JPS58115343A - ボイラ系におけるスケ−ル付着状態計測装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 この発明はボイラ系における缶水の濃縮化１ζ伴う水管
中のスケール付着状態を連続的番こ自動計測するための
スケール付着状態計測装置１こ係わり、特に、加熱制御
のための断続制御番とおける１回の加熱期間が、木管中
のスケール付着の進行に伴って増大するという現象に基
づしλて、水管中のスケール付着状態を計測するよう番
こしたスケール付着状態計測装置に関するものである。

一般番こ、ボイラ系を長時間運転すると、缶水が濃縮化
されるので、′缶水中に含まれるカルシュウム、マグネ
シュウム、シリカ等の不純物濃度が増大し、これが水管
内面に析出付着してスケールに成長するものである。そ
して、スケールが熱の不良導体であるために、スケール
の付着はボイラ系の熱交換の効率を低下させるばかりか
、水管を高温度に至らしめ、ついには、焼損をも招くこ
とが知られている。

而して、かかる不都合に対処するためには、水管中のス
ケール付着状態を定期的な目視観測により確認し、スケ
ール付着がある程度進行したときには、木管に通薬して
スケールを溶解除去することが行われている。

しかしながら、スケール付着状態を目視観測するために
は、ボイラ系の運転を停止させ、一旦、缶水をブローし
てから水管内部を観測しなければならず、手間のかかる
作業を伴うものであった。

而して、かかる作業は往々にして悔怠され、結果的に、
スケールの異常な成長を見過し、ついには、水管を焼損
に至らしめ、復旧に事大の時間と労力を費すことがしば
しばであった。

また、ボイラ系の運転停止を伴う作業である以上、スケ
ール付着状態の目視観測作業は、その頻度において著し
い制約を受けるので、連続計測にはほど遠いものであり
、スケール付着の進行を正確に把握することは困難であ
った。

したがって、従前のボイラ系では、水管中のスケール付
着状態・を高精度に、かつ、連続的に自動計測すること
ができず、而して、スケールを除去すべき時期を正確に
把握することができず、スケールの異常な成長を許し、
水管の焼損を招く危険性が極めて大であるという欠点が
あった。

こや発明の目的は、−上記従来技術に基づく水管中のス
ケール付着状態の計測の問題点に鑑み、缶水の濃縮化に
伴って増大する加熱期間に基づいて、蒸気負荷に係わり
な（、缶水の濃縮状態を表わす評価値を算出し、かかる
評価値が特定値以上である期間の累積値に基づいてスケ
ール付着状態を判別することにより、上記欠点を除去し
、高精度に、しかも、連続的に水管中のスケール付着状
態を自動計測することができるボイラ系におけるスケー
ル付着状態計測装置を提供せんとするものである。

上記目的に沿うこの発明の構成は、ボイラ中の蒸気圧が
上限蒸気圧から下限蒸気圧に到達するまでの基準圧力降
下期間と、該蒸気圧が上限蒸気圧から下限蒸気圧に至り
、更に、これを通遇して反転上昇を開始するまでの全圧
力降下期間、即ち、加熱停止期間と、該蒸気圧が反転上
昇を開始してから上限蒸気圧に到達するまでの全圧力上
昇期間、即ち、加熱期間の各々を、基準圧力降下期間計
測部と、全圧力降下期間計測部と、全圧力上昇期間計測
部の各々でもって計測し、これらの期間に基づいて、該
蒸気圧が下限蒸気圧から上限蒸気圧に到達するまでの基
準圧力上昇期間を基準圧力上昇期間演算部でもって算出
し、基準圧力降下期間と基準圧力上昇期間とに基づいて
、評価値演算部でもって蒸気負荷に係わりなく、缶水濃
縮状態を表わす特定の評４Ａ値を算出し、該評価値が特
定の参焦評ＩＩＫ以上であることを濃縮状態判定部でも
って判別して濃縮状態信号を出力し、該信号か出力され
ている期間についての全圧力上昇期間を圧力上昇期間累
算部でもって累算しぞ、累積圧力上昇期間を算出するよ
うにしたことを特徴とするものである。

第１図以下に基づいてこの発明の実施例の構成及び動作
を説明すれば以下の通りである。

第１図はこの発明の実施例における蒸気圧検出部と加熱
制御部の構成を示すブロック図である。同図において、
ボイラＡはｍ＊ａで囲まれ、その内周に沿って多数の水
管すが立設され、皺水管すの上部は環状に連結されて上
部管寄せＣを形成する。

