火力発電用ボイラと燃焼用空気供給制御方法
【課題】 ボイラ火炉内での燃焼に悪影響を与えず、常時エアヒータ空気側出口圧力を最適に保つことで、燃焼用空気流量の安定化を図り、燃焼性を改善すること。
【解決手段】 火力発電用ボイラのバーナ１７とアフタエアポート１８にそれぞれエアヒータ２６で予熱された燃焼用空気を供給する際に、エアヒータ空気側出口の圧力の実測値Ｂが規定値Ｔ１を超え、さらに該出口圧力の実測値Ｂと前記ボイラの全燃料流量から算定される前記空気出口圧力の設定値Ｃとの偏差Ｄが所定値Ｔ２を超える場合に、偏差Ｄに基づく補正信号１１を火炉２１内での燃料の燃焼に必要空気流量に対して所定の比率で予め決められたプログラムに従って設定されるアフタエアポート用空気流量設定値Ａに加えることによりダンパ２３の開度を変えてアフタエアポート１８へ供給する燃焼用空気の流量を調整する燃焼用空気供給制御方法である。
【解決手段】 火力発電用ボイラのバーナ１７とアフタエアポート１８にそれぞれエアヒータ２６で予熱された燃焼用空気を供給する際に、エアヒータ空気側出口の圧力の実測値Ｂが規定値Ｔ１を超え、さらに該出口圧力の実測値Ｂと前記ボイラの全燃料流量から算定される前記空気出口圧力の設定値Ｃとの偏差Ｄが所定値Ｔ２を超える場合に、偏差Ｄに基づく補正信号１１を火炉２１内での燃料の燃焼に必要空気流量に対して所定の比率で予め決められたプログラムに従って設定されるアフタエアポート用空気流量設定値Ａに加えることによりダンパ２３の開度を変えてアフタエアポート１８へ供給する燃焼用空気の流量を調整する燃焼用空気供給制御方法である。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、石炭や石油などの化石燃料を利用する火力発電用ボイラの空気流量制御や排出ガスの低減化に関連し、特にボイラ火炉内での化石燃料の燃焼を安定にし、且つ、効率化するのに好適な火力発電用ボイラと燃焼用空気供給制御方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
石炭や油などの化石燃料を利用する火力発電用ボイラでは、図２に示すようにバーナ１７と二段燃焼用空気ポートであるアフタエアポート（以下ＯＦＡということがある）１８へ空気ダクト２０から燃焼用空気が供給される。このボイラ火炉２１内での二段燃焼法による燃料の燃焼は、燃料の燃焼で生じた排出ガス中のＮＯｘやＣＯを低減するための燃焼法であり、バーナ１７での燃料の燃焼に必要な空気量より少し少なめの空気量をウィンドボックスダンパ２２からバーナ１７に供給し、前記不足の空気分を分岐ダクト１９から二段燃焼用空気として二段燃焼用空気ダンパ（以下ＯＦＡダンパということがある）２３からアフタエアポート１８に供給しているが、この二段燃焼用空気は共に押し込み通風機（以下ＦＤＦということがある）２４により取り込まれた空気をエアヒータ２６において予熱した後、ボイラ火炉２１へ取り込まれる。
【０００３】
すなわち、燃焼用空気も二段燃焼用空気もエアヒータ２６の空気側出口より供給されるが、その元圧となるエアヒータ空気側出口圧力が制御対象となっていないため、エアヒータ空気側出口圧力と火炉内の圧力との差圧が安定に制御されず、空気流量制御の精度を悪くする一因となっていた。
【０００４】
従来技術では、ＦＤＦ２４の動翼は火炉２１への空気流量を制御し、ウィンドボックスダンパ２２は各バーナ１７での燃焼に必要な空気流量を制御し、ＯＦＡダンパ２３は二段燃焼に必要な空気流量を制御しており、エアヒータ空気側出口圧力は、その圧力が制御範囲を逸脱した場合にウィンドボックスダンパ２２への補正回路により補正される手法はあるものの、該当のバーナ１７が点火していないとウィンドボックスダンパ２２は規定開度のままで、エアヒータ空気側出口圧力からの補正が有効とならない場合もあり、好適に制御されていない。
【特許文献１】特開１１−１４００５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上記従来技術においては、燃焼空気の理論計画上のバランスに合致するようにウィンドボックスダンパ開度を調節して燃焼用空気流量を制御しており、エアヒータ空気側出口圧力に対しては、その制御範囲を逸脱した場合に制御範囲へ引き戻すために、ウィンドボックスダンパ２２の開度を補正する回路もある。しかし、ウィンドボックスダンパ２２はバーナ１７用の空気流量を制御することが主体であるため、エアヒータ空気側出口圧力をウィンドボックスダンパ２２で制御するとバーナ１７の燃焼が不安定になるおそれもあり、また、バーナ１７が点火していない場合、ウィンドボックスダンパ２２は規定開度で運用される。そのため、エアヒータ空気側出口圧力よるウィンドボックスダンパ２２の開度補正は有効とならない。
【０００６】
また、エアヒータ空気側出口圧力が変動した場合、該当空気系統の圧力が最適とならないため、自動制御の対称でない固定式の空気ダンパにより空気流量を調節している点火トーチ用の燃焼空気も最適とすることができず、点火トーチの燃焼を不安定としてしまう。
本発明の課題は、ボイラ火炉内での燃焼に悪影響を与えず、常時エアヒータ空気側出口圧力を最適に保つことで、燃焼用空気流量の安定化を図り、燃焼性を改善することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記本発明の課題は次の解決手段により解決される。
請求項１記載の発明は、燃料を燃焼させる火炉（２１）と、該火炉（２１）の壁面に設けた理論空気比以下で燃料を燃焼させるバーナ（１７）と、該バーナ（１７）の後流側の火炉（２１）の壁面に設けた前記バーナ（１７）での不足分の燃焼用空気を火炉（２１）内に噴出するアフタエアポート（１８）と、前記バーナ（１７）とアフタエアポート（１８）に予熱された燃焼用空気を供給する燃焼用空気を供給する空気ダクト（２０）と、該空気ダクト（２０）に設けた空気を予熱するエアヒータ（２６）と、該エアヒータ（２６）で予熱された空気の一部をアフタエアポート（１８）に供給するためのダクト開閉ダンパ（２３）付き分岐ダクト（１９）と、火炉（２１）内での燃料の燃焼に必要空気流量に対して所定の比率で予め決められたプログラムに従ってアフタエアポート用空気流量設定値（Ａ）が設定されている燃焼制御装置（１６）とを備えた火力発電用ボイラにおいて、
