JPH09210349A - ボイラのインバータによる風量調整方法 - Google Patents

ボイラのインバータによる風量調整方法

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JPH09210349A
JPH09210349A JP8040624A JP4062496A JPH09210349A JP H09210349 A JPH09210349 A JP H09210349A JP 8040624 A JP8040624 A JP 8040624A JP 4062496 A JP4062496 A JP 4062496A JP H09210349 A JPH09210349 A JP H09210349A
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    • F23N2233/06Ventilators at the air intake
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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23NREGULATING OR CONTROLLING COMBUSTION
    • F23N2235/00Valves, nozzles or pumps
    • F23N2235/12Fuel valves
    • F23N2235/14Fuel valves electromagnetically operated
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23NREGULATING OR CONTROLLING COMBUSTION
    • F23N2237/00Controlling
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 インバータによる風量調整を行うボイラにお
いて、風量と燃焼の状態を常に適切に保ち、着火直後の
低燃焼時に風量を変化させることなく送風機モータの回
転速度を低下させ、従来以上に消費電力の削減と騒音の
低減を行い、燃焼量変更時に空燃比が崩れることを防止
する。 【解決手段】 送風機モータ7の回転速度を制御するこ
とで発生風量を調整する送風機6と、送風機6から送ら
れる通風量を制限することで風量調整を行うダンパ9を
持ったボイラ1において、着火直後または燃焼量切り替
え時の送風機モータ回転速度変更とダンパ開度変更また
は燃料供給量変更を行う場合、送風機モータ回転速度の
変更指令出力より一定の遅延時間経過後にダンパ開度変
更または燃料供給量変更を行う。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明はインバータを用いて
送風機モータの回転速度が調整される送風機と、送風機
からの通風量を調整するダンパを組み合わせて送風量を
調整しているボイラの風量調整方法に関するものであ
る。
【0002】
【従来の技術】高燃焼・低燃焼・停止の3位置で燃焼制
御を行っているボイラの場合、燃料供給量に合わせて燃
焼用空気の供給量も調整する必要がある。風量を調整す
る方法として、インバータを利用して送風機モータの回
転速度を調整して行う方法が提案されている。インバー
タを利用して風量調整を行う場合、送風機モータの回転
速度を下げることで消費電力の削減や騒音の低減を行う
ことができるという効果が得られるが、着火時用の風量
とするためには時間がかかるという問題があるため、特
開5−10522に記載のように送風機モータの回転速
度による発生風量の調整とダンパ開度による通風量の調
整を組み合わせ、着火時および着火後最初の低燃焼の間
は送風機モータの回転速度を速いままに保ち、ダンパ開
度を低燃焼側としておく方法が提案されている。
【0003】インバータによる風量調整を行う場合、イ
ンバータに対して運転周波数変更の指令を出力してから
送風機モータの回転速度が目標とする速度になるまでに
長い時間がかかるという問題がある。ボイラを着火する
場合には、着火の後に必ず低燃焼で燃焼が行われるが、
燃焼の安定していない最初の低燃焼の時にダンパ開度の
