(57)【要約】【課題】逆止弁を備えた蒸気路へ蒸気を導出するボイラにおいて、逆止弁の漏れによる蒸気の逆流を検知する。【解決手段】逆止弁８を備えた蒸気路７へ蒸気を導出する缶体２と、この缶体２内の水を加熱するバーナ３と、缶体２内の水位を検出する水位センサ１３と、缶体２内の圧力を検出する圧力センサ１４とを備える。バーナ３の燃焼が停止し且つ給水ポンプ５による給水が停止した状態で、圧力センサ１４と水位センサ１３の各検出信号に基づき、逆止弁８の漏れによる蒸気の逆流を検知する。具体的には、バーナ３の燃焼が停止し且つ給水ポンプ５による給水が停止した状態で、圧力センサ１４による検出圧力の低下が設定時間なくなってから、水位センサ１３の検出水位の上昇が設定以上ある場合に、逆流があると検知する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
給水ポンプを備えた給水路から水が供給され、逆止弁を備えた蒸気路へ蒸気を導出する缶体と、
この缶体内の水を加熱するバーナまたは電気ヒータと、
前記缶体内の水位を検出する水位センサと、
前記缶体内の圧力を検出する圧力センサと、
前記バーナまたは電気ヒータによる加熱が停止し且つ前記給水ポンプによる給水が停止した状態で、前記圧力センサと前記水位センサの各検出信号に基づき、前記逆止弁の漏れによる前記蒸気路から前記缶体への蒸気の逆流を検知する検知手段と
を備えることを特徴とするボイラ。
【請求項２】
前記検知手段は、前記バーナまたは電気ヒータによる加熱が停止し且つ前記給水ポンプによる給水が停止した状態で、前記圧力センサによる検出圧力の低下が設定時間なくなってから、前記水位センサの検出水位の上昇が設定以上ある場合に、前記逆流があると検知する
ことを特徴とする請求項１に記載のボイラ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ボイラに関するものであり、特に、逆止弁を備えた蒸気路へ蒸気を導出する蒸気ボイラに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
ボイラからの蒸気路には、蒸気の逆流を防止するために、逆止弁が設けられることがある。特に、たとえば下記特許文献１に開示されるように、複数のボイラを備えたボイラ多缶設置システムでは、各ボイラからの蒸気が蒸気ヘッダを介して各種の蒸気使用設備へ送られるが、蒸気ヘッダから各ボイラへの蒸気の逆流を防止するために、各ボイラから蒸気ヘッダへの蒸気路に逆止弁が設けられる。ボイラ多缶設置システムでは、蒸気ヘッダの圧力に基づき蒸気の使用負荷を監視して、ボイラの運転台数が変更されるが、停止中のボイラへ蒸気が逆流しないようにするためである。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平９−２３６２０８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、蒸気路に設けた逆止弁に漏れ（動作不良）が発生し、ボイラへの蒸気の逆流が生じるおそれがある。停止中のボイラに蒸気が逆流した場合、放熱により蒸気が凝縮し、セパレータや缶体内に凝縮水が溜まっていくことになる。このような事態は、次回の起蒸時における蒸気の乾き度を低下させる。また、逆流した蒸気の凝縮水はほぼ純水であるため、ボイラ缶水の濃縮度を適正に保つこともできず、缶体やセパレータを腐食させるおそれもある。
【０００５】
そこで、本発明が解決しようとする課題は、逆止弁を備えた蒸気路へ蒸気を導出するボイラにおいて、逆止弁の漏れによるボイラへの蒸気の逆流を検知することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は、前記課題を解決するためになされたもので、請求項１に記載の発明は、給水ポンプを備えた給水路から水が供給され、逆止弁を備えた蒸気路へ蒸気を導出する缶体と、この缶体内の水を加熱するバーナまたは電気ヒータと、前記缶体内の水位を検出する水位センサと、前記缶体内の圧力を検出する圧力センサと、前記バーナまたは電気ヒータによる加熱が停止し且つ前記給水ポンプによる給水が停止した状態で、前記圧力センサと前記水位センサの各検出信号に基づき、前記逆止弁の漏れによる前記蒸気路から前記缶体への蒸気の逆流を検知する検知手段とを備えることを特徴とするボイラである。
