JPS60117001A - Control system of combustion of mixed firing boiler - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。(57) [Summary] This bulletin contains application data before electronic filing, so abstract data is not recorded.

Description

【発明の詳細な説明】 （イ）産業上の利用分野 この発明は、共同火力発電所等で使用される多種燃料を
混焼するボイラの燃焼制御方式に関する。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION (a) Field of Industrial Application This invention relates to a combustion control system for a boiler that co-combusts various fuels used in communal thermal power plants and the like.

（ロ）背景 製鉄所に併設される共同火力発電所では、多種類の燃料
を混焼させるのが通常であり、特に高炉の未然ガスであ
るＢ、ＦＧ（高炉ガス）を有効に利用するために他の燃
料と混合使用している。しかしこのＢＦＧは他の燃料に
比べ、カロリが７５０Ｋｃａｌ／　Ｎｎ？と極めて低い
（例えばＣＯＧ　：　５１７０ＫＣａｌ／　Ｎｒｒｒ、
　Ｎ　Ｇ　：　９０００Ｋｃａｌ／　Ｎｎ？、重油：　
１００００にｃａｌ　／　ｋｌ　）　シ、またこのガス
は高炉の操業状態により、カロリ量が±５０Ｋｃａｌ／
　Ｎｎ？程度に変わるという不安定さがある。それゆえ
、この低カロリ、燃焼不安定なりＦＧのみでボイラを焚
くことは不可能であり、上記したように他の燃料との混
焼となる。(b) Background In communal thermal power plants attached to steelworks, it is normal to co-fire many types of fuel, and in particular, to effectively utilize B and FG (blast furnace gas), which are unused gases from the blast furnace. It is mixed with other fuels. However, compared to other fuels, this BFG has 750Kcal/Nn? and extremely low (e.g. COG: 5170 KCal/Nrrr,
NG: 9000Kcal/Nn? ,heavy oil:
10,000 cal/kl), and this gas has a calorie content of ±50Kcal/kl depending on the operating conditions of the blast furnace.
Nn? There is an instability that varies depending on the degree. Therefore, it is impossible to fire a boiler only with this low calorie, unstable combustion, and FG, which results in co-firing with other fuels as described above.

第１図に、従来の混焼ボイラの燃焼側ｔａｌ１回路を示
している。同図において、ＢＦＧ流量が定値制御される
とともに、重油流量を負荷量に応じて変化し、主蒸気圧
力を一定に保つようにマスク制御するようにしている。FIG. 1 shows the combustion side tal1 circuit of a conventional mixed combustion boiler. In the figure, the BFG flow rate is controlled to a fixed value, and the heavy oil flow rate is changed according to the load amount, and mask control is performed to keep the main steam pressure constant.

ずなわちＢＦＧ流Ｂ＞と設定器１の設定値がコントロー
ラ２に入力され、このコントローラ２の出力により、Ｂ
ＦＧ流量が設定器１の設定値に等しくなるように制御ダ
ンパ３が側割１゛されネ゛″。また重油流量とＢ　Ｆ　
Ｇ　１ｌｉｔｔ量が加算器４で加算されてコン］・ロー
ラ５に入力される。さらに主蒸気圧■と、設定器６の主
蒸気正量設定値がコントローラ７に人力され、このコン
トローラ７の出力と負荷量が加算器８で加算されて、コ
ントローラ５に入力され、このコントローラ５の出力で
重油制御弁９が制御されるようになっている。That is, the BFG flow B> and the setting value of the setting device 1 are input to the controller 2, and the output of the controller 2 causes the
The control damper 3 is side-divided so that the FG flow rate is equal to the setting value of the setting device 1. Also, the heavy oil flow rate and B F
The amount of G1lit is added by an adder 4 and inputted to a controller 5. Furthermore, the main steam pressure ■ and the main steam correct amount setting value of the setting device 6 are manually inputted to the controller 7, the output of this controller 7 and the load amount are added by the adder 8, and inputted to the controller 5. The heavy oil control valve 9 is controlled by the output.

