JP7255293B2 - Water supply controller - Google Patents
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Description
本発明は、給水制御装置に関する。 The present invention relates to a water supply control device.
ボイラにより蒸気を生成して負荷機器に供給し、負荷機器で蒸気が凝縮して生成されるドレンをドレンタンクに回収してボイラに再供給するボイラシステムが利用されている。このようなボイラシステムにおいて熱効率を向上するために、例えば特許文献1に記載されるように、ドレンタンクを加圧状態とし、高温高圧のドレンを回収してボイラ装置に再供給するボイラシステムが提案されている。
A boiler system is used in which steam is generated by a boiler and supplied to load equipment, and drain produced by condensation of the steam in the load equipment is collected in a drain tank and re-supplied to the boiler. In order to improve the thermal efficiency of such a boiler system, for example, as described in
特許文献1に記載のボイラシステムは、ドレン供給ポンプ及びドレン流量調節弁を有し、ドレンタンクに収容されたドレンを複数のボイラを有するボイラ装置に供給するドレン供給ラインと、ボイラ装置に新水を供給する新水供給ラインと、を備える。特許文献1に記載のボイラシステムは、ドレン供給ラインからのドレンの供給を優先的に行い、ドレン供給ラインからのドレンの供給が不足した場合に新水供給ラインからの新水の供給を行う第1給水モードと、新水供給ラインのみから給水を行う第2給水モードと、の2つの運転モードを有する制御装置を備える。
The boiler system described in
特許文献1に記載されるように水位制御を行うボイラでは、負荷機器の蒸気消費量等に応じて燃焼量が設定され、燃焼量に応じて給水の流量が調節されることがある。この場合、ドレン供給ラインには流量センサが設けられ、流量センサの検出値が燃焼量に応じて定められる目標値になるよう、ドレン流量調節弁の開度をフィードバック制御する。
In a boiler that performs water level control as described in
このような構成を備えるボイラシステムにおいて、第2給水モードから第1給水モードに切り替えられた場合、ボイラに供給されるドレンの流量の目標値がステップ状に増大する。この場合、ドレンの流量がオーバーシュートして一時的に過大となり得る。負荷機器の蒸気消費量が大きいときなど、要求されるドレンの流量が比較的大きいときに第2給水モードから第1給水モードに切り替えると、ドレンの流量が過度に大きくなることによって、ドレン供給ポンプがキャビテーションを起こす可能性がある。一度ドレン供給ポンプがキャビテーションを起こすと、ドレンの流量が低下するため、フィードバック制御によりドレン流量調節弁の開度がさらに増大し、キャビテーションを解消することができなくなる場合がある。 In the boiler system having such a configuration, when the second water supply mode is switched to the first water supply mode, the target value of the flow rate of the drain supplied to the boiler increases stepwise. In this case, the drain flow rate may overshoot and become excessive temporarily. If the second water supply mode is switched to the first water supply mode when the required drain flow rate is relatively high, such as when the steam consumption of the load equipment is large, the drain flow rate becomes excessively large, causing the drain supply pump to malfunction. can cause cavitation. Once cavitation occurs in the drain supply pump, the flow rate of the drain decreases, and feedback control further increases the opening of the drain flow control valve, which may make it impossible to eliminate the cavitation.
従って、本発明は、ドレン供給ポンプのキャビテーションの発生を抑制できる給水制御装置を提供することを目的とする。 SUMMARY OF THE INVENTION Accordingly, it is an object of the present invention to provide a water supply control device capable of suppressing the occurrence of cavitation in a drain supply pump.
本発明に係る給水制御装置は、蒸気を生成して負荷機器に供給するボイラと、前記負荷機器において蒸気が凝縮して生じたドレンを大気に開放することなく回収するドレンタンクと、前記ドレンタンクに回収された前記ドレンを前記ボイラに供給するドレン供給ラインと、前記ドレン供給ラインに配置され、前記ドレンタンクから前記ドレンを送出するドレン供給ポンプと、前記ドレン供給ラインに配置され、前記ドレンの流れやすさを定める状態量を設定可能な流量調節機構と、前記ドレンの流量を検出する流量検出部と、を備えるボイラシステムの給水を制御する給水制御装置であって、前記流量検出部により検出された流量が設定された流量目標値に近づくように前記流量調節機構の状態量をフィードバック制御する流量制御部を備え、前記流量制御部は、前記流量目標値が変更された場合に、前記流量調節機構の状態量を設定された初期値に合わせてから前記フィードバック制御を開始する。 A feed water control device according to the present invention includes a boiler that generates steam and supplies it to a load device, a drain tank that collects drain generated by condensation of the steam in the load device without releasing it to the atmosphere, and the drain tank. a drain supply line for supplying the collected drain to the boiler; a drain supply pump arranged in the drain supply line for sending out the drain from the drain tank; and a drain supply pump arranged in the drain supply line for supplying the drain A feed water control device for controlling feed water for a boiler system, comprising: a flow rate adjustment mechanism capable of setting a state quantity that determines ease of flow; a flow rate control unit that feedback-controls the state quantity of the flow rate adjustment mechanism so that the set flow rate approaches the set flow rate target value, and the flow rate control unit controls the flow rate when the flow rate target value is changed. After matching the state quantity of the adjustment mechanism to the set initial value, the feedback control is started.
