(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
燃料供給量を段階的に調節することで燃焼量を段階的に調節する燃焼装置を持ったボイラであって、燃焼用空気を送る送風機に回転数を制御する回転数制御手段を接続し、回転数制御手段によって送風機の回転数を制御することで、燃焼量に合わせて給気量の調節を行っており、送風機の回転数が燃料供給量変更用の設定値となった時に燃料供給量の変更を行っているボイラにおいて、
燃焼用空気の温度を検出する温度計測装置と、温度計測装置にて計測された空気温度に基づいて燃料供給量変更用の設定値を変更する補正装置を設けておき、
燃焼量の小さな低燃焼から燃焼量の大きな高燃焼へ燃焼量を変更する場合には、まず送風機の回転数を徐々に増加させ、空気温度に基づいて設定した燃料供給量変更用の設定値に送風機の回転数が達すると、燃料供給量を増加して高燃焼を開始し、
燃焼量の大きな高燃焼から燃焼量の小さな低燃焼へ燃焼量を変更する場合には、まず送風機の回転数を徐々に低下させ、空気温度に基づいて設定した燃料供給量変更用の設定値に送風機の回転数が達すると、燃料供給量を減少して低燃焼を開始することを特徴とするボイラの燃料供給量変更制御装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は燃焼量を段階的に調節しているボイラの燃料供給量変更制御装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
高燃焼・低燃焼・停止の３位置で燃焼制御を行っているボイラの場合、燃料供給量に合わせて燃焼用空気の供給量も調節する必要がある。風量を調節する手段として、インバータ装置等の回転数制御手段を送風機に接続しておき、送風機の回転数を制御することで燃焼用空気の供給量を調節することが行われている。
送風機回転数の変更は燃料供給量を変更する場合に比べて時間が長くかかり、空気供給量の変更と燃料供給量の変更の出力を同時に行うと、空気と燃料のバランスが崩れる。そのため、先に送風機の回転数を変更する出力を行い、インバータより出力される周波数を検出するなどして送風機の回転数を検出しておき、送風機の回転数が所定の値となった時に燃料供給量を変更する出力が行われている。
【０００３】
しかし、空気の密度は温度によって変化しており、ボイラ室の室温つまり燃焼用空気の温度が変動すると送風機の回転数は同じであっても供給される酸素量は変動する。燃料供給量変更時はもともと燃焼が不安定となりやすいうえ、ボイラ室の室温の変化によって燃料供給量を変更する時の酸素供給量が変動し、燃焼用空気の不足や過多が発生すると、燃焼のバランスが崩れて黒煙または白煙が発生し、ボイラの煤詰まりの原因となるという問題があった。
【０００４】
【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、送風機の回転数を制御しているボイラにおいて、燃料供給量の変更時に燃焼が不安定となることを防ぐことにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
燃料供給量を段階的に調節することで燃焼量を段階的に調節する燃焼装置を持ったボイラであって、燃焼用空気を送る送風機に回転数を制御する回転数制御手段を接続し、回転数制御手段によって送風機の回転数を制御することで、燃焼量に合わせて給気量の調節を行っており、送風機の回転数が燃料供給量変更用の設定値となった時に燃料供給量の変更を行っているボイラにおいて、燃焼用空気の温度を検出する温度計測装置を設けておき、温度計測装置にて計測された空気温度に基づいて燃料供給量変更用の設定値を変更する補正装置を設ける。
【０００６】
【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は本発明の一実施例の構成図である。ボイラ１は上部に燃焼装置２が設けられており、燃料供給配管３を通して送られた燃料と、送風機６から送られる燃焼用空気によって燃焼が行われる。燃焼量の制御は燃料供給量と風量を調節することで行われ、燃料の供給量は燃料供給配管３途中に設けた第１電磁弁４と第２電磁弁５によって制御されており、第１電磁弁４および第２電磁弁５が閉じられている場合は燃焼停止、第１電磁弁４のみが開かれると低燃焼、第１電磁弁４および第２電磁弁５が開かれると高燃焼となる。送風機モータ７には回転数制御手段であるインバータ８を接続しておき、インバータ８から出力される周波数によって送風機モータ７の回転数（回転速度）が変更される。ボイラ室の温度を検出する温度計測装置９、温度計測装置９が接続され設定周波数の変更を行う補正装置１２を設け、また、インバータ８から出力されている周波数を検出する周波数検出装置１１を設けておく。第１電磁弁４および第２電磁弁５の開閉などの燃焼制御とインバータ８による風量調節は、燃焼装置２、第１電磁弁４、第２電磁弁５、インバータ８、補正装置１２、周波数検出装置１１にそれぞれ接続されている制御装置１０にて行われる。
【０００７】
図２は本発明の一実施例での燃焼と風量調節の状況を示したタイムチャートであり、制御装置１０によって行われる制御を示している。本実施例では燃焼が停止→低燃焼→高燃焼→低燃焼→停止→低燃焼→高燃焼と変動しており、最初のボイラ室の室温は低温であったのが、その後に上昇したため、燃焼に必要な空気の体積量が増加した場合を想定している。