ボイラＡの上壁ｄには、モータｅに連動するプロアｆと
、燃料パルプｇを介して図示しない燃料タンクに遅過ず
る燃料管りに接続された燃料噴出棒１と　、電極棒Ｊと
、ＣｄＳ等から成る火炎センサにとが隣接配置され、こ
れらをプロアｆ　４Ｃ連逸する風道１でもって囲んで燃
焼室Ｉｎに開口するバーナＢが形成される。

上部管寄せＣからは、連通管ｎと蒸気管０が延びて、そ
れぞれ圧力センサ１ａと図示しない蒸気負荷とに接続さ
れ名。

蒸気圧検出部１は圧力センサ１ａと、これに後続する第
一、ミニのコンパレータ１ｂ、１ｃト、参照電圧ｉ１ｄ
、ｌｅとから成る。

加熱制御部２は、そのセット端子が第一のコンパレータ
１ｂに接続され、そのリセット端子がインバータ２ａを
介して第二のコンパレータ１Ｃに接続された第一の７リ
ツプ７０ツブ２ｂと、該７リツプフロツプ２ｂの正相出
力端子番とドライバ２Ｃを介して接続された第一のりレ
ー２ｄと、第一のコンパレータ１ｂに接続された単安定
マルチバイブレータ２Ｃと、そのセット端子が該マルチ
バイブレータ２ｅの出力端子に接続され、そのリセット
端子がインバータ２ａの出力端子に接続された第二の７
リツプ７０ツブ２ｆと、該フリップ７０ツブ２ｆの正相
出力端子にドライバ２ｇを介して接続された第二のリレ
ー２ｈと、その非反転入力端子が抵抗器２１を通じて電
源２ｊに接続され、その反転入力端子がポテンシ１メー
タ？ｋを介して図示しない電源に接続されたコンパレー
タ２１とから成り、抵抗器２１とコンパレータ２Ｉの非
反転入力端子の接続点は信号線ｐを通じて火炎センサｋ
に接続される。

ら延びる給電線ｑｓ　Ｓｓ”はそれぞれ第一のリレー２
ｄのメーク接点ｒ１ｒ１’、第二のリレー２１ｔのメー
ク接点ｒ２を通じて図示しない電源に接続される。

尚、２＋ｎ　、２ｎ　、　２ｏはそれぞれ制御信号出力
端子である。

第２図は連通管ｎ内の蒸気圧、即ち、圧力センナ１１が
出力する蒸気圧信号の経時変化＾）と、火炎センサにの
オンオフ状態（Ｂ）と、第一の７リツプフロツプ２ｂの
ｒｌＪ　ｒＯＪ状態（ｅ）と、第二の７リツプフロツプ
２ｆのｒｌＪ　ｒＯＪ状態（ＤＪとを対比して示す波形
図である。

上記の構成において、連通管ｎ内の蒸気圧、即ち、上部
管寄せＣ内の蒸気圧が上限蒸気圧に到達し、圧力センサ
１ａが出力する蒸気圧信号Ｓｌが第２図（Ａ）　ａに示
すように、上限蒸気圧に対応する上限設定ｉｋＨに到達
すると、第二のコン７４レータ１Ｃに供給される蒸気圧
信号８１が参照電圧源１ｅから供給される上限設定値Ｈ
に対応する参力は「１」に反転して上限蒸気圧信号Ｓ２
を供給し、かかる「Ｏ」から「１」への反転信号を受け
てインバータ２ａは「１」からｒＪへの反転信号を第一
の７リツプフロツプ２ｂのリセット端子に供給し、第２
図（ｃ）　ｂに示すように、これをリセットする。

而して、該フリップフロップ２ｂの正相出力は「０」と
なり、インバータ２Ｃを介して第一のリレー２ｄは非励
磁状態に移行するので、接点ｒｌｒｌ’が開成し、給電
線Ｑｓ”を通じての電源供給が断たれ、プロアｆは送風
を停止し、電極棒ｊは火花放−を停止する。このとき、
インバータ２ａからの反転信号は第二のフリップフロッ
プ２ｆのリセット端子にも供給され、第２図（１））　
ｃに示すように、これをり七ッ卜する。

而して、該フリップフロップ２ｆの正相出力は「０」と
なり、インバータ２ｇを介して第二のリレー２ｈも非励
磁状態に移行するので、接点ｒ！が開成し、給電線ｔを
通じての電源供給が断たれ、燃料ポンプｇが停止する。

