(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ボイラへの給水を通す給水配管、給水配管途中に設置した給水ポンプ、ボイラ内から缶水を取り出すブロー配管、ブロー配管途中に設置したブロー制御弁、ボイラの給水量を算出する給水量算出装置を持ち、給水ポンプ、ブロー制御弁、給水量算出装置のそれぞれと接続しておりボイラの運転を制御する運転制御装置を設けたボイラであって、運転制御装置では、ブロー制御弁を開きボイラ内のスラッジを缶水とともに排出する缶底ブローと、ブロー制御弁を開きボイラ内の濃縮した缶水を排出する濃縮ブローの制御を行っているボイラにおいて、缶底ブローを実施した場合に、缶底ブローによって低下した濃縮度が、缶底ブロー後に行う給水と蒸発によって濃縮して、濃縮ブローを行う必要のある濃縮度に達するまでに要する給水量を濃縮ブロー開始量としておき、缶底ブロー後の給水量が濃縮ブロー開始量に達するまでは濃縮ブローを行わず、給水量が濃縮ブロー開始量に達した以降は給水量に対して一定の割合で濃縮ブローを行う制御を行うことを特徴とする缶底ブロー直後には濃縮ブローを行わない制御を行うボイラ。
【請求項２】
請求項１に記載の缶底ブロー直後には濃縮ブローを行わない制御を行うボイラにおいて、運転制御装置は、缶底ブロー実施量を算出しておき、缶底ブロー実施量が少ない場合は濃縮ブロー開始量を少なくし、缶底ブロー実施量が多い場合は濃縮ブロー開始量を多くするように濃縮ブロー開始量は缶底ブロー量を加味して算出することを特徴とする缶底ブロー直後には濃縮ブローを行わない制御を行うボイラ。
【請求項３】
請求項１または２に記載の缶底ブロー直後には濃縮ブローを行わない制御を行うボイラにおいて、運転制御装置は、「濃縮ブロー開始量＝（１００／濃縮ブロー率(％)−１）×缶底ブロー実施量」の算出式を用いて濃縮ブロー開始量を算出することを特徴とする缶底ブロー直後には濃縮ブローを行わない制御を行うボイラ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、缶底ブローと濃縮ブローの２種類のブローを行っているボイラであって、缶底ブロー直後には濃縮ブローを行わない制御を行うボイラに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
蒸気を発生している蒸気ボイラの場合、ボイラ内から蒸気を取り出すと、水中に含まれていた不純物は缶内に残り、蒸発によって減少した分だけ新たに給水するため、ボイラの運転に伴って缶水は濃縮する。缶水が過濃縮するとキャリオーバを発生するため、ボイラの缶水は一定度以上に濃縮が進まないようにする必要がある。そこで、濃縮の進んだ缶水を間欠的又は連続して排出し、缶水の濃縮度を低減させる濃縮ブローを行っている。濃縮ブローは、給水量に対する濃縮ブロー率を設定しておき、給水量に対して濃縮ブロー率分の缶水を排出することで行う。
【０００３】
また、蒸気ボイラは長時間の運転によって缶水中の溶解固形物が濃縮し、缶底部にスラッジが堆積するため、缶底部より缶水とともにスラッジを排出する缶底ブローを定期的に行う必要がある。缶底ブローは、ボイラの運転時間が缶底ブロー周期時間を越えるなどの条件に達すると行っており、ボイラ底部から缶水を排出することで、ボイラ底部のスラッジを排出する。
【０００４】
缶底ブローはスラッジの排出を目的とするものであるが、缶底ブローでは缶水を多量に排水するため、缶底ブローを実施すると缶水の濃縮度は低下する。給水量に対して所定の濃縮ブロー率で缶水を排出している濃縮ブローの場合、缶水の濃縮度によって濃縮ブロー率を変更するものではないため、缶底ブロー直後であって缶水が濃縮していない状態であっても濃縮ブローを行うことになる。しかし、缶水の濃縮度が低い状態で濃縮ブローを行っても効果がなく、缶水の濃縮度が低く缶水ｐＨ値が低いとボイラは腐食しやすいため、濃縮度が低い状態で不必要な濃縮ブローを行うことは、かえって低ｐＨの期間を長くすることにより腐食を多くするという問題が生じる。また、濃縮ブローを行えば缶水ともにボイラ内に保有していた熱を排出してしまうため、不必要な濃縮ブローはボイラの熱を無駄に排出することになる。
