JPH10267209A - ボイラにおける故障の診断方法 - Google Patents

ボイラにおける故障の診断方法

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JPH10267209A
JPH10267209A JP8587397A JP8587397A JPH10267209A JP H10267209 A JPH10267209 A JP H10267209A JP 8587397 A JP8587397 A JP 8587397A JP 8587397 A JP8587397 A JP 8587397A JP H10267209 A JPH10267209 A JP H10267209A
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flame
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Takashi Morimatsu
隆史 森松
Ryuji Onishi
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 ボイラの故障を早期に発見し、安全で確実な
ボイラの制御の実現を図ること。 【解決手段】 燃焼装置2が作動中と判断されていると
きに、給水ポンプ10が一定時間以上継続して停止した
場合に、火炎検出器8の異常と判断する。さらに、前記
給水ポンプ10が一定時間以上継続して停止した場合
に、燃焼装置2を停止させ、この後、前記火炎検出器8
から火炎有りの信号が検出されれば火炎検出器8の異常
と判断する。この場合、前記火炎検出器8から火炎有り
の信号が検出されなければ給水装置の異常と判断する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】この発明は、ボイラにおける
故障の診断方法に関するものである。
【0002】
【従来の技術】ボイラにおいても、安全対策上や運転の
安定化のために、自己診断機能を備えたものとする必要
がある。たとえば、ボイラにおいては、燃焼開始時の着
火の確認や燃焼中の火炎の消失の検出を行っている。こ
の火炎の検出は、一般には、火炎からの光を検出するこ
とによって行っており、そのための検出器としては、紫
外線領域の光を検出する紫外線光電管や、可視領域の光
を検出するCdSセルなどが利用されている。ところ
で、火炎の有無を確実に検出するには、前記のような火
炎検出器からの検出信号が正しいかどうか、すなわち火
炎検出器が正常であるがどうかが重要である。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】この発明が解決しよう
とする課題は、ボイラの故障を早期に検出し、安全で確
実なボイラの制御の実現を図ることである。
【0004】
【課題を解決するための手段】この発明は、前述の課題
を解決するためになされたもので、請求項1に記載の発
明は、燃焼装置が作動中と判断されているときに、給水
ポンプが一定時間以上継続して停止した場合に、火炎検
出器の異常と判断することを特徴としている。さらに、
請求項2に記載の発明は、前記給水ポンプが一定時間以
上継続して停止した場合に、燃焼装置を停止させ、この
後、前記火炎検出器からの火炎有りの信号が検出されれ
ば火炎検出器の異常と判断することを特徴としている。
さらに請求項3に記載の発明は、前記給水ポンプが一定
時間以上継続して停止した場合に、燃焼装置を停止さ
せ、この後、火炎検出器から火炎有りの信号が検出され
なければ給水装置の異常と判断することを特徴としてい
る。
【0005】
【発明の実施の形態】この発明は、ボイラにおいて実施
される。前記ボイラは、燃焼装置を監視し、不着火、消
炎などの燃焼の異常を検出する機能と、ボイラへの給水
を適切に行う機能とを備える。このボイラでは、燃焼の
異常を検出した場合には、燃焼装置を停止させる機能
と、給水ポンプの動作を継続あるいは中断する機能を備
える。そして、このボイラに用いる火炎検出器は、ボイ
ラ内部の火炎の形成箇所に臨ませて配置される。この火
炎検出器としては、紫外線光電管などの電子管やCdS
セル,フォトトランジスタ,フォトダイオードなどの半
導体素子のように、光の変化を電気的信号として検出し
得る光センサを用いる。
【0006】この発明では、前記火炎検出器による火炎
の検出信号と前記給水ポンプの運転状態の検出信号との
論理的判断により、火炎検出器の異常の検出に用いてい
る。すなわち、燃焼装置が作動中と判断されているとき
に、給水ポンプが一定時間以上継続して停止した場合
に、前記火炎検出器を異常と判断する。すなわち、ボイ
ラにおいて燃焼装置が作動していれば、当然蒸気が発生
しており、これにともなってボイラ内の水が消費される
ため、この消費分を補充するように給水が行われるはず
である。しかし、火炎検出器から火炎有りの信号が検出
されており、燃焼装置が作動中と判断されているにもか
かわらず、給水が一定時間内に行なわれない場合には、
火炎有りの信号が誤っているとして、前記火炎検出器に
異常が生じていると判断する。
【0007】さらに、この発明では、燃焼装置が作動中
