(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
スーツブロワ及びデスラッガのような流体を噴射する装置の少くとも１つを設置したボイラで同装置の噴射流体圧力を制御する方法において、前記装置を作動させた時のボイラ出口の蒸気温度を測定し、同測定値と所定の制御値からのずれのうち最大のずれの変動幅を求め、その最大変動幅の範囲によって次に前記装置が作動する際の噴射流体圧力を、前回の噴射流体圧力から増減させて変化させることを特徴とするボイラのスーツブロワ及びデスラッガの制御方法。
【請求項２】
前記最大変動幅はボイラ出口の蒸気圧力を測定して求めることを特徴とする請求項１記載のボイラのスーツブロワ及びデスラッガの制御方法。
【請求項３】
スーツブロワ及びデスラッガのような流体を噴射する装置の少くとも１つを設置したボイラでボイラ出口の蒸気温度を検出する温度検出器と、同温度検出器からの温度と所定の制御値からのずれのうち最大のずれの変動幅を求め、同最大変動幅の範囲によって次に前記装置が作動する際の噴射流体圧力を、前回の噴射流体圧力から増減させて算出する演算器と、同演算器からの指令により前記装置の噴射流体圧力を制御する圧力調節器とを具備してなることを特徴とするボイラのスーツブロワ及びデスラッガの制御装置。
【請求項４】
スーツブロワ及びデスラッガのような流体を噴射する装置の少くとも１つを設置したボイラでボイラ出口の蒸気圧力を検出する圧力検出器と、同圧力検出器からの圧力と所定の制御値からのずれのうち最大のずれの変動幅を求め、同最大変動幅の範囲によって次に前記装置が作動する際の噴射流体圧力を、前回の噴射流体圧力から増減させて算出する演算器と、同演算器からの指令により前記装置の噴射流体圧力を制御する圧力調節器とを具備してなることを特徴とするボイラのスーツブロワ及びデスラッガの制御装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明はボイラのスーツブロワ、又はデスラッガを作動させるとボイラ出口の蒸気圧力、及び蒸気温度が制御値からずれるが、このずれを最小限に保つことに適用されるボイラのスーツブロワ及びデスラッガの制御方法及び制御装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来のボイラにおけるスーツブロワ及びデスラッガの噴射流体圧力の制御は、これらの配管系に共通のオリフィスを設けるか、又は各スーツブロワ、デスラッガに各々独立にオリフィスを設け、一定の流体流量を設定しているのみでボイラ出口の蒸気温度、蒸気圧力の変動には無関係に一定の流量を噴射するような方式で、特に蒸気温度、圧力の変動によってこの流量を制御するようなことは実施していなかった。又、小型ボイラにおいて採用するスーツブロワ、及びデスラッガは、数は少ないが大型ボイラと同程度の除媒有効半径、即ち噴射流体圧力のものであった。そのため、これらがボイラの能力に占める比率は無視できなくなっており、これらが作動した時にはボイラの性能に与える影響は大きくなっている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
従来のボイラ、特に小型のボイラになればなるほどエレメント、又は火炉壁全体に対する一つのスーツブロワ、又はデスラッガの対象とする面積割合が大きくなり、一つのスーツブロワ、又はデスラッガを作動させた場合の、ボイラ特性に与える影響は大きくなる。即ち、図３に示すようにボイラ出口の蒸気温度、及び蒸気圧力ＰＡ  ′は一定値に制御しているにもかかわらず、エレメント、又は火炉壁の熱吸収量の変化が急激すぎて追従しきれずＰＢ  ′のように変動を起こすという不都合があった。又、この問題に対する対応としては、除媒有効半径の小さい、即ち噴射流体圧力の小さいスーツブロワ、及びデスラッガをたくさん設置することが理想的であるが、コストアップとなり不都合である。
【０００４】
