(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
燃焼用空気を供給する送風機、燃焼用空気供給量を調節するダンパ、燃料供給量を調節する燃料供給量調節装置を持ち、燃焼用空気供給量と燃料供給量を調節することで燃焼量を調節するようにしている燃焼装置であって、燃焼中に待機要求を受けるとポストパージを行った後に運転を停止して燃焼待機状態とし、燃焼待機中又はポストパージ中に燃焼要求を受けるとプレパージを行った後に燃焼を開始して燃焼状態とする燃焼装置において、燃焼待機状態からプレパージを開始した場合と、燃焼状態からポストパージを開始した場合には、ダンパのリミットチェックを行うようにしておき、ポストパージ中に燃焼要求を受けた場合には、ポストパージ中に行っていたダンパのリミットチェックをプレパージ時のリミットチェックとして引き継ぐことで、プレパージ時のリミットチェックに要する時間を短縮するものであることを特徴とする燃焼装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、燃焼開始前にプレパージを行い、燃焼終了後にポストパージを行うようにしている燃焼装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
実公平３−１８８３９号公報にあるように、炉内に燃料と燃焼用空気を供給しながら燃焼を行う燃焼装置では、炉内に未燃ガスが滞留することによる事故を防止するため、燃焼開始直前にはプレパージ、燃焼終了直後にはポストパージを行っている。炉内へ空気のみを供給するプレパージ及びポストパージを行い、未燃ガスが炉内に残らないように換気しておくことで、着火時や燃焼停止後の安全性を高めることができる。
【０００３】
しかしこの場合、燃焼要求があってもプレパージを終了するまでは燃焼を開始できないため、燃焼の開始が遅れるという問題がある。特にポストパージ中に燃焼要求があった場合、ポストパージの終了を待ってプレパージを開始するようにしていたのでは、燃焼開始までの時間が非常に長くなってしまう。そこで実公平３−１８８３９号公報では、ポストパージ中に燃焼要求があった場合には、プレパージの設定時間からポストパージを実施していた時間を除くことでプレパージ時間を短縮することの提案が行われている。ポストパージとプレパージは、どちらも炉内へ空気を送り込んで炉内の換気を行うものであるため、ポストパージ実施時間をプレパージ時間に組み入れることで燃焼開始までの時間を短くすることができる。
【０００４】
また、燃焼用空気の供給路にダンパを設置しておき、燃焼用空気の供給量をダンパで調節するようにしている場合、ダンパ位置を正しい位置にすることができないと、燃料供給量と空気供給量のバランスが崩れて正常な燃焼ができない。そこで、燃焼開始前にダンパを動作させてダンパの位置をチェックするリミットチェックを行うことが考えられた。
ダンパのリミットチェックは燃焼開始前に行う必要があるため、リミットチェックを行うのはプレパージ時となる。リミットチェックが終了するまでは燃焼を開始できないが、リミットチェックに要する時間はプレパージに要する時間より短いため、通常はリミットチェックによって燃焼の開始が遅くなることはない。ただし、プレパージ時間を短縮したことでプレパージに要する時間の方がリミットチェックに要する時間よりも短くなった場合には、リミットチェックの終了を待つ必要があるため燃焼の開始が遅くなるということがあった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】実公平３−１８８３９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明が解決しようとする課題は、燃焼開始前にプレパージを行い、燃焼終了後にポストパージを行うようにしている燃焼装置において、燃焼開始前にダンパのリミットチェックを行うことで燃焼性能を確保するとともに、燃焼要求に対してより早く燃焼を開始することができるようにすることにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
燃焼用空気を供給する送風機、燃焼用空気供給量を調節するダンパ、燃料供給量を調節する燃料供給量調節装置を持ち、燃焼用空気供給量と燃料供給量を調節することで燃焼量を調節するようにしている燃焼装置であって、燃焼中に待機要求を受けるとポストパージを行った後に運転を停止して燃焼待機状態とし、燃焼待機中又はポストパージ中に燃焼要求を受けるとプレパージを行った後に燃焼を開始して燃焼状態とする燃焼装置において、燃焼待機状態からプレパージを開始した場合と、燃焼状態からポストパージを開始した場合には、ダンパのリミットチェックを行うようにしておき、ポストパージ中に燃焼要求を受けた場合には、ポストパージ中に行っていたダンパのリミットチェックをプレパージ時のリミットチェックとして引き継ぐことで、プレパージ時のリミットチェックに要する時間を短縮する。