本発明に係る給水制御装置において、前記流量制御部は、前記流量目標値が変更された場合に、前記ボイラの運転圧力に応じて前記初期値を定めてもよい。 In the feedwater control device according to the present invention, the flow control unit may determine the initial value according to the operating pressure of the boiler when the target flow rate is changed.
本発明に係る給水制御装置において、前記流量制御部は、前記流量目標値が変更された場合に、前記ボイラの設定燃焼量に応じて前記初期値を定めてもよい。 In the feedwater control device according to the present invention, the flow rate control unit may determine the initial value according to the set combustion amount of the boiler when the flow rate target value is changed.
本発明に係る給水制御装置において、前記流量制御部は、前記ボイラに、前記ドレン供給ラインから前記ドレンを供給せず、前記ボイラに補給水を供給する補給水供給ラインから補給水を供給する状態から、前記ドレン供給ラインから前記ドレンを供給し、前記補給水供給ラインから補給水を供給しない状態に切り替えられた場合に、前記流量調節機構の状態量を前記初期値に合わせてから前記フィードバック制御を開始してもよい。 In the water supply control device according to the present invention, the flow rate control unit does not supply the drain from the drain supply line to the boiler, but supplies makeup water from the makeup water supply line that supplies makeup water to the boiler. From, when the state is switched to the state where the drain is supplied from the drain supply line and the make-up water is not supplied from the make-up water supply line, the state quantity of the flow rate adjustment mechanism is adjusted to the initial value and then the feedback control is performed. may be started.
本発明によれば、ドレン供給ポンプのキャビテーションの発生を抑制できる給水制御装置を提供することができる。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the water supply control apparatus which can suppress generation|occurrence|production of the cavitation of a drain supply pump can be provided.
以下、本発明の給水制御装置の好ましい実施形態について、図面を参照しながら説明する。図1は、本発明の第1実施形態に係る給水制御装置200を備えるボイラシステム1の構成を示す図である。
Preferred embodiments of the water supply control device of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 is a diagram showing the configuration of a
ボイラシステム1は、ボイラ装置10と、ドレンタンク20と、オープンタンク30と、台数制御装置100と、本発明の一実施形態に係る給水制御装置200と、を備える。ボイラシステム1は、ボイラ装置10により蒸気を生成して蒸気を消費する(熱エネルギーを利用して蒸気を凝縮させる)負荷機器40に蒸気を供給する。
The
また、ボイラシステム1は、これらの機器を接続し、蒸気又は水が流通する複数のラインを備える。具体的には、ボイラシステム1は、蒸気供給ラインL1、ドレン回収ラインL2、ドレン供給ラインL3、加圧蒸気ラインL4、フラッシュ蒸気ラインL5、タンク補給水供給ラインL6、及びボイラ補給水供給ラインL7を備える。
The
さらに、ボイラシステム1は、ドレン回収ラインL2に設けられるスチームトラップ21及び逆止弁22と、ドレン供給ラインL3に配設されるドレン供給ポンプ31、ドレン流量調節弁32及びドレン流量センサ33と、加圧蒸気ラインL4に設けられる供給圧力調整弁41と、フラッシュ蒸気ラインL5に設けられる排出圧力調整弁51と、タンク補給水供給ラインL6に設けられるタンク給水ポンプ61及びタンク給水量調節弁62と、ボイラ補給水供給ラインL7に設けられる補給水供給ポンプ71と、を備える。
