JP2012072992A - Water supply control device and boiler - Google Patents

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陽一 矢作
Hidenori Suzuki
栄紀 鈴木
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a water supply control device capable of accurately detecting deterioration in a water supply pump on supplying water to a water pipe of a boiler by proportional control by continuously driving the water supply pump, and to provide a boiler using the water supply control device.SOLUTION: The water supply control device proportionally controls a water supply amount of a water supply unit on the basis of a predetermined parameter in a boiler which includes a water pipe, a heating unit for heating water in the water pipe, and the water supply unit for continuously supplying water to the water pipe. A water supply control unit (water supply control device) of the boiler includes a means of detecting deterioration of a water supply pump, the means outputting a signal upon detecting a deteriorated state of the water supply pump when the control amount on the water supply unit exceeds a prescribed range.

Description

この発明は、バーナをはじめとする加熱部を備えたボイラの水管に、比例制御により水を供給する給水制御装置及びこの給水制御装置を用いたボイラボイラに関する。   The present invention relates to a water supply control device that supplies water to a water pipe of a boiler including a heating unit such as a burner by proportional control, and a boiler labo using the water supply control device.

例えば、ボイラ等の機器に給水するための給水システムとして、所定量の給水を行なうために給水ポンプの「ON−OFF」を繰り返す間欠制御方式と、燃焼量、ライン圧力等の各種パラメータに基づいて、インバータの出力周波数を算出して給水ポンプにより連続的に給水する比例制御方式に関する技術が開示されている(例えば、特許文献1、2参照。)。   For example, as a water supply system for supplying water to equipment such as a boiler, based on an intermittent control system that repeats “ON-OFF” of a water supply pump to supply a predetermined amount of water, and various parameters such as combustion amount and line pressure Techniques relating to a proportional control method in which an output frequency of an inverter is calculated and water is continuously supplied by a water supply pump are disclosed (for example, see Patent Documents 1 and 2).

特開2010−078204号公報JP 2010-0708204 A 特開2008−188540号公報JP 2008-188540 A

上記間欠制御方式では、給水ポンプは、例えば、所定量の水を給水する際に、定格出力等、一定の出力で駆動されるため、給水ポンプの間欠運転における「ON時間」を計測することにより給水ポンプの劣化を検出することが可能である。
しかしながら、給水ポンプを連続駆動して、比例制御により給水する場合、給水ポンプは常時駆動されているために、給水ポンプの劣化を検出することは容易ではない。
そこで、給水ポンプを連続駆動して比例制御により給水する比例制御方式において、給水ポンプの劣化を適確に検出することへの技術的要請がある。
In the intermittent control method, for example, when a predetermined amount of water is supplied, the water supply pump is driven at a constant output such as a rated output, and therefore, by measuring the “ON time” in the intermittent operation of the water supply pump. It is possible to detect deterioration of the feed pump.
However, when the feed water pump is continuously driven and water is supplied by proportional control, the feed water pump is always driven, so that it is not easy to detect deterioration of the feed water pump.
Therefore, there is a technical request to accurately detect deterioration of the water supply pump in a proportional control method in which the water supply pump is continuously driven and supplied with proportional control.

本発明は、このような事情を考慮してなされたものであり、給水ポンプを連続駆動して、比例制御によりボイラの水管に給水する場合に、給水ポンプの劣化を適確に検出することが可能な給水制御装置及びこの給水制御装置を用いたボイラを提供することを目的とする。   The present invention has been made in consideration of such circumstances. When the feed water pump is continuously driven and water is supplied to the water pipe of the boiler by proportional control, it is possible to accurately detect deterioration of the feed water pump. An object is to provide a possible water supply control apparatus and a boiler using the water supply control apparatus.

上記課題を解決するために、この発明は以下の手段を提案している。
請求項1記載の発明は、水管と、この水管内の水を加熱する加熱部と、前記水管に連続的に水を供給する給水部と、を備えたボイラにおいて、前記給水部の給水量を予め設定したパラメータに基づいて比例制御する給水制御装置であって、給水制御部は、前記給水部に対する制御量が所定範囲を超えた場合に、前記給水ポンプの劣化状態を検出した場合に信号出力する給水ポンプ劣化検出手段を備えることを特徴とする。
In order to solve the above problems, the present invention proposes the following means.
Invention of Claim 1 is a boiler provided with the water pipe, the heating part which heats the water in this water pipe, and the water supply part which supplies water to the said water pipe continuously, The water supply amount of the said water supply part is set. A water supply control device that performs proportional control based on a preset parameter, and the water supply control unit outputs a signal when a deterioration state of the water supply pump is detected when a control amount for the water supply unit exceeds a predetermined range. And a feed water pump deterioration detecting means.

