JP2012167829A - Boiler system - Google Patents

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a boiler system capable of properly increasing and decreasing a combustion amount by properly changing a combustion mode, and further improving boiler efficiency.SOLUTION: The boiler system 1 includes a boiler 20, a combustion mode setting means 41 controlling the combustion amount of the boiler 20 by setting the combustion mode as a mode involved in the combustion amount, and an initial combustion detecting means 43 detecting the initial combustion of the boiler 20. The boiler 20 includes a boiler body 21 for performing combustion, and a feed water temperature measuring means 50 measuring a feed water temperature which is a temperature of feed water fed to the boiler body 21. When the initial combustion of the boiler 20 is detected by the initial combustion detecting means 43, and moreover, when the feed water temperature measured by the feed water temperature measuring means 50 is lower than or equal to a feed water temperature threshold set as a threshold involved in the feed water temperature, the combustion mode setting means 41 sets the combustion mode to be a minimum combustion mode smallest in the combustion amount of the boiler 20.

Description

本発明は、ボイラと、燃焼モードを設定してボイラの燃焼量を制御する燃焼量制御手段と、を備えるボイラシステムに関する。   The present invention relates to a boiler system including a boiler and a combustion amount control unit that sets a combustion mode and controls a combustion amount of the boiler.

従来、複数のボイラを燃焼させて蒸気又は温水を発生させる場合、例えば、蒸気の圧力が目標値になるように、燃焼させるボイラの台数及び燃焼量を算出し、対象となるボイラの燃焼量を増減するボイラの制御に関する技術が開示されている(例えば、特許文献1参照)。   Conventionally, when steam or hot water is generated by burning a plurality of boilers, for example, the number of boilers to be burned and the combustion amount are calculated so that the steam pressure becomes a target value, and the combustion amount of the target boiler is calculated. A technique related to control of an increasing / decreasing boiler is disclosed (see, for example, Patent Document 1).

特開2002−130602号公報JP 2002-130602 A

前述のようなボイラシステムにおいて、ボイラの燃焼量に係る燃焼モードを適切に変更して、燃焼量を適切に増減し、ボイラ効率を一層向上させることが望まれている。   In the boiler system as described above, it is desired to appropriately change the combustion mode related to the combustion amount of the boiler, appropriately increase or decrease the combustion amount, and further improve the boiler efficiency.

本発明は、ボイラと、燃焼モードを設定して燃焼量を制御する燃焼量制御手段とを備えるボイラシステムにおいて、燃焼モードを適切に変更して、燃焼量を適切に増減し、ボイラ効率を一層向上させることができるボイラシステムを提供することを目的とする。   The present invention provides a boiler system including a boiler and a combustion amount control means for controlling a combustion amount by setting a combustion mode, appropriately changing the combustion mode, appropriately increasing / decreasing the combustion amount, and further improving boiler efficiency. It aims at providing the boiler system which can be improved.

本発明は、ボイラと、該ボイラの燃焼量に係るモードとして燃焼モードを設定して該ボイラの燃焼量を制御する燃焼モード設定手段と、前記ボイラの最初の燃焼を検出する初燃焼検出手段と、を備えるボイラシステムであって、前記ボイラは、燃焼が行われるボイラ本体と、前記ボイラ本体に供給される給水の温度である給水温度を測定する給水温度測定手段と、を有し、前記初燃焼検出手段により前記ボイラの最初の燃焼が検出される場合であって且つ前記給水温度測定手段により測定される給水温度が、給水温度に係る閾値として設定されている給水温度閾値以下の場合に、前記燃焼モード設定手段は、燃焼モードを、前記ボイラの燃焼量が最も小さい最小燃焼モードに設定するボイラシステムに関する。   The present invention includes a boiler, combustion mode setting means for setting a combustion mode as a mode related to the combustion amount of the boiler and controlling the combustion amount of the boiler, and initial combustion detection means for detecting initial combustion of the boiler The boiler has a boiler body in which combustion is performed, and a feed water temperature measuring means for measuring a feed water temperature that is a feed water temperature supplied to the boiler body. When the first combustion of the boiler is detected by the combustion detection means, and the feed water temperature measured by the feed water temperature measurement means is equal to or less than the feed water temperature threshold set as the threshold for the feed water temperature, The combustion mode setting means relates to a boiler system that sets a combustion mode to a minimum combustion mode in which the combustion amount of the boiler is the smallest.

また、前記初燃焼検出手段により前記ボイラの最初の燃焼が検出されていない場合、又は、前記給水温度測定手段により測定される給水温度が、前記給水温度閾値を超える場合に、前記燃焼モード設定手段は、燃焼モードを、前記ボイラの燃焼量が前記最小燃焼モードにおける前記ボイラの燃焼量よりも大きい第2燃焼モードに設定することが好ましい。   Further, when the initial combustion of the boiler is not detected by the initial combustion detection means, or when the feed water temperature measured by the feed water temperature measurement means exceeds the feed water temperature threshold, the combustion mode setting means Preferably, the combustion mode is set to a second combustion mode in which the combustion amount of the boiler is larger than the combustion amount of the boiler in the minimum combustion mode.

また、前記ボイラは、前記ボイラ本体において生成された蒸気を貯留する蒸気ヘッダと、前記蒸気ヘッダの内部の蒸気圧を測定する蒸気圧測定手段と、を更に有し、前記蒸気圧測定手段により測定される蒸気圧が、蒸気圧に係る閾値として設定されている蒸気圧閾値以下であるか否かによって、前記初燃焼検出手段は、検出に係る前記ボイラの燃焼が最初の燃焼であるか否かを検出することが好ましい。   The boiler further includes a steam header for storing the steam generated in the boiler body, and a steam pressure measuring means for measuring the steam pressure inside the steam header, and is measured by the steam pressure measuring means. The initial combustion detection means determines whether or not the combustion of the boiler related to detection is the first combustion depending on whether or not the steam pressure to be performed is equal to or lower than a steam pressure threshold set as a threshold related to the steam pressure. Is preferably detected.

また、前記ボイラの最初の燃焼は、ボイラシステムが停止している状態から起動した後における最初の燃焼であることが好ましい。   The first combustion of the boiler is preferably the first combustion after starting from a state where the boiler system is stopped.

また、前記ボイラの最初の燃焼は、一日で最初の燃焼であることが好ましい。   The first combustion of the boiler is preferably the first combustion in a day.

また、燃焼モードが前記第2燃焼モードの場合には、前記給水温度測定手段により測定される給水温度が、前記給水温度閾値よりもディファレンシャル値の分低い第2温度閾値以下になったときに限り、前記燃焼モード設定手段は、燃焼モードを前記最小燃焼モードに設定することが好ましい。   In addition, when the combustion mode is the second combustion mode, only when the feed water temperature measured by the feed water temperature measuring means is equal to or lower than the second temperature threshold value which is lower than the feed water temperature threshold value by a differential value. The combustion mode setting means preferably sets the combustion mode to the minimum combustion mode.

また、前記ボイラは、前記ボイラ本体で発生する燃焼ガスを排出する排出部と、前記ボイラ本体と前記排出部とを連通して燃焼ガスを流通させる排出路であって、その少なくとも一部に上下方向に向けて延びる流通部を有する排出路と、前記流通部に配置され且つ前記ボイラ本体に供給される給水が流通する熱交換部を有し、前記流通部を流通する燃焼ガスにより前記熱交換部において給水を予め加熱してから、当該給水を前記ボイラ本体に供給する給水予熱器と、を更に有し、前記給水温度測定手段は、前記給水温度として、前記熱交換部に流通する給水の温度を測定することが好ましい。   The boiler is a discharge section that discharges combustion gas generated in the boiler body, and a discharge passage that allows the combustion gas to flow through the boiler body and the discharge section, and is disposed above and below at least a part thereof. A discharge path having a circulation part extending in the direction, a heat exchange part that is disposed in the circulation part and through which feed water supplied to the boiler body circulates, and the heat exchange by the combustion gas that circulates through the circulation part A feed water preheater that preheats the feed water in the section and then feeds the feed water to the boiler body, and the feed water temperature measuring means uses the feed water temperature as the feed water temperature. It is preferable to measure the temperature.

また、前記ボイラを複数備えることが好ましい。   Moreover, it is preferable to provide a plurality of the boilers.

本発明によれば、ボイラと、燃焼モードを設定して燃焼量を制御する燃焼量制御手段とを備えるボイラシステムにおいて、燃焼モードを適切に変更して、燃焼量を適切に増減し、ボイラ効率を一層向上させることができるボイラシステムを提供することができる。   According to the present invention, in a boiler system including a boiler and a combustion amount control means for setting the combustion mode and controlling the combustion amount, the combustion mode is appropriately changed, the combustion amount is appropriately increased and decreased, and the boiler efficiency is increased. The boiler system which can improve further can be provided.

本発明の実施形態に係るボイラシステム1の概略を示す図である。It is a figure showing an outline of boiler system 1 concerning an embodiment of the present invention. ボイラシステム1におけるボイラ20の縦断面図である。1 is a longitudinal sectional view of a boiler 20 in a boiler system 1. FIG. 給水温度が15℃の場合における負荷率とボイラ効率との関係を示すグラフである。It is a graph which shows the relationship between the load factor in case feed water temperature is 15 degreeC, and boiler efficiency. 給水温度が45℃の場合における負荷率とボイラ効率との関係を示すグラフである。It is a graph which shows the relationship between a load factor in case a feed water temperature is 45 degreeC, and boiler efficiency. 本実施形態に係るボイラシステム1の動作を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows operation | movement of the boiler system 1 which concerns on this embodiment. ボイラの燃焼量の制御に係る第1の具体例を示す図面である。It is drawing which shows the 1st specific example which concerns on control of the combustion amount of a boiler. ボイラの燃焼量の制御に係る第2の具体例を示す図面である。It is drawing which shows the 2nd specific example which concerns on control of the combustion amount of a boiler.

以下、図1及び図2を参照して、本発明の実施形態に係るボイラシステム1について説明する。図1は、本発明の実施形態に係るボイラシステム1の概略を示す図である。図2は、ボイラシステム1におけるボイラ20の縦断面図である。   Hereinafter, with reference to FIG.1 and FIG.2, the boiler system 1 which concerns on embodiment of this invention is demonstrated. FIG. 1 is a diagram showing an outline of a boiler system 1 according to an embodiment of the present invention. FIG. 2 is a longitudinal sectional view of the boiler 20 in the boiler system 1.

図1に示すように、本実施形態のボイラシステム1は、複数のボイラ20から構成されるボイラ群2と、複数のボイラ20それぞれの燃焼量を制御する燃焼量制御部(燃焼量制御手段)4と、複数のボイラ20それぞれに設けられた給水温度測定部(給水温度測定手段)50と、ボイラ20のボイラ本体21において生成された蒸気を貯留する蒸気ヘッダ6と、蒸気ヘッダ6の内部の蒸気圧を測定する蒸気圧測定部(蒸気圧測定手段)7と、を備える。   As shown in FIG. 1, the boiler system 1 of the present embodiment includes a boiler group 2 composed of a plurality of boilers 20 and a combustion amount control unit (combustion amount control means) that controls the combustion amount of each of the plurality of boilers 20. 4, a feed water temperature measuring unit (feed water temperature measuring means) 50 provided in each of the plurality of boilers 20, a steam header 6 storing steam generated in the boiler body 21 of the boiler 20, and the inside of the steam header 6 A vapor pressure measuring unit (vapor pressure measuring means) 7 for measuring the vapor pressure.

