(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
上下ヘッダ間に多数の水管を設けた缶体と、前記缶体内の水位を検出する第一検出端およびこの第一検出端よりも所定値だけ低い水位を検出する第二検出端を設けた水位検出手段と、前記缶体へ給水する給水ポンプと、前記水位検出手段からの信号に基づき前記缶体内水位が第一検出端および第二検出端の間の水位となるように前記給水ポンプをＯＮ−ＯＦＦ制御する制御器とを備える多管式貫流ボイラの給水制御方法であって、
前記給水ポンプを回転数が調節可能なポンプとするか、または前記給水ポンプと別に調節弁を設け、前記ポンプの回転数を調節するか、前記調節弁の開度を調節することにより、単位時間当たりの給水量を増減可能な給水手段を構成し、
前記缶体内の検出圧力を所定圧力値毎に複数の圧力帯に分割し、各圧力帯毎の前記給水手段による単位時間当たりの給水量を前記検出圧力の上昇に応じて増大させるように設定し、
前記水位検出手段による検出水位に基づいて前記給水ポンプをＯＮ−ＯＦＦ制御するとともに、前記缶体内の圧力を圧力検出手段により検出し、検出圧力と前記設定とに基づいて前記給水手段による単位時間当たりの給水量を増減することを特徴とする多管式貫流ボイラの給水制御方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、貫流型等のボイラにおける給水制御方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、貫流型等のボイラにおける一般的給水制御方法は、次の通りである。
ボイラの缶体への給水量の調節は、缶体内の水位を検出し、所定水位以下になるとＯＮ−ＯＦＦ制御式の給水ポンプをＯＮし、所定水位以上となると給水ポンプをＯＦＦする。即ち、缶体への単位時間当たりの給水量は給水ポンプの給水ポンプの選定により固定され、缶体内の水位検出手段により規定される。そして、通常給水ポンプにより固定される給水量は、ボイラの単位時間当たりの蒸発量よりも多く設定される。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
こうした従来の給水制御方法によれば、缶体内水位が不安定となり蒸気の乾き度が安定しないという課題があった。本発明は、こうした課題を解決することを目的とするものである。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
本発明は、上下ヘッダ間に多数の水管を設けた缶体と、前記缶体内の水位を検出する第一検出端およびこの第一検出端よりも所定値だけ低い水位を検出する第二検出端を設けた水位検出手段と、前記缶体へ給水する給水ポンプと、前記水位検出手段からの信号に基づき前記缶体内水位が第一検出端および第二検出端の間の水位となるように前記給水ポンプをＯＮ−ＯＦＦ制御する制御器とを備える多管式貫流ボイラの給水制御方法であって、前記給水ポンプを回転数が調節可能なポンプとするか、または前記給水ポンプと別に調節弁を設け、前記ポンプの回転数を調節するか、前記調節弁の開度を調節することにより、単位時間当たりの給水量を増減可能な給水手段を構成し、前記缶体内の検出圧力を所定圧力値毎に複数の圧力帯に分割し、各圧力帯毎の前記給水手段による単位時間当たりの給水量を前記検出圧力の上昇に応じて増大させるように設定し、前記水位検出手段による検出水位に基づいて前記給水ポンプをＯＮ−ＯＦＦ制御するとともに、前記缶体内の圧力を圧力検出手段により検出し、検出圧力と前記設定とに基づいて前記給水手段による単位時間当たりの給水量を増減する多管式貫流ボイラの給水制御方法を特徴とするものである。
【０００５】
【発明の実施の形態】
