JPS58115344A - 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に伴う水管中
のスケール付着状態を連続的に自動計測するためのスケ
ール付着状態計測装置に係わり、特に、加熱制御のだめ
の断続制御における１回の加熱期間が、水管中のスケー
ル付層の進行に伴って増大するという現象に基づいて、
水雷中のスケール付着状態を計測するようにしたスケー
ル付着状態計測装置に関するものである。

一般に、ボイラ系を長時間運転すると、缶水が！！縮化
されるので、缶水中に含まれるカルシュラム、マグネシ
ュウム、シリカ等の不純物一度が増大し、これが水管内
面に町田付層してスケールに成長するものでるる。そし
て１スケールが熱の不良導体であるために、スケールの
付層はボイラ系の熱交換の効率を低下させるはかりか、
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
ケール付層状態を定期的な目視麩測により確認し、スケ
ール付着がある程度進行したときには、水管に通薬して
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惇怠され、給米的に、
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、復旧に多大の時間と労力を賀すことがしば
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め
った。

したがって、従前のボイラ糸では、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か
できず、面して、スケールを除去すべき時期を正確に把
握することかできず、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犬であるという欠点があ
った。

この発明の目的は、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、蒸気負荷に保わりな
く、缶水の′ｍ＃ｉ状態を表わす評価値を算出し、缶水
の全部を新鮮水に置換（以丁、完全ブローという）した
直後における上ｉＣＷ＋価値が特定値以上であることに
基づいてスケール付層状態を判別することにより、上記
欠点を除去し、高＃１度に、しかも、実輌上連続的にス
ケール付ｉｔ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
のでるる。

上記目的に沿うこの発明の１ｓ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〃・上限蒸気圧から下限蒸気圧に
至シ、更に、これを通過して反転上昇を開始するまでの
全圧力降下期間、Ｐｌ」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価値を算出し、完全ブ
ローが実行された後、最初に算出される評価値が特定の
参照評価値以上であることをスケール付着状態判定部で
もって判別して、スケール付着状態信焉を表示部に供給
し、スケール付着状態に至ったことを表示するようにし
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
を説明すれは以下の通シである。

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は狙１１壁ａで囲まれ、その内周に沿って多数
の水管すが立設され、該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に連動するブロアｆと
、燃料バルブｇｋ介して図示しない燃料タンクに連通ず
る燃料管りに接続された燃料噴出ｗｅｉと、電極棒ｊと
、ＣｄＳ等から取る火炎センサにとが＠接装置され、こ
れらをブロアｆに連通する風道ｌでもって囲んで燃焼室
ｍ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
される。

蒸気圧検出部１は圧力センサ１ａと、これに後続する第
一、第二のコンパレータ１ｂ、　１ｃと、参照電圧源１
ｄ、　１ｅとから成る。

加熱制御部２は、そのセット端子が第一〇コンパレータ
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１ｃＫ≠続された第一のフリ
ップフロップ２ｂと、該フリップフロップ２ｂの正相出
力端子にドライバ２０ケ介して接続された第一のリレー
２ｄと、第一のコンパレータ１ｄＫ接続された単安定マ
ルチバイブレータ２ｅと、そのセラ）！子が該マルチバ
イブレータ２ｅの出力鴻子に接続され、そのリセットｙ
向子がインバータ２ａの出力端子に接続された第二のフ
リップフロップ２ｆと、該フリップフロップ２ｆの正相
出力端子にドライバ２ｇを介して接精された第二のリレ
ー２ｈと、その非反転入力端子がａ抗器２１を通じて電
源２ｊに接続され、その反転入力陽子がボテンシ目メー
タ２ｋを介して図示しないｍｓに接続されたコンパレー
タ２１とから故り、抵抗器２１とコンパレータ２１の非
反転入力端子の恢絖点は信号ｈｐを逍じて火炎センサｋ
ＫｆＸ：絖される。