この発明に係る給水制御装置によれば、ボイラの水管に、給水ポンプを連続駆動して比例制御により給水する場合に、予め設定したパラメータと対応する所定量の給水をする際の給水部への制御量を検知し、この制御量が所定範囲を超えたことを以って給水ポンプの劣化を検出する。
その結果、給水ポンプの劣化を検出することが可能となり、給水ポンプの適確なメンテナンスをすることができ、ひいてはボイラの過熱等による劣化、破損を抑制することができる。
According to the water supply control device according to the present invention, when water is supplied by proportional control by continuously driving a water supply pump to the water pipe of the boiler, the water supply unit is configured to supply a predetermined amount of water corresponding to a preset parameter. A control amount is detected, and the deterioration of the feed water pump is detected when the control amount exceeds a predetermined range.
As a result, it is possible to detect the deterioration of the feed water pump, to perform proper maintenance of the feed water pump, and to suppress deterioration and breakage due to overheating of the boiler.

この明細書において、制御量が所定範囲を超えるとは、例えば、下限値と上限値により構成される設定範囲(例えば、x1〜x2のような設定範囲)、下限値以上、下限値を超えた状態、上限値以下、上限値未満を含む概念である。
また、基準とする設定値に対するオフセット量(例えば、設定値に対して、x3以上、以下等、あるいは設定値に対して、x4%以上、以下)等、範囲を示す種々の概念が含まれる。
In this specification, when the control amount exceeds the predetermined range, for example, a setting range composed of a lower limit value and an upper limit value (for example, a setting range such as x1 to x2), a lower limit value or more, and a lower limit value exceeded. It is a concept including the state, the upper limit value or less, and the lower limit value.
In addition, various concepts indicating a range such as an offset amount with respect to a reference set value (for example, x3 or more, or less for the set value, or x4% or more for the set value) are included.

この発明に係る給水制御装置及びボイラによれば、給水ポンプを連続駆動して比例制御により給水する場合に、給水部に対する制御量を検知して給水ポンプの劣化を検出することができる。
その結果、給水ポンプの劣化を検出することが可能となり、給水ポンプの適確なメンテナンスをすることができ、ひいてはボイラの過熱等による劣化、破損を抑制することができる。
According to the water supply control device and the boiler according to the present invention, when the water supply pump is continuously driven to supply water by proportional control, the deterioration of the water supply pump can be detected by detecting the control amount for the water supply unit.
As a result, it is possible to detect the deterioration of the feed water pump, to perform proper maintenance of the feed water pump, and to suppress deterioration and breakage due to overheating of the boiler.

本発明の第1の実施形態に係るボイラの概略構成を示す図である。It is a figure showing the schematic structure of the boiler concerning a 1st embodiment of the present invention. 第1の実施形態に係る給水制御装置の作用を説明するフロー図である。It is a flowchart explaining the effect | action of the water supply control apparatus which concerns on 1st Embodiment. この発明の第2の実施形態に係る給水制御装置の作用を説明するフロー図である。It is a flowchart explaining the effect | action of the water supply control apparatus which concerns on 2nd Embodiment of this invention.

以下、図1、図2を参照し、この発明の第1の実施形態について説明する。
図1は、第1の実施形態に係る小型貫流式のボイラ10の概略構成を示す図であり、図2は、給水制御装置の作用を説明するフロー図を示している。
The first embodiment of the present invention will be described below with reference to FIGS.
FIG. 1 is a diagram illustrating a schematic configuration of a small once-through boiler 10 according to the first embodiment, and FIG. 2 is a flowchart illustrating the operation of the water supply control device.

ボイラ10は、筐体11と、缶体(水管)12と、バーナ(加熱部)16と、燃焼ガス排出管17と、送風手段18と、燃料供給部19と、給水部20と、エコノマイザ30と、制御部40とを備えており、制御部40は、バーナ16の燃焼量を制御する燃焼制御部と、缶体12への給水量を制御する給水制御部(給水制御装置)とを有している。   The boiler 10 includes a housing 11, a can body (water pipe) 12, a burner (heating section) 16, a combustion gas discharge pipe 17, a blower 18, a fuel supply section 19, a water supply section 20, and an economizer 30. And a control unit 40. The control unit 40 includes a combustion control unit that controls the combustion amount of the burner 16, and a water supply control unit (water supply control device) that controls the amount of water supplied to the can body 12. is doing.

缶体12は、水管群13と、水管群13の下方に位置する下部管寄せ14Aと、水管群13の上方に位置する上部管寄せ14Bとを備え、バーナ16で生成された燃焼ガスG2が、水管群13に形成された燃焼ガス通路を通じて燃焼ガス排出管17に向かって移動するようになっている。   The can 12 includes a water tube group 13, a lower header 14 </ b> A located below the water tube group 13, and an upper header 14 </ b> B located above the water tube group 13, and the combustion gas G <b> 2 generated by the burner 16 is generated. In addition, it moves toward the combustion gas discharge pipe 17 through the combustion gas passage formed in the water pipe group 13.

上部管寄せ14Bには、上部管寄せ14B内の蒸気の圧力を検出する圧力センサ7が接続されており、下部管寄せ14Aの上部及び上部管寄せ14Bの下部には、キャスタブル(耐火物)11Aが配置されている。   The upper header 14B is connected to a pressure sensor 7 for detecting the pressure of the steam in the upper header 14B, and a castable (refractory) 11A is provided above the lower header 14A and below the upper header 14B. Is arranged.

