JP5130145B2

JP5130145B2 - Boiler plant, boiler plant control device and control method thereof

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Publication number: JP5130145B2
Application number: JP2008197173A
Authority: JP
Inventors: 昭彦山田; 強柴田; 喜治林; 由貴上川; 雅人半田
Original assignee: Hitachi Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd
Priority date: 2008-07-31
Filing date: 2008-07-31
Publication date: 2013-01-30
Anticipated expiration: 2028-07-31
Also published as: JP2010032173A

Description

本発明は、ボイラプラント，ボイラプラントの制御装置及びその制御方法に関する。 The present invention relates to a boiler plant, a boiler plant control device, and a control method therefor.

ボイラと蒸気タービンを主要構成機器とする火力発電プラントでは、地球温暖化の要因となっている二酸化炭素の排出量が他の発電方式に比べて多いことが指摘されている。 It has been pointed out that thermal power plants that have boilers and steam turbines as main components emit more carbon dioxide, which is a cause of global warming, than other power generation systems.

そこで、ボイラで燃料を燃焼させる際に、従来のように空気を用いる代わりに空気から分離した高純度の酸素で燃焼させる方法が提案されている。以降、この方式を酸素燃焼方式、空気による燃焼方式を空気燃焼方式と称する。 Then, when burning fuel with a boiler, the method of burning with the high purity oxygen isolate | separated from the air instead of using air conventionally is proposed. Hereinafter, this method is referred to as an oxyfuel combustion method, and an air combustion method is referred to as an air combustion method.

酸素燃焼方式では、排ガス中の大部分が二酸化炭素になるため、排ガスから二酸化炭素を回収する際に二酸化炭素を濃縮する必要がない。そのため、排ガスを冷却して二酸化炭素を液化・分離することが可能であり、二酸化炭素の排出量削減に有効な方法の一つである。 In the oxyfuel combustion method, most of the exhaust gas is converted to carbon dioxide, so that it is not necessary to concentrate the carbon dioxide when recovering carbon dioxide from the exhaust gas. Therefore, it is possible to cool the exhaust gas and liquefy / separate carbon dioxide, which is one of the effective methods for reducing carbon dioxide emissions.

また、空気中の約８割を占める窒素がボイラへ供給されないため、空気中の窒素から発生する窒素酸化物（サーマルＮＯｘ）が発生しなくなり、窒素酸化物を低減できる。 In addition, since about 80% of the nitrogen in the air is not supplied to the boiler, nitrogen oxide (thermal NOx) generated from nitrogen in the air is not generated, and nitrogen oxide can be reduced.

但し、燃料を酸素のみで燃焼させると、火炎温度が高温になりすぎてバーナやボイラ火炉壁面が損傷する恐れがある。そのため、ボイラ排ガスの一部を循環させ、酸素に排ガスを混合して燃焼させる方式が提案されている。 However, if the fuel is burned only with oxygen, the flame temperature may become too high and the burner or boiler furnace wall surface may be damaged. Therefore, a method has been proposed in which a part of boiler exhaust gas is circulated and the exhaust gas is mixed with oxygen and burned.

そして、特許文献１には、ボイラの全体収熱量が目標収熱量になるようにボイラ排ガスの循環ガス流量を制御する方法が開示されている。 Patent Document 1 discloses a method for controlling the circulating gas flow rate of boiler exhaust gas so that the total heat recovery amount of the boiler becomes the target heat recovery amount.

特開２００７−１４７１６２号公報JP 2007-147162 A

酸素燃焼用ボイラでは、空気から酸素を分離する酸素製造装置を作動させる必要がある。しかし、ボイラ起動時には、酸素製造装置を作動させる動力が得られないため、空気燃焼を行う。このように、ボイラの燃焼方式を空気燃焼方式から酸素燃焼方式に切替える際に、ボイラの水壁・過熱器などを流れる水と蒸気の温度を許容範囲に制御する必要がある。 In an oxyfuel boiler, it is necessary to operate an oxygen production apparatus that separates oxygen from air. However, when the boiler is activated, power for operating the oxygen production apparatus cannot be obtained, so air combustion is performed. Thus, when switching the combustion method of the boiler from the air combustion method to the oxyfuel combustion method, it is necessary to control the temperature of water and steam flowing through the water wall and superheater of the boiler within an allowable range.

そこで、特許文献１には、排ガス再循環流量を制御してボイラの熱吸収量を調整する方法が述べられている。しかし、空気燃焼時と酸素燃焼時では燃焼ガスの組成が大幅に変化するため、燃焼ガスから伝熱管への伝熱特性が大きく変化する。即ち、排ガス再循環流量の調整だけではボイラ各部の熱吸収量または蒸気温度及び水温度を所定の範囲内に制御できない可能性がある。 Therefore, Patent Document 1 describes a method of adjusting the heat absorption amount of the boiler by controlling the exhaust gas recirculation flow rate. However, since the composition of the combustion gas changes greatly during air combustion and oxyfuel combustion, the heat transfer characteristics from the combustion gas to the heat transfer tube greatly change. That is, there is a possibility that the heat absorption amount or steam temperature and water temperature of each part of the boiler cannot be controlled within a predetermined range only by adjusting the exhaust gas recirculation flow rate.

本発明は、以上の課題を解決し、空気燃焼方式から酸素燃焼方式に切替えた場合にもボイラ内の熱交換器を流れる水と蒸気の温度を所定の許容範囲内に制御することを目的とする。 An object of the present invention is to solve the above problems and to control the temperature of water and steam flowing through a heat exchanger in a boiler within a predetermined allowable range even when switching from an air combustion system to an oxyfuel combustion system. To do.

本発明は、酸素ガスと循環排ガスによって燃料を燃焼させる酸素燃焼方式、又は空気を用いて燃料を燃焼させる空気燃焼方式を切替え可能であり、かつ、上流側から順に、節炭器，火炉水壁，過熱器を備えた蒸気系統を有するボイラと、該ボイラを制御する制御装置を備え、該制御装置には、前記ボイラの蒸気系統へ供給する水の給水温度を設定する給水制御回路と、前記節炭器出口の水温度と飽和水温度との差、又は前記過熱器入口の蒸気温度と飽和蒸気温度との差のうち、少なくとも一方に基づいて、前記給水温度を補正する補正回路とを備えたことを特徴とする。 The present invention can switch between an oxygen combustion system in which fuel is combusted with oxygen gas and circulating exhaust gas, or an air combustion system in which fuel is combusted using air, and in order from the upstream side, a economizer, a furnace water wall , A boiler having a steam system with a superheater, and a control device for controlling the boiler, the control device including a feed water control circuit for setting a feed water temperature of water supplied to the steam system of the boiler, A correction circuit for correcting the feed water temperature based on at least one of the difference between the water temperature at the economizer outlet and the saturated water temperature, or the difference between the steam temperature at the superheater inlet and the saturated steam temperature. It is characterized by that.

本発明によれば、空気燃焼方式から酸素燃焼方式に切替えた場合にもボイラ内の熱交換器を流れる水と蒸気の温度を所定の許容範囲内に制御することが可能となる。 According to the present invention, even when the air combustion system is switched to the oxyfuel combustion system, the temperature of water and steam flowing through the heat exchanger in the boiler can be controlled within a predetermined allowable range.

昨今の地球温暖化の進行は深刻な事態となりつつあり、二酸化炭素に代表される温室効果ガスの排出量削減が強く求められている。燃料を燃やして蒸気を生成し、発電する火力発電所は、他の発電方式に比べて二酸化炭素の排出量が多い。一方、世界の電力需要は引き続き増加傾向を示しており、電力安定供給の観点から、火力発電は電源設備として必要である。 The recent progress of global warming is becoming a serious situation, and there is a strong demand for reducing greenhouse gas emissions such as carbon dioxide. Thermal power plants that generate fuel by burning fuel to generate steam generate more carbon dioxide than other power generation methods. On the other hand, global power demand continues to show an increasing trend, and thermal power generation is necessary as a power supply facility from the viewpoint of stable power supply.

従って、火力発電所から排出される二酸化炭素の量を大幅に削減する対策が求められており、排ガス中の二酸化炭素の回収が容易な酸素燃焼方式ボイラは二酸化炭素削減に有効な方法と期待されている。 Therefore, measures to significantly reduce the amount of carbon dioxide emitted from thermal power plants are required, and an oxyfuel boiler that can easily recover carbon dioxide in exhaust gas is expected to be an effective method for reducing carbon dioxide. ing.

しかし、現在運転中のボイラのほとんどは空気燃焼方式である。そのため、最小限の改造で空気燃焼方式ボイラを酸素燃焼方式に転換できれば、既存設備の有効活用が図れる。酸素燃焼方式に転換する際に、酸素製造装置及び二酸化炭素回収装置の追加設置は必須であり、酸素供給または排ガス循環等の配管系統やバーナ等は改造が必要になる可能性がある。しかし、ボイラ内の伝熱面は改造しない、または最小限の改造で、ボイラプラントを空気燃焼方式及び酸素燃焼方式で利用できることが望ましい。 However, most boilers currently in operation are of the air combustion type. Therefore, if the air-fired boiler can be converted to the oxyfuel boiler with minimal modification, existing facilities can be used effectively. When switching to the oxyfuel combustion system, additional installation of an oxygen production device and a carbon dioxide recovery device is indispensable, and there is a possibility that a piping system such as an oxygen supply or exhaust gas circulation, a burner or the like needs to be modified. However, it is desirable that the heat transfer surface in the boiler is not remodeled, or the boiler plant can be used in an air combustion system and an oxyfuel combustion system with minimal modification.

