JPS58200903A - 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を４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ろう 一般に、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ラム、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（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、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憚怠され、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、復旧に多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間魅点に鑑み、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、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
」−成魚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をそれぞれ計測し、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、該評価値が特定の参照評価値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、
該信号が出力されている期間についての加熱期間を加熱
期間累算部でもって累算して、累積加熱期間を算出する
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、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
、燃料パルプｇを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ｉと、電極棒ｊとが
隣接配置され、これらをブロアｆに連通する風道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１１）、１ｃと、参照電圧源ｊ
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フリ
ップ７０ツブ２ｂと、該フリップ７０ツフ２ｂの正相出
力端子にドライバ２ｃ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１ｂ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
子カインハータ２ａの出力端子に接続された第二の７リ
ツプフロツプ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を介して接続された第二のリレー
２ｈとから成る。

更に、モータｅ、奄極捧ｊ１燃料バルブｇがら延びる給
電線ｑ、ｓ、ｔはそれぞれ第一のリレー２ｄのメータ接
点ｒｌｒ１’、第二のリレー２ｈのメータ接点「２を通
じて図示しない′電源に接続される。

尚、２δは制御信号出力端子である。

基準圧力降下期間検出部３は、そのセット端子カ第二の
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に鑓続され、更に、その正相出力端
子が制御信号出方−子■に接続されたフリップフロップ
３ａから成る。

Ｍ；準圧力上昇期間検出部４は、そのセット端子かイン
バータ４ａを介して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４ｈ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
がら成る。

第２図は、連通管ｎ内の蒸気圧、即ら、圧力センサ１ａ
が出力する蒸気圧信号の経時変化囚と、第二のコンパレ
ータＩＣの出力信号ｆＢ）と、第一のコンパレータ１ｂ
の出力信号ｔｅｌと、加熱制御部２中の第一のフリップ
フロップ２ｂの「１」「０」状態ＦＤ＋と、間部中の第
二のフリップフロップ２ｆの「１」「０」状態ｆＥ１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「１」ｒＯ」状態ＣＦ＋と、基準圧力上昇期間検出部
４中の７リツプフロツプ４Ｃの「１」「Ｏ」状態量とを
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ε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８１が第２凶ｉＡ）　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
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
「０」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（Ｄｉ　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「１、ｒｌ′か開成し、給
屹線ｑ、５を通じての電源供給が１１Ｊｉたれ、ブロア
ｆは送風を停止し、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、Ｔｈ　２
　Ｌ！Ｉ　（ｈ；ｌ　ｄ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２１１も非
励磁状態に移行するので、接点ｒ２が開成し、給龜線ｔ
を通じての電源供給が断たれ、燃ｔ４バルブｇが閉成す
る。

かかる状態では、プロア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。

バーナＢが消火状態となった後、時制が経過すると、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、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、この間に、前記上限蒸気圧信号Ｓ！とじての「
０」から「１」への反未信号の反転時点で「１」から「
０」に反転する信号を、そのリセット端子に受けて、第
２図ｆＧ）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Ｓ】が第２図（Ａｓ
ｈに示すように、上限設定値Ｈを横切る時点で、第二の
コンパレータＩＣの出力信号が、第２図（Ｂ）１に示す
ように、「１」から「０」に反転し、かかる反転信号を
そのリセット端子に受けて、第２図（Ｆ）　ｊに示すよ
うに、フリップフロップ３ａがセットされる。

蒸気圧信号８１の降下が続行し、第２図（Ａｌ　ｋに示
すように、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Ｓ１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
−圧に到達するので、該コンパレータ１ｂの出力は、第
２図（Ｃ１ｌに示すように、「０」に反転して下限蒸気
圧信号Ｓ３を供給し、第２図（Ｄ）Ｉｎ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を始動させて、風
道１内を空気パー、ジする。