前記燃焼制御装置（１６）は、（ａ）前記エアヒータ（２６）で予熱された空気の圧力を測定するエアヒータ空気側出口圧力測定手段（１）と、（ｂ）前記バーナ（１７）に供給する燃料流量を測定する燃料流量測定手段（２）と、（ｃ）該燃料流量測定手段（２）により測定される燃料流量に応じて算出されるエアヒータ空気側出口圧力設定値算出手段（３）と、（ｄ）該エアヒータ空気側出口圧力測定手段（１）で測定されるエアヒータ空気側出口圧力実測値（Ｂ）と前記エアヒータ空気側出口圧力設定値算出手段（３）より算出されるエアヒータ空気側出口圧力設定値（Ｃ）との偏差（Ｄ）を算出するエアヒータ空気側出口圧力設定値偏差算出手段（４）と、（ｅ）前記エアヒータ空気側出口圧力偏差（Ｄ）の絶対値が所定値（Ｔ２）を超える場合には、前記偏差（Ｄ）が前記所定値（Ｔ２）以下になるようにダクト開閉ダンパ（２３）の開度を調整してアフタエアポート用空気流量設定値（Ａ）を補正する制御信号（１１）の信号発生手段（１０）とを備えている火力発電用ボイラである。
【０００８】
請求項２記載の発明は、前記燃焼制御装置（１６）は、起動時にはエアヒータ空気側出口圧力実測値（Ｂ）が、エアヒータ空気側出口圧力設定値（Ｃ）より小さい値である規定値（Ｔ１）に比べて、さらに小さい値である場合には、前記ダクト開閉ダンパ（２３）を閉じない制御を行う請求項１記載の燃焼用空気供給制御装置である。
【０００９】
請求項３記載の発明は、燃料を燃焼させる火炉（２１）の壁面に設けた理論空気比以下で燃料を燃焼させるバーナ（１７）と該バーナ（１７）の後流側の火炉（２１）の壁面に設けた前記バーナ（１７）での不足分の燃焼用空気を火炉（２１）内に噴出するダクト開閉ダンパ（２３）付きのアフタエアポート（１８）にそれぞれエアヒータ（２６）で予熱された燃焼用空気を供給するに際して、該燃焼用空気の供給量を制御する燃焼用空気供給量制御方法において、火力発電用ボイラでの燃料の燃焼に必要空気流量に対して所定の比率で予め決められたプログラムに従ってアフタエアポート用空気流量設定値（Ａ）を設定し、エアヒータ空気側出口圧力の実測値（Ｂ）とエアヒータ空気側出口圧力設定値（Ｃ）との偏差（Ｄ）の絶対値が所定値（Ｔ２）を超える場合には、前記偏差（Ｄ）が前記所定値（Ｔ２）以下になるようにダクト開閉ダンパ（２３）の開度を調整してアフタエアポート用空気流量設定値（Ａ）を補正する制御を行うことを特徴とする燃焼用空気供給量制御方法である。
【００１０】
請求項４記載の発明は、火力発電用ボイラの起動時には、エアヒータ空気側出口圧力の実測値（Ｂ）がエアヒータ空気側出口圧力設定値（Ａ）より小さい値である規定値（Ｔ１）に比べて、さらに小さい値である場合には、前記ダクト開閉ダンパ（２３）を閉じない制御を行う請求項３記載の燃焼用空気供給制御方法である。
【００１１】
（作用）
一般に二段燃焼法では火炉内でのＮＯｘ濃度低減のため、バーナ（１７）へは理論上必要な空気よりも少なめの燃焼用空気を供給し、残り分をダクト開閉ダンパ（以下ＯＦＡダンパという）（２３）から供給する。
実際には必要空気流量に対して、ある比率でＯＦＡダンパ（２３）の開度によりアフタエアポート用空気流量設定値（Ａ）を決めており、その比率を関数発生器においてプログラム設定している。
【００１２】
通常、ＯＦＡダンパ（２３）は上記比率より決められた前記空気流量設定値（Ａ）に合わせるように制御しているが、請求項１、３記載の発明によれば、例えば、エアヒータ（ＡＨ）空気側出口圧力が高くなるとＯＦＡダンパ（２３）を開ける方向、つまり前記プログラム設定された流量設定値（Ａ）に補正信号（１１）分を加えて、新たに流量設定値（Ａ’）とし、逆にエアヒータ（ＡＨ）空気側出口圧力が低ければ、前記プログラム設定された流量設定値（Ａ）から補正信号（１１）分を減じて、新たな流量設定値（Ａ’）とする補正を行う。
【００１３】
このように、本発明で得られる補正後のアフタエアポート用空気流量設定値（Ａ’）は、プログラムにより設定された時間に応じて設定された各時間毎には不変の値（Ａ）にエアヒータ空気側出口圧力の変化に応じた補正値を加えるか、減じて得られる値である。
【発明の効果】
【００１４】
請求項１、３記載の発明によれば、化石燃料を使用するボイラの燃焼用空気の圧力としてエアヒータ空気側出口圧力を用いて、この圧力を最適化して燃焼空気流量制御の正確性を増してボイラ火炉内での燃焼性を改善でき、また、点火トーチ用の燃焼用空気に対しても空気流量を最適化でき、安定な燃焼を提供できる。
【００１５】
請求項２、４記載の発明によれば、請求項１、３記載の発明の効果に加えて、火力発電用ボイラの起動時には、前記エアヒータ（２６）の空気側出口圧力の実測値が規定値Ｔ１より小さい場合には、アフタエアポート（１８）への燃焼用空気の供給量の制御を行わないので、燃焼用空気の供給制御が不能になるおそれがない。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
以下、本発明の実施例について図１には図２で説明したＯＦＡダンパ２３から火炉２１内へ供給する未燃分の燃料を完全燃焼させるためのプログラムで得られた空気流量設定値に対する補正信号１１を出力させるための制御回路を示す。
【００１７】
ボイラ火炉２１のウインドボックスダンパ２２からバーナ１７での燃料の燃焼に必要な空気量より不足気味の空気を供給し、ＯＦＡダンパ２３からアフタエアポート１８に未燃分の燃料を燃焼させる空気を供給することは図２で説明した通りである。
【００１８】
図１に示す制御回路は、エアヒータ２６の空気側出口圧力検出器１、ボイラ火炉２１への燃料投入量である全燃料流量検出器２及び制御装置（演算装置）１６により構成される。なお、制御装置（演算装置）１６においてＯＦＡ流量設定補正信号１１が出力されるとＯＦＡダンパ２３の流量制御回路に送信され、ＯＦＡ流量設定値（Ａ）の補正バイアスとしてＯＦＡ流量設定値（Ａ）に加算または減算される。
