JP7380331B2 - Boiler fuel gas supply mechanism and boiler - Google Patents
Boiler fuel gas supply mechanism and boiler Download PDFInfo
- Publication number
- JP7380331B2 JP7380331B2 JP2020034642A JP2020034642A JP7380331B2 JP 7380331 B2 JP7380331 B2 JP 7380331B2 JP 2020034642 A JP2020034642 A JP 2020034642A JP 2020034642 A JP2020034642 A JP 2020034642A JP 7380331 B2 JP7380331 B2 JP 7380331B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- fuel gas
- pressure
- pressure loss
- boiler
- section
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
- 239000002737 fuel gas Substances 0.000 title claims description 138
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 title claims description 27
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 claims description 61
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 claims description 36
- 238000011144 upstream manufacturing Methods 0.000 claims description 12
- 239000000446 fuel Substances 0.000 description 27
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 13
- 210000002445 nipple Anatomy 0.000 description 11
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 9
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 7
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 4
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 4
- 230000001276 controlling effect Effects 0.000 description 3
- 230000001965 increasing effect Effects 0.000 description 3
- 238000009530 blood pressure measurement Methods 0.000 description 2
- 230000008859 change Effects 0.000 description 2
- 238000000034 method Methods 0.000 description 2
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 2
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 2
- 230000006837 decompression Effects 0.000 description 1
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 1
- 230000002708 enhancing effect Effects 0.000 description 1
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 description 1
- -1 etc. Substances 0.000 description 1
- 230000006870 function Effects 0.000 description 1
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 1
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 1
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 1
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 1
- 238000013021 overheating Methods 0.000 description 1
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 1
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 1
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 1
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
Images
Description
本発明は、ボイラの燃料ガス供給機構およびボイラに関する。 The present invention relates to a fuel gas supply mechanism for a boiler and a boiler.
従来より、燃料ガスと燃焼用空気とを所定の割合で混合した混合気を燃焼させて水を加熱し、蒸気を発生させるボイラ装置が知られている。この種のボイラ装置では、燃焼に必要な燃焼用空気の量とボイラに供給される燃料ガスの量との比である空気比が一定になるように、燃焼用空気の供給量に応じて燃料ガスの流量を流量調整弁(燃料ガス調整弁)によって調整している。このように空気比を一定にする制御するものとして、例えば、燃焼用空気の供給量の変動に合わせて燃料ガスの制御弁を調整して空気比を一定にする予混合式ガスバーナの燃料ガス量制御装置を備えたボイラがある(例えば、特許文献1参照)。 BACKGROUND OF THE INVENTION Conventionally, boiler devices have been known that heat water by burning a mixture of fuel gas and combustion air at a predetermined ratio to generate steam. In this type of boiler equipment, fuel is supplied according to the amount of combustion air supplied so that the air ratio, which is the ratio between the amount of combustion air required for combustion and the amount of fuel gas supplied to the boiler, is constant. The flow rate of gas is adjusted by a flow rate adjustment valve (fuel gas adjustment valve). An example of a device that controls the air ratio to keep it constant is the amount of fuel gas in a premixed gas burner that keeps the air ratio constant by adjusting the fuel gas control valve according to fluctuations in the amount of combustion air supplied. There is a boiler equipped with a control device (for example, see Patent Document 1).
上記のようなボイラにおいては、燃料ガス流量の調整は、オリフィスの上流側と下流側の圧力の差圧を測定し、この燃料ガス差圧情報に基づいて行っているが、例えばガバナレス仕様のボイラの場合等においては、燃料ガス調整弁での絞りが大きく、燃料ガスの流速が速くなっている。オリフィスは燃料ガス調整弁の二次側にあるため、燃料ガス調整弁からの偏流の影響を受け、燃料ガス差圧が正確に測定できないという問題が生じる場合がある。特に、燃料ガス供給圧が変動した場合に、同じ流量が流れているにもかかわらず、燃料ガス差圧が変動して測定されてしまうことがある。これにより、例えば設置環境等によって運転時の燃料ガス供給圧が異なった場合、不正確な測定値を用いることによってインプットが変化してしまい、同一条件での設定を行った場合であっても運転時に乾き度不良や過熱を生じさせてしまうおそれがあった。 In the above-mentioned boilers, the fuel gas flow rate is adjusted by measuring the differential pressure between the upstream and downstream sides of the orifice and based on this fuel gas differential pressure information. In such cases, the restriction at the fuel gas regulating valve is large and the flow rate of the fuel gas is high. Since the orifice is located on the secondary side of the fuel gas regulating valve, it may be affected by drifting flow from the fuel gas regulating valve, which may cause a problem in that the fuel gas differential pressure cannot be accurately measured. In particular, when the fuel gas supply pressure fluctuates, the fuel gas differential pressure may vary and be measured even though the same flow rate is flowing. As a result, if the fuel gas supply pressure during operation differs depending on the installation environment, for example, the input will change due to the use of inaccurate measurements, and even if the settings are made under the same conditions, the operation At times, there was a risk of poor dryness and overheating.
