特集ボイラ

コンパクト缶体採用の大型貫流ボイラ

川重冷熱工業株式会社
技術総括室 ボイラ技術部

村井

比べ多缶設置時の台数を減少することが可能で、省スペ１．はじめにース・省メンテナンスを実現した。

近年のボイラ市場においては、小型貫流ボイラが主流

当社は、更なる市場の要求に応えるべく、「イフリート」となっている。その理由として、省スペース性や取り扱を構造から見直し、新開発の高性能コンパクト缶体を採いやすさ、また無資格で運転できる利便性が挙げられる。

用した、新シリーズ「Ifrit Fuerza」（以下、イフリート

しかし、使用蒸気量が6,000kg/h以上となる中～大規

フェルサ 写真１参照）を開発した。ここでは、更なる省模のユーザにおいては、設置台数の増加に伴い、運用時スペース性を実現した新シリーズ「イフリート フェルの頻繁な発停によるエネルギー損失や保守管理の煩雑さ

サ」の特徴、採用技術について紹介する。

が問題となる。
従来より当社で販売している大型貫流ボイラ「Ifrit」（以下、イフリート）は、換算蒸発量で最大6,000kg/hと貫流ボイラとしては大容量であり、小型貫流ボイラと２．大型貫流ボイラ新シリーズの特徴
新シリーズ「イフリート フェルサ」の仕様を表１に示す。

写真１ 「Ifrit Fuerza」
外観

12

敏公

INDUSTRIAL MACHINERY 2015.10

特集：ボイラ

表1 「Ifrit Fuerza」
仕様
ボイラ形式

IF-3000F

IF-4000F

規格分類

IF-5000F

IF-6000F

ボイラ

取扱資格

ボイラー取扱技能講習修了者以上

換算蒸発量kg/h

3,000

4,000

5,000

6,000

2,516

3,354

4,192

5,031

実際蒸発量kg/h

最高使用圧力MPa

伝熱面積m²

13.8

20.1

燃焼制御

ー

電気式 比例積分微分 + On-Off

制御

給水制御

ー

電気式 比例積分微分 + On-Off

制御

0.98／1.56／1.96

使用燃料

ー

都市ガス13Ａ／天然ガス

排出窒素酸化物

ppm

60以下（O₂=０％換算値）

ボイラ効率％98給水温度℃

15～100（高温給水はオプション対応）

ボイラ製品質量kg

4,0005,200（注）１ ．燃料消費量は、燃料の低位発熱量を40,600kJ/m³Nとして表示している。
２．給水温度が15℃を超える場合のボイラ仕様値は実際蒸発量を正とする。
３．実際蒸発量は蒸気圧力0.49MPa、給水温度15℃で示す。
４．ボイラ効率は蒸気圧力0.49MPa、給水温度15℃、吸気温度35℃で示す。に必要なエネルギーを削減した。

「イフリート フェルサ」シリーズは、燃料の種類として市場要求が最も多い13Aガス焚きに特化し、最高使⑵軽量・コンパクト化

用圧力の分類で0.98MPa、1.56MPa、1.96MPaの３「イフリート フェルサ」では、新開発の高性能コン種類、換算蒸発量の分類で3,000kg/h、4,000kg/h、パクト缶体を採用している。これにより、「イフリート」

5,000kg/h、6,000kg/hの４種類の計12種類をライ

従 来 機（ 換 算 蒸 発 量 6,000kg/h、 最 高 使 用 圧 力ンアップしている。更に最大16台を同時に制御できる1.56MPa仕様）と比べ、設置面積を約25％低減、製台数制御装置と組み合わせることで、最大換算蒸発量品重量を約30％低減し、軽量・コンパクト化を実現

