JP2002286203A - Plurality of fuel types control device - Google Patents
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、鉄鋼プロセス等で
石炭等の微粉燃料や重油等の液体燃料若しくは未燃焼成
分を有する気体燃料のうちの少なくとも2種の燃料を燃
焼させる複数燃種制御装置に関し、詳しくは上下限制限
時の制御性の改善を図った複数燃種制御装置に関するも
のである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a multiple fuel control apparatus for burning at least two kinds of fuels, such as fine fuels such as coal, liquid fuels such as heavy oil, and gaseous fuels having unburned components, in a steel process or the like. More specifically, the present invention relates to a multiple fuel type control device that improves controllability when upper and lower limits are set.
【０００２】[0002]
【従来の技術】例えば微粉炭と重油を同時に燃焼させて
蒸気を発生させる混焼型ボイラにおいてはこれらの燃料
の供給量を調節して蒸気圧力を一定に保つようにしてい
る。はじめに、主燃料として石炭を、従燃料として重油
を用いたボイラの混焼燃焼制御装置の概要について図３
を用いて説明する。2. Description of the Related Art For example, in a co-firing type boiler that generates steam by simultaneously burning pulverized coal and heavy oil, the supply pressure of these fuels is adjusted to keep the steam pressure constant. First, an outline of a co-firing combustion control device for a boiler using coal as a main fuel and heavy oil as a secondary fuel is shown in FIG.
This will be described with reference to FIG.
【０００３】図３において、１は主蒸気圧力制御回路で
あり、この制御回路1には主蒸気圧力設定回路２で設定
された設定値ＳＶと主蒸気圧力センサ１ａからの測定値
ＰＶ １が入力されており、その偏差を制御演算した操作
出力ＭＶをボイラマスタ（加算器）４に出力する。In FIG. 3, reference numeral 1 denotes a main steam pressure control circuit.
Yes, this control circuit 1 is set by the main steam pressure setting circuit 2.
Set value SV and measured value from main steam pressure sensor 1a
PV 1Is input and the deviation is controlled and calculated.
The output MV is output to the boiler master (adder) 4.
【０００４】ボイラマスタ４は操作出力ＭＶに負荷指令
回路５からの出力を加算してエアリッチ回路６に出力す
る。エアリッチ回路６は空気流量センサ６ａの測定値Ｐ
Ｖ２を入力して石炭ベースでの総燃料デマンド（要求
値）を混焼制御回路７に出力する。この混焼制御回路７
には後述する石炭デマンド上下限制限手段および重油デ
マンド上下限制限手段２４〜２７が設けられている。[0004] The boiler master 4 adds the output from the load command circuit 5 to the operation output MV and outputs it to the air rich circuit 6. The air-rich circuit 6 calculates the measured value P of the air flow sensor 6a.
V 2 is input and the total fuel demand (request value) on a coal basis is output to the co-firing control circuit 7. This mixed combustion control circuit 7
Are provided with coal demand upper and lower limit limiting means and heavy oil demand upper and lower limit limiting means 24 to 27 to be described later.
【０００５】混焼制御回路７では予め石炭と重油の混焼
比率が設定されており、重油流量センサ８ａからの測定
値ＰＶ３と給炭量センサ９ａからのＰＶ４が入力されて
いる。そして、この混焼制御回路７は総燃料デマンドお
よび混焼比率に基づいてそれぞれの燃料の必要量を重油
流量制御回路８および出力制限回路１０（重油側）を介
して出力し、また、石炭給炭量制御回路９および出力制
限回路１１（石炭側）を介して出力する。この出力制限
回路１０，１１の出力に基づいて重油流量調節弁の弁開
度指令信号および石炭の給炭指令信号が出力される。な
お、出力制限回路１０，１１は安定した流量を確保する
ため、出力指令を制限する回路である。３ａは重油デマン
ド側に設けられた定値設定スイッチ，３ｂは石炭デマン
ド側に設けられた定値設定スイッチである。これらのス
イッチは燃焼立上げ時はオフとされており、はじめは重
油のみを燃焼させ重油燃焼が安定すると石炭燃焼を開始
し、順次重油燃焼を弱めて重油と石炭を混焼させ所望の
比率になった時点で後述の比率設定器としてのメモリ１
８にその比率が書き込まれる。その後、重油デマンド側
および石炭デマンド側に設けられた定値設定スイッチ３
ａ，３ｂがオンとされる。このことによりバンプレスな
運転が可能となる。[0005] In the co-firing control circuit 7 is set with co-combustion ratio of advance coal and heavy oil, PV 4 from measurements PV 3 and coal feed amount sensor 9a from heavy oil flow sensor 8a is input. Then, the co-firing control circuit 7 outputs the required amount of each fuel via the heavy oil flow control circuit 8 and the output limiting circuit 10 (heavy oil side) based on the total fuel demand and the co-firing ratio. The signal is output via the control circuit 9 and the output limiting circuit 11 (coal side). Based on the outputs of the output limiting circuits 10 and 11, a valve opening command signal for the heavy oil flow control valve and a coal supply command signal are output. The output limiting circuits 10 and 11 are circuits for limiting an output command in order to secure a stable flow rate. 3a is a fixed value setting switch provided on the heavy oil demand side, and 3b is a fixed value setting switch provided on the coal demand side. These switches are off at the start of combustion.At first, only heavy oil is burned, and when heavy oil combustion is stabilized, coal combustion is started.Then, the heavy oil combustion is weakened and heavy oil and coal are co-fired to achieve the desired ratio. Memory 1 as a ratio setting device described later
8, the ratio is written. After that, fixed value setting switches 3 provided on the heavy oil demand side and the coal demand side
a, 3b are turned on. This enables a bumpless operation.
