JP5800226B2 - boiler - Google Patents

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  • Regulation And Control Of Combustion (AREA)

Description

本発明は、ガス焚きのボイラに関するものである。   The present invention relates to a gas-fired boiler.

従来、下記特許文献1の図1に開示されるように、ファン(5)からの燃焼用空気に、燃料供給路(10)からのガス燃料を混合して、その予混合気をバーナ(2)において燃焼させるボイラ(1)が知られている。   Conventionally, as disclosed in FIG. 1 of Patent Document 1 below, gas fuel from a fuel supply path (10) is mixed with combustion air from a fan (5), and the premixed gas is mixed with a burner (2 The boiler (1) to be burned is known.

この種のボイラでは、燃焼用空気の流量の調整は、ファンの回転速度をインバータで調整するか、ファンは一定速度で回転させつつダンパ(8)の位置を調整することでなされる。一方、ガス燃料の流量の調整は、ガスバルブ(11)の開度を調整することでなされる。   In this type of boiler, the flow rate of the combustion air is adjusted by adjusting the rotational speed of the fan with an inverter or by adjusting the position of the damper (8) while rotating the fan at a constant speed. On the other hand, the flow rate of the gas fuel is adjusted by adjusting the opening of the gas valve (11).

しかしながら、たとえば空気比を微調整するためには、インバータを用いたり、特許文献1記載のダンパ位置調整装置を用いたりする必要があった。また、単に燃焼用空気の流量に応じてガスバルブの開度を調整してガス燃料の流量を調整するだけでは、空気温度やガス温度の変化に対応することができなかった。   However, for example, in order to finely adjust the air ratio, it is necessary to use an inverter or the damper position adjusting device described in Patent Document 1. Further, simply adjusting the opening of the gas valve in accordance with the flow rate of the combustion air to adjust the flow rate of the gas fuel cannot cope with changes in the air temperature or the gas temperature.

特開2006−266534号公報JP 2006-266534 A

本発明が解決しようとする課題は、簡易な構成で、燃料供給量を微調整することにある。また、空気温度やガス温度の変化にも対応して、所望の空気比で運転できるボイラを提供することを課題とする。   The problem to be solved by the present invention is to finely adjust the fuel supply amount with a simple configuration. Another object of the present invention is to provide a boiler that can be operated at a desired air ratio in response to changes in air temperature and gas temperature.

本発明は、前記課題を解決するためになされたもので、第一発明は、バーナへ燃焼用空気を供給するファンと、このファンから前記バーナへの燃焼用空気路にガス燃料を供給する燃料供給路と、この燃料供給路に設けられ、前記バーナへの燃焼用空気の供給流量に基づきガス燃料の供給流量を調整するガスバルブと、このガスバルブより下流において、前記燃料供給路に設けられるオリフィスと、このオリフィスと並列に設けられる開度調整可能な流量調整弁とを備え、前記バーナの定常燃焼時、設定された空気比になるように、燃焼用空気の温度とガス燃料の温度とに基づき前記流量調整弁の開度を設定範囲で調整し、前記バーナの着火時、前記流量調整弁を前記設定範囲の上限開度よりも開けることを特徴とするボイラである。 The present invention has been made to solve the above-mentioned problems. The first invention relates to a fan that supplies combustion air to a burner, and a fuel that supplies gas fuel from the fan to the combustion air passage to the burner. A supply passage, a gas valve that is provided in the fuel supply passage and adjusts a supply flow rate of the gas fuel based on a supply flow rate of combustion air to the burner, and an orifice provided in the fuel supply passage downstream from the gas valve; A flow rate adjustment valve provided in parallel with the orifice and capable of adjusting the opening , and based on the temperature of the combustion air and the temperature of the gas fuel so that the air ratio is set during the steady combustion of the burner. The boiler is characterized in that an opening degree of the flow rate adjusting valve is adjusted within a set range, and when the burner is ignited, the flow rate adjusting valve is opened more than an upper limit opening degree of the set range .

第一発明によれば、燃焼用空気の供給流量に基づきガス燃料の供給流量がガスバルブにより調整される。そして、この調整された流量で、ガス燃料がオリフィスを介して、燃焼用空気に混入される。さらに、オリフィスと並列に流量調整弁が設けられ、この流量調整弁の開度を調整することで、燃料供給量を微調整することができる。   According to the first invention, the gas fuel supply flow rate is adjusted by the gas valve based on the combustion air supply flow rate. The gas fuel is mixed into the combustion air through the orifice at the adjusted flow rate. Further, a flow rate adjusting valve is provided in parallel with the orifice, and the fuel supply amount can be finely adjusted by adjusting the opening degree of the flow rate adjusting valve.

第一発明によれば、燃焼用空気の温度とガス燃料の温度とに基づきガス燃料の供給量を微調整して、所望の空気比でボイラを運転することができる。 According to the first invention , the boiler can be operated at a desired air ratio by finely adjusting the supply amount of the gas fuel based on the temperature of the combustion air and the temperature of the gas fuel.

空気比が高いと着火しにくいが、第一発明によれば、バーナの着火時には、燃料供給路の流量調整弁の開度を大きくして空気比を下げることで、不着火を防止することができる。 Although it is difficult to ignite when the air ratio is high, according to the first invention , when the burner is ignited, it is possible to prevent non-ignition by increasing the opening of the flow regulating valve of the fuel supply path and lowering the air ratio. it can.