かかる状態では、プロアｆｇこよる送風も、火花放電に
よる着火も行われず、燃料供給も断たれ、バーナＢか消
火状態となるので火炎センサにとしてのＣｄＳ素子には
、火炎からの光線の照射がなく、第２図（Ｂｌ　ｄに示
すように、該素子はオフ状態となる。

バーナＢが消火状態となった後、時間が経過すると、蒸
気圧は熱的な過渡現象により僅かに上昇してからボイラ
の温度低下に伴って減少するので、蒸気圧信号Ｓｌは第
２図（Ａｌｅに示すように、一旦増大してから、同図（
５）ｆに示すように、直線的に減少する。

そして、第２図（Ａ）　ｇに示すように、蒸気圧信号８
．が下限設定値りまで減少すると、今度は。

第一のコンパレータ１ｂに供給される蒸気圧信号Ｓｌが
参照電圧源１ｄから供給される下限設定値りに対応する
参照電圧に到達するので、該コンパレータ１ｂの出力は
「０」゛に反転して下限蒸気圧信号Ｓｓを供給し、第２
図（Ｃ１ｈに示すように、第一“のフリップフロップ２
ｂがセットされ、第一のリレー２ｄが励磁状態に移行し
、プロアｆを始動させて、風道１内を空気パージする。

かかる動作において、第一の７リツプフロツプ２ｂが「
Ｏ叫こなっている期間ｔＩは第２図（Ａｌ　ａ、ｅｓ　
ｆ、’ｇ’ζ示すよう６ζ、蒸気圧が上限蒸気圧を越え
て上昇した後に降下して下限蒸気圧に至るまでに要する
時間を表わすものであるが、同図囚ｅに示す圧力上昇分
は一般に備小であるので、該期間ｔ：は蒸気圧が予め設
定されたボイラ系固有の上下限蒸気圧の間を降下するに
要す４基準圧力降下期間ｔ２に実質的番ζ等しい。

プロアｆが始動する際における第一のコンパレータ１ｂ
からの反転信号、即ち、下限蒸気圧信号Ｓ３は単安定マ
ルチバイブレータ２ｅにも供給されて、これをトリガし
、準安定状態に移行さす、販マルチバイブレータ２・が
安定状態に復帰する時点で、第２図（Ｄ）　ｉに示すよ
うに、第二の７リツプフロツプ２ｆがセットされる。

すると、第二のりレー２ｈが励磁状態となり、接点ｒ２
が閉成して、燃料パルプｇに給電線ｔを通じて電源が供
給されるので、該パルプｇが開いて、燃料噴出棒ｉから
燃料が噴出し、ノく−ナＢが燃焼状態に移行する。

上記動作において、プロアｆが始動してから燃料パルプ
ｇが開くまでの期間ｔ、は風道１内部に空気をパージし
て、バーナＢを確案に着火させるために必要なプリパー
ジ期間である。

しかるところ、かかるプリパージ期間Ｉｐ中にも、第２
図囚ｊに示すように、蒸気圧信号Ｓ、は減少し、バーナ
Ｂが燃焼状態に移行するまでには、第２図囚ｋに示すよ
うに、最小値ＬＬまで減少し、しかる後、バーナＢが燃
焼を開始すると、ボイラの温度上昇に伴って、第２図（
Ａ）１に示すように直線的に増大する。

このとき、バーナＢの火炎からの光線照射を受けて、第
２図（Ｂ）　＋ｎ　４ζ示すように、火炎センサにはオ
ン状態となる。

上記動作において、火炎センサｋがオフ状態になってい
る期間はバーナＢが消火状態である期間、即ち、加熱停
止期間に相当し、第２図囚ａ、ｅ、ｆ、ｇ、にζこ示す
ように、蒸気圧が上成魚気圧から下限蒸気圧まで降下し
、更に、反転上昇するまでの全圧力降下期間ｔ２”を表
わすものである。

バーナＢの燃焼状態が継続すると、蒸気圧は上昇し続け
、蒸気圧信号８１はやがて、第２図固自に示すように、
上限設定値Ｈに到達し、第２図す、ｃ、ｄを参照した前
記説明と同様に作動し、第２図ｂ′、。°、ｄ′に示す
ように、第一、第二のフリップフロップ２ｂ、　２ｆが
リセットされ、火炎センサｋがオフ状態に復帰する。