Furthermore, the
ボイラ装置10は、複数のボイラ11と、これら複数のボイラ11で生成された蒸気が集合される蒸気ヘッダ12と、ボイラ11と蒸気ヘッダ12とを連結する連結管13と、を備える。
The
複数のボイラ11は、ドレン供給ラインL3から供給されるドレン又はボイラ補給水供給ラインL7から供給される補給水を加熱することにより蒸気を生成する。それぞれのボイラ11は、例えば貫流ボイラ等によって構成することができる。複数のボイラ11は、協調して動作し、負荷機器40が消費する蒸気の量と略等しい量の蒸気を生成する。
The plurality of
ボイラ11は、それぞれ台数制御装置100からの指示に従って燃焼状態を制御するローカル制御部15を有する。ローカル制御部15は、それぞれのボイラ11が必要とする給水量である流量目標値を給水制御装置200に指示する。具体的には、ローカル制御部15は、ボイラ11内の水位が所定の上限以上となった場合には流量目標値をゼロに設定して給水を停止するよう給水制御装置200に指示し、ボイラ11内の水位が所定の下限以下となった場合には流量目標値を所定の値に設定するよう給水制御装置200に指示するオンオフ制御を行うことができる。この場合、ボイラ11内の水位が所定の下限以下となった場合にローカル制御部15が指示する流量目標値は、燃焼量が大きいほど大きい値とすることが好ましい。また、ローカル制御部15は、例えばドレン供給ラインL3にボイラ11の燃焼排ガスによって給水を加熱するエコノマイザが設けられる場合には、ボイラ11内の水位が所定の上限以上となった場合に指示する流量目標値を完全にゼロとせず、エコノマイザ内で給水が沸騰することを防止することができる最低限度の値としてもよい。これにより、ボイラ11内の水位が所定の上限以上となった場合に、最低流量の給水を継続させることができ、エコノマイザ内における給水の沸騰を防止できる。
Each
蒸気ヘッダ12は、ボイラ11で生成された蒸気を貯留し、負荷機器40に供給することにより、蒸気の圧力変動を抑制する。連結管13は、ボイラ11で生成された蒸気を蒸気ヘッダ12に集める。蒸気ヘッダ12は、内部の蒸気の圧力を検出する圧力センサ16を有する。
The
ドレンタンク20は、耐圧性を有する圧力容器により構成される。このドレンタンク20は、ボイラ11により生成された蒸気が負荷機器40で利用されることで凝縮して生じたドレンを高温高圧の状態で回収する。
The
ドレンタンク20には、内部のドレンの水位を検出するドレン水位計25が配設される。ドレン水位計25は、筒状の本体と、この本体の内部に配置され、本体内の水位を検出する複数の電極棒と、を備える構成とすることができる。
The
オープンタンク30は、大気に開放されている。このオープンタンク30は、ボイラ11に供給される補給水を貯留する。また、オープンタンク30には、ドレンタンク20においてドレンから発生したフラッシュ蒸気が供給される。
The
蒸気供給ラインL1は、蒸気ヘッダ12と負荷機器40とを接続し、複数のボイラ11で生成された蒸気を負荷機器40に供給する。
The steam supply line L<b>1 connects the
ドレン回収ラインL2は、負荷機器40において蒸気が凝縮して生じるドレンを大気に解放することなくドレンタンク20に回収する。ドレン回収ラインL2において、スチームトラップ21は、ドレンだけを通過させ、蒸気がドレンタンク20に流出することを防止する。逆止弁22は、ドレンが逆流することを防止する。
The drain recovery line L2 recovers the drain generated by condensation of steam in the
ドレン供給ラインL3は、ドレンタンク20に回収されたドレンをボイラ装置10に供給する。ドレン供給ラインL3の上流側の端部は、ドレンタンク20の下部に接続される。ドレン供給ラインL3の下流側は、その端部が複数のボイラ11にそれぞれ接続されるよう複数に分岐している。
The drain supply line L3 supplies drain collected in the
ドレン供給ポンプ31は、ドレン供給ラインL3における分岐部分よりも上流側に配置され、ドレンタンク20から供給されたドレンを昇圧して複数のボイラ11に送出する。ドレン供給ポンプ31は、後述する給水制御装置200によって起動及び停止される。
The
ドレン流量調節弁32は、対応するボイラ11に供給されるドレンの流れやすさを定める状態量である開度を設定可能な流量調節機構である。各ドレン流量調節弁32は、例えばモータバルブ等によって構成することができる。各ドレン流量調節弁32は、後で詳しく説明するように、給水制御装置200によって、対応するボイラ11の運転状態に応じて適切な量のドレンを供給できるよう個別に制御される。
The drain flow
ドレン流量センサ33は、対応するボイラ11に供給されるドレンの流量を検出する流量検出部である。各ドレン流量センサ33は、例えば質量流量センサ、オリフィス流量センサ等、任意の流量計によって構成することができる。
