JPH076155B2 - 回収ボイラの燃焼状態制御装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、紙パルプ製造プラント等に利用する回収ボイ
ラの燃焼状態制御装置に係わり、特に長期間にわたり安
定で連続運転可能な回収ボイラの燃焼状態制御装置に関
する。

（従来の技術） 一般に、紙パルプ製造プラントにおいては、省エネルギ
ー化および薬剤回収の観点から第15図に示すような回収
ボイラ３が使用されている。この紙パルプ製造プラント
は、チップ蒸解工程から廃液として排出される黒液を黒
液ヒータ１で加熱した後、黒液噴射装置２を用いて回収
ボイラ３の炉内に噴射する。この黒液噴射装置２で噴射
された黒液は浮遊乾燥しながら炉底部に降下してチャー
ベッド４を形成するが、このとき上段，中段および下段
位置の燃焼空気投入口5a〜5cから炉内に空気を送り込ん
でチャーベッド４を燃焼し、このチャーベッド４上の還
元反応によってチップ蒸解用薬剤原料（スメルト）６を
回収し、かつ、燃焼時に発生する排ガス７を過熱器8,バ
ンクチューブ９および節炭器10を通って熱交換しながら
煙突11から系外に排出する。このとき，外部から供給さ
れる水が節炭器10で加熱されて温水とされ、さらにバン
クチューブ９および過熱器８により過熱されて蒸気を回
収する構成となっている。

ところで、回収ボイラ３が長期間にわたり安定かつ連続
的に運転するには、ダストの発生量および黒液の噴射状
態が重要な役割を果たしている。その理由は、ダストの
発生量が多いと熱効率ひいては回収ボイラの機能低下を
招き、また、黒液噴射圧力や噴射黒液の粒径の大小に応
じてチャーベッドの形状が大きく影響を受けるためであ
る。

（１） ダストの発生量を低減する従来技術 この種の回収ボイラに用いる燃料はチップ蒸解工程から
生じる廃液であるので、チャーベッド４の燃焼時にはダ
ストの発生は避けられない。このためダストの発生状態
を適切に把握して燃焼制御を行う必要がある。そこで、
ダストの発生状態について種々の実験を試みてみると、
ダストの発生量が黒液の浮遊乾燥状態およびチャーベッ
ドの燃焼状態と密接な関係を有しており、そのうち前者
の黒液の浮遊乾燥状態については様々な原因によって変
化する。その中でも炉内に噴射した黒液の液滴粒径によ
る影響は極めて大きい。すなわち、黒液の液滴粒系が小
さすぎると乾燥が早く行われ、チャーベッド４上に黒液
が着床する前に粉状となって炉上部に飛散しダストとな
る。

一方、後者のチャーベッドの燃焼状態についても様々な
原因で変化するが、中でも炉内に投入する燃焼空気，特
に最下段からの空気量による影響が大きい。すなわち、
燃焼空気の投入量が多くなり、チャーベッド４の燃焼が
良くなりすぎると芒硝の飛散が多くなり、これが排ガス
７とともに炉上部に運ばれてダストとなる。一方、空気
量に関してはその投入量が多くなりすぎると炉上部への
吹き上げが強くなり、これによって炉内に噴射する黒液
が炉上部へ運ばれてダストとなる。何れの原因にせよ、
ダストの発生量の多いまま運転を続けると、熱効率の悪
化を招き、最悪の場合にはボイラを停止させてダストを
除去する必要がある。

以上のようにダストの発生量が多い場合、これを抑えて
熱効率の悪化やボイラの停止といったダストトラブルを
未然に防ぐ必要があり、そのためにもダストの発生量を
監視し、ダストの発生量が多いときには黒液温度および
空気流量の少なくとも一方を制御し、ダストの発生を抑
える必要がある。

そこで、従来、かかる運転制御を実現する手段として、
ボイラの運転員がボイラの燃焼状態やスートブロワによ
り発生する回流芒硝の量等を常に監視しながら黒液の温
度または空気量の何れか一方を操作するか、黒液噴射装
置２の噴射角度を下向きにする等の処置を講じている。

（２） 黒液の噴射状態に関する従来技術 黒液の噴射状態は回収ボイラの安定操業に重要な役割を
有していることは上述した通りである。すなわち、噴射
黒液の液滴粒径が小さすぎる場合、黒液が炉上部に飛散
するため炉底部付近の発熱量の不足から高温還元雰囲気
の形成が阻害される虞がある上、飛散ダストが多くなっ
てボイラ内部へのダスト付着量が増加し操業に支障をき
たす虞がある。最悪の場合にはボイラを停止してダスト
を除去しなければならない。従って、ダストの付着を最
少限に抑えて長期の連続運転を確保するには黒液の粒径
は大きい方がよいことになる。

