JPH10169904A - ボイラの制御方式 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 多管設置方式でボイラの排ガスを集合煙突で
排出する場合においても、運転停止中のボイラに他のボ
イラの排ガスが逆流することを防止できるボイラの制御
方式を提供する。 【解決手段】 ファンの回転速度を制御して風量調節を
行う機構を備えたボイラの制御方式において、燃焼待機
中に燃焼時の回転速度よりも遅い回転速度で前記ファン
を回転させてパージ送風を行うことを特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明はボイラの運転制御方
式に係り、特にファンの回転速度を制御する風量調節機
構を備えるとともに、各ボイラ毎に設けた個別煙突から
ではなく、複数のボイラ用の集合煙突から排ガスの排気
を行うようにしたボイラの運転制御方式に関する。

【０００２】

【従来の技術】ファンの回転速度を回転数制御装置を用
いて制御して、ボイラ内に送られる風量を調節しつつ燃
焼させるようにしたボイラの一般的な構成を図３を参照
して説明する。

【０００３】同図に示すように、ボイラ１には、ダクト
２を経由してファン３が取付けられているとともに、ダ
クト２とファン３との間にはダンパ４が装備されてい
る。ファン３の回転速度は回転数制御装置５によって制
御され、その速度指令は制御盤６により与えられる。

【０００４】更にダクト２には、ダンパ４を備え、この
開閉も制御盤６により制御され、風量が調節される。但
し、ダンパ４は手動での風量調節も可能であり、また、
必ずしも必要でない場合もある。

【０００５】一方、前記ボイラ１内には、この内部圧力
を検出してこの検出信号を前記制御盤６に出力する蒸気
圧スイッチ７が設置され、また、燃料は、油ポンプ８に
より加圧された後、低燃焼油電磁弁９または高燃焼油電
磁弁１０を経由してバーナ１１に供給されて燃焼室に噴
霧されるようになっており、これらの低燃焼油電磁弁９
及び高燃焼油電磁弁１０には、前記制御盤６からの前記
燃焼切換用の制御信号が入力されるようになっている。

【０００６】従来、この種のボイラの３位置制御での運
転方式にあっては、図４に示すように、制御盤６からの
制御信号に基づき、回転数制御装置５を介して、ファン
３の回転速度を、停止／低燃焼回転速度／高燃焼回転速
度の３段階で制御することが一般に行われていた。

【０００７】即ち、燃焼指令信号が回転数制御装置５に
入力されるまでの燃焼待機中は、ファン３を停止してお
き、この信号を受けて高燃焼回転速度でプリパージに移
行し、このプリパージを所定時間行った後、低燃焼回転
速度に移行して着火を行い、着火後の高燃焼指令に基づ
いて高燃焼回転速度に移行して高燃焼を行う。そして、
ボイラの燃焼停止に際しては、停止指令に基づいて、フ
ァン３を停止するようにしていた。

【０００８】つまり、停止→燃焼指令→プリパージ→着
火→燃焼→停止指令→停止→燃焼指令→プリパージ→着
火→燃焼を順次繰り返すようにしていた。そして、燃焼
は上述したように、３位置制御では、低燃焼、高燃焼の
２段階の風量が設定され、４位置制御では、低燃焼、中
燃焼、高燃焼の３段階の風量が設定されている。又、比
例制御燃焼においては、風量が指令値に応じて連続的に
変化するように制御されている。

【０００９】ここに、負荷変動が激しい場合、燃焼指令
から燃焼開始までにボイラ圧力が低下して負荷に追従で
きないことがある。この対策としては、プリパージ時間
を短くすることであるが、例えば、ガス焚の場合には、
一般に燃焼室容積の４倍以上のパージが必要である。

【００１０】近年、ボイラにあっては、スペースの有効
利用を図る観点から、貫流ボイラを複数台使用する多缶
設置が広く採用されるようになってきている。一方、住
宅密集地にボイラが設置される場合には、工場美観の面
から高い煙突の設置は難しく、また、各ボイラ毎の独立
煙突よりは集合煙突によって煙突本数を少なくする傾向
にある。

【００１１】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前述の
ような集合煙突、特に高さが制限された集合煙突にあっ
ては、十分なドラフトが確保できず、燃焼中のボイラの
排ガスが停止中のボイラに逆流してファンの吸込み部ま
で達してドレンを発生する場合がある。そして、このよ
うにドレンが発生すると、各部のサビの発生や、著しい
場合には不着火の要因になるといった問題があった。

【００１２】即ち、従来例にあっては、複数のボイラの
排ガスを１本で排気する集合煙突を設置した場合に、燃
焼中のボイラからの排ガスが集合煙突を伝わって停止中
の他のボイラに逆流してしまうことがあった。