そして、火炎センサｋがオン状態になっている期間はバ
ーナＢが燃焼状態である期間、即ち、加熱期間に相当し
、第２図（Ａ）　ｋ、１、ｎに示すように、蒸気圧が反
転上昇を開始してから上限蒸気圧に達するまでの全圧力
上昇期間ｔ；を表わすものである。

尚、第２回置に、ｌ、ｎに案！ように、蒸気圧が下限蒸
気圧から上限蒸気圧に達するまでの期間は基準圧力上昇
期間１１であるニ 一般に、基準圧力降下期間ｔ２、基準圧力上昇期間１．
のように、蒸気圧が予めホイラ系固有に設定された上下
限蒸気圧間を変化する際には、該期間ｔ２、ｔｌの各々
の始点、終点におけるボイラ系の内部エネルギの差は一
定であり、蒸気負荷の影響を受けることはない。

しかるに、蒸気負荷が変動すると、第２図囚ｆに示す蒸
気圧の降下勾配が変化し、プリノシージ期間ｉｐ中の蒸
気圧変化分も増減するので、全圧力降下期間ｔ２°、全
圧力上昇期間１．″の各々の始点、終点におけるボイラ
系の内部エネルギの差は、蒸気負荷に従つ、て増減する
ものである。

そして、基準圧力降下期間ｔ２、全圧力降下期間ｔ；、
全圧力上昇期間ｔ°に基づいて基準圧力上昇期間ｔ１を
算出し、しかる後、共に蒸気負荷の影響を受けることの
ない基準圧力降下期間型１と基準圧力上昇期間ｔ２を用
いて缶水濃縮状態の評価値を算出し、更に４該評価値に
基づいてスケール付着状態を判別するための′！Ａｉ例
の構成を示すブロック図が第３図である。

同図”において、基準圧力降下期間計測部３、全圧力降
下期間計測部４、全圧力上昇期間計測部５の各々はクロ
ックパルス発振器と、ゲートと、カウンタとを含むタイ
ムインターバル計数回路から成り、該計測部３．４．５
の入力端子は、それぞれ、加熱制御部２の制御信号出力
端子２ｎ、２ｍ、２ｏに接続される。

該計測部３．４、Ｓの各出力端子は基準圧力上昇期間演
算部６の入力端子に接続され、該計測部３．４．５及び
該演算部６と制御部Ｔの間には、制御信号線ｒａ　ｙｂ
　ｒｃが結線され、更に、腋制御部Ｔと加熱制御部２０
制御信号出力端子２ｎとの間には、制御信号線１ｄが結
線される。

基準圧力上昇期間演算部６と基準圧力降下期間計測部３
には、評価値演算部口が後続し、餠演算部６、該計測部
３の出力端子はそれぞれ評価値演算部８の入力端子に接
続され、該演算部６からは、評価値演算部・に対して制
御信号線６ａが延びる。

評価値演算部８には、ディジタルアナログ変換部９が後
続し、該演算部８からは、該変換部−に対して制御信号
線８ａが延びる。

ディジタルアナログ変換部９には、濃縮状態判定部１０
が後続し、該判定部１０は、その非反転入力端子がディ
ジタルアナログ変換部９の出力端子に接続され、その反
転入力端子がポテンシ■メータｔｅａを介して電源に接
続されたコンパレータｔａｂから成る。

そシテ、該コンパレータ１０ｂの出力端子は制−信号線
１０ｃを通じて圧力上昇期間累算部１１のクリア端子に
接続される。

該累算部１１０入力端子は全圧力上昇期間計測部Ｓの出
力端子に接続され、更に、そのロード端子には制御部Ｔ
から延びる制御信号線ｙｅｔ１１接続される。

該累算部１１には、ディジタルアナログ変換部１２が後
続し、制御信号線１１―延びる。

諌変換部１２には、スケール付着状態判定部１３が後続
し、該判定部１３はその非反転入力端子が該変換部１２
の出力端子に接続され、その反転入力端子がポテンシ璽
メータ１３ａを介して電源に接続されたコンパレータＩ
Ｓｂから成る。

そして、酸コンパレータ１３ｂの出力端子は警報表示部
１４の入力端子に接続される。

上記構成において、先ず、バーナＢが消火状態に移行す
る際には、第一の７リツプフロツプ２ｂが「０」となる
ので、その補相出力′が「１」となり、第２図１０）に
示す波形の反転波形を持つ制御信号Ｃ１が制御出力端子
２ｎ、制御信号線Ｔｄを介して制御部Ｔに供給され、こ
れを初期状態にリセットする。

