JP6277873B2 - boiler - Google Patents
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Description
本発明は、ボイラに関する。より詳細には、バーナへの燃焼用空気の供給量を、送風機の出力及びダンパの開度により調整するボイラに関する。 The present invention relates to a boiler. More specifically, the present invention relates to a boiler that adjusts the amount of combustion air supplied to a burner by the output of a blower and the opening of a damper.
従来、燃料を燃焼させるバーナと、このバーナに燃料を供給する燃料供給装置と、バーナに燃焼用空気を供給する送風機と、を備え、複数の燃焼状態で燃焼されるボイラにおいては、燃焼状態に応じて燃焼に必要とされる空気の量が異なる。そこで、このようなボイラでは、燃焼用空気の流路にダンパを配置し、燃焼状態に応じてダンパの開度を調整することでバーナに供給される燃焼用空気の流量を制御している。
また、近年、ダンパの開度と共に送風機の出力を変化させることで、燃焼状態に応じてより好適な量の燃焼用空気をバーナに供給する技術も提案されている(例えば、特許文献1参照)。
2. Description of the Related Art Conventionally, a boiler that includes a burner that burns fuel, a fuel supply device that supplies fuel to the burner, and a blower that supplies combustion air to the burner. The amount of air required for combustion varies accordingly. Therefore, in such a boiler, a damper is disposed in the combustion air flow path, and the flow rate of the combustion air supplied to the burner is controlled by adjusting the opening of the damper according to the combustion state.
In recent years, there has also been proposed a technique of supplying a more suitable amount of combustion air to the burner according to the combustion state by changing the output of the blower together with the opening of the damper (see, for example, Patent Document 1). .
ところで、ダンパを具備するボイラでは、定期的にダンパの動作確認が行われる。ダンパの動作確認は、例えば、ダンパの開度を変更する前後における燃焼用空気の圧力の変化を測定することで行われる。即ち、ダンパの開度の変更の前後の燃焼量空気の圧力をそれぞれ測定し、燃焼用空気の圧力の変化量が所定の値を上回っている場合には、ダンパが正常に動作していると判定し、変化量が所定の値未満であった場合には、ダンパの動作が正常でないと判定する。
ここで、燃焼用空気の流量をダンパの開度のみによって制御しているボイラでは、上述の手法によりダンパの動作確認を行うことができる。しかしながら、燃焼用空気の流量をダンパの開度及び送風機の出力により制御するボイラでは、燃焼用空気の圧力は送風機の出力によっても変化するため、同様の手法によっては、ダンパの動作確認を適切に行えない。
By the way, in a boiler having a damper, the operation of the damper is periodically checked. The operation check of the damper is performed, for example, by measuring a change in pressure of the combustion air before and after changing the opening of the damper. That is, when the pressure of the combustion amount air before and after the change in the opening degree of the damper is measured, and the amount of change in the pressure of the combustion air exceeds a predetermined value, the damper is operating normally. If the change amount is less than the predetermined value, it is determined that the operation of the damper is not normal.
Here, in the boiler in which the flow rate of the combustion air is controlled only by the opening degree of the damper, the operation of the damper can be confirmed by the above-described method. However, in a boiler in which the flow rate of combustion air is controlled by the opening of the damper and the output of the blower, the pressure of the combustion air also changes depending on the output of the blower. I can't.
従って、本発明は、燃焼用空気の流量をダンパの開度及び送風機の出力により制御するボイラにおいて、ダンパの動作不良を好適に判定できるボイラを提供することを目的とする。 Therefore, an object of the present invention is to provide a boiler that can suitably determine a malfunction of a damper in a boiler that controls the flow rate of combustion air by the opening of the damper and the output of the blower.