【００１３】なお、ドラフト不足の対策として、煙突集
合部に吸引ファンを設置することも広く行われている
が、このように吸引ファンを設置すると、工事費が増加
するばかりでなく、吸引ファンの騒音などの新たなトラ
ブルが発生してしまう。

【００１４】本発明は上記事情に鑑みて為されたもの
で、多管設置方式でボイラの排ガスを集合煙突で排出す
る場合においても、運転停止中のボイラに他のボイラの
排ガスが逆流することを防止できるボイラの制御方式を
提供することを目的とする。

【００１５】

【課題を解決するための手段】本発明のボイラの制御方
式は、ファンの回転速度を制御して風量調節を行う機構
を備えたボイラの制御方式において、燃焼待機中に燃焼
時の回転速度よりも遅い回転速度で前記ファンを回転さ
せてパージ送風を行うことを特徴とする。

【００１６】また、前記ファンの回転速度は、高燃焼時
の回転速度、低燃焼時の回転速度、及び該低燃焼時の回
転速度よりも遅いパージ送風時の回転速度を含むもので
あることを特徴とする。

【００１７】このように構成した本発明によれば、運転
中のボイラの排ガスが集合煙突を伝わって燃焼待機中の
ボイラに逆流してしまうことを該燃焼待機中のボイラに
パージ送風を行うことによって防止し、しかもこのパー
ジ送風を燃焼時の回転速度よりも遅い回転速度でファン
を運転することによって、ボイラの放熱損失を小さくす
ることができる。

【００１８】ここに、パージ送風時間が一定時間以上継
続することを条件として、燃焼開始信号に基づいて燃焼
に直ちに移行するようにしたことから、プリパージなし
で着火動作を行うことが可能となり、負荷変動に対する
追従性が向上する。

【００１９】

【発明の実施の形態】以下、図３に示すボイラに適用し
た本発明の実施の形態を図１及び図２を参照して説明す
る。

【００２０】即ち、図３に示すように、ボイラ１には、
ダクト２を経由してファン３（送風機）が取付けられ、
ダクト２とファン３との間にはダンパ４が装備されてお
り、前記ファン３は、回転数制御装置５によってその回
転速度が制御されてボイラ１に送られる風量が調節で
き、この回転数制御装置５に燃焼切換用の制御信号を出
力する制御盤６が備えられている。

【００２１】更に、前記ボイラ１内には、この内部圧力
を検出して前記制御盤６に信号を出力する蒸気圧スイッ
チ７が設置され、油ポンプ８により加圧され燃料は、前
記制御盤６からの制御信号が入力される低燃焼油電磁弁
９または高燃焼油電磁弁１０を経由してバーナ１１に供
給されて燃焼室に噴霧されるようになっている。

【００２２】ここに、前記ファン３は、前記回転数制御
装置５を介して、停止／燃焼待機中のパージ回転速度／
低燃焼回転速度／高燃焼回転速度の４段階の回転速度で
運転するようになっている。この燃焼待機中のパージ回
転速度は、ボイラ１の出口の風圧が「＋」になる程度の
低速、例えば約３００rpm に、低燃焼回転速度／高燃焼
時回転速度は、各々の燃焼量に合わせた回転速度、例え
ば低燃焼回転速度にあっては、約２１６０rpm にそれぞ
れ設定されている。

【００２３】そして、図１に示すように、起動と同時に
ファン３をパージ回転速度で回転させてパージ送風を行
い、燃焼指令信号が回転数制御装置５に入力された時
に、ファン３を高燃焼回転速度で回転させてボイラ１の
プリパージを行い、このプリパージを所定時間行った
後、低燃焼回転速度にして着火を行い、着火後の高燃焼
指令に基づいて高燃焼回転速度による燃焼を行う。そし
て、低燃焼指令に基づき、低燃焼回転速度に戻した後、
停止指令に基づいて、ファン３をパージ回転速度で回転
させてパージ送風（燃焼待機中の状態）を行う。

【００２４】つまり、パージ送風（燃焼待機中）→燃焼
指令→プリパージ→着火→燃焼→パージ送風（燃焼待機
中）→燃焼指令→プリパージ→着火→燃焼を順次繰り返
すようにしている。

【００２５】そして、前記燃焼指令からプリパージ終了
時までの間、及び高燃焼時に、前記ダンパ４を開き、そ
れ以外はダンパ４を閉じる。

【００２６】このように、燃焼待機中にパージ送風を行
うことにより、複数缶の集合煙突で、一部のボイラが燃
焼中で他方のボイラが燃焼待機中の場合、ドラフト不足
によって、排ガスが集合煙突を伝わって燃焼待機中のボ
イラ内に逆流してしまうことを阻止することができる。

