JP6277683B2 - Boiler system - Google Patents
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Description
本発明は、ボイラへ供給する給水を加熱する給水加熱器を有するボイラシステムに関する。 The present invention relates to a boiler system having a feed water heater for heating feed water supplied to a boiler.
従来、ボイラシステムにおいては、ボイラへ供給される前の給水を、給水加熱器（「エコノマイザ」ともいう）により予め加熱することにより、ボイラ効率を向上させることが行われている（特許文献１参照）。エコノマイザは、ボイラ等から排出される排ガス（廃熱）とボイラに供給される給水とを熱交換させることにより、給水を加熱する装置である。 Conventionally, in boiler systems, boiler efficiency is improved by preheating water supplied before being supplied to the boiler with a water heater (also referred to as “economizer”) (see Patent Document 1). ). An economizer is a device that heats feed water by exchanging heat between exhaust gas (waste heat) discharged from a boiler or the like and feed water supplied to the boiler.
一般に、ボイラシステムにおいては、ボイラ本体（缶体）の水位が下限水位（目標水位制御開始水位）まで下がると給水の供給を開始し、ボイラ本体の水位が上限水位（目標水位）に上がったときに給水の供給を停止する、いわゆるオン−オフ制御が行われている。このようなオン−オフ制御では、ボイラ本体の水位が下限水位まで下がらないと給水が供給されないため、給水が供給されるまでの間、エコノマイザ内に滞留する水は、排ガスにより加熱されて高温になる。 In general, in a boiler system, when the water level of the boiler body (can body) falls to the lower limit water level (target water level control start water level), the supply of water supply starts, and when the water level of the boiler body rises to the upper limit water level (target water level) In other words, so-called on-off control is performed to stop the supply of water. In such on-off control, the feed water is not supplied unless the water level of the boiler body is lowered to the lower limit water level, so the water staying in the economizer is heated by the exhaust gas to a high temperature until the feed water is supplied. Become.
特に、低負荷状態のためボイラ本体の水位が高い状態から高負荷状態に移行したときや、蒸気圧が低い状態からの起蒸時などのように、現在の水位に対して目標水位が低くなる場合には、給水要求が無い状態が継続する。その場合、エコノマイザ内に水が滞留する時間は長くなる。 In particular, the target water level becomes lower than the current water level, such as when the water level of the boiler body is shifted from a high state to a high load state due to a low load state, or when steaming from a low steam pressure state. In this case, the state where there is no water supply request continues. In that case, the time during which water stays in the economizer becomes longer.
エコノマイザ内に高温の水が滞留する時間が長くなると、排ガスの熱により水が沸騰しやすい。また、給水として１００℃を超える高温の水が供給され、エコノマイザ内に高温の水が滞留した場合に、エコノマイザ内に滞留している水が飽和温度に達して沸騰することがある。エコノマイザ内に滞留している水が沸騰すると、圧損により給水の供給効率が低下したり（給水が遅れたり）、振動や圧力変動の影響によりエコノマイザの配管に破損等が発生したりする可能性がある。 When the time during which hot water stays in the economizer becomes longer, the water tends to boil due to the heat of the exhaust gas. Further, when high-temperature water exceeding 100 ° C. is supplied as water supply, and high-temperature water stays in the economizer, the water staying in the economizer may reach the saturation temperature and boil. If water staying in the economizer boils, there is a possibility that the supply efficiency of the water supply will be reduced due to pressure loss (water supply will be delayed), or that the economizer piping will be damaged due to the effects of vibration and pressure fluctuations. is there.
本発明は、ボイラの燃焼中において、給水加熱器内に滞留する高温の水が沸騰することを抑制できるボイラシステムを提供することを目的とする。 An object of the present invention is to provide a boiler system capable of suppressing boiling of high-temperature water staying in a feed water heater during combustion of the boiler.
本発明は、排ガスによってボイラへの給水を加熱する給水加熱器を有するボイラと、前記給水加熱器を介して前記ボイラへ給水を供給する給水ラインと、前記給水ラインにおける前記給水加熱器よりも上流側に配置され、前記給水加熱器に供給される給水の流量を調整する給水流量調整部と、前記給水ラインにおける前記給水加熱器よりも下流側に配置され、前記給水加熱器から前記ボイラに供給される給水であって前記給水加熱器の外部を流通する給水の温度を検出する給水温度検出部と、前記給水流量調整部を制御する制御部と、を備え、前記制御部は、前記ボイラから給水要求が無く且つ前記給水温度検出部により検出される給水の温度が基準温度以上である状態が設定時間以上継続するときに、前記給水加熱器へ給水を供給するように前記給水流量調整部を制御する、ボイラシステムに関する。 The present invention includes a boiler having a feed water heater that heats feed water to the boiler by exhaust gas, a feed water line that feeds feed water to the boiler via the feed water heater, and upstream of the feed water heater in the feed water line A feed water flow rate adjusting unit that adjusts the flow rate of feed water supplied to the feed water heater, and is arranged downstream of the feed water heater in the feed water line, and is supplied from the feed water heater to the boiler A feed water temperature detector that detects the temperature of the feed water that flows outside the feed water heater, and a controller that controls the feed water flow rate adjuster, the controller from the boiler When there is no water supply request and the state where the temperature of the water supply detected by the water supply temperature detection unit is equal to or higher than a reference temperature continues for a set time or longer, the water supply is supplied to the water heater. To control the water supply flow rate adjusting unit, to the boiler system.
