JP2016057019A - Boiler device - Google Patents

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a boiler device capable of performing continuous water feed control that prevents overshooting or undershooting of a target water level, even when a combustion amount stage is abruptly changed.SOLUTION: A boiler device 1 having an economizer 3 is provided, in which, when a water level detected by a water level detection sensor 25 is out of a first proper water level region, which is calculated on the basis of a plurality of parameters measured by a first supply water temperature sensor 32 and including temperature of water supplied to a boiler can body, a control unit 10 intermittently controls a second water supply control section 102 to start or stop water supply until the water level detected by the water level detection sensor 25 settles within a second proper water level region, which is calculated on the basis of a plurality of parameters measured by a second supply water temperature sensor 33 and including temperature of water supplied to the economizer 3.SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

本発明は、ボイラへ供給する給水を加熱する給水加熱器(以下「エコノマイザ」ともいう)を有するボイラ装置における給水制御に関する。   The present invention relates to water supply control in a boiler apparatus having a water heater (hereinafter also referred to as “economizer”) for heating water supplied to a boiler.

従来から、特許文献1に記載されているように、給水制御として連続給水制御が知られている。連続給水制御は、例えばボイラの燃焼量、缶体の内部圧力、給水温度、給水の電気伝導率を含むパラメータに基づいて目標水位を算出して、ボイラの水位が算出された目標水位になるように、給水ポンプ及び給水流量調整弁の制御を行い、ボイラへの給水の供給を連続的に行うものである。   Conventionally, as described in Patent Document 1, continuous water supply control is known as water supply control. In continuous water supply control, for example, the target water level is calculated based on parameters including the combustion amount of the boiler, the internal pressure of the can body, the feed water temperature, and the electrical conductivity of the feed water, so that the boiler water level becomes the calculated target water level. In addition, the feed water pump and the feed water flow rate adjustment valve are controlled to continuously supply the feed water to the boiler.

より具体的には、ボイラの燃焼量、缶体の内部圧力、給水温度及び電気伝導率と水管の内部の水位とは以下(1)〜(4)のような関係となる。
(1)ボイラの燃焼量が高いほど、蒸発が活発になるため、ボイラは、燃焼率が高いほど、水位を低くするように制御する。
(2)缶体の内部圧力が低いほど、蒸発が活発になるため、ボイラは、缶体の内部圧力が低いほど、水位を低くするように制御する。
(3)給水温度が高いほど、蒸発が活発になるため、ボイラは、給水温度が高いほど、水位を低くするように制御する。
(4)給水の電気伝導率が高いほど、蒸発(水管内の水の液面の泡立ち)が活発になるため、ボイラは、給水の電気伝導率が高いほど、水位を低くするように制御する。
More specifically, the combustion amount of the boiler, the internal pressure of the can body, the feed water temperature and the electrical conductivity, and the water level inside the water pipe have the following relationships (1) to (4).
(1) Since the evaporation becomes more active as the combustion amount of the boiler is higher, the boiler controls the water level to be lower as the combustion rate is higher.
(2) Since the evaporation becomes more active as the internal pressure of the can body is lower, the boiler controls the water level to be lower as the internal pressure of the can body is lower.
(3) Since the evaporation becomes more active as the feed water temperature is higher, the boiler controls the water level to be lower as the feed water temperature is higher.
(4) Evaporation (foaming of the water level in the water pipe) becomes more active as the electric conductivity of the feed water is higher, so the boiler controls to lower the water level as the electric conductivity of the feed water is higher. .

特開2012−47383号公報JP 2012-47383 A

エコノマイザを有するボイラ装置において、例えばボイラの燃焼量、缶体の内部圧力、缶体への給水温度、給水の電気伝導率を含むパラメータに基づいて目標水位を算出して、連続給水制御を行う場合、次のような課題が生じる。   In a boiler apparatus having an economizer, for example, when the target water level is calculated based on parameters including the combustion amount of the boiler, the internal pressure of the can body, the feed water temperature to the can body, and the electrical conductivity of the feed water, and continuous feed water control is performed. The following issues arise.

前述したパラメータの一つ、例えば、燃焼量が大きく変化すると、目標水位が大きくずれることがあり、連続給水制御に支障が生じる場合がある。
例えば、負荷が少なくなり、燃焼ステージが高燃焼から低燃焼に変わる場合、高燃焼時の水位と低燃焼時の目標水位とは、水位の差がかなりある。このため、制御部は、缶内の水位を上げるため、給水ポンプ及び給水流量調整弁を制御して、給水量を急激に増やすことになる。給水量が多くなると、エコノマイザ内を通過する水量が多くなるために、缶体への給水温度が定常時よりも低くなり、さらに、算出される目標水位が上がることになる。こうすることで、目標水位のオーバーシュートが発生し、定常時の目標水位よりも高い目標水位まで水位を上げることになる。その後、定常状態になると、定常時の目標水位に戻るための復帰遅延が発生する。
If one of the parameters described above, for example, the combustion amount changes greatly, the target water level may be greatly shifted, which may cause a problem in continuous water supply control.
For example, when the load is reduced and the combustion stage is changed from high combustion to low combustion, there is a considerable difference in water level between the water level at high combustion and the target water level at low combustion. For this reason, in order to raise the water level in a can, a control part controls a water supply pump and a water supply flow rate adjustment valve, and increases water supply amount rapidly. If the amount of water supply increases, the amount of water passing through the economizer increases, so that the temperature of the water supply to the can body becomes lower than that in the steady state, and the calculated target water level increases. By doing so, an overshoot of the target water level occurs, and the water level is raised to a target water level that is higher than the target water level in the steady state. Thereafter, when a steady state is reached, a return delay for returning to the target water level at the steady state occurs.

逆に、負荷が大きくなり、燃焼ステージが低燃焼から高燃焼に変わる場合、制御部は、缶内の水位を下げるため、給水ポンプ及び給水流量調整弁を制御して、給水量を急激に減らすことになる。給水量が少なくなると、エコノマイザ内に滞留する水量が多くなるために缶体への給水温度が定常時よりも高くなり、さらに、算出される目標水位が下がることになる。こうすることで、目標水位のアンダーシュートが発生し、定常時の目標水位よりも低い目標水位まで水位を下げることになり、ボイラ待機による圧力低下等の弊害が発生する可能性がある。また、定常状態になると、定常時の目標水位に戻るための復帰遅延が発生する。   Conversely, when the load increases and the combustion stage changes from low combustion to high combustion, the control unit controls the water supply pump and the water supply flow rate adjustment valve to lower the water level rapidly in order to lower the water level in the can. It will be. When the amount of water supply decreases, the amount of water staying in the economizer increases, so that the temperature of the water supply to the can body becomes higher than in the steady state, and the calculated target water level decreases. By doing so, an undershoot of the target water level occurs, the water level is lowered to a target water level lower than the target water level at the steady state, and there is a possibility that adverse effects such as pressure drop due to boiler standby may occur. Further, when a steady state is reached, a return delay for returning to the target water level at the steady state occurs.

このように、エコノマイザを有するボイラ装置において、例えば、燃焼量が大きく変化すると、缶体への給水温度が急激に変化することで、目標水位のオーバーシュート又はアンダーシュートが発生し、連続給水制御に支障が生じる。   Thus, in a boiler device having an economizer, for example, when the combustion amount changes greatly, the supply water temperature to the can body changes abruptly, resulting in overshoot or undershoot of the target water level, and continuous water supply control. It will cause trouble.

