JPS62299612A - ボイラのス−トブロ−制御装置 - Google Patents

ボイラのス−トブロ−制御装置

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JPS62299612A
JPS62299612A JP14452386A JP14452386A JPS62299612A JP S62299612 A JPS62299612 A JP S62299612A JP 14452386 A JP14452386 A JP 14452386A JP 14452386 A JP14452386 A JP 14452386A JP S62299612 A JPS62299612 A JP S62299612A
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soot
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福島 義和
Yohei Shiogoshi
塩越 陽平
Masaru Nishimura
勝 西村
Toshiyuki Idoko
井床 利之
Shiro Nakabayashi
中林 志郎
Kazuyuki Iizuka
和幸 飯塚
Ryuichi Kuwata
桑田 龍一
Tsugio Kumaki
熊木 亜夫
Atsushi Muramatsu
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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】 3、発明の詳細な説明 [発明の目的] (産業上の利用分野) 本発明は、パルプ製造プラント等のボイラに適用して好
適なボイラのスートブロー制御l装置に係わり、特にボ
イラの熱伝達部に向けて設けた多数のスートブローラン
スの動作制御手段を改良したボイラのスートブロー制御
装置に関する。
(従来の技術) この種のバルブ製造プラントにおいては、チップ蒸解工
程から廃液として排出された黒液を加熱部に導き、ここ
で蒸気で加熱して噴射ガンによリボイラの炉内に噴射し
、この噴射黒液は浮遊乾燥して炉底部に着床しチャーベ
ッドを形成する。
このとき燃焼用空気をボイラ内に送り込むと、チャーベ
ッド上部が燃焼し、そのとき発生する燃焼ガスが炉内上
部のスーパーヒータ(過熱器)および排ガス通過ライン
内の本体バンク、エコノマイザ等の熱伝達部を通ってR
線内に煙突から排出される。つまり、給水ラインから送
り込まれる給水はエコノマイザ、本体バンクおよびスー
パーヒータを通り、これらの要素で熱交換されて主蒸気
として取出すものである。また、前記チャーベッド上の
高温雰囲気で還元反応を行って黒液中の芒硝(N82C
O4)などが硫化す1−リウム(Na2S)となり、炭
酸ナトリウム (N82 CO* )等とともにボイラ底部のスバウト
ロから前記チップ蒸解工程で使用する薬剤の原料である
スメルトを回収する構成となっている。
ところで、以上のようなボイラにおいては、チャーベッ
ドの燃焼によって生成されるダストが前記熱伝達部に付
着し、これが原因となって熱交換効率が時とともに低下
する。そこで、通常のボイラは、熱伝達部の表面に付着
したダストを除去するため、ボイラ壁部等に各熱伝達部
ごとに区分してそれぞれ複数のスートブローランスが取
り付けられ、制御装胃から動作制御信号を送出して前記
スートブローランスを所定の動作順序で順次動作させて
ダストを除去する様にしている。即ち、従来のスートブ
ロー制御装置には2通りの制御手段があり、その1つは
予め定めた順序に基づいてスートブローランス全部を一
定の時間間隔で順次動作させるものであり、他の1つは
各熱伝達部ごとに個別に対応するスートブローランスを
所定の順序で一定の時間間隔で順次動作させるものであ
る。
しかし、前者のスートブロー制御手段は、スートブロー
ランスの吹き順および吹き時間間隔が一定であるため、
時間および順序の設定いかんにより時間の経過とともに
ダストの付@量が徐々に増加してくると十分なダストの
除去が困nになり、各熱伝達部の熱交換効率が掻端に低
下し、ざらにはボイラの排ガス通過ラインがダストによ
って閉塞するトラブルが発生する。このような問題を防
ぐためには、スートブローランスの動作間隔を短く設定
