(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
汽水胴の上部に接続され且つ基準レベルを保持するための水が溜められたリザーバ内のヘッドと、汽水胴内のヘッドとの差圧を検出することにより、ドラムレベルを検出するようにしたボイラのドラムレベル計測装置であって、
汽水胴内の飽和水部と区画された汽水混合体部内に、上下方向ヘ延びる所要幅のスリットが側面に形成された筒状のドラムレベル検出用チャンバを立設し、該ドラムレベル検出用チャンバを介して汽水胴内のヘッドを検出するよう構成したことを特徴とするボイラのドラムレベル計測装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ボイラのドラムレベル計測装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、発電所内等において補助蒸気を発生させるためのボイラは、図４に示される如く、上部に汽水胴１ａが配置され且つ下部に水胴１ｂが配置されたボイラ本体１内に、押込通風機２によって燃焼用空気を燃焼用空気ダクト３から風箱４を介して供給すると共に、軽油等の燃料Ｆを燃料供給管５から供給しバーナ６から噴射して燃焼させ、生成された燃焼ガスにより、ボイラ本体１の伝熱管内の水を加熱して蒸気を発生させ、該蒸気を汽水胴１ａから蒸気管７を介して取り出し、メインボイラ側補助蒸気ヘッダ８へ導入する一方、熱を奪われた燃焼ガスを煙道９を介して図示していない煙突から大気へ放出するようになっている。
【０００３】
尚、図４中、１０は燃料供給管５途中に設けられた燃料遮断弁、１１は蒸気管７途中に設けられた主蒸気止弁、１２はボイラの起動時にプロパンガス等の点火用燃料Ｆ’が供給される点火用のバーナである。
【０００４】
一方、前記汽水胴１ａの上部には、脱気器１３が取り付けられており、補給水タンク１４に貯留された水が給水ポンプ１５の作動により給水管１６を経由し、前記脱気器１３を介して前記汽水胴１ａに補給されるようになっている。
【０００５】
前記汽水胴１ａに補給される水の量は、前記給水管１６途中に設けられた給水流量調節弁１７の開度を増減させることによって調節されるようになっており、該給水流量調節弁１７の開度は、ドラムレベル計測装置１８によって検出される前記汽水胴１ａ内部の水位即ちドラムレベル１９と、前記蒸気管７途中に設けられた蒸気流量計２０によって検出される蒸気流量２１とに基づいてドラムレベル調節計２２から出力される開度指令２３’によって制御されるようになっている。
【０００６】
前記ドラムレベル調節計２２は、図５に示される如く、汽水胴１ａ内部のドラムレベルの規定水位２４とドラムレベル計測装置１８によって検出される実際のドラムレベル１９との差を求めてドラムレベル偏差２５を出力する減算器２６と、該減算器２６から出力されるドラムレベル偏差２５を比例積分処理して該ドラムレベル偏差２５をなくすための給水流量調節弁１７の基本開度指令２７を出力する比例積分調節器２８と、蒸気流量計２０によって検出される蒸気流量２１に基づき給水流量調節弁１７の補正開度指令２９を求めて出力する関数発生器３０と、前記比例積分調節器２８から出力される給水流量調節弁１７の基本開度指令２７に前記関数発生器３０から出力される給水流量調節弁１７の補正開度指令２９を加えて給水流量調節弁１７の開度指令２３を出力する加算器３１と、該加算器３１から出力される開度指令２３が入力され、自動の場合には前記開度指令２３をそのまま開度指令２３’として給水流量調節弁１７へ出力する一方、手動の場合には運転員の手動操作に基づく開度指令２３’を給水流量調節弁１７へ出力する自動／手動切換器３２とを備えてなる構成を有している。
【０００７】
尚、前記関数発生器３０には、図６に示される如く、蒸気流量２１の増減に対し略比例させて給水流量調節弁１７の補正開度指令２９を増減させるような関数が入力されている。
【０００８】