このような回路による従来の燃焼制御の欠点は、必ずし
も全ての状態に対応して運用制御できないということで
ある。この欠点が生じるのは、共同火力の持つ特性によ
るものであるが、通當ＢＦＧ量は高炉の操業状態で定ま
り、操業度が増すとＢＦ　Ｇが増量する。ＢＦＧ増量の
際には、燃料として高カロリ燃料、例えば重油の量を減
じてＢＦＧを増やしていくごとになる。しかし燃焼を継
続し“Ｃいくためには、最低限の重油が必要であるとこ
ろから、第２図に示すように、重油流量がその最小量に
達し、なおりＦＧを増量する場合には、ボイラの負荷を
上げてＢＦＧ増量に対応することになる。この場合、第
１図に示した回路の重油マスク制御では、一旦重油を増
量して負荷を」二げ、負荷上昇後にＢＦＧの設定を上げ
て、重油を減らずようにしている。しかし、これでは重
油をむだ使いするのみでなく、重油の増量、減量のため
の重油ポンプの起動、停止やバーナの点火、消火等に多
大の労力を要することになる。A drawback of conventional combustion control using such a circuit is that operational control cannot necessarily be performed in response to all conditions. This drawback arises due to the characteristics of communal thermal power, but the total amount of BFG is determined by the operational status of the blast furnace, and as the operating rate increases, the amount of BFG increases. When increasing the amount of BFG, the amount of high-calorie fuel, such as heavy oil, is reduced each time the amount of BFG is increased. However, in order to continue combustion and achieve "C", a minimum amount of heavy oil is required, so as shown in Figure 2, when the heavy oil flow rate reaches the minimum amount and the FG is increased, In this case, the heavy oil mask control of the circuit shown in Figure 1 increases the amount of heavy oil, lowers the load, and then changes the BFG setting after the load has increased. We are trying to keep the amount of heavy oil from decreasing. However, this not only wastes heavy oil, but also requires a great deal of effort to start and stop the heavy oil pump, ignite the burner, and extinguish the fire in order to increase or decrease the amount of heavy oil.

そこで、上記の問題を解消するために、すなわち重油を
増減せずして第３図に示すように負荷を上昇させるため
に、ＢＦＧをマスク運用できるようにし、ＢＦＧで負荷
をとる方法が考えられる。Therefore, in order to solve the above problem, that is, to increase the load as shown in Figure 3 without increasing or decreasing the amount of heavy oil, a method can be considered to enable mask operation of the BFG and take the load with the BFG. .

ところがＢＦＧで負荷をとるとなると、また新たな問題
が生じる。すなわち、ＢＦＧガスは性状が不安定であり
、カロリの変動等があると主蒸気圧力変動が著しく、こ
の主蒸気圧力の変動を制御するためにはＢＦＧ量の変動
が極めて大となる。ＢＦＧは、本来低カロリの燃料であ
るから、同一負荷をとるために必要なガス量は弗素に多
く：、ボイラ内に蓄積されるガス量の変化が大きくなり
、これが炉内ドラフトの制御や、０２制御、蒸気温度制
御に極端な悪影響を及ぼすこととなる。However, when the load is taken up by the BFG, a new problem arises. That is, BFG gas has unstable properties, and if there is a change in calories, the main steam pressure fluctuates significantly, and in order to control this main steam pressure fluctuation, the BFG amount must fluctuate extremely. Since BFG is originally a low-calorie fuel, the amount of gas required to carry the same load is larger than that of fluorine.The change in the amount of gas accumulated in the boiler becomes large, and this causes problems such as controlling draft inside the furnace, 02 control and steam temperature control will be extremely adversely affected.

（ハ）目的 この発明の目的は、上記に鑑み、ＢＦＧマスク制御で主
蒸気圧力の変動を極力抑え、ＢＦＧガスの増減をなるべ
く安定になし得る混焼ボイラの燃焼制御方式を提供する
ことである。(C) Purpose In view of the above, it is an object of the present invention to provide a combustion control method for a co-fired boiler that can suppress fluctuations in main steam pressure as much as possible through BFG mask control and increase and decrease BFG gas as stably as possible.

（ニ）構成 上記目的を達成するために、この発明の燃焼制御方式は
、負ｒｉ量に応じて高カロリ燃料をマスク制御して主蒸
気圧力を一定に保ち、低カロリ燃料を定植制御する状態
と、負荷量に応じて低カロリ燃料をマスク制御して主蒸
気圧力を一定に保ち、高カロリ燃料を定植制御する状態
とを切替え得るようにし、前記低カロリ燃料をマスク制
御する場合に、前記主蒸気圧力の変動に応じて前記高カ
ロリ燃料の定値分を補正するようにしている。(D) Structure In order to achieve the above object, the combustion control method of the present invention is a state in which high-calorie fuel is mask-controlled according to the amount of negative RI to keep the main steam pressure constant, and low-calorie fuel is controlled to be planted. and a state in which low-calorie fuel is mask-controlled according to the load amount to keep the main steam pressure constant and high-calorie fuel is planted, and when the low-calorie fuel is mask-controlled, the The fixed value of the high calorie fuel is corrected in accordance with fluctuations in main steam pressure.

