JPS5913806A - ボイラ系における缶水濃縮状態制御装置 - 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】 この発明はボイラ糸における缶水０譲縮化に伴う、缶水
中の不純物濃度の増大傾向を連続的に自動計測するため
の缶水濃縮状態計測装置に係わり、特に、加熱制御のた
めの加熱期間中の基準圧力上列期間と加熱停止期間中の
基準圧力降下期間とに基づいて、缶水の濃縮度合いを表
わす評価値を算出す々し、その結果に基づいてブロー弁
を自動制御することにより缶水の濃縮の自動１ｔｉｌｌ
　ＩＪｌｌを行うボイラ糸の缶水濃縮状態制御装置に関
する。

一般に、ボイラを長期間運転すると、缶水の（濃縮が起
り、缶水中に溶解している固形分等の不純物の濃度が増
大して、缶水中に気泡な生じさせろ。

そして、かかる気泡が蒸気中に混入してキャリ−オーバ
ーを生じ、ボイラ系に接続されている配管、バルブ等を
損傷することが知られているうキャリーオーバーを防ぐ
ためには、従前から給水あるいは蒸気の流量を流量計で
もって計測することにより、缶水濃縮度を推量して、こ
の推量値がある限度以上増大したときに、缶水の吹き出
しく以下ブローという）を行って、新しい缶水と置換す
ることが行われてはいるものの、小形のボイラ系にあっ
ては、流量計を装備することの経済的負担が増大するの
で、その採用が困難であり、而して、代替手段として、
ボイラ糸の累積燃料消費量を、燃料貯紙容器、すなわち
、典型的には、燃オ」用ドラム缶の消費本数でもって計
測することにより、推量する手段、あるいは、缶水の一
部を抽出して、その電気伝導度を計測することにより、
缶水の濃縮度を推量する手段等が、一般に、採用されて
いるっ しかしながら、従前の、累積燃料消費量に基づいて累積
蒸気消費量を、更には、缶水濃縮度を推量する手段にお
いては、現実のボイラ糸の効率が負荷状態によって変動
し、累積燃料消費量と累積蒸気消費量が必ずしも対応し
ないので、高精度の計測は期待し難いものであったっ 特に、ドラム缶等の燃料貯蔵用容器の消費本数に基づい
て累積蒸気消費量を推量する場合には、計量の最小単位
が大きくなり、多大の量子化誤差を伴うので、高精度の
計測か一層困難であったっその上、ドラム缶の計数には
、特定のボイラ毎に、消費した燃料が貯蔵されていた空
缶σ）本数をいちいち計数し、これを記録するという繁
雑な作業を伴うので、在住にして管理が不徹底になりや
すく、缶水濃度の把握が運転途中でしばしば不能になっ
てしまうという不都合があった。

また１缶水の電気伝導度に基づいて、缶水の濃縮状態を
推量する場合には１間歇的な計測５？余議なくされ、し
かも、実際上、計測回数が制約されるため１缶水の濃縮
度合いの増大傾向を連続的に把握することができなかっ
た。

而して、かかる従前のボイラ系においては、ブローを実
行すべき適切な時期を失し、缶水な過度の濃縮状態に至
らしめ、キャリーオーバーの頻発による関連機器の損傷
を誘発するという危険が多大に存在するという欠点があ
ったっ この発明の目的は、上記従来技術に基づく缶水濃縮度の
推量の問題点に鑑み、連通管内の蒸気圧を検出し、蒸気
圧の上昇期間と降下期間を特定の蒸気圧区間について計
測しつつ缶水の濃縮度合いを表わす評価値を算出し、濃
縮状態評価値信号として出力することにより、上記欠点
を除去し、負荷変動にかかわりなく、高精度に、しかも
連続的に缶水の濃縮度を監視し、缶水濃縮度がボイラ系
に許容されるレベルを超えた場合に缶水を除去し、新し
い缶水と置換することにより、常時缶水の状態を許容レ
ベル以下に維持することのできろボイラ系における缶水
濃縮状態制御装置を提供せんとするものである。

