JP3669687B2 - ボイラの濃縮ブロー制御装置 - Google Patents
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】
この発明は、ボイラの濃縮ブロー制御装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、ボイラにおいては、このボイラ内の缶水を長時間に亘り高温で加熱し続けると、発生する蒸気量に比例して缶水の濃縮が進行し、結果的には発生蒸気の高乾き度の維持が困難となる。
【０００３】
この状態を回避するために、従来、前記ボイラには、自動濃縮ブロー装置が設けられている。この自動濃縮ブロー装置は、前記ボイラのセパレータの降水管に濃縮ブロー弁がストレーナを介して設けられており、この濃縮ブロー弁は、常時は弁を閉じ、開弁されると缶水をブロー配管から外方へ排出するようになっている。そして、この濃縮ブロー弁と前記降水管の下流側に設置した電気伝導率測定センサとを結ぶ回路に制御部を設けた構成となっている。この自動濃縮ブロー装置によると、前記電気伝導率測定センサにより前記降水管の下流側での缶水の濃縮度に比例する電気伝導率の変化を測定し、電気伝導率が規定値を超えたとき、前記濃縮ブロー弁を開弁させて高濃縮缶水を外部へ排出し、同時に高濃縮缶水の排出に伴い、給水装置を介して缶内へ自動的に補給される新規の給水により缶水が希釈され、缶水全体の濃縮度が低下して、缶水の電気伝導率が規定値以下に低下すると、前記濃縮ブロー弁が閉じる。このようにして、前記自動濃縮ブロー装置によって、前記ボイラにおける発生蒸気の高乾き度の維持を図っている。
【０００４】
しかしながら、前記自動濃縮ブロー装置では、給水の電気伝導率が、その温度によって大きく変化するので、前記ボイラの使用状況やその圧力等によっては、基準値をはずれたところで作動しているケースがある。また、前記ボイラのメンテナンスを行うときには、給水量に対するブロー量の比率を実測して、現在の電気伝導率の設定が正しいか否かを確認しているため、電気伝導率の設定に際しては、何回にもわたって設定をし直して適正値を求めているのが現状である。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
この発明が解決しようとする課題は、給水の電気伝導度の変化に対応し、予め設定した濃縮ブロー率を修正して缶水の濃縮度を自動制御するボイラの濃縮ブロー制御装置を提供することである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
この発明は、前記課題を解決するためになされたもので、請求項１に記載の発明は、ボイラへの給水管に電気伝導率測定センサを設け、前記ボイラのブロー配管に濃縮ブロー弁を設け、前記電気伝導率測定センサによって測定した給水の電気伝導率と予め設定したボイラの缶水の電気伝導率とから下記式［１］を用いて濃縮ブロー率を求め、この濃縮ブロー率に基づいて前記濃縮ブロー弁を開閉制御する制御器を設けたことを特徴としている。
Ｅ＝Ｅ 0 ／α……［１］
Ｅ：缶水の電気伝導率
Ｅ 0 ：給水の電気伝導率
α：濃縮ブロー率
【０００７】
【実施例】
以下、この発明の具体的実施例を図面に基づいて詳細に説明する。図１は、この発明に係る濃縮ブロー制御装置を適用した多管式貫流ボイラの一例を示す説明図である。
【０００８】
図１に示すように、ボイラ１の下部には、逆止弁，瀘過器，薬注装置等を備えた給水装置（図示省略）の給水管２が連通接続されている。この給水管２の他端は、水道や井戸等の水源（図示省略）に連通接続されている。前記給水管２の途中には給水ポンプ３を設けてある。この給水ポンプ３は、前記濾過器によって瀘過され、前記薬注装置によって薬液を注入された前記水源からの水を前記ボイラ１の缶内へ供給する。また、前記給水管２の途中には、給水の電気伝導率を測定する電気伝導率測定センサ４を設けてある。
【０００９】
前記ボイラ１の一側には、図１に示すように、発生した蒸気の気水分離を行うセパレータ５が蒸気連絡管６および降水管７を介して前記ボイラ１の缶内上下部に連通して接続されている。また、前記降水管７の下部には、電磁開閉式の濃縮ブロー弁８を備えたブロー配管９が連通接続されている。
【００１０】
