JPS58184402A - 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１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、加熱制御のた
めの断続制御における１回の加熱期間が、水管中のスケ
ール付着の進行に伴って増大するという現象に基づいて
、水管中のスケール付着状態紮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ｒ長時間運転すると、缶水カ濃縮化さ
れるので、缶水中に含まれるカルシュウムミマグネシュ
ウム、シυ力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全低下きせるばがりか、水
管を高温度に至らしめ、ついには、焼損ヲも招くことが
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
ケール付着状態ケ定期的な目視観、測により確臆し、ス
ケ１１−ル付着がある程度進行したときには、水管に通
薬してスケールヶ溶解除去することが行われている。

しかしながら、スケール付着状態全目視観測するために
は、ボイラ系の運転を停止させ、一旦、缶水盆プローし
てから水管内部葡観迎１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憧怠され、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、ゆ旧に多大の時間と労力τ費すことがしば
しばであった。

壕だ、ボイラ系の運転停止ヶ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
い制約會受けるので、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ととが
できず、而して、スケール葡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盆許し、水
管の焼損【招く危険性が仲めて大であるという欠点があ
った。

（５） 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、蒸気負荷に係わりな
く、缶水の濃縮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（以下、完全ブローという）した直後
における上＝ｉ評価値が特定値以上であることに基づい
てスケール付着状態全判別することにより、上記欠点を
除去し、高精度に、しかも、実質上連続的にスケール付
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け、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と７それぞれ計？ｌｌｌ　
ｌ、、その計測結果に基づいて、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、完全フローか実行さねた後、最初（６） 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”ｉ４定表示部に供給し、スケール付着状
態に全ったこと牙表示するようにしたことｋ　４Ｐ旨と
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
音説明すれば１以下の辿りである。

第１図は、この発明の実施例における蒸気圧検出部、加
熱制御部、基準圧力降下期間検出部、基準圧力上昇期間
検出部の各構成を示すブロック図である。同図において
、ボイラＡは側壁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葡形成するっ 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ｇｔ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棒ｌと、電極棒ｊ
とが一接配置され、これらτブロアｆに連通するｊ虱道
１でもって囲んで燃焼幸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
わぞね圧力センサ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のコンパレータ
１ｂに接続さね、そのり吐ット端子がインバータ２ａｋ
介して第二のコンパレータ１Ｃに接続された第一の７リ
ツプフロツプ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を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１ｄに接続された単安定マ
ルチバイブレータ２ｅ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フリ
ップフロ１１：：ツブ２ｆと、該フリップフロップ２ｆ
の正相出力端子にドライバ２ｇｋ介して接続された第二
のリレー２ｈとから成る。

更に、モータｅ１電極棒ｊ１燃料バルブｇから延びる給
電線ｑ、ｓ、ｔはそれぞれ第一のリレー２ｄのメータ接
点ｒ１、ｒＬ３、第二のリレー２ｈのメーク接点ｒ２に
通じて図示しない電源に接続される。

基準圧力降下期間検出部３は、そのセット端子が第二の
コンパレータ１Ｃに接続され、そのリセット端子が第一
のコンパレータ１ｂに接続され、更に、その正相出力端
子が制御信号出力端子■に接続されたフリップフロップ
３ａから成る。

基準圧力上昇期間検出部４１ｄ’：、そのセット端子が
インバータ４ａ’に介して第一のコンパレータ１ｂＫ接
続され、そのリセット端子がインバータ４ｂを介して第
二のコンパレータ１Ｃに接続され、更に、その正相出力
端子が制御信号出力端子■に接続されたフリップフロッ
プ４Ｃから成る。

