JPH0627573B2

JPH0627573B2 - 火炉ス−トブロワ制御装置

Info

Publication number: JPH0627573B2
Application number: JP60145720A
Authority: JP
Inventors: 進米山
Original assignee: Babcock Hitachi KK
Current assignee: Mitsubishi Power Ltd
Priority date: 1985-07-04
Filing date: 1985-07-04
Publication date: 1994-04-13
Anticipated expiration: 2009-04-13
Also published as: JPS629113A

Description

【発明の詳細な説明】［産業上の利用分野］本発明は、ボイラ等の燃焼装置の火炉に付着したダスト
を除去するスートブロワの作動を制御する火炉スートブ
ロワ制御装置に関する。

［従来の技術］ボイラ等の燃焼装置においては、火炉に水壁管が設けら
れ、又各種伝熱部が排ガス通路中に配置され、それぞれ
火炉で発生する高温のガスや、その排ガスの熱を吸収し
て必要な加熱が行なわれるようになつている。この場
合、水壁管や各伝熱部の伝熱面に排ガス中に含まれるダ
ストが付着し、これにより伝熱面における熱交換を著る
しく阻害する。これを防止するため、蒸気又は空気を噴
出するスートブロワが複数設けられ、それぞれ担当する
伝熱面を清掃するようになつている。このようなスート
ブロワの配置を図により説明する。

第12図は従来の微粉炭燃焼ボイラにおけるスートブロワ
の配置図である。図で、１はボイラ火炉、２は火炉１を
構成する水壁管、３は燃料の微粉炭が供給される微粉炭
バーナ、４は火炉１の出口に設けられた二次過熱器、５
は再熱器、６は一次過熱器、７は節炭器である。８は節
炭器７を通つた排ガスを火炉１内に再循環させるガス再
循環フアン、９は蒸気と水の混合体から蒸気を分離する
気水分離器、10は注水により蒸気の温度を低下させる減
温器である。

11はスートブロワであり、黒丸により表示されている。
スートブロワ11には、火炉１の水壁管２に付着したダス
トをブローイングする短抜差型スートブロワと、火炉１
以降のガス通路内の伝熱管群に付着したダストをブロー
イングする長抜差型スートブロワや定置型スートブロワ
がある。一般に、火炉１には、30〜100 本のスートブロ
ワ11が複数段に配列して設置される。12はスートブロワ
11の作動を制御するスートブロワ制御盤、12Ｓは作動ス
イツチである。スートブロワ制御盤12から出力される作
動信号は、各スートブロワ11の駆動部に伝達され、これ
を駆動してブローイングが実施される。

スートブロワ11の従来の作動方法には次のような方法が
ある。

（１）運転員の経験に基づく作動方法、即ち、ボイラ廃
ガス温度、ガスドラフト、主蒸気流量等のボイラ運転情
報を運転員が読みとり、ボイラがダスト付着で汚れてい
ると判断すると作動スイツチ12Ｓを投入し、これによ
り、スートブロワ盤12に組込まれたシーケンスに従つて
順次スートブロワ11を作動させてゆく作動方法。

（２）運転員が定刻に作動スイツチ12Ｓを投入し、又は
スートブロワ盤12に組込まれたタイマにより自動的に一
定時間経過毎に作動スイツチ12Ｓを投入し、以後上記
（１）のとおりシーケンスに従つて順次スートブロワ11
を作動させてゆく方法。

（３）マイクロコンピユータを使用して簡単な伝熱計算
を行ない、伝熱効率が悪化するとマイクロコンビユータ
からスートブロワ作動指令が出力され、一次、二次過熱
器６，４、再熱器５、節炭器７の伝熱部のスートブロワ
11のみを一連のシーケンスに従つて作動させる作動方
法。

［発明が解決しようとする課題］これらの作動方法のうち、（１）、（２）の作動方法に
ついては、伝熱面の汚れがボイラ全体に影響を及ぼす程
度になつてスートブロワ11を作動するものであり、あく
まで全体を対象とし、部分的な汚れについては何等対応
できない欠点がある。特に、ダストの発生量や付着個所
は燃料炭種により異なるのであるが、近年、当該炭種が
増加し（10種類以上）、これに対応してスートブロワの
作動パターンを運転員が判断することはほとんど不可能
になつている。