【００１９】
ここで、ＯＦＡ流量設定値（Ａ）は、火炉内での燃焼条件などに応じて予めプログラムされ、ボイラの起動時から時間の経過と共に変化するように一般的な制御回路で出力されるのでここでは図示していない。本実施例の制御回路１６は、このＯＦＡ流量設定値（Ａ）に対してエアヒータ２６の空気側出口圧力とボイラ火炉２１への全燃料流量の変動に対応して、ＯＦＡ流量設定値（Ａ）に対して空気流量を増加または減少させるための制御回路である。
【００２０】
本発明の制御回路及び制御信号の挙動を図１を用いて説明する。
全燃料流量検出器２の信号に基づき関数発生器３において、全燃料流量検出時のボイラ火炉２１の負荷条件に見合ったエアヒータ２６の空気側出口圧力設定値（Ｃ）を算出し、エアヒータ２６の空気側出口圧力実測値（Ｂ）であるエアヒータ空気側出口圧力との偏差を減算器４にて算出し、エアヒータ空気側出口圧力設定偏差（Ｄ）を得る。
【００２１】
このエアヒータ空気側出口圧力設定偏差（Ｄ）に対してＯＦＡ流量設定値（Ａ）を過度に補正動作させないように、前記圧力設定偏差（Ｄ）の絶対値が設定値Ｔ２以下である場合は、関数発生器６において制御上の不感帯を設け、補正された設定偏差である補正設定偏差７を得る。
この補正設定偏差７に基づき、次のような手順で積分器１０においてＯＦＡ流量設定の補正バイアスであるＯＦＡ流量設定補正信号１１を得る。
【００２２】
例えば、エアヒータ空気側出口圧力設定偏差（Ｄ）が正の数値、つまりエアヒータ空気側出口圧力の実測値（Ｂ）が規定値Ｔ１を超え、さらにその偏差（Ｄ）が前記関数発生器６で定められた不感帯となる所定値Ｔ２より大きくなると、ＯＦＡ流量設定補正信号１１も正の数値となり、ＯＦＡ流量設定値（Ａ）より空気量を増加させるように作用し、その結果としてＯＦＡダンパ２３が開動作し、エアヒータ２６の空気側出口圧力は低下することとなる。従ってエアヒータ空気側出口圧力が上がり続けることが回避されてエアヒータ空気側出口圧力が下がることになる。
【００２３】
また、本制御回路はＯＦＡ流量設定値（Ａ）を補正してＯＦＡダンパ２３を操作することでエアヒータ空気側出口圧力を制御するので、ＯＦＡダンパ２３が自動制御できる状態の時のみ有効とし、それ以外の時はＯＦＡ流量設定補正信号１１の出力をゼロとするように、積分器１０はＯＦＡダンパ２３が自動制御可能の時に積分演算可能とし、それ以外の時は切替器８によって一定の時定数によりアナログ設定器９に切替わるようにして、積分器１０はＯＦＡ流量設定補正信号１１の出力をゼロに戻すものとする。
【００２４】
さらに、ボイラ起動過程等のように、プラント運用上エアヒータ空気側出口圧力が、その設定値（Ｃ）に対して継続的に低めとなる場合、本制御回路によりＯＦＡダンパ２３が全閉となってしまうことを避けるため、低モニタ１２で常時計測しているエアヒータ空気側出口圧力実測値（Ｂ）が規定値Ｔ１より小さい時には、低モニタ１２の信号により切替器１３がアナログ設定器１５からアナログ設定器１４に切替えて、ＯＦＡ流量設定補正信号１１を負の数値としないように積分器１０の下限をゼロに設定する。
また、低モニタ１２により計測されたエアヒータ空気側出口圧力が規定値Ｔ１を超える時には積分器１０の下限の規定をしなくても良いので、アナログ設定器１５は必ずしも必要ではない。
【００２５】
なお、従来技術や特開昭６３−３１８４０４号公報、特開平８−２６１４１０号公報記載の発明などに記載された方法では前記関数発生器６が設けられていないので、エアヒータ空気側出口圧力設定偏差Ｄがゼロでない場合は常時圧力制御がされて、ＯＦＡダンパ２３のプログラム制御に外乱を与えてしまう。
【００２６】
図３には前記ボイラ起動過程でのエアヒータ空気側出口圧力（実測値（Ｂ））の時間変化の様子とエアヒータ空気側出口圧力設定値（Ｃ）の時間的変化の様子（図３（ａ））と、予めプログラムにより時間ともに変化するように設定されたＯＦＡ流量設定値（Ａ）の時間的変化の様子（図３（ｂ））と、ＯＦＡダンパ２３の開度の時間的変化の様子（図３（ｃ））を示す。
【００２７】
ボイラ起動過程でエアヒータ空気側出口圧力（実測値（Ｂ））が規定値Ｔ１より小さいときにはＯＦＡダンパ２３の開度調整によるエアヒータ空気側出口圧力制御は行わず、低モニタ１２により積分器１０の下限値をゼロに設定する。図３（ｃ）の曲線（イ）はエアヒータ空気側出口圧力が規定値Ｔ１より小さい時にエアヒータ空気側出口圧力制御を抑制する機能が無い場合のＯＦＡダンパ２３の開度の時間的変化を示す。このように曲線（イ）の場合には、ボイラの起動時にエアヒータ空気側出口圧力（＝実測値（Ｂ））が全燃料流量検出時の負荷条件に見合ったエアヒータ空気側出口圧力設定値（Ｃ）より低いので、ＯＦAダンパ２３はすぐに全閉してしまい、エアヒータ空気側出口圧力制御ができなくなる。
【００２８】
しかし、本実施例によると、ボイラ起動過程においてエアヒータ空気側出口圧力（実測値（Ｂ））が規定値Ｔ１を超え、エアヒータ空気側出口圧力設定偏差（Ｄ）の絶対値が所定値（Ｔ２）を超える場合にのみ、ＯＦＡダンパ２３を補正動作させて、エアヒータ空気側出口圧力の制御と、ＯＦＡダンパ２３による二段燃焼に必要な空気流量制御を両立させる。例えば、ボイラ起動時から予めプログラムされた手順に従ってエアヒータ空気側出口圧力設定値（Ｃ）が上昇しているときに、図３（ａ）の斜線部（ロ）に示すようにエアヒータ空気側出口の実際の圧力（Ｂ）が、何らかの原因で低下したためエアヒータ空気側出口圧力設定偏差（Ｄ＝Ｃ−Ｂ）が設定値Ｔ２を超えた場合には、偏差（Ｄ）がエアヒータ空気側出口圧力の設定値Ｔ２を超えないように図１に示すＯＦＡ流量設定値（Ａ）の補正信号１１の出力値により、図３（ｂ）に示す予めプログラムで設定されたＯＦＡ流量設定値（Ａ）より下方の点線（ハ）で示すように、前記設定値（Ａ）の補正後の設定値（Ａ’）を出力する。その結果、ＯＦＡダンパ２３を閉方向に補正動作する（図３（ｃ）の（ニ））。
【００２９】