96ton/hの大容量ユーザにも対応が可能である。また、した。

伝熱面積が30m²以下のため、ボイラの設置台数に関係なくボイラ技士免許は不要であり、「ボイラー取扱技能講習」修了者で取り扱うことができる。

⑶

簡単な操作性
操作性を重視し、操作盤に液晶カラータッチパネルを採用することで、直感的に分かりやすい操作を可能

なお、「イフリート」従来機の信頼性の高い運用実績をにした。また、視認性の高いLED表示灯を配置し、踏まえ、当社とのボイラ薬品契約及びメンテナンス契約

表示灯の色により遠くからでもひと目でボイラの運転を結ぶことにより、大型貫流ボイラでは業界最長となる状態を確認することができる。

15年間の製品保証を提供している。
大型貫流ボイラ「イフリート フェルサ」の特徴は次の操作パネルでは、常にボイラの状態と瞬時データを確認できる他、トレンドグラフの表示や、前日までの通りである。

積算表示等ができる。また、お知らせ・異常表示を充⑴

抜群の省エネルギー実することで、異常が発生した際、その要因と対処方ボイラ効率は98％（蒸気圧力0.49MPa、給水温度法をパネルに表示し、ユーザが迅速に、かつ適切に対15℃、給気温度35℃）で、連続的に独自のPID（比例・積分・微分）制御により、ボイラの部分負荷から最大負荷まで、高いボイラ効率を維持できる。給水ポンプ処することができる。

３．広いターンダウンと押込送風機は、インバータ制御を標準とし、部分負「 イ フ リ ー ト フ ェ ル サ 」シ リ ー ズ は、 換 算 蒸 発 量荷の消費電力を低減している。

5,000kg/h、6,000kg/hのみターンダウン比1：10（オ

また、高性能コンパクト缶体の採用により、ボイラプション対応、標準はターンダウン比1：6）で運転でき起蒸時間を従来機種と比べ40％短縮し、起動のためる。これにより、ボイラ負荷率10％～100％の間で連産業機械 2015.1013続的に燃焼制御が可能となる。特に低負荷が長時間続く

通常、ボイラは一度燃焼調整を実施すれば、その後再プラントにおいては、燃焼のON/OFF回数を減らし、調整をすることは少ない。そこで、夏場の空気比低下対パージによる熱損失低減に寄与し、省エネルギーを図る策のため、燃焼調整時に予め空気比を高めに設定していことができる。

る場合が多く、冬場に熱損失や動力損失が多く発生しているのが実情である。

４．排ガスO₂制御「イフリート フェルサ」シリーズは、排ガスO₂制御をボイラの省エネにおいて、年間を通じた空気比の管理導入（オプション対応）することで、年間を通じて最適が重要なポイントのひとつである。空気比は、燃料の燃な空気比を維持し、安定燃焼と省エネ運転の両立が可能

焼に使用された実際の空気量と理論空気量との比であとなる。排ガスO₂制御は、O₂センサにより排ガス中のり、季節によって大きく変動する。これは、空気の温度O₂濃度を計測し、送風機インバータの周波数を調整すや気圧、湿度により空気密度が変化するためである。

ることにより、外気の季節変動等の影響を受けることなく最適な空気比を維持する制御である。これにより、エ

図１に気温による空気比の変化を表したグラフを示

ネルギー損失の低減につながり、更なる高効率化を可能す。とした。

一般に、夏場等で空気温度が高くなると、空気密度が減少することで排ガスO₂濃度が下がり、空気比が設定５．おわりに値より下がる。空気比が下がると、燃焼が不安定になりやすく、有害な一酸化炭素や窒素酸化物を多量に排出し「イフリート フェルサ」は「イフリート」の優れた特性てしまう恐れがある。

を受け継ぎながら軽量・コンパクト化を実現させたボイ

逆に、冬場等で空気温度が下がると、空気密度が増加

ラである。この「イフリート フェルサ」を軸に、従来技することで排ガスO₂濃度が上がり、空気比が設定値よ術の改善と新技術の開発を行い、今後も積極的に省エネり上がる。この場合は過剰通風となるため、排ガス熱損ルギー推進を展開していく所存である。

失と送風機動力損失が増加してしまう。
1.5空気比（21/（21ー排ガスO₂濃度））

空気比の余剰が大きいだけ、排ガス熱損失、送風機動力損失が発生する。
1.4
夏季の空気比低下対策のため、空気比を高めに設定した場合
1.3

1.2基準空気比（排ガスO₂制御時）
空気比（25℃基準）
空気比（40℃基準）

1.110510152025気温（℃）

図１ 気温による空気比の変化

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