一般に、黒液の粒径は黒液の性状，温度，噴射圧力等に
よって決まるが、その中でも最も影響の大きいのは温度
である。そこで、黒液の粒系を大きくするには低い温度
で運転すればよい。

ところで、黒液の液滴粒径が大きくなりすぎると乾燥状
態が悪くなり、水分が完全に蒸発しないままチャーベッ
ド４上に落ちるので炉底部で乾燥に要する熱が奪われる
と同時に燃焼に遅れが生じ、その結果，炉内での還元反
応に必要な高温還元雰囲気の形成が阻害する虞がある
上，燃焼不良を引起こす原因にもなる。また、チャーベ
ッド４の堆積量が大きくなり、空気投入口5a〜5cとの関
連から適正な燃焼状態を得ることが難しく、チャーベッ
ド４の崩れ落ちや燃焼空気投入口を詰まらせる結果とな
り、ひいては燃焼状態を急変させ、燃焼不良を引起こす
虞が出てくる。

そこで、従来、かかる運転を実現する手段として、運転
員が現場をパトロールしながら回収ボイラの燃焼状態を
監視し、必要に応じてマニュアル操作で黒液温度を調整
したり、あるいは黒液の濃度状態から黒液の温度を調整
している。また、黒液の温度以外にもボイラ最下部の燃
焼空気投入口5cの空気投入量を減らしたり、黒液噴射装
置２の角度を変更する等の処置を講じている。

（発明が解決しようとする課題） しかしながら、従来の回収ボイラでは、以上述べたよう
に運転員自らが監視するものであり、かつ、運転員がマ
ニュアル操作により運転状態を決定する方法であるので
次のような種々の問題があった。

すなわち、ダストの発生量を低減する従来技術において
は、 運転員がボイラの燃焼状態等を常時監視しながら操
作するので、ダスト増加の検知時期が遅れることが度々
ある上、その判断基準が個々の運転員ごとに異なるため
に常に適切な状態で運転できない。

ダストが急激に増加した場合、それに迅速に対処で
きない。

また、運転員の負担が多く、疲労度を高める結果大
事な時に適切な処置がとれない虞がある。

また、黒液温度以外の手段例えば前記黒液噴射装置
２の噴射角度を変更する操作の場合には、ダスト発生量
の変化に充分対応できない。

次に、黒液の噴射状態に関する従来技術については、 運転員の監視では燃焼不良の限界を認識するのが困
難であり、その結果、黒液温度を十分に下げることがで
きない。

燃焼状態が急激に変化した場合、それに迅速に対処
できない。

また、黒液濃度による黒液温度の設定の場合、燃焼
不良，黒液燃焼時の炉上部へのダスト飛散（キャリーオ
ーバ）等に余裕度をもたせることを前提としているの
で、黒液温度を下げただけの運転では必ずしも適切な運
転状態を確保できない。

黒液温度以外の手段例えば空気流量，黒液噴射装置
２の噴射角度の変更等では、急激な燃焼状態の変化に対
応できないばかりか、比較的小さな変動にも対処できな
い。しかも、運転員が常時監視するので負担増は避けら
れない。

本発明は以上のような問題点を解決するためになされた
もので、オンラインでダストの発生状況を監視しながら
ダストの低減化が図れ、ダストトラブルを未然に回避で
きる回収ボイラの燃焼状態制御装置を提供することを目
的とする。

また、本発明の他の目的は、燃焼不良にならない範囲で
黒液温度を限界値まで下げることにより、ダスト発生量
を抑制でき、かつ、長期間にわたり安定な連続運転を確
保することにある。

（課題を解決するための手段） 本発明による回収ボイラの燃焼状態制御装置は、上記目
的を達成するために、予めプロセスデータから不透明度
とダスト発生量との関係を指標化してなるパターンが設
定され、炉内のダスト発生量に関連したプロセスデータ
を取り込んで前記パターンに従ってチャーベッドの燃焼
によって発生するダスト量を推定するダスト量推定手段
と、このダスト量推定手段で推定されたダスト推定量に
基づいて前記回収ボイラの炉内に噴射する黒液の温度ま
たは炉内に投入される燃焼用空気流量の何れか一方を調
節する調節手段とを具備したものである。

また、本発明は、炉内の燃焼状態を表わすプロセスデー
タまたはこのプロセスデータを加工して得られるデータ
に基づいて燃焼状態を判定する燃焼状態判定手段と、こ
の燃焼状態判定手段によって炉内の燃焼状態の低下を検
知しないとき前記炉内に噴射する黒液の温度を固定また
は段階的に低下させる黒液温度調節手段とを具備したも
のである。