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、第二のコン
パレータ１Ｃの出力信号（Ｂ）と、第一のコンパレータ
１ｂの出力信号（Ｃ）と、加熱制御部２中の第一のフリ
ップフロップ２ｂの自」「０」状態（９） （Ｄ）ト、回部中の第二のフリップフロップ２ｆのＮＪ
　ｒＯＪ状態（Ｅ）と、基準圧力降下期間検出部３中の
フリップフロップ３ａのＮＪ　ｒＯＪ状態（Ｆ）と、基
準圧力上昇期間検出部４中のフリップフロップ４ｃのＮ
Ｊ　ｒＯＪ状態（Ｇ）とｔ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Ｓ１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値Ｈに到達する
と、第二のコンパレータ１ｃに供給される蒸気圧信号Ｓ
ｌが参照電圧源１ｅから供給される上限設定値Ｈに対応
する参照電圧に到達するので、第２図（Ｂ）ｂに示すよ
うに、該コンパレータ１Ｃの出力は「１」に反転して上
限蒸気圧信号Ｓ２？１１−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
１０」への反転信号會第−のフリップフロップ２ｂのリ
セット端子に供給し、第２図（Ｄ）　ｃに示すように、
これｔリセットする。

（１０） 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２ｃｌ−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ｒｌｓ　ｒ＋。

が開成し、給電線ｑ、ｓｋ通じての電源供給が断たれ、
ブロアｆは送風音停止し、電極棒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（Ｅ）ｄに示すように、これｔ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２ｇｔ介して第にのリレー２ｈも非励
磁状態に移行するので、接点ｒ２が開成し、給電線ｔｉ
通じての電源供給が断たれ、燃料バルブｇが閉成する。

かかる状態では、ブロアｆによる送風も、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が消火
状態となる。

１（１ 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Ｓ１は第
２図（Ａ）ｅに示すように、−、Ｆｌｌｉ％１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、この間に、前記上１恨蒸気圧信号ｓ２としての
「０」から「１」への反転信号ケ、そのリセット端子に
受けて、第２図（Ｇ）ｇに示すように、フリップフロッ
プ４ｃがリセットされ、しかる後、蒸気圧信号Ｓｌが第
２図（Ａ）ｈに示すように、上限設定値Ｈ’に横切る時
点で、第二のコンパレータ１ｃの出力信号が、第２図（
Ａ）　ｉに示すように、「１」から「０」に反転し、か
かる反転信号ｔそのリセット端子に受けて、第２図１（
Ｆ）Ｊに示すように、フリップフロップ３ａがセットさ
れるっ蒸気圧信号Ｓｌの降下が続行し、第２図（Ａ）　
ｋに示すように、下限設定値Ｌ′＝！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月
Ｓｌが参照電圧源１ｄから供給される下限設冒、。

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、第２図（Ｃ）ｌに示すように、「０
」に反転して下限蒸気圧信号Ｓ３τ供給し、第２図（Ｄ
）　ｍに示すように、第一のフリップフロップ２ｂがセ
ットされ、第一のリレー２ｄが励磁状態に移行し、ブロ
アｆ’に始動させて、風道１内ケ空気パージする。

同時に、第二のコンパレータ１ｂカラノ「０」への反転
信号は、フリップフロップ３ａのリセット端子にも供給
されるので、Ｋｉｔフリップフロップ３ａは、第２図（
Ｆ）　ｎに示すように、リセットされる。

而して、上記動作において、フリップフロップ３ａが「
１」になっている期間は、ボイラの蒸気圧が上限蒸気圧
から下限蒸気圧に降下するまでの期間、即ち、基準圧力
降下期間ｔｚｋ表わすものであり、該「１」は基準圧力
降下期間検出信号Ｓ４として出力される。

更に付言すれば、かかる動作において、第一の７リツプ
フロツプ２ｂが「０」に々つている期間ｔ’２１”ｔ、
　＄　２図（Ａ）ａ’、ｅ、ｈ、ｆ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
圧に至るまでに要する時間を表わ（１３） すものであるが、同図（Ａ）　ｅに示す圧力上昇分は一
般に僅小であるので、該期間ｔ／２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會降下するに要
する基準圧力降下期間Ｌ２に実質的に等しいものである
。

前述のように、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は単安定マルチバイブレーク２ｅにも供給されて、
これ葡トリガし、準安定状態に移行させ、該マルチバイ
ブレータ２ｅが安定状態に匂帰する時点で、第２図（Ｅ
）　ｏに示すように、第二のフリップフロップ２ｆがセ
ットされる。

