JP5108644B2 - ボイラ制御装置ならびにボイラ制御方法 - Google Patents
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Description
前記負荷要求信号に基づいて演算された主蒸気圧力設定値と主蒸気圧力値により演算された主蒸気圧力偏差値に基づいて、バーナに投入する燃料流量を制御する第2の制御ループと、
前記負荷要求信号に基づいて演算された蒸気のエンタルピ設定値と蒸気のエンタルピ値により演算された蒸気のエンタルピ偏差値に基づいて、水壁に供給する給水流量を制御する第3の制御ループと、
ボイラの負荷変化率と制御仕様の入力値から正数パラメータを演算する正数パラメータ演算手段と、
前記発電出力偏差値、主蒸気圧力偏差値、蒸気のエンタルピ偏差値のうちの少なくとも2つの偏差値と前記正数パラメータを入力して、前記入力した偏差値に基づく少なくとも2つのボイラ操作量を出力するムダ時間補償手段とを備えたことを特徴とするものである。
前記制御仕様の入力値が主蒸気許容圧力偏差値であることを特徴とするものである。
前記ムダ時間補償手段が第1の補償要素演算手段と第2の補償要素演算手段と加算手段を備え、
前記第1の補償要素演算手段に前記発電出力偏差値と前記正数パラメータが入力されて第1の出力信号を出力し、前記第2の補償要素演算手段に前記蒸気のエンタルピ偏差値が入力されて第2の出力信号を出力して、
前記第1の出力信号と第2の出力信号と主蒸気圧力偏差値を前記加算手段で加算して第3の出力信号を出力する構成になっていることを特徴とするものである。
前記第1の補償要素演算手段が、不完全微分演算手段とムダ時間差設定手段と乗算手段と加算手段を備え、
前記発電出力偏差値と正数パラメータが前記不完全微分演算手段に入力されて、発電出力偏差値の不完全微分が遅れ時間によって演算され、
前記ムダ時間差設定手段に設定されている前記ガバナの操作による主蒸気圧力の応答のムダ時間とボイラ入力の操作による主蒸気圧力の応答のムダ時間の差と、前記不完全微分演算手段によって演算された発電出力偏差値の不完全微分が前記乗算手段により掛け算され、
その掛け算された値と前記発電出力偏差値が前記加算手段により加算されて微分結果値を出力する構成になっていることを特徴とするものである。
ボイラに対する負荷要求信号と蒸気タービンからの発電出力値により演算された発電出力偏差値に基づいて、主蒸気経路に設けたガバナの開度を調整して前記蒸気タービンに供給する主蒸気流量を制御し、
前記負荷要求信号に基づいて演算された主蒸気圧力設定値と主蒸気圧力値により演算された主蒸気圧力偏差値に基づいて、バーナに投入する燃料流量を制御し、
前記負荷要求信号に基づいて演算された蒸気のエンタルピ設定値と蒸気のエンタルピ値により演算された蒸気のエンタルピ偏差値に基づいて、水壁に供給する給水流量を制御するとともに、
ボイラの負荷変化率と制御仕様の入力値から正数パラメータを演算し、
前記発電出力偏差値、主蒸気圧力偏差値、蒸気のエンタルピ偏差値のうちの少なくとも2つの偏差値と前記正数パラメータを入力して、前記入力した偏差値に基づく少なくとも2つのボイラ操作量を出力することを特徴とするものである。
前記制御仕様の入力値が主蒸気許容圧力偏差値であることを特徴とするものである。
前記発電出力偏差値と前記正数パラメータを第1の補償要素演算手段に入力して第1の出力信号を出力し、
前記蒸気のエンタルピ偏差値に第2の補償要素演算手段に入力して第2の出力信号を出力して、
前記第1の出力信号と第2の出力信号と主蒸気圧力偏差値を加算して第3の出力信号を出力することを特徴とするものである。
前記発電出力偏差値と正数パラメータを不完全微分演算手段に入力して発電出力偏差値の不完全微分を遅れ時間によって演算し、
前記ガバナの操作による主蒸気圧力の応答のムダ時間とボイラ入力の操作による主蒸気圧力の応答のムダ時間の差と、前記不完全微分演算手段によって演算された発電出力偏差値の不完全微分を掛け算して、
その掛け算された値と前記発電出力偏差値を加算して微分結果値を出力することを特徴とするものである。
(フィードバック調整量111)+Δτ×s/(1+γs)×(フィードバック調整量111)
前記ムダ時間差Δτは、ガバナの操作による主蒸気圧力の応答のムダ時間τ22からボイラ入力の操作による主蒸気圧力の応答のムダ時間τ12を引いた値、すなわちΔτ=τ22−τ12である。通常、ムダ時間τ12はムダ時間τ22の1/2〜1/3程度でムダ時間τ22に比べ小さいため、通常、ムダ時間差Δτ>0の正値である。
本発明によれば、給水で蒸気のエンタルピを制御し温度応答を向上させ、同時に燃料で主蒸気圧力を制御することで発電出力制御の同時達成を図るボイラ制御装置において、発電出力制御あるいは蒸気温度制御のためのフィードバック調整が圧力制御に印加することになる外乱を可能な限り抑制し、また同時に、調整量の初期突変を抑制することで操作端の機器の損傷についても可能な限り低減できるという効果がある。