また、上記燃焼状態判定手段および黒液温度調節手段を
有し、この黒液温度調節手段は燃焼状態判定手段によっ
て炉内の燃焼状態の低下を検知しないとき前記炉内に噴
射する黒液の温度および炉内に投入する燃焼用空気流量
の設定値のうち少なくとも何れか一方を固定または段階
的に低下させ、また前記燃焼状態判定手段によって炉内
の燃焼状態の低下を検知したとき前記炉内に噴射する黒
液の温度および炉内に投入する燃焼用空気流量の設定値
のうち少なくとも何れか一方を固定または段階的に上昇
させる燃焼調節手段と、この燃焼調節手段によって得ら
れる黒液の温度または燃焼用空気流量の設定値と予め定
めた上・下限値とを比較し、当該黒液の温度または燃焼
用空気流量の設定値が上・下限値を越えたとき、上・下
限値に制限する制限出力手段とを設けたものである。

また、燃焼状態判定手段としては、予め燃焼状態を表わ
す複数のプロセスデータに基づいて燃焼状態を領域分け
パターン化し、各々の実プロセスデータに応じて前記パ
ターンの領域から燃焼状態を判定するか、あるいは燃焼
状態を表わすプロセスデータデータに基づいて燃焼状態
の度合を表わす指標を求め、この指標に応じて黒液温度
の調節度合を決定するものである。

（作用） 従って、本発明は以上のような手段を講じたことによ
り、プロセスデータからダスト量推定手段によりチャー
ベッドの燃焼によって発生するダスト量を推定し、この
ダスト推定量に基づいてダストの量が多くならないうち
に調節手段が黒液温度または燃焼用空気流量の何れか一
方を適切な状態に調節することにより、熱効率を低下さ
せずにボイラを運転でき、ダストトラブルやボイラ停止
に至る事態を未然に防ぐことができる。

また、燃焼状態判定手段を設けて炉内の燃焼状態を表わ
すプロセスデータまたはこのプロセスデータを加工して
得られるデータに基づいて燃焼状態を判定し、炉内の燃
焼状態が低下していないときには黒液温度を固定または
段階的に低下させ、一方、炉内の燃焼状態が低下してい
るときには前記黒液温度または燃焼用空気流量の何れか
一方を固定または段階的に上昇させ、かつ、段階的に変
化する黒液の温度または燃焼用空気流量の設定値と予め
定めた上・下限値とを比較し、当該黒液の温度または燃
焼用空気流量の設定値が上・下限値を越えたとき、上・
下限値に制限するので、黒液温度を常に低く設定しなが
ら燃焼を行い、キャリーオーバによるボイラへのダスト
付着を極力少なくし、燃焼不良を未然に回避するもので
ある。

（実施例） 以下、本発明装置の一実施例について第１図を参照して
説明する。同図において21は回収ボイラ３から各種のプ
ロセスデータａを周期的に取り込むプロセス値入力手段
である。このプロセス値入力手段21は必要に応じてプロ
セスデータａ例えばスーパヒータ出口，エコノマイザ出
口に設けたオパシティ検出器からの出力信号ａをフィル
タ処理や計算による加工処理を行った後、黒液温度基準
値算出手段22およびダスト量推定手段23に送出する。こ
の黒液温度基準値算出手段22はプロセス値入力手段21で
取り込んだプロセスデータａから必要なデータｂを用い
て黒液温度基準値ｃを算出する。一方、ダスト量推定手
段23は、予めプロセスデータａの中から例えばオパシテ
ィ（不透明度）とダスト発生量との関係を指標化したパ
ターンを記憶し、プロセスデータａの中の例えばオパシ
ティデータｄを取り込んでダストの発生量を推定する。

