(57)【要約】【課題】  構造を簡略化して、大幅なコスト削減を行うことを目的とする。【解決手段】  石炭焚きボイラーの炉壁には、ドラフト計測座１００が設けられている。このドラフト計測座１００では、その導入口６に弁８を設け、外気を弁８から内部パージ管７に導き、この内部パージ管７からエアを噴出する。これにより、灰の堆積を防止する。当該構成によれば、複雑なパージ装置が不要であるから、構造を簡略化して、コストを大幅に削減できる。【選択図】      図１
2006138502.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ボイラーの炉外から炉内に挿入され、その外端部分に計測部及び窓を有する管状体からなるドラフト計測座において、
ドラフト計測座の管内部に繋がる導入口に、上流側が大気に開放された弁を設けたことを特徴とするドラフト計測座。
【請求項２】
複数の、前記請求項１に記載のドラフト計測座と、
各ドラフト計測座に設けた前記弁を駆動するアクチュエータと、
この各アクチュエータを遠隔制御する制御手段と、
を備えたことを特徴とするドラフト計測座群。
【請求項３】
前記各ドラフト計測座には、前記計測部及びこの計測部の出力信号を取得する監視部が設けられており、
前記制御手段は、前記監視部に接続され、計測結果に基づいて各アクチュエータを制御し、弁の流量調整を行うことを特徴とする請求項２に記載のドラフト計測座群。
【請求項４】
複数のドラフト計測座が連設されており、各ドラフト計測座の各導入口に配管を設けると共に、この配管の集合部分の上流に一方を大気に開放した弁を設けることを特徴とするドラフト計測座群。
【請求項５】
複数の、前記請求項４に記載のドラフト計測座群と、
前記ドラフト計測座群に設けた前記弁を駆動するアクチュエータと、
この各アクチュエータを遠隔制御する制御手段と、
を備えたことを特徴とするドラフト計測座群。
【請求項６】
前記各ドラフト計測座には、前記計測部及びこの計測部の出力信号を取得する監視部が設けられており、
前記制御手段は、前記監視部に接続され、計測結果に基づいて各アクチュエータを制御し、前記弁の流量調整を行うことを特徴とする請求項５に記載のドラフト計測座群。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、ボイラーの炉内圧力を計測するドラフト計測座及びドラフト計測座群に関する。
【背景技術】
【０００２】
ボイラーの炉内圧力を計測するためにドラフト計測座が用いられている。このドラフト計測座に灰詰まりが発生すると、運転の継続に支障を来す場合もあるので、圧力検出座の灰詰まりを防止するために、種々の方法が提案されている（特許文献１参照）。
この灰詰まり防止方法として実用化されているものとして図５および図６に示されるものがある。
石炭焚きボイラーの炉壁には、上下方向に複数のチューブが設けられている。図５に示すように、前記チューブ５０１の特定部分は曲げ加工されており、当該曲げ加工部分５０２の隙間５０３を貫通するように、複数のドラフト計測座５００が設けられる。この隙間５０３とドラフト計測座５００の間はセメント５０４又は平鋼で封止される。図６は、従来の石炭焚ボイラーのドラフト計測座の一例を示す構成図である。ドラフト計測座５００は、一方の端部に窓１を有する管状体であり、ボイラーの炉壁チューブ５０１の曲げ加工部分５０３に差し込むようにして設けられている。ボイラー内に差し込まれた先端２は、開口しているので、窓１を通じて炉内を観察できる。窓１には、通常は蓋３がしてある。ドラフト計測座５００の窓側には、炉内圧力を計測する計測管４が設けられている。この計測管４は、圧力センサーと圧力スイッチから構成される。また、計測管４は、監視部５に接続されている。
【０００３】