前述の如きボイラの運転時においては、ドラムレベル計測装置１８によって汽水胴１ａ内部のドラムレベル１９が検出されると共に、蒸気流量計２０によってメインボイラ側補助蒸気ヘッダ８へ導入される蒸気流量２１が検出され、ドラムレベル調節計２２の減算器２６において、汽水胴１ａ内部のドラムレベルの規定水位２４と前記ドラムレベル計測装置１８によって検出される実際のドラムレベル１９との差が求められてドラムレベル偏差２５が比例積分調節器２８へ出力され、該比例積分調節器２８において前記減算器２６から出力されるドラムレベル偏差２５が比例積分処理されて該ドラムレベル偏差２５をなくすための給水流量調節弁１７の基本開度指令２７が加算器３１へ出力される一方、前記蒸気流量計２０によって検出される蒸気流量２１に基づき関数発生器３０において給水流量調節弁１７の補正開度指令２９が求められて前記加算器３１へ出力され、該加算器３１において前記比例積分調節器２８から出力される給水流量調節弁１７の基本開度指令２７に前記関数発生器３０から出力される給水流量調節弁１７の補正開度指令２９が加えられて給水流量調節弁１７の開度指令２３が自動／手動切換器３２を介しそのまま開度指令２３’として出力され、該開度指令２３’に応じて給水流量調節弁１７の開度が調節され、汽水胴１ａに補給される水の量が調節されて、該汽水胴１ａのドラムレベル１９が規定水位２４に保持されるようになっている。
【０００９】
ところで、前記汽水胴１ａの内部には、図７に示される如く、水の波打ちを防止し且つ汽水胴１ａ長手方向における水位の変動を抑制するためのパンチングメタル等の孔あきの板で形成された邪魔板３３が配設されると共に、該邪魔板３３を支持するようにバッフルプレート３４とスワッシュプレート３５とが配設され、これらの邪魔板３３とバッフルプレート３４とスワッシュプレート３５とによって汽水胴１ａ内下部は、蒸気と水が混在する汽水混合体部３６と、飽和水が溜まる飽和水部３７とに区画されている。尚、前記スワッシュプレート３５下端と汽水胴１ａ底部内面との間には隙間が形成されており、汽水胴１ａ内の水位が邪魔板３３より低くなった状態でも、前記隙間を介して汽水混合体部３６と飽和水部３７とが連通し、汽水混合体部３６の水位と飽和水部３７の水位は同一となるようにしてある。
【００１０】
又、前記ドラムレベル計測装置１８は、図７に示される如く、汽水胴１ａの上部に上部接続配管３８を介して基準レベルを保持するための水が溜められたリザーバ３９を接続し、該リザーバ３９の底部に接続配管４０を介してリザーバ内ヘッド検出室４１を接続すると共に、前記汽水胴１ａの下部における飽和水部３７に下部接続配管４２を介してドラム内ヘッド検出室４３を接続し、前記リザーバ内ヘッド検出室４１とドラム内ヘッド検出室４３との差圧を前記ドラムレベル１９として検出する差圧検出器４４を設けてなる構成を有しており、ボイラの運転時には、前記リザーバ３９による基準レベルは略一定に保持されており、前記差圧検出器４４によって、リザーバ内ヘッド検出室４１とドラム内ヘッド検出室４３との差圧を検出することにより、汽水胴１ａ内部のドラムレベル１９が計測されるようになっている。
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、前述の如きボイラの場合、汽水胴１ａ内の飽和水部３７における水が一時的にスワッシュプレート３５下端部の隙間から汽水混合体部３６側へ吸い出され、飽和水部３７における水位が降下する現象が発生することがあった。
【００１２】
このような現象は一時的なものであって、時間が経てば元に戻るが、従来のように、汽水胴１ａ内部のドラムレベル１９を飽和水部３７で検出するのでは、該飽和水部３７における水位のみが一時的に降下しただけであるにもかかわらず、ドラムレベル１９が汽水胴１ａ内部全体で降下したと判断され、場合によっては、ボイラの空焚き防止用のトリップ指令が出力され、ボイラがトリップしてしまうという不具合を有していた。
【００１３】