24は黒液温度調節手段であって、これは予めダスト推定
量と黒液温度調節値の関係を指標化したパターンを記憶
し、ダスト量推定手段23からのダスト推定量ｅから黒液
温度調節値ｆを取得し前記黒液温度基準値ｃとともに後
続の演算手段25へ供給する。この演算手段25は黒液温度
基準値ｃから黒液温度調節値ｆを減算して黒液温度設定
値ｇを得た後制限付黒液温度出力手段26へ送出する。こ
の制限付黒液温度出力手段26では例えば予め下限値ｉと
上限値ｊが定められ、演算手段25からの黒液温度設定値
ｇがその範囲内にあるとき当該黒液温度設定値をボイラ
側へ黒液温度出力要求値ｋとして送出し、黒液温度設定
値ｇが下限値ｉを越えたとき空気流量調節手段27へ空気
調節要求信号ｍを送出する。この空気流量調節手段27は
空気調節要求信号ｍを受取るとダスト推定量ｅと空気流
量現在値ｎから空気流量設定値ｏを求めた後、制限付空
気流量出力手段28に供給する。この制限付空気流量出力
手段28は例えば予め下限値ｐと上限値ｑが定められ、空
気流量調節手段27の出力値がその範囲内にあるときボイ
ラ側へ空気流量出力要求値ｒを送出する構成である。前
記制限付黒液温度出力手段26からの黒液温度出力要求値
ｋは黒液送給ラインの例えば黒液ヒータ調節手段（図示
せず）に与えられ、また制限付空気流量出力手段28から
の空気流量出力要求値ｒは空気流量調節手段（図示せ
ず）に与えられる。

次に、以上のように構成された装置の動作について説明
する。プロセス値入力手段21は所定の周期または外部指
令に基づいて任意の時期に回収ボイラ３から各種のプロ
セスデータａを取り込み、さらに必要に応じてフィルタ
処理その他必要な計算処理を行った後、必要なプロセス
データｂを直接黒液温度基準値算出手段22に送出する
か、あるいは図示されていないがメモリ等に格納する。
また、ダスト量推定手段23にも同様の手段によってデー
タｄが送られる。

この黒液温度基準値算出手段22では黒液温度の基準値を
算出するが、この算出方法には様々の方法が考えられ
る。ここでは、プロセスデータの中から例えば黒液温
度，比重，密度等の必要なデータｂに基づいて線形また
は非線形の結合式を用いて黒液温度基準値ｃを算出し演
算手段25へ供給する。

一方、ダスト量推定手段23では、プロセスデータの中か
ら必要なデータｄを取り込んでダスト発生量を推定する
ものであって、その推定方法には様々の方法が考えられ
るが、ここでは、プロセスデータの中から例えばオパシ
ティデータを取り込み、予め第２図の如く登録されたパ
ターンにしたがってダストの発生量を示す指標を求め、
これをダスト推定量ｅとして出力する。なお、このとき
スートブロー中はスートブローによって剥離したダスト
等の影響等によりこの間の関係が不明確になるので、ス
ートブロー中のデータは使用しないようにしてもよい。
このダスト推定量ｅは黒液温度調節手段24へ送られ、こ
こで黒液温度調節値ｆが算出される。この算出方法には
種々の方法が考えられるが、ここでは予め第３図に如く
パターンにしたがってダスト推定量ｅから黒液温度調節
値ｆを算出し前記演算手段25に供給する。なお、この登
録パターンはダスト推定量ｅがある値以上になると、そ
のダスト推定量ｅに比例して調節値ｆも大きくなるよう
に登録されている。

以上のようにして黒液温度基準値ｃおよび黒液温度調節
値ｆを得たならば、演算手段25において（ｃ−ｆ）なる
演算を行って黒液温度設定値ｇを求め、これを制限付黒
液温度出力手段26へ送出する。ここで、黒液温度出力手
段26は黒液温度設定値ｇと予め外部から入力される黒液
温度下限値ｉおよび上限値ｊとを比較し、 ｉ≦ｇ≦ｊ なるの関係にあれば、そのｇをそのまま黒液温度出力要
求値ｋとして出力し、この要求値ｋに基づいて黒液の温
度を制御する。もし、黒液温度設定値ｇが前記範囲内に
ない場合には下限値ｉおよび上限値ｊに制限される。こ
のとき，下限値ｉに制限される場合、黒液温度ではこれ
以上ダストを抑えることが不可能であるので、空気流量
調節手段27に体して空気調節要求信号ｍを送給する。こ
こで、空気流量調節手段27は前記空気調節要求信号ｍを
受けるとダスト推定量ｅおよび空気流量現在値ｎを取り
込んで、 （ｎ−ｅ）＊Δsv なる演算を行って空気流量設定値ｏを求める。なお、ダ
スト推定量ｅは（0.0〜1.0）の範囲であり、またΔsvは
空気の最大調節幅で予め外部から設定されている。

そして、以上のようにして求められた空気流量設定値ｏ
は制限付空気流量出力手段８に送られ、ここで空気流量
設定値ｏと予め定めた空気流量下限値ｐおよび上限値ｑ
とを比較し、 ｐ≦ｏ≦ｑ なる関係にあればそのまま空気流量出力要求値ｒとして
出力し、この要求値ｒに基づいてボイラ３に供給する空
気流量を制御する。なお、空気流量設定値ｏが上記範囲
内にない場合には下限値または上限値に制限される。