第二発明は、第一発明の構成要件に加えて、前記バーナの着火時、前記流量調整弁を全開にすることを特徴とするボイラである。 The second invention is a boiler characterized in that, in addition to the constituent elements of the first invention , the flow rate adjusting valve is fully opened when the burner is ignited.

第二発明によれば、流量調整弁を全開にすることで、簡易な制御で着火時の空気比を下げて、不着火を防止することができる。 According to the second invention , by fully opening the flow rate adjustment valve, the air ratio at the time of ignition can be lowered by simple control, and non-ignition can be prevented.

第三発明は、第一発明または第二発明の構成要件に加えて、前記バーナは、燃焼量を段階的に変更可能とされ、前記バーナの燃焼量の移行時、前記流量調整弁を、前記設定範囲の上限開度よりも大きい開度であるが、前記着火時の開度よりも小さい開度にすることを特徴とするボイラである。 In the third aspect of the invention , in addition to the constituent features of the first aspect or the second aspect , the burner can change the combustion amount in stages, and when the combustion amount of the burner shifts, The boiler is characterized in that the opening is larger than the upper limit opening of the set range but smaller than the opening at the time of ignition.

燃焼量の移行時には燃焼用空気とガス燃料の各流量を変更する必要があるが、燃焼用空気の流量変化に基づきガスバルブによりガス燃料の流量を変化させるだけでは、一時的に空気比が上がり過ぎて失火するおそれがある。ところが、第三発明によれば、燃焼量の移行時、流量調整弁を所望の開度にすることで、失火を防止することができる。 Although it is necessary to change the flow rates of combustion air and gas fuel at the time of transition of the combustion amount, if the flow rate of gas fuel is changed only by the gas valve based on the change in the flow rate of combustion air, the air ratio temporarily increases excessively. There is a risk of misfire. However, according to the third invention , misfire can be prevented by setting the flow rate adjusting valve to a desired opening degree when the combustion amount is shifted.

さらに、第四発明は、第一発明から第三発明までのいずれかの構成要件に加えて、前記燃焼用空気路に設けた空気抵抗部材の前後の差圧に基づき、前記ガスバルブが機械的に開度調整され、前記バーナへの燃焼用空気の供給流量は、前記ファンの回転数により調整されるか、および/または、前記空気抵抗部材より上流に設けたダンパの開度により調整されることを特徴とするボイラである。 Furthermore, in the fourth aspect of the invention , in addition to any of the structural requirements from the first aspect to the third aspect , the gas valve is mechanically based on the differential pressure before and after the air resistance member provided in the combustion air passage. The opening degree is adjusted, and the supply flow rate of the combustion air to the burner is adjusted by the rotational speed of the fan and / or adjusted by the opening degree of a damper provided upstream from the air resistance member. It is a boiler characterized by.

第四発明によれば、ファンの回転数を調整するか、ダンパの開度を調整して、燃焼用空気の供給流量を調整することができる。また、燃焼用空気の供給流量の変化に対して、ガスバルブを機械的に自力で開度調整することができる。 According to the fourth invention , the supply flow rate of the combustion air can be adjusted by adjusting the rotational speed of the fan or adjusting the opening of the damper. Further, the opening degree of the gas valve can be mechanically adjusted by itself with respect to the change in the supply flow rate of the combustion air.

本発明によれば、簡易な構成で、燃料供給量を微調整することができる。また、空気温度やガス温度の変化にも対応して、所望の空気比でボイラを運転することができる。   According to the present invention, the fuel supply amount can be finely adjusted with a simple configuration. Also, the boiler can be operated at a desired air ratio in response to changes in air temperature and gas temperature.

本発明のボイラの一実施例を示す概略図であり、一部を断面にして示している。BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS It is the schematic which shows one Example of the boiler of this invention, and shows a part in cross section. 図1のボイラの運転状態の一例を示すタイムチャートである。It is a time chart which shows an example of the driving | running state of the boiler of FIG.

以下、本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、本発明のボイラ1の一実施例を示す概略図であり、一部を断面にして示している。
Hereinafter, specific embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
FIG. 1 is a schematic view showing an embodiment of a boiler 1 of the present invention, which is partially shown in cross section.

本実施例のボイラ1は、多数の水管2,2,…を備える缶体3と、この缶体3内の水を加熱するバーナ4と、このバーナ4にファン5からの燃焼用空気を供給する燃焼用空気路6と、この燃焼用空気路6にガス燃料を供給する燃料供給路7と、缶体3を通過後の排ガスを排出する排ガス路8とを備える。   The boiler 1 of this embodiment includes a can body 3 having a large number of water pipes 2, 2,... A burner 4 that heats water in the can body 3, and combustion air from the fan 5 is supplied to the burner 4. A combustion air passage 6 for supplying gas fuel to the combustion air passage 6, and an exhaust gas passage 8 for discharging exhaust gas after passing through the can 3.

缶体3は、上部管寄せ9と下部管寄せ10との間を多数の水管2,2,…で接続して構成される。缶体3の形状は、特に問わないが、本実施例では角形とされる。缶体3には、一側端部にバーナ4が設けられ、このバーナ4には燃焼用空気路6が接続される。また、缶体3には、バーナ4と反対側の端部に、排ガス路8が接続される。   The can body 3 is configured by connecting the upper header 9 and the lower header 10 with a plurality of water pipes 2, 2. The shape of the can 3 is not particularly limited, but is a square in this embodiment. The can 3 is provided with a burner 4 at one end, and a combustion air passage 6 is connected to the burner 4. Further, an exhaust gas path 8 is connected to the can 3 at the end opposite to the burner 4.

