JPH0646109U - ボイラの水位制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 水管過熱の防止、適正水位帯の設定の容易
化、ポンプの発停回数の低減、燃焼過渡時の缶体内水位
異常上昇時の乾き度低下を防止すること。 【構成】 高燃焼時外部水位制御器31の電極Ｍの水位検
出に基づいてポンプ25を制御して缶内水位を所定の高燃
焼水位に、低燃焼時外部水位制御器31の電極Ｓの水位検
出に基づいてポンプ25を制御して缶内水位を所定の低燃
焼水位に制御し、セパレータ水位制御器32の電極Ｄは冷
態起動時水無し検出によりポンプ25をＯＮし、水有り検
出によりポンプ25をＯＦＦし、冷態起動後の運転時水有
り検出によりブロー弁26を開放することを特徴とする。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

この考案は、貫流型等のボイラの水位制御装置に関し、特に低燃焼及び高燃焼 対応型（熱負荷対応型）の水位制御装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】

従来の貫流式ボイラの水位制御方式としては、貫流式ボイラのタイプに応じて 次の２種類が知られている。一つの方式は図２に示すもので、円筒状缶体１の上 部管寄せ２と下部管寄せ３とに連通接続される水位制御器４内にそれぞれ前記水 位制御器４内の所定の低、中、高の水位を検出するように低水位遮断用の第４水 位検出電極Ｌ、給水ポンプ５のＯＮ制御用の第１水位検出電極Ｍ、給水ポンプ５ のＯＦＦ制御用の第２水位検出電極Ｓを設け、缶体１内に起動時の缶内水位を所 定の水位に引き上げる為の第３水位検出電極Ｄを設け、低燃焼時には第３水位検 出電極Ｄが作動（低燃焼時以外にも作動可能）することで低燃焼時の水管過熱防 止を行ない熱負荷対応型の水位制御を行うものである（従来例１）。 又、別の方式は、図３に示す角型缶体６を有するボイラに適したもので、上部 管寄せ７及び下部管寄せ８間に連通接続するセパレータ10と下部管寄せ８との間 に水位制御器11を設け、この水位制御器11内に低水位遮断用の第４水位検出電極 Ｌ、給水ポンプ12のＯＮ制御用の第１水位検出電極Ｍ、給水ポンプ12のＯＦＦ制 御用の第２水位検出電極Ｓを設け、上部管寄せ７とセパレ−タ10との間の配管13 の蒸気流の圧力損失が低燃焼時と高燃焼時とで異なることを利用して、熱負荷対 応型の水位制御を行う。そして、水管過熱保護の為に上部管寄せ７及び下部管寄 せ８間に設けた水位制御器14内に挿設するものである（従来例２）。

【０００３】

【考案が解決しようとする課題】

上記の従来例１によれば、水位制御変更幅が狭い為に、低燃焼時の第３水位検 出電極Ｄの依存度が高くなる、適正水位帯の設定が困難、ポンプの発停回数が多 い等の課題がある。 又、従来例２によれば、配管15の二層流の圧力損失にはバラツキがあり、これ により負荷変動に対応しない水位変動を生じ乾き度が低下してしまう問題がある 。又、この従来例に用いる水位制御用ＲＯＭと図２に示すボイラの水位制御用Ｒ ＯＭとは第３水位検出電極Ｄによる制御方式が異なる為ＲＯＭの共通化ができな いという課題がある。 本考案はこれらの課題を解決することを目的とする。

【０００４】

【課題を解決するための手段】

この考案は、上部管寄せ21及び下部管寄せ22間に略垂直の水管23を接続した缶 体20と、前記上部管寄せ21及び下部管寄せ22間に連通接続されるセパレータ28と 、前記上部管寄せ21及び下部管寄せ22間に連通接続される第１水位制御器31と、 セパレ−タ28及び下部管寄せ23間に連通接続される第２水位制御器32と、前記水 管23を少なくとも高燃焼と低燃焼とに加熱するバーナ24と、前記缶体に水を供給 するポンプ25と、ブロー弁26を介設し缶体20内の缶水を排水するブロー配管27を 備える蒸気ボイラにおいて、それぞれ前記第１水位制御器31内の所定水位を検出 するように設けられる第１水位検出手段Ｍと、この第１水位検出手段Ｍよりも高 い所定の水位を検出する第２水位検出手段Ｓと、前記第２水位制御器32内の所定 水位を検出する第３水位検出手段Ｄとを具備し、高燃焼時前記第１水位検出手段 Ｍの水位検出に基づいて前記ポンプ25を制御して前記缶体内水位を所定の高燃焼 水位に、低燃焼時前記第２水位検出手段Ｓの水位検出に基づいて前記ポンプ25を 制御して前記缶体20内水位を所定の低燃焼水位に制御し、前記第３水位検出手段 Ｄは冷態起動時水無し検出により前記ポンプ25をＯＮし、水有り検出により前記 ポンプ25をＯＦＦ、冷態起動後の運転時水有り検出により前記ブロー弁26を開放 することを特徴とするものである。

