JP4299440B2 - ボイラの濃縮ブロー装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明はボイラの濃縮ブロー装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
蒸気を発生させて取り出しているボイラの場合、蒸発によって缶水が濃縮していくために、缶水の一部を取り出して濃縮を防止するブローを行う必要がある。ボイラ内は高圧であり、缶水は１００℃を越える高温の液体であるため、高温の缶水をそのまま大気圧の所へ排出すると、圧力の変化によって缶水の一部がフラッシュして蒸気となり、強い勢いで吹き出すこととなる。そのため、ブロー水は冷却した後で排出する必要がある。また、ブロー水とともにブロー水が保有する熱を排出する無駄はできるだけ省くべきであり、ブロー水が保有する熱を回収することで廃熱を少なくする必要がある。
【０００３】
そのため、ボイラへ供給する給水と、ボイラから取り出したブロー水の間で熱交換を行う熱交換器を設けておき、ブロー水を冷却するとともに給水を予熱することを行っている。この場合、給水ポンプを稼働していない時にブロー弁を開いてブローを行ったのでは、熱交換器内の給水温度が上昇してブロー水と給水の間での熱交換効率が悪くなるため、ブローの実施は、給水ポンプの稼働に合わせてブロー弁を開くことで行っている。しかし、給水と連動させてブローを行うようにしていても、依然としてフラッシュが発生することがあり、フラッシュを防止することが必要であった。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
本発明が解決しようとする課題は、ボイラ内からブロー水を取り出す際にフラッシュが発生することを防止することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
水を加熱して蒸気を発生するボイラであって、途中に給水ポンプを設けた給水経路と、途中にブロー弁を設けたブロー経路をボイラ本体に接続し、給水ポンプ及びブロー弁と接続して設けている運転制御装置によって給水ポンプの稼働とブロー弁の開閉を制御しているボイラにおいて、ボイラ本体内へ供給する給水と、ボイラ本体内から取り出すブロー水の間で熱を交換する熱交換器を設けておき、運転制御装置はブローを行う場合、給水ポンプの稼働を開始してから遅延時間t1経過後にブロー弁を開く制御を行う。
【０００６】
【発明の実施の形態】
本発明の一実施例を図面を用いて説明する。図１は本発明を実施しているボイラのフロー図、図２は一実施例における給水とブローの実施状況を示したタイムチャートである。ボイラ本体１は、下部に接続した給水経路２を通して給水を行うものであり、給水経路２の途中に、給水ポンプ３と熱交換器８を設けている。ボイラ本体１では、給水経路２を通して供給した缶水を加熱して蒸気を発生させ、ボイラ本体１の上部に接続した気水分離器９によって蒸気のみを取り出す。ボイラ本体１内の水位は、ボイラ上部の蒸気部とボイラ下部の缶水部に接続した水位検出装置７によって検出しており、水位検出装置７と接続している運転制御装置５へ水位の情報を送る。ボイラ本体１内の缶水をブロー水として取り出すブロー経路６を設け、ブロー経路６の途中にブロー弁４を設ける。ブロー経路６は熱交換器８に接続しており、熱交換器８では給水経路２を通してボイラ本体１へ供給する給水と、ブロー経路６を通してボイラ本体１から取り出してきたブロー水の間で熱交換を行う。
【０００７】
運転制御装置５は、給水ポンプ３、ブロー弁４、水位検出装置７と接続しており、給水ポンプ３及びブロー弁４の制御を行う。給水の制御は、水位検出装置７で検出するボイラ本体１内の水位に応じて給水ポンプ３の稼働を制御することで行う。運転制御装置５は水位が給水開始水位まで低下したことを検出すると給水ポンプ３を稼働し、給水によって水位が給水停止水位まで上昇したことを検出すると、給水ポンプ３を停止するON-OFF制御を行う。
【０００８】
また、運転制御装置５はボイラ本体１内の缶水が濃縮しすぎることを防止するため、間欠的にブロー弁４を開くことでボイラ本体１内から濃縮した缶水を取り出すブローを行う。
【０００９】