従って、以上のような実施例の構成によれば、回収ボイ
ラ３から得られたプロセスデータａの中から必要なデー
タｄを取り込んでダスト量推定手段23により逐次ダスト
量を推定するようにしたので、ダストの発生状況を常に
オンラインで自動的に監視でき、ダスト量の急激な増加
にも十分対処でき、運転員の負担も大幅に軽減できる。
また、黒液温度基準値算出手段22がプロセスデータｂか
ら黒液温度基準値ｃを算出し、この基準値ｃから黒液温
度調節値ｆを減算し黒液温度設定値ｇを得るようにした
ので、常に黒液温度を減少する方向に動作させることが
可能となりダストの発生を抑えることができる。また、
黒液温度設定値ｇが下限値ｉと上限値ｊで制限されてい
るため燃焼状態に影響を与えずに最適な条件でダストの
発生を抑制でき、よってダストによる熱効率の低下を防
止でき、かつ、チャーベッドによる空気投入口の閉塞と
いった問題もなくなってボイラの停止を未然に回避でき
る。また、制限付黒液温度出力手段26において黒液温度
設定値ｇが下限値ｉを越えたと判断したとき、さらに空
気流量調節手段27を用いてダストの発生を抑制すること
ができる。

従って、ダストの発生総量を抑制することにより、ボイ
ラを長期にわたって安定に連続運転でき、さらに還流芒
硝の減少も期待できるために黒液性状の安定化によりボ
イラの安定な燃焼を確保できる。

なお、上記実施例においては、オパシティの測定値から
ダスト量を推定していたが、これに限定されることなく
例えば排気ガスドラフト差，熱交換部の熱伝達率，排ガ
ス温度差，蒸気・水温度差あるいは回流芒硝の重量から
ダスト量を推定してもよく、またオパシティ検出器とし
て第４図に示すようにレーザ光を利用して推定してもよ
い。具体的には、回収ボイラ３のボイラ出口かスーパヒ
ータの入口の少なくとも何れか一方に少なくとも１個以
上のレーザ発振手段31とレーザ受光手段32とを対向して
配置し、レーザ発振手段31から発生されたレーザ光をボ
イラ内を貫通させて反対側のレーザ受光手段32へ入射す
る。このとき，レーザ光の光路をダストが横切るとレー
ザ光が遮断し、ダストが増加するとレーザ光の遮断時間
および回数が増加するので、レーザ受光手段32では例え
ばレーザ光の遮断時に“1"、入射時に“0"となるレーザ
受信信号ｓをダスト推定手段23に送るようにすれば、こ
こでは内部または外部のタイマ33で設定された所定時間
Ｔ内にレーザ光が遮断している前記“1"なる時間を積算
することにより、例えば第５図に示すパターンを用いて
ダスト量を測定することができる。

次に、本発明の他の実施例について第６図ないし第10図
を参照して説明する。第６図は他の実施例の構成を示す
図であって、プロセス値入力手段41は所定の周期または
外部指令による任意時期に回収ボイラ３から所要とする
プロセスデータa1を取り込み、必要に応じてフィルタ処
理その他必要な計算による加工処理を行った後、燃焼状
態に関係するデータb1例えば排ガスの濃度，チャーベッ
ドの温度，炉内の温度等のデータを燃焼状態判定手段42
に送出する。この燃焼状態判定手段42ではデータb1を用
いて燃焼状態を判定するが、この判定方法は例えばデー
タb1の上，下限値チェック，変動の度合チェック等から
総合的に判定する方法、あるいは第７図に示すプロセス
データの領域分けパターンから判定する方法等種々考え
られるが、ここでは第７図を基に説明する。第７図にお
いてＡは燃焼良好領域、Ｂは燃焼不良軽度前兆領域、Ｃ
は燃焼不良千兆領域、Ｄは燃焼不良領域である。すなわ
ち、燃焼状態判定手段42は、予め２つのプロセスデータ
1,2から燃焼状態を判定するためのパターンを記憶し、
プロセスデータ１（例えば排ガス濃度）とプロセスデー
タ２（例えばチャーベッド温度）から何れの領域に属す
るかを調べ、その領域から燃焼状態を判定して燃焼状態
判定データc1を出力切替手段43へ送出する。この出力切
替手段43は燃焼判定データc1に応じて第１の黒液温度設
定部44,第２の黒液温度設定部45、第３の黒液温度設定
部46および空気流量設定部47の何れかに設定値出力要求
信号d1,e1,f1,g1を供給する。

