JP2013108711A - Heat medium boiler - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、気体燃料を燃焼させるボイラから排出される排ガスと送風機を用いてバーナに送る燃焼用空気とを熱交換して燃焼用空気を予熱するレキュペレータを備えた熱媒ボイラに関する。 The present invention relates to a heat medium boiler including a recuperator that preheats combustion air by exchanging heat between exhaust gas discharged from a boiler that burns gaseous fuel and combustion air that is sent to a burner using a blower.
熱媒ボイラは、熱媒油を高温(250℃〜300℃)に加熱し、この熱媒油を熱源として間接的に使用するものとして広く使用されている。加熱される熱媒油の温度は250℃〜300℃と高いため、排ガス温度は300℃〜350℃になり、持ち去られるエネルギーが大きい。このため、例えば、小型貫流ボイラのボイラ効率が92%以上であるのに比較して、熱媒ボイラのボイラ効率は約80%程度と熱効率が悪い。熱媒ボイラの高効率化を図るためには燃焼用空気を予熱することが一般的方法であり、燃焼用空気を予熱する方法として、ボイラから排出される排ガスと燃焼用空気とを熱交換する方法が用いられている(例えば、特許文献1参照。)。 The heat-medium boiler is widely used as one that heats the heat-medium oil to a high temperature (250 ° C. to 300 ° C.) and indirectly uses the heat-medium oil as a heat source. Since the temperature of the heated heat transfer oil is as high as 250 ° C. to 300 ° C., the exhaust gas temperature is 300 ° C. to 350 ° C., and the energy taken away is large. For this reason, for example, compared with the boiler efficiency of a small once-through boiler being 92% or more, the boiler efficiency of a heat-medium boiler is about 80%, and thermal efficiency is bad. In order to increase the efficiency of the heat medium boiler, preheating the combustion air is a common method. As a method for preheating the combustion air, heat exchange is performed between the exhaust gas discharged from the boiler and the combustion air. The method is used (for example, refer patent document 1).
しかし、燃焼用空気の予熱温度を高めることにより、排ガス中の窒素酸化物濃度(以下、NOx濃度という。)も増加してしまい、大気汚染防止法で規制されている150ppmを超えてしまう場合がある。熱媒ボイラの高効率を維持しながらも、前記規制値を超えないようにするには予熱温度の上限を求め、予熱上限温度を超えない範囲で燃焼用空気を予熱する必要がある。この予熱上限温度は燃料の発熱量によって変わるため、例えば都市ガス(13A)、液化石油ガス(LPG)などの燃料種ごとに定める必要がある。 However, increasing the preheating temperature of the combustion air also increases the nitrogen oxide concentration (hereinafter referred to as NOx concentration) in the exhaust gas, which may exceed 150 ppm regulated by the Air Pollution Control Law. is there. In order not to exceed the regulation value while maintaining the high efficiency of the heat medium boiler, it is necessary to obtain the upper limit of the preheating temperature and preheat the combustion air within a range not exceeding the preheating upper limit temperature. Since this preheating upper limit temperature changes with the calorific value of a fuel, it is necessary to determine for every fuel types, such as city gas (13A) and liquefied petroleum gas (LPG), for example.
従来、燃焼用空気の予熱による排ガス中のNOxの大量放出を抑制するものとして、空気ダクトと排ガスダクトのいずれか一方に熱交換器内を通過しないバイパスダクトを設け、前記ダクト内にバイパスダクトを流れる流体量を制御する切り換えダンパーを設けた排熱回収システムがある(例えば、特許文献2参照。)。
特許文献2に記載されている排熱回収システムによれば、前記ダクト内に設けた切り換えダンパーを切り換えてバイパスダクトを流れる流体量を制御し、排ガス中のNOxの量を所定量以下に抑えることができる。
Conventionally, in order to suppress a large release of NOx in exhaust gas due to preheating of combustion air, a bypass duct that does not pass through the heat exchanger is provided in one of the air duct and the exhaust gas duct, and the bypass duct is provided in the duct. There is an exhaust heat recovery system provided with a switching damper that controls the amount of fluid flowing (see, for example, Patent Document 2).
According to the exhaust heat recovery system described in Patent Document 2, the switching damper provided in the duct is switched to control the amount of fluid flowing through the bypass duct, and the amount of NOx in the exhaust gas is suppressed to a predetermined amount or less. Can do.