The drain
加圧蒸気ラインL4は、ボイラ装置10から直接ドレンタンク20に蒸気を供給する。加圧蒸気ラインL4に配設される供給圧力調整弁41は、ドレンタンク20に供給される蒸気の圧力を設定圧力に保つ。これにより、ドレンタンク20の圧力が設定圧力より低くなることが防止される。
The pressurized steam line L4 supplies steam directly from the
フラッシュ蒸気ラインL5は、ドレンタンク20の上部空間とオープンタンク30とを接続する。フラッシュ蒸気ラインL5は、ドレンタンク20の圧力が設定圧力よりも高くなると、排出圧力調整弁51が開いてドレンタンク20内の蒸気をオープンタンク30に排出する。これにより、ドレンタンク20の圧力が設定圧力より高くなることが防止される。
A flash steam line L5 connects the upper space of the
タンク補給水供給ラインL6は、オープンタンク30とドレンタンク20とを接続し、オープンタンク30に貯留された水をドレンタンク20に供給する。タンク補給水供給ラインL6に配設されるタンク給水ポンプ61は、オープンタンク30に貯留された水を昇圧して複数のドレンタンク20に送出する。このタンク給水ポンプ61は給水制御装置200によって、ドレン水位計25が検出するドレンタンク20の水位を一定の範囲内に保持できるよう起動及び停止される。また、タンク補給水供給ラインL6に配設されるタンク給水量調節弁62は、ドレンタンク20の圧力に応じて補給水の流量を制限してタンク給水ポンプ61に背圧を付与する。具体的には、ドレンタンク20の圧力が設定圧力よりも低い場合には補給水の流量が小さくなるよう開度を小さくすることによって、タンク給水ポンプ61におけるキャビテーションを防止する。
The tank replenishing water supply line L6 connects the
ボイラ補給水供給ラインL7は、オープンタンク30に貯留する補給水をボイラ装置10に供給する。ボイラ補給水供給ラインL7の上流側の端部は、オープンタンク30の下部に接続される。ボイラ補給水供給ラインL7の下流側は、その端部が複数のボイラ11にそれぞれ接続されるよう複数に分岐している。ドレン供給ラインL3からの給水が不足する場合に、ボイラ補給水供給ラインL7を通じて補給水がボイラ装置10に供給される。
The boiler make-up water supply line L7 supplies make-up water stored in the
補給水供給ポンプ71は、ボイラ補給水供給ラインL7の下流側に、各ボイラ11に対応するようそれぞれ複数設けられる。
A plurality of make-up water supply pumps 71 are provided for each
補給水供給ポンプ71は、オープンタンク30から供給された補給水を昇圧して対応するボイラ11に送出する。補給水供給ポンプ71は、速度調節可能であり、例えばインバータ(周波数変換器)72によって駆動される電動ポンプ等によって構成することができる。インバータ72の出力周波数は、給水制御装置200によって制御される。
The make-up
台数制御装置100は、負荷機器40の蒸気使用量に合わせて各ボイラ11の燃焼状態(運転/停止、及び運転時の燃焼量を含む)を決定する。具体的には、台数制御装置100は、蒸気ヘッダ12の圧力センサ16の検出値を略一定に保持するために必要とされる蒸気生成量を算出し、ボイラ11の運転台数及び燃焼量を決定する。
The
台数制御装置100は、台数制御装置100、例えばCPU、メモリ等を有するコンピュータ装置に適切なプログラムを導入することによって実現することができる
The
給水制御装置200は、例えばCPU、メモリ等を有するコンピュータ装置に適切なプログラムを導入することによって実現することができる。また、給水制御装置200は、台数制御装置100やローカル制御部15と一体と構成されてもよい。
The water
給水制御装置200は、ドレンタンク20及びオープンタンク30からボイラ装置10への給水を制御する。この給水制御装置200は、ドレン供給ラインL3による給水及びボイラ補給水供給ラインL7による給水のいずれか一方又は両方を選択する給水選択部210と、ドレン供給ラインL3を用いたボイラ装置10へのドレンの供給流量を制御するドレン流量制御部220と、ボイラ補給水供給ラインL7を用いたボイラ装置10への補給水の供給流量を制御する補給水流量制御部230と、を備える。給水制御装置200において、給水選択部210、ドレン流量制御部220及び補給水流量制御部230は、機能的に区別されるものであって、物理的構成及びプログラム構成において明確に区分できなくてもよい。
The water
給水選択部210は、ドレン供給ラインL3からの給水と、ボイラ補給水供給ラインL7からの給水との選択によって、ボイラ11への給水を行う。
The water
ドレン流量制御部220は、給水選択部210によりドレン供給ラインL3からの給水が選択された場合、ドレン流量センサ33により検出された流量が設定された流量目標値に近づくように対応するドレン流量調節弁32の開度をフィードバック制御する。また、ドレン流量制御部220は、ローカル制御部15から指示される給水量、ひいてはそれにより決定されるドレン流量目標値が変更された場合に各ドレン流量調節弁32の開度を予め設定された初期値に合わせてからフィードバック制御を開始する。