変更と送風機モータの回転速度の変更を行った場合、ダ
ンパが全開となっても送風機モータの回転速度はまだ下
がっていないという事態がおき、風量が増大することに
よって火炎が吹き消されるなどの問題が発生するため、
一度高燃焼とした後の2度目の低燃焼で初めて送風機モ
ータの回転速度を下げるという方法をとらなければなら
なかった。そのため、着火直後の低燃焼の間は送風機モ
ータの回転速度は速いままであり、その間は消費電力の
削減と騒音の低減という効果は得られなかった。また、
低燃焼と高燃焼の間で燃焼量の切り替えを行う場合、イ
ンバータの運転周波数変更の指令を出力しても実際に風
量が変更されるまでに時間がかかるため、指令出力時に
燃料供給量を切り替えると空燃比が崩れるという問題が
あった。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】本発明が解決しようと
する課題は、インバータによる風量調整を行うボイラに
おいて、風量と燃焼の状態を常に適切に保ち、着火直後
の低燃焼時に風量を変化させることなく送風機モータの
回転速度を低下させ、従来以上に消費電力の削減と騒音
の低減を行い、燃焼量変更時に空燃比が崩れることを防
止することにある。
【0005】
【課題を解決するための手段】送風機モータへ供給され
る電力の周波数を制御するインバータを送風機モータに
接続し、送風機モータの回転速度を制御することで発生
風量を調整する送風機と、送風機から送られる通風量を
制限することで風量調整を行うダンパを持ったボイラに
おいて、着火直後または燃焼量切り替え時の送風機モー
タ回転速度変更とダンパ開度変更または燃料供給量変更
を行う場合、インバータに対しての変更指令出力より一
定の遅延時間経過後にダンパ開度変更または燃料供給量
変更を行う。または、インバータから送風機モータに送
られている運転周波数を検出する周波数検出装置を設け
ておき、インバータに対しての変更指令出力後に周波数
検出装置にて検出される運転周波数が切替用設定値に達
した時、ダンパ開度変更または燃料供給量変更を行う。
【0006】
【発明の実施の形態】本発明の一実施例を図面を用いて
説明する。図1は本発明の一実施例の構成図である。ボ
イラ1は上部に燃焼装置2が設けられており、燃料供給
配管3を通して送られた燃料と、送風機6から送られる
燃焼用空気によって燃焼が行われる。燃焼量の制御は燃
料供給量と風量を調整することで行われ、燃料の供給量
は燃料供給配管3途中に設けた第1電磁弁4と第2電磁
弁5によって制御されており、第1電磁弁4および第2
電磁弁5が閉じられている場合は停止、第1電磁弁4の
みが開かれると低燃焼、第1電磁弁4および第2電磁弁
5が開かれると高燃焼となる。送風機モータ7にはイン
バータ8を接続しておき、インバータ8から出力される
運転周波数によって送風機モータ7の回転速度が変更さ
れ、インバータ8から出力されている運転周波数は周波
数検出装置11で検出される。送風機6とボイラ1を結
ぶ風道にはダンパ9が設けられており、ダンパ9の開度
には全開・着火時用開度・全閉を設定しておく。第1電
磁弁4および第2電磁弁5の開閉などの燃焼制御とイン
バータ8またはダンパ9による風量調整は、燃焼装置
2、第1電磁弁4、第2電磁弁5、インバータ8、ダン
パ9、周波数検出装置11にそれぞれ接続されており、
内部にタイマー装置12を持った制御装置10にて行わ
れる。タイマー装置12は可変タイマーとし、設定値の
変更を可能とする。
【0007】図2は本発明の一実施例での燃焼と風量調
整の状況を示したタイムチャートであり、制御装置10
によって行われる制御を示している。停止していたボイ
ラの運転スイッチが投入されると、制御装置10はプレ
パージを行うためにダンパ9の開度を全開とし、インバ
ータ8にはパージ周波数(例えば60Hz)の指令が送
られ、インバータ8から送風機モータ7へ送られる運転
周波数をパージ用周波数とする。プレパージの間は送風
機からボイラへ送られる風量を最大としておき、プレパ
ージが終了すると、ダンパ9の開度を着火時用開度に変
更し、ダンパ9によって風量を減少させる。ダンパによ
って風量調整を行った状態で点火トラストに電圧をかけ
て火花を発生させ、第1電磁弁4を開いて低燃焼で着火
を行う。着火より設定時間(例えば10秒)経過する