しスートブローの頻度を高めることが考えられる。しか
し、スートブローの頻度を高くすると、詩として不必要
なスートブ〇−を動作させる結果となり、スートブロー
に必要な蒸気使用量が増大し、省エネルギーに逆行する
という問題がある。
次に、後者の個別スートブロー1i11111装置は、
各熱伝達部の所定部位の排ガス温度、排ガス圧力等を測
定し、測定温度、測定圧力等に基づいて各熱伝達部のス
ートブローの要否を判断し、必要であると判断したとき
のみ当該熱伝達部に対してのみスートブローを実施する
ものである。しかし、スートブローの要否の判断基準を
設定するのは難しく、また判断基準にひっかからない状
態で徐々にダストの付着が進行する19合その間スート
ブローの制御f)が事実上放置された状態となり、スー
トブローが必要である判断して実際にスートブローラン
スを動作させた時にはダストが取れないといった問題が
生じてくる。また、特定の熱伝達部に係わるスートブロ
ーをまとめてスートブローしたとき、一時に多量のダス
トが炉内に落下して前記チャーベッドの山がくずれ、炉
内の性状が乱れて燃焼を不安定なものにし、例えばパル
プ製造プラントにBIQ備される回収ボイラのように、
ボイラの炉底部からチップ蒸解工程の原料として使用す
る良質の薬剤を得ることができない。
(発明が解決しようとする問題点) 従って、以上のようなスートブロー制御装置では、スー
トブローランス全部のスートブロー御および各熱伝達部
ごとの個別スートブロー制御にはそれぞれ問題があり、
このためダストの除去効果および省エネルギー上の対策
が十分でなく、かつ、燃焼の不安定化を沼き例えば回収
ボイラの場合に良質、な原料を得にくい問題がある。
本発明は上記実情に鑑みてなされたもので、燃焼の安定
化を保ちながら十分なダスト除去効果を上げつつ、スー
トブローの回数を減らして省エネルギー化に寄与し得る
ボイラのスートブロー制御装置を提供することを目的と
する。
[発明の構成] (問題点を解決するための手段) 本発明によるボイラのスートブロー制御装置は、第1図
に示すように、前記各熱伝達部およびその近傍に複数の
測定センサAを設け、これらの測定センサAの出力から
前記例れかの熱伝達部においてスートブローが必要であ
るか否かを判断する個別スートブロー要否判断手段Bと
、スートブローランス詳C全体を所定の順序および時間
間隔で制御する全体スートブロー順序命令制御手段りと
、前記熱伝達部ごとのスートブローランスを所定の順序
および時間間隔で制御する個別スートブロー順序命令υ
IWJ手段Eと、常時は前記全体スートブロー順序命令
制御手段りを選択し、かつ、前記個別スートブロー要否
判断手段已により特定の熱伝達部でスートブローが必要
とあると判断されたとき、当該熱伝達部に係わる個別ス
ートブロー順序命令制御手段Eを選択する切替制御手段
Fと、前記スートブロー順序命令111′fJ手段り、
Eの処理結果に基づいて前記スートブローランスへ動作
制御信号を送出する動作制陣信号出力手段Gとを備えた
ものである。
(作用) 従って、以上のような手段とすることにより、常時は全
体スートブロー順序命令処理手段により予め設定された
任意に可変可能な順序および時間間隔でスートブローラ
ンス全部を順次動作させ、この間に個別スートブロー必
要否定判断手段においである特定の熱伝達部に係わるス
ートブローが必要であるか否かを判断し、必要であると
判断された時には切替制御手段により個別スートブロー
順序命令処理手段を用いて当該熱伝達部に係わるスート
ブローランスを予め設定した可変可能な順序および時間
間隔で順次vJf¥させ、この結果、当該熱伝達部に係
わるスートブローランス全部のスートブローの完了前に
前記個別スートブロー要否判断手段からスートブロー必
要無しの判断がなされたとき、個別スートブローを停止
させて前記切替時点の全体スートブローの処理ステップ
またはスキップするか否かの判断を行って所定の処理ス
テップにスキップして全体スートブローを行うものであ
る。
(実施例) 以下、本発明装置を、バルブ製造プラントに適用した一
実施例について第2図ないし第7図を参照して説明する
。第2図はスートブロー制御装置を含んだバルブ製造プ
ラントのrJA略楕成図、第3図は本発明IA置のハー
ド的な構成図、第4図および第5図は全体スートブロー
よび個別スートブローの順序・時間データを記憶するメ
