JPH09189404A - 過熱器蒸気温度制御装置 - Google Patents

過熱器蒸気温度制御装置

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JPH09189404A
JPH09189404A JP228496A JP228496A JPH09189404A JP H09189404 A JPH09189404 A JP H09189404A JP 228496 A JP228496 A JP 228496A JP 228496 A JP228496 A JP 228496A JP H09189404 A JPH09189404 A JP H09189404A
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JP
Japan
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signal
steam temperature
tracking
superheater
output
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Withdrawn
Application number
JP228496A
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English (en)
Inventor
Shuzo Hara
修三 原
Katsutoshi Saito
勝利 齋藤
Akihisa Kaeriyama
明久 帰山
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Mitsubishi Heavy Industries Ltd
Original Assignee
Mitsubishi Heavy Industries Ltd
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Publication date
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  • Control Of Steam Boilers And Waste-Gas Boilers (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 負荷変動や燃料変化に対する追従性の改善を
図る。 【解決手段】 リターン管の減温器出口蒸気温度信号を
受ける減算器、過熱器の出口蒸気温度信号および温度設
定値信号を受け出力を、制御信号を出力する第1のトラ
ッキング付PI演算器に送る高値モニタ、減算器の出力
を受け出力を第1のトラッキング付PI演算器に送ると
ともに同トラッキング付PI演算器の出力を受ける第2
のトラッキング付PI演算器、過熱器の蒸気流量信号を
受け設定温度信号を減算器へ送る減温器設定温度発生
器、蒸気流量信号を受け制御先行信号を出力する先行信
号発生器を設ける。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、ボイラの過熱器に
適用される過熱蒸気温度制御装置に関する。
【0002】
【従来の技術】従来の装置を図2により説明する。ボイ
ラの過熱器1の中段(♯4)から抽気された蒸気は分岐
し、1つはリターン管5を経て後段(♯5)に戻され
る。他の1つは減温器3、蒸気温度制御弁4を順次経て
リターン管5に合流する。
【0003】過熱器出口蒸気温度センサ6の出力は減算
器14、PI演算器11を順次経て蒸気温度制御弁4へ
送られる。また減算器14には蒸気温度設定値信号14s
(例えば 515℃)が入力されている。図中2は水ドラ
ム、7は蒸気流量検出器である。
【0004】以上において過熱器1の中段(4pass)に
来た蒸気は、いったん過熱器外に取り出され、2方に分
配される。1方は水ドラム2中の減温器3を通し減温さ
れる。この減温される蒸気量は、蒸気温度制御弁4によ
り流量が加減される。減温された蒸気は、分配時に分け
られた他方の生の蒸気と混合され、再び過熱器1に導入
される。その後定格の温度まで過熱され、タービン等他
の機器に出力される。
【0005】過熱器出口蒸気温度の制御は、次のように
行れる。温度センサー6で検出された現在の出口蒸気温
度信号6sと蒸気温度設定値信号14sが(目標値)が比
較され、その偏差がPI演算器11で演算され、偏差が
零となるような蒸気温度制御信号11sとして蒸気温度制
御弁4へ送られる。そして制御弁4が調整される。すな
わち、現在の蒸気温度が設定値より高ければ、PI演算
器11の出力は増大し、(制御弁4開度が増大し)減温
される蒸気流量が増え、結果として過熱器1の出口蒸気
温度が低下し、設定値となる。又、設定値より蒸気温度
が低くなればその逆動作となる。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】過熱器の出口蒸気温度
は、蒸気の使用先である蒸気タービンとの関係から一定
に制御されるべきものである。しかし、実際には急激な
負荷変動による蒸気流量の変化が蒸気温度に直接に影響