しかし、前記したように大気汚染防止法の規制値を超えないようにするために設ける予熱上限温度は燃料種によって異なるため、熱媒ボイラの高効率を維持しながらも、前記規制値を超えないようにするためには、燃料種に応じた予熱上限温度で予熱することが望まれるが、特許文献2に記載されている排熱回収システムには燃料種に応じた予熱上限温度で予熱するといった記載はなく、このため燃料種によっては予熱上限温度に達しない温度の予熱となってしまい、ボイラの効率を高めることができず、また予熱上限温度を超えた温度で予熱し、排ガス中のNOx濃度が前記規制値を超えてしまう場合があるといった問題がある。 However, as described above, the preheating upper limit temperature provided in order not to exceed the regulation value of the Air Pollution Control Law differs depending on the fuel type, so that the regulation value is not exceeded while maintaining high efficiency of the heat medium boiler. In order to do so, it is desirable to preheat at a preheating upper limit temperature corresponding to the fuel type, but the exhaust heat recovery system described in Patent Document 2 preheats at a preheating upper limit temperature corresponding to the fuel type. There is no description, so depending on the fuel type, preheating at a temperature that does not reach the preheating upper limit temperature cannot be achieved, the boiler efficiency cannot be increased, and preheating is performed at a temperature exceeding the preheating upper limit temperature. There is a problem that the concentration may exceed the regulation value.
本発明の目的は、燃料種に応じた予熱上限温度で予熱し、熱媒ボイラの高効率を維持しながら、排ガス中のNOx濃度が規制値を超えないようにした熱媒ボイラを提供することにある。 An object of the present invention is to provide a heat medium boiler that is preheated at a preheating upper limit temperature corresponding to the fuel type, so that the NOx concentration in the exhaust gas does not exceed the regulation value while maintaining high efficiency of the heat medium boiler. It is in.
上記の目的を達成するために、請求項1に記載の発明は、気体燃料を燃焼させるボイラから排出される排ガスと送風機を用いてバーナに送る燃焼用空気とを熱交換して燃焼用空気を予熱するレキュペレータを備えた熱媒ボイラであって、燃料種に応じてレキュペレータの伝熱面積を調整する伝熱面積調整手段を備えたことを特徴とする。 In order to achieve the above object, the invention described in claim 1 is configured to exchange heat between exhaust gas discharged from a boiler that burns gaseous fuel and combustion air that is sent to a burner using a blower. A heating medium boiler including a recuperator that preheats, characterized by comprising heat transfer area adjusting means for adjusting the heat transfer area of the recuperator in accordance with the fuel type.
請求項1に記載の発明によれば、伝熱面積調整手段によりレキュペレータの伝熱面積を大きく、或いは小さく調整することにより、燃焼用空気の予熱温度を調整することができるので、レキュペレータの伝熱面積を調整することにより燃料種に応じた予熱上限温度で予熱することができることになり、熱媒ボイラの効率を高く維持しながら、排ガス中のNOx濃度が規制値を超えないようにすることができる。 According to the first aspect of the present invention, the preheat temperature of the combustion air can be adjusted by adjusting the heat transfer area of the recuperator to be larger or smaller by the heat transfer area adjusting means. By adjusting the area, it is possible to preheat at a preheating upper limit temperature corresponding to the fuel type, and to keep the efficiency of the heat medium boiler high, so that the NOx concentration in the exhaust gas does not exceed the regulation value. it can.
請求項2に記載の発明は、請求項1に記載の、前記伝熱面積調整手段は、レキュペレータの排ガス入口に備えられていることを特徴とする。 The invention described in claim 2 is characterized in that the heat transfer area adjusting means described in claim 1 is provided in an exhaust gas inlet of a recuperator.