なお、二段燃焼用空気ダンパを具備したボイラにおいて、エアヒータ空気側出口圧力の設定偏差（Ｄ）が大きくなり制御範囲を逸脱した場合に、バーナ１７に供給するウィンドボックスダンパ２２に補正を加え、エアヒータ空気側出口圧力を制御範囲に引戻すような制御回路を具備した従来技術があるが、この従来技術のウィンドボックスダンパ２２は主にバーナ１７の燃焼用空気流量制御をしており、エアヒータ２６の空気側出口圧力の制御による補正を加えると燃焼バランスがずれるおそれがある。
【００３０】
一方、本実施例ではＯＦＡダンパ２３も通常、二段燃焼用空気流量を制御しているので、本実施例によるＯＦＡダンパ２３への補正動作は二段燃焼のバランスがずれるおそれがあるが、ウィンドボックスダンパ２２のように主燃焼に関わっているのでは無いので、最終的な燃焼ガスへの影響、すなわち燃焼ガス中のＮＯｘ濃度やＣＯ濃度の増加は小さく、技術的に改善されている。
【００３１】
さらに、従来技術ではバーナ１７が点火されていない場合にウィンドボックスダンパ２２は規定開度に固定されて、ダンパ開度補正が無効となり、エアヒータ空気側出口圧力を常時制御できないといった欠点がある。しかし、本実施例では燃焼操作（バーナ１７の点火操作）中にＯＦＡダンパ２３が規定開度に固定されることは無いので、従来技術における上記欠点は解消される。
【産業上の利用可能性】
【００３２】
本発明は、石炭や石油などの化石燃料を利用する火力発電用ボイラ等の空気流量制御に好適な置と方法として産業上の利用可能性がある。
【図面の簡単な説明】
【００３３】
【図１】本発明の実施例に関わる制御回路図である。
【図２】ボイラ火炉のバーナとＯＦＡへの燃料用空気の供給系統例を示す構成図である。
【図３】本発明の実施例のボイラ起動過程でのエアヒータ空気側出口圧力と時間変化の関係を示すグラフ（図３（ａ））と、ＯＦＡ流量設定値Ａと時間的変化の関係を示すグラフ（図３（ｂ））と、ＯＦＡダンパの開度と時間的変化の関係を示すグラフ（図３（ｃ））である。
【符号の説明】
【００３４】
１ エアヒータ空気側出口圧力検出器
２ 全燃料流量検出器 ３ 関数発生器
４ 減算器 ６ 関数発生器
７ 補正設定偏差 ８ 切替器
９ アナログ設定器 １０ 積分器
１１ ＯＦＡ流量設定補正信号 １２ 低モニタ
１３ 切替器 １４ アナログ設定器
１５ アナログ設定器 １６ 演算装置
１７ バーナ １８ アフターエアポート
１９ 分岐ダクト ２０ 空気ダクト
２１ ボイラ火炉 ２２ ウィンドボックスダンパ
２３ 二段燃焼用空気ダンパ（ＯＦＡダンパ）
２４ 押し込み通風機（ＦＤＦ） ２６ エアヒータ
Ａ アフタエアポート用空気流量設定値（ＯＦＡ流量設定値）
Ｂ エアヒータ空気側出口圧力実測値
Ｃ エアヒータ空気側出口圧力設定値
Ｄ エアヒータ空気側出口圧力設定偏差
Ｔ１ 規定値 Ｔ２ 所定値
【技術分野】
【０００１】
本発明は、石炭や石油などの化石燃料を利用する火力発電用ボイラの空気流量制御や排出ガスの低減化に関連し、特にボイラ火炉内での化石燃料の燃焼を安定にし、且つ、効率化するのに好適な火力発電用ボイラと燃焼用空気供給制御方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
石炭や油などの化石燃料を利用する火力発電用ボイラでは、図２に示すようにバーナ１７と二段燃焼用空気ポートであるアフタエアポート（以下ＯＦＡということがある）１８へ空気ダクト２０から燃焼用空気が供給される。このボイラ火炉２１内での二段燃焼法による燃料の燃焼は、燃料の燃焼で生じた排出ガス中のＮＯｘやＣＯを低減するための燃焼法であり、バーナ１７での燃料の燃焼に必要な空気量より少し少なめの空気量をウィンドボックスダンパ２２からバーナ１７に供給し、前記不足の空気分を分岐ダクト１９から二段燃焼用空気として二段燃焼用空気ダンパ（以下ＯＦＡダンパということがある）２３からアフタエアポート１８に供給しているが、この二段燃焼用空気は共に押し込み通風機（以下ＦＤＦということがある）２４により取り込まれた空気をエアヒータ２６において予熱した後、ボイラ火炉２１へ取り込まれる。
【０００３】
すなわち、燃焼用空気も二段燃焼用空気もエアヒータ２６の空気側出口より供給されるが、その元圧となるエアヒータ空気側出口圧力が制御対象となっていないため、エアヒータ空気側出口圧力と火炉内の圧力との差圧が安定に制御されず、空気流量制御の精度を悪くする一因となっていた。
【０００４】
従来技術では、ＦＤＦ２４の動翼は火炉２１への空気流量を制御し、ウィンドボックスダンパ２２は各バーナ１７での燃焼に必要な空気流量を制御し、ＯＦＡダンパ２３は二段燃焼に必要な空気流量を制御しており、エアヒータ空気側出口圧力は、その圧力が制御範囲を逸脱した場合にウィンドボックスダンパ２２への補正回路により補正される手法はあるものの、該当のバーナ１７が点火していないとウィンドボックスダンパ２２は規定開度のままで、エアヒータ空気側出口圧力からの補正が有効とならない場合もあり、好適に制御されていない。
【特許文献１】特開１１−１４００５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上記従来技術においては、燃焼空気の理論計画上のバランスに合致するようにウィンドボックスダンパ開度を調節して燃焼用空気流量を制御しており、エアヒータ空気側出口圧力に対しては、その制御範囲を逸脱した場合に制御範囲へ引き戻すために、ウィンドボックスダンパ２２の開度を補正する回路もある。しかし、ウィンドボックスダンパ２２はバーナ１７用の空気流量を制御することが主体であるため、エアヒータ空気側出口圧力をウィンドボックスダンパ２２で制御するとバーナ１７の燃焼が不安定になるおそれもあり、また、バーナ１７が点火していない場合、ウィンドボックスダンパ２２は規定開度で運用される。そのため、エアヒータ空気側出口圧力よるウィンドボックスダンパ２２の開度補正は有効とならない。
【０００６】
また、エアヒータ空気側出口圧力が変動した場合、該当空気系統の圧力が最適とならないため、自動制御の対称でない固定式の空気ダンパにより空気流量を調節している点火トーチ用の燃焼空気も最適とすることができず、点火トーチの燃焼を不安定としてしまう。