本実施形態のボイラシステム1は、ボイラ群2で発生させた蒸気を、蒸気使用設備18に供給可能とされている。
ボイラシステム1において、要求される負荷は、蒸気使用設備18で消費される蒸気の量である。ボイラシステム1は、制御対象である蒸気ヘッダ6の内部の蒸気圧Pを蒸気圧測定部7により測定し、測定された蒸気圧P及び給水温度測定部50により測定された給水温度T(詳細は後述)等に基づいて、燃焼量制御部4により、燃焼させるボイラ20の台数、ボイラ20の燃焼量などを制御するようになっている。
The boiler system 1 of the present embodiment is capable of supplying the steam generated in the boiler group 2 to the steam using facility 18.
In the boiler system 1, the required load is the amount of steam consumed in the steam use facility 18. The boiler system 1 measures the steam pressure P inside the steam header 6 to be controlled by the steam pressure measuring unit 7, and the measured steam pressure P and the feed water temperature T measured by the feed water temperature measuring unit 50 (for details, see FIG. The number of boilers 20 to be burned, the amount of combustion of the boiler 20 and the like are controlled by the combustion amount control unit 4 based on the following.

ボイラ群2は、例えば、5台のボイラ20から構成されている。
本実施形態においては、ボイラ20は、段階値制御ボイラから構成されている。段階値制御ボイラとは、燃焼を選択的にON/OFFしたり、炎の大きさを調整等することにより燃焼量を制御して、選択された燃焼位置に応じて燃焼量を段階的に増減可能なボイラである。段階値制御ボイラは、比例制御ボイラに対して設備構造面及びコスト面で十分に優位性が確保可能とされ、燃焼位置が少段階のボイラをいう。
The boiler group 2 is composed of, for example, five boilers 20.
In this embodiment, the boiler 20 is comprised from the step value control boiler. A step-value control boiler controls the amount of combustion by selectively turning combustion on and off, adjusting the size of the flame, etc., and gradually increasing or decreasing the amount of combustion according to the selected combustion position. It is a possible boiler. The stage value control boiler is a boiler whose combustion position can be sufficiently secured with respect to the proportional control boiler in terms of equipment structure and cost.

各燃焼位置における燃焼量は、制御対象とされる蒸気ヘッダ6における蒸気圧(制御対象)の圧力差に対応する量の蒸気を発生するように、設定されている。
段階値制御ボイラからなる5台のボイラ20は、それぞれ、各燃焼位置における燃焼量及び燃焼能力(高燃焼状態における燃焼量)が等しく設定されている。
The combustion amount at each combustion position is set so as to generate an amount of steam corresponding to the pressure difference of the steam pressure (control target) in the steam header 6 to be controlled.
The five boilers 20 composed of stage value control boilers are set to have the same combustion amount and combustion capacity (combustion amount in a high combustion state) at each combustion position.

段階値制御ボイラは、
1)燃焼停止状態(第1燃焼位置:0%)
2)低燃焼状態EL(第2燃焼位置:20%)
3)中燃焼状態EM(第3燃焼位置:45%)
4)高燃焼状態EH(第4燃焼位置:100%)
の4段階の燃焼状態(燃焼位置、負荷率)に制御可能とされる、いわゆる4位置制御とされている。
なお、N位置制御とは、段階値制御ボイラの燃焼量を、燃焼停止状態を含めてN位置に段階的に制御可能なことを表している。
Stage value control boiler
1) Combustion stopped state (first combustion position: 0%)
2) Low combustion state EL (second combustion position: 20%)
3) Medium combustion state EM (third combustion position: 45%)
4) High combustion state EH (4th combustion position: 100%)
The so-called four-position control is made possible to control the combustion state in four stages (combustion position, load factor).
The N position control means that the combustion amount of the step value control boiler can be controlled stepwise to the N position including the combustion stop state.

燃焼量制御部4は、蒸気圧測定部7により測定された蒸気ヘッダ6の内部の蒸気圧P、給水温度測定部50により測定される給水温度T等に基づいて、ボイラ20の燃焼量に係るモードとして燃焼モードを設定し、複数のボイラ20それぞれの燃焼量を制御する。   The combustion amount control unit 4 relates to the combustion amount of the boiler 20 based on the steam pressure P inside the steam header 6 measured by the steam pressure measuring unit 7, the feed water temperature T measured by the feed water temperature measuring unit 50, and the like. A combustion mode is set as a mode, and the combustion amount of each of the plurality of boilers 20 is controlled.

燃焼量制御部4は、入力部4Aと、演算部4Bと、データベース4Dと、出力部4Eとを備えている。燃焼量制御部4は、入力部4Aから入力される要求負荷などに基づいて、演算部4Bにおいてボイラ群2の必要燃焼量GN及び必要燃焼量GNに対応する各ボイラの燃焼状態を算出し、出力部4Eから各ボイラに制御信号を出力して、ボイラ20の燃焼を制御するようになっている。   The combustion amount control unit 4 includes an input unit 4A, a calculation unit 4B, a database 4D, and an output unit 4E. The combustion amount control unit 4 calculates the required combustion amount GN of the boiler group 2 and the combustion state of each boiler corresponding to the required combustion amount GN in the calculation unit 4B based on the required load input from the input unit 4A, A control signal is output from the output unit 4E to each boiler to control the combustion of the boiler 20.

入力部4Aは、信号線13により蒸気圧測定部7と接続されている。入力部4Aには、信号線13を介して、蒸気圧測定部7により測定された蒸気ヘッダ6の内部の蒸気圧Pの信号(蒸気圧信号)が入力されるようになっている。
また、入力部4Aは、信号線14により各ボイラ20と接続されている。入力部4Aには、信号線14を介して、例えば、各ボイラ20の燃焼状態、燃焼しているボイラ20の台数、給水温度測定部50により測定された給水温度Tなどの情報が入力されるようになっている。
The input unit 4 </ b> A is connected to the vapor pressure measuring unit 7 through a signal line 13. A signal (steam pressure signal) of the steam pressure P inside the steam header 6 measured by the steam pressure measuring unit 7 is input to the input unit 4A via the signal line 13.
The input unit 4 </ b> A is connected to each boiler 20 by a signal line 14. Information such as the combustion state of each boiler 20, the number of boilers 20 that are burning, the feed water temperature T measured by the feed water temperature measurement unit 50, and the like are input to the input unit 4 </ b> A via the signal line 14. It is like that.

データベース4Dには、例えば、蒸気圧測定部7により測定された蒸気ヘッダ6の内部の蒸気圧Pを設定蒸気圧(目標蒸気圧)PTの許容範囲内に調整するために必要なボイラ群2の必要燃焼量GN、後述する給水温度閾値Taの初期値等が格納されている。   In the database 4D, for example, the boiler group 2 necessary for adjusting the steam pressure P inside the steam header 6 measured by the steam pressure measuring unit 7 within the allowable range of the set steam pressure (target steam pressure) PT. A necessary combustion amount GN, an initial value of a feed water temperature threshold Ta described later, and the like are stored.

演算部4Bは、ボイラ20の燃焼量の設定に係る所定の演算を行う。具体的には、演算部4Bは、図示しない記憶媒体(例えば、ROM(リードオンリーメモリ))に格納された制御プログラムを読み込み、この制御プログラムを実行して、蒸気圧測定部7からの蒸気圧信号に基づいて蒸気ヘッダ6の内部の蒸気圧Pを算出するとともに、蒸気圧Pとデータベース4Dとを対応させて、蒸気圧Pを設定蒸気圧PTの許容範囲(圧力の上限及び下限の設定値)内とするための必要燃焼量GNを取得するようになっている。   The calculation unit 4B performs a predetermined calculation related to the setting of the combustion amount of the boiler 20. Specifically, the calculation unit 4B reads a control program stored in a storage medium (not shown) (for example, a ROM (Read Only Memory)), executes this control program, and the vapor pressure from the vapor pressure measurement unit 7 Based on the signal, the vapor pressure P inside the vapor header 6 is calculated, and the vapor pressure P and the database 4D are made to correspond to each other so that the vapor pressure P is set within the allowable range of the set vapor pressure PT (set values of the upper and lower pressure limits). ) To obtain the required combustion amount GN.

詳細には、演算部4Bは、燃焼モード設定手段としての燃焼モード設定部41と、初燃焼検出手段としての初燃焼検出部43と、を備える。   Specifically, the calculation unit 4B includes a combustion mode setting unit 41 as a combustion mode setting unit and an initial combustion detection unit 43 as an initial combustion detection unit.

燃焼モード設定部41は、給水温度測定部50により測定される給水温度Tに基づいて、ボイラ20の燃焼量に係るモードとして燃焼モードMを設定する。本実施形態においては、燃焼モードMとしては、最小燃焼モードとしての低燃焼モードMLと、第2燃焼モードとしての中燃焼モードMMと、高燃焼モードMHと、がある。   The combustion mode setting unit 41 sets the combustion mode M as a mode related to the combustion amount of the boiler 20 based on the feed water temperature T measured by the feed water temperature measuring unit 50. In the present embodiment, the combustion mode M includes a low combustion mode ML as a minimum combustion mode, a medium combustion mode MM as a second combustion mode, and a high combustion mode MH.

低燃焼モードMLは、ボイラ20の燃焼量が最も小さい燃焼モードであり、低燃焼状態ELに対応するモードである。
中燃焼モードMM及び高燃焼モードMHは、ボイラ20の燃焼量が低燃焼モードMLLにおけるボイラ20の燃焼量よりも大きい燃焼モードである。中燃焼モードMMは、中燃焼状態EMに対応するモードである。高燃焼モードMHは、高燃焼状態EHに対応するモードである。
本実施形態においては、中燃焼モードMMにおけるボイラ20の燃焼量は、低燃焼モードMLにおけるボイラ20の燃焼量の次に大きい。高燃焼モードMHにおけるボイラ20の燃焼量は、中燃焼モードMMにおけるボイラ20の燃焼量の次に大きい。
The low combustion mode ML is a combustion mode in which the combustion amount of the boiler 20 is the smallest, and is a mode corresponding to the low combustion state EL.
The middle combustion mode MM and the high combustion mode MH are combustion modes in which the combustion amount of the boiler 20 is larger than the combustion amount of the boiler 20 in the low combustion mode MLL. The middle combustion mode MM is a mode corresponding to the middle combustion state EM. The high combustion mode MH is a mode corresponding to the high combustion state EH.
In the present embodiment, the combustion amount of the boiler 20 in the middle combustion mode MM is the second largest after the combustion amount of the boiler 20 in the low combustion mode ML. The combustion amount of the boiler 20 in the high combustion mode MH is next to the combustion amount of the boiler 20 in the medium combustion mode MM.

給水温度閾値Taが設定されていない場合には、燃焼モード設定部41は、データベース4Dを参照して、給水温度閾値Taの初期値を読み出す。これにより、給水温度閾値Taは、予め設定されることになる。給水温度閾値Taは、燃焼モードMが低い方に近づくほど、また、給水温度Tが低いほど、低く設定される。   When the feed water temperature threshold Ta is not set, the combustion mode setting unit 41 reads the initial value of the feed water temperature threshold Ta with reference to the database 4D. As a result, the feed water temperature threshold Ta is set in advance. The feed water temperature threshold Ta is set to be lower as the combustion mode M approaches the lower one, and as the feed water temperature T is lower.

初燃焼検出部43は、ボイラ20の最初の燃焼を検出する。ボイラ20の最初の燃焼は、例えば、ボイラシステム1が停止している状態から起動した後における最初の燃焼である。また、ボイラ20の最初の燃焼は、一日で最初の燃焼である。   The initial combustion detection unit 43 detects the first combustion of the boiler 20. The first combustion of the boiler 20 is, for example, the first combustion after starting from a state where the boiler system 1 is stopped. Moreover, the first combustion of the boiler 20 is the first combustion in one day.