本発明は、燃焼状態を変更して燃焼可能なボイラであって、燃料を燃焼させるバーナと、前記バーナに燃焼用空気を供給する送風機と、前記バーナと前記送風機との間に配置され、所定の範囲の開度で開閉可能なダンパと、前記燃焼状態の変化に応じて前記ダンパの開度及び/又は前記送風機の出力を制御する制御部と、を備え、前記制御部は、前記バーナによる燃料の燃焼が停止された燃焼停止状態から該バーナによる燃料の燃焼を開始させる場合に、第1の時間、前記送風機を第1出力で運転させると共に前記ダンパを第1開度とするプレパージ制御部と、前記プレパージ制御部による制御状態における燃焼用空気の圧力である第1圧力を取得する第1圧力取得部と、前記第1の時間が経過した後、前記送風機を前記第1出力で運転させたまま前記ダンパを前記第1開度よりも小さい第2開度とする着火時ダンパ制御部と、前記着火時ダンパ制御部による制御状態における燃焼用空気の圧力である第2圧力を取得する第2圧力取得部と、前記第1圧力と前記第2圧力との差が第1閾値を上回ったか否かを判定する判定部と、前記判定部により前記第1圧力と前記第2圧力との差が前記第1閾値を上回ったと判定された場合に、前記送風機の出力を前記第1出力から第2出力に変化させる着火時送風機制御部と、を備えるボイラに関する。 The present invention is a boiler capable of burning by changing a combustion state, and is disposed between a burner that burns fuel, a blower that supplies combustion air to the burner, the burner and the blower, and A damper that can be opened and closed at an opening in a range of, and a control unit that controls the opening of the damper and / or the output of the blower according to a change in the combustion state, and the control unit is controlled by the burner When starting combustion of fuel by the burner from a combustion stopped state where fuel combustion is stopped, a pre-purge control unit that operates the blower at a first output for a first time and sets the damper to a first opening degree. A first pressure acquisition unit that acquires a first pressure that is a pressure of combustion air in a control state by the pre-purge control unit, and after the first time has elapsed, the fan is operated at the first output. An ignition damper control unit that sets the damper to a second opening smaller than the first opening, and a second pressure that is a pressure of combustion air in a control state by the ignition damper control unit is acquired. A pressure acquisition unit; a determination unit that determines whether a difference between the first pressure and the second pressure exceeds a first threshold; and a difference between the first pressure and the second pressure by the determination unit. An ignition blower control unit that changes an output of the blower from the first output to a second output when it is determined that the first threshold is exceeded.
また、前記第1圧力取得部及び前記第2圧力取得部は、前記ダンパの下流側における燃焼用空気の圧力を取得することが好ましい。 Moreover, it is preferable that the first pressure acquisition unit and the second pressure acquisition unit acquire the pressure of combustion air on the downstream side of the damper.
また、前記制御部は、前記判定部により前記第1圧力と前記第2圧力との差が前記第1閾値を上回ったと判定された場合に、前記バーナへの着火を開始させる着火制御部を更に備えることが好ましい。 The control unit may further include an ignition control unit that starts ignition of the burner when the determination unit determines that the difference between the first pressure and the second pressure exceeds the first threshold value. It is preferable to provide.
また、前記制御部は、前記着火時送風機制御部により前記送風機の出力が前記第2出力に変化された後の燃焼用空気の圧力である第3圧力を取得する第3圧力取得部を更に備え、前記着火制御部は、前記第1圧力と前記第3圧力との差が第2閾値を上回った場合に前記バーナへの着火を開始させることが好ましい。 Moreover, the said control part is further provided with the 3rd pressure acquisition part which acquires the 3rd pressure which is the pressure of the combustion air after the output of the said air blower is changed to the said 2nd output by the said air blower control part at the time of ignition. The ignition control unit preferably starts ignition of the burner when a difference between the first pressure and the third pressure exceeds a second threshold value.
また、前記制御部は、前記着火時送風機制御部により前記送風機の出力が前記第2出力に変化された後の燃焼用空気の圧力である第3圧力を取得する第3圧力取得部を更に備え、前記着火制御部は、前記第2圧力と前記第3圧力との差が第3閾値を上回った場合に前記バーナへの着火を開始させることが好ましい。 Moreover, the said control part is further provided with the 3rd pressure acquisition part which acquires the 3rd pressure which is the pressure of the combustion air after the output of the said air blower is changed to the said 2nd output by the said air blower control part at the time of ignition. Preferably, the ignition control unit starts ignition of the burner when a difference between the second pressure and the third pressure exceeds a third threshold value.
また、前記制御部は、前記判定部により第2の時間、前記第1圧力と前記第2圧力との差が前記第1閾値を上回ったことが判定されなかった場合に、前記ダンパの不動作を報知させる不動作報知部を更に備えることが好ましい。 In addition, the control unit determines that the damper does not operate when the determination unit does not determine that the difference between the first pressure and the second pressure exceeds the first threshold for a second time. It is preferable to further include a non-operation notification unit that notifies
また、前記不動作報知部は、前記ダンパの不動作を報知させた後、前記ボイラの運転を停止させることが好ましい。 Further, it is preferable that the malfunction notifying unit stops the operation of the boiler after notifying the malfunction of the damper.
本発明のボイラによれば、燃焼用空気の流量をダンパの開度及び送風機の出力により制御するボイラにおいて、ダンパの動作不良を好適に判定できる。 According to the boiler of the present invention, in a boiler that controls the flow rate of combustion air based on the opening degree of the damper and the output of the blower, it is possible to suitably determine the malfunction of the damper.
