JP6146270B2 - Boiler system - Google Patents

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  • Control Of Steam Boilers And Waste-Gas Boilers (AREA)

Description

本発明は、ボイラシステムに関する。より詳細には、負荷機器から排出されるドレンを、大気に開放することなく回収してボイラに給水するクローズドタイプのボイラシステムに関する。   The present invention relates to a boiler system. More specifically, the present invention relates to a closed type boiler system that collects drain discharged from a load device without supplying it to the atmosphere and supplies water to the boiler.

従来、ボイラによって生成された蒸気を負荷機器に供給し、負荷機器において熱源として使用された蒸気が凝縮して発生するドレンを、耐圧性を有する密閉型のドレンタンクに高温・高圧の状態で回収して、再度ボイラに給水するクローズドタイプのボイラシステムが提案されている(例えば、特許文献1参照)。   Conventionally, steam generated by a boiler is supplied to the load equipment, and the drain generated by condensation of the steam used as a heat source in the load equipment is collected in a sealed drain tank with pressure resistance at high temperature and pressure. And the closed type boiler system which supplies water to a boiler again is proposed (for example, refer patent document 1).

特開2006−105442号公報JP 2006-105442 A

ところで、ボイラシステムにおいて、燃焼を停止していたボイラに燃焼指示が出された場合、まず、蒸気を生成する缶体に所定の水位まで給水を行った後、ボイラの燃焼が開始される(以下、燃焼開始前に行われる給水を初期給水ともいう)。ここで、クローズドタイプのボイラシステムにおいては、給水として高温高圧のドレンが用いられる。そのため、燃焼指示が出されたボイラの缶体に低温の水(缶水)が残っていた場合、この残っていた缶水が、供給される高温高圧のドレンにより加温されて激しく沸騰し、缶体に振動が発生してしまう。そして、缶体に振動が発生すると、ボイラを構成する部品や配管に破損が生じるおそれがあり、また、ボイラの使用者に不安感を与えてしまう。   By the way, in a boiler system, when a combustion instruction is issued to a boiler that has stopped combustion, first, after supplying water to a can body that generates steam to a predetermined water level, combustion of the boiler is started (below) Water supply performed before the start of combustion is also referred to as initial water supply). Here, in the closed type boiler system, a high-temperature and high-pressure drain is used as water supply. Therefore, when low-temperature water (can water) remains in the boiler body that has been instructed to burn, the remaining can water is heated by the supplied high-temperature and high-pressure drain and boiled vigorously. Vibration will occur in the can body. And if vibration occurs in the can body, there is a risk of damage to parts and piping constituting the boiler, and anxiety is given to the user of the boiler.

従って、本発明は、初期給水時に缶水が沸騰して缶体に振動が発生することを抑制できるクローズドタイプのボイラシステムを提供することを目的とする。   Accordingly, an object of the present invention is to provide a closed-type boiler system capable of suppressing the occurrence of vibrations in the can body due to boiling of the can water during initial water supply.

本発明は、生成した蒸気から生じるドレンを再び給水として用いるクローズドタイプのボイラシステムであって、蒸気を生成する缶体、及び該缶体に供給される給水を加熱する給水加熱器を有するボイラと、前記ボイラで生成され負荷機器において使用された蒸気が凝縮して生じたドレンを貯留するドレンタンクと、前記ドレンタンクと前記ボイラとを接続し該ボイラにドレンを給水として供給するドレン供給ラインと、前記ドレン供給ラインに設けられ、前記ボイラに供給されるドレンの流量を調整する給水バルブと、前記ボイラの初期給水ステージにおいて、前記給水バルブを第1の開度で開放させて前記缶体に給水を行う制御部と、を備え、前記制御部は、前記初期給水ステージにおいて、前記缶体の入口の給水温度が第1温度以上、かつ、前記ボイラの入口の給水温度が前記第1温度よりも高い第2温度以上であった場合に、前記給水バルブの開度を、前記第1の開度よりも小さい第2の開度に変更するボイラシステムに関する。   The present invention relates to a closed-type boiler system that uses drainage generated from generated steam as feed water again, and a boiler having a can body that generates steam and a feed water heater that heats the feed water supplied to the can body. A drain tank for storing drain produced by condensing steam generated in the boiler and used in load equipment; a drain supply line for connecting the drain tank and the boiler and supplying drain to the boiler as feed water; A water supply valve provided in the drain supply line for adjusting a flow rate of the drain supplied to the boiler, and an initial water supply stage of the boiler, wherein the water supply valve is opened at a first opening to the can body. A controller for supplying water, wherein the controller is configured such that, in the initial water supply stage, the water supply temperature at the inlet of the can body is equal to or higher than a first temperature, When the feed water temperature at the inlet of the boiler is equal to or higher than a second temperature higher than the first temperature, the opening of the water supply valve is set to a second opening smaller than the first opening. It relates to the boiler system to be changed.

また、前記制御部は、前記給水バルブの開度を前記第1の開度から前記第2の開度に変更する場合、前記給水バルブを一度閉止した後、前記第2の開度とすることが好ましい。   Further, when the opening of the water supply valve is changed from the first opening to the second opening, the control unit closes the water supply valve and then sets the second opening. Is preferred.