本発明は、上述のような課題に鑑みてなされたものであって、エコノマイザを有するボイラ装置において、例えば、燃焼量のステージが急激に変更された場合であっても、目標水位のオーバーシュート又はアンダーシュートを未然に防ぐことで、過熱防止やボイラ待機による圧力低下防止を可能とし、定常時の目標水位に遅延なく移行できるように連続給水制御することができるボイラ装置を提供することを目的とする。   The present invention has been made in view of the problems as described above, and in a boiler apparatus having an economizer, for example, even when the combustion amount stage is suddenly changed, overshoot of the target water level or By preventing undershoot, it is possible to prevent overheating and pressure drop due to boiler standby, and to provide a boiler device that can perform continuous water supply control so that it can shift to the target water level in a steady state without delay. To do.

上記目的を達成するために、本発明のボイラ装置は、次のように構成している。
(1)本発明のボイラ装置は、燃料を燃焼させて給水から蒸気を生成するボイラ装置であって、缶体と、前記缶体に供給される給水を前記燃料が燃焼されて発生した燃焼ガスにより加熱する給水加熱器と、前記給水加熱器を介して前記缶体に給水を供給する給水ラインと、前記缶体の内部の水位を検出する水位検出部と、前記給水ラインにおける前記給水加熱器と前記缶体との間において前記缶体に供給される給水の温度を測定する第1給水温度測定部と、前記給水ラインにおける前記給水加熱器よりも上流側において前記給水加熱器に供給される給水の温度を測定する第2給水温度測定部と、前記給水ラインにおける前記給水加熱器よりも上流側に配置され、前記給水加熱器に供給される給水の流量を調整する給水流量調整部と、前記給水流量調整部を制御する制御部と、を備え、前記制御部は、前記水位検出部により検出される水位が、前記第1給水温度測定部により測定される給水の温度を含む複数のパラメータに基づいて算出される第1目標水位を含む第1適正水位範囲に収まる場合、前記水位検出部により検出される水位が、前記第1目標水位となるように、前記給水流量調整部を連続制御する第1給水制御部と、前記水位検出部により検出される水位が、前記第1給水温度測定部により測定される給水の温度を含む複数のパラメータに基づいて算出される第1目標水位を含む第1適正水位範囲外である場合、前記水位検出部により検出される水位が、前記第2給水温度測定部により測定される給水の温度を含む複数のパラメータに基づいて算出される第2目標水位を含む第2適正水位範囲に収まるまで、給水を供給又は停止するように前記給水流量調整部を間欠制御する第2給水制御部と、を含むことを特徴とする。
In order to achieve the above object, the boiler apparatus of the present invention is configured as follows.
(1) A boiler apparatus of the present invention is a boiler apparatus that generates steam from feed water by burning fuel, and a combustion gas generated by burning the fuel into a can body and feed water supplied to the can body A feed water heater that heats the can body through the feed water heater, a water level detector that detects a water level inside the can body, and the feed water heater in the feed water line A first feed water temperature measuring unit that measures the temperature of the feed water supplied to the can body between the can body and the can body, and is supplied to the feed water heater upstream of the feed water heater in the feed water line A second feed water temperature measuring unit that measures the temperature of the feed water; a feed water flow rate adjusting unit that is disposed upstream of the feed water heater in the feed water line and that regulates the flow rate of the feed water supplied to the feed water heater; Water supply A control unit that controls the amount adjustment unit, wherein the control unit is based on a plurality of parameters, wherein the water level detected by the water level detection unit includes the temperature of the feed water measured by the first feed water temperature measurement unit When the water level is within the first appropriate water level range including the first target water level calculated in the above, the water supply flow rate adjusting unit is continuously controlled so that the water level detected by the water level detecting unit becomes the first target water level. A first water supply control unit and a first water level detected by the water level detection unit include a first target water level calculated based on a plurality of parameters including the temperature of the water supply measured by the first water supply temperature measurement unit. When the water level is outside the proper water level range, the water level detected by the water level detection unit includes the second target water level calculated based on a plurality of parameters including the temperature of the feed water measured by the second feed water temperature measurement unit. Until it snaps into the second proper level range, characterized in that it comprises a second water supply control unit for intermittently controlling the feed water flow adjusting unit to supply or stop water supply.

本発明のエコノマイザを有するボイラ装置によると、燃焼量のステージが例えば、低燃焼から高燃焼に、又は高燃焼から低燃焼に急激に変更され、大幅な目標水位の変動が生じた場合であっても、目標水位のオーバーシュート又はアンダーシュートを未然に防ぐとともに、過熱防止やボイラ待機による圧力低下防止を可能とし、定常時の目標水位に遅延なく移行できるように連続給水制御することができる。   According to the boiler apparatus having the economizer of the present invention, for example, the stage of the combustion amount is suddenly changed from low combustion to high combustion, or from high combustion to low combustion, and a significant target water level fluctuation occurs. However, it is possible to prevent overshoot or undershoot of the target water level, prevent overheating and prevent pressure drop due to boiler standby, and perform continuous water supply control so that the target water level can be shifted to the steady state without delay.

(2)前記第1給水制御部は、前記水位検出部により検出される水位が、前記第1目標水位となるように、前記給水流量調整部をPI制御又はPID制御することが好ましい。 (2) It is preferable that the first water supply control unit performs PI control or PID control of the water supply flow rate adjustment unit so that the water level detected by the water level detection unit becomes the first target water level.

(3)前記制御部は、前記水位検出部により検出される水位が、前記第2給水制御部により、前記第2目標水位を含む第2適正水位範囲に収まった後、所定時間経過後に第1給水制御部による制御を行うことが好ましい。
そうすることで、給水温度が安定化するまでの時間を確保することができる。
(3) After the predetermined time has elapsed after the water level detected by the water level detection unit falls within the second appropriate water level range including the second target water level by the second water supply control unit, It is preferable to perform control by the water supply control unit.
By doing so, time until the feed water temperature is stabilized can be secured.

(4)前記第2適正水位範囲の上限及び下限がそれぞれ前記第2目標水位に等しいことが好ましい。 (4) It is preferable that the upper limit and the lower limit of the second appropriate water level range are respectively equal to the second target water level.

本発明によれば、エコノマイザを有するボイラ装置において、制御部は、水位検出部により検出される水位が、第1給水温度測定部により測定される、缶体に供給される給水の温度を含む複数のパラメータに基づいて算出される第1目標水位を含む第1適正水位範囲外である場合、第2給水制御部により、前記水位検出部により検出される水位が、第2給水温度測定部により測定される、給水加熱器に供給される給水の温度を含む複数のパラメータに基づいて算出される第2目標水位を含む第2適正水位範囲に収まるまで、給水を供給又は停止するように間欠制御するようにしたので、例えば、燃焼量のステージが低燃焼から高燃焼に、又は高燃焼から低燃焼に急激に変更され、大幅な目標水位の変動が生じた場合であっても、目標水位のオーバーシュート又はアンダーシュートを未然に防ぐとともに、過熱防止やボイラ待機による圧力低下防止を可能とすることができる。
そして、ボイラが定常状態になった場合、定常時の目標水位に遅延なく、連続給水制御に復帰することができる。
According to the present invention, in the boiler apparatus having an economizer, the control unit includes a plurality of water levels detected by the water level detection unit, the temperature of the water supplied to the can being measured by the first water supply temperature measurement unit. When the water level is outside the first appropriate water level range including the first target water level calculated based on the parameters, the water level detected by the water level detection unit is measured by the second water supply control unit by the second water supply temperature measurement unit. Intermittent control is performed to supply or stop the feed water until it falls within the second appropriate water level range including the second target water level calculated based on a plurality of parameters including the temperature of the feed water supplied to the feed water heater. As a result, for example, even if the stage of the combustion amount is suddenly changed from low combustion to high combustion, or from high combustion to low combustion, and the target water level fluctuates significantly, Together prevent-shoot or under-shoot, it is possible to enable the pressure drop prevention by preventing overheating and boilers standby.
And when a boiler will be in a steady state, it can return to continuous water supply control, without a delay in the target water level at the time of a steady state.

