(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ボイラの伝熱面の入口温度および圧力信号を受け同伝熱面の入口流体のエンタルピ信号を算出するエンタルピ演算器と、同エンタルピ演算器の出力を加算入力し上記伝熱面の出口推定エンタルピ信号を減算入力する第１の減算器と、同減算器の出力および上記伝熱面の入口流量信号を入力する積算器と、同積算器，伝熱量演算器およびＰ制御演算器の出力を受ける第１の加算器と、同加算器の出力を受け上記伝熱面の出口推定エンタルピ信号を出力する第１の積分手段と、同第１の積分手段の出力および上記伝熱面の出口圧力信号を受け同伝熱面の推定出口温度信号を出力する温度演算器と、同温度演算器の出力を減算入力し上記伝熱面の出口温度信号を加算入力するとともに出力を上記Ｐ制御演算器へ送る第２の減算器と、同第２の減算器の出力を受け上記伝熱面の熱吸収量推定信号を出力するＰＩ制御演算手段と、同ＰＩ制御演算手段の出力を加算入力し上記伝熱量演算器の出力を減算入力する第３の減算器と、同減算器の出力を受け上記伝熱面のメタル温度推定信号を出力する第２の積分手段と、同第２の積分手段の出力を加算入力し上記温度演算器の出力を減算入力する第４の減算器と、同第４の減算器の出力および上記伝熱面の入口流量信号を受け同伝熱面のメタル・流体推定伝熱量信号を出力する上記伝熱量演算器とを備えてなることを特徴とする伝熱面の熱吸収量推定装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、ボイラ伝熱面の吸収熱量計算に適用される伝熱面の熱吸収量推定装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、ボイラの伝熱面の熱吸収量は、図２に示すように流体側の計測データから算出していた。
【０００３】
まず、伝熱面１の入口圧力の検出器４の入口圧力信号４ｓと入口温度の検出器３の入口温度信号３ｓよりエンタルピ演算器０６は伝熱面の入口流体のエンタルピ信号を演算出力する。
【０００４】
同様に、伝熱面１の出口において出口圧力信号13ｓと温度信号14ｓから、エンタルピ演算器０７は伝熱面の出口流体のエンタルピ信号を演算出力する。さらに減算器０８により、出口と入口のエンタルピ信号を減算する。減算器０８の出力信号と伝熱面を流れる入口流体の流量計２の入口流量信号２ｓが乗算器０９で乗算され、伝熱面の熱吸収量信号09ｓとなる。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
ボイラの伝熱面の熱吸収量は、ガス側から管のメタルへの伝熱量のことで直接計測できない。静的には、上記従来のように、各伝熱面の入口および出口の圧力、温度と、管内流量とから算出されるが、この値は、伝熱面の持つ大きな熱容量のため、動的には正しい値を示さないという問題点があった。
【０００６】
【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。
【０００７】
すなわち、伝熱面の熱吸収量推定装置として、ボイラの伝熱面の入口温度および圧力信号を受け同伝熱面の入口流体のエンタルピ信号を算出するエンタルピ演算器と、同エンタルピ演算器の出力を加算入力し上記伝熱面の出口推定エンタルピ信号を減算入力する第１の減算器と、同減算器の出力および上記伝熱面の入口流量信号を入力する積算器と、同積算器，伝熱量演算器およびＰ制御演算器の出力を受ける第１の加算器と、同加算器の出力を受け上記伝熱面の出口推定エンタルピ信号を出力する第１の積分手段と、同第１の積分手段の出力および上記伝熱面の出口圧力信号を受け同伝熱面の推定出口温度信号を出力する温度演算器と、同温度演算器の出力を減算入力し上記伝熱面の出口温度信号を加算入力するとともに出力を上記Ｐ制御演算器へ送る第２の減算器と、同第２の減算器の出力を受け上記伝熱面の熱吸収量推定信号を出力するＰＩ制御演算手段と、同ＰＩ制御演算手段の出力を加算入力し上記伝熱量演算器の出力を減算入力する第３の減算器と、同減算器の出力を受け上記伝熱面のメタル温度推定信号を出力する第２の積分手段と、同第２の積分手段の出力を加算入力し上記温度演算器の出力を減算入力する第４の減算器と、同第４の減算器の出力および上記伝熱面の入口流量信号を受け同伝熱面のメタル・流体推定伝熱量信号を出力する上記伝熱量演算器とを設ける。