バーナ16は、例えば、水管群13側の面にノズル部16Aを有する箱型に形成されていて、ノズル部16Aには複数のノズル孔が平面状に配列され、送風手段により供給された予混合ガスG1がノズル部16Aに供給されるようになっている。   The burner 16 is formed, for example, in a box shape having a nozzle portion 16A on the surface on the water tube group 13 side, and a plurality of nozzle holes are arranged in a planar shape in the nozzle portion 16A and premixed supplied by a blowing means The gas G1 is supplied to the nozzle portion 16A.

また、バーナ16は、例えば、圧力センサ7により検出された蒸気の圧力に基づいて、燃焼状態(例えば、高燃焼、低燃焼)を制御可能とされている。
なお、図1において、ノズル部16Aから水管群13側に拡がる破線部は、ノズル部16Aで生成される火炎を概念的に表したものである。
Further, the burner 16 can control the combustion state (for example, high combustion, low combustion) based on the pressure of the steam detected by the pressure sensor 7, for example.
In FIG. 1, a broken line portion extending from the nozzle portion 16A to the water tube group 13 side conceptually represents a flame generated by the nozzle portion 16A.

ノズル部16Aに供給された予混合ガスG1は、ノズル孔から噴射、燃焼されることにより高温の燃焼ガスG2となり、燃焼ガスG2は、水管群13内に形成された燃焼ガス通路12Gを通過して水管群13の水Wを加熱し、その後、排出路17Aを通ってエコノマイザ30に導入されるようになっている。   The premixed gas G1 supplied to the nozzle portion 16A is injected and burned from the nozzle hole to become a high-temperature combustion gas G2, and the combustion gas G2 passes through the combustion gas passage 12G formed in the water tube group 13. Then, the water W in the water tube group 13 is heated and then introduced into the economizer 30 through the discharge path 17A.

燃焼ガス排出管17は、燃焼ガス通路12Gの末端に接続され、燃焼ガスG2をボイラ10の外部に排出する排出路17Aを構成し、排出路17Aはエコノマイザ30に燃焼ガスG2を導くようになっている。   The combustion gas discharge pipe 17 is connected to the end of the combustion gas passage 12G, and constitutes a discharge passage 17A for discharging the combustion gas G2 to the outside of the boiler 10, and the discharge passage 17A guides the combustion gas G2 to the economizer 30. ing.

送風手段18は、送風機18Aと給気通路18Bと、ダンパ18Cとを備え、送風機18Aにより燃焼用空気A1を給気通路18Bに移送し、燃焼用空気A1と燃料供給部19から供給された燃料ガスG0とが給気通路18B内で混合されて予混合ガスG1となりバーナ16に供給されるようになっている。   The blower means 18 includes a blower 18A, an air supply passage 18B, and a damper 18C. The blower 18A transfers the combustion air A1 to the air supply passage 18B, and the fuel supplied from the combustion air A1 and the fuel supply unit 19 is supplied. The gas G0 is mixed in the supply passage 18B to become the premixed gas G1, and is supplied to the burner 16.

送風機18Aは、送風ファンを回転して燃焼用空気A1を供給するものであり、この実施形態における送風機18Aは、バーナ16の燃焼状態に対応して送風ファンの回転数をインバータにより制御して燃焼用空気A1の送風量を調整するようになっている。
また、ダンパ18Cは、図示しないモータにより開度が制御可能とされており、送風機18Aとともに、又は単独で燃焼用空気A1の送風量を調整することができるようになっている。
The blower 18A rotates the blower fan to supply the combustion air A1, and the blower 18A in this embodiment controls the number of rotations of the blower fan by an inverter corresponding to the combustion state of the burner 16 and burns it. The blast volume of the working air A1 is adjusted.
Further, the opening degree of the damper 18C can be controlled by a motor (not shown), and the amount of combustion air A1 can be adjusted together with the blower 18A or independently.

燃料供給部19は、燃料供給管19Aと、流量調整バルブ19Bとを備えており、流量調整バルブ19Bを制御することによりバーナ16の燃焼状態に対応する量の燃料ガスG0を燃料供給管19Aに供給するようになっている。   The fuel supply unit 19 includes a fuel supply pipe 19A and a flow rate adjustment valve 19B. By controlling the flow rate adjustment valve 19B, an amount of fuel gas G0 corresponding to the combustion state of the burner 16 is supplied to the fuel supply pipe 19A. It comes to supply.

給水部20は、給水源Sと接続された給水ライン21と、水質測定部22と、給水ポンプ23と、流量調整バルブ24と、流量計25と、逆止弁26とを備え、給水源Sから缶体12にエコノマイザ30を介して水Wを供給するようになっている。   The water supply unit 20 includes a water supply line 21 connected to the water supply source S, a water quality measurement unit 22, a water supply pump 23, a flow rate adjustment valve 24, a flow meter 25, and a check valve 26. The water W is supplied to the can body 12 through the economizer 30.

