(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
再熱蒸気温度設定値と、再熱蒸気温度検出値との偏差に基づき再熱蒸気温度調節用スプレ式減温器への注水流量を制御するボイラの再熱蒸気温度制御方法において、負荷変化中で、かつ再熱蒸気温度上昇率が所定値以上であるときは、上記再熱蒸気温度設定値を負荷によって定まる蒸気温度設定値と、負荷上昇に入った経過時間に応じて低減するバイアス値との加算値によって設定することを特徴とするボイラの再熱蒸気温度制御方法。
【請求項２】
再熱蒸気温度設定器と、再熱蒸気温度検出器とを備え、両者の出力信号の偏差に基づき再熱蒸気温度調節用スプレ式減温器の注水量を制御するボイラの再熱蒸気温度制御装置において、負荷変化と再熱蒸気温度上昇率が所定値以上であることを検出して再熱蒸気温度設定信号を切替える手段と、上記切替手段による切替時に作動して再熱蒸気温度設定信号を出力する負荷上昇時再熱蒸気温度設定器とを備え、該設定器を負荷上昇に伴って上昇する静的運転蒸気温度に所定のバイアス値を付加したスプレ温度所定値を出力する設定用関数発生器と、負荷上昇の経過時間の増加によって減少するバイアス値を出力するバイアス用関数発生器と、両関数発生器の出力を加算して出力する加算器とにより構成したことを特徴とするボイラの再熱蒸気温度制御装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、ボイラの再熱蒸気温度制御方法および装置に係り、特に過熱低減器を有するボイラの再熱蒸気温度制御方法および装置であって、中間負荷運用に好適な過熱低減器の損傷の少ない再熱蒸気温度制御方法および装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
本発明の適用されるボイラの給水・蒸気の系統図を図１に示す。図１のボイラにおいて、ボイラへの給水は給水ポンプ１によって行われ、高圧給水加熱器２、節炭器３、蒸発部４、１次過熱器５、過熱器過熱低減器１２、２次過熱器６を経て、高圧タービン７へ蒸気が送られる。高圧タービン排気は１次再熱器８、再熱器過熱低減器１３、２次再熱器９を経て中圧タービン１０へ再熱蒸気を送るよう系統構成されている。
【０００３】
過熱器過熱低減器１２は、ボイラ主蒸気温度を規定値に調整するように主蒸気温度検出器１６により、過熱器注水流量調節弁１４を調整する。一方再熱蒸気は再熱蒸気温度検出器１７と、再熱器注水流量調節弁１５により蒸気温度が規定値に調整される。過熱低減器の注水源は、過熱器用として節炭器入口部から抽水し再熱器用として圧力の低い給水ポンプの中段から抽水する。従来の蒸気温度制御系統を図３に示す。再熱蒸気温度は温度検出器１７により検出し、温度が信号設定器１９による定格値よりオーバしたとき調節計（比例・積分式）２０により注水流量調節弁１５を調整する。この制御回路では高頻度負荷変化の微小負荷変化に対して注水流量調節弁がＯＮ−ＯＦＦ回数を繰り返すこととなる。
【０００４】
従来の過熱低減器注水制御方法は蒸気温度が規定値以上に上昇すると注水流量調節弁が開動作し、蒸気温度が規定値よりも低下すると全閉動作する。高頻度負荷変化の中間負荷帯において注水流量調節弁はＯＮ−ＯＦＦを繰り返し過熱低減器に熱衝撃を与えることとなり過熱低減器の損傷が懸念された。中間負荷帯の変温領域においても再熱蒸気温度を規定範囲内に調整しかつ過熱低減器を損傷することなく安全に運転できる再熱蒸気温度制御方法および装置が求められていた。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
上記従来技術は過熱低減器の損傷についての配慮がされておらず中間負荷帯での高頻度負荷変化が制約されるという問題があった。
本発明の目的は、中間負荷帯の変温領域での負荷変化に対して注水流量調節弁のＯＮ−ＯＦＦ回数を低減し過熱低減器を損傷することなくかつ再熱蒸気温度を規定範囲内に調整することができるボイラの再熱蒸気温度制御方法および装置を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため本願で特許請求する発明は以下のとおりである。
（１）再熱蒸気温度設定値と、再熱蒸気温度検出値との偏差に基づき再熱蒸気温度調節用スプレ式減温器への注水流量を制御するボイラの再熱蒸気温度制御方法において、負荷変化中で、かつ再熱蒸気温度上昇率が所定値以上であるときは、上記再熱蒸気温度設定値を負荷によって定まる蒸気温度設定値と、負荷上昇に入った経過時間に応じて低減するバイアス値との加算値によって構成することを特徴とするボイラの再熱蒸気温度制御方法。