以下、本発明のボイラの好ましい各実施形態について、図面を参照しながら説明する。まず、本発明のボイラの第1実施形態について説明する。
第1実施形態のボイラ1は、水を加熱して蒸気を生成する蒸気ボイラである。このボイラ1は、図1に示すように、缶体10と、缶体10に燃焼用空気を送り込む送風機20と、缶体10と送風機20とを接続し燃焼用空気が流通する給気ダクト30と、給気ダクト30に配置されるダンパ40と、給気ダクト30の内部の圧力を検出する圧力センサ31と、給気ダクト30に燃料ガスを供給する燃料供給装置50と、缶体10から排出される燃焼ガスが流通する排気筒60と、缶体10に水を供給する給水路(図示せず)と、ボイラ1の燃焼状態を制御する制御部70と、を備える。
Hereinafter, preferred embodiments of the boiler of the present invention will be described with reference to the drawings. First, a first embodiment of the boiler of the present invention will be described.
The
缶体10は、図1に示すように、ボイラ筐体11と、複数の水管12と、下部ヘッダ13と、上部ヘッダ14と、バーナ15と、を備える。
ボイラ筐体11は、缶体10の外形を構成し、平面視矩形形状の直方体状に形成される。このボイラ筐体11の長手方向の一端側に位置する第1側面11aには、給気口16が形成され、ボイラ筐体11の長手方向の他端側に位置する第2側面11bには、排気口17が形成される。
As shown in FIG. 1, the
The boiler housing |
複数の水管12は、ボイラ筐体11の内部に上下方向に延びて配置されると共に、ボイラ筐体11の長手方向及び幅方向に所定の間隔をあけて配置される。
下部ヘッダ13は、ボイラ筐体11の下部に配置される。下部ヘッダ13には、複数の水管12の下端部が接続される。
上部ヘッダ14は、ボイラ筐体11の上部に配置される。上部ヘッダ14には、複数の水管12の上端部が接続される。
The plurality of
The
The
バーナ15は、給気口16に配置される。バーナ15は、メインバーナ及びパイロットバーナ(個別には図示せず)を備える。
メインバーナは、送風機20から供給される燃焼用空気と燃料供給装置50から供給される燃料ガスとの混合ガスを燃焼させる。
パイロットバーナは、メインバーナを着火させてボイラ1の燃焼を開始させる着火時等に用いられる。
The
The main burner burns a mixed gas of combustion air supplied from the
The pilot burner is used at the time of ignition in which the main burner is ignited and combustion of the
送風機20は、ファン及びこのファンを回転させるモータを有する送風機本体21と、ファン(モータ)の回転数を増減させるインバータ22と、を備える。送風機20は、インバータ22に入力される周波数に応じてファンが所定の回転数で回転することで、所定の出力で缶体10に燃焼用空気を送り込む。
The
給気ダクト30は、上流側の端部が送風機20に接続され、下流側の端部が給気口16に接続される。給気ダクト30は、送風機20から送り込まれた燃焼用空気を缶体10に供給する。
ダンパ40は、給気ダクト30の内部の燃焼用空気の流路を塞いだ閉状態と、この閉状態から90度回転し、給気ダクト30の内部の燃焼用空気の流路を開放した開状態との間で回転可能に配置される。
The
The
圧力センサ31は、給気ダクト30におけるダンパ40の下流側に配置される。圧力センサ31は、給気ダクト30におけるダンパ40の下流側を流通する燃焼用空気の圧力を検出する。本実施形態では、圧力センサ31は、燃焼用空気の圧力(風圧)を感圧素子で計測して電気信号に変換し、電圧値として制御部70に出力する。
The
燃料供給装置50は、メインガス供給ライン51と、このメインガス供給ライン51に設けられる遮断弁52a,52b及びノズル53と、パイロットガス供給ライン54と、このパイロットガス供給ライン54に設けられるパイロットバーナ弁55と、を備える。
メインガス供給ライン51は、給気ダクト30におけるダンパ40が配置された位置よりも下流側に接続され、給気ダクト30に燃料ガスを供給する。本実施形態では、メインガス供給ライン51は、並列して2本設けられ、先端側で合流した後、給気ダクト30に接続される。
The
The main
遮断弁52a,52bは、電磁弁により構成され、2本のメインガス供給ライン51にそれぞれ配置される。これら遮断弁52a,52bは、メインガス供給ライン51の流路を開放又は遮断することで、給気ダクト30への燃料ガスの供給量を調整する。
ノズル53は、メインガス供給ライン51の先端部に配置され、給気ダクト30の内部において燃料ガスを噴出する。
The shut-off
The
パイロットガス供給ライン54は、パイロットバーナに接続され、このパイロットバーナに燃料ガスを供給する。
パイロットバーナ弁55は、電磁弁により構成され、パイロットガス供給ライン54におけるパイロットバーナへの流路を開放又は遮断する。