又、(3)の作動方法については、排ガス通路内の管群に
対して、各管群のガス入口、出口の温度やガス量による
加熱量、および各管群内部流体の入口、出口の温度、圧
力、流量による吸熱量に基づいて簡単な伝熱計算を行な
つてスートブロワを作動させるのであるが、火炉に対し
てはこのような伝熱計算を行なうことは困難である。即
ち、火炉出口ガス温度を連続かつ長期的に測定するセン
サは現在においては存在しないし、又、火炉を構成する
水壁管内部流体の流量、温度を測定する手段も知られて
おらず、これらの物理量を検出できなければ、伝熱計算
も困難である。又、ボイラが自然循環ボイラである場合
には、水管壁内部流体の入口、出口の温度に差が出ない
ため、火炉に対する伝熱計算を行なうには、下流側から
順に逆算してゆくしかなく、その計算量は膨大なものと
なり、スートブロワをリアルタイムで作動させることは
できない。さらに、燃料炭種の変化や燃焼状態の変化に
よつて火炉の特定汚れ部の位置がずれるのであるが、そ
の判定は（３）の方法によつては不可能である。

このような理由により、一連のスートブロワを適切に作
動させることは困難であり、その作動は過剰ブローイン
グ又は不足ブローイングのいずれかになる場合が多い。
又、間欠運転のため火炉出口ガス熱量が第13図に示すよ
うに急激に変化し、これに応じて火炉出口ガス温度の急
変（100〜200℃）を招き、過熱器管等に繰返し熱応力を
生ぜしめ、管材の劣化が甚だしくなるという事態を生じ
ていた。なお、第13図では、横軸に時間が、縦軸に火炉
出口ガス熱量がとつてあり、時刻t₁，t₁はスートブロー
イングの時刻を示す。

本発明は、このような事情に鑑みなされたものであり、
その目的は、最適のスートブローイングを実施すること
ができる火炉スートブロワ制御装置を提供するにある。

［課題を解決するための手段］上記の目的を達成するため、本発明は、水管壁よりなる
火炉において、この火炉内の分割された複数区域に対応
する複数グループに所属する複数のスートブロワと、前
記火炉内に挿入可能なイメージファイバを有し前記各区
域の所定位置を撮像する撮像装置と、この撮像装置によ
り得られた画像データに基づいて求めた実際のダスト厚
みと予め設定されたダスト厚みとを比較し実際のダスト
厚みが設定されたダスト厚み以上のとき対応するグルー
プのスートブロワの作動指令信号を出力する画像処理装
置とを設けたことを特徴とする。

さらに、本発明は、上記構成に加えて、上記画像処理装
置で求められた前記ダスト厚みおよび所要のプロセス情
報に基づいて前記火炉の出口ガス熱量に所要の変化を与
える特定グループのスートブロワの作動を決定する温度
制御装置とを設けたことを特徴とする。

［作用］撮像装置により火炉を構成する水壁管の像が得られる。
この像は、画像処理装置に入力されてダスト厚みが求め
られ、求められたダスト厚みは設定値と比較される。こ
の比較の結果、求められたダスト厚みが設定値以上であ
る場合には、撮像装置で撮影された区域に対応する特定
グループのスートブロワを作動させる信号を出力する。

さらに、画像処理装置で求められたダスト厚みを利用
し、温度制御装置により、当該ダスト厚みと所要のプロ
セス情報とに基づいて火炉の出口ガス熱量に所要の変化
を与える特定グループのスートブロワを作動させ、過熱
器蒸気温度および再熱器蒸気温度を調整する。

［実施例］以下、本発明を図示の実施例に基づいて説明する。

第１図は本発明の実施例に係る火炉スートブロワ制御装
置のブロツク図である。図で、１はボイラ火炉、２は水
壁管である。15は火炉１内における水壁管２に付着した
ダストを撮像するための撮像装置であり、複数備えられ
ている。撮像装置15はイメージフアイバ16、冷却ジヤケ
ツト17、干渉フイルタ18およびＩＴＶカメラ（工業用テ
レビカメラ）19で構成されている。イメージフアイバ16
は多数本の光フアイバより成り、画像を伝達する。冷却
ジヤケツト17は、火炉１内に挿入されるイメージフアイ
バ16の先端に装着される。ＩＴＶカメラ19はイメージフ
アイバ16を経て送られてきた光学像をこれに応じた電気
信号に変換する。