本実施形態においては、初燃焼検出部43は、蒸気圧測定部7により測定される蒸気圧Pが、蒸気圧Pに係る閾値として設定されている蒸気圧閾値Pa以下であるか否かによって、検出に係るボイラ20の燃焼が最初の燃焼であるか否かを検出する。
詳述すると、ボイラ20が最初に燃焼した時点では、蒸気ヘッダ6の内部の蒸気圧、すなわち蒸気圧測定部7により測定される蒸気圧は、十分に低い。蒸気圧は、ボイラ20の燃焼が継続したり、燃焼が繰り返されると、急激に上昇する。そのため、蒸気圧閾値を適切に設定することにより、検出に係るボイラ20の燃焼が最初の燃焼であるか否かを検出することができる。
In the present embodiment, the initial combustion detection unit 43 determines whether or not the vapor pressure P measured by the vapor pressure measurement unit 7 is equal to or less than the vapor pressure threshold Pa set as a threshold related to the vapor pressure P. It is detected whether or not the combustion of the boiler 20 related to detection is the first combustion.
More specifically, when the boiler 20 is burned for the first time, the vapor pressure inside the vapor header 6, that is, the vapor pressure measured by the vapor pressure measuring unit 7 is sufficiently low. The vapor pressure increases rapidly when the boiler 20 continues to burn or is repeatedly burned. Therefore, it is possible to detect whether or not the combustion of the boiler 20 according to the detection is the first combustion by appropriately setting the vapor pressure threshold.

初燃焼検出部43によりボイラ20の最初の燃焼が検出される場合であって且つ給水温度測定部50により測定される給水温度Tが、給水温度に係る閾値として設定されている給水温度閾値Ta以下の場合に、燃焼モード設定部41は、燃焼モードMを、最小燃焼モードとしての低燃焼モードMLに設定する。
ただし、本実施形態においては、燃焼モードMが中燃焼モードMMの場合には、給水温度測定部50により測定される給水温度Tが、給水温度閾値Taよりもディファレンシャル値Tdの分低い第2温度閾値Tb以下になったときに限り、燃焼モード設定部41は、燃焼モードMを低燃焼モードMLに設定する。ディファレンシャル値Tdは、適宜設定されるが、例えば、5〜10℃である。
When the initial combustion of the boiler 20 is detected by the initial combustion detection unit 43 and the feed water temperature T measured by the feed water temperature measurement unit 50 is equal to or less than the feed water temperature threshold Ta set as a threshold related to the feed water temperature In this case, the combustion mode setting unit 41 sets the combustion mode M to the low combustion mode ML as the minimum combustion mode.
However, in the present embodiment, when the combustion mode M is the middle combustion mode MM, the feed water temperature T measured by the feed water temperature measurement unit 50 is a second temperature lower than the feed water temperature threshold Ta by the differential value Td. Only when the value is equal to or lower than the threshold value Tb, the combustion mode setting unit 41 sets the combustion mode M to the low combustion mode ML. The differential value Td is appropriately set and is, for example, 5 to 10 ° C.

また、初燃焼検出部43によりボイラ20の最初の燃焼が検出されていない場合、又は、給水温度測定部50により測定される給水温度Tが、給水温度閾値Taを超える場合に、燃焼モード設定部41は、燃焼モードMを、第2燃焼モードとしての中燃焼モードMMに設定する。
また、燃焼モード設定部41は、燃焼モードMが中燃焼モードMMであるか否か、すなわち、燃焼モードMが中燃焼モードMMであるか又は低燃焼モードMLであるかを判定する。
Further, when the initial combustion of the boiler 20 is not detected by the initial combustion detection unit 43 or when the feed water temperature T measured by the feed water temperature measurement unit 50 exceeds the feed water temperature threshold Ta, the combustion mode setting unit 41 sets the combustion mode M to the middle combustion mode MM as the second combustion mode.
Further, the combustion mode setting unit 41 determines whether or not the combustion mode M is the middle combustion mode MM, that is, whether or not the combustion mode M is the middle combustion mode MM or the low combustion mode ML.

出力部4Eは、各ボイラ20と信号線16により接続されている。出力部4Eは、演算部4Bで演算された燃焼制御信号を各ボイラ20に出力するようになっている。燃焼制御信号は、燃焼しているボイラの台数、ボイラの燃焼状態(燃焼量)などにより構成されている。   The output unit 4 </ b> E is connected to each boiler 20 by the signal line 16. The output unit 4E outputs the combustion control signal calculated by the calculation unit 4B to each boiler 20. The combustion control signal includes the number of boilers that are burning, the combustion state (combustion amount) of the boiler, and the like.

蒸気ヘッダ6の上流側は、蒸気管11を介してボイラ群2(各ボイラ20)に接続されている。蒸気ヘッダ6の下流側は、蒸気管12を介して蒸気使用設備18に接続されている。蒸気ヘッダ6は、ボイラ群2で発生させた蒸気を集合させることにより各ボイラ20の相互の圧力差及び圧力変動を調整し、圧力が調整された蒸気を蒸気使用設備18に供給するようになっている。
蒸気使用設備18は、蒸気ヘッダ6からの蒸気によって運転される設備である。
The upstream side of the steam header 6 is connected to the boiler group 2 (each boiler 20) via a steam pipe 11. The downstream side of the steam header 6 is connected to the steam use facility 18 via the steam pipe 12. The steam header 6 adjusts the mutual pressure difference and pressure fluctuation of each boiler 20 by collecting the steam generated in the boiler group 2, and supplies the steam whose pressure is adjusted to the steam using equipment 18. ing.
The steam use facility 18 is a facility operated by steam from the steam header 6.

次に、ボイラ20の構成の詳細について説明する。
図2に示すように、ボイラ20は、燃焼が行われるボイラ本体21と、ボイラ本体21で発生する燃焼ガスG4を排出する排出部25と、ボイラ本体21と排出部25とを連通して燃焼ガスG2〜G4を流通させる排出路24と、ボイラ本体21へ給水W1〜W3を供給する給水装置30と、給水W1を予め加熱してから給水W3をボイラ本体21に供給する給水予熱器としてのエコノマイザ40と、給水温度測定手段としての給水温度測定部50と、を備える。
Next, the details of the configuration of the boiler 20 will be described.
As shown in FIG. 2, the boiler 20 is combusted by communicating a boiler body 21 in which combustion is performed, a discharge unit 25 that discharges combustion gas G4 generated in the boiler body 21, and the boiler body 21 and the discharge unit 25. As a water supply preheater for supplying the feed water W3 to the boiler body 21 after preheating the feed water W1 after preliminarily heating the feed water W1 to W3 to the discharge passage 24 through which the gases G2 to G4 are circulated, the boiler body 21 An economizer 40 and a feed water temperature measuring unit 50 as a feed water temperature measuring means are provided.

ボイラ本体21においては、燃料供給部22から供給された燃料がボイラ本体21内に設けられたバーナ(図示せず)により燃焼され、この燃焼により発生した燃焼ガスG1がボイラ本体21の缶体(図示せず)の内部の水を加熱すると共に、排出路24に燃焼ガスG2として排出されるようになっている。   In the boiler body 21, the fuel supplied from the fuel supply unit 22 is burned by a burner (not shown) provided in the boiler body 21, and the combustion gas G <b> 1 generated by this combustion is a can body ( The water inside (not shown) is heated and discharged into the discharge passage 24 as combustion gas G2.

燃焼ガスについては、ボイラ本体21内に位置するものを「燃焼ガスG1」という。燃焼ガスG1がボイラ本体21から排出され且つ排出路24に導入されたものを「燃焼ガスG2」という。燃焼ガスG2がエコノマイザ40の熱交換部44(後述)を通過して温度が低下したものを「燃焼ガスG3」という。排出路24の内部における排出部25の近傍に位置するものを「燃焼ガスG4」という。排出部25から排出されて排出部25の近傍の大気に拡散し且つ混合されたものを、「燃焼ガス混合空気(燃焼ガス)G5」という。   About combustion gas, what is located in the boiler main body 21 is called "combustion gas G1." The combustion gas G1 discharged from the boiler body 21 and introduced into the discharge path 24 is referred to as “combustion gas G2”. The combustion gas G2 passing through a heat exchanging portion 44 (described later) of the economizer 40 and having a temperature lowered is referred to as “combustion gas G3”. The thing located in the vicinity of the discharge part 25 in the inside of the discharge path 24 is called "combustion gas G4." What is discharged from the discharge unit 25 and diffused and mixed in the atmosphere near the discharge unit 25 is referred to as “combustion gas mixed air (combustion gas) G5”.

給水については、エコノマイザ40の熱交換部44に流通する前のものを「給水W1」といい、熱交換部44において加熱された後のものを「給水W2」といい、ボイラ本体21に供給される直前のものを「給水W3」という。   As for the water supply, the water before being distributed to the heat exchanging unit 44 of the economizer 40 is referred to as “water supply W1”, and the water after being heated in the heat exchanging unit 44 is referred to as “water supply W2”, which is supplied to the boiler body 21. The water just before the water supply is called “water supply W3”.

燃焼ガスは、燃料ガスの燃焼反応が完了したもの及び燃焼反応中の燃料ガスの少なくとも一方を含む概念である。燃焼ガスは、ボイラ本体21で発生してボイラ本体21内に存在している状態のものから、排出部25から排出されて大気と混合されることにより燃焼ガス混合空気G5とされて排出部25の近傍に存在している状態のものまでも含む。燃料は、例えば、生ガスと燃焼用空気とを混合した燃料ガスからなる。なお、燃料ガスに代えて、重油等の液体燃料を燃料として用いてもよい。   The combustion gas is a concept including at least one of a fuel gas that has undergone a combustion reaction and a fuel gas that is undergoing the combustion reaction. Combustion gas is generated from the boiler main body 21 and is present in the boiler main body 21. The combustion gas is discharged from the discharge unit 25 and mixed with the atmosphere. Even those existing in the vicinity of are included. The fuel is made of, for example, a fuel gas obtained by mixing raw gas and combustion air. Instead of fuel gas, liquid fuel such as heavy oil may be used as the fuel.

燃料供給部22は、例えば、燃焼用空気を供給する送風ファン(図示せず)と、燃焼用空気に生ガスを供給するノズル(図示せず)と、を備えている。燃料供給部22は、送風ファンから送風された燃焼用空気とノズルから供給された生ガスとが混合された燃料ガスを、バーナで燃焼するようになっている。   The fuel supply unit 22 includes, for example, a blower fan (not shown) that supplies combustion air, and a nozzle (not shown) that supplies raw gas to the combustion air. The fuel supply unit 22 burns fuel gas, in which combustion air blown from a blower fan and raw gas supplied from a nozzle are mixed, with a burner.

排出路24は、ボイラ本体21において燃焼により発生した燃焼ガスG2を、ボイラ本体21から排出部25まで移送して大気中に排出するための通路である。
排出路24は、その少なくとも一部に、上下方向に延びる流通部としての下降流通部24Dを有する。下降流通部24Dにおいては、燃焼ガスG2,G3が上方から下方に向かって下降して流通する。
The discharge path 24 is a passage for transferring the combustion gas G2 generated by combustion in the boiler body 21 from the boiler body 21 to the discharge unit 25 and discharging it into the atmosphere.
The discharge path 24 has a descending circulation part 24D as a circulation part extending in the vertical direction at least in part. In the downward circulation part 24D, the combustion gases G2, G3 descend and flow downward from above.