本発明は、かかる実情に鑑み考え出されたものであり、その目的は、燃料ガスの供給圧変動時における燃料ガス差圧の変動を極力抑えることができるボイラの燃料ガス供給機構およびボイラを提供することである。 The present invention was devised in view of the above circumstances, and its purpose is to provide a fuel gas supply mechanism for a boiler and a boiler that can suppress fluctuations in fuel gas differential pressure as much as possible when the fuel gas supply pressure fluctuates. It is to be.
上記目的を達成するために、本発明のボイラの燃料ガス供給機構は、燃料ガス供給経路に設けられる燃料ガス調整弁と、前記燃料ガス調整弁の下流側に設けられ、前記燃料ガスの流量を測定するための第1圧損部と、前記燃料ガス調整弁および前記第1圧損部の間に設けられる第2圧損部と、を備え、前記第1圧損部の流路断面積は、前記第2圧損部の流路断面積より大きいことを特徴とする。 In order to achieve the above object, a fuel gas supply mechanism for a boiler according to the present invention includes a fuel gas regulating valve provided in a fuel gas supply path, and a fuel gas regulating valve provided downstream of the fuel gas regulating valve to adjust the flow rate of the fuel gas. a first pressure drop section for measurement; and a second pressure drop section provided between the fuel gas regulating valve and the first pressure drop section , and the flow passage cross-sectional area of the first pressure drop section is equal to the second pressure drop section. It is characterized by being larger than the flow passage cross-sectional area of the pressure loss part .
上記の構成によれば、燃料ガスの流量を測定するための第1圧損部の上流側、かつ、燃料ガス調整弁の下流側に第2圧損部を設けることにより、第1圧損部における燃料ガス調整弁からの偏流の影響を緩和させて、燃料ガスの供給圧が変動した場合においても第1圧損部における燃料ガス差圧の変動を抑制することで、より正確に燃料ガス差圧を測定することができる。また、整流効果を高めつつ、圧損が高くなることを抑制できる。 According to the above configuration, by providing the second pressure drop part upstream of the first pressure drop part for measuring the flow rate of fuel gas and downstream of the fuel gas regulating valve, the fuel gas in the first pressure drop part is The fuel gas differential pressure can be measured more accurately by alleviating the influence of uneven flow from the regulating valve and suppressing fluctuations in the fuel gas differential pressure at the first pressure loss section even when the fuel gas supply pressure fluctuates. be able to. Moreover, it is possible to suppress an increase in pressure loss while enhancing the rectification effect.
好ましくは、前記第2圧損部は多孔板である。 Preferably, the second pressure loss section is a perforated plate.
上記の構成によれば、多孔板を用いることによって整流効果をより高めて、燃料ガス調整弁からの偏流の影響をより緩和することができる。 According to the above configuration, by using the perforated plate, the rectification effect can be further enhanced, and the influence of the uneven flow from the fuel gas regulating valve can be further alleviated.
さらに好ましくは、前記第1圧損部は多孔板である。 More preferably, the first pressure loss section is a perforated plate.
上記の構成によれば、燃料ガスの供給圧の変動に伴う燃料ガス差圧の変動を、さらに抑制することができる。 According to the above configuration, it is possible to further suppress fluctuations in the fuel gas differential pressure due to fluctuations in the fuel gas supply pressure.