前記ボイラ１の稼動と停止は、通常、負荷の状況に基づき、前記ボイラ１の缶内圧を検出する圧力検出器１０の信号に基づいて、燃焼制御器（図示省略）により制御する。すなわち、缶内圧が予め設定しておいた圧力値以上になれば燃焼を停止し、それ以下になれば燃焼を開始する。また、前記ボイラ１のバーナ１１には、前記ボイラ１内での燃焼を検出する燃焼検出センサ１２が設けられていて、前記ボイラ１内の燃焼状況と燃焼時間が計測されるようになっている。すなわち、前記圧力検出器１０および前記燃焼検出センサ１２は、前記ボイラ１の運転状況を制御する検出手段を構成している。
【００１１】
前記濃縮ブロー弁８の開閉を制御する制御器１３は、たとえばマイコン内蔵の演算機能を有し、前記圧力検出器１０，前記燃焼検出センサ１２等の検出手段からの検出信号と、予め設定している濃縮ブロー率により、前記濃縮ブロー弁８の開閉タイミングを演算し、前記濃縮ブロー弁８の開閉を間歇的に行う時間を決定し、前記濃縮ブロー弁８にその信号を出力するようになっている。したがって、この制御器１３は、前記ボイラ１圧力検出器１０および前記燃焼検出センサ１２とそれぞれ通信線１４，１４を介してそれぞれ接続されており、また前記電気伝導率測定センサ４および前記濃縮ブロー弁８と前記通信線１４を介してそれぞれ接続されている。
【００１２】
一般的に、濃縮ブロー率（ブロー量と給水量との比率）の設定は、事前に、供給する原水（井戸水、水道水）の水質（ｐＨほか）を分析し、必要な清缶剤の投入量等から勘案して決定するが、概ね１０％から１５％程度となる。ここで、給水量は、給水時間により算出することも可能であるが、前記給水ポンプ３の能力変化や前記ボイラ１の圧力変動等により単位時間当たりの給水量が変動することがあるので、給水量を蒸発量×燃焼時間により算出し、濃縮ブロー率をブロー量と蒸発量×燃焼時間との比率とした。すなわち、前記圧力検出器１０および前記燃焼検出センサ１２からの検出信号でブロー量を算出する方がより正確である。これは、前記ボイラ１の蒸発量が定格で決まっているからである。
【００１３】
前記構成の濃縮ブロー制御装置によれば、前記ボイラ１の稼動中は、前記電気伝導率測定センサ４，前記圧力検出器１０および前記燃焼検出センサ１２の各検出手段が給水の電気伝導率，缶内圧力，バーナの燃焼状態，燃焼時間等を常時検出しており、その検出信号を制御器１３へ出力している。これらの検出信号を受けた前記制御器１３は、それらの検出信号と予め設定してある濃縮ブロー率とにより前記濃縮ブロー弁８の開閉タイミングを計算し、前記濃縮ブロー弁８の開閉を間歇的に行う時間を決定して、前記濃縮ブロー弁８を自動的に開閉する。また、前記濃縮ブロー制御方装置は、給水の電気伝導率を測定し、この測定した電気伝導率，すなわち実測電気伝導率により修正濃縮ブロー率を演算する。
【００１４】
ここで、缶水の濃縮度は、溶媒（水）中の溶質（全蒸発残留物）の量であるが、水中の全蒸発残留物と電気伝導率との間には、ほぼつぎの関係が成り立つ。
【００１５】
全蒸発残留物〔mg/リットル〕＝０．７×電気伝導率〔μs/cm〕
【００１６】
したがって、全蒸発残留物の代わりに電気伝導率にて缶水の濃縮度を計算することができる。たとえば、缶水の電気伝導率をＥ〔μs/cm〕，燃焼時間をＴ〔ｈ〕，実際蒸発量をＧ〔kg/h〕，保有水量をＬ〔リットル〕，給水電気伝導率をＥ0〔μs/cm〕，濃縮ブロー量をＢ〔kg/h〕および濃縮ブロー率をαとすると次式が成り立つ。
【００１７】
Ｅ＝｛Ｅ0×Ｌ＋Ｅ0×（Ｇ＋Ｂ）×Ｔ−Ｅ×Ｂ×Ｔ｝／Ｌ
【００１８】
この式を変形すると、Ｅ×｛１＋（Ｂ×Ｔ）／Ｌ｝＝Ｅ0×｛１＋（Ｇ＋Ｂ）／Ｌ×Ｔ｝となる。
【００１９】
ここにおいて、濃縮倍数は、Ｅ／Ｅ0であるから、Ｅ／Ｅ0＝｛１＋（Ｇ＋Ｂ）／Ｌ×Ｔ）｝／｛１＋（Ｂ×Ｔ）／Ｌ｝となる。
【００２０】
また、α＝Ｂ／（Ｇ＋Ｂ）であるから、Ｅ／Ｅ0＝｛１＋（Ｂ×Ｔ）／（α×Ｌ）｝／｛１＋（Ｂ×Ｔ）／Ｌ｝となる。
【００２１】
したがって、この式において、Ｔが大きくなると、Ｅ＝Ｅ0／α（以下、「式［１］」と云う。）となる。
【００２２】
前記電気伝導率測定センサ４は、給水の電気伝導率を常時測定し、予め設定した所定の給水の電気伝導率Ｅ1と測定した給水の電気伝導率Ｅ2とを比較し、両者が異なっている場合は、前記制御器１３の演算部で、測定した給水の電気伝導率Ｅ2と予め設定してある所定の缶水の電気伝導率Ｅ3を前記式［１］に代入して適正な濃縮ブロー率α1（＝Ｅ2／Ｅ3）を演算し、この値に前記濃縮ブロー率αを修正して缶水の濃縮度を自動制御する。したがって、給水の電気伝導率の変化に自動的に対応し、常に適正な濃縮ブロー率でボイラの缶水の濃縮度を制御することができる。
