JP3242239B2 - 燃料ガス制御方法および装置 - Google Patents
燃料ガス制御方法および装置Info
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- JP3242239B2 JP3242239B2 JP29360493A JP29360493A JP3242239B2 JP 3242239 B2 JP3242239 B2 JP 3242239B2 JP 29360493 A JP29360493 A JP 29360493A JP 29360493 A JP29360493 A JP 29360493A JP 3242239 B2 JP3242239 B2 JP 3242239B2
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、燃料ガス制御方法およ
び装置に係り、特にボイラ用バーナへ供給される燃料ガ
スの制御方法および装置であって、バーナ点火前の燃料
ガスの大気放出を防ぐとともに起動時の燃料制御性を向
上させるに好適な燃料ガス制御方法および装置に関す
る。
び装置に係り、特にボイラ用バーナへ供給される燃料ガ
スの制御方法および装置であって、バーナ点火前の燃料
ガスの大気放出を防ぐとともに起動時の燃料制御性を向
上させるに好適な燃料ガス制御方法および装置に関す
る。
【０００２】
【従来の技術】図１にガス燃焼バーナに対する燃料ガス
供給系統を示す。一般に燃料ガスは、燃料ガス供給基地
（例えばＬＮＧ基地）で、気化された後所定の圧力で各
火力発電所に供給され各ボイラへ燃料ガス供給弁１を介
して供給される。燃料ガス供給基地側の供給圧力は、各
火力発電所にガスを送るため供給圧力が高いことから、
各発電所のボイラを含めた発電ユニットごとに減圧装置
として燃料ガス圧力調整弁２を設置して、定格出力相当
の燃料ガス流量を供給可能とするように配管圧力損失を
考慮して、燃料ガス圧力調整弁出口の圧力制御が行なわ
れる。この圧力はバーナ８ａの定格圧力に対して一般的
には、数倍の値となる。一方、ボイラへの燃料供給ガス
量は、発電ユニットの発電機出力に応じて、燃料ガス流
量調整弁４により調整される。
供給系統を示す。一般に燃料ガスは、燃料ガス供給基地
（例えばＬＮＧ基地）で、気化された後所定の圧力で各
火力発電所に供給され各ボイラへ燃料ガス供給弁１を介
して供給される。燃料ガス供給基地側の供給圧力は、各
火力発電所にガスを送るため供給圧力が高いことから、
各発電所のボイラを含めた発電ユニットごとに減圧装置
として燃料ガス圧力調整弁２を設置して、定格出力相当
の燃料ガス流量を供給可能とするように配管圧力損失を
考慮して、燃料ガス圧力調整弁出口の圧力制御が行なわ
れる。この圧力はバーナ８ａの定格圧力に対して一般的
には、数倍の値となる。一方、ボイラへの燃料供給ガス
量は、発電ユニットの発電機出力に応じて、燃料ガス流
量調整弁４により調整される。
【０００３】従来の上記系統においては、バーナ点火前
においては、バーナ入口弁８と燃料ガス圧力調整弁２の
間は、流れがないため初点火時には、バーナヘッダ（複
数のガスバーナが接続されたガス供給母管）圧力が上昇
することになり、バーナ定格圧力以上での点火となり危
険であるため、ガスベント弁９を開放して、バーナ点火
後ベント弁９を閉める運用としていた。このため、ベン
ト弁開放による燃料ガス損失や大気放出時の騒音の問題
があった。また、ボイラ点火後は、燃料ガス流量調整弁
４により起動時ガス燃料を制御させるが、定格燃料流量
に比べて極めて少ない燃料流量を調整することになり弁
の制御範囲が広いため、必然的に起動時には弁の制御性
の悪い低開度で調整することになり、制御が安定しない
などの問題もあった。なお、図１において、３は燃料ガ
ス圧力検出器、５は燃料ガス流量検出器、６は燃料ガス
遮断弁、７は燃料ガスリークチェック弁、１０は燃料ガ
ス供給配管である。
においては、バーナ入口弁８と燃料ガス圧力調整弁２の