また、前記基準温度は、前記ボイラの設定目標圧力から算出される飽和温度から所定温度低い温度である、ことが好ましい。 Further, it is preferable that the reference temperature is a temperature lower than a saturation temperature calculated from a set target pressure of the boiler by a predetermined temperature.
また、前記ボイラの内部の水位を検出する水位検出部を備え、前記制御部は、前記ボイラから給水要求が無く且つ前記給水温度検出部により検出される給水の温度が前記基準温度以上である状態が前記設定時間以上継続し、更に前記水位検出部により検出される水位が目標水位制御開始水位以下であるときに、前記給水加熱器へ給水を供給するように前記給水流量調整部を制御する、ことが好ましい。 In addition, a water level detection unit that detects a water level inside the boiler is provided, and the control unit has no water supply request from the boiler, and the temperature of the feed water detected by the feed water temperature detection unit is equal to or higher than the reference temperature. When the water level detected by the water level detection unit is lower than or equal to a target water level control start water level, the water supply flow rate adjustment unit is controlled to supply water to the water heater. It is preferable.
また、前記ボイラの発生蒸気を使用する負荷装置から排出されるドレンをクローズド方式で回収して、回収されるドレンを再度前記ボイラへの給水として利用する、ことが好ましい。 Moreover, it is preferable to collect | recover the drain discharged | emitted from the load apparatus which uses the generated steam of the said boiler by a closed system, and to utilize again the collected drain as water supply to the said boiler.
本発明によれば、ボイラの燃焼中において、給水加熱器内に滞留する高温の水が沸騰することを抑制できるボイラシステムを提供することができる。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the boiler system which can suppress that the high temperature water which retains in a feed water heater boils during combustion of a boiler can be provided.
［第１実施形態の構成］
以下、本発明に係るボイラシステムの第１実施形態を、図面を参照しながら説明する。図１は、第１実施形態に係るボイラシステム１の全体構成図である。図２は、第１実施形態のボイラシステム１の動作を示すフローチャートである。図３は、第１実施形態のボイラシステム１の動作を示すタイムチャートである。
[Configuration of First Embodiment]
Hereinafter, a boiler system according to a first embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is an overall configuration diagram of a boiler system 1 according to the first embodiment. FIG. 2 is a flowchart showing the operation of the boiler system 1 of the first embodiment. FIG. 3 is a time chart showing the operation of the boiler system 1 of the first embodiment.
図１に示すように、第１実施形態に係るボイラシステム１は、ボイラ２と、スチームヘッダ４と、負荷装置５と、ドレンタンク６と、補給水タンク７と、を備える。ボイラ２は、給水加熱器としてのエコノマイザ３を備える。エコノマイザ３は、後述の給水ラインＬ１に設けられ、ボイラ２において燃料が燃焼したときに生じる排ガスの廃熱により、ボイラ２に供給される前の給水Ｗ１を予め加熱する設備である。
As shown in FIG. 1, the boiler system 1 according to the first embodiment includes a boiler 2, a steam header 4, a
また、ボイラシステム１は、給水ポンプ８と、制御部１０と、給水流量調整部としての給水流量調整弁１１と、給水温度検出部としての給水温度センサ１２と、を備える。図１では、電気的な接続の経路を破線で示す。
Moreover, the boiler system 1 is provided with the feed water pump 8, the
更に、ボイラシステム１は、給水ラインＬ１と、燃料供給ラインＬ２と、蒸気供給ラインＬ３と、ドレンラインＬ４と、補給水ラインＬ５と、フラッシュ蒸気排出ラインＬ６と、補給水導入ラインＬ７と、給水還流ラインＬ８と、を備える。本明細書における「ライン」とは、流路、径路、管路等の流体の流通が可能なラインの総称である。 Further, the boiler system 1 includes a water supply line L1, a fuel supply line L2, a steam supply line L3, a drain line L4, a makeup water line L5, a flash steam discharge line L6, a makeup water introduction line L7, and a water supply A reflux line L8. The “line” in the present specification is a general term for lines capable of flowing a fluid such as a flow path, a radial path, and a pipeline.
なお、各ラインには、各種バルブ、各種センサ、逆止弁、オリフィス、ストレーナ等の機器が必要に応じて設けられるが、図１では適宜に図示を省略する。 Each line is provided with devices such as various valves, various sensors, check valves, orifices, strainers and the like as necessary, but the illustration is omitted as appropriate in FIG.