すると、第二のリレー２ｈが励磁状態と々す、接点ｒ２
が閉成して、燃料バルブｇに給％線ｔ’２辿じて電源が
供給されるので、該バルブｇが開いて、燃料噴出棒ｉか
ら燃料が唱出し、バーナＢが燃焼状態に移行する。

而して、上記動作において、第２１％ＩＣＥ）に示すよ
うに、フリップフロップ２ｆが「０」になっている期間
は加熱停止期間Ｔ２であり、更に、ブロア（１４） ｆが始動してから燃料バルブｇが開くまでの期間ｔ９は
風道１内部に空気をバージして、バーナＢｋ確実に着火
させるために必要なプリバージ期間である。

しかるところ、かかるプリパージ期間ｔ、中にも、第２
図（Ａ）　Ｉ）に示すように、蒸気圧信号Ｓｌけ減少し
、バーナＢが燃焼状態に移行するまでには、第２図（Ａ
）ｑに示すように、最小値ＬＬまで減少し、しかる後、
バーナＢが燃焼音開始すると、ボイラの温度上昇に伴っ
て、第２図（Ａ）　ｒに示すように直線的に増大する。

増大する蒸気圧信号Ｓｌが、第２図（Ａ）ｓに示すよう
に、再び、下限設定値しに到達すると、第２図（Ｃ）ｔ
に示すように、第一のコンパレータ１ｂの出力信号が「
１」に反転し、同図（Ｇ）ｕに示すように、フリップフ
ロップ４Ｃがセットされる。

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＋３ｊ８１はやがて、第２図（Ａ
）■に示すように、上限設定値Ｈに到達し、第２図す、
ｃ、ｄ、ｇｋ参照した前記説明と同様に作動し、第２図
ｂ′、Ｃ′、ｄ′、ｇ′に示すように、第一、第二のフ
リップフロップ２ｂ、　２ｆ及びフリップフロップ４Ｃ
が共にリセットされる。

而して、上記動作において、フリップフロップ４ｃが「
１」になっている期間は、ボイラの蒸気圧が下限蒸気圧
から上限蒸気圧に上昇する捷での期間、即ち、基準圧力
上昇期間ｔ＋’ｄｌ”表わすものであり、該「１」は基
準圧力上昇期間１検出信月８６として出力される。

そして、第２図（Ｅ）に示すように、フリップフロップ
２ｆが「１」になっている期間は加熱期間ＴＩである。

一般に、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、プリバージ・期間ｔ、中
の蒸気圧変化分も増減するので、加熱停止期間Ｔ２、加
熱期間ＴＩ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、蒸気負荷に従って増減す木もので
ある。

しかるに、基準圧力降下期間ｔ２、基準圧力上昇期１）
ｌｉＬ＋のように、蒸気圧が予めボ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、咳期間ｔ２．１
．の各々の始点、終点におけるボイラ系の内部エネルギ
ーの差は一定であり、蒸気負荷の影＃盆受けることはな
い。

そして、共に蒸気負荷の影響を受けることの々い基準圧
力降下期間ｔ２と基準圧力上昇期間ｔ１を用いて缶水濃
縮状態の評価値を算出し、更に、該評価値に基づいてス
ケール付着状態ケ判別するための実施例の構成を示すブ
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５、基準圧力上
昇期間計測部６の各々はクロックパルス発振器と、ケー
トと、カウンタとヲ含むタイムインターバル計数回路か
ら成り、該計測部５．６の入力端子はそれぞれ基準圧力
降下期間検出部３、基準圧力上昇期間検出部４の制御佃
月出力端子■、■に接続される。