エコノマイザ30は、水管群13を通過してきた燃焼ガスG2の廃熱を利用して缶体12に供給する水Wを加熱して省エネルギーを図るものであり、排出路17A内に配置された熱交換部に水Wを流して燃焼ガスG2と熱交換して水Wを加熱し、加熱された水Wが缶体12の下部管寄せ14Aに供給されるようになっている。   The economizer 30 uses the waste heat of the combustion gas G2 that has passed through the water tube group 13 to heat the water W supplied to the can 12 to save energy, and heat exchange disposed in the discharge path 17A. Water W is allowed to flow through the section to exchange heat with the combustion gas G2 to heat the water W, and the heated water W is supplied to the lower header 14A of the can body 12.

制御部40は、バーナ16の燃焼量、缶体12への給水量を制御するように構成されており、入力部41と、メモリ42と、演算部43と、ハードディスク44と、出力部46と、通信線47とを備え、入力部41、メモリ42、演算部43、ハードディスク44、出力部46は通信線47によって相互に接続され、データ等を通信可能とされている。
また、ハードディスク44には第1のデータベース45A、第2のデータベース45Bが格納されている。
The control unit 40 is configured to control the amount of combustion of the burner 16 and the amount of water supplied to the can 12, and includes an input unit 41, a memory 42, a calculation unit 43, a hard disk 44, and an output unit 46. The communication unit 47 includes an input unit 41, a memory 42, a calculation unit 43, a hard disk 44, and an output unit 46.
The hard disk 44 stores a first database 45A and a second database 45B.

入力部41は、例えば、図示しないキーボード等のデータ入力機器を有していて設定等を演算部43に出力可能とされるとともに、圧力センサ7、水質測定部22、流量計25、給水用圧力センサ27、水温センサ28と信号線48Aにより接続され、圧力センサ7、水質測定部22、流量計25、給水用圧力センサ27、水温センサ28から入力された信号を演算部43に出力するようになっている。   The input unit 41 includes, for example, a data input device such as a keyboard (not shown) and can output settings and the like to the calculation unit 43. The pressure sensor 7, the water quality measurement unit 22, the flow meter 25, and the pressure for water supply The sensor 27 and the water temperature sensor 28 are connected to each other by a signal line 48A, and signals input from the pressure sensor 7, the water quality measurement unit 22, the flow meter 25, the water supply pressure sensor 27, and the water temperature sensor 28 are output to the calculation unit 43. It has become.

出力部46は、送風機18A、ダンパ18C、流量調整バルブ19B、給水ポンプ23、流量調整バルブ24と信号線48Bより接続され、演算部43からの信号を送風機18A、ダンパ18C、流量調整バルブ19B、給水ポンプ23、流量調整バルブ24に出力するようになっている。   The output unit 46 is connected to the blower 18A, the damper 18C, the flow rate adjustment valve 19B, the water supply pump 23, the flow rate adjustment valve 24 and the signal line 48B, and the signal from the calculation unit 43 is sent to the blower 18A, the damper 18C, the flow rate adjustment valve 19B, It outputs to the feed water pump 23 and the flow rate adjustment valve 24.

演算部43は、メモリ42の記憶媒体(例えば、ROM)に格納されたプログラムを読み込んで実行して、入力部41からの入力に基づいて、燃焼制御部によりバーナ16の燃焼量を算出し、給水制御部により缶体12への給水量を算出するようになっている。   The calculation unit 43 reads and executes a program stored in a storage medium (for example, ROM) of the memory 42, calculates a combustion amount of the burner 16 by the combustion control unit based on an input from the input unit 41, The amount of water supplied to the can 12 is calculated by the water supply control unit.

第1のデータベース45Aには、例えば、現在の圧力と、現在の圧力を設定圧力に移行するための燃焼量との関係を示す数値データがデータテーブルの形式で格納されている。
燃焼制御部は、圧力センサ7が検出した蒸気の圧力から第1のデータベース45Aを参照して、バーナ16の燃焼量、送風機18A、ダンパ18C、流量調整バルブ19Bの各制御量を算出し、これら制御量を送風機18A、ダンパ18C、流量調整バルブ19Bに出力して、バーナ16を燃焼量に対応する燃焼状態に制御するようになっている。
In the first database 45A, for example, numerical data indicating the relationship between the current pressure and the combustion amount for transferring the current pressure to the set pressure is stored in the form of a data table.
The combustion controller refers to the first database 45A from the steam pressure detected by the pressure sensor 7, calculates the combustion amount of the burner 16, the blower 18A, the damper 18C, and the control amount of the flow rate adjusting valve 19B. Control amounts are output to the blower 18A, the damper 18C, and the flow rate adjusting valve 19B, and the burner 16 is controlled to a combustion state corresponding to the combustion amount.

また、第2のデータベース45Bには、例えば、バーナ16の燃焼量、給水ライン21の給水圧力、給水ライン21の給水温度、図示しないブローラインのブロー量からなるパラメータと、給水部20による給水量、流量調整バルブ24のバルブ開度、給水ポンプ23に対するインバータ周波数の関係を示す数値データがデータテーブルの形式で格納されている。   Further, in the second database 45B, for example, parameters including the combustion amount of the burner 16, the feed water pressure of the feed water line 21, the feed water temperature of the feed water line 21, the blow amount of a blow line (not shown), and the feed water amount by the feed water unit 20 are provided. Numerical data indicating the relationship between the valve opening of the flow rate adjusting valve 24 and the inverter frequency with respect to the water supply pump 23 is stored in the form of a data table.