本発明の実施の形態を以下に説明する。この実施の形態においては、ボイラの缶体内の圧力を検出し、前記缶体へ給水する給水手段による単位時間当たりの給水量を前記検出圧力の上昇に応じて増大させる。前記給水手段は、例えば缶体に給水する給水ポンプとこの給水ポンプに直列に接続される調節弁とから構成される。この調節弁は、その開度が連続的或いは段階的に調節可能な弁とし、例えば比例制御弁が用いられる。
【０００６】
そして、前記缶体内の圧力を検出する圧力検出手段を設け、この圧力検出手段の検出圧力が上昇すると、給水手段の単位時間当たり給水量を増大させ、前記検出圧力が下降すると、前記給水量を減少させる。こうした給水量の制御により、缶体内の水位変動が緩和され、水位が安定し、供給蒸気の乾き度が安定する。
【０００７】
前記給水手段として、ＯＮ（起動）−ＯＦＦ( 停止）制御式の給水ポンプと調節弁を用いた場合には、調節弁の開度を調節することで、単位時間当たりの給水量を増減する。その調節方法としては、前記検出圧力を所定圧力値毎に複数の圧力帯に分割し、各圧力帯毎に調節弁の開度を設定する。こうして設定した開度の切り替えのタイミングは、例えば缶体の水位を検出する水位検出手段により設定水位以下に缶体内水位が下降し、前記給水ポンプをＯＮする時とする。前記の調節弁の開度を設定した後、缶体内の水位の変化の状態応じて更に調節弁の開度を微調整することも可能である。
【０００８】
前記給水手段の形態としては、回転数を調節可能な給水ポンプ、例えばインバータ周波数制御の給水ポンプとすることができる。又、他の形態としては給水ポンプとこの出口側に設けた三方調節弁とすることもできる。この三方調節弁はその第一出口を前記缶体に、第二出口を給水ポンプの入口側に接続し、第一出口と第二出口との流出量を調節することで前記缶体への単位時間当たりの給水量を増減する。
【０００９】
【実施例】
以下、本発明の具体的な実施例を図面に基づいて詳細に説明する。図１は、本発明を実施した多管式貫流ボイラの一実施例の概略を示す説明図である。図２は、調節弁の開度制御に用いる、缶体内の検出圧力と調節弁の開度との関係を示す制御テーブルである。
【００１０】
図１において、ボイラ本体１には、上，下ヘッダー２，３間に多数の水管４を環状に設けた周知の缶体５を設けている。缶体５には缶体５内水位を検出および制御する手段として水位制御筒６が付設されている。前記缶体５と水位制御筒６とは、缶体５の蒸気部に接続される第一連絡管７及び缶体５の水部に接続される第二連絡管８によって連通している。この水位制御筒６には、ボイラ本体１の缶内水位に連動する水位制御筒６内の比較的高い水位を検出する第一検出端Ｈとこの第一検出端Ｌよりも所定値だけ低い水位を検出する第二検出端Ｌとを設けている。これらの両検出端Ｈ，Ｌは、２本の電極棒をもって構成する。缶体５には缶体内の蒸気圧力を検出する圧力検出器（圧力検出手段）Ｐを備える。
【００１１】
更に、前記缶体５には給水ライン９と排水ライン１０と蒸気供給ライン１１とを接続している。給水ライン９には、弁開度が連続的に調節可能な調節弁１２とＯＮ−ＯＦＦ制御式の給水ポンプ１３とを設け、排水ライン１０には開閉弁１４を設けている。給水ライン９を通して供給された水は、前記缶体５において燃焼装置１５により加熱され、蒸気となって蒸気供給ライン１１を通して蒸気使用設備（図示省略）へ供給される。
【００１２】
マイクロコンピュータからなる制御器１６は、前記第一検出端Ｈ、第二検出端Ｌ及び圧力検出器Ｐからの信号を入力して、前記調節弁１２、給水ポンプ１３、燃焼装置１５を制御する。制御器１６は、給水ポンプ１３のＯＮ−ＯＦＦ制御を行うと共に調節弁１２の弁開度を図２の制御テーブルに従い制御する。この制御テーブルは、検出圧力（例えば０〜１０ｋｇ／ｃｍ２）を所定圧力値（例えば２ｋｇ／ｃｍ２）毎に複数（例えば５つ）の圧力帯に分割し、各圧力帯毎に調節弁１２の開度をそれぞれ例えば１０％、２０％、５０％、７５％、９０％に設定する。
【００１３】