該計測部５．６の各出力端子は評価値演算部７の入力端
子に接続され、該計測部５．６及び該演算部Ｔと制御部
８の曲には、制御信号線８ａ。

（１１） ８ｂ１８ｃが結線さｈ１更に、該制御部８と基準圧力降
下期間検出部３０制御信号出力端子■との間には、制御
信号線８ｄが結線される。

評価値演算部７には、ディジクルアナログ変換部９が後
続し、該演算部Ｔからは、該変換部９に対して制御信号
線７ａが延びる。

ディジタルアナログ変換部９には、スケール付着状絵判
定部１０が後続し、該判定部ｉ　ｏ　ｔｒｉ、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ョメータ１０ａ
を介して電酋に接続され、更に、その出力端子がアンド
ゲート１０ｂの−っ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％ｉ７ａが接続さ
れ、その正相出力端子がアントゲ−）　１０ｂの一つの
入力端子に接続された単安定マルチパイプレーク１゜ｄ
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に接続さね、更に、その正相出力端子がア
ンドゲート１０ｂの一つの（１８） 入力端子に接続されたフリップフロップ１０ｅとから成
り、完全プロースイッチ１１は図示しない完全プロー検
出装置により駆動されて、あるいは、運転員に操作され
て、完全プロー実行時に閉成するスイッチである。

そして、アンドゲート１０ｂの出力端子は警報表示５１
２０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、基準圧力降下期間検出部３中の７リツプ７０
ツブ３ａが［１」となり、第２図（Ｆ）に示す波形をも
つ基準圧力降下期間検出信号Ｓ４が制御信号出力端子■
及び信号線８ｄを介して制御部８に供給され、これを初
期状態にリセットする。このとき、同じ基準圧力降下期
間計測部’ｊ３Ｓ４が基準圧力降下期間計測部５にも供
給されるので、該計測部５は該検出信号Ｓ４が「１」で
ある期間、即ち、基準圧力降下期間ｔ２にわたって、内
蔵するゲートを開き、）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、基準圧
力上昇期間検出部４中のフリップ７０ツブ４ｃが「１」
となるので、第２　ｒＭｌ（Ｇ）に示す波形をもつ基準
圧力上昇期間信号Ｓ６が基準圧力降下期間計測部６に供
給される。

これを受けて、該計測部６け、該検出信月８６が「１」
で゛ある期間、即ち、基準圧力上昇期間１１にわたって
前記同様に計数動作を実行し、該基１１間１．をディジ
タル符号で表わしてなる基準圧力上昇期間信号Ｓ７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８ｂを通じて計数完了信号Ｓ８を制御部Ｂに対して供
給する。

制御部８は計数完了信号Ｓ８を受けると、制御信号線８
ｃを通じて入力指令信号Ｓ９を評価値演算部７に対して
供給する。

更に、これを受けて評価値演算部７は、基準圧力降下期
間計測部５、基準圧力上昇期間計測部６の各々から基準
圧力降下期間信号Ｓ５と基準圧力上昇期間信号Ｓ７の双
方をロードする。かかるロードのだめの動作時間會待っ
て制御部８は、制御信号１８ａｉ通じて各計測部５．６
にリセットパルスＳｓｏ　ｋ送り、これらを初期状態に
復帰させて次周期の計迎１に備える。

この間に、評価値演算部１は、すでにロードされている
、基準圧力降下期間信号Ｓ５と基準圧力上昇期間信号Ｓ
７の各々により表わされる基準圧力降下期間ｔ２と、基
準圧力上昇期間ｔ１とｔ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Ｋｋ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Ｓｏ　’ｌ：出力す
るとともに、制御信号線？ａｉ通じて演算完了信号８１
２をディジクルアナログ変換部９に送る。

上記演算式（１）は以下の関係から導出されるものであ
る。

（２１） 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、 但し、Ｗ　＝ボイラ系固有の最大蒸発量Ｕｎ−上限蒸気
圧におけるボイラ 系の内部エネルギー ＵＬ＝下限蒸気圧におけるボイラ 系の内部エネルギー Ｉ８Ｍ　＝蒸気のエンタルピーの平均 値 １、＝給水のエンタルピー Ｑｌ−ボイラの放熱量（熱流量） （２２） で表わされることが知られており、上記（２）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（２）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、 ρ、。