第1実施形態に係るボイラ装置1の全体構成図である。1 is an overall configuration diagram of a boiler device 1 according to a first embodiment. 第1実施形態に係るボイラ装置1の制御部10の機能的構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the functional structure of the control part 10 of the boiler apparatus 1 which concerns on 1st Embodiment. 第1実施形態の適正水位のテーブルの一例を示す図である。It is a figure which shows an example of the table of the appropriate water level of 1st Embodiment. 第1実施形態に係るボイラ装置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 apparatus 1 which concerns on 1st Embodiment.

[第1実施形態の構成]
以下、本発明に係るボイラ装置の第1実施形態を、図面を参照しながら説明する。
ボイラ装置1は、給水ラインL1を介して供給された給水W1を加熱して、蒸気W2を発生させる。
図1に示すように、第1実施形態に係るボイラ装置1は、缶体20と、給水加熱器としてのエコノマイザ3と、缶体20の蒸気圧力を検出する蒸気圧力検出部としての圧力センサ30と、缶体20の内部の水位を検出する水位検出部としての水位センサ31と、缶体入口の給水温度を測定する第1給水温度測定部としての第1給水温度センサ32と、エコノマイザ入口の給水温度を測定する第2給水温度測定部としての第2給水温度センサ33と、缶水の電気伝導率を測定する電気伝導率センサ34と、給水ポンプ8と、給水流量調整部としての給水流量調整弁9と、制御部10と、記憶部11と、を備える。
[Configuration of First Embodiment]
Hereinafter, a boiler device according to a first embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
The boiler apparatus 1 heats the feed water W1 supplied via the feed water line L1, and generates the steam W2.
As shown in FIG. 1, the boiler device 1 according to the first embodiment includes a can body 20, an economizer 3 as a feed water heater, and a pressure sensor 30 as a steam pressure detection unit that detects the steam pressure of the can body 20. A water level sensor 31 as a water level detection unit for detecting the water level inside the can body 20, a first feed water temperature sensor 32 as a first feed water temperature measurement unit for measuring the feed water temperature at the can body inlet, and an economizer entrance A second feed water temperature sensor 33 as a second feed water temperature measuring unit for measuring feed water temperature, an electrical conductivity sensor 34 for measuring the electrical conductivity of can water, a feed water pump 8, and a feed water flow rate as a feed water flow rate adjusting unit. The adjustment valve 9, the control unit 10, and the storage unit 11 are provided.

さらに、ボイラ装置1は、給水ラインL1と、燃料供給ラインL2と、蒸気供給ラインL3と、を備える。本明細書における「ライン」とは、流路、径路、管路等の流体の流通が可能なラインの総称である。   Further, the boiler apparatus 1 includes a water supply line L1, a fuel supply line L2, and a steam supply line L3. The “line” in the present specification is a general term for lines capable of flowing a fluid such as a flow path, a radial path, and a pipeline.

なお、各ラインには、各種バルブ、各種センサ、逆止弁、オリフィス、ストレーナ等の機器が必要に応じて設けられるが、図1では適宜に図示を省略する。   Each line is provided with devices such as various valves, various sensors, check valves, orifices, strainers and the like as necessary, but the illustration is omitted as appropriate in FIG.

給水ラインL1は、給水W1を、エコノマイザ3を介して缶体20に向けて供給するラインである。給水ラインL1の上流側の端部は、給水源(不図示)に接続されている。給水ラインL1の下流側の端部は、缶体20の給水導入口に接続されている。   The water supply line L <b> 1 is a line that supplies the water supply W <b> 1 toward the can body 20 via the economizer 3. The upstream end of the water supply line L1 is connected to a water supply source (not shown). The downstream end of the water supply line L <b> 1 is connected to the water supply inlet of the can body 20.

エコノマイザ3は、給水ラインL1に設けられ、缶体20において燃料が燃焼したときに生じる排ガスの廃熱により、缶体20に供給される前の給水W1を予め加熱する設備である。
また、給水ラインL1には、給水ポンプ8と、給水流量調整弁9が設けられている。さらに、給水ラインL1には、第1給水温度センサ32と、第2給水温度センサ33と電気伝導率センサ34と、が設けられている。
The economizer 3 is a facility that is provided in the water supply line L <b> 1 and preheats the water supply W <b> 1 before being supplied to the can body 20 by waste heat of exhaust gas generated when fuel burns in the can body 20.
The water supply line L1 is provided with a water supply pump 8 and a water supply flow rate adjustment valve 9. Furthermore, the 1st water supply temperature sensor 32, the 2nd water supply temperature sensor 33, and the electrical conductivity sensor 34 are provided in the water supply line L1.

第1給水温度センサ32は、給水ラインL1におけるエコノマイザ3よりも下流側に配置され、給水ラインL1におけるエコノマイザ3よりも下流側を流通する給水W1(エコノマイザ3からボイラ2に供給される給水W1)の温度を検出する。換言すると、第1給水温度センサ32は、給水ラインL1におけるエコノマイザ3と缶体20との間を流通する給水W1の温度を検出する。第1給水温度センサ32は、接続部J1において、給水ラインL1に接続されている。接続部J1は、エコノマイザ3と缶体20との間に配置されている。第1給水温度センサ32は、制御部10に電気的に接続されている。第1給水温度センサ32で検出された給水W1の温度(以下、「缶体入口の給水温度」ともいう)は、制御部10へ検出信号として送信される。   The 1st feed water temperature sensor 32 is arrange | positioned downstream from the economizer 3 in the water supply line L1, and the water supply W1 which distribute | circulates the downstream from the economizer 3 in the water supply line L1 (water supply W1 supplied to the boiler 2 from the economizer 3). Detect the temperature. In other words, the 1st feed water temperature sensor 32 detects the temperature of the feed water W1 which distribute | circulates between the economizer 3 and the can 20 in the feed water line L1. The first feed water temperature sensor 32 is connected to the feed water line L1 at the connection portion J1. The connecting portion J1 is disposed between the economizer 3 and the can body 20. The first feed water temperature sensor 32 is electrically connected to the control unit 10. The temperature of the water supply W1 detected by the first water supply temperature sensor 32 (hereinafter also referred to as “water supply temperature at the inlet of the can”) is transmitted to the control unit 10 as a detection signal.

第2給水温度センサ33は、給水ラインL1におけるエコノマイザ3よりも上流側に配置され、給水ラインL1におけるエコノマイザ3よりも上流側を流通する給水W1(給水ライン1からエコノマイザ3に供給される給水W1)の温度を検出する。換言すると、第2給水温度センサ33は、給水ラインL1におけるエコノマイザ3の入り口における給水W1の温度を検出する。第2給水温度センサ33は、接続部J2において、給水ラインL1に接続されている。接続部J2は、給水流量調整弁9とエコノマイザ3との間に配置されている。第2給水温度センサ33は、制御部10に電気的に接続されている。第2給水温度センサ33で検出された給水W1の温度(以下、「エコノマイザ入口の給水温度」ともいう)は、制御部10へ検出信号として送信される。   The second feed water temperature sensor 33 is disposed upstream of the economizer 3 in the feed water line L1 and feeds water W1 that circulates upstream of the economizer 3 in the feed water line L1 (water feed W1 supplied from the feed water line 1 to the economizer 3). ) Temperature. In other words, the second feed water temperature sensor 33 detects the temperature of the feed water W1 at the entrance of the economizer 3 in the feed water line L1. The second feed water temperature sensor 33 is connected to the feed water line L1 at the connection portion J2. The connection portion J2 is disposed between the water supply flow rate adjustment valve 9 and the economizer 3. The second feed water temperature sensor 33 is electrically connected to the control unit 10. The temperature of the water supply W1 detected by the second water supply temperature sensor 33 (hereinafter also referred to as “economizer inlet water supply temperature”) is transmitted to the control unit 10 as a detection signal.