（ボ）実施例 以下、実施例により、この発明をさらに詳細に説明する
。(B) Examples The present invention will now be explained in more detail with reference to Examples.

第４図は、この発明の１実施例を示す混焼ボイラの燃焼
制御回路を示すブロック図である。FIG. 4 is a block diagram showing a combustion control circuit for a mixed combustion boiler showing one embodiment of the present invention.

第４図においてＢＦＧｉ５！量信号は、明信号１１を介
してコントローラ１２に入力されるとともに、加算器１
３に入力されている。重油流量信号は切替器１４を介し
てコントローラ１５に入力されるとともに、加算器１３
に入力されている。加算器１３の出力は、切替器１１を
介してコントローラ１２に、あるいは切替器１４を介し
てコントロー。In Figure 4, BFGi5! The quantity signal is input to the controller 12 via the light signal 11, and is also input to the adder 1.
3 is entered. The heavy oil flow rate signal is input to the controller 15 via the switch 14, and is also input to the adder 13.
has been entered. The output of the adder 13 is sent to the controller 12 via the switch 11 or to the controller via the switch 14.

う１５に入力されるようになっている。15.

また、主蒸気圧力信号と主蒸気圧力設定器１６の設定値
がコントローラ１７に入力され、さらに、コントローラ
１７の出力と負荷量信号が加算器１Ｂで加算され、切替
器１９を介してコントローラ１５に、あるいは切替器２
０を介してコントローラ１２に入力されるようになって
いる。Further, the main steam pressure signal and the setting value of the main steam pressure setting device 16 are input to the controller 17, and the output of the controller 17 and the load amount signal are added by the adder 1B, and the output is input to the controller 15 via the switch 19. , or switch 2
0 to the controller 12.

また、ＢＦＧ流量設定器２１の設定値が切替器２０を介
してコントローラ１２に入力され、コン１−ローラ１２
の出力で、ＢＦＧ制御ダンパ２２が制御されるようにな
っている。さらに、コントローラＩ７の出力は演算リレ
ー２３にも入力され、この演算リレー２３の出力と重油
流量設定器２４よりの設定値が加算器２５で加算され、
切替器１９を介してコントローラ１５に入力されている
。Further, the set value of the BFG flow rate setting device 21 is input to the controller 12 via the switch 20, and the controller 1-roller 12
The BFG control damper 22 is controlled by the output. Furthermore, the output of the controller I7 is also input to the calculation relay 23, and the output of this calculation relay 23 and the set value from the heavy oil flow rate setting device 24 are added by an adder 25.
It is input to the controller 15 via the switch 19.

このコントローラ１５の出力で、重油制御弁２６が制御
される。The heavy oil control valve 26 is controlled by the output of the controller 15.

切替器１１．１４．１９．２０は、ＢＦＧマスタ制御と
重油マスク制御を切替えるために設けられており、ＢＦ
Ｇマスク制御の場合は矢符Ａのルートで信号が伝達され
、重油マスク制御の場合は矢特Ａで示すものとは逆のル
ーｌ−の信号が伝達される。The switch 11.14.19.20 is provided to switch between BFG master control and heavy oil mask control.
In the case of G mask control, a signal is transmitted along the route indicated by arrow A, and in the case of heavy oil mask control, a signal is transmitted along the route l-, which is the opposite of that indicated by arrow mark A.

演算リレー２３は、ＢＦＧマスタ制御の場合は入力−出
力となり、重油マスク制御の場合は出力−〇となるもの
であり、加算器２５とで、ＢＦＧマスタ制御時の主蒸気
圧力の変動に対する負荷の補正回路２７を構成している
。The calculation relay 23 is an input-output in the case of BFG master control, and an output-〇 in the case of heavy oil mask control, and together with the adder 25, it calculates the load for fluctuations in main steam pressure during BFG master control. A correction circuit 27 is configured.