甲に、モータｅ１電極棒ｊ１燃料バルブｇがら延びる給
’に勝ｑ％　　ｓ、ｔはそれぞれ第一〇リレー２ｄのメ
ーク接点ｒ１、ｒ′１、鋒二のリレー２ｈ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、２ｍ、　２ｎ、　２ｏはそれぞれ制御部＋３比力端
子である。

第２図は連通管ｎ内の蒸気圧、即ち、圧力センサ１ａが
出力する蒸気圧信号の経時変化（Ａ）と、火炎センサに
のオン−オフ状ｍ（Ｂ）と、簾−のフリップフロップ２
ｂのｒＩＪ　ｒＯＪ状態（Ｃ）と、糖、二のフリップフ
ロップ２ｆのＮＪ　ｒＯＪ状Ｖｅ（Ｄ）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内の蒸り圧が上限蒸気圧に到達し、圧力センサ
１ａか出力する蒸気圧検出部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Ｗ値Ｈに到達す
ると、第二のコシパレータ１ｃに供給される蒸気圧伯＋
ｊＳｌ力・参照電圧源１ｅからｇｌ−胎される上限設定
値１（Ｋ対応する参照電圧に到達するので、該コシパレ
ータ１ｃの出力は「１」に反転して上限蒸気圧１８芳８
２に供給し、かかる「０」から「１」への反転信号を受
けてインバータ２ａは「１」から「０」への反転信号を
第一のフリップフロップ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２１は非励
磁状態に移行するので、接点ｒｌｓｒ’１か開ｒｙｙシ
、給電ｉＱ、ｓを通じての電源供給が断たれ、ブロアｆ
は送風を停止し、を極棒ｊは火花放電を停止する。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（Ｄ
）　ｃ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ｒ２が聞取し、帽竜＃１を
通じての電源供給が断たれ、燻材パルプｇか停止する。

かかる状態では、ブロアｆによる込凰も、火花）ｆｉ亀
による堝火も行われず、燃料供給も断たれ、バーナＢが
消火状態となるので火炎センサにとしてのＣｄＳ素子に
は、火炎からの光糾の照射がなく、第２図（Ｂ）　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体、時間か紗迦すると、蒸
気圧は熱的な過渡現象によりイ（かに上昇してからボイ
ラの温度低下に伴って成牛するので、蒸気圧信号Ｓｌは
第２区：（Ａ）ｅに示すようにに、一旦増大してから、
同図（Ａ）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、蒸気圧イぎ＋５
８１が下限設定値しまで減少すると、今！紺は、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ｈる下限設定１；ＩＬ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Ｓ３を供給し、第２図（
Ｃ）ｈＫボすように、紀−の７リツプフロツフ’２ｂか
セットされ、絹−のリレー２ｄが励磁状態に移行し、ブ
ロアｆを始動させて、風道ｌ内を空気パージする。

かかる動作において、第一のフリップフロップ２ｂが「
０」になっている期間ｔｌ、は第２図（Ａ）　ａ　％’
ζｅ、ｆＳｇに示すように、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賛する
時間を表わすものであるが、同図（Ａ）ｅに示す圧力上
昇分は一般に偏手であるので、該期間ｔ’ｚは蒸気圧が
予め設定されたボイラ糸固有の上下限蒸気圧の間を降下
するに女する基準圧力降下期間ｔ２に実質的に等しい。

ブロア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
ルチパイプレーク２ｅにも供給されて、こｎｆｆ１）＋
Ｊガし、準安定状態に移行させ、該マルチバイブレータ
２ｅ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リノプ７０ツブ２ｆがセットされる
。

すると、第二のリレー２ｈが励磁状態となり、接点ｒ２
が閉成して、燃焼バルブｇに給電線ｔを通じて電源が供
給−されるので、該バルブｇが屍いて、燃料噴出悸ｉか
ら燃料が嗅出し、バーナＢが燃焼状態に移行する。