【０００６】図４は上記混焼制御回路７の詳細を示すも
ので、１５は乗算器、１６は減算器、１７は除算器、１
８は燃焼比率が書込まれた比率設定器としてのメモリ、
１９は変化率制限器、２０（ａ，ｂ）は重油と石炭の熱
量比から石炭←→重油への熱量変換を行う熱量変換器で
ある。なお、メモリ１８は実比率トラッキング時は入力
Xに対する出力Ｙが同じ（Ｙ＝Ｘ）となっており、手動
設定の場合はオペレータがＣＲＴ３０側から設定した入
力Ｚと出力Ｙが同じ（Ｙ＝Ｚ）となる。また、変化率制
限回路１９はメモリ１８が出力Ｙ＝Ｘのときは変化率制
限動作を行なわずバイパスする。FIG. 4 shows details of the co-firing control circuit 7, in which 15 is a multiplier, 16 is a subtractor, 17 is a divider, 1
8 is a memory as a ratio setting device in which the combustion ratio is written,
19 is a change rate limiter, and 20 (a, b) is a calorie converter for performing calorie conversion from heavy oil to coal calorific value to coal →→ heavy oil. In addition, the memory 18 is input at the time of real ratio tracking.
The output Y for X is the same (Y = X), and in the case of manual setting, the input Z and the output Y set by the operator from the CRT 30 are the same (Y = Z). When the output of the memory 18 is Y = X, the rate-of-change limiting circuit 19 bypasses the rate-of-change limiting operation.
【０００７】ここで、石炭ベースでの総燃料デマンドが
混焼制御回路７の乗算器１５および減算器１６に入力さ
れると、乗算器１５に入力したものはその値に予めメモ
リ１８に格納された重油／全燃料（＝重油＋石炭）の燃
焼比率により重油の供給量が演算され、熱量変換器２０
ａで重油の供給量に演算されて重油デマンドとして重油
流量制限回路８（図３参照）に出力される。Here, when the total fuel demand on a coal basis is input to the multiplier 15 and the subtractor 16 of the co-firing control circuit 7, the value input to the multiplier 15 is stored in the memory 18 in advance as the value. The supply amount of heavy oil is calculated from the combustion ratio of heavy oil / total fuel (= heavy oil + coal), and the calorie converter 20
In step a, the amount of heavy oil supplied is calculated and output to the heavy oil flow rate limiting circuit 8 (see FIG. 3) as heavy oil demand.
【０００８】一方減算器１６では、総燃料デマンドから
重油デマンドを差し引いた値が石炭デマンドとして石炭
供給量制御回路９（図３参照）に出力される。そして、
出力された各デマンドに対する重油流量および石炭量が
重油流量センサ８ａ，給炭量センサ９ａで測定されてＰ
Ｖ３（Ｂ），ＰＶ４（Ａ）として混焼制御回路７に帰還
するようになっている。そして重油流量ＰＶ３（Ｂ）は
熱量変換器２０ｂで石炭量に換算され、加算器４ａおよ
び除算器１７に入力する。一方給炭量ＰＶ４（Ａ）は加
算器４ａに入力し石炭量に換算されたＰＶ３（Ｂ）と加
算される（Ａ＋Ｂ）。この加算された値は除算器１７に
出力されてＢ／（Ａ＋Ｂ）の演算が行なわれ実比率Ｘと
してメモリ１８（比率設定器）に入力する。２４ａ，２
４ｂは低位信号選択器（上限制限器）であり、上限設定
器２６ａ，２６ｂを介して石炭および重油の供給量の上
限が設定される。また、２７ａ，２７ｂは下限設定器で
あり、高位信号選択器（下限制限器）２５ａ，２５ｂに
より石炭および重油の供給量の下限が設定される。On the other hand, the subtracter 16 outputs a value obtained by subtracting the heavy oil demand from the total fuel demand to the coal supply control circuit 9 (see FIG. 3) as the coal demand. And
The fuel oil flow rate and coal quantity for each output demand are measured by the fuel oil flow rate sensor 8a and the coal feed rate sensor 9a, and P
V 3 (B) and PV 4 (A) are fed back to the co-firing control circuit 7. Then, the heavy oil flow rate PV 3 (B) is converted into the amount of coal by the calorie converter 20b and input to the adder 4a and the divider 17. On the other hand, the coal supply amount PV 4 (A) is input to the adder 4a and added to PV 3 (B) converted to the coal amount (A + B). The added value is output to the divider 17, where the calculation of B / (A + B) is performed, and is input to the memory 18 (ratio setting device) as the actual ratio X. 24a, 2
Reference numeral 4b denotes a low-order signal selector (upper limiter), which sets the upper limit of the supply amount of coal and heavy oil via upper limiters 26a and 26b. 27a and 27b are lower limiters, and the lower limit of the supply amount of coal and heavy oil is set by high-order signal selectors (lower limiters) 25a and 25b.
【０００９】図５，６は主燃料として石炭を、従燃料と
して重油およびＬＤＧ（プロセス排ガス）を混焼させる
ようにしたボイラの混焼燃焼制御装置の概要を示す図で
ある。図５において、図３と同一要素には同一符号を付
している。図５において、混焼制御回路７には重油流量
センサ８ａ，給炭量センサ９ａの他にＬＤＧ流量センサ
３０ａからの出力が入力され、この混焼制御回路７で各
燃料のデマンドが演算されて、それぞれの流量制御回路
（８，９，３０）および出力制限回路（１０，１１，３
１）を介して各調節弁に対して開度指令が発せられる。FIG. 5 and FIG. 6 are diagrams showing an outline of a co-firing combustion control device for a boiler in which coal is used as a main fuel and heavy oil and LDG (process exhaust gas) are used as a sub-fuel. 5, the same elements as those in FIG. 3 are denoted by the same reference numerals. In FIG. 5, outputs from the LDG flow sensor 30a as well as the heavy oil flow sensor 8a and the coal supply sensor 9a are input to the co-firing control circuit 7, and the demand for each fuel is calculated by the co-firing control circuit 7, and Flow control circuits (8, 9, 30) and output limiting circuits (10, 11, 3)
An opening command is issued to each control valve via 1).
