JPH0642706A - Circuit for setting and controlling steam temperature in boiler - Google Patents

Abstract

PURPOSE:To reduce between a temperature set value of a boiler steam temperature and the actual temperature and enhance controllability of the steam temperature by a method wherein the temperature set value obtained by permitting a temperature target value to pass through a rate-of-change limiter is further permitted to pass through a circuit having characteristics of time lag of first order. CONSTITUTION:A first order lag circuit 9 having characteristics of time lag of first order is provided between a rate-of-change limiter 3 for limiting the rate of change of a target value and a comparator 4 for comparing a set value A obtained through the limiter with an actual temperature B. Thus, the temperature set value A is sent to the comparator 4 after passing through the first order lag circuit 9 and is compared with the actual temperature B and, according to its difference, a secondary spray valve 7 and a fuel flow rate control valve 8 are controlled by PI circuits 5, 6. As a result, for example, during a period of a load increase, the temperature set value A in the case of the rate-of-change limiter alone passes through the first order lag circuit, whereby the temperature set value A is converted into a temperature set value A1. By this method, the temperature set value coincides with fluctuations in the actual temperature calculated on the basis of a constant at the time of boiler operation.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【０００１】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、プラント制御装置、特
にボイラの蒸気温度設定制御回路に関するものである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a plant controller, and more particularly to a steam temperature setting control circuit for a boiler.

【０００２】[0002]

【従来の技術】一般に、火力発電プラントの起動時に
は、蒸気ボイラの主蒸気温度，再熱蒸気温度が低いの
で、この温度を最終的にはタービン入口で要求される温
度５３８℃（主蒸気温度），５６６℃（再熱蒸気温度）
まで立ち上げることが必要である。しかし、ボイラの蒸
気温度設定値は負荷に応じて決まるため、従来、その目
標値に変化率を設けて設定値としている。2. Description of the Related Art Generally, when starting a thermal power plant, the main steam temperature and the reheat steam temperature of the steam boiler are low, so that these temperatures are finally required at the turbine inlet of 538 ° C. (main steam temperature). 566 ℃ (reheat steam temperature)
It is necessary to start up. However, since the steam temperature setting value of the boiler is determined according to the load, conventionally, the target value is set with a rate of change.

【０００３】この温度設定制御回路の構成例を図３に示
す。温度設定による目標値１は、切替器２を経た後、そ
の目標値の変化率を制限する演算器である変化率制限器
３を通されて設定値Ａとなる。この変化率制限器３は、
当該プラントで許容される変化率の限界値、例えば３％
／Min にセットされており、この許容変化率３％／Min
に抑えた信号が比較器４で実温度Ｂと比較される。そし
て、その比較偏差ＣがＰＩ（比例積分）回路５，６に通
されて、２次スプレー弁７及び燃料流量制御弁８を制御
するようになっている。従って、温度目標値１が５３８
℃のとき、この発電プラントにおいては、その設定値変
化を自己の許容変化率３％／Min に抑えた状態で５３８
℃まで追従させて行くことになる。An example of the structure of this temperature setting control circuit is shown in FIG. The target value 1 according to the temperature setting becomes the set value A after passing through the changeover device 2 and then through the change rate limiter 3 which is an arithmetic unit for limiting the change rate of the target value. This rate limiter 3
Limit value of rate of change allowed in the plant, eg 3%
It is set to / Min, and this allowable change rate is 3% / Min
The suppressed signal is compared with the actual temperature B by the comparator 4. The comparative deviation C is passed through PI (proportional and integral) circuits 5 and 6 to control the secondary spray valve 7 and the fuel flow rate control valve 8. Therefore, the temperature target value 1 is 538
In the case of ℃, in this power plant, the set value change is 538 with the allowable change rate of its own being suppressed to 3% / Min.
It will follow up to ℃.