電気伝導率センサ34は、缶水の電気伝導率を測定するセンサである。電気伝導率センサ34で測定された缶水の電気伝導率値は、制御部10へ検出信号として送信される。   The electrical conductivity sensor 34 is a sensor that measures the electrical conductivity of can water. The electrical conductivity value of the can water measured by the electrical conductivity sensor 34 is transmitted to the control unit 10 as a detection signal.

給水ポンプ8は、給水W1を吸入し、缶体20に向けて吐出する装置である。給水ポンプ8に併設されたモータ(不図示)は、制御部10に電気的に接続されており、制御部10からの制御信号に基づいて制御されて駆動する。給水ポンプ8は、インバータ周波数により制御されて駆動することで、流量調整可能に構成してもよい。   The feed water pump 8 is a device that sucks in the feed water W <b> 1 and discharges it toward the can body 20. A motor (not shown) provided in the water supply pump 8 is electrically connected to the control unit 10 and is controlled and driven based on a control signal from the control unit 10. The feed water pump 8 may be configured such that the flow rate can be adjusted by being driven by being controlled by the inverter frequency.

給水流量調整弁9は、給水ラインL1において、給水ポンプ8よりも下流側であってエコノマイザ3よりも上流側に配置され、エコノマイザ3に供給される給水W1の流量を調整可能な弁である。給水流量調整弁9は、制御部10に電気的に接続されている。給水流量調整弁9の弁開度(弁体の開度)は、制御部10からの駆動信号により制御される。   The water supply flow rate adjustment valve 9 is a valve that is disposed downstream of the water supply pump 8 and upstream of the economizer 3 in the water supply line L1 and can adjust the flow rate of the water supply W1 supplied to the economizer 3. The feed water flow rate adjustment valve 9 is electrically connected to the control unit 10. The valve opening degree of the feed water flow rate adjustment valve 9 (the opening degree of the valve element) is controlled by a drive signal from the control unit 10.

缶体20は、下部管寄せ、水管、上部管寄せ、バーナ等(いずれも不図示)を備える。
上部管寄せは、環状に形成された中空の容器である。各水管の上端部は、上部管寄せと連通している。上部管寄せの上端には、蒸気供給ラインL3の上流側の端部が接続されている。複数の水管で発生した蒸気W2は、上部管寄せを介して蒸気供給ラインL3へ送出される。上部管寄せには、上部管寄せ内の蒸気圧力を検出する蒸気圧力検出部としての圧力センサ30が接続されている。蒸気供給ラインL3は、水管で発生した蒸気W2を負荷装置5へ供給するラインである。蒸気供給ラインL3の下流側の端部は、負荷装置5に接続されている。
The can 20 includes a lower header, a water tube, an upper header, a burner, and the like (all not shown).
The upper header is a hollow container formed in an annular shape. The upper end of each water pipe communicates with the upper header. The upstream end of the steam supply line L3 is connected to the upper end of the upper header. The steam W2 generated in the plurality of water pipes is sent to the steam supply line L3 through the upper header. A pressure sensor 30 is connected to the upper header as a steam pressure detection unit that detects the steam pressure in the upper header. The steam supply line L3 is a line for supplying the load W 5 with the steam W2 generated in the water pipe. The downstream end of the steam supply line L <b> 3 is connected to the load device 5.

バーナ(不図示)は、燃料(液体又は気体等)を燃焼させる燃焼装置である。バーナには、燃料供給ラインL2が接続されている。燃料供給ラインL2は、燃料供給源(不図示)から送出された燃料を、バーナに供給するラインである。   A burner (not shown) is a combustion apparatus that burns fuel (liquid or gas). A fuel supply line L2 is connected to the burner. The fuel supply line L2 is a line for supplying fuel delivered from a fuel supply source (not shown) to the burner.

水位センサ31は、缶体20の内部の水位を検出する機器である。水位センサ31は、制御部10に電気的に接続されている。水位センサ31で検出された缶体20の内部の水位(以下、「水位Hd」ともいう)は、検出信号として制御部10に送信される。   The water level sensor 31 is a device that detects the water level inside the can 20. The water level sensor 31 is electrically connected to the control unit 10. The water level inside the can 20 detected by the water level sensor 31 (hereinafter also referred to as “water level Hd”) is transmitted to the control unit 10 as a detection signal.

負荷装置5は、ボイラ2から供給された蒸気W2により動作する装置(例えば、熱交換器)である。負荷装置5において使用された蒸気W2は、熱を奪われて凝縮し、ドレンW(不図示)となって排出される。   The load device 5 is a device (for example, a heat exchanger) that is operated by the steam W2 supplied from the boiler 2. The steam W2 used in the load device 5 is deprived of heat and condensed, and is discharged as drain W (not shown).

制御部10は、缶体20における燃料の燃焼状態を、負荷装置5で消費される蒸気の量や、圧力センサ30により検出された蒸気の圧力等に基づいて、燃焼状態(例えば、段階値制御ボイラの場合は、1段階〜3段階等のN位置又は比例制御ボイラの場合は、最小燃焼状態から最大燃焼状態の範囲)及び燃焼停止状態のいずれかに設定する。   The control unit 10 determines the combustion state of the fuel in the can body 20 based on the amount of steam consumed by the load device 5, the pressure of the steam detected by the pressure sensor 30, and the like (for example, step value control). In the case of a boiler, the position is set to one of N positions such as 1 to 3 stages, or in the case of a proportional control boiler, a range from a minimum combustion state to a maximum combustion state) and a combustion stop state.

制御部10は、第1給水制御部101と、第2給水制御部102と、を備える。
第1給水制御部101は、水位センサ31により検出される水位が、第1給水温度センサ32により測定される、缶体入り口の給水温度を含む複数のパラメータに基づいて算出される第1目標水位を含む第1適正水位範囲に収まる場合、水位センサ31により検出される水位が第1目標水位となるように、給水流量調整弁9を連続制御する。
第2給水制御部102は、水位センサ31により検出される水位が、第1給水温度センサ32により測定される給水の温度を含む複数のパラメータに基づいて算出される第1目標水位を含む第1適正水位範囲外である場合、水位センサ31により検出される水位が、第2給水温度センサ12により測定されるエコノマイザ入り口の給水温度を含む複数のパラメータに基づいて算出される第2目標水位を含む第2適正水位範囲に収まるまで、給水を供給又は停止するように給水流量調整弁9を間欠制御する。
The control unit 10 includes a first water supply control unit 101 and a second water supply control unit 102.
The first water supply control unit 101 calculates the first target water level based on a plurality of parameters including the water supply temperature at the inlet of the can whose water level detected by the water level sensor 31 is measured by the first water supply temperature sensor 32. When the water level falls within the first appropriate water level range, the water supply flow rate adjustment valve 9 is continuously controlled so that the water level detected by the water level sensor 31 becomes the first target water level.
The second water supply control unit 102 includes a first water level detected by the water level sensor 31 including a first target water level calculated based on a plurality of parameters including the temperature of the water supply measured by the first water supply temperature sensor 32. When the water level is outside the proper water level range, the water level detected by the water level sensor 31 includes the second target water level calculated based on a plurality of parameters including the water supply temperature at the economizer entrance measured by the second water supply temperature sensor 12. The feed water flow rate adjustment valve 9 is intermittently controlled so as to supply or stop the feed water until it falls within the second appropriate water level range.

記憶部11には、例えば、後述する第1給水制御部101及び第2給水制御部102にそれぞれ対応する適正水位のテーブル又は近似関数等が記憶される。   The storage unit 11 stores, for example, appropriate water level tables or approximate functions corresponding to a first water supply control unit 101 and a second water supply control unit 102 described later, respectively.