【００１０】図６において、ＬＤＧの流量が熱量変換器
２０ｃで石炭ベースの燃料比に換算され、その出力が減
算器１６ａで石炭ベースでの総燃料デマンドから差し引
かれる。その残りのデマンドが予め定めた燃焼比率に従
って石炭および重油に割り振られてその出力が乗算器１
５および減算器１６に出力される。なお、ＬＤＧの供給
量は不安定なのでこれに対するデマンド制御は行われな
い。In FIG. 6, the flow rate of the LDG is converted to a coal-based fuel ratio by a calorie converter 20c, and the output thereof is subtracted from the total fuel demand on a coal basis by a subtractor 16a. The remaining demand is allocated to coal and heavy oil according to a predetermined combustion ratio and the output is
5 and a subtractor 16. Since the supply amount of the LDG is unstable, the demand control for this is not performed.
【００１１】上記２，３種類の燃料を燃焼させる場合の
混焼制御装置の構成において、何らかの理由により給炭
制御にトラブルが生じたとする。その場合、定値設定ス
イッチ３ａ，３ｂをオフ（定値側）として対策を講じる
こととなるが、マスタ追従制御は不能の状態になる（そ
の場合石炭と重油の比率は実比率トラッキング（メモリ
１８でＹ＝Ｘの状態）となっている）。そのような状態
で、例えば燃料デマンドが５０％から１０％増加したと
すると、燃焼比率が０．５（石炭と重油のデマンドがそ
れぞれ２５％）であれば重油デマンドはまず５％増加す
る。すると重油流量が３０％に増えるので実比率も増加
して３０／（２５＋３０）＝０．５５となる。[0011] In the configuration of the co-firing control device for burning a few types of fuels, it is assumed that a trouble occurs in the coal supply control for some reason. In this case, countermeasures are taken by turning off the fixed value setting switches 3a and 3b (fixed value side), but the master following control is disabled (in this case, the ratio between coal and heavy oil is the actual ratio tracking (Y in the memory 18). = X state). In such a state, for example, assuming that the fuel demand increases from 50% to 10%, if the combustion ratio is 0.5 (the demand for coal and heavy oil is 25% each), the heavy oil demand first increases by 5%. Then, since the heavy oil flow rate increases to 30%, the actual ratio also increases to 30 / (25 + 30) = 0.55.
【００１２】この実比率は最終的には３５／（２５＋３
５）＝０．５８になり重油流量を１０％（３５％−２５
％＝１０％）だけ増加させるが帰還量ＰＶ３（Ｂ），Ｐ
Ｖ４（Ａ）がその都度加算器４a、除算器１７、及び比
率設定器１８を経て乗算器１５で乗算されてデマンドが
演算されるので時間がかかることになる。This actual ratio is finally 35 / (25 + 3)
5) = 0.58 and the fuel oil flow rate is reduced to 10% (35% -25)
% = 10%), but the feedback amount PV 3 (B), P
Each time V 4 (A) is multiplied by the multiplier 15 via the adder 4a, the divider 17 and the ratio setting unit 18, and the demand is calculated, it takes time.
【００１３】このことは、２燃種がマスタ追従するとき
と比較してプロセスの応答を悪化（時定数が長くなる）
させるのでボイラマスタ４（図３参照）がハンチングを
起こす恐れがある。図７はハンチングの問題を解決した
２燃種制御装置の従来例を示す概略構成図である。This degrades the process response (increases the time constant) as compared to when the two fuels follow the master.
Therefore, the boiler master 4 (see FIG. 3) may cause hunting. FIG. 7 is a schematic configuration diagram showing a conventional example of a two-fuel type control device that solves the problem of hunting.
【００１４】図７において、図４と同一要素には同一符
号を付している。２１aは偏差監視器であり、変化率制
限器１９ａへの入力（Ｘ１）と出力（Ｘ２）を監視す
る。そして、その偏差αが所定の値（例えば１％）を超
えているか否かにより比率変化の有無を判断する。即
ち、偏差監視器２１ａはＸ１−Ｘ２＞αの時Ｈ＝１を出
力し、Ｘ１−Ｘ２＜−αの時Ｌ＝１を出力する。Ｘ１＝
Ｘ２の時はＨ＝Ｌ＝０なので比率は変化していないと判
断し、ＨあるいはＬが１のとき比率変化中と判断する。
２１ｂ，２１ｃも偏差監視器であり、２１ｂの偏差監視
器には乗算器１５ａの出力である石炭デマンドＱ
（Ａ'）と給炭量センサ９ａで測定されたＰＶ４（Ａ）
が入力され、２１ｃの偏差監視器には乗算器１５ｂの出
力である重油デマンドＰ（Ｂ'）と重油流量ＰＶ
３（Ｂ）が入力され、それらの偏差αが所定の値（例え
ば１％）を超えているか否かにより比率変化の有無を判
断する。In FIG. 7, the same elements as those in FIG. 4 are denoted by the same reference numerals. 21a is a deviation monitor, which monitors the input (X1) and the output (X2) to the change rate limiter 19a. Then, whether or not the ratio has changed is determined based on whether or not the deviation α exceeds a predetermined value (for example, 1%). That is, the deviation monitor 21a outputs H = 1 when X1−X2> α, and outputs L = 1 when X1−X2 <−α. X1 =
At the time of X2, it is determined that the ratio has not changed since H = L = 0, and when H or L is 1, it is determined that the ratio is changing.
21b and 21c are also deviation monitors, and the deviation monitor of 21b has a coal demand Q output from the multiplier 15a.
(A ′) and PV 4 (A) measured by the coal supply sensor 9a
Is input to the deviation monitor 21c, and the heavy oil demand P (B ') and the heavy oil flow rate PV, which are the outputs of the multiplier 15b.
3 (B) is input, and it is determined whether or not the ratio has changed based on whether or not the deviation α exceeds a predetermined value (for example, 1%).
