WO2013046733A1 - 熱媒ボイラ - Google Patents

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恭輔 大久保
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    • Y02E20/34—Indirect CO2mitigation, i.e. by acting on non CO2directly related matters of the process, e.g. pre-heating or heat recovery

Definitions

  • the present invention relates to a heat medium boiler provided with a recuperator that preheats combustion air by exchanging heat between exhaust gas discharged from a boiler that burns gaseous fuel and combustion air that is sent to a burner using a blower.
  • the heat medium boiler is widely used as a heat medium oil heated to a high temperature (250 ° C. to 300 ° C.) and indirectly used as a heat source.
  • the temperature of the heat transfer oil may be high, and the temperature of the heat transfer oil to be heated is close to 300 ° C. Therefore, the exhaust gas temperature after heating with the heat transfer boiler is as high as 350 ° C.
  • the boiler efficiency of a small once-through steam boiler is about 92%, whereas the heat efficiency of a heat medium boiler is as low as 80%.
  • a method for reducing the exhaust gas temperature by heat exchange between the boiler exhaust gas and the combustion air is used (for example, see Patent Document 1).
  • Patent Document 3 In order to stably reduce the NOx in the exhaust gas by mixing the exhaust gas into the fuel, it is necessary to make the mixed amount of the exhaust gas according to the combustion amount.
  • the method described in Patent Document 3 has a problem that it is difficult to stably reduce NOx because the amount of mixed exhaust gas is determined by the difference between the fuel pressure and the exhaust gas pressure.
  • An object of the present invention is to provide a heat-medium boiler that can reliably reduce the NOx concentration by always mixing the exhaust gas sucked into the fuel supply passage and mixed with the fuel gas at a constant ratio regardless of the combustion amount. Is to provide.
  • the invention described in claim 1 is configured to exchange heat between exhaust gas discharged from a boiler that burns gaseous fuel and combustion air that is sent to a burner using a blower.
  • a heat medium boiler having a recuperator for preheating, a flow rate adjusting valve for adjusting a flow rate of the fuel gas so as to be a predetermined air ratio according to the amount of air supplied to the burner in the fuel gas supply line, and a flow rate
  • An ejector using fuel gas as a driving fluid is provided on the secondary side of the regulating valve, and the exhaust gas is sucked by the ejector, mixed with the fuel gas, and burned.
  • the flow rate adjusting valve that adjusts the flow rate of the fuel gas so that the fuel gas supply line has a predetermined air ratio according to the amount of air supplied to the burner.
  • An ejector that uses fuel gas as a driving fluid is provided on the secondary side of the gas, and the exhaust gas is sucked by the ejector and mixed with the fuel gas, so that the amount of air supplied to the burner according to the combustion amount Since the flow rate adjustment valve adjusts the amount of combustion gas according to the amount of air, the supply pressure of the ejector, that is, the suction force changes proportionally according to the change in the adjusted amount of combustion gas.
  • the amount of exhaust gas sucked will also change proportionally, and the exhaust gas and the fuel gas can always be mixed at a constant ratio. For this reason, even if the combustion amount of a heat-medium boiler changes, the NOx density
  • the flow adjustment valve according to the first aspect is adjusted so as to have a predetermined air ratio based on the operation of a combustion air flow adjustment damper provided at the inlet of the wind box. Is performed.
  • the flow rate adjustment valve is adjusted so as to have a predetermined air ratio based on the operation of the combustion air flow rate adjustment damper provided at the inlet of the wind box. Therefore, the fuel gas adjusted to a predetermined air ratio by the flow rate adjusting valve is reliably supplied to the burner according to the air amount adjusted by the combustion air flow rate adjusting damper, and adjusted according to the air amount.
  • the amount of exhaust gas sucked by the ejector also changes in proportion to the change in the amount of combustion gas, and the exhaust gas and the fuel gas can always be mixed at a constant ratio. For this reason, even if the combustion amount of a heat-medium boiler changes, the NOx density
  • the flow regulating valve according to the first aspect is provided with a pressure sensor that measures a pressure difference between the upstream and the downstream of the recuperator, and air is measured by measuring the differential pressure.