間は、流れがないため初点火時には、バーナヘッダ（複
数のガスバーナが接続されたガス供給母管）圧力が上昇
することになり、バーナ定格圧力以上での点火となり危
険であるため、ガスベント弁９を開放して、バーナ点火
後ベント弁９を閉める運用としていた。このため、ベン
ト弁開放による燃料ガス損失や大気放出時の騒音の問題
があった。また、ボイラ点火後は、燃料ガス流量調整弁
４により起動時ガス燃料を制御させるが、定格燃料流量
に比べて極めて少ない燃料流量を調整することになり弁
の制御範囲が広いため、必然的に起動時には弁の制御性
の悪い低開度で調整することになり、制御が安定しない
などの問題もあった。なお、図１において、３は燃料ガ
ス圧力検出器、５は燃料ガス流量検出器、６は燃料ガス
遮断弁、７は燃料ガスリークチェック弁、１０は燃料ガ
ス供給配管である。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】上記従来技術において
は、バーナ点火前には、バーナ入口ヘッダ部の圧力がバ
ーナの定格圧力以上に上昇するので、バーナ点火に際し
て、ガスベント弁を開放して大気にガス燃料を放出する
ことが行なわれており、また、ボイラ起動時のような低
負荷時には、燃料ガス流量調整弁を低開度で使用するた
め、ガス流量の制御が安定しないという問題があった。
は、バーナ点火前には、バーナ入口ヘッダ部の圧力がバ
ーナの定格圧力以上に上昇するので、バーナ点火に際し
て、ガスベント弁を開放して大気にガス燃料を放出する
ことが行なわれており、また、ボイラ起動時のような低
負荷時には、燃料ガス流量調整弁を低開度で使用するた
め、ガス流量の制御が安定しないという問題があった。
【０００５】本発明の目的は、起動時ベント弁の開放に
よる燃料ガスの大気放出をなくすことにより燃料の節約
を図るとともに、起動時燃料ガス圧力調整弁の設定圧力
を下げることにより、燃料流量制御装置の制御性の安定
化を図る燃料ガス制御方法および装置を提供することに
ある。
よる燃料ガスの大気放出をなくすことにより燃料の節約
を図るとともに、起動時燃料ガス圧力調整弁の設定圧力
を下げることにより、燃料流量制御装置の制御性の安定
化を図る燃料ガス制御方法および装置を提供することに
ある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
本願で特許請求する発明は以下のとおりである。 （１）ボイラのガス燃焼バーナへガスを供給する管路の
上流域に設けたガス圧力調整弁によりバーナへの供給ガ
ス圧力を制御し、該ガス圧力調整弁の下流域に設けたガ
ス流量調整弁によりバーナへのガス供給量を制御する燃
料ガス制御方法において、バーナ点火に先立ちガス圧力
調整弁により前記ガス圧力を起動時設定圧力に制御し、
ついでガス流量調整弁とその下流に設けたリークチェッ
ク弁を開閉してバーナ入口にいたるまでの配管系のリー
クチェックを行ない、ついでバーナに点火しガス流量調
整弁を制御してバーナへのガス供給量が所定量以上にな
ったときに、ガス圧力調整弁により前記ガス圧力を起動
時設定圧力以上に調整することを特徴とする燃料ガス制
御方法。 （２）ボイラのガス燃焼バーナへガスを供給する管路の
上流側にガス供給圧力を制御するガス圧力調整弁を、そ
の下流側にガス供給流量を制御するガス流量調整弁をそ
れぞれ設けた燃料ガス制御装置において、前記ガス圧力
調整弁による調整ガス圧力を、ボイラ起動時のようなバ
ーナへのガス供給量が所定量以下のときは起動時設定圧
力に調整する装置と、ボイラ負荷が増加した、バーナへ
のガス供給量が所定量以上のときは前記起動時設定圧力
以上に調整する装置とを設けたことを特徴とする燃料ガ
ス制御装置。
本願で特許請求する発明は以下のとおりである。 （１）ボイラのガス燃焼バーナへガスを供給する管路の
上流域に設けたガス圧力調整弁によりバーナへの供給ガ
ス圧力を制御し、該ガス圧力調整弁の下流域に設けたガ
ス流量調整弁によりバーナへのガス供給量を制御する燃
