(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
エコノマイザを備えた多管貫流ボイラにおける気水分離器からオーバーフローした高圧高温ドレンを高圧ドレンタンクに一旦貯留した後、エコノマイザに供給する方法であって、高圧ドレンタンクからの高圧高温ドレンを、バーナ燃焼に応じ高圧ドレン給水開閉弁及び高圧ドレン給水量制御弁を制御してエコノマイザに給水し、高圧高温ドレン給水をオフとする水位で、かつバーナ燃焼時には、エコノマイザを保護するために強制通水するエコノマイザ保護通水に自動切換して制御することを特徴とするエコノマイザ付多管貫流ボイラにおける高圧ドレン回収供給方法。
【請求項２】
ボイラ出力を１００とした場合、給水開閉弁による給水は１４０〜１６０％、エコノマイザ保護通水の高燃焼時は７０〜９０％、エコノマイザ保護通水の低燃焼時は３０〜５０％の給水量制御とする請求項１記載のエコノマイザ付多管貫流ボイラにおける高圧ドレン回収供給方法。
【請求項３】
エコノマイザを備えた多管貫流ボイラにおけるエコノマイザへの高圧ドレン給水管に、上流側から高圧ドレン給水開閉弁及び高圧ドレン給水量制御弁を直列に設け、この高圧ドレン給水管に並列に低温水給水ポンプを備えた低温水給水管を接続し、ボイラ本体のバーナに少なくとも２つの燃料供給弁を並列に接続し、気水導管又は気水分離器に圧力スイッチを設け、水位検出筒にレベルスイッチを設け、少なくとも２つの燃料供給弁及び圧力スイッチを燃料制御器を介して高圧ドレン給水量制御弁に該制御弁を制御可能に接続し、レベルスイッチを水位制御器を介して高圧ドレン給水開閉弁、高圧ドレン給水量制御弁及び低温水給水ポンプに該開閉弁及び給水ポンプを制御可能に接続し、高圧高温ドレン給水をオフとする水位で、かつバーナ燃焼時には、エコノマイザを保護するために強制通水するエコノマイザ保護通水に自動切換して制御するようにしたことを特徴とするエコノマイザ付多管貫流ボイラにおける高圧ドレン回収供給装置。
【請求項４】
水位検出筒に水位制御電極を６本取り付けた請求項３記載のエコノマイザ付多管貫流ボイラにおける高圧ドレン回収供給装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、エコノマイザが備えられた多管貫流ボイラにおいて、高圧ドレンを回収しエコノマイザに供給する方法及び装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来から、ボイラ排ガスと燃焼空気とを熱交換させて熱回収し省エネルギーを図る方法が知られている。この場合、空気温度が高く、排ガス中のＮＯｘが多くなり、公害規制に対応するのが困難であった。
また、従来は、多管貫流ボイラでの高圧ドレン回収は、ボイラ本体だけの構成で行われており、エコノマイザを取り付けることは、一般に行われていない。このため、排ガス温度が高く、省エネルギー効果が小さい。例えば、ボイラ蒸気温度１．２MPa では、飽和温度が１９０℃であり、ボイラ本体だけでは、排ガス温度を２００℃以下とする収熱は困難である。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
ボイラにおける高圧ドレン回収は、使用済の復水ドレンに圧をかけ、大気圧以上の高圧・高温のドレン水をボイラに給水することにより、大気への放熱量を減らし、省エネルギーを図るシステムであり、これからの普及が期待される。
一方、省エネルギーを図るために、ボイラ排ガス温度は２００℃以下が要求されるが、この場合、熱効率を高めるためのエコノマイザを取り付けると、エコノマイザが過熱しスチームを発生してウォータハンマーでエコノマイザが破損するおそれがあった。
【０００４】
