JP2014169838A - ボイラシステム - Google Patents
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Abstract
【課題】給水加熱器と共にエアヒータを含んで構成した場合に、エアヒータの異常をより適切に報知できるボイラシステムを提供すること。
【解決手段】燃料及び燃焼用空気を燃焼させることにより給水を加熱して蒸気を生成するボイラ10と、燃料及び燃焼用空気が燃焼することによって生成され、ボイラ10から排出される燃焼ガスと、ボイラに供給される給水との間で熱交換を行う給水加熱器30と、ボイラから排出される燃焼ガスと、燃焼用空気との間で熱交換を行う空気加熱器40と、を備えるボイラシステム1であって、空気加熱器40の燃焼用空気及び燃焼ガスの流路の少なくともいずれかにおいて、上流位置及び下流位置の温度を検出する温度センサ41〜44と、温度センサ41〜44の検出結果に応じて、空気加熱器40の異常を報知する報知部92と、を備える。
【選択図】図2
【解決手段】燃料及び燃焼用空気を燃焼させることにより給水を加熱して蒸気を生成するボイラ10と、燃料及び燃焼用空気が燃焼することによって生成され、ボイラ10から排出される燃焼ガスと、ボイラに供給される給水との間で熱交換を行う給水加熱器30と、ボイラから排出される燃焼ガスと、燃焼用空気との間で熱交換を行う空気加熱器40と、を備えるボイラシステム1であって、空気加熱器40の燃焼用空気及び燃焼ガスの流路の少なくともいずれかにおいて、上流位置及び下流位置の温度を検出する温度センサ41〜44と、温度センサ41〜44の検出結果に応じて、空気加熱器40の異常を報知する報知部92と、を備える。
【選択図】図2
Description
本発明は、ボイラシステムに関する。
従来、ボイラで生成した蒸気を負荷機器に供給し、この負荷機器において熱源として使用された蒸気から発生するドレンを回収して再度ボイラへの給水として利用するドレン回収装置が提案されている。
このようなドレン回収装置としては、負荷機器において発生したドレンを、大気に開放された開放型のドレン回収タンクに回収してボイラに給水するオープン方式のドレン回収装置、及び耐圧性を有する密閉型のドレン回収タンクにドレンを高温高圧の状態で回収して、このドレンをボイラに給水するクローズド方式のドレン回収装置が知られている(例えば、特許文献1参照)。
クローズド方式のドレン回収装置では、オープン方式のドレン回収装置に比して、高温での給水が可能となるため、ボイラの燃料消費量を低減でき、ボイラの運転コストを低減できる。
このようなドレン回収装置としては、負荷機器において発生したドレンを、大気に開放された開放型のドレン回収タンクに回収してボイラに給水するオープン方式のドレン回収装置、及び耐圧性を有する密閉型のドレン回収タンクにドレンを高温高圧の状態で回収して、このドレンをボイラに給水するクローズド方式のドレン回収装置が知られている(例えば、特許文献1参照)。
クローズド方式のドレン回収装置では、オープン方式のドレン回収装置に比して、高温での給水が可能となるため、ボイラの燃料消費量を低減でき、ボイラの運転コストを低減できる。
ところで、クローズド方式のドレン回収装置とボイラとを組み合わせてボイラシステムを構成した場合には、ボイラにおいて蒸気を生成するために用いられた燃焼ガスからの熱回収が十分に行えず、ボイラシステムの熱効率が低下してしまう場合があった。即ち、ボイラシステムでは、ボイラに供給される水と、蒸気を生成するために用いられた後の燃焼ガスとの間で熱交換を行う給水加熱器(エコノマイザ)を設けることにより、燃焼ガスから熱回収を行い熱効率を向上させている。しかしながら、ボイラにドレンを供給した場合、給水加熱器に導入される給水の温度が高いため、燃焼ガスからの熱回収が十分に行えない。
そこで、ボイラシステムの熱効率を向上させるために、特許文献2で開示されているように、燃焼ガスとボイラに供給される燃焼用空気との間で熱交換を行うエアヒータを、給水加熱器と共に設けてボイラシステムを構成したものが知られている。即ち、給水加熱器と共にエアヒータを含んで構成したボイラシステムにおいては、給水加熱器に加え、エアヒータにおいて、燃焼ガスの熱を回収することにより、ボイラシステムの熱効率を向上させている。
給水加熱器と共にエアヒータを含んで構成したボイラシステムでは、エアヒータの内部詰まり等の異常が発生することを防止するため、エアヒータにおける燃焼ガスの出口温度や燃焼用空気の差圧等を監視している。
