JPH0221102A - ブロー操作を含むボイラー自動台数制御方式 - 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〕 二の発明は、ボイラーの多缶設置システムにおける、缶
水ブローの影響を考慮したボイラー稼動優先順位の変更
のための制御システムに関するものである。

〔従来技術〕

周知のように、ボイラーを複数台設置した多缶設置シス
テムにおいては、スチームへラダーに圧力検出器を設け
て負荷の状態を把握し、負荷量に応じ予め設定しておい
た起動順序に従って必要台数を順次燃焼に移行させ、負
荷変動があれば、その負荷変動に合わせてボイラーを燃
焼・停止させることにより、負荷に追随させるようにし
た自動台数制御方式が採用されている。

この自動台数制御方式における、ボイラーの稼動優先順
位は予め設定しておいた順序に従うが、昨今では、シス
テムの長寿命化を目的として、ボイラーの稼動時間（燃
焼時間）を平均化するための、稼動優先順位のローテー
ションが行われている。例えば、各ボイラーに燃焼時間
積算計を設け、１日１回適当な時刻に、前記燃焼時間積
算計にょり積算した各ボイラーの燃焼時間を比較し、燃
焼時間の少ないものから優先的に稼動するようにその順
序を変更する手法が公知である（特開昭５４−８１４０
１号）。

〔発明が解決しようとする課題〕

しかるに、上述の稼動優先順位決定方法には、ボイラー
の稼動時間を平均化してシステム全体の長寿命化が図れ
る反面、全ブロー時期が集中するという問題がある。

一般に、ボイラーを長時間運転すると、缶水が過濃縮し
てキャリーオーバーが生じ、蒸気の乾き度低下や、パル
プ等の関連機器の損傷を招いてしまう、そこで缶水の過
濃縮を防止するために、少量の缶水を連続的或いは間欠
的にブローしたり、スラッジなどの堆積物も排出するこ
とを目的として、定期的に全ブロー操作を行っている。

全ブロー時期は燃焼時間を目安にしているが、優先順位
のローテーションサイクルと比べると、そのサイクルは
長いものになっている（例えば１週間）。従って、前述
の稼動優先順位決定方法によれば、ローテーションによ
り燃焼時間が平均化しているため、全ブロー時期がほぼ
同時期になってしまう。全ブローはボイラーを停止させ
て行わなければならないので、全缶−時に全ブローを行
うと、システムが一時的に全く停止してしまう事態が生
じ、システムを２４時間稼動させているユーザーにとっ
ては、特に大きな問題となる。

また、全ブロー時期が集中すると、優先順位が下位のボ
イラーは、全ブロー後、しばらく稼動しないケースが出
てくる。防蝕の面から缶水のｐｉ濃度は１１．０〜１１
．８が適当とされ、清缶剤をボイラー缶内に投入して好
適なｐＨに維持する方法が一般に用いられているが、全
ブロー後の起動時は清缶剤の効果が充分でなく、ｐＨが
低い状態にあり、ボイラーが稼動しである程度濃縮が進
むまでは腐蝕しやすい状況となる。その未稼動放置ボイ
ラーの対策として、上述の優先順位下位ボイラーを手動
により適当な時間稼動させて、ある程度ｐＨを上昇させ
ることも行われているけれども、この作業は煩雑なもの
であり、ボイラーの保守管理を複雑なものにしている。

しかしこの作業を怠ると、ボイラーが短期間で腐蝕し、
バンクしやすくなる。

〔課題を解決するための手段〕

この発明は、上述の問題点に鑑み、全ブロー時を基準と
して全ブロー操作後の燃焼時間を積算し、その積算燃焼
時間の少ないものから優先的に稼動するようにボイラー
の優先順位を変更するようにしたものである。