給水ラインＬ１は、ドレンタンク６に貯留された給水Ｗ１を、エコノマイザ３を介してボイラ２に向けて供給するラインである。給水ラインＬ１の上流側の端部は、ドレンタンク６の給水排出口に接続されている。給水ラインＬ１の下流側の端部は、ボイラ２の給水導入口に接続されている。また、給水ラインＬ１には、給水ポンプ８と、給水流量調整弁１１と、給水温度センサ１２と、が設けられている。
The water supply line L <b> 1 is a line that supplies the water supply W <b> 1 stored in the
給水ポンプ８は、給水Ｗ１を吸入し、ボイラ２に向けて吐出する装置である。給水ポンプ８に併設されたモータ（不図示）は、制御部１０に電気的に接続されており、制御部１０からの制御信号に基づいて制御されて駆動する。
The feed water pump 8 is a device that sucks in the feed water W <b> 1 and discharges it toward the boiler 2. A motor (not shown) provided in the water supply pump 8 is electrically connected to the
給水流量調整弁１１は、給水ラインＬ１において、給水ポンプ８よりも下流側であってエコノマイザ３よりも上流側に配置され、エコノマイザ３に供給される給水Ｗ１の流量を調整可能な弁である。給水流量調整弁１１は、制御部１０に電気的に接続されている。給水流量調整弁１１の弁開度（弁体の開度）は、制御部１０からの駆動信号により制御される。
The water supply flow
ボイラ２は、ドレンタンク６から供給された給水Ｗ１を加熱して、蒸気Ｗ２を発生させる設備である。ボイラ２は、缶体であるボイラ本体２１と、水位検出部としての水位センサ２５と、給水加熱器としてのエコノマイザ３と、を備える。
The boiler 2 is equipment for heating the feed water W1 supplied from the
ボイラ本体２１は、下部管寄せ、水管、上部管寄せ、バーナなど（いずれも不図示）を備える。
上部管寄せは、環状に形成された中空の容器である。各水管の上端部は、上部管寄せと連通している。上部管寄せの上端には、蒸気供給ラインＬ３の上流側の端部が接続されている。複数の水管で発生した蒸気Ｗ２は、上部管寄せを介して蒸気供給ラインＬ３へ送出される。蒸気供給ラインＬ３は、水管で発生した蒸気Ｗ２を負荷装置５へ供給するラインである。蒸気供給ラインＬ３の下流側の端部は、負荷装置５に接続されている。
The
The upper header is a hollow container formed in an annular shape. The upper end of each water pipe communicates with the upper header. The upstream end of the steam supply line L3 is connected to the upper end of the upper header. The steam W2 generated in the plurality of water pipes is sent to the steam supply line L3 through the upper header. The steam supply line L3 is a line for supplying the
バーナ部は、燃料（液体又は気体等）を燃焼させる燃焼装置である。バーナ部には、燃料供給ラインＬ２が接続されている。燃料供給ラインＬ２は、燃料供給源（不図示）から送出された燃料を、バーナ部に供給するラインである。 A burner part is a combustion apparatus which burns fuel (liquid or gas etc.). A fuel supply line L2 is connected to the burner portion. The fuel supply line L2 is a line for supplying fuel delivered from a fuel supply source (not shown) to the burner unit.
水位センサ２５は、ボイラ本体２１の内部の水位を検出する機器である。水位センサ２５は、制御部１０に電気的に接続されている。水位センサ２５で検出されたボイラ本体２１の内部の水位（以下、「水位Ｈｄ」ともいう）は、検出信号として制御部１０に送信される。
The
エコノマイザ３は、給水ラインＬ１に設けられ、ボイラ２において燃料が燃焼したときに生じる排ガスの廃熱により、ボイラ２に供給される前の給水Ｗ１を予め加熱する設備である。エコノマイザ３で加熱された給水Ｗ１は、給水ラインＬ１を介してボイラ２のボイラ本体２１の内部に供給される。
The
給水温度センサ１２は、給水ラインＬ１におけるエコノマイザ３よりも下流側に配置され、給水ラインＬ１におけるエコノマイザ３よりも下流側を流通する給水Ｗ１（エコノマイザ３からボイラ２に供給される給水Ｗ１）の温度を検出する機器である。換言すると、給水温度センサ１２は、給水ラインＬ１におけるエコノマイザ３とボイラ本体２１との間を流通する給水Ｗ１の温度を検出する機器である。給水温度センサ１２は、接続部Ｊ２において、給水ラインＬ１に接続されている。接続部Ｊ２は、エコノマイザ３とボイラ本体２１との間に配置されている。給水温度センサ１２は、制御部１０に電気的に接続されている。給水温度センサ１２で検出された給水Ｗ１の温度（以下、「給水温度Ｔｄ」ともいう）は、制御部１０へ検出信号として送信される。
The feed
スチームヘッダ４は、ボイラ２から蒸気供給ラインＬ３を介して供給された蒸気Ｗ２を一時的に溜めて、蒸気Ｗ２を使用する負荷装置５へ供給する機器である。スチームヘッダ４は、蒸気供給ラインＬ３において、ボイラ２と負荷装置５との間に設けられている。
The steam header 4 is a device that temporarily accumulates the steam W2 supplied from the boiler 2 via the steam supply line L3 and supplies the steam W2 to the
負荷装置５は、ボイラ２から供給された蒸気Ｗ２により動作する装置（例えば、熱交換器）である。負荷装置５において使用された蒸気Ｗ２は、熱を奪われて凝縮し、ドレンＷ３となって排出される。負荷装置５から排出されたドレンＷ３は、ドレンラインＬ４を介してドレンタンク６に回収される。
The
ドレンラインＬ４は、負荷装置５から排出されたドレンＷ３を、ドレンタンク６に送出するラインである。ドレンラインＬ４の上流側の端部は、負荷装置５のドレン排出口に接続されている。ドレンラインＬ４の下流側の端部は、ドレンタンク６のドレン導入口に接続されている。ドレンラインＬ４には、ドレンＷ３に含まれる蒸気を除去するスチームトラップ（不図示）が設けられている。