モリのエリア構成図、第6図は全体スートブロー序命令
処理手段による処理ルーチンを示す図、第7図は個別ス
ートブロー順序命令処理手段の処理ルーチンを示す図で
ある。
先ず、第2図において21はバルブ製造プラントの一部
として設備される回収ボイラであって、このボイラ21
にはチップ蒸解工程から廃液として排出された黒液が黒
液タンク22および加熱部(図示せず)を通って噴射ガ
ン23により噴射導入される。この噴射黒液は炉内にお
いて浮遊乾燥されて落下し、チャーベッド24を形成す
る。このチャーベッド24は外部からの燃焼空気の導入
によって燃焼が促進され、このときチャーベッド24上
の高温雰囲気で還元反応を行って黒液中の芒硝(Na2
 CO4)などが硫化ナトリウム(Na2S)となり、
炭酸ナトリウム (Na2CO3)等とともに、スバウトロ25から前記
チップ蒸解工程で使用する薬剤の原料としてのスメルト
26を回収する。また、このチャーベッド24の燃焼に
よって生じる排ガス27は排ガス通過ライン28を通っ
て煙突29から排出される。
さらに、この排ガス27の熱を有効に利用するために、
ボイラ本体の上部に加熱器としてのスーパヒータ、31
が設けられ、また排ガス通過ライン28の途中に本体バ
ンク32およびエコノマイザ33が設けられ、給水ライ
ン34の一端側から供給された水は前記エコノマイザ3
39本体バンク32およびスーパヒータ31等の熱伝達
部によりそれぞれ熱交換されて主蒸気を得る構成となっ
ている。
また、前記スーパヒータ311本体バンク32およびエ
コノマイザ33等の熱交換を妨げる付着ダストを除去す
るために、各スーパヒータ31゜本体バンク32および
エコノマイザ33ごとに区分して5本ずつ蒸気吹き付は
用スートブローランス1〜5.6〜10.11〜15が
ボイラ等の壁部に設置されている。
40は前記スートブローランス1.2.・・・・・・を
所定の順序および時間間隔で動作させるスートブロー制
御装ゴであって、これには個別にスートブローの要否を
判断する目的で種々の測定センサが設置されている。す
なわち、ボイラ11の水、蒸気側ラインにおいては、エ
コノマイザ33を通過する給水の温度差を測定する入口
給水温度センサ41aおよび出口給水温度センサ41b
が設置され、本体バンク32の入力出力部およびスーパ
ヒータ31の入出力部にも同様に本体バンク入口温度セ
ンサ42aおよび出口温度センサ42b、スーパヒータ
入口温度センサ43aおよび出口温度センサ43bが設
置されている。また、排ガス通過ライン28においては
、エコノマイザ33の入口・出口間の圧力差を測定する
圧力測定センサ44a、44b、本体バンク32の入口
および出口間の圧力差を測定する圧力測定センサ45a
45bが設置され、また、エコノマイザ33の入口およ
び出口間の温度差を測定する温度測定センサ46a、4
6b1本体バンク32の入口および出口間の温度測定セ
ンサ47a、47bが設置されている。さらに、本体バ
ンク32等の下部に位置する排ガス通過ライン28の下
壁部は網目状に形成され、本体バンク32等から除去さ
れたダストがその網目状部を通って外部のベルトコンベ
ア48上に落下し、ダストが前記黒液タンク22に還元
する構成となっている。
次に、第3図はスートブロー制御装置のハード構成を示
す図である。401はシーケンスプログラムに基づいて
所定の演舞処理制御を実行するCPU等のデータ処理制
御部であって、このデータ処理制御部からはアドレス・
データ等のバス402が導出されている。このバス40
2にはキーボード、キー信号入力回路等で構成され、順
序・時間間隔データおよびその変更データを入力する順
序・時間設定部403、前記各種の測定センサ41a、
41b、・・・の測定信号を受けてディジタル信号に変
換する信号入力部404および前記データ処理制御部4
01の処理結果に基づいて各スートブローランス1,2
.・・・に動作制陣信号を出力する出力部405が接続
されている。また、バス402にはシーケンスプログラ
ムその他の固定データ等を記憶するROM(リード・オ
ンリー・メモリ)406およびスートブローランス1〜
15の順序1時間間隔等のデータを記憶するRAM(ラ
ンダム・アクセス・メモリ)407が接続されている。
このRAM407は、具体的には第4図に示す全体スー
トブロー順序等のデータを記憶する全体用メモリエリア