【０００８】
【作用】
上記発明において、エンタルピ演算器はボイラの伝熱面の入口温度信号および圧力信号を受け伝熱面の入口流体のエンタルピ信号を演算出力する。第１の減算器はエンタルピ演算器の出力から伝熱面の出口推定エンタルピ信号を引き出力する。積算器は第１の減算器の出力に伝熱面の入口流量信号を掛け伝熱面の吸収熱量信号を出力する。この信号は第１の加算器で伝熱量演算器からの伝熱面のメタル・流体推定伝熱量信号と加算される。さらにＰ制御演算器からの補正信号が加えられた後、第１の積分手段で積分され、伝熱面の出口推定エンタルピ信号となる。
【０００９】
温度演算器はこの出口推定エンタルピ信号と伝熱面の出口圧力信号から伝熱面の出口推定温度信号を演算出力する。第２の減算器は伝熱面の出口温度信号から出口推定温度信号を引き、Ｐ制御演算器へ送り、そこで上記補正信号が演算出力される。また同様にＰＩ制御演算手段に送られ、伝熱面熱吸収量推定信号が出力される。
【００１０】
また第３の減算器でこの伝熱面熱吸収量推定信号から伝熱量演算器からのメタル・流体推定伝熱量信号が引かられた後、第２の積分手段で積分され、メタル温度推定信号となる。この信号から、温度演算器からの伝熱面出口推定温度信号が第４の減算器で引かれた信号および伝熱面の入口流量信号から伝熱量演算器は上記のメタル・流体推定伝熱量信号を出力する。
【００１１】
以上のようにして、伝熱面の動的伝熱面熱吸収量が、第３の加算器より、時々刻々真の伝熱面熱吸収量推定信号として出力される。
【００１２】
【実施例】
上記本発明の一実施例を図１により説明する。ボイラ伝熱面１の入口側の流体温度信号３ｓおよび圧力信号４ｓはエンタルピ演算器５を経て第１の減算器６に加算入力される。減算器６の出力は積算器７、第１の加算器８、第１の積分器９、第２の加算器１０、温度演算器１２、を順次経て第２の減算器１５に減算入力される。第２の減算器１５の出力はＰＩ制御演算器１７、第３の加算器２３、第３の減算器２０、第２の積分器２１、第４の加算器２２、第４の減算器１８、伝熱量演算器１９を順次経て第１の加算器８に入力されるとともに第３の減算器２０に減算入力される。
ここで、第１の積分器９と第２の加算器１０が第１の積分手段である。またＰＩ制御演算器１７と第３の加算器２３がＰＩ制御演算手段である。さらに第２の積分器２１と第４の加算器２２が第２の積分手段である。
【００１３】
伝熱面１の入口側の流量信号２ｓは伝熱量演算器１９および積算器７へ送られる。
【００１４】
また伝熱面１の出口側の流体圧力信号13ｓは温度演算器１２へ送られる。さらに出口側の流体温度信号14ｓは第２の減算器１５へ送られる。減算器１５の出力はＰ制御演算器１６を経て、第１の加算器８へ送られる。
【００１５】
第２の加算器１０の出力は第１の減算器６へ送られる。またエンタルピ基準値信号11ｓは第２の加算器１０へ送られる。さらに温度演算器１２の出力は第４の減算器１８に減算入力される。
【００１６】
第３の加算器２３には伝熱面１の熱吸収量基準信号24ｓが、第４の加算器２２には伝熱面１のメタル温度基準値信号25ｓがそれぞれ入力される。
【００１７】