バーナ4からの燃焼ガス(当初は火炎を含む)は、各水管2内の水と熱交換した後、排ガスとして排ガス路8から排出される。バーナ4からの燃焼ガスにより、各水管2内の水は加熱され、蒸気として上部管寄せ9から導出される。なお、下部管寄せ10には適宜給水され、缶体3内の水位は所望に維持される。   The combustion gas from the burner 4 (including the flame at the beginning) is discharged from the exhaust gas path 8 as exhaust gas after heat exchange with the water in each water pipe 2. The water in each water pipe 2 is heated by the combustion gas from the burner 4 and is led out from the upper header 9 as steam. The lower header 10 is appropriately supplied with water, and the water level in the can 3 is maintained as desired.

バーナ4は、本実施例では平面状の燃焼面(予混合気噴出面)を有する完全予混合式のバーナとされる。このバーナ4は、燃焼量を段階的に変更可能とされる。本実施例では、高燃焼(100%燃焼)、低燃焼(たとえば50%燃焼)および停止の三位置で燃焼量が切り替えられる。詳細は後述するが、バーナ4には、燃焼量に応じた量の燃焼用空気とガス燃料とが供給される。   In this embodiment, the burner 4 is a completely premixed burner having a flat combustion surface (premixed gas ejection surface). The burner 4 can change the combustion amount in stages. In this embodiment, the combustion amount is switched at three positions: high combustion (100% combustion), low combustion (for example, 50% combustion), and stop. Although details will be described later, the burner 4 is supplied with combustion air and gas fuel in an amount corresponding to the combustion amount.

バーナ4への燃焼用空気の供給は、ファン5からの空気を、燃焼用空気路6を介して送り込むことでなされる。つまり、ファン5から送り出された空気は、燃焼用空気として、燃焼用空気路6を介してバーナ4へ供給される。   The combustion air is supplied to the burner 4 by sending the air from the fan 5 through the combustion air passage 6. That is, the air sent out from the fan 5 is supplied to the burner 4 through the combustion air passage 6 as combustion air.

燃焼用空気の流量の調整は、燃焼用空気路6にダンパ11を設けてこのダンパ11の位置を調整するか、これに代えてまたはこれに加えて、インバータを用いてファン5の回転速度を変えることでなされる。本実施例では、燃焼用空気路6にダンパ11を設けて、ファン5は一定速度で回転させつつダンパ11の位置を変更することで、燃焼用空気の流量を調整する。具体的には、燃焼用空気路6の中途には、流路方向と直交して回転軸12が設けられ、この回転軸12には板状のダンパ11が設けられる。従って、回転軸12を動かすことでダンパ11の傾き角を調整して、バーナ4へ送り出す空気流量が調整される。   The flow rate of the combustion air is adjusted by providing a damper 11 in the combustion air passage 6 and adjusting the position of the damper 11, or alternatively or in addition to this, the rotational speed of the fan 5 is adjusted using an inverter. It is done by changing. In this embodiment, a damper 11 is provided in the combustion air passage 6 and the position of the damper 11 is changed while the fan 5 rotates at a constant speed, thereby adjusting the flow rate of the combustion air. Specifically, a rotary shaft 12 is provided in the middle of the combustion air passage 6 at right angles to the flow path direction, and a plate-like damper 11 is provided on the rotary shaft 12. Therefore, the tilt angle of the damper 11 is adjusted by moving the rotating shaft 12, and the air flow rate sent to the burner 4 is adjusted.

バーナ4へのガス燃料の供給は、燃料供給路7からのガス燃料を、燃焼用空気路6を介して送り込むことでなされる。燃焼用空気路6にダンパ11が設けられる場合、燃焼用空気路6には、ダンパ11より下流において、燃料供給路7からガス燃料が供給される。燃料供給路7からのガス燃料は、燃焼用空気路6内において噴出され、ファン5からの空気に混合される。   Gas fuel is supplied to the burner 4 by feeding gas fuel from the fuel supply passage 7 through the combustion air passage 6. When the damper 11 is provided in the combustion air passage 6, gas fuel is supplied to the combustion air passage 6 from the fuel supply passage 7 downstream of the damper 11. The gas fuel from the fuel supply path 7 is ejected in the combustion air path 6 and mixed with the air from the fan 5.

燃料供給路7には下流へ向けて順に、電磁弁13、ガスバルブ14およびオリフィス15が設けられる。バーナ4の燃焼時、電磁弁13が開かれる。   The fuel supply path 7 is provided with an electromagnetic valve 13, a gas valve 14, and an orifice 15 in order toward the downstream. When the burner 4 burns, the solenoid valve 13 is opened.

ガスバルブ14は、バーナ4への燃焼用空気の供給流量に基づき、ガス燃料の供給流量を調整する。つまり、燃焼用空気の流量が増加すれば、ガスバルブ14は開度を大きくしてガス燃料の流量を増加させる一方、燃焼用空気の流量が減少すれば、ガスバルブ14は開度を小さくしてガス燃料の流量を減少させる。   The gas valve 14 adjusts the gas fuel supply flow rate based on the combustion air supply flow rate to the burner 4. In other words, if the flow rate of combustion air increases, the gas valve 14 increases the opening degree to increase the flow rate of gas fuel, while if the flow rate of combustion air decreases, the gas valve 14 decreases the opening degree to gas. Reduce fuel flow.