図１は石炭を燃料とするボイラプラントを例に、本発明の実施形態を示したものである。本発明の制御装置１００は、制御対象であるボイラからプロセス値の計測情報を受け取り、制御装置１００内に予め格納されたプログラムによって演算を行い、ボイラへの操作指令信号（制御信号）を送信する。ボイラは受け取った操作指令信号に従って、例えばバルブの開度やダンパ開度といったアクチュエータを動作させて、ボイラの状態がコントロールされる。 FIG. 1 shows an embodiment of the present invention by taking a boiler plant using coal as fuel as an example. The control device 100 of the present invention receives process value measurement information from a boiler that is a control target, performs an operation according to a program stored in advance in the control device 100, and transmits an operation command signal (control signal) to the boiler. . In accordance with the received operation command signal, the boiler operates an actuator such as a valve opening or a damper opening to control the boiler state.

本実施例は、ボイラ２００，ボイラ２００で発生させた蒸気により駆動する蒸気タービン２８０と蒸気タービン２８０の回転力で発電する発電機２９０を備えた火力発電プラントである。制御装置１００は中央給電指令所５０からの負荷指令５１を受信し、これに基づいてボイラを指定された負荷状態で制御する。 This embodiment is a thermal power plant including a boiler 200, a steam turbine 280 driven by steam generated in the boiler 200, and a generator 290 that generates electric power with the rotational force of the steam turbine 280. The control device 100 receives the load command 51 from the central power supply command station 50, and controls the boiler in a designated load state based on the load command 51.

蒸気系統には、蒸気タービン２８０を駆動した後の蒸気を冷却して水にする復水器３００，復水器３００で復水された水をボイラ給水３２１として再びボイラ２００の熱交換器（水壁・過熱器など）へ送り込む給水ポンプ３１０、蒸気タービン２８０の途中段から抜き出した一部の抽気蒸気２８２を加熱源としてボイラ給水３２１を加熱する給水加熱器３２０がある。 In the steam system, the steam 300 after the steam turbine 280 is driven is cooled to form water, and the water condensed in the condenser 300 is used as the boiler feed water 321 again. There are a feed water heater 310 that heats the boiler feed water 321 using a part of the extracted steam 282 extracted from the middle stage of the steam turbine 280 as a heating source.

制御装置１００からの抽気量指令値１０５によって流量調整弁２８１の開度を制御することで、抽気蒸気２８２の流量を調節できる。抽気蒸気２８２は給水加熱器３２０でボイラ給水３２１を加熱した後、復水器へ戻される。 The flow rate of the extraction steam 282 can be adjusted by controlling the opening degree of the flow rate adjustment valve 281 using the extraction amount command value 105 from the control device 100. The extracted steam 282 is returned to the condenser after heating the boiler feed water 321 by the feed water heater 320.

一方、ボイラから排出される燃焼ガス３８０の系統には、ガス予熱器３３０，排ガスを浄化するための排ガス処理装置３４０，排ガス中の二酸化炭素を冷却・液化して回収する二酸化炭素回収装置３５０，二酸化炭素を回収した後の残りのガスを放出する煙突３７０がある。 On the other hand, the system of combustion gas 380 discharged from the boiler includes a gas preheater 330, an exhaust gas treatment device 340 for purifying exhaust gas, a carbon dioxide recovery device 350 that cools and liquefies carbon dioxide in the exhaust gas, There is a chimney 370 that releases the remaining gas after carbon dioxide is recovered.

本発明は、燃料を空気で燃焼させていた空気燃焼ボイラに対して、空気の代わりに高純度の酸素を用いて燃焼させる酸素燃焼方式のボイラ及び酸素燃焼ボイラを含むボイラプラントを対象とする。 The present invention is directed to an oxyfuel boiler and an oxyfuel boiler including an oxyfuel boiler in which high-purity oxygen is used instead of air for an air-fired boiler in which fuel is burned with air.

そのため、図１に示したように、空気を窒素主体のガスと酸素主体のガスに分離する酸素製造装置３６０を備えている。酸素製造装置は、酸素と窒素の沸点の違いを利用して、空気を冷却して酸素を分離する方式である。本発明は酸素製造方法に依存するものではなく、窒素分子と酸素分子の大きさの違いを利用して分離する膜分離方式など、他の酸素製造方法でもよい。 Therefore, as shown in FIG. 1, an oxygen production apparatus 360 that separates air into a nitrogen-based gas and an oxygen-based gas is provided. The oxygen production apparatus is a system in which oxygen is separated by cooling air using the difference between the boiling points of oxygen and nitrogen. The present invention does not depend on the oxygen production method, and other oxygen production methods such as a membrane separation system that uses a difference in size between nitrogen molecules and oxygen molecules may be used.

酸素製造装置３６０では空気を高純度の酸素ガス３６２と窒素主体の窒素ガス３６１に分離し、窒素ガス３６１は煙突３７０から大気に放出される。 The oxygen production apparatus 360 separates air into high-purity oxygen gas 362 and nitrogen-based nitrogen gas 361, and the nitrogen gas 361 is released from the chimney 370 to the atmosphere.

空気の代わりに高純度の酸素を用いて燃料を燃焼させると、火炎の温度が高温になり過ぎ、バーナやボイラ壁面が損傷する可能性がある。そのため、酸素製造装置３６０で製造した高純度の酸素ガス３６２を、ボイラから排出される循環排ガス３９０及び外部から供給される燃料２１３とともにバーナ部２１０へ供給する。 If fuel is burned using high-purity oxygen instead of air, the temperature of the flame becomes too high, and the burner and boiler wall may be damaged. Therefore, the high-purity oxygen gas 362 produced by the oxygen production apparatus 360 is supplied to the burner unit 210 together with the circulating exhaust gas 390 discharged from the boiler and the fuel 213 supplied from the outside.

循環排ガス３９０は排ガス処理装置３４０で浄化された後のガスの一部を取り出し、ガス予熱器３３０で昇温させる。循環させる排ガスの流量は循環排ガス流量調整弁３９１で調節できる。 Circulating exhaust gas 390 takes out part of the gas after being purified by exhaust gas treatment device 340 and raises the temperature by gas preheater 330. The flow rate of exhaust gas to be circulated can be adjusted by a circulating exhaust gas flow rate adjustment valve 391.

図１では高純度の酸素ガス３６２と循環排ガス３９０を独立の配管でバーナ部２１０へ導入しているが、バーナのノズルに入る前に酸素ガス３６２と循環排ガス３９０を混合してバーナノズルに供給してもよい。 In FIG. 1, high-purity oxygen gas 362 and circulating exhaust gas 390 are introduced into the burner unit 210 by independent piping, but before entering the burner nozzle, the oxygen gas 362 and circulating exhaust gas 390 are mixed and supplied to the burner nozzle. May be.

ボイラ２００には、バーナ部の上段にも酸素ガス３６２を供給できるようにガスポート部２２０が配置されている。ガスポート部２２０では、バーナ部２１０で燃焼した後の未燃成分を完全燃焼させる役割を有する。 The boiler 200 is provided with a gas port portion 220 so that the oxygen gas 362 can be supplied to the upper stage of the burner portion. The gas port part 220 has a role of completely burning the unburned components after burning in the burner part 210.

制御装置１００からの開度指令１０１及び１０３に基づいて酸素流量調整弁２１１及び２１４の開度を制御することで、バーナ部２１０とガスポート部２２０へ供給される酸素ガス３６２の流量が調節できる。また、開度指令１０２及び１０４に基づいて排ガス流量調整弁２１２及び２１５の開度を制御することで、バーナ部２１０とガスポート部２２０へ供給される循環排ガス３９０の流量も同様に調節できる。 The flow rate of the oxygen gas 362 supplied to the burner part 210 and the gas port part 220 can be adjusted by controlling the opening degree of the oxygen flow rate adjusting valves 211 and 214 based on the opening degree commands 101 and 103 from the control device 100. . Further, by controlling the opening of the exhaust gas flow rate adjusting valves 212 and 215 based on the opening commands 102 and 104, the flow rate of the circulating exhaust gas 390 supplied to the burner unit 210 and the gas port unit 220 can be similarly adjusted.

空気燃焼と比較して、酸素燃焼では、空気中の約８０％を占める窒素がボイラに供給されない。そのため、酸素燃焼方式は、主として空気中の窒素に由来する窒素酸化物（サーマルＮＯｘ）の発生が抑えられ、窒素酸化物の排出量が減少する。また、燃料中における大部分の炭素は燃焼によって二酸化炭素になるため、排ガスは高濃度の二酸化炭素ガスとなる。そのため、酸素燃焼方式は、空気燃焼方式のボイラ排ガスから二酸化炭素を冷却して回収する場合に必要となる二酸化炭素の濃縮工程が不要であり、二酸化炭素の回収に適したシステムとなる。 Compared to air combustion, oxyfuel combustion does not supply about 80% of the nitrogen in the air to the boiler. Therefore, in the oxyfuel combustion method, generation of nitrogen oxides (thermal NOx) mainly derived from nitrogen in the air is suppressed, and the discharge amount of nitrogen oxides is reduced. Further, since most of the carbon in the fuel becomes carbon dioxide by combustion, the exhaust gas becomes high-concentration carbon dioxide gas. For this reason, the oxyfuel combustion system does not require a carbon dioxide concentration step that is required when cooling and recovering carbon dioxide from air combustion boiler exhaust gas, and is a system suitable for carbon dioxide recovery.