【発明の効果】
【０００８】
ポストパージ中に燃焼要求があった場合、ポストパージ実施時間をプレパージ時間とすることでプレパージ時間は短縮できるが、プレパージ時間を短縮したことでプレパージに要する時間の方がリミットチェックに要する時間よりも短くなった場合には、リミットチェックの終了を待つ分だけ燃焼の開始が遅くなっていた。しかしポストパージ中にリミットチェックを行っておき、ポストパージ中に燃焼要求があってプレパージに切り替えた場合には、リミットチェックを引き継ぐことでそれまでに行っていた分のリミットチェックは行う必要がなく、残っているリミットチェックの分のみを行えばよいため、リミットチェックに要する時間は短くなる。燃焼時の燃料と空気の比率が適正になることの確認を行うものでありながら、燃焼開始までの時間を短くすることができ、負荷に対する追従性が高いものとすることができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】発明を実施している場合と実施していない場合を比較した説明図
【図２】本発明を実施しているボイラの構成図
【発明を実施するための形態】
【００１０】
本発明の一実施例を図面に基づいて説明する。図１は発明を実施している場合と実施していない場合を比較した説明図、図２は本発明を実施しているボイラの構成図である。図１の上段は本発明を実施している場合のもの、下段は本発明を実施していない場合のものであり、運転工程とダンパ位置を記載している。図は高燃焼、低燃焼、停止の三位置燃焼制御を行うボイラ１であって、送風機２を稼働することで燃焼用空気を供給するようにしている。燃焼用空気の供給量を調節するダンパ３と、燃料供給量を調節する燃料供給量調節装置７を設けており、燃焼用空気供給量と燃料供給量を調節することで燃焼量を制御する。ダンパ３は、送風機と燃焼装置４を結ぶ送風路に設けており、ダンパ３を動かすことで送風路の流路面積を変更し、燃焼装置４へ送る空気量を調節する。ダンパの位置は、高燃位置、低燃位置、着火位置、全閉位置となるようにしており、高燃焼時には高燃位置、低燃焼時には低燃位置、着火時には着火位置、燃焼待機時には全閉位置とする。燃料供給量調節装置７も燃焼量に合わせて燃料供給量を調節するようにしており、高燃焼時には高燃焼用燃料量、低燃焼時には低燃焼用燃料量を供給し、燃焼待機時には燃料供給を停止する。
【００１１】
ボイラ１には、発生している蒸気圧力値を検出する蒸気圧力検出装置５を設けておき、ボイラの運転は蒸気圧力検出装置５で検出した蒸気圧力値に基づいて行う。ボイラを単缶設置している場合には、蒸気圧力検出装置５で検出した蒸気圧力値を運転制御装置６へ送る。運転制御装置６は、蒸気圧力検出装置５から送られてきた蒸気圧力値が圧力調節範囲の下限値以下であると、燃焼要求を出力してボイラの燃焼を行う。燃焼時には、蒸気圧力値に応じて高燃焼と低燃焼で燃焼量を調節し、燃焼を行うことでボイラ内の水管を加熱して蒸気の供給を行う。蒸気供給によって蒸気圧力値が上昇し、圧力調節範囲の上限値以上になると、運転制御装置６は待機要求を出力してボイラの燃焼を停止する。
【００１２】
複数台のボイラを設置している多缶設置であれば、台数制御装置（図示せず）を設けておき、各ボイラの運転は台数制御装置からの指令に基づき行う。蒸気圧力検出装置５は、各ボイラの蒸気を集合させる蒸気集合部に設け、蒸気圧力検出装置５で検出した蒸気圧力値を台数制御装置へ送る。台数制御装置は蒸気圧力値に基づいてボイラの燃焼量を決定し、必要台数分のボイラに対して燃焼要求を出力して燃焼を行い、燃焼の必要がなくなったボイラには待機要求を出力する。
【００１３】
燃焼要求があったボイラでは、燃焼を開始する前に送風機２の作動を開始し、炉内へ空気のみを送り込んで炉内を換気するプレパージを行い、プレパージを終了した後で着火を行って燃焼を開始する。燃焼を停止する場合も、待機要求があったボイラでは、燃料供給を停止しても送風機２の作動を継続しておき、燃焼を停止した後に炉内へ空気のみを送り込んで炉内を換気するポストパージを行う。
【００１４】
また、燃料供給量と燃焼用空気供給量を調節しているボイラでは、安定した燃焼を行うためには適正量の燃料と燃焼用空気を供給する必要がある。ダンパ位置がずれるなどによって所定量の空気を供給することができなくなると、燃料と空気の比率が崩れて燃焼状態は悪くなる。そのため、燃焼待機状態からプレパージを開始した場合と、燃焼状態からポストパージを開始した場合には、ダンパを動かした際にダンパは所定位置で止まり、正しくリミット信号の出力が行われかを確認するリミットチェックを行う。さらにこのとき、運転制御装置６が正しく作動しているかを確認する基板チェックも行っておく。燃焼開始前には、リミットチェックと基板チェックからなる信号チェックを行うことで、正しい空燃比で適正な燃焼が行えることを確認しておく。また、ポストパージ中に燃焼要求があった場合には、ポストパージ中に行っていたダンパのリミットチェックをプレパージ時のリミットチェックとして引き継ぐことで、プレパージ時のリミットチェック時間を短縮するようにしておく。
