JP5768678B2 - 熱媒ボイラ - Google Patents
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Description
特許文献2に記載されている排熱回収システムによれば、前記ダクト内に設けた切り換えダンパーを切り換えてバイパスダクトを流れる流体量を制御し、排ガス中のNOxの量を所定量以下に抑えることができる。
図1は本発明に係る熱媒ボイラの実施の形態の第1例を示す概略構成図、図2は第1例で使用されるレキュペレータの一例を示す概略構成斜視図、図3は第1例で使用されるレキュペレータの排ガス入口の開口量を調整する流路調整仕切板の一例を示す概略構成斜視図、図4は第1例で使用されるレキュペレータの排ガス入口の開口量を調整する流路調整仕切板の他例を示す概略構成斜視図である。
本例では、レキュペレータ11の排ガス入口11aに、燃料種に応じてレキュペレータ11の伝熱面積を調整する伝熱面積調整手段14が備えられている。伝熱面積調整手段14は、レキュペレータ11の伝熱面積を調整するためにレキュペレータ11の排ガス入口11aの開口量を調整するようになっている。その開口量はレキュペレータ11の伝熱面積が燃料種に応じた予熱上限温度で燃焼用空気を予熱できる伝熱面積となるように、燃料種ごとに設定されている。なお、予熱上限温度は、都市ガス(13A)300℃、液化石油ガス(LPG)200℃などとして設定されている。
本例では、図3に示すように、流路調整仕切板15は、レキュペレータ11の排ガス入口11aに、スライド可能に配置され、流路調整仕切板15に設けたラック25とモータ16の駆動軸に設けたピニオン26を噛み合わせ、モータ16の駆動により流路調整仕切板15をスライドさせて排ガス入口11aの一部を塞ぐように開閉させることにより排ガス入口11aの開口量を調整するようになっている。
このスライド方式に代えて、流路調整仕切板15の他例として図4に示すように、レキュペレータ11の排ガス入口11aに回転軸27を渡して設け、この回転軸27に流路調整仕切板15を取り付け、モータ16の駆動により回転軸27を介して流路調整仕切板15を回転させて排ガス入口11aの一部を塞ぐように開閉させることにより排ガス入口11aの開口量を調整するようにしてもよい。
この流路調整仕切板15の開閉動作はモータ16の駆動により行うが、手動により行うようにしてもよい。
なお、伝熱面積調整手段14は流路調整仕切板15に限られるものではなく、前記レキュペレータ11の排ガス入口11aの開口量を調整できるものであればよい。
運転開始に先立ち、先ず、運転プログラム上での設定、或いは操作パネルなどのスイッチを入れ、制御部18に燃料種あるいは燃焼用空気の予熱上限温度を入力して運転を開始する。このとき、レキュペレータ11の排ガス入口11aの開口量は最大の状態にあり、レキュペレータ11の伝熱面積は最大となっている。
熱媒ボイラ1の運転開始により、熱媒油は缶体4で加熱されて負荷機器と缶体4との間で循環ポンプ21の運転により循環する。
また、レキュペレータ11の排ガス入口11aの開口量の調整により燃焼用空気供給ライン7を流れる燃焼用空気の圧力損失が上昇するが、制御部18が燃焼用空気供給ライン7に設けた圧力損失部19の入口側と出口側の差圧に基づいて、インバータ9を制御して送風機8からの送風量を制御する。
レキュペレータ11の排ガス入口11aの開口量の調整により燃焼用空気供給ライン7を流れる燃焼用空気の圧力損失が上昇するが、制御部18が燃焼用空気供給ライン7に設けた圧力損失部19の入口側と出口側の差圧に基づいて、インバータ9を制御して送風機8からの送風量を制御するので、流路断面積の調整を行っても一定の空燃比を保つことができ、安定した燃焼性を維持することができる。
本例の熱媒ボイラについて、前記第1例と同一の構成については同一の符号を付しその説明を省略し、第1例と異なる構成についてのみ説明する。
本例では、流路調整仕切板24は、レキュペレータ11の燃焼用空気入口11cをスライドして一部を塞ぐように開閉して燃焼用空気入口11cの開口量を調整するようになっている。この構成は、図示しないが、第1例のレキュペレータ11の排ガス入口11aの開口量をスライドして調整する流路調整仕切板15のスライド機構(図3参照。)と同様の機構が採用されている。