  • the gas valve is characterized in that it calculates the flow rate and is controlled to be opened and closed so as to obtain a fuel flow rate corresponding to the calculated air flow rate.
  • the pressure sensor for measuring the pressure difference between the upstream and downstream of the recuperator is provided, and the air flow rate is calculated by measuring the differential pressure. An accurate amount of air is calculated without being received, and stable combustion can be performed while suppressing a change in the air ratio due to mixing of exhaust gas into the fuel.
  • the fuel flow rate is adjusted by the flow rate adjustment valve according to the combustion amount, and the air flow rate is adjusted according to the fuel flow rate to change the air amount. Therefore, the amount of exhaust gas sucked by the ejector also changes proportionally because the fuel flow rate, that is, the suction force on the primary side of the ejector changes proportionally. Can be mixed in.
  • FIG. 1 is a schematic configuration diagram showing a first example of an embodiment of a heat medium boiler according to the present invention.
  • the burner 1 is disposed at the top, and the combustion chamber 4 is formed inside the can body 3 in which the heat medium oil heating pipe 2 is formed in a coil shape.
  • the burner 1 is attached to a wind box 5 provided on the upper portion of the can 3, and includes a blower 7 that sends combustion air to the wind box 5 via a combustion air supply duct 6.
  • the combustion gas combusted in the combustion chamber 4 flows so as to gather in the exhaust gas duct 8 through the gap between the coiled heat transfer oil heating pipes 2 and is released to the atmosphere.
  • a recuperator 9 connected to the exhaust gas duct 8 and the combustion air supply duct 6 is provided, and combustion is performed by exchanging heat between the exhaust gas flowing through the exhaust gas duct 8 and the combustion air flowing through the combustion air supply duct 6. Preheat the working air.
  • a fuel gas supply line 10 for supplying fuel gas is connected to the burner 1.
  • the fuel gas supply line 10 includes a shutoff valve 16, a pressure equalizing valve 17, a flow rate adjusting valve 11 that adjusts the flow rate of the fuel gas so as to obtain a predetermined air ratio according to the amount of air supplied to the burner 1, and a flow rate.
  • An ejector 12 that draws exhaust gas using fuel gas as a driving fluid is provided in this order from the upstream side to the secondary side of the regulating valve 11.
  • the flow rate adjustment valve 11 is configured to perform an adjustment operation so as to obtain a predetermined air ratio based on the operation of the combustion air flow rate adjustment damper 13 provided at the inlet of the wind box 5.
  • the flow rate adjustment valve 11 and the combustion air flow rate adjustment damper 13 are configured to be linked and operated by a single control motor 18.
  • One end of the exhaust gas return path 14 is connected to the exhaust gas duct 8, and the other end is connected to the suction port of the ejector 12.
  • the exhaust gas is sucked by the ejector 12 using the fuel gas flowing through the fuel gas supply line 10 as a driving fluid.
  • the heat medium oil is circulated between the load device (not shown) and the can body 3, and the heat medium oil whose temperature is lowered in the load device returns to the can body 3. It is heated by the can 3 and sent again to the load device.
  • a temperature sensor 19 is provided at the outlet of the heat transfer oil heating tube 2 of the can body 3, and a necessary combustion amount is calculated from the temperature data detected by the temperature sensor 19, and the fuel gas flow rate and combustion are supplied to the control motor 18.
  • an opening / closing signal is sent to the flow rate regulating valve 11 and the combustion air flow rate regulating damper 13, and the temperature of the heating medium oil is determined from the detection signal of the outlet temperature of the heating medium oil can 3.
  • a control unit 20 is provided that increases the combustion amount when the temperature is low with respect to the temperature required by the load device, and decreases the combustion amount when the temperature is high.