今、燃焼状態判定手段42において燃焼良好と判定されれ
ば、出力切替手段43から第１の黒液温度設定部44に設定
値出力要求信号d1が供給される。この第１の黒液温度設
定部44は例えばプロセス値入力手段41から送られてくる
黒液温度現在値h1を基に、 （h1−Δsv） なる演算を行って第８図に示す如く黒液温度設定値i1を
段階的に下げながら制限付黒液温度出力手段48に供給す
る。なお、Δsvは黒液温度の操作幅であり外部から予め
設定されている。

次に、燃焼状態判定手段42において燃焼不良軽度前兆と
判定すれば、出力切替手段43から第２の黒液温度設定部
45に設定値出力要求信号e1が供給される。そこで、この
第２の黒液温度設定部45は例えばプロセス値入力手段41
から送られてくる黒液温度現在値h1をそのまま固定させ
て黒液温度設定値j1として制限付黒液温度出力手段48に
供給する。

また、燃焼状態判定手段42において燃焼不良前兆と判定
されれば、出力切替手段43から第３の黒液温度設定部46
に設定値出力要求信号f1が供給される。この第３の黒液
温度設定部46は例えばプロセス値入力手段41から送られ
てくる黒液温度現在値h1を基に、 （h1＋Δsv） なる演算を行って第９図に示す如く黒液温度設定値k1を
段階的に上げながら制限付黒液温度出力手段48に供給す
る。

以上のようにして決定された黒液温度設定値i1,j1,k1の
何れか１つが制限付黒液温度出力手段48に入力され、予
め外部から入力される下限値m1,上限値n1とを比較し、 m1≦i1≦n1、m1≦j1≦n1、 m1≦k1≦n1 なる関係にあるとき、そのまま黒液温度設定値i1を黒液
温度出力値o1として出力する。従って、黒液はこの黒液
温度出力値o1に基づいて制御される。仮に、下限値と上
限値の範囲内にない場合はその下限値または上限値に制
限される。

次に、燃焼状態判定手段42において燃焼不良と判定され
れば、出力切替手段43から空気流量設定部47に設定値出
力要求信号g1が入力される。ここで、空気流量設定部47
は例えばプロセス値入力手段41から送られてくる空気流
量現在値p1を基に、 （p1＋Δsv′） なる演算を行って段階的に増加させた空気流量設定値q1
を制限付空気流量出力手段49に供給する。そこで、制限
付空気流量出力手段49は空気流量設定値q1と外部から入
力される下限値r1,上限値s1とを比較し、 r1≦q1≦s1 なる関係にあれば、そのまま空気流量設定値q1を空気流
量出力値t1として出力する。従って、回収ボイラの投入
空気量はこの空気流量出力値t1に基づいて制御される。
仮に、下限値と上限値の範囲内にない場合はその下限値
または上限値に制限される。

従って、以上のような実施例によれば、予め２つのプロ
セス状態から燃焼状態を領域分けし、実際の２つのプロ
セスデータから何れの領域に属しているか調べて燃焼状
態を判定するので、オンラインにて燃焼状態を監視でき
るばかりでなく、逐次判定処理を行っているので燃焼状
態が急激に変化してもそれに十分対処できる。また、領
域分けした燃焼状態の判定結果から黒液温度出力値を変
えながら制御するので、常に最適な燃焼状態に制御する
ことが可能である。しかも、燃焼良好状態の時には黒液
温度設定値を下げながら制御するので、ダストの発生を
抑制することができ、かつ、燃焼不良が発生しても迅速
に回復処置を講じることができる。従って、オペレータ
に負担をかけずに回収ボイラを長期にわたり安定な連続
運転を確保できる。なお、第10図は従来装置の運転期間
と本装置適用による運転期間の黒液温度設定値の変化の
様子を示している。

次に、本発明のさらに他の実施例について第11図および
第13図を参照して説明する。プロセス値入力手段51、燃
焼状態判定手段52および出力切替手段53等は基本的には
第６図と同じであるが、特に異なるのは判定の仕方が異
なることおよび黒液温度設定部54を１個としたことにあ
る。以下、具体的に述べると、予めプロセスデータb2ご
とに第12図（同図は排出ガスSO₂の例）に示すように燃
焼度合を０〜10に数値化し登録しておく。そして、各プ
ロセスデータb2から求めた度合を合成し燃焼状態指標c2
として出力する。ここで、出力切替手段53では予め指標
c2が設定されあるいは外部から与えられた許容値Ｌより
大きければ、黒液温度設定部54へ設定値出力要求信号d2
を送出する。この黒液温度設定部54は設定値出力要求信
号d2に基づき燃焼状態判定手段52の指標c2を取り込んで
第13図に示す関数を使って黒液温度の操作幅Δsvを取得
する。そして、操作幅Δsvを得たならば、黒液温度現在
値e2と操作幅Δsvとを用いて、 （e2＋Δsv） なる演算を行って黒液温度設定値f2を求め、制限付黒液
温度出力手段55に供給する。

