JPH04309715A - 燃料ガス燃焼装置 - 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】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は燃料ガス燃焼装置に係り
、特にガスバーナへの燃料ガスの供給・停止を制御する
ガスバーナ入口弁がリークしているか否かを検知する手
段を備えた燃料ガス制御装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】ＬＮＧやＬＰＧを燃料とするボイラ等の
燃料ガス燃焼装置には、バーナ点火時の火炉内爆発を防
止するために、バーナ点火に先立って、ガスバーナへの
燃料ガスの供給・停止を行うガスバーナ入口弁がリーク
しているか否かをチェックする手段が設けられている。

【０００３】その一例を図２を用いて説明する。図２は
従来の燃料ガス燃焼装置の配管系統を示している。図に
おいて、ガス供給管１には、ガス供給元弁２と、ガス圧
力を所定の圧力に調節するガス圧力調節弁３と、ボイラ
負荷に応じてガス流量を調節するガス流量調節弁４と、
緊急時に燃料ガスを遮断するガス緊急遮断弁５とが配設
され、さらにガス緊急遮断弁５をバイパスしてリークチ
ェック弁６が配設されている。またガス供給管１には、
ボイラの缶前と缶後に燃料ガスを分配するガス分配管７
が接続され、このガス分配管７には、ガスバーナ１３へ
の燃料ガスの供給・停止を行うガスバーナ入口弁アセン
ブリ８と、燃料ガス配管や付属する弁・計器等の補修時
に、危険防止のため配管中の燃料ガスをＮ２等の不活性
ガスに置換する場合に使用するガス分配管ベント弁１４
とが配設されている。

【０００４】また、ガスバーナ入口弁アセンブリ８は、
ガスバーナ入口弁１次弁９、ガスバーナ入口弁２次弁１
０およびガスバーナ入口弁ベント弁１１から構成されて
おり、各々の弁はガスバーナ入口弁リンク１２により互
いに連結されている。そして、ガスバーナ入口弁１次弁
９が駆動された時、ガスバーナ入口弁２次弁１０はガス
バーナ入口弁１次弁９と同一動作を行い、ガスバーナ入
口弁ベント弁１１はガスバーナ入口弁１次弁９と逆の動
作を行うようになっている。すなわち、ガスバーナ入口
弁１次弁９が開の場合には、ガスバーナ入口弁２次弁１
０は開、ガスバーナ入口弁ベント弁１１は閉となり、ガ
スバーナ入口弁１次弁９が閉の場合には、ガスバーナ入
口弁２次弁１０は閉、ガスバーナ入口弁ベント弁１１は
開となる。

【０００５】ガスバーナ入口弁１次弁９とガスバーナ入
口弁２次弁１０が閉の場合にガスバーナ入口弁ベント弁
１１を開とするのは、ガスバーナ１３の運転を停止した
状態（ガスバーナ入口弁１次弁９とガスバーナ入口弁２
次弁１０は共に閉となっている）で、万一ガスバーナ入
口弁１次弁９がリークした場合でも火炉内に燃料ガスが
漏れ込むのを防止するため、ガスバーナ入口弁ベント弁
１１（この弁は開状態となっている）を介して、配管内
の燃料ガスを大気中へ排出させるためである。

【０００６】このような構成の燃料ガス燃焼装置におい
て、ガスバーナ入口弁アセンブリ８の開閉動作不良等に
より燃料ガスが火炉内に漏れ込んでいるときに、最初の
ガスバーナに点火した場合には、火炉爆発を引起こす危
険性があるため、ガスバーナ入口弁アセンブリ８がリー
クしているか否かを確認（リークチェック）する必要が
ある。