このとき、同じ制御信号（、ｌｌが基準圧力降下期間計
測部３にも供給されるので、該計測部３は該制御信号Ｃ
Ｉが「１」である期間、即ち、基準圧力上昇期間川ζわ
たって、内蔵するゲートを−き、クロックパルスをカウ
ンタでもって計数し、該期間ｔ２をディジタル符号で表
わして成る基準圧力降下期間信号Ｓ４を出力する。

更に、このとき、第２図（Ｂ）に示す火炎センサにのオ
ンオフ状態はコンパレータ２目の非反転入力・端子の電
位に変換され、これをポテンショメータ２ｋから反転入
力端チーご供給される参照電圧と比較することにより、
該コンパレータ２１は火炎センサにのオンオフ状態に対
応してそれぞれ「Ｏ」「１」に反転する制御信号Ｃ２を
制御信号出力端子２ｍを介して全圧力降下期間計測部４
に供給するので、該計測部４は該制御信号Ｃ黛が「１」
である期間、即ち、全圧力降下期間ｔ１にわたって前記
同様番ζ計数動作を実行し、該期間ｔ１をディジタル符
号で表わして成る全圧力降下期間信号ａｌｌを出力する
。

続いて、バーナＢが燃焼状電番こ移行する際には、第二
の７リツプフロツプ２ｆが「１」となるので、その正相
出力も「１」どなり、第２図（Ｄｌに示す波形を持つ制
御信号Ｃｍが制御信号出力−子３”。

を介して全圧力上昇期間計測部Ｓ　ＳＣ供給される。

これを受けて該計測部Ｓは、該制御信号Ｃ３が「１」で
ある期間、□即ち、全圧力上昇期間ｔｌ°にわたって前
記同様ζζ計数動作を゛実行し、該期間ｔｌ。

をディジタル符号で表わして成る全圧力上昇期間信号８
６を出力するとともに、該期間１．”の終了時点にて制
御信号線Ｔｃを通じて計数完了信号Ｃ４を制御部Ｔに対
して供給する。

制御部１は計数完了信号Ｃ４を受けると、制御信号線１
ａ、１ｅを通じて入力指令信号Ｃ，を基準圧力上昇期間
演算部６、評価値演算部ａ及び圧力上昇期間累算部１１
に対して供給する。

これを受けて該演算部・は、すでに計数動作を完了した
各期間計測部３．４．５Ｉζ記憶されている基準圧力降
下期間信号Ｓ４、全圧力降下期間信号Ｓ６、全圧力上昇
期間信号Ｓ−をロードして後述の演算処理を開始する。

更に、これを受けて評価値演算部Ｔは、基準圧力降下期
間計測部３から基準圧力降下期間信号Ｓ４をロードし、
圧力上昇期間累算部１１は全圧力上昇期間計測部５から
全圧力上昇期間信号Ｓ６をロードする。かかるロードの
ための動作時間を待って制御部１は、制御信号線ｙｂを
通じて各計測部３．４．５にリセットパルスＣ６を送す
、これらを初期状態に後場させて次周期の計測に備える
。

続いて、基準圧力降下期間演算部６はロードされた基準
圧力降下期間信号Ｓ４、全圧力降下期間信号ａｇ、全圧
力上昇期間信号Ｓ６を変数として、２ 但し、ｔｌ−基準圧力上昇期間 ｔｌ−全圧力上昇期間 ｔ２−基準圧力降下期間 ｔ−一全圧力降下期間　　゛ なる演算式番ζ従って演算処理を実行して、基準圧力上
昇期間ｔ１を算出し、該演算処理が完了したときは、こ
れをディジタル符号で表わして成る基準圧力上昇期間信
号８？を出力するとともに、制御信号線６ａを通じて演
算完了信号Ｃ，を評価値演算部８に送る。

上記演算式（１）は第２図体）か゛ら明らかなように、
蒸気圧の上昇降下が直線的であるために成立する ”２　　’　　”２”　　＝　　ｔｌ　：　　ｈ”なる
関係から導出されるものである。