また、前記制御部は、前記缶体の温度が第3温度を上回った場合、前記給水バルブの開度を第1の開度に戻すことが好ましい。   Moreover, it is preferable that the said control part returns the opening degree of the said water supply valve to a 1st opening degree, when the temperature of the said can body exceeds 3rd temperature.

また、前記制御部は、前記ボイラに燃焼指示があった場合に前記缶体の水位が第1水位以下であると、前記初期給水ステージであると判定することが好ましい。   Moreover, it is preferable that the said control part determines with the said initial stage water supply stage if the water level of the said can is below a 1st water level when there is a combustion instruction | indication in the said boiler.

本発明のボイラシステムによれば、初期給水時に缶水が沸騰して缶体に振動が発生することを抑制できる。   According to the boiler system of the present invention, it is possible to suppress the occurrence of vibrations in the can body due to boiling of the can water during initial water supply.

本発明の一実施形態に係るボイラシステムの構成を示す図である。It is a figure showing the composition of the boiler system concerning one embodiment of the present invention. ボイラシステムを構成するボイラを模式的に示した図である。It is the figure which showed typically the boiler which comprises a boiler system. 本発明のボイラシステムの制御部の構成を示す機能ブロック図である。It is a functional block diagram which shows the structure of the control part of the boiler system of this invention.

以下、本発明のボイラシステムの好ましい一実施形態について、図面を参照しながら説明する。図1は、本発明の一実施形態に係るボイラシステム1の構成を示す図である。
本実施形態のボイラシステム1は、図1に示すように、複数のボイラ10を含んで構成されるボイラ装置70と、クローズド方式のドレン回収装置20と、を備える。
Hereinafter, a preferred embodiment of a boiler system of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a diagram showing a configuration of a boiler system 1 according to an embodiment of the present invention.
The boiler system 1 of this embodiment is provided with the boiler apparatus 70 comprised including the some boiler 10 and the closed-type drain collection | recovery apparatus 20 as shown in FIG.

ボイラ装置70は、図1に示すように、複数のボイラ10と、複数のボイラ10で生成された蒸気が集合される蒸気ヘッダ71と、複数のボイラ10と蒸気ヘッダ71とを連結する連結管72と、を備える。   As shown in FIG. 1, the boiler device 70 includes a plurality of boilers 10, a steam header 71 in which steam generated by the plurality of boilers 10 is gathered, and a connecting pipe that connects the plurality of boilers 10 and the steam header 71. 72.

ボイラ10は、内部に供給された給水を燃焼ガスにより加熱して蒸気を生成する。本実施形態では、ボイラ10には、後述のドレン回収装置20により回収されたドレンが給水として供給される。
ボイラ10の詳細については、後述する。
The boiler 10 generates steam by heating the feed water supplied to the inside with combustion gas. In the present embodiment, the boiler 10 is supplied with the drain recovered by a drain recovery device 20 described later as feed water.
Details of the boiler 10 will be described later.

図1に示すように、複数のボイラ10で生成された蒸気は、連結管72を通って蒸気ヘッダ71に供給される。蒸気ヘッダ71は、複数のボイラ10で生成された蒸気を貯留し、負荷機器50に供給する。
負荷機器50は、ボイラ10で生成された蒸気を熱源として利用し、加熱対象物との間で熱交換を行う。
As shown in FIG. 1, the steam generated by the plurality of boilers 10 is supplied to the steam header 71 through a connecting pipe 72. The steam header 71 stores the steam generated by the plurality of boilers 10 and supplies the steam to the load device 50.
The load device 50 uses the steam generated in the boiler 10 as a heat source, and performs heat exchange with the object to be heated.

ドレン回収装置20は、ボイラ10により生成された蒸気が負荷機器50で利用されることで凝集して生じたドレンを高温高圧の状態で回収し、この回収したドレンを給水として再びボイラ10に供給する。
ドレン回収装置20は、ドレンタンク21と、オープンタンク22と、第1蒸気供給ラインL1と、ドレン回収ラインL2と、ドレン供給ラインL3と、第2蒸気供給ラインL4と、フラッシュ蒸気排出ラインL5と、補給水供給ラインL6と、を備える。
The drain recovery device 20 recovers the drain produced by agglomeration of the steam generated by the boiler 10 in the load device 50 in a high temperature and high pressure state, and supplies the recovered drain to the boiler 10 again as feed water. To do.
The drain recovery device 20 includes a drain tank 21, an open tank 22, a first steam supply line L1, a drain recovery line L2, a drain supply line L3, a second steam supply line L4, and a flash steam discharge line L5. And a makeup water supply line L6.

ドレンタンク21は、負荷機器50において熱交換に用いられた蒸気の一部が凝集して生じるドレンを回収して収容する。このドレンタンク21は、耐圧性を有し密閉可能な圧力容器により構成される。   The drain tank 21 collects and stores the drain generated by agglomeration of part of the steam used for heat exchange in the load device 50. The drain tank 21 is constituted by a pressure vessel that has pressure resistance and can be sealed.

オープンタンク22は、大気に開放されている。このオープンタンク22は、ボイラ10に供給される補給水を貯留する。また、オープンタンク22には、ドレンタンク21においてドレンから発生したフラッシュ蒸気が導入される。   The open tank 22 is open to the atmosphere. The open tank 22 stores makeup water supplied to the boiler 10. Further, the open tank 22 is introduced with flash steam generated from the drain in the drain tank 21.