【０００４】[0004]

【発明が解決しようとする課題】しかし、実際の発電プ
ラントの温度特性は上記変化率に一致しない。このた
め、負荷（ＭＷＤ）を変化させたとき発電プラントの設
定温度が変化する領域において、温度目標値に変化率を
設けて設定値とするだけでは、図４に示すように、ボイ
ラの蒸気温度設定値Ａが負荷ＭＷＤに応じて所定の変化
率で上昇しても、実際の蒸気温度Ｂがなかなか上昇しな
いため、両者間に大きな偏差Ｃを生じる。例えば、２次
スプレー弁の後段に位置する２次過熱器では、２５％負
荷以下のところでは定格温度が達成できないため、温度
設定を切る必要が生じる。従って、制御性が悪いと共
に、最悪の場合にはアナンシェエータ（警報）が出てし
まう事態に陥る。However, the temperature characteristic of the actual power plant does not match the above rate of change. Therefore, in the region where the set temperature of the power plant changes when the load (MWD) is changed, simply setting a rate of change to the temperature target value and setting the set value as the set value causes the steam temperature of the boiler to change as shown in FIG. Even if the set value A increases at a predetermined rate of change according to the load MWD, the actual steam temperature B does not readily increase, so a large deviation C occurs between the two. For example, in the secondary superheater located after the secondary spray valve, the rated temperature cannot be achieved at a load of 25% or less, so the temperature setting needs to be cut off. Therefore, the controllability is poor, and in the worst case, an annunciator (warning) is issued.

【０００５】本発明は、このような事情を考慮してなさ
れたものであり、その目的は、温度設定値と実温度との
間の偏差を少なくしてボイラ蒸気温度の制御性を向上さ
せたボイラの蒸気温度設定制御回路を提供することにあ
る。The present invention has been made in consideration of such circumstances, and an object thereof is to improve the controllability of the boiler steam temperature by reducing the deviation between the temperature set value and the actual temperature. It is to provide a steam temperature setting control circuit for a boiler.

【０００６】[0006]

【課題を解決するための手段】本発明は、上記目的を達
成するため、温度目標値を変化率制限器を通して比較器
に与え、この比較器でボイラの蒸気温度の実温度と比較
した結果により燃料流量及びスプレーを制御する蒸気温
度設定制御回路において、変化率制限器と比較器との間
に一次遅れの特性を有する制御回路を設けた構成のもの
である。In order to achieve the above object, the present invention provides a temperature target value to a comparator through a rate-of-change limiter and compares the temperature target value with the actual temperature of the steam temperature of the boiler. In the steam temperature setting control circuit for controlling the fuel flow rate and the spray, a control circuit having a first-order delay characteristic is provided between the change rate limiter and the comparator.

【０００７】[0007]

【作用】本発明は、ボイラの蒸気温度の実温度特性が一
時遅れの特性を有するという事実に着目したものであ
る。即ち、温度目標値を変化率制限器に通して得られた
温度設定値を、更に一次遅れの特性を有する制御回路を
通すことにより、温度設定値はボイラの蒸気温度の実温
度特性と一致した変化をすることになる。このため、温
度設定制御の応答が極めて良好となり、制御性が向上す
る。The present invention focuses on the fact that the actual temperature characteristic of the steam temperature of the boiler has a temporary delay characteristic. That is, the temperature set value obtained by passing the temperature target value through the rate-of-change limiter is further passed through a control circuit having a first-order delay characteristic, so that the temperature set value matches the actual temperature characteristic of the steam temperature of the boiler. It will change. Therefore, the response of the temperature setting control is extremely good, and the controllability is improved.

【０００８】[0008]

【実施例】以下、本発明の一実施例を添付図面に基づい
て説明する。DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS An embodiment of the present invention will be described below with reference to the accompanying drawings.

