CN102278737B

CN102278737B - 锅炉系统

Info

Publication number: CN102278737B
Application number: CN201110072830.1A
Authority: CN
Inventors: 大久保智浩; 森松隆史; 松木繁昌; 铃木荣纪
Original assignee: Miura Co Ltd
Current assignee: Miura Co Ltd
Priority date: 2010-06-11
Filing date: 2011-03-17
Publication date: 2014-11-19
Anticipated expiration: 2031-03-17
Also published as: TWI417488B; JP4661993B1; WO2011155005A1; CN102278737A; TW201209350A; JP2012017965A; KR101757799B1; US8677947B2; US20110303163A1; KR20110135794A

Abstract

提供一种锅炉系统，其可降低锅炉的散热损失。该锅炉具有：排出路，其连通锅炉主体和排出部而使燃烧气体流通，且具有在上下方向延伸的下降流通部；供水预热器，其具有热交换部，热交换部配置于流通部且热交换部中有供应给锅炉主体的供水流通，供水预热器利用在流通部流通的燃烧气体在热交换部预先对供水进行加热，之后将供水供应给锅炉主体；以及供水温度测定机构，其对向热交换部流通的供水的温度即供水温度进行测定。燃烧量控制机构根据由供水温度测定机构测定的供水温度控制多个锅炉各自的燃烧量，在由供水温度测定机构测定的供水温度为供水温度阈值以下时，最小地设定锅炉的燃烧量。

Description

锅炉系统

技术领域

本发明涉及一种具备锅炉和控制锅炉燃烧量的燃烧量控制机构的锅炉系统。

背景技术

目前公开有与锅炉的控制相关的技术，在使多个锅炉燃烧而产生蒸汽或温水的情况下，例如为了使蒸汽的压力成为目标值，算出燃烧的锅炉的台数及燃烧量，使成为对象的锅炉的燃烧量增减(例如参考专利文献1)。

另外，在锅炉中，广泛使用对供应给锅炉的供水(补给水)预先进行加热(预热)的供水预热器(节约器)。供水预热器为了提高锅炉的热效率(锅炉效率)，将热交换部配置于从锅炉出来的燃烧气体的排出路上，将燃烧气体具有的热在热交换部进行热交换，并由燃烧气体的残热对供应给锅炉的供水进行预先加热(预热)(例如参考专利文献2)。

在专利文献2记载的供水预热器中，热交换部配置于排出路中从上方向下方延伸(燃烧气体从上方向下方下降)的下降流通部。将热交换部配置于下降流通部的一个理由是凝结水(排水)向与下降的燃烧气体相同的方向流动，通过冷凝效果，使潜热的回收效果提高。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：JP特开2002-130602号公报

专利文献2：JP特开2005-61712号公报

在锅炉具有上述那样的、在排出路的下降流通部配置的热交换部中与燃烧气体进行热交换并由燃烧气体的残热对供应给锅炉的供水预先加热的供水预热器的锅炉系统中，希望锅炉的散热损失低且锅炉效率高。作为燃烧气体在上下方向流通的流通部，取代下降流通部而设有燃烧气体从下方向上方上升流通的上升流通部的情况下也相同。

发明内容

本发明的目的在于提供一种锅炉系统，该锅炉系统的锅炉具有在排出路的流通部配置的热交换部中与燃烧气体进行热交换并由燃烧气体的残热对供应给锅炉的供水预先加热的供水预热器，可以降低锅炉的散热损失，并且可以提高锅炉效率。

本发明涉及一种锅炉系统，其具备锅炉和控制该锅炉的燃烧量的燃烧量控制机构，其中，

所述锅炉具有：

进行燃烧的锅炉主体；

排出部，其排出在所述锅炉主体产生的燃烧气体；

排出路，其将所述锅炉主体和所述排出部连通起来而使燃烧气体流通，在其至少一部分具有朝向上下方向延伸的流通部；

供水预热器，其具有热交换部，所述热交换部配置于所述流通部，且所述热交换部中有供应给所述锅炉主体的供水流通，所述供水预热器利用在所述流通部流通的燃烧气体在所述热交换部预先对供水进行加热，之后将该供水供应给所述锅炉主体；以及