制御部10及び記憶部11は、CPU及びメモリを含むマイクロプロセッサ(不図示)により構成することができる。この場合、記憶部11は、メモリにより構成することができる。
マイクロプロセッサには、時間の計時等を管理するインテグレーテッドタイマユニット(以下、「ITU」ともいう)が組み込まれている。
各種プログラムがマイクロプロセッサにより実行されることにより、マイクロプロセッサが第1給水制御部101と、第2給水制御部102と、を備える制御部10として機能する。
The control unit 10 and the storage unit 11 can be configured by a microprocessor (not shown) including a CPU and a memory. In this case, the storage unit 11 can be configured by a memory.
The microprocessor incorporates an integrated timer unit (hereinafter also referred to as “ITU”) that manages time measurement and the like.
When the various programs are executed by the microprocessor, the microprocessor functions as the control unit 10 including the first water supply control unit 101 and the second water supply control unit 102.

次に第1実施形態に係るボイラ装置1の給水制御について説明する。
制御部10は、第1給水制御部101により、負荷率(ボイラ1の燃焼量)、圧力センサ30により測定された缶体20の内部圧力、電気伝導率センサ34により測定された缶水の電気伝導率及び第1給水温度センサ32により測定された缶体入口の給水温度に基づいて水管の内部の第1目標水位を含む第1適正水位範囲を算出する。
ここで、第1適正水位範囲は、第1目標水位に予め設定されるディファレンシャル値をプラスした値を上限値とし、ディファレンシャル値をマイナスした値を下限値とする範囲とすることができる。
Next, water supply control of the boiler device 1 according to the first embodiment will be described.
The control unit 10 controls the load factor (combustion amount of the boiler 1) by the first water supply control unit 101, the internal pressure of the can body 20 measured by the pressure sensor 30, and the electricity of the can water measured by the electrical conductivity sensor 34. Based on the conductivity and the feed water temperature at the can inlet measured by the first feed water temperature sensor 32, a first appropriate water level range including the first target water level inside the water pipe is calculated.
Here, the first appropriate water level range may be a range in which a value obtained by adding a differential value set in advance to the first target water level is an upper limit value, and a value obtained by subtracting the differential value is a lower limit value.

より具体的には、第1給水制御部101は、第1目標水位を、例えば次のように算出することができる。
ボイラ装置1が段階値制御ボイラである場合には、記憶部11は、例えば、図3に示すように、特定の負荷率(例えば、低燃焼位置、中燃焼位置及び高燃焼位置)、及び特定の電気伝導率ごとに、缶体20の内部圧力を横列、給水温度を縦列として、横列におけるそれぞれの内部圧力及び縦列におけるそれぞれの給水温度に対応する目標水位を縦列及び横列の交点に有する適正水位のテーブルを記憶する。
More specifically, the first water supply control unit 101 can calculate the first target water level as follows, for example.
When the boiler device 1 is a step value control boiler, for example, as illustrated in FIG. 3, the storage unit 11 has a specific load factor (for example, a low combustion position, a middle combustion position, and a high combustion position), and a specific For each electrical conductivity, the proper water level having the target pressure corresponding to each internal pressure in the row and each feed water temperature in the column at the intersection of the column and the row, with the internal pressure of the can body 20 as the row and the feed water temperature as the column. Remember the table.

具体的には、記憶部11は、複数の負荷率(例えば、低燃焼位置、中燃焼位置及び高燃焼位置)における所定の缶体の内部圧力及び所定の給水温度に対応する適正水位のテーブルを特定の電気伝導率ごとに記憶する。
例えば、図3に示すように、記憶部11は、低燃焼位置における適正水位のテーブル111a〜111dを記憶する。
各テーブル111a〜111dは、電気伝導率が順に100、200、300及び400mS/mである場合の缶体の内部圧力及び給水温度に対応する適正水位の値を示している。
Specifically, the storage unit 11 stores a table of appropriate water levels corresponding to a predetermined internal pressure of the can body and a predetermined water supply temperature at a plurality of load factors (for example, a low combustion position, a middle combustion position, and a high combustion position). Store for each specific electrical conductivity.
For example, as illustrated in FIG. 3, the storage unit 11 stores tables 111 a to 111 d of appropriate water levels at the low combustion position.
Each table 111a-111d has shown the value of the appropriate water level corresponding to the internal pressure and water supply temperature of a can body in case electrical conductivity is 100, 200, 300, and 400 mS / m in order.

テーブル111a〜111dと同様に、記憶部11は、中燃焼位置における適正水位のテーブル及び高燃焼位置における適正水位のテーブルを記憶する。
中燃焼位置における適正水位のテーブル及び高燃焼位置における適正水位のテーブルもテーブル111a〜111dと同様に、電気伝導率が100、200、300及び400mS/mである場合の缶体の内部圧力及び給水温度に対応する適正水位の値を示している。
Similarly to the tables 111a to 111d, the storage unit 11 stores a table of appropriate water levels at the middle combustion position and a table of appropriate water levels at the high combustion position.
As with the tables 111a to 111d, the appropriate water level table at the middle combustion position and the appropriate water level table at the high combustion position are the internal pressure of the can body and the water supply when the electrical conductivity is 100, 200, 300 and 400 mS / m. The value of the appropriate water level corresponding to the temperature is shown.

第1給水制御部101は、圧力センサ30により測定された缶体20の内部圧力及び第1給水温度センサ32により測定された缶体入り口の給水温度に近似する複数(例えば、4つ)の適正水位を、燃焼位置に対応する適正水位のテーブルから選択し、選択した複数の適正水位から、缶体20の内部圧力及び給水温度に対応する適正水位を、線形補間を用いて電気伝導率ごとに求める。第1給水制御部101は、求めた特定の電気伝導率ごとの適正水位から、電気伝導率センサ34により測定された電気伝導率における適正水位を、線形補間を用いて求め、当該適正水位を第1目標水位として算出する。   The first water supply control unit 101 has a plurality of (for example, four) appropriate values that approximate the internal pressure of the can body 20 measured by the pressure sensor 30 and the water supply temperature at the can body entrance measured by the first water supply temperature sensor 32. The water level is selected from a table of appropriate water levels corresponding to the combustion positions, and the appropriate water level corresponding to the internal pressure and the feed water temperature of the can 20 is selected for each electrical conductivity using linear interpolation from the selected plurality of appropriate water levels. Ask. The first water supply control unit 101 obtains the appropriate water level in the electrical conductivity measured by the electrical conductivity sensor 34 from the obtained appropriate water level for each specific electrical conductivity using linear interpolation, and determines the appropriate water level. Calculated as one target water level.

また、ボイラ装置1が比例制御ボイラである場合には、記憶部11は、缶体20の燃焼量、第1給水温度センサ32により測定された給水温度、電気伝導率センサ34により測定された缶水の電気伝導率、及び圧力センサ30により測定された缶体20の内部の蒸気の圧力を入力として、適正水位を算出するための近似関数を記憶する。   When the boiler device 1 is a proportional control boiler, the storage unit 11 stores the combustion amount of the can 20, the feed water temperature measured by the first feed water temperature sensor 32, and the can measured by the electrical conductivity sensor 34. An approximation function for calculating an appropriate water level is stored with the electrical conductivity of water and the pressure of the steam inside the can body 20 measured by the pressure sensor 30 as inputs.

第1給水制御部101は、缶体20の燃焼量、第1給水温度センサ32により測定された缶体入口の給水温度、電気伝導率センサ34により測定された缶水の電気伝導率、及び圧力センサ30により測定された缶体20の内部の蒸気の圧力から、記憶部11に記憶される近似関数を用いて適正水位を求め、当該適正水位を第1目標水位として算出する。   The first water supply control unit 101 includes the combustion amount of the can 20, the water supply temperature at the inlet of the can measured by the first water supply temperature sensor 32, the electrical conductivity of the can water measured by the electrical conductivity sensor 34, and the pressure From the steam pressure inside the can body 20 measured by the sensor 30, an appropriate water level is obtained using an approximate function stored in the storage unit 11, and the appropriate water level is calculated as the first target water level.