21は撮像調整記憶装置であり、タイミング発生器22、Ａ
／Ｄ変換器23および画像メモリ24で構成される。タイミ
ング発生器22は各撮像装置15のＩＴＶカメラ19の出力信
号を順次とり込むためのもの、Ａ／Ｄ変換器23はとり込
まれた信号をデイジタル信号に変換する。画像メモリ24
は変換されたデイジタル信号を記憶する。

26は撮像調整記憶装置21に記憶された画像データを処理
し、スートブロワの作動を決定する画像処理装置であ
る。この画像処理装置26は、演算データメモリ27、パタ
ーンデータメモリ28、条件設定器29、画像処理演算器3
0、画像表示器31で構成される。演算データメモリ27
は、ダスト厚み計算プログラムや、管エツジ、ダスト付
着管エツジを画像上強調し判別し易くするプログラム等
を記憶する。パターンデータメモリ28はスートブローイ
ング直後の管エツジパターンを記憶する。条件設定器29
はスートブロワ作動レベル等を入力、変更するキーボー
ドより成る。画像処理演算器30は撮像調整記憶装置21に
記憶された画像データ、演算データメモリ27およびパタ
ーンデータメモリ28からとり出されたデータ、条件設定
器29で設定された条件データを入力し、これらデータに
基づいてスートブロワの作動を決定する。画像表示器31
は画像処理演算器30により処理された画像データ等を表
示する。

33は、主蒸気流量、過熱器注水量、ガス再循環量、再熱
器蒸気流量等のプロセス情報を発信するプロセス情報発
信器である。

34は過熱器や再熱器の温度を制御する温度制御装置であ
る。この温度制御装置34は、プロセス情報を順次とり入
れるタイミング発生器35、とり入れたプロセス情報をデ
イジタル値に変換するＡ／Ｄ変換器36、この変換された
値を記憶するプロセス情報メモリ37、温度制御に必要な
演算プログラムや予め設定した条件を記憶する演算デー
タメモリ38、設定値を任意に変更するキーボードより成
る条件設定器39、各データおよび画像処理演算器30から
のダスト厚みをとり込み所定の判定を行なう温度調節演
算器40、判定結果や設定値等を表示する表示器41、演
算、判定結果により制御信号を被制御側の制御に適合し
た信号に変換する制御信号変換器42より構成されてい
る。

ここで、上記撮像装置15を第２図(a)，(b)乃至第４図
(a)，(b)によりさらに詳しく説明する。第２図(a)，(b)
は撮像装置の配置図である。第２図(a)は火炉側面の配
置図、第２図(b)は火炉後面の配置図である。図で、１
は火炉、２は水壁管、11はスートブロワ、15は撮像装置
である。火炉１内は複数の区域に仮想分割され、その区
域に属するスートブロワ11は１つのグループとしてまと
められている。図において破線で囲まれた部分45がスー
トブロワのグループを示す。撮像装置15は当該グループ
45毎に設置される。

第３図(a)，(b)は撮像装置の詳細図であり、第３図(a)
は側面図、第３図(b)は第３図(a)の線IIIｂ−IIIｂに沿
う断面図である。各図で、第１図および第２図(a)，(b)
に示す部分と同一部分には同一符号が付してある。17ａ
は冷却ジヤケツト17の冷却水入口、17ｂは冷却水出口、
17ｃは冷却ジヤケツト17のパージ空気入口である。47は
冷却ジヤケツト17を所定角度間隔で回動するとともに、
火炉１内へ出し入れする駆動装置である。冷却ジヤケツ
ト17の先端部には後述する覗き用開口が設けられ、ここ
から水壁管２のダスト付着の像を導入する。この像の導
入については、次図による冷却ジヤケツトの構造を説明
した後説明する。

