(57)【要約】  【課題】簡易で安価な構成により濃縮ブローラインの異常を検知することが可能なボイラを提供する。  【解決手段】本実施形態に係るボイラ１は、缶体３と、缶体３からブロー水を排出するための濃縮ブローライン１０と、制御器２０とを備え、濃縮ブローライン１０は、缶体３側から順に設置された濃縮ブロー弁１０、第一流量制限部材１３、第二流量制限部材１４、第二流量制限部材１４の前後の差圧を計測するための圧力検出器１５とを備える。制御器２０は、圧力検出器１５の出力により濃縮ブローライン１０の異常を検知する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
缶体と、前記缶体からブロー水を排出するための濃縮ブローラインとを備えるボイラにおいて、
前記濃縮ブローラインは、前記缶体側から順に設置された濃縮ブロー弁、第一流量制限部材及び第二流量制限部材と、前記第二流量制限部材の前後の差圧を計測するための圧力検出器と、を備え、
前記圧力検出器の出力により前記濃縮ブローラインの異常を検知することを特徴とするボイラ。
【請求項２】
前記第一及び第二流量制限部材はオリフィスであり、前記第一流量制限部材のオリフィス径が前記第二流量制限部材のオリフィス径よりも大きいことを特徴とする請求項１記載のボイラ。
【請求項３】
前記ボイラが定常状態となっていることを検知しているときのみ、前記濃縮ブローラインの異常を検知にするように制御する制御器をさらに備えることを特徴とする請求項１又は２記載のボイラ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、燃料を燃焼させて得た熱を水に伝え、水蒸気や温水に換える熱源機器であるボイラに関し、特に、ボイラの濃縮ブローラインに関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、ボイラにおいては、ボイラ内の缶水を長時間に亘り高温で加熱し続けると、発生する蒸気量に比例して缶水の濃縮が進行し、蒸気の乾き度が低下してしまう。  
【０００３】
このため、従来のボイラでは、濃縮ブロー弁を備えた濃縮ブローラインをボイラ缶体に接続して設置し、濃縮ブローラインに設けられた濃縮度センサからの検出値に基づいてボイラ水の一部を排出する濃縮ブローにより、ボイラ水の濃縮を防止している。このような濃縮ブローラインを備えたボイラにおいて、濃縮ブロー弁の故障や、濃縮ブローラインの詰まり等の濃縮ブローラインの異常により、濃縮ブローが適切に行われないケースも発生する。
【０００４】
このような濃縮ブローラインの異常を検知する装置を備えたボイラも提供されており、例えば、下記特許文献１及び２に開示されている。特許文献１のボイラでは、濃縮ブローラインにおいて缶体と濃縮ブロー弁との間に缶水の濃縮度を測定する濃縮度測定センサを設けている。この濃縮度測定センサにより、過濃縮を検知すると、濃縮ブローラインの異常と判定される。
【０００５】
特許文献２のボイラでは、濃縮ブローラインの濃縮ブロー弁の下流側に温度センサを設置し、当該センサの温度変化の傾向から濃縮ブローラインの異常を報知する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開平５−１２６３０６号公報
【特許文献２】実開平２−１４０１１５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかし、特許文献１に開示された濃縮度測定センサは、装置構成が複雑であり、コストがかかる。また、特許文献２の温度センサによる異常検知は、放熱や飽和温度の変化の影響を受け、流量による差が温度には表れ難く、ロジックが複雑なマイコン制御を用いたシステム等、高価な高度システムでないと実現が難しい。したがって、簡易な構成の小型ボイラ等には、濃縮ブローラインの異常検知のために、上記特許文献１及び２に記載の構成を採用することは困難である。
【０００８】