なる関係が得られる。

しかるところ、Ｃｖは該期間ｔ１、ｔ２の各始点、終点
におけるボイラ系の内部エネルギーの変化分（ＵＨ−Ｕ
Ｌ）に応じて変化する量であるけれども、予め、ボイラ
系固有に設定された上下限蒸気圧の間を変化するに要す
る基準圧力上昇期間ｔ１１基準圧力降下期間ｔ２に関し
ては、その始点、終点における内部エネルギーの薫化分
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、Ｗｍｎｔ
　、ＣＢはボイラ系固有の定数であるので、かくして、 Ｋ　−□　・・・・・・・・・・・・・・・・・・・（
７）（１／ｌ　＋）　＋（１／ｌ　２） なる評価値を定義して、該ＣＪ）式に（５）、（６）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ｌ＃縮されると、キャリ
ーオーバーを生じ、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ｔ１が顕著に増大する反面、魯気負荷を
除けば、専ら放：′・１ 熱量に支配される基準圧力降下期間ｔ２は缶水捗縮の影
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図であり、ボイラ系の運転が続行されると
、評価値には第４図ａに示すようなＳ字曲線に沿って増
大し、缶水をプロー（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図す、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７から演算完了信号８
１２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Ｔから供給されている濃縮状態評価
値信号８１１をこれに対応するアナログ信号Ｓ’ｌｌに
変換してコンパレータ１０ｃの非反転入力端子に供給す
る。

該コンパレータ１０ｃは該信号Ｓ’ｌＩ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Ｓｔａ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ＳＳａ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（２５） を濃縮状態信号Ｓ１４として出力する。

この間、単安定マルチバイブレーク１０ｄは、第５図（
Ａ）　ａに示すような演算完了信号８１２に応答して、
第５図（Ｂ）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、図示しない完全プ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、完全プロースイッチ
１１が、一旦、閉成することにより、完全プロー信号８
１５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
８１４によって支配される。

而して、第５図（Ｄ）ｄに示すように、コンパレータ１
０ｃの出力が「１」になっていれば、即ち、濃縮状態信
号８１４が供給されていれば、該ゲート１０ｂは、第５
図（Ｅ）ｅに示すように、スケール付着状態信号Ｓｔａ
を出力する。

そして、第５図（Ａ）　ｆに示すように、単安定マ（２
６） ルチバイブレータ１０ｄが安定状態にゆ帰する際の後縁
でもって、第５図（Ｅ）ｇに示すように、フリップフロ
ップ１０ｅがリセットされる。

しかしながら、次回の計測に対応して、第５図（Ａ）ｈ
に示すような演算完了信月ＳＩ２が供給されて、第５図
（Ｂ）ｉに示すように、単安定マルチバイブレータ１０
ｄが「１」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１０ｅは
、完全ブロー信号Ｓ１５の供給によシ、再度、セットさ
れるまでは「０」にとどするので、以後、完全ブロー信
号８１５が供給される壕では、アンドゲート１０ｂの出
力は、第５図（Ｅ）ｋに示すように「０」となり、スケ
ール付着信号ＳＩ６が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、籍！、ｔＫ２、ｔＫ３、ｔ１４・・・
・・・の時点直後に得られた極小値としての評価値Ｋ、
１、Ｋａ２、Ｋｍ３、Ｋｍ４・・・・・・と、参照評価
値島との大小関係を比較判定するものであり、ｔｔ３、
ｋ４の時点で完全ブローを実行して、ｂ″、ゴ〃のよう
に急低下した評価値にの極小値に、３、Ｋ、４け参照評
価値Ｋｍを越えているので、かかる時点ｔＫ３、ｔＫ４
でけスケール付着信号Ｓ１６が出力される。一般に、水
管のスケール付着が進行すると缶水への熱伝ばんが阻害
されるので、基準圧力上昇期間ｔ１が増大し、評価値が
増大傾向を示すものであるが、かが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
値から面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、完全ブロー
直後の評価値にけスケール付着′＄：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ｔ’信号処理け、かかる児全プＯ−直後の評
価値Ｋが参照評価仙に９以上で凌）ることを判別するこ
とによシ、スケール付着信月Ｓ１６を、１′□。

