(57)【要約】【課題】夏場に押込通風機により吸い込まれてボイラ本体へ供給される吸気の温度が必要以上に上昇してしまうことを防止でき、各種機器の温度上の制約に伴うボイラ本体における負荷制限を不要とし得、且つ排ガスのボリューム増加による補機動力の増加を抑えてランニングコストの削減を図り得る屋内ボイラの吸気温度制御方法及び装置を提供する。【解決手段】吸気ライン６途中に、暖空気流量を調節する暖空気ダンパ７を設けると共に、それより下流側の吸気ライン６途中に、建屋１外部の冷空気を取り込む冷空気ライン８を接続し、その途中に、冷空気流量を調節する冷空気ダンパ９を設け、更に、押込通風機５の入側空気温度Ｔを検出する温度検出器１０と、入側空気温度Ｔがボイラ出力ＭＷに基づく入側空気温度設定値Ｔ′となるよう、暖空気ダンパ７と冷空気ダンパ９へ開度指令Ａ１′，Ａ２′を出力する制御器１１とを設ける。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ボイラ本体が設置された建屋内上部における暖空気を吸い込んでボイラ本体へ送り込む押込通風機を備えた屋内ボイラの吸気温度制御方法であって、
前記押込通風機の入側空気温度を検出し、該入側空気温度がボイラ出力に基づく入側空気温度設定値となるよう、押込通風機の入側に建屋外部の冷空気を導入することを特徴とする屋内ボイラの吸気温度制御方法。
【請求項２】
ボイラ本体が設置された建屋内上部における暖空気を吸気ラインから吸い込んでボイラ本体へ送り込む押込通風機を備えた屋内ボイラの吸気温度制御装置であって、
前記吸気ライン途中に設けられ且つ押込通風機によって吸い込まれる暖空気の流量を調節するための暖空気ダンパと、
前記建屋外部の冷空気を取り込んで吸気ラインの暖空気ダンパより下流側に導くための冷空気ラインと、
該冷空気ライン途中に設けられ且つ押込通風機によって吸い込まれる冷空気の流量を調節するための冷空気ダンパと、
前記押込通風機の入側空気温度を検出する温度検出器と、
該温度検出器で検出された押込通風機の入側空気温度がボイラ出力に基づく入側空気温度設定値となるよう、前記暖空気ダンパと冷空気ダンパへ開度指令を出力する制御器と
を備えたことを特徴とする屋内ボイラの吸気温度制御装置。
【請求項３】
ボイラ出力に基づき押込通風機の入側空気温度設定値を求めて出力する第一関数発生器と、
温度検出器で検出された押込通風機の入側空気温度と前記第一関数発生器から出力される入側空気温度設定値との温度差を求めて出力する減算器と、
該減算器から出力される温度差に基づき暖空気ダンパ開度バイアス指令を求めて出力する第二関数発生器と、
暖空気ダンパ実開度に対し前記第二関数発生器から出力される暖空気ダンパ開度バイアス指令を加えて暖空気ダンパ開度指令を暖空気ダンパへ出力する加算器と、
前記加算器から出力される暖空気ダンパ開度指令に基づき冷空気ダンパ開度指令を求めて冷空気ダンパへ出力する第三関数発生器と
から前記制御器を構成した請求項２記載の屋内ボイラの吸気温度制御装置。 
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、建屋内に設置される屋内ボイラの吸気温度制御方法及び装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
一般に、火力発電所やその他の各種プラントにはボイラが設けられるが、該ボイラを建屋内に設置する場合がある。
【０００３】