【００２７】ここに、低燃焼回転速度（例えば、約２１
６０rpm ）でパージ送風を行うと、このパージ送風によ
りボイラが冷却されて効率が大幅に低下するが、低燃焼
回転速度より遅い回転速度、例えばボイラ出口の風圧が
「＋」になる程度の約３００rpm でパージ送風を行うこ
とにより、放熱損失を小さくすることができる。

【００２８】図２は、他の実施の形態を示すもので、こ
の実施の形態は、安全着火に必要な炉内換気量を確保す
るパージ回転速度での運転時間Ｔ₀ を予め定めておき、
この時間Ｔ₀ 内に燃焼指令が発せられた場合には、同図
（ｂ）に示すように、前記実施の形態と同様に、プリパ
ージを行い、しかる後に着火を行うのであるが、この時
間Ｔ₀ 経過後に燃焼指令が発せられた場合には、同図
（ａ）に示すように、プリパージを行うことなく、着火
を行うようにしたものである。

【００２９】即ち、停止指令から燃焼指令までの燃焼待
機時間Ｔが前記運転時間Ｔ₀ より短い（Ｔ＜Ｔ₀ ）時に
は、パージ送風（燃焼待機）→燃焼指令→プリパージ→
着火→燃焼の順で動作を行い、停止指令から燃焼指令ま
での燃焼待機時間Ｔが前記運転時間Ｔ₀ より長い（Ｔ＞
Ｔ₀ ）時には、パージ送風（燃焼待機）→燃焼指令→着
火→燃焼の順で動作を行うようにしたものである。

【００３０】このように燃焼待機中のパージ送風が一定
時間継続することで、ボイラ内の雰囲気を着火可能な状
態とすることができる。これにより、プリパージを省略
して直ちに燃焼に移行することで、燃焼指令から燃焼ま
での時間を短縮して、負荷変動の激しい使用条件でも負
荷追従性能を向上させることができる。

【００３１】また、他のボイラの運転状態によりパージ
送風を継続または停止することもできる。例えば、全缶
共に燃焼待機中であればパージ送風を停止したり、また
は一定間隔ごとにパージ送風を行い、これによって、放
熱損失の低下を最小限にすることができる。

【００３２】なお、上記実施の形態では、ダンパを備え
たボイラに適用した例を示しているが、ダンパを有しな
いボイラにも勿論適用が可能である。また、本実施形態
は３位置制御の例について説明したが、４位置制御、更
には比例制御方式を採用したボイラにも適用できること
は勿論である。

【００３３】

【発明の効果】以上に説明したように、本発明によれ
ば、集合煙突を用いてボイラを多缶設置する場合、ドラ
フトの少ない設置条件や煙突を高くできない設置条件で
あっても、吸引ファン等を別途設置することなく、燃焼
待機中のボイラに排ガスが逆流してしまうことを防止す
ることができる。これによって、据え付け工事費のコス
トダウンを図るとともに、ドラフト不足による結露やサ
ビの発生を防止し、保守性を向上させることができる。

【００３４】また、燃焼待機運転中のパージ送風時間が
一定時間継続することを条件として、直ちに燃焼に移行
することにより、負荷変動に対する追従性を高めること
ができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施の形態を示すボイラの運転制御
図。

【図２】本発明の他の実施の形態を示すボイラの運転制
御図。

【図３】本発明が適用される一般的なボイラの系統図。

【図４】従来のボイラの運転方法を示す運転制御図。

【符号の説明】

１ ボイラ ３ ファン（送風機） ５ 回転速度制御装置 ６ 制御盤

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ファンの回転速度を制御して風量調節を
   行う機構を備えたボイラの制御方式において、 燃焼待機中に燃焼時の回転速度よりも遅い回転速度で前
   記ファンを回転させてパージ送風を行うことを特徴とす
   るボイラの制御方式。
2. 【請求項２】 前記ファンの回転速度は、高燃焼時の回
   転速度、低燃焼時の回転速度、及び該低燃焼時の回転速
   度よりも遅いパージ送風時の回転速度を含むものである
   ことを特徴とする請求項１に記載のボイラの制御方式。
3. 【請求項３】 前記燃焼待機中のパージ送風が一定時間
   継続することを条件として、前記ボイラの燃焼開始信号
   によりプリパージを行うことなく、直ちに燃焼に移行す
   ることを特徴とする請求項１又は２に記載のボイラの制
   御方式。