内的移动平均来获取所述周期以及所述振幅。

4.根据权利要求1所述的锅炉燃烧控制***，其中，

所述基准曲线修正函数被设定为可变函数，

所述基准曲线修正判定部通过使所述基准曲线修正函数在所述周期和所述振幅的组合满足所述条件的期间移动而修正所述基准曲线修正函数。

5.根据权利要求1所述的锅炉燃烧控制***，其中，

所述燃料修正系数运算部基于所述反馈修正前的所述负荷请求量与所述反馈修正后的所述负荷请求量之比来计算所述燃料修正系数，所述反馈修正后的所述负荷请求量是基于由供给至所述锅炉的水与燃料的重量比规定的水燃比来调整的负荷请求量。

6.一种锅炉燃烧控制方法，所述锅炉燃烧控制方法是锅炉燃烧控制***的锅炉燃烧控制方法，将针对负荷请求量基于规定的燃料函数计算出的向锅炉投入的燃料投入量涉及的燃料供给至所述锅炉，基于测定的所述锅炉的主蒸汽压力亦即测定主蒸汽压力和预先设定的所述锅炉的主蒸汽压力亦即设定主蒸汽压力来求出反馈修正量，对基于所述反馈修正量来修正所述负荷请求量或所述燃料投入量的设备，输出修正所述反馈修正后的所述负荷请求量或所述燃料投入量的燃料修正系数，其中，

所述锅炉燃烧控制方法具有：

燃料修正系数运算工序，基于所述反馈修正前的所述负荷请求量与所述反馈修正后的所述负荷请求量之比以及关于所述锅炉规定了所述负荷请求量与所述燃料投入量的关系的初始值的初始值及微调函数，计算所述燃料修正系数；以及

基准曲线修正工序，输出修正所述初始值及微调函数的基准曲线修正系数，

所述基准曲线修正工序具有：

偏差判定工序，计算所述测定主蒸汽压力与所述设定主蒸汽压力的偏差；

周期判定工序，获取并记录所述偏差的变动涉及的周期；

振幅判定工序，获取并记录所述偏差的变动涉及的振幅；

基准曲线修正系数输出工序，基于规定的基准曲线修正函数计算并输出所述基准曲线修正系数；以及

基准曲线修正判定工序，判定所述周期和所述振幅的组合是否满足规定的条件，在满足所述条件的情况下，基于针对所述锅炉的控制状态来修正所述基准曲线修正函数。

7.根据权利要求6所述的锅炉燃烧控制方法，其中，

在所述燃料修正系数运算工序之前，具有如下工序：基于由供给至所述锅炉的水与燃料的重量比规定的水燃比，调整所述反馈修正后的所述负荷请求量，并计算所述反馈修正前的所述负荷请求量与调整后的所述反馈修正后的所述负荷请求量之比，

在所述燃料修正系数运算工序中，基于根据调整后的所述反馈修正后的所述负荷请求量计算出的所述比，计算所述燃料修正系数。

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