図５は従来の建屋内に設置されるボイラの一例を示すものであって、１は建屋、２は建屋１内に設置され且つ石炭或いは重油等の燃料を燃焼させ蒸気を発生させるボイラ本体、３はボイラ本体２から排出される燃焼排ガスとボイラ本体２へ供給される燃焼用空気等の空気とを熱交換させるための空気予熱器（ＧＡＨ）、４は空気予熱器３へ供給される燃焼用空気等の空気を蒸気で加熱して酸露点以上の温度とし、燃焼排ガス中に含まれる硫黄分による空気予熱器３の腐食を防止するためのスチームエアヒータ（ＳＡＨ）、５は空気をスチームエアヒータ４と空気予熱器３を介してボイラ本体２へ送風するための押込通風機（ＦＤＦ）であり、該押込通風機５の入側には、建屋１内上部における暖空気を吸い込むための吸気ライン６が接続されている。
【０００４】
図５に示されるような従来の建屋内に設置されるボイラにおいては、建屋１内上部における３０〜４０［℃］程度の暖空気が押込通風機５の作動により吸気ライン６から吸い込まれ、スチームエアヒータ４と空気予熱器３を介してボイラ本体２へ送風され、該ボイラ本体２で石炭等の燃料の燃焼が行われて蒸気が発生され、その際にボイラ本体２から排出される燃焼排ガスは、空気予熱器３において、前記押込通風機５によりボイラ本体２へ供給される燃焼用空気等の空気と熱交換して温度降下した後、煙突から大気中へ放出されるようになっている。
【０００５】
尚、前記ボイラ本体２から排出される燃焼排ガス中に含まれる窒素酸化物、煤塵、並びに硫黄酸化物は、図示していない脱硝装置、電気集塵機、並びに脱硫装置で除去され、清浄化されたガスが前記煙突から大気中へ放出される形となる。
【０００６】
そして、前述の如く、建屋１内上部における暖空気を押込通風機５の作動により吸気ライン６から吸い込むようにしているのは、前記ボイラ本体２からの放熱を回収し、効率を高めるためである。
【０００７】
尚、系外に捨てられてしまう熱を最小限に抑えるようにボイラの空気温度を制御する技術を示すものとしては、例えば、特許文献１がある。
【特許文献１】特開２００３−２１４６２１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、前述の如き屋内ボイラの場合、夏場においては、建屋１内上部における暖空気の温度は５０［℃］以上に達することがあり、空気予熱器３の出側ガス温度が上昇し、該空気予熱器３の下流側に設けられる各種機器（例えば、電気集塵機や脱硫装置等）の温度上の制約から、ボイラ本体２における負荷制限を行う必要が生じ、特に発電所等では、得られる電気が減少してしまい大きな損失につながる虞があり、又、前記空気予熱器３の出側ガス温度の上昇に伴って、排ガスのボリュームが増加し、空気予熱器３の下流側に設けられる誘引通風機（ＩＤＦ）等の補機動力が増加し、ランニングコストが嵩んでしまうという欠点をも有していた。
【０００９】
本発明は、斯かる実情に鑑み、夏場に押込通風機により吸い込まれてボイラ本体へ供給される吸気の温度が必要以上に上昇してしまうことを防止でき、各種機器の温度上の制約に伴うボイラ本体における負荷制限を不要とし得、且つ排ガスのボリューム増加による補機動力の増加を抑えてランニングコストの削減を図り得る屋内ボイラの吸気温度制御方法及び装置を提供しようとするものである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明は、ボイラ本体が設置された建屋内上部における暖空気を吸い込んでボイラ本体へ送り込む押込通風機を備えた屋内ボイラの吸気温度制御方法であって、
前記押込通風機の入側空気温度を検出し、該入側空気温度がボイラ出力に基づく入側空気温度設定値となるよう、押込通風機の入側に建屋外部の冷空気を導入することを特徴とする屋内ボイラの吸気温度制御方法にかかるものである。
【００１１】
又、本発明は、ボイラ本体が設置された建屋内上部における暖空気を吸気ラインから吸い込んでボイラ本体へ送り込む押込通風機を備えた屋内ボイラの吸気温度制御装置であって、
前記吸気ライン途中に設けられ且つ押込通風機によって吸い込まれる暖空気の流量を調節するための暖空気ダンパと、