一方、出力切替手段53において指標c2が前記許容値Ｌよ
り小さいとき，すなわち燃焼不良と判断されるときには
空気流量設定部56に設定値出力要求信号g2を送出する。
この空気流量設定部56は設定値出力要求信号g2を受ける
と前記プロセス値入力手段51から空気流量現在値h2を取
り込んで空気流量設定値i2として制限付空気流量出力手
段57に供給する。そして、これら黒液温度出力手段55お
よび空気流量出力手段57はそれぞれ下限値j2,m2および
上限値k2,n2の範囲にあればf2を黒液温度出力信号o2,空
気温度出力信号p2を出力する。

従って、この実施例によれば、燃焼の度合に基づいて黒
液温度の操作幅を可変しながら黒液温度設定値を可変す
るので、例えば燃焼状態の良好な場合には下げ幅が大き
くなり、燃焼の低下とともに下げ幅を自動的に小さくす
るので、燃焼不良の限界点近くで黒液温度の設定値を下
げて運転することができる。

さらに、第14図は第11図の変形例を示す図である。この
装置は、第11図の装置において特にプロセス値入力手段
51と黒液温度設定部54との間に従来型の黒液温度設定装
置61を設けたものである。この従来型の黒液温度設定装
置61では黒液の温度，濃度，比重の現在値から黒液温度
設定値e2′を求めて黒液温度設定部54′に送出する。こ
の黒液温度設定部54′では第11図の例と同様にΔsvを決
定し、 ｛e2′＋（前回のΔsv＋今回のΔsv）｝ なる演算を行って黒液温度設定値f2を得、制限付黒液温
度出力手段55に供給する。

従って、この実施例の構成によれば、従来型の黒液温度
設定装置61と組合わせることにより、濃度や比重の変化
に対応しながら黒液温度の設定値を低く維持することが
できる。

その他、本発明はその要旨を逸脱しない範囲で種々変形
して実施できる。

（発明の効果） 以上詳記したように本発明によれば、次に述べるような
種々の効果を奏する。

請求項１においては、プロセスデータからダスト量を推
定し、このダスト推定量に基づいて黒液温度または空気
流量の設定値を可変するようにしたので、オンラインで
ダストの発生状況を監視でき、人手を要することなく確
実にダスト量を低減でき、ダストが急激に変化してもそ
れに迅速に対応できる。よって、ダストトラブルを未然
に回避でき、適切な燃焼状態で高熱効率の運転を確保で
きる回収ボイラの燃焼状態制御装置を提供できる。

また、請求項２においては、プロセスデータから燃焼状
態を判定し、燃焼良好またはそれに近いときには黒液温
度を固定または段階的に低下させ、燃焼状態が低下して
いるときには黒液温度または空気流量を固定または段階
的に増加するので、オンラインで常に黒液温度を低く保
持しながらダストの付着量を極小になるように運転で
き、燃焼状態が急変してもそれに十分対処することがで
き、燃焼不良に近づくときにはそれを事前に検出して自
動的に回復処置を講じることできるので、ボイラを長期
間安定な状態で連続運転できる。