バーナ部がある火炉は、壁面全体を冷却すると共に燃焼ガスの熱を回収する水壁２３０と呼ばれる冷却壁がある。また、燃焼ガスと水を熱交換させ、高温蒸気を生成するために、ボイラには、節炭器２７０，１次過熱器２６０，２次過熱器２４０，３次過熱器２５０という熱交換器が配置されている。 A furnace having a burner portion has a cooling wall called a water wall 230 that cools the entire wall surface and collects the heat of combustion gas. In addition, in order to exchange heat between combustion gas and water and generate high-temperature steam, the boiler has heat exchangers such as a economizer 270, a primary superheater 260, a secondary superheater 240, and a tertiary superheater 250. Has been placed.

ここで、水壁２３０，２次過熱器２４０，３次過熱器２５０は、火炉側に配置されている。そして、バーナ部２１０及びガスポート部２２０近傍（火炉）は燃焼により高温になるため、水壁２３０，２次過熱器２４０，３次過熱器２５０への熱伝達は対流伝熱よりも輻射伝熱の方が支配的になる。 Here, the water wall 230, the secondary superheater 240, and the tertiary superheater 250 are arranged on the furnace side. And since the burner part 210 and the gas port part 220 vicinity (furnace) become high temperature by combustion, the heat transfer to the water wall 230, the secondary superheater 240, and the tertiary superheater 250 is a radiant heat transfer rather than a convective heat transfer. Becomes more dominant.

一方、１次過熱器２６０及び節炭器２７０が配置された領域（後部伝熱面）では、ガス流れの上流側に位置する水壁２３０，２次過熱器２４０，３次過熱器２５０の熱吸収によってガス温度が低下するため、熱交換器への熱伝達は輻射伝熱よりも対流伝熱の方が支配的となる。 On the other hand, in the region (rear heat transfer surface) where the primary superheater 260 and the economizer 270 are disposed, the heat of the water wall 230, the secondary superheater 240, and the tertiary superheater 250 located on the upstream side of the gas flow. Since the gas temperature decreases due to absorption, convective heat transfer is more dominant than radiant heat transfer to the heat exchanger.

ただし、過熱器が設置されている位置や、伝熱面積によってこれらの特性はプラント毎に変化する。 However, these characteristics vary from plant to plant depending on the location where the superheater is installed and the heat transfer area.

図２は、ボイラに設けられた蒸気系統を抜き出した図である。ボイラ２００の熱交換器は、水・蒸気が流れる順に、節炭器，火炉水壁，過熱器（１次過熱器〜３次過熱器）に分けることが出来る。 FIG. 2 is a diagram in which a steam system provided in the boiler is extracted. The heat exchanger of the boiler 200 can be divided into a economizer, a furnace water wall, and a superheater (primary superheater to tertiary superheater) in the order in which water and steam flow.

ボイラ給水３２１は、ボイラ２００に設けられた節炭器２７０に導かれる。その後、水壁２３０，１次過熱器２６０，２次過熱器２４０，３次過熱器２５０の順に通って昇温され、主蒸気２５１となって蒸気タービン２８０へ供給される。蒸気タービンから排出された蒸気２８４は、復水器３００で水３２１に復水される。水３２１は給水ポンプ３１０によって給水加熱器３２０に供給され、加熱された水３２１が節炭器２７０に循環供給される。 The boiler feed water 321 is guided to a economizer 270 provided in the boiler 200. Thereafter, the temperature is raised through the water wall 230, the primary superheater 260, the secondary superheater 240, and the tertiary superheater 250 in this order, and the main steam 251 is supplied to the steam turbine 280. The steam 284 discharged from the steam turbine is condensed into water 321 by the condenser 300. The water 321 is supplied to the feed water heater 320 by the feed water pump 310, and the heated water 321 is circulated and supplied to the economizer 270.

本実施例の酸素燃焼方式ボイラでは、起動時に酸素製造装置３６０を駆動するための動力（電力）が得られないため、空気燃焼方式で起動させる必要がある。空気燃焼方式で起動する場合、循環排ガス流量調整弁３９１を閉じて、空気流量調整弁３９２を開くことによって、排ガスの代わりに空気３６３を供給する。このように、空気３６３の供給系統も備えることにより、空気を用いた燃焼も実施可能である。 In the oxyfuel boiler according to the present embodiment, since power (electric power) for driving the oxygen production apparatus 360 cannot be obtained at the time of startup, it is necessary to start up by an air combustion system. In the case of starting with the air combustion method, air 363 is supplied instead of exhaust gas by closing the circulating exhaust gas flow rate adjustment valve 391 and opening the air flow rate adjustment valve 392. In this manner, by providing a supply system for air 363, combustion using air can also be performed.

ボイラの燃焼方式を空気燃焼方式から酸素燃焼方式に切替えると、窒素酸化物の排出量が減少し、排ガス中の二酸化炭素濃度が増加して、二酸化炭素の回収が容易になる。 When the combustion system of the boiler is switched from the air combustion system to the oxyfuel combustion system, the amount of nitrogen oxide emission decreases, the carbon dioxide concentration in the exhaust gas increases, and carbon dioxide recovery becomes easy.

一方、ボイラの燃焼方式を空気燃焼方式から酸素燃焼方式に切替えることにより、ボイラの水壁・過熱器などで生成された蒸気の温度，圧力，流量も変化する。ボイラは、温度・圧力レベルが異なる複数の熱交換器を組み合わせて熱回収する装置であり、熱交換器が配置されている位置によって耐久性を考慮して伝熱管の材料や肉厚などが決められている。そのため、水と蒸気の温度，圧力，流量を所定の値に制御することが重要である。 On the other hand, by switching the combustion method of the boiler from the air combustion method to the oxyfuel combustion method, the temperature, pressure, and flow rate of the steam generated in the boiler water wall, superheater, etc. also change. A boiler is a device that recovers heat by combining multiple heat exchangers with different temperature and pressure levels. The heat exchanger tube material and thickness are determined by considering the durability depending on the position where the heat exchanger is located. It has been. Therefore, it is important to control the temperature, pressure, and flow rate of water and steam to predetermined values.

例えば、空気燃焼方式と酸素燃焼方式で伝熱管を流れる蒸気温度が変わる場合、伝熱管の過熱により管が損傷して運転できなくなる可能性もある。また、損傷に至らなくとも、材料の疲労速度が増して機器寿命が短くなるなどの問題が生じる可能性がある。 For example, when the temperature of the steam flowing through the heat transfer tube varies between the air combustion method and the oxyfuel combustion method, the tube may be damaged due to overheating of the heat transfer tube, making it impossible to operate. Moreover, even if it does not lead to damage, there is a possibility that problems such as an increase in the fatigue rate of the material and a shortened device life may occur.

従って、いずれの燃焼方式であっても各熱交換器の設計許容温度範囲でボイラを運転する必要がある。しかし、空気燃焼方式とは異なり、酸素燃焼方式は排ガスを火炉内に循環させるため、火炉内の燃焼ガスにおける二酸化炭素や水分の濃度が非常に高くなる。そのため、空気燃焼方式と酸素燃焼方式において、燃焼ガスの比熱や密度，放射・吸収特性が大きく変化する。 Accordingly, it is necessary to operate the boiler within the design allowable temperature range of each heat exchanger regardless of the combustion method. However, unlike the air combustion method, the oxyfuel combustion method circulates exhaust gas in the furnace, so that the concentration of carbon dioxide and moisture in the combustion gas in the furnace becomes very high. Therefore, the specific heat, density, and radiation / absorption characteristics of the combustion gas greatly change between the air combustion method and the oxyfuel combustion method.

図３（ａ）は、ボイラ２００を拡大した図である。ボイラ２００は火炉と後部伝面を備えている。火炉には、燃焼ガスを生成するために設けられたバーナ部２１０及びガスポート部２２０と、蒸気系統の一部である２次過熱器２４０及び３次過熱器２５０とを備える。また、後部伝面は火炉の下流側に設けられており、１次過熱器２６０と節炭器２７０を備える。 FIG. 3A is an enlarged view of the boiler 200. The boiler 200 includes a furnace and a rear transmission surface. The furnace includes a burner unit 210 and a gas port unit 220 that are provided to generate combustion gas, and a secondary superheater 240 and a tertiary superheater 250 that are part of the steam system. The rear transmission surface is provided on the downstream side of the furnace, and includes a primary superheater 260 and a economizer 270.

酸素燃焼方式では、燃料量に対する酸素量の割合は空気燃焼方式と同じにする必要がある。そこで、燃料量に対する酸素量の割合を調節するために、酸素に混合する循環排ガス３９０の流量を調節している。このように、循環排ガス３９０の流量調整をする場合、酸素濃度が低い条件ではガス比熱が空気燃焼方式よりも大きいため、火炉内の燃焼ガス温度が空気燃焼方式よりも低下する傾向がある。このため、図３（ｂ）に示したように、輻射伝熱が支配的な火炉において、火炉の熱吸収量が空気燃焼方式よりも低下する。一方、対流伝熱が支配的な後部伝面では、ガス比熱及びガス温度上昇の影響で、対流伝熱が促進されて後部伝面の熱吸収量が増加する。 In the oxyfuel combustion method, the ratio of the oxygen amount to the fuel amount must be the same as that in the air combustion method. Therefore, in order to adjust the ratio of the oxygen amount to the fuel amount, the flow rate of the circulating exhaust gas 390 mixed with oxygen is adjusted. As described above, when the flow rate of the circulating exhaust gas 390 is adjusted, the gas specific heat is larger than that in the air combustion method under a condition where the oxygen concentration is low, so that the combustion gas temperature in the furnace tends to be lower than that in the air combustion method. For this reason, as shown in FIG.3 (b), in the furnace where radiant heat transfer is dominant, the heat absorption amount of a furnace falls rather than an air combustion system. On the other hand, in the rear transfer surface where convective heat transfer is dominant, convective heat transfer is promoted and the heat absorption amount of the rear transfer surface increases due to the influence of gas specific heat and gas temperature rise.