また、本発明のボイラは、前記本発明のボイラの燃料ガス供給機構と、送風機を有する燃焼用空気供給機構と、を備えたボイラであって、前記燃焼用空気供給機構から供給される燃焼用空気の流量に応じて前記燃料ガス調整弁の開度を設定開度にし、その後、前記第1圧損部の上流側と下流側との差圧に基づいて前記送風機の回転数を調整する制御部と、を備えたことを特徴とする。 Further, the boiler of the present invention is a boiler comprising the fuel gas supply mechanism of the boiler of the present invention, and a combustion air supply mechanism having a blower, the boiler being a boiler provided with the fuel gas supply mechanism of the boiler of the present invention, and a combustion air supply mechanism supplied from the combustion air supply mechanism. A control unit that sets the opening degree of the fuel gas regulating valve to a set opening degree according to the flow rate of air, and then adjusts the rotation speed of the blower based on the differential pressure between the upstream side and the downstream side of the first pressure loss section. It is characterized by having the following.
上記の構成によれば、第1圧損部の差圧を送風機の回転数に利用することで、燃焼用空気の量を実際の燃料ガスの量に応じて微調整する制御を行うことができる。 According to the above configuration, by using the differential pressure in the first pressure loss section as the rotation speed of the blower, it is possible to perform control to finely adjust the amount of combustion air according to the actual amount of fuel gas.
<概略構成について>
以下に、図1を参照しつつ、本発明の実施の形態に係るボイラ1について説明する。図1は、本発明の実施の形態に係るボイラ1の構成を模式的に示す図である。
<About the general configuration>
A
ボイラ1は、燃料を燃焼させて蒸気を生成するボイラ本体2と、空気供給路30を介してボイラ本体2内に空気を送り込む送風機を含む燃焼用空気供給機構3と、ボイラ本体2からの排ガスなどを導出する煙道4と、ボイラ本体2に燃料を供給する燃料ガス供給機構10とを備えている。なお、燃料は、ガスである例について説明するが、ガスなどの気体に限らず、油などの液体であってもよい。
The
燃料ガス供給機構10は、燃料供給ライン(燃料ガス供給経路)5を備えている。燃料供給ライン5は、空気供給路30に接続されている。燃料供給ライン5から供給される燃料は、空気供給路30において、燃焼用空気供給機構3から送風される空気と混合されて、ボイラ本体2内のバーナ20に供給される。
The fuel
燃焼用空気供給機構3から供給される空気は、燃焼用空気として空気供給路30を介してボイラ本体2内のバーナ20に供給される。燃焼用空気の流量の調整は、インバータを用いて送風機のファンの回転速度を変えることでなされるが、これに加えて燃焼用空気供給機構3としてダンパ7を設けて、ダンパ7の位置(開度)を調整することによってなされるものであってもよい。本実施の形態では、燃焼用空気の流量は、ダンパ7の開度制御および送風機のインバータ制御により調整される。
Air supplied from the combustion
燃料供給ライン5には、流路を開閉するための開閉弁(電磁弁)11,12、燃料ガス調整弁(燃料供給量調整弁)13、第1圧損部14、第2圧損部15、ニップル16a,16b、燃料ガス圧力センサ17,18およびメインガスコック19が設けられている。燃料ガス調整弁13は、ボイラ本体2に供給する燃料の流量を調整可能である圧力調整弁として機能する。燃料ガス調整弁13は、開閉弁11,12よりも下流側に設けられており、制御装置6によって開度が調整されるモータバルブである。燃料ガス調整弁13は、制御装置6に電気的に接続されており、制御装置6が燃料ガス調整弁13の開度を調節可能になっている。なお、燃料ガス調整弁13は、燃料の流量を調整するものであればモータバルブに限らず、例えば、空気式制御弁であってもよい。
The
第1圧損部14は、燃料供給ライン5を流れる燃料ガスを減圧する燃料ガス減圧部材であり、燃料ガス調整弁13の下流側に配置される。本実施の形態における第1圧損部14は、2つのニップル16a,16bの間に配置されている。ニップル16a,16bは、計測器(図示せず)による圧力測定用のニップルであり、ニップル16aで第1圧損部14の上流側の圧力を、ニップル16bで第1圧損部14の下流側の圧力を測定することで燃料ガス差圧を得ることができる。計測器は、制御装置6に電気的に接続されており、制御装置6はニップル16a,16b間の燃料ガス差圧情報を取得する。
The first