と、インバータ8に低燃焼用周波数(例えば23Hz)
の指令を入力し、インバータ8では送風機モータ7へ出
力している運転周波数をパージ用周波数から低燃焼用周
波数へ移行開始する。この時タイマー装置12の作動を
開始し、インバータ8への周波数移行の指令からの経過
時間を検出する。運転周波数の移行が開始されてからダ
ンパ遅延タイミング設定時間(T1)経過すると、ダン
パ9の開度を全開に移行開始する。
【0008】低燃焼から高燃焼へ燃焼量の切り替えを行
う場合、インバータ8に高燃焼用周波数(例えば55H
z)の指令が送られ、インバータ8では送風機モータ7
へ出力している運転周波数を低燃焼用周波数から高燃焼
用周波数へ移行開始する。インバータ8から送風機モー
タ7へ出力されいる運転周波数は周波数検出装置11で
検出されており、検出されている運転周波数が高燃焼用
周波数と低燃焼用周波数の間に設定した切替用設定値に
達すると、第2電磁弁を開いて高燃焼を開始する。高燃
焼から低燃焼へ燃焼量の切替を行う場合も同様であり、
風量の調整はインバータ8にて行われ、周波数検出装置
11で検出される運転周波数が切替用設定値に達すると
第2電磁弁5を閉じて低燃焼とする。なお、切替用設定
値は低燃焼から高燃焼へ燃焼量の切り替えを行う場合
と、高燃焼から低燃焼へ燃焼量の切り替えを行う場合で
それぞれで最適となるように、それぞれ別の値に設定し
てもよい。また、燃焼切り替え時にもインバータ8へ周
波数切り替えの指令を出力した時よりタイマー装置12
にて経過時間の検出を行い、設定時間経過しても周波数
検出装置11にて検出される周波数が切替用設定値に到
達しなかった場合には異常出力を行うようにしてもよ
い。
【0009】運転スイッチを切るとインバータ8へパー
ジ用の指令が入力され、インバータ8では送風機モータ
7へ出力している運転周波数をパージ用周波数に移行さ
せる。また、ダンパ9は低燃焼停止とするために開度を
着火用開度とし、第2電磁弁5を閉じた後で第1電磁弁
4を閉じて燃焼を停止する。一定時間送風のみを行うポ
ストパージが終了するとダンパ9の開度を全閉とし、送
風機6を停止する。
【0010】図3は本発明の他の一実施例での燃焼と風
量調整の状況を示したタイムチャートであり、制御装置
10によって行われる制御を示している。ボイラの運転
スイッチが投入されると、ダンパ9の開度を全開、イン
バータ8から送風機モータへ送られる運転周波数をパー
ジ用周波数としてプレパージが行われ、ダンパ9の開度
を着火時用開度に変更することで風量調整を行って着火
を行う。着火より設定時間(例えば10秒)経過する
と、インバータ8に低燃焼用周波数(例えば23Hz)
の指令を行い、インバータ8では送風機モータ7へ出力
している運転周波数をパージ用周波数から低燃焼用周波
数へ移行開始する。インバータ8から送風機モータ7へ
出力されている運転周波数は周波数検出装置11で検出
されており、検出されている運転周波数が高燃焼用周波
数と低燃焼用周波数の間に設定した切替用設定値に達す
ると、ダンパ9の開度を全開に移行開始する。
【0011】低燃焼から高燃焼へ燃焼量の切り替えを行
う場合、インバータ8に高燃焼用周波数(例えば55H
z)の指令を行い、インバータ8では送風機モータ7へ
出力している運転周波数を低燃焼用周波数から高燃焼用
周波数へ移行開始する。この時タイマー装置12の作動
を開始しておき、運転周波数の移行が開始されてから電
磁弁開閉遅延タイミング設定時間(T2)経過すると、
第2電磁弁5を開いて高燃焼を開始する。高燃焼から低
燃焼へ燃焼量の切替を行う場合も同様であり、風量の調
整はインバータ8にて行われ、運転周波数の移行が開始
されてから電磁弁開閉遅延タイミング設定時間(T2)
経過すると第2電磁弁5を閉じて低燃焼とする。なお、
電磁弁開閉遅延タイミング設定時間は低燃焼から高燃焼
へ燃焼量の切り替えを行う場合と、高燃焼から低燃焼へ
燃焼量の切り替えを行う場合でそれぞれで最適となるよ
うに、それぞれ別の値に設定してもよい。
【0012】
【発明の効果】本発明を実施することにより、インバー
タによる風量調整を行うボイラの風量と燃焼を適切に保
つことができ、着火直後に送風機モータの回転速度を低
下して省電力と低騒音化することができ、燃焼量変更時