第４図(a)，(b)は冷却ジヤケツトの断面図であり、第４
図(a)は冷却ジヤケツトの側面断面図、第４図(b)は第４
図(a)の線IVｂ−IVｂ断面図である。各図で、17ｄ_１は
冷却水の導入通路、17ｄ_２は冷却水の排出通路である。
17ｅは冷却ジヤケツト17の中央にあけられた中央通路で
あり、イメージフアイバ16が挿入されるとともにパージ
空気が導入される。17ｆは中央通路17ｅの端部に設けら
れた反射鏡、17ｇは中央通路17ｅと連通し外部に開口さ
れた覗き用開口である。導入通路17ｄ_１に冷却水を導入
することにより、火炉１内の高温からイメージフアイバ
16を保護する。又、中央通路17ｅにパージ空気を導入す
ることにより、同様にイメージフアイバ16を保護すると
ともに、このパージ空気を覗き用開口17ｇから噴出させ
ることにより、覗き用開口17ｇにダストが詰るのを防止
する。θは覗き用開口17ｇで規定される視角であり、こ
の覗き用開口17ｇで監視し得る部分は、１例として、冷
却ジヤケツト17から約300mm離れた水壁管２の内面部で
ある。

撮像時、駆動装置47が作動して、イメージフアイバ16、
冷却ジヤケツト17を火炉１内に挿入する。同時に、冷却
水とパージ空気が供給される。駆動装置47は、冷却ジヤ
ケツトをその挿入状態（例えば覗き用開口17ｇが真上を
向いている状態）から順次所定角度（例えば45゜）ずつ
回動させてゆく。覗き用開口17ｇには、これと対向する
部分の水壁管２の内面の像がとり入れられ、イメージフ
アイバ16、干渉フイルタ18を経てＩＴＶカメラ19に送ら
れ、この像に応じた画像信号が出力される。タイミング
発生器22は、冷却ジヤケツト17の回動毎にスイツチを閉
成させ、画像信号を画像メモリ24に記憶させる。これに
より、画像メモリ24には各撮像装置毎に複数（45゜間隔
の回動であれば８つ）の画像データが記憶されることに
なる。冷却ジヤケツト17の全周の撮像が終了すると、駆
動装置17は冷却ジヤケツト17を逆回動させて挿入時の位
置に戻し（冷却水、パージ空気用のホースのからみを防
止するため）、火炉１から冷却ジヤケツト17を引き抜
く。

ところで、特に微粉炭ボイラの火炉では、水壁管近くで
も1000℃を越える高温となつており、かつ、浮遊燃焼粒
子、高温飛散ダスト等によつて、炉内状況の視認は高
温、高輝度光に邪魔され対向火炉水壁管を火炉水壁管に
取付けられた覗き窓から視認するのは不可能である。し
かし、負圧火炉では、覗き窓を開けると外部空気の流入
により上記浮遊燃焼粒子や高温飛散ダストが覗き窓近辺
から少し吹き払われ、一部水壁管がおぼろに視認できる
現象がみられる。本実施例では、第３図(a)，(b)に示す
ように、イメージフアイバおよびこれを保護する冷却ジ
ヤケツトを火炉１内に挿入し、挿入した側の水壁管２を
撮像するのであるが、この際、パージ空気を導入するこ
とにより、前述の効果以外に、撮像対象の水壁管２の近
辺に浮遊する燃焼粒子や高温飛散ダストを吹き払い、撮
像を可能とする効果を奏する。ただし、パージ空気の圧
力および空気量は、当然ながら水壁管２の付着ダストを
吹き払わない程度に設定する。

又、本実施例では、冷却ジヤケツト17から約300mmの比
較的近くから、視角θが10゜〜30゜で水壁管２を撮像す
る。これにより、イメージフアイバ16の１画素当りに入
る像の量を少なくし、撮像画像を鮮明とし、かつ、画像
の精度を向上させて、画像処理演算器30における付着ダ
スト厚みの計測を容易にするとともに、その計測の精度
を向上させる。なお、冷却ジヤケツト17は燃料炭種によ
つて異なる灰軟化点温度以下になる深さまで挿入するこ
とは当然であり、このように挿入深さを調整して溶融ダ
ストの付着を避ける。

