JPS6229763Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 本考案はボイラの火炉パス出口温度制御装置に
関する。

従来の貫流ボイラには蒸気タービンへ送る蒸気
の温度を規定値に保つため、火炉パスからの蒸気
を過熱器により過熱すると共に水をスプレーして
調節する方式のものがある。すなわち、給水管か
らボイラ内に供給された水は節炭器、火炉パス、
気水分離器、過熱器を順次通つて所定の温度まで
過熱され、過熱蒸気としてタービンに送られる。
該過熱蒸気の温度を測定し、設定値との温度差を
スプレー調節弁開度指令信号に変換し、スプレー
量を増減し、過熱蒸気の温度を調節している。

しかし、貫流ボイラは通常運転する場合、火炉
パス出口の流体温度を飽和温度以上に保つ必要が
あるが、ボイラの経年的変化、或は燃料種（例え
ば、Ａ重油：10000Kcal／Kg、Ｃ重油：
8000Kcal／Kg）の変更等に十分対応することが
できなかつた。

本考案は、上述の従来の貫流ボイラの温度制御
装置の欠点を解決し、火炉パス出口の流体温度を
検出し、火炉パス出口圧力で決められた設定値、
又は規定値と比較し、その制御量を過熱器スプレ
ーの基準開度信号に加算、補正することにより火
炉パス出口の流体温度を規定値に維持し、ボイラ
の経年変化、燃料種の変化等に対応し得るボイラ
の火炉パス出口温度制御装置の提供を目的とした
ものである。すなわち、過熱器出口温度を検出し
てスプレー調節弁開度指令により過熱蒸気に噴射
するスプレー量を調節するボイラにおいて、気水
分離器ドレンタンク内の圧力を検出する圧力セン
サを設け、該圧力センサからの圧力信号を温度信
号に変換した値に許容温度幅を加えた値と火炉パ
ス出口に設けた火炉パス出口温度センサにより検
出した火炉パス出口温度の値との差をスプレー調
節弁開度補正指令として、前記スプレー調節弁開
度指令に加算する回路を設けたことを特徴とする
ボイラの火炉パス出口温度制御装置にかかるもの
である。

以下、図面に基づいて本考案の実施例を説明す
る。

主給水管１にポンプ２、流量計３、節炭器４、
火炉パス５を順次接続し、該火炉パス５から出た
流体を気水分離器６に送り、分離した蒸気を一次
過熱器７、二次過熱器８、最終過熱器９を順次通
してタービン１０に送るようにしてある。又、前
記気水分離器６により分離した熱水は気水分離器
ドレンタンク１１内に溜められ循環ポンプ１２、
循環流量調節弁１３、循環流量計１４を通してボ
イラに再循環し得るようにしてある。更に、前記
主給水管１のポンプ２下流側を分岐させ、一次ス
プレー調節弁１５を設けた一次スプレー用給水管
１６及び二次スプレー調節弁１７を設けた二次ス
プレー用給水管１８と接続し、該一次及び二次ス
プレー用給水管１６，１８の他端を夫々前記一次
過熱器７出口及び二次過熱器８出口のスプレー装
置３０，３１に接続し、主給水管１より送られる
水の一部を噴霧し得るよう構成する。

前記火炉パス５出口に火炉パス出口温度センサ
１９を設け、又前記気水分離器ドレンタンク１１
に圧力センサ２０を設け、該圧力センサ２０で検
出した圧力信号を関数発生器２１により温度信号
に変換し、前記火炉パス出口温度センサ１９から
の温度信号に許容温度幅を見込んだ値とを減算器
２２で演算して偏差を求め、該偏差を調節計２３
により一次及び二次スプレー調節弁１５，１７の
開度補正指令信号に変換し得るようにしてある。

又、前記二次過熱器８出口に二次過熱器出口温
度センサ２４を、最終過熱器９出口に最終過熱器
出口温度センサ２５を夫々設けて温度を検出し、
夫々の温度信号を夫々制御器２６，２７に送り、
夫々一次、二次スプレー調節弁１５，１７の開度
指令信号に変換し、夫々加算器２８，２９に送
り、該各加算器２８，２９において前記一次及び
二次スプレー調節弁開度補正指令信号と夫々加算
し、一次、二次スプレー調節弁１５，１７の開度
を調節し、スプレー装置３０，３１によるスプレ
ー量を増減し得るよう構成してある。

次に本考案の作動について説明する。

火炉パス５出口の流体温度T₁が飽和温度以下
となつた場合、気水分離器６により分離される蒸
気量は減少し、各過熱器７，８，９を通過する蒸
気量が減少し加熱されるため、設定温度以上の過
熱蒸気となるので、一次及び二次スプレー装置３
０，３１によるスプレー量を増加し、適正温度の
維持と蒸気量の補充を図る。