第1蒸気供給ラインL1は、蒸気ヘッダ71と負荷機器50とを接続し、ボイラ10で生成された蒸気を負荷機器50に供給する。
ドレン回収ラインL2は、負荷機器50とドレンタンク21とを接続し、負荷機器50で発生したドレンをドレンタンク21に回収する。このドレン回収ラインL2には、負荷機器50において発生したドレンを排出し、かつ、蒸気の排出を防ぐスチームトラップ61、逆止弁62及びモータバルブ63が配置される。
The first steam supply line L1 connects the steam header 71 and the load device 50 and supplies the steam generated by the boiler 10 to the load device 50.
The drain collection line L <b> 2 connects the load device 50 and the drain tank 21, and collects the drain generated in the load device 50 in the drain tank 21. A steam trap 61, a check valve 62, and a motor valve 63 that discharge drain generated in the load device 50 and prevent discharge of steam are disposed in the drain recovery line L2.

ドレン供給ラインL3は、ドレンタンク21とボイラ10とを接続し、ドレンタンク21に収容されたドレンをボイラ10に供給する。本実施形態では、ドレン供給ラインL3の上流側の端部は、ドレンタンク21の下部に接続される。また、ドレン供給ラインL3の下流側は、複数のボイラ10のそれぞれに接続されるように分岐している。   The drain supply line L3 connects the drain tank 21 and the boiler 10, and supplies the drain accommodated in the drain tank 21 to the boiler 10. In the present embodiment, the upstream end of the drain supply line L <b> 3 is connected to the lower portion of the drain tank 21. Further, the downstream side of the drain supply line L <b> 3 branches so as to be connected to each of the plurality of boilers 10.

以上のドレン供給ラインL3には、ドレンポンプ64及び給水バルブ65が配置される。ドレンポンプ64は、ドレンタンク21から供給されたドレンを昇圧してボイラ10に供給する。給水バルブ65は、モータバルブにより構成され、ドレンタンク21からボイラ10に供給されるドレンの流量を調節する。また、ドレン供給ラインL3におけるボイラ10の入口(後述の給水加熱器19の入口)及び後述の缶体11の入口には、それぞれドレン供給ラインL3を流れるドレンの温度を測定する温度センサ31,32が配置される(図2参照)。   A drain pump 64 and a water supply valve 65 are disposed in the drain supply line L3. The drain pump 64 boosts the drain supplied from the drain tank 21 and supplies it to the boiler 10. The water supply valve 65 is constituted by a motor valve and adjusts the flow rate of the drain supplied from the drain tank 21 to the boiler 10. Further, temperature sensors 31 and 32 for measuring the temperature of the drain flowing in the drain supply line L3 are respectively provided at the inlet of the boiler 10 (the inlet of the feed water heater 19 described later) and the inlet of the can body 11 described later in the drain supply line L3. Is arranged (see FIG. 2).

第2蒸気供給ラインL4は、蒸気ヘッダ71とドレンタンク21とを接続する。この第2蒸気供給ラインL4は、ボイラ10で生成された蒸気をドレンタンク21に供給し、ドレンタンク21の内部の圧力を調節する。第2蒸気供給ラインL4には、圧力調整弁66及びモータバルブ67が配置される。   The second steam supply line L4 connects the steam header 71 and the drain tank 21. The second steam supply line L <b> 4 supplies steam generated in the boiler 10 to the drain tank 21 and adjusts the pressure inside the drain tank 21. A pressure adjustment valve 66 and a motor valve 67 are disposed in the second steam supply line L4.

フラッシュ蒸気排出ラインL5は、ドレンタンク21とオープンタンク22とを接続し、ドレンタンク21で発生したフラッシュ蒸気をオープンタンク22に排出する。このフラッシュ蒸気排出ラインL5には、圧力調整弁68が配置されている。圧力調整弁68は、ドレンタンク21の内部の圧力が所定の圧力を超えた場合に、フラッシュ蒸気をオープンタンク22側に逃がして、ドレンタンク21の内部の圧力を低下させる。   The flash steam discharge line L5 connects the drain tank 21 and the open tank 22, and discharges the flash steam generated in the drain tank 21 to the open tank 22. A pressure regulating valve 68 is disposed in the flash steam discharge line L5. When the pressure inside the drain tank 21 exceeds a predetermined pressure, the pressure regulating valve 68 releases the flash vapor to the open tank 22 side and reduces the pressure inside the drain tank 21.

補給水供給ラインL6は、オープンタンク22とドレンタンク21とを接続し、オープンタンク22に貯留された水をドレンタンク21に供給する。補給水供給ラインL6には、ポンプ69が配置されている。   The makeup water supply line L <b> 6 connects the open tank 22 and the drain tank 21, and supplies water stored in the open tank 22 to the drain tank 21. A pump 69 is disposed in the makeup water supply line L6.