本発明の課題は、ボイラ火炉内での燃焼に悪影響を与えず、常時エアヒータ空気側出口圧力を最適に保つことで、燃焼用空気流量の安定化を図り、燃焼性を改善することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記本発明の課題は次の解決手段により解決される。
請求項１記載の発明は、燃料を燃焼させる火炉（２１）と、該火炉（２１）の壁面に設けた理論空気比以下で燃料を燃焼させるバーナ（１７）と、該バーナ（１７）の後流側の火炉（２１）の壁面に設けた前記バーナ（１７）での不足分の燃焼用空気を火炉（２１）内に噴出するアフタエアポート（１８）と、前記バーナ（１７）とアフタエアポート（１８）に予熱された燃焼用空気を供給する燃焼用空気を供給する空気ダクト（２０）と、該空気ダクト（２０）に設けた空気を予熱するエアヒータ（２６）と、該エアヒータ（２６）で予熱された空気の一部をアフタエアポート（１８）に供給するためのダクト開閉ダンパ（２３）付き分岐ダクト（１９）と、火炉（２１）内での燃料の燃焼に必要空気流量に対して所定の比率で予め決められたプログラムに従ってアフタエアポート用空気流量設定値（Ａ）が設定されている燃焼制御装置（１６）とを備えた火力発電用ボイラにおいて、
前記燃焼制御装置（１６）は、（ａ）前記エアヒータ（２６）で予熱された空気の圧力を測定するエアヒータ空気側出口圧力測定手段（１）と、（ｂ）前記バーナ（１７）に供給する燃料流量を測定する燃料流量測定手段（２）と、（ｃ）該燃料流量測定手段（２）により測定される燃料流量に応じて算出されるエアヒータ空気側出口圧力設定値算出手段（３）と、（ｄ）該エアヒータ空気側出口圧力測定手段（１）で測定されるエアヒータ空気側出口圧力実測値（Ｂ）と前記エアヒータ空気側出口圧力設定値算出手段（３）より算出されるエアヒータ空気側出口圧力設定値（Ｃ）との偏差（Ｄ）を算出するエアヒータ空気側出口圧力設定値偏差算出手段（４）と、（ｅ）前記エアヒータ空気側出口圧力偏差（Ｄ）の絶対値が所定値（Ｔ２）を超える場合には、前記偏差（Ｄ）が前記所定値（Ｔ２）以下になるようにダクト開閉ダンパ（２３）の開度を調整してアフタエアポート用空気流量設定値（Ａ）を補正する制御信号（１１）の信号発生手段（１０）とを備えている火力発電用ボイラである。
【０００８】
請求項２記載の発明は、前記燃焼制御装置（１６）は、起動時にはエアヒータ空気側出口圧力実測値（Ｂ）が、エアヒータ空気側出口圧力設定値（Ｃ）より小さい値である規定値（Ｔ１）に比べて、さらに小さい値である場合には、前記ダクト開閉ダンパ（２３）を閉じない制御を行う請求項１記載の燃焼用空気供給制御装置である。
【０００９】
請求項３記載の発明は、燃料を燃焼させる火炉（２１）の壁面に設けた理論空気比以下で燃料を燃焼させるバーナ（１７）と該バーナ（１７）の後流側の火炉（２１）の壁面に設けた前記バーナ（１７）での不足分の燃焼用空気を火炉（２１）内に噴出するダクト開閉ダンパ（２３）付きのアフタエアポート（１８）にそれぞれエアヒータ（２６）で予熱された燃焼用空気を供給するに際して、該燃焼用空気の供給量を制御する燃焼用空気供給量制御方法において、火力発電用ボイラでの燃料の燃焼に必要空気流量に対して所定の比率で予め決められたプログラムに従ってアフタエアポート用空気流量設定値（Ａ）を設定し、エアヒータ空気側出口圧力の実測値（Ｂ）とエアヒータ空気側出口圧力設定値（Ｃ）との偏差（Ｄ）の絶対値が所定値（Ｔ２）を超える場合には、前記偏差（Ｄ）が前記所定値（Ｔ２）以下になるようにダクト開閉ダンパ（２３）の開度を調整してアフタエアポート用空気流量設定値（Ａ）を補正する制御を行うことを特徴とする燃焼用空気供給量制御方法である。
【００１０】
請求項４記載の発明は、火力発電用ボイラの起動時には、エアヒータ空気側出口圧力の実測値（Ｂ）がエアヒータ空気側出口圧力設定値（Ａ）より小さい値である規定値（Ｔ１）に比べて、さらに小さい値である場合には、前記ダクト開閉ダンパ（２３）を閉じない制御を行う請求項３記載の燃焼用空気供給制御方法である。
【００１１】
（作用）
一般に二段燃焼法では火炉内でのＮＯｘ濃度低減のため、バーナ（１７）へは理論上必要な空気よりも少なめの燃焼用空気を供給し、残り分をダクト開閉ダンパ（以下ＯＦＡダンパという）（２３）から供給する。
実際には必要空気流量に対して、ある比率でＯＦＡダンパ（２３）の開度によりアフタエアポート用空気流量設定値（Ａ）を決めており、その比率を関数発生器においてプログラム設定している。
【００１２】
通常、ＯＦＡダンパ（２３）は上記比率より決められた前記空気流量設定値（Ａ）に合わせるように制御しているが、請求項１、３記載の発明によれば、例えば、エアヒータ（ＡＨ）空気側出口圧力が高くなるとＯＦＡダンパ（２３）を開ける方向、つまり前記プログラム設定された流量設定値（Ａ）に補正信号（１１）分を加えて、新たに流量設定値（Ａ’）とし、逆にエアヒータ（ＡＨ）空気側出口圧力が低ければ、前記プログラム設定された流量設定値（Ａ）から補正信号（１１）分を減じて、新たな流量設定値（Ａ’）とする補正を行う。
【００１３】
このように、本発明で得られる補正後のアフタエアポート用空気流量設定値（Ａ’）は、プログラムにより設定された時間に応じて設定された各時間毎には不変の値（Ａ）にエアヒータ空気側出口圧力の変化に応じた補正値を加えるか、減じて得られる値である。
【発明の効果】
【００１４】
請求項１、３記載の発明によれば、化石燃料を使用するボイラの燃焼用空気の圧力としてエアヒータ空気側出口圧力を用いて、この圧力を最適化して燃焼空気流量制御の正確性を増してボイラ火炉内での燃焼性を改善でき、また、点火トーチ用の燃焼用空気に対しても空気流量を最適化でき、安定な燃焼を提供できる。
【００１５】
請求項２、４記載の発明によれば、請求項１、３記載の発明の効果に加えて、火力発電用ボイラの起動時には、前記エアヒータ（２６）の空気側出口圧力の実測値が規定値Ｔ１より小さい場合には、アフタエアポート（１８）への燃焼用空気の供給量の制御を行わないので、燃焼用空気の供給制御が不能になるおそれがない。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