本発明は、このような課題に鑑みてなされたものであり、簡易で安価な構成により濃縮ブローラインの異常を検知することが可能なボイラを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記課題を解決するために、本発明に係るボイラは、缶体と、前記缶体からブロー水を排出するための濃縮ブローラインとを備えるボイラにおいて、前記濃縮ブローラインは、前記缶体側から順に設置された濃縮ブロー弁、第一流量制限部材及び第二流量制限部材と、前記第二流量制限部材の前後の差圧を計測するための圧力検出器と、を備え、前記圧力検出器の出力により前記濃縮ブローラインの異常を検知することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、ボイラにおいて、簡易で安価な構成により濃縮ブローラインの異常を検知することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】図１は、本発明の実施形態に係るボイラの構成を概略的に示す模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、図面を参照しながら、本発明の実施形態に係るボイラについて説明する。図１は、本実施形態に係るボイラの構成を概略的に示す模式図である。同図に示すように、ボイラ１は、缶体３、気水分離器５、蒸気取出ライン６、降水管７、濃縮ブローを行うための濃縮ブローライン１０、制御器２０を備えている。
【００１３】
缶体３の上部ヘッダ部には、ボイラ圧を測定するための圧力センサ２５が設置されており、その検出値は制御器２０へと送られる。濃縮ブローライン１０には、缶体側から順に、ストレーナ１１、濃縮ブロー弁１２、第一オリフィス１３、第二オリフィス１４が設置され、さらに、第二オリフィス１４の前後の差圧を検知する差圧スイッチ１５が設置されている。
【００１４】
濃縮ブロー弁１２及び差圧スイッチ１５は、制御器２０と接続されており、差圧スイッチ１５の出力が制御器２０に送られると共に、制御器２０の制御により濃縮ブロー弁１２が開閉され、濃縮ブロー処理が行われる。
【００１５】
通常、濃縮ブローラインには、流量を調整するためのオリフィスが一つ設置されているが、本実施形態では、さらにオリフィスを一つ追加すると共に、下流側のオリフィスの前後の差圧を検出することを特徴としている。これにより、濃縮ブローラインにおける流量低下を検知することができ、濃縮ブローラインの異常を検知することができる。
【００１６】
これは、濃縮ブローラインの異常の要因である濃縮ブロー弁や上流側のオリフィスの詰まりが発生すると、濃縮ブローラインにおけるブロー水の流量が大きく低減し、下流側のオリフィスにおいても流量低減に伴い前後の差圧が通常時の差圧よりも大きく低減する。したがって、この下流側オリフィスにおける差圧の低減を検出することで、濃縮ブローラインの異常を検知している。
【００１７】
本実施形態に係る流量制限部材である第一オリフィス１３のオリフィス径はφ2.0mm、第二オリフィス１４のオリフィス径はφ2.3mmである。ここで、ボイラ１が通常のボイラ圧0.6MPaで運転されるとして、濃縮ブロー時には、第一オリフィス１３で0.4MPa、第二オリフィス１４で0.2MPaの差圧が生じるとする。
【００１８】
また、第二オリフィス１４における流量は、前後の圧力差の1/2乗に比例し、オリフィス断面積（半径の2乗）に比例する。よって、仮に、濃縮ブロー弁１２や第一オリフィス１３の一部で詰まりが生じ、第二オリフィス１４における流量が1/2に下がると、圧力は1/4に下がり、第二オリフィス１４における差圧は0.05MPaになるはずである。
【００１９】
このような点を鑑み、本実施形態では、差圧スイッチ１５の差圧設定値（下限設定値）を0.05MPaに設定しており、第二オリフィス１４における差圧が、0.05MPaよりも大きければ差圧スイッチ１５はＯＮ信号を出力するが、0.05MPa以下に低下すると、差圧スイッチ１５の出力がＯＦＦとなる。
【００２０】
もちろん、差圧スイッチ１５の差圧設定値は適宜変更可能であり、本実施形態では、通常時（正常時）の差圧の1/4の値（流量に換算すると1/2）に設定しているが、1/2や1/6等、設置環境や稼働条件等に応じて適宜変更可能であることは言うまでもない。
【００２１】
また、本実施形態では、第二オリフィス１４の前後の差圧を計測するために、第二オリフィス１４の前後の差圧を計測する差圧スイッチを使用しているが、第二オリフィス１４の後側が開放されて大気圧である場合には、第二オリフィス１４の前側の圧力と大気圧との差圧を検知する圧力スイッチを用いても良い。
【００２２】
以上、本実施形態に係るボイラ１の構成について詳細に説明したが、続いて、ボイラ１による濃縮ブローライン１０における異常の検知処理について説明する。ここでは、濃縮ブロー弁１２において詰まりが発生し、完全にブロー水が流れなくなったと想定する。