即ち、この発明は、ボイラーを複数台設置し、これらの
ボイラーに共通のスチームへ・ンダーを設け、このヘッ
ダーの内圧を圧力検出器により電気信号に変えて取り出
し、その信号により、負荷量に応じて必要台数分のボイ
ラーを燃焼・停止させる台数制御器を設けた構成におい
て、 前記複数台のそれぞれのボイラーに全ブロー検出器と全
ブロー後の燃焼時間を積算する燃焼時間積算計とを設け
、各ボイラーの全ブロー後の燃焼時間に応じて、ボイラ
ーの運転順序を該燃焼時間の少ないものから優先的に稼
動するように適宜変更することを特徴とする制御方式で
ある。

〔実施例〕

図中（］）はボイラーで、以下に３台のボイラー（Ｎｏ
、　ｌ　−Ｎα３）を多缶設置した実施例を示す。各ボ
イラーは、蒸気管（力にて共通のスチームヘッダー（２
）に連結しである。このスチームヘッダーには、内部の
蒸気圧力を検出するための圧力検出器（３）を設けてあ
って、その圧力検出信号に基づき、台数制御器（４）に
より、各ボイラーの燃焼・停止を制御するようになって
いる。

（５）は全ブロー検出器、（６）は全ブロー後のボイラ
ーの燃焼時間を積算する燃焼時間積算計であり、前記複
数台のそれぞれのボイラーに設けている。

前記全ブロー検出器としては、電気伝導度センサーを缶
体の下部へラダー内に設けて、缶水の有無を判別して全
ブローしたかどうかを確認するようにしたり、ボイラー
缶内の水位を検出するための水位検出器（８）からの信
号により、全ブロー後、所定の水位までの給水時間が設
定時間以上であれば全ブローが確実になされたと判断す
る等、種々の検出器により判別する二七ができる。

（９）はボイラーの運転制御装置、００はバーナ、（Ｉ
Ｉ）はボイラー缶内の圧力を検出するための圧力センサ
ーである。この圧力センサーからの信号により、前記バ
ーナに接続した燃料供給うイン０２１中に挿入した燃料
制御用電磁弁０３）の開閉動作を制御し、ボイラーの燃
焼状態を三位置（高燃焼、低燃焼、停止）で制御する。

（ロ）は燃料供給ポンプである。

給水ライン０５）中の給水ポンプ０６）の動作は、前記
水位検出器（８）からの信号により行う。缶内の水位が
所定の水位に達していなければ、給水ポンプを稼動させ
て缶内に給水し、缶内の水位が所定の水位に達したら給
水ポンプを停止させるようにする。

ａ′７）は逆止弁、０８）は主蒸気パルプ、０９はブロ
ーパルプを示す。このブローパルプの開閉は、通常、手
動操作による。

第３図は、自動台数制御の一例を示すもので、Ｎａｌ、
Ｎｏ、２．Ｎα３の順に優先的に稼動するように設定し
ている。制御圧力を７つの蒸気圧力帯（８〜ｇ）に分け
、下限の蒸気圧力帯ａにおいては、全缶高燃焼Ｈの状態
にある。スチームヘッダー内の蒸気圧力が、蒸気圧力帯
すまで上昇すると、ボイラーＮｏ、　３が低燃焼しに移
行する。さらに蒸気圧力帯Ｃまで上昇すると、ボイラー
Ｎｌ１３は停止する。

そして、さらに蒸気圧力が上昇すると、ＨＨ−ＨＬ→Ｈ
−Ｌのように移行し、上限の蒸気圧力帯ｇにおいては、
全缶停止状態になる。一方、蒸気圧力が下降していると
きは、Ｎａｌ、Ｎａ２，１ｌｋＬ３の順に稼動し、Ｌ−
Ｈ→ＨＬ→ＨＨ→ＨＨＬ→ＨＨＨのように燃焼状態が移
行する。

第４図に示す実施例は、３缶のうちのどれか１缶の、全
ブロー後の積算燃焼時間が、予め設定しておいた時間Ｔ
になったとき、その缶の全ブローと自動台数制御におけ
る稼動優先順位の変更を同時に行うようにしたものであ
る。５ｔａｒｔ時（全缶全ブローを行ってシステム５ｔ
ａｒｔ　）　Ｎｎ　１　、　Ｎ（Ｌ２　。