次に、ボイラ10の構成について説明する。図2は、ボイラ10の構成を模式的に示した図である。
ボイラ10は、図2に示すように、缶体11と、この缶体11に設けられる水位測定部111及び缶体温度測定部112と、給気ダクト16と、排気ダクト18と、給水加熱器19と、制御部90と、を備える。
缶体11は、下部ヘッダ、複数の水管、上部ヘッダ(いずれも図示せず)を含んで構成される。この缶体11では、下部ヘッダから複数の水管に供給された給水(ドレン)が加熱されて蒸気が生成され、生成された蒸気が上部ヘッダに集められる。缶体11で生成された蒸気は、上部ヘッダから連結管72を通って蒸気ヘッダ71に供給される。
水位測定部111は、缶体11(複数の水管)の水位を測定する。缶体温度測定部112は、缶体11の温度(より詳細には、缶体11の内部に配置される水管の温度)を測定する。
Next, the configuration of the boiler 10 will be described. FIG. 2 is a diagram schematically illustrating the configuration of the boiler 10.
As shown in FIG. 2, the boiler 10 includes a can 11, a water level measuring unit 111 and a can temperature measuring unit 112 provided in the can 11, an air supply duct 16, an exhaust duct 18, and a water heater. 19 and a control unit 90.
The can 11 includes a lower header, a plurality of water pipes, and an upper header (all not shown). In the can 11, water supplied from the lower header to the plurality of water pipes (drain) is heated to generate steam, and the generated steam is collected in the upper header. The steam generated in the can 11 is supplied from the upper header to the steam header 71 through the connecting pipe 72.
The water level measuring unit 111 measures the water level of the can body 11 (a plurality of water pipes). The can body temperature measurement unit 112 measures the temperature of the can body 11 (more specifically, the temperature of the water pipe disposed inside the can body 11).

給気ダクト16は、缶体11に燃焼用空気及び燃料ガスを供給する。より具体的には、給気ダクト16の上流側には、燃料ガスが供給される燃料供給ライン161及び燃焼用空気を供給される送風機162が接続される。そして、給気ダクト16は、燃料供給ライン161から供給される燃料ガスと送風機162から供給される燃焼用空気とを混合して缶体11に供給する。   The air supply duct 16 supplies combustion air and fuel gas to the can body 11. More specifically, a fuel supply line 161 to which fuel gas is supplied and a blower 162 to which combustion air is supplied are connected to the upstream side of the air supply duct 16. The air supply duct 16 mixes the fuel gas supplied from the fuel supply line 161 and the combustion air supplied from the blower 162 and supplies the mixture to the can 11.

排気ダクト18は、缶体11の内部で混合ガスが燃焼して生じた燃焼ガスを排出する。
給水加熱器19は、排気ダクト18に配置され、缶体11から排出される燃焼ガスと、缶体11に供給されるドレンとの間で熱交換を行う。即ち、本実施形態においては、ドレン供給ラインL3は、排気ダクト18に配置された給水加熱器19を経由してから缶体11に接続される。
The exhaust duct 18 discharges the combustion gas generated by burning the mixed gas inside the can 11.
The feed water heater 19 is disposed in the exhaust duct 18 and performs heat exchange between the combustion gas discharged from the can body 11 and the drain supplied to the can body 11. That is, in the present embodiment, the drain supply line L <b> 3 is connected to the can body 11 after passing through the feed water heater 19 disposed in the exhaust duct 18.

制御部90は、ボイラ10の燃焼状態の制御及びボイラ10への給水制御を行う。制御部90による給水制御の詳細については、後述する。   The controller 90 performs control of the combustion state of the boiler 10 and control of water supply to the boiler 10. Details of the water supply control by the control unit 90 will be described later.

次に、本実施形態のボイラシステム1の動作について説明する。
本実施形態では、まず、ボイラ10において蒸気が生成される。具体的には、まず、燃料ガスと燃焼用空気とが給気ダクト16において混合され、この燃料ガスと燃焼用空気との混合ガスが缶体11の内部に噴出されて燃焼される。次いで、混合ガスの燃焼により発生した燃焼ガスにより、缶体11に供給されたドレンが加熱されて蒸気が生成される。缶体11で生成された蒸気は、連結管72を介して蒸気ヘッダ71に供給される。
蒸気ヘッダ71に供給された蒸気は、負荷機器50において利用された後ドレンとなり、高温高圧の状態でドレンタンク21に貯留される。そして、ドレンタンク21に貯留されたドレンは、ドレン供給ラインL3を通ってボイラ10に給水として供給される。
Next, operation | movement of the boiler system 1 of this embodiment is demonstrated.
In the present embodiment, first, steam is generated in the boiler 10. Specifically, first, the fuel gas and the combustion air are mixed in the air supply duct 16, and the mixed gas of the fuel gas and the combustion air is jetted into the can 11 and burned. Next, the drain supplied to the can 11 is heated by the combustion gas generated by the combustion of the mixed gas to generate steam. The steam generated in the can 11 is supplied to the steam header 71 via the connecting pipe 72.
The steam supplied to the steam header 71 becomes drain after being used in the load device 50 and is stored in the drain tank 21 in a high temperature and high pressure state. The drain stored in the drain tank 21 is supplied as feed water to the boiler 10 through the drain supply line L3.

一方、缶体11の内部において蒸気の生成に用いられた燃焼ガスは、排気ダクト18を通って外部に排出される。ここで、本実施形態では、排気ダクト18に給水加熱器19を配置し、ドレン供給ラインL3を、給水加熱器19を経由してからボイラ10(下部ヘッダ14)に接続させた。これにより、ドレン供給ラインL3を流通するドレンは、給水加熱器19において加熱されてからボイラ10に供給される。   On the other hand, the combustion gas used for generating steam inside the can 11 is discharged outside through the exhaust duct 18. Here, in this embodiment, the feed water heater 19 is disposed in the exhaust duct 18, and the drain supply line L <b> 3 is connected to the boiler 10 (lower header 14) after passing through the feed water heater 19. Thereby, the drain which distribute | circulates the drain supply line L3 is heated in the feed water heater 19, and is supplied to the boiler 10. FIG.