【００２３】
そうすると、第二オリフィス１４においてブロー水が流れないため、第二オリフィス１４での前後の差圧は0MPaとなり、差圧スイッチ１５の出力がＯＦＦとなる。制御器２０は、濃縮ブロー弁１２を開とした状態で、差圧スイッチ１５の出力がＯＦＦであり、且つ、圧力センサ２５の出力が所定値以上であれば、第二オリフィス１４にブロー水が流れておらず、濃縮ブローライン１０に何らかの異常が発生していると判断し、警報を発する。
【００２４】
このように、制御器２０において、差圧スイッチ１５の出力に加えて圧力センサ２５の出力を加味して濃縮ブローライン１０の異常を判断しているのは、ボイラ１の起動直後等、ボイラ１が定常状態になっていない状態では、ボイラ圧力が通常のボイラ圧（0.6MPa）まで上昇していないときもあるからである。
【００２５】
このような非定常状態では、濃縮ブローライン１０において詰まり等の異常が発生していなくても、第二オリフィス１４の前後の差圧が0.05MPa以下となり、差圧スイッチ１５の出力がＯＦＦとなる可能性もある。本実施形態では、ボイラ１のボイラ圧力が所定値以上に達していることを圧力センサ２５により検知することで、ボイラ１が定常状態に達したことを検知している。これにより、本実施形態では、非定常状態であることに起因する濃縮ブローライン１０の異常誤検知を確実に防止することができる。
【００２６】
なお、ボイラ水の温度上昇によっても定常状態となっていることを確認することができるので、ボイラ１の定常状態を検知するための検知器として、圧力センサ２５の代わりに、ボイラ水温が定常状態の所定値に達していることを検知する温度センサを設置するようにしても良い。また、ボイラ１を起動してからの経過時間等によっても定常状態を確認できるため、タイマーを設置するようにしても良い。
【００２７】
以上、本実施形態について詳細に説明したが、本実施形態によれば、濃縮ブローラインにオリフィスを追加すると共に、下流側のオリフィスの差圧を検出する圧力スイッチ（差圧スイッチ）を設けるという簡易で安価な構成により、濃縮ブローラインの異常を確実に検知することができる。
【００２８】
また、本実施形態では、濃縮ブローラインに二つのオリフィスを設置しているので、従来のオリフィスが一つの場合と比較してオリフィス一つあたりの圧力低下が小さくなり、オリフィス径を大きくすることができるので、異物によるオリフィスでの詰まりの発生を低減させることができる。
【００２９】
また、本実施形態では、上流側の第一オリフィスのオリフィス径を下流側の第二オリフィスのオリフィス径よりも小さくしているので、オリフィスにおいて詰まりが生じる場合でも前段の第一オリフィスで詰まり易くなる。よって、第二オリフィスで詰まるケースは少なく、第二オリフィスの前後の差圧を検出することで、確実に濃縮ブローラインの異常を検知することができる。
【００３０】
なお、本発明の実施形態は上述した形態に限定されるものではなく、本発明の主旨を逸脱しない範囲内で種々の変形が可能である。例えば、上記実施形態では、濃縮ブローラインに二つのオリフィスを設置したが、三つ以上のオリフィスを設置しても良く、なるべく下流側のオリフィスの前後の差圧を検出することで、上流側での詰まり等による濃縮ブローラインの異常を検知することが可能となる。
【００３１】
また、上記実施形態のように、差圧を計測する後段の第二オリフィスでの詰まりを防止するため、第一オリフィスのオリフィス径を第二オリフィスのオリフィス径よりも小さくするのが望ましいが、第一オリフィスのオリフィス径と第二オリフィスのオリフィス径を同じにしても良いし、第二オリフィスのオリフィス径のほうが小さくなるように構成しても良い。
【００３２】
また、上記実施形態では、第二オリフィスの前後の差圧を計測するための圧力検出器として、安価な圧力スイッチを用いているが、圧力センサ等の他の検出器を用いることも可能である。
【符号の説明】
【００３３】
１              ボイラ
３              缶体
５              気水分離器
６              蒸気取出ライン
７              降水管
１０            濃縮ブローライン
１１            ストレーナ
１３，１４      オリフィス
１５            差圧スイッチ
２０            制御器
２５            圧力センサ
【図１】
2010210143.tif 000003