Ｎα３の順であれば、Ｎａｌのボイラーの積算燃焼時間
がＡ点で設定時間Ｔに達する（Ｔ　ｏ　＋　Ｔ　Ｉ２＝
　Ｔ　）。

よってＡ点において、ｋｌボイラーだけ全ブローを行い
、稼動優先順位を０点（Ｓｔａｒｔ時）を基準にした総
累積燃焼時間に基づいて、該燃焼時間の少ないものから
Ｎａｌ３．に２．Ｎａｌの順序に変更する。全ブロー時
において、全ブロー検出器（５）の信号によりブローさ
れたことがｌＩｉ！認されれば、Ｎａｌボイラーの全ブ
ロー後の積算燃焼時間は０にリセットされる。ただし、
総累積燃焼時間はそのまま積算するようにする。尚、上
記全ブロー操作は、システム稼動中に行っても良いが、
通常は、燃焼中全ブロー時期に到達してもそのまま燃焼
を継続し、システムを停止させる夜間或いは次の日の朝
の始業時に行う。システム稼動中に全ブローを行う場合
は、その全ブローボイラーの分だけ一時的に蒸気量が不
足するので、その間、他のボイラーの燃焼量を増やして
バックアップすることが望ましい。

同図のＢ点で、阻２ボイラーの全ブロー後の積算燃焼時
間が設定時間Ｔに達すると（Ｔ　ｔＩ＋　Ｔ　！□十Ｔ
　ｔｘ　＋　Ｔ　ｚａ　＋　Ｔ　ｔｓ　＝　Ｔ　）　、
これによって、Ｎａ２ボイラーの全ブローを行い、稼動
優先順位を、０点（Ｓｔａｒｔ時）を基準にした総累積
燃焼時間に基づいて、該燃焼時間の少ないものからＮ１
１３．　Ｎ１１２゜Ｎｏ、１の順序を維持する（　Ｔ　
ｉｔ　＋　Ｔ　ｓｚ　＋　Ｔ　３３　＜　Ｔ□＋Ｔ２□
＋Ｔ　ｚｓ　＋　Ｔ　ｚａ　＋　Ｔ　ｇｓ　＜　Ｔ　ｏ
　＋　Ｔ　＋□＋Ｔｌ３）。

同時に、全ブローを確認したときは、Ｎａ２ボイラーの
全ブロー後の積算燃焼時間を０にリセットする。０点で
は、Ｎα３ボイラーの全ブロー後の積算燃焼時間が設定
時間Ｔに達するので（Ｔ　３１　＋　Ｔ　３ｔ＋　Ｔ　
ｚａ　＋　Ｔ　３４　＝　Ｔ　）　、上記と同様にして
阻３ボイラーの全ブローを行い、稼動優先順位を変更す
る。

全ブロー確認後、ＮＣＬ３ボイラーの全ブロー後の積算
燃焼時間を０にリセットする。

第５図に示す実施例は、第４図に示すものと同様に、３
缶のうちのどれか１缶の、全ブロー後の積算燃焼時間が
予め設定しておいた時間Ｔになったとき、その缶の全ブ
ローと自動台数制御における稼動優先順位の変更を同時
に行うようにしたものである。この例では、順位変更の
基準となる全ブロー後の積算燃焼時間として一番新しい
全ブロー時からの積算値を用いており、５ｔａｒｔ時（
全缶全ブローを行ってシステム５ｔａｒｔ　）　Ｎｌ　
１　、　Ｎｏ、　２　。