−Ｆ記目的に潅うこの発明の構成は、自動制御により缶
水ケノローするブロー弁を設け、ボイラの蒸気圧が上限
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、下限蒸気圧から上限蒸気ＦＪ二に到達するまでの
基準圧力上昇期間のそれぞれを計測し５さらに、評価値
演算部でもって、その計測結果を用いて、 但し　ｔ】＝基準圧力上昇期間 ｔ２−基準圧力降下期間 で表わされる缶水濃度族１り艷１ヒ演算することにより
濃縮状態評価値信号を出力し、濃縮状態判定部でもって
上記濃縮状態評価値信号ｓｋ＋をボイラー系に評定され
ろ参照評価値と比較して濃縮状態を判定し、作動手段で
もって上記判定部からの濃縮状態信号に応答して上記ブ
ロー弁を作動するようにしたことを特徴とする。

第１図以下に基づいて、この発明の実施例の構成および
動作を説明すれば以下の通りであ７）。

第１図はこの発明の実施例におけろ蒸気１（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、その内周に涜って多数の
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’ａ？形成するっ ボイラＡの上壁ｄには、モータｅに駆動されるブロアｆ
と、燃料バルブｇを介して図示しない燃料タンクに連通
ずる燃料管ｌ］に接続された燃料噴出枠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
れろっ上部管寄せＣからは、連通管ｎが延びて、圧力セ
ンサ１ａに接続される。さらに、上部管寄せＣからは５
蒸気管０が延びて気水分離器Ｕに接続されろ、気水分離
器内の蒸気は蒸気管Ｖを通して図示しない蒸気負荷に送
られる。気水分離器内の水（よ戻し管Ｗを通して水管の
下部管寄せｂに戻される。管Ｗの下方部には、後述する
ように水管内θり缶水が所定の濃度に達した場合に作動
して缶水を外部ヘプローする電磁ブロー弁ｙが取り利け
もれろ。

下部管寄せ１〕には給水管Ｘを通して給水ポンプＺによ
り適宜水が供給される。即ち、給水ポンプ２は図示しな
い上限、下限水位センサーを含む公知の給水制御装置に
より制御され、水管内の缶水が下限水位レベルまで下降
すると下限水位センサーが動作して給水が開始し、缶水
が上限水位レベルに達すると上限水位センサーが動作し
て給水が′に、ｒするごとく断続的に給水制御されろう
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５参照電圧ｍ、１
ｄ、１ｅとから成ろう 加熱制御部２は、そσ）セット端子が第−Ｑ）コンパン
−夕’Ｉ　ｌ）に接続され、そのリセット端子がインバ
ータ２ａｆＸ：介して第二０ンコンバレータ１Ｃに接続
された第一のフリップフロッグ２ｂと、該フリップフロ
ップ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、そのセント
端子が該マルチバイブレータ２０の出力端子に接続され
、そ０）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リツグフロツプ２ｆと、該フリップ７
０ツブ２ｆの正相出力端子にドライバ？ｇを介して接続
された第二のリレー２　ｈとから成る。

更に、モータｅ、電極棒ｊ１燃料パルプｇから延びろ給
電線ｑ、ｓ、ｔはそれぞれ第一のリレー２４のメータ接
点ｒ１＋Ｉ’＋’、第二のリレー２１１のメーク接点ｒ
２を通じて図示しない電源に接続されるっ 基準圧力降下期間検出部６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
子が制仇信号出力端子■に接続されたフリップフロップ
６ａかも成る。

基準圧力上昇期間検出部４は、そのセット端子がインバ
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
ら成るっ第２図は、連通管ｎ内の蒸気圧、即ち、圧カセ
ンザ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（Ｂｌと、第一のコン
パレータ１ｂの出力信号（ｑと、加熱開山ｊ部２中の第
一のフリ、ツブフロップ２ｂの［’ＩＪ　　［’ＯＪ　
状態（Ｄ）と、間部中の第二のフリップフロップ２ｆの
１’−ＩＪ　［ＯＪ　状態（Ｅ）と、基準圧力降下期間
検出部６中のフリップフロップ３ａのｒＩＪ　Ｉ’ｌｌ
　　状態（Ｅｌ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ｒｌＪ’ｒ、ＤＪ状態（（１，）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
Ｓ１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５　Ｋ×るｒＯＪから
「１」への反転信号を受けてインバータ２ａは「１」が
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（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２ｂの正相出力はｒＯＪ　
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５接点ｒ１ｒ、／が開成し、給
電線ｑ５　ｓを通じての電源供給が断ｆｃれ、ブロアｆ
は送風を停止し、電極棒」は火花放電を停止するっこの
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、これをリセットする。

