(57)【要約】【課題】冷缶状態で燃焼を開始する場合、常に適切な期間だけ燃焼量の増加を遅延するようにし、振動燃焼や失火等の不具合が発生することを防止する。【解決手段】燃焼装置２を持っているボイラであって、前記燃焼装置２へ供給している燃料供給量の増減を行う燃料調節装置５，６と、燃料調節装置の動作を制御する運転制御装置７を設けておき、燃料供給量を自動で増減することにより燃焼量を自動で制御しているボイラにおいて、ボイラで発生する蒸気の温度を検出する温度検出装置８を設け、前記運転制御装置７は温度検出装置８と接続することで温度検出装置８で検出した蒸気温度の値を取り込むことができるようにしておき、運転制御装置７は前記温度検出装置８にて検出した温度があらかじめ定めておいた所定の温度より高いという条件を満たす場合にのみ、燃料調節装置を通じて供給している燃料供給量の増加を許可する。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
燃焼装置を持っているボイラであって、前記燃焼装置へ供給している燃料供給量の増減を行う燃料調節装置と、燃料調節装置の動作を制御する運転制御装置を設けておき、燃料供給量を自動で増減することにより燃焼量を自動で制御しているボイラにおいて、ボイラで発生する蒸気の温度を検出する温度検出装置を設け、前記運転制御装置は温度検出装置と接続することで温度検出装置で検出した蒸気温度の値を取り込むことができるようにしておき、運転制御装置は前記温度検出装置にて検出した温度があらかじめ定めておいた所定の温度より高いという条件を満たす場合にのみ、燃料調節装置を通じて供給している燃料供給量の増加を許可するものであることを特徴とするボイラの運転制御装置。
【請求項２】
燃焼装置を持っているボイラであって、前記燃焼装置へ供給している燃料供給量の増減を行う燃料調節装置と、燃料調節装置の動作を制御する運転制御装置を設けておき、燃料供給量を自動で増減することにより燃焼量を自動で制御しているボイラにおいて、ボイラで発生する蒸気の圧力を検出する圧力検出装置を設け、前記運転制御装置は圧力検出装置と接続することで圧力検出装置で検出した蒸気圧力の値を取り込むことができるようにしておき、運転制御装置は前記圧力検出装置にて検出した圧力があらかじめ定めておいた所定の圧力より高いという条件を満たす場合にのみ、燃料調節装置を通じて供給している燃料供給量の増加を許可するものであることを特徴とするボイラの運転制御装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明はボイラの運転制御装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
燃焼装置を持っているボイラでは、燃焼装置へ供給する燃料供給量を増減することで燃焼量を増減している。高燃焼，低燃焼，停止の３位置で燃焼量の制御を行っているボイラでは、高燃焼は低燃焼の約２倍の燃料供給量としており、蒸気の負荷に応じて燃焼量を決定し、燃料供給量を調節している。蒸気圧力に基づいて３位置で燃焼制御を行っているボイラでは、蒸気圧力値を検出しておき、蒸気圧力値が高位の設定圧力値より高ければ燃焼停止、高位の設定圧力値と低位の設定圧力値の間であれば低燃焼、低位の設定圧力値より低ければ高燃焼とする制御を行う。
【０００３】
ボイラの運転を開始する場合のシーケンスは、図５に記載の通りであり、運転スイッチを入れるとまず給気装置を作動して炉内を換気するプレパージから開始する。プレパージが終了すると着火工程に移行し、着火装置を作動させながら低燃焼用の燃料量を供給して燃焼を開始する。着火時及び着火直後は低燃焼用の燃料供給量とするが、この時点でボイラの蒸気圧力値が低位の設定圧力値よりも低ければ、短時間で高燃焼への移行を行う。ところが、ボイラの運転を開始した直後であり、ボイラが冷えている状態で燃焼量を低燃焼から高燃焼へ変更した場合、炉内・燃焼装置が冷えていることによって燃焼が不安定となっている上に、燃焼量を変更することによってさらに燃焼の安定性が失われることになるため、燃焼の安定性低下によって振動燃焼が発生したり、火炎が消失したりすることにより、ボイラを異常停止することがあった。
【０００４】
