JP2006145158A - Intake air temperature control method and device for indoor boiler - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、建屋内に設置される屋内ボイラの吸気温度制御方法及び装置に関するものである。 The present invention relates to an intake air temperature control method and apparatus for an indoor boiler installed in a building.
一般に、火力発電所やその他の各種プラントにはボイラが設けられるが、該ボイラを建屋内に設置する場合がある。 Generally, a thermal power plant and other various plants are provided with a boiler, but the boiler may be installed in a building.
図5は従来の建屋内に設置されるボイラの一例を示すものであって、1は建屋、2は建屋1内に設置され且つ石炭或いは重油等の燃料を燃焼させ蒸気を発生させるボイラ本体、3はボイラ本体2から排出される燃焼排ガスとボイラ本体2へ供給される燃焼用空気等の空気とを熱交換させるための空気予熱器(GAH)、4は空気予熱器3へ供給される燃焼用空気等の空気を蒸気で加熱して酸露点以上の温度とし、燃焼排ガス中に含まれる硫黄分による空気予熱器3の腐食を防止するためのスチームエアヒータ(SAH)、5は空気をスチームエアヒータ4と空気予熱器3を介してボイラ本体2へ送風するための押込通風機(FDF)であり、該押込通風機5の入側には、建屋1内上部における暖空気を吸い込むための吸気ライン6が接続されている。
FIG. 5 shows an example of a boiler installed in a conventional building, in which 1 is a building, 2 is a boiler body installed in the
図5に示されるような従来の建屋内に設置されるボイラにおいては、建屋1内上部における30〜40[℃]程度の暖空気が押込通風機5の作動により吸気ライン6から吸い込まれ、スチームエアヒータ4と空気予熱器3を介してボイラ本体2へ送風され、該ボイラ本体2で石炭等の燃料の燃焼が行われて蒸気が発生され、その際にボイラ本体2から排出される燃焼排ガスは、空気予熱器3において、前記押込通風機5によりボイラ本体2へ供給される燃焼用空気等の空気と熱交換して温度降下した後、煙突から大気中へ放出されるようになっている。
In the boiler installed in the conventional building as shown in FIG. 5, warm air of about 30 to 40 [° C.] in the upper part of the
尚、前記ボイラ本体2から排出される燃焼排ガス中に含まれる窒素酸化物、煤塵、並びに硫黄酸化物は、図示していない脱硝装置、電気集塵機、並びに脱硫装置で除去され、清浄化されたガスが前記煙突から大気中へ放出される形となる。
Note that nitrogen oxides, soot, and sulfur oxides contained in the combustion exhaust gas discharged from the
そして、前述の如く、建屋1内上部における暖空気を押込通風機5の作動により吸気ライン6から吸い込むようにしているのは、前記ボイラ本体2からの放熱を回収し、効率を高めるためである。
As described above, the reason why the warm air in the upper part of the
尚、系外に捨てられてしまう熱を最小限に抑えるようにボイラの空気温度を制御する技術を示すものとしては、例えば、特許文献1がある。
しかしながら、前述の如き屋内ボイラの場合、夏場においては、建屋1内上部における暖空気の温度は50[℃]以上に達することがあり、空気予熱器3の出側ガス温度が上昇し、該空気予熱器3の下流側に設けられる各種機器(例えば、電気集塵機や脱硫装置等)の温度上の制約から、ボイラ本体2における負荷制限を行う必要が生じ、特に発電所等では、得られる電気が減少してしまい大きな損失につながる虞があり、又、前記空気予熱器3の出側ガス温度の上昇に伴って、排ガスのボリュームが増加し、空気予熱器3の下流側に設けられる誘引通風機(IDF)等の補機動力が増加し、ランニングコストが嵩んでしまうという欠点をも有していた。
However, in the case of the indoor boiler as described above, in summer, the temperature of warm air in the upper part of the
本発明は、斯かる実情に鑑み、夏場に押込通風機により吸い込まれてボイラ本体へ供給される吸気の温度が必要以上に上昇してしまうことを防止でき、各種機器の温度上の制約に伴うボイラ本体における負荷制限を不要とし得、且つ排ガスのボリューム増加による補機動力の増加を抑えてランニングコストの削減を図り得る屋内ボイラの吸気温度制御方法及び装置を提供しようとするものである。 In view of such a situation, the present invention can prevent the temperature of the intake air that is sucked by the forced air blower in the summer and supplied to the boiler body from rising more than necessary, and is associated with temperature limitations of various devices. It is an object of the present invention to provide an indoor boiler intake air temperature control method and apparatus which can eliminate the load limitation in the boiler body and can reduce the running cost by suppressing an increase in auxiliary power due to an increase in exhaust gas volume.