【０００５】
【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、給水量に対して所定の濃縮ブロー率で濃縮ブローを行うボイラにおいて、濃縮ブローを適正に行わせることにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
請求項１に記載の発明は、ボイラへの給水を通す給水配管、給水配管途中に設置した給水ポンプ、ボイラ内から缶水を取り出すブロー配管、ブロー配管途中に設置したブロー制御弁、ボイラの給水量を算出する給水量算出装置を持ち、給水ポンプ、ブロー制御弁、給水量算出装置のそれぞれと接続しておりボイラの運転を制御する運転制御装置を設けたボイラであって、運転制御装置では、ブロー制御弁を開きボイラ内のスラッジを缶水とともに排出する缶底ブローと、ブロー制御弁を開きボイラ内の濃縮した缶水を排出する濃縮ブローの制御を行っているボイラにおいて、缶底ブローを実施した場合、缶底ブロー後の給水量が濃縮ブロー開始量に達するまでは濃縮ブローを行わず、給水量が濃縮ブロー開始量に達した以降は給水量に対して一定の割合で濃縮ブローを行う制御を行うことを特徴とする。
【０００７】
請求項２に記載の発明は、前記の缶底ブロー直後には濃縮ブローを行わないボイラにおいて、運転制御装置は、缶底ブロー実施量を算出しておき、缶底ブロー実施量が少ない場合は濃縮ブロー開始量を少なくし、缶底ブロー実施量が多い場合は濃縮ブロー開始量を多くすることを特徴とする。
【０００８】
請求項３に記載の発明は、前記の缶底ブロー直後には濃縮ブローを行わないボイラにおいて、運転制御装置は、「濃縮ブロー開始量＝（１００／濃縮ブロー率(％)−１）×缶底ブロー実施量」の算出式を用いて濃縮ブロー開始量を算出することを特徴とする。
【０００９】
缶底ブローでは、ボイラ内のスラッジを排出する際に多量の缶水を排出するため、缶底ブロー直後の場合、缶水の入替えによって缶水の濃縮度が低下している。缶底ブロー直後であって缶水の濃縮度が低下している場合、濃縮ブローを行わないことで缶水は早く濃縮し、腐食しやすい環境は短時間で終了する。そして、不必要な濃縮ブローを行わないことで、ボイラ内から無駄に熱を排出することを防止できる。
【００１０】
また、缶底ブロー終了時点での濃縮度が低い場合には、濃縮ブローを行う必要がある濃縮度までの差が大きくなり、缶底ブロー終了時点での濃縮度が比較的高ければ、濃縮ブローを行う必要がある濃縮度までの差が小さくなる。缶底ブロー終了時点の濃縮度は、缶底ブロー実施量によって異なるため、缶底ブロー実施量を算出しておき、缶底ブロー実施量が少ない場合は濃縮ブロー開始量を少なくし、缶底ブロー実施量が多い場合は濃縮ブロー開始量を少なくすることで、適正な時期に濃縮ブローを開始することができる。
【００１１】
濃縮ブロー開始量は、缶底ブローによって低下した濃縮度が、濃縮ブローを行う必要のある濃縮度に達するまでの給水量であるため、「濃縮ブロー開始量＝（１００／濃縮ブロー率(％)−１）×缶底ブロー実施量」の算出式で算出することができる。缶底ブロー実施量は、保有水量に缶底ブローを実施した比率を掛けることで求めることができ、（１００／濃縮ブロー率−１）に缶底ブロー実施量を掛けることで、缶底ブロー実施量によって定まる濃縮ブロー量を算出することができる。
【００１２】