そのため、特開昭６２−１２９２０５号に記載しているように、初起動時のみ着火後一定時間は低燃焼を継続させる制御が提案された。初起動時には一定時間低燃焼を継続することにより、初起動後最初に高燃焼へ移行する際に振動燃焼等が発生することは少なくなったが、この場合の遅延時間は一定であるため、冬季には遅延時間が過少となって振動燃焼等が発生したり、逆に夏季には遅延時間が過多となって必要以上に蒸気の供給が遅れるということがあった。また、ボイラを複数台設置しておき、ボイラの燃焼台数を制御している多缶設置の場合には、燃焼を長時間停止することによってボイラが冷えてしまうことがある。初起動時でなくてもボイラが冷えていた場合には、初起動時と同様の不具合を発生するが、特開昭６２−１２９２０５号の制御では、高燃焼移行の遅延は電源投入信号や起動スイッチ投入信号から初起動時と判断した場合にのみ行うというものであるので、初起動ではないが冷缶状態であるという場合には、冷缶状態での燃焼開始直後に高燃焼へ移行することによる不具合の発生を防止することができなかった。
【０００５】
【特許文献１】特開昭６３−１２９２０５号公報
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
本発明が解決しようとする課題は、冷缶状態で燃焼を開始する場合、常に適切な期間だけ燃焼量の増加を遅延するようにし、振動燃焼や失火等の不具合が発生することを防止することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
請求項１に記載の発明は、燃焼装置を持っているボイラであって、前記燃焼装置へ供給している燃料供給量の増減を行う燃料調節装置と、燃料調節装置の動作を制御する運転制御装置を設けておき、燃料供給量を自動で増減することにより燃焼量を自動で制御しているボイラにおいて、ボイラで発生する蒸気の温度を検出する温度検出装置を設け、前記運転制御装置は温度検出装置と接続することで温度検出装置で検出した蒸気温度の値を取り込むことができるようにしておき、運転制御装置は前記温度検出装置にて検出した温度があらかじめ定めておいた所定の温度より高いという条件を満たす場合にのみ、燃料調節装置を通じて供給している燃料供給量の増加を許可するものである。
【０００８】
請求項２に記載の発明は、燃焼装置を持っているボイラであって、前記燃焼装置へ供給している燃料供給量の増減を行う燃料調節装置と、燃料調節装置の動作を制御する運転制御装置を設けておき、燃料供給量を自動で増減することにより燃焼量を自動で制御しているボイラにおいて、ボイラで発生する蒸気の圧力を検出する圧力検出装置を設け、前記運転制御装置は圧力検出装置と接続することで圧力検出装置で検出した蒸気圧力の値を取り込むことができるようにしておき、運転制御装置は前記圧力検出装置にて検出した圧力があらかじめ定めておいた所定の圧力より高いという条件を満たす場合にのみ、燃料調節装置を通じて供給している燃料供給量の増加を許可するものである。
【０００９】
【発明の実施の形態】
本発明の一実施例を図面を用いて説明する。図１は本発明を実施しているボイラの概要図、図２から図４は燃焼開始時のタイムチャートであって、図２は蒸気温度低温時におけるタイムチャート、図３は蒸気温度中温時におけるタイムチャート、図４は蒸気温度高温時におけるタイムチャートである。
【００１０】
ボイラは中央に燃焼室１、燃焼室１の上部に燃焼装置２を設けており、燃焼室１内で火炎の燃焼を行うことで、燃焼室周囲に設けている水管３を加熱し、水管内の缶水を蒸発させて蒸気を発生するものである。燃焼装置２には燃料供給配管４を接続しており、燃料供給配管４の途中には燃料量調節装置である高燃焼用電磁弁５と低燃焼用電磁弁６を設けている。高燃焼用電磁弁５及び低燃焼用電磁弁６は運転制御装置７と接続しており、運転制御装置７によって高燃焼用電磁弁５及び低燃焼用電磁弁６の作動を行うことで、燃焼装置２への燃料供給量を自動制御する。
【００１１】
燃焼装置２は、燃料供給配管４を通して供給する燃料と、燃焼装置２に接続している給気装置９から供給する燃焼用空気によって燃焼を行う。高燃焼用電磁弁５及び低燃焼用電磁弁６による燃料供給量は、低燃焼用電磁弁６のみを開くことによる低燃焼用供給量と、低燃焼用電磁弁６及び高燃焼用電磁弁５の両方を開くことによる高燃焼用供給量で調節可能とし、高燃焼用供給量は低燃焼用供給量の約２倍としておく。給気装置９から燃焼装置２へ供給する燃焼用空気供給量も、低燃焼用供給量と高燃焼用供給量とで調節可能としておき、低燃焼用の燃料及び燃焼用空気を供給することによる低燃焼と、高燃焼用の燃料及び燃焼用空気を供給することによる高燃焼を行う。
【００１２】
また、ボイラで発生した蒸気の温度を検出する温度検出装置８を設け、運転制御装置７と温度検出装置８を接続しておき、温度検出装置８で検出した蒸気温度は運転制御装置７で取り込むようにしている。運転制御装置７は、温度検出装置８にて検出した蒸気温度が設定温度Ｔより高い場合にのみ高燃焼の許可を行い、蒸気温度が設定温度より低い場合には高燃焼は行わせない制御を行う。
【００１３】