【０００７】その確認方法としては、ガスバーナ入口弁
アセンブリ８とガス分配管ベント弁１４を全数全閉にし
且つガス緊急遮断弁５を全閉にした状態で、リークチェ
ック弁６を全開して、ガスバーナ入口弁１次弁９または
ガス分配管ベント弁１４とガス緊急遮断弁５との間の配
管圧力が規定の圧力（例えば１．１Ｋｇ／ｃｍ２ｇ）に
達したことを圧力検出器１５により確認し、リークチェ
ック弁６を全閉する。そして、この加圧状態を一定時間
（例えば３分間）保持し、この時間内に上記配管圧力が
予め設定した圧力（例えば０．９Ｋｇ／ｃｍ２ｇ）まで
低下した場合には、圧力検出器１７により、ガスバーナ
入口弁アセンブリ８にリークが発生していると判定し、
リークチェック失敗の警報を出力するようになっている
。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来技術においては、リークチェック失敗の直接原因とな
った、リークが発生している弁を特定することが困難で
ある。すなわち、リークチェックを実施した結果、リー
クチェック失敗が発生した場合の主な要因としては、複
数台（通常３２台、最多の場合４８台程度）あるガスバ
ーナ入口弁アセンブリのうちの１つまたは複数がリーク
していること、および複数台（通常２台、最多の場合８
台程度）あるガス分配管ベント弁のうちの１つまたは複
数がリークしていることが考えられるが、リークが発生
している弁を実際に特定するには多大の労力と時間とを
必要とする。

【０００９】本発明の目的は、リークチェック失敗が発
生した場合に、その原因となったリーク発生弁を容易に
特定することができる燃料ガス燃焼装置を提供すること
である。

【００１０】

【課題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、燃料ガスを供給するガス供給管と、該ガ
ス供給管上に設けられ緊急時に燃料ガスを遮断するガス
緊急遮断弁と、前記ガス供給管に接続され燃料ガスを分
配するガス分配管と、該ガス分配管に設けられた複数の
ガスバーナと、該ガスバーナに対して燃料ガスの供給・
停止を行うガスバーナと同数のガスバーナ入口弁と、前
記ガス分配管の端部に設けられたガス分配管ベント弁と
、前記ガス緊急遮断弁、ガスバーナ入口弁およびガス分
配管ベント弁を閉にしたときに、該３つの弁で囲まれた
配管内に一定圧力の燃料ガスを供給する燃料ガス供給手
段と、前記複数のガスバーナ入口弁とガス分配管ベント
弁のそれぞれの下流側に一定濃度の不活性ガスを供給し
、当該箇所に残留していた燃料ガスを不活性ガスに置換
する置換手段と、置換した後に前記複数のガスバーナ入
口弁とガス分配管ベント弁のそれぞれの下流側ガス濃度
変化を検出する濃度検出手段と、該濃度検出手段からの
検出信号に基づいて、リーク発生の箇所を判定する判定
手段と、を備えたものである。

【００１１】また、本発明は、燃料ガスを供給するガス
供給管と、該ガス供給管上に設けられ緊急時に燃料ガス
を遮断するガス緊急遮断弁と、前記ガス供給管に接続さ
れ燃料ガスを分配するガス分配管と、該ガス分配管に設
けられた複数のガスバーナと、該ガスバーナに対して燃
料ガスの供給・停止を行うガスバーナと同数のガスバー
ナ入口弁と、前記ガス分配管の端部に設けられたガス分
配管ベント弁と、前記ガス緊急遮断弁、ガスバーナ入口
弁およびガス分配管ベント弁を閉にしたときに、該３つ
の弁で囲まれた配管内に一定圧力の燃料ガスを供給する
燃料ガス供給手段と、前記複数のガスバーナ入口弁の下
流側に一定濃度の不活性ガスを供給し、当該箇所に残留
していた燃料ガスを不活性ガスに置換する置換手段と、
置換した後に前記複数のガスバーナ入口弁の下流側ガス
濃度変化を検出する濃度検出手段と、該濃度検出手段か
らの検出信号に基づいて、リーク発生の箇所を判定する
判定手段と、を備えたものである。