詳細には、排出路24は、ボイラ本体21の末端側に接続されており、側面視で、水平方向に形成された第1の水平流通部24Aと、第1の水平流通部24Aに接続され且つ上方に延びる第1の上昇流通部24Bと、第1の上昇流通部24Bに接続され且つ水平方向に延びる第2の水平流通部24Cと、第2の水平流通部24Cに接続され且つ下方に延びる下降流通部24Dと、下降流通部24Dに接続され且つ水平方向に延びる第3の水平流通部24Eと、第3の水平流通部24Eに接続され且つ上方に延びる第2の上昇流通部24Fと、を備えている。   In detail, the discharge path 24 is connected to the terminal side of the boiler body 21, and is connected to the first horizontal circulation part 24A and the first horizontal circulation part 24A formed in the horizontal direction in a side view. And a first upward circulation part 24B extending upward, a second horizontal circulation part 24C connected to the first upward circulation part 24B and extending in the horizontal direction, and connected to the second horizontal circulation part 24C and downward. A downward circulation part 24D extending, a third horizontal circulation part 24E connected to the downward circulation part 24D and extending in the horizontal direction, and a second upward circulation part 24F connected to the third horizontal circulation part 24E and extending upward It is equipped with.

排出部25は、第2の上昇流通部24Fの末端に形成されており、大気に開口している。   The discharge part 25 is formed at the end of the second ascending flow part 24F and opens to the atmosphere.

エコノマイザ40は、燃焼ガスG2が通過する通気路46と、燃焼ガスG2と接触して熱交換をする熱交換部44と、を備えている。
通気路46は、排出路24の下降流通部24Dから構成されている。
The economizer 40 includes an air passage 46 through which the combustion gas G2 passes and a heat exchange unit 44 that contacts the combustion gas G2 and exchanges heat.
The ventilation path 46 is configured by a descending flow part 24 </ b> D of the discharge path 24.

熱交換部44は、下降流通部24Dに配置されており、ボイラ本体21に供給される給水W1が流通する。エコノマイザ40は、ボイラ本体21から排出され且つ下降流通部24Dを流通する燃焼ガスG2により熱交換部44において給水W1を予め加熱してから、給水W2,W3をボイラ本体21に供給する。
熱交換部44は、例えば、燃焼ガスG2の顕熱を回収したり、燃焼ガスG2の潜熱を回収して燃焼ガスG2に含まれる水蒸気を結露させて水として回収したりすることを可能とされている。
The heat exchanging part 44 is arranged in the descending circulation part 24D, and the feed water W1 supplied to the boiler body 21 circulates. The economizer 40 preheats the feed water W1 in the heat exchanging part 44 with the combustion gas G2 discharged from the boiler body 21 and flowing through the descending circulation part 24D, and then supplies the feed waters W2 and W3 to the boiler body 21.
For example, the heat exchanging unit 44 can recover the sensible heat of the combustion gas G2 or recover the latent heat of the combustion gas G2 to condense the water vapor contained in the combustion gas G2 and recover it as water. ing.

次に、エコノマイザ40の作用について説明する。
1)ボイラ本体21における燃料の燃焼で発生した燃焼ガスG1は、ボイラ本体21の缶体内の水を加熱した後に排出路24に排出されて、燃焼ガスG2となる。
2)排出路24に移動した燃焼ガスG2は、排出路24の下降流通部24Dに配置された熱交換部44を通過する。熱交換部44の内部の水は、燃焼ガスG2の顕熱により加熱され、燃焼ガスG2の温度は低下する。また、燃焼ガスG2に含まれる水蒸気は、結露して水として分離され、燃焼ガスG2は、温度が低下して燃焼ガスG3の状態となる。
3)熱交換部44を経由して温度が低下した燃焼ガスG3(G4)は、排出部25の近傍の大気と混合されて、燃焼ガス混合空気G5となる。
このように、熱交換部44が下降流通部24Dに配置されているので、熱交換部44で結露した水分(ドレン水)を熱交換部44の下方で容易に回収することができる。
Next, the operation of the economizer 40 will be described.
1) The combustion gas G1 generated by the combustion of fuel in the boiler body 21 is heated to the water in the can of the boiler body 21 and then discharged to the discharge passage 24 to become the combustion gas G2.
2) The combustion gas G <b> 2 that has moved to the discharge path 24 passes through the heat exchange unit 44 that is disposed in the descending flow part 24 </ b> D of the discharge path 24. The water inside the heat exchanging unit 44 is heated by the sensible heat of the combustion gas G2, and the temperature of the combustion gas G2 decreases. Further, the water vapor contained in the combustion gas G2 is condensed and separated as water, and the temperature of the combustion gas G2 is reduced to a state of the combustion gas G3.
3) The combustion gas G3 (G4) whose temperature has decreased via the heat exchanging section 44 is mixed with the atmosphere in the vicinity of the discharge section 25 to become the combustion gas mixed air G5.
Thus, since the heat exchanging part 44 is arranged in the descending flow part 24D, the moisture (drain water) condensed in the heat exchanging part 44 can be easily recovered below the heat exchanging part 44.

給水装置30は、エコノマイザ40を介してボイラ本体21に給水を供給する装置である。給水装置30は、給水タンク(図示せず)と、第1給水ライン31と、熱交換部44と、第2給水ライン32と、給水ポンプ33と、を備える。   The water supply device 30 is a device that supplies water to the boiler body 21 via the economizer 40. The water supply device 30 includes a water supply tank (not shown), a first water supply line 31, a heat exchange unit 44, a second water supply line 32, and a water supply pump 33.

第1給水ライン31は、前記給水タンクと熱交換部44の下端部とを接続し、前記給水タンクに貯留された給水W1を熱交換部44の下端部に流通させる。
第2給水ライン32は、熱交換部44の上端部とボイラ本体21の下部管寄せ(図示せず)とを接続し、熱交換部44を通過した給水W2を、ボイラ本体21の前記下部管寄せに流通させる。
給水ポンプ33は、第1給水ライン31の途中に設けられ、第1給水ライン31に位置する給水W1を下流側(ボイラ本体21側)へ送り出す。
The first water supply line 31 connects the water supply tank and the lower end of the heat exchange unit 44, and distributes the water supply W <b> 1 stored in the water supply tank to the lower end of the heat exchange unit 44.
The 2nd water supply line 32 connects the upper end part of the heat exchange part 44, and the lower header (not shown) of the boiler main body 21, and supplies the water supply W2 which passed the heat exchange part 44 to the said lower pipe of the boiler main body 21 Make it available for distribution.
The water supply pump 33 is provided in the middle of the 1st water supply line 31, and sends out the water supply W1 located in the 1st water supply line 31 to the downstream (boiler main body 21 side).

給水温度測定部50は、第1給水ライン31における熱交換部44の近傍に接続されており、熱交換部44に流通する前の給水W1の温度である給水温度Tを測定する。   The feed water temperature measurement unit 50 is connected to the vicinity of the heat exchange unit 44 in the first feed water line 31 and measures the feed water temperature T that is the temperature of the feed water W <b> 1 before flowing through the heat exchange unit 44.

次に、燃焼量制御部4の機能のうち、給水温度測定部50により測定される給水温度Tに基づく複数のボイラ20の燃焼量の制御に係る機能について、説明する。
燃焼量制御部4においては、給水温度Tに係る閾値として、給水温度閾値Taが設定されている。
給水温度閾値Taは、例えば、40℃以上の範囲が好ましく、たとえば40〜50℃の範囲で適宜(例えば、45℃)設定することができるが、40℃以上100℃未満の範囲内であれば、どの範囲にでも設定することができる。本実施形態における給水温度閾値Taが45℃の場合においては、その給水温度閾値Taは、本実施形態における燃焼ガスの露点近傍の温度である。
Next, among the functions of the combustion amount control unit 4, functions related to control of the combustion amounts of the plurality of boilers 20 based on the feed water temperature T measured by the feed water temperature measurement unit 50 will be described.
In the combustion amount control unit 4, a water supply temperature threshold Ta is set as a threshold for the water supply temperature T.
For example, the water supply temperature threshold Ta is preferably in the range of 40 ° C. or higher, and can be appropriately set in the range of 40 to 50 ° C. (for example, 45 ° C.). , Can be set to any range. When the feed water temperature threshold Ta in the present embodiment is 45 ° C., the feed water temperature threshold Ta is a temperature near the dew point of the combustion gas in the present embodiment.

本実施形態においてボイラ20の放熱損失は、好ましくは1%以下であり、更に好ましくは0.6%以下である。
ここでいう「放熱損失」は、ボイラ20からの放熱損失の総量であり、例えば、燃焼ガス(排ガス)からの損失、ボイラ本体21からの損失、排出路24からの損失、燃料の不燃焼分による損失、不完全燃焼ガスによる損失、各部からのドレン、蒸気や温水の漏れ等による損失を含む。
ボイラ20の放熱損失が1%以下であると、図3に示すような、ボイラの負荷率が低いほどボイラ効率が漸増する傾向(後述)が発現しやすくなる。
In this embodiment, the heat dissipation loss of the boiler 20 is preferably 1% or less, and more preferably 0.6% or less.
The “heat dissipation loss” here is the total amount of heat dissipation loss from the boiler 20, for example, loss from combustion gas (exhaust gas), loss from the boiler body 21, loss from the discharge path 24, fuel non-combustion component Loss due to incomplete combustion gas, drainage from each part, loss due to leakage of steam or hot water, etc.
When the heat dissipation loss of the boiler 20 is 1% or less, the tendency (described later) that the boiler efficiency gradually increases as the boiler load factor decreases as shown in FIG.

本実施形態においてボイラ20のボイラ(瞬間)効率は、好ましくは96%以上であり、更に好ましくは97%である。
ここでいう「ボイラ効率」は、全供給熱量に対する出蒸気の総吸収熱量の割合を意味し、100%負荷時における瞬間効率(設計効率)である。
ボイラ効率が96%以上であると、図3に示すようなボイラの負荷率が低いほどボイラ効率が漸増する傾向(後述)が発現しやすくなる。
In this embodiment, the boiler (instantaneous) efficiency of the boiler 20 is preferably 96% or more, and more preferably 97%.
Here, “boiler efficiency” means the ratio of the total absorbed heat amount of the output steam to the total supplied heat amount, and is the instantaneous efficiency (design efficiency) at 100% load.
When the boiler efficiency is 96% or more, a tendency (described later) that the boiler efficiency gradually increases as the boiler load factor as shown in FIG. 3 decreases.

本実施形態におけるボイラシステム1のように、燃焼ガスG2,G3が上方から下方に向かって下降する下降流通部24Dに、エコノマイザ40の熱交換部44が配置されている構成(ダウンフロー形式)の場合には、熱交換部44の上部で発生した結露水(ドレン水)は、下降する燃焼ガスと同一方向に流れ、凝縮効果によって、潜熱の回収効果を向上させる。   As in the boiler system 1 according to the present embodiment, the heat exchange unit 44 of the economizer 40 is disposed (down flow type) in the descending circulation unit 24D where the combustion gases G2 and G3 descend from the upper side to the lower side. In this case, the dew condensation water (drain water) generated in the upper part of the heat exchanging section 44 flows in the same direction as the descending combustion gas, and improves the latent heat recovery effect by the condensation effect.

給水温度Tに応じてボイラ効率が最高になるボイラ20の燃焼条件は変化する。例えば、給水温度Tによって燃焼ガスの温度が低下する程度が異なり、結露水(ドレン水)の発生のしやすさが異なるからである。
そこで、本実施形態においては、燃焼量制御部4は、給水温度測定部50により測定される給水温度Tに基づいて複数のボイラ20それぞれの燃焼量を制御する。
In accordance with the feed water temperature T, the combustion conditions of the boiler 20 at which the boiler efficiency becomes maximum change. For example, the degree to which the temperature of the combustion gas decreases differs depending on the feed water temperature T, and the ease of generating condensed water (drain water) differs.
Therefore, in the present embodiment, the combustion amount control unit 4 controls the combustion amount of each of the plurality of boilers 20 based on the feed water temperature T measured by the feed water temperature measurement unit 50.