しかしながら、エアヒータにおける燃焼ガスの出口温度や燃焼用空気の差圧等を監視して異常を検出する場合、エアヒータ側の異常であるか、あるいは、ボイラ本体側の異常であるかを判断することが困難であった。即ち、給水加熱器と共にエアヒータを含んで構成した従来のボイラシステムでは、エアヒータの異常を適切に報知することが困難であった。
しかしながら、エアヒータにおける燃焼ガスの出口温度や燃焼用空気の差圧等を監視して異常を検出する場合、エアヒータ側の異常であるか、あるいは、ボイラ本体側の異常であるかを判断することが困難であった。即ち、給水加熱器と共にエアヒータを含んで構成した従来のボイラシステムでは、エアヒータの異常を適切に報知することが困難であった。
従って、本発明は、給水加熱器と共にエアヒータを含んで構成した場合に、エアヒータの異常をより適切に報知できるボイラシステムを提供することを目的とする。
本発明は、燃料及び燃焼用空気を燃焼させることにより給水を加熱して蒸気を生成するボイラと、前記燃料及び前記燃焼用空気が燃焼することによって生成され、前記ボイラから排出される燃焼ガスと、前記ボイラに供給される給水との間で熱交換を行う給水加熱器と、前記ボイラから排出される燃焼ガスと、前記燃焼用空気との間で熱交換を行うエアヒータと、を備えるボイラシステムであって、前記エアヒータの前記燃焼用空気及び前記燃焼ガスの流路の少なくともいずれかにおいて、上流位置及び下流位置の温度を検出する温度センサと、前記温度センサの検出結果に応じて、前記エアヒータの異常を報知する報知部と、を備えるボイラシステムに関する。
また、前記温度センサは、前記エアヒータの前記燃焼用空気及び前記燃焼ガスの流路それぞれにおいて、上流位置及び下流位置の温度を検出し、前記報知部は、所定条件に応じて、前記燃焼用空気又は前記燃焼ガスの流路の一方における前記温度センサの検出結果を用いて、前記エアヒータの異常を報知することが好ましい。
また、所定条件に応じて、前記報知部による前記エアヒータの異常の報知を抑制することが好ましい。
本発明のボイラシステムによれば、給水加熱器と共にエアヒータを含んで構成した場合に、エアヒータの異常をより適切に報知できる。
以下、本発明のボイラシステムの好ましい一実施形態について、図面を参照しながら説明する。図1は、本発明の一実施形態に係るボイラシステム1の構成を示す図である。図2は、貫流ボイラ10、給水加熱器30、空気加熱器(エアヒータ)40及び制御装置90の構成を模式的に示した図である。
本実施形態のボイラシステム1は、図1に示すように、複数の貫流ボイラ10を含んで構成されるボイラ装置70と、クローズド方式のドレン回収装置20と、を備える。
本実施形態のボイラシステム1は、図1に示すように、複数の貫流ボイラ10を含んで構成されるボイラ装置70と、クローズド方式のドレン回収装置20と、を備える。
ボイラ装置70は、図1及び図2に示すように、複数の貫流ボイラ10と、これら複数の貫流ボイラ10それぞれに取り付けられる給水加熱器30及び空気加熱器40と、複数の貫流ボイラ10で生成された蒸気が集合される蒸気ヘッダ71と、複数の貫流ボイラ10と蒸気ヘッダ71とを連結する連結管72と、ボイラ装置70の燃焼状態を制御する制御装置90と、を備える。
図3は、貫流ボイラ10の缶体11の鉛直方向断面図である。
貫流ボイラ10は、内部に供給された給水を燃焼ガスにより加熱して蒸気を生成する。本実施形態では、貫流ボイラ10(複数の水管)には、後述のドレン回収装置20により回収されたドレンが給水として供給される。
貫流ボイラ10は、内部に供給された給水を燃焼ガスにより加熱して蒸気を生成する。本実施形態では、貫流ボイラ10(複数の水管)には、後述のドレン回収装置20により回収されたドレンが給水として供給される。
貫流ボイラ10は、図3に示すように、缶体11と、複数の水管12と、下部ヘッダ13と、上部ヘッダ14と、バーナ15と、ダクト16と、排気筒18と、を備える。
缶体11は、貫流ボイラ10の外形を構成し、平面視矩形形状の直方体状に形成される。この缶体11の長手方向の一端側に位置する第1側面11aには、給気口17が形成され、缶体11の長手方向の他端側に位置する第2側面11bには、排気口19が形成される。
缶体11は、貫流ボイラ10の外形を構成し、平面視矩形形状の直方体状に形成される。この缶体11の長手方向の一端側に位置する第1側面11aには、給気口17が形成され、缶体11の長手方向の他端側に位置する第2側面11bには、排気口19が形成される。