この燃焼制御１１回路において、切替器１１．１４、Ｉ
９．２０が重油マスク制御側に切替えられると、Ｂ　Ｆ
Ｇ流量は定植制御され、また演算リレー２３の出力がＯ
となるので、回路は第１図に示すものと同しになる。In this combustion control 11 circuit, the switch 11.14, I
9. When 20 is switched to the heavy oil mask control side, B F
The G flow rate is controlled for planting, and the output of the calculation relay 23 is
Therefore, the circuit becomes the same as that shown in FIG.

また、上記各切替器がＢＦＧマスタ制御側に切替えられ
ると、重油流量が定植制御されることになる。Moreover, when each of the above-mentioned switching devices is switched to the BFG master control side, the heavy oil flow rate is controlled to be planted.

また負荷と燃料がバランスしているときは、主蒸気圧力
のコントローラ１７の出力がＯとなり、負荷信号が加算
器１８を介して、マスク選択される側のコントローラ１
２あるいは１５の設定値となる。そして負荷と燃料のバ
ランスがくずれて、主蒸気圧力が変動すると、主蒸気圧
力のコントローラ１７は、その主蒸気圧力の変動分を負
荷信号に対して補正するように働く。When the load and fuel are balanced, the output of the main steam pressure controller 17 becomes O, and the load signal is passed through the adder 18 to the controller 1 on the mask-selected side.
The setting value is 2 or 15. When the balance between the load and the fuel is lost and the main steam pressure fluctuates, the main steam pressure controller 17 works to correct the fluctuation in the main steam pressure with respect to the load signal.

今、第４図の実施例回路において、ＢＦＧマスク制御の
場合の負荷変動を想定する。Now, assume load fluctuations in the case of BFG mask control in the example circuit of FIG. 4.

まず補正回路２７を設けない場合には、第５図に示すよ
うに、Ｂ　Ｆ　Ｇ増量で負荷はリニアに上昇するが、上
記した理由で主蒸気圧力が変動すると、コントローラ１
７がその変動に応じて、十又は−の信号を出力し、これ
がＢＦＧ流量を大きく振らせることになる。First, if the correction circuit 27 is not provided, as shown in FIG.
7 outputs a signal of 10 or - according to the fluctuation, which causes the BFG flow rate to fluctuate greatly.

しかし補正回路２７を設けていると、第６図に示すよう
にＢ　Ｆ　Ｇ増量で負荷が上昇し、主蒸気圧力が変動し
ても、コントローラ１７の変動出力が、補正回路２７の
演算リレー２３、加算器２５を介してコントローラ１５
に加えられ、重油流量の設定値を同時に十又は−に振ら
せる。重油はＢＦＧと相違し、高カロリでかつ安定した
燃料であるから、主蒸気圧力への反映も早く、主蒸気圧
力は重油流量の変動？ｉｌｉ正により、即座に元の状態
に復帰する。そのため、ＢＦＧ７にかかる負担が軽減さ
れる。これにより、負荷の変動に対してＢＦＧの変化も
リニアになり、主蒸気圧力が安定する。その］へ］炉内
トーラフト制御ｏ２制御、蒸気温度制御などに与える影
響も少なくなる。However, if the correction circuit 27 is provided, as shown in FIG. , the controller 15 via the adder 25
is added to make the heavy oil flow rate set value change to 10 or - at the same time. Unlike BFG, heavy oil is a high-calorie and stable fuel, so it is quickly reflected in the main steam pressure, and the main steam pressure is influenced by fluctuations in the heavy oil flow rate. ili correction, it immediately returns to its original state. Therefore, the burden placed on BFG7 is reduced. As a result, changes in the BFG become linear with respect to load fluctuations, and the main steam pressure becomes stable. ] The influence on the in-furnace torraft control, O2 control, steam temperature control, etc. is also reduced.

なお、上記実施例において、高カロリ燃料として重油を
例にあげたが、他の高カロリ燃料を使用してもよいこと
いうまでもない。In the above embodiments, heavy oil is used as the high-calorie fuel, but it goes without saying that other high-calorie fuels may be used.