ドラフト計測座５００には、石炭灰の堆積による閉塞対策として、圧縮空気を連続的に供給するパージ装置５５０が設けられている。このパージ装置５５０は、ドラフト計測座５００の略中央に設けられ且つ管状体内に繋がる導入口６に接続した連続パージ用鋼管５５１と、パージエアの流量調節を行う流量調節計５５２と、これを収納する流量計収納盤５５３と、０．６ＭＰａ〜０．７ＭＰａの圧縮空気を流量計収納盤５５３に供給するための供給空気配管５５４と、供給吸気配管５５４に設けた減圧弁５５５とを有する。また、ドラフト計測座５００の管内には、前記導入口６に接続され且つ炉方向に向いた内部パージ管７が設けられている。また、ドラフト計測座５００は、炉の上部に複数連設されており、連続パージ用鋼管５５１および流量調節計５５２は、ドラフト計測座５００毎に必要であり、流量計収納盤５５３や供給空気配管５５４も複数必要となる。
【０００４】
このドラフト計測座５００では、パージ空気を、供給空気配管５５４を介して流量計収納盤５５３に導入し、前記流量調節計５５２により流量を調節しつつ、導入口６からドラフト計測座５００の管内に導き、内部パージ管７から噴出させて灰の堆積を防止していた。しかしながら、上記従来のドラフト計測座５００では、パージ装置５５０として、前記連続パージ用鋼管５５１、流量調節計５５２、流量計収納盤５５３、供給空気配管５５４および減圧弁５５５等の機器が必要であり、構造が複雑で、コストがかかるという問題点があった。
【特許文献１】特開２０００−３２０８２７号公報（図３参照）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
そこで、この発明は、上記に鑑みてなされたものであって、簡単な構造でコストがかからないドラフト計測座及びドラフト計測座群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】
【０００６】
上述の目的を達成するために、この発明に係るドラフト計測座は、ボイラーの炉外から炉内に挿入され、その外端部分に計測部及び窓を有する管状体からなるドラフト計測座において、ドラフト計測座の管内部に繋がる導入口に、上流側が大気に開放された弁を設けたことを特徴とする。
【０００７】
ボイラー内は負圧になっているため、大気に開放された弁を開けることで、当該弁から外気がパージエアとしてドラフト計測座の中に入る。これにより、ボイラーの灰がドラフト計測座の中に付着するのを防止できる。
この構成では、ドラフト計測座に大気導入のための、弁を設ければ済むので、従来のような、複雑な装置は不要であり、費用削減の効果が極めて大きい。
【０００８】
また、この発明に係るドラフト計測座群は、複数の、上記ドラフト計測座と、各ドラフト計測座に設けた前記弁を駆動するアクチュエータと、この各アクチュエータを遠隔制御する制御手段とを備えたことを特徴とする。
【０００９】
即ち、この発明は、ボイラーには多数のドラフト計測座が設けられているので、これらのドラフト計測座の各弁にアクチュエータを設け、遠隔制御するようにしたものである。また、炉内の環境によっては、個々のドラフト計測座の弁を個別に制御する。
係る構成では、アクチュエータ、電気配線、制御手段があればよいので、全体構成は従来のドラフト計測座よりも簡単であり、安価にできる。
【００１０】
また、この発明に係るドラフト計測座群は、上記発明において、前記各ドラフト計測座には、前記計測部及びこの計測部の出力信号を取得する監視部が設けられており、前記制御手段は、前記監視部に接続され、計測結果に基づいて各アクチュエータを制御し、弁の流量調整を行うことを特徴とする。
【００１１】
計測部は炉内圧力を計測し、監視部に出力信号を送る。制御手段は監視部から出力信号を取得して、この計測結果に基づき各ドラフト計測座のアクチュエータを制御し、弁の流量調整を行う。
これにより、炉内の状況に応じてパージエアの供給が可能になる。また、場所によって炉内圧力が異なる場合でも、それに応じて個別に弁を制御できる。
【００１２】