複数の水管12は、缶体11の内部に上下方向に延びて配置されると共に、缶体11の長手方向及び幅方向に所定の間隔をあけて配置される。
下部ヘッダ13は、缶体11の下部に配置される。下部ヘッダ13には、複数の水管12の下端部が接続される。
下部ヘッダ13は、缶体11の下部に配置される。下部ヘッダ13には、複数の水管12の下端部が接続される。
上部ヘッダ14は、缶体11の上部に配置される。上部ヘッダ14には、複数の水管12の上端部が接続される。
バーナ15は、給気口17に配置される。
バーナ15は、給気口17に配置される。
ダクト16は、給気口17に接続される。ダクト16の上流側には、燃料ガスが供給される燃料供給部161及び燃焼用空気が供給される給気ラインAL(図2参照)が接続される。ダクト16は、燃料供給部161から供給される燃料ガスと給気ラインALから供給される燃焼用空気とを混合して缶体11の内部に向けて供給する。
排気筒18は、排気口19に接続される。排気筒18は、缶体11の内部で混合ガスが燃焼して生じた燃焼ガスを排出する。
本実施形態では、排気筒18は、図2に示すように、缶体11との接続部分から上方に延びる第1上向き排気路部181と、第1上向き排気路部181の上端部から屈曲すると共に下方に延びる下向き排気路部182と、下向き排気路部182の下端部から屈曲すると共に上方に延びる第2上向き排気路部183と、を備える。
以上の貫流ボイラ10によれば、下部ヘッダ13から複数の水管12に供給されたドレンは、缶体11の内部において燃料ガスが燃焼されて発生する熱により加熱されて蒸気となり上部ヘッダ14に集合される。上部ヘッダ14に集合された蒸気は、連結管72を通って蒸気ヘッダ71に供給される。蒸気ヘッダ71は、複数の貫流ボイラ10で生成された蒸気を貯留し、負荷機器50に供給する。そして、負荷機器50は、貫流ボイラ10で生成された蒸気を熱源として利用し、加熱対象物との間で熱交換を行う。
一方、缶体11の内部において燃料ガスが燃焼されて生じた燃焼ガスG1は、第1上向き排気路部181を上方に向かって流通した後(図2のG2参照)、下向き排気路部182を下方に向かって流通し(図2のG3参照)、更に第2上向き排気路部183を上方に向かって流通して(図2のG4参照)、外部に排出される(図2のG5参照)。
給水加熱器30及び空気加熱器40は、排気筒18に設けられる。
給水加熱器30は、貫流ボイラ10から排出される燃焼ガスと、貫流ボイラ10に供給されるドレンとの間で熱交換を行う。空気加熱器40は、給水加熱器30において熱交換された燃焼ガスと、貫流ボイラ10に供給される燃焼用空気との間で熱交換を行う。給水加熱器30及び空気加熱器40の詳細については、後述する。
給水加熱器30は、貫流ボイラ10から排出される燃焼ガスと、貫流ボイラ10に供給されるドレンとの間で熱交換を行う。空気加熱器40は、給水加熱器30において熱交換された燃焼ガスと、貫流ボイラ10に供給される燃焼用空気との間で熱交換を行う。給水加熱器30及び空気加熱器40の詳細については、後述する。
次に、ドレン回収装置20について説明する。
ドレン回収装置20は、貫流ボイラ10により生成された蒸気が負荷機器50で利用されることで凝集して生じたドレンを高温高圧の状態で回収し、この回収したドレンを給水として再び貫流ボイラ10に供給する。
ドレン回収装置20は、ドレンタンク21と、オープンタンク22と、第1蒸気供給ラインL1と、第1ドレン供給ラインL2と、第2ドレン供給ラインL3と、第2蒸気供給ラインL4と、フラッシュ蒸気排出ラインL5と、補給水供給ラインL6と、を備える。
ドレン回収装置20は、貫流ボイラ10により生成された蒸気が負荷機器50で利用されることで凝集して生じたドレンを高温高圧の状態で回収し、この回収したドレンを給水として再び貫流ボイラ10に供給する。
ドレン回収装置20は、ドレンタンク21と、オープンタンク22と、第1蒸気供給ラインL1と、第1ドレン供給ラインL2と、第2ドレン供給ラインL3と、第2蒸気供給ラインL4と、フラッシュ蒸気排出ラインL5と、補給水供給ラインL6と、を備える。
ドレンタンク21は、負荷機器50において熱交換に用いられた蒸気の一部が凝集して生じるドレンを回収して収容する。このドレンタンク21は、耐圧性を有し密閉可能な圧力容器により構成される。