料ガス制御方法において、バーナ点火に先立ちガス圧力
調整弁により前記ガス圧力を起動時設定圧力に制御し、
ついでガス流量調整弁とその下流に設けたリークチェッ
ク弁を開閉してバーナ入口にいたるまでの配管系のリー
クチェックを行ない、ついでバーナに点火しガス流量調
整弁を制御してバーナへのガス供給量が所定量以上にな
ったときに、ガス圧力調整弁により前記ガス圧力を起動
時設定圧力以上に調整することを特徴とする燃料ガス制
御方法。 （２）ボイラのガス燃焼バーナへガスを供給する管路の
上流側にガス供給圧力を制御するガス圧力調整弁を、そ
の下流側にガス供給流量を制御するガス流量調整弁をそ
れぞれ設けた燃料ガス制御装置において、前記ガス圧力
調整弁による調整ガス圧力を、ボイラ起動時のようなバ
ーナへのガス供給量が所定量以下のときは起動時設定圧
力に調整する装置と、ボイラ負荷が増加した、バーナへ
のガス供給量が所定量以上のときは前記起動時設定圧力
以上に調整する装置とを設けたことを特徴とする燃料ガ
ス制御装置。
【０００７】
【作用】従来技術では、燃料ガス圧力調整弁２の圧力設
定値がバーナ定格圧力よりも極めて高い値に設定される
ので、点火前燃料ガス圧力調整弁２からバーナ入口弁８
までの間は、この高い圧力設定値の圧力まで上昇する可
能性があり、さらにこの圧力調整弁２からのリークを考
えるとさらに上昇の可能性があるが、本発明において
は、少なくともこの圧力設定値をバーナ定格圧力と同程
度に低い値で制御させることにより圧力上昇を抑えるこ
とができる。従ってバーナ点火前にバーナヘッダ圧力が
高いため点火できず、ベント弁９を開放するような従来
技術の運用上の問題が解消される。
定値がバーナ定格圧力よりも極めて高い値に設定される
ので、点火前燃料ガス圧力調整弁２からバーナ入口弁８
までの間は、この高い圧力設定値の圧力まで上昇する可
能性があり、さらにこの圧力調整弁２からのリークを考
えるとさらに上昇の可能性があるが、本発明において
は、少なくともこの圧力設定値をバーナ定格圧力と同程
度に低い値で制御させることにより圧力上昇を抑えるこ
とができる。従ってバーナ点火前にバーナヘッダ圧力が
高いため点火できず、ベント弁９を開放するような従来
技術の運用上の問題が解消される。
【０００８】
【実施例】図２に本発明の一実施例における起動時の操
作手順を示す。燃料ガス圧力調整弁２の出口側の圧力
は、起動時用の圧力制御設定値に制御される。弁４、
６、７、８、９は全閉されている。バーナ点火前のリー
クチェック時にガス燃料流量調整弁４と燃料ガスリーク
チェック弁７を図２に示すように開弁することによりバ
ーナヘッダへガスを充満させ、リークチェック確認圧力
（≒バーナ定格圧力）になった後、燃料ガスリークチェ
ック弁７を閉めると同時に燃料ガス流量調整弁４も閉め
る。リークチェック完了後ガス遮断弁６が全開される
が、燃料ガス流量調整弁４を全閉しているためガスバー
ナヘッダ圧力は、リークチェック時の圧力に維持された
状態となる。
作手順を示す。燃料ガス圧力調整弁２の出口側の圧力
は、起動時用の圧力制御設定値に制御される。弁４、
６、７、８、９は全閉されている。バーナ点火前のリー
クチェック時にガス燃料流量調整弁４と燃料ガスリーク
チェック弁７を図２に示すように開弁することによりバ
ーナヘッダへガスを充満させ、リークチェック確認圧力
（≒バーナ定格圧力）になった後、燃料ガスリークチェ
ック弁７を閉めると同時に燃料ガス流量調整弁４も閉め
る。リークチェック完了後ガス遮断弁６が全開される
が、燃料ガス流量調整弁４を全閉しているためガスバー
ナヘッダ圧力は、リークチェック時の圧力に維持された
状態となる。
【０００９】万一ガス流量調整弁が多少リークしても、
燃料ガス圧力調整弁後流圧力は、バーナ定格圧力より少
し高めの圧力制御を行なっているため、バーナ定格圧力
を大きく上まわる圧力まで上昇することがない。図３に
本発明の一実施例を示す制御回路図を示す。燃料ガス圧