The pilot
The
排気筒60は、排気口17に接続される。排気筒60は、缶体10の内部で燃料ガスが燃焼して生じた燃焼ガスを排出する。
The
以上のボイラ1によれば、送風機20により給気ダクト30に送り込まれた燃焼用空気は、メインガス供給ライン51から供給された燃料ガスと混合され、燃料ガスと燃焼用空気との混合ガスがバーナ15から缶体10の内部に噴出され、燃焼される。そして、バーナ15による混合ガスの燃焼に伴って発生する熱により、下部ヘッダ13から複数の水管12の内部に供給された水が加熱され、蒸気が生成される。複数の水管12の内部において生成された蒸気は、上部ヘッダ14に集合された後、蒸気導出管(図示せず)を介して外部に導出される。また、混合ガスの燃焼により生じた燃焼ガスは、排気筒60から外部に排出される。
According to the
次に、制御部70によるボイラ1の燃焼状態の制御の詳細について説明する。
制御部70は、缶体10への燃焼用空気の供給量及び燃焼ガスの供給量を制御することで、ボイラ1の燃焼状態(燃焼率)を制御し、ボイラ1による蒸気の生成量を調整する。
より具体的には、制御部70は、ボイラ1が蒸気を供給する負荷機器による蒸気の消費量に応じて、ボイラ1の燃焼状態を変更し、蒸気の生成量を調整する。
Next, details of the control of the combustion state of the
The
More specifically, the
本実施形態のボイラ1は、燃焼停止位置、低燃焼位置及び高燃焼位置の3段階の燃焼位置で燃焼率を段階的に変更して燃焼可能な段階値制御ボイラ(3位置制御ボイラ)により構成される。
そして、制御部70は、それぞれの燃焼位置に応じて送風機20の出力及び/又はダンパの開度を変更してバーナ15に供給される燃焼用空気の流量を制御する。具体的には、ボイラ1を高燃焼位置で燃焼させる場合の送風機20の出力は、低燃焼位置で燃焼させる場合の送風機20の出力よりも高く設定されている。
また、制御部70は、燃焼状態に応じて遮断弁52a,52bを開閉させ、バーナ15に供給される燃焼ガスの流量を制御する。本実施形態では、ボイラ1を低燃焼位置で燃焼させる場合には、遮断弁52a又は遮断弁52bのうちの一方を開放し、ボイラ1を高燃焼位置で燃焼させる場合には、遮断弁52a及び遮断弁52bを開放する。
The
And the
Further, the
また、本実施形態では、制御部70は、バーナ15(メインバーナ及びパイロットバーナ)による燃料の燃焼が停止された燃焼停止状態からバーナ15による燃料の燃焼を開始させる場合に、ダンパ40の動作不良を判定するダンパ動作判定制御を行う。
Further, in the present embodiment, the
即ち、燃焼停止状態からバーナ15による燃焼を開始させる場合には、缶体10(ボイラ筐体11)の内部を換気するプレパージ工程、バーナ15(パイロットバーナ)に火炎を形成する火種を発生させるプレイグニッション工程、パイロットバーナを着火させる着火トライ工程、火種を消してパイロットバーナのみを燃焼させるパイロットオンリ工程、及びメインバーナを着火させるメイントライ工程を経る(図3参照)。以下、プレイグニッション工程、着火トライ工程、パイロットオンリ工程及びメイントライ工程をまとめて着火工程ともいう。
That is, when combustion by the
ここで、プレパージ工程においては、短時間で缶体10の内部を換気することを目的として多量の燃焼用空気を缶体10の内部に供給する一方、着火工程では、火炎の形成を安定的に行うために、燃焼用空気の供給量をプレパージの場合に比して制限する必要がある。本実施形態では、このプレパージからバーナ15の着火時における燃焼用空気の供給量減少のタイミングを利用してダンパ40の動作不良を判定している。
Here, in the pre-purge process, a large amount of combustion air is supplied to the inside of the
以上のダンパ動作判定制御を実行するための構成として、制御部70は、図2に示すように、プレパージ制御部71と、第1圧力取得部72と、着火時ダンパ制御部73と、第2圧力取得部74と、判定部75と、着火時送風機制御部76と、着火制御部77と、不動作報知部78と、を備える。
As a configuration for executing the above damper operation determination control, as shown in FIG. 2, the
プレパージ制御部71は、燃焼停止状態からバーナ15による燃焼を開始させる場合に、第1の時間(例えば、15秒間)プレパージを行い、缶体10(ボイラ筐体11)の内部を換気する。具体的には、プレパージ制御部71は、送風機20を第1出力で運転させると共に、ダンパ40を第1開度とする。本実施形態では、第1出力は、ボイラ1を低燃焼位置で燃焼させる場合における出力よりも高く設定される。また、第1開度は、給気ダクト30の内部の燃焼用空気の流路が開放される開度に設定される。これにより、プレパージに要する時間を短縮できる。
When starting combustion by the