オープンタンク22は、大気に開放されている。このオープンタンク22は、貫流ボイラ10に供給される補給水を貯留する。また、オープンタンク22には、ドレンタンク21においてドレンから発生したフラッシュ蒸気が導入される。
第1蒸気供給ラインL1は、蒸気ヘッダ71と負荷機器50とを接続し、貫流ボイラ10で生成された蒸気を負荷機器50に供給する。
第1ドレン供給ラインL2は、負荷機器50とドレンタンク21とを接続し、負荷機器50で発生したドレンをドレンタンク21に供給する。この第1ドレン供給ラインL2には、負荷機器50において発生したドレンを排出し、かつ、蒸気の排出を防ぐスチームトラップ61、逆止弁62及びモータバルブ63が配置される。
第1ドレン供給ラインL2は、負荷機器50とドレンタンク21とを接続し、負荷機器50で発生したドレンをドレンタンク21に供給する。この第1ドレン供給ラインL2には、負荷機器50において発生したドレンを排出し、かつ、蒸気の排出を防ぐスチームトラップ61、逆止弁62及びモータバルブ63が配置される。
第2ドレン供給ラインL3は、ドレンタンク21と貫流ボイラ10とを接続し、ドレンタンク21に収容されたドレンを貫流ボイラ10に供給する。本実施形態では、第2ドレン供給ラインL3の上流側の端部は、ドレンタンク21の下部に接続される。また、第2ドレン供給ラインL3の下流側は、複数の缶体11のそれぞれに接続されるように分岐している。
以上の第2ドレン供給ラインL3には、ドレンポンプ64及びドレン供給弁65が配置される。ドレンポンプ64は、ドレンタンク21から供給されたドレンを昇圧して貫流ボイラ10に供給する。ドレン供給弁65は、モータバルブにより構成され、ドレンタンク21から貫流ボイラ10に供給されるドレンの量を調節する。
第2蒸気供給ラインL4は、蒸気ヘッダ71とドレンタンク21とを接続する。この第2蒸気供給ラインL4は、貫流ボイラ10で生成された蒸気をドレンタンク21に供給し、ドレンタンク21の内部の圧力を調節する。第2蒸気供給ラインL4には、圧力調整弁66及びモータバルブ67が配置される。
フラッシュ蒸気排出ラインL5は、ドレンタンク21とオープンタンク22とを接続し、ドレンタンク21で発生したフラッシュ蒸気をオープンタンク22に排出する。このフラッシュ蒸気排出ラインL5には、圧力調整弁68が配置されている。圧力調整弁68は、ドレンタンク21の内部の圧力が所定の圧力を超えた場合に、フラッシュ蒸気をオープンタンク22側に逃がして、ドレンタンク21の内部の圧力を低下させる。
補給水供給ラインL6は、オープンタンク22とドレンタンク21とを接続し、オープンタンク22に貯留された水をドレンタンク21に供給する。補給水供給ラインL6には、ポンプ69が配置されている。
次に、給水加熱器30及び空気加熱器40の詳細について説明する。
本実施形態では、給水加熱器30は、排気筒18における第1上向き排気路部181に配置される。より具体的には、給水加熱器30は、貫流ボイラ10にドレンを供給する第2ドレン供給ラインL3(図1参照)の一部を、第1上向き排気路部181に配置することで構成される。また、給水加熱器30においては、第2ドレン供給ラインL3は、ドレンが上方から下方に向かって流通するように配置される。
本実施形態では、給水加熱器30は、排気筒18における第1上向き排気路部181に配置される。より具体的には、給水加熱器30は、貫流ボイラ10にドレンを供給する第2ドレン供給ラインL3(図1参照)の一部を、第1上向き排気路部181に配置することで構成される。また、給水加熱器30においては、第2ドレン供給ラインL3は、ドレンが上方から下方に向かって流通するように配置される。
給水加熱器30は、第1上向き排気路部181における缶体11の出口部分に配置された燃焼ガス温度センサ31を備える。燃焼ガス温度センサ31は、給水加熱器30によってドレンを過熱する前の燃焼ガスの温度TG0を検出する。
空気加熱器40は、排気筒18における下向き排気路部182に配置される。より具体的には、図2に示すように、空気加熱器40は、燃焼用空気を送風機80から貫流ボイラ10(ダクト16)に供給する給気ラインALの一部を、下向き排気路部182に配置することで構成される。また、空気加熱器40においては、給気ラインALは、燃焼用空気が下方から上方に向かって流通するように配置される。即ち、本実施形態の空気加熱器40では、燃焼ガスと燃焼用空気とが互いに逆方向に流通して熱交換を行う向流式の熱交換が行われる。