（へ）効果 この発明によれば、ＢＦＧマスク制御も可能にしたから
、重油等の高カロリ燃料のむだ使いを防止できる。その
上、ＢＦＧマスク制御において、負荷変動に対し、主蒸
気圧力が変動すると、その変動分を高カロリ燃料の定値
補正で補正するようにしているので、ＢＦＧ流量の変動
及びそれによる主蒸気圧力の変動を抑えることができ、
ＢＦＧ変動による炉内ドラフト制御、０２制御、蒸気温
度制御等への悪影響を軽減することができる。(f) Effects According to the present invention, since BFG mask control is also possible, wasteful use of high calorie fuel such as heavy oil can be prevented. Furthermore, in BFG mask control, when the main steam pressure fluctuates in response to load fluctuations, the fluctuation is corrected by fixed value correction of high calorie fuel, so the fluctuation of the BFG flow rate and the resulting main steam pressure Fluctuations can be suppressed,
It is possible to reduce the adverse effects of BFG fluctuations on in-furnace draft control, 02 control, steam temperature control, etc.

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

第１図は従来の混焼ボイラの燃焼制御回路を示すブロッ
ク図、第２図は同燃焼制御回路による負荷、ＢＦＧ流量
の時間変化を示す図、第３図はＢＦＧマスク制御を一般
的に説明するための負荷、ＢＦＧ流量の時間変化を示す
図、第４図はこの発明の１実施例を示ず混焼ボイラの燃
焼制御回路を示すブロック図、第５図は同燃焼制御回路
において、主蒸気圧力の補正回路を設けない場合の動作
を説明するだめの主蒸気圧力、負荷、Ｂ　ＦＧ流量、重
油流量の時間変化を示す図、第６図は同燃焼制御回路の
主蒸気圧力の補正回路を設けた場合の動作を説明するた
めの主蒸気圧力、負荷、ＢＦＧ流星、重油流量の時間変
化を示す図である。 １１・１４・１９・２０：切替器、 １２・１５・１７：コントローラ、 １３・１８・２５：加算器、 １６・２１・２４：設定器、 ２２：ＢＦＧ制御ダンパ、　２３：演算リレー、２６：
重油制御弁、　２７：補正回路 特許出願人　株式会社島津製作所 代理人　弁理士　中　村　茂　信 第１図 第２図 第３図 第４図 第５図Fig. 1 is a block diagram showing the combustion control circuit of a conventional mixed combustion boiler, Fig. 2 is a diagram showing the load and BFG flow rate changes over time due to the combustion control circuit, and Fig. 3 generally explains BFG mask control. Fig. 4 is a block diagram showing a combustion control circuit for a co-fired boiler without showing an embodiment of the present invention, and Fig. 5 is a diagram showing changes in the main steam pressure in the combustion control circuit. Figure 6 shows the main steam pressure, load, BFG flow rate, and heavy oil flow rate over time to explain the operation when the combustion control circuit is not equipped with a correction circuit for the main steam pressure. FIG. 2 is a diagram showing temporal changes in main steam pressure, load, BFG meteor, and heavy oil flow rate to explain the operation when 11, 14, 19, 20: Switching device, 12, 15, 17: Controller, 13, 18, 25: Adder, 16, 21, 24: Setting device, 22: BFG control damper, 23: Arithmetic relay, 26:
Heavy oil control valve, 27: Correction circuit patent applicant Shimadzu Corporation Representative Patent attorney Shigeru Nakamura Figure 1 Figure 2 Figure 3 Figure 4 Figure 5

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] （１）高カロリ燃料と低カロリ燃料を混焼するボイラの
燃焼制御方式であって、 ｎ；Ｉ記高カロリ燃料を負荷量に応じてマスク制御して
主蒸気圧力を一定に保ち、低カロリ燃料を定ｆ１η：１
ｉｌＪ　ｉＪＩする状態と、負荷量に応して低力口□り
燃料をマスク制御して主蒸気圧力を一定に保ち、高カロ
リ燃料を定値制御Ｊ１１する状態とを切替え′得るよう
にし、前記低カロリ燃料をマスク制御する場合に、前記
主蒸気圧力の変動に応じて前記高カロリ燃料の定植骨を
補正するようにした混焼ボイラの燃焼制御方式。(1) A combustion control method for a boiler that co-fires high-calorie fuel and low-calorie fuel, in which the main steam pressure is kept constant by mask-controlling the high-calorie fuel listed in n; I according to the load amount, and the low-calorie fuel is constant f1η:1
ilJ iJI and a state in which the main steam pressure is kept constant by mask-controlling the low-power fuel in accordance with the load amount, and the high-calorie fuel is controlled at a constant value. A combustion control method for a co-fired boiler, in which, when performing mask control on the calorie fuel, the implantation of the high calorie fuel is corrected in accordance with fluctuations in the main steam pressure.