When water supply from the drain supply line L3 is selected by the water
ドレン流量制御部220は、ドレン流量目標値が変更された場合に、ドレン流量調節弁32の開度を運転条件に応じて設定される初期値に合致する開度としてからフィードバック制御を開始するので、フィードバック制御を開始する時点でのドレン流量センサ33の検出値のドレン流量目標値に対する偏差を小さくすることができる。ドレン流量制御部220は、ドレン流量調節弁32からの開度情報のフィードバックを確認してドレン流量調節弁32の開度が初期値と等しくなったことを確認してからフィードバック制御を開始してもよく、ドレン流量調節弁32に初期値を指示する信号を出力してからドレン流量調節弁32が動作するために必要な時間が経過したときにフィードバック制御を開始してもよい。
When the drain flow rate target value is changed, the drain flow
つまり、ボイラシステム1において、一度ドレン供給ポンプ31にキャビテーションが発生すると、ドレンの流量が非常に小さくなるため、ドレン流量調節弁32の開度がさらに大きくなり、キャビテーションを解消できなくなるおそれがある。しかしながら、ドレン流量制御部220は、ドレン流量調節弁32の開度を予め設定される初期値に合わせてからフィードバック制御を開始するので、フィードバック制御開始時にドレン供給ポンプ31の流量がオーバーシュートして一時的に過大となることによるキャビテーションの発生を防止できる。これによって、ボイラシステム1は、ドレン供給ポンプ31のキャビテーションの発生を防止して、各ボイラ11を適切に運転することができる。
That is, once cavitation occurs in the
各ドレン流量調節弁32の開度の初期値は、常に一定の値であってもよいが、予め定めた方法によって、対応するボイラ11の運転圧力(蒸気圧力)に応じて設定される値とすることが好ましい。具体的には、ボイラ11の運転圧力が大きいほどドレン流量調節弁32の開度を大きくすることが好ましい。ドレン供給ポンプ31に対する背圧として作用するボイラ11の運転圧力に応じて、ドレン流量調節弁32の開度の初期値を設定することによって、流量のオーバーシュートをより確実に抑制することができるので、ドレン供給ポンプ31のキャビテーションをより確実に防止することができる。各ドレン流量調節弁32の開度の初期値は、ボイラ11の運転圧力の関数として設定されてもよく、ボイラ11の運転圧力の区分に対応する値を定めた対応表を参照して設定されてもよい。
The initial value of the degree of opening of each drain
また、各ドレン流量調節弁32の開度の初期値は、対応するボイラ11の設定燃焼量に応じて予め設定される値としてもよい。具体的には、ボイラ11の燃焼量が大きいほどドレン流量調節弁32の開度を大きくすることが好ましい。ボイラ11の設定燃焼量に応じてドレン流量調節弁32の開度の初期値を設定することによって、フィードバック制御開始時から制御が安定した状態に近い流量のドレンをボイラ11に供給することができる。このため、フィードバック制御開始直後に通常の制御によってローカル制御部15が流量目標値を変更した場合であっても、変更後のドレン流量目標値に対する実際のドレン流量の偏差が過大となることによる流量のオーバーシュートを抑制して、ドレン供給ポンプ31のキャビテーションを防止することができる。
Further, the initial value of the opening degree of each drain
各ドレン流量調節弁32の開度の初期値は、ボイラ11の運転圧力及び設定燃焼量の一方のみに応じて設定されてもよいが、ボイラ11の運転圧力及び設定燃焼量の両方に応じて設定することが好ましい。この場合、各ドレン流量調節弁32の開度の初期値は、ボイラ11の運転圧力及び設定燃焼量の関数(2変数関数)として設定されてもよいが、ボイラ11の運転圧力の区分及び設定燃焼量に対応する値を定めた二次元の対応表を参照して設定されてもよい。
The initial value of the degree of opening of each drain flow
ドレン流量制御部220は、ボイラ11にドレン供給ラインL3からドレンを供給せず、ボイラ11にボイラ補給水供給ラインL7から補給水を供給する状態から、ドレン供給ラインL3からドレンを供給し、ボイラ補給水供給ラインL7から補給水を供給しない状態に切り替えられた場合に、ドレン流量調節弁32の開度を初期値に設定してからフィードバック制御を開始することが好ましい。ドレン供給ラインL3のドレン流量目標値が比較的段差の大きいステップ状に変化する場合にはドレン供給ポンプ31のキャビテーションが特に発生しやすいため、このような場合にドレン流量調節弁32の開度を初期値に設定することによって、ドレン供給ポンプ31のキャビテーションを効果的に防止することができる。