Ｎａ３の順のとき、Ａ点でＮα１ボイラーの積算燃焼時
間が設定時間Ｔに達する（ＴＩＩ＋ＴＩ！＝Ｔ）。

よって、Ｎ１１ｌボイラーの全ブローを行い、稼動優先
順位をＮｔｘ３．Ｎａ２．ｋｌの順に変更する（Ｔ３１
＋　Ｔ　ｓｔ　＜　Ｔ□＋Ｔｚｚ＋Ｔｔｓ＜Ｔｕ＋Ｔ＋
り−全全ブロー後、全ブロー検出器（５）の信号により
、阻１ボイラーの全ブロー後の積算燃焼時間をＯにリセ
ットする０次に、Ｂ点で、Ｎ１１２ボイラーの全ブロー
後の積算燃焼時間が設定時間Ｔに達すると（Ｔｔ＋　＋
　Ｔ　ｉｔ　＋　Ｔ　ｚｓ　＋　Ｔ　Ｉ４　＋　Ｔ　ｔ
ｓ　＝　Ｔ　）　、Ｎ１１２ボイラーの全ブローを行い
、稼動優先順位を変更するわけであるが、その際、一番
新しい全ブロー時を基準にした積算燃焼時間を用いる。

つまり、Ｔ１．。

Ｔ□＋Ｔ２□＋Ｔ　２３　＋Ｔ　ｚａ　＋　Ｔ　ｚｓ　
、　　Ｔ　３１　＋　Ｔ　ｓｔ　＋　Ｔ、５を比較して
Ｎ１１ｌ、　Ｎ１１３．　Ｎ１１２の順序にする。全ブ
ロー確認後、随２ボイラーの全ブロー後の積算燃焼時間
を０にリセットする。続いて、Ｃ点で、患３ボイラーの
全ブロー後の積算燃焼時間が設定時間Ｔに達したときは
（Ｔ　ｆｆＩ＋Ｔ　ｚｚ　＋Ｔ　３３　＋　Ｔ　３４＝
Ｔ）　、Ｎｔ１３ボイラーの全ブローを行い、Ｔ８．＋
ＴＩ４．　’ｒｚｂ、　Ｔｚ＋＋Ｔ３□＋Ｔ　３３　＋
　Ｔ　３４を比較し、短いものから順にＮｏ、２．Ｎα
１．Ｎｏ、３の稼動優先順位に変更する。全ブロー確認
後は、陥、３ボイラーの全ブロー後の積算燃焼時間をＯ
にリセットする。

第６図に示す実施例は、基本的には第５図に示すものと
同様で、３缶のうちのどれか１缶の、全ブロー後の積算
燃焼時間が予め設定しておいた時間Ｔになったとき、そ
の缶の全ブローと自動台数制御における稼動優先順位の
変更を同時に行うようにしたもので、一番新しい全ブロ
ー時からの積算燃焼時間を順位変更の基準とする。この
場合、第５図に示す実施例と異なるのは、第５図に示す
実施例では、全ブローを行ったボイラーの積算燃焼時間
として、その全ブロー時と前回の全ブロー時との間の積
算燃焼時間を用いるのに対し、第６図に示す実施例では
、全ブローを行ったボイラーの積算燃焼時間として、リ
セット後のＯの値を用いる。つまり、全ブロー後の積算
燃焼時間をＡ点においては、Ｎｏ、　１−０．　Ｎｏ、
２−’ｒ、、＋’ｒ、、＋Ｔ、、。

Ｎ１１３・・・Ｔ　ｉ＋　＋　Ｔ　３□とし、Ｂ点にお
いては、Ｎα１・・・Ｔ　＋ｓ　＋　Ｔ　Ｉ４　、　Ｎ
ｏ、　２−０　、　Ｎ（Ｌ　３−　Ｔ　ｆｆｌ＋　Ｔ　
ｓｔ　＋　Ｔ　ｚｆｆ十Ｔ３４とし、Ｃ点においては、
Ｎ１１ｌ・・・Ｔ　１３　＋　Ｔ　Ｉ４＋Ｔ＋ｓ、Ｎα
２・・・Ｔ　ｚｈ　、　ｋ　３・・・０としてそれらの
値を比較し、Ａ点ではＮ１１ｌ、Ｔｈ３．ｌ’ｋ１２、
Ｂ点ではＮｏ、　２　、　Ｎｏ、　３　、　Ｎｏ、　１
　、　Ｃ点ではＮａ　３　、　Ｎｏ、　２　、　Ｎｏ、
　１の順序に変更する。そうすることにより、全ブロー
を行ったボイラーを優先的に稼動させて、従来の問題点
であった、優先順位下位ボイラーが、缶水ｐＨが低い状
態のままで放置されることを防止し、手動でボイラーを
稼動させてｐＨを上昇させる作業を省いて、それを自動
的に行わせる。