するために、負荷変動時の追従性がよくなかった。そこ
で、負荷変動に対しても、安定した蒸気温度制御性能が
得られる上記従来の過熱器蒸気温度制御装置が使用され
ていた。
【0007】しかし、最近ボイラ燃料も多用化してお
り、LNG船向主ボイラでは、使用燃料が、重油専焼,
ガス専焼,重油/ガス混焼の3モードが有り、それぞれ
の燃料モードにより過熱器出口蒸気温度の特性が異な
り、燃料モードの切替時に過度的な追従性が遅れる不具
合があった。
【0008】なお従来の制御方式では、急激な負荷の増
加や過熱器♯5,♯6パス側に装備されたバーナの運転
に対して、追従の遅れを生じる不具合(特性)があっ
た。特に、減温器出口の合流点から過熱器出口に至るま
でに大きな過熱容量(♯5,♯6パス)を有する場合に
はこれが増長されるという問題点があった。
【0009】
【課題を解決するための手段】本発明は上記課題を解決
するため次の手段を講ずる。
【0010】すなわち、途中から抽気され減温器および
蒸気温度制御弁を経て後段に戻されるリターン管を持つ
過熱器と、同過熱器の出口蒸気温度信号を受け上記蒸気
温度制御弁へ制御信号を送るPI演算器とを有する過熱
器蒸気温度制御装置において、上記PI演算器に代わる
第1のトラッキング付PI演算器と、上記リターン管の
減温器出口蒸気温度信号を受ける減算器と、上記過熱器
の出口蒸気温度信号および温度設定値信号を受け出力を
上記第1のトラッキング付PI演算器のオンオフ端に送
る高値モニタと、上記減算器の出力を受け出力を上記第
1のトラッキング付PI演算器のトラッキング端に送る
とともに同トラッキング付PI演算器の出力をトラッキ
ング端に受けかつ上記高値モニタの出力をNOT回路を
介してオンオフ端に受ける第2のトラッキング付PI演
算器と、上記過熱器の蒸気流量信号を受け上記減温器出
口の設定温度信号を上記減算器へ送る減温器設定温度発
生器と、上記過熱器の蒸気流量信号を受け蒸気温度制御
先行信号を出力する先行信号発生器と、上記第1のトラ
ッキング付PI演算器および先行信号発生器の出力を受
け出力を上記蒸気温度制御弁へ送る加算器とを設ける。
【0011】以上において、負荷が変動した場合、先行
信号発生器は蒸気流量信号を受け蒸気温度制御先行信号
を出力し、より早く過熱器出口蒸気温度を制御するよう
蒸気温度制御弁を調整する。
【0012】減温器出口蒸気温度信号が通常の制御範囲
の場合、すなわち温度設定値信号以下の場合、両信号を
受ける高値モニタはオン信号を出力する。従ってこの信
号をNOT回路を介してオンオフ端に受ける第2のトラ
ッキング付PI演算器は第1のトラッキング付PI演算
器の出力をトラッキングする。一方、第1のトラッキン
グ付PI演算器は従来通り作動し、蒸気温度制御弁を調
整する。
【0013】減温器出口蒸気温度信号が温度設定値信号
を越えた場合、高値モニタはオフ信号を出力する。
【0014】従って、第1および第2のトラッキング付
PI演算器の作動は逆転する。すなわち、減温器設定温
度発生器は予め各負荷での蒸気流量によって決められて
いる整定時の減温器出口蒸気温度の設定値信号を入力に
応じて出力する。この信号をもとに減算器で減温器出口
蒸気温度信号との偏差がとられる。そして第2のトラッ
キング付PI演算器で、この偏差がゼロとなるよう蒸気
温度制御信号が出力され、この信号をトラッキングする
第1のトラッキング付PI演算器を経て蒸気温度制御弁
へ送られこの制御弁が調整される。
【0015】このようにして、第1および第2のトラッ
キング付PI演算器は切替え作動し、負荷変動やボイラ
燃料種別の変化等の外乱に対する過熱器の出口蒸気温度
制御の制御性、追従性が大幅に向上する。
【0016】
【発明の実施の形態】本発明の実施の一形態を図1によ
り説明する。
【0017】なお、従来例で説明した部分は同一の番号
をつけ説明を省略し、この発明に関する部分を主体に説
明する。
【0018】リターン管5には減温器出口蒸気温度セン
サ8が設けられ、その出力は減算器13、第2のトラッ
キング付PI演算器12を順次経て第1のトラッキング
付PI演算器11aのトラッキング端へ送られる。第1の
トラッキング付PI演算器11aは減算器14の出力を受
け、その出力を加算器17を経て蒸気温度制御弁4へ送
る。
【0019】過熱器蒸気温度信号6sは高値モニタ15
を経てNOT回路16とトラッキング付PI演算器11a
のオンオフ端へ送られる。NOT回路16の出力はトラ
ッキング付PI演算器12のオンオフ端へ送られる。蒸
気流量検出器7の出力は減温器設定温度信号発生器9を
経て減算器13へ送られる。また同出力は先行信号発生
器10を経て加算器17へ送られる。さらに高値モニタ
15には温度設定値信号18sが入力されている。
【0020】以上において、負荷が変動した場合、例え
ば蒸気流量が増加するとともにボイラ火炎の増加によ
り、過熱器出口蒸気温度が増加しようとすると、先行信
号発生器10は蒸気流量信号7sを受け、蒸気温度制御
先行信号10sを出力し、より早く過熱器出口蒸気温度を
制御するよう蒸気温度制御弁4を調整する。
【0021】すなわち、各蒸気流量時の整定時開度の5
0〜80%となるよう調整される。これによって急激な
負荷変動による蒸気温度の変動が抑制され、追従性が向