この場合において、気水分離器ドレンタンク１
１内の圧力を圧力センサ２０により検出し、関数
発生器２１により該圧力から蒸気の飽和温度T₂
を演算し、減算器２２に送ると共に、火炉パス５
出口の流体温度T₁を火炉パス出口温度センサ１
９により検出し、前記減算器２２で蒸気の飽和温
度T₂に許容温度幅ｘを見込んだ値と前記T₁との
偏差ΔＴ（ΔＴ＝T₂＋ｘ−T₁）を求め、調節計２
３により一次及び二次スプレー調節弁開度補正指
令信号に変換する。そして、二次過熱器出口温度
センサ２４、最終過熱器温度センサ２５により検
出した各過熱蒸気温度T₃，T₄から制御器２６，
２７により一次、二次スプレー調節弁開度指令信
号に変換し、各加算器２８，２９において前記一
次及び二次スプレー調節弁開度補正指令信号と
夫々加算し、一次スプレー調節弁１５、二次スプ
レー調節弁１７の開度を調節し、スプレー量を増
加させる。

主給水管１を流れる水の量は、火炉パス５通過
流量とスプレー流量の和に等しく、ほぼ一定に保
たれているので、スプレー量を増加すると相対的
に火炉パス５通過流量が減少し、火炉パス５で更
に高温の流体となつて気水分離器６に送られる。

又、火炉パス５出口流体温度T₁が所定の温度
以上になつた場合は、気水分離器ドレンタンク１
１内の圧力から演算した飽和温度T₂及び許容温
度幅ｘの和と前記T₁との温度偏差ΔＴ（ΔＴ＝
T₂＋ｘ−T₁）により一次及び二次スプレー量を減
少させ、相対的に火炉パス５通過流量が増加する
結果火炉パス５出口流体温度T₁は低下し、所定
の温度範囲に保たれる。

すなわち、気水分離器ドレンタンク１１内の圧
力から求めた飽和蒸気温度T₂と火炉パス出口の
流体温度T₁とを検出、比較し、一次及び二次ス
プレー調節弁１５，１７の開度を補正することに
より、火炉パス５通過流量とスプレー量との割合
を常に最適の割合とすることができ、ボイラの経
年的変化や燃料種の変更等に対応して、火炉パス
出口流体温度を飽和温度以上の規定値に保つこと
ができる。

なお、本考案のボイラの火炉パス出口温度制御
装置は上述の実施例に限定されるものではなく、
気水分離器ドレンタンク内圧を検出して決められ
た設定値と比較する代りに、予め貫流ボイラの性
能により定めた固定の規定値と火炉パス出口の流
体温度とを比較し、スプレー調節弁の開度を補正
すること、又、許容温度幅をボイラ負荷によつて
変化させること等本考案の要旨を逸脱しない範囲
内において種々変更を加え得ることは勿論であ
る。

以上述べたように本考案のボイラ火炉パス出口
温度制御装置によれば、スプレー流量制御回路を
有する貫流ボイラに火炉パス出口温度センサ及び
圧力センサ等からなる火炉パス出口温度制御用ス
プレー流量補正回路を設けて、火炉パス出口流体
温度及び気水分離器ドレンタンク内圧力を各々検
出し、火炉パス出口の所定流体温度と比較し、温
度差に応じた制御量を補正指令として過熱器スプ
レー調節弁の開度指令に加算し、火炉パス通過流
量とスプレー量との比率を変化させるので、火炉
パス出口の蒸気温度をボイラの経年的変化や燃料
種の変更にかかわらず、常に飽和温度以上に保つ
ことができる。又、火炉パス出口温度制御用スプ
レー流量補正回路の配設は比較的容易であり、既
設の貫流ボイラに取付けることも可能である。

【図面の簡単な説明】

図は本考案のボイラの火炉パス出口温度制御装
置の実施例の説明図である。 図中、１は主給水管、４は節炭器、５は火炉パ
ス、６は気水分離器、７は一次過熱器、８は二次
過熱器、９は最終過熱器、１１は気水分離器ドレ
ンタンク、１５は一次スプレー調節弁、１６は一
次スプレー用給水管、１７は二次スプレー調節
弁、１８は二次スプレー用給水管、１９は火炉パ
ス出口温度センサ、２０は圧力センサ、２１は関
数発生器、２２は減算器、２３は調節計、２８，
２９は加算器を示す。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 過熱器出口温度を検出してスプレー調節弁開度
   指令により過熱蒸気に噴射するスプレー量を調節
   するボイラにおいて、気水分離器ドレンタンク内
   の圧力を検出する圧力センサを設け、該圧力セン
   サからの圧力信号を温度信号に変換した値に許容
   温度幅を加えた値と火炉パス出口に設けた火炉パ
   ス出口温度センサにより検出した火炉パス出口温
   度の値との差をスプレー調節弁開度補正指令とし
   て、前記スプレー調節弁開度指令に加算する回路
   を設けたことを特徴とするボイラの火炉パス出口
   温度制御装置。