【００１５】２２はゲインバイアス器であり、ゲイン＝
−１．０、バイアス１．０となっている。例えば重油比
率が０．４であれば石炭比率（１−x）は０．６（＝１
−０．４）となる。２３ａ（Ｔ１），２３ｂ（Ｔ２）は
スイッチであり、２３ａのスイッチには乗算器１５ａの
出力である石炭デマンドＱ（Ａ'）と給炭量センサ９ａ
で測定されたＰＶ４（Ａ）がそれぞれ入力され、何れか
の値を減算器１６ｂに出力するようになっている。この
スイッチ２３ａは重油流量制御がマスタ追従し、給炭量
制御がマスタ追従制御不能のときａ→ｃ方向に切換わる
（両方がマスタ追従しているときはｂ→ｃ）。また、ス
イッチ２３ｂには乗算器１５ｂの出力である重油デマン
ドＰ（Ｂ'）と重油流量ＰＶ３（Ｂ）がそれぞれ入力さ
れ何れかの値が減算器１６ａに出力するようになってい
る。このスイッチ２３ｂ（Ｔ２）は給炭量制御がマスタ
追従し、重油流量制御がマスタ制御不能のときａ→ｃ方
向に切換わる（両方がマスタ追従しているときはｂ→
ｃ）。Reference numeral 22 denotes a gain bias unit, and the gain =
−1.0 and bias 1.0. For example, if the fuel oil ratio is 0.4, the coal ratio (1-x) is 0.6 (= 1).
-0.4). 23a (T 1 ) and 23b (T 2 ) are switches, and the switch of 23a has a coal demand Q (A ′) output from the multiplier 15a and a coal supply sensor 9a.
In the measured PV 4 (A) it is adapted to be input, and outputs one of the values to the subtractor 16b. This switch 23a switches from the a to c direction when the heavy oil flow control follows the master and the coal supply control cannot perform the master following control (b → c when both are following the master). Further, the heavy oil demand P (B ′) and the heavy oil flow rate PV 3 (B), which are the outputs of the multiplier 15b, are input to the switch 23b, and either value is output to the subtractor 16a. The switch 23b (T 2 ) switches from the a → c direction when the coal supply control follows the master control and the heavy oil flow rate control cannot perform the master control (b → when both master follow).
c).
【００１６】この従来例における基本的回路構成は、定
値設定によって定めた混焼制御回路をベースにして、比
率演算を組み込んだ形になっている。定値設定による混
焼制御回路とは、一般的にマスタ追従する燃料は一つ
で、総燃料デマンドからマスタ追従していない実燃料流
量を差し引いて燃料デマンドを作成する方式をいう。The basic circuit configuration in this conventional example is based on a mixed combustion control circuit determined by setting a constant value, and incorporates a ratio calculation. The co-firing control circuit by setting a constant value generally refers to a system in which the fuel that follows the master is one, and the fuel demand is created by subtracting the actual fuel flow rate that does not follow the master from the total fuel demand.
【００１７】ここで、差し引く値を総燃料デマンドを比
率で配分した量にすると比率による混焼制御回路にな
る。図７では差し引く量を実燃料流量と燃料デマンドの
比率配分の切替方式としている。乗算器１５ｂの出力で
ある点Ｐは重油デマンド（Ｂ’）、乗算器１５ａの出力
である点Ｑは石炭デマンド（Ａ’）になる。両燃種とも
マスタ追従の場合、スイッチ２３ａ、２３ｂは共にｂ→
ｃに切り替わり比例配分の制御になる。Here, if the value to be subtracted is an amount obtained by distributing the total fuel demand by a ratio, a mixed combustion control circuit based on the ratio is obtained. In FIG. 7, the amount to be subtracted is used as a switching method of the ratio distribution between the actual fuel flow rate and the fuel demand. The point P, which is the output of the multiplier 15b, is the heavy oil demand (B '), and the point Q, which is the output of the multiplier 15a, is the coal demand (A'). When both fuel types follow the master, the switches 23a and 23b are both set to b →
The control is switched to c to control the proportional distribution.
【００１８】ここで、重油流量制御のみマスタ追従不能
となった場合、（例えば図３に示す出力制限回路１０に
含まれる最低油圧制限機能が働いて、重油流量制限回路
8が圧力制御に切換わった場合−最低油圧制御が働いた
場合は、スイッチ２３ａがａ→ｃに切り替わり、石炭デ
マンドは総燃料デマンドから重油流量（Ｂ）を引いた値
になる（重油定値制御モード）。また、定値設定時や出
力制限が機能して石炭量制御のみマスタ追従不能の場合
は、スイツチ２３ｂがａ→ｃに切り替わり、重油デマン
ドは総燃料デマンドから石炭量（Ａ）を引いた値になる
（石炭定値制御モード）。If the master oil cannot be followed only by the heavy oil flow control (for example, the minimum oil pressure limiting function included in the output limiting circuit 10 shown in FIG.
When 8 is switched to pressure control-When the minimum oil pressure control is activated, the switch 23a switches from a to c, and the coal demand becomes a value obtained by subtracting the heavy oil flow rate (B) from the total fuel demand (heavy oil constant value control). mode). In addition, when the fixed value is set or when the output limitation functions and the coal quantity control cannot follow the master, the switch 23b switches from a to c, and the heavy oil demand becomes a value obtained by subtracting the coal quantity (A) from the total fuel demand. (Coal fixed value control mode).
【００１９】定値制御モードのときはメモリ（比率設定
器）１８の出力Ｙはその入力Ｘ（実比率＝実燃料から求
めた比率）をトラッキングする。また、この時、変化率
制限器１９ａの変化率制限機能はバイパスされる。とこ
ろで、一定負荷、一定比率で運転中のときは、実燃料と
デマンドはほぼ一致する（Ａ≒Ａ’∴Ｂ≒Ｂ’）が、負
荷変化中や比率設定変化中のときは燃料設定値が徐々に
変化し、制御偏差が常に出ている状態なので両者は一致
しない。In the constant value control mode, the output Y of the memory (ratio setting unit) 18 tracks its input X (actual ratio = ratio obtained from actual fuel). At this time, the change rate limiting function of the change rate limiter 19a is bypassed. By the way, when operating at a constant load and a constant ratio, the actual fuel and the demand almost coincide (A ≒ A '≒ B ≒ B'), but when the load is changing or the ratio setting is changing, the fuel set value is changed. Since they gradually change and the control deviation is always present, they do not match.