【０００５】

【作用】

この考案によれば、バーナの高燃焼時は第１水位検出手段の検出水位に基づい て缶体内水位が低く制御され、低燃焼時は第２水位検出手段の検出水位に基づい て缶体内水位が高く制御される。第３水位検出手段は冷態起動時水有り検出によ り給水ポンプをＯＦＦし、冷態起動後の運転時水有り検出によりブロー弁を開放 するので、冷態起動時の水管過熱を防止すると共に冷態起動後水位変動を生じて も乾き度低下を防止する。

【０００６】

【実施例】

以下、この考案の具体的な実施例を図面に基づいて詳細に説明する。図面に示 す実施例は一例として、角型貫流型のボイラについて図示したもので、図１は、 この考案の一実施例の概略を示す説明図である。

【０００７】 図１において、20は長手方向（燃焼火炎及び燃焼ガスが流れる方向Ａ）に沿う 方向の両側面を覆う缶体カバー（図示しない）を外した状態の角型缶体で、上部 管寄せ21及び下部管寄せ22間に多数の略垂直の水管23、23を長手方向に複数列、 短手方向（紙面に垂直方向）に複数列連通接続し、長手方向一側端に平面燃焼バ ーナ等のバーナ24を設け、他側端から燃焼ガス排出するよう構成している。25は 缶体20内に給水する給水用ポンプである。26はブロー水排水用配管27に設けたブ ロー用電磁弁である。

【０００８】 28は管寄せ21、22間に蒸気取り出し管29、降水管30によって連通接続したセパ レータ、31は上部管寄せ21と下部管寄せ22との間に設けた筒状第１水位制御器（ 外部水位制御器）で、それぞれの検出端が水位制御器32内の所定の低、中、高水 位を検出するように第４、第１、第２水位検出電極Ｌ、Ｍ、Ｓを挿設している。 第１水位検出電極Ｍは検出水位に基づいて給水ポンプ25をＯＮ（起動）−ＯＦＦ （停止）制御することで高燃焼時缶体内水位を所定の低い水位に制御し、第２水 位検出電極Ｓは低燃焼時缶体20内水位を所定の高い水位に制御し、第４水位検出 電極Ｌは水無しを検出した際にバーナ24の燃焼をインターロック状態に停止する 低水位燃焼遮断用である。

【０００９】 32は一端をセパレータ28上部に、他端を下部管寄せ22下部に連通接続した筒状 第２水位検出器（セパレータ水位制御器）で、他端の連通接続の態様としては図 示の如くセパレータ28下部に接続しても良いし、降水管30又は下部管寄せ22に直 接接続してもよい。この第２水位制御器32内には第３水位検出電極Ｄを検出端が 所定水位を検出するように挿入されている。この検出端の位置、即ち検出水位は 冷態起動時の引き上げ水位に設定している。

【００１０】 33は、マイクロコンピュータ等で構成される主制御器で、予め記憶された処理 手順に従い、操作器34、第１、第２、第３、第４水位検出電極Ｍ、Ｓ、Ｄ、Ｌ、 等からの信号を入力し、バーナ24の燃焼状態を制御すると共に、この燃焼状態、 を加味して給水ポンプ25を制御する。 給水ポンプ25は低燃焼時は電極Ｓを中心とした、即ち電極Ｓの水検出に基づい たタイミングで制御され、高燃焼時は電極Ｍを中心とした、即ち電極Ｍの水検出 に基づいたタイミングで制御される。第３水位検出電極Ｄは冷態起動時水無し検 出時ポンプ25をＯＮし、水有りを検出するとポンプ25をＯＦＦし、缶体内蒸気圧 力の上昇検出、即ち燃焼中の検出を待ってブロー用電磁弁26を開放する満水ブロ ーを行うよう制御し、冷態起動後の通常運転時水有りを検出するとポンプ25をＯ ＦＦすると共にブロー用電磁弁26を開放するよう制御する。 尚、冷態起動時とは缶水が所定温度以下の冷たい状態での起動（燃焼可能状態 とする）時を意味し、実施例では過熱サーモ35によって水管温度によって缶水温 度を間接的に検出し、その温度が所定値以下の起動時をいう。

【００１１】 以上の構成において、上記実施例の動作を説明する。 給水ポンプ25は第２水位検出電極Ｓがボイラ起動後最初に水有りを検出しても ＯＦＦされることなく、第３水位検出電極Ｄの水有り検出までＯＮされ、缶体内 水位は冷態起動時に適した水位まで引き上げられるので、冷態起動時の水管過熱 が防止される。 低燃焼時は、通常電極ＳのＯＦＦから所定時間経後給水ポンプ25がＯＮされ、 電極ＳのＯＮから所定時間経過後ＯＦＦされ、缶体20内水位は低燃焼に適した高 水位に制御される。 高燃焼時時は、通常電極ＭのＯＦＦから所定時間経過若後給水ポンプ26がＯＮ され、電極ＭのＯＮから所定時間経過後ＯＦＦされ、缶体20内水位は高燃焼に適 した低水位に制御される。