前記建屋外部の冷空気を取り込んで吸気ラインの暖空気ダンパより下流側に導くための冷空気ラインと、
該冷空気ライン途中に設けられ且つ押込通風機によって吸い込まれる冷空気の流量を調節するための冷空気ダンパと、
前記押込通風機の入側空気温度を検出する温度検出器と、
該温度検出器で検出された押込通風機の入側空気温度がボイラ出力に基づく入側空気温度設定値となるよう、前記暖空気ダンパと冷空気ダンパへ開度指令を出力する制御器と
を備えたことを特徴とする屋内ボイラの吸気温度制御装置にかかるものである。
【００１２】
前記屋内ボイラの吸気温度制御装置においては、ボイラ出力に基づき押込通風機の入側空気温度設定値を求めて出力する第一関数発生器と、
温度検出器で検出された押込通風機の入側空気温度と前記第一関数発生器から出力される入側空気温度設定値との温度差を求めて出力する減算器と、
該減算器から出力される温度差に基づき暖空気ダンパ開度バイアス指令を求めて出力する第二関数発生器と、
暖空気ダンパ実開度に対し前記第二関数発生器から出力される暖空気ダンパ開度バイアス指令を加えて暖空気ダンパ開度指令を暖空気ダンパへ出力する加算器と、
前記加算器から出力される暖空気ダンパ開度指令に基づき冷空気ダンパ開度指令を求めて冷空気ダンパへ出力する第三関数発生器と
から前記制御器を構成することができる。
【００１３】
上記手段によれば、以下のような作用が得られる。
【００１４】
運転時には、ボイラ本体が設置された建屋内上部における暖空気が押込通風機により吸い込まれてボイラ本体へ送り込まれるが、このとき、前記押込通風機の入側空気温度が検出され、該入側空気温度がボイラ出力に基づく入側空気温度設定値となるよう、押込通風機の入側に建屋外部の冷空気が導入されるため、夏場において、建屋内上部における暖空気の温度が仮に５０［℃］以上に達したとしても、押込通風機の入側空気温度は常にボイラ出力に基づく入側空気温度設定値に保持されることから、空気予熱器の出側ガス温度が上昇し過ぎるようなことが回避され、該空気予熱器の下流側に設けられる各種機器（例えば、電気集塵機や脱硫装置等）に影響が及ぶ心配もなく、ボイラ本体における負荷制限を行わなくて済み、特に発電所等では、得られる電気が減少せず、大きな損失をこうむることがなくなると共に、前記空気予熱器の出側ガス温度の上昇に伴う排ガスのボリュームの増加が避けられ、空気予熱器の下流側に設けられる誘引通風機等の補機動力も増加せず、ランニングコストが嵩んでしまう心配もなくなる。
【発明の効果】
【００１５】
本発明の屋内ボイラの吸気温度制御方法及び装置によれば、夏場に押込通風機により吸い込まれてボイラ本体へ供給される吸気の温度が必要以上に上昇してしまうことを防止でき、各種機器の温度上の制約に伴うボイラ本体における負荷制限を不要とし得、且つ排ガスのボリューム増加による補機動力の増加を抑えてランニングコストの削減を図り得るという優れた効果を奏し得る。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
以下、本発明の実施の形態を添付図面を参照して説明する。
【００１７】
図１〜図４は本発明を実施する形態の一例であって、図中、図５と同一の符号を付した部分は同一物を表わしており、吸気ライン６途中に、押込通風機５によって吸い込まれる暖空気の流量を調節するための暖空気ダンパ７を設けると共に、該暖空気ダンパ７より下流側の吸気ライン６途中に、建屋１外部の冷空気を取り込むための冷空気ライン８を接続し、該冷空気ライン８途中に、前記押込通風機５によって吸い込まれる冷空気の流量を調節するための冷空気ダンパ９を設け、更に、前記押込通風機５の入側空気温度Ｔを検出する温度検出器１０と、該温度検出器１０で検出された押込通風機５の入側空気温度Ｔがボイラ出力ＭＷに基づく入側空気温度設定値Ｔ′となるよう、前記暖空気ダンパ７と冷空気ダンパ９へ開度指令Ａ１′，Ａ２′を出力する制御器１１とを設けるようにしたものである。
