JPH05264007A - ボイラーの蒸気温度制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 燃料切り換え時の蒸気温度の変動を抑える。 【構成】 ボイラー本体１へ高カロリー燃料Ｂを供給す
る燃料管の開閉弁５より入側に圧力計１３を設ける。蒸
気管８に注水減温器９を設ける。圧力計１３の出力が予
め定めた下限値より小さくなる間、注水減温器９でのス
プレー量を多くする。ボイラー本体１への高カロリー燃
料Ｂの供給に先行して、スプレーが強化される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、カロリーの異なる複数
種類の燃料を使用するボイラーの蒸気温度制御装置に関
する。

【０００２】

【従来の技術】製鉄業では、副生するガスを使用した自
家発電が行われている。ここでは、副生する様々なガス
を有効利用するため、発電用ボイラーは、カロリーの異
なる複数種類の燃料を使用するようになっている。

【０００３】このようなボイラーにおいては、例えば、
低カロリー燃料から高カロリー燃料に切り換えたとき、
あるいは低カロリー燃料の使用中に更に高カロリー燃料
の使用を開始したときなどに、蒸気温度が急激に上昇す
るが、ボイラーに通常備わる蒸気温度制御系では、この
蒸気温度の急変に充分に対応することができない。

【０００４】ボイラーに通常備わる蒸気温度制御系とし
ては、蒸気温度を検出し、その検出温度が上限値を超え
たときにその増分に応じた量の水を蒸気にスプレーする
比例制御式の注水減温器が用いられている。これによる
と、燃料供給量の変動等による通常の蒸気温度の上昇に
は充分対応できる。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前述し
た燃料切り換え時の急激な負荷変化に伴う蒸気温度の急
増に対しては、図２の破線に示すように、温度制御系の
応答が遅れ、蒸気温度がしばしば上限値を超える。そし
て、次の段階では、その高温に見合う多量のスプレーに
より蒸気が過冷却され、蒸気温度が低下しすぎる。その
ため、手動操作の介入を余儀なくされている。

【０００６】比例制御式の注水減温器における制御応答
性を高めるために、スプレー弁が全閉状態から開放状態
へ移行するときに、スプレー弁の開度演算器を切り離し
て、規定開度までスプレー弁を画一的に開放させる制御
方法は、特開昭６２−６９００６号公報に開示されてい
る。しかし、この方法でも、蒸気温度の上昇が始まって
から、スプレーを開始するので、燃料切り換え時の急激
な負荷変化に伴う蒸気温度の変化に対しては、応答遅れ
が懸念される。また、スプレー弁が一気に開くので、過
冷却の危険は従来一般の制御系よりもむしろ高い。更
に、制御系を再接続する操作が外乱の原因になる危険も
大きい。

【０００７】本発明の目的は、燃料切り換え時にも蒸気
温度を安定に維持できる蒸気温度制御装置を提供するこ
とを目的とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明の蒸気温度制御装
置は、カロリーの異なる複数種類の燃料を使用するボイ
ラーにおいて、ボイラー本体から送出される蒸気の温度
を検出し、その蒸気温度を規定値に維持するべく、蒸気
に水をスプレーする制御系と、ボイラー本体へ高カロリ
ー燃料を供給する燃料管の止弁入側で管内圧力を検出
し、その圧力が予め定めた下限値より小さいときに、正
規のスプレー量より多くスプレーが行われるように、前
記制御系を補正する補正系とを具備することを特徴とす
る。

【０００９】燃料供給管の止弁入側では、その開放と同
時に管内圧力が一時的に且つ急激に低下する。高カロリ
ー燃料の燃料管でこの圧力低下を促えることにより、ボ
イラー本体へ高カロリー燃料が供給される前に、その開
始が検知される。この段階で、制御系を補正することに
より、燃料切り換え時にも応答遅れを生じない。また、
制御系の接離を行う必要がなく、外乱の懸念がない。

【００１０】

【実施例】以下に本発明の実施例を図面に基づいて説明
する。

【００１１】図１は本発明を実施した蒸気温度制御装置
の一例について、その構成を示す系統図である。

【００１２】ボイラー本体１には、低カロリー燃料Ａが
燃料管２ａにより供給される。燃料管２ａには、流量調
整弁３ａ、止弁４ａが設けられている。高カロリー燃料
Ｂも、流量調整弁３ｂ、止弁４ｂが設けられた燃料管２
ｂにより、ボイラー本体１へ供給される。水は、タンク
６からポンプ７により汲み出されてボイラー本体１へ送
られ、ここで蒸気となって蒸気管８により外部へ送出さ
れる。以上がボイラーの蒸気発生系である。