請求項2に記載の発明によれば、前記レキュペレータの排ガス入口流路断面積を調整することにより、前記レキュペレータを流れる排ガスと燃焼用空気との熱交換面積を調整し、燃焼用空気の予熱温度を調整することができるので、燃焼用空気を燃料種に応じた予熱上限温度で予熱することができ、熱媒ボイラの効率を高く維持しながら、排ガス中のNOx濃度が規制値を超えないようにすることができる According to the second aspect of the present invention, the heat exchange area between the exhaust gas flowing through the recuperator and the combustion air is adjusted by adjusting the cross-sectional area of the exhaust gas inlet passage of the recuperator, and the preheating temperature of the combustion air is adjusted. Therefore, the combustion air can be preheated at the preheating upper limit temperature corresponding to the fuel type, and the NOx concentration in the exhaust gas does not exceed the regulation value while maintaining high efficiency of the heat medium boiler. Can be
請求項3に記載の発明は、請求項2に記載の、前記伝熱面積調整手段は、モータの駆動により前記レキュペレータの排ガス入口の開口量を調整する流路調整仕切板と、燃焼用空気供給ラインにおけるレキュペレータの出口側の燃焼用空気の温度を検出する温度センサとを備え、燃料種に応じた燃焼用空気の予熱上限温度を記憶し、温度センサで検出した温度により、燃料種に応じて燃焼用空気の温度が予熱上限温度を超えないように前記モータを制御して前記レキュペレータの排ガス入口の開口量を調整する制御部とからなることを特徴とする。 According to a third aspect of the present invention, the heat transfer area adjusting means according to the second aspect includes a flow path adjusting partition plate that adjusts an opening amount of an exhaust gas inlet of the recuperator by driving a motor, and a combustion air supply A temperature sensor for detecting the temperature of combustion air on the outlet side of the recuperator in the line, storing the preheating upper limit temperature of combustion air according to the fuel type, and depending on the fuel type according to the temperature detected by the temperature sensor And a control unit that controls the motor so that the temperature of the combustion air does not exceed the preheating upper limit temperature and adjusts the opening amount of the exhaust gas inlet of the recuperator.
請求項3に記載の発明によれば、温度センサで検出したレキュペレータの出口側の燃焼用空気の温度を入力し、前記レキュペレータの出口側の燃焼用空気の温度が燃料種に応じた予熱上限温度よりも低ければモータを駆動して前記流路調整仕切板により前記レキュペレータの排ガス入口の開口量が大きくなるように調整して前記レキュペレータの伝熱面積を大きくすることにより燃焼用空気の温度を上昇させ、前記レキュペレータの出口側の燃焼用空気の温度が前記予熱上限温度を超えるような場合は、モータを駆動して前記流路調整仕切板により前記レキュペレータの排ガス入口の開口量が小さくなるように調整して前記レキュペレータの伝熱面積を小さくして燃焼用空気の温度の上昇を抑え、予熱上限温度を超えないようにすることができる。従って、常に燃料種に応じた予熱上限温度で予熱することができることになり、熱媒ボイラの効率を高く維持しながら、排ガス中のNOx濃度が規制値を超えないようにすることができる。 According to the third aspect of the present invention, the temperature of the combustion air on the outlet side of the recuperator detected by the temperature sensor is input, and the temperature of the combustion air on the outlet side of the recuperator is a preheating upper limit temperature corresponding to the fuel type. If it is lower than that, the motor is driven and the flow path adjusting partition plate is adjusted so that the opening amount of the exhaust gas inlet of the recuperator is increased to increase the heat transfer area of the recuperator, thereby increasing the temperature of the combustion air. When the temperature of the combustion air on the outlet side of the recuperator exceeds the preheating upper limit temperature, the motor is driven so that the opening amount of the exhaust gas inlet of the recuperator is reduced by the flow path adjusting partition plate. It is possible to reduce the heat transfer area of the recuperator to suppress the rise in the temperature of the combustion air so that the preheating upper limit temperature is not exceeded. That. Therefore, it is possible to always perform preheating at the preheating upper limit temperature corresponding to the fuel type, and it is possible to prevent the NOx concentration in the exhaust gas from exceeding the regulation value while maintaining high efficiency of the heat medium boiler.
請求項4に記載の発明は、請求項1に記載の、前記伝熱面積調整手段は、レキュペレータの燃焼用空気入口に備えられていることを特徴とする。 The invention according to claim 4 is characterized in that the heat transfer area adjusting means according to claim 1 is provided at a combustion air inlet of a recuperator.