ブローを行う場合、運転制御装置５は給水ポンプ３の稼働からブロー弁４を開くタイミングを決定する。運転制御装置５にはタイマー装置を設けており、給水開始水位まで低下したことを検出して給水ポンプ３の稼働を出力すると、運転制御装置５は給水ポンプ３の稼働を開始してからの経過時間のカウントを行う。該経過時間があらかじめ定めておいた遅延時間t1に達すると、運転制御装置５はブロー弁４を開く出力を行う。遅延時間t1の値は、給水実施時間からブロー実施時間を引いた値を越えない時間で設定しておく。通常の場合における給水開始水位となって給水を開始してから給水停止水位となって給水を停止するまでの時間である給水実施時間と、ブロー弁を開いてから閉じるまでの時間であるブロー実施時間をあらかじめ算出しておく。給水実施時間が３０秒、ブロー実施時間が２０秒であった場合、遅延時間t1は３０秒から２０秒を引いた値である１０秒を越えない値（例えば５秒）に設定する。
【００１０】
ブロー弁４を開くと、ボイラ内は高圧であるため、ボイラ本体１内から高温の缶水が取り出され、ブロー水として熱交換器８に入る。熱交換器８ではボイラ本体１への給水を流しているため、高温のブロー水と低温の給水の間で熱を交換し、ブロー水は冷却され、給水は予熱される。ブロー水を冷却することで、フラッシュを起こさずに排出することができる。
【００１１】
ブロー弁４を開いてからブロー実施時間である２０秒が経過すると、運転制御装置５はブロー弁４を閉じてブローを終了する。この時、通常であれば水位は給水停止水位までは達していないために給水は続けており、給水の終了はブローを終了した後となる。通常の給水実施時間は、ブロー実施時間に比べて長い時間であり、遅延時間t1は給水実施時間からブロー実施時間を引いた値よりも小さな値にしているため、給水ポンプ３の稼働から遅延時間t1遅らせてブローを開始しても、給水が終了するまでにブローを終了することができる。ただし給水は、水位検出装置７によって検出している水位が、給水停止水位に到達した時点で終了するものであって、一定の値ではないため、ブロー実施時間が経過する前に給水を終了することがあり得る。その場合には、給水ポンプ３の停止に合わせてブロー弁４を閉じる制御を行う。
【００１２】
給水及びブローを停止している時には、給水経路２及びブロー経路６内に流れはないが、熱交換器内には給水とブロー水が滞留している。滞留している給水とブロー水の間では熱交換を行っており、給水側の水は動かずに長時間にわたって熱交換を行うことになるため、熱交換器内にある給水の温度は通常よりも高くなる。この状態で給水及びブローを同時に開始すると、給水開始直後であって熱交換器内の給水が入れ替わる前に熱交換器へ達したブロー水は、給水側も温度が高いために十分な冷却が行われないままで熱交換器を通過する。この場合には、ブロー水が１００℃を越える高温の状態のままで排出されることがあり、その場合にはフラッシュを発生していた。しかし、給水ポンプ３を先に稼働することで、給水停止時に熱交換器８内で温度の上昇していた給水は、新しい温度の低い給水と入れ替わり、遅延時間t1経過後に熱交換器８へ送ったブロー水は、低温の給水によって確実に冷却することができる。
【００１３】
【発明の効果】
本発明を実施することで、ブロー水温度を常に冷却して排出することができ、ブロー水を排出する際にフラッシュを発生することを防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の一実施例のフロー図
【図２】 本発明の一実施例のタイムチャート
【符号の説明】
１ ボイラ本体
２ 給水経路
３ 給水ポンプ
４ ブロー弁
５ 運転制御装置
６ ブロー経路
７ 水位検出装置
８ 熱交換器
９ 気水分離器

Claims (2)

1. 水を加熱して蒸気を発生するボイラであって、途中に給水ポンプを設けた給水経路と、途中にブロー弁を設けたブロー経路をボイラに接続し、給水ポンプ及びブロー弁と接続して設けている運転制御装置によって給水ポンプの稼働とブロー弁の開閉を制御しているボイラにおいて、ボイラ本体内へ供給する給水と、ボイラ本体内から取り出すブロー水の間で熱を交換する熱交換器を設けておき、運転制御装置はブローを行う場合、給水ポンプの稼働を開始してから遅延時間t1経過後にブロー弁を開く制御を行うものであることを特徴とするボイラの濃縮ブロー装置。
2. 請求項１に記載のボイラの濃縮ブロー装置において、給水実施時間とブロー実施時間を算出しておき、前記遅延時間t1は給水実施時間からブロー実施時間を引いた時間を越えない値に設定しておくことを特徴とするボイラの濃縮ブロー装置。

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