本発明は、ボイラに与える影響、及びコストを最小限とし、スーツブロワ、デスラッガを作動させた時にボイラの蒸気温度及び圧力の変動を最小にするような制御方式を採用し、前述の問題を解決することを目的とするものである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本発明は前述の課題を解決するために、スーツブロワ、又はデスラッガを作動させた時のボイラ出口の蒸気温度、もしくは蒸気圧力を測定し、一定時間内での所定の制御値からのずれの最大幅を検出する。この検出した変動幅に対するいくつかの制限値を設け、この最大幅の程度によりそのスーツブロワ、又はデスラッガが次に作動する際の噴射流体圧力を決定し、コントロールする制御方法を提供し、又、このような制御方法を実施するために、温度検出器、もしくは圧力検出器を設けてボイラ出口の蒸気温度、もしくは圧力を検出し、演算装置で次回に作動する際の噴射流体圧力を算出し、圧力調節器で噴射流体圧力を設定するような制御装置を提供するものである。
【０００６】
このような制御方法及び制御装置によりスーツブロワ、デスラッガが作動した時にボイラ出口の蒸気温度及び蒸気圧力の変動を小さく抑えることができる。
【０００７】
即ち、請求項１の発明は、スーツブロワ及びデスラッガのような流体を噴射する装置の少くとも１つを設置したボイラで同装置の噴射流体圧力を制御する方法において、前記装置を作動させた時のボイラ出口の蒸気温度を測定し、同測定値と所定の制御値からのずれのうち最大のずれの変動幅を求め、その最大変動幅の範囲によって次に前記装置が作動する際の噴射流体圧力を、前回の噴射流体圧力から増減させて変化させることを特徴とするボイラのスーツブロワ及びデスラッガの制御方法を提供する。
【０００８】
又、請求項２の発明は、請求項１の発明におけるボイラ出口蒸気温度の代りに蒸気圧力を測定し、最大変動幅を求めることを特徴とした制御方法を提供する。
【０００９】
又、請求項３の発明は、スーツブロワ及びデスラッガのような流体を噴射する装置の少くとも１つを設置したボイラでボイラ出口の蒸気温度を検出する温度検出器と、同温度検出器からの温度と所定の制御値からのずれのうち最大のずれの変動幅を求め、同最大変動幅の範囲によって次に前記装置が作動する際の噴射流体圧力を、前回の噴射流体圧力から増減させて算出する演算器と、同演算器からの指令により前記装置の噴射流体圧力を制御する圧力調節器とを具備してなることを特徴とするボイラのスーツブロワ及びデスラッガの制御装置を提供する。
【００１０】
更に、請求項４の発明は、請求項３の発明におけるボイラ出口の蒸気温度を検出する温度検出器の代りに蒸気圧力を検出する圧力検出器を設け、その他の構成は同じとしたボイラのスーツブロワ及びデスラッガの制御装置を提供するものである。
【００１１】
【作用】
本発明は前述のような手段であり、その請求項１の発明においては、スーツブロア、デスラッガのような流体を噴射する装置を作動させた時のボイラ出口蒸気温度と制御値とのずれのうち最大の変動幅を求め、この最大変動幅の範囲に応じて変動幅が設定値よりも大きい場合には前回の噴射流体圧力よりも小さく、変動幅が設定値よりも小さい場合には前回の噴射流体圧力よりも大きくし、変動幅が適正な範囲であれば前回の噴射流体圧力と同じになるようにこれら流体を噴射する装置の次回作動する際の噴射流体圧力を変化させるので、エレメント、又は火炉壁の熱吸収量の急激な変化を抑えホイラ出口の蒸気温度、及び蒸気圧力の変動を最少限にとどめることができる。
【００１２】
又、請求項２の発明では、請求項１の発明におけるボイラ出口の蒸気温度の代りに蒸気圧力値を用いて同様の制御を行うものでり、前述の請求項１の発明と同じ作用となり、同じ効果を奏する。
【００１３】
又、請求項３の発明においては、ボイラ出口蒸気温度を温度検出器で検出し、演算器において検出した温度と制御値からのずれのうち最大のずれの変動幅が求められる。この変動幅に対応して前述の請求項１の発明と同様に前回の噴射流体圧力を増減することにより次回作動する際の噴射流体圧力を算出し、圧力調節器に指令する。圧力調節器はこの噴射流体圧力でスーツブロアもしくはデスラッガのような流体を噴射する装置の次回の噴射流体圧力を制御するので請求項１の発明の方法を実施でき、同じ作用、効果を奏することができる。
【００１４】
更に、請求項４の発明においては、請求項３の発明において、ボイラ出口の蒸気温度を検出する温度検出器の代りに、蒸気圧力を検出する圧力検出器を設け、その他の構成は同じもので、蒸気圧力を基に次回作動する際の噴射流体圧力を算出するので、ボイラ設備の設置状況、等により温度検出器か又は圧力検出器のいずれかを選択でき、請求項３の発明と同じ作用となり、同じ効果を得ることができる。