第７図に示す実施例は、上述の３つの実施例とは異なり
、全ブローと稼動優先順位変更とを同時に行わず、時間
をずらして行うようにしている。

即ち、Ａ点において、Ｎ１１Ｌ１ボイラーの全ブロー後
の積算燃焼時間が設定時間Ｔに達するので（Ｔ。

＋ＴＩ！−Ｔ）、Ｎ（１１ボイラーの全ブローを行い、
全ブロー後、ｋｌボイラーの燃焼時間が設定時間Ｔ　ｏ
　（＝　Ｔ　Ｉ３　）に達したききに（Ａ’点）、稼動
優先順位を変更する。同様にして、Ｂ点で隘２ボイラー
の全ブローを行い（Ｔ　ｔ＋　＋　Ｔ　ｚａ　＋　Ｔ　
２３　＋　Ｔ　！４十’ｒ、５＝”ｒ’）　、Ｆ３’点
で稼動優先順位を変更しくＴ　Ｚ＆−Ｔ。）、Ｃ点でＮ
ｏ、　３ボイラーの全ブローを行い（Ｔ：ｌＩ＋Ｔ３□
＋Ｔ　３ｓ　＋　Ｔ　３４　＋　Ｔ　ｓｓ　＋　Ｔ　３
６　＝　Ｔ　）、Ｃ′点で稼動優先順位を変更する（　
Ｔ　３．＝　Ｔ　ｏ）。

第８図に示す実施例は、第６図に示す実施例と次の点に
ついては同じで、即ち、３缶のうちのどれか１缶の、全
ブロー後の積算燃焼時間が、予め設定しておいた時間Ｔ
になったとき、その缶の全ブローと自動台数制御におけ
る稼動優先順位の変更を行うようにしたもので、一番新
しい全ブロー時からの積算燃焼時間を順位変更の基準と
する。

つまり、Ａ点において、Ｎｏ、　１ボイラーの積算燃焼
時間が設定時間Ｔに達するので（Ｔ　１１＋　Ｔ　＋ｚ
　＝　”Ｉ”　）、Ｎｏ、　ｌボイラーの全ブローを行
い、稼動優先順位をＮｏ、　１　、　Ｎｏ、３　、　Ｎ
ｏ、２の順序にする（　０　＜　Ｔ　：ｕ　＋　Ｔ　ｓ
ｚ＜Ｔ　ｚ＋　＋　Ｔ　ｚ□＋−１’　２３　）。その
後、全ブローを行ったＮＯ，１ボイラーが設定時間Ｔ、
たけ燃焼したＡ′点において、もう−度、稼動優先順位
の変更を行う。その際、総累積燃焼時間を基準とし、陥
、３゜８（１２，ＮＯ，１の順序にする（　Ｔ　３１　
＋Ｔ　＋＋ｚ　＋　Ｔ　３３　＜　Ｔｚ＋　＋　Ｔ　ｚ
□＋Ｔｚ３＋Ｔ２４＜Ｔ３１＋Ｔｓｔ＋Ｔｓｓ）、この
ように、２度の順位変更を行えば、先の順位変更で、全
ブローを行ったボイラーを優先的に稼動させて缶水ｐＨ
を上昇させ、後の順位変更で、システムのトータル的な
燃焼時間の平均化が図られる。

