JPH01131813A - 火炉圧力制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、ボイラ、例えば平衡通風ボイラに好適な火炉
圧力制御装置に係り、特に、インプローションの危険を
回避できる火炉圧力制御装置に関する。

〔従来の技術〕

誘引通風機の入口側に誘引通風量を制御するダンパある
いはベーンを設けたボイラは、−ＦＤに、このダンパや
ベーンの開度を調節することで火炉圧力を制御している
０例えば、平衡ｉｉｌ風ボイラにおける火炉圧力制御方
法は、押込空気！信号や空気量指令信号、炉内圧信号等
を先行信号とする誘引通風機人口ダンパの開度指令信号
を、ダンパ駆動装置に出力し、火炉圧力が一定になるよ
うに制御している。

〔発明が解決しようとする問題点〕

しかしながら、従来のこの種ボイラは、燃焼負荷が急減
したり燃料が遮断された際の火炉圧力の低下については
考慮されていないので、例えば高負荷からの燃料遮断時
には、火炉圧力の急激な低下によって火炉や煙道が潰れ
る所謂インプローションが起こる危険性があった。また
、インプローションの危険を少なくするためには、火炉
設計圧力を高くしなければならないので、高価なボイラ
になってしまうという問題があった。

本発明は畝上の点に鑑みてなされたものであり、その目
的は、負荷急減や燃料遮断等の異常運転状態でも火炉圧
力が急激に低下する虞がなく、インプローションが防止
できるボイラの火炉圧力制御装置を提供することにある
。

〔問題点を解決するための手段〕

上記目的を達成するために、本発明は、誘引通風機の出
口側煙道と入口側煙道とを連結するバイパス煙道を設け
、このバイパス煙道に、予め設定した信号が入力される
と煙道を開放して燃焼ガスの逆流を許容する流量調整弁
を設け・る構成とした。

〔作用〕

すなわち、本発明は、通常運転時には流量調整弁（バイ
パス通風量調整弁）を全閉状態にしておくことでバイパ
ス煙道を機能させないが、負荷急減や燃料遮断に伴う信
号、例えばインターロック信号が出力された場合、バイ
パス通風量調整弁を開方向に駆動することで、誘引通風
機の出口側の燃焼ガスをバイパス煙道を経由して逆流さ
せることが可能となる。つまり、負荷急減時や燃料遮断
時には、誘引通風量調整弁を閉方向に駆動するだけでは
火炉圧力の急激な低下を防止できないが、バイパス通風
量調整弁を開方向に駆動してバイパス煙道を機能させる
と、誘引通風機の出口側の燃焼ガスは、バイパス煙道を
経由してより低圧な火炉に閏かつて逆流するので、火炉
圧力の変動幅を抑制することができる。

〔実施例〕

以下、本発明の実施例を図に基づいて説明する。

第１図は本発明の一実施例に係る平衡通風ボイラの煙風
道系統図、第２図はその制御回ｎ図である。

第１図において、押込通風Ｒ（以下、ＦＤＰと称す）１
によって押し込まれる空気は、蒸気式空気予熱器２およ
び空気予熱器３で予熱された後、火炉４に供給され、火
炉４内で燃料を燃焼させる。

火炉４から排出された燃焼ガスの一部は、ガス再Ｎｙ１
通風機５により再び火炉４に送られて再熱蒸気温度を調
整するが、残りの燃焼ガスは、誘引通風機（以下、ＩＤ
Ｆと称す）６によって誘引され、電気集！！１器３１を
経て煙突７から排出される。

Ｆｌ）Ｆ　１の入口側には、押込通風量を調節するため
のＦＤＦ入ロベロベーン８置してあり、空気量発振器Ａ
から出力される押込通風量に応じた信号と、負荷に応じ
た空気量指令信号とに基づいて、このＦＤＰ入ロベロベ
ーン８度が制御される。また、ＩＤＦ６の入口側には、
誘引通風量を調節するための流ｔｉ整弁としてのＩＤＦ
人ロプロダンパ９置してあり、このＩＤＦ入ロプロダン
パ９度は、ＦＤＦ入ロベロベーン８度指令信号や炉内圧
発信器Ｂから出力される炉内圧信号等に基づいて制御さ
れ、これにより、火炉圧力が一定になるように誘引通風
量が制御される。