同時に、第二のコンパレータ１ｂからの１０」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、該フリップフロップ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
から下限蒸気圧に一下するまでの期間、即ち、基準圧力
降下期間ｔ２を表わすものであり、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、Ｔｈ　−のフリ
ップ７０ツブ２ｂが「０」になっている期間ｔ２’は、
第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すものであるが、同図（Ａ
）ｅに示す圧力上昇分は一般に借手であるので、該期間
１２′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る基準圧力降下期間ｔ２に
実質的に等しいものである。

前述のように、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
Ｓ１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（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が励磁状態となり、接点ｒ２
が閉成して、燃料バルブｇに給゛−線ｔを通じて１ｋＬ
ｉが供給されるので、該バルブｇが開いて、燃料噴出棒
１から燃料が噴出し、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２図（Ｂ）に示すように
、フリップフロップ２ｆが「ｏ」になっている期間は加
熱停止期間Ｔ２であり、更に、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ｔｐは風道１内部に空気
をパージして、バーナＢを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、かかるプリパージ期間ｔｐ中にも、第２
図（Ａｔ　ｐに示すように、蒸気圧信号ｓ１は減少シ、
バーナＢが燃焼状態に移行するまでには、第２図（Ａｌ
ｑに示すように、最小値ＬＬまで減少し、しかる後、バ
ーナＢが燃焼を開始すると、ボイラの温度上昇に伴って
、第２図（Ａ）「に示すように直線的に増大する′□。

増大する蒸気圧信号Ｓ１が、第２図（Ａｌ　ｓに示すよ
うに、再び、下限設定値りに到達すると、第２図（Ｃｌ
ｔに示すように、第一のコンバレー１ｂの出力信号か「
１」に反転し、同図ｆＧｌ　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−／−Ｈ〕燃焼状態か継続すると、蒸気圧は上昇し
続け、蒸気圧信号ｓ１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、ｇ
を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までの期間、即ち、基準圧力
上昇期間１．を表わすものであり、該「１」は基準圧力
上昇期間検出信号Ｓ６として出力される。

そして、第２図ｆＥ＋に示すように、フリップフロップ
２ｆが１１」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（Ａｌ　ｆに、
示す蒸気圧の降下勾配が変化し、プリパージ期間ｉｐ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るものであ
る。

しかるに、基準圧力降下期間ｔ２、基準圧力上昇期間１
．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、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
は一定であり、蒸気負荷の影響を受けることはない。

そして、共に蒸気負荷の影響を受けることのない基準圧
力降下期間ｔ２と基準圧力上昇期間１゜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
ケール付着状態を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、基準圧カー
Ｅ昇期間計測部６、加熱期間計測部γの各々はクロック
パルス発振器ど、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の制御信号出力端子■、■に接続される。

更に、該計測部Ｔの入力端子は、加熱制御部２の制御信
号出力端子２δ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９の入力端
子に接続され、該計測部５．６及び該演算部９と制御部
８の間には、制御信号線８ａ、８ｂが結線され、加熱期
間計測部γと制御部８の間には、やはり制御信号線８Ｃ
が結線される。更に、該制御部８と基準圧力降下期間検
出部３の制御信号出力端子■との間には、制御信号線８
ｄが結線される。

評価値演算部９には、ディジタルアナログ変換部１０が
後続し、該演算部９からは、該変換部１０に対して制御
信号線９ａが延びる。

ディジタルアナログ変換部１０には、濃縮状態判定部１
１が後続し、該判定部１１は、その非反転入力端子がデ
ィジタルアナログ変換部１０の出力端子に接続され、そ
の反転入力端子がボテンンョ〆一夕１１ａを介して電源
に接続されたコンパレータ１１ｂから成る。

そして、該コンパレータ１１ｂの出力端子は制御信号線
１１ｃを通じて加熱期間累算部１２のクリア端子に接続
される。

該累算部１２の入力端子は加熱期間計測部７の出力端子
に接続され、更に、そのロード端子には、制御部８から
延びる制御信号線８ｅが接続される。

該累算部１２には、ディジタルアナログ変換部１３が後
続し、制御信号線１２ａが延びる。

該変換部１３には、スケール付着状態判定部１４が後続
し、該判定部１４はその非反転入力端子が該変換部１３
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１４ａを介して電源に接続されたコンパレータ１
４ｂから成る。

