JPS62116801A - ボイラの負荷安定方法 - 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】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、ボイラを利用して水蒸気を製造する方法及び
その装置に関し、更に詳しくは水蒸気負荷の急激な変動
を吸収する付属装置を設けて供給水蒸気の圧力変動を抑
え、ボイラの燃焼効率の悪化を防止し、総合的に燃焼効
率を向上するボイラ負荷安定方法及びその装置に関する
ものである。

〔従来の技術〕

ボイラの水蒸気発生量は、水蒸気の負荷により決定され
るが、この水蒸気の負荷は水蒸気使用設備の運転状況（
例えば間欠的使用や段階的使用等）や復敢の水蒸気使用
設備を有することなどから、常時一定とは限らない。そ
の他にも外気温の変化、昼夜別、或いは季節等により常
に変化するのが一般的である。

このためボイラの水蒸気発生量は負荷の変動に応じて常
時変化させる必要がある。この水蒸気発生量を変化させ
るためには、水蒸気の負荷に応じて、ボイラに供給する
水、燃料及び空気の量を変化すれば良いわけであるが、
通常水蒸気の負荷は急激に変化することが多く、特に急
激に負荷が増減した場合、短時間に燃料と空気を燃焼効
率の良い割合を変えずに増減させることは非常に困難で
ある。一般に水蒸気発生量を急激に増加させる場合、燃
料量の増加より空気量の増加が遅れるため燃料が相対的
に増加して不完全燃焼を起こし、黒煙が発生して公害の
もととなると共に燃焼効率も低くなるという問題が発生
する。

この不完全燃焼問題の対策としては、通常先ず空気量を
増大した後、徐々に燃料供給量を増加して燃焼効率の良
い平衡状態にして不完全燃焼を避けているが、平衡状態
に達する迄の間の燃焼効率が著しく低下するという問題
点は依然として避けられないのが現状である。

〔発明が解決しようとする問題点〕

本発明の目的は上記した水蒸気負荷の急激な変化による
対応において、不完全燃焼による公害の発生を防止する
と共に燃焼効率の低下を防止するボイラの負荷安定方法
及びその装置を提供することにある。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明者らは上記目的を達成するため鋭意検討し、遂に
本発明を完成するに至った。

即ち、本発明に係るボイラの負荷安定方法はボイラ水を
供給水タンクに受け入れ、該タンク内のボイラ水を加熱
器において加熱後、該ボイラ水をボイラに供給し、該ボ
イラにおいて水蒸気を製造し、水蒸気供給ラインを介し
て該水蒸気を水蒸気負荷機器に供給すると共に該水蒸気
の一部を前記加熱器に供給する方法において、前記水蒸
気供給ライン中の水蒸気の一部を前記供給水タンクに返
し、該供給ラインの水蒸気負荷変動を該返し水蒸気の返
し量により吸収することを特徴とする。

また本発明に係るボイラの負荷安定装置は、ボイラ水を
供給水タンクに受け入れ、該タンク内のボイラ水を加熱
器において加熱後、該ボイラ水をボイラに供給し、該ボ
イラにおいて水蒸気を製造し、水蒸気供給ラインを介し
て該水蒸気を水蒸気負荷機器に供給すると共に該水蒸気
の一部を前記加熱器に供給するボイラによる水蒸気製造
設備において、前記水蒸気供給ラインの水蒸気負荷変動
を検出し該変動に応じ信号を送る検出部と、該供給水タ
ンクへの水蒸気の一部返しラインにパルプを設け、前記
検出部からの信号により該パルプを開閉するようになし
たことを特徴とする。

以下、本発明について詳説する。

本発明において水蒸気製造用ボイラ設備に供給されるボ
イラ水は、工業用水等の原料水をイオン交換樹脂や濾過
器等により高度に処理された水が用いられる。このボイ
ラ水は一旦貯蔵するために供給水タンクに受け入れられ
る。

従来、この供給水タンクに受け入れられたボイラ水は、
加熱器に送られ、ボイラで製造された水蒸気の一部と熱
交換され加熱されて、ボイラに供給されている。ボイラ
に供給されたボイラ水は該ボイラ設備で加熱されて水蒸
気（高温、高圧）となり、水蒸気負荷機器に供給される
。