上記動作において、ブロアｆが始動してから燃料バルブ
ｇが開くまでの期間ｔ、は風道ｌ内部に空気をパージし
て、バーナＢｋ確実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４１　ｒ８’ｌ　ｔ、
中にも、第２しくＡ）　ｊに示すように、蒸気圧何層８
１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（Ａ）　ｋに示すように、最小佃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の火炎からの元巌照射を受けて、第
２図（Ｂ）ｍに示すように、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１ｌｉｌ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凶（Ａ）＆ｓ　ｅｚ　　ｆ
ｚ　ｇ、ｋに示すように、蒸気圧が上限蒸気圧から下限
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ｔ′ｔ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Ｓ！はやがて、第２図（Ａ）ｎ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′、Ｃ′、ｄ′に
示すように、第一、鉋、二のフリップフロップ２ｂ、　
２ｆかリセットされ、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″Ｋを表わすものである。

尚、第２区１（Ａ）ｋ、１、ｎに示すように、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ｔ１である。

一般に、基準圧力降下期間ｔ２、基準圧力上昇期ｊａ’
ｌ　ｔ　１のように、蒸気圧が予めボイラ糸固弔に設定
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
ギーの差は一足であり、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（Ａ）ｆに示
す蒸気圧の降下勾配が変化し、プリパージ期間ｔ、中の
蒸気圧電化分も増減するので、全圧力降下期間ｔ１、全
圧力上昇期間ｔ１の各々の酩点、終点におけるボイラ糸
の内部エネルギーの差は、蒸気負荷に従って増成するも
のである。

そして７、基準圧力上昇期曲ｔ２、全圧カー１１１間ｔ
′；、全圧力上昇期間ｔ′ｔに基づいて基準圧力上昇期
間ｔ１を算出し、しかる後、共に蒸気負歪工の影響を受
けることのない基準圧力上昇期間ｔ２と基準圧力上昇期
ｎｉｌ　ｔ　ｔを用いて缶水該軸状態の評価値を算出し
、史に、該評価値に基ついてスケール付着状態を判別す
るための実施例の撫越を示すブロック図か謝３し１であ
る。

同図において、基準圧力降下期間計也ＩＪ都３、全圧力
降下ＪＪＪ３　ｒｔｊ＋訂担りｓ４、全圧力上昇期１川
ｄ］街１１部５の各声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２０制御信号出力端子２イ、２ｍ、　２Ｇに接続
される。

杉計測部３．４．５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７の間には、制御信号ｆｔＭＴａ
ｓ　７ｂ％　ｒｅが結線され、爽に、評制御部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８が後続し、該演算ｓ６、該計測部
３の出力端子はそれぞれ計価仙演算部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８に対して制
御信号線６ａが姑びる。

評価値演算部８には、ディジタルアナログ変換ｓ９が後
続し、該演算部８からは、該変換部９に対して制御信号
＃８ａが延びる。

ディジタルアナログ変換ｓ９にハ、嬢縮状態判定部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
転入力端子がボテンシ目メータ１０ａを介して電源に接
続され、更に、その出力端子がアントゲ−）１０ｂの一
つの入力端子に接続されたコンパレータ１０ｃと、その
入力端子に制御信号＠　８　ａが接続され、その正相出
力端子がアンドケート１０ｂの一つの入力端子に接続さ
れた単安定マルチバイブレータ１０ｄと、そのリセット
端子が該マルチバイブレータ１０ｄの正相出力端子に接
続され、そのセット端子が完全プロースイッチ１１に接
歓・され、巣に、その正相出力端子がアンドグー）　１
０ｂの一つの入力端子に′＃：絖された７リツプフロツ
プ１０ｅとから成り、完全プロースイッチ１１は図示し
ない完全ブロー検出装置にょシ躯動されて、あるいは、
運転員に操作されて完全ブロー実行時に閉成するスイッ
チである。

そして、アンドグー）　１０ｂの出方端子はＶＮ表示部
１２−（Ｄ、入力端子に接続される。

上記榊取において、先ず、バーナＢが消火状態に移行す
る際には、第一のフリップフロップ２ｂが「０」となる
ので、その補相出力が「１」となり、第２図（Ｃ）に示
す波形の反転波形を持つ制御信号Ｃ，が制御出力端子２
ｎ、制御信号線７ｄを介して制御部１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Ｃｔ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ＣＩが
「１」である期間、リロち、基準圧力降下期間ｔ２にわ
たって、内敗するケートを開き、クロックパルスをカウ
ンタでもって計数し１．８に期間ｔ２をディジタル符号
で表わして取る基準圧力降下期間信号Ｓ４を出力する。

