JP3068272U - 蒸気噴霧式バ―ナの燃焼制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 蒸気噴霧式バーナへの供給蒸気圧力を負荷に
応じてきめこまかく調整できるとともに、最小負荷を１
０％にまで下げることができる蒸気噴霧式バーナの燃焼
制御装置を提供する。 【解決手段】 蒸気噴霧式バーナに供給される蒸気の圧
力に応じた信号を発信する信号発信手段と、負荷と対応
付けて前記蒸気噴霧式バーナに供給すべき蒸気の圧力の
目標値を設定する目標値設定手段と、該目標値設定手段
により設定された目標値に基づいて、前記信号発信手段
からの信号に応じて前記蒸気噴霧式バーナに供給される
蒸気の圧力を調節する圧力調節手段とを備えてなるもの
である。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【考案の属する技術分野】

本考案は蒸気噴霧式バーナの燃焼制御装置に関する。さらに詳しくは、ボイラ や冷凍機の燃焼装置として使用される蒸気噴霧式バーナに供給される蒸気圧力を 調節することによってバーナの燃焼を制御する蒸気噴霧式バーナの燃焼制御装置 に関する。

【０００２】

【従来の技術】

従来より、ボイラや冷凍機（以下、ボイラで代表させる）の燃焼装置として蒸 気噴霧式バーナが広く用いられている。この蒸気噴霧式バーナは、よく知られて いるように、高圧の蒸気により重油を噴霧して燃焼させるものである。この蒸気 噴霧式バーナの特徴としては、油の保有圧力のほかに蒸気を使用して、その熱お よび圧力のエネルギを油の霧化に利用するので、噴霧が細かく、粘度の高い粗悪 油でも容易に霧化することができ、また油量の調節範囲も大きくとれるというこ とがあげられる。

【０００３】 また、蒸気噴霧式バーナでは、バーナに供給される油圧は２〜７ｋｇ／ｃｍ² ｇに設定されるのが通常であり、蒸気圧は差圧調節弁により油圧より通常１〜１ ．５ｋｇ／ｃｍ²高い圧力に保持するように設定される。

【０００４】 図４に、従来の蒸気噴霧式バーナにおける負荷と供給蒸気圧との関係を示す。 この例では、最小負荷に対しては蒸気圧が１．０ｋｇ／ｃｍ²ｇとなるように制 御されるとともに、最大負荷では蒸気圧が４．０ｋｇ／ｃｍ²ｇとなるように制 御されている。

【０００５】 しかしながら、この差圧調節弁を使用した従来のバーナ燃焼制御装置は機械式 であるため、ボイラの最小負荷および最大負荷に対応する蒸気圧のみが設定可能 であり、最小負荷と最大負荷との間の各負荷に対応させて、供給蒸気圧をきめこ まかく制御することが困難であるという問題がある。また、その最小負荷も１５ ％が限度であるという問題もある。

【０００６】

【考案が解決しようとする課題】

本考案はかかる従来技術の課題に鑑みなされたものであって、蒸気噴霧式バー ナへの供給蒸気圧力を負荷に応じてきめこまかく調整できるとともに、最小負荷 を１０％にまで下げることができる蒸気噴霧式バーナの燃焼制御装置を提供する ことを目的としている。

【０００７】

【課題を解決するための手段】

本考案の蒸気噴霧式バーナの燃焼制御装置は、蒸気噴霧式バーナに供給される 蒸気の圧力に応じた信号を発信する信号発信手段と、負荷と対応付けて前記蒸気 噴霧式バーナに供給すべき蒸気の圧力の目標値を設定する目標値設定手段と、該 目標値設定手段により設定された目標値に基づいて、前記信号発信手段からの信 号に応じて前記蒸気噴霧式バーナに供給される蒸気の圧力を調節する圧力調節手 段とを備えてなることを特徴とする。

【０００８】

【作用】

本考案は前記の如く構成されているので、蒸気噴霧式バーナへの供給蒸気圧力 を負荷に応じてきめこまかく調整できる。そのため、最小負荷を１０％にまで下 げることができる。

【０００９】

【考案の実施の形態】

以下、添付図面を参照しながら本考案を実施形態に基づいて説明するが、本考 案はかかる実施形態のみに限定されるものではない。

【００１０】 本考案の一実施形態に係る蒸気噴霧式バーナの燃焼制御装置を図１に示す。こ の燃焼制御装置によって制御される燃焼装置は蒸気噴霧式バーナとして構成され てなるバーナ１を備えている。バーナ１には燃料としての重油が燃料管２を介し て供給されるとともに、燃料を霧化するために用いられる蒸気が蒸気管３を介し て供給される。