図３（ｃ）に示すように、酸素濃度が高い条件では、火炉のガス温度が上昇するため火炉の熱吸収量が増加する。一方、後部伝面ではガス温度及びガス流速が低下するため、熱吸収量が減少する。 As shown in FIG.3 (c), in the conditions with high oxygen concentration, the gas temperature of a furnace rises, Therefore The heat absorption amount of a furnace increases. On the other hand, since the gas temperature and the gas flow velocity are reduced at the rear transmission surface, the heat absorption amount is reduced.

ここで、特許文献１に記載の運転方法は、循環排ガスの流量を制御している。即ち、伝熱特性が異なる輻射伝熱支配域（火炉部）と対流伝熱支配域（後部伝面）のそれぞれの熱吸収量または温度を所定の目標範囲に制御することは想定されていない。また、特許文献１ではボイラ入口の給水温度と出口の蒸気温度から求めたボイラ全体としての熱吸収量を目標値に近づけるように循環排ガス量を制御する方法である。そのため、伝熱特性が異なる火炉部と後部伝面の両部位の熱吸収量または蒸気温度についての対応は述べられていない。 Here, the operation method described in Patent Document 1 controls the flow rate of the circulating exhaust gas. That is, it is not assumed that the heat absorption amount or temperature of the radiation heat transfer dominant region (furnace part) and the convective heat transfer dominant region (rear surface transfer surface) having different heat transfer characteristics are controlled to a predetermined target range. Further, Patent Document 1 is a method of controlling the amount of circulating exhaust gas so that the heat absorption amount of the entire boiler determined from the feed water temperature at the boiler inlet and the steam temperature at the outlet approaches the target value. Therefore, the correspondence about the heat absorption amount or the steam temperature of both parts of the furnace portion and the rear transfer surface having different heat transfer characteristics is not described.

図３（ｂ），（ｃ）に示すように、本発明は、酸素燃焼方式及び空気燃焼方式において、火炉部と後部伝面の伝熱特性が変化することにより、両部位で熱吸収量または温度が変化する点に着目したものである。そして、空気燃焼方式と酸素燃焼方式の両燃焼方式において、熱吸収量または蒸気温度を所定の範囲内に制御可能にするものである。 As shown in FIGS. 3 (b) and 3 (c), in the oxyfuel combustion method and the air combustion method, the heat transfer characteristics of the furnace part and the rear surface are changed, so that the heat absorption amount or It focuses on the point where temperature changes. In both the air combustion method and the oxyfuel combustion method, the heat absorption amount or the steam temperature can be controlled within a predetermined range.

特に、輻射伝熱支配域である火炉は燃焼ガスにより高温になる部位であるため、その冷却壁である水壁２３０は十分な冷却性能が必要である。また、過熱器に乾き蒸気だけを供給する必要があるため、１次過熱器２６０へ流入する蒸気は、過熱度を十分確保する必要がある。過熱度とは、蒸気温度と飽和蒸気温度との差を表す。 In particular, since the furnace, which is the radiant heat transfer dominant region, is a part that becomes high temperature by the combustion gas, the water wall 230 that is the cooling wall needs to have sufficient cooling performance. Further, since it is necessary to supply only dry steam to the superheater, the steam flowing into the primary superheater 260 needs to ensure a sufficient degree of superheat. The degree of superheat represents the difference between the steam temperature and the saturated steam temperature.

また、水壁２３０の前段に位置する節炭器２７０は対流伝熱支配域に位置し、ボイラへの供給水３２１を加熱して昇温させる役割を有する。そして、節炭器２７０に乾き蒸気を供給することは想定されていない。そのため、節炭器２７０において水を昇温しすぎるとスチーミングが発生し、ウォーターハンマーによる騒音，伝熱管損傷の原因となる。また、水壁２３０の冷却能力が低下する恐れがある。 Moreover, the economizer 270 located in the front stage of the water wall 230 is located in the convection heat transfer dominant region, and has a role of heating the supply water 321 to the boiler to raise the temperature. And it is not assumed that dry steam is supplied to the economizer 270. Therefore, when the temperature of the water is excessively increased in the economizer 270, steaming occurs, which causes noise due to the water hammer and heat transfer tube damage. In addition, the cooling capacity of the water wall 230 may be reduced.

本実施例では、ボイラ内の蒸気系統において、水壁２３０の出口または過熱器の入口部と、節炭器２７０の出口部の温度を所定の目標範囲内におさめるように、ボイラ給水３２１の温度を制御する方法を説明する。なお、「過熱器の入口部」とは、ボイラの蒸気系統において給水加熱器３２０との距離が最も近い過熱器（蒸気系統の上流側）の入口部を指し、本実施例では１次過熱器２６０の入口部を意味する。 In this embodiment, in the steam system in the boiler, the temperature of the boiler feed water 321 is set so that the temperature of the outlet of the water wall 230 or the inlet of the superheater and the outlet of the economizer 270 are within a predetermined target range. A method for controlling the above will be described. The “superheater inlet” refers to the inlet of the superheater (upstream side of the steam system) that is closest to the feed water heater 320 in the boiler steam system. In this embodiment, the primary superheater is used. 260 means the entrance.

具体的には、スチーミング防止のため、節炭器２７０の出口における水温度と、この温度に対応する飽和水温度との差であるスチーミング裕度が予め定めた設定値以上であり、かつ、過熱器の入口部における蒸気温度と、この温度に対応する飽和蒸気温度との差である過熱度が予め定めた設定値以上になるように、ボイラ給水３２１の温度を設定する。 Specifically, in order to prevent steaming, the steaming margin that is the difference between the water temperature at the outlet of the economizer 270 and the saturated water temperature corresponding to this temperature is equal to or greater than a predetermined set value, and The temperature of the boiler feed water 321 is set so that the degree of superheat, which is the difference between the steam temperature at the inlet of the superheater and the saturated steam temperature corresponding to this temperature, is equal to or higher than a predetermined set value.

図４は、制御装置１００の基本的な制御回路図を示す。実際の制御回路はもっと複雑であるが、ここでは本発明に関係する部分のみについて説明する。 FIG. 4 shows a basic control circuit diagram of the control device 100. Although the actual control circuit is more complicated, only the part related to the present invention will be described here.

中央給電指令所５０からの負荷指令５１に基づいて、マスタ制御回路１１０はボイラ入力指令１１２を出力する。ボイラ入力指令１１２はボイラへ入力する各量の基本量であり、燃焼方式切替制御回路１２０，燃料制御回路１３０，給水制御回路１４０，空気制御回路１５０，発電制御回路１６０へ入力される。 Based on the load command 51 from the central power supply command station 50, the master control circuit 110 outputs a boiler input command 112. The boiler input command 112 is a basic amount of each amount to be input to the boiler, and is input to the combustion system switching control circuit 120, the fuel control circuit 130, the feed water control circuit 140, the air control circuit 150, and the power generation control circuit 160.

燃料制御回路１３０はボイラ入力指令１１２に応じて燃料流量指令１３１を演算して出力する。同様に、給水制御回路１４０は給水流量指令１４１と給水温度設定値１４２を出力する。給水流量指令１４１は給水ポンプ３１０へ送られて流量が制御される。空気制御回路１５０はバーナ部２１０及びガスポート部２２０への空気または供給ガス量の流量指令を出力する。具体的には空気流量調整弁への開度指令１０６，循環排ガス流量調整弁３９１への開度指令１０７，バーナ部２１０及びガスポート部２２０への酸素流量調整弁２１１及び２１４への開度指令１０１及び１０３，バーナ部２１０及びガスポート部２２０への排ガス流量調整弁２１２及び２１５への開度指令１０２及び１０４である。発電制御回路１６０は主蒸気加減弁２５４への開度指令１０８を出力する。 The fuel control circuit 130 calculates and outputs a fuel flow command 131 according to the boiler input command 112. Similarly, the feed water control circuit 140 outputs a feed water flow rate command 141 and a feed water temperature set value 142. The feed water flow command 141 is sent to the feed water pump 310 to control the flow rate. The air control circuit 150 outputs a flow command of the amount of air or supply gas to the burner unit 210 and the gas port unit 220. Specifically, the opening command 106 to the air flow rate adjusting valve, the opening command 107 to the circulating exhaust gas flow rate adjusting valve 391, the opening commands to the oxygen flow rate adjusting valves 211 and 214 to the burner unit 210 and the gas port unit 220 101 and 103, opening degree commands 102 and 104 to the exhaust gas flow rate adjusting valves 212 and 215 to the burner unit 210 and the gas port unit 220. The power generation control circuit 160 outputs an opening degree command 108 to the main steam control valve 254.

これらの最終的な制御指令は、ボイラ入力指令１１２を入力として、予めプログラムされた関係を用いて基本指令値を決定するとともに、その基本指令値に、計測した温度，圧力，流量，発電機出力などの目標値との差に基づく補正信号を付加した値である。例えば、燃料流量指令１３１には、主蒸気２５１の温度を計測する温度計測器２５２からの計測値と主蒸気２５１の設定温度との差を小さくするように演算された補正信号を付加している。また、給水流量指令１４１には、主蒸気２５１の圧力計測値（図示していない）とその設定値との差を小さくするように演算された補正信号を付加している。 These final control commands use the boiler input command 112 as an input to determine basic command values using pre-programmed relationships, and to the basic command values, the measured temperature, pressure, flow rate, generator output It is a value to which a correction signal based on the difference from the target value is added. For example, a correction signal calculated so as to reduce the difference between the measured value from the temperature measuring device 252 that measures the temperature of the main steam 251 and the set temperature of the main steam 251 is added to the fuel flow rate command 131. . Further, a correction signal calculated so as to reduce the difference between the pressure measurement value (not shown) of the main steam 251 and its set value is added to the feed water flow command 141.