艷に、このとき、第２１Ｚ（Ｂ）に示す火炎センサにの
オン・オフ状態はコンパレータ２１の非反転入力み子の
電位に変換され、゛これをポテンショメータ２ｋから反
転入力端子に供給される参照電比と比較することによ）
、該コンバレ、り２１ハ火炎センサにのオン・オフ状態
に対応して、それぞれｒＯＪ　ＮＪ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Ｃ２が
「１」である期間、即ち、全圧力降下期間ｔ（’にわた
って前記同様に計数動作を★行し、該期間ｔ″２をディ
ジタル符号で表わしてなる全圧力降下期間信号Ｓ５を出
力する。

続いて、バーナＢが燃焼状態に移行する際には、第二の
フリップフロップ２ｆが「１」となるので、その正相出
力も「１」となり、第２図（２）に示す波形を持つ制御
信号Ｃ３が制御信号出力端子２０を介して全圧力上昇期
間計測部５に供給される。

これを受けて該計測部５は、該制御信号Ｃ３が「１」で
ある期間、即ち、全圧力上昇期間ｔ″１にわたって前記
、同様に計数動作を実行し、該期間ｔ″１をディジタル
符号で宍わして欣る全圧力上昇期間信号Ｓ６を出力する
とともに、該期間ｊ　ＩＩｌの終了時点にて制御信号線
７Ｃを通じて計数完了信号Ｃ４を制御部７に対して供給
する。

制御部Ｔは計数完了信号Ｃ４を受けると、制御信号＃７
ａを違じて入力指令信号“Ｃ６を基準圧力１昇期間演算
部６、評価値演算部８に対して供給する。

これを受けて該演算部６は、すでに計数動作を完了した
各期間計測部３．４．５に・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Ｓ５、全圧力上昇
期間信号Ｓ６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８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８４にロードする
。かかるロードのだめの動作時間を待って制御部Ｔは、
制御信号線７ｂを通じて各計測部３．４．５にリセット
パルスＣ−を送り、これらを初期状態に復帰させて次周
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８８％全圧
力上昇期間信号５６Ｙｒ変数として、但し、ｔ１＝基準
基準上昇ｗ８間 ｔＩＩｌ・＝全圧力上昇期間 ｔ２＝基準基準降下期間 ｔ″２＝全２＝降下期間 なる演算式に従って運算処理を実行して、基準圧力上昇
期間１．を算出し、該演算処理か完了したときは、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
Ｓ７を出力するとともに、制−信号＃６ａを通じて演算
完了毎号Ｃ７を評価値演算部８に送る。

上記演算式（１）は第２図（Ａ）から明らかなように、
蒸気圧の上昇降下が直―的であるために取立する ｔ７　　：　　ｔ”２　＝　　ｔＩ：　　ｔ”１なる関
係から導出されるものである。

評価値演算部８は演算完了信号ｃ７を受けると、基準圧
力上昇期間信号ｓ７をロードし、該信号ｓ７と、すでに
ロードされている基準圧力押下期間信号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ｉ＄８ａを通じて演算完了信号ｃ８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ｉｔ）　Ｗと基準圧力上昇期間ｔ１、基準圧力降下
期間ｔ２との間には、 但し、Ｗ、、、＝＝ボイラ系固肩の第大蒸発量ｉ＝上限
蒸気圧におけるボイラ 系の内部エネルギ Ｕ＝下限蒸気圧におけるボイラ 系の内部エネルギ ＩＩＭ　”’蒸気のエンタルピの平均値１、　＝給水の
エンタルピ ｑ＝ボイラの放熱ｋ（熱流ｆｉｉ） で表わされることか知られており、上ｎｃ　（３）式の
導出過程は、例えば、特願昭５６−１４５８９５号に開
示されている。