【図面の簡単な説明】

第１図ないし第３図は本発明装置の一実施例を説明する
ために示したもので、第１図は装置の全体構成図、第２
図はダストを推定するためのパターン図、第３図はダス
ト推定量から黒液温度調節値を決定するためのパターン
図、第４図はダストを推定する他の例を示す模式図、第
５図は第４図に示す手段を用いてダストを推定する説明
図、第６図ないし第10図は本発明装置の他の実施例を説
明するために示したもので、第６図は他の実施例として
の全体構成図、第７図は燃焼状態を判定する領域分けパ
ターン図、第８図および第９図は燃焼状態に応じて変化
する黒液温度設定値の変化状態図、第10図は従来装置の
運転と本装置を適用したときの黒液温度設定値の変化状
態図、第11図ないし第13図は同じく本発明装置の他の実
施例を説明するために示したもので、第11図は装置の全
体構成図、第12は燃焼状態判定図、第13図は黒液温度設
定値を可変する場合の説明図、第14図は第11図の変形例
を示す構成図、第15図は回収ボイラの概略構成図であ
る。 ３……回収ボイラ、21,41,51……プロセス値入力手段、
23……ダスト量推定手段、24……黒液温度調節手段、2
6,48,55……制限付黒液温度出力手段、27……空気流量
調節手段、28,49,57……制限付空気流量出力手段、42,5
2……燃焼状態判定手段、43,53……出力切替手段、44,4
5,46,54……黒液温度設定部、47,56……空気流量設定
部。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 塩越 陽平 熊本県八代市十条町１丁目１番地 十條製 紙株式会社八代工場内 (72)発明者 西村 勝 東京都江東区南砂２丁目４番25号 川崎重 工業株式会社東京設計事務所内 (72)発明者 井床 利之 兵庫県明石市川崎町１番１号 川崎重工業 株式会社明石工場内 (72)発明者 中林 志郎 兵庫県明石市川崎町１番１号 川崎重工業 株式会社明石工場内 (72)発明者 飯塚 和幸 東京都港区芝浦１丁目１番１号 株式会社 東芝本社事務所内 (72)発明者 桑田 龍一 東京都府中市東芝町１番地 株式会社東芝 府中工場内 (72)発明者 熊木 亜夫 東京都府中市東芝町１番地 株式会社東芝 府中工場内 (72)発明者 村松 篤 東京都府中市東芝町１番地 株式会社東芝 府中工場内 (56)参考文献 特開 平２−154090（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−99682（ＪＰ，Ａ)

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】黒液を炉内に噴射して炉底にチャーベッド
   を堆積させながら燃焼用空気を炉内に投入して前記チャ
   ーベッドを燃焼させることにより黒液中に含まれるチッ
   プ蒸解用薬剤原料を回収し、かつ、燃焼排ガスとの熱交
   換により水蒸気を発生させる回収ボイラの燃焼状態制御
   装置において、 予めプロセスデータから不透明度とダスト発生量との関
   係を指標化してなるパターンが設定され、炉内のダスト
   発生量に関連したプロセスデータを取り込んで前記パタ
   ーンに従ってチャーベッドの燃焼によって発生するダス
   ト量を推定するダスト量推定手段と、 このダスト量推定手段で推定されたダスト量に基づいて
   前記回収ボイラの炉内に噴射する黒液の温度または炉内
   に投入される燃焼用空気流量の設定値の何れか一方を求
   める調節手段とを具備したことを特徴とする回収ボイラ
   の燃焼状態制御装置。
2. 【請求項２】黒液を炉内に噴射して炉底にチャーベッド
   を堆積させながら燃焼用空気を炉内に投入して前記チャ
   ーベッドを燃焼させることにより黒液中に含まれるチッ
   プ蒸解用薬剤原料を回収し、かつ、燃焼排ガスとの熱交
   換により水蒸気を発生させる回収ボイラの燃焼状態制御
   装置において、 炉内の燃焼状態を表わすプロセスデータまたはこのプロ
   セスデータを加工して得られたデータに基づいて燃焼状
   態を判定する燃焼状態判定手段と、この燃焼状態判定手
   段によって炉内の燃焼状態の低下を検知しないとき前記
   炉内に噴射する黒液の温度を固定または段階的に低下さ
   せる黒液温度調節手段とを具備したことを特徴とする回
   収ボイラの燃焼状態制御装置。
3. 【請求項３】黒液を炉内に噴射して炉底にチャーベッド
   を堆積させながら燃焼用空気を炉内に投入して前記チャ
   ーベッドを燃焼させることにより黒液中に含まれるチッ
   プ蒸解用薬剤原料を回収し、かつ、燃焼排ガスとの熱交
   換により水蒸気を発生させる回収ボイラの燃焼状態制御
   装置において、 炉内の燃焼状態を表わすプロセスデータまたはこのプロ
   セスデータを加工して得られたデータに基づいて燃焼状
   態を判定する燃焼状態判定手段と、この燃焼状態判定手
   段によって炉内の燃焼状態の低下を検知しないとき前記
   炉内に噴射する黒液の温度および炉内に投入する燃焼用
   空気流量の設定値のうち少なくとも何れか一方を固定ま
   たは段階的に低下させ、また前記燃焼状態判定手段によ
   って炉内の燃焼状態の低下を検知したとき前記炉内に噴
   射する黒液の温度および炉内に投入する燃焼用空気流量
   の設定値のうち少なくとも何れか一方を固定または段階
   的に上昇させる燃焼調節手段と、この燃焼調節手段によ
   って得られる黒液の温度または燃焼用空気流量の設定値
   と予め定めた上・下限値とを比較し、当該黒液の温度ま
   たは燃焼用空気流量の設定値が上・下限値を越えたと
   き、上・下限値に制限する制限出力手段とを具備したこ
   とを特徴とする回収ボイラの燃焼状態制御装置。