【００１２】さらに、本発明は、燃料ガスを供給するガ
ス供給管と、該ガス供給管上に設けられ緊急時に燃料ガ
スを遮断するガス緊急遮断弁と、前記ガス供給管に接続
され燃料ガスを分配するガス分配管と、該ガス分配管に
設けられた複数のガスバーナと、該ガスバーナに対して
燃料ガスの供給・停止を行うガスバーナと同数のガスバ
ーナ入口弁と、前記ガス分配管の端部に設けられたガス
分配管ベント弁と、前記ガス緊急遮断弁、ガスバーナ入
口弁およびガス分配管ベント弁を閉にしたときに、該３
つの弁で囲まれた配管内に一定圧力の燃料ガスを供給す
る燃料ガス供給手段と、前記３つの弁で囲まれた配管内
の圧力変化を検出する圧力検出手段と、前記ガスバーナ
入口弁の下流側に一定濃度の不活性ガスを供給し、当該
箇所に残留していた燃料ガスを不活性ガスに置換する置
換手段と、置換した後に前記複数のガスバーナ入口弁の
下流側ガス濃度変化を検出する濃度検出手段と、前記圧
力検出手段と濃度検出手段からの検出信号に基づいて、
リーク発生の箇所を判定する判定手段と、を備えたもの
である。

【００１３】

【作用】上記構成によれば、リークチェックを行う際に
、ガス緊急遮断弁、ガスバーナ入口弁およびガス分配管
ベント弁を閉にして、該３つの弁で囲まれた配管内に一
定圧力の燃料ガスを供給しておく。次に置換手段によっ
て、ガスバーナ入口弁とガス分配管ベント弁の下流側に
不活性ガス（例えばＮ２ガス）を供給し、配管内に残留
している燃料ガスを不活性ガスに置換して、当該箇所の
燃料ガス濃度を０の状態にする。さらに、濃度検出手段
によって、リークチェック時間中連続してガスバーナ入
口弁とガス分配管ベント弁の下流側のガス濃度変化を検
出する。このとき、ガスバーナ入口弁やガス分配管ベン
ト弁にリーク箇所があれば、下流側の配管内に燃料ガス
が漏れるので不活性ガス濃度が低下する。そして、判定
手段は濃度検出手段からの検出信号を取込んで、リーク
発生箇所を特定する。

【００１４】なお、不活性ガスはガスバーナ入口弁のみ
に供給するようにしてもよく、この場合はガスバーナ入
口弁の下流側だけのガス濃度変化を検出する。

【００１５】また、不活性ガスに置換したときに充分に
置換しきれないで配管内に燃料ガスが残留することが考
えられるため、ガスバーナ入口弁下流側の不活性ガスの
濃度変化を濃度検出手段によって検出すると同時に、ガ
ス緊急遮断弁、ガスバーナ入口弁およびガス分配管ベン
ト弁で囲まれた配管内の圧力変化を圧力検出手段によっ
て検出し、濃度検出手段と圧力検出手段からの検出信号
に基づいてリーク発生箇所を特定するようにする。この
ようにすれば、リークが実際に発生しているか否かを確
実に知ることができ、リーク検出の信頼性を向上させる
ことができる。

【００１６】

【実施例】以下に本発明の一実施例を図面に従って説明
する。なお、従来技術と同一の箇所には同一符号を記し
、その詳細な説明は省略する。図１は本発明の燃料ガス
燃焼装置の配管系統を示している。図において、ガスバ
ーナ入口弁１次弁９とガスバーナ入口弁１次弁１０の間
の配管にはＮ２置換弁２０を有する配管２１が接続され
、またガス分配管ベント弁１４の下流側の配管にもＮ２
置換弁２０を有する配管２１が接続されている。そして
、両配管２１，２１は共にＮ２供給配管２２に接続され
ている。また両配管２１，２１にはサンプリング配管２
３，２３の一端が接続され、これらのサンプリング配管
２３，２３の他端は可燃性ガス測定装置２４に接続され
ている。なお、配管２１，２１は複数組設けられ、この
組数と同数だけサンプリング配管２３，２３が設けられ
ている。