に空燃比が崩れることを防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明の一実施例の構成図
【図2】 本発明の一実施例のタイムチャート
【図3】 本発明の他の実施例のタイムチャート
【符号の説明】
1 ボイラ 2 燃焼装置 3 燃料供給配管 4 第1電磁弁 5 第2電磁弁 6 送風機 7 送風機モータ 8 インバータ 9 ダンパ 10 制御装置 11 周波数検出装置 12 タイマー装置

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 高燃焼用周波数と低燃焼用周波数が設定
    されたインバータを送風機モータに接続しておき、イン
    バータに対して周波数の指令を送ることで、インバータ
    から送風機モータに出力される運転周波数を変更させ、
    送風機モータの回転速度を変更して風量調整を行ってお
    り、ボイラへの燃料供給量を制御することで、高燃焼・
    低燃焼・停止の3位置で燃焼制御が行われるボイラにお
    いて、インバータから送風機モータへ送られる運転周波
    数を検出する周波数検出装置を設けておき、ボイラの燃
    焼量を高燃焼と低燃焼の間で切り替える場合には、まず
    インバータに対して運転周波数を変更するよう指令を送
    り、周波数検出装置にて検出された運転周波数が切替用
    設定値に達した時、ボイラへの燃料供給量を変更するこ
    とを特徴とするボイラのインバータによる風量調整方
    法。
  2. 【請求項2】 高燃焼用周波数と低燃焼用周波数が設定
    されたインバータを送風機モータに接続しておき、イン
    バータに対して周波数の指令を送ることで、インバータ
    から送風機モータに出力される運転周波数を変更させ、
    送風機モータの回転速度を変更して風量調整を行ってお
    り、ボイラへの燃料供給量を制御することで、高燃焼・
    低燃焼・停止の3位置で燃焼制御が行われるボイラにお
    いて、インバータへの指令出力からの経過時間を検出す
    るタイマー装置を設けておき、ボイラの燃焼量を高燃焼
    と低燃焼の間で切り替える場合には、まずインバータに
    対して運転周波数を変更するように指令を送り、タイマ
    ー装置にて検出された経過時間が遅延時間T2に達した
    とき、ボイラへの燃料供給量を変更することを特徴とす
    るボイラのインバータによる風量調整方法。
  3. 【請求項3】 請求項1または請求項2に記載のインバ
    ータによって風量調整を行い、高燃焼・低燃焼・停止の
    3位置で燃焼制御が行われるボイラにおいて、インバー
    タへの指令出力からの経過時間を検出するタイマー装
    置、送風機とボイラの間に通常燃焼時には全開とするが
    着火時には一部閉じることで送風機からの通風量を調整
    するダンパを設けておき、ダンパの一部を閉じた状態で
    着火を行ってから設定時間経過した時、インバータに対
    して運転周波数を低燃焼用周波数に変更するように指令
    を送り、タイマー装置にて検出された経過時間が遅延時
    間T1に達した時、ダンパの開度を全開とする指令を出
    力することを特徴とするボイラのインバータによる風量
    調整方法。
  4. 【請求項4】 請求項1または請求項2に記載のインバ
    ータによって風量調整を行い、高燃焼・低燃焼・停止の
    3位置で燃焼制御が行われるボイラにおいて、インバー
    タから送風機モータへ送られる運転周波数を検出する周
    波数検出装置、送風機とボイラの間に通常燃焼時には全
    開とするが着火時には一部閉じることで送風機からの通
    風量を調整するダンパを設けておき、ダンパの一部を閉
    じた状態で着火を行ってから設定時間経過した時、イン
    バータに対して運転周波数を低燃焼用周波数に変更する
    ように指令を送り、周波数検出装置にて検出された運転
    周波数が切替用設定値に達した時、ダンパの開度を全開
    とする指令を出力することを特徴とするボイラのインバ
    ータによる風量調整方法。
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