JPH0514166B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （発明の利用分野） 本発明はボイラ通風装置の制御方法および装置
に係り、特に２系列の通風機を備えたボイラ装置
に適用するのに好適なボイラ通風装置の制御方法
および装置に関する。

（発明の背景） ボイラの通風制御系は、例えば、「火力原子力
発電」（1980年６月号）第31巻第６号第622〜635
頁に示されているように、押込通風機（以下、
FDFと略する）と吸引通風機（以下、IDFと略す
る）の動翼又はダンパを、必要空気流量及び火炉
圧力が所定値に確保されるように制御するもので
ある。

そして、運転中に、各々２台からなるFDF又
はIDFのうちの１台が、何らかの原因で停止した
時は、残存フアンによつて運転可能な発電機出力
まで負荷を急激に低下させる、いわゆる負荷ラン
バツク制御が行なわれる。

従来は、前記の負荷ランバツク制御は、単に、
空気流量要求信号を、低下した負荷値に対応する
値まで自動的に絞ることによつて行なわれてい
る。しかし、操作端の動作遅れのため、これに成
功している例は極めて少ない。

すなわち、FDF（またはIDF）の故障・停止に
起因する負荷ランバツク時には、これらの制御動
作遅れのために、火炉内の圧力が規定値以上に低
下（上昇）してしまい、ボイラトリツプに至るこ
とが多いという欠点がある。

（発明の目的） 本発明の目的は、負荷ランバツク時に、通風系
の操作端を先行的に動作させることにより、負荷
ランバツク時における火炉内圧力の変動を抑え、
これを規定範囲内に保持することを容易にしたボ
イラ通風装置の制御方法および装置を提供するこ
とにある。

（発明の概要） 前記の目的を達成するために、本発明は、並列
運転されているＮ台の通風機のうちの一部が停止
した場合には、残存している通風機のダンパ開度
を、停止した通風機がその停止直前に負担してい
た通風量にほぼ相当するだけ増大させ、その後、
空気流量指令の低下に応答して、前記残存通風機
の対応ダンパの開度を、空気流量指令によつて決
まる値にまで減少させるような制御方法を採用し
た点にある。

また本発明の他の特徴は、それぞれの通風機に
対応して設けられ、対応するダンパの開度指令値
を１入力とする第１および第２のバンプレス機能
付加算器と、前記第１および第２のバンプレス機
能付加算器の出力に応答して、それぞれ対応する
ダンパを駆動する第１および第２のドライバ手段
と、前記第１のバンプレス機能付加算器の入力お
よび出力の差を演算し、前記差を前記第２のバン
プレス機能付加算器に、他方入力として供給する
第３のバンプレス機能付加算器と、前記第２のバ
ンプレス機能付加算器の入力および出力の差を演
算し、前記差を前記第１のバンプレス機能付加算
器に、他方入力として供給する第４のバンプレス
機能付加算器とを具備した点にある。

（発明の実施例） 以下に、図面を参照して、本発明を詳細に説明
する。

第１図は、本発明の一実施例のブロツク図、第
２図は本発明を適用するのに好適なボイラ装置の
要部概略図である。

第２図において、ボイラに必要な空気は、
FDF７によつて、ウインドボツクス２を通して
火炉３内に供給され、IDF６によつて吸出され
る。燃料制御弁５によつて制御された燃料はバー
ナー４から放出され、前記空気と混合されて、火
炉３内で燃焼される。

この場合、火炉３内に供給される空気流量の制
御は、直接的にはウインドボツクス入口ダンパ１
２Ｆによつて行なわれる。FDF入口ダンパ１２
は、FDF７の出口圧力（FDF出口圧力計１４の
検出出力）が一定に保持されるように制御され
る。

IDF入口ダンパ１１は、IDF６による排ガスの
吸出量を制御する。循環用送風機８は、循環量制
御ダンパ１３の開度によつて決まる量の、燃焼済
排ガスを火炉３内に還流する。

９Ａ〜９Ｄは、それぞれの部位の流量を計測す
る流量計、１０は火炉３内の圧力を計測する圧力
計である。

次に、本発明の動作を説明する。

通常運転時においては、第１図から分るよう
に、FDF出口圧力計１４の出力であるFDF出口
圧力と、設定器１６で与えられる値との偏差を減
算器１５で求め、この偏差を比例積分器１７で比
例積分し、加算器２０に供給する。

一方、空気流量要求信号１８に対して変化する
FDF入口ダンパ１２の開度を関数発生器１９に
て作成し、先行信号として加算器２０に供給し、
１７の出力に加算する。

前記加算器２０の出力（Ａ％）は、２台のバン
プレス機能付加算器２２Ａ，２２Ｂに供給され、
FDF７Ａ，７Ｂ（第２図のFDF７に相当するも
の）の各入口ダンパ１２Ａ，１２Ｂ（第２図の
FDF入口ダンパ１２に相当するもの）に対する
指令信号が作成される。

この指令信号は、アナログスイツチ２４Ａ，２
４Ｂを介して、ドライバ２６Ａ，２６Ｂに供給さ
れる。このようにして、第２図のFDF入口ダン
パ１２が操作され、FDF出口圧力が設定値に制
御される。