供水温度测定机构，其对在所述热交换部流通的供水的温度即供水温度进行测定，

在所述燃烧量控制机构中，预先设定供水温度阈值作为与供水温度相关的阈值，

所述燃烧量控制机构在由所述供水温度测定机构测定的供水温度为所述供水温度阈值以下的情况下，最小地设定所述锅炉的燃烧量。

另外优选所述燃烧量控制机构在由所述供水温度测定机构测定的供水温度为5～35℃的情况下，将所述锅炉的燃烧量设定为最大的燃烧量的5～35％。

另外优选在由所述供水温度测定机构测定的供水温度超过所述供水温度阈值的情况下，将所述锅炉的燃烧量设定为最大的燃烧量的40％以上。

另外优选所述供水温度阈值是40℃以上。

优选所述锅炉的散热损失为1％以下，所述锅炉的锅炉效率为96％以上。

优选所述流通部是燃烧气体从上方向下方流通的下降流通部。

另外优选所述供水温度是向所述热交换部流通之前的供水的温度。

另外优选具备多个所述锅炉。

另外优选所述燃烧量控制机构控制多个所述锅炉各自的燃烧量，以使以设定的燃烧量燃烧的所述锅炉增加。

发明效果

根据本发明，可以提供一种锅炉系统，该锅炉系统的锅炉具有在排出路的流通部配置的热交换部中与燃烧气体进行热交换并由燃烧气体的残热对供应给锅炉的供水预先加热的供水预热器，可以降低锅炉的散热损失，并且可以提高锅炉效率。

附图说明

图1是表示本发明的实施方式的锅炉系统1的概略的图；

图2是锅炉系统1中的锅炉20的纵截面图；

图3是表示供水温度15℃时的负荷率和锅炉效率的关系的坐标图；

图4是表示供水温度45℃时的负荷率和锅炉效率的关系的坐标图；

图5是表示实施方式的锅炉系统1的动作的流程图；

图6是表示锅炉的燃烧量的控制的第一具体例的图；

图7是表示锅炉的燃烧量的控制的第二具体例的图；

图中：

1-锅炉系统

4-燃烧量控制部(燃烧量控制机构)

20-锅炉

21-锅炉主体

24-排出路

24D-下降流通部(流通部)

25-排出部

40-节约器(供水预热器)

44-热交换部

50-供水温度测定部(供水温度测定机构)

G1、G2、G3、G4-燃烧气体

W1、W2、W3-供水

具体实施方式

以下，参考图1以及图2说明本发明的一实施方式的锅炉系统1。图1是表示本发明的实施方式锅炉系统1的概略的图。图2是锅炉系统1的锅炉20的纵截面图。

如图1所示，本实施方式的锅炉系统1具备：由多个锅炉20构成的锅炉组2；控制多个锅炉20各自的燃烧量的燃烧量控制部4；分别设置于多个锅炉20上的供水温度测定部50；蒸汽头(steam head)6以及设置在蒸汽头6上的压力测定部7。

本实施方式的锅炉系统1可将在锅炉组2产生的蒸汽供应给蒸汽使用设备18。

在锅炉系统1中，要求的负荷是在蒸汽使用设备18消耗的蒸汽的量。锅炉系统1通过压力测定部7测定作为控制对象的蒸汽头6内的蒸汽的压力P，基于测定的压力以及由供水温度测定部50测定的供水温度T(详细后述)等，由燃烧量控制部4控制燃烧的锅炉20的台数、锅炉20的燃烧量等。

锅炉组2例如由5台锅炉20构成。

在本实施方式中，锅炉20由阶段值控制锅炉构成。所谓阶段值控制锅炉是指有选择地使燃烧ON/OFF，通过调整火焰的大小等来控制燃烧量，从而可对应于选择的燃烧位置使燃烧量阶段性地增减的锅炉。阶段值控制锅炉相比于比例控制锅炉而言，在设备构造方面以及成本方面可确保足够的优越性，是指燃烧位置为少阶段的锅炉。

设定各燃烧位置的燃烧量，使得产生与作为控制对象的蒸汽头6的蒸汽压力(控制对象)的压力差相对应的量的蒸汽。

由阶段值控制锅炉构成的五台的锅炉20分别相等地设定各燃烧位置的燃烧量以及燃烧能力(高燃烧状态下的燃烧量)。

阶段值控制锅炉可以控制为：

1)燃烧停止状态(第一燃烧位置：0％)