本実施例では、燃焼用空気路6には、ダンパ11より下流にオリフィスのような空気抵抗部材16が設けられている。そして、この空気抵抗部材16の前後の差圧に基づき、バーナ4への燃焼用空気の供給流量を把握して、それに応じた流量でガス燃料を供給するように、ガスバルブ14の開度が自動調整される。この際、ガスバルブ14は、機械的に自力で開度調整されるが、場合により電動により開度調整されてもよい。   In this embodiment, the combustion air passage 6 is provided with an air resistance member 16 such as an orifice downstream of the damper 11. Then, based on the differential pressure before and after the air resistance member 16, the opening of the gas valve 14 is automatically adjusted so as to grasp the supply flow rate of the combustion air to the burner 4 and supply the gas fuel at the flow rate corresponding to the flow rate. Adjusted. At this time, the opening degree of the gas valve 14 is mechanically adjusted by itself, but the opening degree may be adjusted by electric operation depending on circumstances.

ガスバルブ14を通過後のガス燃料は、オリフィス15を介して燃焼用空気路6に供給されるが、バイパス路17を介しても燃焼用空気路6に供給可能とされる。すなわち、オリフィス15の前後はバイパス路17で接続され、このバイパス路17には開度調整可能な流量調整弁18が設けられている。従って、この流量調整弁18の開度を調整することで、燃焼用空気路6へのガス燃料の供給流量を微調整することができる。特に、次に述べるように、燃焼用空気の温度とガス燃料の温度とに基づき、流量調整弁18の開度を調整して、設定された空気比でボイラ1を運転することができる。   The gas fuel after passing through the gas valve 14 is supplied to the combustion air passage 6 via the orifice 15, but can also be supplied to the combustion air passage 6 via the bypass passage 17. That is, the front and rear of the orifice 15 are connected by a bypass passage 17, and the bypass passage 17 is provided with a flow rate adjusting valve 18 whose opening degree can be adjusted. Therefore, the supply flow rate of the gas fuel to the combustion air passage 6 can be finely adjusted by adjusting the opening degree of the flow rate adjusting valve 18. In particular, as described below, the boiler 1 can be operated at a set air ratio by adjusting the opening of the flow rate adjusting valve 18 based on the temperature of combustion air and the temperature of gas fuel.

燃焼用空気の温度を検出するために、たとえばファン5の空気吸入口には第一温度センサ19が設けられる。また、ガス燃料の温度を検出するために、燃料供給路7の内、たとえばガスバルブ14の出口側に、第二温度センサ20が設けられる。そして、第一温度センサ19からの検出温度と、第二温度センサ20からの検出温度とは、制御器21に送られ、制御器21では空気比を設定値に維持するように、流量調整弁18の開度を調整してガス燃料の供給流量を微調整する。   In order to detect the temperature of the combustion air, for example, a first temperature sensor 19 is provided at the air inlet of the fan 5. In order to detect the temperature of the gas fuel, a second temperature sensor 20 is provided in the fuel supply path 7, for example, on the outlet side of the gas valve 14. The detected temperature from the first temperature sensor 19 and the detected temperature from the second temperature sensor 20 are sent to the controller 21, and the controller 21 maintains the air ratio at a set value so that the flow rate adjustment valve is maintained. The opening of 18 is adjusted to finely adjust the supply flow rate of the gas fuel.

前述したように、ガスバルブ14は、バーナ4への燃焼用空気の供給流量に基づきガス燃料の供給流量を調整し、燃焼用空気とガス燃料とは、所定の体積比でバーナ4へ送られる。ところが、空気とガス燃料は、温度により密度が変化する上、その変化の仕方も互いに異なる。それにより、ガスバルブ14だけでは所望の空気比に維持できないおそれがある。そこで、本実施例では、燃焼用空気の温度とガス燃料の温度とを各温度センサ19,20で監視して、空気比の乱れを補正するように、流量調整弁18の開度を調整する。   As described above, the gas valve 14 adjusts the supply flow rate of the gas fuel based on the supply flow rate of the combustion air to the burner 4, and the combustion air and the gas fuel are sent to the burner 4 at a predetermined volume ratio. However, the density of air and gas fuel changes with temperature, and the way they change is also different. As a result, the gas ratio may not be maintained with the gas valve 14 alone. Therefore, in this embodiment, the temperature of the combustion air and the temperature of the gas fuel are monitored by the temperature sensors 19 and 20, and the opening degree of the flow rate adjustment valve 18 is adjusted so as to correct the disturbance of the air ratio. .

なお、空気比とは、実際燃焼空気量/理論燃焼空気量をいう。つまり、「燃焼に際して実際に必要な空気量」/「燃焼に際して理論上必要な空気量」を「空気比」という。   The air ratio refers to the actual combustion air amount / theoretical combustion air amount. That is, “the amount of air actually required for combustion” / “the amount of air theoretically required for combustion” is referred to as “air ratio”.

ところで、本実施例のバーナ4は、パイロットバーナ(不図示)により着火される。そのために、メインバーナ4に近接して、パイロットバーナとそれへの着火装置(不図示)が設けられている。パイロットバーナにも、燃焼用空気とガス燃料とが供給可能とされている。また、着火装置は、点火プラグに高電圧を印加してスパークを発生させることで、パイロットバーナに点火する。   By the way, the burner 4 of this embodiment is ignited by a pilot burner (not shown). For this purpose, a pilot burner and an ignition device (not shown) for the pilot burner are provided in the vicinity of the main burner 4. The pilot burner can also be supplied with combustion air and gas fuel. Further, the ignition device ignites the pilot burner by applying a high voltage to the spark plug to generate sparks.