【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フロー図である。ボイラ１は下部に給水配管２を接続し、給水配管２の途中には給水ポンプ３及び給水流量計４を設ける。ボイラ１の上部には蒸気取り出し管を接続し、蒸気取り出し管に気水分離器７を設ける。気水分離器７は蒸気とともに取り出された缶水を分離するものであり、蒸気のみを上部から取り出し、分離した缶水はボイラ下部へ還流させる。ボイラ下部にボイラ内から缶水の一部を取り出すブロー配管５を設け、ブロー配管５の途中にブロー弁６を設ける。給水ポンプ３、給水流量計４、ブロー弁６のそれぞれと接続した運転制御装置８を設けておき、運転制御装置８によって、ボイラの運転を制御する。
【００１３】
ボイラの給水制御は、ボイラ内の水位を検出しておき、水位が給水開始水位まで低下すると給水し、水位が給水停止水位まで上昇すると給水を停止することで行う。ボイラ内の水位が給水開始水位まで低下すると、運転制御装置８は、給水ポンプ３の作動を開始し、給水配管２を通して給水を行うことでボイラ内の水位を上昇させる。給水ポンプ３の作動によって給水配管２内を水が流れると、給水流量計４は給水量の測定を行い、運転制御装置８は給水流量計４から給水量の値を取り込む。給水ポンプ３の作動によって水位が給水停止水位まで上昇すると、運転制御装置８は、給水ポンプ３の作動を停止して給水を停止する。ボイラ１は缶水を加熱して蒸気を取り出すものであるため、給水を停止すればボイラ内の水位は低下し、ボイラ内水位が給水開始水位まで低下すれば給水を開始することを繰り返す。
【００１４】
運転制御装置８には、缶底ブロー及び濃縮ブローに関する制御も設定しておく。缶底ブローと濃縮ブローは、いずれも給水流量計４で測定している給水量に基づいてブロー弁６を開閉することで行うものであり、缶底ブローは長い周期で実施し、濃縮ブローは短い周期で実施する。
【００１５】
缶底ブロー制御は、缶底ブローを行ってからの給水量の積算値が、缶底ブロー開始量に達すると実施する。長時間連続で運転する必要があり、停止することのできない環境下に設置したボイラでは、缶底ブローのために運転を停止するということができない。そのため、缶底ブローを分割し、ボイラ内の水位が高い状態の時のみブロー弁６を開いて缶底ブローを開始する制御を行うことで、ボイラの運転を継続しながら缶底ブローを行う。
【００１６】
缶底ブロー制御時には、ボイラの水位が給水停止水位より高い状態の時にブロー弁６を開く制御を行い、ブロー配管５から缶水を排出することで、ボイラ底部に堆積しているスラッジを、ブロー配管５を通じて排出する。缶底ブローを行うことにより、ボイラ内水位が給水停止水位まで低下すると、ブロー弁６を閉じて缶底ブローを中断する。運転制御装置８は給水ポンプ３の作動を行って缶水量を増加させ、水位が給水停止水位まで上昇すると、給水ポンプ３の作動を停止し、ブロー弁６を開いて缶底ブローを再開することを繰り返して缶底ブローを行う。
運転制御装置８は缶底ブロー制御時の給水量を給水流量計４によって計測しておき、給水量の積算値があらかじめ設定しておいた缶底ブロー実施量に達すると缶底ブロー制御を終了する。ブロー弁６を開くのは缶内水位が高い状態の時のみであり、缶底ブロー実施中であってもボイラ内の水位が給水開始水位より低くなると、缶底ブローを中断することで水位が大幅に低くならないようにしているため、ボイラの運転は継続したままで過熱されることなく缶底ブローを行える。
【００１７】
濃縮ブロー制御は、給水量に対してあらかじめ定めておいた濃縮ブロー率で缶水を排出するように、ブロー弁６の開閉を行う。ブロー弁６は、缶底ブロー時に比べてはるかに短い間隔で開閉することになり、濃縮ブロー制御はボイラ運転中には常時行うことになる。ただし、缶底ブローを行った直後には濃縮ブローを行わない期間を設けておく。缶底ブロー実施時から、缶底ブロー後の給水量が濃縮ブロー開始量に達するまでの期間は濃縮ブローを行わず、給水量が濃縮ブロー開始量に達した以降は給水量に対して一定の割合で濃縮ブローを行う。
【００１８】