2)低燃烧状态L(第二燃烧位置：20％)

3)中燃烧状态M(第三燃烧位置：45％)

4)高燃烧状态H(第四燃烧位置：100％)

这四阶段的燃烧状态(燃烧位置、负荷率)，即进行所谓四位置控制。

此外，N位置控制表示包含燃烧停止状态在内将阶段值控制锅炉的燃烧量可阶段性地控制为N位置。

燃烧量控制部4基于由压力测定部7测定的蒸汽头6内的压力P、由供水温度测定部50测定的供水温度T等，控制多个锅炉20各自的燃烧量。

燃烧量控制部4具备输入部4A、计算部4B、数据库4D以及输出部4E。燃烧量控制部4基于从输入部4A输入的要求负荷等，在计算部4B算出锅炉组2的必要燃烧量GN以及与必要燃烧量GN对应的各锅炉的燃烧状态，从输出部4E给各锅炉输出控制信号，控制锅炉20的燃烧。

输入部4A通过信号线13与压力测定部7连接，通过信号线13输入由压力测定部7测定的蒸汽头6内的压力P的信号(压力信号)。

另外，输入部4A通过信号线14与各锅炉20连接，通过信号线14输入例如各锅炉20的燃烧状态、正燃烧的锅炉20的台数、由供水温度测定部50测定的供水温度T等信息。

计算部4B读取未图示的存储介质(例如、ROM(只读存储器))中储存的控制程序，运行该控制程序，基于来自压力测定部7的压力信号，算出蒸汽头6内的蒸汽的压力P，并且使压力P与数据库4D相对应，取得用于使压力P在设定压力PT的允许范围(压力的上限以及下限的设定值)内的必要燃烧量GN。

另外，计算部4B基于由供水温度测定部50测定的供水温度T，进行与锅炉20的燃烧量的设定相关的规定计算。

在数据库4D中储存有：为了将由压力测定部7测定蒸汽头6内的压力P调整到设定压力(目标压力)PT的允许范围内而所必需的锅炉组2的必要燃烧量GN。

输出部4E通过信号线16与各锅炉20连接。输出部4E将由计算部4B计算的燃烧控制信号输出给各锅炉20。燃烧控制信号由正燃烧的锅炉的台数、锅炉的燃烧状态(燃烧量)等构成。

蒸汽头6的上游侧通过蒸汽管11与锅炉组2(各锅炉20)连接。蒸汽头6的下游侧通过蒸汽管12与蒸汽使用设备18连接。蒸汽头6通过使在锅炉组2产生的蒸汽集合，调整各锅炉20的相互的压力差以及压力变动，将压力得到调整的蒸汽供应给蒸汽使用设备18。

蒸汽使用设备18是在来自蒸汽头6的蒸汽的作用下运转的设备。

下面，对锅炉20的详细结构进行说明。

如图2所示，锅炉20具备：进行燃烧的锅炉主体21；将在锅炉主体21产生的燃烧气体G4排出的排出部25；将锅炉主体21和排出部25连通起来并使燃烧气体G2～G4流通的排出路24；向锅炉主体21供给供水W1～W3的供水装置30；在对供水W1预先进行加热后将供水W3供应给锅炉主体21的作为供水预热器的节约器(economizer)40；以及作为供水温度测定机构的供水温度测定部50。

在锅炉主体21中，从燃料供给部22供给的燃料在设置于锅炉主体21内的燃烧器(未图示)的作用下燃烧，通过该燃烧产生的燃烧气体G1对锅炉主体21的罐体(未图示)的内部的水进行加热，并且作为燃烧气体G2被排出到排出路24。

关于燃烧气体，将位于锅炉主体21内的燃烧气体称为“燃烧气体G1”，将燃烧气体G1从锅炉主体21排出且被导入排出路24的燃烧气体称为“燃烧气体G2”，将燃烧气体G2通过节约器40的热交换部44(后述)而温度下降的燃烧气体称为“燃烧气体G3”，将排出路24的内部的排出部25附近的燃烧气体称为“燃烧气体G4”，将从排出部25排出而扩散且混合到排出部25的附近的大气的燃烧气体称为“燃烧气体混合空气(燃烧气体)G5”。