バンプレス機能付加算器（以下、単にバンプレ
ス加算器と略する）２２Ａ，２２Ｂ，２５Ａ，２
５Ｂは、自動モードと手動モードを有している。
すなわち、これらは、自動モードの時は通常の加
算器として動作するが、手動モードの時はそれぞ
れ、Ｚで示された入力端子の信号を出力する。

また前記バンプレス加算器は、手動モードから
自動モードへ切替えられた時は、手動時の出力信
号を初期値として、自動時の出力信号まで一定変
化率で変化し、出力信号が急変するのを防止する
機能を備えている。

すなわち、手動操作時には、アナログスイツチ
２４Ａ，２４Ｂは、それぞれアナログメモリ２３
Ａ，２３Ｂ側に切替えられている。アナログスイ
ツチ２４Ａ，２４Ｂの出力は、それぞれバンプレ
ス加算器２２Ａ，２２ＢのＺ入力端子に帰還され
ているので、バンプレス加算器２２Ａ，２２Ｂの
出力信号は、アナログスイツチ２４Ａ，２４Ｂの
出力信号に一致している。

手動モードから自動モードに切替えられると、
バンプレス加算器２２Ａ，２２Ｂの出力は手動時
の信号から、加算器２０の出力信号に依存するＡ
％まで、予定の制限された変化率で変化すること
となる。

さらに、第１図の例では、Ｂ側のFDF入口ダ
ンパ１２Ｂの制御系には、ＡおよびＢ制御系の各
FDF特性の違いを補正するため、アナログメモ
リ２７によりバイアス信号が加えられるようにな
つている。

バンプレス加算器２５Ａ，２５Ｂは、本発明に
したがつて、付加されたFDF入口ダンパ先行制
御回路を構成する。

バンプレス加算器２５Ａは、加算器２０の出力
信号（Ａ％）とバンプレス加算器２２Ａの出力信
号との差を演算し、前記差信号をＢ制御系のバン
プレス加算器２２Ｂに供給する。

また、バンプレス加算器２５Ｂは、加算器２０
の出力信号（Ａ％）とバンプレス加算器２２Ｂの
出力信号との差を演算し、前記差信号をＡ制御系
のバンプレス加算器２２Ａに供給する。

通常の自動モードの運転中は、加算器２０の出
力信号とバンプレス加算器２２Ａ，２２Ｂの出力
信号は共にＡ（％）であり、すべて一致している
ため、バンプレス加算器２５Ａ，２５Ｂの出力信
号は“０”となつている。

また、手動モードの運転時には、バンプレス加
算器２５Ａ，２５Ｂも手動モードとなつており、
この時は、それらのＺ入力端子には、信号発生器
２１から０％が入力されている。このため、前記
各バンプレス加算器２５Ａ，２５Ｂの出力信号は
０％となつている。

次に、FDF７Ａ，７Ｂの中の一台が停止した
場合の動作について、第３図のタイミングチヤー
トをも参照しながら説明する。

いま、第３図に示す時刻T1において、Ｂ側
FDF７Ｂが停止したと仮定すると、Ｂ側のFDF
入口ダンパ１２Ｂは強制的に全閉され、バンプレ
ス加算器２２Ｂの出力信号は、第３図の波形Ｂに
示すように０％となる。

FDF７Ｂの停止時（直前）における加算器２
０の出力信号がＡ％であつたと仮定すると、バン
プレス加算器２５Ｂの出力信号は同図Ｅのよう
に、時刻T1において、０％からＡ％にステツプ
状に上昇する。

またこれに伴なつて、バンプレス加算器２２Ａ
の出力信号は、同図の波形Ａに示すように、Ａ％
から2A％までステツプ状に上昇する。このよう
にして、一方のFDF７Ｂの停止によつて減少し
た分にほぼ相当する空気流量が、他方のFDF７
ＡのFDF入口ダンパ１２Ａを開くことによつて
補償される。

それ故に、一方のFDF７Ｂが停止したことに
よる火炉３内の圧力の変動（低下）を防止するこ
とができる。

しかも、FDF７Ｂが停止する前の最良の燃焼
状態（ボイラを安全かつ安定した状態で燃焼させ
るために、正常運転時の火炉内の空気は過剰サイ
ドに維持されている）が維持されるので、負荷ラ
ンバツクが容易かつ安全、確実に行えるようにな
る。

一方、フアン停止に応答して、負荷ランバツク
が行われ、負荷は50％まで絞られるため、第１図
の空気量流要求信号１８も、第３図の波形Ｃで示
すように、予定の減少率で50％まで絞られる。

これにしたがつて、関数発生器１９の出力であ
る先行信号も絞られるので、加算器２０の出力、
すなわち入口ダンパ要求信号は、第３図の波形Ｄ
のように、Ａ％から予定の減少率で変化し、時刻
T2に、最終開度Ａ／２％に落ちつく。