評価値演算部口は演算完了信号Ｃ７を受けると、基準圧
力降下期間僅号８丁をロードし、該信号８７とすでにロ
ードされている基準圧力降下期間信号Ｓ４とを変数とし
て、 なる演算式に従って演算処理を実行し、評価値Ｋを算出
し、演算処理が終了したときは、これをディジタル符号
で表わして成る濃縮状態評価値信号Ｓ８を出力するとと
もに、制御信号線８ａを通じて演算完了信号ＣＩをディ
ジタルアナログ変換部９に送る。

上記演算式（２）は以下の関係から導出されるものであ
る。

即ち、一般に、断続制御のボイラ系では、蒸気負荷（蒸
発量）Ｗと基準圧力上昇期間ｔ１、基準圧力降下期間ｔ
２との間には、 ｔｌ　　　　ｔ！ ルギ ルギ ＩＩＭ−蒸気のエンタルどの 平均値 ］ Ｉｗ！ｅ給水のエンタルピ で表わされることが知られており、上記（３）式の導出
過程は、例えば、特願昭Ｓ＠−１４５１１９５号に開示
されている。

上記（３）式から基準圧力上昇期間ｔ１、基準圧力降下
期間ｔ２を求めると、 なる関係が得られる。

しかるところ、Ｃｖは該期間”ｌｓ　”２の各始点、終
点におけるボイラ系の内部エネルギの変化分（Ｕ＃１Ｕ
ｔ、）　Ｉζ応じて変化する量であるけれども、予めボ
イラ系固有に設定された上下限蒸気圧の間を変化する番
ζ要する基準圧力上昇期間ｔ１、基準圧力降下期間ｔｌ
こと関しては、その始点、終点における内部エネルギの
変化分が一定値となるので、Ｃｖをもボイラ系固有の定
数として取り扱うことができるものである。そして、Ｗ
＋ｎａｘ、Ｃ１ｌはボイラ系固有の定数であるので、か
くして、なる評価値を定義して、該ｍ式に＋６）、＋７
）式を代入すると、 となり、蒸気負荷Ｗに無関係であることがわかる。

一般に、ボイラ系では、缶水が濃縮されると、牛ヤリー
オーバを生じ、多量の熱が系外に持ち去られるので、加
熱期間中の蒸気圧の上昇勾配が純化し、而して、基゛準
圧力上昇期間ｔｌが顕著に増大する反面、蒸気負荷を除
けば、専ら放熱量に支配される基準圧力降下期間ｔ２は
缶水濃縮の影響をほとんど受けないので、評価値には缶
水の濃縮度合いに応じて増、大傾向を示すものである。

かかる評価値にの運転期間の経過に伴う増大傾向を示す
グラフが第４回内であり、ボイラ系の運転が続行される
と、評価、値には第４図囚ａに示すようなＳ字曲線に沿
って増大し、缶水をブロー（新鮮水に置換）すると、缶
水の濃縮が解消され、評価値には第４図（Ａ）ｂに示す
ようＫ。

極小値まで減少するものである。

第３図にもどって、評価値演算部−から演算完了信号Ｃ
＠の供給を受けると、ディジタルアナログ変換部９はこ
の時点で該演算部８から供給されている濃縮状態評価値
信号８ｓをこれに対応するアナログ信号−に変換してコ
ンパレータ１０ｂの非反転入力端子に供給する。該コン
パレータＩＱ＃ｔ　駿＜ｉｔ号Ｓｌと、ボテンシ目メー
タ１θａでもって設定され、反転入力端子に供給されて
いる参照評価値信号Ｓ９との大小関係を比較判定し、第
４１（ＡＩ　Ｃに示すように、評価値Ｋが該信号Ｓ９で
もって表わされる参照評価値に−に到達したときに「０
」から「１」への反転信号を濃縮状態信号ＳＭ１として
出力する。

この間、圧力上昇期間累算部１１は入力指令信号Ｃｓを
受けて全圧力上昇期間計測部５から全圧力上昇期間信号
８−をロードし、これを前回の計測特番こロードした全
圧力上昇期間信号に対して累積加算する。

そして、コンパレータ１０ｂから濃縮状態信号８纏が供
給されているときには、該累算部１１は上記累積加算結
果を該累算部１１内に記憶保持し、該濃縮状態信号へが
供給されていないときには、骸累算部１１はクリアされ
、上記累積加算結果を零に復帰させる。