一方、干渉フイルタ18は、イメージフアイバ16にとり入
れられた像のうち、高輝度を発する浮遊燃焼粒子に対応
した波長の光をカツトして、水壁管２の撮像部からの反
射光、又は温度に対応した光を通過させ、これにより、
得られる像の鮮明度、精度をより一層向上させる。

第５図は撮像装置の撮像部位および撮像画面を示す図で
ある。図では、撮像間隔45゜の場合が示され、冷却ジヤ
ケツト17を挿入したときの真上の位置が０゜である。撮
像画面は０゜，45゜，90゜の場合のみが示されている。

次に、撮像調整記憶装置21からの画像データに基づいて
付着ダストの厚みの測定手段を第６図(a)，(b)および第
７図に示す画像を参照しながら説明する。第６図(a)は
スートブローイング直後の水壁管２の画像であり、２ａ
は水壁管２の管エツジを示す。このスートブローイング
直後の画像データ（基準画像）は、撮像調整記憶装置21
を経て画像処理装置26のパターンデータメモリ28に記憶
される。以後、演算データメモリ27に記憶されたダスト
厚み計算プログラムにしたがつて、ある時間間隔で順次
画像データがとり込まれ、このとり込まれた画像データ
はスートブローイング直後の基準画像と比較され、ダス
トの付着厚みが計算される。

この比較、計算は、例えば次のようにして行なわれる。
即ち、第６図(b)はスートブローイング後、ある時間経
過したときの画像である。第６図(a)に示すスートブロ
ーイング直後の画像と比較すると、管エツジ２ａに厚み
δのダストが付着して管エツジ２ａが２ａ′になつてい
ることが判る。これらの画像は画像表示器31に表示され
るが、この場合、これら画像は演算データ27に記憶され
たプログラムにしたがつて管エツジ２ａ部分が強調され
るように処理されて表示され、ダストの付着が明確に判
るようにされる。一方、イメージフアイバ16を構成する
１本の光フアイバ（１画素）と画像表示器31の１ドツト
とが対応するようにしておけば、スートブローイング直
後の管エツジ２ａとある時間経過したときの管エツジ２
ａ′との差を、演算データ27のダスト厚み計算プログラ
ムにしたがつてドツト数の差としてカウントすることに
より容易に付着ダストの厚みを計算することができる。
第７図はこれを説明する図で、第６図(b)に示す円形部
Ａの拡大図であり、31ａは画像表示器31のドツトを示
す。Ｂ_１はスートブローイング直後のレベル（清浄レベ
ル）を示し、Ｂ_２はスートブローイング後ダストがスー
トブローイングを要する厚みδ′だけ付着したときのレ
ベル（作動レベル）を示す。

なお、イメージフアイバ16の画素数は、例えば３万画素
のように多い方が好ましいが、ボイラによつては画素数
を減じても差し支えない。

上記のようにして計算されたダスト厚みは、画像処理演
算器30において条件設定器29により設定されたスートブ
ロワ作動レベルＢ_２と比較される。このような比較はス
ートブロワ11の１つのグループ45に属する８枚の各画素
毎に行なわれ、ダスト厚みがレベルＢ_２以上である画像
が、条件設定器29で設定された数（例えば、画像が８枚
の場合、その半数の４枚）以上になつたとき、画像処理
演算器30はスートブロワ作動信号Ｓ_１を出力し、当該グ
ループ45に属するスートブロワ11全部を作動させてスー
トブローイングする。

以上の構成により、火炉スートブロワの制御は確実に実
施されるのであるが、本実施例では、さらに温度制御装
置34を付加するものである。以下、温度制御装置34の動
作を第８図乃至第11図に示す特性図を参照しながら説明
する。この温度制御装置34は、火炉１の水壁管２のダス
ト付着量を管理することにより、火炉出口ガス熱量（Ｆ
ＥＱ）を制御し、これにより、過熱器４，６および再熱
器５の温度制御装置の機能を一部代行し、又は、ある制
御範囲内ではそれら機能のすべてを代行するものであ
る。