上記において、エンタルピ演算器５はボイラの伝熱面の入口温度信号３ｓおよび圧力信号４ｓを受け伝熱面１の入口流体のエンタルピ信号５ｓを演算出力する。第１の減算器はエンタルピ演算器５の出力から伝熱面１の出口推定エンタルピ信号10ｓを引き出力する。積算器７は第１の減算器６の出力に伝熱面１の入口流量信号２ｓを掛け伝熱面１の吸収熱量信号７ｓを出力する。この信号は第１の加算器８で伝熱量演算器１９からの伝熱面１のメタル・流体推定伝熱量信号19ｓと加算される。さらにＰ制御演算器１６からの補正信号16ｓが加えられた後、第１の積分器９で積分され、第２の加算器１０でエンタルピ基準値信号11ｓが加えられ、伝熱面１の出口推定エンタルピ信号10ｓとなる。
【００１８】
温度演算器１２はこの出口推定エンタルピ信号10ｓと伝熱面１の出口圧力信号13ｓから伝熱面１の出口推定温度信号12ｓを演算出力する。第２の減算器１５は伝熱面１の出口温度信号14ｓから出口推定温度信号12ｓを引き、Ｐ制御演算器１６へ送り、そこで上記補正信号16ｓが演算出力される。また同様にＰＩ制御演算器１７に送られ、そこで伝熱面１の熱吸収量の補正信号17ｓが演算出力される。この補正信号17ｓに伝熱面１の熱吸収量基準信号24ｓが第３の加算器２３で加えられ、伝熱面熱吸収量推定信号23ｓが出力される。
【００１９】
また第３の減算器２０でこの伝熱面熱吸収量推定信号23ｓから、伝熱量演算器１９からのメタル・流体推定伝熱量信号19ｓが引かられた後、第２の積分器２１で積分され、第４の加算器２２で伝熱面１のメタル温度基準値信号25ｓが加えられて、メタル温度推定信号22ｓとなる。この信号22ｓから、温度演算器１２からの伝熱面出口推定温度信号12ｓが第４の減算器１８で引かれた信号18ｓおよび伝熱面１の入口流量信号２ｓから、伝熱量演算器１９は上記のメタル・流体推定伝熱量信号19ｓを出力する。
【００２０】
以上のようにして、伝熱面１の動的伝熱面熱吸収量が、第３の加算器２３より、時々刻々真の伝熱面熱吸収量推定信号23ｓとして出力される。従って、ボイラの負荷変動、燃料種切替え時などにおいて、追従性がよく、安定した伝熱面熱吸収量がえられる。
【００２１】
【発明の効果】
以上に説明したように本発明によれば、動的伝熱面熱吸収量が容易に推定される。従って、ボイラの負荷変動等などにおいて、追従性がよく安定した信頼性の高い伝熱面熱吸収量がえられる。
【図面の簡単な説明】
【図１】図１は本発明の第１実施例の構成ブロック図である。
【図２】図２は従来例の構成ブロック図である。
【符号の説明】
１                            伝熱面
２                            入口流体の流量計
３                            入口温度検出器
４                            入口圧力検出器
５                            エンタルピ演算器
０６，０７                    エンタルピ演算器
０８，６，１５，１８，２０    減算器
８，１０，２２，２３          加算器
０９，７                      乗算器
９，２１                      積分器
１２                          温度演算器
１３                          出口圧力検出器
１４                          出口温度検出器
１６                          Ｐ（比例）型制御演算器
１７                          ＰＩ（比例積分）型制御演算器
１９                          メタルから流体への伝熱量演算器
３０                          メタルから流体への伝熱量
【図１】
0003831420.tif 000002
【図２】
0003831420.tif 000003