力調整弁２には、信号設定器１１の起動時設定圧力が信
号切替器１３ならびに変化率制限器１４により設定圧力
値として与えられる。燃料ガス圧力調整弁後圧力検出器
３による測定値を変化率制限器１４の出力と減算器１６
により比較演算し比例積分器１７により開度調整信号に
変換され自動手動切替器１８を通して燃料ガス圧力調整
弁２が制御される。ボイラ負荷が増加し、燃料ガス供給
流量が増加するとガス燃料供給システムの圧力損失が増
加するので、信号設定器１２（通常設定圧力）の信号に
信号切替器１３により切替えられ変化率制限器１４によ
り設定圧力が徐々に増加する。
燃料ガス圧力調整弁後流圧力は、バーナ定格圧力より少
し高めの圧力制御を行なっているため、バーナ定格圧力
を大きく上まわる圧力まで上昇することがない。図３に
本発明の一実施例を示す制御回路図を示す。燃料ガス圧
力調整弁２には、信号設定器１１の起動時設定圧力が信
号切替器１３ならびに変化率制限器１４により設定圧力
値として与えられる。燃料ガス圧力調整弁後圧力検出器
３による測定値を変化率制限器１４の出力と減算器１６
により比較演算し比例積分器１７により開度調整信号に
変換され自動手動切替器１８を通して燃料ガス圧力調整
弁２が制御される。ボイラ負荷が増加し、燃料ガス供給
流量が増加するとガス燃料供給システムの圧力損失が増
加するので、信号設定器１２（通常設定圧力）の信号に
信号切替器１３により切替えられ変化率制限器１４によ
り設定圧力が徐々に増加する。
【００１０】他方燃料ガス流量調整弁４に対しては、燃
焼量指令信号２０と燃料ガス流量検出器５の測定値との
差を減算器２７により演算し比例積分器２２により開度
調整信号として作成される。一方起動時の点火前の間
は、信号切替器２３により信号設定器２４側の信号に切
替えられ、本信号により図２に示すプログラム信号に基
づき自動手動切替器２５を介して燃料ガス流量調整弁４
が制御される。
焼量指令信号２０と燃料ガス流量検出器５の測定値との
差を減算器２７により演算し比例積分器２２により開度
調整信号として作成される。一方起動時の点火前の間
は、信号切替器２３により信号設定器２４側の信号に切
替えられ、本信号により図２に示すプログラム信号に基
づき自動手動切替器２５を介して燃料ガス流量調整弁４
が制御される。
【００１１】この流量調整弁の容量は、以下の式で表わ
される。
される。
【００１２】
【数１】
【００１３】ここで Ｋ ； 流量係数 Ｗ ； 流量 Δｐ； 弁前後差圧 γ ； 流体の比重 従って起動時、燃料ガス圧力調整弁の設定圧力を下げる
ことにより燃料ガス流量調整弁の前後差圧Δｐが小さく
なり、すなわちＣV 値を大きくすることが可能となり、
流量Ｗが小さくても弁開度を大きくすることが可能とな
り、低流量域での制御性が安定することになる。
ことにより燃料ガス流量調整弁の前後差圧Δｐが小さく
なり、すなわちＣV 値を大きくすることが可能となり、
流量Ｗが小さくても弁開度を大きくすることが可能とな
り、低流量域での制御性が安定することになる。
【００１４】すなわち本実施例においては、ガス圧力調
整弁２による調整ガス圧を、バーナへのガス供給量が所
定量以下では起動時設定圧力に調整する装置、例えば図
３における信号設定器１１、１３、変化率制限器１４、
ガス圧力検出器３、減算器１６、比例積分器１７および
自動／手動切替器１８と、バーナへのガス供給量が所定
量以上では前記起動時設定圧力以上に調整する装置、例
えば図３における上記各装置に加えて信号設定器１２を
設け、バーナ点火に先立ちガス圧力調整弁により前記ガ
ス圧力を起動時設定圧力に制御し、ついでバーナに点火
しガス流量調整弁を制御してバーナへのガス供給量が所
定量以上になったときに、ガス圧力調整弁により前記ガ
ス圧力を起動時設定圧力以上に調整することにより、起
動時の燃料ガスのヘッダ部圧力上昇を防止する運転が可
能となるため、従来技術におけるベント弁開運用による
燃料ガスの損失および大気放出時の騒音の問題が解消さ