【０００９】図１に示す蒸気ボイラの過熱温度の出力設
定制御回路は、基本的には図３と同じ構成であり、高圧
タービン入口蒸気温度の目標値１と実温度Ｂを切り替え
る切替器２、その目標値の変化率を制限する変化率制限
器３、この制限器を通されて得られた設定値Ａを実温度
Ｂと比較するための比較器４、その比較偏差Ｃに応じて
２次スプレー弁７及び燃料流量制御弁８を制御するＰＩ
（比例積分）回路５，６を有する。The output setting control circuit of the superheat temperature of the steam boiler shown in FIG. 1 has basically the same configuration as that of FIG. 3, and a switch 2 for switching between a target value 1 of the steam temperature at the inlet of the high pressure turbine and an actual temperature B, A rate-of-change limiter 3 for limiting the rate of change of the target value, a comparator 4 for comparing a set value A obtained through the limiter with an actual temperature B, and a quadratic value according to the comparison deviation C. PI for controlling the spray valve 7 and the fuel flow rate control valve 8
It has (proportional and integral) circuits 5 and 6.

【００１０】しかし、図３の場合と異なり、変化率制限
器３と比較器４との間に、一次遅れの特性を有する制御
回路（一次遅れ回路）９が設けてある。この一次遅れ回
路９は、その伝達関数が１／（１＋Ｔｓ）で表される例
えばＣＲ回路から成る。関数発生器１０，１１はこの伝
達関数の時定数Ｔを決定するものであり、関数発生器１
０は負荷上昇時における時定数Ｔを、関数発生器１１は
負荷下降時における時定数Ｔを決定する。１２はこの両
関数発生器１０，１１を切り替える切替器であり、ユニ
ットマスタ１３で作成される切替信号１５により関数発
生器１０，１１のいずれかを二者択一的に選択し、その
選択された方の時定数を一次遅れ回路９の時定数Ｔとし
て与える。However, unlike the case of FIG. 3, a control circuit (first-order lag circuit) 9 having a first-order lag characteristic is provided between the change rate limiter 3 and the comparator 4. The first-order delay circuit 9 is composed of, for example, a CR circuit whose transfer function is represented by 1 / (1 + Ts). The function generators 10 and 11 determine the time constant T of this transfer function.
0 determines the time constant T when the load increases, and the function generator 11 determines the time constant T when the load decreases. Reference numeral 12 is a switching device for switching between the function generators 10 and 11, and one of the function generators 10 and 11 is selectively selected by a switching signal 15 created by the unit master 13, and the selected function is selected. The other time constant is given as the time constant T of the first-order delay circuit 9.

【００１１】この切替のため、ユニットマスタ１３に
は、中央給電指令所の負荷分配装置（図示せず）から発
電所に与えられる中給指令と負荷の現在指令値との大小
を比較する比較器１４が設けてあり、比較器１４はその
比較結果として得られた大小関係を、上記切替信号１５
として切替器１２に与える。即ち、中給指令の方が現在
指令値より大きいときは、切替器１２がａ側に切り替わ
り、関数発生器１０の上昇用の時定数を一次遅れ回路９
の時定数Ｔとして与える。また、中給指令の方が現在指
令値より小さいときは、切替器１２がｂ側に切り替わ
り、関数発生器１１の下降用の時定数を一次遅れ回路９
の時定数Ｔとして与える。For this switching, the unit master 13 is provided with a comparator for comparing the magnitude of the mid-payment command given to the power plant from the load distribution device (not shown) of the central power feeding command station with the current command value of the load. 14 is provided, and the comparator 14 compares the magnitude relationship obtained as the comparison result with the switching signal 15
Is given to the switching device 12. That is, when the mid-pay command is greater than the current command value, the switch 12 is switched to the side a, and the time constant for raising the function generator 10 is set to the first-order lag circuit 9.
Is given as the time constant T of. When the mid-pay command is smaller than the current command value, the switch 12 is switched to the b side, and the time constant for lowering the function generator 11 is set to the first-order delay circuit 9.
Is given as the time constant T of.