  • the heat medium oil circulates between the load device and the can body 3 during combustion, and the shutoff valve 16 is always open.
  • the control unit 20 calculates the required amount of combustion from the detected temperature data, and sets the flow rate of the fuel gas and the flow rate of combustion air to the control motor 18 to a predetermined flow rate .
  • an opening / closing signal is sent to the flow rate adjusting valve 11 and the combustion air flow rate adjusting damper 13 so that a predetermined flow rate of combustion air is transferred from the wind box 5 to the burner 1 and a predetermined flow rate of fuel gas. It is sent to the burner 1, and combustion air and fuel gas are mixed and burned at the portion of the burner 1.
  • the combustion amount is adjusted according to the outlet temperature of the heat transfer oil, that is, the flow rate of the fuel gas is adjusted, so the suction force of the ejector 12 provided on the downstream side of the flow rate adjustment valve 11 becomes the combustion amount. It will change accordingly.
  • the amount of combustion increases, so the flow rate of the fuel gas increases, so the amount of exhaust gas sucked by the ejector 12 increases, and when the amount of combustion decreases, the amount of exhaust gas sucked decreases.
  • the amount of exhaust gas sucked in proportion to the change in the flow rate of the combustion gas, and the exhaust gas and the fuel gas are always mixed at a constant ratio. For this reason, even if the combustion amount changes, the combustion amount does not deteriorate and a stable low NOx property can be obtained.
  • FIG. 2 is a schematic configuration diagram showing a second example of the embodiment of the heat medium boiler according to the present invention.
  • the heat medium boiler of this example is provided with a pressure sensor 15 that measures a pressure difference between the inlet side and the outlet side of the recuperator 9. Further, the flow rate of the fuel gas is adjusted to a predetermined air ratio according to the amount of air supplied to the shutoff valve 16, the pressure equalizing valve 17, and the burner 1 to the fuel gas supply line 10 for supplying the fuel gas to the burner 1.
  • a flow rate adjusting valve 22 to be adjusted, and an ejector 12 that draws exhaust gas as a driving fluid on the secondary side of the flow rate adjusting valve 22 are provided in this order from the upstream side.
  • the flow rate adjustment valve 22 is configured such that the opening degree is controlled according to the pressure difference between the inlet side and the outlet side of the recuperator 9 measured by the pressure sensor 15.
  • a temperature sensor 19 is provided at the outlet of the heating medium oil heating pipe 2 of the can 3.
  • the control unit 21 calculates a required combustion amount from the temperature data detected by the temperature sensor 19, and adjusts the flow rate of the fuel gas and the flow rate of the combustion air according to the calculated required combustion amount to a predetermined flow rate.
  • An open / close signal is sent to 23 and the combustion air flow rate adjustment damper 24 provided at the inlet of the wind box 5 is switched to the set position to adjust the flow rate of the combustion air to a predetermined flow rate.
  • the flow rate of the combustion air flowing through the combustion air supply duct 6 is calculated by the differential pressure between the inlet side and the outlet side of the recuperator 9 measured by the pressure sensor 15, and the recuperator 9 is operated under the same combustion amount.
  • the flow rate of the fuel gas is adjusted so as to burn at a substantially constant air ratio by controlling the opening of the flow rate adjustment valve 22.
  • the temperature of the heat transfer oil is lower than the temperature required by the load device from the detection signal of the outlet temperature of the can 3 of the heat transfer oil, the combustion amount is increased, and when it is higher, the combustion amount is decreased.
  • the position of the combustion air flow rate adjusting damper 24 is switched by the damper motor 23. Since the other configuration is the same as that of the first example, the description of the first example is cited and the description thereof is omitted.
  • the heat medium oil circulates between the load device and the can body 3 during combustion, and the shutoff valve 16 is always open.