【００２０】このため、それらの変化中に出力制限（例
えば最低油圧制限）にかかってすぐに定値制御モードと
すると、デマンドが突変するので、変化が終了しても主
蒸気圧力（ボイラマスタ）が安定するまでは比率制御モ
ードを保つ必要がある。即ち、変化中でなくなって、か
つ、偏差監視器２１ｂ，２１ｃがＡ≒Ａ’かつ、Ｂ≒
Ｂ’を検出してから定値制御モードに戻すようにすると
突変を防止することができる。For this reason, if the constant value control mode is set immediately after the output limit (for example, the minimum hydraulic pressure limit) is applied during these changes, the demand will suddenly change. Therefore, even if the change ends, the main steam pressure (boiler master) will not change. It is necessary to maintain the ratio control mode until it becomes stable. That is, it is no longer changing, and the deviation monitors 21b and 21c are A {A 'and B}
If the mode is returned to the constant value control mode after detecting B ', sudden change can be prevented.
【００２１】図８は３燃種制御装置の従来例を示す概略
構成図である。この３燃種の基本的回路構成は、図７の
２燃種制御をそのまま３燃種に拡張したもである。ま
ず、ＬＤＧ比率（対全燃料）でデマンドをＬＤＧと（重
油十石炭）に配分する。重油十石炭のデマンドは重油比
率（対全燃料）で配分される。重油比率は対全燃料比で
設定されるので除算器１７ａで対重油十石炭比に変換す
る。重油と石炭の実流量から求めた実比率を乗算器１５
ａで対全燃料の重油実比率に変換する。FIG. 8 is a schematic configuration diagram showing a conventional example of a three fuel type control device. The basic circuit configuration of the three fuel types is obtained by extending the control of the two fuel types shown in FIG. 7 to the three fuel types. First, demand is distributed to LDG and (heavy oil ten coals) by the LDG ratio (to all fuels). The demand for heavy oil and coal is allocated by the fuel oil ratio (to total fuel). The fuel oil ratio is set to the total fuel ratio, and is converted to the fuel oil to coal ratio by the divider 17a. The actual ratio obtained from the actual flow rate of heavy oil and coal is used as a multiplier 15
In a, the ratio is converted into the actual ratio of fuel oil to total fuel.
【００２２】[0022]
【発明が解決しようとする課題】上記２，３種類の燃料
を燃焼させる場合の混焼制御装置の構成において、比率
制御運転中でかつ、総燃料デマンドが増加中に例えば石
炭デマンドが上限または下限制限にかかりマスタ制御不
能になった場合は重油デマンドは重油比率で決まる分し
か増加しないので全体として燃料不足となる。その場
合、主蒸気圧力制御回路（図３参照）で対応することに
なるが主蒸気圧力は一時低下することになる。本発明は
このように比率制御運転中でかつ、総燃料デマンドが増
加中または減少中に例えば石炭デマンドが上限または下
限制限にかかりマスタ制御不能になった場合でも主蒸気
圧力が一時低下することのない複数燃料制御装置を実現
することを目的としている。In the configuration of the co-firing control system for burning two or three types of fuels, for example, while the ratio control operation is being performed and the total fuel demand is increasing, for example, the coal demand is limited to an upper limit or a lower limit. If the master control becomes impossible due to the above, the fuel oil demand is increased only by the amount determined by the fuel oil ratio, so that the fuel becomes insufficient as a whole. In that case, the main steam pressure control circuit (see FIG. 3) will handle this, but the main steam pressure will temporarily decrease. In the present invention, the main steam pressure is temporarily reduced even during the ratio control operation and during the increase or decrease of the total fuel demand, for example, when the coal demand reaches the upper limit or the lower limit and the master control becomes impossible. It is intended to realize a multiple fuel control system.
【００２３】[0023]
【課題を解決するための手段】このような目的を達成す
るために本発明では、請求項１においては、２種類の燃
料が混焼状態となるときの２燃種の燃焼比率を制御する
複数燃種制御装置であって、一方の燃料流量が燃料マス
タ追従不能のときに、総燃料デマンドからマスタ追従不
能の燃料流量を差し引いた量を、他方の燃料デマンドと
する２燃種混焼制御装置において、比率制御運転中に総
燃料デマンドが増加若しくは減少している状態で、何れ
かの燃料が上限若しくは下限を超えた場合は、それ以降
のデマンドの増減分はすべて他方の燃料をデマンドに振
り当てることを特徴とする。In order to achieve the above object, according to the present invention, in the first aspect, a plurality of fuels for controlling a combustion ratio of two fuels when two kinds of fuels are in a mixed combustion state. In a two-fuel-type mixed combustion control device, wherein when one fuel flow rate is unable to follow the fuel master, the amount obtained by subtracting the fuel flow rate that cannot follow the master from the total fuel demand is the other fuel demand. If any fuel exceeds the upper or lower limit while the total fuel demand is increasing or decreasing during the ratio control operation, all subsequent increases and decreases in the demand shall be allocated to the other fuel. It is characterized by.
【００２４】請求項２においては、３種類の燃料が混焼
状態となるときの３燃種の燃焼比率を制御する複数燃種
制御装置であって、第１および第２燃料の流量が燃料マ
スタ追従不能のときに、総燃料デマンドからマスタ追従
不能の第１および第２の燃料流量を差し引き、この値
を、第３の燃料デマンドとする３燃種混焼制御装置にお
いて、比率制御運転中に総燃料デマンドが増加若しくは
減少している状態で、何れか一つの燃料が上限若しくは
下限を超えた場合は、それ以降のデマンドの増減分は他
の1つあるいは2つの燃料デマンドに振り当てることを特
徴とする。According to a second aspect of the present invention, there is provided a multiple fuel type control device for controlling a combustion ratio of three fuel types when three types of fuels are in a mixed combustion state, wherein the flow rates of the first and second fuels follow the fuel master. When it is impossible, the first and second fuel flow rates that cannot follow the master are subtracted from the total fuel demand, and this value is used as the third fuel demand. If any one of the fuels exceeds the upper or lower limit while the demand is increasing or decreasing, the subsequent increase or decrease in demand is allocated to the other one or two fuel demands. I do.