【０００８】
補正装置１２には基準温度時での第２電磁弁開閉周波数である基準第２電磁弁開閉周波数を設定しておき、また温度計測装置９にて計測した温度から増減値を計算する計算式を持たせておく。補正装置１２は温度計測装置９によって計測されたボイラ室の室温を計算式に代入し、基準第２電磁弁開閉周波数から増減させて算出した第２電磁弁開閉周波数の値を制御装置１０へ入力する。最初の燃焼停止時に行われる設定周波数の変更では、気温の上昇していない朝であってボイラの燃焼は行われておらず、ボイラ室の温度が低いため、第２電磁弁開閉周波数は比較的小さい値である第２電磁弁開閉周波数▲２▼が設定されたものとする。
【０００９】
燃焼が開始され、燃焼状態が低燃焼であるとき制御装置１０はインバータ８へ低燃焼を出力し、インバータ８は低燃焼用周波数を送風機モータ７に出力しており、燃焼装置２へ送られる給気量は低燃焼用風量とされる。低燃焼の場合は第１電磁弁４のみが開かれており、第２電磁弁５は閉じられたままである。燃焼量を低燃焼から高燃焼へ変更する場合、制御装置１０はインバータ８への出力を高燃焼に変更し、インバータ８では低燃焼用周波数から高燃焼用周波数へ向けて周波数の変更を行い、送風機モータ７の回転数は徐々に上昇する。インバータ８より出力されている周波数が第２電磁弁開閉周波数▲２▼に達したことを周波数検出装置１１が検出すると、制御装置１０は第２電磁弁を開き、高燃焼を開始する。高燃焼時に送風機モータ７へ出力される周波数は高燃焼用周波数であり、燃焼装置２へ送られる給気量は高燃焼用風量とされる。
【００１０】
その後、燃焼量を高燃焼から低燃焼へ変更する場合も同様であり、インバータ８は高燃焼用周波数から低燃焼用周波数へ向けて周波数を変更し、送風機モータ７の回転数は徐々に低下する。インバータ８より出力されている周波数が第２電磁弁開閉周波数▲２▼に達したことを周波数検出装置１１が検出すると、制御装置１０は第２電磁弁を閉じ、第１電磁弁４のみが開かれている低燃焼に移行する。
【００１１】
燃焼が停止されると、制御装置１０より出力される周波数は０となり、送風機モータ７も停止する。補正装置１２は燃焼を停止している時に設定周波数の変更を行う。補正装置１２は温度計測装置９にて計測されたボイラ室の室温を計算式に代入し、計算によって新たに第２電磁弁開閉周波数を設定し、制御装置１０へ出力する。この時のボイラ室の室温は、時間の経過による気温の上昇と、ボイラを燃焼させた際に放出された熱によって上昇したため、第２電磁弁開閉周波数は先ほどの値よりも高い値である第２電磁弁開閉周波数▲１▼に設定されたものとする。
【００１２】
次の燃焼は新たに設定された周波数で第２電磁弁の開閉が行われる。燃焼が開始されて低燃焼が行われているとき、インバータ８は低燃焼用周波数の周波数を送風機モータ７に出力する。燃焼量を低燃焼から高燃焼へ変更する場合、制御装置１０はインバータ８への出力を高燃焼に変更し、インバータ８では低燃焼用周波数から高燃焼用周波数へ向けて周波数の変更を行う。インバータ８より出力されている周波数が第２電磁弁開閉周波数▲１▼に達したことを周波数検出装置１１が検出すると、制御装置１０は第２電磁弁を開き、高燃焼を開始する。第２電磁弁開閉周波数▲１▼は第２電磁弁開閉周波数▲２▼より高い値に設定されているため、高燃焼が開始される時の給気量は第２電磁弁開閉周波数▲２▼が設定されていた場合よりも多い量とされる。しかし、ボイラ室の温度上昇によって燃焼用空気における密度が低下していることより、燃料供給量を変更する時に実際に送られる空気量は前回同様最適な量となっている。
【００１３】
ボイラ室の室温が燃焼用空気の温度であり、空気の温度が低いと空気の密度が高くなり、温度が高いと密度が低くなるため、同じ給気量であっても空気温度が低温の場合には多くの酸素が供給され、高温の場合は供給される酸素量が低下する。そこで上記のように低温時には周波数を低めに設定することで燃料供給量変更時の給気量を少なくし、高温時には周波数を高めに設定することで燃料供給量変更時の給気量を多くすることで、燃料供給量変更時での酸素供給量を適切な量とすることができるようになる。
【００１４】
なお、今回の実施例では一日のうちでのボイラ室の温度変化を例示したが、空気の温度を検出して設定値を変更するものであるので、季節の変動による温度変化にも対応することができる。
【００１５】
【発明の効果】
本発明を実施することにより、燃料供給量変更時の燃焼用空気供給量を適切な量とすることができ、燃焼が不安定となることを防ぐことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施例の構成図
【図２】本発明の一実施例のタイムチャート
【符号の説明】
１  ボイラ
２  燃焼装置
３  燃料供給配管
４  第１電磁弁
５  第２電磁弁
６  送風機
７  送風機モータ
８  インバータ
９  温度計測装置
１０  制御装置
１１  周波数検出装置
１２  補正装置
【図１】
0003753851.tif 000002
【図２】
0003753851.tif 000003