  • the control unit 21 calculates the required amount of combustion from the detected temperature data and adjusts the flow rate of the fuel gas and the flow rate of the combustion air to a predetermined flow rate. Then, an open / close signal is sent to the damper motor 23 so that the flow rate of the combustion air becomes a predetermined flow rate, and the combustion air flow rate adjustment damper 24 is switched to the set position, and the pressure sensor 15 so that the flow rate of the fuel gas becomes the predetermined flow rate.
  • the flow rate of the combustion air flowing through the combustion air supply duct 6 is calculated by the differential pressure between the inlet side and the outlet side of the recuperator 9 measured in step, and the flow rate is adjusted according to the differential pressure measured by the pressure sensor 15. Control the opening of the valve 22 Thus, a predetermined flow rate of combustion air is sent from the wind box 5 to the burner 1 and a predetermined flow rate of fuel gas is sent to the burner 1, where the combustion air and the fuel gas are mixed and burned. To do.
  • the suction force of the ejector 12 provided on the downstream side of the flow rate adjusting valve 11 changes according to the combustion amount. It will be. As the amount of combustion increases, the flow rate of the fuel gas increases, so the amount of exhaust gas sucked by the ejector 12 increases, and when the amount of combustion decreases, the amount of exhaust gas sucked decreases. In this way, the amount of exhaust gas sucked in proportion to the change in the flow rate of the combustion gas, and the exhaust gas and the fuel gas are always mixed at a constant ratio. For this reason, even if the combustion amount changes, the combustion amount does not deteriorate and a stable low NOx property can be obtained.