このとき、バンプレス加算器２２Ｂの出力は依
然として“０”であり、したがつてバンプレス加
算器２５Ｂの出力はＡ／２％であるから、バンプ
レス加算器２２Ａの出力はＡ％となる。なお、バ
ンプレス加算器２５Ａの出力は、バンプレス加算
器２２Ａの入出力が等しいので“０”である。

すなわち、負荷ランバツク時には、残存する
FDF７Ａのダンパ開度を制御するための、バン
プレス加算器２２Ａの出力（すなわち、入口ダン
パ１２Ａの開度）は、一旦2A％まで増大した後、
予定の減少率で、負荷ランバツク直前の値である
Ａ％まで、負荷指令および空気流量指令の減少に
対応して低下することになる。

したがつて、時刻T2において、火炉３内に供
給される空気供給量は、負荷ランバツク直前に
FDF７Ａが単独に供給していたのと等しい量、
換言すれば、負荷ランバツク直前の全空気量の1/
２となり、負荷の減少率に見合うことになる。

以上では、本発明をFDF側の入口ダンパの開
度制御に適用した例について述べたが、本発明は
IDF側の入口ダンパの開度制御にも、全く同様に
適用できることは、容易に理解されるであろう。

また本発明は、前記実施例のように、FDFや
IDFが２台を１組として設備され、運転される場
合に限定されるものではなく、その発明思想は、
一般的にＮ台を１組として設備され、運転される
場合にも拡張できるものである。さらに、第１図
において、FDF出口圧力の代りに、当該部分の
空気流量を用いてもよいことは当然である。

（発明の効果） 本発明によれば、フアン停止時に、フアン停止
前の燃焼状態が維持されて、ボイラの燃焼に関し
て常に安全サイドが維持されるように残存フアン
のダンパ開度を、停止したフアンのダンパ開度に
合わせて先行的に開制御するため、通風系のプロ
セス変動を小さく抑えることができ、負荷ランバ
ツクが容易かつ安全、確実に行なえるようにな
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明によるボイラ通風制御装置の一
実施例を示すブロツク図、第２図は本発明を適用
するのに好適なボイラの全体構成図、第３図は本
発明の動作を説明するためのタイムチヤートであ
る。 ２……ウインドボツクス、３……火炉、４……
バーナ、５……燃料制御弁、６……IDF、７，７
Ａ，７Ｂ……FDF、８……循環用送風機、１１
……IDF入口ダンパ、１２，１２Ａ，１２Ｂ……
FDF入口ダンパ、１４……FDF出口圧力計、１
８……空気流量要求信号、２０……加算器、２２
Ａ，２２Ｂ，２５Ａ，２５Ｂ……バンプレス機能
付加算器、２４Ａ，２４Ｂ……アナログスイツ
チ、２６Ａ，２６Ｂ……ドライバ。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ ボイラの火炉内に所要量の空気を供給するた
   めの複数の押込通風機および各通風機に対応して
   設けられたダンパと、ボイラ火炉内の燃焼ガスを
   排出するための複数の吸引通風機および各通風機
   に対応して設けられたダンパとを具備したボイラ
   通風装置の制御方法であつて、運転中における通
   風機の停止を検出する工程と、通風機停止の前記
   検出に応答して、残存通風機の対応ダンパの開度
   を、停止した通風機が停止前に負担していた通風
   量にほぼ相当する開度だけ増大させて通風機停止
   前の燃焼状態を維持する工程と、空気流量指令の
   その後の低下に応答して、前記残存通風機の対応
   ダンパの開度を、空気流量指令によつて決まる値
   にまで減少させる工程とよりなることを特徴とす
   るボイラ通風装置の制御方法。 ２ ボイラの火炉内に所要量の空気を供給するた
   めの、１対の押込通風機および各通風機に対応し
   て設けられたダンパと、ボイラ火炉内の燃焼ガス
   を排出するための１対の吸引通風機および各通風
   機に対応して設けられたダンパとを具備したボイ
   ラ通風装置の制御装置であつて、通風機出口圧力
   の実測値の、設定値に対する偏差に基づいて、対
   応するダンパの開度指令値を発生する手段と、そ
   れぞれの通風機に対応して設けられ、前記開度指
   令値を１入力とする第１および第２のバンプレス
   機能付加算器と、前記第１および第２のバンプレ
   ス機能付加算機の出力に応答して、それぞれ対応
   するダンパを駆動する第１および第２のドライバ
   手段と、前記第１のバンプレス機能付加算器の入
   力および出力の差を演算し、前記差を前記第２の
   バンプレス機能付加算器に、他方入力として供給
   する第３のバンプレス機能付加算器と、前記第２
   のバンプレス機能付加算器の入力および出力の差
   を演算し、前記差を前記第１のバンプレス機能付
   加算器に、他方入力として供給する第４のバンプ
   レス機能付加算器とを具備したことを特徴とする
   ボイラ通風装置の制御装置。 ３ 通風機はボイラ火炉の上流側に設けられた押
   込通風機であることを特徴とする前記特許請求の
   範囲第２項記載のボイラ通風装置の制御装置。 ４ 通風機はボイラ火炉の下流側に設けられた吸
   引通風機であることを特徴とする前記特許請求の
   範囲第２項記載のボイラ通風装置の制御装置。