【００２５】請求項３においては、請求項１記載の２燃
種混焼制御装置において、第１燃料は石炭，第２燃料は
重油であることを特徴とする請求項４においては、請求
項２記載の３燃種混焼制御装置において、第１燃料は石
炭，第２燃料は重油，第３燃料は未燃焼成分を含む排ガ
スであることを特徴とする。According to a third aspect of the present invention, in the two-fuel mixed combustion control system according to the first aspect, the first fuel is coal and the second fuel is heavy oil. Wherein the first fuel is coal, the second fuel is heavy oil, and the third fuel is exhaust gas containing unburned components.
【発明の実施の形態】以下図面を用いて本発明を詳しく
説明する。図１は本発明の実施形態の一例を示す２燃種
制御装置の概略構成図である。なお、図７と同一要素に
は同一符号を付している。図１において、図７と異なる
点は乗算器１５ａとスイッチ２３ａ（Ｔ１）の間および
乗算器１５ｂとスイッチ２３ｂ（Ｔ２）の間に上限設定
器として機能する低位信号選択器２４ｃ，２４ｄを、ま
た、下限設定器として機能する高位信号選択器２５ｃ，
２５ｄを設けた点であり、低位信号選択器２４ｃは減算
器１６ａの後段に配置された低位信号選択器２４ａと共
に上限設定器２６ａにより石炭デマンドの上限が設定さ
れる。DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS The present invention will be described below in detail with reference to the drawings. FIG. 1 is a schematic configuration diagram of a two-fuel type control device showing an example of an embodiment of the present invention. The same elements as those in FIG. 7 are denoted by the same reference numerals. 1 is different from FIG. 7 in that low-order signal selectors 24c and 24d functioning as upper limiters are provided between multiplier 15a and switch 23a (T1) and between multiplier 15b and switch 23b (T2). , The high-order signal selector 25c functioning as a lower limiter,
The lower signal selector 24c is provided with the upper limit setting unit 26a and the upper limit setting unit 26a sets the upper limit of the coal demand together with the lower signal selector 24a disposed downstream of the subtracter 16a.
【００２６】また、高位信号選択器２５ｃは減算器１６
ａの後段に配置された高位信号選択器２５ａと共に下限
設定器２７ａにより石炭デマンドの下限が設定される。
また、乗算器１５ｂの後段に配置された低位信号選択器
２４ｄは減算器１６ｂの後段に配置された低位信号選択
器２４ｂと共に上限設定器２６ｂにより重油デマンドの
上限が設定される。The high-order signal selector 25c is connected to the subtractor 16
The lower limit of the coal demand is set by the lower limit setting unit 27a together with the high-order signal selector 25a arranged at the subsequent stage of a.
In addition, the lower order signal selector 24d arranged downstream of the multiplier 15b and the lower order signal selector 24b arranged downstream of the subtractor 16b have the upper limit setting unit 26b set the upper limit of the fuel oil demand.
【００２７】同様に、高位信号選択器２５ｄは減算器１
６ｂの後段に配置された高位信号選択器２５ｂと共に下
限設定器２７ｂにより重油デマンドの下限が設定され
る。ここで、比率運転中において、総燃料デマンドが増
加している状態で石炭デマンドが上限制限器２４ａに設
定された上限を超えて、マスタ追従不能になったとす
る。当然もう一つの石炭デマンドである乗算器１５ａの
出力も増加する。その場合、低位信号選択器（上限設定
器２４ａ，２４ｃ）は共通の上限設定器２６ａにより上
限が設定されているので、上限設定器２４ｃ側も上限を
超えることになる。Similarly, the high-order signal selector 25d is connected to the subtractor 1
The lower limit of the heavy oil demand is set by the lower limit setting device 27b together with the high-order signal selector 25b arranged at the subsequent stage of 6b. Here, it is assumed that during the ratio operation, the coal demand exceeds the upper limit set in the upper limiter 24a and the master cannot be followed in a state where the total fuel demand is increasing. Naturally, the output of the multiplier 15a, which is another coal demand, also increases. In this case, the upper limit of the lower signal selectors (upper limiters 24a and 24c) is set by the common upper limiter 26a, so that the upper limiter 24c also exceeds the upper limit.
【００２８】その結果、減算器１６ｂが引き算する値
（スイッチＴ１の出力）は上限に固定されるので、総燃
料の増加分はそのまま重油デマンドの増加分により賄わ
れることとなる。つまり、重油側も見かけ上マスタ追従
しない定値制御状態となる。次に、燃料デマンドが減少
して上限制限が解除された場合は自動的に比率制御運転
に移行する。以上の動作は下限制限器２５ａに設定され
た下限を超えて、マスタ追従不能になったときも同様で
あり、更に重油側が上下限制限を越えた場合も同様であ
る。As a result, the value subtracted by the subtractor 16b (the output of the switch T1) is fixed to the upper limit, so that the increase in the total fuel is directly covered by the increase in the heavy oil demand. That is, the heavy oil side also enters a constant value control state in which the master does not seem to follow the master. Next, when the fuel demand decreases and the upper limit is released, the operation automatically shifts to the ratio control operation. The above operation is the same when the master exceeds the lower limit set in the lower limiter 25a and cannot follow the master, and also when the heavy oil side exceeds the upper and lower limit.
【００２９】上記の構成によれば、石炭または重油デマ
ンドが上限または下限制限にかかりマスタ制御不能にな
った場合でも主蒸気圧力が一時低下することのない複数
燃料制御装置を実現することができる。According to the above configuration, it is possible to realize a multiple fuel control apparatus in which the main steam pressure does not temporarily decrease even when the demand for coal or heavy oil is limited by the upper limit or the lower limit and master control becomes impossible.