本発明は、ボイラ本体が設置された建屋内上部における暖空気を吸い込んでボイラ本体へ送り込む押込通風機を備えた屋内ボイラの吸気温度制御方法であって、
前記押込通風機の入側空気温度を検出し、該入側空気温度がボイラ出力に基づく入側空気温度設定値となるよう、押込通風機の入側に建屋外部の冷空気を導入することを特徴とする屋内ボイラの吸気温度制御方法にかかるものである。
The present invention is an intake air temperature control method for an indoor boiler equipped with a forced air blower that draws warm air in the upper part of the building where the boiler body is installed and sends it to the boiler body,
Detecting the incoming air temperature of the forced air blower, and introducing the cold air of the outdoor part of the building to the incoming side of the forced air fan so that the incoming air temperature becomes an incoming air temperature set value based on the boiler output. The present invention relates to a feature of an indoor boiler intake air temperature control method.
又、本発明は、ボイラ本体が設置された建屋内上部における暖空気を吸気ラインから吸い込んでボイラ本体へ送り込む押込通風機を備えた屋内ボイラの吸気温度制御装置であって、
前記吸気ライン途中に設けられ且つ押込通風機によって吸い込まれる暖空気の流量を調節するための暖空気ダンパと、
前記建屋外部の冷空気を取り込んで吸気ラインの暖空気ダンパより下流側に導くための冷空気ラインと、
該冷空気ライン途中に設けられ且つ押込通風機によって吸い込まれる冷空気の流量を調節するための冷空気ダンパと、
前記押込通風機の入側空気温度を検出する温度検出器と、
該温度検出器で検出された押込通風機の入側空気温度がボイラ出力に基づく入側空気温度設定値となるよう、前記暖空気ダンパと冷空気ダンパへ開度指令を出力する制御器と
を備えたことを特徴とする屋内ボイラの吸気温度制御装置にかかるものである。
In addition, the present invention is an intake air temperature control device for an indoor boiler equipped with a forced air blower that draws warm air in the upper part of the building where the boiler body is installed from the intake line and sends it to the boiler body,
A warm air damper for adjusting the flow rate of warm air provided in the middle of the intake line and sucked by the forced air blower;
A cold air line for taking in cold air from the outdoor part of the building and guiding it downstream from the warm air damper of the intake line;
A cold air damper for adjusting the flow rate of the cold air provided in the middle of the cold air line and sucked by the forced air blower;
A temperature detector for detecting the inlet air temperature of the forced draft fan;
A controller that outputs an opening degree command to the warm air damper and the cold air damper so that the inlet air temperature of the forced air fan detected by the temperature detector becomes an inlet air temperature set value based on the boiler output. The present invention relates to an intake air temperature control device for an indoor boiler, characterized in that it is provided.
前記屋内ボイラの吸気温度制御装置においては、ボイラ出力に基づき押込通風機の入側空気温度設定値を求めて出力する第一関数発生器と、
温度検出器で検出された押込通風機の入側空気温度と前記第一関数発生器から出力される入側空気温度設定値との温度差を求めて出力する減算器と、
該減算器から出力される温度差に基づき暖空気ダンパ開度バイアス指令を求めて出力する第二関数発生器と、
暖空気ダンパ実開度に対し前記第二関数発生器から出力される暖空気ダンパ開度バイアス指令を加えて暖空気ダンパ開度指令を暖空気ダンパへ出力する加算器と、
前記加算器から出力される暖空気ダンパ開度指令に基づき冷空気ダンパ開度指令を求めて冷空気ダンパへ出力する第三関数発生器と
から前記制御器を構成することができる。
In the indoor boiler intake air temperature control device, a first function generator for obtaining and outputting the inlet air temperature set value of the forced air blower based on the boiler output;
A subtractor that calculates and outputs a temperature difference between the inlet air temperature of the forced draft fan detected by the temperature detector and the inlet air temperature set value output from the first function generator;
A second function generator for obtaining and outputting a warm air damper opening bias command based on the temperature difference output from the subtractor;
An adder for adding the warm air damper opening bias command output from the second function generator to the warm air damper actual opening and outputting the warm air damper opening command to the warm air damper;
The controller can be configured from a third function generator that obtains a cold air damper opening command based on the warm air damper opening command output from the adder and outputs the command to the cold air damper.