第2圧損部15は、第1圧損部14の上流側、かつ、燃料ガス調整弁13の下流側に配置されている。第2圧損部15を設けることで、第1圧損部14における燃料ガス調整弁13からの偏流の影響を緩和させて、燃料ガスの供給圧が変動した場合においても第1圧損部14における燃料ガス差圧の変動を抑制することができる。
The second
第2圧損部15は、板状の部材に孔が形成されているオリフィスを用いることができる。第2圧損部15は、孔が一つ形成されているものに限らず、複数の孔が形成されている多孔板オリフィスであってもよい。多孔板オリフィスの場合には、孔が一つ形成されているものと比較して、整流効果をより高めて、燃料ガス調整弁13からの偏流の影響をより緩和することができる。
The second
第1圧損部14もまた、板状の部材に孔が形成されているオリフィスを用いることができるが、多孔板オリフィスを用いることがより好ましい。第1圧損部14として多孔板オリフィスを用いると、燃料ガスの供給圧の変動に伴う燃料ガス差圧の変動を、さらに抑制することができる。なお、ボイラ機種によって適正なオリフィス孔径のサイズは異なる。
For the first
第1圧損部14の流路断面積は、第2圧損部15の流路断面積より大きいことが好ましい。圧損部においては、流路断面積が小さい程、整流効果が高くなる。しかし、第1圧損部14と第2圧損部15との両方の流路断面積を小さくすると、圧損が高くなる虞がある。よって、第1圧損部14の流路断面積を大きくすることで、整流効果は高めつつ、圧損が高くなることを抑制できる。
The flow passage cross-sectional area of the first
燃料ガス圧力センサ17は、燃料供給ライン5を流れる燃料ガスの圧力を燃料ガス調整弁13の上流側で測定する。本実施形態の燃料ガス圧力センサ17は、燃料供給ライン5における開閉弁12の下流側に配置される。燃料ガス圧力センサ17は、制御装置6に電気的に接続されており、制御装置6は燃料ガス圧力センサ17の圧力情報を取得する。
The fuel
燃料ガス圧力センサ18は、燃料供給ライン5を流れる燃料ガスの圧力を燃料ガス調整弁13の下流側で測定する。本実施形態の燃料ガス圧力センサ18は、燃料供給ライン5における第1圧損部14と第2圧損部15との間に配置される。燃料ガス圧力センサ18は、制御装置6に電気的に接続されており、制御装置6は燃料ガス圧力センサ18の圧力情報を取得する。
The fuel
メインガスコック19は、手動で開閉弁される例えばボールバルブであり、通常は開弁されている。メインガスコック19は、閉弁されることで燃料供給ライン5を遮断するものであり、開閉弁11,12の漏洩試験を行う際に使用する。
The
制御装置6は、内部にメモリ、タイマ、および演算処理部を含むコンピュータにより実現され、電気的に接続される各センサからの信号に基づいて、燃料ガス調整弁13や送風機の制御を行う。
The control device 6 is realized by a computer that includes a memory, a timer, and an arithmetic processing section, and controls the fuel
本実施の形態における空気供給路30には、ダンパ7より下流にパンチングメタル等の燃焼用空気減圧部材8が設けられている。空気流量検出部9は、燃焼用空気減圧部材8の前後の差圧を検出し、差圧情報を出力する。空気流量検出部9は、制御装置6と電気的に接続されている。これにより、空気流量検出部9からの差圧情報を制御装置6に入力することができる。なお、空気流量検出部9から出力されるアナログ信号はデジタル信号に変換されて、制御装置6に入力される。
In the present embodiment, the
制御装置6は、燃焼量が異なる複数種類の燃焼段階として、例えば、低燃焼段階L、中燃焼段階M、高燃焼段階Hのいずれかの燃焼段階に制御する。制御装置6は、設定されている目標蒸気圧と蒸気ヘッダの蒸気圧とに応じて、燃焼段階を制御する。制御装置6は、制御されている燃焼段階に応じた態様(例えば、回転数、周波数)となるよう送風機を制御し、燃焼段階に応じた量の燃焼用空気を供給する。制御装置6は、空気流量検出部9が検出した差圧情報に基づいて、ボイラ本体2に実際に供給されている燃焼用空気の流量を算出(検出)する。
The control device 6 controls the combustion stage to one of a plurality of combustion stages having different combustion amounts, such as a low combustion stage L, a middle combustion stage M, and a high combustion stage H, for example. The control device 6 controls the combustion stage according to the set target steam pressure and the steam pressure of the steam header. The control device 6 controls the blower in a manner (for example, rotation speed, frequency) that corresponds to the combustion stage being controlled, and supplies an amount of combustion air that corresponds to the combustion stage. The control device 6 calculates (detects) the flow rate of combustion air actually supplied to the boiler