そして、該コンパレータ１４ｂの出力端子は警報表示部
１５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、基準圧力降下期間検出部３中のフリップフロ
ップ３ａが「１」となり、第２図ｆＦ）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番こ供給され、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
期間検出信号Ｓ４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、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、括準
圧力上昇期間検出部４中のフリップフロップ４ｃが「１
Ｊとなるので、第２図ｆＧ）に示す波形をもつ基準圧力
上昇期間信号Ｓ６が基準圧力上昇期間計測部６に供給さ
れる。

これを受けて、該計測部６は、該検出信号Ｓ６が１１」
である期間、即ち、基準圧力上昇期間１゜にわたって前
記同様に計数動作を実行し、該期間【ｌ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
。

また、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（Ｅｌに示す波形を持つ制御信
号８１１が制御信号出力端子２０を介して加熱期間計測
部Ｔに供給される。

これを受けて該計測部１は、該制御信号Ｓｏが「１」で
ある期間、即ち、加熱期間ＴＩにわたって前記同様に計
数動作を実行し、該期間ｔｒ、をディジタル符号で表わ
して成る加熱期間１１号ＳＩ２を出力するとともに、該
期間１ｒｒの終了時点にて制御信号線８Ｃを通じて計数
完了信号Ｓ＋ａを制御部８に対し“Ｃ供給する。

一〇御部８は計数完了信号Ｓｅａを受けると、制ａＩｄ
号線８ａ、８ｅを通じて人力指令信号Ｓ１７を評価値演
算部９及び加熱期間累算部１２に対して供給する。

更に、これを受けて評価値演算部９は、基準圧力降下期
間計測部５、基準圧力上昇期間計測ａ６の各々からＭ、
ｒ！＃圧力降下ｌＪｊ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。かかるロートのための動作
時間を待って制御部８は、制御信号線ＳＬ＋を通じて各
計測部５．６、ＴにリセットパルスＳｅａを送り、これ
らを初期状態に復帰させて次周期の計測に倫える。

この間に、畦価値演算部９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篩）−期間ｔ２と、
基準圧力上昇期間１．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
で表わして成る評価値信号Ｓ８を出力するとともに、制
御信号線９ａを通じて演算完了信号８１９をディジタル
アナログ変換部１０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。

即ち、一般に、断続制御のボイラ系では、蒸気負荷（蒸
発値）Ｗと基準圧力上昇期間’１％基準基準降下期間ｔ
２との間には、 但し、Ｗ　ｓａｇ　＝ボイラ系固有の最大蒸発量 ＵＨ＝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 ＩＢＭ　＝蒸気のエンタルピの 平均値 工ｗ＝給水のエンタルピ ＱＲ＝ボイラの放熱量 （熱流量） で表わされる関係が成立す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５８−１４５８
９５号に開示されている。

上記（２）式から基準圧力上昇期間１ｍ、基準圧力降下
期間ｔ２を求めると、 ＋　２　　＝　　　　　　　　　　　　　　　”’　”
’　”’　”’　°°°°°０°（暢）Ｗ＋ＣＢ なる関係が得られる。

しかるところ、Ｃｖは該期間ｔ、、　ｔ３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（ＯＨ−
（ＪＬ）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ｔ１゜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、１
、ＣＲ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（７）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、缶水が濃縮されると、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１．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図（Ａ）であり、ボイラ系Ｑ運転が続行さ
れると、評価値には第４図Ｋ）　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９から演算完了信号８
１９の供給を受けると、ディジタルアナログ変換部１０
はこの時点で該演算部９から供給されている評価値信号
８Ｂをこれに対応するアナログ信号８８′に変換してコ
ンパレータ１１ｂの非反転入力端子に供給する。該コン
パレータ１１ｂは該信号８Ｂ’と、ポテンショメータ１
１ａ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
（Ａ）　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Ｋｓ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８１０として出力
する。

この間、加熱期間累算部１２は人力指令信号８１７を受
けて加熱期間計測部Ｔから加熱期間信号８１２をロード
し、これを前回の計測時にロードした加熱期間信号に対
して累積加算する。