Claims (8)
- ボイラに対する負荷要求信号と蒸気タービンからの発電出力値により演算された発電出力偏差値に基づいて、主蒸気経路に設けたガバナの開度を調整して前記蒸気タービンに供給する主蒸気流量を制御する第1の制御ループと、
前記負荷要求信号に基づいて演算された主蒸気圧力設定値と主蒸気圧力値により演算された主蒸気圧力偏差値に基づいて、バーナに投入する燃料流量を制御する第2の制御ループと、
前記負荷要求信号に基づいて演算された蒸気のエンタルピ設定値と蒸気のエンタルピ値により演算された蒸気のエンタルピ偏差値に基づいて、水壁に供給する給水流量を制御する第3の制御ループと、
ボイラの負荷変化率と制御仕様の入力値から正数パラメータを演算する正数パラメータ演算手段と、
前記発電出力偏差値、主蒸気圧力偏差値、蒸気のエンタルピ偏差値のうちの少なくとも2つの偏差値と前記正数パラメータを入力して、前記入力した偏差値に基づく少なくとも2つのボイラ操作量を出力するムダ時間補償手段とを備えたことを特徴とするボイラ制御装置。 - 請求項1に記載のボイラ制御装置において、
前記制御仕様の入力値が主蒸気許容圧力偏差値であることを特徴とするボイラ制御装置。 - 請求項1に記載のボイラ制御装置において、
前記ムダ時間補償手段が第1の補償要素演算手段と第2の補償要素演算手段と加算手段を備え、
前記第1の補償要素演算手段に前記発電出力偏差値と前記正数パラメータが入力されて第1の出力信号を出力し、前記第2の補償要素演算手段に前記蒸気のエンタルピ偏差値が入力されて第2の出力信号を出力して、
前記第1の出力信号と第2の出力信号と主蒸気圧力偏差値を前記加算手段で加算して第3の出力信号を出力する構成になっていることを特徴とするボイラ制御装置。 - 請求項3に記載のボイラ制御装置において、
前記第1の補償要素演算手段が、不完全微分演算手段とムダ時間差設定手段と乗算手段と加算手段を備え、
前記発電出力偏差値と正数パラメータが前記不完全微分演算手段に入力されて、発電出力偏差値の不完全微分が遅れ時間によって演算され、
前記ムダ時間差設定手段に設定されている前記ガバナの操作による主蒸気圧力の応答のムダ時間とボイラ入力の操作による主蒸気圧力の応答のムダ時間の差と、前記不完全微分演算手段によって演算された発電出力偏差値の不完全微分が前記乗算手段により掛け算され、
その掛け算された値と前記発電出力偏差値が前記加算手段により加算されて微分結果値を出力する構成になっていることを特徴とするボイラ制御装置。 - ボイラに対する負荷要求信号と蒸気タービンからの発電出力値により演算された発電出力偏差値に基づいて、主蒸気経路に設けたガバナの開度を調整して前記蒸気タービンに供給する主蒸気流量を制御し、
前記負荷要求信号に基づいて演算された主蒸気圧力設定値と主蒸気圧力値により演算された主蒸気圧力偏差値に基づいて、バーナに投入する燃料流量を制御し、
前記負荷要求信号に基づいて演算された蒸気のエンタルピ設定値と蒸気のエンタルピ値により演算された蒸気のエンタルピ偏差値に基づいて、水壁に供給する給水流量を制御するとともに、
ボイラの負荷変化率と制御仕様の入力値から正数パラメータを演算し、
前記発電出力偏差値、主蒸気圧力偏差値、蒸気のエンタルピ偏差値のうちの少なくとも2つの偏差値と前記正数パラメータを入力して、前記入力した偏差値に基づく少なくとも2つのボイラ操作量を出力することを特徴とするボイラ制御方法。 - 請求項5に記載のボイラ制御方法において、
前記制御仕様の入力値が主蒸気許容圧力偏差値であることを特徴とするボイラ制御方法。 - 請求項5に記載のボイラ制御方法において、
前記発電出力偏差値と前記正数パラメータを第1の補償要素演算手段に入力して第1の出力信号を出力し、
前記蒸気のエンタルピ偏差値に第2の補償要素演算手段に入力して第2の出力信号を出力して、
前記第1の出力信号と第2の出力信号と主蒸気圧力偏差値を加算して第3の出力信号を出力することを特徴とするボイラ制御方法。 - 請求項7に記載のボイラ制御方法において、
前記発電出力偏差値と正数パラメータを不完全微分演算手段に入力して発電出力偏差値の不完全微分を遅れ時間によって演算し、
前記ガバナの操作による主蒸気圧力の応答のムダ時間とボイラ入力の操作による主蒸気圧力の応答のムダ時間の差と、前記不完全微分演算手段によって演算された発電出力偏差値の不完全微分を掛け算して、
その掛け算された値と前記発電出力偏差値を加算して微分結果値を出力することを特徴とするボイラ制御方法。
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