上記手段によれば、以下のような作用が得られる。 According to the above means, the following operation can be obtained.
運転時には、ボイラ本体が設置された建屋内上部における暖空気が押込通風機により吸い込まれてボイラ本体へ送り込まれるが、このとき、前記押込通風機の入側空気温度が検出され、該入側空気温度がボイラ出力に基づく入側空気温度設定値となるよう、押込通風機の入側に建屋外部の冷空気が導入されるため、夏場において、建屋内上部における暖空気の温度が仮に50[℃]以上に達したとしても、押込通風機の入側空気温度は常にボイラ出力に基づく入側空気温度設定値に保持されることから、空気予熱器の出側ガス温度が上昇し過ぎるようなことが回避され、該空気予熱器の下流側に設けられる各種機器(例えば、電気集塵機や脱硫装置等)に影響が及ぶ心配もなく、ボイラ本体における負荷制限を行わなくて済み、特に発電所等では、得られる電気が減少せず、大きな損失をこうむることがなくなると共に、前記空気予熱器の出側ガス温度の上昇に伴う排ガスのボリュームの増加が避けられ、空気予熱器の下流側に設けられる誘引通風機等の補機動力も増加せず、ランニングコストが嵩んでしまう心配もなくなる。 During operation, warm air in the upper part of the building in which the boiler body is installed is sucked in by the forced draft fan and sent to the boiler body. At this time, the inlet air temperature of the forced draft fan is detected, and the inlet air is detected. Since the cold air in the outdoor part of the building is introduced to the inlet side of the forced draft fan so that the temperature becomes the inlet side air temperature setting value based on the boiler output, the temperature of the warm air in the upper part of the building is assumed to be 50 [° C. in summer. ] Even if it reaches the above, the inlet side air temperature of the forced draft fan is always kept at the inlet side air temperature set value based on the boiler output, so that the outlet side gas temperature of the air preheater is too high. Is avoided, and there is no concern of affecting the various equipment (for example, an electrostatic precipitator or a desulfurization device) provided downstream of the air preheater, and it is not necessary to limit the load on the boiler body. Is provided on the downstream side of the air preheater, so that the electricity obtained does not decrease and does not suffer a large loss, and an increase in the volume of exhaust gas accompanying an increase in the outlet gas temperature of the air preheater is avoided. Auxiliary power such as an induction fan does not increase, and there is no need to worry about increased running costs.
本発明の屋内ボイラの吸気温度制御方法及び装置によれば、夏場に押込通風機により吸い込まれてボイラ本体へ供給される吸気の温度が必要以上に上昇してしまうことを防止でき、各種機器の温度上の制約に伴うボイラ本体における負荷制限を不要とし得、且つ排ガスのボリューム増加による補機動力の増加を抑えてランニングコストの削減を図り得るという優れた効果を奏し得る。 According to the intake air temperature control method and apparatus for an indoor boiler of the present invention, it is possible to prevent the temperature of the intake air that is sucked in by a forced air blower in the summer and supplied to the boiler body from rising more than necessary. It is possible to eliminate the load restriction on the boiler body due to the temperature restriction, and to achieve an excellent effect that the running cost can be reduced by suppressing an increase in auxiliary power due to an increase in the volume of exhaust gas.
以下、本発明の実施の形態を添付図面を参照して説明する。 Embodiments of the present invention will be described below with reference to the accompanying drawings.