請求項4に記載の発明によれば、前記レキュペレータの燃焼用空気入口流路断面積を調整することにより、前記レキュペレータを流れる排ガスと燃焼用空気との熱交換面積を調整し、燃焼用空気の予熱温度を調整することができるので、前記レキュペレータの燃焼用空気入口流路断面積を調整することにより燃焼用空気を燃料種に応じた予熱上限温度で予熱することができ、熱媒ボイラの効率を高く維持しながら、排ガス中のNOx濃度が規制値を超えないようにすることができる According to the invention described in claim 4, by adjusting the combustion air inlet channel cross-sectional area of the recuperator, the heat exchange area between the exhaust gas flowing through the recuperator and the combustion air is adjusted, and the combustion air Since the preheating temperature can be adjusted, the combustion air can be preheated at the preheating upper limit temperature corresponding to the fuel type by adjusting the combustion air inlet channel cross-sectional area of the recuperator, and the efficiency of the heat medium boiler The NOx concentration in the exhaust gas can be prevented from exceeding the regulation value while maintaining high
請求項5に記載の発明は、請求項4に記載の、前記伝熱面積調整手段は、モータの駆動によりレキュペレータの燃焼用空気入口の開口量を調整する流路調整仕切板と、燃焼用空気供給ラインにおけるレキュペレータの出口側の燃焼用空気の温度を検出する温度センサとを備え、燃料種に応じた燃焼用空気の予熱上限温度を記憶し、温度センサで検出した温度により、燃料種に応じて燃焼用空気の温度が予熱上限温度を超えないように前記モータを制御して前記レキュペレータの燃焼用空気入口の開口量を調整する制御部とからなることを特徴とする。 According to a fifth aspect of the present invention, the heat transfer area adjusting means according to the fourth aspect includes a flow path adjusting partition plate for adjusting an opening amount of a combustion air inlet of the recuperator by driving a motor, and combustion air. A temperature sensor that detects the temperature of the combustion air on the outlet side of the recuperator in the supply line, stores the preheating upper limit temperature of the combustion air according to the fuel type, and depends on the fuel type according to the temperature detected by the temperature sensor And a controller that controls the motor so that the temperature of the combustion air does not exceed the preheating upper limit temperature and adjusts the opening amount of the combustion air inlet of the recuperator.
請求項5に記載の発明によれば、温度センサで検出したレキュペレータの出口側の燃焼用空気の温度を入力し、前記レキュペレータの出口側の燃焼用空気の温度が燃料種に応じた予熱上限温度よりも低ければモータを駆動して前記流路調整仕切板により前記レキュペレータの燃焼用空気入口の開口量が大きくなるように調整して前記レキュペレータの伝熱面積を大きくすることにより燃焼用空気の温度を上昇させ、前記レキュペレータの出口側の燃焼用空気の温度が前記予熱上限温度を超えるような場合は、モータを駆動して前記流路調整仕切板により前記レキュペレータの燃焼用空気入口の開口量が小さくなるように調整して前記レキュペレータの伝熱面積を小さくして燃焼用空気の温度の上昇を抑え、予熱上限温度を超えないようにすることができる。従って、常に燃料種に応じた予熱上限温度で予熱することができることになり、熱媒ボイラの効率を高く維持しながら、排ガス中のNOx濃度が規制値を超えないようにすることができる。 According to the fifth aspect of the present invention, the temperature of the combustion air on the outlet side of the recuperator detected by the temperature sensor is input, and the temperature of the combustion air on the outlet side of the recuperator is a preheating upper limit temperature corresponding to the fuel type. If the temperature is lower than that, the temperature of the combustion air is increased by driving the motor and adjusting the flow passage adjusting partition plate so that the opening amount of the combustion air inlet of the recuperator is increased to increase the heat transfer area of the recuperator. When the temperature of the combustion air on the outlet side of the recuperator exceeds the preheating upper limit temperature, the motor is driven and the opening amount of the combustion air inlet of the recuperator is set by the flow path adjusting partition plate. Adjusting to reduce the heat transfer area of the recuperator to suppress the temperature rise of combustion air so that the preheating upper limit temperature is not exceeded Door can be. Therefore, it is possible to always perform preheating at the preheating upper limit temperature corresponding to the fuel type, and it is possible to prevent the NOx concentration in the exhaust gas from exceeding the regulation value while maintaining high efficiency of the heat medium boiler.
本発明によれば、レキュペレータの伝熱面積を調整することにより、燃料種ごとに、燃料種に応じた予熱上限温度で予熱することができ、熱媒ボイラの効率を高く維持しながら、排ガス中のNOx濃度が規制値を超えないようにすることができる。 According to the present invention, by adjusting the heat transfer area of the recuperator, each fuel type can be preheated at a preheating upper limit temperature corresponding to the fuel type, and while maintaining high efficiency of the heat medium boiler, It is possible to prevent the NOx concentration from exceeding the regulation value.
以下、本発明に係る熱媒ボイラを実施するための形態を、図面に示す実施例を参照して詳細に説明する。
図1は本発明に係る熱媒ボイラの実施の形態の第1例を示す概略構成図、図2は第1例で使用されるレキュペレータの一例を示す概略構成斜視図、図3は第1例で使用されるレキュペレータの排ガス入口の開口量を調整する流路調整仕切板の一例を示す概略構成斜視図、図4は第1例で使用されるレキュペレータの排ガス入口の開口量を調整する流路調整仕切板の他例を示す概略構成斜視図である。
Hereinafter, the form for implementing the heat-medium boiler which concerns on this invention is demonstrated in detail with reference to the Example shown on drawing.