と判断されているときに、給水ポンプが一定時間以上継
続して停止した場合に、燃焼装置を停止させる。そし
て、火炎検出器から火炎有りの信号が出力されるかどう
かを監視する。ここで、前記火炎検出器からの信号が火
炎有りのままの場合には、火炎検出器が異常と判断す
る。一方、前記火炎検出信号が火炎無しの信号を出力し
た場合には、給水装置の故障と判断する。ここで、この
給水装置は、前記給水ポンプのほか、水位検出器や給水
制御装置などのボイラの給水に関わる部分全体をいう。
【0008】
【実施例】以下、この発明の実施例について、図1およ
び図2を参照しながら説明する。図1は、この発明に係
る診断方法の第一実施例の処理手順を説明するフロー
図、図2は、この発明を適用するボイラの具体的一例の
説明図である。
【0009】まず、この発明を適用するボイラの一例に
ついて、図2を参照しながら説明する。図2において、
ボイラ1は、その上部に燃焼装置2を取り付けてあり、
この燃焼装置2は、燃料配管3と、燃焼用空気の供給経
路であるウインドボックス4とを備えている。さらにこ
の燃料配管3には、その途中に燃料弁5を接続してあ
り、ウインドボックス4の上流端には、送風機6を接続
してある。
【0010】このボイラ1に適用する制御装置7は、火
炎検出器8,水位センサ9からの検出信号に基づいて、
ボイラ1の運転状態を判断し、前記燃料弁5,送風機6
および給水ポンプ10を制御することにより、ボイラ1
の自動制御を行い、さらにボイラ1の異常状態の検出時
には、異常状態の報知手段11,12を制御する。これ
らの報知手段11,12は、たとえば異常の発生を警報
音や警告音を発して知らせる音響式の報知手段11と、
視覚的に報知する表示式の報知手段12である。より具
体的には、前者の音響式の報知手段11はサイレン,ブ
ザー,ベルなどであり、後者の表示式の報知手段12
は、ランプやインジケータ類,ディスプレイ表示装置な
どである。
【0011】前記制御装置7は、ボイラ1の正常運転時
の制御と異常発生時の制御とを行なうもので、異常時の
制御は、後述の処理手順(図1参照)に沿って行なわれ
る。このボイラ1の制御装置7は、マイクロコンピュー
タによって構成したものである。すなわち、この制御装
置7は、演算装置(CPU)13に、正常運転時の制御
と異常発生時の制御の処理手順をプログラム(ソフトウ
ェア)として記憶させた記憶装置14と、火炎検出器
8,水位検出器9などの検出手段および燃焼装置2,送
風機6,給水ポンプ10などの制御対象機器と前記演算
装置13との間の信号の入出力を行うインターフェース
装置15とを接続して構成される。そして、この制御装
置7は、前記火炎検出器8,水位検出器9などの検出手
段からの検出信号に基づき、前記記憶装置14内の処理
手順を参照しながら前記制御対象機器の制御を行う。
【0012】まず、以上の制御装置7における制御動作
について説明する。この制御装置7は、ボイラ1の正常
運転時においては、前記火炎検出器8からの信号に基づ
いて燃焼装置2の制御を行う。この燃焼装置2の制御
は、前記ボイラ1への負荷の要求を、ボイラ1内部の圧
力の変化として検出し、前記燃料弁5の制御を行う。同
時に、水位検出器9からの信号に基づいてボイラ1への
給水制御を行う。すなわち、前記燃焼装置2の作動によ
りボイラ1は蒸気を発生し、これにともなってボイラ1
内の水が消費されるため、この消費分を補充するように
前記給水ポンプ10を作動させて給水を行う。
【0013】この際の制御装置7の制御は次の通りであ
る。すなわち、前記制御装置7は、ボイラ1の運転を開
始すると、実際の燃焼に先だって送風機6を起動して、
炉内のプレパージを行い。所定時間のプレパージ動作
後、燃料弁5を開いて燃料の供給を開始する。この燃料
は着火装置(図示省略)により着火され、実際の燃焼が
開始されボイラ1は蒸気を発生する。そして、ボイラ1
への要求負荷が減少した際に燃焼装置2を一旦停止して
待機状態におく場合、あるいは所望時間の運転の後、ボ
イラ1の運転を停止する場合には、まず、燃料弁5を閉
鎖して燃料の供給を停止することによって消火を行い、
つぎに送風機6をそのまま稼働して燃焼後の排気ガスを
ボイラ1からポストパージし、このポストパージ動作を
所定時間行った後、送風機6を停止する。
【0014】つぎに、ボイラ1の故障の判断について図
1を参照しながら説明する。この発明では、前記火炎検
出器8による火炎の検出信号と前記給水ポンプ10の運
転状態の検出信号との論理的判断により、火炎検出器8
の異常を判断している。すなわち、前記火炎検出器8か
ら火炎有りの信号が検出されていれば、前記制御装置7
は、ステップS1で燃焼装置2が作動中と判断する。そ
して、前記燃焼装置2が作動中と判断された場合には、
前記制御装置7は、ステップS2で給水ポンプ10が作
動しているかどうかを判断し、前記給水ポンプ10が停
止していれば、ステップS4で前記給水ポンプ10が停
止してからの時間の積算を行う。ステップS5では、こ
の停止時間の積算値が、設定時間以上であるかどうかを
判断する。そして、停止時間の積算値が前記設定時間未
満であれば、ステップS2に戻って停止時間の積算を継
続する。そして、ステップS5で停止時間の積算値が前