【００３０】図２は３燃種制御装置の概略構成図であ
る。この３燃種の基本的回路構成は、図１の２燃種制御
をそのまま３燃種に拡張したものである。まず、ＬＤＧ
比率（対全燃料）でデマンドをＬＤＧと（重油十石炭）
に配分する。重油十石炭のデマンドは重油比率（対全燃
料）で配分される。重油比率は対全燃料比で設定される
ので除算器１７ａで対重油十石炭比に変換する。重油と
石炭の実流量から求めた実比率を乗算器１５ａで対全燃
料の重油実比率に変換する。FIG. 2 is a schematic configuration diagram of the three-fuel type control device. The basic circuit configuration of the three fuel types is obtained by extending the control of the two fuel types shown in FIG. First, LDG
LDG ratio of demand (to all fuels) and (heavy oil ten coals)
Distribute to The demand for heavy oil and coal is allocated by the fuel oil ratio (to total fuel). The fuel oil ratio is set to the total fuel ratio, and is converted to the fuel oil to coal ratio by the divider 17a. The actual ratio obtained from the actual flow rates of heavy oil and coal is converted into the heavy oil actual ratio of all fuels by the multiplier 15a.
【００３１】なお、ＣＲＴ３０ａは対全燃料に対するＬ
ＤＧガスの比率を設定し、２４ｅ〜２４ｈはＬＤＧデマ
ンドの上限制限器、２５ｅ〜２５ｈはＬＤＧデマンドの
下限制限器である。これらの制限器は上限設定器２６ｄ
および下限設定器２７ｄにより上下限ＬＤＧデマンドが
設定される。また、上限設定器２６ｃは上限制限器２４
ｅに対して総燃料デマンドに対するＬＤＧデマンドの上
限を設定し、下限設定器２７ｃは下限制限器２５ｅに対
して総燃料デマンドに対するＬＤＧデマンドの下限を設
定する。このような構成によれば、石炭，ＬＤＧガスま
たは重油デマンドのいずれかが上限または下限制限にか
かりマスタ制御不能になった場合でも主蒸気圧力が一時
低下することのない複数燃料制御装置を実現することが
できる。It should be noted that the CRT 30a has an L
The DG gas ratio is set, 24e to 24h are upper limiters for LDG demand, and 25e to 25h are lower limiters for LDG demand. These limiters are the upper limiter 26d
The upper and lower limit LDG demands are set by the lower limiter 27d. In addition, the upper limiter 26c is
e, the upper limit of the LDG demand with respect to the total fuel demand is set, and the lower limit setting unit 27c sets the lower limit of the LDG demand with respect to the total fuel demand for the lower limit limiter 25e. According to such a configuration, a multiple fuel control device is realized in which the main steam pressure does not temporarily decrease even when any of coal, LDG gas, or heavy oil demand is subjected to the upper limit or the lower limit and master control becomes impossible. be able to.
【００３２】本発明の以上の説明は、説明および例示を
目的として特定の好適な実施例を示したに過ぎない。し
たがって本発明はその本質から逸脱せずに多くの変更、
変形をなし得ることは当業者に明らかである。例えば、
燃種は石炭、重油、プロセスガスに限ることなく他の燃
種であってもよく、装置の構成も図示以外の構成であっ
てもよい。特許請求の範囲の欄の記載により定義される
本発明の範囲は、その範囲内の変更、変形を包含するも
のとする。The foregoing description of the present invention has been presented by way of illustration and example only. Accordingly, the present invention has many modifications, without departing from its essence,
It will be apparent to those skilled in the art that variations can be made. For example,
The fuel type is not limited to coal, heavy oil, and process gas, and may be another fuel type, and the configuration of the apparatus may be a configuration other than that illustrated. The scope of the present invention defined by the description in the claims section is intended to cover alterations and modifications within the scope.
【００３３】[0033]
【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、２
または３種類の燃料を用いて燃焼比率を制御する複数燃
種制御装置であって、比率制御運転中に総燃料デマンド
が増加している状態で、何れかの燃料が上限若しくは下
限を超えた場合は、それ以降のデマンドの増減分を他方
１つまたは2つの燃料デマンドに振り当てるようにした
ので、石炭，重油またはＬＤＧガスデマンドのいずれか
が上限または下限制限にかかりマスタ制御不能になった
場合でも主蒸気圧力が一時低下することのない複数燃料
制御装置を実現することができる。As described above, according to the present invention, 2
Or a multiple fuel type control device that controls the combustion ratio using three types of fuels, and when any fuel exceeds the upper or lower limit while the total fuel demand increases during the ratio control operation Has allocated the increase / decrease of the subsequent demand to the other one or two fuel demands. Therefore, if any of coal, heavy oil or LDG gas demand is subject to the upper or lower limit and the master control becomes impossible However, a multiple fuel control device in which the main steam pressure does not temporarily decrease can be realized.
【図１】本発明に係る２燃種制御装置の実施形態の一例
を示すブロック構成図である。FIG. 1 is a block diagram showing an example of an embodiment of a two-fuel type control device according to the present invention.
【図２】本発明に係る３燃種制御装置の実施形態の一例
を示すブロック構成図である。FIG. 2 is a block diagram showing an example of an embodiment of a three-fuel type control device according to the present invention.
【図３】本発明を説明するための２燃種制御装置の一般
的なブロック構成図である。FIG. 3 is a general block configuration diagram of a two-fuel type control device for explaining the present invention.
【図４】本発明を説明するための３燃種制御装置の一般
的なブロック構成図である。FIG. 4 is a general block diagram of a three-fuel type control device for explaining the present invention.
【図５】従来の２燃種制御装置の混焼制御回路の一例を
示すブロック構成図である。FIG. 5 is a block diagram showing an example of a co-firing control circuit of a conventional two-fuel type control device.
【図６】従来の３燃種制御装置の混焼制御回路の一例を
示すブロック構成図である。FIG. 6 is a block diagram showing an example of a co-firing control circuit of a conventional three-fuel type control device.
【図７】従来の２燃種制御装置の混焼制御回路の一例を
示すブロック構成図である。FIG. 7 is a block diagram showing an example of a co-firing control circuit of a conventional two-fuel type control device.
【図８】従来の３燃種制御装置の混焼制御回路の一例を
示すブロック構成図である。FIG. 8 is a block diagram showing an example of a co-firing control circuit of a conventional three-fuel type control device.