図2は、本実施例のボイラ1の運転状態の一例を示すタイムチャートである。この例では、ファン5は、そのモータをオンオフ制御される。また、ダンパ11は、高燃焼用風量位置(H)、この高燃焼用風量位置よりも開度の小さい低燃焼用風量位置(L)、およびこの低燃焼用風量位置よりも開度の小さい着火用風量位置(S)の三位置で制御される。さらに、着火装置およびパイロットバーナは、オンオフ制御され、その状態を「IGNITION TRANS」および「PILOT VALVE」として示している。   FIG. 2 is a time chart showing an example of the operating state of the boiler 1 of the present embodiment. In this example, the fan 5 is ON / OFF controlled for its motor. Further, the damper 11 has a high combustion airflow position (H), a low combustion airflow position (L) whose opening is smaller than the high combustion airflow position, and an ignition whose opening is smaller than the low combustion airflow position. It is controlled at three positions, the air volume position (S). Further, the ignition device and the pilot burner are on / off controlled, and the states are indicated as “IGNITION TRANS” and “PILOT VALVE”.

また、メインバーナ4による燃焼状態は、高燃焼、低燃焼および停止の三位置で切り替えられ、これらは前述したとおり、基本的にはダンパ11による風量の変更にガスバルブ14が自動的に開度調整して追従することで実現される。但し、制御器21が燃焼状態を把握するために、便宜上、「LOW FIRE VALVE」と「HIGH FIRE VALVE」という概念を導入し、低燃焼時には「LOW FIRE VALVE」がオンとされ、高燃焼時にはさらに「HIGH FIRE
VALVE」がオンとされ、停止時には両バルブがオフとされる。
Further, the combustion state by the main burner 4 is switched at three positions of high combustion, low combustion and stop, and as described above, basically, the gas valve 14 automatically adjusts the opening degree by changing the air volume by the damper 11. It is realized by following. However, in order for the controller 21 to grasp the combustion state, the concepts of “LOW FIRE VALVE” and “HIGH FIRE VALVE” are introduced for convenience, and “LOW FIRE VALVE” is turned on at low combustion and further at high combustion. "HIGH FIRE
"VALVE" is turned on, and both valves are turned off when stopped.

さらに、流量調整弁18は、詳細は後述するが、設定範囲で開度調整される「REVISED OPENING」、この設定範囲の上限開度よりも開ける燃焼量移行用開度としての「40% OPENING」、さらに開度の大きい着火用開度としての「FULL」の状態で切り替えられる。   Further, as will be described in detail later, the flow rate adjusting valve 18 is “REVISED OPENING” whose opening is adjusted within a set range, and “40% OPENING” as an opening for shifting the combustion amount that is opened above the upper limit opening of this set range. Further, it is switched in the state of “FULL” as the ignition opening having a larger opening.

「REVISED OPENING」の前記設定範囲(開度調整範囲)は、特に問わないが、たとえば、下限開度を0度(全閉)、上限開度を20〜30度として設定される。本実施例では、たとえば0〜30度を設定範囲とする。燃焼量移行用開度としては、前記設定範囲の上限開度よりも大きければ足りるが、ここでは全開に対する40%の開度(36度)として設定される。さらに、着火用開度も、前記設定範囲の上限開度よりも大きければ足りるが、好ましくは燃焼用移行用開度よりも大きく、ここでは90度(全開)として設定される。   The setting range (opening adjustment range) of “REVISED OPENING” is not particularly limited. For example, the lower limit opening is set to 0 degrees (fully closed) and the upper limit opening is set to 20 to 30 degrees. In the present embodiment, for example, the setting range is 0 to 30 degrees. It is sufficient for the combustion amount shift opening to be larger than the upper limit opening of the set range, but here, it is set as an opening of 40% (36 degrees) with respect to full opening. Further, it is sufficient that the ignition opening is larger than the upper limit opening of the setting range. However, the ignition opening is preferably larger than the combustion transition opening, and is set to 90 degrees (full open) here.

燃焼停止時S1、ファン5は停止、ダンパ11は着火用風量位置S、流量調整弁18はFULLとされている。   When the combustion is stopped, the fan 5 is stopped, the damper 11 is set to the ignition air flow position S, and the flow rate adjusting valve 18 is set to FULL.

プレパージS2では、ファン5を作動させ、ダンパ11を高燃焼用風量位置Hとする。これにより、缶体3内および排ガス路8内の換気が図られる。   In the pre-purge S2, the fan 5 is operated and the damper 11 is set to the high combustion air volume position H. Thereby, ventilation in the can 3 and the exhaust gas path 8 is achieved.

プレイグニッションS3では、ダンパ11を着火用風量位置Sまで閉めると共に、着火装置を作動させる。   In the pre-ignition S3, the damper 11 is closed to the ignition airflow position S and the ignition device is operated.

パイロットバーナへの着火工程S4では、パイロットバーナへの燃料供給弁(PILOT VALVE)を開けることで、プレイグニッションS3から作動中の着火装置により、パイロットバーナに点火される。   In the ignition process S4 to the pilot burner, the pilot burner is ignited by the ignition device that is operating from the pre-ignition S3 by opening the fuel supply valve (PILOT VALVE) to the pilot burner.

