JP2005201541A - Combustion equipment with fuel booster pump in fuel supply line - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は燃料供給経路に燃料ブースターポンプを持った燃焼装置に関するものである。 The present invention relates to a combustion apparatus having a fuel booster pump in a fuel supply path.
特開平7−233936号公報にも記載があるように、燃料供給経路に燃料弁を設置しておき、燃料弁を開閉操作することで燃焼量を変更する燃焼装置が知られている。特開平7−233936号公報に記載の燃焼装置では、燃料ポンプで燃料を供給しており、燃料流量調節弁で燃料の圧力を調節し、燃料弁の開閉でバーナへの燃料供給を制御するようにしている。 As described in Japanese Patent Laid-Open No. 7-233936, there is known a combustion apparatus in which a fuel valve is installed in a fuel supply path and the combustion amount is changed by opening and closing the fuel valve. In the combustion apparatus described in JP-A-7-233936, fuel is supplied by a fuel pump, the fuel pressure is adjusted by a fuel flow rate control valve, and the fuel supply to the burner is controlled by opening and closing the fuel valve. I have to.
この場合、燃料ポンプの回転数は一定の値を保つことで燃料ポンプ二次側の圧力を高めておき、燃料流量調節弁と燃料弁の開閉によって燃料供給量を増減することになる。しかし、燃料ポンプの定格能力で燃料を供給する必要があるのはボイラ運転期間の一部であり、燃焼量の小さい場合には定格能力より小さな回転数であってもよいため、燃料ポンプが定格能力分の回転数を維持していることは、電力を無駄に消費することになっていた。
本発明が解決しようとする課題は、燃焼の安定性を保ちながら燃料ブースターポンプによる電力消費量を削減することにある。 The problem to be solved by the present invention is to reduce the power consumption by the fuel booster pump while maintaining the stability of combustion.
請求項1に記載の発明は、燃料供給経路の途中に燃料の供給圧力を高める燃料ブースターポンプと、燃料供給を制御する燃料弁を設置しており、燃料弁の操作によって燃焼量の大きな高燃焼と燃焼量の小さな低燃焼に燃焼量を調節できるようにしている燃焼装置において、燃料ブースターポンプの回転数を変更する回転数調節装置を燃料ブースターポンプに設置しておき、高燃焼時には燃料ブースターポンプの回転数を高くし、低燃焼時には燃料ブースターポンプの回転数を低くする制御を行うことを特徴とする燃料供給経路に燃料ブースターポンプを持った燃焼装置である。 According to the first aspect of the present invention, a fuel booster pump that raises the fuel supply pressure and a fuel valve that controls the fuel supply are installed in the middle of the fuel supply path, and a high combustion with a large combustion amount by operating the fuel valve. In the combustion device that allows the combustion amount to be adjusted to low combustion with low combustion amount, a fuel booster pump is installed in the fuel booster pump to change the rotation number of the fuel booster pump, and the fuel booster pump at high combustion Is a combustion apparatus having a fuel booster pump in a fuel supply path, wherein control is performed to increase the rotational speed of the fuel booster and to lower the rotational speed of the fuel booster pump during low combustion.
請求項2に記載の発明は、前記の燃料供給経路に燃料ブースターポンプを持った燃焼装置において、燃焼量を低燃焼から高燃焼へ変更する場合には、先に燃料ブースターポンプの回転数を高める操作を開始し、燃料弁を開く操作は燃料ブースターポンプの回転数変更開始よりも遅らせて開始する制御を行うことを特徴とする燃料供給経路に燃料ブースターポンプを持った燃焼装置である。 In the combustion apparatus having the fuel booster pump in the fuel supply path, when the combustion amount is changed from low combustion to high combustion, the number of revolutions of the fuel booster pump is first increased. The combustion apparatus having the fuel booster pump in the fuel supply path is characterized in that the operation for starting the operation and opening the fuel valve is controlled to be delayed from the start of the change in the rotation speed of the fuel booster pump.
請求項3に記載の発明は、前記の燃料供給経路に燃料ブースターポンプを持った燃焼装置において、燃料供給経路の燃料ブースターポンプよりも上流側に燃料の供給圧力を検出する圧力検出装置を設けておき、燃料の供給圧力が所定値よりも低下した場合には、低燃焼時であっても燃料ブースターポンプの回転数を高くする制御を行うことを特徴とする燃料供給経路に燃料ブースターポンプを持った燃焼装置である。 According to a third aspect of the present invention, in the combustion apparatus having a fuel booster pump in the fuel supply path, a pressure detection device that detects a fuel supply pressure upstream of the fuel booster pump in the fuel supply path is provided. In addition, when the fuel supply pressure falls below a predetermined value, the fuel booster pump is provided in the fuel supply path, which performs control to increase the rotation speed of the fuel booster pump even during low combustion. Combustion equipment.