ＩＤＦ６の出口側煙道および入口側煙道はバイパス煙道
３０で連結されていて、このバイパス煙道３０には、Ｉ
ＤＦ人ロプロダンパ９流側を臨む弁手段としてのバイパ
スダンパ３２と、■ＤＦ入口のダンパ９の下流側を臨む
ガス循環ダンパ３３とが設置してあり、これら両ダンパ
３２，３３は通常運転時は全閉状態に保たれている。

次に、第２図を用いて、この平衡通風ボイラの火炉圧力
制御機構を詳しく説明する。

ＦＤＦ入ロベロベーン８御システムは、負荷に応じた空
気量指令信号１０と、空気量発信器Ａから出力される押
込通風量に応じた信号との差を空気量偏差信号として減
算器１１で求めた後、この信号を比較積分器１２、手動
自動切替器１３を介してベーン駆動装置５０に送り、こ
のベーン駆動装置５０によってＦＤＰ入ロベロベーン８
度を調節するというものであり、こうしてＦＤＰ入ロベ
ロベーン８度を調節することで押込通風量が制御される
。

また、手動自動切替器１３から出力されるＦＤＦ入ロベ
ロベーン８度指令信号は分岐され、関数発生器１５によ
ってＩＤＦ入ロプロダンパ９定開度信号に変換された後
、加算器１９に送られる。

一方、炉内圧発信器Ｂから出力される炉内圧信号と、炉
内圧設定器１６に設定されている信号との偏差を減算器
１７で求めた後、この偏差信号を比例積分器１８に送っ
て得た開度補正信号を上記加算器１９に送り、上記予定
開度信号に補正を加える。そして、この加算器１９から
手動自動切換器２０を介して、ＩＤＦ人ロプロダンパ９
度指令信号をダンパ駆動装置５１に送り、このダンパ駆
動装置５１によってｒＤＦ入ロゾロダンパ９度が調節さ
れ、火炉圧力が設定値になるように誘引通風型が制御さ
れる。

ざらに、バイパスダンパ３２を駆動するダンパ駆動装置
５２と、ガス循環ダンパ３３を駆動するダンパ駆動袋Ｗ
５３とを制御するために、上記減算器１７の出力信号が
分岐されて入力される比例演算器３５．３９や、上記加
算器１９の出力信号が分岐されて入力される関数発生器
３６．４０や、燃料遮断時等に出力されるインターロッ
ク信号４６に基づく信号が入力される加算器３７．４１
等が設けである。すなわち、比例演算器３５、関数発生
器３６の両信号にインターロック信号４６に基づく信号
を加算器３７で加え、手動自動切替器３８を介してグン
パ駆動装Ｗ、５２に送る制御回路と、比例演算器３９、
関数発生器４０の両信号にインターロック信号４６に基
づく信号を加算器４１で加え、手動自動切替器４２を介
してダンパ駆動装置５３に送る制御回路とが、並列に設
けである。

ここで、インターロック信号４６は信号切替器４５を動
かして、信号発生器４３（０％）から信号発生器４４（
１００％）への信号切替えを行い、この信号切替器４５
の出力信号が微分器４７を介して上記加算器３７．４１
に送られるようになっている。

したがって、通常運転時にはダンパ３２．３３が全閉状
態に保たれているのでバイパス煙道３０は機能しないが
、燃料遮断時には、ＩＤＦ人ロプロダンパ９方向に駆動
されるとともに、インターロック信号４６が出力されて
バイパスダンパ３２およびガス循環ダンパ３３が開方向
に駆動され、ＩＤＦ６の出力側煙道と入口側煙道とがバ
イパス煙道３０を介して連通される。そして、燃料遮断
時には火炉４内の圧力が低下するので、ＩＤＦ６の出口
側の燃焼ガスはバイパス煙道３０を経由して火炉４へ逆
流し、火炉圧力の低下が抑制されてインプローションが
防止できる。また、このとき燃焼ガスの一部はガス循環
ダンパ３３によって循環するので、ＩＤＦ６がサージン
グを起こす虞はない。