关于供水，将向节约器40的热交换部44流通之前的供水称为“供水W1”，将在热交换部44中被加热后的供水称为“供水W2”，将即将供应给锅炉主体21之前的供水称为“供水W3”。

燃烧气体是包含燃料气体的燃烧反应完了的气体以及燃烧反应中的燃料气体中的至少一方的概念。燃烧气体也包括：从在锅炉主体21产生且存在于锅炉主体21内的状态的气体、到通过从排出部25排出而与大气混合从而成为燃烧气体混合空气G5而存在于排出部25附近的状态的气体。燃料例如由混合了漏气(生ガス)和燃烧用空气的燃料气体构成。此外，也可以是取代燃料气体而使用重油等液体燃料来作为燃料。

燃料供给部22例如具备供应燃烧用空气的送风风扇(未图示)以及对燃烧用空气供应漏气的喷嘴(未图示)。燃料供给部22在燃烧器燃烧送风风扇送来的燃烧用空气和喷嘴供应的漏气混合之后的燃料气体。

排出路24是用于将在锅炉主体21通过燃烧而产生的燃烧气体G2从锅炉主体21移送到排出部25并排出到大气中的通路。

排出路24在其至少一部分具有在上下方向延伸的作为流通部的下降流通部24D。在下降流通部24D中，燃烧气体G2、G3从上方向下方下降流通。

详细地说，排出路24连接于锅炉主体21的末端侧，且具备在侧面观察时、在水平方向形成的第一水平流通部24A；连接于第一水平流通部24A且向上方延伸的第一上升流通部24B；连接于第一上升流通部24B且在水平方向延伸的第二水平流通部24C；连接于第二水平流通部24C且向下方延伸的下降流通部24D；连接于下降流通部24D且在水平方向延伸的第三水平流通部24E；以及连接于第三水平流通部24E且向上方延伸的第二上升流通部24F。

排出部25形成于第二上升流通部24F的末端，并朝大气开口。

节约器40具备燃烧气体G2通过的通气路42以及与燃烧气体G2接触而进行热交换的热交换部44。

通气路42由排出路24的下降流通部24D构成。

热交换部44配置于下降流通部24D，且流通有供应给锅炉主体21的供水W1。节约器40通过从锅炉主体21排出且在下降流通部24D流通的燃烧气体G2在热交换部44中对供水W1预先进行加热，之后将供水W2、W3供应给锅炉主体21。

热交换部44例如可回收燃烧气体G2的显热，或可回收燃烧气体G2的潜热且使燃烧气体G2含有的水蒸气凝结而作为水进行回收。

下面，对节约器40的作用进行说明。

1)通过在锅炉主体21的燃料的燃烧产生的燃烧气体G1在对锅炉主体21的罐体内的水进行加热后被排出到排出路24，成为燃烧气体G2。

2)移动到排出路24的燃烧气体G2通过在排出路24的下降流通部24D配置的热交换部44。热交换部44的内部的水被燃烧气体G2的显热加热，燃烧气体G2的温度降低。另外，燃烧气体G2含有的水蒸气凝结而作为水分离，燃烧气体G2的温度下降而成为燃烧气体G3的状态。

3)经由热交换部44而温度下降的燃烧气体G3(G4)与排出部25附近的大气混合，成为燃烧气体混合空气G5。

如此，由于热交换部44配置于下降流通部24D，所以可以在热交换部44的下方容易回收在热交换部44凝结的水分(排水)。

供水装置30是通过节约器40对锅炉主体21供应供水的装置。供水装置30具备供水箱(未图示)、第一供水管31、热交换部44、第二供水管32以及供水泵33。

第一供水管31连接所述供水箱和热交换部44的下端部，使在所述供水箱贮存的供水W1流通到热交换部44的下端部。

第二供水管32连接热交换部44的上端部和锅炉主体21的下部集管(未图示)，使通过了热交换部44的供水W2流通到锅炉主体21的所述下部集管。

供水泵33设置于第一供水管31的中途部，将位于第一供水管31的供水W1送出向下游侧(锅炉主体21侧)。

供水温度测定部50连接在第一供水管31上的热交换部44的附近，测定向热交换部44流通之前的供水W1的温度即供水温度T。

接着，对燃烧量控制部4的功能之中的、基于由供水温度测定部50测定的供水温度T对多个锅炉20的燃烧量的控制的功能进行说明。

在燃烧量控制部4中，设定供水温度阈值Q作为与供水温度T相关的阈值。

供水温度阈值Q例如优选40℃以上的范围，例如可以在40～50℃的范围进行适当(例如45℃)设定，但只要是在40℃以上且小于100℃的范围内，哪个范围都可以设定。本实施方式中的供水温度阈值Q为45℃的情况下，该供水温度阈值Q是本实施方式的燃烧气体的露点附近的温度。