而して、該累算部１１へ累算結果は評価値Ｋが参照評価
値に８に到達するまでは、第４図（Ｂ）　ａに示すよう
に、零に保持されていて、第４図囚Ｃに示すように、評
価値Ｋが参照評価値に、に到達した後は第４図（Ｂ）　
ｂ：に示すように、加熱装置の断続制御のたびに全圧力
上昇期間ｔｌ°、即ち、加熱期間を累積加算し、一方、
第４図（Ａ）ｂに示すよう番ζ、缶水を完全にブローす
ることにより、あるいは同図、（Ａ）　ｄに示すように
、缶水を部分的にブローすること番こより、評価値Ｋが
参照評価値Ｋｓ以下に低下した場合には、第４図（Ｂ）
　Ｃに示すように、再び零に復帰するものである。

そして、かかる累算結果として累積圧力上昇期間１ｔ１
′を表わす累積圧力上昇期間信号８１１はディジタルア
ナログ変換部１２に供給され、該変換部１２は該累算部
１１から制御信号線１１ａを通じて演算完了信号Ｃ９を
受けて各累積圧力上昇期間信号８１１が得られるたびに
これを対応するアナログ信号Ｓｌζに変換し、第４図（
Ｂ）に対応して第４図（Ｃ）に示スようなｆｆｉ　別ｌ
ｒをコンパレータ１３ｂの非反転入力端子に供給する。

該コンパレータＩｌｂは、前記コンパレータ１０ｂと同
様に作動し、第４図（ｅ）　ａに示すように、累積圧力
上昇期間Ｊｔｌ”がポテンシ四メータＩＳａで設定され
た参照圧力上昇期間信号ａｌｌが表わす参照圧力上昇期
間ＴＩに到達したことを判別して、「Ｏ」から「１」へ
の反転信号をスケール付着状態信号へ３として出力する
。

かかるスケール付着状態の判別処理は、缶水をブローす
ることなく、缶水濃縮状態下で水管を加熱した期間の累
積値が特定値以上になると必ずスケール付着状態に至る
という経験則に基づくものである。

そして、スケール付着状態信号ＳＵを受けて、警報表示
部１４はスケール付着状態に至ったことを目視可能、あ
るいは聴取可能に表示する。

尚、上記実施例の構成では、圧力上昇期間累算部１１が
出力する累積圧力上昇期間信号ＳＯをアナログ信号ａｌ
ｌ’・に変換してスケール付着状態判定部１３に供給す
るように構成されているが、該スケール付着状態判定部
１３以後の構成要素は必須的なものではな（、累積圧力
上昇期間信号８１１に基づいて累積圧力上昇期間を直接
的に表示する構成としてもよいし、あるいは、該信号Ｓ
ｌｌを適宜の信号処理手段に供給する構成としてもよい
。

以上のように、この発明は基準圧力降下期間ｔ２と、全
力降下期間ｔ２°と、全圧力上昇期間ｔ１°を計測し、
これらの期間に基づいて基準圧力上昇期間１１を算出し
、しかる後、基準圧力上昇期間１．と基準圧力降下期間
ｔ！とを変数として、なる演算式に従って缶水濃縮状態
の評価値Ｋを演算し、骸評価値Ｋが特定の参照評価値に
、を越えている期間についての全圧力上昇期−間ｔ１°
、即ち、加熱期間の累積値を累積圧力上昇期間信号８１
１として出力するように構成されているので、上記累積
値とスケール付着状態との強い相関関係を直接的に利用
することにより、従前の目視観測に比べれば、はるかに
高精度に、しかも、連続的にスケール付着状態を計測す
ることができ、而して、スケール除去作業時期を正確魯
ζ把握できるという優れた効果がある。

しかも、缶水濃縮状態の評価値にの演算式は、蒸気負荷
の影響を除去するように構成されているので、上記効果
を達成するに際して、蒸気負荷を計測して該評価値を補
正するというような作業を伴うことがない。

加えて、スケール付着状態を表わす累積圧力上昇期間信
号が自動的に得られるので、従前のように、ボイラをブ
ローした後、分解点検するというような煩雑な作業が不
要となり、而して、スケール付着状態監視作業の憚怠も
なく、スケール除去作業時期を失する危険性が極めて少
なくなるという効果もある。

しかも、この発明の構成における加熱制御部はボイラ加
熱の断続制御には、不可欠の構成要素であり、これを七
つ（りそのまま利用できるように構成されているので、
構成が簡潔で無駄がなく、低コストで実現できるという
利点がある。