第1圧力取得部72は、プレパージ制御部71による制御状態において、ダンパ40の下流側で圧力センサ31により検出される燃焼用空気の圧力である第1圧力を取得する。
The first
着火時ダンパ制御部73は、第1の時間が経過した後、送風機20を第1出力で運転させたまま、ダンパ40を第1開度から第1開度よりも小さい第2開度とする。即ち、着火時ダンパ制御部73は、プレパージ制御部71によりプレパージが完了した場合に、送風機20の出力を落とすことなく、ダンパ40の開度を小さくして、バーナ15側に流れる燃焼用空気の流量を低下させる。
The ignition damper control unit 73 changes the
第2圧力取得部74は、着火時ダンパ制御部73による制御状態において、ダンパ40の下流側で圧力センサ31により検出される燃焼用空気の圧力である第2圧力を取得する。
The second
判定部75は、第1圧力と第2圧力との差が第1閾値(例えば、25mmAq)を上回ったか否かを判定する。即ち、着火時ダンパ制御部73により、送風機20の出力が維持されたままダンパ40の開度が小さくされた場合(つまり、燃焼用空気の流路が狭くなった場合)、圧力センサ31で検出される第2圧力は、第1圧力に比して小さくなるはずである。そこで、判定部75により、第1圧力と第2圧力との差が第1閾値を上回ったか否かを判定することで、ダンパ40が動作したか否かを判定できる。
The
本実施形態では、判定部75は、第2圧力取得部74により取得された圧力センサ31の出力電圧V2(第2圧力)と、第1圧力取得部72により取得された圧力センサ31の出力電圧V1(第1圧力)と比較し、V1−V2>第1閾値に対応する電圧値(例えば、0.1V)の状態が所定時間(例えば、1秒)継続するかを判定する。
In the present embodiment, the
着火時送風機制御部76は、判定部75により第1圧力と第2圧力との差が第1閾値を上回ったと判定された場合に、送風機20の出力を第1出力から第1出力よりも小さい第2出力に変化させる。本実施形態では、第2出力は、第1出力よりも小さくかつボイラ1を低燃焼位置で燃焼させる場合の出力よりも大きい値に設定される。
着火制御部77は、判定部75により第1圧力と前記第2圧力との差が第1閾値を上回ったと判定された場合に、バーナ15への着火を開始させる。
The on-ignition
The
即ち、判定部75により第1圧力と第2圧力との差が第1閾値を上回ったと判定された場合には、ダンパ40は正常に動作しているといえる。そこで、着火時送風機制御部76は、ダンパ40の動作が確認された場合に送風機20の出力を第2出力に下げて、バーナ15への燃焼用空気の供給量をより好適な流量に調整する。
また、着火制御部77は、火種を発生させてプレイグニッション工程を開始する。
尚、燃焼用空気の供給量をダンパ40の開度及び送風機20の出力の両方によって調整することで、着火工程においてより安定的に火炎を形成できる。
That is, if the
In addition, the
In addition, a flame can be formed more stably in an ignition process by adjusting the supply amount of combustion air by both the opening degree of the
不動作報知部78は、判定部75により第2の時間(例えば、10秒)、第1圧力と第2圧力との差が第1閾値を上回ったことが判定されなかった場合に、ダンパ40の不動作を報知させる。
また、不動作報知部78は、ダンパ40の不動作を報知させた後、ボイラ1の運転を停止させる。
即ち、着火時ダンパ制御部73によりダンパ40が第2開度とされた後、一定時間経過しても、圧力センサ31により検出される燃焼用空気の圧力が低下しなかった場合には、ダンパ40が正常に動作していないと考えられる。そこで、不動作報知部78は、判定部75により第2の時間、第1圧力と第2圧力との差が第1閾値を上回ったことが判定されなかった場合に、ダンパ40の不動作をアラーム等により報知させる。また、ボイラ1の運転を停止させる。
これにより、ダンパ40に動作不良があった場合に、バーナ15の燃焼を開始する前にボイラ1の運転を停止させられる。
When the
In addition, the
That is, if the pressure of the combustion air detected by the
Thereby, when there is a malfunction in the
次に、本実施形態のボイラ1の着火時における動作について、図3を参照しながら説明する。図3は、ボイラ1の着火時の動作を示すタイミングチャートである。
図3に示すように、燃焼停止状態のボイラ1は、プレパージ工程、プレイグニッション工程、着火トライ工程、パイロットオンリ工程及びメイントライ工程を経て燃焼が開始される。
Next, the operation | movement at the time of ignition of the
As shown in FIG. 3, combustion in the combustion-stopped