れるので、省エネ、対環境公害の点からも非常に有効と
なる。
整弁２による調整ガス圧を、バーナへのガス供給量が所
定量以下では起動時設定圧力に調整する装置、例えば図
３における信号設定器１１、１３、変化率制限器１４、
ガス圧力検出器３、減算器１６、比例積分器１７および
自動／手動切替器１８と、バーナへのガス供給量が所定
量以上では前記起動時設定圧力以上に調整する装置、例
えば図３における上記各装置に加えて信号設定器１２を
設け、バーナ点火に先立ちガス圧力調整弁により前記ガ
ス圧力を起動時設定圧力に制御し、ついでバーナに点火
しガス流量調整弁を制御してバーナへのガス供給量が所
定量以上になったときに、ガス圧力調整弁により前記ガ
ス圧力を起動時設定圧力以上に調整することにより、起
動時の燃料ガスのヘッダ部圧力上昇を防止する運転が可
能となるため、従来技術におけるベント弁開運用による
燃料ガスの損失および大気放出時の騒音の問題が解消さ
れるので、省エネ、対環境公害の点からも非常に有効と
なる。
【００１５】
【発明の効果】本発明によれば、いわゆるベントなし起
動が可能となり、燃料ガスを大気放出することなく起動
可能となり燃費節減による省エネ効果およびガス大気放
出時の騒音公害も解消できる。
動が可能となり、燃料ガスを大気放出することなく起動
可能となり燃費節減による省エネ効果およびガス大気放
出時の騒音公害も解消できる。
【図１】ガス燃料燃焼バーナを有するボイラにおけるガ
ス燃料供給系統図。
ス燃料供給系統図。
【図２】本発明のガス燃料供給系統における起動時の操
作手順を示す図。
作手順を示す図。
【図３】本発明における燃料ガス圧力調整弁および燃料
ガス流量調整弁の制御系統図。
ガス流量調整弁の制御系統図。
１…燃料ガス供給弁、２…燃料ガス圧力調整弁、３…燃
料ガス圧力検出器、４…燃料ガス流量調整弁、５…燃料
ガス流量検出器、６…燃料ガス遮断弁、７…燃料ガスリ
ークチェック弁、８…ガスバーナ入口弁、８ａ…バー
ナ、９…ガスベント弁、１０…燃料ガス供給配管、１１
…信号設定器、１２…信号設定器、１３…信号切替器、
１４…変化率制限器、１６…減算器、１７…比例積分
器、１８…自動／手動切替器、２０…燃料量指令信号、
２２…比例積分器、２３…信号切替器、２４…信号設定
器、２５…自動／手動切替器、２７…減算器。
料ガス圧力検出器、４…燃料ガス流量調整弁、５…燃料
ガス流量検出器、６…燃料ガス遮断弁、７…燃料ガスリ
ークチェック弁、８…ガスバーナ入口弁、８ａ…バー
ナ、９…ガスベント弁、１０…燃料ガス供給配管、１１
…信号設定器、１２…信号設定器、１３…信号切替器、
１４…変化率制限器、１６…減算器、１７…比例積分
器、１８…自動／手動切替器、２０…燃料量指令信号、
２２…比例積分器、２３…信号切替器、２４…信号設定
器、２５…自動／手動切替器、２７…減算器。
フロントページの続き (56)参考文献 特開 平１−10024（ＪＰ，Ａ) 特開 平７−27329（ＪＰ，Ａ) 特開 平３−36417（ＪＰ，Ａ) 特開 平５−248269（ＪＰ，Ａ) 特開 昭58−60123（ＪＰ，Ａ) 特開 昭56−124826（ＪＰ，Ａ) 実開 昭53−24934（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭49−149335（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) F23N 1/00
Claims (2)
- 【請求項１】 ボイラのガス燃焼バーナへガスを供給す
る管路の上流域に設けたガス圧力調整弁によりバーナへ
の供給ガス圧力を制御し、該ガス圧力調整弁の下流域に
設けたガス流量調整弁によりバーナへのガス供給量を制
御する燃料ガス制御方法において、バーナ点火に先立ち
ガス圧力調整弁により前記ガス圧力を起動時設定圧力に
制御し、ついでガス流量調整弁とその下流に設けたリー
クチェック弁を開閉してバーナ入口にいたるまでの配管