上記（３）式か、１ら基準圧力上昇期…Ｊｔ＋、基準圧
力降下期間１１を求めると、 Ｃ１ １、＝□　・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・
・・・・（６）Ｗ、、、　　−Ｗ なる関係が得られる。

しかるところ、Ｃｖは１期間ｔ！、ｔ２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（ＴＪ、　−
ＵＬ　）に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友上下限蒸気圧の間を変化するに
会する基準圧力上昇期間ｔ１、基準圧力降下期間を雪に
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、Ｃ９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、、
、、αはボイラ系ｔ！ｉＩ肩の定数であるので、かくし
て、なる評価値を定義して、該（８）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かわかる。

一般に、ボイラ糸では、缶水が濃縮されると、キャリー
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鈍化し、而して、基準圧
力上昇期間１１が順著に増大する反面、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
水磯動の影醤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に過に伴う増大傾向を示す
グラフが第４図であり、ボイラ糸の、運転が続行される
と、評価値には第４図ａに示すようなＳ字曲縁に沿って
増大し、缶水ｔブロ−（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ｂ　、　ｂ’、ｂ”
・・・・・・に示すように、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８から演算完了信号Ｃ
１１の供給を受けると、ディジタルアナログ変換部９は
この時点で皺演算部８から供給されている濃縮状態評価
値信号Ｓ８をこれに対応するアナログ信号８１．に変換
してコンパレータ１０ｅの非反転入力端子に供給する。

該コンパレータ１００は骸信号Ｓ′８と、ポテンショメ
ータ１０ａ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４図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領民に到達したときに１０」から「
１」への反転信号を濃縮状態信号ＳｔＯとして出力する
。

この間、単安定マルチバイブレータ１０ｄ［、第５図（
Ａ）ａに示すような演算完了信号Ｃｓに応答して、第５
図Ｇ３）　ｂに示すように、準安定状態に移行し、アン
ドゲート１０ｂに「１」を供給して、これに「１」を出
力させる機会を与える。

このとき、図示しない完全ブロー検出装置に駆動されて
、あるいは、運転員に操作されて、完全ブロースイッチ
１１が、一旦、閉成することにより、完全ブロー信号８
１１が供給された結果、フリップフロップ１０ｅが第５
図（Ｃ）　ｃに示すように、予めセットされている場合
には、アントゲ−）　１０ｂの出力状態は、濃縮状態信
号Ｓｌｏによって支配される。

而して、第５図０ｄに示すように、コンパレータ１０ｃ
の出力が「１」にならていねば、即ち、濃縮状態信号８
１Ｇが供給されていれば、該ケート１０ｂは、第５図（
へ）ｅに示すように、スケール付着状態信号８１２を出
力する。

そして、第５図（Ａ）ｆに示すように、単安定マルチバ
イブレータ１０ｄが安定状態に復帰する際の後縁でもっ
て、第５図■）ｇに示すように、フリップフロップ１０
ｅがリセットされる。

しかしながら、次回の計６（ＩＩに対応して、第５図（
４）ｈに示すような演算完了信号ＣＳが供給きれて１．
第５−〇）ｉに示すように、単安定マルチバイブレータ
１０ｄが１１」になった場合でも、第５図（Ｃ）　ｊに
示すように、一旦、リセットされたフリップフロップ１
０ｅは、完全ブロー信号ＳＯの供給により、再度、セッ
トされるまではｒＯＪにと４とまるので、以後、完全ブ
ロー信号８１１が供給される着では、アンドゲート１０
ｂの出力は、第５図□□□）ｋに示すように「０」とな
り、スケール付着信号８１２か出力されることはない。