空気加熱器40は、給気ラインALにおける上流側の燃焼用空気の温度を検出する空気温度センサ41と、給気ラインALにおける下流側の燃焼用空気の温度を検出する空気温度センサ42と、下向き排気路部182における上流側の燃焼ガスの温度を検出する燃焼ガス温度センサ43と、下向き排気路部182における下流側の燃焼ガスの温度を検出する燃焼ガス温度センサ44と、を備える。
空気温度センサ41は、空気加熱器40を構成する給気ラインALにおいて、下向き排気路部182への入り口部分に配置され、空気加熱器40によって加熱される前の燃焼用空気の温度TA1を検出する。
空気温度センサ42は、空気加熱器40を構成する給気ラインALにおいて、下向き排気路部182からの出口部分に配置され、空気加熱器40によって加熱された後の燃焼用空気の温度TA2を検出する。
空気温度センサ42は、空気加熱器40を構成する給気ラインALにおいて、下向き排気路部182からの出口部分に配置され、空気加熱器40によって加熱された後の燃焼用空気の温度TA2を検出する。
燃焼ガス温度センサ43は、下向き排気路部182において、空気加熱器40を構成する給気ラインALよりも上流位置に配置され、空気加熱器40によって燃焼用空気を加熱する前の燃焼ガスの温度TG1を検出する。なお、燃焼ガス温度センサ43は、第1上向き排気路部181において、給水加熱器30を構成する第2ドレン供給ラインL3よりも下流位置に設置してもよい。
燃焼ガス温度センサ44は、下向き排気路部182において、空気加熱器40を構成する給気ラインALよりも下流位置に配置され、空気加熱器40によって燃焼用空気を加熱した後の燃焼ガスの温度TG2を検出する。
燃焼ガス温度センサ44は、下向き排気路部182において、空気加熱器40を構成する給気ラインALよりも下流位置に配置され、空気加熱器40によって燃焼用空気を加熱した後の燃焼ガスの温度TG2を検出する。
次に、制御装置90によるボイラシステム1の制御の詳細について説明する。
本実施形態では、貫流ボイラ10は、負荷率を連続的に変更して燃焼可能な比例制御ボイラ、又は負荷率を段階的に変更して燃焼可能な段階値制御ボイラからなる。比例制御ボイラとは、少なくとも、最小燃焼状態(例えば、最大燃焼量の20%の燃焼量における燃焼状態)から最大燃焼状態の範囲で、燃焼量が連続的に制御可能とされているボイラである。また、段階値制御ボイラとは、複数の燃焼位置(燃焼停止位置、低燃焼位置、中燃焼位置及び高燃焼位置等)を備え、燃焼位置を切り換えることで、燃焼量が段階的に制御可能とされているボイラである。
本実施形態では、貫流ボイラ10は、負荷率を連続的に変更して燃焼可能な比例制御ボイラ、又は負荷率を段階的に変更して燃焼可能な段階値制御ボイラからなる。比例制御ボイラとは、少なくとも、最小燃焼状態(例えば、最大燃焼量の20%の燃焼量における燃焼状態)から最大燃焼状態の範囲で、燃焼量が連続的に制御可能とされているボイラである。また、段階値制御ボイラとは、複数の燃焼位置(燃焼停止位置、低燃焼位置、中燃焼位置及び高燃焼位置等)を備え、燃焼位置を切り換えることで、燃焼量が段階的に制御可能とされているボイラである。
制御装置90は、貫流ボイラ10が蒸気を供給する負荷機器50による蒸気の消費量に応じて、貫流ボイラ10の燃焼率を変更し、蒸気の生成量を調整する。また、制御装置90は、給水加熱器30及び空気加熱器40の運転状態を監視し、運転状態に異常が生じた場合に、給水加熱器30あるいは空気加熱器40の異常を報知する。この制御装置90は、制御部91と、報知部92と、記憶部93と、を備える。
制御部91は、インバータ81に入力する周波数を増減させることで、送風機80のファンの回転速度を増減させ、給気ラインALに送り込む燃焼用空気の量を制御する。また、制御部91は、バーナ15への燃料ガスの供給量を制御する。
報知部92は、空気温度センサ41、42及び燃焼ガス温度センサ31、43、44の検出結果を取得し、これら検出結果に基づいて、給水加熱器30及び空気加熱器40の運転状態が正常であるか否かを判断する。報知部92は、給水加熱器30あるいは空気加熱器40の運転状態が正常でない(異常である)と判断した場合、制御装置90と接続されている液晶ディスプレイ等の表示部101あるいはスピーカ等の音声出力部102を介して、給水加熱器30あるいは空気加熱器40に異常が発生していることを報知する。例えば、報知部92は、表示部101に異常を示すメッセージを表示させたり、音声出力部102から警報音を発生させたりすることによって、給水加熱器30あるいは空気加熱器40に異常が発生していることを報知する。