在本实施方式中锅炉20的散热损失优选为1％以下，更优选为0.6％以下。

在此所称的“散热损失”是来自锅炉20的散热损失的总量，例如包括：来自燃烧气体(排气)的损失、来自锅炉主体21的损失、来自排出路24的损失、因燃料的未燃烧部分引起的损失、因不完全燃烧气体引起的损失、来自各部的排放、蒸汽或温度的泄漏等引起的损失。

若锅炉20的散热损失是1％以下，则图3所示那样的、锅炉的负荷率越低锅炉效率渐增的倾向(后述)越容易发现。

在本实施方式中锅炉20的锅炉(瞬间)效率优选为96％以上，更优选为97％。

在此所谓“锅炉效率”是指：出蒸汽的总吸收热量相对于全供给热量的比例，是100％负荷时的瞬间效率(设计效率)。

若锅炉效率为96％以上，则图3所示那样的锅炉的负荷率越低锅炉效率渐增的倾向(后述)越容易发现。

如本实施方式的锅炉系统1那样，在燃烧气体G2、G3从上方向下方下降的下降流通部24D配置有节约器40的热交换部44的结构(向下流动形式)的情况下，在热交换部44的上部产生的凝结水(排水)流向与下降的燃烧气体相同的方向，通过冷凝效果，使潜热的回收效果提高。

对应于供水温度T锅炉效率变最高的锅炉20的燃烧条件变化。这是因为，例如，根据供水温度T的不同，燃烧气体的温度下降的程度不同，产生凝结水(排水)的容易度不同。

因此，在本实施方式中，燃烧量控制部4根据由供水温度测定部50测定的供水温度T，控制多个锅炉20各自的燃烧量。

详细地说，燃烧量控制部4在由供水温度测定部50测定的供水温度T为供水温度阈值Q以下的情况下，最小地设定多个锅炉20各自的燃烧量。

燃烧量控制部4在由供水温度测定部50测定的供水温度为5～35℃的情况下，优选将锅炉20的燃烧量设定为最大燃烧量的5～35％。

例如，燃烧量控制部4在由供水温度测定部50测定的供水温度为10～20℃的情况下，将锅炉20的燃烧量设定为最大燃烧量的10～20％。具体地说，在供应供水温度T为15℃(常温)的供水且将约350℃的燃烧气体G2导入热交换部44的情况下，燃烧量控制部4最小地设定多个锅炉20各自的燃烧量。在本实施方式中最小的燃烧量是低燃烧状态L(第二燃烧位置：20％)。在此，在本实施方式中，燃烧量控制部4将锅炉20的燃烧状态设定为低燃烧状态L(第二燃烧位置：20％)。

“最小地设定锅炉20的燃烧量”的情况下的燃烧量不包括例如引火(pilot)燃烧(包括连续引火燃烧)以及净化(purge)(包括微风净化)下的燃烧量。

所谓引火燃烧是在气体焚烧锅炉中比低燃烧更小的燃烧，是指不使蒸汽压力上升的程度的燃烧。引火燃烧预先维持基于引火燃烧器的火种状态(连续引火燃烧状态)，由此，在想要向低燃烧以上的燃烧状态增加燃烧量的情况下，可以迅速过渡。

所谓微风净化是指在油焚烧锅炉中，为了不使未燃气体滞留在罐内而减少送风机的转速，以微风量维持送风状态，使得当输出燃烧信号时可以马上点火。

此外，在没有引火燃烧及微风净化的设定的情况下，存在预净化引起的散热损失变大，锅炉效率下降的缺点。其理由是：一旦停止锅炉，为了使锅炉再起动，需要在预净化(pre-purge)锅炉的罐内之后开始燃烧。