407a、I別スートブロー順序つまり第5図に示す様
にスーパじ一タスートブロー順序等のデータを記憶する
スーパーヒータ用メモリエリア407b、本体バンクス
ートブロー順序等のデータを記憶する本体バンク用メモ
リエリア407Cおよびエコノマイザスートブロー順序
等のデータを記憶するエコノマイザ用メモリエリア40
76等から構成されている。
なお、各スートブローランス1〜15の順序および動作
時間間隔等は第4図および第5図(A)に(C)に−例
として示したが、これらのデータ値は自在に変更可能な
ものである。本装置においては特に過去の経験等からス
ートブローによるダストの除去率の高いものから順位を
付けて動作させるものとする。
次に、以上のように構成された装百の動作を説明する。
先ず、データ処理制罪部401はシーケンスプログラム
に基づいて第6図に示すフローにしたかっ、て全体スー
トブロー順序命令ill″#J手段を実行する。この全
体スートブロー順序命令制御手段は、プログラムまたは
人為的な操作による動作開始指令を受けると、ステップ
$1で初期化を行った後、ステップS2においてカウン
ト値を「1」とし、第4図に示す順序にしたがって全体
用メモリエリア407aから1番目のスートブローラン
スNo r3Jおよび時間間隔「3」のデータを読出し
て動作制御信号出力手段としての出力部405へ送出し
、ここからスートブローランス3へ3分の開動作t、I
I #信号を送出し、該スートブローランス3から蒸気
を吹き出してスーパヒータ31の面部に付着するダスト
を除去する(ステップ83)。この全体スートブロー順
序命令制御手段の実行時、スーパヒータ312本体バン
ク32およびエコノマイザ33にそれぞれ対応して設置
された各所の測定センサ41a、41b、・・・から工
q定信号が信号入力部404を介してデータ処理制御部
401に取り込まれ、個別スー1−ブローが必要である
か否かを判断する個別スートブロー要否判断手段が行な
われる(ステップS4)。この口切スートブロー要否判
断手段は、スーパヒータ31、本体バンク32およびエ
コノマイザ33の出口と入口間の排ガス温度差、給水1
度差または蒸気の温度差等が予め設定した値よりも小さ
くなったか否か、または本体バンク32およびエコノマ
イザ33等の出口および入口間の排ガス圧力差が所定値
よりも大きくなったか否か、さらには測定信号からスー
パヒータ311本体バンク32およびエコノマイザ33
ごとの熱伝達率を計算し、この熱伝達率が所定値よりも
小さくなったか否かを判断するものである。なお、これ
らの判断基準となる所定内は図示されていないがROM
406またはRAM40V等に記憶されている。そして
、以上のようにスーパヒータ311本体バンク32およ
びエコノマイザ33に対応する各測定センサからの測定
信号に基づいて個別スートブローが必要であるか否かを
判断し、必要であると判断したときには切替制御手段に
より個別スートブロー処理ルーチンに移行しくステップ
S5)、個別スートブロー順序命令1.1+ 130手
段を実行する。ステップS4において個別スートブロー
の必要が無いと判断されたときにはステップS6に移行
し、N=N+1によるカウントアツプ処理を行った後、
このカウント値がrq6Jになったが否かを判断しくス
テップS7)、「16」に達していない場合には引き続
き全体用メモリエリア407aからスートブローランス
No r4Jおよび時間間隔「3」のデータを読出し、
ステップ83〜S7の処理を繰り返す。全部のスートア
ローランス1〜15についてスートブロー行った後は最
初に戻って同様の処理を繰り返す。
しかして、ステップS4において個別スートブローの必
要が有ると判断した場合には第7図のフローにしたがっ
て個別スートブロー順序命令制御手段を実行する。この
個別スートブロー順序命令11111手段は、ステップ
811〜S14において何れの熱伝達部つまりスーパヒ
ータ31、本体バンク32およびエコノマイザ33の何
れかでスートブローが必要であるか否かを判断し、本体
バンク32の場合にはステップ813に移行して本体バ
ンク32のスートブロー動作処理を実行し、エコノマイ
ザ14の場合にはステップ314に移行しエコノマイザ
33のスートブロー動作処理を実行する。
以下、個別スートブローとして例えばスーパヒータ31
でスートブローが必要である場合について説明する。こ