本発明は、斯かる実情に鑑み、飽和水部における水位が降下する現象が発生しても、常に汽水胴内部のドラムレベルを正確に計測し得、ボイラがトリップに至るようなことを回避し得るボイラのドラムレベル計測装置を提供しようとするものである。
【００１４】
【課題を解決するための手段】
本発明は、汽水胴の上部に接続され且つ基準レベルを保持するための水が溜められたリザーバ内のヘッドと、汽水胴内のヘッドとの差圧を検出することにより、ドラムレベルを検出するようにしたボイラのドラムレベル計測装置であって、汽水胴内の飽和水部と区画された汽水混合体部内に、上下方向ヘ延びる所要幅のスリットが側面に形成された筒状のドラムレベル検出用チャンバを立設し、該ドラムレベル検出用チャンバを介して汽水胴内のヘッドを検出するよう構成したことを特徴とするボイラのドラムレベル計測装置にかかるものである。
【００１５】
上記手段によれば、以下のような作用が得られる。
【００１６】
ボイラの運転時には、リザーバによる基準レベルは略一定に保持されており、又、汽水胴の汽水混合体部内に立設されたドラムレベル検出用チャンバ内には、スリットから水が流入し、該ドラムレベル検出用チャンバ内の水位は汽水胴内部の水位と同一のレベルに保持されており、前記リザーバ内のヘッドと、前記ドラムレベル検出用チャンバを介した汽水胴内のヘッドとの差圧を検出することにより、汽水胴内部のドラムレベルが計測される。
【００１７】
これにより、汽水胴内の飽和水部における水が一時的に汽水混合体部側へ吸い出され、飽和水部における水位が降下する現象が発生したとしても、従来のように、汽水胴内部のドラムレベルを飽和水部で検出するのとは異なり、ドラムレベルが汽水胴内部全体で降下したと判断されることはなくなり、ボイラの空焚き防止用のトリップ指令が出力されることもなく、ボイラがトリップしてしまうことも避けられる。
【００１８】
尚、汽水混合体部は温度が高く気泡も多く発生しており、仮にドラムレベル検出用チャンバを設けずに単に汽水混合体部のヘッドを汽水胴内のヘッドとして検出しようとした場合、計測されるドラムレベルの精度が気泡の影響を受けて低下する虞があるが、上下方向ヘ延びる所要幅のスリットからはドラムレベル検出用チャンバ内に気泡は侵入しにくくなっているため、計測されるドラムレベルの精度が気泡の影響を受けて低下する心配もない。
【００１９】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図示例と共に説明する。
【００２０】
図１〜図３は本発明を実施する形態の一例であって、図中、図４〜図７と同一の符号を付した部分は同一物を表わしており、基本的な構成は図４〜図７に示す従来のものと同様であるが、本図示例の特徴とするところは、図１〜図３に示す如く、汽水胴１ａ内の飽和水部３７と区画された汽水混合体部３６内に、上下方向ヘ延びる所要幅（およそ３［ｍｍ］程度）のスリット４５が側面に形成された筒状のドラムレベル検出用チャンバ４６を立設し、該ドラムレベル検出用チャンバ４６を介して汽水胴１ａ内のヘッドを検出するよう構成した点にある。
【００２１】
前記ドラムレベル検出用チャンバ４６は、鋼管等の筒状体４７の側面にその長手方向へ延びるスリット４５を形成し、該筒状体４７の両端開口を円板状の蓋板４８，４９で閉塞し、筒状体４７を立てた状態で、上側に位置する蓋板４８に空気孔５０を穿設し、筒状体４７の底部に、ドレン孔５１を穿設すると共に、筒状体４７の半径方向へ延び且つ先端に継手部材５２が取り付けられたノズル５３を突設してなる構成を有しており、該ドラムレベル検出用チャンバ４６のノズル５３と、ドラム内ヘッド検出室４３へ通じる下部接続配管４２とを連結管５４を介して接続するようにしてある。
【００２２】
次に、上記図示例の作動を説明する。
【００２３】