上する。
【0022】減温器出口蒸気温度信号8sが通常の制御
範囲の場合、すなわち温度整定値信号18s(例えば 517
℃)以下の場合、両信号を受ける高値モニタ15はオフ
信号を出力する。従ってこの信号を受ける第2のトラッ
キング付PI演算器12(オンオフ端にオフ信号入力の
ときトラッキング端の入力をトラッキングし出力、オン
信号入力のとき入力に対し所定の演算をし出力)は第1
のトラッキング付PI演算器11aの出力をトラッキング
する。一方、第1のトラッキング付PI演算器11aは従
来通り作動し、蒸気温度制御弁4を調整する。
【0023】燃料モード変化、負荷変動等の外乱により
減温器出口蒸気温度信号16sが温度設定値信号18sを越
えた場合、高値モニタ15はオフ信号を出力する。
【0024】従って、第1および第2のトラッキング付
PI演算器11a,12の作動は逆転する。すなわち、減
温器設定温度発生器9は予め各負荷での蒸気流量によっ
て決められている整定時の減温器出口蒸気温度の設定値
信号を入力に応じて出力する。この信号をもとに減算器
13で減温器出口蒸気温度信号8sとの偏差がとられ
る。そして第2のトラッキング付PI演算器12で、こ
の偏差がゼロとなるよう蒸気温度制御信号12sが出力さ
れ、この信号をトラッキングする第1のトラッキング付
PI演算器11aを経て蒸気温度制御弁4へ送られこの制
御弁が調整される。
【0025】このようにして、第1および第2のトラッ
キング付PI演算器は切替え作動し、負荷変動やボイラ
燃料種別の変化等の外乱に対する過熱蒸気温度制御の制
御性、追従性が大幅に向上する。
【0026】
【発明の効果】以上に説明したように、本発明によれば
蒸気温度の追従性改善に対し、蒸気流量からの先行信号
による先行制御が行われるとともに、過熱器出口蒸気温
度と減温器出口蒸気温度の2つの温度制御を過熱器出口
蒸気温度によって連続的に切換て2通りの手段で制御す
る。この結果、外乱時の蒸気温度変動に対する制御性、
追従性が向上し、良好な過熱蒸気温度制御が実現した。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施の一形態の構成系統図である。
【図2】従来例の構成系統図である。
【符号の説明】
1 過熱器 2 水ドラム 3 減温器 4 蒸気温度制御弁 5 リターン管 6 過熱器出口蒸気温度センサ 7 蒸気流量検出器 8 減温器出口蒸気温度センサ 9 減温器設定温度発生器 10 先行信号発生器 11 PI演算器 11a,12 トラッキング付PI演算器 13,14 減算器 15 高値モニタ 16 NOT回路 17 加算器

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 途中から抽気され減温器および蒸気温度
    制御弁を経て後段に戻されるリターン管を持つ過熱器
    と、同過熱器の出口蒸気温度信号を受け上記蒸気温度制
    御弁へ制御信号を送るPI演算器とを有する過熱器蒸気
    温度制御装置において、上記PI演算器に代わる第1の
    トラッキング付PI演算器と、上記リターン管の減温器
    出口蒸気温度信号を受ける減算器と、上記過熱器の出口
    蒸気温度信号および温度設定値信号を受け出力を上記第
    1のトラッキング付PI演算器のオンオフ端に送る高値
    モニタと、上記減算器の出力を受け出力を上記第1のト
    ラッキング付PI演算器のトラッキング端に送るととも
    に同トラッキング付PI演算器の出力をトラッキング端
    に受けかつ上記高値モニタの出力をNOT回路を介して
    オンオフ端に受ける第2のトラッキング付PI演算器
    と、上記過熱器の蒸気流量信号を受け上記減温器出口の
    設定温度信号を上記減算器へ送る減温器設定温度発生器
    と、上記過熱器の蒸気流量信号を受け蒸気温度制御先行
    信号を出力する先行信号発生器と、上記第1のトラッキ
    ング付PI演算器および先行信号発生器の出力を受け出
    力を上記蒸気温度制御弁へ送る加算器とを備えてなるこ
    とを特徴とする過熱器蒸気温度制御装置。
JP228496A 1996-01-10 1996-01-10 過熱器蒸気温度制御装置 Withdrawn JPH09189404A (ja)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2016057026A (ja) * 2014-09-11 2016-04-21 株式会社東芝 蒸気温度制御装置、蒸気温度制御方法、および発電システム
CN113654036A (zh) * 2021-08-27 2021-11-16 西安热工研究院有限公司 一种燃煤机组过热汽温设定自适应寻优方法

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2016057026A (ja) * 2014-09-11 2016-04-21 株式会社東芝 蒸気温度制御装置、蒸気温度制御方法、および発電システム
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Effective date: 20030401