FIG. 1 is a schematic configuration diagram showing a first example of an embodiment of a heat medium boiler according to the present invention, FIG. 2 is a schematic configuration perspective view showing an example of a recuperator used in the first example, and FIG. 3 is a first example. FIG. 4 is a schematic configuration perspective view showing an example of a flow path adjusting partition plate for adjusting the opening amount of the exhaust gas inlet of the recuperator used in FIG. 4, and FIG. 4 is a flow path for adjusting the opening amount of the exhaust gas inlet of the recuperator used in the first example. It is a schematic structure perspective view which shows the other example of an adjustment partition plate.
本例の熱媒ボイラ1は、上部にバーナ2が配置され、熱媒油が通る熱媒油加熱管3を2重のコイル状に形成した缶体4の内側に燃焼室5を形成している。バーナ2は缶体4の上部に設けられたウインドボックス6に取り付けられており、ウインドボックス6に燃焼用空気供給ライン7を介して燃焼用空気を送り込む送風機8を備えている。送風機8にはインバータ9が備えられており、インバータ9の周波数を制御することにより送風機8の回転数を制御して風量を調整できるようになっている。燃焼室5で燃焼した燃焼ガスは、缶体4を構成する2重のコイル状に形成した熱媒油加熱管3の内列下方の隙間から内列と外列の間に流入し、内列と外列の間を上昇する。熱媒油加熱管3の内列と外列の間を上昇した燃焼ガスは排ガスライン10へ流れる。
In the heat medium boiler 1 of this example, a burner 2 is disposed at the top, and a
また、排ガスライン10と燃焼用空気供給ライン7とに接続するレキュペレータ11を備えており、排ガスライン10を流通する排ガスと燃焼用空気供給ライン7を流通する燃焼用空気とを熱交換して燃焼用空気を予熱する。バーナ2には、燃料ガスを供給する燃料ガス供給ライン12が接続されている。燃料ガス供給ライン12には、バーナ2へ燃料ガスを供給する燃料ガス流量調整弁13が設けられている。
Further, a
図2は本例で使用されるレキュペレータ11の一例を示す概略構成斜視図であり、11aは排ガス入口、11bは排ガス出口、11cは燃焼用空気入口、11dは燃焼用空気出口である。
本例では、レキュペレータ11の排ガス入口11aに、燃料種に応じてレキュペレータ11の伝熱面積を調整する伝熱面積調整手段14が備えられている。伝熱面積調整手段14は、レキュペレータ11の伝熱面積を調整するためにレキュペレータ11の排ガス入口11aの開口量を調整するようになっている。その開口量はレキュペレータ11の伝熱面積が燃料種に応じた予熱上限温度で燃焼用空気を予熱できる伝熱面積となるように、燃料種ごとに設定されている。なお、予熱上限温度は、都市ガス(13A)300℃、液化石油ガス(LPG)200℃などとして設定されている。
FIG. 2 is a schematic configuration perspective view showing an example of the
In this example, the heat transfer area adjusting means 14 for adjusting the heat transfer area of the
本例では、伝熱面積調整手段14として流路調整仕切板15が用いられ、排ガス入口11aの一部を塞いでその開口量を調整することによりレキュペレータ11の伝熱面積を調整している。
本例では、図3に示すように、流路調整仕切板15は、レキュペレータ11の排ガス入口11aに、スライド可能に配置され、流路調整仕切板15に設けたラック25とモータ16の駆動軸に設けたピニオン26を噛み合わせ、モータ16の駆動により流路調整仕切板15をスライドさせて排ガス入口11aの一部を塞ぐように開閉させることにより排ガス入口11aの開口量を調整するようになっている。