本発明を実施することによって、燃焼の安定性を保ちながら、燃料ブースターポンプによる電力消費量を削減することができる。 By implementing the present invention, it is possible to reduce power consumption by the fuel booster pump while maintaining combustion stability.
図1は一実施例における燃料供給フロー図、図2は一実施例における制御状況を示したタイムチャートである。実施例は、高燃焼・低燃焼・停止の3位置で燃焼制御を行うボイラ1に関するものであり、ボイラ1の上部に燃焼装置を設けている。燃焼装置は、燃料と燃焼用空気を混合して燃焼を行うバーナ2、バーナ2へ燃焼用空気を送る送風機3、バーナへ燃料を送る燃料供給経路4、ボイラの運転を制御する制御装置5などからなっている。燃料供給経路4はガス燃料を供給するものであり、上流側から順に圧力検出装置6、燃料ブースターポンプ7、圧力調節弁8を設けており、圧力調節弁8の下流側に並列部を設けて低燃焼用燃料弁9と高燃焼用燃料弁10を並列に設置している。圧力調節弁8は二次側のガス圧力を検出し、所定の圧力となるように開度を調節するものであり、圧力調節弁二次側圧力が高い場合には開度を狭めてガス圧力を所定の値へ減圧する。送風機3とバーナ2を結ぶ送風路には燃焼用空気供給量を調節するダンパ11を設け、燃料ブースターポンプ7には燃料ブースターポンプ7の回転数を調節するインバータ装置12を接続しておき、圧力検出装置6、インバータ装置12、圧力調節弁8、低燃焼用燃料弁9、高燃焼用燃料弁10、送風機3、ダンパ11はそれぞれ制御装置5と接続しておく。
FIG. 1 is a fuel supply flow chart in one embodiment, and FIG. 2 is a time chart showing a control situation in one embodiment. The embodiment relates to a boiler 1 that performs combustion control at three positions of high combustion, low combustion, and stop, and a combustion device is provided in the upper part of the boiler 1. The combustion device includes a
低燃焼用燃料弁9と高燃焼用燃料弁10は、弁の開閉によって燃料の供給を制御する電磁弁であり、燃焼停止時には両方の弁を閉鎖、低燃焼時には低燃焼用燃料弁9を開くことで低燃焼用燃料弁9側の配管を通して燃料供給、高燃焼時には低燃焼用燃料弁9と高燃焼用燃料弁10の両方を開き、低燃焼用燃料弁9側配管と高燃焼用燃料弁10側配管の両方から燃料供給を行う。インバータ装置12は、燃料ブースターポンプ7へ供給する電源の周波数を変更することで燃料ブースターポンプ7の回転数を変更するものであり、インバータ装置12には高燃焼用周波数と低燃焼用周波数を設定しておく。制御装置5は、インバータ装置12に対して周波数の指令を出力し、インバータ装置12の周波数を変更することで燃料ブースターポンプ7の回転数を調節する。
The low combustion fuel valve 9 and the high
燃焼用空気の供給は、送風機3を稼働することで行い、燃焼用空気供給量の調節はダンパ11にて行う。ダンパ11には高燃焼用の開度と低燃焼用の開度を定めておき、高燃焼時には開度を大きくし、低燃焼時には開度を小さくすることでダンパ11を通過してバーナ2へ達する空気量を調節する。
The combustion air is supplied by operating the blower 3, and the combustion air supply amount is adjusted by the damper 11. The opening for high combustion and the opening for low combustion are set in the damper 11, and the opening is increased during high combustion, and the opening is decreased during low combustion to pass through the damper 11 to the
インバータ装置12、圧力調節弁8、低燃焼用燃料弁9、高燃焼用燃料弁10、送風機3、ダンパ11の作動は、制御装置5がボイラの運転状態に基づいて制御するのであるが、インバータ装置12から燃料ブースターポンプ7へ供給する電源の周波数調節は、圧力検出装置6にて検出する供給側圧力も考慮して行う。制御装置5によるインバータ装置12への出力は、基本的には高燃焼時には高燃焼用周波数とし、低燃焼時には低燃焼用周波数とするが、圧力検出装置6にて検出している供給ガス圧力P1の値が下限値よりも低かった場合には、低燃焼時であっても高燃焼用周波数とするように設定しておく。制御装置5が検出する必要のあるガス圧力は燃料ブースターポンプ7より上流側の供給圧力であるが、説明のために図2には燃料ブースターポンプ二次側の圧力である加圧後圧力P2と、圧力調節弁二次側の圧力である調節後圧力P3の変化を記載している。
The operation of the inverter device 12, the pressure control valve 8, the low combustion fuel valve 9, the high
図2のタイムチャートに基づき、各機器の作動状態を説明する。ボイラの運転を停止している場合、各機器は作動を停止しておき、バーナ2へは燃料が供給されないようにしておく。ボイラの燃焼を開始する場合、ボイラ内に未燃ガスが残留していては危険であるため、燃焼を開始する際には最初にプレパージを行う。プレパージの工程では、送風機3の稼働を行い、ダンパ11は高燃焼用の開度としておき、ボイラ1内へ空気を送り込むことでボイラ1内を換気する。この時、燃焼開始時に備えてインバータ装置12は低燃焼用周波数の指令を出力しておき、燃料ブースターポンプ7は低燃焼用回転数とする。そのため、燃料ブースターポンプの二次側である加圧後圧力P2の値は上昇するが、圧力調節弁8、低燃焼用燃料弁9、高燃焼用燃料弁10は閉じたままであるため、バーナ2へ燃料が送られることはなく、圧力調節弁の二次側である調節後圧力P3の値は低いままとなっている。