かかる信号処理は、第４図において、完全ブローを実行
した時点、即ち、ｔｔｌ、ｔＫ２、ｔＫ３、ｔ、４・・
・・・・の時点直後に得られた極小値としての評価値に
１％に、２、Ｋ、３、Ｋ、４・・・・・・と、参照評価
領民との大小関係を比較判定するものであり、−訃ｔｆ
４の時点で完全ブローを実行して、ｂｌ／、ｂ″′のよ
うに急低下した評価値にの極小値に、ｓ、Ｋ、４は参照
評価値んを越えているので、かかる時点−３、ｋ４では
スケール付着信号８１２が出力される。

一般に、水管のスケール付層が進行すると、缶水への熱
体はんが阻害されるので、基準圧力、上昇期間１．が増
大゛し、評価値が増大傾向を示すものであるが、かかる
傾向は、缶水濃縮に伴う〜評価値にの増大傾向と交絡す
るので、該評価値にの値から直接的にスケール付着状態
を推量することはできない。

しかるところ、完全ブロー直後の缶水は新鮮水であるの
で、缶水濃縮化の影響が除去され、而して、完全プロー
直後の評価値にはスケール付着状態のみによって支配さ
れるものであり、スケール付着状態の進行に従って増大
する。

そして、前記信号処理は、かかる完１全ブロー直後の評
価値Ｋが癖照評価値ル以上であることを判別することに
より、スケール付着信号Ｓｌ型を出力するものであり、
該信′号８１２を受けて警報表示部１２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。

以上のよう゛に、この発明は、基準圧力降下期間ｔ：と
、全圧力降下期間ｔＩＩ、と、全圧力上昇期間ｔｌｌｌ
を計測し、これらの期間に基づいて基準圧力上昇期間ｔ
１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ｔ２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、完全ブローが実行され
た後、最初に算出される評価値が特定の参照評価値以上
であることに基づいて、スケール付着然態を判別し１、
表示するように構成されているので、上記完全ブロー直
後における缶水濃縮状態の評価値と、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は、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に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＊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スケール付着状態信
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悔怠も
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１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
をそっくりそのｉｔ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＆を示すブロック図、第
２図は蒸気圧と加熱制＃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、第５図はス
ケール付着状態判定部１０の要部波形を示す波形図であ
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 ５・・・・・・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　　　　　８・・・・・・評価値演算部９・・・
・・・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・・・・・・完全プロニスイッ
チ １２・・・・・・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Ｓ、を出力する圧
   力センサ１ａと、蒸気圧信号Ｓ菫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Ｓ３
   を出力する第一のコンパレータ１ｂと、蒸気圧信号Ｓ１
   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Ｓ３
   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Ｓ２に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とを備えたボイラ糸におい
   て、降下中の蒸気圧に対応する蒸気圧信号Ｓｌが上限設
   定値に到達してから下限設定値に到達するまでの基準圧
   力降下期間ｔ！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Ｓ１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ｔ−ヲ計測し、その計測結果を全圧力降下期間
   信号Ｓ５とし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Ｓｌが上昇を開始
   してから上限設定値に到達するまでの全圧力上昇期間ｔ
   １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Ｓ４と、全圧力降下期間開信号Ｓ５と、全圧
   力上昇期間信号Ｓ６とに基づいて、上昇中の蒸気圧信号
   ８１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ｔ１を演算し、その演算結果を
   基準圧力上昇期間信号Ｓ７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Ｓ４と基準圧
   力上昇期間信号Ｓ７とに基づいて、缶水寝縮状態の評価
   値Ｋを債算し、その演：ｊＬ結米を評価値信号Ｓ８とし
   て出力する評価値演算手段８と、完全ブローの実行を表
   わす完全ブロー信号Ｓ１１の供給があった後、最初に供
   給される評価値信号Ｓ８と、予め設定された参照評価値
   信号Ｓ会とに基づいて、評価値が特定の参照評価値以上
   であることを判定して、スケール付層状態信号８１２を
   出力するスケール付着状態判定手段１０と、スケール付
   着状態信号Ｓ１２に応答して、警報表示を行う警報表示
   手段１２とが付設され、前記評価値演算手段８は、 但し、ｔ１＝基準基準上昇期間 を雪＝基準圧力降下期間 で衣わされる評価関数に基づいて、評価値に′ｆｔ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。