このスライド方式に代えて、流路調整仕切板15の他例として図4に示すように、レキュペレータ11の排ガス入口11aに回転軸27を渡して設け、この回転軸27に流路調整仕切板15を取り付け、モータ16の駆動により回転軸27を介して流路調整仕切板15を回転させて排ガス入口11aの一部を塞ぐように開閉させることにより排ガス入口11aの開口量を調整するようにしてもよい。
この流路調整仕切板15の開閉動作はモータ16の駆動により行うが、手動により行うようにしてもよい。
なお、伝熱面積調整手段14は流路調整仕切板15に限られるものではなく、前記レキュペレータ11の排ガス入口11aの開口量を調整できるものであればよい。
In this example, the flow path
In this example, as shown in FIG. 3, the flow path
Instead of this sliding method, as shown in FIG. 4 as another example of the flow path
The opening / closing operation of the flow path adjusting
Note that the heat transfer area adjusting means 14 is not limited to the flow path adjusting
また、本例では、燃焼用空気供給ライン7におけるレキュペレータ11の出口側の燃焼用空気の温度を検出する温度センサ17が設けられており、温度センサ17で検出した燃焼用空気の温度を制御部18へ発信するようになっている。
In this example, a
送風機8とレキュペレータ11の間の燃焼用空気供給ライン7には、燃焼用空気供給ライン7を流通する燃焼用空気に圧力損失を付与する圧力損失部19が設けられている。さらに、圧力損失部19の入口側と出口側の圧力を検出して差圧を求める差圧検出手段20が設けられており、差圧検出手段20により求めた圧力損失部19の入口側と出口側の差圧を制御部18へ発信するようになっている。
The combustion
本例の熱媒ボイラ1は、熱媒油は負荷機器(図示省略)と缶体4との間で循環ポンプ21の運転により循環しており、負荷機器で温度が低下した熱媒油が缶体4の熱媒油加熱管3に戻り、缶体4で加熱されて、再び負荷機器に送られるようになっている。また、缶体4の熱媒油加熱管3の出口には温度センサ22が設けられている。
In the heat medium boiler 1 of this example, the heat medium oil is circulated between the load device (not shown) and the can body 4 by the operation of the
制御部18は、熱媒油加熱管3の出口に設けた温度センサ22が検出する温度に応じて、必要燃焼量を決定し、その燃焼量になるように燃料ガス流量調整弁13を調整するとともに、決定された燃焼量に応じた燃焼用空気量になるようにインバータ9の周波数を制御することにより送風機8の回転数を制御して風量を調整する機能と、燃料種に応じた燃焼用空気の予熱上限温度を記憶し、温度センサ17で検出したレキュペレータ11の出口側の燃焼用空気の温度データを取り込み、レキュペレータ11の出口側の燃焼用空気の温度が、燃料種毎に決められた予熱上限温度を超えないようにモータ16を制御して流路調整仕切板15の開閉動作を行わせレキュペレータ11の排ガス入口11aの開口量を調整する機能と、燃料種の燃焼量に対応した燃焼用空気供給ライン7に設けた圧力損失部19の入口側と出口側の差圧、差圧に対応したインバータ9の周波数の数値を記憶し、インバータ9の周波数を検出された差圧に対応する周波数に制御する機能を有している。
The
このように構成した本例の熱媒ボイラ1は、つぎのように運転される。
運転開始に先立ち、先ず、運転プログラム上での設定、或いは操作パネルなどのスイッチを入れ、制御部18に燃料種あるいは燃焼用空気の予熱上限温度を入力して運転を開始する。このとき、レキュペレータ11の排ガス入口11aの開口量は最大の状態にあり、レキュペレータ11の伝熱面積は最大となっている。
熱媒ボイラ1の運転開始により、熱媒油は缶体4で加熱されて負荷機器と缶体4との間で循環ポンプ21の運転により循環する。
The heat medium boiler 1 of this example configured as described above is operated as follows.