The drain line L4 is a line for sending the drain W3 discharged from the
ドレンタンク６は、ボイラ２に供給する給水Ｗ１を貯留する密閉型のタンクである。ドレンタンク６には、負荷装置５から排出された高温高圧のドレンＷ３が貯留される。ドレンタンク６の下部（給水排出口）には、給水ラインＬ１の上流側の端部が接続されている。ドレンタンク６は、ボイラ２に対して、給水Ｗ１の供給源となる。
The
つまり、第１実施形態に係るボイラシステム１は、負荷装置５から排出されて密閉型のドレンタンク６に回収した高温高圧のドレンＷ３を、給水Ｗ１として再度ボイラ２に供給する（利用する）クローズド方式のドレン回収システムを有する。
That is, in the boiler system 1 according to the first embodiment, the high-temperature and high-pressure drain W3 discharged from the
補給水タンク７は、ドレンタンク６に給水Ｗ１を補給する設備である。ドレンタンク６と補給水タンク７との間は、補給水ラインＬ５により接続されている。補給水ラインＬ５は、ドレンタンク６からボイラ２へ供給される給水Ｗ１の流量が多い場合等において、給水Ｗ１をドレンタンク６へ補給するためのラインである。補給水ラインＬ５の上流側の端部は、補給水タンク７の給水供給口に接続されている。補給水ラインＬ５の下流側の端部は、ドレンタンク６の給水導入口に接続されている。
The makeup water tank 7 is a facility for replenishing the
補給水ラインＬ５には、加圧ポンプ等（不図示）が設けられている。補給水ラインＬ５に設けられた加圧ポンプは、制御部１０に電気的に接続されている。ドレンタンク６の水位が下限水位まで低下すると、制御部１０によりこの加圧ポンプが駆動され、補給水タンク７からドレンタンク６へ給水Ｗ１が補給される。
The makeup water line L5 is provided with a pressurizing pump or the like (not shown). The pressurizing pump provided in the makeup water line L5 is electrically connected to the
また、ドレンタンク６（気相部）と補給水タンク７との間は、フラッシュ蒸気排出ラインＬ６により接続されている。フラッシュ蒸気排出ラインＬ６は、ドレンタンク６の内部で発生したフラッシュ蒸気を排出するためのラインである。フラッシュ蒸気排出ラインＬ６の上流側の端部は、ドレンタンク６のフラッシュ蒸気排出口に接続されている。フラッシュ蒸気排出ラインＬ６の下流側の端部は、補給水タンク７のフラッシュ蒸気導入口に接続されている。
The drain tank 6 (gas phase section) and the makeup water tank 7 are connected by a flash steam discharge line L6. The flash steam discharge line L6 is a line for discharging the flash steam generated inside the
補給水タンク７の下部には、補給水タンク７に給水Ｗ１を導入（供給）するための補給水導入ラインＬ７が接続されている。補給水導入ラインＬ７の上流側の端部は、給水Ｗ１の供給元（不図示）に接続されている。補給水導入ラインＬ７の下流側の端部は、補給水タンク７の給水補給口に接続されている。 A makeup water introduction line L 7 for introducing (supplying) the feed water W 1 to the makeup water tank 7 is connected to the lower portion of the makeup water tank 7. The upstream end of the makeup water introduction line L7 is connected to a supply source (not shown) of the feed water W1. The downstream end of the make-up water introduction line L7 is connected to the water supply / supply port of the make-up water tank 7.
給水ラインＬ１には、給水還流ラインＬ８が接続されている。給水還流ラインＬ８は、ボイラ２への給水Ｗ１の供給が不要な場合などにおいて、給水ラインＬ１を流通する給水Ｗ１の一部をドレンタンク６に還流させるラインである。給水還流ラインＬ８の上流側の端部は、接続部Ｊ１において給水ラインＬ１に接続されている。接続部Ｊ１は、給水ラインＬ１において、給水ポンプ８と給水流量調整弁１１との間に配置されている。給水還流ラインＬ８の下流側の端部は、ドレンタンク６の給水還流口に接続されている。
A water supply recirculation line L8 is connected to the water supply line L1. The feed water recirculation line L8 is a line for returning a part of the feed water W1 flowing through the feed water line L1 to the
制御部１０は、ＣＰＵ及びメモリを含むマイクロプロセッサ（不図示）により構成される。マイクロプロセッサには、時間の計時等を管理するインテグレーテッドタイマユニット（以下、「ＩＴＵ」ともいう）が組み込まれている。また、マイクロプロセッサのメモリには、ボイラシステム１の制御に必要な制御プログラムや各種データ等が記憶される。例えば、後述する給水要求ステータスは、マイクロプロセッサのメモリに書き替え可能なデータとして記憶される。
The
制御部１０は、ボイラ２への給水Ｗ１の供給が必要な場合（例えば、ボイラ２から給水要求が有った場合）には、ボイラ２に所定の給水量の給水Ｗ１が供給されるように給水流量調整弁１１の流量を制御する。この制御により、ボイラ２には、所定の給水量の給水Ｗ１が供給される。
When the supply of the water supply W1 to the boiler 2 is necessary (for example, when there is a water supply request from the boiler 2), the
制御部１０は、ボイラ２における燃料の燃焼状態を、負荷装置５で消費される蒸気の量や、スチームヘッダ４の内部の蒸気の圧力等に基づいて、燃焼状態（例えば、１段階〜３段階又は無段階）及び燃焼停止状態のいずれかに設定する。
The