図1〜図4は本発明を実施する形態の一例であって、図中、図5と同一の符号を付した部分は同一物を表わしており、吸気ライン6途中に、押込通風機5によって吸い込まれる暖空気の流量を調節するための暖空気ダンパ7を設けると共に、該暖空気ダンパ7より下流側の吸気ライン6途中に、建屋1外部の冷空気を取り込むための冷空気ライン8を接続し、該冷空気ライン8途中に、前記押込通風機5によって吸い込まれる冷空気の流量を調節するための冷空気ダンパ9を設け、更に、前記押込通風機5の入側空気温度Tを検出する温度検出器10と、該温度検出器10で検出された押込通風機5の入側空気温度Tがボイラ出力MWに基づく入側空気温度設定値T′となるよう、前記暖空気ダンパ7と冷空気ダンパ9へ開度指令A1′,A2′を出力する制御器11とを設けるようにしたものである。
1 to 4 show an example of an embodiment for carrying out the present invention. In the figure, the same reference numerals as those in FIG. 5 denote the same components. A warm air damper 7 for adjusting the flow rate of the warm air to be sucked in is provided, and a cold air line 8 for taking in cold air outside the
前記制御器11は、
ボイラ出力MWに基づき押込通風機5の入側空気温度設定値T′を求めて出力する第一関数発生器12と、
温度検出器10で検出された押込通風機5の入側空気温度Tと前記第一関数発生器12から出力される入側空気温度設定値T′との温度差(T−T′)を求めて出力する減算器13と、
該減算器13から出力される温度差(T−T′)に基づき暖空気ダンパ開度バイアス指令ΔA1を求めて出力する第二関数発生器14と、
暖空気ダンパ実開度A1に対し前記第二関数発生器14から出力される暖空気ダンパ開度バイアス指令ΔA1を加えて暖空気ダンパ開度指令A1′を暖空気ダンパ7へ出力する加算器15と、
前記加算器15から出力される暖空気ダンパ開度指令A1′に基づき冷空気ダンパ開度指令A2′を求めて冷空気ダンパ9へ出力する第三関数発生器16と
を備えてなる構成を有している。
The
A
A temperature difference (T−T ′) between the inlet air temperature T of the forced
A
An
And a
尚、前記第一関数発生器12には、図2に示す如く、ボイラ出力MWの増減に対し略反比例させる形で押込通風機5の入側空気温度設定値T′を増減させるような関数を入力し、ボイラ出力MWが高いときほど、押込通風機5の入側空気温度設定値T′を低く設定するようにしてある。
As shown in FIG. 2, the
又、前記第二関数発生器14には、図3に示す如く、温度差(T−T′)が正負の値で所定の許容範囲内に収まっている場合には、暖空気ダンパ開度バイアス指令ΔA1を0とし、前記温度差(T−T′)が正の値で許容範囲から逸脱している場合には、該温度差(T−T′)が正の方向で大きくなる(押込通風機5の入側空気温度Tが高くなる)ほど、暖空気ダンパ開度バイアス指令ΔA1を負の方向(暖空気ダンパ7の開度を絞る方向)に増加させ、前記温度差(T−T′)が負の値で許容範囲から逸脱している場合には、該温度差(T−T′)が負の方向で大きくなる(押込通風機5の入側空気温度Tが低くなる)ほど、暖空気ダンパ開度バイアス指令ΔA1を正の方向(暖空気ダンパ7の開度を広げる方向)に増加させるような関数を入力してある。
Further, as shown in FIG. 3, when the temperature difference (T−T ′) is a positive / negative value and falls within a predetermined allowable range, the
更に又、前記第三関数発生器16には、図4に示す如く、暖空気ダンパ開度指令A1′が0から所定の値までは、冷空気ダンパ開度指令A2′を全開(100[%])とし、前記暖空気ダンパ開度指令A1′が増加するにしたがって、冷空気ダンパ開度指令A2′を減少させるような関数を入力してある。
Further, as shown in FIG. 4, when the warm air damper opening command A1 'is from 0 to a predetermined value, the
次に、上記図示例の作用を説明する。 Next, the operation of the illustrated example will be described.