【０００７】
請求項１に記載の発明によれば、バーナまたは電気ヒータによる加熱が停止し且つ給水ポンプによる給水が停止した状態で、圧力センサと水位センサの各検出信号に基づき、逆止弁の漏れによる蒸気の逆流を検知することができる。
【０００８】
さらに、請求項２に記載の発明は、前記検知手段は、前記バーナまたは電気ヒータによる加熱が停止し且つ前記給水ポンプによる給水が停止した状態で、前記圧力センサによる検出圧力の低下が設定時間なくなってから、前記水位センサの検出水位の上昇が設定以上ある場合に、前記逆流があると検知することを特徴とする請求項１に記載のボイラである。
【０００９】
請求項２に記載の発明によれば、バーナまたは電気ヒータによる加熱が停止し且つ給水ポンプによる給水が停止した状態で、まずは、圧力センサによる検出圧力の低下がなくなるのを待機し、その後、水位センサの検出水位の上昇が設定以上ある場合に、逆止弁の漏れによる蒸気の逆流があると検知する。これにより、缶体から逆止弁までの間の残留蒸気の凝縮による水位上昇ではなく、逆止弁の漏れに伴う逆流蒸気の凝縮による水位上昇を検知して、より正確に逆止弁の漏れによる蒸気の逆流を検知できる。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、逆止弁を備えた蒸気路へ蒸気を導出するボイラにおいて、逆止弁の漏れによるボイラへの蒸気の逆流を検知することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明のボイラの一実施例の使用状態を示す概略図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、本発明の具体的実施例を図面に基づいて詳細に説明する。
図１は、本発明のボイラ１の一実施例の使用状態を示す概略図である。
【００１３】
本実施例のボイラ１は、多管式の貫流ボイラであり、上部管寄せと下部管寄せとの間を多数の水管で接続した缶体２を備える。この缶体２は、直方体状の角型缶体でもよいが、本実施例では、縦向き円筒状の丸型缶体である。この場合、缶体２の上部中央に、下方へ向けてバーナ３が設けられる。また、缶体２の周囲は、断熱材や缶体カバーで覆われる。
【００１４】
缶体２には、給水路４を介して水（軟水）が供給される。給水路４には、給水ポンプ５が設けられている。給水ポンプ５を制御して、缶体２内の水位は所望に維持される。
【００１５】
缶体２内の水は、バーナ３による燃料の燃焼により加熱され、蒸気化される。その蒸気は、セパレータ６において気水分離を図られた後、蒸気路７を介して導出される。その蒸気路７には、逆止弁８が設けられており、缶体２への蒸気の逆流が防止される。なお、バーナ３からの燃焼ガスは、缶体２内の水と熱交換した後、排ガスとして外部へ排出される。
【００１６】
さらに詳細に説明すると、図示例の場合、缶体２からの蒸気は、セパレータ６において乾き度を向上された後、蒸気路７を介して蒸気ヘッダ９へ供給される。この蒸気ヘッダ９には、他のボイラからの蒸気路１０（この蒸気路も逆止弁を備える）や、蒸気使用設備への蒸気路１１も接続されている。そして、本実施例のボイラ１は、一または複数の他のボイラと共に、ボイラ多缶設置システムを構成する。その際、他のボイラについても、ここで述べる本実施例のボイラ１と同様に構成することができる。
【００１７】
蒸気ヘッダ９には蒸気圧センサ１２が設けられ、この蒸気圧センサ１２より、蒸気使用設備における蒸気の使用負荷を監視し、その蒸気負荷の増減に応じて、ボイラ１の運転台数や、所望により各ボイラ１の燃焼量が調整される。蒸気負荷との関係で、ボイラ１の燃焼が停止した場合、その停止中のボイラ１には、蒸気ヘッダ９から蒸気が逆流するおそれがあるので、ボイラ１から蒸気ヘッダ９への蒸気路７には、前述したように逆止弁８が設けられる。
【００１８】
ボイラ１には、さらに、缶体２内の水位を検出する水位センサ１３が設けられる。水位センサ１３は、その構成を特に問わないが、好ましくは、水位に応じて連続的な出力を得られる水位センサが用いられる。たとえば、静電容量式または差圧式の水位センサが用いられる。
【００１９】