面して、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「２が開成し、給電線ｔ
を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
消火状態となるっ 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、一旦増大してから、同図（
Ａ）ｆに示すように、直線的に減少するっ そしてこの間に、前記上限蒸気圧信号Ｓ２としての反転
信号の反転時点で「１」から１０」に反転する信号を、
そのリセット端子に受けて、第２図（Ｇｌ　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（Ａ）！１に示すように、上限
設定値Ｈを横切る時点で、第２のコンパレータ１ｃの出
力信号が、第２図（Ｂｌｌに示すように、　「１」から
　１０」　に反転し、かかる反転信号をそのセット端子
に受けて、第２図（Ｆｊ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Ｓ１の降下が続行し
、第２図（Ａ）　ｋに示すように、下限設定値りまで減
少すると、今度は５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Ｓ３を供給し、第２
図（Ｄ）　ｍに示すように、第一のフリップフロップ２
ｂ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５第二のコンパレータ１ｂからの「０」への反転
信号は、フリップフロップ６ａ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６ａ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６ａ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、第一のフリップ
フロップ２ｂが「０」になっている期間１２′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（Ａｌｅに
示す圧力上昇分は一般に借上であるので、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１□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タ２ｅにも供給されて、
これヲトリガし、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
ｌ　ｏに示すように。

第二のフリップフロップ２ｆがセットされるっすると、
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に給電線１を通じて電柳、が供給され
るので、該バルブｇが開いて、燃料噴出棒！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（Ｅｌ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ｆが始動してから
燃料バルブｇが開くまでの期間ｊｐ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ＩＪ　／ξ−ジ期間である。

しかるところ、かかるブリパージ期間ｔｐ中にも、第２
図（Ａ）　ｐに示すように、蒸気圧信号Ｓ１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）　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（Ａｌ　ｔ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（Ａ）
　ｓに示すように、更び、下限設定値りに到達すると、
第２図（（］１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７、同図β）Ｕに示すよう
に、フリップフロップ４ｃがセットされるっ 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Ｓ１はやがて、第２図（Ａ）　ｖに示すよ
うに、上限設定値Ｈに到達し、第２図ｂ、ｃ、ｄ、ｇを
参照した前記説明と同様に作動し、第２図”　ｓ　”　
、”　、ｇ’に示すように、第一、第二〇）フリップフ
ロップ２ｂ、２ｒ及びフリップフロップ４ｃが共にリセ
ットされろう 而して、上記動作において、フリップフロップ４Ｃが１
１」になっている期間は、ボイラの蒸気圧あ；下限蒸気
圧から上限蒸気圧に上ガ、するまでの期間、即ち、基準
圧力上昇期間１１を表わすものであり、該「１」は基準
圧力上昇肋間検出信号Ｓ６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
月になっている期間は加熱期間Ｔ１である。

一般に、蒸気圧負荷が変動すると、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ｔｐ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Ｔ１の各々の始虚、終点におけるボイラ系の内部
エネルギーの差は、蒸気圧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ｔ１のように、蒸気圧が予めボイラ系に固有に設定
された上下限蒸気圧間な変化する際には、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ろこ乏は
ない。

そして、共に蒸気圧負荷の彩管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ｔ１　を用いて缶
水の濃縮状態の評価値を算出し。

更に、濃縮状態を判定し、警報・表示を行うための実施
例の構成を示すブロック図が第ろ図であろう同図におい
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、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５．６０入力端子はそれぞれ基準圧力降下期間検
出部３、基準ｆ」、力上昇期間検出部４０制御信号出カ
端子■、■に接続されるっ 該ｉ’ｌ’　ｄ！ＩＩ様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
削算部７と制御部８０間には、開開［信号線８ａ、８）
〕、８ｃが結線され、更に５該制イｉｆ、１１部１，８
と基準圧力降下期間検出部６の制御信号出力端子■との
間には、制御信号線８ｄが結線されるっ評価値演算部７
１Ｌは、ディジタルアナログ変換部９か後続し、該演算
部７がら（ま、該変換部９に２１シて制御信号線７ａが
延びる。

ディジタルアナログ変換部９には、濃縮状態判定部１０
が後続し、該判定部１０ｆ−！、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７＋４イラ系に許容されろ参照評価値
を定めろボ１ンショメータ１０ａを介して電源に接続さ
れたコンノミレータ１０１）から成る。そして該コンノ
ミレータ１０ｂの出力端子は警報表示部１１及び濃縮信
号リレ一部１２に接続されるっ濃縮信号リレ一部１２は
濃縮状態判定部のコンパレータＩＱｂの出力に応答する
ドう・イバ１２ａ及びこのドライバにより月力（匙され
る濃縮状態検出リレー１２ｂから成る。後述するように
濃縮状態検出リレー１２１〕はその動作時において第１
図に示す電磁ブロー弁ｙを作ωｊして水管内の缶水化ブ
ローせしめる。