前記制御器１６による前記給水ポンプ１３の制御はＯＮ−ＯＦＦ制御であり、次のようにして行う。前記制御器１６は、前記第一検出端Ｈを超えて水位が上昇するとポンプ１３をＯＦＦし、前記第二検出端Ｌを超えて水位が下降すると前記給水ポンプ１３をＯＮする。前記調節弁１２の弁開度の制御は次のようにして行う。前記制御器１６は、前記第二検出端Ｌを超えて水位が下降し、前記給水ポンプ１３をＯＮするタイミングに同期して前記圧力検出器Ｐによる検出圧力が前記制御テーブルのどの圧力帯に位置するかを判定し、これに基づき、弁開度値を設定し、調節弁７の開度を制御する。
【００１４】
更に、前記の弁開度の制御に加えて、調節弁１２の開度を給水ポンプ１３のＯＮと同時に調節した後、缶体内水位が第一所定時間内に第一検出端Ｈに到達するようであれば、開度を第一所定値だけ増大させ、逆に第二所定時間内に第二検出端Ｌに到達するようであれば、開度を第二所定値だけ減少させる制御を行うこともできる。
【００１５】
こうした給水ポンプ１３と調節弁１２とによる給水量調節が缶体５内圧力に基づき行われることにより、缶体の水位の変動が少なくなり、その結果として蒸気供給ライン１１から供給される蒸気の乾き度を安定したものとすることができる。又、給水ポンプ１３のＯＮ−ＯＦＦ回数が減少し、給水ポンプ１３の長寿命化、即ち長期にわたる使用を実現できる。
【００１６】
次に、本発明の他の実施例を図３に従い説明する。図３は図１の給水ポンプ１３と調節弁１２とからなる給水手段を給水ポンプ１３と三方調節弁１７に変えたもので、その他の構成は図１の実施例と同様である。この三方調節弁１７は、その第一出口１８を前記缶体５に、第二出口１９を給水ポンプ１３の入口側に接続する。前記第一出口１８と第二出口１９とは互いの開度が逆に増減するよう構成され、両出口の開口割合を調節することで缶体５への単位時間当たりの給水量を増減する。この実施例においては、給水ポンプ１３は停止することなく連続運転が可能となる。
【００１７】
【発明の効果】
以上のように、この発明によれば、上下ヘッダ間に多数の水管を設けた缶体と、前記缶体内の水位を検出する第一検出端およびこの第一検出端よりも所定値だけ低い水位を検出する第二検出端を設けた水位検出手段と、前記缶体へ給水する給水ポンプと、前記水位検出手段からの信号に基づき前記缶体内水位が第一検出端および第二検出端の間の水位となるように前記給水ポンプをＯＮ−ＯＦＦ制御する制御器とを備える多管式貫流ボイラの給水制御方法において、前記給水ポンプを回転数が調節可能なポンプとするか、または前記給水ポンプと別に調節弁を設け、前記ポンプの回転数を調節するか、前記調節弁の開度を調節することにより、単位時間当たりの給水量を増減可能な給水手段を構成し、缶体内の圧力を検出し、検出圧力を所定圧力値毎に複数の圧力帯に分割し、前記缶体内の検出圧力を所定圧力値毎に複数の圧力帯に分割し、各圧力帯毎の前記給水手段による単位時間当たりの給水量を前記検出圧力の上昇に応じて増大させるように設定し、前記水位検出手段による検出水位に基づいて前記給水ポンプをＯＮ−ＯＦＦ制御するとともに、前記缶体内の圧力を圧力検出手段により検出し、検出圧力と前記設定とに基づいて前記給水手段による単位時間当たりの給水量を増減するので、缶体内の水位が従来に比較して安定し、その結果蒸気の乾き度が安定する。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明を実施した多管式貫流ボイラの一実施例の概略を示す説明図である。
【図２】同実施例における給水制御の制御テーブルを示す図である。
【図３】この発明を実施した多管式貫流ボイラの他の実施例の要部を示す説明図である。
【符号の説明】
５        缶体
１２      調節弁
１３      給水ポンプ
１６      制御器
Ｈ        上位検出端
Ｌ        下位検出端
Ｐ        圧力検出器
【図１】
0004481373.tif 000002
【図２】
0004481373.tif 000003
【図３】
0004481373.tif 000004