JPH0626604A - 水冷壁温度制御手段を備えたボイラ装置 - Google Patents
水冷壁温度制御手段を備えたボイラ装置Info
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- JPH0626604A JPH0626604A JP18490592A JP18490592A JPH0626604A JP H0626604 A JPH0626604 A JP H0626604A JP 18490592 A JP18490592 A JP 18490592A JP 18490592 A JP18490592 A JP 18490592A JP H0626604 A JPH0626604 A JP H0626604A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】ボイラ火炉の水冷壁を構成している各伝熱管の
表面温度を直接検出し、火炉内に投入される燃料配分を
各バーナごとに制御し、伝熱管の管内流体温度の不均一
化を抑制し伝熱管の過熱損傷を防止する。 【構成】火炉の水冷壁を構成する伝熱管の表面に、温度
検出器を各バーナに対応する部位に設け、温度検出器か
らの温度検出信号の偏差に基づいて、各バーナへ供給す
る燃料の制御、もしくは各バーナの燃焼をオン・オフ制
御する手段を設ける。 【効果】水冷壁を構成する伝熱管内の流体の流量の不均
一化を抑制することができ、伝熱管の過熱損傷を防止す
ることができる。
表面温度を直接検出し、火炉内に投入される燃料配分を
各バーナごとに制御し、伝熱管の管内流体温度の不均一
化を抑制し伝熱管の過熱損傷を防止する。 【構成】火炉の水冷壁を構成する伝熱管の表面に、温度
検出器を各バーナに対応する部位に設け、温度検出器か
らの温度検出信号の偏差に基づいて、各バーナへ供給す
る燃料の制御、もしくは各バーナの燃焼をオン・オフ制
御する手段を設ける。 【効果】水冷壁を構成する伝熱管内の流体の流量の不均
一化を抑制することができ、伝熱管の過熱損傷を防止す
ることができる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明はボイラ火炉のバーナ燃焼
制御装置に係り、特に火炉水冷壁の熱負荷分布を均一化
させるのに好適な水冷壁温度制御手段を備えたボイラ装
置に関する。
制御装置に係り、特に火炉水冷壁の熱負荷分布を均一化
させるのに好適な水冷壁温度制御手段を備えたボイラ装
置に関する。
【０００２】
【従来の技術】ボイラ火炉のバーナと水冷壁との配置関
係は、図４（ａ）の火炉の平断面図および図５（ａ）の
火炉の側断面図に示すように構成されている。そして、
火炉水冷壁３の平断面における熱負荷分布曲線を図４
（ｂ）に、火炉水冷壁３の側断面における熱負荷分布曲
線を図５（ｂ）に示す。通常の場合は、火炉中央部ａは
熱負荷が大きく、側壁部ａ1，ａ2は熱負荷が小さくなっ
ている。特に、火炉の平断面においては、図４（ａ）に
示すように、バーナ１に供給される微粉炭などの燃料
は、バーナの配列方向に同一の微粉炭ミル（図示せず）
から均等に分配され供給されているので、火炉の中心部
より離れた水冷壁コーナ部にではバーナ火炎温度の低下
が生じるからである。このため、各伝熱管の熱吸収量の
差に応じて、管内の圧力損失に差が生じ、管内を流れる
流体の流量が不均一となり、許容量以上の熱負荷を受け
て過熱される伝熱管が生じるという問題があった。この
ため従来技術においては、伝熱管内を流れる流体の流量
が不均一にならないように、火炉水冷壁を構成する伝熱
管をスパイラル化して管内の流体の流れを調整したり、
また特開平２−２９３５０２号公報において提案されて
いるごとく、各伝熱管の管寄せヘッダ部に連絡管を設
け、この連絡管内を流れる流体の温度を測定し、これに
より各バーナへの燃料供給量を調整して、水冷壁に与え
る熱負荷を均一化する制御方法が採用されていた。
係は、図４（ａ）の火炉の平断面図および図５（ａ）の