運転時には、ボイラ本体2が設置された建屋1内上部における暖空気が押込通風機5により吸気ライン6から吸い込まれてボイラ本体2へ送り込まれるが、このとき、前記押込通風機5の入側空気温度Tが温度検出器10によって検出され、制御器11の減算器13へ入力されると共に、その時点での暖空気ダンパ7の実際の開度、即ち暖空気ダンパ実開度A1が前記制御器11の加算器15へ入力される。
During operation, warm air in the upper part of the
前記制御器11においては、その第一関数発生器12でボイラ出力MWに基づき押込通風機5の入側空気温度設定値T′が求められて減算器13へ出力され、該減算器13において、前記温度検出器10で検出された押込通風機5の入側空気温度Tと前記第一関数発生器12から出力される入側空気温度設定値T′との温度差(T−T′)が求められて第二関数発生器14へ出力され、該第二関数発生器14において、前記減算器13から出力される温度差(T−T′)に基づき暖空気ダンパ開度バイアス指令ΔA1が求められて加算器15へ出力され、該加算器15において、暖空気ダンパ実開度A1に対し前記第二関数発生器14から出力される暖空気ダンパ開度バイアス指令ΔA1が加えられて暖空気ダンパ開度指令A1′が暖空気ダンパ7並びに第三関数発生器16へ出力され、該第三関数発生器16において、前記加算器15から出力される暖空気ダンパ開度指令A1′に基づき冷空気ダンパ開度指令A2′が求められて冷空気ダンパ9へ出力される。
In the
これにより、前記温度検出器10によって検出された入側空気温度Tがボイラ出力MWに基づく入側空気温度設定値T′となるよう、押込通風機5の入側に建屋1外部の冷空気が導入されるため、夏場において、建屋1内上部における暖空気の温度が仮に50[℃]以上に達したとしても、押込通風機5の入側空気温度Tは常にボイラ出力MWに基づく入側空気温度設定値T′に保持されることから、空気予熱器3の出側ガス温度が上昇し過ぎるようなことが回避され、該空気予熱器3の下流側に設けられる各種機器(例えば、電気集塵機や脱硫装置等)に影響が及ぶ心配もなく、ボイラ本体2における負荷制限を行わなくて済み、特に発電所等では、得られる電気が減少せず、大きな損失をこうむることがなくなると共に、前記空気予熱器3の出側ガス温度の上昇に伴う排ガスのボリュームの増加が避けられ、空気予熱器3の下流側に設けられる誘引通風機(IDF)等の補機動力も増加せず、ランニングコストが嵩んでしまう心配もなくなる。
Thereby, the cold air outside the
尚、前記押込通風機5の入側空気温度設定値T′を、空気予熱器3の冷端平均メタル温度を維持するために必要最低限の温度としておけば、冬場のどうしても必要な場合にのみ、スチームエアヒータ4を起動するだけで、燃焼排ガス中に含まれる硫黄分による空気予熱器3の腐食を防止することが可能となるため、スチームエアヒータ4の使用頻度が最小限に抑えられ、効率を高める上で有効となる。
In addition, if the inlet side air temperature set value T ′ of the push-in
こうして、夏場に押込通風機5により吸気ライン6から吸い込まれてボイラ本体2へ供給される吸気の温度が必要以上に上昇してしまうことを防止でき、各種機器の温度上の制約に伴うボイラ本体2における負荷制限を不要とし得、且つ排ガスのボリューム増加による補機動力の増加を抑えてランニングコストの削減を図り得る。
In this way, it is possible to prevent the temperature of the intake air sucked from the
尚、本発明の屋内ボイラの吸気温度制御方法及び装置は、上述の図示例にのみ限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々変更を加え得ることは勿論である。 Note that the indoor boiler intake air temperature control method and apparatus of the present invention are not limited to the illustrated examples described above, and various modifications may be made without departing from the scope of the present invention.