そして、コンパレータ１１ｂから濃縮状態信号Ｓｈａが
供給されているときには、該累算部１２は上記累積加算
結果を該累算部１２・内に記憶保持し、該濃縮状態信号
８＋ｏが供給されていないときには、該累算部１２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１２の累算結果は評価値Ｋが参照評価
値に、に到達するまでは、第４図（Ｂｌａ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（Ｂｌ　ｂ
に示すように、加熱装置の断続制御のたびに加熱期間Ｔ
１を累積加算し、一方、第４図（Ａｌ　ｂに示すように
、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
により、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（Ｂｌ　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加算期間Σｌ１ｌｌ
を表わす累積加熱期間信号８１３はディジタルアナログ
変換部１３に供給され、該変換部１３は該累算部１２か
ら制御信号線１２ａを通じて演算完了信号８２０を受け
て各累積加熱期間信号８１Ｂが得られるたびにこれを対
応するアナログ信号８＋ｓ’に変換し、第４図ＣＢ＋に
対応して第４図（Ｃ１に示すような信号８１３’をコン
パレータ１４ｂの非反転入力端子に供給する。

該コンパレータ１４ｂは、前記コンパレータＮｂと同様
に作動し、第４図（（？）ａに示すように、累積加熱期
間ΣＴ＋がポテンショメータ１４ａで設定された参照加
熱期間信号８１４が表わす参照加熱期間Ｔｌ’１８に到
達したことを判別して、「０」から「１」への反転信号
をスケール付着状態信号８１５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Ｓ’ｓを受けて、警報表
示部１５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、加熱期間累算部１２が出力
する累積加熱期間信号８＋ｓをアナログ信号Ｓ　１３’
に変換してスケール付着状態判定部１４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１４以
後の構成要素は必須的なものではなく、累積加熱期間信
号８１３に基づいて累積加熱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８１３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、基
準圧力上昇期間１．を網側し、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、
該評価値Ｋが特定の香照評価値に８を越えている期間に
ついての加熱期間Ｔｌの累積値を累積加熱期間信号８１
３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Ｉｌに、しかも、連続的にスケール付着状態をｊ１
則することができ、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加熱期間信号が
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、分解点検するといら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。

【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、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プロ・ンク図、第４区は評価
値にの経時変化を示すグラフである。 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７
・・・・・・加熱期間計測部 ８・・・・・・制御部　　　９・・・・・・評価値演算
部１（１，１３・・・・・・ディジタルアナログ変換部
１１・・・・・・濃縮状態判定部 １２・・・・・・加熱期間累算部 １４・・・・・・スケール付着状態判定部１５・・・・
・・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１ａ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とを備えたボイラ系におい
   て、降下中の蒸気圧に対応する然ヌを圧信号Ｓ１が上限
   設定値に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を検出して、基準圧力降下期間検出信
   号Ｓ４を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ｔ２を計測し、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Ｓ１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を検出して、基準圧力上昇期間検出信号Ｓ６を
   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１．を
   計測し、その計測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計測手段６と、基準圧力降
   下期間信号Ｓ５と基準圧力上昇期間信号Ｓ７とに基づい
   て、缶水の濃縮状態の評価値Ｋを演算し、その演算結果
   を評価値１ば号Ｓ８として出力する評価値演算手段８と
   、評価値信号Ｓ８と、予め設定された参照評価値信号Ｓ
   ９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ＳＩｏを出力する濃縮状
   態制定手段１１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
   の加熱期間Ｔ１を計測し、その計測結果を加熱期間信号
   ８１２として出力する加熱期間計測手段Ｔと、加熱期間
   信号８１２に応答して、濃縮状態信号８＋ｏが供給され
   濃縮状態信号８１０が供給されていない期間については
   、その累算結果を零に復帰させる加熱期間累算手段１２
   とが付設されて、前記評価値演算手段９は、 但し、１．＝基準圧力上昇期間 ｔ２＝基準基準降下期間 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。