火炉の側断面図に示すように構成されている。そして、
火炉水冷壁３の平断面における熱負荷分布曲線を図４
（ｂ）に、火炉水冷壁３の側断面における熱負荷分布曲
線を図５（ｂ）に示す。通常の場合は、火炉中央部ａは
熱負荷が大きく、側壁部ａ1，ａ2は熱負荷が小さくなっ
ている。特に、火炉の平断面においては、図４（ａ）に
示すように、バーナ１に供給される微粉炭などの燃料
は、バーナの配列方向に同一の微粉炭ミル（図示せず）
から均等に分配され供給されているので、火炉の中心部
より離れた水冷壁コーナ部にではバーナ火炎温度の低下
が生じるからである。このため、各伝熱管の熱吸収量の
差に応じて、管内の圧力損失に差が生じ、管内を流れる
流体の流量が不均一となり、許容量以上の熱負荷を受け
て過熱される伝熱管が生じるという問題があった。この
ため従来技術においては、伝熱管内を流れる流体の流量
が不均一にならないように、火炉水冷壁を構成する伝熱
管をスパイラル化して管内の流体の流れを調整したり、
また特開平２−２９３５０２号公報において提案されて
いるごとく、各伝熱管の管寄せヘッダ部に連絡管を設
け、この連絡管内を流れる流体の温度を測定し、これに
より各バーナへの燃料供給量を調整して、水冷壁に与え
る熱負荷を均一化する制御方法が採用されていた。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】上述した従来技術にお
いては、火炉水冷壁管をスパイラル化して管内の流体の
流れを調整したり、垂直な水冷壁伝熱管とする場合に
は、流体温度の不均一化を抑制するため各伝熱管ごとに
圧力損失の調整が可能な抵抗体を設けたり、あるいは流
動性の阻害が生じ易い伝熱管に対しては、伝熱管の肉厚
や材質を適切に選定し、伝熱管に破損が生じないように
する方式が採用されていた。しかし、これらの方式は水
冷壁の構造が複雑となるばかりでなく設備費が高価にな
るという問題があった。また、各伝熱管のヘッダ部に連
絡管を設け、連絡管の内部流体の温度を測定し、その温
度によって各バーナへの供給燃料を制御する方法は、連
絡管内部の流体の温度を検出する方法であるため、実際
の伝熱管表面との温度差がかなりあって、十分に管内流
体の流量の不均一化を抑制することが難しく、また上記
と同様に伝熱管の構造ならびに水冷壁温度制御機構が複
雑になるという問題があった。そして、上記いずれの従
来技術においても、火炉水冷壁の表面における熱吸収の
均一化をはかるという点についての配慮は全くなく、伝
熱管の管内流体の流量の不均一化を招き、伝熱管が過熱
し損傷されるという虞れがあった。
いては、火炉水冷壁管をスパイラル化して管内の流体の
流れを調整したり、垂直な水冷壁伝熱管とする場合に
は、流体温度の不均一化を抑制するため各伝熱管ごとに
圧力損失の調整が可能な抵抗体を設けたり、あるいは流
動性の阻害が生じ易い伝熱管に対しては、伝熱管の肉厚
や材質を適切に選定し、伝熱管に破損が生じないように
する方式が採用されていた。しかし、これらの方式は水
冷壁の構造が複雑となるばかりでなく設備費が高価にな
るという問題があった。また、各伝熱管のヘッダ部に連
絡管を設け、連絡管の内部流体の温度を測定し、その温
度によって各バーナへの供給燃料を制御する方法は、連
絡管内部の流体の温度を検出する方法であるため、実際
の伝熱管表面との温度差がかなりあって、十分に管内流
体の流量の不均一化を抑制することが難しく、また上記
と同様に伝熱管の構造ならびに水冷壁温度制御機構が複
雑になるという問題があった。そして、上記いずれの従
来技術においても、火炉水冷壁の表面における熱吸収の
均一化をはかるという点についての配慮は全くなく、伝
熱管の管内流体の流量の不均一化を招き、伝熱管が過熱
し損傷されるという虞れがあった。
【０００４】本発明の目的は、上記従来技術における問
題点を一挙に、かつ根本的に解決するものであって、従
来の伝熱管内の流体の流れ、あるいは温度などによって