【００１８】
前記制御器１１は、
ボイラ出力ＭＷに基づき押込通風機５の入側空気温度設定値Ｔ′を求めて出力する第一関数発生器１２と、
温度検出器１０で検出された押込通風機５の入側空気温度Ｔと前記第一関数発生器１２から出力される入側空気温度設定値Ｔ′との温度差（Ｔ−Ｔ′）を求めて出力する減算器１３と、
該減算器１３から出力される温度差（Ｔ−Ｔ′）に基づき暖空気ダンパ開度バイアス指令ΔＡ１を求めて出力する第二関数発生器１４と、
暖空気ダンパ実開度Ａ１に対し前記第二関数発生器１４から出力される暖空気ダンパ開度バイアス指令ΔＡ１を加えて暖空気ダンパ開度指令Ａ１′を暖空気ダンパ７へ出力する加算器１５と、
前記加算器１５から出力される暖空気ダンパ開度指令Ａ１′に基づき冷空気ダンパ開度指令Ａ２′を求めて冷空気ダンパ９へ出力する第三関数発生器１６と
を備えてなる構成を有している。
【００１９】
尚、前記第一関数発生器１２には、図２に示す如く、ボイラ出力ＭＷの増減に対し略反比例させる形で押込通風機５の入側空気温度設定値Ｔ′を増減させるような関数を入力し、ボイラ出力ＭＷが高いときほど、押込通風機５の入側空気温度設定値Ｔ′を低く設定するようにしてある。
【００２０】
又、前記第二関数発生器１４には、図３に示す如く、温度差（Ｔ−Ｔ′）が正負の値で所定の許容範囲内に収まっている場合には、暖空気ダンパ開度バイアス指令ΔＡ１を０とし、前記温度差（Ｔ−Ｔ′）が正の値で許容範囲から逸脱している場合には、該温度差（Ｔ−Ｔ′）が正の方向で大きくなる（押込通風機５の入側空気温度Ｔが高くなる）ほど、暖空気ダンパ開度バイアス指令ΔＡ１を負の方向（暖空気ダンパ７の開度を絞る方向）に増加させ、前記温度差（Ｔ−Ｔ′）が負の値で許容範囲から逸脱している場合には、該温度差（Ｔ−Ｔ′）が負の方向で大きくなる（押込通風機５の入側空気温度Ｔが低くなる）ほど、暖空気ダンパ開度バイアス指令ΔＡ１を正の方向（暖空気ダンパ７の開度を広げる方向）に増加させるような関数を入力してある。
【００２１】
更に又、前記第三関数発生器１６には、図４に示す如く、暖空気ダンパ開度指令Ａ１′が０から所定の値までは、冷空気ダンパ開度指令Ａ２′を全開（１００［％］）とし、前記暖空気ダンパ開度指令Ａ１′が増加するにしたがって、冷空気ダンパ開度指令Ａ２′を減少させるような関数を入力してある。
【００２２】
次に、上記図示例の作用を説明する。
【００２３】
運転時には、ボイラ本体２が設置された建屋１内上部における暖空気が押込通風機５により吸気ライン６から吸い込まれてボイラ本体２へ送り込まれるが、このとき、前記押込通風機５の入側空気温度Ｔが温度検出器１０によって検出され、制御器１１の減算器１３へ入力されると共に、その時点での暖空気ダンパ７の実際の開度、即ち暖空気ダンパ実開度Ａ１が前記制御器１１の加算器１５へ入力される。
【００２４】
前記制御器１１においては、その第一関数発生器１２でボイラ出力ＭＷに基づき押込通風機５の入側空気温度設定値Ｔ′が求められて減算器１３へ出力され、該減算器１３において、前記温度検出器１０で検出された押込通風機５の入側空気温度Ｔと前記第一関数発生器１２から出力される入側空気温度設定値Ｔ′との温度差（Ｔ−Ｔ′）が求められて第二関数発生器１４へ出力され、該第二関数発生器１４において、前記減算器１３から出力される温度差（Ｔ−Ｔ′）に基づき暖空気ダンパ開度バイアス指令ΔＡ１が求められて加算器１５へ出力され、該加算器１５において、暖空気ダンパ実開度Ａ１に対し前記第二関数発生器１４から出力される暖空気ダンパ開度バイアス指令ΔＡ１が加えられて暖空気ダンパ開度指令Ａ１′が暖空気ダンパ７並びに第三関数発生器１６へ出力され、該第三関数発生器１６において、前記加算器１５から出力される暖空気ダンパ開度指令Ａ１′に基づき冷空気ダンパ開度指令Ａ２′が求められて冷空気ダンパ９へ出力される。