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Abstract

　燃焼量に依らず、燃料供給路に吸引して混合する排ガスと、燃料ガスとを常に一定の比率で混合して、ＮＯｘ濃度を確実に低減することのできる熱媒ボイラを得る。気体燃料を燃焼させるボイラから排出される排ガスと送風機（７）を用いてバーナ（１）に送る燃焼用空気とを熱交換して燃焼用空気を予熱するレキュペレータ（９）を備えた熱媒ボイラであって、燃料ガス供給ライン（１０）に、バーナ（１）に供給される空気量に応じて所定の空気比になるように燃料ガスの流量を調整する流量調整弁（１１）と、流量調整弁（１１）の二次側に燃料ガスを駆動流体とするエゼクタ（１２）とを設け、エゼクタ（１２）により排ガスを吸引して燃料ガスに排ガスを混合し、燃焼させるようにした。

Description

熱媒ボイラ
　本発明は、気体燃料を燃焼させるボイラから排出される排ガスと送風機を用いてバーナに送る燃焼用空気とを熱交換して燃焼用空気を予熱するレキュペレータを備えた熱媒ボイラに関する。本願は、２０１１年９月３０日に日本に出願された特願２０１１－２１６０３１号に基づき優先権を主張し、その内容をここに援用する。
　熱媒ボイラは、熱媒油を高温（２５０℃～３００℃）に加熱し、この熱媒油を熱源として間接的に使用するものとして広く使用されている。熱媒油の温度は、利用される温度が高いこともあり、加熱される熱媒油の温度は３００℃近傍となるため、熱媒ボイラで加熱したあとの排ガス温度が３５０℃と高く、持ち去られるエネルギーが大きく、例えば、小型貫流型の蒸気ボイラのボイラ効率が９２％程度であるのに対して、熱媒ボイラではボイラ効率が８０％程度と熱効率が低い。熱媒ボイラの効率を上げるためには、ボイラ排ガスと燃焼用空気の熱交換による排ガス温度の低減方法が用いられている（例えば、特許文献１参照。）。
　しかし、この方法では、ボイラ排ガスと燃焼用空気を熱交換することにより、燃焼用空気が予熱されて温度が上昇し燃焼効率は向上するが、燃焼用空気の温度が上昇することによって火炎温度も上昇して排ガス中のＮＯｘ（窒素酸化物）濃度も増加してしまうといった課題が生じる。また、燃焼用空気温度の上昇によりバーナの圧力損失が増大し、送風機の軸動力が増大するといった課題が生じる。
　この課題を解決するものとして、排ガス中のＮＯｘを低減するため、排ガスを燃焼用空気に混入させて燃焼を行う排ガス再循環燃焼方法がある（例えば、特許文献２参照。）が、特許文献２に記載されている排ガス再循環を行う小型ボイラの空気供給量制御方法では、排ガス中のＮＯｘを低減することができるものの、排ガスを燃焼用空気に混入させるため、送風機の軸動力がさらに増大するといった課題が生じてしまう。
　この課題を解決するものとして、排ガスの一部をバーナへの燃料供給路に混入させ、排ガスと燃料ガスを混合して燃焼させる方法がある。（例えば、特許文献３参照。）。特許文献３に記載されている方法によれば、燃焼温度を低減できるので排ガス中のＮＯｘを下げることができ、しかも排ガスを燃料ガスに混入させるため、送風機の軸動力に余計な負荷を与えないで済む。
特開平７－２４３６０５号公報 特開平６－２８８５１１号公報 特開２００８－１５１３７３号公報
　排ガスを燃料中に混合することで排ガス中のＮＯｘを安定して低下させるには、燃焼量に応じた排ガスの混合量にする必要がある。しかしながら、特許文献３に記載の方法では、燃料の圧力と排ガスの圧力の差によって排ガスの混入量が決まるため、ＮＯｘを安定して低下させることが難しいという問題がある。
　本発明の目的は、燃焼量に依らず、燃料供給路に吸引して混合する排ガスと、燃料ガスとを常に一定の比率で混合して、ＮＯｘ濃度を確実に低減することのできる熱媒ボイラを提供することにある。