また、この発明に係るドラフト計測座群は、複数のドラフト計測座が連設されており、各ドラフト計測座の各導入口に配管を設けると共に、この配管の集合部分の上流に一方を大気に開放した弁を設けることを特徴とする。
【００１３】
ボイラーには、多数のドラフト計測座が設けられているところ、各ドラフト計測座に弁を設けてこれらを個々に調整するのは面倒である。そこで、ドラフト計測座の導入口にそれぞれ配管を設け、これらを集合させて、当該集合部分の上流に弁を設ければ、全部のドラフト計測座のパージエア流量を当該弁により一括調整できる。
上記発明よりも配管の数が増えるが、弁の数は少なくて済むので、いずれにせよ従来のドラフト計測座よりも構造が簡単で且つ費用削減に効果がある。
【００１４】
また、この発明に係るドラフト計測座群は、複数の、上記ドラフト計測座群と、前記ドラフト計測座群に設けた前記弁を駆動するアクチュエータと、この各アクチュエータを遠隔制御する制御手段とを備えたことを特徴とする。
【００１５】
この発明によれば、１つ又は少数の弁とそれに対応するアクチュエータ、及び制御手段から構成し、遠隔制御するようにした。係る構成では、１つ又は少数の弁とそれに対応するアクチュエータ、電気配線、制御手段があればよいので、全体構成は従来のドラフト計測座よりも簡単であり、安価にできる。
【００１６】
また、この発明に係るドラフト計測座群は、上記発明において、前記各ドラフト計測座には、前記計測部及びこの計測部の出力信号を取得する監視部が設けられており、前記制御手段は、前記監視部に接続され、計測結果に基づいて各アクチュエータを制御し、前記弁の流量調整を行うことを特徴とする。
【００１７】
計測部は炉内圧力を計測し、監視部に出力信号を送る。制御手段は監視部から出力信号を取得して、この計測結果に基づきドラフト計測座のアクチュエータを制御し、弁の流量調整を行う。これにより、炉内圧力に応じてパージエアの供給が可能になる。
【発明の効果】
【００１８】
この発明のドラフト計測座及びドラフト計測座群によれば、構造を簡略化して、大幅なコスト削減が可能になる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
以下、この発明につき図面を参照しつつ詳細に説明する。なお、この実施の形態によりこの発明が限定されるものではない。また、以下に示す実施の形態の構成要素には、当業者が置換可能かつ容易なもの、或いは実質的同一のものが含まれる。
［第一実施形態］
図１は、この発明の第一実施形態に係るドラフト計測座を示す構成図である。このドラフト計測座１００は、従来のような連続パージ用鋼管５５１、流量調節計５５２、流量計収納盤５５３、供給空気配管５５４および減圧弁５５５等の機器を用いず、導入口６に流量調整用の弁８を設けた点が上記従来例と異なる。本実施形態の弁８は、上流側が大気に開放され、当該弁８を介して直接外気を導入するようになっている。ドラフト計測座１００のその他の構成は従来のドラフト計測座５００と同じであるため、重複した説明を省略する。
【００２０】
ボイラーの炉内の気圧は、大気圧に比べて−０．１５ｋＰａ〜−０．２ｋＰａの負圧となっているため、前記弁８を開けることで、外気が弁８を通じて導入口６から吸引され、内部パージ管７からパージエアが噴出する。これにより、ドラフト計測座１００の管内に灰が堆積するのを防止できる。従って、灰の堆積がないため、ドラフト計測座１００の窓１から炉内を観察することができる。
なお、前記パージエアの流量は、弁８によって調整する。また、炉内の圧力は計測管４により計測されており、オペレータは、炉内圧力が高くなったとき、弁８を閉じるようにする。
【００２１】
この第一実施形態では、流量調整手段として弁８を用いたが、この他に、ソレノイドバルブや、着脱可能な蓋等を用いても良い（図示省略）。具体的には、ソレノイドバルブを用いる場合、パージエアの流量を数段階の所定値に切り替え又はパージエアの流れを止めることができる。蓋を用いる場合、開閉によりパージエアを流すか又は止めることができる。
【００２２】
以上このドラフト計測座１００は、パージエアの導入口６に弁８を設けて、大気をそのまま導入してパージするようにした。換言すれば、連続パージ用鋼管５５１、流量調節計５５２、流量計収納盤５５３、供給空気配管５５４および減圧弁５５５等の機器を省略したので、ドラフト計測座の構造を簡略化して、コストを大幅に削減できる。本願発明者により実験したところ、従来のパージ装置と比べて遜色がない程、優れた効果を得られることが判った。また、発明者の試算によれば、数百万円のコストダウンを見込めるので、この発明のコスト低減効果には、単なる構成の省略によるものを超えた顕著性がある。
［第二実施形態］
【００２３】
図２は、この発明の第二実施形態に係るパージ装置付きドラフト計測座群を示す構成図である。
このドラフト計測座群２００は、ボイラーに多数連設した上記第一実施形態のドラフト計測座１００と、各ドラフト計測座１００に設けた弁８を駆動するアクチュエータ２０１と、この各アクチュエータ２０１を駆動するドライバ２０２と、ボイラーの中央制御室に設けたコントローラ２０３とを備える。アクチュエータ２０１は、例えばサーボモータやシリンダー等である。
また、計測管４の監視部５は、コントローラ２０３に接続されている。コントローラ２０３は、汎用コンピュータ及び専用のソフトウエア、又は専用制御装置から構成される。
【００２４】
このドラフト計測座群２００では、コントローラ２０３を中央制御室Ｒに設け、ボイラーの管理者が監視部５からの情報に基づいて、弁８の開閉を個々に遠隔集中制御する。或いは、コントローラ２０３は、監視部５からの出力信号を取得し、各弁８の開閉を自動制御する。
即ち、計測の結果、炉内の圧力が負圧の場合、弁８を開いて外気をパージエアとして導入する。この際、パージエアの流量を所定量に調整するように弁８を制御する。逆に、計測の結果、炉内の圧力が所定値まで高くなったとき、少なくとも大気圧（０．１０１３ＭＰａ）となったときは、灰が逆流する恐れがあるため、弁８を閉じるように制御する。
【００２５】
また、炉内の圧力が各ドラフト計測座１００の位置で異なる場合、コントローラ２０３は、各ドラフト計測座１００の弁８を個別に制御する。例えば、一つのドラフト計測座１００では炉内圧力が大気圧に近くなっており、別のドラフト計測座１００の位置では炉内圧力が負圧である場合、前者のドラフト計測座１００の弁８を閉じ、後者の弁８は開けるように制御する。これにより、炉内状況に応じて弁８の制御が可能になるので、より灰の堆積を防止できる。
【００２６】
以上のドラフト計測座２００では、多数のドラフト計測座１００の弁８を前記コントローラ２０３により遠隔制御できる。また、従来に比べると、弁８、ドライバ２０２、アクチュエータ２０１、電気配線２０６、並びにコントローラ２０３で済むので、全体構成は従来に比べて簡単であり、特に従来のような配管ではなく電気的配線となるため、取りまわしも楽である。加えて、コスト低減の効果も高い。
［第三実施形態］
【００２７】
図３は、この発明の第三実施形態に係るパージ装置付きドラフト計測座群を示す構成図である。
このドラフト計測座群３００は、ボイラーに多数連設したドラフト計測座１００と、各ドラフト計測座１００のパージエアの導入口６に設けた配管３０２と、この配管３０２の集合部３０３と、この集合部３０３の上流に設けた弁３０１とを備える。弁３０１の数は、少なくともドラフト計測座数１００の４分の１以下とするのがパージエアの一括調整の観点から好ましい。同図では、全てのドラフト計測座１００におけるパージエアの流量調整を一つの弁３０１で行っている。ドラフト計測座１００の他の部分は、第一実施形態と同じであるから重複した説明を省略する。
係る構成によれば、ドラフト計測座１００のパージエアの調整を一括して行えるので、ボイラー運転上便利である。また、第一実施形態の構成に比べて弁３０１の数を削減できるので、一層のコスト削減効果を得ることができる。
【００２８】
更に、当該弁３０１に上記第二実施形態のようなアクチュエータ３０４を設け、遠隔操作するようにしても良い。図４は、そのような別の実施形態を示す構成図である。
このドラフト計測座群３５０は、ボイラーに多数連設したドラフト計測座１００と、各ドラフト計測座１００のパージエアの導入口６に設けた配管３０２と、この配管３０２の集合部３０３と、この集合部３０３の上流に設けた弁３０１と、当該弁３０１を駆動するアクチュエータ３０４と、このアクチュエータ３０４を駆動するドライバ３０５と、ボイラーの中央制御室Ｒに設けたコントローラ３０６と、炉内圧力を監視する監視部３０７とを備える。
アクチュエータ３０４は、例えばサーボモータやシリンダー等である。また、計測管４の監視部３０７は、コントローラ３０６に接続されている。コントローラ３０６は、汎用コンピュータ及び専用のソフトウエア、又は専用制御装置からなる。監視部３０７は、各ドラフト計測座１００の計測管４に接続され、計測管４の出力信号を選別してコントローラ３０６に送信する。
【００２９】
このドラフト計測座群３５０は、コントローラ３０６を中央制御室Ｒに設けており、ボイラーの管理者がここから弁３０１の開閉を遠隔集中操制御する。
或いは、コントローラ３０６は、監視部３０７からの出力信号を取得し、弁３０１の開閉を自動制御する。コントローラ３０６は、監視部３０７の計測信号を取得して、弁３０１の開閉を制御する。即ち、計測の結果、炉内の圧力が負圧の場合（すべての計測管４が負圧を計測している場合）、監視部３０７は負圧であることをコントローラ３０６に送信し、コントローラ３０６は、弁３０１を開いて外気をパージエアとして導入する。この際、パージエアの流量を所定量に調整するように制御する。
逆に、計測の結果、炉内の圧力が所定値まで高まった場合、少なくとも大気圧となった場合（いずれかの計測管４が大気圧を計測した場合）、監視部３０７は大気圧であることをコントローラ３０６に送信し、コントローラ３０６は、灰が逆流する恐れがあるため、弁３０１を閉じる。
なお、図示しないが、上記弁３０１が複数ある場合（全部のドラフト計測座１００を複数の弁３０１で担当する場合）、弁３０１毎にアクチュエータ３０４を設け、コントローラ３０６によってこれを個別に制御する。
【００３０】
以上の構成によれば、ドラフト計測座１００の弁３０１を前記コントローラ３０６により遠隔制御できる。また、第二実施形態の場合に比べ、配管３０２を集合させて１つ又は少数の弁３０１，アクチュエータ３０４、ドライバ３０５でパージエア流量を一括調整するので、部品数が少なくて済む。このため、第二実施形態の構成よりもコスト低減の効果が高い。
【図面の簡単な説明】
【００３１】
【図１】この発明の第一実施形態に係るドラフト計測座を示す構成図である。
【図２】この発明の第二実施形態に係るパージ装置付きドラフト計測座群を示す構成図である。
【図３】この発明の第三実施形態に係るパージ装置付きドラフト計測座群を示す構成図である。
【図４】この発明の別の実施形態に係るパージ装置付きドラフト計測座群を示す構成図である。
【図５】ドラフト計測座の炉壁への取り付け状態を示す説明図である。
【図６】従来の石炭焚ボイラーのドラフト計測座の一例を示す構成図である。
【符号の説明】
【００３２】
１００  ドラフト計測座
１  窓
２  開口
３  蓋  
４  計測管
５  監視部
６  導入口
７  内部パージ管
８  弁
【図１】
2006138502.tif 000003
【図２】
2006138502.tif 000004
【図３】
2006138502.tif 000005
【図４】
2006138502.tif 000006
【図５】
2006138502.tif 000007
【図６】
2006138502.tif 000008