給水制御部は、流量計25、給水用圧力センサ27、水温センサ28から入力部41を介して入力される信号から、第2のデータベース45Bを参照して、予め設定したパラメータ(給水量、給水ライン21の給水圧力、給水温度)及びメモリ42に格納されたパラメータ(バーナ16の燃焼量、ブロー量)に基づいて、流量調整バルブ24のバルブ開度、及び給水ポンプ23に対するインバータの出力周波数(制御量)(以下、インバータ周波数という)等の制御量を算出し、これら制御量を出力部46に出力するようになっている。   The water supply control unit refers to the second database 45B from signals input from the flow meter 25, the water pressure sensor 27, and the water temperature sensor 28 via the input unit 41, and sets parameters (water supply amount, water supply Based on the feed water pressure and feed water temperature of the line 21 and the parameters (combustion amount and blow amount of the burner 16) stored in the memory 42, the valve opening of the flow rate adjusting valve 24 and the output frequency of the inverter to the feed pump 23 ( Control amounts) (hereinafter referred to as inverter frequency) and the like, and these control amounts are output to the output unit 46.

また、給水制御部は、流量計25から入力された缶体12への給水量に、バーナ16の燃焼量に対応して給水されるべき基準給水量を比較して、流量計25による給水量が基準給水量に近づくように、給水ポンプ23に対するインバータ周波数にフィードバックをかけて、上記算出したインバータ周波数(設定値)を、基準給水量に対応可能なインバータ周波数に調整してゆくようになっている。   Further, the water supply control unit compares the amount of water supplied to the can body 12 input from the flow meter 25 with the reference amount of water to be supplied corresponding to the amount of combustion of the burner 16, and the amount of water supplied by the flow meter 25 Is fed back to the inverter frequency for the feed water pump 23 so as to approach the reference water supply amount, and the calculated inverter frequency (set value) is adjusted to an inverter frequency that can correspond to the reference water supply amount. Yes.

第1の実施形態において、給水制御部による給水量の制御は、例えば、流量調整バルブ24のバルブ開度はバーナ16の燃焼状態のみに対応して制御されるものとし、燃焼状態以外のパラメータに基づく給水量制御は、給水ポンプ23に対するインバータ周波数により比例制御されるものとする。   In the first embodiment, the amount of water supplied by the water supply control unit is controlled, for example, by controlling the valve opening degree of the flow rate adjusting valve 24 only in accordance with the combustion state of the burner 16, and using parameters other than the combustion state. The water supply amount control based on this is assumed to be proportionally controlled by the inverter frequency for the water supply pump 23.

また、給水制御部は、給水ポンプの劣化を検出するための劣化検出部(給水ポンプ劣化検出手段)を有しており、所定の給水量を得る際に算出されたインバータ周波数と、所定の給水量を得るための設定インバータ周波数とを比較して、所定の給水量を得るためのインバータ周波数が、設定インバータ周波数に対する所定範囲外となった場合に、例えば、アラーム等の信号出力をするようになっている。   Further, the water supply control unit has a deterioration detection unit (water supply pump deterioration detection means) for detecting deterioration of the water supply pump, and the inverter frequency calculated when obtaining a predetermined water supply amount and a predetermined water supply When the inverter frequency for obtaining a predetermined water supply amount is out of the predetermined range with respect to the set inverter frequency by comparing with the set inverter frequency for obtaining the amount, for example, a signal such as an alarm is output. It has become.