Prior to the start of operation, first, the setting on the operation program or the switch such as the operation panel is turned on, and the fuel type or the preheating upper limit temperature of the combustion air is input to the
When the operation of the heat medium boiler 1 is started, the heat medium oil is heated by the can body 4 and circulated between the load device and the can body 4 by the operation of the
運転中、ウインドボックス6に送られる燃焼用空気はレキュペレータ11で排ガスと熱交換して予熱されて燃焼用空気の温度が上昇し、レキュペレータ11の出口側の燃焼用空気の温度が入力した燃料種の予熱上限温度を超えるような場合、制御部18はモータ16を駆動して流路調整仕切板15によりレキュペレータ11の排ガス入口11aの開口量が小さくなるように調整してレキュペレータ11の伝熱面積を小さくして燃焼用空気の温度の上昇を抑え、予熱上限温度を超えないようにする。また、燃焼用空気の温度が予熱上限温度よりも低くなったときは、モータ16を駆動して流路調整仕切板15によりレキュペレータ11の排ガス入口11aの開口量が大きくなるように調整してレキュペレータ11の伝熱面積を大きくすることにより燃焼用空気の温度を上昇させる。
During operation, the combustion air sent to the
このようにして運転中、レキュペレータ11の排ガス入口11aの開口量は制御部18により、燃料種に応じた予熱上限温度で燃焼用空気を予熱できる伝熱面積となるように自動調整される。
また、レキュペレータ11の排ガス入口11aの開口量の調整により燃焼用空気供給ライン7を流れる燃焼用空気の圧力損失が上昇するが、制御部18が燃焼用空気供給ライン7に設けた圧力損失部19の入口側と出口側の差圧に基づいて、インバータ9を制御して送風機8からの送風量を制御する。
In this way, during operation, the opening amount of the
Further, although the pressure loss of the combustion air flowing through the combustion
このようにレキュペレータ11の排ガス入口11aの流路断面積を調整することにより燃焼用空気を燃料種に応じた予熱上限温度で予熱することができ、熱媒ボイラの効率を高く維持しながら、排ガス中のNOx濃度が規制値を超えないようにすることができる。
レキュペレータ11の排ガス入口11aの開口量の調整により燃焼用空気供給ライン7を流れる燃焼用空気の圧力損失が上昇するが、制御部18が燃焼用空気供給ライン7に設けた圧力損失部19の入口側と出口側の差圧に基づいて、インバータ9を制御して送風機8からの送風量を制御するので、流路断面積の調整を行っても一定の空燃比を保つことができ、安定した燃焼性を維持することができる。
By adjusting the flow passage cross-sectional area of the
Although the pressure loss of the combustion air flowing through the combustion
図5は本発明に係る熱媒ボイラの実施の形態の第2例を示す概略構成図である。
本例の熱媒ボイラについて、前記第1例と同一の構成については同一の符号を付しその説明を省略し、第1例と異なる構成についてのみ説明する。
FIG. 5 is a schematic configuration diagram showing a second example of the embodiment of the heat medium boiler according to the present invention.
About the heat medium boiler of this example, about the same structure as the said 1st example, the same code | symbol is attached | subjected, the description is abbreviate | omitted, and only a different structure from a 1st example is demonstrated.
本例の熱媒ボイラ1は、レキュペレータ11の燃焼用空気入口11cに、燃料種に応じてレキュペレータ11の伝熱面積を調整する伝熱面積調整手段23が備えられている。伝熱面積調整手段23は、レキュペレータ11の伝熱面積を調整するためにレキュペレータ11の燃焼用空気入口11cの開口量を調整するようになっている。その開口量はレキュペレータ11の伝熱面積が燃料種に応じた予熱上限温度で燃焼用空気を予熱できる伝熱面積となるように、燃料種ごとに設定されている。なお、予熱上限温度は、都市ガス(13A)300℃、液化石油ガス(LPG)200℃などとして設定されている。
The heat medium boiler 1 of this example is provided with a heat transfer area adjusting means 23 for adjusting the heat transfer area of the
本例では、伝熱面積調整手段23として流路調整仕切板24が用いられ、燃焼用空気入口11cの一部を塞いでその開口量を調整することによりレキュペレータ11の伝熱面積を調整している。
本例では、流路調整仕切板24は、レキュペレータ11の燃焼用空気入口11cをスライドして一部を塞ぐように開閉して燃焼用空気入口11cの開口量を調整するようになっている。この構成は、図示しないが、第1例のレキュペレータ11の排ガス入口11aの開口量をスライドして調整する流路調整仕切板15のスライド機構(図3参照。)と同様の機構が採用されている。
このスライド方式に代えて、流路調整仕切板24の他例として、燃焼用空気入口11cに渡して設けた回転軸に流路調整仕切板24を取り付け、これを回転させることにより開口量を調整する方式でもよい。この構成は、図示しないが、第1例のレキュペレータ11の排ガス入口11aの開口量を回転して調整する流路調整仕切板15の回転機構(図4参照。)と同様の機構が採用される。
この流路調整仕切板24の開閉動作はモータ16の駆動により行うが、手動により行うようにしてもよい。
なお、伝熱面積調整手段23は流路調整仕切板24に限られるものではなく、前記レキュペレータ11の燃焼用空気入口11cの開口量を調整できるものであればよい。
その他の構成は第1例と同一なので第1例の説明を援用し、その説明を省略する。
In this example, the flow path adjusting
In this example, the flow path
Instead of this sliding method, as another example of the flow path
The opening / closing operation of the flow path adjusting
The heat transfer area adjusting means 23 is not limited to the flow path adjusting
Since the other configuration is the same as that of the first example, the description of the first example is cited and the description thereof is omitted.