【００１５】
【実施例】
以下、本発明を図面に示す実施例に基づいて具体的に説明する。図１は本発明の一実施例に係るボイラのスーツブロワ及びデスラッガの制御方法を適用する装置の系統図、図２はスーツブロワ、又はデスラッガを作動させた時の、本発明を採用した場合のボイラ出口蒸気温度、又はボイラ出口蒸気圧力の挙動を示した図である。
【００１６】
図１において、１はボイラ出口蒸気温度を検出する蒸気温度発信器、２は演算器で、演算結果を記憶するメモリを内部に保有している。３は演算器２のメモリに記憶していた演算結果、即ち、噴射圧力値で作動し、圧力調節弁を備えて配管の圧力を調節する圧力調節器である。配管１２の一方にはそれぞれピストンバルブ１０を経由して煤、等を清掃するスーツブロワ（１）４，（２）５，（３）６が連結されており、他方には内壁に付着したスラグを清掃し、取り除くデスラッガ（１）７，（２）８，（３）９がそれぞれピストンバルブ１０を経由して接続されている。７はドレーントラップでそれぞれバルブ１１の開閉で作動するように配管１２の両端に設けられてブローオフタンクへの配管１３へ接続されている。
【００１７】
このような構成での全体の制御を説明すると、演算器２は、ボイラ出口蒸気温度発信器１からの信号を受け、スーツブロワ、又はデスラッガからの噴射後の一定時間内でのボイラ出口温度の制御値としての定格値からの温度のずれを算出する。その算出したずれの最大変動幅により噴射圧力をあらかじめ段階的に設定しておき、そのずれに対応した設定噴射圧力を内部のメモリに記憶し、次回の噴射時に圧力調節器３にその記憶した圧力値を指示する。圧力調節器３はこの指示を受け、バルブの開度を制御して配管１２の系統の流体の圧力を設定する。各スーツブロワ４，５，６、又はデスラッガ７，８，９はそれぞれのピストンバルブ１０を操作してそれそれ必要な１個所を選び開放すればその個所から流体が設定した圧力で噴射して煤、又はスラッグを清掃することができる。
【００１８】
なお、前述の実施例ではボイラ出口蒸気温度発信器１を設けて蒸気の温度を測定し、制御値からの温度のずれを算出し、そのずれの最大変動幅で次回の噴射流体圧力を設定したが、他の実施例として温度の代りに蒸気圧力値を用い、圧力値の最大変動幅で次回の噴射流体圧力を設定しても良く、この場合は温度発信器１の代りに蒸気圧力を検出する検出器を用いればよいもので、他は全く同じ構成となる。
【００１９】
又、前述の演算器２は圧力調節器３に記憶していた次回の噴射流体圧力を指令し、圧力調節器３はスーツブロア又はデスラッガの噴射流体圧力を制御するものであるが、圧力調節器３へ噴射回数も設定して指令し、圧力調節器３がその作動する装置の流体噴射回数も数回又は間欠的に制御することもでき、きめ細かな制御ができる。
【００２０】
又、本実施例では圧力調節器３を配管１２の系に１個設けた例であるので、スーツブロワ４，５，６又はデスラッガ７，８，９のうちいずれか１ケ所を作動させて、順次ピストンバルブ１０で選択してゆく方式であるが、同時に２台以上のスーツブロワ又はデスラッガを作動させる場合には、圧力調節器３をそれぞれ各スーツブロワ又はデスラッガに専用に設け、これらの圧力調節器を演算器３で集中的に制御するような構成とすればよいものである。この場合も前述の噴射回数の制御と同様に運転状況によってきめ細かな制御となりより一層の効果が期待できる。
【００２１】
次に、このような構成、制御方式での作用をスーツブロワ、及びデスラッガの両方を設置している、定格ボイラ出口温度が４４０℃の小型の微粉炭焚きボイラに適用した場合について説明する。
【００２２】
演算器２には、スーツブロワ、及びデスラッガの両方の影響を受けるボイラ出口蒸気温度の制御値からのずれに対する設定値と、それに対する次回のそのスーツブロワ、もしくはデスラッガの噴射圧力を、例えば次のように設定する。即ち、ボイラ出口蒸気温度の状態により、次の３通りを設定する。
【００２３】
（１）制御値からずれた値が５℃以上の場合；次回と前回の噴射圧力の９０％の圧力で噴射を行う。
【００２４】
（２）制御値からずれた値が３℃以下の場合；次回は前回の噴射圧力の１１０％の圧力で噴射を行う。
【００２５】
（３）制御値からずれた値が３〜５℃の場合；次回は前回と同じ圧力で噴射を行う。