ここで、本実施形態のボイラシステム1においては、制御部90は、水位測定部111により測定されるボイラ10の水位が、燃焼状態に応じて予め設定された目標水位となるように給水バルブ65の開度を調整して、ボイラ10に供給されるドレンの流量を制御する。
また、制御部90は、燃焼を停止していたボイラ10を燃焼させる場合には、燃焼状態の給水制御とは異なる初期給水制御を行う。
Here, in the boiler system 1 of the present embodiment, the control unit 90 includes the water supply valve 65 so that the water level of the boiler 10 measured by the water level measurement unit 111 becomes a target water level set in advance according to the combustion state. Is adjusted to control the flow rate of the drain supplied to the boiler 10.
Moreover, the control part 90 performs the initial water supply control different from the water supply control of a combustion state, when burning the boiler 10 which has stopped combustion.

具体的には、制御部90は、図3に示すように、初期給水制御を実行するための構成として、初期給水ステージ判定部91と、給水バルブ制御部92と、缶体入口温度判定部93と、ボイラ入口温度判定部94と、缶体温度判定部95と、を備える。   Specifically, as shown in FIG. 3, the control unit 90 has an initial water supply stage determination unit 91, a water supply valve control unit 92, and a can inlet temperature determination unit 93 as a configuration for executing the initial water supply control. And a boiler inlet temperature determination unit 94 and a can body temperature determination unit 95.

初期給水ステージ判定部91は、燃焼を停止していたボイラ10を燃焼させる場合に、当該ボイラ10が初期給水ステージにあるか否かを判定する。本実施形態では、初期給水ステージ判定部91は、ボイラ10の水位が予め設定された第1水位以下であるか否かを判定し、ボイラ10の水位が第1水位以下であった場合に、当該ボイラ10が初期給水ステージにあると判定する。
尚、第1水位は、例えば、燃焼状態における目標水位の上限値よりも高い水位として設定される。
The initial water supply stage determination unit 91 determines whether or not the boiler 10 is in the initial water supply stage when the boiler 10 that has stopped combustion is burned. In the present embodiment, the initial water supply stage determination unit 91 determines whether or not the water level of the boiler 10 is equal to or lower than a preset first water level, and when the water level of the boiler 10 is equal to or lower than the first water level, It is determined that the boiler 10 is in the initial water supply stage.
The first water level is set as a water level higher than the upper limit value of the target water level in the combustion state, for example.

給水バルブ制御部92は、初期給水ステージ判定部91により、ボイラ10が初期給水ステージにあると判定された場合に、給水バルブ65を第1の開度で開放させて缶体11に初期給水を行わせる。ここで、第1の開度は、例えば、燃焼状態における給水バルブ65の最大開度よりも大きく設定される。これにより、初期給水ステージにおいて、ボイラ10に短時間で給水を行えるので、燃焼を停止していたボイラ10の燃焼開始までの時間を短縮できる。   When the initial water supply stage determination unit 91 determines that the boiler 10 is in the initial water supply stage, the water supply valve control unit 92 opens the water supply valve 65 at the first opening and supplies the can body 11 with initial water supply. Let it be done. Here, the first opening is set larger than the maximum opening of the water supply valve 65 in the combustion state, for example. Thereby, since water can be supplied to the boiler 10 in a short time in the initial water supply stage, the time until the start of combustion of the boiler 10 which has stopped combustion can be shortened.

ここで、クローズドタイプのボイラシステムにおいては、給水として高温高圧のドレンが用いられる。そのため、燃焼を停止していたボイラ10の缶体11に低温の水(缶水)が残っていた場合、この残っていた缶水が供給される高温高圧のドレンにより加温されて激しく沸騰し、缶体11に振動が発生してしまう。そして、缶体11に振動が発生すると、ボイラ10を構成する部品や配管に破損が生じるおそれがある。   Here, in the closed type boiler system, a high-temperature and high-pressure drain is used as water supply. Therefore, when low-temperature water (can water) remains in the can 11 of the boiler 10 that has stopped combustion, the remaining can water is heated by the high-temperature and high-pressure drain supplied and boils violently. And vibration will generate | occur | produce in the can 11. And when a vibration generate | occur | produces in the can body 11, there exists a possibility that damage may arise in the components and piping which comprise the boiler 10. FIG.

そこで、本実施形態では、初期給水ステージにおいて、ドレン供給ラインL3を流れるドレンの温度が所定の条件を満たした場合に給水バルブ65の開度を絞ることで、缶体11に供給されるドレンの流量を減少させ、缶体11に振動が発生することを抑制している。具体的には、給水バルブ制御部92、缶体入口温度判定部93、ボイラ入口温度判定部94、及び缶体温度判定部95は、以下のような制御を行う。   Therefore, in the present embodiment, in the initial water supply stage, when the temperature of the drain flowing through the drain supply line L3 satisfies a predetermined condition, the opening of the water supply valve 65 is reduced to reduce the amount of drain supplied to the can body 11. The flow rate is reduced, and the occurrence of vibration in the can 11 is suppressed. Specifically, the water supply valve control unit 92, the can body inlet temperature determination unit 93, the boiler inlet temperature determination unit 94, and the can body temperature determination unit 95 perform the following control.