【図面の簡単な説明】

図はこの発明の実施例に関するものであり、第１図は、
蒸気圧検出部と加熱制御部の構成を示すブロック図、第
２図は、蒸気圧と加熱制御部２中の要部波形を対比して
示す波形図、第３図は他の部分の構成を示すブロック図
、第４図は評価値にの経時変化とスケール付着状態判定
部１０中の要部波形とを対比して示すグラフである。 １・・・・・・蒸気圧検出部　　２・・・・・・加熱制
御部３・・・・・・基準圧力降下期間計測部４・・・・
・・全圧力降下期間計測部 Ｓ・・・・・・全圧力上昇期間計測部 ６・・・・・・基準圧力上昇期間演算部Ｔ・・・・・・
制御部　　　　Ｓ・・・・・・評価値演算部口・・・・
・・ディジタルアナログ変換部１０・・・・・・スケー
ル付着状態判定部１１・・・・・・圧力期間累算部 １２・・・・・・ディジタルアナログ変換部１３・・・
・・・スケール付着状態判定部１４・・・・・・警報表
示部 特許出願人　株式会社　荏原製作所

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 ボイラの蒸気圧に対応する蒸気圧信号Ｓｌを出力する圧
   力センサ１暑と、蒸気圧信号Ｓ１が下限蒸気圧に対応す
   る下限設定値であることを検出して下限蒸気圧信号８ｍ
   を出力する第一のコンパレータ１ｂと、蒸気圧信号８１
   が上限蒸気圧に対応する上限設定値であることを検出し
   て上限蒸気圧信号Ｓ２を出力する第二のコンパレータ１
   ｃとから成る蒸気圧検出手段１と、下限蒸気圧信号ｓｓ
   に応答して、ボイラを加熱するための加熱装置を始動さ
   せ、上限°蒸気圧信号８１ζ応答して加熱装置を停止さ
   せる断続制御の加熱制御手段２とを備えたボイラ系にお
   いて、降下中の蒸気圧に対応する蒸気圧信号８１が上限
   設定値番ζ到達してがら下限設定値に到達するまでの基
   準圧力降下期間ｔ２を計測し、その計測結果を基準圧力
   降下期間信号Ｓ４として出力する基準圧力降下期間計測
   手段３と、降下中の蒸気圧に対応する蒸気圧信号８１が
   上限設定値に到達してから再び上昇を開始するまでの全
   圧力降下期間ｔｉを計測し、その計測結果を全圧力降下
   期間信号８．とじて出力する全圧力降下期間計測手段４
   と、上昇中の蒸気圧に対応する蒸気圧信号Ｓ１が上昇を
   開始してから上限設定値番ζ到達するまでの全圧力上昇
   期間ｔｌ”を計測し、その計測結果を全圧力上昇期間信
   号Ｓ６として出力する全圧力上昇期間計測手段５と、基
   準圧力降下期間信号８４と、全圧力降下期間信号８６と
   、全圧力上昇期間信号Ｓ−とに基づいて、上昇中の蒸気
   圧信号Ｓｌが下限設定値に到達してから上限設定値に到
   達するまでの基準圧力上昇期間ｔｌを演算し、その演算
   結果を基準圧力上昇期間信号８７として出力する基準圧
   力上昇期間演算手段６と、基準圧力降下期間信号８４と
   基準圧力上昇期間信号Ｓ７とに基づいて、缶水濃縮状態
   の評価値Ｋを演算し、その演算結果を評価値信号Ｓ８と
   して出力する評価値演算手段６と、評価値信号Ｓ８と、
   予め設定された参照評価値信号Ｓ９とに基づいて、評価
   値が特定の参照評価値以上であることを判定して、濃縮
   状態信号８１０を出力する濃縮状態判定手段１０と、濃
   縮状態信号８１Ｇと、全圧力上昇期間信号Ｓ・とに応答
   して、濃縮状態信号８１０が供給されている期間につい
   ては、全圧力上昇期間ｔ７を累算し、その累算結果を累
   積圧力上昇期間信号８１１として出力し、濃縮状態信号
   ８１０が供給されていない期間については、その累算結
   果を零復帰させる圧力上昇期間累算手段１１とが付設さ
   れ、前記評価値演算手段８は、但し、ｔｌ−基準圧力上
   昇期間 ｔ！冒基準圧力下降期間 で表わされる評価関数に基づいて評価値Ｋを算出するこ
   とを特徴とするボイラ系におけるスケール付着状態計測
   装置。