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６１１１のフリップ
ノロツブ６ａの出力が「１」　となり、第２図（Ｆｌに
示す波形を持つ基準圧力降下期間検出部号Ｓ４が制御信
号出力端子■、制御信号線８ｄを介して制御部８に供給
され、これを初期状伸にリセットする。

このとき、同じ基準圧力降下１切間検出信号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６１１
１部５は該検出信号＄４が「１」である期間、即ち、基
準圧力降下期間ｔ２にわたって５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１
２　Ｙディジタル符号で表わして成る基準圧ブ月坤下期
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Ｆ
Ｅ、力上昇期間検出部４中のソリツブノロツブ４Ｃが［
月となるので、第２図（Ｇｌに示す波形を持つ基準圧力
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「１」
である期間、即ち、基準圧力上昇期間ｔ１にわたって前
記同様に計数動作ケ実行し、該期間ｔ１　をディジタル
符号で表わして成る基準圧力上層期間信号＄７を出力す
るとともに、該期間ｔ１の終ｒ時点にて、制御信号線８
ｂ￥通じて、計数完了信号Ｓ８を制御部８に対して供給
するっ制御部８は、計数完了信号Ｓ８を受けろと、制御
信号１ｄ８ｃを通じて入力権＜９信号Ｓ９を評価値演Ｎ
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」二昇期間信号Ｓ７
の双方をロードするっ力・かろロードのための動作時間
を待って、開側１部８は、制御信号線８ａを通じて各計
測部５．６にリセット・ξシスＳ１０を送り、これｒ、
　Ｂ初期状態に復帰させて５次周期の計測に備える。こ
の間に、評価値演算部７は、すでにロート−されている
５基準圧力降下期間信号＄５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
準圧力降下期間ｔ１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
ｒ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Ｓ３．を出力するとともに、ＩＩＩ　
＜卸信号７ａを通じて演算完了信号Ｓ１１をディジタル
アナログ変換部９に送ろう 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
発域）Ｗと基準圧力上杵期間１１、基準圧力降下期間１
□との間には、 但し、　Ｗｎ＋ａｘ＝ボイラ糸固櫓の最大蒸発量１Ｊｏ
−−１１限蒸気［］：にオ・；けるボイラ系の内部エネ
ルギー ＵＩ、＝下限蒸気圧におけろボイラ 系の内部エネルギー ｌｓＭ＝蒸気のエンタルピ’−１４Ｉ）平均値 １ｗ＝給水のエンタルピー Ｑ＋ｔ＝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）ｊλ、の導出過程は５例えば、特願昭５６−１４
５８９５号に開示されている。

上記（２）氏から基漁圧力」二姓期間ｔ１、基準圧力な
る関係が得られろ。

しかるところ、Ｃｖは該期間ｔ１、ｔ２の各始点、終点
におけろボイラ系の内部エネルギー０）変化分（ｔＪ＋
□−Ｕｌ、）に応じて変化する駄であるけれども、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．基準田力降下期間ｔ
２に関しては、その始点、終点におけろ内部エネルギー
の変化分が一定値となるので、Ｃｖをもボイラ系固有の
定数として収り扱うことができろものである。そして、
ＷｍＩ］ｘ、ＣＲはボイラ糸固イ１の定数であるので、
かくして、ＫＷ−−−一一一−−−−・・・・・・・・
・・・・・・・（７）（１／ｌ、）　＋　（１／１２） なる評価値を定義して、該（７１式に（５）、（６）式
を代入すると、 となり、蒸気す荷Ｗに無関係であることがわかる。

一般に、′ボイラ系では、缶水が濃縮されろと、キャリ
ーオーバーを生じ、多数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
単圧力」二昇期間１１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ｔ
２は缶水濃縮の影響をほとんど受けないので、評価ｆＨ
４：　Ｋは缶水の濃縮度合いに応じて増大傾向を示すも
のであるっ第６図にもどって、評価値演算部７から演算
完了信号Ｓ１□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７から供給されている濃
縮状態評価値信号Ｓ１．をこれに対応するアナログ信号
８１１′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・ξレータ１０ｂは該信号８１１′と、ポテンシ
ョメータ１０ａでもって設定され１反転入力端“　　　
　　、　　　、 子に供給されている参照評価値信号＄１３との大小関係
を比較判定し、評価値Ｋが該信号Ｓ１３でもって表わさ
れる参照評価値に５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Ｓ１４として出力する。