制御装置6は、燃焼用空気供給機構3から供給される燃焼用空気の流量に応じて燃料ガス調整弁13の開度を設定開度にする。例えば、燃焼用空気の流量が増加すれば、燃料ガス調整弁13の開度を大きくして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、燃料ガス調整弁13の開度を小さくして燃料の流量を減少させる。その後、制御装置6は、第1圧損部14の上流側と下流側との差圧に基づいて送風機の回転数を調整する。これにより、実際の燃料の流量に応じて送風機の回転数を微調整し、実際の燃料の流量に応じて微調整された燃焼用空気の流量に応じて燃料ガス調整弁13の開度を微調整する、といったフィードバック制御が行われる。これらの一連の制御は、手動による調整を含んでいてもよい。
The control device 6 sets the opening degree of the fuel
制御装置6は、制御部61と記憶部62とを備える。記憶部62には、ボイラ1に関する各種の情報が記憶され、制御部61は、記憶部62に予め記憶された開度調整情報に基づいて、燃料ガス調整弁13に対して開度を特定するための開度特定信号を送信する。これにより、燃料ガス調整弁13は、燃焼用空気減圧部材8の前後の差圧に応じた開度に制御されて、ボイラ本体2に供給する燃料の流量を調整することができる。なお、開度調整情報とは、例えば、差圧(あるいは差圧から算出される燃焼用空気の流量)に応じて燃料ガス調整弁13の開度を特定可能なテーブルであってもよく、また差圧(あるいは差圧から算出される燃焼用空気の流量)に応じて燃料ガス調整弁13の開度を特定するための演算式であってもよい。
The control device 6 includes a control section 61 and a storage section 62. The storage unit 62 stores various information regarding the
燃料ガス調整弁13の開度は、燃焼用空気減圧部材8の前後の差圧に基づき、開度調整情報に従って設定開度に特定される。このため、理論的には、燃焼用空気の流量と供給される燃料の流量とに基づく空気比は、燃焼段階に応じた空気比に収束されることになる。しかし、例えば、燃料の温度等の環境変化(外乱)に起因して、燃焼段階に応じた空気比に収束しない場合が実際には生じ得る。そこで、制御装置6は、第1圧損部14の上流側と下流側との差圧から圧損を測定して、実際の燃料ガスの流量に応じて送風機の回転数を調整することで微調整を行う。
The opening degree of the fuel
本実施の形態のボイラ1は、整流用の第2圧損部15を、燃料ガス調整弁13および第1圧損部14の間に設けることで、燃料ガスの偏流の影響を緩和して、第1圧損部14の上流側と下流側との差圧をより正確に測定することを可能とする。したがって、圧損の測定に基づく送風機の回転数の調整を、より正確に行うことができる。なお、第1圧損部14の差圧情報で燃料ガス調整弁13の開度を調整することもできるが、この場合は空気比がずれるので空気量も同時に変える必要がある。そのため、本実施の形態のボイラ1は、燃焼用空気供給機構3の送風機を制御して燃焼用空気の送風量(流量)を調整し、その送風量に応じて燃料ガス調整弁13の開度を設定開度にすることで、空気量に応じて自動で燃料ガス量を変えることとしたものである。
In the
ボイラにおいては、燃料ガスの流速の割りに、燃料ガス調整弁13から第1圧損部14までの流路を長くすることができない。燃料ガス調整弁13から第1圧損部14までの流路が長いと、燃料ガスが遮断弁(開閉弁)から出てきてからの時間が長くなり、制御のタイムラグが発生して適正な制御が困難となるからである。また、燃料ガスの供給圧は、一般的に30kPa~300kPaと範囲が広い。供給圧が大きく異なっていても(大きく変動しても)燃料ガスの流量は極力一定にすることが望ましく、供給圧の違いによるタイムラグの影響を緩和するためにも、燃料ガス調整弁13から第1圧損部14までの流路は短い方が好適である。一方、燃料ガス調整弁13から第1圧損部14までの流路を短くした場合には、流路が長いものに比べて経路が短い分だけ整流効果が低下してしまう。このような不具合を解消するために、本実施形態におけるボイラ1の燃料ガス供給機構10は、燃料ガス調整弁13から第1圧損部14までの間に圧損部を設けることにより、経路を短くしつつも整流効果を高めている。
In the boiler, the flow path from the fuel
<動作について>
図2を参照して、本実施の形態におけるボイラ1の動作について説明する。図2は、燃料ガスの供給圧が、例えば50kPa~200kPaの範囲で変動した場合の、燃料ガス差圧の変化の様子を示すグラフを概略的に示した図である。図2において、実線は燃料ガス差圧の測定値を、破線は燃料ガス差圧の理想値を示す。図2(A)は、燃料ガス調整弁13から第1圧損部14までの間に圧損部を設けていない構成のボイラについての結果であり、図2(B)は、燃料ガス調整弁13から第1圧損部14までの間に圧損部(第2圧損部15)を設けている本実施の形態の構成のボイラ1についての結果である。本実施の形態の構成のボイラ1においては、第1圧損部14として、直径がXmmの孔がn個設けられた多孔板オリフィスを用い、第2圧損部15として、直径がXよりも小さいYmmの孔がn個設けられた多孔板オリフィスを用いた。Xは、例えば、5mm~8mmの範囲のいずれかの値であり、Yは、例えば、4mm~7mmの範囲であってXよりも小さい値や、X×0.9となる値であってもよい。また、nは、15個~25個の範囲のいずれかの値であってもよい。なお、第2圧損部15は、第1圧損部14よりも流路断面積が小さくなるように孔が形成されているものであればよく、孔の直径が第1圧損部14よりも大きいものや、孔の数が第1圧損部14よりも多いものあるいは少ないものであってもよい。
