JP2019163882A - ボイラのブロー率算出装置 - Google Patents

Abstract

【課題】流量計などの装置が無い場合でも、簡単な機器追加でブロー率の算出を行うことができるボイラのブロー率算出装置を提供する。【解決手段】計測用機器として、薬注ポンプ６、給水ポンプ２、ブロー弁８への通電用の各電線２Ａ、８Ａに装備されたクランプ式電流検出器１２、１３と、時間計を有する記録・演算部を備えるブロー率算出器１４とを有する。クランプ式電流検出器１２又は１３が検出する電流がしきい値以上の電流である場合、算出器１４は電流が流れている時間を計測する。計測された電磁弁８の開時間からブロー量が算出され、給水ポンプ２の稼働時間から給水量が算出され、これらからブロー率が演算される。【選択図】図１

Description

本発明は、ボイラのブロー率を算出する算出装置に関する。

ボイラ水（缶水）は、蒸発に伴い、水中の不純物が濃縮する。濃縮が進むとキャリーオーバーが生じたり、スケールが生成するため、連続的もしくは間欠的に缶水の一部を排出するブローを行い、濃縮倍数（濃縮度）を低下させる必要がある。

一般に、ボイラのブロー率すなわちブロー量と給水量との比率は、電気伝導率、シリカ濃度、塩化物イオン濃度、全蒸発残留物などの水質管理項目の許容濃縮倍数から定められ、このブロー率に従ってブロー制御される。

特開平７−１６７４０５号公報には、給水及びボイラ缶水の電気伝導率を測定し、ブローを行うことが記載されている。特開平９−１２６４０８号公報には、ボイラ水のシリカ濃度を測定し、これに基づいてブロー制御することが記載されている。

特開平７−１６７４０５号公報 特開平９−１２６４０８号公報

本発明は、流量計などの装置が無い場合でも、簡単な機器追加でブロー率の算出を行うことができるボイラのブロー率算出装置を提供することを目的とする。

本発明のボイラのブロー率算出装置は、給水ポンプによってボイラへ供給される給水量を計測する給水量計測手段と、ボイラからブロー弁によって排出されるブロー量を計測するブロー量計測手段と、計測された給水量及びブロー量に基づいてブロー率を算出する算出手段とを有したボイラのブロー率算出装置であって、給水ポンプ及びブロー弁への電線に着脱自在に装着されるクランプ式電流検出器によって給水量及びブロー量を計測する。

本発明の一態様では、前記ボイラの圧力を計測する圧力計測手段が設けられており、前記算出手段は、計測された圧力に基づいてブロー量を補正する。

本発明によると、ボイラ設備を停止することなく、ボイラ設備に機器を簡単に追加してブロー率を算出することができる。本発明によると、ボイラ設備の制御盤からの出力によらず後付けでも簡単に計測機器を設置することが可能である。

実施の形態に係るボイラのブロー率算出装置を備えたボイラ設備の構成図である。 実施の形態に係るボイラのブロー率算出装置を備えたボイラ設備の構成図である。

図１は実施の形態に係るボイラのブロー率算出装置を示すものであり、（ａ）は計測機器設置前の既設のボイラ設備の構成を示し、（ｂ）は計測機器設置後のボイラ設備の構成を示している。

図１（ａ）の通り、給水は、給水ライン１及び給水ポンプ２を介してボイラ３に供給される。ボイラ３で生じた蒸気は蒸気ライン（図示略）を介して送り出される。ボイラ３には蒸気圧力計４が設けられている。ボイラ３の缶水の一部は、ブローライン７及び電磁弁よりなるブロー弁８を介してブロー水として排出可能となっている。

給水ライン１に対し、薬品タンク５内の薬液が薬注ポンプ６を介して薬注可能とされている。給水ポンプ２、薬注ポンプ６及びブロー弁７はボイラ制御盤９から電線２Ａ、６Ａ、８Ａを介して給電される電流によって作動する。

以上の構成のボイラ設備に対し、図１（ｂ）の通り、計測用機器が装備される。この計測用機器は、電線２Ａ、８Ａに装備された非接触式のクランプで設置された通電検知部であるクランプ式電流検出器１２、１３と、時間計を有する記録・演算部を備えるブロー率算出器１４とを有する。

クランプ式電流検出器１２、１３は、一部開閉可能になっているコイルを巻きつけた環状鉄心を有する。環状鉄心に挿通された電線２Ａ又は８Ａに電流が流れた際に、コイル内に誘導電流が生じる。電線２Ａ又は８Ａ中を流れる電流がしきい値以上の電流である場合、算出器１４は電流が流れている時間を計測する。計測された電磁弁８の開時間からブロー量が算出され、給水ポンプ２の稼働時間から給水量が算出され、これらからブロー率が演算される。給水量は、給水ポンプ２の稼動時間からの計算でなく、電流値と電圧値からの電力量から計算されてもよい。

ボイラ３内の圧力が変化する場合は、単位時間あたりのブロー量が変化するので、ボイラの圧力計４の値によりブロー量を補正し、補正ブロー量に基づいてブロー率を算出する。

図１では給水ポンプ２の稼動時間から給水量を算出しているが、図２のように給水ラインに流量計１５が設けられているときには、給水量は流量計１５の検出データを用いて計算しても良い。