このスライド方式に代えて、流路調整仕切板24の他例として、燃焼用空気入口11cに渡して設けた回転軸に流路調整仕切板24を取り付け、これを回転させることにより開口量を調整する方式でもよい。この構成は、図示しないが、第1例のレキュペレータ11の排ガス入口11aの開口量を回転して調整する流路調整仕切板15の回転機構(図4参照。)と同様の機構が採用される。
この流路調整仕切板24の開閉動作はモータ16の駆動により行うが、手動により行うようにしてもよい。
なお、伝熱面積調整手段23は流路調整仕切板24に限られるものではなく、前記レキュペレータ11の燃焼用空気入口11cの開口量を調整できるものであればよい。
その他の構成は第1例と同一なので第1例の説明を援用し、その説明を省略する。
本例の熱媒ボイラ1は、第1例と同様に、運転開始に先立ち、先ず、運転プログラム上での設定、或いは操作パネルなどのスイッチを入れ、制御部18に燃料種を入力して運転を開始する。このとき、レキュペレータ11の燃焼用空気入口11cの開口量は最大の状態にあり、レキュペレータ11の伝熱面積は最大となっている。
熱媒ボイラ1の運転開始により、熱媒油は缶体4で加熱されて負荷機器と缶体4との間で循環ポンプ21の運転により循環する。
また、レキュペレータ11の燃焼用空気入口11cの開口量の調整により燃焼用空気供給ライン7を流れる燃焼用空気の圧力損失が上昇するが、制御部18が燃焼用空気供給ライン7に設けた圧力損失部19の入口側と出口側の差圧に基づいて、インバータ9を制御して送風機8からの送風量を制御する。
レキュペレータ11の燃焼用空気入口11cの開口量の調整により、燃焼用空気供給ライン7を流れる燃焼用空気の圧力損失が上昇するが、制御部18が燃焼用空気供給ライン7に設けた圧力損失部19の入口側と出口側の差圧に基づいて、インバータ9を制御して送風機8からの送風量を制御するので、流路断面積の調整を行っても一定の空燃比を保つことができ、安定した燃焼性を維持することができる。
2 バーナ
3 熱媒油加熱管
4 缶体
5 燃焼室
6 ウインドボックス
7 燃焼用空気供給ライン
8 送風機
9 インバータ
10 排ガスライン
11 レキュペレータ
11a 排ガス入口
11b 排ガス出口
11c 燃焼用空気入口
11d 燃焼用空気出口
12 燃料ガス供給ライン
13 燃料ガス流量調整弁
14 伝熱面積調整手段
15 流路調整仕切板
16 モータ
17 温度センサ
18 制御部
19 圧力損失部
20 差圧検出手段
21 循環ポンプ
22 温度センサ
23 伝熱面積調整手段
24 流路調整仕切板
25 ラック
26 ピニオン
27 回転軸
Claims (5)
- 気体燃料を燃焼させるボイラから排出される排ガスと送風機を用いてバーナに送る燃焼用空気とを熱交換して燃焼用空気を予熱するレキュペレータを備えた熱媒ボイラであって、
燃料種に応じてレキュペレータの伝熱面積を調整する伝熱面積調整手段を備えたことを特徴とする熱媒ボイラ。 - 前記伝熱面積調整手段は、レキュペレータの排ガス入口に備えられていることを特徴とする請求項1に記載の熱媒ボイラ。
- 前記伝熱面積調整手段は、モータの駆動により前記レキュペレータの排ガス入口の開口量を調整する流路調整仕切板と、燃焼用空気供給ラインにおけるレキュペレータの出口側の燃焼用空気の温度を検出する温度センサとを備え、燃料種に応じた燃焼用空気の予熱上限温度を記憶し、温度センサで検出した温度により、燃料種に応じて燃焼用空気の温度が予熱上限温度を超えないように前記モータを制御して前記レキュペレータの排ガス入口の開口量を調整する制御部とからなることを特徴とする請求項2に記載の熱媒ボイラ。
- 前記伝熱面積調整手段は、レキュペレータの燃焼用空気入口に備えられていることを特徴とする請求項1に記載の熱媒ボイラ。
- 前記伝熱面積調整手段は、モータの駆動によりレキュペレータの燃焼用空気入口の開口量を調整する流路調整仕切板と、燃焼用空気供給ラインにおけるレキュペレータの出口側の燃焼用空気の温度を検出する温度センサとを備え、燃料種に応じた燃焼用空気の予熱上限温度を記憶し、温度センサで検出した温度により、燃料種に応じて燃焼用空気の温度が予熱上限温度を超えないように前記モータを制御して前記レキュペレータの燃焼用空気入口の開口量を調整する制御部とからなることを特徴とする請求項4に記載の熱媒ボイラ。
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