缶体入口温度判定部93は、温度センサ32により測定される缶体11の入口のドレンの温度(給水温度)が第1温度以上であるか否かを判定する。
ボイラ入口温度判定部94は、温度センサ31により測定されるボイラ10の入口のドレンの温度が第1温度よりも高い第2温度以上であるか否かを判定する。
ここで、第1温度は、大気圧における水の飽和温度である100℃よりも所定温度低い温度(例えば、60℃〜80℃)に設定できる。また、第2温度は、例えば、大気圧における水の飽和温度である100℃に設定できる。
The can body inlet temperature determination unit 93 determines whether or not the drain temperature (water supply temperature) at the inlet of the can body 11 measured by the temperature sensor 32 is equal to or higher than the first temperature.
The boiler inlet temperature determination unit 94 determines whether or not the temperature of the drain at the inlet of the boiler 10 measured by the temperature sensor 31 is equal to or higher than a second temperature higher than the first temperature.
Here, the first temperature can be set to a temperature (for example, 60 ° C. to 80 ° C.) lower by a predetermined temperature than 100 ° C. which is the saturation temperature of water at atmospheric pressure. Moreover, 2nd temperature can be set to 100 degreeC which is the saturation temperature of the water in atmospheric pressure, for example.

そして、給水バルブ制御部92は、缶体入口温度判定部93により缶体11の入口のドレンの温度が第1温度(例えば、60℃〜80℃)以上であると判定され、かつ、ボイラ入口温度判定部94によりボイラ10の入口のドレンの温度が第2温度以上(例えば、100℃)であると判定された場合に、給水バルブ65の開度を、第1の開度よりも小さい第2の開度に変更する。
これにより、初期給水ステージにおいて、缶体11に供給される給水(ドレン)の温度が高い場合には、缶体11に供給される給水量を少なくできるので、缶体11に残っていた缶水が激しく沸騰することを防げる。
The water supply valve control unit 92 determines that the temperature of the drain at the inlet of the can body 11 is equal to or higher than the first temperature (for example, 60 ° C. to 80 ° C.) by the can body inlet temperature determination unit 93 and the boiler inlet When it is determined by the temperature determination unit 94 that the temperature of the drain at the inlet of the boiler 10 is equal to or higher than the second temperature (for example, 100 ° C.), the opening degree of the water supply valve 65 is set to be smaller than the first opening degree. Change the opening to 2.
Thereby, in the initial water supply stage, when the temperature of the water supply (drain) supplied to the can body 11 is high, the amount of water supplied to the can body 11 can be reduced, so that the can water remaining in the can body 11 can be reduced. Can be prevented from boiling violently.

即ち、初期給水を開始したときに缶体11の入口の給水温度が比較的低い場合(即ち、第1温度以上第2温度以下)であっても、ボイラ10の入口の給水温度が高温(即ち、第2温度以上)であった場合には、その後急激に給水温度が上昇することとなる。
一方、缶体11の入口の給水温度が第1温度に達していても、ボイラ10の入口の給水温度が第2温度以下であれば、缶体11の入口の温度は第2温度を超えることがなく、缶体11に残っていた缶水が激しく沸騰することもない。
That is, even when the water supply temperature at the inlet of the can 11 is relatively low when the initial water supply is started (that is, from the first temperature to the second temperature), the water supply temperature at the inlet of the boiler 10 is high (that is, When the temperature is equal to or higher than the second temperature), the water supply temperature rapidly increases thereafter.
On the other hand, even if the feed water temperature at the inlet of the can body 11 has reached the first temperature, if the feed water temperature at the inlet of the boiler 10 is equal to or lower than the second temperature, the temperature at the inlet of the can body 11 exceeds the second temperature. The can water remaining in the can 11 does not boil violently.

そのため、缶体11の入口のドレンの温度が第1温度以上で、かつ、ボイラ10の入口のドレンの温度が第2温度以上である場合に、缶体11に供給する給水量を少なくすることで、不必要に給水量を絞ることなく、缶体11に残っていた缶水が激しく沸騰することを効果的に防げる。   Therefore, when the temperature of the drain at the inlet of the can 11 is equal to or higher than the first temperature and the temperature of the drain at the inlet of the boiler 10 is equal to or higher than the second temperature, the amount of water supplied to the can 11 is reduced. Thus, it is possible to effectively prevent the can water remaining in the can body 11 from boiling violently without reducing the amount of water supply unnecessarily.

また、給水バルブ制御部92は、給水バルブ65の開度を第1の開度から第2の開度に変更する場合、給水バルブを一度閉止した後、第2の開度としてもよい。これにより、給水バルブ65を一度閉止(全閉)状態とすることで、給水バルブ65の開度変更によって発生する誤差を解消できる。   Moreover, when changing the opening degree of the water supply valve 65 from a 1st opening degree to a 2nd opening degree, the water supply valve control part 92 is good also as a 2nd opening degree after closing a water supply valve once. Thereby, the error which generate | occur | produces by the opening degree change of the water supply valve 65 can be eliminated by making the water supply valve 65 into a closed (full-closed) state once.