【００２６】
このように設定された制御方法により図１に基づいて具体的に説明すると、スーツブロワ４が圧力Ｐで流体を噴射して作動し、その後ボイラ出口蒸気温度発信器１により検出されているボイラ出口蒸気温度の、噴射後一定時間内の最大値が４４６℃、最少値が４３５℃出であった場合、定格値４４０℃からのずれは、〔４４６−４４０〕＝６℃、〔４４０−４３５〕＝５℃であり、最大６℃であると演算器２にて計算され、前述の（１）項の「ずれた値が５℃以上の場合」に相当するため、次回は前回の噴射圧力の９０％の圧力で噴射するようにする。即ち、演算器２は、スーツブロワ４が次回（次のサイクルで）作動する時は、Ｐ×０．９の圧力で作動するように演算し、演算器２内のメモリにこの結果が記憶される。スーツブロワ５〜６、及びデスラッガ７〜９のいずれかが作動する場合も同様にそれぞれ定格値からのずれを検出され、そのずれに対応する次回の噴射圧力をそれぞれ算出し、演算器２内のメモリにその結果が記憶される。
【００２７】
次にスーツブロワ４が作動する時は、演算器２より圧力調節器３に、メモリに記憶されていた噴射圧力値の指示が送られ、圧力調節器３がその配管１２の圧力をＰ×０．９に制御する。また、引き続き、この時のボイラ出口蒸気温度の噴射後一定時間内のずれも検出され、ずれに対応した圧力が次回の噴射圧力として記憶される。
【００２８】
このようにして、スーツブロワの最低噴射圧力から最高噴射圧力までの範囲内で、常に運転状態、燃料の種類、及びスーツブロワ、もしくはデスラッガの設置場所に最適な噴射圧力を得る。
【００２９】
尚、同時に２台以上のスーツブロワ、又はデスラッガを作動させる必要がある場合には、前述で説明の通り、圧力調節器３を各スーツブロワ、又はデスラッガに設置すればよい。
【００３０】
図２はこのようにスーツブロワ、又はデスラッガを作動した場合のボイラ出口蒸気温度又はボイラ出口蒸気圧力の挙動を示した図で、蒸気温度又は圧力は一定値ＰＡ  で制御しており、スーツブロワ又はデスラッガが作動した場合はＰＢ  のように変動するが、図３で示す従来の変動と比べると変動が小さくなりボイラへ与える影響が最少となる。
【００３１】
又、このような制御を行うことにより、除媒有効半径の小さい、即ち噴射流体圧力の小さいスーツブロワ、及びデスラッガを多数設置した場合と同様の効果が得られるが、本発明の制御を適用すれば噴射圧力の小さいものを多く設置することもなく、コスト的に安くなる。
【００３２】
【発明の効果】
以上、具体的に説明したように、本発明の制御方法及び制御装置によれば、ボイラ出口蒸気温度又は圧力の制御値からのずれに対して次回に作動する際の噴射圧力を蒸気温度又は圧力の変動が少くなるように設定して制御するような制御方法及び制御装置としたので、スーツブロワ、もしくはデスラッガを作動した際に、運転状態、燃料の種類、及び設置されている場所に最適の噴射圧力が得られ、エレメント、又は火炉壁の熱吸収量の変化が小さくなりボイラに与える影響が最少となる。その結果ボイラ出口の蒸気温度、及び蒸気圧力の制御値からのずれが最小となる。
【００３３】
又、除媒有効半径の小さい、即ち噴射流体圧力の小さいスーツブロワ、及びデスラッガを多数設置した場合と同様の効果が得られるが、本発明の方法を適用すれば噴射圧力をきめ細く制御できるのでコスト的に安くなるメリットがある。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施例に係るボイラのスーツブロア及びデスラッガの制御方法を適用する装置の系統図である。
【図２】本発明の方法を適用した場合のボイラ出口蒸気温度又はボイラ出口蒸気圧力の挙動を示す図である。
【図３】従来のスーツブロワ又はデスラッガを作動させた時のボイラ出口蒸気温度又はボイラ出口蒸気圧力の挙動を示す図である。
【符号の説明】
１    ボイラ出口蒸気温度発信器
２    演算器
３    圧力調節器
４    スーツブロワ（１）
５    スーツブロワ（２）
６    スーツブロワ（３）
７    デスラッガ（１）
８    デスラッガ（２）
９    デスラッガ（３）
１０  ピストンバルブ
１２  配管
【図１】
0003615776.tif 000002
【図２】
0003615776.tif 000003
【図３】
0003615776.tif 000004