The drain flow
補給水流量制御部230は、給水選択部210によりボイラ補給水供給ラインL7からの給水が選択された場合、ボイラ補給水供給ラインL7から各ボイラ11への補給水の供給を制御する。
The make-up water
以上のように、ボイラシステム1において、給水制御装置200のドレン流量制御部220は、ドレン流量目標値が変更された場合にドレン流量調節弁32の開度を予め設定された初期値に合わせてからフィードバック制御を開始するので、フィードバック制御を開始する時点でのドレン流量センサ33の検出値のドレン流量目標値に対する偏差を小さくして、フィードバック制御におけるオーバーシュートを抑制してドレン供給ポンプ31のキャビテーションを防止することができる。
As described above, in the
続いて、図2に、本発明の第2実施形態に係る給水制御装置200Aを備えるボイラシステム1Aの構成を示す。ボイラシステム1は、ボイラ装置10と、ドレンタンク20と、オープンタンク30と、台数制御装置100と、本発明の一実施形態に係る給水制御装置200Aと、を備える。ボイラシステム1Aは、ボイラ装置10により蒸気を生成して蒸気を消費する負荷機器40に蒸気を供給する。また、ボイラシステム1Aは、蒸気供給ラインL1、ドレン回収ラインL2、ドレン供給ラインL3A、加圧蒸気ラインL4、フラッシュ蒸気ラインL5、タンク補給水供給ラインL6、及びボイラ補給水供給ラインL7を備える。さらに、ボイラシステム1Aは、ドレン回収ラインL2に設けられるスチームトラップ21及び逆止弁22と、ドレン供給ラインL3Aに複数配設されるドレン供給ポンプ31A及びドレン流量センサ33と、加圧蒸気ラインL4に設けられる供給圧力調整弁41と、フラッシュ蒸気ラインL5に設けられる排出圧力調整弁51と、タンク補給水供給ラインL6に設けられるタンク給水ポンプ61及びタンク給水量調節弁62と、ボイラ補給水供給ラインL7に複数設けられる補給水供給ポンプ71と、を備える。図2のボイラシステム1Aにおいて、図1のボイラシステムと同じ構成要素には同じ符号を付して重複する説明を省略する。
Next, FIG. 2 shows the configuration of a
ドレン供給ラインL3Aは、ドレンタンク20に回収されたドレンをボイラ装置10に供給する。ドレン供給ラインL3Aの上流側の端部は、ドレンタンク20の下部に接続される。ドレン供給ラインL3の下流側は、その端部が複数のボイラ11にそれぞれ接続されるよう複数に分岐している。ドレン供給ポンプ31A及びドレン流量センサ33は、ドレン供給ラインL3における分岐部分よりも下流側に、それぞれのボイラ11に対応して配置される。
The drain supply line L3A supplies drain collected in the
ドレン供給ポンプ31Aは、速度調節可能であり、例えばインバータ(周波数変換器)36によって駆動される電動ポンプ等によって構成することができる。ドレン供給ポンプ31Aにおけるインバータ34の出力周波数は、ドレンの流れやすさを定める状態量である。つまり、インバータ34は、ドレン供給ラインL3Aに配置され、ドレンの流れやすさを定める状態量である出力周波数を設定可能な流量調節機構である。
The
ドレン流量制御部220Aは、ドレン流量センサ33により検出された流量が設定された流量目標値に近づくように対応するドレン供給ポンプ31Aの速度(インバータ34の出力周波数)をフィードバック制御する。また、ドレン流量制御部220は、ローカル制御部15から指示される給水量により決定されるドレン流量目標値が変更された場合に各ドレン供給ポンプ31Aの速度を予め設定された初期値に合わせてからフィードバック制御を開始する。つまり、図2のボイラシステム1Aにおける給水制御装置200Aのドレン流量制御部220Aは、その制御対象を、図1のボイラシステム1における給水制御装置200のドレン流量制御部220におけるドレン流量調節弁32の開度からドレン供給ポンプ31Aの速度に変更したものであり、その制御内容は同様とすることができる。
The drain flow
図2のボイラシステム1Aでは、給水制御装置200Aのドレン流量制御部220Aが、ドレン流量目標値が変更された場合にドレン供給ポンプ31Aの速度を予め設定された初期値に合わせてからフィードバック制御を開始するので、フィードバック制御を開始する時点でのドレン流量センサ33の検出値のドレン流量目標値に対する偏差を小さくして、フィードバック制御におけるオーバーシュートを抑制してドレン供給ポンプ31Aのキャビテーションを防止することができる。
In the
以上、本発明の給水制御装置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。 Although preferred embodiments of the water supply control device of the present invention have been described above, the present invention is not limited to the above-described embodiments and can be modified as appropriate.