【００２３】
【発明の効果】
この発明によれば、給水の電気伝導率の変化に対応して濃縮ブロー率を修正し、適正な濃縮ブローを行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明に係る濃縮ブロー制御装置を適用した多管式貫流ボイラの一例を示す説明図である。
【符号の説明】
１ ボイラ
２ 給水管
４ 電気伝導率測定センサ
８ 濃縮ブロー弁
１３ 制御器
【産業上の利用分野】
この発明は、ボイラの濃縮ブロー制御装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、ボイラにおいては、このボイラ内の缶水を長時間に亘り高温で加熱し続けると、発生する蒸気量に比例して缶水の濃縮が進行し、結果的には発生蒸気の高乾き度の維持が困難となる。
【０００３】
この状態を回避するために、従来、前記ボイラには、自動濃縮ブロー装置が設けられている。この自動濃縮ブロー装置は、前記ボイラのセパレータの降水管に濃縮ブロー弁がストレーナを介して設けられており、この濃縮ブロー弁は、常時は弁を閉じ、開弁されると缶水をブロー配管から外方へ排出するようになっている。そして、この濃縮ブロー弁と前記降水管の下流側に設置した電気伝導率測定センサとを結ぶ回路に制御部を設けた構成となっている。この自動濃縮ブロー装置によると、前記電気伝導率測定センサにより前記降水管の下流側での缶水の濃縮度に比例する電気伝導率の変化を測定し、電気伝導率が規定値を超えたとき、前記濃縮ブロー弁を開弁させて高濃縮缶水を外部へ排出し、同時に高濃縮缶水の排出に伴い、給水装置を介して缶内へ自動的に補給される新規の給水により缶水が希釈され、缶水全体の濃縮度が低下して、缶水の電気伝導率が規定値以下に低下すると、前記濃縮ブロー弁が閉じる。このようにして、前記自動濃縮ブロー装置によって、前記ボイラにおける発生蒸気の高乾き度の維持を図っている。
【０００４】
しかしながら、前記自動濃縮ブロー装置では、給水の電気伝導率が、その温度によって大きく変化するので、前記ボイラの使用状況やその圧力等によっては、基準値をはずれたところで作動しているケースがある。また、前記ボイラのメンテナンスを行うときには、給水量に対するブロー量の比率を実測して、現在の電気伝導率の設定が正しいか否かを確認しているため、電気伝導率の設定に際しては、何回にもわたって設定をし直して適正値を求めているのが現状である。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
この発明が解決しようとする課題は、給水の電気伝導度の変化に対応し、予め設定した濃縮ブロー率を修正して缶水の濃縮度を自動制御するボイラの濃縮ブロー制御装置を提供することである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
この発明は、前記課題を解決するためになされたもので、請求項１に記載の発明は、ボイラへの給水管に電気伝導率測定センサを設け、前記ボイラのブロー配管に濃縮ブロー弁を設け、前記電気伝導率測定センサによって測定した給水の電気伝導率と予め設定したボイラの缶水の電気伝導率とから下記式［１］を用いて濃縮ブロー率を求め、この濃縮ブロー率に基づいて前記濃縮ブロー弁を開閉制御する制御器を設けたことを特徴としている。
Ｅ＝Ｅ 0 ／α……［１］
Ｅ：缶水の電気伝導率
Ｅ 0 ：給水の電気伝導率
α：濃縮ブロー率
【０００７】
【実施例】
以下、この発明の具体的実施例を図面に基づいて詳細に説明する。図１は、この発明に係る濃縮ブロー制御装置を適用した多管式貫流ボイラの一例を示す説明図である。
【０００８】
図１に示すように、ボイラ１の下部には、逆止弁，瀘過器，薬注装置等を備えた給水装置（図示省略）の給水管２が連通接続されている。この給水管２の他端は、水道や井戸等の水源（図示省略）に連通接続されている。前記給水管２の途中には給水ポンプ３を設けてある。この給水ポンプ３は、前記濾過器によって瀘過され、前記薬注装置によって薬液を注入された前記水源からの水を前記ボイラ１の缶内へ供給する。また、前記給水管２の途中には、給水の電気伝導率を測定する電気伝導率測定センサ４を設けてある。