該信号Ｓ、４を受けて警報表示部１１は缶水が濃縮状態
に至ったことを目視可能に表示する。

同じく、濃縮状態判定信号Ｓ博は濃縮信号リレ一部１２
にも送られ、ドライバ１２ａを介して濃縮状態検出リレ
ー１２ｂ（ＳＣ）を駆動する。これに応答して第１図の
電磁ブロー弁１ｙが作動されて５水管内の缶水をブロー
する。

この電磁ブロー弁１．ｙ（ＳＶ）’ｆ作動する例示回路
を第４図と第５図に示す。

第４図はタイマーを用いる方式で、濃縮が検出された場
合に、所定時間だけ電磁ブロー弁を作動して缶水を一部
ブローするものであり、第５図は水位センサーを用いる
方式で濃縮が検出された場合に水管内の缶水があるレベ
ルに達するまで電候ブロー弁を作動するものである。

以下、第４図と第５図について詳述すれば次の通り。

第４図において、Ｓ（、−１は第６図の濃縮信号リレ一
部１２の濃縮検出リレー１２’ｌ）　（ｓ　ｃ　）の接
点である。この濃縮検出リレー接点Ｅ３Ｇ−’＋と並列
に自己ケ持用のリレー接点Ｘ−１３ピ隆続シ２゜これら
の両接点と直列にタイマー接点Ｔ−１を接続し、タイマ
ー接Ａ、　Ｔ　−１と直列にタイマーＴ。

第１図に示す電磁弁１ｙのコ・「ルＳＶ及び自己保持用
リレーＸを並列接続した構成である。したがって、濃縮
が検出されてリレー１２ｂ（第３図）が励磁されると、
自己保持用リレーＸにより、その接点Ｘ−１が閉成して
、電磁ブロー弁コイルＳ■が励磁されて電磁ブロー弁が
作動し、水管の缶水のブローが開始される。ブローの開
始後、所定時間が経過するとタイマーＴの接点Ｔ、−１
が開成して餉１磁ノロー弁コイルＳ■が釈放され、ブロ
ーが終了する。

第５図の回路は濃縮検出リレー接点ＳＣ；−１と自己保
持用リレー接点Ｘ−１を並列接続しこれらの両接点と直
列に水位センサー、の接点ＥＬを接続、水位センサーの
接点と直列に並列構成の電磁ブロー弁の操作コイルＳＶ
と自己保持リレーＸを接続したものである。したがって
、濃縮検出リレーにより、缶水の濃縮状態が検出されて
その接点５Ｃ−１が閉成すると、電、磁ブロー弁の操作
コイルＳＶが励磁されて、缶水のブローが開始するっ缶
水カブローに伴ないその水位が低下し、水位センサーの
検出レベルに達すると、その信号により接点ＥＬが開い
て操作コイルが釈放され、電磁ブロー弁が閉じブローが
終了する。ここで接点ＥＬに関連する水位センサーとし
ては、例えば、給水ポンプ２（第１図）の開側１に用い
られる下限水位センサーが使用できる。もちろん、所泌
なら、接点ＥＬ専用の水位センサーを設けてもよい。

かかる缶水のブロー及びそれに続く、給水ポンプＺ（第
１図）の水管への給水により、水管内の缶水の濃度は薄
められる。

第６図はこのブロー給水制御により、缶水濃度がどのよ
うに制御されるかを概略的に示したものであろう第６図
において、縦軸は水の濃縮度を示し、横軸はボイラーの
運転時間を示す、線に、は第６図の濃度状態判定部１０
のコンパレータＩＱｂに設定される缶水の濃度レベルを
示すものであり、使用するボイラー系の許容範囲内にあ
るものである。曲線ａにより示されろように、水管内の
缶水は運転時間の経過とともにその濃縮度が増大する。

この発明によれば、缶水の濃縮度が点すに示すように設
定レベルＫｓに致達したら自動的に缶水のブローがなさ
れ、続く給水により、その濃度は点Ｃで概略的に示され
るように低下させられるっ缶水のブローがなされないと
すると、水管内の缶水力濃度は破線ｄで示すように増加
し続け、ボイラー系に損傷を与える危険な状態となって
行く。