　上記の目的を達成するために、請求項１に記載の発明は、気体燃料を燃焼させるボイラから排出される排ガスと送風機を用いてバーナに送る燃焼用空気とを熱交換して燃焼用空気を予熱するレキュペレータを備えた熱媒ボイラであって、燃料ガス供給ラインに、バーナに供給される空気量に応じて所定の空気比になるように燃料ガスの流量を調整する流量調整弁と、流量調整弁の二次側に燃料ガスを駆動流体とするエゼクタとを設け、前記エゼクタにより前記排ガスを吸引して燃料ガスに排ガスを混合し、燃焼させることを特徴とする。
　請求項１に記載の発明によれば、燃料ガス供給ラインに、バーナに供給される空気量に応じて所定の空気比になるように燃料ガスの流量を調整する流量調整弁と、流量調整弁の二次側に燃料ガスを駆動流体とするエゼクタとを設け、前記エゼクタにより前記排ガスを吸引して燃料ガスに排ガスを混合するようにしたので、燃焼量に応じてバーナに供給される空気量が変化したとき、この空気量に応じて流量調整弁が燃焼ガス量を調整し、調整された燃焼ガス量の変化に応じてエゼクタの供給圧、即ち吸引力が比例変化することから、エゼクタで吸引される排ガスの量も比例変化することになり、排ガスと燃料ガスが常に一定の比率で混合することができる。このため、熱媒ボイラの燃焼量が変化しても、排出されるＮＯｘ濃度を確実に低減することができる。
　請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の、前記流量調整弁が、ウインドボックスの入口に設けた燃焼用空気流量調整ダンパの動作に基づき、所定の空気比になるように調整動作が行われることを特徴とする。
　請求項２に記載の発明によれば、前記流量調整弁が、ウインドボックスの入口に設けた燃焼用空気流量調整ダンパの動作に基づき、所定の空気比になるように調整動作が行われるようにしたので、前記燃焼用空気流量調整ダンパにより調整された空気量に応じて、前記流量調整弁により所定の空気比に調整された燃料ガスが確実にバーナに供給され、空気量に応じて調整された燃焼ガス量の変化に応じてエゼクタで吸引される排ガスの量も比例変化することになり、排ガスと燃料ガスが常に一定の比率で混合することができる。このため、熱媒ボイラの燃焼量が変化しても、排出されるＮＯｘ濃度を確実に低減することができる。
　請求項３に記載の発明は、請求項１に記載の、前記流量調整弁は、前記レキュペレータの上流と下流との間の圧力差を測定する圧力センサを設け、差圧を測定することで空気流量を算出し、算出された空気流量に応じた燃料流量となるように開閉制御されるガスバルブであることを特徴とする。
　請求項３に記載の発明によれば、前記レキュペレータの上流と下流との間の圧力差を測定する圧力センサを設け、差圧を測定することで空気流量を算出するので、排ガス温度の影響を受けることなく正確な空気量が算出され、排ガスの燃料中への混入による空気比の変化を抑制して安定した燃焼を行うことができる。
　本発明によれば、燃焼量に応じて燃料流量を流量調整弁で調整し、この燃料流量に応じて燃焼用空気流量調整ダンパの制御を行って空気量を変化させるため、調整された燃料流量に応じてエゼクタの一次側の燃料流量即ち吸引力が比例変化することから、エゼクタで吸引される排ガスの量も比例変化することになり、燃焼量に応じて排ガスと燃料ガスを常に一定の比率で混合することができる。
本発明に係る熱媒ボイラの実施の形態の第１例を示す概略構成図である。 本発明に係る熱媒ボイラの実施の形態の第２例を示す概略構成図である。
　以下、本発明に係る熱媒ボイラを実施するための形態を、図面に示す実施例を参照して詳細に説明する。
　図１は本発明に係る熱媒ボイラの実施の形態の第１例を示す概略構成図である。
　本例の熱媒ボイラは、上部にバーナ１が配置され、熱媒油加熱管２をコイル状に形成した缶体３の内側に燃焼室４を形成している。バーナ１は缶体３の上部に設けられたウインドボックス５に取り付けられており、ウインドボックス５に燃焼用空気供給ダクト６を介して燃焼用空気を送り込む送風機７を備えている。燃焼室４で燃焼した燃焼ガスは、コイル状の熱媒油加熱管２の隙間を通過して排ガスダクト８に集合するように流れ、大気へ放出される。
　また、排ガスダクト８と燃焼用空気供給ダクト６とに接続するレキュペレータ９を備えており、排ガスダクト８を流通する排ガスと燃焼用空気供給ダクト６を流通する燃焼用空気とを熱交換して燃焼用空気を予熱する。