Based on the time chart of FIG. 2, the operating state of each device will be described. When the operation of the boiler is stopped, the operation of each device is stopped so that fuel is not supplied to the
プレパージ工程を終了して燃焼を行う場合、燃焼は低燃焼から開始する。低燃焼を行う場合、ダンパ11は低燃焼用の開度とすることで送風量を低燃焼用風量としておき、圧力調節弁8と低燃焼用燃料弁9を開くことで低燃焼用の燃料供給を行う。燃料供給を開始すると、調節後圧力P3の値は上昇し、圧力調節弁8より上流側の部分では一時的にガス圧力が低下する。ガス供給開始直後の場合は圧力が変動するが、ある程度の時間が経過して圧力調節弁8による圧力調節が作用し始めると、調節後圧力P3の値は安定する。 When the combustion is performed after the pre-purge process, the combustion starts from low combustion. When performing low combustion, the damper 11 is set to an opening for low combustion so that the amount of blown air is made low, and the pressure adjustment valve 8 and the low combustion fuel valve 9 are opened to supply fuel for low combustion. I do. When the fuel supply is started, the value of the post-adjustment pressure P3 increases, and the gas pressure temporarily decreases in the portion upstream of the pressure control valve 8. The pressure fluctuates immediately after the start of gas supply, but when a certain amount of time has passed and pressure regulation by the pressure regulating valve 8 begins to act, the value of the regulated pressure P3 becomes stable.
低燃焼の場合、バーナ2で使用する燃料量は小容量であるため、燃料ブースターポンプ7の回転数を大きくする必要はない。そのため制御装置5は、インバータ装置12に対しては低燃焼用周波数の指令を出力しておき、燃料ブースターポンプ7を低燃焼用の回転数に抑えることで電力消費量を少なくしておく。
In the case of low combustion, since the amount of fuel used in the
制御装置5において低燃焼から高燃焼へ移行することを決定すると、制御装置5はまずインバータ装置12に対し、燃料ブースターポンプ7の電源周波数を低燃焼用周波数から高燃焼用周波数に変更する指令を送る。高燃焼用周波数の指令を受けたインバータ装置12では、周波数の増加を開始して燃料ブースターポンプ7の回転数を増加する。ただし、電源周波数の増加を開始して実際に燃料ブースターポンプ二次側のガス圧力が上昇するまでにはタイムラグが発生し、すぐにガス圧力が上昇することにはならない。インバータ装置12に対して高燃焼用周波数に変更する指令を出力してから所定の遅延時間が経過すると、制御装置5はダンパ11にて調節している空気供給量を高燃焼用風量に変更し、高燃焼用燃料弁10を開くことで燃料供給量を高燃焼用燃料量とし、燃焼量を高燃焼とする。
When the
燃料ブースターポンプ7の回転数増加による燃料ブースターポンプ二次側圧力(加圧後圧力P2)の圧力上昇は、ダンパ11や高燃焼用燃料弁10の作動による空気供給量や燃料供給量の増加よりも遅いため、低燃焼から高燃焼へ移行する場合、インバータ装置12に対する高燃焼用周波数への変更指令と同時に、ダンパ11の開度を広げることによる空気供給量の増加と高燃焼用燃料弁10を開くことによる燃料供給量の増加を行うと、燃料ブースターポンプ7の回転数増加による燃料ブースターポンプ二次側圧力(加圧後圧力P2)の圧力上昇は、ダンパ11や高燃焼用燃料弁10の作動による空気供給量や燃料供給量の増加よりも遅れることになる。その場合、燃料供給量と燃焼用空気供給量のバランスが崩れ、燃焼状態が悪化することになる。そのため、低燃焼から高燃焼へ移行する場合には、インバータ装置12に対する指令を先行させることで燃料ブースターポンプ二次側のガス圧力を高めておき、燃焼量移行時に燃焼状態が悪化することを防止している。
The pressure increase of the fuel booster pump secondary pressure (pressure P2 after pressurization) due to the increase in the number of revolutions of the fuel booster pump 7 is due to the increase in the air supply amount and the fuel supply amount due to the operation of the damper 11 and the high
高燃焼から低燃焼へ移行する場合は、低燃焼から高燃焼への移行時に行っていた遅延は行わない。高燃焼から低燃焼へ移行する場合、制御装置5はインバータ装置12に対し、燃料ブースターポンプ7の周波数を高燃焼用周波数から低燃焼用周波数に変更する指令を送り、引き続いてダンパ11にて調節している空気供給量を低燃焼用風量に変更し、高燃焼用燃料弁10を閉じることで燃料供給量を低燃焼用燃料量とし、燃焼量を低燃焼とする。燃料ブースターポンプ7の回転数を高燃焼用回転数から低燃焼用回転数へ変更する場合も、低燃焼用回転数から高燃焼用回転数へ変更する場合と同様にある程度の時間が必要となるが、燃料供給経路の燃料ブースターポンプ7より下流側にガス供給圧力を所定圧力へ減圧する圧力調節弁8を設けているため、燃料ブースターポンプ二次側のガス圧力が高い分には圧力調節弁二次側のガス圧力を一定に保つことができ、低燃焼から高燃焼へ移行する場合のような遅延時間は不要となる。