パイロット燃焼工程S5では、着火装置を停止させた状態で、パイロットバーナによる燃焼を行う。   In the pilot combustion step S5, combustion is performed by a pilot burner while the ignition device is stopped.

メインバーナ4への着火工程S6では、パイロットバーナを燃焼させた状態で、電磁弁13を開けて、メインバーナ4から予混合気を噴出させる。これにより、パイロットバーナの火炎でメインバーナ4に点火することができる。その後、パイロットバーナによる燃焼は停止させる。   In the ignition step S <b> 6 for the main burner 4, the solenoid valve 13 is opened in a state where the pilot burner is burned, and the premixed gas is ejected from the main burner 4. Thereby, the main burner 4 can be ignited by the flame of the pilot burner. Thereafter, combustion by the pilot burner is stopped.

その後、低燃焼状態S7とするには、ダンパ11を低燃焼用風量位置Lにすればよい。これにより、ガスバルブ14が自動的に低燃焼用の燃料供給量で、燃焼用空気にガス燃料を混入する。   Thereafter, in order to enter the low combustion state S7, the damper 11 may be set to the low combustion air volume position L. As a result, the gas valve 14 automatically mixes the gaseous fuel into the combustion air with the fuel supply amount for low combustion.

その後、周知のとおり、蒸気の使用負荷に対応するように燃焼量を変化させる。たとえば、図示例の場合、低燃焼状態S7から高燃焼状態S8に移行し、その後、さらに低燃焼状態S7に戻される。高燃焼状態S8とするには、ダンパ11を高燃焼用風量位置Hにすればよいし、低燃焼状態S9とするには、ダンパ11を低燃焼用風量位置Lにすればよい。ダンパ11の位置を変更するに伴い、ガスバルブ14が燃焼状態に応じた流量のガス燃料を供給する。   Thereafter, as is well known, the combustion amount is changed so as to correspond to the use load of steam. For example, in the case of the illustrated example, the low combustion state S7 is shifted to the high combustion state S8, and then the state is further returned to the low combustion state S7. To achieve the high combustion state S8, the damper 11 may be set to the high combustion air volume position H, and to set the low combustion state S9, the damper 11 may be set to the low combustion air volume position L. As the position of the damper 11 is changed, the gas valve 14 supplies gas fuel at a flow rate corresponding to the combustion state.

低燃焼状態および高燃焼状態では、流量調整弁18は、燃焼用空気の温度とガス燃料の温度とに基づき設定範囲で開度調整され(REVISED OPENING)、設定された空気比を維持するように燃料供給量を補正する。ここでは、ガス燃料の温度(Tg)と燃焼用空気の温度(Ta)との温度差(ΔT=Tg−Ta)に基づき、流量調整弁18の開度を調整する。温度差がない場合、前記設定範囲の中間開度(0〜30度の範囲で開度調整する場合には15度)とし、温度差に応じて開度を増減する。 In the low combustion state and the high combustion state, the flow rate adjustment valve 18 is adjusted in the opening range (REVISED OPENING) based on the temperature of the combustion air and the temperature of the gas fuel so as to maintain the set air ratio. Correct the fuel supply amount. Here, the opening degree of the flow rate adjustment valve 18 is adjusted based on the temperature difference (ΔT = Tg−Ta) between the temperature (Tg) of the gas fuel and the temperature (Ta) of the combustion air. When there is no temperature difference, the intermediate opening of the set range is set to 15 degrees when the opening is adjusted in the range of 0 to 30 degrees, and the opening is increased or decreased according to the temperature difference.

定常燃焼中の空気比は適宜に設定されるが、本実施例では、従来の同種ボイラの空気比(たとえば1.25)よりも高い空気比(たとえば1.45)で運転される。これにより、窒素酸化物(NOx)の低減を図ることができた。但し、後述するように、着火時や、燃焼量の移行時には、空気比を下げて不着火や失火を防止するのがよい。   The air ratio during steady combustion is set as appropriate. In this embodiment, the air ratio is operated at an air ratio (eg, 1.45) higher than that of a conventional similar boiler (eg, 1.25). Thereby, reduction of nitrogen oxides (NOx) could be achieved. However, as will be described later, at the time of ignition or when the combustion amount is shifted, it is preferable to reduce the air ratio to prevent misfire or misfire.

プレパージS2からメインバーナへの着火工程S6まで(図示例ではさらにその後所定時間経過するまで)、流量調整弁18は着火用開度として、本実施例ではFULLに維持される。バーナ4の着火時には、流量調整弁18の開度を大きくして空気比を下げることで、不着火を防止することができる。   From the pre-purge S2 to the ignition process S6 to the main burner (in the illustrated example, until after a predetermined time elapses thereafter), the flow rate adjusting valve 18 is maintained at FULL in the present embodiment as the ignition opening. When the burner 4 is ignited, non-ignition can be prevented by increasing the opening of the flow rate adjusting valve 18 and lowering the air ratio.