（２）再熱蒸気温度設定器と、再熱蒸気温度検出器とを備え、両者の出力信号の偏差に基づき再熱蒸気温度調節用スプレ式減温器の注水量を制御するボイラの再熱蒸気温度制御装置において、負荷変化と再熱蒸気温度上昇率が所定値以上であることを検出して再熱蒸気温度設定信号を切替える手段と、上記切替手段による切替時に作動して再熱蒸気温度設定信号を出力する負荷上昇時再熱蒸気温度設定器とを備え、該設定器を負荷上昇に伴って上昇する静的運転蒸気温度に所定のバイアス値を付加したスプレ温度所定値を出力する設定用関数発生器と、負荷上昇の経過時間の増加によって減少するバイアス値を出力するバイアス用関数発生器と、両関数発生器の出力を加算して出力する加算器とにより構成したことを特徴とするボイラの再熱蒸気温度制御装置。
【０００７】
【作用】
過熱低減器の注水流量調節弁のＯＮ−ＯＦＦ回数の低減を図るために中間負荷帯の変温領域での負荷変化に対して再熱蒸気温度が上昇特性となる負荷上昇時に（負荷上昇経過時間により温度設定値にバイアスを加えることにより）注水流量調節弁を動作させて変温領域で再熱蒸気温度を規定範囲内に入るようにすると共に注水流量調節弁のＯＮ−ＯＦＦ回数を従来に比べて大幅に低減できる。
この結果過熱低減器を損傷することなく安全に再熱蒸気温度の調整を行なうことが可能となる。
【０００８】
【実施例】
本発明は、図１および図３に示した従来技術の課題を解決するものであり、本発明の適用されるボイラの給水・蒸気関係の系統図は図１と同様であり重複する部分は説明を省略する。
本発明による再熱蒸気温度制御系統の実施例を図２に示す。再熱蒸気温度は温度検出器１７により検出し定格温度設定器１９との偏差を減算器１８、調節計２０により流量調節弁開度信号を作成する。温度制御を良好に行なうために負荷等の先行回路演算器２２（負荷指令信号に基づき、負荷変化時に先行的に弁１５を開方向または閉方向に作動させるように補正的に加算器２１に与える信号を算出する演算器）と加算器２１により先行的に制御する。負荷整定状態では温度設定器１９は非常用温度設定としており、このため注水流量調節弁１５は負荷整定時は全閉となる。高頻度負荷変化のときの負荷上昇時は負荷に見合ってボイラへの燃料量を増とするために再熱器の再熱蒸気温度は上昇傾向となるので、このようなときは再熱蒸気温度設定信号は負荷信号による関数発生器２６により作成し、ボイラ静特性上の再熱蒸気温度に所定のバイアス値αをプラスした再熱蒸気温度＋α以上に再熱蒸気が温度上昇したとき注水流量調節弁１５が作動するようにする。なお再熱蒸気温度設定信号回路には負荷上昇時の経過時間による関数発生器２５により温度設定値バイアスを加算器２４に加えて温度設定値を作成する（αは変温領域での低負荷域では大きくとり高負荷では小さくする）。非常用温度設定器１９と負荷変化時の温度設定回路２４の切替えは切替器２３により切替える。切替器２３の切替えは再熱蒸気温度上昇率ａ℃／分以上でかつ負荷変化中の条件とする（負荷変化中は遅れ動作器、減算器、信号検出器により作成する）。本発明は回路が負荷に応じてかつ負荷上昇中の経過時間（負荷変化中）に応じて再熱蒸気温度設定値とすることにより適正な注水流量調整を行なうことが可能となる。高頻度負荷変化に適した再熱蒸気温度制御回路である。
【０００９】
高頻度負荷変化のときの負荷上昇中において、微小負荷変化時は注水流量調節弁を作動させないで負荷変化かつ再熱蒸気温度が上昇傾向にあるとき再熱蒸気温度設定値は負荷による温度設定値に負荷上昇時の経過時間による温度設定値バイアスを加えることにより注水流量調節弁を適正に動作させることができ、再熱蒸気温度を規定値に調整することが可能となる。また注水流量調整弁のＯＮ−ＯＦＦ回数の低減を図ることができる。負荷設定状態では切替器２３により非常用温度設定器１９側に切替るため注水流量調節弁は全閉であり運用上なんら支障とならない。
【００１０】
【発明の効果】
本発明によれば、注水流量調節弁のＯＮ−ＯＦＦ回数低減を図ることができるので、高頻度負荷変化に対しても過熱低減器を損傷することなく安全に蒸気温度調整を行なうことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明を適用するボイラ系統図。
【図２】本発明の実施例になる再熱蒸気温度調節用注水制御系統図。
【図３】従来技術になる再熱蒸気温度調節用の注水制御系統図。
【符号の説明】
１…ボイラ給水ポンプ、２…高温給水加熱器、３…節炭器、４…蒸発部、５…１次過熱器、６…２次過熱器、７…高圧タービン、８…１次再熱器、９…２次再熱器、１０…中圧タービン、１１…復水器、１２…過熱器過熱低減器、１３…再熱器過熱低減器、１４…過熱器注水流量調節弁、１５…再熱器注水流量調節弁、１６…主蒸気温度検出器、１７…再熱蒸気温度検出器、１８…減算器、１９…温度信号設定器、２０…調節計（比例・積分式）、２１…加算器、２２…先行回路演算器、２３…切替器、２４…加算器、２５…関数発生器（バイアス用）、２６…関数発生器（設定値用）、２８…自動・手動切替器。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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