【００１３】蒸気管８には、注水減温器９が介装されて
いる。注水減温器９へは、ポンプ７の出側で分流された
水がスプレー弁１０を介して供給される。注水減温器９
より出側の蒸気管８には、蒸気温度計１１が介装されて
いる。蒸気温度計１１が検出した蒸気温度は、蒸気温度
調節器１２に入力される。蒸気温度調節器１２は、入力
される蒸気温度を規定値と比較し、その偏差に比例した
開度指令をスプレー弁１０に出力する。以上が蒸気温度
制御装置の制御系である。

【００１４】一方、ボイラー本体１へ高カロリー燃料Ｂ
を供給する燃料管２ｂの、流量調節弁３ｂと止弁４ｂと
の間には、圧力計１３が介装されている。圧力計１３の
出力は下限設定器１４に送られる。下限設定器１４は、
圧力計１３の出力が、予め定めた下限値を下回るときに
信号を出力し、その出力は加算器１５に入力される。加
算器１５は、下限設定器１４から信号を受信している
間、蒸気温度計１１が測定する蒸気温度に所定の温度を
上乗せする。以上が補正系である。

【００１５】図２は制御系および補正系の動作を示すタ
イミングチャートである。

【００１６】ボイラー本体１に低カロリー燃料Ａのみが
供給されている場合、燃料管２ｂの止弁４ｂは閉であ
り、その入側に設けられた圧力計１３は、燃料供給圧力
に相当する高い圧力を示す。この状態で、高カロリー燃
料Ｂの使用を始める場合、止弁４ｂを全開するわけであ
るが、止弁４ｂを開くと、その開放動作に伴って圧力計
１３の出力が急激に低下する。

【００１７】圧力計１３の出力が下限設定器１４に設定
されている下限値を下回ると、蒸気温度計１１が測定す
る蒸気温度に、加算器１５の出力が上乗せされて蒸気温
度調節器１２に入力される。これにより、スプレー弁１
０の開度がそれ以前より大きくなり、注水減温器９での
スプレーが開始または増量される。このとき、ボイラー
本体１へは未だ高カロリー燃料が到達していない。その
ため、蒸気温度は規定値より低下する。その後、ボイラ
ー本体１への高カロリー燃料Ｂの供給が開始され、蒸気
温度が上昇し始めるが、上昇開始温度が低いため、上限
値を超えない。

【００１８】高カロリー燃料Ｂの供給が開始されるころ
には、圧力計１３の出力が下限設計器１４に設定されて
いる下限値を超え、本来のスプレー制御量に戻る。蒸気
温度が上限値を超えないので、本来のスプレー量が比較
的少なく、蒸気温度上昇後の温度低下も小さい。かくし
て、燃料切り換え時の蒸気温度が、手動操作の介入なし
に安定に維持される。

【００１９】

【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
のボイラーの蒸気温度制御装置は、自家発電用ボイラー
のような負荷変動の激しいボイラーにおいても、手動操
作の介入なしに蒸気温度の過度の上昇を防ぐことがで
き、手動操作を不必要にしたことによる労力削減の効果
および蒸気温度の過度の上昇を防ぐことによる定検期間
の延長等の効果は大きい。また、圧力計等の計装装置に
ついては既設のものが利用できるので、ソフトウエアの
変更のみで実施でき、経済性が良い。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明を実施した蒸気温度制御装置の一例につ
いて、その構成を示す系統図である。

【図２】図１の蒸気温度制御装置の動作を示すタイミン
グチャートである。

【符号の説明】

１ ボイラー本体 ２ｂ 高カロリー燃料管 ４ｂ 高カロリー燃料管の止弁 ８ 蒸気管 ９ 注水減温器 １０ スプレー弁 １１ 蒸気温度計 １２ 蒸気温度緒説器 １３ 圧力計 １４ 下限設定器 １５ 加算器

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 カロリーの異なる複数種類の燃料を使用
   するボイラーにおいて、ボイラー本体から送出される蒸
   気の温度を検出し、その蒸気温度を規定値に維持するべ
   く、蒸気に水をスプレーする制御系と、ボイラー本体へ
   高カロリー燃料を供給する燃料管の止弁入側で管内圧力
   を検出し、その圧力が予め定めた下限値より小さいとき
   に、正規のスプレー量より多くスプレーが行われるよう
   に、前記制御系を補正する補正系とを具備することを特
   徴とするボイラーの蒸気温度制御装置。