以下、本発明の実施例について図１には図２で説明したＯＦＡダンパ２３から火炉２１内へ供給する未燃分の燃料を完全燃焼させるためのプログラムで得られた空気流量設定値に対する補正信号１１を出力させるための制御回路を示す。
【００１７】
ボイラ火炉２１のウインドボックスダンパ２２からバーナ１７での燃料の燃焼に必要な空気量より不足気味の空気を供給し、ＯＦＡダンパ２３からアフタエアポート１８に未燃分の燃料を燃焼させる空気を供給することは図２で説明した通りである。
【００１８】
図１に示す制御回路は、エアヒータ２６の空気側出口圧力検出器１、ボイラ火炉２１への燃料投入量である全燃料流量検出器２及び制御装置（演算装置）１６により構成される。なお、制御装置（演算装置）１６においてＯＦＡ流量設定補正信号１１が出力されるとＯＦＡダンパ２３の流量制御回路に送信され、ＯＦＡ流量設定値（Ａ）の補正バイアスとしてＯＦＡ流量設定値（Ａ）に加算または減算される。
【００１９】
ここで、ＯＦＡ流量設定値（Ａ）は、火炉内での燃焼条件などに応じて予めプログラムされ、ボイラの起動時から時間の経過と共に変化するように一般的な制御回路で出力されるのでここでは図示していない。本実施例の制御回路１６は、このＯＦＡ流量設定値（Ａ）に対してエアヒータ２６の空気側出口圧力とボイラ火炉２１への全燃料流量の変動に対応して、ＯＦＡ流量設定値（Ａ）に対して空気流量を増加または減少させるための制御回路である。
【００２０】
本発明の制御回路及び制御信号の挙動を図１を用いて説明する。
全燃料流量検出器２の信号に基づき関数発生器３において、全燃料流量検出時のボイラ火炉２１の負荷条件に見合ったエアヒータ２６の空気側出口圧力設定値（Ｃ）を算出し、エアヒータ２６の空気側出口圧力実測値（Ｂ）であるエアヒータ空気側出口圧力との偏差を減算器４にて算出し、エアヒータ空気側出口圧力設定偏差（Ｄ）を得る。
【００２１】
このエアヒータ空気側出口圧力設定偏差（Ｄ）に対してＯＦＡ流量設定値（Ａ）を過度に補正動作させないように、前記圧力設定偏差（Ｄ）の絶対値が設定値Ｔ２以下である場合は、関数発生器６において制御上の不感帯を設け、補正された設定偏差である補正設定偏差７を得る。
この補正設定偏差７に基づき、次のような手順で積分器１０においてＯＦＡ流量設定の補正バイアスであるＯＦＡ流量設定補正信号１１を得る。
【００２２】
例えば、エアヒータ空気側出口圧力設定偏差（Ｄ）が正の数値、つまりエアヒータ空気側出口圧力の実測値（Ｂ）が規定値Ｔ１を超え、さらにその偏差（Ｄ）が前記関数発生器６で定められた不感帯となる所定値Ｔ２より大きくなると、ＯＦＡ流量設定補正信号１１も正の数値となり、ＯＦＡ流量設定値（Ａ）より空気量を増加させるように作用し、その結果としてＯＦＡダンパ２３が開動作し、エアヒータ２６の空気側出口圧力は低下することとなる。従ってエアヒータ空気側出口圧力が上がり続けることが回避されてエアヒータ空気側出口圧力が下がることになる。
【００２３】
また、本制御回路はＯＦＡ流量設定値（Ａ）を補正してＯＦＡダンパ２３を操作することでエアヒータ空気側出口圧力を制御するので、ＯＦＡダンパ２３が自動制御できる状態の時のみ有効とし、それ以外の時はＯＦＡ流量設定補正信号１１の出力をゼロとするように、積分器１０はＯＦＡダンパ２３が自動制御可能の時に積分演算可能とし、それ以外の時は切替器８によって一定の時定数によりアナログ設定器９に切替わるようにして、積分器１０はＯＦＡ流量設定補正信号１１の出力をゼロに戻すものとする。
【００２４】
さらに、ボイラ起動過程等のように、プラント運用上エアヒータ空気側出口圧力が、その設定値（Ｃ）に対して継続的に低めとなる場合、本制御回路によりＯＦＡダンパ２３が全閉となってしまうことを避けるため、低モニタ１２で常時計測しているエアヒータ空気側出口圧力実測値（Ｂ）が規定値Ｔ１より小さい時には、低モニタ１２の信号により切替器１３がアナログ設定器１５からアナログ設定器１４に切替えて、ＯＦＡ流量設定補正信号１１を負の数値としないように積分器１０の下限をゼロに設定する。
また、低モニタ１２により計測されたエアヒータ空気側出口圧力が規定値Ｔ１を超える時には積分器１０の下限の規定をしなくても良いので、アナログ設定器１５は必ずしも必要ではない。
【００２５】
なお、従来技術や特開昭６３−３１８４０４号公報、特開平８−２６１４１０号公報記載の発明などに記載された方法では前記関数発生器６が設けられていないので、エアヒータ空気側出口圧力設定偏差Ｄがゼロでない場合は常時圧力制御がされて、ＯＦＡダンパ２３のプログラム制御に外乱を与えてしまう。
【００２６】
図３には前記ボイラ起動過程でのエアヒータ空気側出口圧力（実測値（Ｂ））の時間変化の様子とエアヒータ空気側出口圧力設定値（Ｃ）の時間的変化の様子（図３（ａ））と、予めプログラムにより時間ともに変化するように設定されたＯＦＡ流量設定値（Ａ）の時間的変化の様子（図３（ｂ））と、ＯＦＡダンパ２３の開度の時間的変化の様子（図３（ｃ））を示す。
【００２７】
ボイラ起動過程でエアヒータ空気側出口圧力（実測値（Ｂ））が規定値Ｔ１より小さいときにはＯＦＡダンパ２３の開度調整によるエアヒータ空気側出口圧力制御は行わず、低モニタ１２により積分器１０の下限値をゼロに設定する。図３（ｃ）の曲線（イ）はエアヒータ空気側出口圧力が規定値Ｔ１より小さい時にエアヒータ空気側出口圧力制御を抑制する機能が無い場合のＯＦＡダンパ２３の開度の時間的変化を示す。このように曲線（イ）の場合には、ボイラの起動時にエアヒータ空気側出口圧力（＝実測値（Ｂ））が全燃料流量検出時の負荷条件に見合ったエアヒータ空気側出口圧力設定値（Ｃ）より低いので、ＯＦAダンパ２３はすぐに全閉してしまい、エアヒータ空気側出口圧力制御ができなくなる。
【００２８】