次に、図2を参照して、劣化検出部による給水ポンプ23の劣化検出の概略を説明する。
1)まず、給水制御パラメータ(例えば、バーナ16の燃焼量、給水温度、圧力、ブロー量)、給水ポンプ23を駆動するためのインバータ周波数、インバータ周波数の許容範囲を設定する(S1)。なお、インバータ周波数の許容範囲としては、例えば、インバータ周波数の上限値が設定されており、例えば、所定の給水量を得るためのインバータ周波数が40Hzである場合に、約57Hz以上となったら、劣化検出に係る信号を出力するようになっている。。
2)次に、ボイラ10が運転中であるかどうかを判断する(S2)。ボイラ10が運転中の場合には、S3に移行し、運転中でない場合には制御を終了する。
3)給水制御パラメータを取得する(S3)。S3を実行したら、S4に移行する。
4)給水制御パラメータに基づいて、設定給水量を設定する(S4)。
5)演算部43は、設定給水量に基づいて、給水ポンプ23を駆動するためのインバータ周波数を調整する(S5)。
6)演算部43は、流量計25から入力された信号をもとに給水量を算出する(S6)。
7)演算部43は、S6で検出した給水量と、設定給水量とを対比して給水量が定常状態に到達しているかどうかを判断する(S7)。給水量が定常状態になっていない場合にはS2に移行し、給水量が定常状態になっている場合にはS8に移行する。
8)演算部43は、S5で調整した給水ポンプ23を駆動するインバータ周波数を、周波数許容値と対比して、インバータ周波数が許容範囲であるかどうかを判断する(S8)。インバータ周波数が許容範囲である場合にはS2に移行し、インバータ周波数が許容範囲を外れている場合にはS9に移行する。
9)アラームを出力する(S9)。
S9を実行したらS2に移行する。
運転がされている間、上記2)から9)を繰り返して実行する。
Next, with reference to FIG. 2, the outline of the deterioration detection of the feed water pump 23 by a deterioration detection part is demonstrated.
1) First, the water supply control parameters (for example, the combustion amount of the burner 16, the water supply temperature, the pressure, the blow amount), the inverter frequency for driving the water supply pump 23, and the allowable range of the inverter frequency are set (S1). In addition, as an allowable range of the inverter frequency, for example, an upper limit value of the inverter frequency is set. For example, when the inverter frequency for obtaining a predetermined water supply amount is 40 Hz, when the frequency becomes about 57 Hz or more, the deterioration occurs. A signal related to detection is output. .
2) Next, it is determined whether the boiler 10 is in operation (S2). When the boiler 10 is in operation, the process proceeds to S3, and when it is not in operation, the control is terminated.
3) A water supply control parameter is acquired (S3). If S3 is performed, it will transfer to S4.
4) A set water supply amount is set based on the water supply control parameter (S4).
5) The calculation unit 43 adjusts the inverter frequency for driving the water supply pump 23 based on the set water supply amount (S5).
6) The computing unit 43 calculates the amount of water supply based on the signal input from the flow meter 25 (S6).
7) The computing unit 43 compares the water supply amount detected in S6 with the set water supply amount to determine whether the water supply amount has reached a steady state (S7). If the water supply amount is not in a steady state, the process proceeds to S2, and if the water supply amount is in a steady state, the process proceeds to S8.
8) The calculation unit 43 compares the inverter frequency for driving the feed water pump 23 adjusted in S5 with the frequency allowable value to determine whether the inverter frequency is within the allowable range (S8). If the inverter frequency is within the allowable range, the process proceeds to S2, and if the inverter frequency is outside the allowable range, the process proceeds to S9.
9) An alarm is output (S9).
When S9 is executed, the process proceeds to S2.
While driving, the above 2) to 9) are repeated.

第1の実施形態に係る給水制御部によれば、予め設定したパラメータに基づいて給水量を制御する場合に、例えば、給水ポンプ23が所定の給水量が確保するためのインバータ周波数が、設定インバータ周波数以上となるような、インバータ周波数が許容範囲を外れたことを以って給水ポンプ23の劣化を検出することができる。
その結果、給水ポンプ23の適確なメンテナンスをすることができ、ひいてはボイラ10の過熱等による劣化、破損を抑制することができる。
According to the water supply control unit according to the first embodiment, when the water supply amount is controlled based on a preset parameter, for example, the inverter frequency for the water supply pump 23 to ensure a predetermined water supply amount is the set inverter. The deterioration of the feed water pump 23 can be detected by the fact that the inverter frequency is out of the allowable range such that the frequency becomes equal to or higher than the frequency.
As a result, accurate maintenance of the feed water pump 23 can be performed, and as a result, deterioration and breakage due to overheating of the boiler 10 can be suppressed.

次に、この発明の第2の実施形態に係る給水制御部について説明する。
第2の実施形態が、第1の実施形態と異なるのは、第1の実施形態においては、給水制御部が、給水ポンプ23に対するインバータ周波数により、給水部20による流量調整をしていたのに対して、第2の実施形態においては、給水制御部が、給水ポンプ23に対するインバータ周波数と、流量調整バルブ24のバルブ開度により流量調整を制御している点である。
Next, a water supply control unit according to the second embodiment of the present invention will be described.
The second embodiment differs from the first embodiment in that, in the first embodiment, the water supply control unit adjusts the flow rate by the water supply unit 20 based on the inverter frequency for the water supply pump 23. On the other hand, in the second embodiment, the water supply control unit controls the flow rate adjustment based on the inverter frequency for the water supply pump 23 and the valve opening degree of the flow rate adjustment valve 24.

図3は、第2の実施形態に係る劣化検出部の作用を示すフロー図であり、第1の実施形態に係るフロー図(図2)とは、S101における設定が異なるのと、S106に係るバルブ開度の調整、S110に係るバルブ開度に係る判断が挿入され、給水ポンプ23に対するインバータ周波数と流量調整バルブ24のバルブ開度のいずれかにより、給水ポンプ23の劣化が検出できる点で異なっている。   FIG. 3 is a flowchart showing the operation of the deterioration detection unit according to the second embodiment. The setting in S101 is different from the flowchart (FIG. 2) according to the first embodiment. The difference in that the deterioration of the water supply pump 23 can be detected by either the adjustment of the valve opening or the determination regarding the valve opening related to S110, depending on either the inverter frequency for the water supply pump 23 or the valve opening of the flow rate adjustment valve 24. ing.