<About operation>
Referring to FIG. 2, the operation of
従来の構成では、例えば、高燃焼段階において、燃料ガス供給圧が変動した場合、排ガスのO2濃度はほぼ一定であるにもかかわらず、燃料ガス差圧は図2(A)中の両矢印で示す変動幅DAを示した。これに対して、本実施の形態では、同様の燃料ガス供給圧の変動に対して、燃料ガス差圧の変動は図2(B)中の両矢印で示す変動幅DBに抑えられ、本実施の形態の構成とすることで、燃料ガス供給圧が変動した際の燃料ガス差圧の変動幅が抑えられるとともに、理想値と実測値との差が小さくなったことがわかる。 In the conventional configuration, for example, when the fuel gas supply pressure fluctuates during the high combustion stage, the fuel gas differential pressure changes as shown by the double arrow in FIG. The fluctuation range DA is shown as . In contrast, in the present embodiment, the variation in the fuel gas differential pressure is suppressed to the variation width D B shown by the double-headed arrow in FIG. It can be seen that by adopting the configuration of the embodiment, the fluctuation range of the fuel gas differential pressure when the fuel gas supply pressure fluctuates is suppressed, and the difference between the ideal value and the actual value is reduced.
図2は、高燃焼段階における結果であるが、低燃焼段階および中燃焼段階においても同様の燃料ガス差圧の変動抑制効果が見られた。また、ボイラの容量が異なる場合においても同様の効果を確認することができた。なお、図2において、「燃料ガス差圧理想値」は、実測の排ガスO2濃度に対する理想値を算出した値である。実測データのため、O2に多少の変動があり、それに対する理想値を算出しているので、燃料ガス差圧理想値は一定の値とはなっていないが、燃料ガスの供給圧が変わっても排ガスO2濃度が一定であれば、燃料ガス差圧は一定となる。従来の構成と、本実施の形態の構成とで燃料ガス差圧理想値が異なるのは、どちらも排ガスO2濃度の実測値から計算していることと、オリフィスの孔形状が変わったことに起因して圧力損失が異なることによる。 Although FIG. 2 shows the results in the high combustion stage, a similar effect of suppressing fluctuations in the fuel gas differential pressure was also observed in the low combustion stage and the middle combustion stage. Furthermore, similar effects were confirmed even when the capacities of the boilers were different. Note that in FIG. 2, the "ideal fuel gas differential pressure value" is a value obtained by calculating the ideal value for the actually measured exhaust gas O 2 concentration. Because this is actual measurement data, there are some fluctuations in O2 , and the ideal value is calculated for that, so the ideal value of the fuel gas differential pressure is not a constant value, but it is possible that the fuel gas supply pressure changes. Also, if the exhaust gas O 2 concentration is constant, the fuel gas differential pressure will be constant. The reason why the ideal value of the fuel gas differential pressure differs between the conventional configuration and the configuration of this embodiment is that both are calculated from the actual measured value of the exhaust gas O 2 concentration, and the hole shape of the orifice has changed. This is due to the difference in pressure loss.