缶体温度判定部95は、缶体温度測定部112により測定される缶体11の温度が第3温度を上回ったか否かを判定する。ここで、第3温度は、例えば、大気圧における水の飽和温度である100℃に設定できる。   The can body temperature determination unit 95 determines whether or not the temperature of the can body 11 measured by the can body temperature measurement unit 112 exceeds the third temperature. Here, the third temperature can be set to 100 ° C., which is the saturation temperature of water at atmospheric pressure, for example.

そして、給水バルブ制御部92は、缶体温度判定部95により缶体11の温度が第3温度を上回ったと判定された場合、給水バルブ65の開度を第1の開度に戻す。即ち、缶体11の温度(つまり、缶水の温度)が所定の温度(例えば、100度)に達した場合には、缶体11に高温のドレンを供給しても、缶水は激しく沸騰することはない。そのため、缶体11の温度が第3温度を上回った場合、給水バルブ65の開度を第1の開度に戻すことで、缶体11が温まり、缶水の沸騰のおそれがなくなった場合には、速やかに給水量を増加させられる。   And the water supply valve control part 92 returns the opening degree of the water supply valve 65 to a 1st opening degree, when the can body temperature determination part 95 determines with the temperature of the can body 11 having exceeded 3rd temperature. That is, when the temperature of the can body 11 (that is, the temperature of the can water) reaches a predetermined temperature (for example, 100 degrees), the can water boils violently even if high temperature drain is supplied to the can body 11. Never do. Therefore, when the temperature of the can body 11 exceeds the third temperature, the can body 11 is warmed by returning the opening of the water supply valve 65 to the first opening, and there is no risk of boiling of the can water. Can quickly increase the water supply.

以上説明した本実施形態のボイラシステム1によれば、以下のような効果を奏する。   According to the boiler system 1 of this embodiment demonstrated above, there exist the following effects.

(1)初期給水を開始したときに缶体11の入口の給水温度が比較的低い場合(即ち、第1温度以上第2温度以下)であっても、ボイラ10の入口の給水温度が高温(即ち、第2温度以上)であった場合には、その後急激に給水温度が上昇することとなる。一方、缶体11の入口の給水温度が第1温度に達していても、ボイラ10の入口の給水温度が第2温度以下であれば、缶体11の入口の温度は第2温度を超えることがなく、缶体11に残っていた缶水が激しく沸騰することもない。
そこで、制御部90に、初期給水ステージにおいて、缶体11の入口の給水温度が第1温度以上、かつ、ボイラ10の入口の給水温度が第2温度以上であった場合に、給水バルブ65の開度を、第1の開度から第2の開度に変更させた。これにより、初期給水ステージにおいて、適切なタイミングで缶体11に供給される給水量を少なくできるので、缶体11に残っていた缶水が激しく沸騰することを効果的に防げる。よって、初期給水時に缶体11に振動が発生することを抑制できる。
(1) Even when the water supply temperature at the inlet of the can 11 is relatively low when the initial water supply is started (that is, from the first temperature to the second temperature), the water supply temperature at the inlet of the boiler 10 is high ( That is, when the temperature is equal to or higher than the second temperature, the water supply temperature rapidly increases thereafter. On the other hand, even if the feed water temperature at the inlet of the can body 11 has reached the first temperature, if the feed water temperature at the inlet of the boiler 10 is equal to or lower than the second temperature, the temperature at the inlet of the can body 11 exceeds the second temperature. The can water remaining in the can 11 does not boil violently.
Therefore, when the water supply temperature at the inlet of the can body 11 is equal to or higher than the first temperature and the water supply temperature at the inlet of the boiler 10 is equal to or higher than the second temperature in the initial water supply stage, the control unit 90 The opening was changed from the first opening to the second opening. Thereby, in the initial water supply stage, the amount of water supplied to the can body 11 can be reduced at an appropriate timing, so that the can water remaining in the can body 11 can be effectively prevented from boiling violently. Therefore, it can suppress that a vibration generate | occur | produces in the can 11 at the time of initial water supply.

(2)給水バルブ65をモータバルブにより構成する場合、バルブの開度変更を行う場合に誤差が生じる。そこで、給水バルブ65の開度を第1の開度から第2の開度に変更する場合、給水バルブ65を一度閉止させた後第2の開度で開放させた。これにより、給水バルブ65を一度閉止(全閉)状態とすることで、給水バルブ65の開度変更によって発生する誤差を解消できる。よって、初期給水ステージにおける給水の流量制御をより正確に行える。   (2) When the water supply valve 65 is constituted by a motor valve, an error occurs when the opening degree of the valve is changed. Therefore, when the opening degree of the water supply valve 65 is changed from the first opening degree to the second opening degree, the water supply valve 65 is once closed and then opened at the second opening degree. Thereby, the error which generate | occur | produces by the opening degree change of the water supply valve 65 can be eliminated by making the water supply valve 65 into a closed (full-closed) state once. Therefore, the flow rate control of the water supply in the initial water supply stage can be performed more accurately.