１ 主蒸気圧力制御回路 １ａ 主蒸気圧力センサ ２ 主蒸気圧力設定回路 ４ ボイラマスタ（加算器） ４（ａ〜ｃ） 加算器 ５ 負荷指令回路 ６ エアリッチ回路 ６ａ 空気流量センサ ７（ａ，ｂ） 混焼制御回路 ８ 重油流量制御回路 ８ａ 重油流量センサ ９ 石炭供給量制御回路 ９ａ 給炭量センサ １０，１１，３１ 出力制限回路 １５（ａ〜ｄ） 乗算器 １６（ａ〜ｄ） 減算器 １７（ａ〜ｃ） 除算器 １８（ａ，ｂ） メモリ（比率設定器） １９（ａ，ｂ） 変化率制限器 ２０（ａ〜ｄ） 熱量変換器 ２１（ａ〜ｃ） 偏差監視器 ２２（ａ，ｂ） ゲインバイアス器 ２３（ａ〜ｄ） スイッチ ２４（ａ〜ｈ） 低位信号選択器（上限制限器） ２５（ａ〜ｈ） 高位信号選択器（下限制限器） ２６（ａ〜ｄ） 上限設定器 ２７（ａ〜ｄ） 下限設定器 ３０，３０ａ ＣＲＴ Reference Signs List 1 main steam pressure control circuit 1a main steam pressure sensor 2 main steam pressure setting circuit 4 boiler master (adder) 4 (ac) adder 5 load command circuit 6 air rich circuit 6a air flow sensor 7 (a, b) co-firing control Circuit 8 Fuel oil flow control circuit 8a Fuel oil flow sensor 9 Coal supply amount control circuit 9a Coal supply amount sensor 10, 11, 31 Output limiting circuit 15 (ad) Multiplier 16 (ad) Subtractor 17 (ac) ) Divider 18 (a, b) Memory (ratio setting device) 19 (a, b) Rate-of-change limiter 20 (ad) Calorie converter 21 (ac) Deviation monitor 22 (a, b) Gain Biaser 23 (ad) Switch 24 (ah) Low signal selector (upper limiter) 25 (ah) Higher signal selector (lower limiter) 26 (ad) Upper limiter 27 ( ad) Lower limiter 30 30a CRT
フロントページの続き Ｆターム(参考） 3K091 AA20 BB02 CC02 CC13 CC23 CC24 DD02 3L021 AA05 BA02 CA06 DA26 EA04 FA12 Continued on the front page F term (reference) 3K091 AA20 BB02 CC02 CC13 CC23 CC24 DD02 3L021 AA05 BA02 CA06 DA26 EA04 FA12
Claims (4)
種の燃焼比率を制御する複数燃種制御装置であって、一
方の燃料流量が燃料マスタ追従不能のときに、総燃料デ
マンドからマスタ追従不能の燃料流量を差し引いた量
を、他方の燃料デマンドとする２燃種混焼制御装置にお
いて、比率制御運転中に総燃料デマンドが増加若しくは
減少している状態で、何れかの燃料が上限若しくは下限
を超えた場合は、それ以降のデマンドの増減分は全て他
方の燃料に振り当てることを特徴とする複数燃種制御装
置。1. A multiple fuel type control device for controlling a combustion ratio of two fuel types when two types of fuels are in a co-firing state, wherein when one fuel flow rate cannot follow a fuel master, a total fuel demand is controlled. In the two-fuel type co-firing controller, the amount obtained by subtracting the fuel flow rate that cannot follow the master from the other fuel demand is used as the other fuel demand, while either the total fuel demand increases or decreases during the ratio control operation, A multi-fuel type control apparatus characterized in that when an upper limit or a lower limit is exceeded, all subsequent increases and decreases in demand are allocated to the other fuel.
種の燃焼比率を制御する複数燃種制御装置であって、第
１および第２燃料の流量が燃料マスタ追従不能のとき
に、総燃料デマンドからマスタ追従不能の第１および第
２の燃料流量を差し引き、この値を、第３の燃料デマン
ドとする３燃種混焼制御装置において、比率制御運転中
に総燃料デマンドが増加若しくは減少している状態で、
何れか一つの燃料が上限若しくは下限を超えた場合は、
それ以降のデマンドの増減分は他の１つ或いは2つの燃
料デマンドに振り当てることを特徴とする複数燃種制御
装置。2. A multiple fuel type control device for controlling the combustion ratio of three fuel types when three types of fuels are in a co-firing state, wherein the flow rates of the first and second fuels cannot be followed by the fuel master. Subtracting the first and second fuel flow rates that cannot follow the master from the total fuel demand, and using this value as the third fuel demand, the total fuel demand increases or decreases during the ratio control operation. In a state of decrease
If any one fuel exceeds the upper or lower limit,
A multi-fuel type control apparatus characterized in that an increase or decrease in demand thereafter is allocated to one or two other fuel demands.
とを特徴とする請求項１記載の２燃種混焼制御装置。3. The control system according to claim 1, wherein the first fuel is coal and the second fuel is heavy oil.
料は未燃焼成分を含む排ガスであることを特徴とする請
求項２記載の３燃種混焼制御装置。4. The control system according to claim 2, wherein the first fuel is coal, the second fuel is heavy oil, and the third fuel is exhaust gas containing unburned components.
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|---|---|---|---|
| JP2001084889A JP4265109B2 (en) | 2001-03-23 | 2001-03-23 | Multiple fuel control system |
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| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
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|---|---|
| JP2002286203A true JP2002286203A (en) | 2002-10-03 |
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Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008008522A (en) * | 2006-06-27 | 2008-01-17 | Nippon Steel Corp | Boiler fuel charging amount deciding method, boiler fuel control device and program |
-
2001
- 2001-03-23 JP JP2001084889A patent/JP4265109B2/en not_active Expired - Lifetime
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008008522A (en) * | 2006-06-27 | 2008-01-17 | Nippon Steel Corp | Boiler fuel charging amount deciding method, boiler fuel control device and program |
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