対応する制御方式を用いることなく、火炉の水冷壁を構
成している各伝熱管の表面温度を直接検出し、この温度
検出信号の偏差によって火炉内に投入される燃料配分を
各バーナごとに調整し、水冷壁伝熱管に与える熱負荷の
均一化をはかり、管内流体温度の不均一化を防止する水
冷壁温度制御手段を備えたボイラ装置を提供することに
ある。
題点を一挙に、かつ根本的に解決するものであって、従
来の伝熱管内の流体の流れ、あるいは温度などによって
対応する制御方式を用いることなく、火炉の水冷壁を構
成している各伝熱管の表面温度を直接検出し、この温度
検出信号の偏差によって火炉内に投入される燃料配分を
各バーナごとに調整し、水冷壁伝熱管に与える熱負荷の
均一化をはかり、管内流体温度の不均一化を防止する水
冷壁温度制御手段を備えたボイラ装置を提供することに
ある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】上記本発明の目的を達成
するために、ボイラ火炉の水冷壁を構成する各伝熱管の
表面部の温度を直接検出し、該伝熱管の温度に応じて、
これに対応する火炉の炉幅方向に配列された各バーナへ
の燃料供給量を制御し、水冷壁を構成する伝熱管の管内
の流体の温度を均一化する手段を設けるものである。本
発明は、火炉の水冷壁を構成する複数の伝熱管と、複数
のバーナを配設したボイラ火炉において、上記バーナに
対応する伝熱管の設定の任意の部位に、該伝熱管の表面
温度を検出する温度検出器を設け、該温度検出器からの
温度検出信号の偏差に基づいて、上記バーナへの燃料供
給量の制御を行う手段を少なくとも設けた水冷壁温度制
御装置を有するボイラ装置である。そして、上記のバー
ナへの燃料供給量の制御手段は、バーナの燃焼をオン・
オフ制御する手段としてもよい。
するために、ボイラ火炉の水冷壁を構成する各伝熱管の
表面部の温度を直接検出し、該伝熱管の温度に応じて、
これに対応する火炉の炉幅方向に配列された各バーナへ
の燃料供給量を制御し、水冷壁を構成する伝熱管の管内
の流体の温度を均一化する手段を設けるものである。本
発明は、火炉の水冷壁を構成する複数の伝熱管と、複数
のバーナを配設したボイラ火炉において、上記バーナに
対応する伝熱管の設定の任意の部位に、該伝熱管の表面
温度を検出する温度検出器を設け、該温度検出器からの
温度検出信号の偏差に基づいて、上記バーナへの燃料供
給量の制御を行う手段を少なくとも設けた水冷壁温度制
御装置を有するボイラ装置である。そして、上記のバー
ナへの燃料供給量の制御手段は、バーナの燃焼をオン・
オフ制御する手段としてもよい。
【０００６】
【作用】ボイラ火炉の炉幅方向に設けられている各々の
バーナに供給される微粉炭や油、ガス等の燃料は、火炉
の水冷壁伝熱管に設けられているメタル温度計などの温
度検出器による温度検出信号の偏差に基づいて、炉幅方
向における伝熱管の温度が均一化されるようにそれぞれ
のバーナへの燃料供給量が調整され燃焼制御される。こ
れによって、火炉の水冷壁伝熱管の熱負荷はほぼ均一化
されるため、局所的に伝熱管の温度が上昇することがな
く、伝熱管が過熱される虞れは無くなる。
バーナに供給される微粉炭や油、ガス等の燃料は、火炉
の水冷壁伝熱管に設けられているメタル温度計などの温
度検出器による温度検出信号の偏差に基づいて、炉幅方
向における伝熱管の温度が均一化されるようにそれぞれ
のバーナへの燃料供給量が調整され燃焼制御される。こ
れによって、火炉の水冷壁伝熱管の熱負荷はほぼ均一化
されるため、局所的に伝熱管の温度が上昇することがな
く、伝熱管が過熱される虞れは無くなる。
【０００７】
【実施例】以下に本発明の実施例を挙げ、図面を用いて
さらに詳細に説明する。図１は、微粉炭焚ボイラに本発
明を適用した場合の系統図を示すものである。図におい
て、微粉炭機４より送られた微粉炭は、微粉炭管５を通
り、分配器６および流量調整器７を経て、微粉炭バーナ
８へ供給される。また、火炉水冷壁伝熱管９には、各々
の微粉炭バーナ８に対応したメタル温度計１０がそれぞ