詳細には、燃焼量制御部4は、給水温度測定部50により測定される給水温度Tが給水温度閾値Ta以下の場合には、複数のボイラ20それぞれの燃焼量を最も小さく設定する。
燃焼量制御部4は、給水温度測定部50により測定される給水温度が5〜35℃である場合には、ボイラ20の燃焼量を最大の燃焼量の5〜35%に設定することが好ましい。たとえば、燃焼量制御部4は、給水温度測定部50により測定される給水温度が10〜20℃である場合には、ボイラ20の燃焼量を最大の燃焼量の10〜20%に設定する。具体的には、給水温度Tが15℃(常温)の給水が供給されており且つ約350℃の燃焼ガスG2が熱交換部44に導入される場合には、燃焼量制御部4は、複数のボイラ20それぞれの燃焼量を最も小さく設定する。本実施形態において最も小さい燃焼量は、低燃焼状態EL(第2燃焼位置:20%)である。そこで、本実施形態においては、燃焼量制御部4は、ボイラ20の燃焼状態を、低燃焼状態EL(第2燃焼位置:20%)に設定する。
Specifically, when the feed water temperature T measured by the feed water temperature measuring unit 50 is equal to or lower than the feed water temperature threshold Ta, the combustion amount control unit 4 sets the combustion amount of each of the plurality of boilers 20 to the smallest.
When the feed water temperature measured by the feed water temperature measurement unit 50 is 5 to 35 ° C., the combustion amount control unit 4 preferably sets the combustion amount of the boiler 20 to 5 to 35% of the maximum combustion amount. . For example, when the feed water temperature measured by the feed water temperature measuring unit 50 is 10 to 20 ° C., the combustion amount control unit 4 sets the combustion amount of the boiler 20 to 10 to 20% of the maximum combustion amount. Specifically, when feed water having a feed water temperature T of 15 ° C. (ordinary temperature) is supplied and combustion gas G 2 having a temperature of about 350 ° C. is introduced into the heat exchange unit 44, the combustion amount control unit 4 includes a plurality of combustion amount control units 4. The combustion amount of each boiler 20 is set to the smallest. In the present embodiment, the smallest combustion amount is the low combustion state EL (second combustion position: 20%). Therefore, in the present embodiment, the combustion amount control unit 4 sets the combustion state of the boiler 20 to the low combustion state EL (second combustion position: 20%).

「ボイラ20の燃焼量を最も小さく設定する」場合における燃焼量には、たとえばパイロット燃焼(連続パイロット燃焼を含む)およびパージ(微風パージを含む)における燃焼量は含まない。
パイロット燃焼とは、ガス焚きボイラにおいて、低燃焼よりも更に小さな燃焼であって、蒸気圧を上昇させない程度の燃焼をいう。パイロット燃焼は、パイロットバーナによる種火状態(連続パイロット燃焼状態)を維持しておき、これにより、低燃焼以上の燃焼状態へ燃焼量を増加させたい場合に、速やかに移行することを可能とする。
微風パージとは、油焚きボイラにおいて、燃焼信号が出力されるとするとすぐに着火することができるように、未燃ガスを缶内に滞留させないために送風機の回転数を減少させて、微風量で送風状態を維持することをいう。
The combustion amount in the case of “setting the combustion amount of the boiler 20 to be the smallest” does not include, for example, the combustion amount in pilot combustion (including continuous pilot combustion) and purge (including light wind purge).
Pilot combustion is combustion that is smaller than low combustion in a gas-fired boiler and does not increase the vapor pressure. Pilot combustion maintains a pilot-fired state (continuous pilot combustion state) with a pilot burner, thereby enabling a quick transition when it is desired to increase the combustion amount to a combustion state of low combustion or higher. .
In the oil-fired boiler, the slight wind purge is used to reduce the blower rotation speed so that unburned gas does not stay in the can so that it can be ignited as soon as a combustion signal is output. It means to maintain the air blowing state.

なお、パイロット燃焼および微風パージの設定がなかった場合には、プレパージによる放熱損失が大きくなり、ボイラ効率が低下する不利益がある。その理由は、ボイラを一旦停止し、ボイラを再起動させることになるため、ボイラの缶内をプレパージした後に燃焼を開始する必要があるからである。
プレパージとは、ボイラの点火前に自動で送風機を回し、風を燃焼室内に送り、燃焼室内に残留しているガスを外へ追い出す処理である。
If pilot combustion and light wind purge are not set, heat dissipation loss due to pre-purge increases, which disadvantageously reduces boiler efficiency. The reason is that the boiler is temporarily stopped and the boiler is restarted, so that it is necessary to start combustion after pre-purging the inside of the boiler can.
The pre-purge is a process of automatically turning the blower before ignition of the boiler, sending the wind into the combustion chamber, and expelling the gas remaining in the combustion chamber to the outside.

このように設定する理由は次の通りである。図3は、給水温度が15℃の場合における負荷率とボイラ効率との関係を示すグラフである。
給水温度Tが低い(15℃)場合(給水温度Tが燃焼ガスの露点よりも大幅に低い場合)には、燃焼ガスG2の温度が大きく低下するので、熱交換部44の外面に結露水(ドレン水)が多く発生しやすい。また、負荷率が低いほど燃焼ガス(排ガス)の潜熱損失が小さくなる。これらの要因により、図3に示すように、ボイラの負荷率が低いほど、ボイラ効率が漸増する傾向となる。また、燃焼量を極力小さくすれば、エコノマイザ40を流通した後の燃焼ガスG3の温度を小さくできる。従って、燃焼量制御部4は、ボイラ20の燃焼状態を、低燃焼状態EL(第2燃焼位置:20%)に設定する。
The reason for setting in this way is as follows. FIG. 3 is a graph showing the relationship between the load factor and the boiler efficiency when the feed water temperature is 15 ° C.
When the feed water temperature T is low (15 ° C.) (when the feed water temperature T is much lower than the dew point of the combustion gas), the temperature of the combustion gas G2 is greatly reduced. A lot of drain water) is likely to occur. Further, the lower the load factor, the smaller the latent heat loss of the combustion gas (exhaust gas). Due to these factors, as shown in FIG. 3, the boiler efficiency tends to gradually increase as the boiler load factor decreases. Moreover, if the amount of combustion is made as small as possible, the temperature of the combustion gas G3 after circulating the economizer 40 can be reduced. Therefore, the combustion amount control unit 4 sets the combustion state of the boiler 20 to the low combustion state EL (second combustion position: 20%).

一方、燃焼量制御部4は、給水温度測定部50により測定される給水温度Tが給水温度閾値Taを超える場合には、複数のボイラ20それぞれの燃焼量を好ましくは最大の燃焼量の40%以上設定し、たとえば、40〜70%に設定する。
具体的には、給水温度Tが45℃の温水の給水が供給されており且つ約350℃の燃焼ガスG2が熱交換部44に導入される場合には、燃焼量制御部4は、複数のボイラ20それぞれの燃焼量を最大の燃焼量の40〜70%に設定する。本実施形態において最大の燃焼量の40〜70%に該当するのは、中燃焼状態EM(第3燃焼位置:45%)である。そこで、本実施形態においては、ボイラ20の燃焼状態を、中燃焼状態EM(第3燃焼位置:45%)に設定する。
On the other hand, when the feed water temperature T measured by the feed water temperature measurement unit 50 exceeds the feed water temperature threshold Ta, the combustion amount control unit 4 preferably sets the combustion amount of each of the boilers 20 to 40% of the maximum combustion amount. For example, 40% to 70% is set.
Specifically, when hot water supply water having a water supply temperature T of 45 ° C. is supplied and combustion gas G 2 of about 350 ° C. is introduced into the heat exchange unit 44, the combustion amount control unit 4 includes a plurality of combustion amount control units 4. The combustion amount of each boiler 20 is set to 40 to 70% of the maximum combustion amount. In the present embodiment, the middle combustion state EM (third combustion position: 45%) corresponds to 40 to 70% of the maximum combustion amount. Therefore, in the present embodiment, the combustion state of the boiler 20 is set to the middle combustion state EM (third combustion position: 45%).

このように設定する理由は次の通りである。図4は、給水温度が45℃の場合における負荷率とボイラ効率との関係を示すグラフである。
給水温度Tが高い(45℃)場合(燃焼ガスの露点に近い場合)には、負荷率が低いほど、放熱損失の影響が大きくなる一方、負荷率が高いほど燃焼ガス(排ガス)の潜熱損失が大きくなる。これらの要因により、図4に示すように、負荷率が中間であるボイラの燃焼状態が中燃焼状態EM(第3燃焼位置:45%)の場合に、ボイラ効率が極大(ピーク)となる。従って、燃焼量制御部4は、ボイラ20の燃焼状態を、中燃焼状態EM(第3燃焼位置:45%)に設定する。
The reason for setting in this way is as follows. FIG. 4 is a graph showing the relationship between the load factor and boiler efficiency when the feed water temperature is 45 ° C.
When the feed water temperature T is high (45 ° C.) (close to the dew point of the combustion gas), the lower the load factor, the greater the effect of heat dissipation loss, while the higher the load factor, the latent heat loss of the combustion gas (exhaust gas). Becomes larger. Due to these factors, as shown in FIG. 4, when the combustion state of the boiler having an intermediate load factor is the middle combustion state EM (third combustion position: 45%), the boiler efficiency becomes maximum (peak). Therefore, the combustion amount control unit 4 sets the combustion state of the boiler 20 to the middle combustion state EM (third combustion position: 45%).

また、燃焼量制御部4は、設定された燃焼量で燃焼させるボイラ20を1台ずつ増加させるように、複数のボイラ20それぞれの燃焼量を制御する。
例えば、ボイラ20の燃焼状態が低燃焼状態EL(第2燃焼位置:20%)に設定された場合、燃焼量制御部4は、まず、1台のボイラ20を低燃焼状態EL(第2燃焼位置:20%)で燃焼させる。1台のボイラ20の燃焼では、ボイラシステム1が生成すべき蒸気量(必要蒸気量)が不足する場合には、2台目のボイラ20を低燃焼状態EL(第2燃焼位置:20%)で燃焼させる。必要蒸気量が得られるまで、低燃焼状態EL(第2燃焼位置:20%)で燃焼させるボイラ20を増加させる。全てのボイラ20を低燃焼状態EL(第2燃焼位置:20%)で燃焼させても必要蒸気量が得られない場合には、1台のボイラ20の燃焼状態を中燃焼状態EM(第3燃焼位置:45%)に設定する。以後、必要蒸気量が得られるまで、中燃焼状態EM(第3燃焼位置:45%)で燃焼させるボイラ20を増加させる。
In addition, the combustion amount control unit 4 controls the combustion amount of each of the plurality of boilers 20 so that the number of boilers 20 to be burned with the set combustion amount is increased one by one.
For example, when the combustion state of the boiler 20 is set to the low combustion state EL (second combustion position: 20%), the combustion amount control unit 4 first sets one boiler 20 to the low combustion state EL (second combustion state). Burn at position: 20%). In the combustion of one boiler 20, when the amount of steam (necessary steam amount) to be generated by the boiler system 1 is insufficient, the second boiler 20 is placed in a low combustion state EL (second combustion position: 20%). Burn with. The boiler 20 to be burned in the low combustion state EL (second combustion position: 20%) is increased until the necessary steam amount is obtained. If the required steam amount cannot be obtained even if all the boilers 20 are burned in the low combustion state EL (second combustion position: 20%), the combustion state of one boiler 20 is changed to the middle combustion state EM (third Combustion position: 45%). Thereafter, the boiler 20 to be burned in the middle combustion state EM (third combustion position: 45%) is increased until the necessary steam amount is obtained.