ここで、水壁管２に付着したダストの量に対する火炉出
口ガス熱量、注水量、ガス再循環量の関連について概略
説明する。ダスト付着量が多いと、水壁管２に吸収され
る熱量が減少するので、その分、火炉出口ガス熱量が増
加する。この結果、火炉出口ガスにより過熱される二次
過熱器４の蒸気温度が上昇するので、これを一定に保つ
ためには減温器10による注水量を増加してやる必要があ
る。そして、最悪の場合、注水量の不足を生じる。ダス
ト付着量が少ない場合は上記と逆の現象が生じることに
なるが、この場合、再熱器５へ送られるガス熱量は前段
の火炉１および二次過熱器４により多量の熱が吸収され
ているため少なくなり、再熱器５の蒸気温度低下を生
じ、ガス再循環フアン（ＧＲＦ）によりガス再循環量の
増加を招き、ガス再循環フアンの動力が膨大となる。こ
のように、水壁管２のダスト付着量は火炉出口ガス熱量
に直接的に関与し、これにより過熱器、再熱器の蒸気温
度に影響を与えるので、当然、この観点からのスートブ
ロワの制御を行ない、適切な蒸気温度を得るようにする
こともできる。

第８図は火炉出口ガス熱量（ＦＥＱ）の特性図であり、
横軸にボイラ負荷（主蒸気量）、縦軸に火炉出口ガス熱
量がとつてある。ボイラ負荷が大きい場合、火炉出口ガ
ス熱量も大きくなるが、同一ボイラ負荷であつても水壁
管２に付着するダストの量により火炉出口ガス熱量も異
なる。即ち、曲線Ｉはスートブローイング直後の特性を
示し、これが特性の下限基準値となる。この場合、火炉
出口ガス熱量の補正係数ｆは１（ｆ＝１）である。又、
曲線IIは付着ダストの量が火炉１の全スートブロワを作
動させるべきレベルにあるときの特性を示し、これが特
性の上限値となる。この場合、火炉出口ガス熱量の補正
係数ｆは０（ｆ＝０）である。種々の付着ダスト量に対
応する特性曲線は、これら特性曲線Ｉ，IIの中間にあ
り、それらの補正係数は画像処理装置26で算出された各
スートブロワグループのダスト付着量によつて算出され
る。そして、それらの特性は演算データメモリ38に記憶
されている。

第９図は、各スートブロワグループ単独および当該グル
ープの種々の組合せに対する火炉出口ガス熱量の補正係
数を示すグラフである。図で、横軸にはグループ組合せ
例が、又、縦軸には補正係数がとつてある。この図は、
あるグループ単独、又は複数グループを同時にスートブ
ローイングしたとき、どの程度火炉出口ガス熱量に影響
を与えるか（補正係数の数値はどうなるか）を示したも
のである。

第10図は過熱器注水量の特性図で、横軸にボイラ負荷
が、又、縦軸に過熱器注水量がとつてある。過熱器にと
つては、火炉１のスートブローイングは前述のように過
熱ガスの熱量低下を招き、支障を生じる。このため、過
熱器注水量を管理する必要があり、ひいてはこの面から
火炉のスートブロワ作動を制御する必要を生じる。そこ
で、演算データメモリ38にこの特性を記憶させ、例え
ば、実測したボイラ負荷ｂ_１から、これに相当する注水
量基準値ｗ_１（あるべき注水量）を求め、次いで、実測
した過熱器注水量ｗ_２に相当するボイラ負荷ｂ_２を求め
る。そして、両ボイラ負荷の差（ｂ_２−ｂ_１）が定めら
れた過熱器部スートブロワ作動設定値以下のとき（過熱
器蒸気温度が低く注水量が少ないとき）には過熱器部ス
ートブロワを作動させる。これにより、過熱器に付着し
たダストが除去され、過熱器の吸熱量が増大し、過熱器
蒸気温度が上昇する。この状態で、再度上記と同様の実
測を行なつてボイラ負荷の差を求め、この差がまだ前記
設定値以下であるときには、火炉１のダスト厚みがスー
トブローイングすべき厚みに達していてもスートブロワ
の作動を停止する制御を行い、火炉１のダスト除去によ
る火炉出口ガス熱量の低下、ひいては過熱器蒸気温度の
低下を防止する。