しかし、本実施例によると、ボイラ起動過程においてエアヒータ空気側出口圧力（実測値（Ｂ））が規定値Ｔ１を超え、エアヒータ空気側出口圧力設定偏差（Ｄ）の絶対値が所定値（Ｔ２）を超える場合にのみ、ＯＦＡダンパ２３を補正動作させて、エアヒータ空気側出口圧力の制御と、ＯＦＡダンパ２３による二段燃焼に必要な空気流量制御を両立させる。例えば、ボイラ起動時から予めプログラムされた手順に従ってエアヒータ空気側出口圧力設定値（Ｃ）が上昇しているときに、図３（ａ）の斜線部（ロ）に示すようにエアヒータ空気側出口の実際の圧力（Ｂ）が、何らかの原因で低下したためエアヒータ空気側出口圧力設定偏差（Ｄ＝Ｃ−Ｂ）が設定値Ｔ２を超えた場合には、偏差（Ｄ）がエアヒータ空気側出口圧力の設定値Ｔ２を超えないように図１に示すＯＦＡ流量設定値（Ａ）の補正信号１１の出力値により、図３（ｂ）に示す予めプログラムで設定されたＯＦＡ流量設定値（Ａ）より下方の点線（ハ）で示すように、前記設定値（Ａ）の補正後の設定値（Ａ’）を出力する。その結果、ＯＦＡダンパ２３を閉方向に補正動作する（図３（ｃ）の（ニ））。
【００２９】
なお、二段燃焼用空気ダンパを具備したボイラにおいて、エアヒータ空気側出口圧力の設定偏差（Ｄ）が大きくなり制御範囲を逸脱した場合に、バーナ１７に供給するウィンドボックスダンパ２２に補正を加え、エアヒータ空気側出口圧力を制御範囲に引戻すような制御回路を具備した従来技術があるが、この従来技術のウィンドボックスダンパ２２は主にバーナ１７の燃焼用空気流量制御をしており、エアヒータ２６の空気側出口圧力の制御による補正を加えると燃焼バランスがずれるおそれがある。
【００３０】
一方、本実施例ではＯＦＡダンパ２３も通常、二段燃焼用空気流量を制御しているので、本実施例によるＯＦＡダンパ２３への補正動作は二段燃焼のバランスがずれるおそれがあるが、ウィンドボックスダンパ２２のように主燃焼に関わっているのでは無いので、最終的な燃焼ガスへの影響、すなわち燃焼ガス中のＮＯｘ濃度やＣＯ濃度の増加は小さく、技術的に改善されている。
【００３１】
さらに、従来技術ではバーナ１７が点火されていない場合にウィンドボックスダンパ２２は規定開度に固定されて、ダンパ開度補正が無効となり、エアヒータ空気側出口圧力を常時制御できないといった欠点がある。しかし、本実施例では燃焼操作（バーナ１７の点火操作）中にＯＦＡダンパ２３が規定開度に固定されることは無いので、従来技術における上記欠点は解消される。
【産業上の利用可能性】
【００３２】
本発明は、石炭や石油などの化石燃料を利用する火力発電用ボイラ等の空気流量制御に好適な置と方法として産業上の利用可能性がある。
【図面の簡単な説明】
【００３３】
【図１】本発明の実施例に関わる制御回路図である。
【図２】ボイラ火炉のバーナとＯＦＡへの燃料用空気の供給系統例を示す構成図である。
【図３】本発明の実施例のボイラ起動過程でのエアヒータ空気側出口圧力と時間変化の関係を示すグラフ（図３（ａ））と、ＯＦＡ流量設定値Ａと時間的変化の関係を示すグラフ（図３（ｂ））と、ＯＦＡダンパの開度と時間的変化の関係を示すグラフ（図３（ｃ））である。
【符号の説明】
【００３４】
１ エアヒータ空気側出口圧力検出器
２ 全燃料流量検出器 ３ 関数発生器
４ 減算器 ６ 関数発生器
７ 補正設定偏差 ８ 切替器
９ アナログ設定器 １０ 積分器
１１ ＯＦＡ流量設定補正信号 １２ 低モニタ
１３ 切替器 １４ アナログ設定器
１５ アナログ設定器 １６ 演算装置
１７ バーナ １８ アフターエアポート
１９ 分岐ダクト ２０ 空気ダクト
２１ ボイラ火炉 ２２ ウィンドボックスダンパ
２３ 二段燃焼用空気ダンパ（ＯＦＡダンパ）
２４ 押し込み通風機（ＦＤＦ） ２６ エアヒータ
Ａ アフタエアポート用空気流量設定値（ＯＦＡ流量設定値）
Ｂ エアヒータ空気側出口圧力実測値
Ｃ エアヒータ空気側出口圧力設定値
Ｄ エアヒータ空気側出口圧力設定偏差
Ｔ１ 規定値 Ｔ２ 所定値
【特許請求の範囲】
【請求項１】
燃料を燃焼させる火炉（２１）と、該火炉（２１）の壁面に設けた理論空気比以下で燃料を燃焼させるバーナ（１７）と、該バーナ（１７）の後流側の火炉（２１）の壁面に設けた前記バーナ（１７）での不足分の燃焼用空気を火炉（２１）内に噴出するアフタエアポート（１８）と、前記バーナ（１７）とアフタエアポート（１８）に予熱された燃焼用空気を供給する燃焼用空気を供給する空気ダクト（２０）と、該空気ダクト（２０）に設けた空気を予熱するエアヒータ（２６）と、該エアヒータ（２６）で予熱された空気の一部をアフタエアポート（１８）に供給するために、ダクト開閉ダンパ（２３）付きの分岐ダクト（１９）と、
火炉（２１）内での燃料の燃焼に必要空気流量に対して所定の比率で予め決められたプログラムに従ってアフタエアポート用空気流量設定値（Ａ）が設定されている燃焼制御装置（１６）と
を備えた火力発電用ボイラにおいて、
前記燃焼制御装置（１６）は、
（ａ）前記エアヒータ（２６）で予熱された空気の圧力を測定するエアヒータ空気側出口圧力測定手段（１）と、
（ｂ）前記バーナ（１７）に供給する燃料流量を測定する燃料流量測定手段（２）と、
（ｃ）該燃料流量測定手段（２）により測定される燃料流量に応じて算出されるエアヒータ空気側出口圧力設定値算出手段（３）と、
（ｄ）該エアヒータ空気側出口圧力測定手段（１）で測定されるエアヒータ空気側出口圧力実測値（Ｂ）と前記エアヒータ空気側出口圧力設定値算出手段（３）より算出されるエアヒータ空気側出口圧力設定値（Ｃ）との偏差（Ｄ）を算出するエアヒータ空気側出口圧力設定値偏差算出手段（４）と、
（ｅ）前記エアヒータ空気側出口圧力偏差（Ｄ）の絶対値が所定値（Ｔ２）を超える場合には、前記偏差（Ｄ）が前記所定値（Ｔ２）以下になるようにダクト開閉ダンパ（２３）の開度を調整してアフタエアポート用空気流量設定値（Ａ）を補正する制御信号（１１）の信号発生手段（１０）と
を備えていることを特徴とする火力発電用ボイラ。
【請求項２】
前記燃焼制御装置（１６）は、起動時にはエアヒータ空気側出口圧力実測値（Ｂ）が、エアヒータ空気側出口圧力設定値（Ｃ）より小さい値である規定値（Ｔ１）に比べて、さらに小さい値である場合には、前記ダクト用ダクト開閉ダンパ（２３）を閉じない制御を行うことを特徴とする請求項１記載の燃焼用空気供給制御装置。