例えば、第1実施形態及び第2実施形態では、ボイラシステム1,1Aは、3台のボイラ11を有するボイラ装置10を備える構成としたが、本発明の給水制御装置は、1台若しくは2台又は4台以上のボイラを有するボイラ装置を備えるボイラシステムにも適用することができる。
For example, in the first embodiment and the second embodiment, the
また、第1実施形態における加圧蒸気ラインL4、フラッシュ蒸気ラインL5、タンク補給水供給ラインL6は、それぞれ任意の構成であって省略することができる。 Also, the pressurized steam line L4, the flash steam line L5, and the tank replenishing water supply line L6 in the first embodiment have arbitrary configurations and can be omitted.
上述の実施形態において、流量目標値は、ボイラ11の水位が所定の上限以上となった場合のゼロ又は最低流量と、ボイラ11の水位が所定の下限以下となった場合の所定値の2つの値のいずれかとされたが、流量目標値は、ボイラ11の水位を一定に保つよう、例えば設定水位と実際の水位との偏差に基づくフィードバック制御等によって、連続的に変化してもよい。
In the above-described embodiment, there are two flow rate target values: zero or the minimum flow rate when the water level of the
上述の実施形態において、給水選択部210は、ドレン供給ラインL3からのドレンの給水とボイラ補給水供給ラインL7からの補給水の給水とのいずれかを選択するが、給水選択部210は、ドレン供給ラインL3からのドレンの給水とボイラ補給水供給ラインL7からの補給水の給水とを同時に行ってもよい。この場合、給水選択部210は、ローカル制御部15から指示された各ボイラ11への給水量を、ドレン供給ラインL3のドレンの流量の目標値(ドレン流量目標値)とボイラ補給水供給ラインL7の補給水の流量の目標値(補給水流量目標値)とに振り分けるよう構成することができる。
In the above-described embodiment, the water
上述の実施形態において、ボイラ補給水供給ラインL7には、速度調節可能な補給水供給ポンプ71が配設されているが、ドレン供給ラインL3と同様に、ボイラ補給水供給ラインL7における分岐部分よりも上流側に補給水供給ポンプを配置し流量調節弁によって流量を制御する構成としてもよい。
In the above-described embodiment, the boiler makeup water supply line L7 is provided with a makeup
1,1A ボイラシステム
10 ボイラ装置
11 ボイラ
20 ドレンタンク
30 オープンタンク
31,31A ドレン供給ポンプ
32 ドレン流量調節弁(流量調節機構)
33 ドレン流量センサ(流量検出部)
34 インバータ(流量調節機構)
40 負荷機器
200,200A 給水制御装置
210 給水選択部
220,220A ドレン流量制御部
230 補給水流量制御部
L1 蒸気供給ライン
L2 ドレン回収ライン
L3,L3A ドレン供給ライン
L7 ボイラ補給水供給ライン
33 drain flow rate sensor (flow detection part)
34 Inverter (flow control mechanism)
40
Claims (4)
前記負荷機器において蒸気が凝縮して生じたドレンを大気に開放することなく回収するドレンタンクと、
前記ドレンタンクに回収された前記ドレンを前記ボイラに供給するドレン供給ラインと、
前記ドレン供給ラインに配置され、前記ドレンタンクから前記ドレンを送出するドレン供給ポンプと、
前記ドレン供給ラインに配置され、前記ドレンの流れやすさを定める状態量を設定可能な流量調節機構と、
前記ドレンの流量を検出する流量検出部と、
を備えるボイラシステムの給水を制御する給水制御装置であって、
前記流量検出部により検出された流量が設定された流量目標値に近づくように前記流量調節機構の状態量をフィードバック制御する流量制御部を備え、
前記流量目標値は、前記ボイラ内の水位が所定の上限以上となった場合にはゼロ又は最低流量に設定され、前記ボイラ内の水位が所定の下限以下となった場合には所定の値に設定され、
前記流量制御部は、前記流量目標値が変更された場合に、前記流量調節機構の状態量を設定された初期値に合わせてから前記フィードバック制御を開始する、給水制御装置。 a boiler that generates and supplies steam to load equipment;
a drain tank for recovering drain generated by condensation of steam in the load equipment without releasing the drain to the atmosphere;
a drain supply line for supplying the drain collected in the drain tank to the boiler;
a drain supply pump that is arranged in the drain supply line and sends out the drain from the drain tank;
a flow rate adjustment mechanism disposed in the drain supply line and capable of setting a state quantity that determines how easily the drain flows;
a flow rate detection unit that detects the flow rate of the drain;
A water supply control device for controlling the water supply of a boiler system comprising