プレパージ工程では、プレパージ制御部71は、第1の時間、送風機20を第1出力(ここでは、パージ周波数)で運転させると共に、ダンパ40を第1開度(開度H)とする(t0〜t1)。これにより、缶体10の内部が換気される。また、この状態で、第1圧力取得部72は、第1圧力を取得する。
In the pre-purge process, the
第1の時間が経過すると(t1)、着火時ダンパ制御部73は、送風機20を第1出力で運転させたまま、ダンパ40を第1開度から第2開度(開度L)に変更する。
着火時ダンパ制御部73によりダンパ40の開度が第2開度に変更されると、第2圧力取得部74は、第2圧力を取得する。そして、判定部75は、第1圧力と第2圧力との差が第1閾値を上回ったか否かを判定する。
When the first time has elapsed (t1), the ignition damper control unit 73 changes the
When the opening degree of the
判定部75により、第1圧力と第2圧力との差が第1閾値を上回ったと判定された場合(t2)、着火時送風機制御部76は、送風機20の出力を第1出力から第1出力よりも小さい第2出力(着火周波数)に変化させる。また、ここで、着火制御部77は、点火装置(着火トランス)により火種を発生させる(プレイグニッション工程)。
When the
尚、着火時ダンパ制御部73によりダンパ40の開度が第2開度に変更された後、第2の時間、第1圧力と第2圧力との差が第1閾値を上回ったことが判定されなかった場合には、不動作報知部78がダンパ40の不動作をアラーム等により報知させ、ボイラ1の運転を停止させる。
In addition, after the opening degree of the
火種を発生させてから所定時間が経過すると(t3)、着火制御部77は、パイロットバーナ弁55を開放して、パイロットバーナを着火させる(着火トライ工程)。
パイロットバーナが着火して所定時間が経過すると(t4)、着火制御部77は、火種を消す。これにより、パイロットバーナのみが燃焼することとなる(パイロットオンリ工程)。
火種が消されてから所定時間が経過すると(t5)、着火制御部77は、遮断弁52a又は遮断弁52bを開放して、メインバーナを着火させる。また、着火制御部77は、パイロットバーナ弁55の開放を維持させパイロットバーナの燃焼を継続させる(メイントライ)。
When a predetermined time elapses after generating the fire type (t3), the
When a predetermined time has elapsed since the pilot burner ignited (t4), the
When a predetermined time elapses after the fire type is extinguished (t5), the
これにより、バーナ15の燃焼が開始され、その後、燃焼状態に応じて、制御部70は、ダンパ40の開度及び送風機20の出力を制御し、バーナ15への燃焼用空気の供給量を制御する。
Thereby, the combustion of the
以上説明した第1実施形態のボイラ1によれば、以下のような効果を奏する。
According to the
(1)効燃焼停止状態にあるボイラ1の燃焼を開始させる場合には、バーナ15への着火前にボイラ1の内部を換気するプレパージが行われる。このプレパージにおいては、短時間で換気を行うために着火時よりも多量の燃焼用空気がボイラ1の内部に供給される。そこで、ボイラ1を、燃焼開始時に送風機20を第1出力で運転させると共にダンパ40を第1開度としてプレパージを行うプレパージ制御部71と、プレパージの後に送風機20を第1出力で運転させたままダンパ40を第2開度とする着火時ダンパ制御部73と、プレパージ状態における燃焼用空気の圧力である第1圧力と着火時ダンパ制御部73による制御状態における燃焼用空気の圧力である第2圧力との差が第1閾値を上回った場合に送風機20の出力を第2出力に変化させる着火時送風機制御部76と、を含んで構成した。これにより、プレパージが終了し着火を開始する前の段階で、送風機20の出力を変更することなくダンパ40の開度を小さくしてダンパ40の開度変化による圧力変化を測定できる。よって、燃焼用空気の流量をダンパ40の開度及び送風機20の出力により制御するボイラ1において、ダンパ40の動作不良を好適に判定できる。また、燃焼開始前の状態において燃焼用空気の流量を減少させるプレパージから着火に至るタイミングでダンパ40の動作確認を行えるので、ボイラ1の燃焼制御を妨げない。
(1) When the combustion of the
(2)第1圧力取得部72及び第2圧力取得部74に、第1圧力としてダンパ40の下流側における燃焼用空気の圧力を取得させた。これにより、ダンパ40の動作の確認に加えて、ダンパ40の下流側における燃焼用空気の流量(風量)の変化量も検知させられる。
(2) The first
(3)制御部70を、判定部75により第1圧力と第2圧力との差が第1閾値を上回ったと判定された場合にバーナ15への着火を開始させる着火制御部77を含んで構成した。これにより、ダンパ40の動作を確認し、燃焼用空気の供給量が適切になった状態でバーナ15への着火を開始させられる。よって、ダンパ40の動作確認を行った後、ボイラ1の燃焼を好適に開始させられる。