【００２５】
これにより、前記温度検出器１０によって検出された入側空気温度Ｔがボイラ出力ＭＷに基づく入側空気温度設定値Ｔ′となるよう、押込通風機５の入側に建屋１外部の冷空気が導入されるため、夏場において、建屋１内上部における暖空気の温度が仮に５０［℃］以上に達したとしても、押込通風機５の入側空気温度Ｔは常にボイラ出力ＭＷに基づく入側空気温度設定値Ｔ′に保持されることから、空気予熱器３の出側ガス温度が上昇し過ぎるようなことが回避され、該空気予熱器３の下流側に設けられる各種機器（例えば、電気集塵機や脱硫装置等）に影響が及ぶ心配もなく、ボイラ本体２における負荷制限を行わなくて済み、特に発電所等では、得られる電気が減少せず、大きな損失をこうむることがなくなると共に、前記空気予熱器３の出側ガス温度の上昇に伴う排ガスのボリュームの増加が避けられ、空気予熱器３の下流側に設けられる誘引通風機（ＩＤＦ）等の補機動力も増加せず、ランニングコストが嵩んでしまう心配もなくなる。
【００２６】
尚、前記押込通風機５の入側空気温度設定値Ｔ′を、空気予熱器３の冷端平均メタル温度を維持するために必要最低限の温度としておけば、冬場のどうしても必要な場合にのみ、スチームエアヒータ４を起動するだけで、燃焼排ガス中に含まれる硫黄分による空気予熱器３の腐食を防止することが可能となるため、スチームエアヒータ４の使用頻度が最小限に抑えられ、効率を高める上で有効となる。
【００２７】
こうして、夏場に押込通風機５により吸気ライン６から吸い込まれてボイラ本体２へ供給される吸気の温度が必要以上に上昇してしまうことを防止でき、各種機器の温度上の制約に伴うボイラ本体２における負荷制限を不要とし得、且つ排ガスのボリューム増加による補機動力の増加を抑えてランニングコストの削減を図り得る。
【００２８】
尚、本発明の屋内ボイラの吸気温度制御方法及び装置は、上述の図示例にのみ限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々変更を加え得ることは勿論である。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
【図１】本発明を実施する形態の一例を示す全体概要構成図である。
【図２】図１の第一関数発生器に入力された関数を示す線図である。
【図３】図１の第二関数発生器に入力された関数を示す線図である。
【図４】図１の第三関数発生器に入力された関数を示す線図である。
【図５】従来の建屋内に設置されるボイラの一例を示す全体概要構成図である。
【符号の説明】
【００３０】
１        建屋
２        ボイラ本体
５        押込通風機
６        吸気ライン
７        暖空気ダンパ
８        冷空気ライン
９        冷空気ダンパ
１０        温度検出器
１１        制御器
１２        第一関数発生器
１３        減算器
１４        第二関数発生器
１５        加算器
１６        第三関数発生器
ＭＷ        ボイラ出力
Ａ１        暖空気ダンパ実開度
ΔＡ１      暖空気ダンパ開度バイアス指令
Ａ１′      暖空気ダンパ開度指令
Ａ２′      冷空気ダンパ開度指令
Ｔ        入側空気温度
Ｔ′      入側空気温度設定値
Ｔ−Ｔ′    温度差
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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