制御部１０では、水位センサ２５から送信されたボイラ本体２１の内部の水位Ｈｄに関する検出信号に基づいて、給水要求に関するステータス（以下、「給水要求ステータス」ともいう）が変更される。具体的には、ボイラ本体２１の内部の水位Ｈｄが、下限水位である目標水位制御開始水位ＨＬ以下に低下した場合には、制御部１０において、給水要求ステータスが給水要求ＯＮに変更される。また、ボイラ本体２１の内部の水位Ｈｄが、上限水位である目標水位Ｈｈに上がった場合には、制御部１０において、給水要求ステータスが給水要求ＯＦＦに変更される。
In the
図２及び図３に示すように、制御部１０は、ボイラ２から給水要求が無い場合であっても、給水温度センサ１２により検出される給水の温度（「給水温度Ｔｄ」ともいう）が基準温度Ｔｋ以上である状態が設定時間Ｘｓ以上継続するときには、エコノマイザ３へ給水Ｗ１を供給するように給水流量調整弁１１を制御する。基準温度Ｔｋは、ボイラの制御目標圧力設定値（設定目標圧力）から算出される飽和温度Ｔｈから所定温度Ｔｓ低い温度であり、適宜設定される。制御目標圧力設定値は、要求圧力に応じて適宜設定される。また、所定温度Ｔｓは、例えば５〜２０℃である。
As shown in FIGS. 2 and 3, the
設定時間Ｘｓは、適宜設定される。設定時間Ｘｓは、ボイラ２のバーナ部が１００％燃焼した場合で換算する。例えば、１００％燃焼時において設定時間Ｘｓが２５秒の場合、１００％燃焼時を１０秒、５０％燃焼を３０秒行えば、同じく設定時間Ｘｓが２５秒となる（２５秒＝１０秒＋３０秒×（５０％／１００％））。 The set time Xs is set as appropriate. The set time Xs is converted when the burner part of the boiler 2 burns 100%. For example, when the set time Xs is 25 seconds at 100% combustion, if the 100% combustion is performed for 10 seconds and 50% combustion is performed for 30 seconds, the set time Xs is also 25 seconds (25 seconds = 10 seconds + 30 seconds) X (50% / 100%)).
制御部１０は、給水温度センサ１２により検出される給水Ｗ１の温度（給水温度Ｔｄ）が、基準温度Ｔｋ以上である状態（「基準温度以上状態」ともいう）であるか否かについて判定する。また、制御部１０は、基準温度以上状態であると判定すると、制御部１０のマイクロプロセッサに組み込まれたＩＴＵにより、基準温度以上状態である状態の継続時間を「基準温度以上継続時間」として計時を開始する。また、制御部１０は、基準温度以上継続時間が所定の設定時間Ｘｓ以上継続するか否かについて判定する。制御部１０は、基準温度以上継続時間が所定の設定時間Ｘｓ以上継続したと判定した場合には、給水要求ステータスを給水要求ＯＮに変更する。この制御により、ボイラ２には、所定の給水量の給水Ｗ１が供給される。
The
制御部１０は、通常給水制御としての定流量制御を行うことができる。定流量制御は、水位センサ２５により検出される水位Ｈｄが、ボイラ２のバーナ部の燃焼状態、給水温度Ｔｄ、給水Ｗ１の電気伝導度、ボイラ２の内部の蒸気の圧力などに基づいて算出される目標水位Ｈｈに近づくように、給水流量調整弁１１をボイラ２の圧力によって適宜変更される定流量開度又は全閉とすることで、給水のＯＮ／ＯＦＦを行う制御（給水を間欠的に行う制御）である。
なお、通常給水制御として連続給水制御を採用することもできる。連続給水制御は、水位Ｈｄが目標水位Ｈｈに近づくように、給水流量調整弁１１の弁開度、給水ポンプ８の駆動などを調整して、ボイラ２への給水Ｗ１の供給を連続的に行う制御である。
The
In addition, continuous water supply control is also employable as normal water supply control. In the continuous water supply control, the feed water W1 is continuously supplied to the boiler 2 by adjusting the valve opening of the water supply flow
［第１実施形態の動作］
次に、本実施形態に係るボイラシステム１において、給水Ｗ１の温度（給水温度Ｔｄ）に応じて給水Ｗ１を制御する動作を、図面を参照しながら説明する。
[Operation of First Embodiment]
Next, in the boiler system 1 which concerns on this embodiment, the operation | movement which controls the feed water W1 according to the temperature (feed water temperature Td) of the feed water W1 is demonstrated, referring drawings.
まず、通常給水制御による通常給水動作について説明する。ボイラ本体２１の内部の水位Ｈｄが、下限水位である目標水位制御開始水位ＨＬまで低下すると、制御部１０において、給水要求ステータスが給水要求ＯＮに変更される。その状態において、制御部１０は、ボイラ２に所定の給水量の給水Ｗ１が供給されるように給水流量調整弁１１の弁開度を制御する。本実施形態において、給水流量調整弁１１の弁開度は、ボイラ２の圧力によって適宜変更される定流量開度となるように制御される。この制御により、ボイラ２には、所定の給水量の給水Ｗ１が供給される。
First, the normal water supply operation by the normal water supply control will be described. When the water level Hd inside the
一方、ボイラ本体２１の内部の水位が、上限水位である目標水位Ｈｈに上がると、制御部１０において、給水要求ステータスが給水要求ＯＦＦに変更される。給水要求ステータスが給水要求ＯＦＦに変更された場合、ボイラ２に給水Ｗ１が供給されないように給水流量調整弁１１の弁開度を制御する。このとき、給水流量調整弁１１の弁開度は、全閉となるように制御される。
On the other hand, when the water level inside the boiler
次に、第１実施形態のボイラシステム１の特徴的な動作である、給水Ｗ１の温度（給水温度Ｔｄ）に応じて給水Ｗ１を制御する動作について、説明する。 Next, an operation of controlling the feed water W1 according to the temperature of the feed water W1 (feed water temperature Td), which is a characteristic operation of the boiler system 1 of the first embodiment, will be described.