その結果、第2の実施形態においては、劣化検出部が、給水ポンプ23に対するインバータ周波数と流量調整バルブ24バルブ開度のいずれか一方のみが許容範囲を外れても、給水ポンプ23の劣化を検出できる。その他は、第1の実施形態と同様であるので説明を省略する。   As a result, in the second embodiment, the deterioration detection unit detects the deterioration of the feed water pump 23 even if only one of the inverter frequency and the flow rate adjustment valve 24 valve opening degree of the feed water pump 23 is out of the allowable range. it can. Others are the same as those in the first embodiment, and a description thereof is omitted.

第2の実施形態に係る給水制御部によれば、給水ポンプ23に加えて流量調整バルブ24のバルブ開度により給水量を調整するので、給水幅(最大給水量/最低給水量)を大きくするとともに給水精度を向上することができる。
また、給水ポンプ23及び流量調整バルブ24のいずれかが許容範囲を外れた場合に給水ポンプ23の劣化を検出することができるので、信頼性を向上することができる。
According to the water supply control unit according to the second embodiment, since the water supply amount is adjusted by the valve opening degree of the flow rate adjusting valve 24 in addition to the water supply pump 23, the water supply width (maximum water supply amount / minimum water supply amount) is increased. At the same time, water supply accuracy can be improved.
Further, since the deterioration of the water supply pump 23 can be detected when either the water supply pump 23 or the flow rate adjusting valve 24 is out of the allowable range, the reliability can be improved.

なお、この発明は、第1、第2の実施形態.に限定されるものではなく、発明の趣旨を逸脱しない範囲において、種々の変更をすることが可能である。   The present invention is not limited to the first and second embodiments, and various modifications can be made without departing from the spirit of the invention.

また、ボイラが小型貫流型の蒸気ボイラ10である場合について説明したが、小型貫流型ボイラの他、水管が環状に配列された多管式のボイラ、炉筒煙管ボイラ、バーナにより加熱管を直接加熱する給湯器等、種々の構造のボイラに適用してもよい。   Further, the case where the boiler is the small once-through steam boiler 10 has been described. However, in addition to the small once-through type boiler, the heating pipe is directly connected by a multi-tube boiler in which water pipes are arranged in an annular shape, a furnace tube flue boiler, and a burner. You may apply to the boiler of various structures, such as a hot water heater to heat.

また、上記実施の形態においては、エコノマイザ30を介して缶体12に水Wを供給する場合について説明したが、エコノマイザ30を備えない構成としてもよいことはいうまでもない。   Moreover, in the said embodiment, although the case where the water W was supplied to the can 12 via the economizer 30 was demonstrated, it cannot be overemphasized that it is good also as a structure which is not equipped with the economizer 30. FIG.

また、上記実施の形態においては、給水制御部が、給水ポンプ23により流量調整し、又は給水ポンプ23と流量調整バルブ24により流量調整する場合について説明したが、流量制御弁24のバルブ開度のみを制御して給水量を調整する構成としてもよいし、他の周知の構成からなる給水部に適用することも可能である。
また、給水ポンプ23に対するインバータ周波数による比例制御には、単純な比例(一定量を含む)、PI制御、PID制御を服務概念であり、いずれによるかは任意に設定可能である。
In the above embodiment, the case where the water supply control unit adjusts the flow rate using the water supply pump 23 or the flow rate adjustment using the water supply pump 23 and the flow rate adjustment valve 24 is described. However, only the valve opening degree of the flow control valve 24 is described. It is good also as a structure which adjusts water supply amount and controls, and it is also possible to apply to the water supply part which consists of another known structure.
The proportional control based on the inverter frequency with respect to the water supply pump 23 is a simple concept (including a constant amount), PI control, and PID control, which can be arbitrarily set.

また、第1の実施の形態においては、劣化検出部が給水ポンプ23に対するインバータ周波数を検出し、第2の実施の形態においては、劣化検出部が給水ポンプ23に対するインバータ周波数と流量調整バルブ24のバルブ開度を検出する場合について説明したが、劣化検出部が検出、監視する制御量の対象をインバータ周波数、バルブ開度以外の制御量から選択してもよい。   In the first embodiment, the deterioration detection unit detects the inverter frequency for the water supply pump 23. In the second embodiment, the deterioration detection unit detects the inverter frequency for the water supply pump 23 and the flow rate adjustment valve 24. Although the case of detecting the valve opening has been described, the target of the control amount detected and monitored by the deterioration detection unit may be selected from the control amount other than the inverter frequency and the valve opening.

また、第2の実施形態において、劣化検出部が、インバータ周波数とバルブ開度のいずれかが許容範囲を外れたら信号を出力する場合について説明したが、インバータ周波数とバルブ開度がともに許容範囲外となった場合に信号出力する構成としてもよい。   In the second embodiment, the case where the deterioration detection unit outputs a signal when either the inverter frequency or the valve opening is out of the allowable range has been described. However, both the inverter frequency and the valve opening are out of the allowable range. It is good also as a structure which outputs a signal when it becomes.