【００１７】上記構成の燃料ガス燃焼装置において、リ
ークチェックを行う場合、リークチェックに先立ち、予
め設定した一定時間だけＮ２置換弁２０，２０を開き、
ガスバーナ入口弁１次弁９とガスバーナ入口弁２次弁１
０の間の配管内とガス分配管ベント弁１４の下流側の配
管内にＮ２ガスを供給し、当該配管内に残留している燃
料ガス（可燃性ガス）をパージしてＮ２ガスに置換し、
可燃性ガスの濃度を一旦０の状態にする。その後、ガス
バーナ入口弁１次弁９とガスバーナ入口弁２次弁１０の
間の配管内とガス分配管ベント弁１４下流側の配管内の
Ｎ２ガス濃度変化を、リークチェック時間中連続して検
出する。この場合、置換されたＮ２ガスはサンプリング
配管２３，２３を介して可燃性ガス測定装置２４へ流れ
るため、Ｎ２ガスの濃度変化を検出することができる。 可燃性ガス測定装置２４では、サンプリング配管２３，
２３を介して流れてきたＮ２ガスのうち、濃度が所定以
下になったものにはリークが発生していると判断し、そ
れに対応する弁を特定してガスリーク信号２５を出力す
る。

【００１８】なお、上記実施例は、ガスバーナ入口弁１
次弁９およびガス分配管ベント弁１４についてリーク発
生箇所を検出する場合であるが、ガスバーナ入口弁１次
弁９のみについてリーク発生箇所を検出する場合には、
ガスバーナ入口弁１次弁９とガスバーナ入口弁２次弁１
０の間の配管内にだけＮ２ガスを供給し、当該配管内の
Ｎ２ガスの濃度変化を検出するようにする。

【００１９】また、ガスバーナ入口弁１次弁９とガスバ
ーナ入口弁２次弁１０の間の配管内やガス分配管ベント
弁１４下流側の配管内のＮ２ガスを供給して、当該箇所
にあった燃料ガスを不活性ガスに置換したときに、充分
に置換しきれないで配管内に燃料ガスが残留し、リーク
発生を正確に判定できない恐れがある。そこで、ガスバ
ーナ入口弁１次弁９とガスバーナ入口弁２次弁１０の間
の配管内やガス分配管ベント弁１４下流側の配管内のＮ
２ガス濃度変化を検出すると同時に、ガス緊急遮断弁５
、ガスバーナ入口弁１次弁９およびガス分配管ベント弁
１４で囲まれた配管内の圧力変化を圧力検出器１７によ
って検出し、濃度検出信号と圧力検出信号とのＡＮＤ条
件によってリーク発生箇所を特定するようにする。この
ようにすると、リークが実際に発生しているか否かを正
確に知ることができるため、リーク検出の信頼性を向上
させることが可能となる。

【００２０】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
リークチェックに失敗した場合に、直ちに原因となった
弁を特定することができるため、原因究明のために必要
な人員、時間を大幅に縮小でき、これに伴ってプラント
の利用効率を向上させることが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の燃料ガス燃焼装置における配管系統図
である。

【図２】従来技術の燃料ガス燃焼装置における配管系統
図である。

【符号の説明】 １　　ガス供給管 ５　　ガス緊急遮断弁 ６　　リークチェック弁 ７　　ガス分配管 ８　　ガスバーナ入口弁アセンブリ ９　　ガスバーナ入口弁１次弁 １０　　ガスバーナ入口弁２次弁 １１　　ガスバーナ入口弁ベント弁 １３　　ガスバーナ １４　　ガス分配管ベント弁 ２０　　Ｎ２置換弁 ２１　　配管 ２２　　Ｎ２供給母管 ２３　　サンプリング配管 ２４　　可燃性ガス測定装置 ２５　　ガスリーク信号