図２に示すように、ステップＳＴ１０１において、制御部１０は、給水要求が無いか否かを判定する。給水要求が有る場合（ＮＯ）には、処理はステップＳＴ１２１へ進む。給水要求が無い場合（ＹＥＳ）には、処理はステップＳＴ１０２へ進む。
As shown in FIG. 2, in step ST101, the
給水要求が有る場合（ＮＯ）には、ステップＳＴ１２１において、制御部１０は、通常給水制御を開始する。この制御により、ボイラ２への給水Ｗ１の供給動作は、通常給水動作へ移行する。処理はステップＳＴ１０１へ戻る。
If there is a water supply request (NO), in step ST121, the
図２及び図３に示すように、給水要求が無い場合（ＹＥＳ）には、ステップＳＴ１０２において、制御部１０は、給水温度センサ１２により検出される給水Ｗ１の温度（給水温度Ｔｄ）が、基準温度Ｔｋ以上であるか否かについて、判定する。給水温度Ｔｄが基準温度Ｔｋ以上の場合（ＹＥＳ）には、処理はステップＳＴ１０３へ進む。給水温度Ｔｄが基準温度Ｔｋ未満の場合（ＮＯ）には、処理はステップＳＴ１０２へ戻る。
As shown in FIG.2 and FIG.3, when there is no water supply request | requirement (YES), in step ST102, the
ステップＳＴ１０３において、制御部１０は、基準温度以上状態（給水温度Ｔｄが基準温度Ｔｋ以上の状態）の継続時間を「基準温度以上継続時間」として計時を開始する。処理はステップＳＴ１０４へ進む。なお、図３において、給水温度Ｔｄが基準温度Ｔｋになった時刻を「Ｘｋ」で示す。
In step ST <b> 103, the
ステップＳＴ１０４において、制御部１０は、再度、給水要求が無いか否かを判定する。給水要求が無い場合（ＹＥＳ）には、処理はステップＳＴ１０５へ進む。給水要求が有る場合（ＮＯ）には、処理はステップＳＴ１２１へ進む。
In step ST104, the
次に、ステップＳＴ１０５において、制御部１０は、基準温度以上継続時間が所定の設定時間Ｘｓ以上継続するか否かについて判定する。基準温度以上継続時間が所定の設定時間Ｘｓ以上継続した場合（ＹＥＳ）には、処理はステップＳＴ１１１へ進む。基準温度以上継続時間が所定の設定時間Ｘｓ以上継続していない場合（ＮＯ）には、処理はステップＳＴ１０４へ戻る。なお、図３において、基準温度以上継続時間が設定時間Ｘｓを経過した時刻を「Ｘｐ」で示す。
Next, in step ST105, the
ステップＳＴ１１１において、制御部１０は、給水要求ステータスを給水要求ＯＮに変更する。この制御により、ボイラ２には、所定の給水量の給水Ｗ１が供給される（ＯＮ動作）。
In step ST111, the
次に、ステップＳＴ１１２において、給水要求ステータスが給水要求ＯＮに変更されて所定のＯＮ動作時間Ｘｄが経過した後、制御部１０は、通常給水制御を開始する。なお、図３において、ＯＮ動作の時間を「Ｘｄ」で示す。この制御により、ボイラ２への給水Ｗ１の供給動作は、通常給水動作へ移行する。処理はステップＳＴ１０１へ戻る。
Next, in step ST112, after the water supply request status is changed to water supply request ON and a predetermined ON operation time Xd has elapsed, the
上述した第１実施形態に係るボイラシステム１によれば、例えば、以下のような効果が得られる。 According to the boiler system 1 which concerns on 1st Embodiment mentioned above, the following effects are acquired, for example.
第１実施形態におけるボイラシステム１においては、制御部１０は、ボイラ２から給水要求が無く且つ給水温度センサ１２により検出される給水Ｗ１の温度Ｔｄが基準温度Ｔｋ以上である状態が設定時間Ｘｓ以上継続するときに、エコノマイザ３へ給水Ｗ１を供給するように給水流量調整弁１１を制御する。そのため、エコノマイザ３の内部の給水Ｗ１の温度Ｔｄが基準温度Ｔｋ以上である状態、即ちエコノマイザ３の内部の給水Ｗ１が、沸騰しやすい状態でエコノマイザ３の内部に長時間滞留することが、抑制される。その結果、ボイラ２の燃焼中において、エコノマイザ３の内部に滞留する高温の水が沸騰することを抑制できる。特に、水位Ｈｄが目標水位Ｈｈを超えているときには、水位Ｈｄが目標水位制御開始水位ＨＬ以下になるのに長時間を要するため、第１実施形態によるこの制御は効果的である。
In the boiler system 1 according to the first embodiment, the
また、第１実施形態のようなクローズド方式のボイラシステム１においては、ドレンＷ３は非常に高温であるため、エコノマイザ３への給水Ｗ１も高温になりやすい。つまり、エコノマイザ３の内部に滞留する給水Ｗ１が沸騰しやすい。従って、第１実施形態による制御は、特に、クローズド方式のボイラシステムに対して特に効果的である。
Further, in the closed boiler system 1 as in the first embodiment, the drain W3 is very hot, so the water supply W1 to the
［第２実施形態］
次に、本発明の第２実施形態について、第１実施形態との相違点を中心に説明する。このため、第１実施形態と同一（又は同等）の構成については同じ符号を付し、詳細な説明を省略する。また、第２実施形態において特に説明しない点については、第１実施形態の説明が適宜に適用される。第２実施形態は、主に制御部１０の構成が第１実施形態とは異なる。
[Second Embodiment]
Next, a second embodiment of the present invention will be described focusing on differences from the first embodiment. For this reason, the same code | symbol is attached | subjected about the same (or equivalent) structure as 1st Embodiment, and detailed description is abbreviate | omitted. The description of the first embodiment is appropriately applied to points that are not particularly described in the second embodiment. The second embodiment is mainly different from the first embodiment in the configuration of the