系のリークチェックを行ない、ついでバーナに点火しガ
ス流量調整弁を制御してバーナへのガス供給量が所定量
以上になったときに、ガス圧力調整弁により前記ガス圧
力を起動時設定圧力以上に調整することを特徴とする燃
料ガス制御方法。 - 【請求項２】 ボイラのガス燃焼バーナへガスを供給す
る管路の上流側にガス供給圧力を制御するガス圧力調整
弁を、その下流側にガス供給流量を制御するガス流量調
整弁をそれぞれ設けた燃料ガス制御装置において、前記
ガス圧力調整弁による調整ガス圧力を、ボイラ起動時の
ようなバーナへのガス供給量が所定量以下のときは起動
時設定圧力に調整する装置と、ボイラ負荷が増加した、
バーナへのガス供給量が所定量以上のときは前記起動時
設定圧力以上に調整する装置とを設けたことを特徴とす
る燃料ガス制御装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP29360493A JP3242239B2 (ja) | 1993-11-24 | 1993-11-24 | 燃料ガス制御方法および装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP29360493A JP3242239B2 (ja) | 1993-11-24 | 1993-11-24 | 燃料ガス制御方法および装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07145928A JPH07145928A (ja) | 1995-06-06 |
| JP3242239B2 true JP3242239B2 (ja) | 2001-12-25 |
Family
ID=17796867
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP29360493A Expired - Fee Related JP3242239B2 (ja) | 1993-11-24 | 1993-11-24 | 燃料ガス制御方法および装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3242239B2 (ja) |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP4335397B2 (ja) * | 2000-02-01 | 2009-09-30 | 三菱重工業株式会社 | ガスタービン燃料ガス漲装置 |
| US20100074838A1 (en) * | 2007-03-01 | 2010-03-25 | Akinari Nakamura | Hydrogen generator, method for operating hydrogen generator, and fuel cell system |
| JP6071703B2 (ja) * | 2013-03-29 | 2017-02-01 | 三菱重工業株式会社 | ガス内燃機関のガス漏チェック装置とその方法 |
| CN110530028B (zh) * | 2019-09-23 | 2023-09-26 | 珠海格力电器股份有限公司 | 壳体、热水器及降噪控制方法 |
-
1993
- 1993-11-24 JP JP29360493A patent/JP3242239B2/ja not_active Expired - Fee Related
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| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH07145928A (ja) | 1995-06-06 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
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