【００１１】 燃料管２には、油量自動調節弁４が設けられるとともに、バーナ１に供給され る燃料圧力を監視するための燃料圧力計５が設けられている。

【００１２】 蒸気管３には、バーナ１に供給される蒸気圧力を監視するための蒸気圧力計６ が設けられるとともに、圧力発信器８にバーナ供給蒸気圧力を入力するための導 圧管７の基端が接続され、またこの導圧管７の先端は圧力発信器８が接続されて いる。この圧力発信器８は、従来より公知のものと同様に構成されていて、入力 された蒸気圧力に応じた信号を蒸気圧力調節計１０に送信する。

【００１３】 また、蒸気管３にはバーナ１に供給される蒸気圧力を調節する蒸気圧制御弁９ が設けられており、この蒸気圧制御弁９の開度は蒸気圧調節計１０により調節さ れるように構成されている。

【００１４】 すなわち、蒸気圧調節計１０は、圧力発信器８からの蒸気圧力に応じた信号と ボイラの負荷Ｗを示す信号とに基づいて、蒸気圧制御弁９の開度を制御する。こ こで、ボイラの負荷Ｗを示す信号はコントロールモータの開度を示す信号を電圧 が１Ｖ〜５Ｖの信号に変換することによって生成される。

【００１５】 次に、蒸気圧調節計１０による蒸気圧制御弁９の制御について説明する。

【００１６】 蒸気圧調節計１０に内蔵されたＲＡＭ（Random access memory: 書き換え可能 メモリ）１１には、図２に示すように、ボイラの最小負荷Ｗｍｉｎ（１０％負荷 ）と最大負荷Ｗｍａｘ（１００％負荷）、および最小負荷Ｗｍｉｎと最大負荷Ｗ ｍａｘとの間に設定された６個の部分負荷Ｗ１、Ｗ２、Ｗ３、Ｗ４、Ｗ５、Ｗ６ （Ｗｍｉｎ＜Ｗ１＜Ｗ２＜Ｗ３＜Ｗ４＜Ｗ５＜Ｗ６＜Ｗｍａｘ）のそれぞれに対 応して、蒸気圧力をどのような値に制御するかを示す目標供給蒸気圧力ＳＰｍｉ ｎ、ＳＰｍａｘ、ＳＰ１、ＳＰ２、ＳＰ３、ＳＰ４、ＳＰ５およびＳＰ６（ＳＰ ｍｉｎ＜ＳＰ１＜ＳＰ２＜ＳＰ３＜ＳＰ４＜ＳＰ５＜ＳＰ６＜ＳＰｍａｘ）を予 め設定したテーブルが格納されている。蒸気圧調節計１０に内蔵されたＣＰＵ（ Central processing Unit: 中央演算装置）１２は、このテーブルを参照して、 例えば線形補完法により前記ボイラの負荷Ｗを示す信号に応じた最終目標蒸気圧 力ＳＰＷを算出する。

【００１７】 ついで、ＣＰＵ１２は、この算出された最終目標蒸気圧力ＳＰＷと圧力発信器 ５からの信号が示す蒸気圧力ＳＰとを比較して、それらの差が値０になるように 蒸気圧制御弁９の開度を調節する。

【００１８】 図３に、本実施形態にかかる蒸気噴霧式バーナの燃焼制御装置における負荷− 目標供給蒸気圧力特性曲線を示す。図中、実線Ａは、最小負荷Ｗｍｉｎおよび最 大負荷Ｗｍａｘのそれぞれに対応させて目標供給蒸気圧力ＳＰｍｉｎおよびＳＰ ｍａｘを設定するとともに、負荷ＷがＷｍｉｎ値からＷｍａｘ値まで増加するの に伴って、目標供給蒸気圧力ＳＰを点Ｐから点Ｑまで直線的に増加させるように 制御する場合を示す。

【００１９】 また、図中、破線Ｂは、最小負荷Ｗｍｉｎおよび最大負荷Ｗｍａｘそれぞれに 対応させて目標供給蒸気圧力ＳＰｍｉｎおよびＳＰｍａｘを設定するとともに、 負荷ＷがＷｍｉｎ値からＷｍａｘ値まで増加するのに伴って、目標供給蒸気圧力 ＳＰを点Ｐから点Ｑまで下に凸の曲線に沿って増加させるように制御する場合を 示す。

【００２０】 さらに、図中、一点鎖線Ｃは、最小負荷Ｗｍｉｎおよび最大負荷Ｗｍａｘそれ ぞれに対応させて目標供給蒸気圧力ＳＰｍｉｎおよびＳＰｍａｘを設定するとと もに、負荷ＷがＷｍｉｎ値からＷｍａｘ値まで増加するのに伴って、目標供給蒸 気圧力ＳＰを点Ｐから点Ｑまで上に凸の曲線に沿って増加させるように制御する 場合を示す。