また、燃焼方式切替制御回路１２０は、酸素燃焼方式と空気燃焼方式との切替えに必要である。酸素燃焼方式のボイラでは、酸素製造装置３６０の動力は発電した電力から供給されるため、ボイラ起動時には酸素ガス３６２を供給できない。また、循環排ガス３９０も安定供給できないため、ボイラ起動時には空気燃焼方式となる。この時の空気，酸素，循環排ガスの各流量を制御する装置が燃焼方式切替制御回路１２０である。そして、燃焼方式切替制御回路１２０は、給水制御回路１４０と空気制御回路１５０に流量指令１２１を出力する。 The combustion system switching control circuit 120 is necessary for switching between the oxyfuel combustion system and the air combustion system. In the oxyfuel combustion boiler, the power of the oxygen production apparatus 360 is supplied from the generated electric power, so that the oxygen gas 362 cannot be supplied when the boiler is activated. In addition, since the circulating exhaust gas 390 cannot be stably supplied, the air combustion system is used when the boiler is started. A combustion system switching control circuit 120 is a device for controlling the flow rates of air, oxygen, and circulating exhaust gas at this time. The combustion system switching control circuit 120 outputs a flow rate command 121 to the water supply control circuit 140 and the air control circuit 150.

図５は流量指令１２１の設定例を示す。ボイラ起動時には所定の負荷まで空気燃焼方式で運転した後、徐々に空気流量調整弁３９２を閉じて空気流量を減少させる。一方、循環排ガス流量調整弁３９１を開けて排ガスを供給すると共に、酸素流量調整弁２１１及び２１４を開いて酸素を供給することで、空気燃焼方式から酸素燃焼方式へ移行する。 FIG. 5 shows a setting example of the flow rate command 121. When the boiler is activated, the air combustion system is operated up to a predetermined load, and then the air flow rate adjustment valve 392 is gradually closed to reduce the air flow rate. On the other hand, the circulating exhaust gas flow rate adjustment valve 391 is opened to supply exhaust gas, and the oxygen flow rate adjustment valves 211 and 214 are opened to supply oxygen, thereby shifting from the air combustion method to the oxyfuel combustion method.

その間、給水制御回路１４０では、燃焼方式切替制御回路１２０から受信した空気，酸素，循環排ガスの各流量指令１２１から酸素濃度を計算する。酸素濃度は合計ガス流量に対する酸素流量の割合として定義している。次に、予めプログラムされた酸素濃度に対する給水温度基準値を算出した後に補正し、給水温度設定値１４２を出力する。図６に酸素濃度と給水温度基準値の設定例を示す。本例では酸素濃度を基準にして給水温度を設定しているが、酸素量または循環ガス量を基準にすることもできる。また、空気，酸素ガス，循環排ガス量のうち少なくとも２つの量の割合を計算して、この割合を基準に給水温度を設定してもよい。 Meanwhile, the water supply control circuit 140 calculates the oxygen concentration from the air, oxygen, and circulating exhaust gas flow rate commands 121 received from the combustion method switching control circuit 120. The oxygen concentration is defined as the ratio of the oxygen flow rate to the total gas flow rate. Next, a water supply temperature reference value for a preprogrammed oxygen concentration is calculated and then corrected, and a water supply temperature set value 142 is output. FIG. 6 shows an example of setting the oxygen concentration and the feed water temperature reference value. In this example, the feed water temperature is set based on the oxygen concentration, but the oxygen amount or the circulating gas amount may be used as a reference. Further, a ratio of at least two of air, oxygen gas, and circulating exhaust gas may be calculated, and the feed water temperature may be set based on this ratio.

図８及び図９に本発明を適用した場合の効果を示す。図８と図９は、水または蒸気の圧力（横軸），比エンタルピ（縦軸），温度（等温度線）の関係を表した線図である。一点鎖線は飽和曲線であり、二点鎖線は各温度における等温度線である。空気燃焼方式と同じ給水温度に設定した場合の節炭器入口，水壁入口，過熱器入口などの蒸気条件を白抜きの丸（○）で示し、本発明により給水温度の設定値を変更した場合の給水条件を黒丸（●）で示している。 FIG. 8 and FIG. 9 show the effects when the present invention is applied. FIG. 8 and FIG. 9 are graphs showing the relationship among water or steam pressure (horizontal axis), specific enthalpy (vertical axis), and temperature (isothermal line). A one-dot chain line is a saturation curve, and a two-dot chain line is an isothermal line at each temperature. The steam conditions at the economizer inlet, water wall inlet, superheater inlet, etc. when the same feed water temperature as in the air combustion method is set are indicated by white circles (○), and the set value of the feed water temperature was changed according to the present invention. The water supply conditions are indicated by black circles (●).

給水温度変更前では、過熱器の入口における蒸気温度と飽和曲線上の飽和温度との差（過熱度ａ）は比較的余裕があるため、過熱器に湿り蒸気が流入することを抑制することができる。一方、水壁入口における水温度と飽和曲線上の飽和温度との差（スチーミング裕度ａ）は、過熱度ａに比べて余裕が少ない。そのため、火炉上流側の節炭器において水が蒸発する可能性があった。そこで本発明では、酸素燃焼方式において●で示した給水条件のように、節炭器入口における給水温度を下げることで、水壁入口の水温度も低下させ、スチーミング裕度ａを裕度ｂのように拡大することができる。このように、スチーミング裕度ｂとすることで、節炭器において水が蒸発することを抑制することが可能である。 Before the feed water temperature is changed, since the difference (superheat degree a) between the steam temperature at the inlet of the superheater and the saturation temperature on the saturation curve has a relatively sufficient margin, it is possible to suppress the inflow of wet steam into the superheater. it can. On the other hand, the difference (steaming margin a) between the water temperature at the water wall inlet and the saturation temperature on the saturation curve has a smaller margin than the superheat degree a. As a result, water could evaporate in the economizer upstream of the furnace. Therefore, in the present invention, as in the water supply condition indicated by ● in the oxyfuel combustion method, the water temperature at the inlet of the economizer is lowered to reduce the water temperature at the water wall inlet, and the steaming margin a is set to the margin b. Can be expanded as follows. Thus, it is possible to suppress that water evaporates in a economizer by setting it as the steaming margin b.

一方、図９では、給水温度変更前の過熱度ａは余裕が少なく、スチーミング裕度ａには余裕がある場合を示す。この場合、節炭器入口における給水温度設定値を上昇させることで、過熱度ａを過熱度ｂまで拡大することができる。このように過熱度に余裕を持たせることで、過熱器に湿り蒸気が流入することを抑制することが可能である。 On the other hand, FIG. 9 shows a case where the superheat degree a before changing the feed water temperature has a small margin and the steaming margin a has a margin. In this case, the superheat degree a can be expanded to the superheat degree b by raising the feed water temperature set value at the economizer entrance. Thus, it is possible to suppress wet steam from flowing into the superheater by providing a margin for the degree of superheat.

以上のように、空気燃焼方式から酸素燃焼方式に切替えたことによって、スチーミング裕度または過熱度が減少した場合にも、ボイラに供給する給水温度の設定値を変更することにより、節炭器及び過熱器に供給する水及び蒸気を制約条件の範囲内で運転することが可能になる。 As described above, by switching from the air combustion method to the oxyfuel combustion method, even when the steaming margin or the superheat degree is reduced, by changing the set value of the feed water temperature supplied to the boiler, the economizer In addition, the water and steam supplied to the superheater can be operated within the limits.

図６の例では、酸素濃度の増加に伴って給水温度の基準値が減少するように設定してある。酸素濃度が上昇すると、バーナ部２１０とガスポート部２２０近傍の燃焼ガス温度が上昇するため、水壁２３０での熱吸収量が増加する。そして、１次過熱器２６０の入口における蒸気温度が上昇して過熱度が増加する。そのため、節炭器２７０に供給する水の給水温度を下げることによって、水壁２３０へ入る水の温度を下げ、１次過熱器入口における蒸気温度も下がるため、過熱度を所定の範囲に維持することが出来る。 In the example of FIG. 6, it is set so that the reference value of the feed water temperature decreases as the oxygen concentration increases. When the oxygen concentration increases, the combustion gas temperature in the vicinity of the burner unit 210 and the gas port unit 220 increases, so that the amount of heat absorbed at the water wall 230 increases. And the steam temperature in the inlet_port | entrance of the primary superheater 260 rises, and a superheat degree increases. Therefore, the temperature of the water entering the water wall 230 is lowered by lowering the feed water temperature of the water supplied to the economizer 270, and the steam temperature at the primary superheater inlet is also lowered, so that the degree of superheat is maintained within a predetermined range. I can do it.

熱吸収の特性はボイラやプラント毎に異なるため、図６に示した関係に限定するものではない。対象プラントの特性に適するように設定することができる。 Since the characteristics of heat absorption are different for each boiler and plant, it is not limited to the relationship shown in FIG. It can be set to suit the characteristics of the target plant.

図７は、制御装置１００の内部に設けられた給水制御回路１４０の機能を詳細に示した図である。図７に示すように、１次過熱器入口における過熱度を計算して、比例・積分制御によって給水温度基準値１４４ａを補正する補正回路４００を設けることもできる。 FIG. 7 is a diagram showing in detail the function of the water supply control circuit 140 provided in the control device 100. As shown in FIG. 7, it is also possible to provide a correction circuit 400 that calculates the degree of superheat at the primary superheater inlet and corrects the feed water temperature reference value 144a by proportional / integral control.