なお、バイパス煙道３０を介した燃料ガスの逆流は、火
炉圧力が大きく低下した短時間内の動きであり、火炉圧
力の大きな変化が抑えられれば自動制御に移行する。

第３図は、ＦＤＦＩの入口から煙突７までのボイラ内の
圧力バランスを示す特性図であって、通常運転時のバラ
ンスは実線で、燃料遮断時のバランスはｆＡｍで示して
あり、比較のために従来の平衡通風ボイラにおける燃料
遮断時のバランスを破線で示している。

第３図に明らかなように、バイパス煙道３０やバイパス
ダンパ３２を設けていない従来構造の圧力バランスは、
燃料遮断時に火炉圧力が急激に低下してインプローショ
ンの危険があるが、本実施例では燃料遮断時にＩＤＦ人
ロダンバ９を閉じてバイパスダンパ３２を開くことによ
り、ＩＤＦ６の出口側の燃焼ガスが火炉４へ向かって逆
流するので、火炉圧力の低下が大幅に抑えられている。

第４図は、燃料遮断後のダンパ９．３２．３３の開度変
化と火炉圧力の変化を示す特性図であって、ダンパ９の
開度変化をＤ１ダンパ３２の開度変化をＤ　／、ダンパ
３３の開度変化をＤ″、火炉圧力変化をＰで示してあり
、比較のためにダンパ３２．３３を開かない場合の火炉
圧力変化を破線で示しである。

第４図に明らかなように、燃料が遮断されると、ＩＤＦ
入ロダンバ９は急速に閉方向に駆動され、バイパスダン
パ３２およびガス循環ダンパ３３は全閉状態から急速に
開方向に駆動される。すなわち、燃料遮断時のインター
ロック動作により、信号切替器４５が信号発生器４３か
ら４４　（０％から１００％）への信号切替えを行うと
、微分器４７を介して、ダンパ３２．３３を急速に開い
て徐々に引き戻すような信号が加算器３７．４１に加え
られるので、ダンパ駆動装置５２．５３はそれぞれ、ダ
ンパ３２，３３の開度を第４図Ｄ’、Ｄ“の如くに制御
する。その結果、燃料遮断後の火炉圧力は第４図Ｐの如
くに推移し、ダンパ３２．３３を開かない場合（同図に
破線で示す曲ｇ）に比べて火炉圧力の変動幅が小さくな
る。

〔発明の効果〕

以上説明したように、本発明によれば、負荷急減時や燃
料遮断時に、誘引通風機の出口側の燃焼ガスをバイパス
煙道を経由して火炉へ逆流させることができるので、火
炉圧力の急激な低下が回避され、火炉や煙道が漬れる等
の重大事故（インプローション）が防止できて安全性が
向上するとともに、火炉設計圧力を低く設定することが
できるので製造コストの低減が図れる。

【図面の簡単な説明】

第１図ないし第４図は本発明の一実施例を説明するため
のもので、第１図は平衡通風ボイラの煙風道系統図、第
２図はその制御回路図、第３図は押込通ｆｆｌ［ｌの入
口から煙突までのボイラ内の圧力バランスを示す特性図
、第４図は燃料遮断後の各ダンパの開度変化と火炉圧力
の変化を示す特性図である。 ４・・・・・・・・・火炉、６・・・・・・・・・誘引
通風機、９・・・・・・・・・ＩＤＦ入ロプロダンパ０
・・・・・・・・・バイパス煙道、３２・・・・・・・
・・バイパスダンパ、５２・・・・・・・・・ダンパ駆
動装置。 第４図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 火炉内の燃焼ガスを誘引する誘引通風機と、誘引通風機
   の入口側に設置された流量調整弁と、誘引通風機の出口
   側の煙道と流量調整弁の入口側の煙道とを連結するバイ
   パス煙道と、予め設定した信号が入力されたときに上記
   バイパス煙道を開放し、流量調整弁の入口側と誘引通風
   機の出口側とを連通する弁手段とを備えていることを特
   徴とする火炉圧力制御装置。