又、ボイラ負荷および注水量を実測し、この実測結果が
過熱器スートブロワ作動設定値およびあるべき注水量基
準値を超える注水量である場合（過熱器蒸気温度が高い
場合）には、上記と同様に特性にしたがつてその注水量
に対応するボイラ負荷を求め、演算データメモリ38に記
憶された特性にしたがつてそのボイラ負荷に対応する火
炉出口ガス熱量を算出し、今度は、その算出された火炉
出口ガス熱量と実測したボイラ負荷とから、第８図に示
すように補正値ｆ_ｘを求める。そして、第９図に示すよ
うに、その補正値ｆ_ｘを得るスートブロワの組合せグル
ープを、演算データメモリ38に記憶された第９図に示す
組合せデータから選び、この選ばれたグループを制御信
号変換器42からの信号ｓ_２により順次作動させ、これに
より、火炉出口ガス熱量を低下させ、過熱器の吸熱量を
小さくし、主蒸気温度を低下させる制御を行う。この場
合、求められた補正値ｆ_ｘにより、画像処理装置26から
得られた付着ダスト厚みに基づいて算出した補正値（第
８図）ｆ_ｘを訂正しておく。これは、付着ダストの間接
的熱伝達係数の補正となる。

第11図はガス再循環量の特性図である。図で、横軸には
再熱器蒸気量が、又、縦軸にはガス再循環量がとつてあ
る。この特性は演算データメモリ38に記憶される。ここ
で、再熱器蒸気量を実測し、その実測値ｒ_１に対応した
ガス再循環量ｇ_１を求める。一方、ガス再循環量を実測
し、その実測値ｇ_２に対応した再熱蒸気量ｒ_２を求め、
再熱蒸気量ｒ_１が値ｒ_２より大きい場合（再熱器吸収熱
量が大きい場合）、水壁管２に多少ダストが付着してい
ると判断するが、画像処理装置26から得られたダスト厚
みに基づいて算出した補正係数ｆ_ｘが０でない場合は火
炉１のスートブロワ11は作動させない。

又、実測値ｒ_１より、特性にしたがつて求められた値ｒ
_２の方が大きい場合（再熱器吸収熱量が小さい場合）に
は、再熱器部スートブロワを作動させ、再熱器５を清浄
にしてその吸収熱量を増大せしめる。この状態で値ｒ_１
と値ｒ_２の関係が依然として変化しない場合には、前述
と同様に過熱器注水量をチエツクし、注水量の特性にし
たがつて得られるボイラ負荷が実測されたボイラ負荷よ
り大きいとき、前述と同じく火炉１のスートブロワグル
ープ45のうちの選ばれた組合せのもののスートブローイ
ングを実行する。

なお、第８図乃至第11図に示すグラフは計算から、又は
運転シミユレーシヨンにより求めることもできる。

このように、本実施例では、撮像装置により火炉水壁管
内面を直接撮像し、この画像データに基づいて付着ダス
トの厚みを計算し、これを設定値と比較してスートブロ
ワを作動させるようにしたので、運転員の経験を不要と
することができ、又、燃料炭種による判断をも不要とす
ることができる。さらに、火炉内のスートブロワを複数
のグループに分け、各グループ毎の画像データに基づき
スートブロワを作動させるようにしたので、付着ダスト
の多い個所のみスートブローイングを行なうことがで
き、これにより過剰ブローによる損失を防止することが
でき、かつ、一定時刻に一斉にスートブローイングする
こともなく、これにより火炉出口ガス熱量の急激な降下
を防ぐこともできる。又、撮像装置および画像処理装置
により、実際のダスト厚みを得ることができるので、ス
ートブローイングの時期を正確に判断することができ、
これを最も適切に実施することができる。さらに又、画
像表示器により付着ダストを直接視認することができる
ので、スートブローイングの効果を確認することがで
き、これに基づいてスートブーロイング媒体の圧力、流
量を最適値に調整することができるばかりでなく、ダス
ト付着状況により以後の燃焼方法を改善することもでき
る。又、温度制御装置が備えられ、プロセス情報に基づ
いてスートブロワを作動させるようにしたので、過熱器
蒸気温度および再熱器蒸気温度を調整することができ
る。