また、上記実施の形態においては、給水ポンプ23に対するインバータ周波数、流量調整バルブ24のバルブ開度に係る制御量を、給水部20による給水量に基づいて設定する場合について説明したが、給水量に代えて、例えば、水管と連通する水位計により検出される水位等、他の特性に基づく構成としてもよい。   Moreover, although the said embodiment demonstrated the case where the control amount which concerns on the inverter frequency with respect to the water supply pump 23 and the valve opening degree of the flow volume adjustment valve 24 was set based on the water supply amount by the water supply part 20, it was set as water supply amount. Instead, for example, a configuration based on other characteristics such as a water level detected by a water level meter communicating with the water pipe may be used.

また、上記実施の形態においては、給水部20の給水量を設定する際のパラメータとして、燃焼量(ブロアの回転(インバータ周波数))、給水温度(水温計)、ライン圧力(圧力センサ)、濃縮ブロー量(ブロー用バルブ開度)を用いる場合について説明したが、給水制御に係るパラメータは任意に組合せることができる。
すなわち、上記パラメータの一部に基づいて給水制御に係る制御量を設定してもよいし、上記パラメータの一部を他のパラメータに置換し、又は上記パラメータの一部又は全部と他のパラメータを組合せて制御してもよい。
Moreover, in the said embodiment, as a parameter at the time of setting the water supply amount of the water supply part 20, combustion amount (blower rotation (inverter frequency)), water supply temperature (water temperature gauge), line pressure (pressure sensor), concentration Although the case where the blow amount (blow valve opening) is used has been described, the parameters relating to the water supply control can be arbitrarily combined.
That is, a control amount related to water supply control may be set based on a part of the parameters, or a part of the parameters may be replaced with another parameter, or a part or all of the parameters and another parameter may be replaced. You may control combining.

また、上記実施の形態においては、劣化を検出した場合に、アラームを出力する場合について説明したが、アラームに代えて又はアラームとともに、ボイラ10の停止信号等、他の信号出力をするように構成してもよい。   In the above embodiment, the case where an alarm is output when degradation is detected has been described. However, instead of the alarm or together with the alarm, other signals such as a stop signal of the boiler 10 are output. May be.

この発明に係る給水制御装置、ボイラによれば、給水部に対する制御量を監視することにより、給水ポンプの劣化を検出することができるので、産業上利用可能である。   According to the water supply control device and the boiler according to the present invention, since the deterioration of the water supply pump can be detected by monitoring the control amount for the water supply unit, it is industrially applicable.

16 バーナ(加熱部)
12 缶体(水管)
20 給水部
23 給水ポンプ
24 流量調整バルブ
40 制御部(給水制御装置、給水ポンプ劣化検出手段)
16 Burner (heating unit)
12 Can body (water pipe)
20 Water Supply Unit 23 Water Supply Pump 24 Flow Control Valve 40 Control Unit (Water Supply Control Device, Water Supply Pump Deterioration Detection Means)

Claims (4)

水管と、この水管内の水を加熱する加熱部と、前記水管に連続的に水を供給する給水部と、を備えたボイラにおいて、前記給水部の給水量を予め設定したパラメータに基づいて比例制御する給水制御装置であって、
給水制御部は、
前記給水部に対する制御量が所定範囲を超えた場合に、前記給水ポンプの劣化状態を検出した場合に信号出力する給水ポンプ劣化検出手段を備えることを特徴とする給水制御装置。
In a boiler provided with a water pipe, a heating part for heating water in the water pipe, and a water supply part for continuously supplying water to the water pipe, the water supply amount of the water supply part is proportional based on a preset parameter A water supply control device for controlling,
The water supply control unit
A water supply control device comprising: a water supply pump deterioration detecting means for outputting a signal when a deterioration state of the water supply pump is detected when a control amount for the water supply unit exceeds a predetermined range.
請求項1に記載の給水制御装置であって、
前記給水ポンプ劣化検出手段は、
前記ポンプを駆動するためのインバータ周波数により前記ポンプの劣化状態を検出するように構成されていることを特徴とする給水制御装置。
The water supply control device according to claim 1,
The feed water pump deterioration detecting means is
A water supply control device, wherein the deterioration state of the pump is detected by an inverter frequency for driving the pump.
請求項1に記載の給水制御装置であって、
前記給水部は、流量調整バルブを有し、
前記給水ポンプ劣化検出手段は、
前記給水部が所定量の給水をする場合における流量調整バルブの開度により、前記ポンプの劣化状態を検出するように構成されていることを特徴とする給水制御装置。
The water supply control device according to claim 1,
The water supply unit has a flow rate adjustment valve,
The feed water pump deterioration detecting means is
A water supply control device configured to detect a deterioration state of the pump based on an opening degree of a flow rate adjustment valve when the water supply unit supplies a predetermined amount of water.
請求項1から請求項3のいずれか1項に記載の給水制御装置を備えることを特徴とするボイラ。   A boiler comprising the water supply control device according to any one of claims 1 to 3.
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