記設定時間以上であれば、つぎのステップS6で火炎検
出器8を異常と判断する。すなわち、ボイラ1において
燃焼装置2が作動していれば、当然蒸気が発生してお
り、これにともなってボイラ1内の水が消費されるた
め、この消費分を補充するように給水ポンプ10によっ
て給水が行われるはずである。しかし、前記火炎検出器
8からの信号により、燃焼装置2が作動中と判断されて
いるにもかかわらず、給水が一定時間内に行なわれない
場合には、火炎有りの信号が誤っているとして、前記火
炎検出器8に異常が生じていると判断する。そして、前
記制御装置7は、ステップS6で、前記音響式の報知手
段11を作動させ、ボイラ1に故障が生じたことを報知
するとともに、前記表示式の報知手段12に前記火炎検
出器8に異常が生じている旨の表示を行う。ここで、ス
テップS1で、火炎検出器8から火炎無しの信号が検出
された場合には、制御装置7は、燃焼装置2が停止中と
判断し、ステップS3で前記停止時間の積算値をリセッ
トし、ふたたびステップS1に戻って燃焼装置2が作動
中かどうかを監視する。また、ステップS2で給水ポン
プ10が作動したことが確認されれば、ステップS3で
前記停止時間の積算値をリセットし、ステップS1に戻
って燃焼装置2が作動中となるかどうかを監視する。
【0015】つぎに、この発明の第二実施例について図
3を参照しながら説明する。この第二実施例において
は、ステップS5までの処理は前記第一実施例と同じで
あるので、同一の参照番号を附してその詳細説明を省略
する。第二実施例においては、前記燃焼装置2が作動中
と判断されているときに、前記給水ポンプ10が一定時
間以上継続して停止した場合、ステップS7で燃焼装置
2を停止させ、前記ポストパージを行う。そして、ステ
ップS8で前記燃焼装置2の停止させてから所定時間経
過後あるいはポストパージが終了するまで待機し、ステ
ップS9で火炎検出器8から炎検出信号が火炎有りとし
て出力されるかどうかを監視する。ここで、前記火炎検
出器8からの炎検出信号が火炎有りのままの場合には、
火炎検出器8が異常と判断する。一方、前記火炎検出信
号8が火炎無しの信号を出力した場合には、水位検出器
9や給水ポンプ10の故障か、あるいは前記制御装置7
の給水に関わる部分の故障と判断する。そして、ステッ
プS10あるいはステップS11において、前記故障
を、前記音響式の報知手段11によって報知するととも
に、前記表示式の報知手段12に前記火炎検出器8や給
水ポンプ10などの給水装置に異常が生じている旨の表
示を行う。
【0016】ここで、以上の各実施例の説明において、
前記火炎検出器8が異常と判断された場合には、前記燃
料弁5を閉鎖し、燃焼装置2を停止させることによっ
て、燃料の流出を防止することができる。また、第二実
施例において、前記給水装置が異常と判断された場合
に、燃焼装置2を停止させることによって、ボイラ1に
給水が無いまま燃焼装置2を作動させる所謂空焚きを防
止することができる。
【0017】
【発明の効果】以上のように、この発明は、ボイラにお
ける故障の診断方法において、給水ポンプの動作と関連
させて火炎検出器の異常を検出するように構成したの
で、火炎検出器の異常の検出を確実に行なうことができ
る。さらに、この発明によれば、ボイラの重要な制御要
素である燃焼制御と給水制御における論理的矛盾に基づ
いて、火炎検出器と給水装置の故障を区別して検出する
ことができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】この発明に係る診断方法の第一実施例の処理手
順を説明するフロー図である。
【図2】この発明に係る診断方法を適用するボイラの具
体的一例の説明図である。
【図3】この発明に係る診断方法の第二実施例の処理手
順を説明するフロー図である。
【符号の説明】
1 ボイラ 2 燃焼装置 5 燃料弁 6 送風機 7 制御装置 8 火炎検出器 9 水位センサ 10 給水ポンプ 11 音響式の報知手段(報知手段) 12 表示式の報知手段(報知手段)

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 燃焼装置2が作動中と判断されていると
    きに、給水ポンプ10が一定時間以上継続して停止した
    場合に、火炎検出器8の異常と判断することを特徴とす
    るボイラにおける故障の診断方法。
  2. 【請求項2】 前記給水ポンプ10が一定時間以上継続
    して停止した場合に、燃焼装置2を停止させ、この後、
    前記火炎検出器8から火炎有りの信号が検出されれば火
    炎検出器8の異常と判断することを特徴とする請求項1
    に記載のボイラにおける故障の診断方法。
  3. 【請求項3】 前記給水ポンプ10が一定時間以上継続
    して停止した場合に、燃焼装置2を停止させ、この後、
    火炎検出器8から火炎有りの信号が検出されなければ給
    水装置の異常と判断することを特徴とする請求項1また
    は請求項2に記載のボイラにおける故障の診断方法。
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