(3) The
(4)制御部70を、判定部75により、第2の時間、第1圧力と第2圧力との差が第1閾値を上回ったことが判定されなかった場合にダンパ40の不動作を報知させる不動作報知部78を含んで構成した。これにより、ボイラ1の燃焼が開始される前にダンパ40の不動作を確認できるので、ボイラ1の安全性を向上させられる。
(4) The
(5)不動作報知部78に、ダンパ40の不動作を報知させた後ボイラ1の運転を停止させた。これにより、ダンパ40の不動作が確認された場合にボイラ1の運転を停止させられるので、ダンパ40に動作不良が生じたボイラ1が燃焼されることを防げる。よって、ボイラ1の安全性をより向上させられる。
(5) The operation of the
次に、本発明のボイラの第2実施形態について、図4を参照しながら説明する。尚、第2実施形態の説明にあたって、同一構成要件については同一符号を付し、その説明を省略もしくは簡略化する。
第2実施形態のボイラは、制御部70が第3圧力取得部79を備える点で、第1実施形態と異なる。
Next, 2nd Embodiment of the boiler of this invention is described, referring FIG. In the description of the second embodiment, the same components are denoted by the same reference numerals, and the description thereof is omitted or simplified.
The boiler of the second embodiment is different from the first embodiment in that the
第3圧力取得部79は、着火時送風機制御部76により送風機20の出力が第2出力に変化された後の燃焼用空気の圧力である第3圧力を取得する。
そして、第2実施形態では、着火制御部77は、判定部75により第1圧力と第2圧力との差が第1閾値を上回ったと判定されることに加え、第1圧力と第3圧力との差が第2閾値(例えば、50mmAq)を上回った場合にバーナ15への着火を開始、つまり、プレイグニッション工程を開始させる。即ち、第2実施形態では、着火制御部77は、ダンパ40の動作が確認され、かつ、送風機20の出力の低下が確認された場合に、バーナ15への着火を開始させる。
The 3rd
In the second embodiment, the
尚、着火制御部77は、判定部75により第1圧力と第2圧力との差が第1閾値を上回ったと判定されることに加え、第2圧力と第3圧力との差が第3閾値(例えば、25mmAq)を上回った場合にバーナ15への着火を開始させてもよい。
Note that the
以上説明した第2実施形態のボイラによれば、上述した(1)〜(5)の効果を奏する他、以下のような効果を奏する。 According to the boiler of 2nd Embodiment demonstrated above, there exist the following effects other than the effect of (1)-(5) mentioned above.
(6)制御部70を、着火時送風機制御部76により送風機20の出力が第2出力に変化された後の燃焼用空気の第3圧力を取得する第3圧力取得部79を含んで構成し、着火制御部77に、第1圧力(又は第2圧力)と第3圧力との差が第2閾値(第3閾値)を上回った場合にバーナ15への着火を開始させた。これにより、ダンパ40の動作が確認され、かつ、送風機20の出力の低下が確認された場合に、バーナ15への着火を開始させられるので、ボイラ1をより安体的に着火させられる。
(6) The
以上、本発明のボイラの好ましい各実施形態について説明したが、本発明は、上述した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、本発明を、段階値制御ボイラに適用したが、これに限らない。即ち、本発明を、燃焼率を連続的に変更可能な比例制御ボイラに適用してもよい。
As mentioned above, although each preferred embodiment of the boiler of the present invention was described, the present invention is not restricted to the embodiment mentioned above and can be changed suitably.
For example, in the present embodiment, the present invention is applied to a step value control boiler, but is not limited thereto. That is, the present invention may be applied to a proportional control boiler that can continuously change the combustion rate.