出力するものであり、□′該信号ＳＩ６を受けて警報表
示部１２けスケール付着状態に至ったことを目視可能、
あるいｄ１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ｔ２と、
基準圧力上昇期間ｔ１を計測し、これらを変数として、 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
付着状態を判別し、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ば、はるかに高
精度に、しかも、連続的にスケ−、ル付着状襲を計測す
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、蒸気狛荷
の影會を除去するように構成されてい（２９） るので、−ヒに効果を達成するに際して、蒸気仙荷を計
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憧怠も
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。

【図面の簡単な説明】

図は仁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、加熱制御部、基準圧力降下期間検出部、基
準圧力上昇期間検出部の構成を示すブロック図、第２図
は蒸気圧検出部、基準圧力降下期間検出部、基準圧力上
昇期間検出部の％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
の経時変化を示すグラフ、第５図はス（３０） ケール付着状態判定部の要部波形を対比して示す波形図
である。 １・・・・・蒸気圧検出部　　　　２・・・・・・加熱
制御部３・・・・・・基準圧力降下期間検出部４・・・
・・・基準圧力上昇期間検出部５・・・・・・基準圧力
降下期間計測部６・・・・・・基準圧力上昇期間計測部
Ｔ・・・・・・評価値演算部　　　　８・・・・・・制
御部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
プロースイッチ　１２・・・・・・警報表示部特許出願
人　　株式会社　荏原製作所 （３１） １１−

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＋に出力する圧
   力センサ１ａと、蒸気圧信号Ｓ１が下限蒸気圧に対応す
   る下限設定値しであることを検出して下限蒸気圧信号Ｓ
   ａｋ出力する第一のコンパレータ１ｂと、蒸気圧信号Ｓ
   １が上限蒸気圧に対応する上限設定値Ｈであることｔ検
   出して上限蒸気圧信号８２に出力する第二のコンパレー
   ク１ｃ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、ボイラ葡加熱するだめの加熱装置葡
   始動させ、上限蒸気圧信号Ｓ２に応答して、加熱装置ケ
   停止させる断続制御の加熱制御手段２とｋ（曲えたボイ
   ラ系において、降下中の蒸気圧に対応する蒸気圧信号Ｓ
   ｌが上限設定値Ｈに到達してから下限設定値りに到達す
   るまでの基準圧力降下期間ｔ２を検出して、基準圧力降
   下期間信号信’ＱＳ＜ｋ出力する基準圧力降下期間検出
   手段３と、基準圧力降下期間検出信号Ｓ４に基づいて、
   基準圧力降下期間ｔｚｋ計測し、その計測結果を基準圧
   力降下期間信号Ｓ５として出力する基準圧力降下期間計
   測手段５と、上昇中の蒸気圧に対応する蒸気圧信号ＳＢ
   が下限設定値りに到達してから上限設定値Ｈに到達する
   までの基準圧力上昇期間ｔｌ’に検出して、基準圧力上
   昇期間検出信号Ｓａｋ出力する基準圧力上昇期間検出手
   段４と、基準圧力上昇期間検出信号Ｓ６に基づいて、基
   準圧力上昇期間ｔｌｋ計測し、その粗測結果を基準圧力
   降下期間信月８７として出力する基準圧力上昇期間計測
   手段６と、基準圧力降下期間信号Ｓ５と基準圧力上列期
   間信号Ｓ７とに基づいて、缶水の濃縮状態の評価価に’
   に演算し、その演算結果を濃縮状態評価値信刊Ｓ１１と
   して出力する評価値？）Ｉｉ算手段１と、完全ブローの
   実行會表わす完全ブロー信号Ｓ］６の供給があった後、
   最初に供給される＊縮状態評価値伯号８１１と、予め設
   定された参照評価値信号８１３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
   付着状態信号Ｓ＋ｅ　ｋ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刊Ｓ１６に応答して、
   警報表示を行う輪軸表示手段１２とが付設され、前記評
   価値演算手段Ｔは、但し、１．＝基準圧カーヒ昇期間 ｔ２−基準圧力降下期間 で表わされる評価関数に基づいて、評価値Ｋｔ算出する
   とと葡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。