本発明は、上記の実施の形態に限られず、種々の変形、応用が可能である。以下、本発明に適用可能な上記の実施の形態の変形例などについて説明する。 The present invention is not limited to the embodiments described above, and various modifications and applications are possible. Modifications of the above embodiments applicable to the present invention will be described below.
上記実施の形態においては、燃焼量が異なる燃焼段階として、低燃焼段階、中燃焼段階、高燃焼段階のいずれかの燃焼段階に制御する多位置制御を行う燃焼装置を備えたボイラを説明したが、これに限らず、例えば、比例制御を行う燃焼装置を備えたボイラであってもよい。 In the above embodiment, a boiler is described that is equipped with a combustion device that performs multi-position control to control the combustion stages to one of the low combustion stage, middle combustion stage, and high combustion stage as combustion stages with different combustion amounts. However, the present invention is not limited to this, and may be a boiler equipped with a combustion device that performs proportional control, for example.
また、上記実施の形態においては、第1圧損部14を計測器による圧力測定用のニップル16a,16bの間に配置し、ニップル16aで第1圧損部14の上流側の圧力を、ニップル16bで第1圧損部14の下流側の圧力を測定することで燃料ガス差圧を得る態様を説明したが、これに限られず、例えば、差圧センサを設けて前記燃料ガス差圧を得るようにしてもよい。
Further, in the embodiment described above, the first
なお、上記の例では、燃焼用空気の量を制御する手法として、燃料ガス差圧に基づいて送風機の態様(回転数等)を調整する例を示したが、これに限らず、ダンパ7の開度を調整するものであってもよく、また、送風機の態様(回転数等)およびダンパ7の開度の双方を調整するものであってもよい。
In addition, in the above example, as a method of controlling the amount of combustion air, the aspect of the blower (rotation speed, etc.) is adjusted based on the fuel gas differential pressure, but the method is not limited to this. The opening degree may be adjusted, or both the aspect of the blower (rotation speed, etc.) and the opening degree of the
今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものでないと考えられるべきである。この発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。 The embodiments disclosed this time should be considered to be illustrative in all respects and not restrictive. The scope of this invention is indicated by the claims rather than the above description, and it is intended that all changes within the meaning and range equivalent to the claims are included.
1 ボイラ
2 ボイラ本体
3 燃焼用空気供給機構
4 煙道
5 燃料供給ライン(燃料ガス供給経路)
6 制御装置
61 制御部
62 記憶部
7 ダンパ
8 燃焼用空気減圧部材
9 空気流量検出部(流量検出手段)
10 燃料ガス供給機構
11 開閉弁
12 開閉弁
13 燃料ガス調整弁
14 第1圧損部
15 第2圧損部
16a,16b ニップル
17 燃料ガス圧力センサ
18 燃料ガス圧力センサ
19 メインガスコック
20 バーナ
30 空気供給路
1
6 Control device 61 Control unit 62
10 Fuel
Claims (4)
前記燃料ガス調整弁の下流側に設けられ、前記燃料ガスの流量を測定するための第1圧損部と、
前記燃料ガス調整弁および前記第1圧損部の間に設けられる第2圧損部と、を備え、
前記第1圧損部の流路断面積は、前記第2圧損部の流路断面積より大きいことを特徴とする、ボイラの燃料ガス供給機構。 a fuel gas adjustment valve provided in the fuel gas supply path;
a first pressure loss section provided downstream of the fuel gas regulating valve and for measuring the flow rate of the fuel gas;
a second pressure loss section provided between the fuel gas regulating valve and the first pressure loss section ;
A fuel gas supply mechanism for a boiler , wherein a flow passage cross-sectional area of the first pressure loss part is larger than a flow passage cross-section area of the second pressure loss part .