1 建屋
2 ボイラ本体
5 押込通風機
6 吸気ライン
7 暖空気ダンパ
8 冷空気ライン
9 冷空気ダンパ
10 温度検出器
11 制御器
12 第一関数発生器
13 減算器
14 第二関数発生器
15 加算器
16 第三関数発生器
MW ボイラ出力
A1 暖空気ダンパ実開度
ΔA1 暖空気ダンパ開度バイアス指令
A1′ 暖空気ダンパ開度指令
A2′ 冷空気ダンパ開度指令
T 入側空気温度
T′ 入側空気温度設定値
T−T′ 温度差
DESCRIPTION OF
Claims (3)
前記押込通風機の入側空気温度を検出し、該入側空気温度がボイラ出力に基づく入側空気温度設定値となるよう、押込通風機の入側に建屋外部の冷空気を導入することを特徴とする屋内ボイラの吸気温度制御方法。 An intake air temperature control method for an indoor boiler equipped with a forced air blower that sucks warm air in the upper part of the building where the boiler body is installed and sends it to the boiler body,
Detecting the incoming air temperature of the forced air blower, and introducing the cold air of the outdoor part of the building to the incoming side of the forced air fan so that the incoming air temperature becomes the incoming air temperature set value based on the boiler output. An indoor boiler intake air temperature control method.
前記吸気ライン途中に設けられ且つ押込通風機によって吸い込まれる暖空気の流量を調節するための暖空気ダンパと、
前記建屋外部の冷空気を取り込んで吸気ラインの暖空気ダンパより下流側に導くための冷空気ラインと、
該冷空気ライン途中に設けられ且つ押込通風機によって吸い込まれる冷空気の流量を調節するための冷空気ダンパと、
前記押込通風機の入側空気温度を検出する温度検出器と、
該温度検出器で検出された押込通風機の入側空気温度がボイラ出力に基づく入側空気温度設定値となるよう、前記暖空気ダンパと冷空気ダンパへ開度指令を出力する制御器と
を備えたことを特徴とする屋内ボイラの吸気温度制御装置。 An intake air temperature control device for an indoor boiler equipped with a forced air blower that draws warm air in the upper part of the building where the boiler body is installed from the intake line and sends it to the boiler body,
A warm air damper for adjusting a flow rate of warm air provided in the middle of the intake line and sucked by a forced air blower;
A cold air line for taking in cold air from the outdoor part of the building and guiding it downstream from the warm air damper of the intake line;
A cold air damper for adjusting the flow rate of the cold air provided in the middle of the cold air line and sucked by the forced air blower;
A temperature detector for detecting the inlet air temperature of the forced draft fan;
A controller that outputs an opening degree command to the warm air damper and the cold air damper so that the inlet air temperature of the forced draft fan detected by the temperature detector becomes an inlet air temperature set value based on the boiler output. An intake air temperature control device for an indoor boiler, comprising:
温度検出器で検出された押込通風機の入側空気温度と前記第一関数発生器から出力される入側空気温度設定値との温度差を求めて出力する減算器と、
該減算器から出力される温度差に基づき暖空気ダンパ開度バイアス指令を求めて出力する第二関数発生器と、
暖空気ダンパ実開度に対し前記第二関数発生器から出力される暖空気ダンパ開度バイアス指令を加えて暖空気ダンパ開度指令を暖空気ダンパへ出力する加算器と、
前記加算器から出力される暖空気ダンパ開度指令に基づき冷空気ダンパ開度指令を求めて冷空気ダンパへ出力する第三関数発生器と
から前記制御器を構成した請求項2記載の屋内ボイラの吸気温度制御装置。 A first function generator for determining and outputting the inlet air temperature set value of the forced draft fan based on the boiler output;
A subtractor that calculates and outputs a temperature difference between the inlet air temperature of the forced draft fan detected by the temperature detector and the inlet air temperature set value output from the first function generator;
A second function generator for obtaining and outputting a warm air damper opening bias command based on the temperature difference output from the subtractor;
An adder for adding the warm air damper opening bias command output from the second function generator to the warm air damper actual opening and outputting the warm air damper opening command to the warm air damper;
The indoor boiler according to claim 2, wherein the controller is configured by a third function generator that obtains a cold air damper opening command based on a warm air damper opening command output from the adder and outputs the cold air damper opening command to the cold air damper. Intake air temperature control device.
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