の場合にはステップ815でカウント「1」を立てた後
、前記スーパヒータ用メモリエリア407bから第1番
目であるスートブローランスN○「3」および時間間隔
「3」のデータ(第5図A参照)を読出して動作制御信
号出力手段としての出力部405に送出し、ここからス
ートブローランス3へ3分の間動作制即信号を送出し、
該スートブローランス3から蒸気を吹き出してスーパヒ
ータ31の面部に付着するダストを除去する(ステップ
816)。そして、スートブローランス3のスートブロ
ー終了後、ステップS17でスートブローの動作を継続
するか否かを判断し、継続する場合にはN−−N=+1
のカウントアツプを行った後(ステップ518)、N−
が「6」以上になったか否かを判断し、「6」以上にな
っていない場合には引き続き次の順位のスートブローラ
ンス4を同様の処理により動作させる。
ところで、ステップS17においてスートブローランス
3の動作により個別スートブローの必要が無いと判断さ
れたとき、切替制御手段は全体スートブロー順序命令制
卸手段に切替えて実行するが、このときスキップ処理を
するが否かの判断を行い(ステップ821)、スキップ
処理を行う場合にはスキップ数rAJを計算しくステッ
プ322>、そのスキップ数Aを加えて第6図に示すイ
矢印の処理ステップに移行する。通常、ステップS17
においてスートブロー動作継続必要なしのとき、個別か
ら全体スートブロー順序命令制御手段である第6図に示
すイ矢印の処理ステップに移行させてもよいが、例えば
個別スートブロー順序命令手段で既に特定のスートブロ
ーランスを動作させており、当該スートブローランスが
全体スートブロー順序命令制御手段であるステップ$6
以降に直ちに動作させる順位にある場合にはそれを飛ば
してスートブロー行うものである。
従って、以上のような実施例の構成によれば、常時は全
体スートブロー順序命令手段によりダスト除去率の高い
順序でスートブローンス1〜15を順次動作させるとと
もに、かかる全体スートブローの動作時に個別スートブ
ローが必要であるか否かを判断し、必要であると判断し
たときには直ちに特定の熱伝達部例えば本体バンク等に
係わるスートブローランス6〜10を動作させるように
したので、少ない蒸気使用」で付着ダストを除去するこ
とができ、排ガス通過ライン28をダストで閉塞させる
様なトラブルをなくすることができる。また、従来、個
別スートブ0−の要否の判断基準を設定するのが難しく
、そのために十分にダストを除去することができなかっ
たが、本装置では全体と個別との切替えを自動的に行っ
ているために、個別スートブローにひっかからないとき
でも全体スートブロー順序命令制御手段によりスートブ
ローを行っているので、ダストが徐々に進行するといっ
た問題を解決することができる。また、パルプ製造プラ
ントに適用した場合、全体スートブローと個別スートブ
0−との併用によりダストが多量に付着されないうちに
スートブローを行い得、かつ、ダスト除去率の高い順序
でスートブローを行うので、多量にダストがチャーベッ
ド24上に落下することがなくなり、チャーベッド24
を安定した状態で燃焼することができ、これによりスバ
ウトロ25からチップ蒸解工程に使用する薬剤としての
良質の原料を得ることができる。また、本体バンク32
等の下部に位置する排ガス通過ライン壁部を網目状にし
、スートブローによって除去されたダストを外部に取り
出して黒液タンク22に還元することによりダストを有
効に使用できる。
なお、上記実施例は第7図に示すようにサブルーチンで
スキップ判断を行うようにしたが、第6図に示すメイン
ルーチンつまり図示イ矢印の処理ステップに戻ってスキ
ップ判断を行うようにしてもよい。また、メインルーチ
ンおよびサブルーチンからスキップ判断およびその処理
を無くしてスートブローの制御を行うこともできる。
[発明の効果] 以上詳記したように本発明によれば、燃焼の安定化を保
ちながら十分なダスト除去効果を上げることができ、省
エネルギー化に寄与し得るボイラのスートブロー制日装
置を提供できる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明装置の機能ブロック図、第2図ないし第
7図は本発明装置の一実施例を説明するために示したも
ので、第2図はバルブ製造プラントに本発明装置を滑川