れの伝熱管表面に配設されている。図２に、微粉炭の分
配に対する制御系の一例を示す。各微粉炭バーナ８に対
応したメタル温度発信器１１からのメタル温度検出信号
と、メタル温度設定器１４のメタル温度設定信号とを減
算器１２に入力し、その差の偏差信号を出力する減算器
１２により演算し、算出された偏差信号に基づいて調整
器１３により乗算器１６の流量調整器開度発信器１５か
らの信号を補正し、流量調整器７の開度設定を行い、微
粉炭量を制御するものである。
さらに詳細に説明する。図１は、微粉炭焚ボイラに本発
明を適用した場合の系統図を示すものである。図におい
て、微粉炭機４より送られた微粉炭は、微粉炭管５を通
り、分配器６および流量調整器７を経て、微粉炭バーナ
８へ供給される。また、火炉水冷壁伝熱管９には、各々
の微粉炭バーナ８に対応したメタル温度計１０がそれぞ
れの伝熱管表面に配設されている。図２に、微粉炭の分
配に対する制御系の一例を示す。各微粉炭バーナ８に対
応したメタル温度発信器１１からのメタル温度検出信号
と、メタル温度設定器１４のメタル温度設定信号とを減
算器１２に入力し、その差の偏差信号を出力する減算器
１２により演算し、算出された偏差信号に基づいて調整
器１３により乗算器１６の流量調整器開度発信器１５か
らの信号を補正し、流量調整器７の開度設定を行い、微
粉炭量を制御するものである。
【０００８】次に、本発明の他の実施例を図３に示す。
これは、火炉の炉幅方向に配列された微粉炭バーナ８へ
供給する炉幅方向での燃料配分量を調整させるために、
バーナオン・オフ制御弁１７を設け、微粉炭バーナ８の
燃焼制御を行う方式である。この実施例における効果
は、個別の微粉炭バーナ８への燃料調整が不要で、メタ
ル温度計１０の指示により、高温となった水冷壁伝熱管
９に対応するバーナの燃焼を停止させる方式であり、バ
ーナ制御系統の簡素化がはかられる。上記の実施例にお
いては、微粉炭焚ボイラについて述べたが、油、ガス焚
ボイラにおいても本発明の水冷壁温度制御手段が好適に
用いられることは言うまでもない。
これは、火炉の炉幅方向に配列された微粉炭バーナ８へ
供給する炉幅方向での燃料配分量を調整させるために、
バーナオン・オフ制御弁１７を設け、微粉炭バーナ８の
燃焼制御を行う方式である。この実施例における効果
は、個別の微粉炭バーナ８への燃料調整が不要で、メタ
ル温度計１０の指示により、高温となった水冷壁伝熱管
９に対応するバーナの燃焼を停止させる方式であり、バ
ーナ制御系統の簡素化がはかられる。上記の実施例にお
いては、微粉炭焚ボイラについて述べたが、油、ガス焚
ボイラにおいても本発明の水冷壁温度制御手段が好適に
用いられることは言うまでもない。
【０００９】
【発明の効果】以上詳細に説明したごとく、本発明のボ
イラ火炉の水冷壁温度制御手段によれば、炉幅方向に配
列したバーナに対応して、水冷壁伝熱管の表面の設定の
任意の位置に温度検出器を配設し、温度検出器からの温
度検出信号の偏差に基づいてバーナへの燃料供給量の制
御あるいはバーナの燃料をオン・オフ制御するため、各
々水冷壁の伝熱管への熱吸収量のアンバランスを抑制す
ることができ、管内流体の流量の不均一化を防止するこ
とができるので、水冷壁が受ける熱負荷に大きな不均衡
が生じ許容量以上の熱負荷を受けて水冷壁が損傷される
ことを効果的に防止することができる。また、水冷壁に
流す流体の流量の調整手段等を講じる必要がないので、
水冷壁の温度制御手段を簡素化することができるので設
備費が安価となる。
イラ火炉の水冷壁温度制御手段によれば、炉幅方向に配
列したバーナに対応して、水冷壁伝熱管の表面の設定の
任意の位置に温度検出器を配設し、温度検出器からの温
度検出信号の偏差に基づいてバーナへの燃料供給量の制
御あるいはバーナの燃料をオン・オフ制御するため、各
々水冷壁の伝熱管への熱吸収量のアンバランスを抑制す
ることができ、管内流体の流量の不均一化を防止するこ
とができるので、水冷壁が受ける熱負荷に大きな不均衡