次に、制御部10は、水位センサ31により検出された缶体20の内部の水位が、第1適正水位範囲に収まるか否かを判定して、水位が、第1適正水位範囲に収まる場合、水位センサ31により検出される水位が、第1目標水位となるように、第1給水制御部101により、給水流量調整弁9を連続制御する。
この際、第1給水制御部101は、水位センサ31により検出される水位が、第1目標水位となるように、給水流量調整弁9をPI制御又はPID制御することができる。
Next, the control unit 10 determines whether or not the water level inside the can 20 detected by the water level sensor 31 falls within the first appropriate water level range, and the water level falls within the first appropriate water level range. The water supply flow rate adjustment valve 9 is continuously controlled by the first water supply control unit 101 so that the water level detected by the water level sensor 31 becomes the first target water level.
At this time, the first water supply control unit 101 can perform PI control or PID control of the water supply flow rate adjustment valve 9 so that the water level detected by the water level sensor 31 becomes the first target water level.

なお、給水流量の連続制御(PI制御又はPID制御を含む)に際しては、給水流量調整弁9による給水流量の連続制御に制限されない。例えば、流量の調整可能な給水ポンプ8により給水流量を連続制御してもよい。また、流量の調整可能な給水ポンプ8と給水流量調整弁9とにより、給水流量を連続制御してもよい。給水流量調整弁9による給水量調整、流量の調整可能な給水ポンプ8による給水量調整、流量の調整可能な給水ポンプ8と給水流量調整弁9による給水量調整のいずれを採用するかは任意に設定することができる。   Note that the continuous control of the feed water flow rate (including PI control or PID control) is not limited to the continuous control of the feed water flow rate by the feed water flow rate adjustment valve 9. For example, the feed water flow rate may be continuously controlled by the feed water pump 8 capable of adjusting the flow rate. Further, the feed water flow rate may be continuously controlled by the feed water pump 8 and the feed water flow rate adjusting valve 9 which can adjust the flow rate. It is arbitrarily selected whether to use the water supply amount adjustment by the water supply flow rate adjustment valve 9, the water supply amount adjustment by the water supply pump 8 capable of adjusting the flow rate, or the water supply amount adjustment by the water supply pump 8 and the water supply flow rate adjustment valve 9 capable of adjusting the flow rate. Can be set.

缶体20の内部の水位が、第1適正水位範囲に収まらない場合、制御部10は、第2給水制御部102により、負荷率(ボイラ1の燃焼量)、圧力センサ30により測定された缶体20の内部圧力、電気伝導率センサ34により測定された缶水の電気伝導率及び第2給水温度センサ12により測定されたエコノマイザ3入口の給水温度に基づいて水管の内部の第2目標水位を含む第2適正水位範囲を算出する。
ここで、第2適正水位範囲は、第2目標水位に予め設定されるディファレンシャル値をプラスした値を上限値とし、ディファレンシャル値をマイナスした値を下限値とする範囲とすることができる。
When the water level inside the can 20 does not fall within the first appropriate water level range, the control unit 10 can measure the load factor (combustion amount of the boiler 1) and the pressure sensor 30 by the second water supply control unit 102. Based on the internal pressure of the body 20, the electrical conductivity of the can water measured by the electrical conductivity sensor 34, and the feed water temperature of the economizer 3 inlet measured by the second feed water temperature sensor 12, the second target water level inside the water pipe is determined. A second appropriate water level range is calculated.
Here, the second appropriate water level range can be a range in which a value obtained by adding a differential value set in advance to the second target water level is an upper limit value, and a value obtained by subtracting the differential value is a lower limit value.

なお、第2給水制御部102の、水管の内部の第2目標水位を算出する手順については、第1給水制御部101の、水管の内部の第1目標水位を算出する手順と同様であるため、詳細な説明は省略する。
なお、給水温度の測定個所が異なるため、適正水位を算出するための適正水位のテーブル及び適正水位を算出するための近似関数は、第1給水制御部101のそれとは異なる。
The procedure for calculating the second target water level inside the water pipe in the second water supply control unit 102 is the same as the procedure for calculating the first target water level inside the water pipe in the first water supply control unit 101. Detailed description will be omitted.
In addition, since the measurement location of feed water temperature differs, the table of the appropriate water level for calculating an appropriate water level, and the approximate function for calculating an appropriate water level differ from that of the 1st water supply control part 101. FIG.

次に、第2給水制御部102は、水位センサ31により検出される水位が、第2適正水位範囲内か、範囲外であるかを判定する。
水位センサ31により検出される水位が、第2適正水位範囲の上限を超えている場合、第2給水制御部102は、水位が第2適正水位範囲内に収まるまで、給水を停止するように給水流量調整弁9をオフ制御する。
また、水位センサ31により検出される水位が、第2適正水位範囲の下限以下の場合、第2給水制御部102は、水位が第2適正水位範囲に収まるまで、給水を供給するように給水流量調整弁9をオン制御する。
このように、制御部10は、水位が、第2適正水位範囲に収まらない場合、第2給水制御部102により、給水を間欠制御する。
Next, the second water supply control unit 102 determines whether the water level detected by the water level sensor 31 is within the second appropriate water level range or out of the range.
When the water level detected by the water level sensor 31 exceeds the upper limit of the second appropriate water level range, the second water supply control unit 102 supplies water so as to stop water supply until the water level falls within the second appropriate water level range. The flow regulating valve 9 is controlled to be turned off.
In addition, when the water level detected by the water level sensor 31 is equal to or lower than the lower limit of the second appropriate water level range, the second water supply control unit 102 supplies the supply water until the water level falls within the second appropriate water level range. The adjustment valve 9 is turned on.
Thus, the control part 10 performs intermittent control of water supply by the 2nd water supply control part 102, when a water level does not fall in the 2nd appropriate water level range.

水位センサ31により検出される水位が、第2適正水位範囲内の場合、又は第2給水制御部102による間欠給水制御により、水位センサにより検出される水位が、第2適正水位範囲に収まった場合、制御部10は、所定時間経過後に、第1給水制御部101による連続給水制御(PI制御又はPID制御を含む)に移行する。
なお、所定時間は、缶体給水温度が安定化するまでの時間を確保するためのものである。
When the water level detected by the water level sensor 31 is within the second appropriate water level range, or when the water level detected by the water level sensor is within the second appropriate water level range by the intermittent water supply control by the second water supply control unit 102 The control unit 10 shifts to continuous water supply control (including PI control or PID control) by the first water supply control unit 101 after a predetermined time has elapsed.
The predetermined time is for securing a time until the can body water supply temperature is stabilized.

こうすることで、制御部10は、燃焼量のステージが低燃焼から高燃焼に、又は高燃焼から低燃焼に急激に変更され、大幅な目標水位の変動が生じた場合であっても、目標水位のオーバーシュート又はアンダーシュートを未然に防ぐとともに、過熱防止やボイラ待機による圧力低下防止を可能とすることができる。
そして、ボイラが定常状態になった場合、定常時の目標水位に遅延なく、連続給水制御(PI制御又はPID制御)に復帰することができる。
By doing so, the control unit 10 can change the target combustion level even if the stage of the combustion amount is suddenly changed from low combustion to high combustion, or from high combustion to low combustion, and the target water level fluctuates significantly. While preventing overshoot or undershoot of the water level, it is possible to prevent overheating and pressure drop due to boiler standby.
And when a boiler will be in a steady state, it can return to continuous water supply control (PI control or PID control) without a delay in the target water level at the time of a steady state.