本発明において水蒸気負荷機器とは、ボイラから供給ラ
インを介して供給される水蒸気のエネルギーを利用して
稼働する各種機器を意味し、例えば給湯器、暖房機器等
がある。この水蒸気負荷機器は複数の機器からなっても
よく、検数によって、あるいは機器自体においても負荷
（エネルギー消費）変動の要因を多く含むものである。

この負荷変動は負荷が大きくなった場合と小さくなった
場合があるが、本発明は水蒸気の一部を供給水タンク内
に返し、水蒸気負荷の変動を該返し水蒸気の返し量によ
り吸収するものである。即ち負荷安定時はボイラ供給水
加熱用蒸気の特定量を供給水タンクに返すものであり、
水蒸気負荷が急激に増加或いは減少した場合は、供給水
タンクに返す水蒸気量を水蒸気負荷の増減に対応して減
増して水蒸気負向の変動を吸収することである。これに
よりボイラの水蒸気製造量の急激な変動を避けることが
でき、不完全燃焼による公害の発生を防止できると共に
燃焼効率の低下も防止可能となる。

上述の供給水タンクへ返す特定量とは、水蒸気負荷量の
平均値或いは供給水タンクの容量等により異なり規定で
きないが、供給水タンク内のボイラ水温度が、加熱器、
脱気器等の設備面から９０℃以下が好ましいことから、
水蒸気負荷量の平均値の２〜ｌＯ％が好ましい。

また水蒸気負荷の急激な変動を含め常時水蒸気供給ライ
ンの水蒸気負荷量を測定し、数時間単位好ましくは０．
５〜１．５時間の水蒸気返し量の平均値を求め、この平
均値に従いボイラの水蒸気発生量を燃焼効率が低下しな
い程度に徐々に変化させて、供給水タンクに返す水蒸気
の特定量を好ましい範囲に抑えることができる。

さらに急激な変動が予測できる場合は、変動前に供給水
タンクに返す水蒸気を特定量の好ましい範囲内で予かし
め変化させることも可能である。

以下、本発明の方法を実施するための装置の一態様を添
付図面に基づき説明する。

第１図は本発明の一実施態様で、ボイラ水、水蒸気等の
流れを示す工程系統図であり、第２図は従来の態様を示
す工程系統図である。

ボイラ８で製造された水蒸気９は水蒸気負荷機器１０に
供給されるが、この内の一部は通常ボイラ８に供給する
熱水５Ａとするｔこめの加熱器４と、熱水５Ａ中の溶存
酸素を除去するための脱気器６に送気されている。

本発明においては更に水蒸気負荷の変動を吸収するため
に設けた蓄熱器化した供給水タンク２にも特定量の水蒸
気を返すことができるように返しライン１１が設けられ
ている。該供給水タンク２はその内部に該返しライン１
１に接続された水蒸気吸込みノズル（図示せず）が設け
られ、外部に必要に応じて保温材が設けられ、蓄熱器化
されている。

本発明において、水蒸気負荷機器！Ｏに送気される水蒸
気９Ａの量が急激に変化（増減）した場合、この増減に
対応して水蒸気量の供給水タンク２に返す量を減増させ
ることによりボイラ８での水蒸気製造量をほぼ一定に保
つことが可能となる。

負荷変動に応じて返し量を変える手段として、本発明に
おいては、負荷変動を検出し該変動に応じ信号（電気信
号等）を送る検出部１３Ａを設け、制御装置１２を介し
水蒸気返しライン１１に設けられたバルブ１４（コント
ロールバルブ）に該信号を送って、バルブ１４の開閉を
行い、負荷変動を吸収するものである。従って従来の水
蒸気製造設備での水蒸気負荷量の急激な変化に伴う不完
全燃焼による公害の発生、燃焼効率の低下がなくなり、
燃焼効率の良好な状態が維持できる。又水蒸気返しライ
ン１１にも検出部１３Ｂを設は制御装置１２で供給水加
熱用蒸気の特定量を好ましい範囲に保つことができる。

本発明の供給水タンク２に返された水蒸気は、ボイラ水
ｌを温水３とするために消費されるが、温水３は加熱器
４にて熱水５Ａとなり、更に脱気器６にて溶存酸素が除
去され、一旦貯水Ｆ！７に貯水した後、ボイラ８へ水蒸
気製造原料として供給される。従って供給水タンク２に
返される水蒸気は熱的損失はほとんどなく利用されるの
で、総合的に燃焼効率が向上したことになる。