クランプ式電流検出器１２，１３及び算出器１４を追加で設置する場合、ボイラを停止して工事をする必要がなく、容易に施工することができ、低コストである。設置コストは２ｔ／ｈの小型貫流ボイラ５台の場合、従来の方法で流量計や電磁弁の開閉の接点等を設置する場合に比べ、１／４以下のコストで足り、また１／６以下の工事期間で足りる。

本発明が対象とするボイラは、小型貫流ボイラ、水管ボイラ、丸ボイラ、排熱ボイラなど、給水ポンプと電磁弁または電動弁式のブロー弁を有するボイラであればよい。

算出器１４としては、ＰＬＣなどの電流・電圧値の検出と電流・電圧値閾値を越える検出時間を測定し時間あたりの量に換算し、これらからブロー率を計算することができるものであればよい。算出器１４は、ボイラ設備近傍にある必要はなく、各データを通信装置を介して送信して、ホストコンピューターやサーバー、パソコンで処理してもよい。

算出器１４での計算方法の一例を挙げると、次の通りである。
・ブロー率（％）＝一定時間当たりのブロー弁の開時間／一定時間当たりの給水ポンプ稼働時間×係数（設備ごとに異なる）
・ブロー率（％）＝一定時間当たりのブロー弁の開時間×時間当たりのブロー量／一定時間当たりの給水ポンプ稼働時間×時間あたりの給水量
・ブロー率（％）＝一定時間当たりのブロー弁の開時間×時間当たりのブロー量×蒸気圧力による補正係数／一定時間当たりの給水ポンプ稼働時間×時間あたりの給水量
る）
・ブロー率（％）＝一定時間当たりのブロー弁の開時間×時間当たりのブロー量／一定時間当たりの給水ポンプ電力量×電力量あたりの給水量
・ブロー量の蒸気圧力での補正係数：基準蒸気圧力係数×（２ΔＰ）^１／２
ΔＰ：蒸気のゲージ圧。基準蒸気圧力が０．５ＭＰａの場合に係数が１とすると、蒸気圧力が０．７ＭＰａになった時は
０．１×（２×０．７）^１／２＝１．１８３倍に補正する。（圧力が上昇すると１．１８３倍にブロー量が増える。）

［実施例１］
図１（ｂ）に示すボイラ設備において、次のボイラ及び各機器を用いた。
小型貫流ボイラ：サムソン製ＮＢＯ−５００ 換算蒸発量５００ｋｇ／ｈ 燃料：Ａ重油
（照合のためブロー流量計と給水流量計を設置）
クランプ式電流検出器：ＵＲＤ製 ＣＴＴ−ＣＬＳ−ＣＶ 検出電流はＡＣ：０〜５Ａ 出力電圧はＤＣ：０〜５Ｖのものを使用
算出器：ＰＬＣ キーエンスＫＶ−Ｎ１４

＜運転条件＞
高燃焼連続
給水量：３００ｋｇ／ｈ
ブロー率：８％ と １６％ とを３時間で切り替え

＜結果・考察＞
（１）設置には、ボイラの停止や工事は必要なく数時間で設置が可能であった。

（２）ブロー率検出
(2-1) ブロー設定８％ 給水流量計とブロー流量計で設定する。
給水ポンプの稼働時間０．３１ｈｒ／ｈｒ
ブロー電磁弁稼働時間０．２１ｈｒ／ｈｒ
算出ブロー率＝（０．２１×４５７）／（０．３１×３７００）×１００＝８．３％（事前に設定した８％とほぼ同一）
(2-2) ブロー設定１６％ 給水流量計とブロー流量計で設定する。
給水ポンプの稼働時間０．３２ｈｒ／ｈｒ
ブロー電磁弁稼働時間０．４２ｈｒ／ｈｒ
算出ブロー率＝（０．４２×４５７）／（０．３２×３７００）×１００＝１６．２％（事前に設定した１６％とほぼ同一）

流量計を設置してブロー制御した場合と差は５％以内と遜色なくブロー率を算出することができた。

１ 給水ライン
２ 給水ポンプ
３ ボイラ
４ 蒸気圧力計
６ 薬注ポンプ
８ ブロー弁
１１，１２，１３ クランプ式電流検出器

Claims (2)

1. 給水ポンプによってボイラへ供給される給水量を計測する給水量計測手段と、
   ボイラからブロー弁によって排出されるブロー量を計測するブロー量計測手段と、
   計測された給水量及びブロー量に基づいてブロー率を算出する算出手段と
   を有したブロー率算出装置であって、
   給水ポンプ及びブロー弁への電線に装着されたクランプ式電流検出器によって給水量及びブロー量を計測することを特徴とするボイラのブロー率算出装置。
2. 前記ボイラの圧力を計測する圧力計測手段が設けられており、前記算出手段は、計測された圧力に基づいてブロー量を補正することを特徴とする請求項１のボイラのブロー率算出装置。

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