次に、第1実施形態のボイラ装置1における、制御部10の動作について、図4を参照しながら説明する。   Next, operation | movement of the control part 10 in the boiler apparatus 1 of 1st Embodiment is demonstrated, referring FIG.

ステップST1において、制御部10は、第1給水制御部101により、缶体入口の給水温度を含む複数のパラメータに基づいて水管の内部の第1目標水位を含む第1適正水位範囲を算出する。   In step ST1, the control unit 10 causes the first water supply control unit 101 to calculate a first appropriate water level range including the first target water level inside the water pipe based on a plurality of parameters including the water supply temperature at the can inlet.

ステップST2において、制御部10は、水位センサ31により検出された缶体20の内部の水位が、ステップST1において算出した第1適正水位範囲に収まるか否かを判定する。第1適正水位範囲に収まる場合(YES)には、ステップST3へ進む。第1適正水位範囲に収まらない場合(NO)にはステップST4に進む。   In step ST2, the control unit 10 determines whether or not the water level inside the can 20 detected by the water level sensor 31 falls within the first appropriate water level range calculated in step ST1. When it falls within the first appropriate water level range (YES), the process proceeds to step ST3. When it does not fall within the first appropriate water level range (NO), the process proceeds to step ST4.

ステップST3において、制御部10は、第1給水制御部101により、水位センサ31により検出される水位が、第1目標水位となるように、給水流量調整弁9等を連続制御(PI制御又はPID制御)する。その後、ステップST1に戻る。   In step ST3, the control unit 10 continuously controls the feed water flow rate adjustment valve 9 and the like so that the water level detected by the water level sensor 31 becomes the first target water level by the first water supply control unit 101 (PI control or PID). Control. Thereafter, the process returns to step ST1.

ステップST4において、制御部10は、第2給水制御部102により、エコノマイザ入口の給水温度を含む複数のパラメータに基づいて水管の内部の第2目標水位を含む第2適正水位範囲を算出する。   In step ST4, the control unit 10 causes the second water supply control unit 102 to calculate a second appropriate water level range including the second target water level inside the water pipe based on a plurality of parameters including the water supply temperature at the economizer inlet.

ステップST5において、制御部10は、第2給水制御部102により、水位センサ31により検出された缶体20の内部の水位が、ステップST4において算出した第2適正水位範囲内か否かを判定する。水位が第2適正水位範囲に収まる場合(YES)には、ステップST8に進む。水位が、第2適正水位範囲の上限を超えている場合には、ステップST6へ進む。水位が、第2適正水位範囲の下限以下の場合、ステップST7へ進む。   In step ST5, the control part 10 determines whether the water level inside the can 20 detected by the water level sensor 31 is within the second appropriate water level range calculated in step ST4 by the second water supply control part 102. . When the water level falls within the second appropriate water level range (YES), the process proceeds to step ST8. When the water level exceeds the upper limit of the second appropriate water level range, the process proceeds to step ST6. When the water level is equal to or lower than the lower limit of the second appropriate water level range, the process proceeds to step ST7.

ステップST6において、制御部10は、第2給水制御部102により、水位が第2適正水位範囲内に収まるまで、給水を停止するように給水流量調整弁9をオフ制御する。水位が第2適正水位範囲内に収まった場合、ST8に進む。   In step ST <b> 6, the control unit 10 uses the second water supply control unit 102 to turn off the water supply flow rate adjustment valve 9 so as to stop the water supply until the water level falls within the second appropriate water level range. When the water level falls within the second appropriate water level range, the process proceeds to ST8.

ステップST7において、制御部10は、第2給水制御部102により、水位が第2適正水位範囲に収まるまで、給水を供給するように給水流量調整弁9をオン制御する。水位が第2適正水位範囲内に収まった場合、ST8に進む。   In step ST <b> 7, the control unit 10 causes the second water supply control unit 102 to turn on the water supply flow rate adjustment valve 9 so as to supply water until the water level falls within the second appropriate water level range. When the water level falls within the second appropriate water level range, the process proceeds to ST8.

ステップST8において、制御部10は、所定時間経過後に、ステップST1に戻る。   In step ST8, the control unit 10 returns to step ST1 after a predetermined time has elapsed.

上述した第1実施形態に係るボイラ装置1によれば、例えば、以下のような効果が得られる。   According to the boiler device 1 according to the first embodiment described above, for example, the following effects can be obtained.

第1実施形態におけるエコノマイザを有するボイラ装置1によると、定常時は、第1給水制御部101により、水位センサ31により検出される水位が、第1給水温度センサ32により測定される缶体入り口の給水の温度を含む複数のパラメータに基づいて算出される第1目標水位となるように、給水流量調整弁9等を連続制御(PI制御又はPID制御)する。非定常時になった場合、例えば燃焼量のステージが低燃焼から高燃焼に、又は高燃焼から低燃焼に急激に変更され、大幅な目標水位の変動が生じた場合(水位が第1目標水位を含む第1適正水位範囲外となった場合)第2給水制御部102により、水位センサ31により検出される水位が、第2給水温度センサ12により測定されるエコノマイザ入り口の給水の温度を含む複数のパラメータに基づいて算出される第2目標水位を含む第2適正水位範囲内になるように、給水流量調整弁9等を間欠制御し、水位が第2目標水位を含む第2適正水位範囲に収まった後、所定時間経過後に第1給水制御部による制御に戻す。このため、非定常時に、大幅な目標水位の変動が生じた場合であっても、目標水位のオーバーシュート又はアンダーシュートを未然に防ぐとともに、過熱防止やボイラ待機による圧力低下防止を可能とし、定常時の目標水位に遅延なく移行できるように連続給水制御することができる。   According to the boiler apparatus 1 having the economizer in the first embodiment, at a normal time, the water level detected by the water level sensor 31 by the first water supply control unit 101 is measured at the inlet of the can body measured by the first water supply temperature sensor 32. The feed water flow rate adjusting valve 9 and the like are continuously controlled (PI control or PID control) so that the first target water level is calculated based on a plurality of parameters including the temperature of the feed water. When the non-steady time is reached, for example, when the combustion amount stage is suddenly changed from low combustion to high combustion, or from high combustion to low combustion, and a large fluctuation in the target water level occurs (the water level changes to the first target water level). The water level detected by the water level sensor 31 by the second water supply control unit 102 includes a plurality of water supply temperatures at the economizer entrance measured by the second water supply temperature sensor 12. The feed water flow rate adjustment valve 9 and the like are intermittently controlled so as to be within the second appropriate water level range including the second target water level calculated based on the parameters, and the water level falls within the second appropriate water level range including the second target water level. Then, after the predetermined time has elapsed, the control is returned to the control by the first water supply control unit. For this reason, even if the target water level fluctuates significantly during non-stationary conditions, it is possible to prevent overshoot or undershoot of the target water level, prevent overheating, and prevent pressure drop due to boiler standby. Continuous water supply control can be performed so that the normal target water level can be shifted without delay.

以上、本発明の好ましい実施形態について説明した。しかし、本発明は、上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。   The preferred embodiments of the present invention have been described above. However, the present invention is not limited to the above-described embodiments, and can be implemented in various forms.

エコノマイザ3を加熱する排ガスは、ボイラ2からの排ガスに制限されず、例えば、別設備のエンジンからの排ガスであってもよい。   The exhaust gas that heats the economizer 3 is not limited to the exhaust gas from the boiler 2, and may be, for example, exhaust gas from an engine of another facility.