【請求項３】
燃料を燃焼させる火炉（２１）の壁面に設けた理論空気比以下で燃料を燃焼させるバーナ（１７）と該バーナ（１７）の後流側の火炉（２１）の壁面に設けた前記バーナ（１７）での不足分の燃焼用空気を火炉（２１）内に噴出するダクト開閉ダンパ（２３）付きのアフタエアポート（１８）にそれぞれエアヒータ（２６）で予熱された燃焼用空気を供給するに際して、該燃焼用空気の供給量を制御する燃焼用空気供給量制御方法において、
火力発電用ボイラでの燃料の燃焼に必要空気流量に対して所定の比率で予め決められたプログラムに従ってアフタエアポート用空気流量設定値（Ａ）を設定し、
エアヒータ空気側出口圧力の実測値（Ｂ）とエアヒータ空気側出口圧力設定値（Ｃ）との偏差（Ｄ）の絶対値が所定値（Ｔ２）を超える場合には、前記偏差（Ｄ）が前記所定値（Ｔ２）以下になるようにダクト開閉ダンパ（２３）の開度を調整してアフタエアポート用空気流量設定値（Ａ）を補正する制御を行うことを特徴とする燃焼用空気供給量制御方法。
【請求項４】
火力発電用ボイラの起動時には、エアヒータ空気側出口圧力の実測値（Ｂ）がエアヒータ空気側出口圧力設定値（Ａ）より小さい値である規定値（Ｔ１）に比べて、さらに小さい値である場合には、前記ダクト用ダクト開閉ダンパ（２３）を閉じない制御を行うことを特徴とする請求項３記載の燃焼用空気供給制御方法。
【請求項１】
燃料を燃焼させる火炉（２１）と、該火炉（２１）の壁面に設けた理論空気比以下で燃料を燃焼させるバーナ（１７）と、該バーナ（１７）の後流側の火炉（２１）の壁面に設けた前記バーナ（１７）での不足分の燃焼用空気を火炉（２１）内に噴出するアフタエアポート（１８）と、前記バーナ（１７）とアフタエアポート（１８）に予熱された燃焼用空気を供給する燃焼用空気を供給する空気ダクト（２０）と、該空気ダクト（２０）に設けた空気を予熱するエアヒータ（２６）と、該エアヒータ（２６）で予熱された空気の一部をアフタエアポート（１８）に供給するために、ダクト開閉ダンパ（２３）付きの分岐ダクト（１９）と、
火炉（２１）内での燃料の燃焼に必要空気流量に対して所定の比率で予め決められたプログラムに従ってアフタエアポート用空気流量設定値（Ａ）が設定されている燃焼制御装置（１６）と
を備えた火力発電用ボイラにおいて、
前記燃焼制御装置（１６）は、
（ａ）前記エアヒータ（２６）で予熱された空気の圧力を測定するエアヒータ空気側出口圧力測定手段（１）と、
（ｂ）前記バーナ（１７）に供給する燃料流量を測定する燃料流量測定手段（２）と、
（ｃ）該燃料流量測定手段（２）により測定される燃料流量に応じて算出されるエアヒータ空気側出口圧力設定値算出手段（３）と、
（ｄ）該エアヒータ空気側出口圧力測定手段（１）で測定されるエアヒータ空気側出口圧力実測値（Ｂ）と前記エアヒータ空気側出口圧力設定値算出手段（３）より算出されるエアヒータ空気側出口圧力設定値（Ｃ）との偏差（Ｄ）を算出するエアヒータ空気側出口圧力設定値偏差算出手段（４）と、
（ｅ）前記エアヒータ空気側出口圧力偏差（Ｄ）の絶対値が所定値（Ｔ２）を超える場合には、前記偏差（Ｄ）が前記所定値（Ｔ２）以下になるようにダクト開閉ダンパ（２３）の開度を調整してアフタエアポート用空気流量設定値（Ａ）を補正する制御信号（１１）の信号発生手段（１０）と
を備えていることを特徴とする火力発電用ボイラ。
【請求項２】
前記燃焼制御装置（１６）は、起動時にはエアヒータ空気側出口圧力実測値（Ｂ）が、エアヒータ空気側出口圧力設定値（Ｃ）より小さい値である規定値（Ｔ１）に比べて、さらに小さい値である場合には、前記ダクト用ダクト開閉ダンパ（２３）を閉じない制御を行うことを特徴とする請求項１記載の燃焼用空気供給制御装置。
【請求項３】
燃料を燃焼させる火炉（２１）の壁面に設けた理論空気比以下で燃料を燃焼させるバーナ（１７）と該バーナ（１７）の後流側の火炉（２１）の壁面に設けた前記バーナ（１７）での不足分の燃焼用空気を火炉（２１）内に噴出するダクト開閉ダンパ（２３）付きのアフタエアポート（１８）にそれぞれエアヒータ（２６）で予熱された燃焼用空気を供給するに際して、該燃焼用空気の供給量を制御する燃焼用空気供給量制御方法において、
火力発電用ボイラでの燃料の燃焼に必要空気流量に対して所定の比率で予め決められたプログラムに従ってアフタエアポート用空気流量設定値（Ａ）を設定し、
エアヒータ空気側出口圧力の実測値（Ｂ）とエアヒータ空気側出口圧力設定値（Ｃ）との偏差（Ｄ）の絶対値が所定値（Ｔ２）を超える場合には、前記偏差（Ｄ）が前記所定値（Ｔ２）以下になるようにダクト開閉ダンパ（２３）の開度を調整してアフタエアポート用空気流量設定値（Ａ）を補正する制御を行うことを特徴とする燃焼用空気供給量制御方法。
【請求項４】
火力発電用ボイラの起動時には、エアヒータ空気側出口圧力の実測値（Ｂ）がエアヒータ空気側出口圧力設定値（Ａ）より小さい値である規定値（Ｔ１）に比べて、さらに小さい値である場合には、前記ダクト用ダクト開閉ダンパ（２３）を閉じない制御を行うことを特徴とする請求項３記載の燃焼用空気供給制御方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図２】
【図３】
【公開番号】特開２００７−８５６８２（Ｐ２００７−８５６８２Ａ）
【公開日】平成１９年４月５日（２００７．４．５）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００５−２７７２６１（Ｐ２００５−２７７２６１）
【出願日】平成１７年９月２６日（２００５．９．２６）
【出願人】（０００００５４４１）バブコック日立株式会社 (683)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１９年４月５日（２００７．４．５）
【国際特許分類】
【出願日】平成１７年９月２６日（２００５．９．２６）
【出願人】（０００００５４４１）バブコック日立株式会社 (683)
【Ｆターム（参考）】
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