【００１２】上記の如く、温度設定値Ａは一次遅れ回路
９を通ってから比較器４に送られて実温度Ｂと比較さ
れ、その差に応じてＰＩ回路５，６により２次スプレー
弁７及び燃料流量制御弁８が制御される。このため、例
えば負荷上昇中において、変化率制限器３だけの場合に
図２に実線で示すように変化していた温度設定値Ａは、
一次遅れ回路９を通ることにより、図２に点線で示すよ
うに変化する温度設定値Ａ１に変換される。これによ
り、温度設定値Ａ１は、発電プラントのボイラが有する
温度の一時遅れ特性とより完全に一致することになる。As described above, the temperature setting value A passes through the primary delay circuit 9 and is then sent to the comparator 4 where it is compared with the actual temperature B. Depending on the difference, the secondary spray valve 7 is driven by the PI circuits 5 and 6. And the fuel flow control valve 8 is controlled. Therefore, for example, when the load is increasing, the temperature set value A that has changed as shown by the solid line in FIG.
By passing through the first-order delay circuit 9, it is converted into a temperature set value A1 which changes as shown by a dotted line in FIG. As a result, the temperature set value A1 more completely matches the temporary delay characteristic of the temperature of the boiler of the power plant.

【００１３】[0013]

【発明の効果】以上要するに本発明は、温度目標値を変
化率制限器に通して得られた温度設定値を、更に一次遅
れの特性を有する回路を通すものであるため、温度設定
値がボイラ時定数を考慮した実温度の動きと合致するた
め、不必要な温度偏差が少なくなりボイラ蒸気温度の制
御性を向上させることができる。In summary, according to the present invention, the temperature set value obtained by passing the temperature target value through the rate-of-change limiter is passed through a circuit having a first-order lag characteristic. Since it matches the movement of the actual temperature in consideration of the time constant, unnecessary temperature deviation is reduced and the controllability of the boiler steam temperature can be improved.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図１】本発明のボイラの蒸気温度設定制御回路の一実
施例を示す構成図である。FIG. 1 is a configuration diagram showing an embodiment of a steam temperature setting control circuit of a boiler of the present invention.

【図２】図１の動作説明図である。FIG. 2 is an operation explanatory diagram of FIG.

【図３】従来のボイラの蒸気温度設定制御回路の構成図
である。FIG. 3 is a configuration diagram of a steam temperature setting control circuit of a conventional boiler.

【図４】従来の図３の回路の動作説明図である。FIG. 4 is an operation explanatory diagram of the conventional circuit of FIG. 3;

【符号の説明】[Explanation of symbols]

１ 温度目標値 ２ 切替器 ３ 変化率制限器 ４ 比較器 ５，６ ＰＩ回路 ７ ２次スプレー弁 ８ 燃料流量制御弁 ９ 一次遅れの特性を有する制御回路 １０，１１ 関数発生器 １２ 切替器 １３ ユニットマスタ １４ 比較器 １５ 切替信号 Ａ，Ａ１ 温度設定値 Ｂ 実温度 Ｃ 偏差 1 Temperature Target Value 2 Switcher 3 Change Rate Limiter 4 Comparator 5, 6 PI Circuit 7 Secondary Spray Valve 8 Fuel Flow Control Valve 9 Control Circuit with First-Order Delay Characteristics 10, 11 Function Generator 12 Switcher 13 Unit Master 14 Comparator 15 Switching signal A, A1 Temperature set value B Actual temperature C Deviation

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項１】 温度目標値を変化率制限器を通して比較
器に与え、該比較器でボイラの蒸気温度の実温度と比較
した結果により燃料流量及びスプレーを制御する蒸気温
度設定制御回路において、変化率制限器と比較器との間
に一次遅れの特性を有する制御回路を設けたことを特徴
とするボイラの蒸気温度設定制御回路。1. A steam temperature setting control circuit for controlling a fuel flow rate and a spray according to a result obtained by giving a temperature target value to a comparator through a rate-of-change limiter and comparing the temperature with an actual temperature of a steam temperature of a boiler. A steam temperature setting control circuit for a boiler, wherein a control circuit having a first-order lag characteristic is provided between the rate limiter and the comparator.