濃縮ブロー開始量は缶底ブロー終了時点の缶水濃縮度によって異なり、缶底ブロー終了時点の濃縮度は缶底ブロー実施量によって異なる。そのため、濃縮ブロー開始量は「濃縮ブロー開始量＝（１００／濃縮ブロー率(％)−１）×缶底ブロー実施量」の算出式を用いて算出する。
【００１９】
例えば、ボイラ保有水量が１００リットル、給水電気伝導率が４０mS/m、濃縮ブロー開始電気伝導率が４００mS/m、ボイラ保有水量に対する缶底ブローの割合である缶底ブロー率が２０％であったとする。この場合、給水電気伝導率４０mS/mが濃縮ブロー開始電気伝導率４００mS/mとなるまでの濃縮倍率＝４００／４０＝１０、濃縮度濃縮ブロー率＝４０／４００＝０.１＝１０％となる。そして缶底ブロー実施量は、ボイラ保有水量の缶底ブロー率分であるため、１００×０.２＝２０リットルとなる。これらを濃縮ブロー開始量算出式に当てはめると、濃縮ブロー開始量＝（１００／１０−１）×１００×０.２＝９×２０となり、濃縮ブロー開始量＝１８０リットルとなる。（１００／１０−１）＝９は、給水電気伝導率４０mS/mが４００mS/mになるには９倍分の給水を蒸発させる必要があるということであり、缶底ブロー１リットルでの濃縮度低下分が元の濃縮度に到達するまでに行う給水量に当たる。この値に缶底ブロー実施量を掛けることで、缶底ブローにより低下した濃縮度が濃縮ブローを開始する濃縮度に達するまでの給水量を求めることができる。
【００２０】
缶底ブローを実施した場合、運転制御装置８は、缶底ブロー実施後の給水量を算出しておき、濃縮ブロー開始量の１８０リットルになるまでは濃縮ブローの制御を行わず、缶底ブロー実施後の給水量が、濃縮ブロー開始量の１８０リットルとなった以降は、給水量に対して所定の濃縮ブロー率で缶水を排出する濃縮ブローの制御を行う。
【００２１】
缶底ブローでは、ボイラ内のスラッジを排出する際に多量の缶水を排出するため、缶底ブロー直後の場合、缶水の大幅な入替えによって缶水の濃縮度が低下している。そのため、缶底ブロー直後の場合には濃縮ブローを行う必要はなく、濃縮ブローを行わないことで缶水は早く濃縮する。ボイラの缶水は、過濃縮となるとキャリオーバが発生するので好ましくないが、濃縮度が低すぎる場合には腐食しやすいため、缶底ブロー直後の低濃縮時には濃縮ブローを行わずに早く濃縮させた方がよい。そのため、缶底ブローを実施してから濃縮ブロー開始量分の給水を行うまでの期間は、濃縮ブローを行わないことで缶水の濃縮を早めることができる。
【００２２】
また、缶底ブロー終了時点での濃縮度が低い場合には、濃縮ブローを行う必要がある濃縮度までの差が大きくなって濃縮ブロー開始量は多くなり、缶底ブロー終了時点での濃縮度が比較的高い場合には、濃縮ブローを行う必要がある濃縮度までの差が小さくなるため濃縮ブロー開始量を少なくする必要がある。缶底ブロー終了時点の濃縮度は、缶底ブロー実施量によって異なるため、濃縮ブロー開始量の算出は、缶底ブロー実施量を加味している前記算出式によって行う。前記算出式を用いて濃縮ブロー開始量を求めることで、適正な時期に濃縮ブローを再開することができる。
【００２３】
なお、本実施例では濃縮ブローと缶底ブローをブロー弁６によって行うことにしているが、濃縮ブロー用のブロー弁と缶底ブロー用のブロー弁をそれぞれ設けておき、濃縮ブロー時には濃縮ブロー用のブロー弁、缶底ブロー時には缶底ブロー用のブロー弁を操作するようにしてもよい。
【００２４】
【発明の効果】
本発明を実施し、濃縮ブローを適正に行うことで、缶底ブロー直後の低ｐＨ期間が短くなるためにその間の腐食量を減らすことができ、ボイラが保有する熱の無駄な排出を無くすことで熱の効率を向上することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明を実施するボイラのフロー図
【符号の説明】
１  ボイラ
２  給水配管
３  給水ポンプ
４  給水流量計
５  ブロー配管
６  ブロー弁
７  気水分離器
８  運転制御装置
【図１】
0004566462.tif 000002