所谓预净化是指在锅炉点火前自动起动送风机，将风送到燃烧室内，将燃烧室内残留的气体赶到外部的处理。

这样设定的理由如下。图3是表示供水温度为15℃时的负荷率和锅炉效率的关系的坐标图。

供水温度T低(15℃)时(供水温度T大幅度低于燃烧气体的露点时)，燃烧气体G2的温度大大降低，因此在热交换部44的外表面容易产生较多的凝结水(排水)。另外负荷率越低，燃烧气体(排气)的潜热损失越小。根据这些要因，如图3所示，有锅炉的负荷率越低，锅炉效率约渐增的倾向。另外，只要尽量减小燃烧量，就可以降低流过节约器40后的燃烧气体G3的温度。因此，燃烧量控制部4将锅炉20的燃烧状态设定为低燃烧状态L(第二燃烧位置：20％)。

另一方面，燃烧量控制部4在由供水温度测定部50测定的供水温度T超过供水温度阈值Q的情况下，优选将多个锅炉20各自的燃烧量设定为最大燃烧量的40％以上，例如设定为40～70％。

具体地说，在供给供水温度T为45℃的温水的供水且约350℃的燃烧气体G2被导入热交换部44的情况下，燃烧量控制部4将多个锅炉20各自的燃烧量设定为最大燃烧量的40～70％。在本实施方式中，与最大燃烧量的40～70％相当的是中燃烧状态M(第三燃烧位置：45％)。因此，在本实施方式中，将锅炉20的燃烧状态设定为中燃烧状态M(第三燃烧位置：45％)。

这样设定的理由如下。图4是表示供水温度为45℃的情况下的负荷率和锅炉效率的关系的坐标图。

在供水温度T高(45℃)的情况(接近燃烧气体的露点的情况)下，负荷率越低，散热损失的影响越变大，另一方面，负荷率越高，燃烧气体(排气)的潜热损失变大。由于这些要因，如图4所示，在负荷率是中间的锅炉的燃烧状态为中燃烧状态M(第三燃烧位置：45％)的情况下，锅炉效率变得极大(峰值)。因此，燃烧量控制部4将锅炉20的燃烧状态设定为中燃烧状态M(第三燃烧位置：45％)。

另外，燃烧量控制部4控制多个锅炉20各自的燃烧量，使得一台一台地增加以设定的燃烧量燃烧的锅炉20。

例如，在将锅炉20的燃烧状态设定为低燃烧状态L(第二燃烧位置：20％)的情况下，燃烧量控制部4首先使1台锅炉20以低燃烧状态L(第二燃烧位置：20％)燃烧。在1台锅炉20的燃烧中，锅炉系统1应产生的蒸汽量(必要蒸汽量)不足的情况下，使第二台锅炉20以低燃烧状态L(第二燃烧位置：20％)燃烧。使以低燃烧状态L(第二燃烧位置：20％)燃烧的锅炉20增加，直到得到必要蒸汽量。在即便使所有的锅炉20以低燃烧状态L(第二燃烧位置：20％)燃烧也无法得到必要蒸汽量的情况下，将1台锅炉20的燃烧状态设定为中燃烧状态M(第三燃烧位置：45％)。以后，使以中燃烧状态M(第三燃烧位置：45％)燃烧的锅炉20增加，直到得到必要蒸汽量。

在从最初将锅炉20的燃烧状态设定为中燃烧状态M(第三燃烧位置：45％)的情况下，也与前述的控制同样进行控制。

此外，也可以一次增加多台锅炉20。

接着，在本实施方式的锅炉系统1中，对于根据向热交换部44流通之前的供水W1的温度即供水温度T而对锅炉20的燃烧量的控制，接合图5进行说明。图5是表示实施方式的锅炉系统1的动作的流程图。

如图5所示，在步骤ST1中，供水温度测定部50测定向热交换部44流通之前的供水W1的温度即供水温度T。由供水温度测定部50测定的供水温度T的信息由燃烧量控制部4的输入部4A输入计算部4B。

在步骤ST2，燃烧量控制部4的计算部4B判定供水温度T是否是供水温度阈值Q以下。在供水温度T是供水温度阈值Q以下的情况(是)下，进入步骤ST3。另外，在供水温度T超过供水温度阈值Q的情况(否)下，进入步骤ST4。