〔実施例〕

以下、実施例により本発明を更に具体的に説明する。

実施例１〜２ 本発明による水蒸気製造設備（水蒸気発生量１１０ｔ／
ｈｒのボイラ）を使用し、水蒸気発生量９０ｔ／ｈｒ、
水蒸気負荷機器負荷量７０ｔ／ｈｒ、特定量５ｔ／ｈｒ
（水蒸気発生量の５．６％）加熱器及びその他ボイラ関
連機器１５ｔ／ｈｒで運転中、水蒸気負荷量を急激に増
加し、ＩＯ分後元の状態にもどし、更にｌＯ分後迄の状
況を観察した。このときの水蒸気発生量の変化率、黒煙
の発生状況及び燃焼効率の低下を表１に示す。

比較例１〜４ 実施例１の設備において供給水タンクへの水蒸気の一部
返しを行わずに（即ち特定量を０）水蒸気発生量９０　
ｔ／　ｈｒ、水蒸気負荷機器負荷量７０ｔ／ｈｒ（供給
水タンクでの加熱がなく加熱器への送気量が増加するた
め実施例と水蒸気発生量は同じ）、加熱器及びその他ボ
イラ関連機器２０ｔ／ｈｒで運転し、水蒸気負荷量の増
加復元等同様に実施した。

このときの結果を表１に示す。

〔発明の効果〕

本発明は上記した構成をとるので、水蒸気負荷が急激に
変動しても本発明の特徴である蓄熱器化した供給水タン
クへの水蒸気流量を負荷の変動に対応して変化させるこ
とにより、ボイラでの水蒸気発生量が急激に変化されな
いため供給水蒸気の圧力変動を起こすことなく負荷の変
動に伴うボイラへの供給水量、供給燃料量及び供給空気
量の大きな変動がなく、燃焼効率を効率よく保つことが
できると共に、不完全燃焼による公害の発生も抑えるこ
とができる。又供給水タンクへ返す水蒸気は、供給水を
予熱するｔこめのちのであるため、熱的損失もほとんど
なく、総合的にボイラの燃焼効率も著しく向上させるこ
とができ、産業上に貢献すること大である。又環境保全
にも効果を発揮するものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施態様で、ボイラ水、水蒸気等の
流れを示す工程系統図であり、第２図は従来の一態様で
ボイラ水、水蒸気等の流れを示す工程系統図である。 １・・・ボイラ水 ２・・・供給水タンク ３・・・温水 ４・・・加熱器 ５　Ａ、５　Ｂ・・・熱水 ６・・・脱気器 ７・・・貯水槽 ８・・・ボイラ ９・・・水蒸気 ９Ａ・・・負荷機器用水蒸気 ＩＯ・・・水蒸気負荷機器 ＩＩ・・・水蒸気返しライン １２・・・制御装置 １３Ａ、１３Ｂ・・・検出部 １４・・・バルブ 特許出願人　三井東圧化学株式会社 代　　理　　人　　弁理士　　坂　　口　　信　　昭（
ほか１名）

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）ボイラ水を供給水タンクに受け入れ、該タンク内
   のボイラ水を加熱器において加熱後、該ボイラ水をボイ
   ラに供給し、該ボイラにおいて水蒸気を製造し、水蒸気
   供給ラインを介して該水蒸気を水蒸気負荷機器に供給す
   ると共に該水蒸気の一部を前記加熱器に供給する方法に
   おいて、前記水蒸気供給ライン中の水蒸気の一部を前記
   供給水タンクに返し、該供給ラインの水蒸気負荷変動を
   該返し水蒸気の返し量により吸収することを特徴とする
   ボイラの負荷安定方法。
2. （２）ボイラ水を供給水タンクに受け入れ、該タンク内
   のボイラ水を加熱器において加熱後、該ボイラ水をボイ
   ラに供給し、該ボイラにおいて水蒸気を製造し、水蒸気
   供給ラインを介して該水蒸気を水蒸気負荷機器に供給す
   ると共に該水蒸気の一部を前記加熱器に供給するボイラ
   による水蒸気製造設備において、 前記水蒸気供給ラインの水蒸気負荷変動を検出し該変動
   に応じて信号を送る検出部と、該供給水タンクへの水蒸
   気の一部返しラインにバルブを設け、前記検出部からの
   信号により該バルブを開閉するようになしたことを特徴
   とするボイラの負荷安定装置。