ボイラ１には、さらに、缶体２内の圧力を検出する圧力センサ１４が設けられる。圧力センサ１４は、缶体２に設けてもよいが、図示例では水位センサ１３の水位検出筒と下部管寄せとの接続管に設けられる。
【００２０】
ボイラ１は、制御器（図示省略）により制御される。この制御器は、蒸気圧センサ１２、水位センサ１３および圧力センサ１４などの検出信号や経過時間などに基づき、給水ポンプ５による缶体２内への給水や、バーナ３による燃焼（燃料や燃焼用空気の供給）を制御する。また、制御器は、逆止弁８の漏れによる蒸気ヘッダ９から缶体２への蒸気の逆流を検知する検知手段としても機能する。
【００２１】
つまり、制御器は、缶体２内の水位を所望に維持するように、水位センサ１３の検出信号に基づき、給水ポンプ５を制御して、缶体２内への給水を制御する。また、制御器は、蒸気圧センサ１２の検出信号に基づき、バーナ３における燃焼の有無や、所望により燃焼量を調整する。さらに、制御器は、バーナ３による燃焼が停止し且つ給水ポンプ５による給水が停止した状態で、圧力センサ１４と水位センサ１３の各検出信号に基づき、逆止弁８の漏れによる缶体２への蒸気の逆流を検知する。
【００２２】
より具体的には、制御器は、バーナ３の燃焼が停止し且つ給水ポンプ５による給水が停止した状態で、圧力センサ１４による検出圧力を監視する。ボイラ１を停止（つまりバーナ３の燃焼が停止）すると、配管内（缶体２から逆止弁８まで）に溜まった蒸気が徐々に凝縮し、圧力センサ１４の検出圧力が低下すると共に、水位センサ１３の検出水位が上昇する。そこで、圧力センサ１４の検出圧力の低下が設定時間なくなるまで待機する。この際、設定圧力まで低下するのを待機したり、設定速度以上での圧力低下がなくなるのを待機したりしてもよい。
【００２３】
その後、制御器は、水位センサ１３による検出水位を監視する。仮に、逆止弁８に漏れが発生しており、缶体２への蒸気の逆流がある場合、その蒸気が停止中のボイラ１の缶体２内で凝縮し、缶体２内の水位が徐々に上昇することになる。そこで、水位センサ１３の検出水位の上昇が設定以上ある場合に、逆流があると検知し、その旨、ユーザに報知する。たとえば、制御器は、当該ボイラ１または台数制御器（各ボイラ１に接続されたパソコン）において、アラームでお知らせする。
【００２４】
本実施例のボイラ１によれば、逆止弁８の漏れを自動で検知することができ、逆止弁８の交換の目安を示すことができる。逆止弁８の漏れが検知されると、ユーザは所望により、逆止弁８をメンテナンスすればよい。これにより、蒸気の乾き度の低下を防止でき、また、缶水の濃縮度を下げ過ぎることによる缶体２やセパレータ６などの腐食を防止することができる。さらに、逆止弁８の漏れを早期に自動的に検知し、メンテナンスすることで、無駄な蒸気の凝縮を抑制して、省エネルギーにもつながる。
【００２５】
その他、逆止弁８の漏れを検知した場合（特にその状態を所定時間継続後）、缶体２内の水をブローにより入れ替えたり、給水への薬品添加量を増したりして、防食対策を行うようにしてもよい。
【００２６】
本発明のボイラ１は、前記実施例の構成に限らず適宜変更可能である。特に、燃焼が停止し且つ給水が停止した状態で、圧力センサ１４と水位センサ１３の各検出信号に基づき、逆止弁８の漏れによる蒸気の逆流を検知するのであれば、その他の構成は適宜に変更可能である。
【００２７】
たとえば、前記実施例では、ボイラ１は多缶設置されたが、場合により単缶で用いてもよい。また、前記実施例では、ボイラ１は、蒸気ヘッダ９内の圧力（蒸気圧センサ１２の検出圧力）に基づき制御されたが、場合により、缶体２内の圧力（圧力センサ１４の検出圧力）に基づき制御されてもよい。
【００２８】
さらに、前記実施例では、バーナ３において燃料を燃焼させる燃料焚きのボイラに適用した例について説明したが、電気ヒータを用いた電気ボイラにも同様に適用可能である。
【符号の説明】
【００２９】
１  ボイラ
２  缶体
３  バーナ
４  給水路
５  給水ポンプ
６  セパレータ
７  蒸気路
８  逆止弁
９  蒸気ヘッダ
１０  （他のボイラからの）蒸気路
１１  （蒸気使用設備への）蒸気路
１２  蒸気圧センサ
１３  水位センサ
１４  圧力センサ
【図１】
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