在供水温度T是供水温度阈值Q以下的情况(是)下，若最小地设定多个锅炉20各自的燃烧量，就可以使锅炉效率最高。本实施方式中最小的燃烧量是低燃烧状态L(第二燃烧位置：20％)。因此，在步骤ST3中燃烧量控制部4的计算部4B将多个锅炉20各自的燃烧量设定为低燃烧状态L(第二燃烧位置：20％)。

另一方面，在供水温度T超过供水温度阈值Q的情况(否)下，例如，若将多个锅炉20各自的燃烧量设定为最大燃烧量的40～70％，可以使锅炉效率最高。在本实施方式中与最大的燃烧量的40～70％对应的是中燃烧状态M(第三燃烧位置：45％)。因此，在步骤ST4中燃烧量控制部4的计算部4B将多个锅炉20各自的燃烧量设定为中燃烧状态M(第三燃烧位置：45％)。

在步骤ST3或步骤ST4之后，根据向热交换部44流通之前的供水W1的温度即供水温度T而对锅炉20的燃烧量的控制结束。之后，利用燃烧量控制部4根据由压力测定部7测定的蒸汽头6内的蒸汽的压力P等控制锅炉20的燃烧量。

接着，参考图6以及图7，说明燃烧量的控制的具体例(第一具体例、第二具体例)。图6是表示与锅炉的燃烧量的控制相关的第一具体例的图。图7是表示与锅炉的燃烧量的控制相关的第二具体例的图。

在该具体例中设以下的条件。如图6以及图7所示，锅炉系统由4台锅炉(NO.1～NO.4)构成。1台锅炉的蒸汽生成能力是2t/h，必要蒸汽量是2t。设定为低燃烧状态L(第二燃烧位置：20％)的情况下的锅炉的蒸汽生成能力是500kg/h。设定为中燃烧状态M(第三燃烧位置：45％)的情况下的锅炉的蒸汽生成能力是1t/h。

在所述条件下，在供给供水温度T为15℃(常温)的供水且约350℃的燃烧气体被导入热交换部的情况下，如图6所示，对所有的4台锅炉将燃烧量设定为低燃烧状态L(第二燃烧位置：20％)。由于蒸汽生成能力是500kg/h的锅炉有4台，所以作为锅炉系统整体的蒸汽生成能力与必要蒸汽量相同，为2t/h。

通过如此控制燃烧量，可以使锅炉效率最高。

另外，在所述条件下，在供给供水温度T为45℃的温水的供水且约350℃的燃烧气体被导入热交换部的情况下，如图7所示，仅将4台锅炉之中的2台锅炉(NO.1、NO.2)的燃烧量设定为中燃烧状态M(第三燃烧位置：45％)。此外，其他2台锅炉(NO.3、NO.4)处于燃烧停止状态。由于蒸汽生成能力是1t/h的锅炉有2台，所以作为锅炉系统整体的蒸汽生成能力与必要蒸汽量相同，为2t/h。

通过如此控制燃烧量，可以使锅炉效率最高。

根据本实施方式的锅炉系统1，例如起到如下效果。

在本实施方式的锅炉系统1中，锅炉20具有：排出路24，其连通锅炉主体21和排出部25而使燃烧气体G2～G4流通，且在其一部分具有在上下方向延伸的下降流通部24D；节约器40，其具有热交换部44，热交换部44配置于下降流通部24D且热交换部44中有供应给锅炉主体21的供水W1流通，节约器40利用在下降流通部24D流通的燃烧气体G2在热交换部44预先对供水W1进行加热，之后将供水W3供应给锅炉主体21；以及供水温度测定部50，其对向热交换部44流通之前的供水W1的温度即供水温度T进行测定。燃烧量控制部4根据由供水温度测定部50测定的供水温度T控制多个锅炉20各自的燃烧量。

根据本实施方式，由于根据流通到热交换部44前的供水W1的温度即供水温度T来控制多个锅炉20各自的燃烧量，所以可容易使锅炉20的散热损失为1％以下，且容易使锅炉20的锅炉效率为96％以上。因此，根据本实施方式，可以降低锅炉20的散热损失，并且可以提高锅炉效率。

以上，对适合的实施方式进行了说明，但本发明不限定于所述的实施方式，可以以多种形态实施。

例如，在排出路24中配置热交换部44的流通部，在所述实施方式中，被设置于燃烧气体从上方向下方下降流通的下降流通部24D，但不限于此。所述流通部也可以设置于燃烧气体从下方向上方上升流通的上升流通部。