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　燃料ガスを供給するガス供給管と、該
   ガス供給管上に設けられ緊急時に燃料ガスを遮断するガ
   ス緊急遮断弁と、前記ガス供給管に接続され燃料ガスを
   分配するガス分配管と、該ガス分配管に設けられた複数
   のガスバーナと、該ガスバーナに対して燃料ガスの供給
   ・停止を行うガスバーナと同数のガスバーナ入口弁と、
   前記ガス分配管の端部に設けられたガス分配管ベント弁
   と、前記ガス緊急遮断弁、ガスバーナ入口弁およびガス
   分配管ベント弁を閉にしたときに、該３つの弁で囲まれ
   た配管内に一定圧力の燃料ガスを供給する燃料ガス供給
   手段と、前記複数のガスバーナ入口弁とガス分配管ベン
   ト弁のそれぞれの下流側に一定濃度の不活性ガスを供給
   し、当該箇所に残留していた燃料ガスを不活性ガスに置
   換する置換手段と、置換した後に前記複数のガスバーナ
   入口弁とガス分配管ベント弁のそれぞれの下流側ガス濃
   度変化を検出する濃度検出手段と、該濃度検出手段から
   の検出信号に基づいて、リーク発生の箇所を判定する判
   定手段と、を備えたことを特徴とする燃料ガス燃焼装置
   。
2. 【請求項２】　　燃料ガスを供給するガス供給管と、該
   ガス供給管上に設けられ緊急時に燃料ガスを遮断するガ
   ス緊急遮断弁と、前記ガス供給管に接続され燃料ガスを
   分配するガス分配管と、該ガス分配管に設けられた複数
   のガスバーナと、該ガスバーナに対して燃料ガスの供給
   ・停止を行うガスバーナと同数のガスバーナ入口弁と、
   前記ガス分配管の端部に設けられたガス分配管ベント弁
   と、前記ガス緊急遮断弁、ガスバーナ入口弁およびガス
   分配管ベント弁を閉にしたときに、該３つの弁で囲まれ
   た配管内に一定圧力の燃料ガスを供給する燃料ガス供給
   手段と、前記複数のガスバーナ入口弁の下流側に一定濃
   度の不活性ガスを供給し、当該箇所に残留していた燃料
   ガスを不活性ガスに置換する置換手段と、置換した後に
   前記複数のガスバーナ入口弁の下流側ガス濃度変化を検
   出する濃度検出手段と、該濃度検出手段からの検出信号
   に基づいて、リーク発生の箇所を判定する判定手段と、
   を備えたことを特徴とする燃料ガス燃焼装置。
3. 【請求項３】　　燃料ガスを供給するガス供給管と、該
   ガス供給管上に設けられ緊急時に燃料ガスを遮断するガ
   ス緊急遮断弁と、前記ガス供給管に接続され燃料ガスを
   分配するガス分配管と、該ガス分配管に設けられた複数
   のガスバーナと、該ガスバーナに対して燃料ガスの供給
   ・停止を行うガスバーナと同数のガスバーナ入口弁と、
   前記ガス分配管の端部に設けられたガス分配管ベント弁
   と、前記ガス緊急遮断弁、ガスバーナ入口弁およびガス
   分配管ベント弁を閉にしたときに、該３つの弁で囲まれ
   た配管内に一定圧力の燃料ガスを供給する燃料ガス供給
   手段と、前記３つの弁で囲まれた配管内の圧力変化を検
   出する圧力検出手段と、前記ガスバーナ入口弁の下流側
   に一定濃度の不活性ガスを供給し、当該箇所に残留して
   いた燃料ガスを不活性ガスに置換する置換手段と、置換
   した後に前記複数のガスバーナ入口弁の下流側ガス濃度
   変化を検出する濃度検出手段と、前記圧力検出手段と濃
   度検出手段からの検出信号に基づいて、リーク発生の箇
   所を判定する判定手段と、を備えたことを特徴とする燃
   料ガス燃焼装置。