が生じ許容量以上の熱負荷を受けて水冷壁が損傷される
ことを効果的に防止することができる。また、水冷壁に
流す流体の流量の調整手段等を講じる必要がないので、
水冷壁の温度制御手段を簡素化することができるので設
備費が安価となる。
【図１】本発明の実施例で例示した水冷壁温度制御装置
の構成を示す系統図。
の構成を示す系統図。
【図２】図１に示す水冷壁温度制御装置の制御系の一例
を示す系統図。
を示す系統図。
【図３】本発明の他の実施例である水冷壁温度制御装置
の構成を示す系統図。
の構成を示す系統図。
【図４】従来の火炉の平断面〔図４（ａ）〕と炉幅方向
の熱負荷分布曲線〔図（ｂ）〕を示す図。
の熱負荷分布曲線〔図（ｂ）〕を示す図。
【図５】従来の火炉の側断面〔図５（ａ）〕と炉の高さ
方向の熱負荷分布曲線〔図５（ｂ）〕を示す図。
方向の熱負荷分布曲線〔図５（ｂ）〕を示す図。
１…バーナ ２…アフターエアポート ３…火炉水冷壁 ４…微粉炭機 ５…微粉炭管 ６…分配器 ７…流量調整器 ８…微粉炭バーナ ９…火炉水冷壁伝熱管 １０…メタル温度計 １１…メタル温度発信器 １２…減算器 １３…調整器 １４…メタル温度設定器 １５…流量調整器開度発信器 １６…乗算器 １７…バーナオン・オフ制御弁
Claims (2)
- 【請求項１】火炉の水冷壁を構成する複数の伝熱管と、
複数のバーナを配設したボイラ火炉において、上記バー
ナに対応する伝熱管の設定の任意の部位に、該伝熱管の
表面部の温度を検出する温度検出器を設け、該温度検出
器からの温度検出信号の偏差に基づいて、上記バーナへ
の燃料供給量の制御を行う手段を少なくとも設けたこと
を特徴とする水冷壁温度制御手段を備えたボイラ装置。 - 【請求項２】請求項１において、バーナへの燃料供給量
の制御手段は、バーナの燃焼をオン・オフ制御する手段
であることを特徴とする水冷壁温度制御手段を備えたボ
イラ装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP18490592A JP3599752B2 (ja) | 1992-07-13 | 1992-07-13 | 水冷壁温度制御手段を備えたボイラ装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP18490592A JP3599752B2 (ja) | 1992-07-13 | 1992-07-13 | 水冷壁温度制御手段を備えたボイラ装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0626604A true JPH0626604A (ja) | 1994-02-04 |
| JP3599752B2 JP3599752B2 (ja) | 2004-12-08 |
Family
ID=16161386
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP18490592A Expired - Fee Related JP3599752B2 (ja) | 1992-07-13 | 1992-07-13 | 水冷壁温度制御手段を備えたボイラ装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3599752B2 (ja) |
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7173264B2 (en) | 2003-03-07 | 2007-02-06 | Hitachi, Ltd. | Particle beam therapy system |
| JP2013124828A (ja) * | 2011-12-15 | 2013-06-24 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | 舶用ボイラ |