具体的には、報知部92は、空気温度センサ41、42によって検出された燃焼用空気の温度TA1、TA2の差(TA2−TA1)が、閾値ΔTAth1を下回った場合、空気加熱器40による加熱性能が十分でないことから、空気加熱器40の異常を報知する。また、報知部92は、燃焼ガス温度センサ43、44によって検出された燃焼ガスの温度TG1、TG2の差(TG1−TG2)が、閾値ΔTGth1を下回った場合、空気加熱器40による加熱性能が十分でないことから、空気加熱器40の異常を報知する。
更に、報知部92は、燃焼ガス温度センサ31、43によって検出された燃焼ガスの温度TG0、TG1の差(TG0−TG1)が、閾値ΔTGth2を下回った場合、給水加熱器30による加熱性能が十分でないことから、給水加熱器30の異常を報知する。
なお、給水加熱器30あるいは空気加熱器40に異常が発生していることを報知する場合、報知部92から携帯端末装置等の他の端末装置に異常を報知するための情報を送信してもよい。また、報知部92が給水加熱器30あるいは空気加熱器40に異常が発生していることを報知する場合、報知部92による異常の報知と共に、制御部91がボイラシステム1の動作を停止させてもよい。
なお、給水加熱器30あるいは空気加熱器40に異常が発生していることを報知する場合、報知部92から携帯端末装置等の他の端末装置に異常を報知するための情報を送信してもよい。また、報知部92が給水加熱器30あるいは空気加熱器40に異常が発生していることを報知する場合、報知部92による異常の報知と共に、制御部91がボイラシステム1の動作を停止させてもよい。
記憶部93は、制御部91の制御により貫流ボイラ10に対して行われた指示の内容や、貫流ボイラ10の燃焼状態等の情報、インバータ81に入力する周波数及び各種弁の開度に関する設定の情報、報知部92が給水加熱器30あるいは空気加熱器40の異常を判断する際に用いる閾値ΔTAth1、ΔTGth1、ΔTGth2の情報等、ボイラシステム1の制御に関連する情報を記憶する。
以上説明した本実施形態のボイラシステム1によれば、給気ラインALにおける空気加熱器40の上流側に空気温度センサ41が配置され、給気ラインALにおける空気加熱器40の下流側に空気温度センサ42が配置されている。そして、制御装置90の報知部92は、空気温度センサ41、42によって検出された燃焼用空気の温度TA1、TA2の差(TA2−TA1)が、閾値ΔTAth1を下回った場合、表示部101等を介して、空気加熱器40の異常を報知する。これにより、空気加熱器40の給気ラインALを流通する燃焼用空気の温度差を監視することによって、空気加熱器40の異常が報知される。
また、本実施形態では、下向き排気路部182における空気加熱器40の上流側に燃焼ガス温度センサ43が配置され、下向き排気路部182における空気加熱器40の下流側に燃焼ガス温度センサ44が配置されている。そして、制御装置90の報知部92は、燃焼ガス温度センサ43、44によって検出された燃焼用ガスの温度TG1、TG2の差(TG1−TG2)が、閾値ΔTGth1を下回った場合、表示部101等を介して、空気加熱器40の異常を報知する。これにより、空気加熱器40の下向き排気路部182を流通する燃焼ガスの温度差を監視することによって、空気加熱器40の異常が報知される。
このように、本実施形態では、空気加熱器40の燃焼用空気あるいは燃焼ガスの流路において、上流位置及び下流位置の温度を検出し、その温度差によって空気加熱器40の異常を判断することで、空気加熱器40の異常をより適切に報知できる。
また、本実施形態では、第1上向き排気路部181における缶体11の出口部分(給水加熱器30の上流側)に燃焼ガス温度センサ31が配置され、下向き排気路部182における空気加熱器40の上流側に燃焼ガス温度センサ43が配置されている。そして、制御装置90の報知部92は、燃焼ガス温度センサ31、43によって検出された燃焼ガスの温度TG0、TG1の差(TG0−TG1)が、閾値ΔTGth2を下回った場合、表示部101等を介して、給水加熱器30の異常を報知する。これにより、第1上向き排気路部181及び下向き排気路部182を流通する燃焼ガスの温度差を監視することによって、給水加熱器30の異常が報知される。
このように、本実施形態では、給水加熱器30の燃焼用空気の流路において、上流位置及び下流位置の温度を検出し、その温度差によって給水加熱器30の異常を判断することで、給水加熱器30の異常をより適切に報知できる。