本発明は上記の点に鑑みなされたもので、本発明の目的は、エコノマイザ付多管貫流ボイラにおける高圧ドレン回収システムの高圧ドレン給水開閉弁及び高圧ドレン給水量制御弁を、バーナ燃焼に応じた多段階給水（エコノマイザを保護するための強制通水）制御することにより、省エネルギーを図るとともに、ウォータハンマーによるエコノマイザの破損を防止するようにした方法及び装置を提供することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するために、本発明のエコノマイザ付多管貫流ボイラにおける高圧ドレン回収供給方法は、エコノマイザを備えた多管貫流ボイラにおける気水分離器からオーバーフローした高圧高温ドレンを高圧ドレンタンクに一旦貯留した後、エコノマイザに供給する方法であって、高圧ドレンタンクからの高圧高温ドレンを、バーナ燃焼に応じ高圧ドレン給水開閉弁及び高圧ドレン給水量制御弁を制御してエコノマイザに給水するように構成されている。
【０００６】
この方法において、低温給水をオンオフ制御で行い、高温給水の高水位時、かつバーナ燃焼時には、エコノマイザを保護するために強制通水するエコノマイザ保護通水に自動切替して制御するように構成される。
【０００７】
また、この方法において、ボイラ出力を１００とした場合、給水開閉弁による給水は１４０〜１６０％、例えば１５０％、エコノマイザ保護通水の高燃焼時は７０〜９０％、例えば８０％、エコノマイザ保護通水の低燃焼時は３０〜５０％、例えば４０％の給水量制御とすることが好ましい。
【０００８】
本発明のエコノマイザ付多管貫流ボイラにおける高圧ドレン回収供給装置は、エコノマイザを備えた多管貫流ボイラにおけるエコノマイザへの高圧ドレン給水管に、上流側から高圧ドレン給水開閉弁及び高圧ドレン給水量制御弁を直列に設け、この高圧ドレン給水管に並列に低温水給水ポンプを備えた低温水給水管を接続し、ボイラ本体のバーナに少なくとも２つの燃料供給弁を並列に接続し、気水導管又は気水分離器に圧力スイッチを設け、水位検出筒にレベルスイッチを設け、少なくとも２つの燃料供給弁及び圧力スイッチを燃料制御器を介して高圧ドレン給水量制御弁に該制御弁を制御可能に接続し、レベルスイッチを水位制御器を介して高圧ドレン給水開閉弁、高圧ドレン給水量制御弁及び低温水給水ポンプに該開閉弁及び給水ポンプを制御可能に接続したことを特徴としている。
この装置において、水位検出筒に水位制御電極を多数、例えば６本取り付けた構成とすることが好ましい。
【０００９】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について説明する。本発明は下記の実施の形態に何ら限定されるものではなく、適宜変更して実施することができるものである。
図１は本発明の実施の第１形態によるエコノマイザ付多管貫流ボイラにおける高圧ドレン回収供給装置の全体フローを示し、図２は図１における要部のフローを示している。
多管貫流ボイラ１０はエコノマイザ１２を備えており、このエコノマイザ１２への高圧ドレン給水管１４に、上流側から高圧ドレン給水開閉弁１６及び高圧ドレン給水量制御弁１８が直列に設けられている。
【００１０】
また、高圧ドレン給水管１４に並列に低温水給水ポンプ２０を備えた低温水給水管２２が接続され、ボイラ本体のバーナ２４には、少なくとも２つ、例えば２つの燃料供給弁２６、２８が並列に接続されている。
ボイラ本体と気水分離器３０との間の気水導管３２又は気水分離器には（図面では気水導管の場合を示している）、圧力スイッチ３４等の蒸気圧制御器が設けられ、水位検出筒（水柱管）３６にはレベルスイッチ３８等の水位制御器が設けられて、２つの燃料供給弁２６、２８及び圧力スイッチ３４が燃焼制御器４０を介して高圧ドレン給水量制御弁１８に、この制御弁１８が制御可能に接続され、レベルスイッチ３８が水位制御器４２を介して高圧ドレン給水開閉弁１６、高圧ドレン給水量制御弁１８及び低温水給水ポンプ２０に、開閉弁１６、制御弁１８及びポンプ２０が制御可能に接続されている。４４は高圧ドレンタンク、４６はドレンポンプ、４８は低圧タンク、５０は１次圧力調節弁、５２はオーバーフロー管、５４はオーバーフロー弁（高圧ドレン弁）である。
【００１１】
水位検出筒３６には、一例として６本の水位制御電極が取り付けられている。これらの電極は下から次の通りである。
Ｂ：低水位遮断
Ｌ：低温給水オン（ポンプ）
Ｈ：低温給水オフ（ポンプ）
ＤＬ：高温給水オン（高圧ドレン弁）
ＤＨ：高温給水オフ（高圧ドレン弁）
ＤＨＨ：高水位検出
【００１２】