【０００９】
前記ボイラ１の一側には、図１に示すように、発生した蒸気の気水分離を行うセパレータ５が蒸気連絡管６および降水管７を介して前記ボイラ１の缶内上下部に連通して接続されている。また、前記降水管７の下部には、電磁開閉式の濃縮ブロー弁８を備えたブロー配管９が連通接続されている。
【００１０】
前記ボイラ１の稼動と停止は、通常、負荷の状況に基づき、前記ボイラ１の缶内圧を検出する圧力検出器１０の信号に基づいて、燃焼制御器（図示省略）により制御する。すなわち、缶内圧が予め設定しておいた圧力値以上になれば燃焼を停止し、それ以下になれば燃焼を開始する。また、前記ボイラ１のバーナ１１には、前記ボイラ１内での燃焼を検出する燃焼検出センサ１２が設けられていて、前記ボイラ１内の燃焼状況と燃焼時間が計測されるようになっている。すなわち、前記圧力検出器１０および前記燃焼検出センサ１２は、前記ボイラ１の運転状況を制御する検出手段を構成している。
【００１１】
前記濃縮ブロー弁８の開閉を制御する制御器１３は、たとえばマイコン内蔵の演算機能を有し、前記圧力検出器１０，前記燃焼検出センサ１２等の検出手段からの検出信号と、予め設定している濃縮ブロー率により、前記濃縮ブロー弁８の開閉タイミングを演算し、前記濃縮ブロー弁８の開閉を間歇的に行う時間を決定し、前記濃縮ブロー弁８にその信号を出力するようになっている。したがって、この制御器１３は、前記ボイラ１圧力検出器１０および前記燃焼検出センサ１２とそれぞれ通信線１４，１４を介してそれぞれ接続されており、また前記電気伝導率測定センサ４および前記濃縮ブロー弁８と前記通信線１４を介してそれぞれ接続されている。
【００１２】
一般的に、濃縮ブロー率（ブロー量と給水量との比率）の設定は、事前に、供給する原水（井戸水、水道水）の水質（ｐＨほか）を分析し、必要な清缶剤の投入量等から勘案して決定するが、概ね１０％から１５％程度となる。ここで、給水量は、給水時間により算出することも可能であるが、前記給水ポンプ３の能力変化や前記ボイラ１の圧力変動等により単位時間当たりの給水量が変動することがあるので、給水量を蒸発量×燃焼時間により算出し、濃縮ブロー率をブロー量と蒸発量×燃焼時間との比率とした。すなわち、前記圧力検出器１０および前記燃焼検出センサ１２からの検出信号でブロー量を算出する方がより正確である。これは、前記ボイラ１の蒸発量が定格で決まっているからである。
【００１３】
前記構成の濃縮ブロー制御装置によれば、前記ボイラ１の稼動中は、前記電気伝導率測定センサ４，前記圧力検出器１０および前記燃焼検出センサ１２の各検出手段が給水の電気伝導率，缶内圧力，バーナの燃焼状態，燃焼時間等を常時検出しており、その検出信号を制御器１３へ出力している。これらの検出信号を受けた前記制御器１３は、それらの検出信号と予め設定してある濃縮ブロー率とにより前記濃縮ブロー弁８の開閉タイミングを計算し、前記濃縮ブロー弁８の開閉を間歇的に行う時間を決定して、前記濃縮ブロー弁８を自動的に開閉する。また、前記濃縮ブロー制御方装置は、給水の電気伝導率を測定し、この測定した電気伝導率，すなわち実測電気伝導率により修正濃縮ブロー率を演算する。
【００１４】
ここで、缶水の濃縮度は、溶媒（水）中の溶質（全蒸発残留物）の量であるが、水中の全蒸発残留物と電気伝導率との間には、ほぼつぎの関係が成り立つ。
【００１５】
全蒸発残留物〔mg/リットル〕＝０．７×電気伝導率〔μs/cm〕
【００１６】
したがって、全蒸発残留物の代わりに電気伝導率にて缶水の濃縮度を計算することができる。たとえば、缶水の電気伝導率をＥ〔μs/cm〕，燃焼時間をＴ〔ｈ〕，実際蒸発量をＧ〔kg/h〕，保有水量をＬ〔リットル〕，給水電気伝導率をＥ0〔μs/cm〕，濃縮ブロー量をＢ〔kg/h〕および濃縮ブロー率をαとすると次式が成り立つ。
【００１７】
Ｅ＝｛Ｅ0×Ｌ＋Ｅ0×（Ｇ＋Ｂ）×Ｔ−Ｅ×Ｂ×Ｔ｝／Ｌ
【００１８】
この式を変形すると、Ｅ×｛１＋（Ｂ×Ｔ）／Ｌ｝＝Ｅ0×｛１＋（Ｇ＋Ｂ）／Ｌ×Ｔ｝となる。
【００１９】
ここにおいて、濃縮倍数は、Ｅ／Ｅ0であるから、Ｅ／Ｅ0＝｛１＋（Ｇ＋Ｂ）／Ｌ×Ｔ）｝／｛１＋（Ｂ×Ｔ）／Ｌ｝となる。
【００２０】
また、α＝Ｂ／（Ｇ＋Ｂ）であるから、Ｅ／Ｅ0＝｛１＋（Ｂ×Ｔ）／（α×Ｌ）｝／｛１＋（Ｂ×Ｔ）／Ｌ｝となる。
【００２１】