燃焼量の移行時には、流量調整弁18は燃焼量移行用開度として、本実施例では40%の開度(36度)に維持される。燃焼量の移行時には燃焼用空気とガス燃料の各流量を変更する必要があるが、燃焼用空気の流量変化に基づきガスバルブ14によりガス燃料の流量を変化させるだけでは、一時的に空気比が上がり過ぎて失火するおそれがあるので、これを防止するためである。特に、低燃焼状態から高燃焼状態に移行する際には、ダンパ11をまず高燃焼用風量位置Hにするので、一時的に空気比が上がるので、流量調整弁18を設定まで開けて空気比を下げて、失火を防止する。また、高燃焼状態から低燃焼状態に移行する際には、ダンパ11を低燃焼用風量位置Lにし、これに伴いガスバルブ14が開度を狭めるが、一時的に開度を狭め過ぎるアンダーシュートが生じ空気比が上がる場合があるので、流量調整弁18を設定まで開けて空気比を下げて、失火を防止する。   At the time of transition of the combustion amount, the flow rate adjusting valve 18 is maintained at a 40% opening (36 degrees) as the combustion amount transition opening in this embodiment. Although it is necessary to change the flow rates of combustion air and gas fuel at the time of transition of the combustion amount, simply changing the flow rate of gas fuel by the gas valve 14 based on the change in the flow rate of combustion air temporarily increases the air ratio. This is to prevent this because there is a risk of misfire. In particular, when shifting from the low combustion state to the high combustion state, the damper 11 is first set to the high combustion air volume position H, so the air ratio temporarily rises. To prevent misfire. Further, when shifting from the high combustion state to the low combustion state, the damper 11 is set to the low combustion air volume position L, and the opening of the gas valve 14 is narrowed accordingly. Since the generated air ratio may increase, the flow rate adjustment valve 18 is opened to the set value, and the air ratio is decreased to prevent misfire.

次に、前記実施例のボイラ1の変形例について説明する。
前記実施例では、オリフィス15と並列に流量調整弁18を設け、この流量調整弁18は、定常燃焼時には設定範囲で開度調整され、着火時(S2〜S6)や燃焼量移行時には前記設定範囲の上限開度よりも開けられたが、着火時および/または燃焼量移行時には流量調整弁18とは別の弁を用いて制御してもよい。すなわち、図1において破線で示すように、流量調整弁18と並列に開閉弁(電磁弁)22を設け、この開閉弁22を介して設定流量を供給可能に構成しておく。そして、バーナ4の定常燃焼時、開閉弁22を閉じた状態で流量調整弁18の開度を調整するが、バーナ4の着火時および/または燃焼量移行時、流量調整弁18を閉じた状態で開閉弁22を開けばよい。
Next, the modification of the boiler 1 of the said Example is demonstrated.
In the above embodiment, the flow rate adjusting valve 18 is provided in parallel with the orifice 15, and the flow rate adjusting valve 18 is adjusted in opening within a set range at the time of steady combustion, and the set range at the time of ignition (S2 to S6) or when the combustion amount is shifted. However, it may be controlled using a valve different from the flow rate adjustment valve 18 at the time of ignition and / or when the combustion amount is shifted. That is, as indicated by a broken line in FIG. 1, an on-off valve (electromagnetic valve) 22 is provided in parallel with the flow rate adjusting valve 18 so that a set flow rate can be supplied through the on-off valve 22. When the burner 4 is in steady combustion, the opening degree of the flow rate adjustment valve 18 is adjusted with the on-off valve 22 closed. Then, the on-off valve 22 may be opened.

また、制御器21から流量調整弁18に開閉信号を送っても、流量調整弁18が実際に作動していることを確認するのがよい。たとえば、流量調整弁18の開度が変更されるとポテンショメータでそれを検知する構成としておき、ポテンショメータの検出信号を制御器21に入れて、制御器21において流量調整弁18への出力信号とポテンショメータからの入力信号とを比較して、流量調整弁18の異常を検知するのがよい。   Even if an open / close signal is sent from the controller 21 to the flow rate adjusting valve 18, it is preferable to confirm that the flow rate adjusting valve 18 is actually operating. For example, when the opening degree of the flow rate adjustment valve 18 is changed, the potentiometer detects the change, and the potentiometer detection signal is input to the controller 21, and the controller 21 outputs the output signal to the flow rate adjustment valve 18 and the potentiometer. It is preferable to detect an abnormality of the flow rate adjustment valve 18 by comparing with an input signal from.

以上、本発明を具体的な態様により詳細に説明したが、上記の内容を理解した当業者は、その変更、改変および均等物を容易に考えられるであろう。従って、本発明の範囲は、添付のクレームとその均等の範囲とするべきである。   Although the present invention has been described in detail with specific embodiments, those skilled in the art who have understood the above description will readily be able to consider changes, modifications, and equivalents. Therefore, the scope of the present invention should be accorded the appended claims and their equivalents.

1 ボイラ
2 水管
3 缶体
4 バーナ
5 ファン
6 燃焼用空気路
7 燃料供給路
8 排ガス路
9 上部管寄せ
10 下部管寄せ
11 ダンパ
12 回転軸
13 電磁弁
14 ガスバルブ
15 オリフィス
16 空気抵抗部材
17 バイパス路
18 流量調整弁
19 第一温度センサ
20 第二温度センサ
21 制御器
22 開閉弁
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Boiler 2 Water pipe 3 Can body 4 Burner 5 Fan 6 Combustion air path 7 Fuel supply path 8 Exhaust gas path 9 Upper header 10 Lower header 11 Damper 12 Rotating shaft 13 Electromagnetic valve 14 Gas valve 15 Orifice 16 Air resistance member 17 Bypass path 18 Flow Control Valve 19 First Temperature Sensor 20 Second Temperature Sensor 21 Controller 22 On-off Valve

Claims (4)