多管貫流ボイラ１０は、給水高さの変化を電極が検知しオンオフ制御される。一方、バーナ燃焼は、蒸気圧の変化で高燃焼・低燃焼・停止の三位置制御がなされる。各々は連動せず、別途の動作を行う。このため、満水時に給水が零となり、エコノマイザが過熱する。
本発明においては、高水位で給水なしの場合でも、エコノマイザ１２内の蒸発がなく過熱しないように、燃焼時は運転状態に応じて連続給水する制御が行われる。適正な給水とするために、給水量を標準・高燃焼・低燃焼で適正量を給水する。燃焼停止時は給水オフとする。燃焼は、一例として３ポイント、給水は、一例として４ポイントの多段階を切り替えて自動制御する。
【００１３】
連続通水量は燃焼量に合わせて制御し、給水量は、一例として４ポイント制御する。例えば、ボイラ出力を１００とした場合、オンオフ給水は１５０％、エコノマイザ保護給水の高燃焼時は８０％、エコノマイザ保護通水の低燃焼時は４０％の給水量制御とする。ここで、エコノマイザ保護給水とは、ボイラ水位高時にエコノマイザを保護するために強制通水することを言う。
【００１４】
つぎに動作の一例について説明する。
（１）  低温水給水ポンプ２０（水位Ｈ〜Ｌ）：初期注水が行われる。水位Ｌで給水ポンプ２０がオンし、水位Ｈで給水ポンプ２０がオフする。給水量は１５０％（ボイラ蒸発量を１００％）であるので、給水はオン・オフする。
（２）  高圧ドレン給水開閉弁１６（水位ＤＬ〜ＤＨ）：ドレン回収運転時に水位制御器４２で開閉する。水位ＤＬで開、水位ＤＨではバーナ２４の燃焼状態により条件が異なる。給水量は１５０％（制御弁１８は１５０％の開度）。バーナオフ（非燃焼）時は水位ＤＨ上で弁１６は閉となり給水オフする。バーナオン（燃焼）時は水位ＤＨ上でも弁１６は開となる。
（３）  高圧ドレン給水量制御弁１８：水位がＤＨ以上で、かつ燃焼時に制御弁１８は変化する。
（ａ）  水位ＤＨ以上で、かつ高燃焼時は弁１８の開度は８０％とする。８０％給水であるので、８０％＜１００％で水位は徐々に下る。水位がＤＬまで下ると、上記の（２）に戻り１５０％給水となり水位が上昇する。水位ＤＨまで上ると８０％給水となる。
（ｂ）  水位ＤＨ以上、かつ低燃焼時は弁１８の開度は４０％とする。４０％給水であるので、４０％＜５０％で水位は徐々に下る。水位ＤＬまで下ると、１５０％給水となり水位が上昇する。水位ＤＨまで上ると４０％給水となる。
（ｃ）  非燃焼では、水位ＤＨ以上で、ドレン開閉弁１６は閉となり給水停止となる。
これらをまとめると表１のようになる。
【００１５】
【表１】
0003980281.tif 000002
【００１６】
（４）  オーバーフロー弁５４：万一、水位がＤＨＨの高水位となると、オーバーフロー弁５４が開となる。
【００１７】
【発明の効果】
本発明は上記のように構成されているので、つぎのような効果を奏する。
（１）  エコノマイザを備えた多管貫流ボイラにおける高圧ドレン回収供給において、省エネルギーを図るとともに、過熱によるスチーミングに基因するウォータハンマーによるエコノマイザの破損を防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の第１形態によるエコノマイザ付多管貫流ボイラにおける高圧ドレン回収供給装置の全体フローを示す概略構成図である。
【図２】図１における要部のフローを示す概略構成図である。
【符号の説明】
１０  多管貫流ボイラ
１２  エコノマイザ
１４  高圧ドレン給水管
１６  高圧ドレン給水開閉弁
１８  高圧ドレン給水量制御弁
２０  低温水給水ポンプ
２２  低温水給水管
２４  バーナ
２６、２８  燃焼供給弁
３０  気水分離器
３２  気水導管
３４  圧力スイッチ
３６  水位検出筒
３８  レベルスイッチ
４０  燃焼制御器
４２  水位制御器
４４  高圧ドレンタンク
４６  ドレンポンプ
４８  低圧タンク
５０  １次圧力調節弁
５２  オーバーフロー管
５４  オーバーフロー弁（高圧ドレン弁）
【図１】
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【図２】
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