【００１５】
ボイラの運転状況を図１に基づいて説明する。図１では、運転工程は燃焼であってダンパ位置は高燃位置から始まっており、ここでは高燃焼で燃焼を行っている。高燃焼を行うことによって蒸気圧力値が上昇すると、運転制御装置６では燃料供給量と燃焼用空気供給量を低燃焼用とし、燃焼量を低燃焼とすることで蒸気供給量を削減する。低燃焼でも蒸気圧力値が上昇し、蒸気圧力値が圧力調節範囲の上限値以上になると、運転制御装置６は待機要求の出力を行って燃焼を停止する。
【００１６】
燃焼停止時、燃料供給を停止するとボイラの燃焼は停止するが、燃焼を停止する時にはポストパージを行う必要があるために送風機の稼働は継続しておく。ポストパージは炉内換気のために行っているのであるから、その意味ではダンパ位置の変更を行う必要はないが、本発明ではダンパ位置をいったん全閉位置まで閉じ、着火位置、低燃位置、高燃位置と変化させ、さらに低燃位置に変化させていく。そして運転制御装置６では、ダンパのリミットチェックと基板チェックからなる信号チェックを行っている。
【００１７】
所定時間のポストパージが終了するまでの間に燃焼要求の出力が行われなかった場合には、送風機２の稼働を停止し、ダンパ位置を全閉位置として燃焼待機の状態となる。
その後、燃焼を停止したことで蒸気圧力値が低下してボイラの燃焼が必要になると、運転制御装置６では燃焼要求の出力を行ってボイラの燃焼を再開させる。燃焼要求の出力があると、送風機の稼働を開始してプレパージを行う。プレパージ時には、ダンパのリミットチェック及び基板チェックからなる信号チェックを行うようにしており、プレパージが始まると、全閉位置にあったダンパ位置を、着火位置、低燃位置、高燃位置と変化させ、さらに燃焼開始前にダンパ位置を低燃位置としてダンパの位置を確認する。
【００１８】
信号チェックに要する時間はプレパージに要する時間よりも短いため、ここで信号チェックを行ってもプレパージ中に信号チェックは完了するために燃焼開始が遅れることはない。所定時間のプレパージが終了すると、ダンパ位置を着火位置にしておいて燃焼を開始する。燃焼開始後は燃焼量に応じてダンパ位置を低燃位置と高燃位置に切り替えている。燃焼を行うことによって蒸気圧力値が上昇し、圧力調節範囲の上限に達して待機要求の出力が行われると、燃焼を停止してポストパージを開始する。ポストパージを開始すると、前回と同様に信号チェックを行う。
【００１９】
前回のポストパージでは、ポストパージ中に燃焼要求が出力されることはなかったため、所定のポストパージ時間が経過すると送風を停止して待機状態となっていたが、今回はポストパージ中に燃焼要求の出力が行われている。ポストパージ中に燃焼要求の出力があった場合には、ポストパージをプレパージに切り替える。燃焼要求の出力以前に行われていた信号チェックとプレパージ時に行う信号チェックは同じものであるため、ポストパージをプレパージに切り替える場合には信号チェックを引き継ぐ。このことで、それまでに終了した信号チェック分は改めて行う必要はなく、残ってる信号チェックのみを行えばよいため、燃焼要求の出力以降に行う信号チェックに要する時間は短くなる。
【００２０】
また、ポストパージをプレパージに切り替えた場合、ポストパージ実施時間をプレパージ実施時間とすることでプレパージの時間も短縮する。ポストパージ実施時間がプレパージの設定時間と同じかプレパージの設定時間よりも長くなっていた場合には、燃焼要求の出力と同時に着火の工程に移行することも可能となる。ポストパージ実施時間がプレパージの設定時間よりも短い場合には、プレパージを実施する時間はプレパージの設定時間からポストパージ実施時間を引いた時間とすることで、燃焼要求以降のプレパージ時間を短くする。所定時間分のプレパージが終了すると着火の工程に移行するようにすることで、燃焼要求の出力から燃焼開始までの時間を短くすることができる。
【００２１】
なお、図１下段に記載しているように、本発明を実施していない場合には、燃焼要求の出力が行われてから信号チェックを開始することになり、燃焼の開始は信号チェックの終了を待つ必要があるためにその分だけ燃焼の開始が遅くなっていた。しかし、本発明を実施した場合には、燃焼の開始を早めることができるため、負荷に対する追従性が向上する。
【符号の説明】
【００２２】
１  ボイラ        
２  送風機          
３  ダンパ          
４  燃焼装置          
５  蒸気圧力検出装置          
６  運転制御装置          
７  燃料供給量調節装置              
【図１】
0005473807.tif 000002
【図２】
0005473807.tif 000003