給水制御回路１４０には、給水温度を設定する給水温度基準値演算回路１４４と、設定された給水温度基準値を補正する補正回路４００とを備えている。また、補正回路４００には、過熱度計算回路１４５，過熱度目標値設定回路１４６，比例・積分制御器１４７を備えている。 The feed water control circuit 140 includes a feed water temperature reference value calculation circuit 144 that sets a feed water temperature, and a correction circuit 400 that corrects the set feed water temperature reference value. The correction circuit 400 includes a superheat degree calculation circuit 145, a superheat degree target value setting circuit 146, and a proportional / integral controller 147.

給水温度基準値演算回路１４４はボイラ入力指令１１２と流量指令１２１を入力として、ボイラ入力指令１１２に応じた給水温度基準値１４４ａを出力する。給水温度基準値演算回路１４４には複数のボイラ入力指令１１２及び流量指令１２１に対して図６に示す酸素濃度と給水温度設定値の関係式が予め複数準備されている。そして、入力されたボイラ入力指令１１２に対する酸素濃度と給水温度設定値の関係を予め準備された関係式から補間して求めている。このように、流量指令１２１によって算出される酸素ガス，循環排ガス，空気の流量比に基づいて給水温度を設定するため、空気燃焼方式から酸素燃焼方式に切替えた場合にもボイラ内の熱交換器を流れる水と蒸気の温度を所定の許容範囲内に制御することが可能となる。そして、酸素燃焼方式ボイラを起動する際にも、安定かつ安全な運転が可能であり、機器寿命と稼働率の低下を抑制できる。 The feed water temperature reference value calculation circuit 144 receives the boiler input command 112 and the flow rate command 121 and outputs a feed water temperature reference value 144a corresponding to the boiler input command 112. In the feed water temperature reference value calculation circuit 144, a plurality of relational expressions of oxygen concentration and feed water temperature set value shown in FIG. 6 are prepared in advance for a plurality of boiler input commands 112 and flow rate commands 121. Then, the relationship between the oxygen concentration and the feed water temperature set value with respect to the input boiler input command 112 is obtained by interpolation from a relational expression prepared in advance. Thus, in order to set the feed water temperature based on the flow rate ratio of oxygen gas, circulating exhaust gas, and air calculated by the flow command 121, the heat exchanger in the boiler is switched even when the air combustion method is switched to the oxyfuel combustion method. It is possible to control the temperature of water and steam flowing through the water within a predetermined allowable range. And when starting an oxyfuel combustion type boiler, stable and safe operation is possible, and the fall of an apparatus life and an operation rate can be controlled.

過熱度計算回路１４５では、１次過熱器入口における蒸気温度２３３と蒸気圧力２３４から蒸気表のデータを参照して飽和蒸気温度を計算し、飽和蒸気温度と蒸気温度（測定値）２３３との差を演算して過熱度１４５ａを出力する。過熱度目標値設定回路１４６では、予めプログラムされ、ボイラ入力指令１１２と過熱度目標との関係を参照して、過熱度目標値１４６ａを出力する。 In the superheat degree calculation circuit 145, the saturated steam temperature is calculated by referring to the steam table data from the steam temperature 233 and the steam pressure 234 at the primary superheater inlet, and the difference between the saturated steam temperature and the steam temperature (measured value) 233 is calculated. And the degree of superheat 145a is output. The superheat degree target value setting circuit 146 outputs a superheat degree target value 146a that is programmed in advance and refers to the relationship between the boiler input command 112 and the superheat degree target.

過熱度目標値１４６ａと過熱度１４５ａの差１４７ａが計算され、これが比例・積分制御器１４７の入力となる。比例・積分制御器１４７の出力１４７ｂは給水温度基準値の補正値となる。図６に示した関係に基づいて、給水温度基準値演算回路１４４で算出した給水温度基準値１４４ａは、前述の補正値を加算して給水温度設定値１４２となる。 A difference 147a between the superheat degree target value 146a and the superheat degree 145a is calculated, and this is input to the proportional / integral controller 147. The output 147b of the proportional / integral controller 147 becomes a correction value for the feed water temperature reference value. Based on the relationship shown in FIG. 6, the feed water temperature reference value 144 a calculated by the feed water temperature reference value calculation circuit 144 is added to the above correction value to become the feed water temperature set value 142.

このように、過熱器入口の蒸気温度と飽和蒸気温度との差に基づき、過熱度に余裕を持たせるよう給水温度を制御することにより、過熱器（１次過熱器〜３次過熱器）に湿り蒸気が流入することを抑制することができる。 In this way, the superheater (primary superheater to tertiary superheater) is controlled by controlling the feed water temperature so that the degree of superheat is given based on the difference between the steam temperature at the superheater inlet and the saturated steam temperature. Inflow of wet steam can be suppressed.

同様な方法で、節炭器出口におけるスチーミングを防止するため、節炭器出口における水温及び圧力から計算する飽和水温度と水温との差（スチーミング裕度）を基準として給水温度基準値を補正する補正回路を設けてもよい。これにより、最初に設定した酸素濃度と給水温度設定値との関係を実際の運転状態に応じて動的に調整できるようになり、温度制御性が向上する。また、各熱交換器を流れる水と蒸気温度を熱交換器の許容温度に抑えることで、機器寿命を延ばし、伝熱管の損傷を防ぐことが可能である。そして、火炉水壁部の冷却能力低下を防ぐと共に、連絡管におけるウォーターハンマー現象による騒音を抑制できる。 In the same way, in order to prevent steaming at the economizer outlet, the water supply temperature reference value is set based on the difference between the saturated water temperature and the water temperature (steaming margin) calculated from the water temperature and pressure at the economizer outlet. A correction circuit for correction may be provided. As a result, the relationship between the initially set oxygen concentration and the feed water temperature set value can be dynamically adjusted according to the actual operating state, and the temperature controllability is improved. Moreover, by suppressing the water and steam temperature flowing through each heat exchanger to the allowable temperature of the heat exchanger, it is possible to extend the equipment life and prevent the heat transfer tube from being damaged. And while preventing the cooling capacity fall of a furnace water wall part, the noise by the water hammer phenomenon in a connecting pipe can be suppressed.

そして、既存の空気燃焼方式ボイラの伝面構成を変更することなく、酸素燃焼方式へ転換できるため既存設備を有効活用することが可能である。 And since it can change to an oxyfuel combustion system, without changing the transmission surface structure of the existing air combustion system boiler, it is possible to utilize existing facilities effectively.

１次過熱器入口における過熱度、または節炭器出口におけるスチーミング裕度が所定の範囲内であれば良い場合、この範囲内では給水温度の補正制御を機能させないようにしても良い。その場合、過熱度又はスチーミング裕度が所定の裕度より少なくなった場合にのみ給水温度の補正制御を働かせてもよい。 When the superheat degree at the primary superheater inlet or the steaming margin at the economizer outlet is within a predetermined range, the feed water temperature correction control may not be functioned within this range. In that case, the correction control of the feed water temperature may be performed only when the degree of superheat or the steaming margin is less than a predetermined margin.

もちろん、１次過熱器入口における過熱度と、節炭器出口におけるスチーミング裕度のうち、どちらか一方に制約条件を設けて、その制約条件の範囲内で他方を目標値に近づけるように給水温度基準値を補正することもできる。 Of course, either one of the superheat degree at the primary superheater inlet and the steaming margin at the economizer outlet is provided with a constraint condition, and water is supplied so that the other approaches the target value within the range of the constraint condition. The temperature reference value can also be corrected.

また、１次過熱器入口における過熱度や節炭器出口におけるスチーミング裕度の代わりに、水壁２３０や節炭器２７０または他の熱交換器の熱吸収量，水または蒸気温度や伝熱管温度を条件にして給水温度基準値を補正してもよい。 Also, instead of the degree of superheat at the primary superheater inlet and the steaming margin at the economizer outlet, the heat absorption amount of water wall 230, economizer 270 or other heat exchanger, water or steam temperature or heat transfer tube The feed water temperature reference value may be corrected on the condition of temperature.

図２に示す例では、ボイラ給水３２１の流量を流量計３２３で、水または蒸気の温度を図２に示す位置において温度計３２２，２７２，２３２，２６２，２４２，２５２でそれぞれ計測している。これらの計測値３２４，３２３，２７３，２３３，２６３，２４３，２５３は制御装置１００に送られ、制御装置１００で流量と温度の変化から各部の熱吸収量が計算でき、これらの値を給水温度基準値の補正条件にしてもよい。 In the example shown in FIG. 2, the flow rate of the boiler feed water 321 is measured by the flow meter 323, and the temperature of water or steam is measured by the thermometers 322, 272, 232, 262, 242, 252 at the positions shown in FIG. These measured values 324, 323, 273, 233, 263, 243, 253 are sent to the control device 100, and the control device 100 can calculate the heat absorption amount of each part from the change in flow rate and temperature, and these values are calculated based on the feed water temperature. A reference value correction condition may be used.

特に石炭を燃料とする場合は、石炭の性状によって、熱吸収特性が変わることが考えられる。石炭はその種類によって、組成や性状が異なる。例えば、石炭中可燃分の固体成分と揮発成分との比である燃料比が異なる場合、揮発成分は固体成分に比べて早く燃焼し易い性質を持つ。このため、揮発成分が多い石炭（低燃料比炭）の場合、バーナ付近での発熱量が多く水壁２３０への熱吸収が多くなる。逆に固体成分が多い（高燃料比炭）場合、燃焼ガス流れの下流側に高温域ができるため、低燃料比炭に比べると水壁２３０への熱吸収が少なくなる可能性がある。 In particular, when coal is used as fuel, it is considered that the heat absorption characteristics change depending on the properties of the coal. Coal has different composition and properties depending on its type. For example, when the fuel ratio, which is the ratio between the solid component and the volatile component in combustible coal, is different, the volatile component has the property of being easily burned faster than the solid component. For this reason, in the case of coal with a large amount of volatile components (low fuel specific coal), the amount of heat generated in the vicinity of the burner is large, and the heat absorption into the water wall 230 increases. On the contrary, when there are many solid components (high fuel specific coal), since a high temperature region is formed on the downstream side of the combustion gas flow, there is a possibility that heat absorption into the water wall 230 may be less than that in the low fuel specific coal.