上述した第４図と第５図に示す回路はいずれも、水管内
の缶水を全てではなく一部フローする制御を与えるもの
である。原理的には可能であるが、缶水２全て自動ブロ
ーする方式を採用する場合には、バーナ、給水ポンプに
インターロックをかける必要があり、必然的にボイラー
運転を中断しなければならない。これに対し、上述の実
施例に係る一部ブロ一方式には、ボイラーの運転を継続
できる利点があり、長期間にわたって蒸気を必要とする
場合に好適でがる。

以上のように、この発明は基準圧力上昇期間ｔ２と、基
準圧力上昇期間１１を計ｊｔｔｌ　ｔ、、しかる後、こ
れらを変数として、 なる演算式に従って評価値Ｋを演算し、その演算結果を
濃縮状態評価値信号として出力し、この出力を検出入力
とする濃縮状態判別部において濃縮状態を判別し、その
検出時に自動的にブロー弁を作動して缶水なブローする
ように構成されているので、評価値にと缶水濃縮度合い
との強い相関関係を直接的に利用することにより、従前
における累積燃料消費量をドラム缶等の貯蔵容器？単位
として計量する場合に比べれば、はるかに高精度に′缶
水濃縮度を監視することができ、正確なブロー時期にお
いて自動的に缶水なブローすることができろという優れ
た効果がある。

しかも、評価値にの演算式をよ、蒸気負荷の整置を除去
するように構成されているり）で５上記効果を達成する
に際して、蒸気負荷を計測して評価値を補正するという
ような作業を伴うことがない。

更に、基準圧力降下期間ｔ２、基準圧力上昇期間ｔ１と
いう比較的短期間の計測でもって得られる情報に基づい
て評価値の演算処理を実行しているので、缶水ａ縮度を
実質的に連続監視できるという優れた効果もある。

特に缶水の一部を自動的にブローする方式を採用する場
合にはボイラ系の他の要素（例えばバーナ、給水ポンプ
）との協調を特別にとる必要がなく、ボイラを長期にわ
たり連続運転できるという利点があろう

【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＠１部、基準圧力降下期間検出部、
基準圧力上昇期間検出部０）構成を示するブロック図、
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信号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
はタイマ一方式によるブロー弁の作動回路例図５第５図
は水位センサ一方式によるブロー弁の作動回路例図、第
６図は缶水の濃縮度の制御を説明するための図であろう １・・・・・・蒸気圧検出部　　２・・・・・・加熱制
御部６・・・・・・基準圧力降下期間検出部４・・・・
・基準圧力」二昇期間検出部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・・・・・・評価値演算部　　８・・・・・・制御部
９・・・・・・ディジタルアナログ変換部１０・・・・
・・濃縮状態判定部　１１・・・・・・警報表示部ｙ・
・・・・・電磁ブロー弁　　Ｚ・・・・・・給水ポンプ
（外２名）

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 缶水の所定の水位間において給水を制御する給水ポンプ
   を含む給水制御手段と、ボイラの蒸気圧に対応する蒸気
   圧信号Ｓ１を出力する圧力センサ１ａと、蒸気圧信号＄
   １が下限蒸気圧に対応する下限設定値りであることを検
   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Ｈであることを検出して上限蒸気圧信号Ｓｚを出
   力する第二のコンパレータ１Ｃとからなる蒸気圧検出手
   段１と、下限蒸気圧信号Ｓ３に応答して、ボイラな加熱
   するための加熱装置を始動させ、上限蒸気圧信号＄２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５自動制御により缶水乞
   ブローするブロー弁と、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、
   基準圧力降下期間検出信号＄４を出力する基準圧力降下
   期間検出手段６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ｔ】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＄６に基づ
   いて、基準圧力上昇期間ｔ１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とを用いて 但し　１．＝基準圧力上昇期間 ｔ２　　基準圧ツ月坤下期間 り濃縮状態評価値信号ＳＩ、を出力する評価値演算手段
   ８と、上記濃縮状態評価値信号Ｓ　１１をボイラー系に
   許容される参照評価値と比較して濃縮状態を判定する濃
   縮状態判定手段１０と、上記判定手段からの濃縮状態信
   号Ｓ１．に応答して上記ブロー弁を作動する作動手段と
   を設けることにより、缶水を許容される濃縮レベル以下
   に維持するようにしたことを特徴とするボイラ系におけ
   ろ缶水濃縮状態制御装置っ