Ｂ点においては、Ｎα２ボイラーの全ブローを行って（
Ｔ　ｚ＋　＋　Ｔ　ｔｔ　＋　Ｔ　２３　＋　Ｔ　ｚａ
　＋　Ｔ　ｚｓ　＝　Ｔ　）　、稼動優先順位をＮα２
．Ｎ（Ｌｌ、漱３　（０＜’ｒ＋ｓ＋Ｔｎ＜Ｔ　２＋　
＋　Ｔ　３□＋Ｔ　３３　＋　Ｔ　３４　）のように変
更する。そして、全ブローを行ったＮα２ボイラーが設
定時間ＴＩだけ燃焼したＢ°点において、稼動優先順位
を総累積燃焼時間により、Ｎｏ、３．　Ｎｏ、２．　Ｎ
α１　（Ｔ３＋　＋Ｔ　３２　＋　Ｔ　ｚｚ　＋　Ｔ　
ｉｓ　＋　Ｔ　３％　＜　Ｔ　ｚ＋　＋　Ｔ　ｚｚ　＋
　Ｔ　２３＋　Ｔ　ｚａ　＋　Ｔ　ｉｓ　＋　Ｔ　ｚｂ
　＜　Ｔ　＋＋　＋　Ｔ　＋□＋Ｔ　Ｉ３　＋　Ｔ　Ｉ
４　＋Ｔ１．）のように変更する。ｃ、ｃ’点において
も同様である。

尚、上述の５つの実施例において、三位置制御方弐等、
複数段で燃焼制御を行うボイラーの場合は、低燃焼時間
に補正係数（例えば０．５）をかけて、高燃焼時間に換
算して積算するのが望ましい。

〔発明の効果〕

この発明は、以上のような構成であり、全ブロー検出器
で全ブローを判別し、全ブロー操作後の燃焼時間を燃焼
時間積算計で積算し、ボイラーの運転順序を該燃焼時間
の少ないものから優先的に稼動するように適宜変更する
ようにしたので、複数台設置したボイラーの稼動時間を
平均化して、システム全体の長寿命化が図れるとともに
、全ブロー時期が分散し、システムの保守管理が容易と
なる。また、２４時間システムを稼動させているユーザ
ーにおいても、システム全体を一時に停止させる必要が
なくなり、システムの運転をスムーズに行うことができ
る。

さらに、全ブロー後の積算燃焼時間の短い順に優先的に
稼動するように稼動優先順位を変更するとき、全ブロー
操作を行ったボイラーが優先的に稼動するように設定す
ることによって、従来の優先順位下位ボイラーが缶水ｐ
ｌ＋が低い状態のままで放置されるという問題を解消で
き、手動で行っていた缶水のｐｌ＋を上昇させる作業を
省略可能で、保守管理を簡略化することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の一実施例を示す概略的なブロック線
図、第２図は第１図の一部を詳細に示すブロック線図、
第３図は第１図の方式における自動台数制御の蒸気圧力
変化に伴うボイラーの燃焼パターン変化の一例を示すグ
ラフ、第４図はこの発明における第１の実施例を示すタ
イムチャート、第５図はこの発明における第２の実施例
を示すタイムチャート、第６図はこの発明における第３
の実施例を示すタイムチャート、第７図はこの発明にお
ける第４の実施例を示すタイムチャート、第８図はこの
発明における第５の実施例を示すタイムチャートである
。 （１）・・・ボイラー （３）・・・圧力検出器 （５）・・・全ブロー検出器 （２）・・・スチームヘッダー （４）・・・台数制御器 （６）・・・燃焼時間積算計 第１図 特許出願人　　三浦工業株式会社 、１ａ１ 第 図 第 図 、１三２ 笛 、１６３ 第 図 第 図 第

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 ボイラー（１）を複数台設置し、これらのボイラーに共
   通のスチームヘッダー（２）を設け、このヘッダーの内
   圧を圧力検出器（３）により電気信号に変えて取り出し
   、その信号により、負荷量に応じて必要台数分のボイラ
   ーを燃焼・停止させる台数制御器（４）を設けた構成に
   おいて、 前記複数台のそれぞれのボイラーに、全ブロー検出器（
   ５）と全ブロー後の燃焼時間を積算する燃焼時間積算計
   （６）とを設け、各ボイラーの全ブロー後の燃焼時間に
   応じて、ボイラーの運転順序を該燃焼時間の少ないもの
   から優先的に稼働するように適宜変更することを特徴と
   するブロー操作を含むボイラー自動台数制御方式。