ボイラ燃焼開始時の運転制御を、図２から図４に基づいて説明する。図２はボイラが完全に冷えている場合のものであり、運転スイッチをオフとしている間はボイラは停止しているため、ボイラに蒸気は存在していない。運転スイッチをオンにすると、運転制御装置７はボイラの燃焼開始に向けて準備を開始する。まず給気装置９の作動を開始して燃焼室１内を換気するプレパージを行う。一定時間のプレパージが終了すると着火工程に移行し、着火装置を作動させながら低燃焼用電磁弁６を開くことで、低燃焼での燃焼を開始する。燃焼開始時点で蒸気温度が設定温度Ｔよりも高ければ、着火から１０秒程度の短い時間で高燃焼を開始するが、冷缶起動であって蒸気温度が設定温度より低い場合には、蒸気温度が設定温度Ｔに達するまでは高燃焼への移行遅延期間として低燃焼を継続する。低燃焼を継続している間に蒸気温度が上昇し、温度検出装置８で検出している温度が設定温度Ｔより高くなると、運転制御装置７は高燃焼を許可する出力を行い、高燃焼用電磁弁５を開くことで燃焼量を高燃焼とする。
【００１４】
図３は燃焼停止時間が長くなったなどのためにボイラの温度が低下しているが、図２の場合ほどは冷えていない例である。この場合、着火して低燃焼を開始し、高燃焼への移行は遅延する所までは図２と同じであるが、温度検出装置８で検出している蒸気温度が設定温度Ｔより高くなるまでに要する時間は図２の場合よりも短くなっているため、高燃焼を遅延する時間が短くなっている。
【００１５】
図４はボイラの温度が高い状態で燃焼を開始する場合のものである。この場合は温度検出装置８で検出している蒸気温度の値が着火時点で既に設定温度Ｔより高くなっているため、着火直後の低燃焼から遅延することなく高燃焼へ移行しており、着火動作の開始から１０秒程度の短時間ですぐに高燃焼を開始することになる。
【００１６】
ボイラの温度が低い場合には蒸気温度は低い値となり、ボイラの温度が高くなれば蒸気温度は高い値となる。そのため蒸気温度を検出しておき、蒸気温度が設定温度Ｔよりも高い場合にのみ高燃焼への移行を許可し、蒸気温度が設定温度Ｔよりも低い場合には高燃焼への移行を禁止することで、ボイラが冷えている場合に高燃焼へ移行することをなくし、ボイラの温度が高燃焼への移行が可能となる温度に到達した以後に高燃焼への移行を行うということができるようになる。ボイラの温度に基づいて高燃焼への移行を許可するため、季節変動や初起動であるか否かに関係なくボイラの温度が十分に上昇するまで高燃焼への移行を遅らせることができ、かつ必要以上に高燃焼への移行を遅らせることもなくなる。
【００１７】
なお、前記実施例では温度検出装置８で検出した蒸気温度に基づいて高燃焼へ移行の遅延を決定しているが、蒸気温度と蒸気圧力は一定の相関関係があり、蒸気圧力値に基づいてボイラの温度を検出することもできるため、蒸気圧力に基づいて高燃焼へ移行の遅延を決定してもよい。その場合、蒸気温度を検出する温度検出装置に代えて蒸気圧力を検出する圧力検出装置を設け、運転制御装置７は圧力検出装置で検出した蒸気圧力の値を取り込むようにしておき、運転制御装置７は蒸気圧力値が設定圧力よりも高い場合にのみ高燃焼への移行を許可し、蒸気圧力が設定圧力よりも低い場合には高燃焼への移行を禁止するようにする。蒸気圧力に基づいて制御を行っても蒸気温度に基づいて制御を行った場合と同様の効果を得ることができる。
【００１８】
【発明の効果】
本発明を実施することで、冷缶状態で燃焼を開始する場合には、初起動時か否かに関係なく常に適切な期間だけ燃焼量の増加を遅延することができ、遅延する期間もボイラの温度や季節変化に関係なく常に適切な期間だけ遅延することができるため、振動燃焼等の不具合が発生することを防止でき、かつ必要以上に蒸気供給が遅れることもなくなる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明を実施しているボイラの概要図
【図２】蒸気温度低温時における燃焼開始のタイムチャート
【図３】蒸気温度中温時における燃焼開始のタイムチャート
【図４】蒸気温度高温時における燃焼開始のタイムチャート
【図５】従来例における燃焼開始のタイムチャート
【符号の説明】
１  燃焼室
２  燃焼装置
３  水管
４  燃料供給配管
５  高燃焼用電磁弁
６  低燃焼用電磁弁
７  運転制御装置
８  温度検出装置
９  給気装置
【図１】
2004353978.tif 000003
【図２】
2004353978.tif 000004
【図３】
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【図４】
2004353978.tif 000006
【図５】
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