した構成図、N3図はスートブロー制御211装置のハ
ード的な構成図、第4図および第5図はメモリのエリア
構成図、第6図および第7図は動作を説明するフローチ
ャートである。 A、41a、41 b 〜47a、47b・・・測定セ
ンサ、B・・・個別スートブロー要否判断手段、0゜1
〜15・・・スートブローランス、D・・・全体スート
ブロー順序命令制御手段、E・・・個別スートブロー順
序命令制御手段、F・・・切替制御手段、G・・・動作
制御信号出力手段、21・・・ボイラ、22・・・黒液
タンク、24・・・チャーベッド、26・・・薬剤原料
、40・・・スートブロー制御装置。 出願人代理人 弁理士 鈴 江 武 彦第4図 第5図

Claims (6)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)ボイラに設けた複数の熱伝達部に向けて複数のス
    ートブローランスが設置され、これらのスートブローラ
    ンスを順次動作させて前記熱伝達部に付着したダストを
    除去するボイラのスートブロー制御装置において、前記
    各熱伝達部またはその近傍に測定センサを設け、これら
    の測定センサの出力から前記何れかの熱伝達部において
    スートブローが必要であるか否かを判断する個別スート
    ブロー要否判断手段と、前記スートブローランス群全体
    を所定の順序および時間間隔で制御する全体スートブロ
    ー順序命令制御手段と、前記熱伝達部ごとのスートブロ
    ーランスを所定の順序および時間間隔で制御する個別ス
    ートブロー順序命令制御手段と、常時は前記全体スート
    ブロー順序命令制御手段を選択し、かつ、前記個別スー
    トブロー要否判断手段により特定の熱伝達部でスートブ
    ローが必要であると判断されたとき、当該熱伝達部に係
    わる個別スートブロー順序命令制御手段を選択する切替
    制御手段と、前記スートブロー順序命令制御手段の処理
    結果に基づいて前記スートブローランスへ動作制御信号
    を送出する動作制御信号出力手段とを備えたことを特徴
    とするボイラのスートブロー制御装置。
  2. (2)測定センサは、温度測定センサまたは圧力測定セ
    ンサの何れか一方または両方を用いたものである特許請
    求の範囲第1項記載のボイラのスートブロー制御装置。
  3. (3)スートブロー要否判断手段は、前記各熱伝達部の
    入・出力部に設けた測定センサの入・出力信号差が所定
    値を越えたとき、その所定値を越えた熱伝達部でスート
    ブローが必要であると判断するものである特許請求の範
    囲第1項記載のボイラのスートブロー制御装置。
  4. (4)個別スートブロー順序命令制御手段によるスート
    ブローランスの順序は、当該熱伝達部に対するダスト除
    去効果の大きい順序に設定するものである特許請求の範
    囲第1項記載のボイラのスートブロー制御装置。
  5. (5)個別スートブロー順序命令制御手段は、当該熱伝
    達部に係わる特定のスートブローランスを動作させた結
    果、前記個別スートブロー要否判断手段から個別スート
    ブロー必要無しの判断が得られたとき、前記全体スート
    ブロー順序命令制御手段における前記切替制御手段によ
    る切替時点の処理ステップへ、またはスキップの判断を
    行って所定の処理ステップへスキップするものである特
    許請求の範囲第1項記載のボイラのスートブロー制御装
    置。
  6. (6)全体スートブロー順序命令制御手段は、個別スー
    トブロー順序命令制御手段で当該熱伝達部に係わる全部
    のスートブローランスの動作が完了しまたは途中の段階
    で前記個別スートブロー要否判断手段から個別スートブ
    ロー必要無しの判断結果が得られ、かつ、当該個別スー
    トブロー順序命令制御手段でスキップ判断を行わないと
    き、前記切替制御手段による切替時点での処理ステップ
    に戻ってスキップ判断を行って所定の処理ステップにス
    キップするものである特許請求の範囲第1項記載のボイ
    ラのスートブロー制御装置。
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