このように構成した本例の熱媒ボイラ1は、つぎのように運転される。
本例の熱媒ボイラ1は、第1例と同様に、運転開始に先立ち、先ず、運転プログラム上での設定、或いは操作パネルなどのスイッチを入れ、制御部18に燃料種を入力して運転を開始する。このとき、レキュペレータ11の燃焼用空気入口11cの開口量は最大の状態にあり、レキュペレータ11の伝熱面積は最大となっている。
熱媒ボイラ1の運転開始により、熱媒油は缶体4で加熱されて負荷機器と缶体4との間で循環ポンプ21の運転により循環する。
The heat medium boiler 1 of this example configured as described above is operated as follows.
As in the first example, the heat medium boiler 1 of this example is operated by first setting the operation program or turning on a switch such as an operation panel and inputting the fuel type to the
When the operation of the heat medium boiler 1 is started, the heat medium oil is heated by the can body 4 and circulated between the load device and the can body 4 by the operation of the
運転中、ウインドボックス6に送られる燃焼用空気はレキュペレータ11で排ガスと熱交換して予熱されて燃焼用空気の温度が上昇し、レキュペレータ11の出口側の燃焼用空気の温度が入力した燃料種の予熱上限温度を超えるような場合、制御部18はモータ16を駆動して流路調整仕切板24によりレキュペレータ11の燃焼用空気入口11cの開口量が小さくなるように調整してレキュペレータ11の伝熱面積を小さくして燃焼用空気の温度の上昇を抑え、予熱上限温度を超えないようにする。また、燃焼用空気の温度が予熱上限温度よりも低くなったときは、モータ16を駆動して流路調整仕切板24によりレキュペレータ11の燃焼用空気入口11cの開口量が大きくなるように調整してレキュペレータ11の伝熱面積を大きくすることにより燃焼用空気の温度を上昇させる。
During operation, the combustion air sent to the
このようにして運転中、レキュペレータ11の燃焼用空気入口11cの開口量は制御部18により、燃料種に応じた予熱上限温度で燃焼用空気を予熱できる伝熱面積となるように自動調整される。
また、レキュペレータ11の燃焼用空気入口11cの開口量の調整により燃焼用空気供給ライン7を流れる燃焼用空気の圧力損失が上昇するが、制御部18が燃焼用空気供給ライン7に設けた圧力損失部19の入口側と出口側の差圧に基づいて、インバータ9を制御して送風機8からの送風量を制御する。
Thus, during operation, the opening amount of the
Further, the pressure loss of the combustion air flowing through the combustion
このようにレキュペレータ11の燃焼用空気入口11cの流路断面積を調整することにより燃焼用空気を燃料種に応じた予熱上限温度で予熱することができ、熱媒ボイラの効率を高く維持しながら、排ガス中のNOx濃度が規制値を超えないようにすることができる。
レキュペレータ11の燃焼用空気入口11cの開口量の調整により、燃焼用空気供給ライン7を流れる燃焼用空気の圧力損失が上昇するが、制御部18が燃焼用空気供給ライン7に設けた圧力損失部19の入口側と出口側の差圧に基づいて、インバータ9を制御して送風機8からの送風量を制御するので、流路断面積の調整を行っても一定の空燃比を保つことができ、安定した燃焼性を維持することができる。
In this way, by adjusting the flow passage cross-sectional area of the
The pressure loss of the combustion air flowing through the combustion
1 熱媒ボイラ
2 バーナ
3 熱媒油加熱管
4 缶体
5 燃焼室
6 ウインドボックス
7 燃焼用空気供給ライン
8 送風機
9 インバータ
10 排ガスライン
11 レキュペレータ
11a 排ガス入口
11b 排ガス出口
11c 燃焼用空気入口
11d 燃焼用空気出口
12 燃料ガス供給ライン
13 燃料ガス流量調整弁
14 伝熱面積調整手段
15 流路調整仕切板
16 モータ
17 温度センサ
18 制御部
19 圧力損失部
20 差圧検出手段
21 循環ポンプ
22 温度センサ
23 伝熱面積調整手段
24 流路調整仕切板
25 ラック
26 ピニオン
27 回転軸
1 Heat medium boiler 2
Claims (5)
燃料種に応じてレキュペレータの伝熱面積を調整する伝熱面積調整手段を備えたことを特徴とする熱媒ボイラ。 A heat medium boiler including a recuperator that preheats combustion air by exchanging heat between exhaust gas discharged from a boiler that burns gaseous fuel and combustion air that is sent to a burner using a blower,
A heat medium boiler comprising a heat transfer area adjusting means for adjusting a heat transfer area of a recuperator according to a fuel type.
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