(3)缶体11の温度(即ち、缶水の温度)が所定の温度(例えば、缶体11の内部圧力における水の飽和温度)に達した場合には、缶体11に高温のドレンを供給しても、缶水は激しく沸騰することはない。そこで、給水バルブ制御部92に、缶体11の温度が第3温度を上回った場合、給水バルブ65の開度を第1の開度に戻させた。これにより、缶体11が温まり、缶水の沸騰のおそれがなくなった場合には、速やかに給水量を増加させられる。よって、缶体11の振動の発生を防ぎつつ、初期給水ステージにかかる時間を短縮できる。   (3) When the temperature of the can body 11 (that is, the temperature of the can water) reaches a predetermined temperature (for example, the saturation temperature of water at the internal pressure of the can body 11), high temperature drain is applied to the can body 11. Even if supplied, canned water does not boil violently. Therefore, when the temperature of the can 11 exceeds the third temperature, the opening degree of the water supply valve 65 is returned to the first opening degree. Thereby, when the can body 11 is warmed and there is no fear of boiling of the can water, the amount of water supply can be quickly increased. Therefore, the time required for the initial water supply stage can be shortened while preventing the vibration of the can 11.

(4)初期給水ステージ判定部91に、燃焼を停止していたボイラ10を燃焼させる場合に、缶体11の水位が第1水位以下であると初期給水ステージにあると判定させた。これにより、ボイラ10が初期給水ステージにあることの判定を正確に行える。   (4) When the boiler 10 that has stopped combustion is burned, the initial water supply stage determination unit 91 determines that the water level of the can 11 is equal to or lower than the first water level. Thereby, it can determine correctly that the boiler 10 exists in an initial stage water supply stage.

以上、本発明のボイラシステム1の好ましい一実施形態につき説明したが、本発明は、上述の実施形態に制限されるものではなく、適宜変更が可能である。
例えば、本実施形態では、ボイラシステム1を複数のボイラ10を含んで構成したが、これに限らない。即ち、ボイラシステムを一台のボイラにより構成してもよい。
The preferred embodiment of the boiler system 1 of the present invention has been described above. However, the present invention is not limited to the above-described embodiment, and can be modified as appropriate.
For example, in this embodiment, although the boiler system 1 was comprised including the some boiler 10, it is not restricted to this. That is, you may comprise a boiler system by one boiler.

1 ボイラシステム
10 ボイラ
11 缶体
19 給水加熱器
21 ドレンタンク
65 給水バルブ
90 制御部
L3 ドレン供給ライン
1 Boiler System 10 Boiler 11 Can 19 Water Feed Heater 21 Drain Tank 65 Water Supply Valve 90 Control Unit L3 Drain Supply Line

Claims (4)

生成した蒸気から生じるドレンを再び給水として用いるクローズドタイプのボイラシステムであって、
蒸気を生成する缶体、及び該缶体に供給される給水を加熱する給水加熱器を有するボイラと、
前記ボイラで生成され負荷機器において使用された蒸気が凝縮して生じたドレンを貯留するドレンタンクと、
前記ドレンタンクと前記ボイラとを接続し該ボイラにドレンを給水として供給するドレン供給ラインと、
前記ドレン供給ラインに設けられ、前記ボイラに供給されるドレンの流量を調整する給水バルブと、
前記ボイラの初期給水ステージにおいて、前記給水バルブを第1の開度で開放させて前記缶体に給水を行う制御部と、を備え、
前記制御部は、前記初期給水ステージにおいて、前記缶体の入口の給水温度が第1温度以上、かつ、前記ボイラの入口の給水温度が前記第1温度よりも高い第2温度以上であった場合に、前記給水バルブの開度を、前記第1の開度よりも小さい第2の開度に変更するボイラシステム。
It is a closed type boiler system that uses drainage generated from the generated steam again as feed water,
A boiler having a can body for generating steam and a feed water heater for heating feed water supplied to the can body;
A drain tank for storing drain produced by condensation of steam generated in the boiler and used in the load device;
A drain supply line for connecting the drain tank and the boiler and supplying drain to the boiler as feed water;
A water supply valve that is provided in the drain supply line and adjusts the flow rate of the drain supplied to the boiler;
In the initial water supply stage of the boiler, a controller that opens the water supply valve at a first opening and supplies water to the can body, and
In the initial water supply stage, the control unit is configured such that the water supply temperature at the inlet of the can body is equal to or higher than a first temperature, and the water supply temperature at the inlet of the boiler is equal to or higher than a second temperature higher than the first temperature. And a boiler system that changes the opening of the water supply valve to a second opening smaller than the first opening.
前記制御部は、前記給水バルブの開度を前記第1の開度から前記第2の開度に変更する場合、前記給水バルブを一度閉止した後、前記第2の開度とする請求項1に記載のボイラシステム。   The said control part makes the said 2nd opening after closing the said water supply valve once, when changing the opening of the said water supply valve from the said 1st opening to the said 2nd opening. The boiler system described in 前記制御部は、前記缶体の温度が第3温度を上回った場合、前記給水バルブの開度を第1の開度に戻す請求項1又は2に記載のボイラシステム。   The boiler system according to claim 1 or 2, wherein when the temperature of the can body exceeds a third temperature, the control unit returns the opening degree of the water supply valve to the first opening degree. 前記制御部は、前記ボイラに燃焼指示があった場合に前記缶体の水位が第1水位以下であると、前記初期給水ステージであると判定する請求項1〜3のいずれかに記載のボイラシステム。   The boiler according to any one of claims 1 to 3, wherein the controller determines that the initial water supply stage is the water level when the water level of the can body is equal to or lower than the first water level when the boiler is instructed to burn. system.
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