A flow control unit that feedback-controls the state quantity of the flow rate adjustment mechanism so that the flow rate detected by the flow rate detection unit approaches a set flow rate target value,
The flow rate target value is set to zero or a minimum flow rate when the water level in the boiler is equal to or higher than a predetermined upper limit, and is set to a predetermined value when the water level in the boiler is equal to or lower than a predetermined lower limit. is set and
The water supply control device, wherein the flow rate control unit starts the feedback control after matching the state quantity of the flow rate adjustment mechanism to a set initial value when the flow rate target value is changed.
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Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2001355806A (en) | 2000-06-13 | 2001-12-26 | Babcock Hitachi Kk | Controller for waste heat recovery steam generator |
JP2012072992A (en) | 2010-09-29 | 2012-04-12 | Miura Co Ltd | Water supply control device and boiler |
JP2014178052A (en) | 2013-03-13 | 2014-09-25 | Miura Co Ltd | Drain recovery system |
JP2015098984A (en) | 2013-11-19 | 2015-05-28 | 三浦工業株式会社 | Boiler system |
JP2015190658A (en) | 2014-03-27 | 2015-11-02 | 三浦工業株式会社 | boiler system |
Family Cites Families (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4249893A (en) * | 1979-12-21 | 1981-02-10 | Midland-Ross Corporation | Internal cooling of heat exchanger tubes |
JP2526435B2 (en) * | 1991-06-14 | 1996-08-21 | ダイキン工業株式会社 | Refrigeration system operation controller |
JP2826084B2 (en) * | 1995-11-27 | 1998-11-18 | 新日本製鐵株式会社 | LNG vacuum heating system |
JP4540315B2 (en) * | 2003-08-08 | 2010-09-08 | Ihiプラント建設株式会社 | Cryogenic liquid heating method and apparatus |
JP2010272342A (en) * | 2009-05-21 | 2010-12-02 | Aisin Seiki Co Ltd | Solid-oxide fuel cell system |
JP2014085081A (en) * | 2012-10-26 | 2014-05-12 | Rinnai Corp | Water heater |
JP6226129B2 (en) * | 2014-01-14 | 2017-11-08 | 三浦工業株式会社 | Sterilizer |
JP6456548B2 (en) * | 2016-03-01 | 2019-01-23 | 三菱電機株式会社 | Air conditioner |
-
2019
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-
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- 2022-12-22 JP JP2022205245A patent/JP7400934B2/en active Active
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2001355806A (en) | 2000-06-13 | 2001-12-26 | Babcock Hitachi Kk | Controller for waste heat recovery steam generator |
JP2012072992A (en) | 2010-09-29 | 2012-04-12 | Miura Co Ltd | Water supply control device and boiler |
JP2014178052A (en) | 2013-03-13 | 2014-09-25 | Miura Co Ltd | Drain recovery system |
JP2015098984A (en) | 2013-11-19 | 2015-05-28 | 三浦工業株式会社 | Boiler system |
JP2015190658A (en) | 2014-03-27 | 2015-11-02 | 三浦工業株式会社 | boiler system |
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