送風機を有する燃焼用空気供給機構と、を備えたボイラであって、
前記燃焼用空気供給機構から供給される燃焼用空気の流量に応じて前記燃料ガス調整弁の開度を設定開度にし、
その後、前記第1圧損部の上流側と下流側との差圧に基づいて前記送風機の回転数を調整する制御部と、を備えたことを特徴とする、ボイラ。 A fuel gas supply mechanism for a boiler according to any one of claims 1 to 3 ,
A boiler equipped with a combustion air supply mechanism having a blower,
setting the opening degree of the fuel gas regulating valve to a set opening degree according to the flow rate of combustion air supplied from the combustion air supply mechanism;
The boiler further comprises a control section that adjusts the rotation speed of the blower based on the differential pressure between the upstream side and the downstream side of the first pressure loss section.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2020034642A JP7380331B2 (en) | 2020-03-02 | 2020-03-02 | Boiler fuel gas supply mechanism and boiler |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2020034642A JP7380331B2 (en) | 2020-03-02 | 2020-03-02 | Boiler fuel gas supply mechanism and boiler |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2021139505A JP2021139505A (en) | 2021-09-16 |
JP7380331B2 true JP7380331B2 (en) | 2023-11-15 |
Family
ID=77668228
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2020034642A Active JP7380331B2 (en) | 2020-03-02 | 2020-03-02 | Boiler fuel gas supply mechanism and boiler |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP7380331B2 (en) |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2016020791A (en) | 2014-07-15 | 2016-02-04 | 三浦工業株式会社 | Boiler system |
WO2016157925A1 (en) | 2015-03-31 | 2016-10-06 | 三浦工業株式会社 | Boiler device |
JP2018004140A (en) | 2016-06-30 | 2018-01-11 | 三浦工業株式会社 | Boiler device |
JP2019143914A (en) | 2018-02-22 | 2019-08-29 | 三浦工業株式会社 | Boiler device |
-
2020
- 2020-03-02 JP JP2020034642A patent/JP7380331B2/en active Active
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2016020791A (en) | 2014-07-15 | 2016-02-04 | 三浦工業株式会社 | Boiler system |
WO2016157925A1 (en) | 2015-03-31 | 2016-10-06 | 三浦工業株式会社 | Boiler device |
JP2018004140A (en) | 2016-06-30 | 2018-01-11 | 三浦工業株式会社 | Boiler device |
JP2019143914A (en) | 2018-02-22 | 2019-08-29 | 三浦工業株式会社 | Boiler device |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2021139505A (en) | 2021-09-16 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN107883399B (en) | Regulating turbulent flow | |
US9028245B2 (en) | Automated setup process for metered combustion control systems | |
US20120260834A1 (en) | Boiler control system | |
US20170292698A1 (en) | Method for operating a gas burner appliance | |
JP7380331B2 (en) | Boiler fuel gas supply mechanism and boiler | |
JP2016020791A (en) | Boiler system | |
JP7102953B2 (en) | boiler | |
CN108954373B (en) | System and method for controlling a combustion chamber | |
JP7006363B2 (en) | Boiler device | |
JP5243843B2 (en) | Combustion equipment and abnormality diagnosis method for combustion equipment | |
JP6492434B2 (en) | Boiler equipment | |
JP2019045076A (en) | Gas flow rate controller | |
JP2023157738A (en) | boiler | |
JP7073025B1 (en) | Combustion equipment | |
JP2016023820A (en) | Air ratio adjustment system | |
US20200072463A1 (en) | Method for operating a gas burner appliance | |
JP7257898B2 (en) | Oxygen ratio control system | |
JP6413415B2 (en) | Boiler equipment | |
JP2022176687A (en) | boiler | |
JP4069844B2 (en) | Gas combustion equipment | |
JP2024042811A (en) | boiler | |
JPS58190618A (en) | Combustion device | |
JP2022179847A (en) | Combustion control method and combustion control device | |
JP2017156047A (en) | Combustion control mechanism for gas boiler | |
JP2016020794A (en) | Boiler system |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20221220 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20230726 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20230808 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20230831 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20231003 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20231016 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 7380331 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |