JP2002195508A - 蒸気ボイラの給水制御装置及び給水制御方法 - Google Patents
蒸気ボイラの給水制御装置及び給水制御方法Info
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Abstract
(57)【要約】 （修正有）
【課題】 ボイラ給水ポンプの消費エネルギーを減らす
と共に、ボイラ圧力の変動のより少ない高精度な給水制
御を行なう。 【解決手段】 水位発信器５と，水位発信器５からの水
位信号Ｌｓに基づいて回転数制御信号Ｓ0 を演算するＰ
ＩＤ演算制御部８ａと、前記ＰＩＤ演算制御部８ａから
の回転数制御信号Ｓ0 の下限値を下限リミット値ＳＬ1
以上に限定する出力下限リミッタ８ｂと、出力下限リミ
ッタ８ｂからの回転数制御信号Ｓ1 の出力値が下限リミ
ット値ＳＬ1 のときに作動をし、設定した停止水位又は
起動水位に於いてオン・オフ制御信号Ｓ2 を出力するモ
ニタースイッチ８ｃとを備えた水位調節装置８と，Ｓ1
とＳ2とが入力され、Ｓ1 の入力値がＳＬ1 以上のとき
には、Ｓ1 により給水ポンプの回転数制御をし、また、
下限リミット値ＳＬ1 のときには、Ｓ2 により給水ポン
プ４の起動・停止を行なうようにした給水ポンプ運転制
御装置９と，からを構成する。
と共に、ボイラ圧力の変動のより少ない高精度な給水制
御を行なう。 【解決手段】 水位発信器５と，水位発信器５からの水
位信号Ｌｓに基づいて回転数制御信号Ｓ0 を演算するＰ
ＩＤ演算制御部８ａと、前記ＰＩＤ演算制御部８ａから
の回転数制御信号Ｓ0 の下限値を下限リミット値ＳＬ1
以上に限定する出力下限リミッタ８ｂと、出力下限リミ
ッタ８ｂからの回転数制御信号Ｓ1 の出力値が下限リミ
ット値ＳＬ1 のときに作動をし、設定した停止水位又は
起動水位に於いてオン・オフ制御信号Ｓ2 を出力するモ
ニタースイッチ８ｃとを備えた水位調節装置８と，Ｓ1
とＳ2とが入力され、Ｓ1 の入力値がＳＬ1 以上のとき
には、Ｓ1 により給水ポンプの回転数制御をし、また、
下限リミット値ＳＬ1 のときには、Ｓ2 により給水ポン
プ４の起動・停止を行なうようにした給水ポンプ運転制
御装置９と，からを構成する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、所謂多管貫流式ボ
イラや炉筒煙管式ボイラの給水制御装置及び方法の改良
に係り、発生蒸気圧の変動をより少なくすると共に給水
ポンプのエネルギー消費も削減でき、しかも単要素給水
制御を基本としつつ二要素給水制御と同等の制御応答性
を得られるようにした蒸気ボイラの給水制御装置と方法
に関するものである。
イラや炉筒煙管式ボイラの給水制御装置及び方法の改良
に係り、発生蒸気圧の変動をより少なくすると共に給水
ポンプのエネルギー消費も削減でき、しかも単要素給水
制御を基本としつつ二要素給水制御と同等の制御応答性
を得られるようにした蒸気ボイラの給水制御装置と方法
に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】ボイラの運転制御は、周知の如く蒸気圧
力（又は蒸気流量）制御とボイラ給水制御がその主要部
を成しており、前者の蒸気圧力（又は蒸気流量）は、比
例制御方式により燃焼制御を行なうことにより、一定値
に保持されている。又、後者のボイラ給水制御は、給
水ポンプのオン・オフ制御や給水ポンプの吐出側に設け
た給水制御弁の開閉制御によりボイラ水位を設定値に保
持するようにした所謂単要素制御方式、水位要素と蒸
気流量要素を給水制御に用いる二要素制御方式、水位
要素と蒸気流量要素と給水流量要素を制御に用いる三要
素制御方式の何れかにより行なわれているが、発電プラ
ントを有しない一般の汎用ボイラに於いては、前者の単
要素制御方式又は二要素制御方式の何れかを用いてボイ
ラの給水制御が行なわれている。
力（又は蒸気流量）制御とボイラ給水制御がその主要部
を成しており、前者の蒸気圧力（又は蒸気流量）は、比
例制御方式により燃焼制御を行なうことにより、一定値
に保持されている。又、後者のボイラ給水制御は、給
水ポンプのオン・オフ制御や給水ポンプの吐出側に設け
た給水制御弁の開閉制御によりボイラ水位を設定値に保
持するようにした所謂単要素制御方式、水位要素と蒸
気流量要素を給水制御に用いる二要素制御方式、水位
要素と蒸気流量要素と給水流量要素を制御に用いる三要
素制御方式の何れかにより行なわれているが、発電プラ
ントを有しない一般の汎用ボイラに於いては、前者の単
要素制御方式又は二要素制御方式の何れかを用いてボイ
ラの給水制御が行なわれている。
【０００３】図６は、従前の給水ポンプのオン・オフ制
御によるボイラ給水制御の説明図であり、ボイラ１の蒸
気部１ａと水液部１ｂとの間に水位検知器２を設け、こ
の水位検知器２により給水液面（ボイラ水位）の制御下
限水位と制御上限水位を検知すると共に、検知した水位
信号を水位制御装置３へ入力し、給水液面（ボイラ水
位）が制御下限水位未満になれば給水ポンプ４をＯＮに
し、また、制御上限水位以上になれば給水ポンプ４をＯ
ＦＦにすることにより、ボイラ水位を制御する方法であ
る。
御によるボイラ給水制御の説明図であり、ボイラ１の蒸
気部１ａと水液部１ｂとの間に水位検知器２を設け、こ
の水位検知器２により給水液面（ボイラ水位）の制御下
限水位と制御上限水位を検知すると共に、検知した水位
信号を水位制御装置３へ入力し、給水液面（ボイラ水
位）が制御下限水位未満になれば給水ポンプ４をＯＮに
し、また、制御上限水位以上になれば給水ポンプ４をＯ
ＦＦにすることにより、ボイラ水位を制御する方法であ
る。
【０００４】また、図７は、従前の給水制御弁の開閉制
御によるボイラ給水制御の説明図であり、蒸気部１ａと
水液部１ｂとの間に水位発信器５を設け、この水位発信
器５からの水位信号Ｌｓを水位調節装置６へ入力し、こ
こで設定水位との偏差値を演算すると共にその偏差値に
比例する制御出力信号により、給水ポンプ４の吐出側に
設けた給水制御弁７の開度を調整し、これによってボイ
ラ給水量を連続的に比例制御（ＰＩＤ制御）するもので
ある。尚、図６及び図７に於いてＷはボイラ給水であ
る。
御によるボイラ給水制御の説明図であり、蒸気部１ａと
水液部１ｂとの間に水位発信器５を設け、この水位発信
器５からの水位信号Ｌｓを水位調節装置６へ入力し、こ
こで設定水位との偏差値を演算すると共にその偏差値に
比例する制御出力信号により、給水ポンプ４の吐出側に
設けた給水制御弁７の開度を調整し、これによってボイ
ラ給水量を連続的に比例制御（ＰＩＤ制御）するもので
ある。尚、図６及び図７に於いてＷはボイラ給水であ
る。
【０００５】ところで、前記図６の給水ポンプ４のオン
・オフ制御に於いては、給水ポンプ４がＯＮになったと
き、蒸気発生量を大幅に上回る量の給水が一般に行なわ
れる。その結果、燃焼熱の大部分が供給された給水の加
熱に費されることになり、ボイラの蒸気圧力が著しく低
下する。また、給水ポンプ４がＯＦＦのときには給水が
全く行なわれないため、ボイラの蒸気圧力は大きく上昇
する。このように、給水ポンプ４の起動・停止の繰り返
しは、ポンプの損傷を招き易いうえ、ボイラの蒸気圧力
を変動させる外乱として作用することになり、ボイラ蒸
気圧力の変動を増大させると云う結果を招来する。
・オフ制御に於いては、給水ポンプ４がＯＮになったと
き、蒸気発生量を大幅に上回る量の給水が一般に行なわ
れる。その結果、燃焼熱の大部分が供給された給水の加
熱に費されることになり、ボイラの蒸気圧力が著しく低
下する。また、給水ポンプ４がＯＦＦのときには給水が
全く行なわれないため、ボイラの蒸気圧力は大きく上昇
する。このように、給水ポンプ４の起動・停止の繰り返
しは、ポンプの損傷を招き易いうえ、ボイラの蒸気圧力
を変動させる外乱として作用することになり、ボイラ蒸
気圧力の変動を増大させると云う結果を招来する。
【０００６】また、図７の給水制御弁７の開度制御（連
続ＰＩＤ制御）に於いては、蒸気発生量に略見合う量の
給水が連続的に行なわれるため、給水制御弁７の開閉が
ボイラの蒸気圧力を変動させる外乱になることは殆んど
ない。しかし、給水ポンプ４の吐出側に設けた給水制御
弁７の開度調整を行ない、この絞り作用で給水量を制御
するのであるから、連続運転中の給水ポンプ４の駆動エ
ネルギーが前記絞り抵抗によって無駄に消費されること
になり、エネルギー損失が増大することになる。
続ＰＩＤ制御）に於いては、蒸気発生量に略見合う量の
給水が連続的に行なわれるため、給水制御弁７の開閉が
ボイラの蒸気圧力を変動させる外乱になることは殆んど
ない。しかし、給水ポンプ４の吐出側に設けた給水制御
弁７の開度調整を行ない、この絞り作用で給水量を制御
するのであるから、連続運転中の給水ポンプ４の駆動エ
ネルギーが前記絞り抵抗によって無駄に消費されること
になり、エネルギー損失が増大することになる。
【０００７】更に、前記二要素方式の給水制御方法で
は、水位要素の他に蒸気流量要素に係るユニット類を別
に設ける必要があり、給水制御システムや制御方式が複
雑になると共に、設備費が増大すると云う難点がある。
は、水位要素の他に蒸気流量要素に係るユニット類を別
に設ける必要があり、給水制御システムや制御方式が複
雑になると共に、設備費が増大すると云う難点がある。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、従前の蒸気
ボイラの給水制御に於ける上述の如き問題、即ち給水
ポンプのオン・オフ制御に於いては、給水ポンプの損傷
を生じ易いうえ、蒸気圧力の変動幅が増大すること、
給水制御弁の連続開度制御（連続ＰＩＤ制御）に於いて
は、給水ポンプに無駄なエネルギー消費が生ずること、
及び所謂二要素制御では給水制御システムが複雑化し
てコスト増を招くこと等の問題を解決せんとするもので
あり、比較的簡単な構成でもって制御操作の複雑化や制
御システムの価格の大幅な上昇を招くことなしに、水位
信号と主蒸気流量信号の二要素を用いる二要素給水制御
と同等の制御応答性を備えた新規な給水制御装置と給水
制御方法を提供するものである。
ボイラの給水制御に於ける上述の如き問題、即ち給水
ポンプのオン・オフ制御に於いては、給水ポンプの損傷
を生じ易いうえ、蒸気圧力の変動幅が増大すること、
給水制御弁の連続開度制御（連続ＰＩＤ制御）に於いて
は、給水ポンプに無駄なエネルギー消費が生ずること、
及び所謂二要素制御では給水制御システムが複雑化し
てコスト増を招くこと等の問題を解決せんとするもので
あり、比較的簡単な構成でもって制御操作の複雑化や制
御システムの価格の大幅な上昇を招くことなしに、水位
信号と主蒸気流量信号の二要素を用いる二要素給水制御
と同等の制御応答性を備えた新規な給水制御装置と給水
制御方法を提供するものである。
【０００９】
【課題を解決するための手段】請求項１の発明は、ボイ
ラ内の給水レベルを発信する水位発信器５と，前記水位
発信器５からの水位信号Ｌｓに基づいて回転数制御信号
Ｓｏを演算するＰＩＤ演算制御部８ａと、前記ＰＩＤ演
算制御部８ａからの回転数制御信号Ｓｏの下限値を下限
リミット値ＳＬ1 以上に限定する出力下限リミッタ８ｂ
と、前記出力下限リミッタ８ｂからの回転数制御信号Ｓ
1 の出力値が下限リミット値ＳＬ1 のときに作動をし、
設定した停止水位又は起動水位に於いてオン・オフ制御
信号Ｓ2を出力するモニタースイッチ８ｃとを備えた水
位調節装置８と，前記水位調節装置８からの回転数制御
信号Ｓ1 とオン・オフ制御信号Ｓ2 とが入力され、前記
回転数制御信号Ｓ1 の入力値が下限リミット値ＳＬ1 以
上のときには、回転数制御信号Ｓ1 により給水ポンプ４
の回転数制御をし、また、回転数制御信号Ｓ1 の入力値
が下限リミット値ＳＬ1 のときには、前記オン・オフ制
御信号Ｓ2 により給水ポンプ４の起動・停止を行なうよ
うにした給水ポンプ運転制御装置９と，を発明の基本構
成とするものである。
ラ内の給水レベルを発信する水位発信器５と，前記水位
発信器５からの水位信号Ｌｓに基づいて回転数制御信号
Ｓｏを演算するＰＩＤ演算制御部８ａと、前記ＰＩＤ演
算制御部８ａからの回転数制御信号Ｓｏの下限値を下限
リミット値ＳＬ1 以上に限定する出力下限リミッタ８ｂ
と、前記出力下限リミッタ８ｂからの回転数制御信号Ｓ
1 の出力値が下限リミット値ＳＬ1 のときに作動をし、
設定した停止水位又は起動水位に於いてオン・オフ制御
信号Ｓ2を出力するモニタースイッチ８ｃとを備えた水
位調節装置８と，前記水位調節装置８からの回転数制御
信号Ｓ1 とオン・オフ制御信号Ｓ2 とが入力され、前記
回転数制御信号Ｓ1 の入力値が下限リミット値ＳＬ1 以
上のときには、回転数制御信号Ｓ1 により給水ポンプ４
の回転数制御をし、また、回転数制御信号Ｓ1 の入力値
が下限リミット値ＳＬ1 のときには、前記オン・オフ制
御信号Ｓ2 により給水ポンプ４の起動・停止を行なうよ
うにした給水ポンプ運転制御装置９と，を発明の基本構
成とするものである。
【００１０】請求項２の発明は、ボイラ内の給水レベル
を発信する水位発信器５と，バーナ１０の燃料燃焼量を
発信する燃焼量発信器１３と、燃焼量発信器１３からの
燃焼量信号Ｆｓからボイラ蒸発量を近似演算する蒸発量
演算器１４と，前記水位発信器５からの水位信号Ｌｓに
基づいて回転数制御信号Ｓ0 を演算するＰＩＤ演算制御
部８ａと、前記ＰＩＤ演算制御部８ａからの回転数制御
信号Ｓ0 に前記蒸発量演算器１４からの蒸発量信号Ｑｓ
を加える信号加算器８ｄと、信号加算器８ｄからの回転
数制御信号（Ｓ0 ＋Ｑｓ）の下限値を下限リミット値Ｓ
Ｌ1 以上に限定する出力下限リミッタ８ｂと、前記出力
下限リミッタ８ｂからの回転数制御信号Ｓ1 の出力値が
下限リミット値ＳＬ1 のときに作動をし、設定した停止
水位又は起動水位に於いてオン・オフ制御信号Ｓ2 を出
力するモニタースイッチ８ｃとを備えた水位調節装置８
と，前記水位調節装置８からの回転数制御信号Ｓ1 とオ
ン・オフ制御信号Ｓ2 とが入力され、前記回転数制御信
号Ｓ1 の入力値が下限リミット値ＳＬ1 以上のときに
は、回転数制御信号Ｓ1 により給水ポンプの回転数制御
をし、また、回転数制御信号Ｓ1 の入力値が下限リミッ
ト値ＳＬ1 のときには、前記オン・オフ制御信号Ｓ2 に
より給水ポンプ４の起動・停止を行なうようにした給水
ポンプ運転制御装置９と，を発明の基本構成とするもの
である。
を発信する水位発信器５と，バーナ１０の燃料燃焼量を
発信する燃焼量発信器１３と、燃焼量発信器１３からの
燃焼量信号Ｆｓからボイラ蒸発量を近似演算する蒸発量
演算器１４と，前記水位発信器５からの水位信号Ｌｓに
基づいて回転数制御信号Ｓ0 を演算するＰＩＤ演算制御
部８ａと、前記ＰＩＤ演算制御部８ａからの回転数制御
信号Ｓ0 に前記蒸発量演算器１４からの蒸発量信号Ｑｓ
を加える信号加算器８ｄと、信号加算器８ｄからの回転
数制御信号（Ｓ0 ＋Ｑｓ）の下限値を下限リミット値Ｓ
Ｌ1 以上に限定する出力下限リミッタ８ｂと、前記出力
下限リミッタ８ｂからの回転数制御信号Ｓ1 の出力値が
下限リミット値ＳＬ1 のときに作動をし、設定した停止
水位又は起動水位に於いてオン・オフ制御信号Ｓ2 を出
力するモニタースイッチ８ｃとを備えた水位調節装置８
と，前記水位調節装置８からの回転数制御信号Ｓ1 とオ
ン・オフ制御信号Ｓ2 とが入力され、前記回転数制御信
号Ｓ1 の入力値が下限リミット値ＳＬ1 以上のときに
は、回転数制御信号Ｓ1 により給水ポンプの回転数制御
をし、また、回転数制御信号Ｓ1 の入力値が下限リミッ
ト値ＳＬ1 のときには、前記オン・オフ制御信号Ｓ2 に
より給水ポンプ４の起動・停止を行なうようにした給水
ポンプ運転制御装置９と，を発明の基本構成とするもの
である。
【００１１】請求項３の発明は、請求項１又は請求項２
の発明に於いて、回転数制御信号Ｓ 1 の下限リミット値
ＳＬ1 を、給水ポンプ４が給水可能な最低回転数で運転
される値とするようにしたものである。
の発明に於いて、回転数制御信号Ｓ 1 の下限リミット値
ＳＬ1 を、給水ポンプ４が給水可能な最低回転数で運転
される値とするようにしたものである。
【００１２】請求項４の発明は、比例制御方式の燃焼制
御を備えた蒸気ボイラに於いて、水位発信器５からの水
位信号Ｌｓに基づいてＰＩＤ演算制御部８ａにより回転
数制御信号Ｓ0 を演算し、回転数制御信号Ｓ0 が予かじ
め設定した下限リミット値ＳＬ1 より大きい値のときに
は前記回転数制御信号により給水ポンプ４の回転数制御
を行なうと共に、回転数制御信号Ｓ0 が下限リミット値
ＳＬ1 になれば、前記給水ポンプ４をオン・オフ制御信
号Ｓ2 によりオン・オフ制御するようにしたことを発明
の基本構成とするものである。
御を備えた蒸気ボイラに於いて、水位発信器５からの水
位信号Ｌｓに基づいてＰＩＤ演算制御部８ａにより回転
数制御信号Ｓ0 を演算し、回転数制御信号Ｓ0 が予かじ
め設定した下限リミット値ＳＬ1 より大きい値のときに
は前記回転数制御信号により給水ポンプ４の回転数制御
を行なうと共に、回転数制御信号Ｓ0 が下限リミット値
ＳＬ1 になれば、前記給水ポンプ４をオン・オフ制御信
号Ｓ2 によりオン・オフ制御するようにしたことを発明
の基本構成とするものである。
【００１３】請求項５の発明は、比例制御方式の燃焼制
御を備えた蒸気ボイラに於いて、水位発信器５からの水
位信号Ｌｓに基づいてＰＩＤ演算制御部８ａにより回転
数制御信号Ｓ0 を演算すると共に燃焼量発信器１２から
の燃焼量信号Ｆｓに基づいて蒸発量演算器１４によりボ
イラ蒸発量を近似演算し、この演算したボイラ蒸発量信
号Ｑｓと前記回転数制御信号Ｓ0 とを加算して回転数制
御信号（Ｓ0 ＋Ｑｓ）とすると共に、当該回転数制御信
号（Ｓ0 ＋Ｑｓ）が予かじめ設定した下限リミット値Ｓ
Ｌ1 より大きい値のときにはこの回転数制御信号（Ｓ0
＋Ｑｓ）により給水ポンプ４の回転数制御を行ない、ま
た回転数制御信号（Ｓ0 ＋Ｑｓ）が下限リミット値ＳＬ
1 になれば、前記給水ポンプ４をオン・オフ制御信号Ｓ
2 によりオン・オフ制御するようにしたことを発明の基
本構成とするものである。
御を備えた蒸気ボイラに於いて、水位発信器５からの水
位信号Ｌｓに基づいてＰＩＤ演算制御部８ａにより回転
数制御信号Ｓ0 を演算すると共に燃焼量発信器１２から
の燃焼量信号Ｆｓに基づいて蒸発量演算器１４によりボ
イラ蒸発量を近似演算し、この演算したボイラ蒸発量信
号Ｑｓと前記回転数制御信号Ｓ0 とを加算して回転数制
御信号（Ｓ0 ＋Ｑｓ）とすると共に、当該回転数制御信
号（Ｓ0 ＋Ｑｓ）が予かじめ設定した下限リミット値Ｓ
Ｌ1 より大きい値のときにはこの回転数制御信号（Ｓ0
＋Ｑｓ）により給水ポンプ４の回転数制御を行ない、ま
た回転数制御信号（Ｓ0 ＋Ｑｓ）が下限リミット値ＳＬ
1 になれば、前記給水ポンプ４をオン・オフ制御信号Ｓ
2 によりオン・オフ制御するようにしたことを発明の基
本構成とするものである。
【００１４】請求項６の発明は、請求項４又は請求項５
の発明に於いて、回転数制御信号Ｓ 1 の下限リミット値
ＳＬ1 を、給水ポンプ４が給水可能な最低回転数で運転
される値とするようにしたものである。
の発明に於いて、回転数制御信号Ｓ 1 の下限リミット値
ＳＬ1 を、給水ポンプ４が給水可能な最低回転数で運転
される値とするようにしたものである。
【００１５】
【発明の実施の形態】以下、図面に基づいて本発明の実
施形態を説明する。図１は本発明の第１実施形態に係る
蒸気ボイラの給水制御の説明図であり、図１に於いて１
はボイラ、１ａは蒸気部、１ｂは水部、４は給水ポン
プ、５は水位発信器、８は水位調節装置、８ａはＰＩＤ
演算制御部、８ｂは出力下限リミッタ、８ｃはモニター
スイッチ、９は給水ポンプ運転制御装置、Ｓは主蒸気、
Ｗはボイラ給水、Ｌｓは水位信号、Ｓ0 ，Ｓ1 は回転数
制御信号、ＳＬ1 は回転数制御信号の下限リミット値、
Ｓ 2 はオン・オフ制御信号、Ｐ1 は給水ポンプ駆動用電
力であり、従前の図６及び図７の場合と同一の部位・部
材には、これと同じ参照番号が付されている。
施形態を説明する。図１は本発明の第１実施形態に係る
蒸気ボイラの給水制御の説明図であり、図１に於いて１
はボイラ、１ａは蒸気部、１ｂは水部、４は給水ポン
プ、５は水位発信器、８は水位調節装置、８ａはＰＩＤ
演算制御部、８ｂは出力下限リミッタ、８ｃはモニター
スイッチ、９は給水ポンプ運転制御装置、Ｓは主蒸気、
Ｗはボイラ給水、Ｌｓは水位信号、Ｓ0 ，Ｓ1 は回転数
制御信号、ＳＬ1 は回転数制御信号の下限リミット値、
Ｓ 2 はオン・オフ制御信号、Ｐ1 は給水ポンプ駆動用電
力であり、従前の図６及び図７の場合と同一の部位・部
材には、これと同じ参照番号が付されている。
【００１６】本発明を適用するボイラ１は多管式ボイラ
や炉筒煙管式ボイラ等の如何なる構造のものであっても
よく、図１の第１実施形態では、炉筒煙管式ボイラが用
いられている。当該ボイラ１の水位は、その蒸気部１ａ
と水部１ｂ間に配置した水位発信器５により連続的に検
知されており、検出した水位は、水位信号Ｌｓとして水
位調節装置８へ入力されている。
や炉筒煙管式ボイラ等の如何なる構造のものであっても
よく、図１の第１実施形態では、炉筒煙管式ボイラが用
いられている。当該ボイラ１の水位は、その蒸気部１ａ
と水部１ｂ間に配置した水位発信器５により連続的に検
知されており、検出した水位は、水位信号Ｌｓとして水
位調節装置８へ入力されている。
【００１７】水位調節装置８には、ＰＩＤ演算制御部８
ａと出力下限リミッタ８ｂとモニタースイッチ８ｃとが
設けられている。前記ＰＩＤ演算制御部８ａは、水位発
信器５から入力された水位信号Ｌｓに基づいて給水ポン
プの回転数制御信号Ｓ0 を演算・生成するものであり、
ＰＩＤ演算制御部８ａから出力される回転数制御信号Ｓ
0 は公知のＰＩＤ動作特性を備えた制御信号である。
ａと出力下限リミッタ８ｂとモニタースイッチ８ｃとが
設けられている。前記ＰＩＤ演算制御部８ａは、水位発
信器５から入力された水位信号Ｌｓに基づいて給水ポン
プの回転数制御信号Ｓ0 を演算・生成するものであり、
ＰＩＤ演算制御部８ａから出力される回転数制御信号Ｓ
0 は公知のＰＩＤ動作特性を備えた制御信号である。
【００１８】また前記出力下限リミッタ８ｂは、給水ポ
ンプ運転制御装置９へ出力する回転数制御信号Ｓ1 の下
限値（下限リミット値ＳＬ1 ）を設定するものであり、
回転数制御信号Ｓ1 が下限リミット値以下にならないよ
うにすることにより給水ポンプ４の回転数が、給水可能
な最低回転数より以下に低下するのを防止する。
ンプ運転制御装置９へ出力する回転数制御信号Ｓ1 の下
限値（下限リミット値ＳＬ1 ）を設定するものであり、
回転数制御信号Ｓ1 が下限リミット値以下にならないよ
うにすることにより給水ポンプ４の回転数が、給水可能
な最低回転数より以下に低下するのを防止する。
【００１９】前記出力下限リミッタ８ｂにより設定され
る下限リミット値ＳＬ1 は、ボイラ１の運転圧力と給水
ポンプ４に固有のポンプ特性とから適宜に決められるも
のであり、この出力下限リミッタ８ｂを設けることによ
って、ボイラ１の負荷変動時（例えば低負荷から高負荷
へ変動した時）の制御応答性が良好となる。
る下限リミット値ＳＬ1 は、ボイラ１の運転圧力と給水
ポンプ４に固有のポンプ特性とから適宜に決められるも
のであり、この出力下限リミッタ８ｂを設けることによ
って、ボイラ１の負荷変動時（例えば低負荷から高負荷
へ変動した時）の制御応答性が良好となる。
【００２０】前記モニタースイッチ８ｃは、オン・オフ
制御付加時の給水ポンプ停止水位（オン・オフ制御信号
Ｓ2 のＯＦＦ信号発信）及び給水ポンプ起動水位（オン
・オフ制御信号Ｓ2 のＯＮ信号発信）を設定するもので
あり、モニタースイッチ８ｃからオン・オフ制御信号Ｓ
2 が給水ポンプ運転制御装置９へ出力される。
制御付加時の給水ポンプ停止水位（オン・オフ制御信号
Ｓ2 のＯＦＦ信号発信）及び給水ポンプ起動水位（オン
・オフ制御信号Ｓ2 のＯＮ信号発信）を設定するもので
あり、モニタースイッチ８ｃからオン・オフ制御信号Ｓ
2 が給水ポンプ運転制御装置９へ出力される。
【００２１】尚、当該モニタースイッチ８ｃは、前記回
転数制御信号Ｓ1 が下限リミット値ＳＬ1 （即ち、回転
数制御信号Ｓ0 が下限リミット値ＳＬ1 以下になったと
き）になった時に作動状態に切換えられ、オン・オフ制
御によるオン・オフ制御信号Ｓ2 が給水ポンプ運転制御
装置９へ入力される状態となる。
転数制御信号Ｓ1 が下限リミット値ＳＬ1 （即ち、回転
数制御信号Ｓ0 が下限リミット値ＳＬ1 以下になったと
き）になった時に作動状態に切換えられ、オン・オフ制
御によるオン・オフ制御信号Ｓ2 が給水ポンプ運転制御
装置９へ入力される状態となる。
【００２２】ボイラ負荷が軽負荷となり、回転数制御信
号Ｓ1 が下限リミット値ＳＬ1 の状態になると、給水ポ
ンプ４は低速回転状態に保持される。このような場合に
は、一般的に蒸発量が最低給水量（即ち、下限リミット
値ＳＬ1 に対応する給水ポンプ回転数に於ける給水量）
よりも少ないため、ボイラ水位は順次上昇する。ボイラ
水位がモニタースイッチ８ｃにより設定した給水ポンプ
停止水位にまで上昇すると、オン・オフ制御信号（オフ
信号）Ｓ2 が給水ポンプ運転制御装置９へ出力され、給
水ポンプ４の運転が停止される。また、ボイラ水位が下
降してモニタースイッチ８ｃの給水ポンプ起動水位にま
で達すると、オン・オフ制御信号（オン信号）Ｓ2 が発
信され、給水ポンプ４が起動される。
号Ｓ1 が下限リミット値ＳＬ1 の状態になると、給水ポ
ンプ４は低速回転状態に保持される。このような場合に
は、一般的に蒸発量が最低給水量（即ち、下限リミット
値ＳＬ1 に対応する給水ポンプ回転数に於ける給水量）
よりも少ないため、ボイラ水位は順次上昇する。ボイラ
水位がモニタースイッチ８ｃにより設定した給水ポンプ
停止水位にまで上昇すると、オン・オフ制御信号（オフ
信号）Ｓ2 が給水ポンプ運転制御装置９へ出力され、給
水ポンプ４の運転が停止される。また、ボイラ水位が下
降してモニタースイッチ８ｃの給水ポンプ起動水位にま
で達すると、オン・オフ制御信号（オン信号）Ｓ2 が発
信され、給水ポンプ４が起動される。
【００２３】尚、モニタースイッチ８ｃに於ける給水ポ
ンプ停止水位は、ボイラ１の種類によって決まる上限水
位以下に、また給水ポンプ起動水位はＰＩＤ演算制御部
８ａで決める下限水位設定値以上の値に夫々設定される
ことは勿論である。
ンプ停止水位は、ボイラ１の種類によって決まる上限水
位以下に、また給水ポンプ起動水位はＰＩＤ演算制御部
８ａで決める下限水位設定値以上の値に夫々設定される
ことは勿論である。
【００２４】前記給水ポンプ運転制御装置９は、水位調
節装置８から回転数制御信号Ｓ1 及びオン・オフ制御信
号Ｓ2 が夫々入力され、これによって給水ポンプ４の起
動・停止並びに回転数制御を行なうものであり、当該給
水ポンプ運転制御装置９から給水ポンプ駆動用電力Ｐ1
が給水ポンプ４へ供給される。
節装置８から回転数制御信号Ｓ1 及びオン・オフ制御信
号Ｓ2 が夫々入力され、これによって給水ポンプ４の起
動・停止並びに回転数制御を行なうものであり、当該給
水ポンプ運転制御装置９から給水ポンプ駆動用電力Ｐ1
が給水ポンプ４へ供給される。
【００２５】次に、当該第１実施形態の作動について図
１を参照して説明する。ＰＩＤ演算制御部８ａから回転
数制御信号Ｓ0 が出力下限リミッタ８ｂへ入力される。
この回転数制御信号Ｓ0 が出力下限リミッタ８ｂの設定
値である下限リミット値ＳＬ 1 より大であれば、回転数
制御信号Ｓ0 がそのまま回転数制御信号Ｓ1 として給水
ポンプ運転制御装置９へ出力される。また、逆に回転数
制御信号Ｓ0 が下限リミット値ＳＬ1 より小であれば、
下限リミット値ＳＬ1 そのものが回転数制御信号Ｓ1 と
して給水ポンプ運転制御装置９へ出力され、これにより
給水ポンプ４の回転数が給水可能な最低回転数の近傍に
保持される。更に、前記下限リミット値ＳＬ1 が回転数
制御信号Ｓ1 として給水ポンプ運転制御装置９へ入力さ
れた場合には、出力下限リミッタ８ｂからの信号若しく
は給水ポンプ運転制御装置９内の機構により、給水ポン
プ４の運転制御にモニタースイッチ８ｃの作動によるオ
ン・オフ制御が付加されることになる。
１を参照して説明する。ＰＩＤ演算制御部８ａから回転
数制御信号Ｓ0 が出力下限リミッタ８ｂへ入力される。
この回転数制御信号Ｓ0 が出力下限リミッタ８ｂの設定
値である下限リミット値ＳＬ 1 より大であれば、回転数
制御信号Ｓ0 がそのまま回転数制御信号Ｓ1 として給水
ポンプ運転制御装置９へ出力される。また、逆に回転数
制御信号Ｓ0 が下限リミット値ＳＬ1 より小であれば、
下限リミット値ＳＬ1 そのものが回転数制御信号Ｓ1 と
して給水ポンプ運転制御装置９へ出力され、これにより
給水ポンプ４の回転数が給水可能な最低回転数の近傍に
保持される。更に、前記下限リミット値ＳＬ1 が回転数
制御信号Ｓ1 として給水ポンプ運転制御装置９へ入力さ
れた場合には、出力下限リミッタ８ｂからの信号若しく
は給水ポンプ運転制御装置９内の機構により、給水ポン
プ４の運転制御にモニタースイッチ８ｃの作動によるオ
ン・オフ制御が付加されることになる。
【００２６】前記回転数制御信号Ｓ1 が給水ポンプ運転
制御装置９へ入力されると、給水ポンプ４は入力された
回転数制御信号Ｓ1 に比例する回転数で運転され、これ
によりボイラへの給水量が制御される。また、回転数制
御信号Ｓ1 が下限リミット値ＳＬ1 のときには、給水ポ
ンプ４は当該下限リミット値ＳＬ1 に対応する給水可能
な最低回転数でもって定速運転されることになり、少量
のボイラ給水Ｗが供給される。
制御装置９へ入力されると、給水ポンプ４は入力された
回転数制御信号Ｓ1 に比例する回転数で運転され、これ
によりボイラへの給水量が制御される。また、回転数制
御信号Ｓ1 が下限リミット値ＳＬ1 のときには、給水ポ
ンプ４は当該下限リミット値ＳＬ1 に対応する給水可能
な最低回転数でもって定速運転されることになり、少量
のボイラ給水Ｗが供給される。
【００２７】この状態下に於いて、ボイラ１の蒸発量が
前記最低回転数時の給水量より少ない場合には、ボイラ
１の水位が徐々に上昇する。しかし、回転数制御信号Ｓ
1 が下限リミット値ＳＬ1 の場合には、前述の通りモニ
タースイッチ８ｃの作動によるオン・オフ制御信号Ｓ2
によるオン・オフ制御が回転数制御によるボイラ給水制
御に付加される。その結果、ボイラ水位が上昇してモニ
タースイッチ８ｃの給水ポンプ停止水位に達すると、オ
ン・オフ制御信号（オフ信号）Ｓ2 が給水ポンプ運転制
御装置９へ出力され、給水ポンプ４の運転が停止され
る。また、蒸発によりボイラ水位がモニタースイッチ８
ｃの給水ポンプ起動水位にまで下降すると、給水ポンプ
４の運転が開始され、回転数制御信号Ｓ1 （下限リミッ
ト値ＳＬ1）に対応する最低回転数で給水が開始され
る。尚、この場合、給水ポンプ４が再起動されても、給
水ポンプ４の回転数が最低回転数に保持されるため給水
量は少量である。その結果、ボイラ給水の開始がボイラ
１の圧力変動に与える影響は、極く僅かとなる。
前記最低回転数時の給水量より少ない場合には、ボイラ
１の水位が徐々に上昇する。しかし、回転数制御信号Ｓ
1 が下限リミット値ＳＬ1 の場合には、前述の通りモニ
タースイッチ８ｃの作動によるオン・オフ制御信号Ｓ2
によるオン・オフ制御が回転数制御によるボイラ給水制
御に付加される。その結果、ボイラ水位が上昇してモニ
タースイッチ８ｃの給水ポンプ停止水位に達すると、オ
ン・オフ制御信号（オフ信号）Ｓ2 が給水ポンプ運転制
御装置９へ出力され、給水ポンプ４の運転が停止され
る。また、蒸発によりボイラ水位がモニタースイッチ８
ｃの給水ポンプ起動水位にまで下降すると、給水ポンプ
４の運転が開始され、回転数制御信号Ｓ1 （下限リミッ
ト値ＳＬ1）に対応する最低回転数で給水が開始され
る。尚、この場合、給水ポンプ４が再起動されても、給
水ポンプ４の回転数が最低回転数に保持されるため給水
量は少量である。その結果、ボイラ給水の開始がボイラ
１の圧力変動に与える影響は、極く僅かとなる。
【００２８】図２は、本発明の第１実施形態に係るボイ
ラ給水制御を実施した場合のボイラ圧力、ボイラ水位及
びボイラ負荷の変動状況を示すものである。試験の対象
としたボイラ１は炉筒煙管式ボイラ、最高使用圧力…
０．９８ＭＰａ（１０ｋｇｆ／ｃｍ2 ）、最大蒸発量…
３ｔｏｎ／ｈ、燃焼制御方式…押込送風機の回転数制御
のものであり、常用設定値は圧力…０．７ＭＰａ、水位
１０ｍｍである。
ラ給水制御を実施した場合のボイラ圧力、ボイラ水位及
びボイラ負荷の変動状況を示すものである。試験の対象
としたボイラ１は炉筒煙管式ボイラ、最高使用圧力…
０．９８ＭＰａ（１０ｋｇｆ／ｃｍ2 ）、最大蒸発量…
３ｔｏｎ／ｈ、燃焼制御方式…押込送風機の回転数制御
のものであり、常用設定値は圧力…０．７ＭＰａ、水位
１０ｍｍである。
【００２９】また、図３は、図２の場合と同一のボイラ
１を試験の対象とし、これに従前のオン・オフ制御によ
る給水制御を実施した場合のボイラ圧力、ボイラ水位及
びボイラ負荷の変動状態を示すものである。尚、常用設
定値は圧力…０．７ＭＰａ、水位１０ｍｍ〜３０ｍｍと
している。
１を試験の対象とし、これに従前のオン・オフ制御によ
る給水制御を実施した場合のボイラ圧力、ボイラ水位及
びボイラ負荷の変動状態を示すものである。尚、常用設
定値は圧力…０．７ＭＰａ、水位１０ｍｍ〜３０ｍｍと
している。
【００３０】更に、図４は、上記図２及び図３の給水制
御の実施に使用した給水ポンプの運転特性を示すもので
あり、給水ポンプモータの定格出力は３．７ｋｗであ
る。尚、図２の給水ポンプの回転数制御による給水制御
に於いては、給水ポンプの最低回転数を３０ＨＺ（１８
００ｒｐｍ）とし、約０．３５ｍ3 ／ｈのボイラ給水を
最小給水量としている。
御の実施に使用した給水ポンプの運転特性を示すもので
あり、給水ポンプモータの定格出力は３．７ｋｗであ
る。尚、図２の給水ポンプの回転数制御による給水制御
に於いては、給水ポンプの最低回転数を３０ＨＺ（１８
００ｒｐｍ）とし、約０．３５ｍ3 ／ｈのボイラ給水を
最小給水量としている。
【００３１】前記図２と図３との対比からも明らかなよ
うに、本発明の第１実施形態に係る給水制御では、ボイ
ラ負荷変動が約４０〜１００％の条件下に於いて、ボイ
ラ圧力を約０．７±０．０３ＭＰａの変動範囲内に、ま
たボイラ水位を１０±９（ｍｍ）の変動範囲内に納める
ことができる。
うに、本発明の第１実施形態に係る給水制御では、ボイ
ラ負荷変動が約４０〜１００％の条件下に於いて、ボイ
ラ圧力を約０．７±０．０３ＭＰａの変動範囲内に、ま
たボイラ水位を１０±９（ｍｍ）の変動範囲内に納める
ことができる。
【００３２】これに対して、従前のオン・オフ制御によ
る給水制御に於いては、ボイラ負荷変動が約５０〜１０
０％と本発明の場合よりも小さいにも拘わらず、ボイラ
圧力が約０．７±０．０８ＭＰａ、ボイラ水位が約１０
〜３０ｍｍの範囲に亘って変動することになり、特にボ
イラ圧力の変動幅が本発明の場合よりも相当大きくな
り、このことからも、本発明の優れた効用が明らかであ
る。
る給水制御に於いては、ボイラ負荷変動が約５０〜１０
０％と本発明の場合よりも小さいにも拘わらず、ボイラ
圧力が約０．７±０．０８ＭＰａ、ボイラ水位が約１０
〜３０ｍｍの範囲に亘って変動することになり、特にボ
イラ圧力の変動幅が本発明の場合よりも相当大きくな
り、このことからも、本発明の優れた効用が明らかであ
る。
【００３３】図５は、本発明の第２実施形態に係るボイ
ラ給水制御の説明図であり、図に於いて、１０はバー
ナ、１１は燃料調整弁、１２は燃料調整弁の開閉操作
器、１３は燃焼量発信器、１４は蒸発量演算器、８ｄは
信号加算器、Ｆは燃料である。
ラ給水制御の説明図であり、図に於いて、１０はバー
ナ、１１は燃料調整弁、１２は燃料調整弁の開閉操作
器、１３は燃焼量発信器、１４は蒸発量演算器、８ｄは
信号加算器、Ｆは燃料である。
【００３４】前記燃料調整弁１１の開閉操作器１２は、
燃料調整弁１１の開度から燃料Ｆの燃焼量を検出可能な
機構を備えており、この開閉操作器１２等から成る燃焼
量発信器１３により検出された燃料Ｆの燃焼量信号Ｆｓ
が発信され、蒸発量演算器１４へ入力される。尚、本実
施形態では操作器１２の開度から燃料燃焼量信号Ｆｓを
得ているが、燃料供給管路に燃料の流量計等を介設して
これを燃焼量発信器１３とし、当該燃料Ｆの流量計から
燃焼量信号Ｆｓを得るようにしてもよい。
燃料調整弁１１の開度から燃料Ｆの燃焼量を検出可能な
機構を備えており、この開閉操作器１２等から成る燃焼
量発信器１３により検出された燃料Ｆの燃焼量信号Ｆｓ
が発信され、蒸発量演算器１４へ入力される。尚、本実
施形態では操作器１２の開度から燃料燃焼量信号Ｆｓを
得ているが、燃料供給管路に燃料の流量計等を介設して
これを燃焼量発信器１３とし、当該燃料Ｆの流量計から
燃焼量信号Ｆｓを得るようにしてもよい。
【００３５】前記蒸発量演算器１４は燃焼量信号Ｆｓを
用いてボイラ蒸発量を近似的に演算するものであり、本
実施形態では蒸発量演算器１４として折線関数演算器が
用いられている。当該蒸発量演算器１４で演算した蒸発
量信号Ｑｓは、水位調節装置８の信号加算器８ｄへ入力
される。
用いてボイラ蒸発量を近似的に演算するものであり、本
実施形態では蒸発量演算器１４として折線関数演算器が
用いられている。当該蒸発量演算器１４で演算した蒸発
量信号Ｑｓは、水位調節装置８の信号加算器８ｄへ入力
される。
【００３６】前記信号加熱器８ｄは、ＰＩＤ演算制御部
８ａからの回転数制御信号Ｓ0 に、前記蒸発量信号Ｑｓ
を加算するものであり、水位信号Ｌｓを基に演算した回
転数制御信号Ｓ0 と蒸発量演算器１４で演算した蒸発量
信号Ｑｓとの和が、出力下限リミッタ８ｂへ入力され
る。
８ａからの回転数制御信号Ｓ0 に、前記蒸発量信号Ｑｓ
を加算するものであり、水位信号Ｌｓを基に演算した回
転数制御信号Ｓ0 と蒸発量演算器１４で演算した蒸発量
信号Ｑｓとの和が、出力下限リミッタ８ｂへ入力され
る。
【００３７】図５を参照して、バーナ１０へ供給する燃
料Ｆの供給量（即ち、燃料Ｆの燃焼量）が、燃焼量発信
器１３を形成する燃料調整弁の開閉操作器１２の開度か
ら検知され、この検知した燃焼量信号Ｆｓを用いて蒸発
量演算器１４に於いてボイラ蒸発量が近似演算される。
料Ｆの供給量（即ち、燃料Ｆの燃焼量）が、燃焼量発信
器１３を形成する燃料調整弁の開閉操作器１２の開度か
ら検知され、この検知した燃焼量信号Ｆｓを用いて蒸発
量演算器１４に於いてボイラ蒸発量が近似演算される。
【００３８】演算された蒸発量信号Ｑｓは信号加算器８
ｄへ入力され、水位信号Ｌｓに基づいて演算したＰＩＤ
演算制御部からの給水ポンプの回転数制御信号Ｓ0 に加
算される。
ｄへ入力され、水位信号Ｌｓに基づいて演算したＰＩＤ
演算制御部からの給水ポンプの回転数制御信号Ｓ0 に加
算される。
【００３９】信号加算器８ｄからの出力された回転数制
御信号（Ｓ0 ＋Ｑｓ）は出力下限リミッタ８ｂへ入力さ
れ、この出力下限リミッタ８ｂからは、第１実施形態の
場合と同様に回転数制御信号Ｓ1 としてＳ1 ＝Ｓ0 ＋Ｑ
ｓ又はＳ1 ＝ＳＬ1 （下限リミット値）の信号が給水ポ
ンプ運転制御装置９へ出力される。尚、水位調節装置８
に於ける出力下限リミッタ８ｂ以降の制御動作は、前記
第１実施形態の場合と全く同一であるため、ここではそ
の説明を省略する。
御信号（Ｓ0 ＋Ｑｓ）は出力下限リミッタ８ｂへ入力さ
れ、この出力下限リミッタ８ｂからは、第１実施形態の
場合と同様に回転数制御信号Ｓ1 としてＳ1 ＝Ｓ0 ＋Ｑ
ｓ又はＳ1 ＝ＳＬ1 （下限リミット値）の信号が給水ポ
ンプ運転制御装置９へ出力される。尚、水位調節装置８
に於ける出力下限リミッタ８ｂ以降の制御動作は、前記
第１実施形態の場合と全く同一であるため、ここではそ
の説明を省略する。
【００４０】当該第２実施形態に於いては、燃焼量（燃
料供給量）に対応する信号Ｆｓからボイラ蒸発量を近似
演算し、この演算した蒸発量信号Ｑｓを水位調整装置８
の回転数制御信号Ｓ0 へ加える構成としているため、水
位信号と主蒸気流量信号とを制御要素とする所謂二要素
給水制御の場合と同等の制御応答性を得ることができ
る。
料供給量）に対応する信号Ｆｓからボイラ蒸発量を近似
演算し、この演算した蒸発量信号Ｑｓを水位調整装置８
の回転数制御信号Ｓ0 へ加える構成としているため、水
位信号と主蒸気流量信号とを制御要素とする所謂二要素
給水制御の場合と同等の制御応答性を得ることができ
る。
【００４１】
【発明の効果】本発明では、給水制御弁の開閉制御によ
らず給水ポンプの回転数制御によって、ボイラ給水を制
御する構成としている。その結果、給水制御弁の絞り抵
抗による損失が無くなり、給水ポンプの消費エネルギー
を大幅に削減することができる。
らず給水ポンプの回転数制御によって、ボイラ給水を制
御する構成としている。その結果、給水制御弁の絞り抵
抗による損失が無くなり、給水ポンプの消費エネルギー
を大幅に削減することができる。
【００４２】また、給水ポンプの回転数制御信号に下限
リミット値を設けて、給水ポンプの回転数が給水可能な
限界回転数以下にならないようにすると共に、限界回転
数以下の領域に於いては、オン・オフ制御を付加するこ
とにより給水ポンプを停止又は起動させるようにしてい
る。その結果、ボイラの低負荷から高負荷への負荷変動
時の制御応答性が高まると共に、オン・オフ制御時の給
水量が比較的小流量の領域であるため、ボイラ圧力の変
動に対する影響も極く僅かとなり、従前のオン・オフ制
御方式の給水制御に比較して、ボイラ圧力の変動が著し
く少なくなる。
リミット値を設けて、給水ポンプの回転数が給水可能な
限界回転数以下にならないようにすると共に、限界回転
数以下の領域に於いては、オン・オフ制御を付加するこ
とにより給水ポンプを停止又は起動させるようにしてい
る。その結果、ボイラの低負荷から高負荷への負荷変動
時の制御応答性が高まると共に、オン・オフ制御時の給
水量が比較的小流量の領域であるため、ボイラ圧力の変
動に対する影響も極く僅かとなり、従前のオン・オフ制
御方式の給水制御に比較して、ボイラ圧力の変動が著し
く少なくなる。
【００４３】更に、燃焼量信号から蒸気発生量を演算
し、この蒸気発生量信号を給水ポンプの回転数制御信号
へ加える構成とした場合には、給水制御が所謂二要素制
御に近いものとなり、より高精度でしかもボイラ圧力変
動のより少ない給水制御が行なえる。本発明は上述の通
り、優れた実用的効用を奏するものである。
し、この蒸気発生量信号を給水ポンプの回転数制御信号
へ加える構成とした場合には、給水制御が所謂二要素制
御に近いものとなり、より高精度でしかもボイラ圧力変
動のより少ない給水制御が行なえる。本発明は上述の通
り、優れた実用的効用を奏するものである。
【図１】本発明の第１実施形態に係る蒸気ボイラの給水
制御方法の説明図である。
制御方法の説明図である。
【図２】本発明の第１実施形態に係る給水制御方法を実
施した場合のボイラ圧力、ボイラ水位及びボイラ負荷の
変動状態を示すものである。
施した場合のボイラ圧力、ボイラ水位及びボイラ負荷の
変動状態を示すものである。
【図３】従前のオン・オフ制御による給水制御方法を実
施した場合のボイラ圧力、ボイラ水位及びボイラ負荷の
変動状態を示すものである。
施した場合のボイラ圧力、ボイラ水位及びボイラ負荷の
変動状態を示すものである。
【図４】図２及び図３の給水制御方法に於いて使用した
給水ポンプの運転特性を示す線図である。
給水ポンプの運転特性を示す線図である。
【図５】本発明の第２実施形態に係る蒸気ボイラの給水
制御方法の説明図である。
制御方法の説明図である。
【図６】従前のオン・オフ制御方式によるボイラ給水制
御方法の説明図である。
御方法の説明図である。
【図７】従前の給水制御弁方式によるボイラ給水制御方
法の説明図である。
法の説明図である。
Ｓは主蒸気、Ｗはボイラ給水、Ｌｓは水位信号、Ｓ0 は
回転数制御信号、Ｓ1は回転数制御信号、ＳＬ1 は回転
数制御信号の下限リミット値、Ｓ2 はオン・オフ制御信
号、Ｐ1 は給水ポンプ駆動用電力、Ｆｓは燃料の燃焼量
信号、Ｑｓは蒸発量信号、Ｆは燃料、１はボイラ、４は
給水ポンプ、５は水位発信器、８は水位調節装置、８ａ
はＰＩＤ演算制御部、８ｂは出力下限リミッタ、８ｃは
モニタースイッチ、８ｄは信号加算器、９は給水ポンプ
運転制御装置、１０はバーナ、１１は燃料調節弁、１２
は燃料調節整操作器、１３は燃焼量発信器、１４は蒸発
量演算器。
回転数制御信号、Ｓ1は回転数制御信号、ＳＬ1 は回転
数制御信号の下限リミット値、Ｓ2 はオン・オフ制御信
号、Ｐ1 は給水ポンプ駆動用電力、Ｆｓは燃料の燃焼量
信号、Ｑｓは蒸発量信号、Ｆは燃料、１はボイラ、４は
給水ポンプ、５は水位発信器、８は水位調節装置、８ａ
はＰＩＤ演算制御部、８ｂは出力下限リミッタ、８ｃは
モニタースイッチ、８ｄは信号加算器、９は給水ポンプ
運転制御装置、１０はバーナ、１１は燃料調節弁、１２
は燃料調節整操作器、１３は燃焼量発信器、１４は蒸発
量演算器。
Claims (6)
- 【請求項１】 ボイラ内の給水レベルを発信する水位発
信器と，前記水位発信器からの水位信号に基づいて回転
数制御信号を演算するＰＩＤ演算制御部と、前記ＰＩＤ
演算制御部からの回転数制御信号の下限値を下限リミッ
ト値以上に限定する出力下限リミッタと、前記出力下限
リミッタからの回転数制御信号の出力値が下限リミット
値のときに作動をし、設定した停止水位又は起動水位に
於いてオン・オフ制御信号を出力するモニタースイッチ
とを備えた水位調節装置と，前記水位調節装置からの回
転数制御信号とオン・オフ制御信号とが入力され、前記
回転数制御信号の入力値が下限リミット値以上のときに
は、回転数制御信号により給水ポンプの回転数制御を
し、また、回転数制御信号の入力値が下限リミット値の
ときには、前記オン・オフ制御信号により給水ポンプの
起動・停止を行なうようにした給水ポンプ運転制御装置
と，から構成したことを特徴とする蒸気ボイラの給水制
御装置。 - 【請求項２】 ボイラ内の給水レベルを発信する水位発
信器と，バーナの燃料燃焼量を発信する燃焼量発信器
と，燃焼量発信器からの燃焼量信号からボイラ蒸発量を
近似演算する蒸発量演算器と，前記水位発信器からの水
位信号に基づいて回転数制御信号を演算するＰＩＤ演算
制御部と、前記ＰＩＤ演算制御部からの回転数制御信号
に前記蒸発量演算器からの蒸発量信号を加える信号加算
器と、信号加算器からの回転数制御信号の下限値を下限
リミット値以上に限定する出力下限リミッタと、前記出
力下限リミッタからの回転数制御信号の出力値が下限リ
ミット値のときに作動をし、設定した停止水位又は起動
水位に於いてオン・オフ制御信号を出力するモニタース
イッチとを備えた水位調節装置と，前記水位調節装置か
らの回転数制御信号とオン・オフ制御信号とが入力さ
れ、前記回転数制御信号の入力値が下限リミット値以上
のときには、回転数制御信号により給水ポンプの回転数
制御をし、また、回転数制御信号の入力値が下限リミッ
ト値のときには、前記オン・オフ制御信号により給水ポ
ンプの起動・停止を行なうようにした給水ポンプ運転制
御装置と，より構成したことを特徴とする蒸気ボイラの
給水制御装置。 - 【請求項３】 回転数制御信号の下限リミット値を、給
水ポンプが給水可能な最低回転数で運転される値とする
ようにした請求項１又は請求項２に記載の蒸気ボイラの
給水制御装置。 - 【請求項４】 比例制御方式の燃焼制御を備えた蒸気ボ
イラに於いて、水位発信器からの水位信号に基づいてＰ
ＩＤ演算制御部により回転数制御信号を演算し、回転数
制御信号が予かじめ設定した下限リミット値より大きい
値のときには前記回転数制御信号により給水ポンプの回
転数制御を行なうと共に、回転数制御信号が下限リミッ
ト値になれば、前記給水ポンプをオン・オフ制御信号に
よりオン・オフ制御するようにしたことを特徴とする蒸
気ボイラの給水制御方法。 - 【請求項５】 比例制御方式の燃焼制御を備えた蒸気ボ
イラに於いて、水位発信器からの水位信号に基づいてＰ
ＩＤ演算制御部により回転数制御信号を演算すると共に
燃焼量発信器からの燃焼量信号に基づいて蒸発量演算器
によりボイラ蒸発量を近似演算し、この演算したボイラ
蒸発量信号と前記回転数制御信号とを加算して回転数制
御信号とすると共に、当該回転数制御信号が予かじめ設
定した下限リミット値より大きい値のときにはこの回転
数制御信号により給水ポンプの回転数制御を行ない、ま
た回転数制御信号が下限リミット値になれば、前記給水
ポンプをオン・オフ制御信号によりオン・オフ制御する
ようにしたことを特徴とする蒸気ボイラの給水制御方
法。 - 【請求項６】 回転数制御信号の下限リミット値を、給
水ポンプが給水可能な最低回転数で運転される値とする
ようにした請求項４又は請求項５に記載の蒸気ボイラの
給水制御方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000391800A JP2002195508A (ja) | 2000-12-25 | 2000-12-25 | 蒸気ボイラの給水制御装置及び給水制御方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000391800A JP2002195508A (ja) | 2000-12-25 | 2000-12-25 | 蒸気ボイラの給水制御装置及び給水制御方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2002195508A true JP2002195508A (ja) | 2002-07-10 |
Family
ID=18857891
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2000391800A Pending JP2002195508A (ja) | 2000-12-25 | 2000-12-25 | 蒸気ボイラの給水制御装置及び給水制御方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2002195508A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2013002681A (ja) * | 2011-06-14 | 2013-01-07 | Miura Co Ltd | ボイラ装置 |
| US8453453B2 (en) | 2006-08-31 | 2013-06-04 | Hitachi, Ltd. | Heat pump |
| JP2014156991A (ja) * | 2013-02-18 | 2014-08-28 | Nippon Thermoener Co Ltd | ボイラの供給水量制御システムおよび供給水量制御方法 |
-
2000
- 2000-12-25 JP JP2000391800A patent/JP2002195508A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US8453453B2 (en) | 2006-08-31 | 2013-06-04 | Hitachi, Ltd. | Heat pump |
| JP2013002681A (ja) * | 2011-06-14 | 2013-01-07 | Miura Co Ltd | ボイラ装置 |
| JP2014156991A (ja) * | 2013-02-18 | 2014-08-28 | Nippon Thermoener Co Ltd | ボイラの供給水量制御システムおよび供給水量制御方法 |
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Legal Events
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