第1実施形態では、給水流量調整部を給水流量調整弁9としたが、給水流量調整部は、弁(バルブ)に制限されない。例えば、給水流量調整部として、流量の調整可能な給水ポンプ8としてもよい。また、給水流量調整部を流量の調整可能な給水ポンプ8と給水流量調整弁9とから成るものとしてもよい。給水流量調整弁9による給水量調整、流量の調整可能な給水ポンプ8による給水量調整、流量の調整可能な給水ポンプ8と給水流量調整弁9による給水量調整のいずれを採用するかは任意に設定することができる。   In the first embodiment, the water supply flow rate adjusting unit is the water supply flow rate adjusting valve 9, but the water supply flow rate adjusting unit is not limited to a valve (valve). For example, the feed water flow rate adjusting unit may be a feed water pump 8 capable of adjusting the flow rate. Further, the feed water flow rate adjusting unit may be composed of a feed water pump 8 and a feed water flow rate adjusting valve 9 capable of adjusting the flow rate. It is arbitrarily selected whether to use the water supply amount adjustment by the water supply flow rate adjustment valve 9, the water supply amount adjustment by the water supply pump 8 capable of adjusting the flow rate, or the water supply amount adjustment by the water supply pump 8 and the water supply flow rate adjustment valve 9 capable of adjusting the flow rate. Can be set.

第1実施形態では、第1給水制御部101により、第1給水温度センサ32により測定される缶体入口の給水の温度を含む複数のパラメータに基づいて第1目標水位を算出しているが、当該機能を第1給水制御部101から独立させてもよい。同様に、第2給水制御部102により、第2給水温度センサ33により測定されるエコノマイザ入口の給水の温度を含む複数のパラメータに基づいて第2目標水位を算出しているが、当該機能を第2給水制御部102から独立させてもよい。   In the first embodiment, the first water supply control unit 101 calculates the first target water level based on a plurality of parameters including the temperature of the water supply at the can inlet measured by the first water supply temperature sensor 32. You may make the said function independent from the 1st water supply control part 101. FIG. Similarly, the second water supply control unit 102 calculates the second target water level based on a plurality of parameters including the temperature of the water supply at the economizer inlet measured by the second water supply temperature sensor 33. You may make it independent from the 2 water supply control part 102. FIG.

第1実施形態では、制御部10が、水位センサ31により検出された缶体20の内部の水位が、第1適正水位範囲に収まるか否かを判定しているが、第1給水制御部101により、判定してもよい。   In the first embodiment, the control unit 10 determines whether or not the water level inside the can 20 detected by the water level sensor 31 falls within the first appropriate water level range. It may be determined by

1 ボイラ装置
3 エコノマイザ(給水加熱器)
5 負荷装置
8 給水ポンプ
9 給水量調整弁
10 制御部
101 第1給水制御部
102 第2給水制御部
11 記憶部
20 缶体
30 圧力センサ
31 水位センサ
32 第1給水温度センサ
33 第2給水温度センサ
34 電気伝導率センサ
L1 給水ライン
L2 燃料供給ライン
L3 蒸気供給ライン
W1 給水
W2 蒸気
1 Boiler device 3 Economizer (feed water heater)
DESCRIPTION OF SYMBOLS 5 Load apparatus 8 Water supply pump 9 Water supply amount adjustment valve 10 Control part 101 1st water supply control part 102 2nd water supply control part 11 Storage part 20 Can 30 Pressure sensor 31 Water level sensor 32 1st water supply temperature sensor 33 2nd water supply temperature sensor 34 Electric conductivity sensor L1 Water supply line L2 Fuel supply line L3 Steam supply line W1 Water supply W2 Steam

Claims (4)

燃料を燃焼させて給水から蒸気を生成するボイラ装置であって、
缶体と、
前記缶体に供給される給水を前記燃料が燃焼されて発生した燃焼ガスにより加熱する給水加熱器と、
前記給水加熱器を介して前記缶体に給水を供給する給水ラインと、
前記缶体の内部の水位を検出する水位検出部と、
前記給水ラインにおける前記給水加熱器と前記缶体との間において前記缶体に供給される給水の温度を測定する第1給水温度測定部と、
前記給水ラインにおける前記給水加熱器よりも上流側において前記給水加熱器に供給される給水の温度を測定する第2給水温度測定部と、
前記給水ラインにおける前記給水加熱器よりも上流側に配置され、前記給水加熱器に供給される給水の流量を調整する給水流量調整部と、
前記給水流量調整部を制御する制御部と、を備え、
前記制御部は、
前記水位検出部により検出される水位が、前記第1給水温度測定部により測定される給水の温度を含む複数のパラメータに基づいて算出される第1目標水位を含む第1適正水位範囲に収まる場合、前記水位検出部により検出される水位が、前記第1目標水位となるように、前記給水流量調整部を連続制御する第1給水制御部と、
前記水位検出部により検出される水位が、前記第1給水温度測定部により測定される給水の温度に応じて算出される第1目標水位を含む第1適正水位範囲外である場合、前記水位検出部により検出される水位が、前記第2給水温度測定部により測定される給水の温度に基づいて算出される第2目標水位を含む第2適正水位範囲に収まるまで、給水を供給又は停止するように前記給水流量調整部を間欠制御する第2給水制御部と、
を含むことを特徴とするボイラ装置。
A boiler device that burns fuel to generate steam from feed water,
Can body,
A feed water heater for heating the feed water supplied to the can body with combustion gas generated by burning the fuel;
A water supply line for supplying water to the can through the water heater;
A water level detection unit for detecting the water level inside the can body;
A first feed water temperature measuring unit that measures a temperature of feed water supplied to the can body between the feed water heater and the can body in the feed water line;
A second feed water temperature measuring unit that measures the temperature of feed water supplied to the feed water heater on the upstream side of the feed water heater in the feed water line;
A water supply flow rate adjusting unit that is arranged upstream of the water supply heater in the water supply line and adjusts the flow rate of water supplied to the water supply heater,
A control unit for controlling the feed water flow rate adjustment unit,
The controller is
When the water level detected by the water level detection unit falls within the first appropriate water level range including the first target water level calculated based on a plurality of parameters including the temperature of the feed water measured by the first feed water temperature measurement unit A first water supply control unit that continuously controls the water supply flow rate adjustment unit such that the water level detected by the water level detection unit becomes the first target water level;
When the water level detected by the water level detection unit is outside the first appropriate water level range including the first target water level calculated according to the temperature of the feed water measured by the first feed water temperature measurement unit, the water level detection The supply water is supplied or stopped until the water level detected by the unit falls within the second appropriate water level range including the second target water level calculated based on the temperature of the water supply measured by the second water supply temperature measurement unit. A second water supply control unit that intermittently controls the water supply flow rate adjustment unit;
The boiler apparatus characterized by including.
前記第1給水制御部は、前記水位検出部により検出される水位が、前記第1目標水位となるように、前記給水流量調整部をPI制御又はPID制御することを特徴とする、請求項1に記載のボイラ装置。   The said 1st water supply control part performs PI control or PID control of the said water supply flow volume adjustment part so that the water level detected by the said water level detection part may become said 1st target water level. The boiler device described in 1. 前記制御部は、前記水位検出部により検出される水位が、前記第2給水制御部により、前記第2目標水位を含む第2適正水位範囲に収まった後、所定の時間経過後に第1給水制御部による制御を行うことを特徴とする、請求項1又は請求項2に記載のボイラ装置。   The control unit performs the first water supply control after a predetermined time has elapsed after the water level detected by the water level detection unit falls within the second appropriate water level range including the second target water level by the second water supply control unit. The boiler device according to claim 1, wherein control is performed by a unit. 前記第2適正水位範囲の上限及び下限がそれぞれ前記第2目標水位に等しいことを特徴とする、請求項1乃至請求項3のいずれか一項に記載のボイラ装置。   The boiler apparatus according to any one of claims 1 to 3, wherein an upper limit and a lower limit of the second appropriate water level range are equal to the second target water level, respectively.
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