したがって、この式において、Ｔが大きくなると、Ｅ＝Ｅ0／α（以下、「式［１］」と云う。）となる。
【００２２】
前記電気伝導率測定センサ４は、給水の電気伝導率を常時測定し、予め設定した所定の給水の電気伝導率Ｅ1と測定した給水の電気伝導率Ｅ2とを比較し、両者が異なっている場合は、前記制御器１３の演算部で、測定した給水の電気伝導率Ｅ2と予め設定してある所定の缶水の電気伝導率Ｅ3を前記式［１］に代入して適正な濃縮ブロー率α1（＝Ｅ2／Ｅ3）を演算し、この値に前記濃縮ブロー率αを修正して缶水の濃縮度を自動制御する。したがって、給水の電気伝導率の変化に自動的に対応し、常に適正な濃縮ブロー率でボイラの缶水の濃縮度を制御することができる。
【００２３】
【発明の効果】
この発明によれば、給水の電気伝導率の変化に対応して濃縮ブロー率を修正し、適正な濃縮ブローを行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明に係る濃縮ブロー制御装置を適用した多管式貫流ボイラの一例を示す説明図である。
【符号の説明】
１ ボイラ
２ 給水管
４ 電気伝導率測定センサ
８ 濃縮ブロー弁
１３ 制御器
Claims (1)
- ボイラ１への給水管２に電気伝導率測定センサ４を設け、前記ボイラ１のブロー配管９に濃縮ブロー弁８を設け、前記電気伝導率測定センサ４によって測定した給水の電気伝導率と予め設定したボイラ１の缶水の電気伝導率とから下記式［１］を用いて濃縮ブロー率を求め、この濃縮ブロー率に基づいて前記濃縮ブロー弁８を開閉制御する制御器１３を設けたことを特徴とするボイラの濃縮ブロー制御装置。
Ｅ＝Ｅ 0 ／α……［１］
Ｅ：缶水の電気伝導率
Ｅ 0 ：給水の電気伝導率
α：濃縮ブロー率
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000328052A JP3669687B2 (ja) | 2000-10-27 | 2000-10-27 | ボイラの濃縮ブロー制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000328052A JP3669687B2 (ja) | 2000-10-27 | 2000-10-27 | ボイラの濃縮ブロー制御装置 |
Related Parent Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP29266793A Division JP3669638B2 (ja) | 1993-10-27 | 1993-10-27 | ボイラの濃縮ブロー制御方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2001165403A JP2001165403A (ja) | 2001-06-22 |
| JP3669687B2 true JP3669687B2 (ja) | 2005-07-13 |
Family
ID=18804967
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2000328052A Expired - Lifetime JP3669687B2 (ja) | 2000-10-27 | 2000-10-27 | ボイラの濃縮ブロー制御装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3669687B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2019178817A (ja) * | 2018-03-30 | 2019-10-17 | 株式会社サムソン | 濃縮ブローを行うボイラ |
-
2000
- 2000-10-27 JP JP2000328052A patent/JP3669687B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2001165403A (ja) | 2001-06-22 |
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Legal Events
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