以上、本発明のボイラシステム1の好ましい一実施形態について説明したが、本発明は、上述した実施形態に制限されるものではなく、適宜変更が可能である。
例えば、本実施形態では、閾値ΔTAth1及び閾値ΔTGth1を一定であるものとして構成したが、これに限られない。例えば、空気温度センサ41によって検出された温度TA1が基準値よりも高い場合、即ち、外気温が基準値よりも高い場合には、燃焼ガスから燃焼用空気に熱回収し難くなるため、空気温度センサ41によって検出された温度TA1の値に応じて、閾値ΔTAth1あるいは閾値ΔTGth1を変化させてもよい。この場合、例えば、空気温度センサ41によって検出された温度TA1が基準値よりも高いときには、閾値ΔTAth1及び閾値ΔTGth1をより小さい値に変化させ、空気加熱器40の異常が報知され難い状態とできる。
例えば、本実施形態では、閾値ΔTAth1及び閾値ΔTGth1を一定であるものとして構成したが、これに限られない。例えば、空気温度センサ41によって検出された温度TA1が基準値よりも高い場合、即ち、外気温が基準値よりも高い場合には、燃焼ガスから燃焼用空気に熱回収し難くなるため、空気温度センサ41によって検出された温度TA1の値に応じて、閾値ΔTAth1あるいは閾値ΔTGth1を変化させてもよい。この場合、例えば、空気温度センサ41によって検出された温度TA1が基準値よりも高いときには、閾値ΔTAth1及び閾値ΔTGth1をより小さい値に変化させ、空気加熱器40の異常が報知され難い状態とできる。
また、本実施形態では、燃焼ガスの温度TG1、TG2にかかわらず、報知部92によって空気加熱器40の異常を報知するものとして構成したが、これに限られない。例えば、燃焼ガスの温度TG1、TG2が潜熱回収域温度(例えば約55℃)まで低下した場合には、熱回収の対象が顕熱から潜熱に変化するため、温度差がつき難くなる。この場合、閾値ΔTAth1及び閾値ΔTGth1をより小さい値に変化させて、空気加熱器40の異常が報知され難い状態としたり、空気加熱器40の異常を報知する制御を抑制したりしてもよい。
また、本実施形態では、燃焼用空気の温度TA2にかかわらず、ボイラシステム1の動作を継続するものとして構成したが、これに限られない。例えば、燃焼用空気の温度TA2が一定値(例えば約150℃)を超えている場合、貫流ボイラ10における燃焼不可の状態と判断し、ボイラシステム1の動作を停止したり、貫流ボイラ10における燃焼不可の状態であることを報知部92によって報知したりしてもよい。
また、本実施形態では、燃焼用空気の温度TA1、TA2の差(TA2−TA1)及び燃焼ガスの温度TG1、TG2の差(TG1−TG2)を報知部92による空気加熱器40の異常を報知するためにのみ用いるものとして構成したが、これに限られない。例えば、燃焼用空気の温度TA1、TA2の差(TA2−TA1)あるいは燃焼ガスの温度TG1、TG2の差(TG1−TG2)を用いて、ボイラシステム1の瞬間運転効率や空気加熱器40の熱回収率を自動的に算出してもよい。
また、本実施形態では、ボイラシステム1の起動からの時間にかかわらず、報知部92によって空気加熱器40の異常を報知するものとして構成したが、これに限られない。例えば、ボイラシステム1の起動から所定時間までは、燃焼用空気の温度TA1、TA2の差(TA2−TA1)あるいは燃焼ガスの温度TG1、TG2の差(TG1−TG2)が閾値ΔTAth1あるいは閾値ΔTGth1を下回っている時間が一定時間継続した場合に、空気加熱器40の異常を報知してもよい。この場合、空気加熱器40に異常が発生していないものの、冷態起動時に燃焼ガスの温度が低く、報知部92が異常であると判断する事態が抑制される。
また、本実施形態では、報知部92が、燃焼用空気の温度TA1、TA2の差(TA2−TA1)及び燃焼ガスの温度TG1、TG2の差(TG1−TG2)のいずれかが、閾値ΔTAth1あるいは閾値ΔTGth1を下回っている場合に、空気加熱器40の異常を報知するものとして構成したが、これに限られない。例えば、ボイラシステム1の状況に応じて、燃焼用空気の温度TA1、TA2の差(TA2−TA1)と、燃焼ガスの温度TG1、TG2の差(TG1−TG2)とにおける判断結果の一方を選択して用いてもよい。この場合、燃焼用空気の供給量が増加している状況では、燃焼ガスの温度TG1、TG2の差(TG1−TG2)についての判断結果を選択し、燃焼用空気の供給量が減少している状況では、燃焼用空気の温度TA1、TA2の差(TA2−TA1)についての判断結果を選択して、空気加熱器40の異常を判断してもよい。