另外，在本实施方式中，作为锅炉20，使用的是可控制为燃烧停止状态(第一燃烧位置：0％)、低燃烧状态L(第二燃烧位置：20％)、中燃烧状态M(第三燃烧位置：45％)以及高燃烧状态H(第四燃烧位置：100％)这四阶段的燃烧状态(燃烧位置、负荷率)的四位置控制的阶段值控制锅炉，但不限于此。

作为四位置控制的阶段值控制锅炉，可以使用可控制为燃烧停止状态(第一燃烧位置：0％)、低燃烧状态L(第二燃烧位置：20％)、中燃烧状态M(第三燃烧位置：60％)以及高燃烧状态H(第四燃烧位置：100％)这四阶段的燃烧状态(燃烧位置、负荷率)的四位置控制的阶段值控制锅炉。

阶段值控制锅炉的燃烧位置的控制不限于四位置控制，可以是三位置控制、五位置控制等。

供水温度阈值优选为40℃以上，作为实施方式优选为40～50℃(例如45℃)，但只要是40℃以上且小于100℃的范围内，设定在哪个范围都可以。

锅炉系统的锅炉的台数可以是1台。

在锅炉系统中可以同时具备蒸汽生成能力不同的锅炉(例如、蒸汽生成能力是2t/h的锅炉和3t/h的锅炉)。

可以采用比例控制锅炉取代阶段值控制锅炉。

比例控制锅炉相对于燃烧能力(最大燃烧状态下的燃烧量)可在0％(没有燃烧的状态)到100％(最大燃烧量)的范围连续控制燃烧量，例如，通过控制比例控制阀的开度(燃烧比)来进行调整。

比例控制锅炉的燃烧量是通过比例控制锅炉的燃烧能力和阀开度(燃烧比)的积而求出的。

所谓在比例控制锅炉中连续控制燃烧量，除了无级地控制燃烧量的情况外，也包括即使控制部中的计算或信号以数字方式阶段性处理的情况下，例如基于阀等控制机构的控制量相比于由燃烧用空气或燃料气体等的不均引起的燃烧量的变动是小的数值(例如，1％以下)，事实上也是连续控制的情况

另外，本发明还可适用于气体焚烧锅炉以及油焚烧锅炉。

Claims

1.一种锅炉系统，其具备锅炉和控制该锅炉的燃烧量的燃烧量控制机构，其中，

所述锅炉具有：

进行燃烧的锅炉主体；

排出部，其排出在所述锅炉主体产生的燃烧气体；

排出路，其将所述锅炉主体和所述排出部连通起来而使燃烧气体流通，在其至少一部分具有朝向上下方向延伸的下降流通部；

供水预热器，其具有热交换部，所述热交换部配置于所述下降流通部，且所述热交换部中有供应给所述锅炉主体的供水流通，所述供水预热器利用在所述下降流通部流通的燃烧气体在所述热交换部预先对供水进行加热，之后将该供水供应给所述锅炉主体；以及

所述供水预热器还具备供从所述锅炉主体排出且在所述下降流通部中流通的燃烧气体通过的通气路，所述通气路由所述下降流通部构成，

2.如权利要求1所述的锅炉系统，其中，

所述燃烧量控制机构在由所述供水温度测定机构测定的供水温度为5～35℃的情况下，将所述锅炉的燃烧量设定为最大的燃烧量的5～35％。

3.如权利要求1或2所述的锅炉系统，其中，

在由所述供水温度测定机构测定的供水温度超过所述供水温度阈值的情况下，将所述锅炉的燃烧量设定为最大的燃烧量的40％以上。

4.如权利要求1或2所述的锅炉系统，其中，

所述供水温度阈值是40℃以上。

5.如权利要求1或2所述的锅炉系统，其中，

所述锅炉的散热损失为1％以下，

所述锅炉的锅炉效率为96％以上。

6.如权利要求1或2所述的锅炉系统，其中，

所述供水温度是向所述热交换部流通之前的供水的温度。

7.如权利要求1或2所述的锅炉系统，其中，

具备多个所述锅炉。

8.如权利要求7所述的锅炉系统，其中，

所述燃烧量控制机构控制多个所述锅炉各自的燃烧量，以使以设定的燃烧量燃烧的所述锅炉增加。