　バーナ１には、燃料ガスを供給する燃料ガス供給ライン１０が接続されている。燃料ガス供給ライン１０には、遮断弁１６、均圧弁１７、およびバーナ１に供給される空気量に応じて所定の空気比になるように燃料ガスの流量を調整する流量調整弁１１と、流量調整弁１１の二次側に燃料ガスを駆動流体として排ガスを引き込むエゼクタ１２を、上流側からこの順で設けている。
　本例では、流量調整弁１１は、ウインドボックス５の入口に設けた燃焼用空気流量調整ダンパ１３の動作に基づき、所定の空気比になるように調整動作する構成となっている。本例では、流量調整弁１１と燃焼用空気流量調整ダンパ１３は、１つのコントロールモータ１８でリンクして作動するように構成されている。
　排ガスダクト８には排ガス戻し路１４の一端が接続され、他端がエゼクタ１２の吸引口に接続されており、燃料ガス供給ライン１０を流通する燃料ガスを駆動流体としてエゼクタ１２により排ガスを吸引し、燃料ガスに排ガスを混合する。燃料ガスと排ガスの混合比は、本例では燃料ガス：排ガス＝１：１としている。
　また、本例の熱媒ボイラは、熱媒油は負荷機器（図示省略）と缶体３との間で循環しており、負荷機器で温度が低下した熱媒油が缶体３に戻り、缶体３で加熱されて、再び負荷機器に送られるようになっている。また、缶体３の熱媒油加熱管２の出口に温度センサ１９が設けられおり、この温度センサ１９で検出した温度データから必要燃焼量を演算し、コントロールモータ１８に燃料ガスの流量と燃焼用空気の流量を所定流量の調整するために、流量調整弁１１および燃焼用空気流量調整ダンパ１３へ開閉信号を送り、熱媒油の缶体３出口温度の検出信号から熱媒油の温度が負荷機器で要求される温度に対して低い場合は燃焼量を増加させ、高い場合は燃焼量を低下させる制御部２０を備えている。
　このように構成した本例の熱媒ボイラによれば、燃焼中は熱媒油は負荷機器と缶体３との間で循環し、また、遮断弁１６は常に開となっており、熱媒油の缶体３出口温度を温度センサ１９で検出すると、検出した温度データから制御部２０は、必要燃焼量を演算し、コントロールモータ１８に燃料ガスの流量と燃焼用空気の流量を所定流量に調整するために、流量調整弁１１および燃焼用空気流量調整ダンパ１３へ開閉信号を送り、これにより、所定流量の燃焼用空気がウインドボックス５からバーナー１の部位へ、そして所定流量の燃料ガスがバーナ１に送られ、バーナ１の部位で燃焼用空気と燃料ガスが混合して燃焼する。
　このように、燃焼量は熱媒油の出口温度に応じて調整、即ち燃料ガスの流量調整が行われるので、流量調整弁１１の下流側に設けられているエゼクタ１２の吸引力は燃焼量に応じて変化することになる。燃焼量が多くなると燃料ガスの流量が増すので、エゼクタ１２で吸引される排ガスの量は多くなり、燃焼量が低くなると吸引される排ガス量は低下する。このように、燃焼ガスの流量の変化に応じて排ガスの吸引量は比例変化することになり、排ガスと燃料ガスが常に一定の比率で混合する。このため、燃焼量が変化しても燃焼量が悪化することなく、安定した低ＮＯｘ性が得られる。
　図２は本発明に係る熱媒ボイラの実施の形態の第２例を示す概略構成図である。
　本例の熱媒ボイラについて、前記第１例と同一の構成については同一の符号を付しその説明を省略し、第１例と異なる構成についてのみ説明する。
　本例の熱媒ボイラは、レキュペレータ９の入口側と出口側との間の圧力差を測定する圧力センサ１５を設けている。
　また、バーナ１に燃料ガスを供給する燃料ガス供給ライン１０に、遮断弁１６、均圧弁１７、およびバーナ１に供給される空気量に応じて所定の空気比になるように燃料ガスの流量を調整する流量調整弁２２と、流量調整弁２２の二次側に燃料ガスを駆動流体として排ガスを引き込むエゼクタ１２を、上流側からこの順で設けている。流量調整弁２２は、圧力センサ１５で測定したレキュペレータ９の入口側と出口側との間の圧力差に応じて開度が制御される構成となっている。