最初からボイラ20の燃焼状態が中燃焼状態EM(第3燃焼位置:45%)に設定された場合にも、前述の制御と同様に制御される。
なお、設定された燃焼量で燃焼させるボイラ20を、1度に複数台増加させてもよい。
Even when the combustion state of the boiler 20 is set to the middle combustion state EM (third combustion position: 45%) from the beginning, the control is performed in the same manner as described above.
Note that a plurality of boilers 20 to be burned at a set combustion amount may be increased at a time.

次に、本実施形態のボイラシステム1において、熱交換部44に流通する前の給水W1の温度である給水温度Tに基づくボイラ20の燃焼量の制御について、図5を参照しながら説明する。図5は、本実施形態に係るボイラシステム1の動作を示すフローチャートである。   Next, in the boiler system 1 of this embodiment, control of the combustion amount of the boiler 20 based on the feed water temperature T that is the temperature of the feed water W1 before flowing through the heat exchanging unit 44 will be described with reference to FIG. FIG. 5 is a flowchart showing the operation of the boiler system 1 according to the present embodiment.

図5に示すように、ステップST10において、蒸気圧測定部7は、蒸気ヘッダ6の内部の蒸気圧Pを測定する。   As shown in FIG. 5, in step ST <b> 10, the vapor pressure measurement unit 7 measures the vapor pressure P inside the vapor header 6.

ステップST11において、燃焼量制御部4の演算部4Bの燃焼モード設定部41は、初燃焼検出部43がボイラ20の最初の燃焼を検出したか否かを判定する。ボイラ20の最初の燃焼が検出された場合(YES)には、処理は、ステップST12へ進む。また、ボイラ20の最初の燃焼が検出されない場合(NO)には、処理は、ステップST15へ進む。   In step ST <b> 11, the combustion mode setting unit 41 of the calculation unit 4 </ b> B of the combustion amount control unit 4 determines whether or not the initial combustion detection unit 43 has detected the first combustion of the boiler 20. If the first combustion of boiler 20 is detected (YES), the process proceeds to step ST12. If the first combustion of the boiler 20 is not detected (NO), the process proceeds to step ST15.

ステップST12において、給水温度測定部50は、熱交換部44に流通する前の給水W1の温度である給水温度Tを測定する。給水温度測定部50により測定された給水温度Tの情報は、燃焼量制御部4の入力部4Aを介して演算部4Bに入力される。   In step ST <b> 12, the feed water temperature measurement unit 50 measures the feed water temperature T that is the temperature of the feed water W <b> 1 before flowing into the heat exchange unit 44. Information on the feed water temperature T measured by the feed water temperature measurement unit 50 is input to the calculation unit 4B via the input unit 4A of the combustion amount control unit 4.

ステップST13において、燃焼量制御部4の演算部4Bの燃焼モード設定部41は、給水温度Tが給水温度閾値Ta以下であるか否かを判定する。給水温度閾値Taは、予め設定されている。具体的には、燃焼量制御部4の演算部4Bの燃焼モード設定部41は、データベース4Dから給水温度閾値Taの初期値を読み込む。これにより、給水温度閾値Taは、予め設定される。
給水温度Tが給水温度閾値Ta以下である場合(YES)には、処理は、ステップST14へ進む。また、給水温度Tが給水温度閾値Taを超えている場合(NO)には、処理は、ステップST15へ進む。
In step ST13, the combustion mode setting unit 41 of the calculation unit 4B of the combustion amount control unit 4 determines whether or not the feed water temperature T is equal to or lower than the feed water temperature threshold Ta. The feed water temperature threshold Ta is set in advance. Specifically, the combustion mode setting unit 41 of the calculation unit 4B of the combustion amount control unit 4 reads the initial value of the feed water temperature threshold Ta from the database 4D. Thereby, the feed water temperature threshold Ta is set in advance.
If the feed water temperature T is equal to or lower than the feed water temperature threshold Ta (YES), the process proceeds to step ST14. If the feed water temperature T exceeds the feed water temperature threshold Ta (NO), the process proceeds to step ST15.

給水温度Tが給水温度閾値Ta以下である場合(YES)には、複数のボイラ20それぞれの燃焼量を最も小さく設定すれば、ボイラ効率を最も高くすることができる。本実施形態において最も小さい燃焼量は、低燃焼状態EL(第2燃焼位置:20%)である。そこで、ステップST14において、燃焼モード設定部41は、複数のボイラ20それぞれの燃焼モードMを低燃焼モードMLに設定して、燃焼量を低燃焼状態EL(第2燃焼位置:20%)に設定する。   When the feed water temperature T is equal to or lower than the feed water temperature threshold Ta (YES), the boiler efficiency can be maximized by setting the combustion amount of each of the plurality of boilers 20 to the smallest. In the present embodiment, the smallest combustion amount is the low combustion state EL (second combustion position: 20%). Therefore, in step ST14, the combustion mode setting unit 41 sets the combustion mode M of each of the plurality of boilers 20 to the low combustion mode ML, and sets the combustion amount to the low combustion state EL (second combustion position: 20%). To do.

一方、給水温度Tが給水温度閾値Taを超えている(NO)場合には、たとえば、複数のボイラ20それぞれの燃焼量を最大の燃焼量の40〜70%に設定すれば、ボイラ効率を最も高くすることができる。本実施形態において最大の燃焼量の40〜70%に該当するのは、中燃焼状態EM(第3燃焼位置:45%)である。そこで、ステップST15において、燃焼モード設定部41は、複数のボイラ20それぞれの燃焼モードMを中燃焼モードMMに設定して、燃焼量を中燃焼状態EM(第3燃焼位置:45%)に設定する。   On the other hand, when the feed water temperature T exceeds the feed water temperature threshold Ta (NO), for example, if the combustion amount of each of the plurality of boilers 20 is set to 40 to 70% of the maximum combustion amount, the boiler efficiency is maximized. Can be high. In the present embodiment, the middle combustion state EM (third combustion position: 45%) corresponds to 40 to 70% of the maximum combustion amount. Therefore, in step ST15, the combustion mode setting unit 41 sets the combustion mode M of each of the plurality of boilers 20 to the middle combustion mode MM, and sets the combustion amount to the middle combustion state EM (third combustion position: 45%). To do.

ステップST14又はステップST15の後、ボイラ20の燃焼量は、蒸気圧測定部7により測定される蒸気ヘッダ6の内部の蒸気圧P等に基づいて、燃焼量制御部4により制御される。   After step ST14 or step ST15, the combustion amount of the boiler 20 is controlled by the combustion amount control unit 4 based on the steam pressure P or the like inside the steam header 6 measured by the steam pressure measurement unit 7.

次に、ステップST21において、給水温度測定部50は、熱交換部44に流通する前の給水W1の温度である給水温度Tを測定する。給水温度測定部50により測定された給水温度Tの情報は、燃焼量制御部4の入力部4Aを介して演算部4Bに入力される。ステップST21における給水温度Tの測定は、給水温度Tと給水温度閾値Taとの大小比較のためである。   Next, in step ST <b> 21, the feed water temperature measurement unit 50 measures the feed water temperature T that is the temperature of the feed water W <b> 1 before flowing into the heat exchange unit 44. Information on the feed water temperature T measured by the feed water temperature measurement unit 50 is input to the calculation unit 4B via the input unit 4A of the combustion amount control unit 4. The measurement of the feed water temperature T in step ST21 is for a magnitude comparison between the feed water temperature T and the feed water temperature threshold Ta.

ステップST24において、燃焼モード設定部41は、給水温度測定部50により測定される給水温度Tが、給水温度閾値Taよりもディファレンシャル値Tdの分低い第2温度閾値Tb以下であるか否かを判定する。給水温度Tが第2温度閾値Tb以下の場合(YES)には、処理は、ステップST26へ進む。また、給水温度Tが第2温度閾値Tbを超える場合(NO)には、処理は、ステップST27へ進む。
ステップST24において、給水温度閾値Taにディファレンシャル値Tdを設定することにより、頻繁な燃焼モードMの切り替え(ハンチング)を抑制することができる。
In step ST24, the combustion mode setting unit 41 determines whether or not the feed water temperature T measured by the feed water temperature measurement unit 50 is equal to or lower than a second temperature threshold Tb that is lower than the feed water temperature threshold Ta by the differential value Td. To do. If the feed water temperature T is equal to or lower than the second temperature threshold Tb (YES), the process proceeds to step ST26. If the feed water temperature T exceeds the second temperature threshold Tb (NO), the process proceeds to step ST27.
In step ST24, frequent switching (hunting) of the combustion mode M can be suppressed by setting the differential value Td to the feed water temperature threshold Ta.

ステップST26において、燃焼モード設定部41は、燃焼モードMを低燃焼モードMLに設定する。これにより、暖気運転が行われる。
一方、ステップST27において、燃焼モード設定部41は、燃焼モードMを中燃焼モードMMに設定する。これにより、通常運転が行われる。
ステップST26又はステップST27の後、処理は、ステップST21へ戻る。そして、ステップST21において、給水温度Tが再度測定される。その後、ステップST24〜ST27が再度実行される。
In step ST26, the combustion mode setting unit 41 sets the combustion mode M to the low combustion mode ML. Thereby, warm-up operation is performed.
On the other hand, in step ST27, the combustion mode setting unit 41 sets the combustion mode M to the middle combustion mode MM. Thereby, normal operation is performed.
After step ST26 or step ST27, the process returns to step ST21. In step ST21, the feed water temperature T is measured again. Thereafter, steps ST24 to ST27 are executed again.

次に、図6及び図7を参照して、燃焼量の制御の具体例(第1の具体例、第2の具体例)について説明する。図6は、ボイラの燃焼量の制御に係る第1の具体例を示す図面である。図7は、ボイラの燃焼量の制御に係る第2の具体例を示す図面である。
この具体例では以下の条件とされているものとする。図6及び図7に示すように、ボイラシステムは、4台のボイラ(NO.1〜NO.4)から構成されている。1台のボイラの蒸気生成能力は2t/hであり、必要蒸気量は2tである。低燃焼状態EL(第2燃焼位置:20%)に設定された場合におけるボイラの蒸気生成能力は400kg/hである。中燃焼状態EM(第3燃焼位置:45%)に設定された場合におけるボイラの蒸気生成能力は1t/hである。
Next, specific examples (a first specific example and a second specific example) of controlling the combustion amount will be described with reference to FIGS. 6 and 7. FIG. 6 is a drawing showing a first specific example relating to the control of the combustion amount of the boiler. FIG. 7 is a drawing showing a second specific example relating to the control of the combustion amount of the boiler.
In this specific example, the following conditions are assumed. As shown in FIG.6 and FIG.7, the boiler system is comprised from four boilers (NO.1-NO.4). The steam generation capacity of one boiler is 2 t / h, and the required steam amount is 2 t. The steam generation capacity of the boiler when set to the low combustion state EL (second combustion position: 20%) is 400 kg / h. The steam generation capacity of the boiler when it is set to the middle combustion state EM (third combustion position: 45%) is 1 t / h.