ボイラの運転時には、リザーバ３９による基準レベルは略一定に保持されており、又、汽水胴１ａの汽水混合体部３６内に立設されたドラムレベル検出用チャンバ４６内には、スリット４５から水が流入し、該ドラムレベル検出用チャンバ４６内の水位は汽水胴１ａ内部の水位と同一のレベルに保持されており、該ドラムレベル検出用チャンバ４６内とドラム内ヘッド検出室４３は、ノズル５３と継手部材５２と連結管５４と下部接続配管４２を介して連通しているため、差圧検出器４４によって、リザーバ内ヘッド検出室４１とドラム内ヘッド検出室４３との差圧を検出することにより、汽水胴１ａ内部のドラムレベル１９が計測される。
【００２４】
これにより、汽水胴１ａ内の飽和水部３７における水が一時的にスワッシュプレート３５下端部の隙間から汽水混合体部３６側へ吸い出され、飽和水部３７における水位が降下する現象が発生したとしても、従来のように、汽水胴１ａ内部のドラムレベル１９を飽和水部３７で検出するのとは異なり、ドラムレベル１９が汽水胴１ａ内部全体で降下したと判断されることはなくなり、ボイラの空焚き防止用のトリップ指令が出力されることもなく、ボイラがトリップしてしまうことも避けられる。
【００２５】
尚、汽水混合体部３６は温度が高く気泡も多く発生しており、仮にドラムレベル検出用チャンバ４６を設けずに単に汽水混合体部３６の水をドラム内ヘッド検出室４３へ導入するだけで、汽水胴１ａ内のヘッドを検出しようとした場合、計測されるドラムレベル１９の精度が気泡の影響を受けて低下する虞があるが、上下方向ヘ延びる所要幅（およそ３［ｍｍ］程度）のスリット４５からはドラムレベル検出用チャンバ４６内に気泡は侵入しにくくなっているため、計測されるドラムレベル１９の精度が気泡の影響を受けて低下する心配もない。
【００２６】
こうして、飽和水部３７における水位が降下する現象が発生しても、常に汽水胴１ａ内部のドラムレベル１９を正確に計測し得、ボイラがトリップに至るようなことを回避し得る。
【００２７】
尚、本発明のボイラのドラムレベル計測装置は、上述の図示例にのみ限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々変更を加え得ることは勿論である。
【００２８】
【発明の効果】
以上、説明したように本発明のボイラのドラムレベル計測装置によれば、飽和水部における水位が降下する現象が発生しても、常に汽水胴内部のドラムレベルを正確に計測し得、ボイラがトリップに至るようなことを回避し得るという優れた効果を奏し得る。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明を実施する形態の一例の概要構成図である。
【図２】本発明を実施する形態の一例におけるドラムレベル検出用チャンバの側面図である。
【図３】本発明を実施する形態の一例におけるドラムレベル検出用チャンバの平面図であって、図２のＩＩＩ−ＩＩＩ矢視図である。
【図４】ボイラの一例の全体概要構成図である。
【図５】図４に示されるドラムレベル調節計のブロック図である。
【図６】図５に示される関数発生器に設定された関数を表わす線図である。
【図７】従来のドラムレベル計測装置の一例の概要構成図である。
【符号の説明】
１    ボイラ本体
１ａ  汽水胴
１８    ドラムレベル計測装置
１９    ドラムレベル
３６    汽水混合体部
３７    飽和水部
３９    リザーバ
４１    リザーバ内ヘッド検出室
４３    ドラム内ヘッド検出室
４４    差圧検出器
４５    スリット
４６    ドラムレベル検出用チャンバ
４７    筒状体
４８    蓋板
４９    蓋板
【図１】
0004182620.tif 000002
【図２】
0004182620.tif 000003
【図３】
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【図４】
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【図５】
0004182620.tif 000006
【図６】
0004182620.tif 000007
【図７】
0004182620.tif 000008