1 ボイラシステム
10 ボイラ
30 給水加熱器
40 空気加熱器
41、42 空気温度センサ
43、44 燃焼ガス温度センサ
92 報知部
10 ボイラ
30 給水加熱器
40 空気加熱器
41、42 空気温度センサ
43、44 燃焼ガス温度センサ
92 報知部
Claims (3)
- 燃料及び燃焼用空気を燃焼させることにより給水を加熱して蒸気を生成するボイラと、
前記燃料及び前記燃焼用空気が燃焼することによって生成され、前記ボイラから排出される燃焼ガスと、前記ボイラに供給される給水との間で熱交換を行う給水加熱器と、
前記ボイラから排出される燃焼ガスと、前記燃焼用空気との間で熱交換を行うエアヒータと、を備えるボイラシステムであって、
前記エアヒータの前記燃焼用空気及び前記燃焼ガスの流路の少なくともいずれかにおいて、上流位置及び下流位置の温度を検出する温度センサと、
前記温度センサの検出結果に応じて、前記エアヒータの異常を報知する報知部と、を備えるボイラシステム。 - 前記温度センサは、前記エアヒータの前記燃焼用空気及び前記燃焼ガスの流路それぞれにおいて、上流位置及び下流位置の温度を検出し、
前記報知部は、所定条件に応じて、前記燃焼用空気又は前記燃焼ガスの流路の一方における前記温度センサの検出結果を用いて、前記エアヒータの異常を報知する請求項1に記載のボイラシステム。 - 所定条件に応じて、前記報知部による前記エアヒータの異常の報知を抑制する請求項1又は2に記載のボイラシステム。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2013042835A JP2014169838A (ja) | 2013-03-05 | 2013-03-05 | ボイラシステム |
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JP2013042835A JP2014169838A (ja) | 2013-03-05 | 2013-03-05 | ボイラシステム |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2014169838A true JP2014169838A (ja) | 2014-09-18 |
Family
ID=51692340
Family Applications (1)
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JP2013042835A Pending JP2014169838A (ja) | 2013-03-05 | 2013-03-05 | ボイラシステム |
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Country | Link |
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JP (1) | JP2014169838A (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN115899666A (zh) * | 2022-10-24 | 2023-04-04 | 华电电力科学研究院有限公司 | 一种超临界燃煤机组深度调峰下锅炉湿态水梯级利用系统 |
-
2013
- 2013-03-05 JP JP2013042835A patent/JP2014169838A/ja active Pending
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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CN115899666A (zh) * | 2022-10-24 | 2023-04-04 | 华电电力科学研究院有限公司 | 一种超临界燃煤机组深度调峰下锅炉湿态水梯级利用系统 |
CN115899666B (zh) * | 2022-10-24 | 2023-12-26 | 华电电力科学研究院有限公司 | 一种超临界燃煤机组深度调峰下锅炉湿态水梯级利用系统 |
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