前記条件において、給水温度Tが15℃(常温)の給水が供給されており且つ約350℃の燃焼ガスが熱交換部に導入される場合には、図6に示すように、4台のボイラ全てについて、燃焼量を低燃焼状態EL(第2燃焼位置:20%)に設定する。蒸気生成能力が400kg/hのボイラが4台あるので、ボイラシステム全体としての蒸気生成能力は、必要蒸気量に近い1.6t/hとなる。
このように燃焼量を制御することにより、ボイラ効率を最高にすることができる。
Under the above conditions, when feed water having a feed water temperature T of 15 ° C. (normal temperature) is supplied and combustion gas having a temperature of about 350 ° C. is introduced into the heat exchange section, four boilers are used as shown in FIG. For all, the combustion amount is set to a low combustion state EL (second combustion position: 20%). Since there are four boilers with a steam generation capacity of 400 kg / h, the steam generation capacity of the entire boiler system is 1.6 t / h, which is close to the required steam volume.
By controlling the combustion amount in this way, the boiler efficiency can be maximized.

また、前記条件において、給水温度Tが45℃の温水の給水が供給されており且つ約350℃の燃焼ガスが熱交換部に導入される場合には、図7に示すように、4台のボイラのうち、2台のボイラ(NO.1、NO.2)のみ、燃焼量を中燃焼状態EM(第3燃焼位置:45%)に設定する。なお、他の2台のボイラ(NO.3、NO.4)は、燃焼停止状態になっている。蒸気生成能力が1t/hのボイラが2台あるので、ボイラシステム全体としての蒸気生成能力は、必要蒸気量と同じ2t/hとなる。
このように燃焼量を制御することにより、ボイラ効率を最高にすることができる。
Further, under the above conditions, when hot water having a feed water temperature T of 45 ° C. is supplied and combustion gas having a temperature of about 350 ° C. is introduced into the heat exchange section, as shown in FIG. Of the boilers, only two boilers (NO.1, NO.2) set the combustion amount to the middle combustion state EM (third combustion position: 45%). The other two boilers (NO.3, NO.4) are in a combustion stopped state. Since there are two boilers having a steam generation capacity of 1 t / h, the steam generation capacity of the entire boiler system is 2 t / h, which is the same as the required steam amount.
By controlling the combustion amount in this way, the boiler efficiency can be maximized.

本実施形態のボイラシステム1によれば、例えば、次の効果が奏される。
本実施形態においては、初燃焼検出部43によりボイラ20の最初の燃焼が検出される場合であって且つ給水温度測定部50により測定される給水温度Tが給水温度閾値Ta以下の場合に、燃焼モード設定部41は、燃焼モードMを、最小燃焼モードである低燃焼モードMLに設定する。
そのため、本実施形態によれば、燃焼モードMを適切に変更して、燃焼量を適切に増減し、ボイラ効率を一層向上させることができる。
According to the boiler system 1 of this embodiment, the following effects are produced, for example.
In the present embodiment, when the initial combustion of the boiler 20 is detected by the initial combustion detection unit 43 and the feed water temperature T measured by the feed water temperature measurement unit 50 is equal to or less than the feed water temperature threshold Ta, the combustion is performed. The mode setting unit 41 sets the combustion mode M to the low combustion mode ML that is the minimum combustion mode.
Therefore, according to the present embodiment, it is possible to appropriately change the combustion mode M, appropriately increase or decrease the combustion amount, and further improve the boiler efficiency.

例えば、給水温度閾値Taを、給水温度Tに基づいて動的に変化せずに平均的な固定値に設定する場合には、一般的に、給水温度閾値Taは、ボイラシステム1の運転が安定して、高温のドレン水が給水の一部として供給され、給水温度Tが高くなるときに合わせて、設定される。一方、一般的にボイラシステム1が起動してボイラ20の1日で最初の燃焼が行われる朝においては、ドレン水がなく、給水温度Tは低い。従って、朝においては、低い給水温度Tに対して、給水温度閾値Taが高過ぎて、ボイラ効率の面から非効率となる。   For example, when the feed water temperature threshold Ta is set to an average fixed value without dynamically changing based on the feed water temperature T, the feed water temperature threshold Ta is generally stable when the boiler system 1 is operated. Then, the hot drain water is supplied as a part of the water supply, and is set in accordance with the increase of the water supply temperature T. On the other hand, generally, in the morning when the boiler system 1 is started and the first combustion of the boiler 20 is performed in one day, there is no drain water and the feed water temperature T is low. Therefore, in the morning, the water supply temperature threshold Ta is too high for the low water supply temperature T, which is inefficient in terms of boiler efficiency.

また、一般的にボイラ本体21の構造物が冷えている最初の燃焼時において、給水温度Tが給水温度閾値Ta以下の場合に、仮に、燃焼モードMを中燃焼モードMMや高燃焼モードMHに設定して、急速に加熱すると、キャリーオーバーが発生しやすく、その結果、ウォーターハンマーが発生しやすい。   Further, in the first combustion when the structure of the boiler body 21 is generally cooled, if the feed water temperature T is equal to or lower than the feed water temperature threshold Ta, the combustion mode M is temporarily changed to the middle combustion mode MM or the high combustion mode MH. When set and heated rapidly, carry-over is likely to occur, and as a result, water hammer is likely to occur.

しかし、本実施形態においては、初燃焼検出部43によりボイラ20の最初の燃焼が検出される場合であって且つ給水温度測定部50により測定される給水温度Tが給水温度閾値Ta以下の場合に、燃焼モード設定部41は、燃焼モードMを、最小燃焼モードである低燃焼モードMLに設定する。   However, in this embodiment, when the initial combustion of the boiler 20 is detected by the initial combustion detection unit 43 and the feed water temperature T measured by the feed water temperature measurement unit 50 is equal to or less than the feed water temperature threshold Ta. The combustion mode setting unit 41 sets the combustion mode M to the low combustion mode ML that is the minimum combustion mode.

そのため、キャリーオーバーが発生しやすいためウォーターハンマーが発生しやすい最初の燃焼時において、低燃焼モードMLでゆっくりと加熱させながら蒸気を発生させる。これにより、キャリーオーバーの発生、延いては、ウォーターハンマーの発生を抑制することができる。このように、本実施形態によれば、ボイラ20の最初の燃焼において、燃焼モードMを適切に変更して、燃焼量を適切に増減し、適切な暖気運転を行うことができる。従って、ボイラ効率を一層向上させ、燃料コストを一層抑制することができる。   Therefore, steam is generated while slowly heating in the low combustion mode ML during the first combustion in which water hammer is likely to occur because carry-over is likely to occur. Thereby, generation | occurrence | production of a carry over and by extension, generation | occurrence | production of a water hammer can be suppressed. Thus, according to this embodiment, in the first combustion of the boiler 20, the combustion mode M can be changed appropriately, the combustion amount can be appropriately increased or decreased, and an appropriate warm-up operation can be performed. Therefore, the boiler efficiency can be further improved and the fuel cost can be further suppressed.

また、本実施形態においては、蒸気圧測定部7により測定される蒸気圧が蒸気圧閾値以下であるか否かによって、初燃焼検出部43は、検出に係るボイラ20の燃焼が最初の燃焼であるか否かを検出する。そのため、本実施形態によれば、初燃焼検出部43としてセンサ等を別途設けることなく、検出に係るボイラ20の燃焼が最初の燃焼であるか否かを容易に検出することができる。   In the present embodiment, the initial combustion detection unit 43 determines whether the combustion of the boiler 20 related to detection is the first combustion depending on whether or not the vapor pressure measured by the vapor pressure measurement unit 7 is equal to or lower than the vapor pressure threshold. Detect whether or not there is. Therefore, according to the present embodiment, it is possible to easily detect whether or not the combustion of the boiler 20 related to the detection is the first combustion without separately providing a sensor or the like as the initial combustion detection unit 43.

また、本実施形態のボイラシステム1においては、ボイラ20は、ボイラ本体21と排出部25とを連通して燃焼ガスG2〜G4を流通させる排出路24であって、その一部に上下方向に延びる下降流通部24Dを有する排出路24と、下降流通部24Dに配置され且つボイラ本体21に供給される給水W1が流通する熱交換部44を有し、下降流通部24Dを流通する燃焼ガスG2により熱交換部44において給水W1を予め加熱してから、給水W3をボイラ本体21に供給するエコノマイザ40と、を有する。給水温度測定部50は、給水温度Tとして、熱交換部44に流通する給水W1の温度を測定する。   Moreover, in the boiler system 1 of this embodiment, the boiler 20 is the discharge path 24 which connects the boiler main body 21 and the discharge part 25, and distribute | circulates the combustion gas G2-G4, Comprising: A part is up-down direction. Combustion gas G2 having a discharge passage 24 having a downward flow portion 24D that extends, a heat exchange portion 44 that is disposed in the downward flow portion 24D and through which the feed water W1 supplied to the boiler body 21 flows, and flows through the downward flow portion 24D. The economizer 40 supplies the feed water W3 to the boiler body 21 after the feed water W1 is preheated in the heat exchanging unit 44. The feed water temperature measurement unit 50 measures the temperature of the feed water W <b> 1 flowing through the heat exchange unit 44 as the feed water temperature T.

そのため、本実施形態によれば、熱交換部44に流通する前の給水W1の温度である給水温度Tに基づいて複数のボイラ20それぞれの燃焼量を制御するため、ボイラ20の放熱損失を1%以下とし、ボイラ20のボイラ効率を96%以上とすることが容易である。従って、本実施形態によれば、ボイラ20の放熱損失を低減することができると共に、ボイラ効率を向上することができる。   Therefore, according to this embodiment, in order to control each combustion amount of the several boilers 20 based on the feed water temperature T which is the temperature of the feed water W1 before distribute | circulating to the heat exchanging part 44, the heat dissipation loss of the boiler 20 is 1 %, And it is easy to make the boiler efficiency of the boiler 20 96% or more. Therefore, according to this embodiment, the heat dissipation loss of the boiler 20 can be reduced, and the boiler efficiency can be improved.

以上、好適な実施形態について説明したが、本発明は、前述した実施形態に限定されることなく、種々の形態で実施することができる。
例えば、前記実施形態においては、蒸気圧測定部7により測定される蒸気圧Pが蒸気圧閾値Pa以下であるか否かによって、初燃焼検出部43は、検出に係るボイラ20の燃焼が最初の燃焼であるか否かを検出しているが、これに制限されない。
また、前記実施形態においては、ボイラの燃焼量が最小燃焼モード(低燃焼モードML)におけるボイラの燃焼量よりも大きい第2燃焼モードは、中燃焼モードMMであるが、これに制限されず、高燃焼モードMHでもよい。
As mentioned above, although preferred embodiment was described, this invention is not limited to embodiment mentioned above, It can implement with a various form.
For example, in the above-described embodiment, the initial combustion detection unit 43 determines whether the combustion of the boiler 20 for the first time depends on whether the vapor pressure P measured by the vapor pressure measurement unit 7 is equal to or less than the vapor pressure threshold Pa. Although it is detected whether it is combustion, it is not restrict | limited to this.
Further, in the embodiment, the second combustion mode in which the combustion amount of the boiler is larger than the combustion amount of the boiler in the minimum combustion mode (low combustion mode ML) is the middle combustion mode MM, but is not limited thereto, The high combustion mode MH may be used.

また、排出路24において熱交換部44が配置される流通部は、前記実施形態においては、燃焼ガスが上方から下方に向かって下降して流通する下降流通部24Dに設けられているが、これに制限されない。前記流通部は、燃焼ガスが下方から上方に向かって上昇して流通する上昇流通部に設けることもできる。   Further, in the embodiment, the circulation part where the heat exchange part 44 is arranged in the discharge path 24 is provided in the descending circulation part 24D in which the combustion gas descends from above to circulate. Not limited to. The circulation part may be provided in an ascending circulation part where the combustion gas rises from below to circulate.