第１実施形態における制御部１０は、前述の通り、ボイラ２から給水要求が無く且つ給水温度センサ１２により検出される給水の温度（給水温度Ｔｄ）が基準温度Ｔｋ以上である状態が設定時間Ｘｓ以上継続するときに、エコノマイザ３へ給水を供給するように給水流量調整弁１１を制御する。
これに対して、第２実施形態における制御部１０は、給水温度Ｔｄが基準温度Ｔｋ以上である状態が設定時間Ｘｓ以上継続しただけでは、エコノマイザ３へ給水を供給するように給水流量調整弁１１を制御せず、更に水位センサ２５により検出される水位Ｈｄが目標水位制御開始水位ＨＬ以下であるときに、エコノマイザ３へ給水を供給するように給水流量調整弁１１を制御する。
As described above, the
In contrast, the
第２実施形態における制御部１０は、水位センサ２５により検出される水位Ｈｄが目標水位制御開始水位ＨＬ以下であるか否かについて判定する。第２実施形態における制御部１０は、給水温度Ｔｄが基準温度Ｔｋ以上である状態が設定時間Ｘｓ以上継続したときであっても、水位センサ２５により検出される水位Ｈｄが目標水位制御開始水位ＨＬ以下であるときのみ、給水要求ステータスを給水要求ＯＮに変更する。この制御により、ボイラ２には、所定の給水量の給水Ｗ１が供給される。
The
［第２実施形態の動作］
次に、第２実施形態に係るボイラシステム１において、給水Ｗ１の温度（給水温度Ｔｄ）及び水位Ｈｄに応じて給水Ｗ１を制御する動作を、図面を参照しながら説明する。図４は、第２実施形態のボイラシステムの動作を示すフローチャートである。図５は、第２実施形態のボイラシステムの動作を示すタイムチャートである。
[Operation of Second Embodiment]
Next, in the boiler system 1 according to the second embodiment, an operation for controlling the feed water W1 according to the temperature of the feed water W1 (feed water temperature Td) and the water level Hd will be described with reference to the drawings. FIG. 4 is a flowchart showing the operation of the boiler system of the second embodiment. FIG. 5 is a time chart showing the operation of the boiler system of the second embodiment.
第２実施形態の動作におけるステップＳＴ２０１〜ステップＳＴ２０５、ステップＳＴ２１１、ステップＳＴ２１２及びステップＳＴ２２１は、それぞれ第１実施形態の動作におけるステップＳＴ１０１〜ステップＳＴ１０５、ステップＳＴ１１１、ステップＳＴ１１２及びステップＳＴ２２１と同じである。従って、第２実施形態の動作については、ステップＳＴ２０６を中心に説明する。
図４及び図５に示すように、ステップＳＴ２０５において、基準温度以上継続時間が所定の設定時間Ｘｓ以上継続した場合（ＹＥＳ）には、処理はステップＳＴ２０６へ進む。
Step ST201 to step ST205, step ST211, step ST212, and step ST221 in the operation of the second embodiment are the same as step ST101 to step ST105, step ST111, step ST112, and step ST221 in the operation of the first embodiment, respectively. Therefore, the operation of the second embodiment will be described focusing on step ST206.
As shown in FIGS. 4 and 5, in step ST205, when the continuation time above the reference temperature has continued for a predetermined set time Xs (YES), the process proceeds to step ST206.
ステップＳＴ２０６において、制御部１０は、水位センサ２５により検出される水位Ｈｄが目標水位制御開始水位ＨＬ以下であるか否かについて判定する。水位Ｈｄが目標水位制御開始水位ＨＬ以下である場合（ＹＥＳ）には、処理はステップＳＴ２１１へ進む。水位Ｈｄが目標水位制御開始水位ＨＬを超える場合（ＮＯ）には、処理はステップＳＴ２０６へ戻る。なお、図５において、水位Ｈｄが目標水位制御開始水位ＨＬになった時刻を「ＸＬ」で示す。
In step ST206, the
ステップＳＴ２１１において、制御部１０は、給水要求ステータスを給水要求ＯＮに変更する。この制御により、ボイラ２には、所定の給水量の給水Ｗ１が供給される（ＯＮ動作）。
In step ST211, the
次に、ステップＳＴ２１２において、給水要求ステータスが給水要求ＯＮに変更されて所定のＯＮ動作時間Ｘｄが経過した後、制御部１０は、通常給水制御を開始する。なお、図５において、ＯＮ動作の時間を「Ｘｄ」で示す。この制御により、ボイラ２への給水Ｗ１の供給動作は、通常給水動作へ移行する。処理はステップＳＴ２０１へ戻る。
Next, in step ST212, after the water supply request status is changed to water supply request ON and a predetermined ON operation time Xd has elapsed, the
上述した第２実施形態に係るボイラシステム１によれば、第１実施形態の効果と同様の効果が奏される他、例えば、以下のような効果が得られる。 According to the boiler system 1 according to the second embodiment described above, the following effects are obtained in addition to the same effects as the effects of the first embodiment.