【００１２】 そして低燃焼から高燃焼への移行時など缶体20内水位が上昇し、第３水位検出 電極Ｄが水有りを検出すると、電磁弁26が開かれ、所定の缶体内水位までブロー が行われる。電磁弁26の閉止は第３水位検出電極Ｄ水有り検出から所定時間経過 後とするか、第１水位検出電極Ｍまたは第２水位検出電極Ｓの水無し検出により 行う。この第３水位検出電極Ｄによるブロー制御により、燃焼過渡時等の乾き度 を向上できる。

【００１３】 本実施例によれば、セパレータ28に連通接続される第２水位制御器32内に第１ 、第２、第３水位検出電極Ｍ、Ｓ、Ｄを設け、上部管寄せ21と下部管寄せ22との 間に接続した第１水位制御器31内に第４水位検出電極Ｌを設けたボイラ（図示し ない）の水位制御装置と水位制御用ＲＯＭを共通化できる。

【００１４】 尚、本考案は上記実施例に限定されるものではなく、図２に示す如き円筒型缶 体の蒸気ボイラにも適用可能である。

【００１５】 又、水位検出手段としては上記実施例のように別個の水位検出電極Ｌ，Ｓ，Ｍ ，Ｄとするのではなく、一体化された電極（図示しない）であってもよく、フロ ート式の水位検出手段であってもよい。又、高燃焼時前記第１水位検出手段の水 位検出に基づいて前記ポンプを制御して前記缶体内水位を所定の高燃焼水位に、 低燃焼時前記第２水位検出手段の水位検出に基づいて前記ポンプを制御して前記 缶体内水位を所定の低燃焼水位に制御する方式としては上記実施例に限定される ものではなく、高燃焼時前記第１水位検出手段Ｍの検出端を中心としたタイミン グ制御により前記ポンプを制御して前記缶体内水位を所定の高燃焼水位に、低燃 焼時は第１水位検出手段Ｍの水無し検出でポンプをＯＮし第２水位検出手段Ｓの 水有り検出に基づいてポンプを制御して前記缶体内水位を所定の低燃焼水位に制 御する方式としてもよい。

【００１６】

【考案の効果】

以上のように、この考案によれば、第１水位制御手段と第２水位制御手段とに よって燃焼負荷に対応した水位制御を行っているので、水位制御変更幅がを広く 取ることができ、適正水位帯の設定が容易となり、ポンプの発停回数を減少でき る。又、冷態起動時の水管加熱防止を行う第３水位検出手段によって燃焼過渡時 缶体内水位が異常に上昇した時に、ブローを行い水位を適正に保ち、乾き度低下 を防止することができるなど効果が大きい。

【図面の簡単な説明】

【図１】この考案の一実施例の概略を示す説明図であ
る。

【図２】従来例の概略を示す説明図である。

【図３】他の従来例の概略を示す説明図である。

【符号の説明】

20 缶体 21 上部管寄せ 22 上部管寄せ 23 水管 24 バーナ 25 ポンプ 26 セパレータ 27 ブロー弁 31 第１水位制御器 32 第２水位制御器 Ｍ 第１水位検出電極（水位検出手段） Ｓ 第２水位検出電極（水位検出手段） Ｄ 第３水位検出電極（水位検出手段）

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 上部管寄せ21及び下部管寄せ22間に略垂
   直の多数の水管23を接続した缶体20と、前記上部管寄せ
   21及び下部管寄せ22間に連通接続されるセパレータ28
   と、前記上部管寄せ21及び下部管寄せ22間に連通接続さ
   れる第１水位制御器31と、セパレ−タ28及び下部管寄せ
   23間に連通接続される第２水位制御器32と、前記水管23
   を少なくとも高燃焼と低燃焼とに加熱するバーナ24と、
   前記缶体に水を供給するポンプ25と、ブロー弁26を介設
   し缶体20内の缶水を排水するブロー配管27を備える蒸気
   ボイラにおいて、それぞれ前記第１水位制御器31内の所
   定水位を検出するように設けられる第１水位検出手段Ｍ
   と、この第１水位検出手段Ｍよりも高い所定の水位を検
   出する第２水位検出手段Ｓと、前記第２水位制御器32内
   の所定水位を検出する第３水位検出手段Ｄとを具備し、
   高燃焼時前記第１水位検出手段Ｍの水位検出に基づいて
   前記ポンプ25を制御して前記缶体内水位を所定の高燃焼
   水位に、低燃焼時前記第２水位検出手段Ｓの水位検出に
   基づいて前記ポンプ25を制御して前記缶体20内水位を所
   定の低燃焼水位に制御し、前記第３水位検出手段Ｄは冷
   態起動時水無し検出により前記ポンプ25をＯＮし、水有
   り検出により前記ポンプ25をＯＦＦ、冷態起動後の運転
   時水有り検出により前記ブロー弁26を開放することを特
   徴とするボイラの水位制御装置。