〔発明の効果〕

以上述べたように、本発明では、火炉内のスートブロワ
を複数のグループに分け、各グループ毎に撮像装置を設
け、この撮像装置により得られた画像データに基づいて
画像処理装置で実際のダスト厚みを求め、この実際のダ
スト厚みに基づいてスートブロワの作動を制御するよう
にしたので、運転員の経験や燃料の種類に応じた判断を
不要とすることができ、最適のスートブローイングを実
施することができる。又、必要な個所のみスートブロー
イングすることができるので、過剰ブローによる損失を
防止することができ、かつ、火炉出口ガス熱量の急激な
降下を防ぐこともできる。さらに、温度制御装置を付加
する発明においては、火炉出口ガス熱量に所要の変化を
与えるようにスートブロワの特定グループの作動を決定
することができ、ひいては、過熱器蒸気温度や再熱器蒸
気温度を調整することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例に係る火炉スートブロワ制御装
置のブロツク図、第２図（ａ），（ｂ）は第１図に示す
撮像装置の配置図、第３図（ａ），（ｂ）は第１図に示
す撮像装置の詳細図、第４図（ａ），（ｂ）は冷却ジヤ
ケツトの断面図、第５図は撮像位置および撮像画面を示
す説明図、第６図（ａ），（ｂ）はダストの付着状態を
示す撮像画面の説明図、第７図は第６図（ｂ）の円Ａ部
の拡大図、第８図は火炉出口ガス熱量の特性図、第９図
はスートブロワグループの組合せと補正係数の関係図、
第10図および第11図はそれぞれ過熱器注水量およびガス
再循環量の特性図、第12図は従来のスートブロワ配置
図、第13図は従来のスートブロワ制御における火炉出口
ガス熱量の特性図である。１……ボイラ火炉、２……水壁管、11……スートブロ
ワ、15……撮像装置、16……イメージフアイバ、17……
冷却ジヤケツト、19……ＩＴＶカメラ、21……撮像調整
記憶装置、26……画像処理装置、34……温度制御装置、
45……スートブロワグループ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】水壁管よりなる火炉において、この火炉内
の分割された複数区域に対応する複数グループに所属す
る複数のスートブロワと、前記火炉内に挿入可能なイメ
ージファイバを有し前記各区域の所定位置を撮像する撮
像装置と、この撮像装置により得られた画像データに基
づいて求めた実際のダスト厚みと予め設定されたダスト
厚みとを比較し実際のダスト厚みが設定されたダスト厚
み以上のとき対応するグループのスートブロワの作動指
令信号を出力する画像処理装置とを設けたことを特徴と
する火炉スートブロワ制御装置。
【請求項２】特許請求の範囲第１項において、前記イメ
ージファイバは、前記火炉内挿入部に冷却ジャケットが
装着されていることを特徴とする火炉スートブロワ制御
装置。
【請求項３】水壁管よりなる火炉において、この火炉内
の分割された複数区域に対応する複数グループに所属す
る複数のスートブロワと、前記火炉内に挿入可能なイメ
ージファイバを有し前記各区域の所定位置を撮像する撮
像装置と、この撮像装置により得られた画像データに基
づいて求めた実際のダスト厚みと予め設定されたダスト
厚みとを比較し実際のダスト厚みが設定されたダスト厚
み以上のとき対応するグループのスートブロワの作動指
令信号を出力する画像処理装置と、この画像処理装置で
求められた前記ダスト厚みおよび所要のプロセス情報に
基づいて前記火炉の出口ガス熱量に所要の変化を与える
特定グループのスートブロワの作動を決定する温度制御
装置とを設けたことを特徴とする火炉スートブロワ制御
装置。
【請求項４】特許請求の範囲第３項において、前記温度
制御装置は、前記プロセス情報を記憶するプロセス情報
記憶部と、前記プロセス情報のうち関連するプロセス情
報相互の所定の特性を記憶する演算データ記憶部と、前
記プロセス情報記憶部のデータ、前記演算データ記憶部
のデータおよび前記画像処理装置からのダスト厚みデー
タに基づいて作動させるべきスートブロワのグループを
選択する温度調節演算部とを備えていることを特徴とす
る火炉スートブロワ制御装置。