第２実施形態におけるボイラシステム１においては、制御部１０は、ボイラ２から給水要求が無く且つ給水温度センサ１２により検出される給水Ｗ１の温度Ｔｄが基準温度Ｔｋ以上である状態が設定時間Ｘｓ以上継続し、更に水位センサ２５により検出される水位Ｈｄが目標水位制御開始水位ＨＬ以下であるときに、エコノマイザ３へ給水を供給するように給水流量調整弁１１を制御する。そのため、第２実施形態においては、ボイラ２から給水要求が無く且つ給水温度センサ１２により検出される給水Ｗ１の温度Ｔｄが基準温度Ｔｋ以上である状態が設定時間Ｘｓ以上継続し、更に水位センサ２５により検出される水位Ｈｄが目標水位制御開始水位ＨＬ以下であるときに、通常給水制御とは異なる制御、例えば、通常給水制御が定流量給水制御であるか又は連続給水制御であるかに拘わらず、強制的に定流量給水制御を行うことができる。
In the boiler system 1 according to the second embodiment, the
以上、本発明の好ましい実施形態について説明した。しかし、本発明は、上述した実施形態に限定されることなく、種々の形態で実施することができる。
前記実施形態においては、１つの制御部１０が、給水ポンプ８及び給水流量調整弁１１を制御しているが、これに制限されない。例えば、ボイラの燃焼を制御する燃焼制御部と、ボイラへの給水（ドレンの回収を含む）を制御する給水制御部とを別々に設け、燃焼制御部が給水流量調整弁１１を制御し、給水制御部が給水ポンプ８を制御することもできる。
The preferred embodiments of the present invention have been described above. However, the present invention is not limited to the above-described embodiments, and can be implemented in various forms.
In the said embodiment, although the one
エコノマイザ３を加熱する排ガスは、ボイラ２からの排ガスに制限されず、例えば、別設備のエンジンからの排ガスであってもよい。
給水流量調整部は、弁（バルブ）に制限されず、例えば、流量を調整可能なポンプであってもよい。
前記実施形態は、クローズド方式のボイラシステムであったが、これに制限されず、オープン方式のボイラシステムであってもよい。
The exhaust gas that heats the
The feed water flow rate adjustment unit is not limited to a valve (valve), and may be a pump capable of adjusting the flow rate, for example.
Although the said embodiment was a closed boiler system, it is not restricted to this, An open boiler system may be sufficient.
１ ボイラシステム
２ ボイラ
３ エコノマイザ（給水加熱器）
６ ドレンタンク
８ 給水ポンプ
１０ 制御部
１１ 給水流量調整弁（給水流量調整部）
１２ 給水温度センサ（給水温度検出部）
Ｌ１ 給水ライン
Ｗ１ 給水
Ｗ２ 蒸気
Ｗ３ ドレン
1 Boiler system 2
6 Drain tank 8
12 Water temperature sensor (Water temperature detector)
L1 Water supply line W1 Water supply W2 Steam W3 Drain
Claims (4)
前記給水加熱器を介して前記ボイラへ給水を供給する給水ラインと、
前記給水ラインにおける前記給水加熱器よりも上流側に配置され、前記給水加熱器に供給される給水の流量を調整する給水流量調整部と、
前記給水ラインにおける前記給水加熱器よりも下流側に配置され、前記給水加熱器から前記ボイラに供給される給水であって前記給水加熱器の外部を流通する給水の温度を検出する給水温度検出部と、
前記給水流量調整部を制御する制御部と、を備え、
前記制御部は、前記ボイラから給水要求が無く且つ前記給水温度検出部により検出される給水の温度が基準温度以上である状態が設定時間以上継続するときに、前記給水加熱器へ給水を供給するように前記給水流量調整部を制御する、ボイラシステム。 A boiler having a feed water heater that heats feed water to the boiler by exhaust gas;
A water supply line for supplying water to the boiler via the water heater;
A water supply flow rate adjusting unit that is arranged upstream of the water supply heater in the water supply line and adjusts the flow rate of water supplied to the water supply heater,
A feed water temperature detector that is disposed downstream of the feed water heater in the feed water line and detects feed water temperature supplied from the feed water heater to the boiler and flowing outside the feed water heater. When,
A control unit for controlling the feed water flow rate adjustment unit,
The control unit supplies water to the feed water heater when there is no feed water request from the boiler and the temperature of the feed water detected by the feed water temperature detecting unit is higher than a reference temperature for a set time or longer. A boiler system that controls the feed water flow rate adjustment unit.
前記制御部は、前記ボイラから給水要求が無く且つ前記給水温度検出部により検出される給水の温度が前記基準温度以上である状態が前記設定時間以上継続し、更に前記水位検出部により検出される水位が目標水位制御開始水位以下であるときに、前記給水加熱器へ給水を供給するように前記給水流量調整部を制御する、請求項１又は２に記載のボイラシステム。 A water level detector for detecting the water level inside the boiler,
In the control unit, a state where there is no water supply request from the boiler and the temperature of the water supply detected by the water supply temperature detection unit is equal to or higher than the reference temperature continues for the set time or more, and is further detected by the water level detection unit. The boiler system according to claim 1 or 2, wherein when the water level is equal to or lower than a target water level control start water level, the feed water flow rate adjusting unit is controlled so as to supply feed water to the feed water heater.
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