バーナへ燃焼用空気を供給するファンと、
このファンから前記バーナへの燃焼用空気路にガス燃料を供給する燃料供給路と、
この燃料供給路に設けられ、前記バーナへの燃焼用空気の供給流量に基づきガス燃料の供給流量を調整するガスバルブと、
このガスバルブより下流において、前記燃料供給路に設けられるオリフィスと、
このオリフィスと並列に設けられる開度調整可能な流量調整弁とを備え
前記バーナの定常燃焼時、設定された空気比になるように、燃焼用空気の温度とガス燃料の温度とに基づき前記流量調整弁の開度を設定範囲で調整し、
前記バーナの着火時、前記流量調整弁を前記設定範囲の上限開度よりも開ける
ことを特徴とするボイラ。
A fan for supplying combustion air to the burner;
A fuel supply path for supplying gas fuel to a combustion air path from the fan to the burner;
A gas valve provided in the fuel supply path for adjusting the supply flow rate of the gas fuel based on the supply flow rate of the combustion air to the burner;
An orifice provided in the fuel supply path downstream from the gas valve;
A flow rate adjustment valve that can be adjusted in opening degree is provided in parallel with this orifice ,
During the steady combustion of the burner, the opening of the flow rate adjustment valve is adjusted within a set range based on the temperature of combustion air and the temperature of gas fuel so that a set air ratio is obtained,
The boiler characterized in that, when the burner is ignited, the flow rate adjusting valve is opened beyond an upper limit opening of the set range.
前記バーナの着火時、前記流量調整弁を全開にする
ことを特徴とする請求項1に記載のボイラ。
The boiler according to claim 1 , wherein the flow rate adjusting valve is fully opened when the burner is ignited.
前記バーナは、燃焼量を段階的に変更可能とされ、
前記バーナの燃焼量の移行時、前記流量調整弁を、前記設定範囲の上限開度よりも大きい開度であるが、前記着火時の開度よりも小さい開度にする
ことを特徴とする請求項1または請求項2に記載のボイラ。
The burner can change the combustion amount in stages,
Claims when shifting combustion amount of the burner, the flow control valve, is a larger opening than the upper limit opening degree of the setting range, which is characterized in that the smaller opening than the opening degree at the time of the ignition The boiler according to claim 1 or claim 2 .
前記燃焼用空気路に設けた空気抵抗部材の前後の差圧に基づき、前記ガスバルブが機械的に開度調整され、
前記バーナへの燃焼用空気の供給流量は、前記ファンの回転数により調整されるか、および/または、前記空気抵抗部材より上流に設けたダンパの開度により調整される
ことを特徴とする請求項1〜3のいずれか1項に記載のボイラ。
Based on the differential pressure before and after the air resistance member provided in the combustion air passage, the opening of the gas valve is mechanically adjusted,
Flow rate of combustion air to the burner is either adjusted by the rotation speed of the fan, and / or claims, characterized in that it is adjusted by the damper opening provided upstream of the air resistance member Item 4. The boiler according to any one of items 1 to 3 .
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Families Citing this family (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP6221468B2 (en) * 2013-07-30 2017-11-01 三浦工業株式会社 Boiler equipment
JP6485790B2 (en) * 2014-03-27 2019-03-20 三浦工業株式会社 boiler
JP6311874B2 (en) * 2014-04-28 2018-04-18 三浦工業株式会社 boiler
JP2016020789A (en) * 2014-07-15 2016-02-04 三浦工業株式会社 Boiler system
CN104266187B (en) * 2014-09-28 2017-02-01 力聚热力设备科技有限公司 Air and gas premixing burner
CN104266186B (en) * 2014-09-28 2017-02-01 力聚热力设备科技有限公司 Gas staged combustion super-low nitrogen oxide emission combustor
JP6508515B2 (en) * 2015-02-20 2019-05-08 三浦工業株式会社 boiler
JPWO2016157925A1 (en) * 2015-03-31 2018-05-31 三浦工業株式会社 Boiler equipment
KR101709534B1 (en) * 2016-01-06 2017-02-23 주식회사 경동나비엔 Combustion apparatus capable of measuring of gas amount used and the measuring method of gas amount
JP7087281B2 (en) * 2017-06-01 2022-06-21 三浦工業株式会社 boiler
JP7102953B2 (en) * 2018-06-01 2022-07-20 三浦工業株式会社 boiler
JP7287264B2 (en) * 2019-12-19 2023-06-06 三浦工業株式会社 boiler

Family Cites Families (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS58190618A (en) * 1982-04-30 1983-11-07 Tokyo Gas Co Ltd Combustion device
JPS6172921A (en) * 1984-09-19 1986-04-15 Tokyo Gas Co Ltd Air-fuel ratio controlling device
JPH02133542U (en) * 1989-04-01 1990-11-06
JPH0776612B2 (en) * 1990-07-03 1995-08-16 三浦工業株式会社 Proportional combustion controller for gas fired boiler system
JP3110999B2 (en) * 1995-11-09 2000-11-20 リンナイ株式会社 Gas combustion equipment
JPH09236256A (en) * 1996-02-29 1997-09-09 Miura Co Ltd Controller for pre-mixing type burner
JP4670516B2 (en) * 2005-06-30 2011-04-13 株式会社トヨトミ Oil water heater ignition control device
JP2008057841A (en) * 2006-08-30 2008-03-13 Miura Co Ltd Boiler and combustion method for boiler
JP2009031080A (en) * 2007-07-26 2009-02-12 Miura Co Ltd System for reducing harmful substance and combustion device

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