また、灰成分の性状、特に融点の違いによっても、熱吸収特性が変化することが考えられる。これは、水壁面または伝熱管に灰が付着すると伝熱量が低下するためである。水壁２３０への灰付着が多い場合は、水壁２３０の熱吸収量が減少し、過熱器出口の蒸気温度が低下して過熱度が減少する可能性がある。 Further, it is considered that the heat absorption characteristics change depending on the properties of the ash component, particularly the difference in melting point. This is because the amount of heat transfer decreases when ash adheres to the water wall surface or the heat transfer tube. When there is much ash adhesion to the water wall 230, the heat absorption amount of the water wall 230 decreases, the steam temperature at the outlet of the superheater decreases, and the degree of superheat may decrease.

このように、石炭の性状、特に燃料比，灰の融点などの灰付着に関する性質が熱吸収に影響するため、これらの種類に応じて給水温度基準値１４４ａに補正量を付加する機能を給水制御回路１４０に設けてもよい。この場合は、使用する石炭の銘柄，石炭組成，燃料比，灰融点，灰組成などの情報を入力して、その情報を給水制御回路１４０に入力する。 In this way, the properties of coal, particularly the properties related to ash adhesion such as the fuel ratio and the melting point of ash, affect the heat absorption, so the function of adding a correction amount to the feed water temperature reference value 144a according to these types The circuit 140 may be provided. In this case, information such as the brand of coal to be used, coal composition, fuel ratio, ash melting point, and ash composition is input, and the information is input to the water supply control circuit 140.

以上のようにして決定された給水温度設定値１４２に近づくように、給水温度を制御する方法について説明する。 A method of controlling the feed water temperature so as to approach the feed water temperature set value 142 determined as described above will be described.

図２に示すように、給水加熱器３２０の加熱源となるタービン抽気２８２は、タービンの軸方向において３箇所の異なる位置から抽気されている。そして、制御装置１００内の給水温度制御回路１４３から出力される抽気量指令値１０５に基づいて、流量調整弁２８１ａ，２８１ｂ，２８１ｃの開度を制御することによって抽気蒸気の温度と流量を調節することができる。抽気量指令値１０５は給水制御回路１４０で決定した給水温度設定値１４２と給水温度計測器３２２で測定した給水温度３２３が一致するように、抽気位置と抽気流量を決定する信号である。 As shown in FIG. 2, the turbine bleed air 282 serving as a heating source for the feed water heater 320 is extracted from three different positions in the axial direction of the turbine. And based on the extraction amount command value 105 output from the feed water temperature control circuit 143 in the control apparatus 100, the temperature and flow rate of extraction steam are adjusted by controlling the opening degree of the flow rate adjustment valves 281a, 281b, 281c. be able to. The extraction amount command value 105 is a signal for determining the extraction position and the extraction flow rate so that the water supply temperature setting value 142 determined by the water supply control circuit 140 matches the water supply temperature 323 measured by the water supply temperature measuring device 322.

給水温度制御回路では、給水温度設定値１４２に応じて抽気位置が予め決められており、それに対応した抽気位置が選択される。抽気量は、給水温度設定値１４２と給水温度３２３が一致するように比例・積分制御で抽気流量調整弁２８１ａ〜２８１ｃの弁開度が制御される。 In the water supply temperature control circuit, the extraction position is determined in advance according to the supply water temperature set value 142, and the extraction position corresponding to the extraction position is selected. The bleed amount is controlled by proportional / integral control so that the feed water temperature set value 142 and the feed water temperature 323 coincide with each other.

これにより、給水加熱器３２０で加熱されたボイラ給水３２１の温度を、給水制御回路１４０で決定した給水温度設定値１４２に調整することができる。 Thereby, the temperature of the boiler feed water 321 heated by the feed water heater 320 can be adjusted to the feed water temperature set value 142 determined by the feed water control circuit 140.

以上のように本発明によれば、ボイラを空気燃焼方式から酸素燃焼方式に切替えて運用しても、ボイラ伝熱面の構成や伝熱面積を変更することなく、火炉部と後部伝熱面の水及び蒸気温度を運転上適正な範囲に維持することができる。特に温度管理として重要である、過熱器入口における過熱度と節炭器出口におけるスチーミング裕度が適切に調整できるため、プラント運転の安全性向上と機器寿命の延長が期待できる。 As described above, according to the present invention, even if the boiler is operated by switching from the air combustion system to the oxyfuel combustion system, without changing the configuration and the heat transfer area of the boiler heat transfer surface, the furnace portion and the rear heat transfer surface. It is possible to maintain the water and steam temperature within a proper range for operation. In particular, the degree of superheat at the superheater inlet and the steaming margin at the economizer outlet, which are important for temperature control, can be adjusted appropriately, so it is expected to improve plant operation safety and extend equipment life.

そのため、空気燃焼方式で起動し、所定の負荷以上では酸素燃焼方式へ切替えるボイラプラントが安全かつ安定に運転できるようになる。また、空気燃焼方式の既存のボイラプラントを酸素燃焼方式に転換する際にも、ボイラ内部の伝熱面構造を改造することなく運転が可能になるため、既存の設備を有効に活用できる。 Therefore, a boiler plant that starts with an air combustion system and switches to an oxyfuel combustion system at a predetermined load or more can be operated safely and stably. In addition, when an existing air combustion type boiler plant is converted to an oxyfuel combustion method, operation can be performed without modifying the heat transfer surface structure inside the boiler, so that existing facilities can be used effectively.

このように、ボイラを酸素燃焼方式で運転することが可能になると、排ガス中の二酸化炭素の分離・回収が容易になる。そのため、温暖化ガスの排出量が比較的多かった火力発電プラントでも大幅に二酸化炭素排出量が削減でき、地球温暖化の抑制に貢献できる。 As described above, when the boiler can be operated by the oxyfuel combustion system, it becomes easy to separate and recover carbon dioxide in the exhaust gas. Therefore, even a thermal power plant that emits relatively large amounts of greenhouse gases can significantly reduce carbon dioxide emissions, thereby contributing to the suppression of global warming.

本発明の実施形態に係るボイラプラントの構成を説明する図である。It is a figure explaining the composition of the boiler plant concerning the embodiment of the present invention. 実施例における蒸気系統と温度計測点，タービン抽気指令の関係を説明する図である。It is a figure explaining the relationship between the steam system | strain in an Example, a temperature measurement point, and a turbine extraction command. 実施例における酸素濃度と熱吸収特性の例を説明する図である。It is a figure explaining the example of the oxygen concentration in an Example, and a heat absorption characteristic. 本発明の主要な制御回路の構成を説明する図である。It is a figure explaining the structure of the main control circuits of this invention. 燃焼方式切替時のガス流量の設定例を説明する図である。It is a figure explaining the example of a setting of the gas flow rate at the time of combustion system switching. 酸素濃度に対する給水温度の設定例を説明する図である。It is a figure explaining the example of a setting of the feed water temperature with respect to oxygen concentration. 制御装置に設けられた給水制御回路の構成を示す図である。It is a figure which shows the structure of the water supply control circuit provided in the control apparatus. 節炭器に供給された水がボイラ出口に排出される過程において、スチーミング裕度を広げた場合の図である。It is a figure at the time of extending steaming tolerance in the process in which the water supplied to the economizer is discharged to the boiler exit. 節炭器に供給された水がボイラ出口に排出される過程において、過熱度を広げた場合の図である。It is a figure at the time of extending a superheat degree in the process in which the water supplied to the economizer is discharged to a boiler exit.

符号の説明Explanation of symbols

５０中央給電指令所
１００制御装置
１０１，１０２，１０３，１０４開度指令
１０５抽気量指令値
１０６，１０７，１０８開度指令
１２０燃焼方式切替制御回路
１２１流量指令
１４０給水制御回路
１４１給水流量指令
１４２給水温度設定値
１４３給水温度制御回路
２００ボイラ
２１０バーナ部
２１１，２１４酸素流量調整弁
２１２，２１５排ガス流量調整弁
２２０ガスポート部
２３０水壁
２４０２次過熱器
２５０３次過熱器
２６０１次過熱器
２７０節炭器
２８０蒸気タービン
２９０発電機
３００復水器
３１０給水ポンプ
３２０給水加熱器
３３０ガス予熱器
３４０排ガス処理装置
３５０ＣＯ₂回収装置
３６０酸素製造装置
３７０煙突
３８０排ガス
３９０循環排ガス
３９１循環排ガス流量調整弁
３９２空気流量調整弁 50 Central power supply command station 100 Control devices 101, 102, 103, 104 Opening degree command 105 Extraction amount command value 106, 107, 108 Opening degree command 120 Combustion system switching control circuit 121 Flow rate command 140 Water supply control circuit 141 Water supply flow rate command 142 Water supply Temperature set value 143 Feed water temperature control circuit 200 Boiler 210 Burner part 211, 214 Oxygen flow rate adjustment valve 212, 215 Exhaust gas flow rate adjustment valve 220 Gas port part 230 Water wall 240 Secondary superheater 250 Third superheater 260 Primary superheater 270 Economizer 280 steam turbine 290 generator 300 condenser 310 feed water pump 320 feed water heater 330 gas preheater 340 exhaust gas treatment device 350 CO ₂ recovery device 360 oxygen production device 370 chimney 380 exhaust gas 390 circulating exhaust gas 391 circulating exhaust gas flow rate adjustment valve 392 Air flow control valve