【００２１】 以上詳述したように、本実施形態の蒸気噴霧式バーナの燃焼制御装置によれば 、蒸気圧調節計１０のＲＡＭ１１に最小負荷Ｗｍｉｎおよび最大負荷Ｗｍａｘと 、これら最小負荷Ｗｍｉｎと最大負荷Ｗｍａｘとの間の６個の部分負荷Ｗ１、Ｗ ２、Ｗ３、Ｗ４、Ｗ５、Ｗ６（Ｗｍｉｎ＜Ｗ１＜Ｗ２＜Ｗ３＜Ｗ４＜Ｗ５＜Ｗ６ ＜Ｗｍａｘ）のそれぞれに対応して目標供給蒸気圧力ＳＰｍｉｎ、ＳＰｍａｘ、 ＳＰ１、ＳＰ２、ＳＰ３、ＳＰ４、ＳＰ５およびＳＰ６（ＳＰｍｉｎ＜ＳＰ１＜ ＳＰ２＜ＳＰ３＜ＳＰ４＜ＳＰ５＜ＳＰ６＜ＳＰｍａｘ）が設定されたテーブル を記憶するとともに、蒸気圧調節計１０のＣＰＵ１２が、このテーブルを参照し て、負荷Ｗに応じた最終目標蒸気圧力ＳＰＷを算出し、このＳＰＷ値と圧力発信 器８からの蒸気圧力に応じた信号とを比較して、この比較結果により、蒸気圧制 御弁９の弁開度を調節するので、蒸気噴霧式バーナの燃焼調整における重要な調 整値であるバーナへの供給蒸気圧力を負荷に応じてきめこまかに制御することが できる。

【００２２】 また、最小負荷Ｗｍｉｎと最大負荷Ｗｍａｘとの間の部分負荷Ｗ１、Ｗ２、Ｗ ３、Ｗ４、Ｗ５およびＷ６それぞれに対応する目標供給蒸気圧力ＳＰ１、ＳＰ２ 、ＳＰ３、ＳＰ４、ＳＰ５およびＳＰ６を適当に調節することによって、バーナ 燃焼における負荷−目標供給蒸気圧力特性曲線を様々な形状に変化させることが できる。これにより、実際のボイラ等の稼動状況に応じたバーナの燃焼制御を実 現することができる。

【００２３】 さらにまた、きめこまかな制御がなし得ることによって、バーナの燃焼比例制 御範囲を、従来の１００〜１５％から１００〜１０％へと広げることが可能とな る。

【００２４】 なお、本実施形態においては、目標供給蒸気圧力ＳＰを設定する負荷を、最小 負荷Ｗｍｉｎおよび最大負荷Ｗｍａｘと、最小負荷Ｗｍｉｎと最大負荷Ｗｍａｘ との間の６個の各負荷Ｗ１、Ｗ２、Ｗ３、Ｗ４、Ｗ５、Ｗ６（Ｗｍｉｎ＜Ｗ１＜ Ｗ２＜Ｗ３＜Ｗ４＜Ｗ５＜Ｗ６＜Ｗｍａｘ）としたが、本考案はこれに限定され るものではなく、種々改変が可能である。例えば、最小負荷Ｗｍｉｎと最大負荷 Ｗｍａｘとの間に９個あるいはそれ以上の個数の部分負荷を設定し、これらの各 部分負荷のそれぞれに目標供給蒸気圧力を設定することももちろん可能である。

【００２５】

【考案の効果】

以上詳述したように、本考案によればきめこまかな制御がなし得るので、蒸気 噴霧式バーナの燃焼比例制御範囲を従来の１００〜１５％から１００〜１０％に 広げることが可能となるという優れた効果が得られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案の一実施形態に係る蒸気噴霧式バーナの
燃焼制御装置の概略図である。

【図２】各負荷と目標蒸気圧力との組合せの一例を示す
テーブルである。

【図３】本実施形態の装置における負荷−目標供給蒸気
圧力特性曲線を示すグラフである。

【図４】従来装置における負荷−目標供給蒸気圧力特性
曲線を示すグラフである。

【符号の説明】

１ バーナ ２ 燃料管 ３ 蒸気管 ８ 圧力発信器 ９ 蒸気圧制御弁 １０ 蒸気圧調節計 １１ ＲＡＭ １２ ＣＰＵ

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 蒸気噴霧式バーナに供給される蒸気の圧
   力に応じた信号を発信する信号発信手段と、負荷と対応
   付けて前記蒸気噴霧式バーナに供給すべき蒸気の圧力の
   目標値を設定する目標値設定手段と、該目標値設定手段
   により設定された目標値に基づいて、前記信号発信手段
   からの信号に応じて前記蒸気噴霧式バーナに供給される
   蒸気の圧力を調節する圧力調節手段とを備えてなること
   を特徴とする蒸気噴霧式バーナの燃焼制御装置。