| WO2016027763A1 (ja) * | 2014-08-19 | 2016-02-25 | 三菱日立パワーシステムズ株式会社 | ボイラ |
| CN106642059A (zh) * | 2016-12-08 | 2017-05-10 | 国电龙源电力技术工程有限责任公司 | 一种电站锅炉高温受热面安全性在线监测方法 |
| CN113266814A (zh) * | 2021-05-20 | 2021-08-17 | 华能安源发电有限责任公司 | 一种锅炉水冷壁温度控制方法 |
| CN113339782A (zh) * | 2021-05-21 | 2021-09-03 | 苏州西热节能环保技术有限公司 | 一种对冲燃煤锅炉高温再热器金属壁温偏差调整方法 |
| CN114719241A (zh) * | 2022-04-24 | 2022-07-08 | 西安热工研究院有限公司 | 具有换热罩的锅炉及其使用方法、火电机组 |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN107764577A (zh) * | 2017-11-22 | 2018-03-06 | 清远市精旺环保设备有限公司 | 一种燃烧器的热态性能测试装置 |
-
1992
- 1992-07-13 JP JP18490592A patent/JP3599752B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7173264B2 (en) | 2003-03-07 | 2007-02-06 | Hitachi, Ltd. | Particle beam therapy system |
| JP2013124828A (ja) * | 2011-12-15 | 2013-06-24 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | 舶用ボイラ |
| WO2016027763A1 (ja) * | 2014-08-19 | 2016-02-25 | 三菱日立パワーシステムズ株式会社 | ボイラ |
| JP2016042005A (ja) * | 2014-08-19 | 2016-03-31 | 三菱日立パワーシステムズ株式会社 | ボイラ |
| CN106642059A (zh) * | 2016-12-08 | 2017-05-10 | 国电龙源电力技术工程有限责任公司 | 一种电站锅炉高温受热面安全性在线监测方法 |
| CN106642059B (zh) * | 2016-12-08 | 2017-10-27 | 国电龙源电力技术工程有限责任公司 | 一种电站锅炉高温受热面安全性在线监测方法 |
| CN113266814A (zh) * | 2021-05-20 | 2021-08-17 | 华能安源发电有限责任公司 | 一种锅炉水冷壁温度控制方法 |
| CN113339782A (zh) * | 2021-05-21 | 2021-09-03 | 苏州西热节能环保技术有限公司 | 一种对冲燃煤锅炉高温再热器金属壁温偏差调整方法 |
| CN113339782B (zh) * | 2021-05-21 | 2022-08-30 | 苏州西热节能环保技术有限公司 | 一种对冲燃煤锅炉高温再热器金属壁温偏差调整方法 |
| CN114719241A (zh) * | 2022-04-24 | 2022-07-08 | 西安热工研究院有限公司 | 具有换热罩的锅炉及其使用方法、火电机组 |
| CN114719241B (zh) * | 2022-04-24 | 2024-04-09 | 西安热工研究院有限公司 | 具有换热罩的锅炉及其使用方法、火电机组 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3599752B2 (ja) | 2004-12-08 |
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