また、前記実施形態においては、ボイラ20として、燃焼停止状態(第1燃焼位置:0%)、低燃焼状態EL(第2燃焼位置:20%)、中燃焼状態EM(第3燃焼位置:45%)及び高燃焼状態EH(第4燃焼位置:100%)の4段階の燃焼状態(燃焼位置、負荷率)に制御可能な4位置制御の段階値制御ボイラを用いているが、これに制限されない。   Moreover, in the said embodiment, as the boiler 20, a combustion stop state (1st combustion position: 0%), a low combustion state EL (2nd combustion position: 20%), a middle combustion state EM (3rd combustion position: 45) %) And high combustion state EH (fourth combustion position: 100%), which uses a four-position control stage value control boiler that can be controlled in four stages of combustion state (combustion position, load factor), but is limited to this. Not.

4位置制御の段階値制御ボイラとして、燃焼停止状態(第1燃焼位置:0%)、低燃焼状態EL(第2燃焼位置:20%)、中燃焼状態EM(第3燃焼位置:60%)及び高燃焼状態EH(第4燃焼位置:100%)の4段階の燃焼状態(燃焼位置、負荷率)に制御可能な4位置制御の段階値制御ボイラを用いることができる。
段階値制御ボイラにおける燃焼位置の制御は、4位置制御に制限されず、3位置制御、5位置制御などでもよい。
As a four-position control stage value control boiler, combustion stopped state (first combustion position: 0%), low combustion state EL (second combustion position: 20%), middle combustion state EM (third combustion position: 60%) In addition, a four-position control stage value control boiler that can be controlled to four combustion states (combustion position, load factor) of the high combustion state EH (fourth combustion position: 100%) can be used.
The control of the combustion position in the step value control boiler is not limited to the 4-position control, and may be 3-position control, 5-position control, or the like.

給水温度閾値は、好ましくは40℃以上であり、実施形態としては好ましくは40〜50℃(例えば45℃)であるが、40℃以上100℃未満の範囲内であれば、どの範囲にでも設定することができる。
ボイラシステムにおけるボイラの台数は、1台でもよい。
ボイラシステムにおいて、蒸気生成能力が異なるボイラを併せて備えていてもよい(例えば、蒸気生成能力が2t/hのボイラと3t/hのボイラ)。
The water supply temperature threshold is preferably 40 ° C. or higher, and preferably 40 to 50 ° C. (for example, 45 ° C.) as an embodiment, but is set in any range as long as it is within the range of 40 ° C. or higher and lower than 100 ° C. can do.
The number of boilers in the boiler system may be one.
In the boiler system, boilers having different steam generation capacities may be provided together (for example, a boiler with a steam generation capability of 2 t / h and a boiler with 3 t / h).

段階値制御ボイラに代えて、比例制御ボイラを用いることができる。
比例制御ボイラは、燃焼能力(最大燃焼状態における燃焼量)に対して0%(燃焼がない状態)から100%(最大燃焼量)の範囲で燃焼量が連続的に制御可能とされており、例えば、比例制御バルブの開度(燃焼比)を制御することにより調整するようになっている。
比例制御ボイラの燃焼量は、比例制御ボイラの燃焼能力とバルブ開度(燃焼比)との積により求められる。
A proportional control boiler can be used instead of the step value control boiler.
The proportional control boiler is capable of continuously controlling the combustion amount in the range of 0% (no combustion) to 100% (maximum combustion amount) with respect to the combustion capacity (combustion amount in the maximum combustion state), For example, it is adjusted by controlling the opening degree (combustion ratio) of the proportional control valve.
The combustion amount of the proportional control boiler is obtained by the product of the combustion capacity of the proportional control boiler and the valve opening (combustion ratio).

比例制御ボイラにおいて燃焼量を連続的に制御するとは、燃焼量が無断階で制御される場合の他、制御部における演算や信号がデジタル方式とされて段階的に取り扱われる場合であっても、例えば、バルブ等の制御機構による制御量が、燃焼用空気や燃料ガス等のバラツキに起因する燃焼量の変動に比べて小さい数値(例えば、1%以下)とされ、事実上連続的に制御されるものを含むものとする。
また、本発明は、ガス焚きボイラおよび油焚きボイラにも適用可能である。
Continuously controlling the combustion amount in the proportional control boiler is not only when the combustion amount is controlled without permission, but also when the calculation and signal in the control unit are handled digitally and handled in stages, For example, the amount of control by a control mechanism such as a valve is set to a smaller value (for example, 1% or less) than the fluctuation of the combustion amount due to variations in combustion air, fuel gas, etc., and is controlled continuously in practice. Shall be included.
The present invention can also be applied to gas-fired boilers and oil-fired boilers.

1 ボイラシステム
4 燃焼量制御部(燃焼量制御手段)
20 ボイラ
21 ボイラ本体
24 排出路
24D 下降流通部(流通部)
25 排出部
40 エコノマイザ(給水予熱器)
41 燃焼モード設定部(燃焼モード設定手段)
43 初燃焼検出部(初燃焼検出手段)
44 熱交換部
50 給水温度測定部(給水温度測定手段)
G1,G2,G3,G4 燃焼ガス
W1,W2,W3 給水
1 Boiler system 4 Combustion amount control section (combustion amount control means)
20 Boiler 21 Boiler body 24 Discharge path 24D Downflow distribution section (distribution section)
25 Discharge unit 40 Economizer (Water supply preheater)
41 Combustion mode setting unit (combustion mode setting means)
43 Initial combustion detection unit (initial combustion detection means)
44 Heat exchange part 50 Feed water temperature measuring part (feed water temperature measuring means)
G1, G2, G3, G4 Combustion gas W1, W2, W3 Water supply

Claims (8)

ボイラと、該ボイラの燃焼量に係るモードとして燃焼モードを設定して該ボイラの燃焼量を制御する燃焼モード設定手段と、前記ボイラの最初の燃焼を検出する初燃焼検出手段と、を備えるボイラシステムであって、
前記ボイラは、
燃焼が行われるボイラ本体と、前記ボイラ本体に供給される給水の温度である給水温度を測定する給水温度測定手段と、を有し、
前記初燃焼検出手段により前記ボイラの最初の燃焼が検出される場合であって且つ前記給水温度測定手段により測定される給水温度が、給水温度に係る閾値として設定されている給水温度閾値以下の場合に、前記燃焼モード設定手段は、燃焼モードを、前記ボイラの燃焼量が最も小さい最小燃焼モードに設定する
ボイラシステム。
A boiler comprising a boiler, combustion mode setting means for setting a combustion mode as a mode related to the combustion amount of the boiler and controlling the combustion amount of the boiler, and initial combustion detection means for detecting initial combustion of the boiler A system,
The boiler is
A boiler body in which combustion is performed, and a feed water temperature measuring means for measuring a feed water temperature which is a feed water temperature supplied to the boiler body,
When initial combustion of the boiler is detected by the initial combustion detection means, and the feed water temperature measured by the feed water temperature measurement means is equal to or lower than a feed water temperature threshold set as a threshold for the feed water temperature Furthermore, the combustion mode setting means sets the combustion mode to a minimum combustion mode in which the combustion amount of the boiler is the smallest.
前記初燃焼検出手段により前記ボイラの最初の燃焼が検出されていない場合、又は、前記給水温度測定手段により測定される給水温度が、前記給水温度閾値を超える場合に、前記燃焼モード設定手段は、燃焼モードを、前記ボイラの燃焼量が前記最小燃焼モードにおける前記ボイラの燃焼量よりも大きい第2燃焼モードに設定する
請求項1に記載のボイラシステム。
If the initial combustion of the boiler is not detected by the initial combustion detection means, or when the feed water temperature measured by the feed water temperature measurement means exceeds the feed water temperature threshold, the combustion mode setting means, The boiler system according to claim 1, wherein the combustion mode is set to a second combustion mode in which a combustion amount of the boiler is larger than a combustion amount of the boiler in the minimum combustion mode.
前記ボイラは、前記ボイラ本体において生成された蒸気を貯留する蒸気ヘッダと、前記蒸気ヘッダの内部の蒸気圧を測定する蒸気圧測定手段と、を更に有し、
前記蒸気圧測定手段により測定される蒸気圧が、蒸気圧に係る閾値として設定されている蒸気圧閾値以下であるか否かによって、前記初燃焼検出手段は、検出に係る前記ボイラの燃焼が最初の燃焼であるか否かを検出する
請求項1又は2に記載のボイラシステム。
The boiler further includes a steam header for storing the steam generated in the boiler body, and a steam pressure measuring means for measuring the steam pressure inside the steam header,
Depending on whether or not the vapor pressure measured by the vapor pressure measuring unit is equal to or lower than a vapor pressure threshold value set as a threshold value related to the vapor pressure, the initial combustion detection unit is configured to start the combustion of the boiler related to the detection first. The boiler system of Claim 1 or 2 which detects whether it is combustion of this.
前記ボイラの最初の燃焼は、ボイラシステムが停止している状態から起動した後における最初の燃焼である
請求項1〜3のいずれかに記載のボイラシステム。
The boiler system according to any one of claims 1 to 3, wherein the first combustion of the boiler is the first combustion after starting from a state where the boiler system is stopped.
前記ボイラの最初の燃焼は、一日で最初の燃焼である
請求項1〜4のいずれかに記載のボイラシステム。
The boiler system according to claim 1, wherein the first combustion of the boiler is the first combustion in a day.
燃焼モードが前記第2燃焼モードの場合には、前記給水温度測定手段により測定される給水温度が、前記給水温度閾値よりもディファレンシャル値の分低い第2温度閾値以下になったときに限り、前記燃焼モード設定手段は、燃焼モードを前記最小燃焼モードに設定する
請求項1〜5のいずれかに記載のボイラシステム。
When the combustion mode is the second combustion mode, only when the feed water temperature measured by the feed water temperature measuring means is equal to or lower than the second temperature threshold value which is lower than the feed water temperature threshold value by a differential value. The boiler system according to any one of claims 1 to 5, wherein the combustion mode setting means sets the combustion mode to the minimum combustion mode.
前記ボイラは、
前記ボイラ本体で発生する燃焼ガスを排出する排出部と、
前記ボイラ本体と前記排出部とを連通して燃焼ガスを流通させる排出路であって、その少なくとも一部に上下方向に向けて延びる流通部を有する排出路と、
前記流通部に配置され且つ前記ボイラ本体に供給される給水が流通する熱交換部を有し、前記流通部を流通する燃焼ガスにより前記熱交換部において給水を予め加熱してから、当該給水を前記ボイラ本体に供給する給水予熱器と、を更に有し、
前記給水温度測定手段は、前記給水温度として、前記熱交換部に流通する給水の温度を測定する
請求項1〜6のいずれかに記載のボイラシステム。
The boiler is
A discharge unit for discharging combustion gas generated in the boiler body;
An exhaust path that allows the combustion gas to flow through the boiler body and the exhaust section, the exhaust path having a flow section extending in the vertical direction at least at a part thereof,
It has a heat exchange part which distributes the feed water which is arranged in the circulation part and is supplied to the boiler body, and after heating water in the heat exchange part beforehand with combustion gas which circulates through the circulation part, A feed water preheater for supplying to the boiler body,
The boiler system according to any one of claims 1 to 6, wherein the feed water temperature measuring means measures a temperature of feed water flowing through the heat exchange unit as the feed water temperature.
前記ボイラを複数備える
請求項1から7のいずれかに記載のボイラシステム。
The boiler system according to any one of claims 1 to 7, comprising a plurality of the boilers.
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