When shifting from high combustion to low combustion, the delay that has been performed when shifting from low combustion to high combustion is not performed. When shifting from high combustion to low combustion, the
低燃焼時には燃料ブースターポンプ7の回転数を低燃焼用回転数とすることで電力消費量を削減するが、同じ燃料供給経路4に接続している別の機器が運転を開始するなどによって供給ガス圧自体が一時的に低下することがある。この場合、燃料ブースターポンプ7では低燃焼用回転数で運転を行っていたのではバーナ2へ供給するガス圧力が不足することになる。そのため、圧力検出装置6で検出している供給ガス圧力P1の値が下限値を下回った場合には高燃焼用回転数とすることで燃料ガスの供給圧力を高め、安定した燃焼を継続することができるようにする。
At the time of low combustion, the power consumption is reduced by setting the rotational speed of the fuel booster pump 7 to the rotational speed for low combustion. However, the supply gas is supplied when another device connected to the same fuel supply path 4 starts operation. The pressure itself may temporarily drop. In this case, if the fuel booster pump 7 is operated at a low combustion speed, the gas pressure supplied to the
燃料ブースターポンプ7は、低燃焼時には低燃焼用回転数としておき、燃料ガス供給圧力を高める必要のある場合のみ高燃焼用回転数とすることで、電力消費量を削減することができる。そして、高燃焼への移行時には高燃焼用回転数への変更を先行し、燃料の供給圧力が低下した場合には高燃焼用回転数とすることで、燃焼量移行時や供給側圧力変動時にも燃焼状態が悪化することを防止できる。 The fuel booster pump 7 can reduce the power consumption by setting the rotational speed for low combustion during low combustion and setting the rotational speed for high combustion only when the fuel gas supply pressure needs to be increased. And when shifting to high combustion, change to the high combustion rotational speed is preceded, and when the fuel supply pressure decreases, the rotational speed for high combustion is set so that when the combustion amount shifts or the supply side pressure changes Can also prevent the combustion state from deteriorating.
1 ボイラ
2 バーナ
3 送風機
4 燃料供給経路
5 制御装置
6 圧力検出装置
7 燃料ブースターポンプ
8 圧力調節弁
9 低燃焼用燃料弁
10 高燃焼用燃料弁
11 ダンパ
12 インバータ装置
1 boiler
2 Burner
3 Blower
4 Fuel supply route
5 Control device
6 Pressure detector
7 Fuel Booster Pump 8 Pressure Control Valve 9 Low
12 Inverter device
Claims (3)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2004008178A JP2005201541A (en) | 2004-01-15 | 2004-01-15 | Combustion equipment with fuel booster pump in fuel supply line |
Applications Claiming Priority (1)
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Publications (1)
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Family Applications (1)
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JP2004008178A Pending JP2005201541A (en) | 2004-01-15 | 2004-01-15 | Combustion equipment with fuel booster pump in fuel supply line |
Country Status (1)
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2004
- 2004-01-15 JP JP2004008178A patent/JP2005201541A/en active Pending
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