　また、本例の熱媒ボイラは、缶体３の熱媒油加熱管２の出口に温度センサ１９が設けられている。制御部２１は、この温度センサ１９で検出した温度データから必要燃焼量を演算し、算出した必要燃焼量に応じた燃料ガスの流量と燃焼用空気の流量を所定流量に調整するために、ダンパモータ２３に開閉信号を送りウインドボックス５の入口に設けた燃焼用空気流量調整ダンパ２４を設定位置に切り換えさせ、燃焼用空気の流量を所定流量に調整する。そして、圧力センサ１５で測定したレキュペレータ９の入口側と出口側との間の差圧で燃焼用空気供給ダクト６を流通する燃焼用空気の流量を算出し、同じ燃焼量下でレキュペレータ９での熱交換で燃焼用空気の温度が変化して流量が変動した場合は、流量調整弁２２の開度を制御して、ほぼ一定の空気比で燃焼するように燃料ガスの流量の調整を行う。熱媒油の缶体３出口温度の検出信号から熱媒油の温度が負荷機器で要求される温度に対して低い場合は燃焼量を増加させ、高い場合は燃焼量を低下させ、その燃焼量にあわせて燃焼用空気流量調整ダンパ２４の位置をダンパモータ２３によって切り換える。
　その他の構成は前記第１例と同様なので、第１例の説明を援用し、その説明を省略する。
　このように構成した本例の熱媒ボイラによれば、燃焼中は熱媒油は負荷機器と缶体３との間で循環し、また、遮断弁１６は常に開となっており、熱媒油の缶体３出口温度を温度センサ１９で検出すると、検出した温度データから制御部２１は、必要燃焼量を演算し、燃料ガスの流量と燃焼用空気の流量を所定流量の調整するために、燃焼用空気の流量が所定流量となるようにダンパモータ２３に開閉信号を送り燃焼用空気流量調整ダンパ２４を設定位置に切り換えさせ、また、燃料ガスの流量が所定流量となるように圧力センサ１５で測定したレキュペレータ９の入口側と出口側との間の差圧で燃焼用空気供給ダクト６を流通する燃焼用空気の流量を算出するとともに、圧力センサ１５で測定した差圧に応じて流量調整弁２２の開度を制御し、これにより、所定流量の燃焼用空気がウインドボックス５からバーナー１の部位へ、そして所定流量の燃料ガスがバーナ１に送られ、バーナ１の部位で燃焼用空気と燃料ガスが混合して燃焼する。
　燃焼量は熱媒油の出口温度に応じて調整、即ち燃料ガスの流量調整が行われるので、流量調整弁１１の下流側に設けられているエゼクタ１２の吸引力は燃焼量に応じて変化することになる。燃焼量が多くなると燃料ガスの流量が増すので、エゼクタ１２で吸引される排ガスの量は多くなり、燃焼量が低くなると吸引される排ガス量は低下する。このように、燃焼ガスの流量の変化に応じて排ガスの吸引量は比例変化することになり、排ガスと燃料ガスが常に一定の比率で混合する。このため、燃焼量が変化しても燃焼量が悪化することなく、安定した低ＮＯｘ性が得られる。
１　バーナ
２　熱媒油加熱管
３　缶体
４　燃焼室
５　ウインドボックス
６　燃焼用空気供給ダクト
７　送風機
８　排ガスダクト
９　レキュペレータ
１０　燃料ガス供給ライン
１１　流量調整弁
１２　エゼクタ
１３　燃焼用空気流量調整ダンパ
１４　排ガス戻し路
１５　差圧センサ
１６　遮断弁
１７　均圧弁
１８　コントロールモータ
１９　温度センサ
２０，２１　制御部
２２　流量調整弁
２３　ダンパモータ
２４　燃焼用空気流量調整ダンパ

Claims (3)

  1. 　気体燃料を燃焼させるボイラから排出される排ガスと送風機を用いてバーナに送る燃焼用空気とを熱交換して燃焼用空気を予熱するレキュペレータを備えた熱媒ボイラであって、
    　燃料ガス供給ラインに、バーナに供給される空気量に応じて所定の空気比になるように燃料ガスの流量を調整する流量調整弁と、流量調整弁の二次側に燃料ガスを駆動流体とするエゼクタとを設け、前記エゼクタにより前記排ガスを吸引して燃料ガスに排ガスを混合し、燃焼させることを特徴とする熱媒ボイラ。
  2. 　前記流量調整弁が、ウインドボックスの入口に設けた燃焼用空気流量調整ダンパの動作に基づき、所定の空気比になるように調整動作が行われることを特徴とする請求項１に記載の熱媒ボイラ。
  3. 　前記流量調整弁は、前記レキュペレータの上流と下流との間の圧力差を測定する圧力センサを設け、差圧を測定することで空気流量を算出し、算出された空気流量に応じた燃料流量となるように開閉制御されるガスバルブであることを特徴とする請求項１に記載の熱媒ボイラ。
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