また、本実施形態では、第1圧力取得部72及び第2圧力取得部74に、第1圧力としてダンパ40の下流側における燃焼用空気の圧力を取得させたが、これに限らない。即ち、圧力センサを給気ダクトにおけるダンパの上流側に配置し、第1圧力取得部及び第2圧力取得部に、給気ダクトにおけるダンパの上流側を流通する燃焼用空気の圧力を検出させてもよい。
また、圧力センサを給気ダクトにおけるダンパの上流側及び下流側に配置し、第1圧力取得部及び第2圧力取得部に、それぞれ、吸気ダクトにおけるダンパの上流側の圧力と下流側の圧力との差圧を第1圧力及び第2圧力として検出させてもよい。
In the present embodiment, the first
Further, pressure sensors are arranged on the upstream side and the downstream side of the damper in the air supply duct, and the pressure on the upstream side and the pressure on the downstream side of the damper in the intake duct are respectively connected to the first pressure acquisition unit and the second pressure acquisition unit. May be detected as the first pressure and the second pressure.
1 ボイラ
15 バーナ
20 送風機
40 ダンパ
70 制御部
71 プレパージ制御部
72 第1圧力取得部
73 着火時ダンパ制御部
74 第2圧力取得部
75 判定部
76 着火時送風機制御部
77 着火制御部
78 不動作報知部
79 第3圧力取得部
DESCRIPTION OF
Claims (7)
燃料を燃焼させるバーナと、
前記バーナに燃焼用空気を供給する送風機と、
前記バーナと前記送風機との間に配置され、所定の範囲の開度で開閉可能なダンパと、
前記燃焼状態の変化に応じて前記ダンパの開度及び/又は前記送風機の出力を制御する制御部と、を備え、
前記制御部は、
前記バーナによる燃料の燃焼が停止された燃焼停止状態から該バーナによる燃料の燃焼を開始させる場合に、第1の時間、前記送風機を第1出力で運転させると共に前記ダンパを第1開度としてプレパージを行うプレパージ制御部と、
前記プレパージ制御部による制御状態における燃焼用空気の圧力である第1圧力を取得する第1圧力取得部と、
前記第1の時間が経過した後、前記送風機を前記第1出力で運転させたまま前記ダンパを前記第1開度よりも小さい第2開度とする着火時ダンパ制御部と、
前記着火時ダンパ制御部による制御状態における燃焼用空気の圧力である第2圧力を取得する第2圧力取得部と、
前記第1圧力と前記第2圧力との差が第1閾値を上回ったか否かを判定する判定部と、
前記判定部により前記第1圧力と前記第2圧力との差が前記第1閾値を上回ったと判定された場合に、前記送風機の出力を前記第1出力から該第1出力よりも小さい第2出力に変化させる着火時送風機制御部と、を備えるボイラ。 A boiler capable of burning under different combustion conditions,
A burner that burns fuel;
A blower for supplying combustion air to the burner;
A damper that is disposed between the burner and the blower, and that can be opened and closed at a predetermined range of opening;
A control unit for controlling the opening of the damper and / or the output of the blower according to the change in the combustion state,
The controller is
When combustion of fuel by the burner is started from a combustion stop state in which combustion of fuel by the burner is stopped, the blower is operated at a first output for a first time and the damper is pre-purged at a first opening degree. A pre-purge control unit for performing
A first pressure acquisition unit that acquires a first pressure that is a pressure of combustion air in a control state by the pre-purge control unit;
After the first time has elapsed, an ignition-time damper control unit that sets the damper to a second opening smaller than the first opening while operating the blower at the first output;
A second pressure acquisition unit that acquires a second pressure that is a pressure of combustion air in a control state by the ignition damper control unit;
A determination unit that determines whether a difference between the first pressure and the second pressure exceeds a first threshold;
When the determination unit determines that the difference between the first pressure and the second pressure exceeds the first threshold value, the second output is smaller than the first output from the first output. A boiler having an ignition-time blower control unit to be changed to
前記着火制御部は、前記第1圧力と前記第3圧力との差が第2閾値を上回った場合に前記バーナへの着火を開始させる請求項3に記載のボイラ。 The control unit further includes a third pressure acquisition unit that acquires a third pressure that is a pressure of combustion air after the output of the blower is changed to the second output by the ignition blower control unit.
The boiler according to claim 3, wherein the ignition control unit starts ignition of the burner when a difference between the first pressure and the third pressure exceeds a second threshold value.
前記着火制御部は、前記第2圧力と前記第3圧力との差が第3閾値を上回った場合に前記バーナへの着火を開始させる請求項3に記載のボイラ。 The control unit further includes a third pressure acquisition unit that acquires a third pressure that is a pressure of combustion air after the output of the blower is changed to the second output by the ignition blower control unit.
The boiler according to claim 3, wherein the ignition control unit starts ignition of the burner when a difference between the second pressure and the third pressure exceeds a third threshold value.
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