Claims

酸素ガスと循環排ガスによって燃料を燃焼させる酸素燃焼方式、又は空気を用いて燃料を燃焼させる空気燃焼方式を切替え可能であり、かつ、外部から供給された水を蒸気にするボイラと、A boiler that can switch between an oxyfuel combustion method in which fuel is combusted with oxygen gas and circulating exhaust gas, or an air combustion method in which fuel is combusted using air, and steam that uses water supplied from outside,
該ボイラを制御する制御装置を備え、A control device for controlling the boiler;
該制御装置には、The control device includes:
前記燃焼方式を切替える時に、前記ボイラに供給する酸素ガス，循環排ガス，空気の流量を調整する燃焼方式切替制御回路と、A combustion mode switching control circuit that adjusts the flow rate of oxygen gas, circulating exhaust gas, and air supplied to the boiler when switching the combustion mode;
該燃焼方式切替制御回路によって算出された酸素ガス，循環排ガス，空気の流量比に基づいて前記ボイラへ供給する水の温度を設定する給水制御回路とを備えたことを特徴とするボイラプラント。A boiler plant comprising: a water supply control circuit that sets a temperature of water supplied to the boiler based on a flow ratio of oxygen gas, circulating exhaust gas, and air calculated by the combustion system switching control circuit.

酸素ガスと循環排ガスによって燃料を燃焼させる酸素燃焼方式、又は空気を用いて燃料を燃焼させる空気燃焼方式を切替え可能であり、かつ、外部から供給された水を蒸気にするボイラと、A boiler that can switch between an oxyfuel combustion method in which fuel is combusted with oxygen gas and circulating exhaust gas, or an air combustion method in which fuel is combusted using air, and steam that uses water supplied from outside,
該ボイラを制御する制御装置を備え、A control device for controlling the boiler;
該制御装置には、The control device includes:
前記燃焼方式を切替える時に、前記ボイラに供給する酸素ガス，循環排ガス，空気の流量を調整する燃焼方式切替制御回路と、A combustion mode switching control circuit that adjusts the flow rate of oxygen gas, circulating exhaust gas, and air supplied to the boiler when switching the combustion mode;
該燃焼方式切替制御回路によって算出された酸素ガスの流量又は濃度に基づいて前記ボイラへ供給する水の温度を設定する給水制御回路とを備えたことを特徴とするボイラプラント。A boiler plant comprising: a water supply control circuit that sets a temperature of water supplied to the boiler based on a flow rate or concentration of oxygen gas calculated by the combustion system switching control circuit.

酸素ガスと循環排ガスによって燃料を燃焼させる酸素燃焼方式、又は空気を用いて燃料を燃焼させる空気燃焼方式を切替え可能であり、かつ、外部から供給された水を蒸気にするボイラと、A boiler that can switch between an oxyfuel combustion method in which fuel is combusted with oxygen gas and circulating exhaust gas, or an air combustion method in which fuel is combusted using air, and steam that uses water supplied from outside,
該ボイラを制御する制御装置を備え、A control device for controlling the boiler;
該制御装置には、The control device includes:
前記燃焼方式を切替える時に、前記ボイラに供給する酸素ガス，循環排ガス，空気の流量を調整する燃焼方式切替制御回路と、A combustion mode switching control circuit that adjusts the flow rate of oxygen gas, circulating exhaust gas, and air supplied to the boiler when switching the combustion mode;
該燃焼方式切替制御回路によって算出された酸素ガスの流量又は濃度に基づいて前記ボイラへ供給する水の給水温度を設定する給水制御回路と、A feed water control circuit for setting a feed water temperature of water to be supplied to the boiler based on the flow rate or concentration of oxygen gas calculated by the combustion system switching control circuit;
ボイラ内の蒸気又は水の温度，伝熱管の温度計測値、または該温度計測値を用いて計算した熱吸収量のうち少なくとも一つに基づいて前記給水温度を補正する補正回路とを備えたことを特徴とするボイラプラント。A correction circuit that corrects the feed water temperature based on at least one of the temperature of steam or water in the boiler, the temperature measurement value of the heat transfer tube, or the heat absorption amount calculated using the temperature measurement value; Boiler plant characterized by

酸素ガスと循環排ガスによって燃料を燃焼させる酸素燃焼方式、又は空気を用いて燃料を燃焼させる空気燃焼方式を切替え可能であり、かつ、上流側から順に、節炭器，火炉水壁，過熱器を備えた蒸気系統を有するボイラと、It is possible to switch between an oxygen combustion system that burns fuel with oxygen gas and circulating exhaust gas, or an air combustion system that burns fuel using air, and in order from the upstream side, the economizer, furnace water wall, and superheater A boiler having a steam system, and
該ボイラを制御する制御装置を備え、A control device for controlling the boiler;
該制御装置には、The control device includes:
前記燃焼方式を切替える時に、前記ボイラに供給する酸素ガス，循環排ガス，空気の流量を調整する燃焼方式切替制御回路と、A combustion mode switching control circuit that adjusts the flow rate of oxygen gas, circulating exhaust gas, and air supplied to the boiler when switching the combustion mode;
該燃焼方式切替制御回路によって算出された酸素ガス，循環排ガス，空気の流量比に基づいて前記ボイラの蒸気系統へ供給する水の給水温度を設定する給水制御回路と、A feed water control circuit for setting a feed water temperature of water supplied to the steam system of the boiler based on a flow rate ratio of oxygen gas, circulating exhaust gas, and air calculated by the combustion system switching control circuit;
前記節炭器出口の水温度と飽和水温度との差、又は前記過熱器入口の蒸気温度と飽和蒸気温度との差のうち、少なくとも一方に基づいて、前記給水温度を補正する補正回路とを備えたことを特徴とするボイラプラント。A correction circuit for correcting the feed water temperature based on at least one of the difference between the water temperature at the economizer outlet and the saturated water temperature, or the difference between the steam temperature at the superheater inlet and the saturated steam temperature; A boiler plant characterized by comprising.

請求項１〜請求項４に記載のボイラプラントであって、The boiler plant according to claim 1 to claim 4,
前記ボイラで生成された蒸気によって駆動する蒸気タービンと、A steam turbine driven by steam generated in the boiler;
前記ボイラへの供給水を加熱する蒸気を前記蒸気タービンの複数段から抽気する機構と、A mechanism for extracting steam for heating water supplied to the boiler from a plurality of stages of the steam turbine;
前記給水制御回路で設定された給水温度に基づき、前記蒸気タービンから抽気する蒸気流量又は抽気位置を設定する抽気指令値を前記抽気機構に出力する給水温度制御回路とを備えたことを特徴とするボイラプラント。And a feed water temperature control circuit for outputting to the bleed mechanism a bleed command value for setting a steam flow rate or bleed position for bleed from the steam turbine based on the feed water temperature set by the water feed control circuit. Boiler plant.

酸素ガスと循環排ガスによって燃料を燃焼させる酸素燃焼方式、又は空気を用いて燃料を燃焼させる空気燃焼方式を切替え可能であり、かつ、外部から供給された水を蒸気にするボイラを制御するボイラプラントの制御装置であって、A boiler plant that can switch between an oxyfuel combustion method in which fuel is burned with oxygen gas and circulating exhaust gas, or an air combustion method in which fuel is combusted using air, and that controls a boiler that uses water supplied from outside as steam. A control device of
前記燃焼方式を切替える時に、前記ボイラに供給する酸素ガス，循環排ガス，空気の流量を調整する燃焼方式切替制御回路と、A combustion mode switching control circuit that adjusts the flow rate of oxygen gas, circulating exhaust gas, and air supplied to the boiler when switching the combustion mode;
該燃焼方式切替制御回路によって算出された酸素ガス，循環排ガス，空気の流量比に基づいて前記ボイラへ供給する水の温度を設定する給水制御回路とを備えたことを特徴とするボイラプラントの制御装置。A boiler plant control comprising: a water supply control circuit for setting a temperature of water supplied to the boiler based on a flow ratio of oxygen gas, circulating exhaust gas, and air calculated by the combustion system switching control circuit apparatus.

酸素ガスと循環排ガスによって燃料を燃焼させる酸素燃焼方式、又は空気を用いて燃料を燃焼させる空気燃焼方式を切替え可能であり、かつ、上流側から順に、節炭器，火炉水壁，過熱器へ水を供給し、蒸気を生成するボイラプラントの制御方法であって、It is possible to switch between an oxygen combustion system that burns fuel with oxygen gas and circulating exhaust gas, or an air combustion system that burns fuel using air, and in order from the upstream side to the economizer, furnace water wall, and superheater A method for controlling a boiler plant that supplies water and generates steam,
酸素ガス，循環排ガス，空気の流量比に基づいて前記節炭器へ供給する水の給水温度を設定する第１の工程と、A first step of setting a feed water temperature of water supplied to the economizer based on a flow rate ratio of oxygen gas, circulating exhaust gas, and air;
前記節炭器出口の水温度と飽和水温度との差、又は前記過熱器入口の蒸気温度と飽和蒸気温度との差のうち、少なくとも一方に基づいて、前記給水温度を補正する第２の工程とを備えたことを特徴とするボイラプラントの制御方法。A second step of correcting the feed water temperature based on at least one of the difference between the water temperature at the economizer outlet and the saturated water temperature, or the difference between the steam temperature at the superheater inlet and the saturated steam temperature. And a boiler plant control method.