JP6277873B2

JP6277873B2 - ボイラ

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Publication number: JP6277873B2
Application number: JP2014120509A
Authority: JP
Inventors: 隆二大西; 浩平山口
Original assignee: Miura Co Ltd
Current assignee: Miura Co Ltd
Priority date: 2014-06-11
Filing date: 2014-06-11
Publication date: 2018-02-14
Anticipated expiration: 2034-06-11
Also published as: JP2016001072A

Description

本発明は、ボイラに関する。より詳細には、バーナへの燃焼用空気の供給量を、送風機の出力及びダンパの開度により調整するボイラに関する。

従来、燃料を燃焼させるバーナと、このバーナに燃料を供給する燃料供給装置と、バーナに燃焼用空気を供給する送風機と、を備え、複数の燃焼状態で燃焼されるボイラにおいては、燃焼状態に応じて燃焼に必要とされる空気の量が異なる。そこで、このようなボイラでは、燃焼用空気の流路にダンパを配置し、燃焼状態に応じてダンパの開度を調整することでバーナに供給される燃焼用空気の流量を制御している。
また、近年、ダンパの開度と共に送風機の出力を変化させることで、燃焼状態に応じてより好適な量の燃焼用空気をバーナに供給する技術も提案されている（例えば、特許文献１参照）。

特開２００６−１４５１２１号公報

ところで、ダンパを具備するボイラでは、定期的にダンパの動作確認が行われる。ダンパの動作確認は、例えば、ダンパの開度を変更する前後における燃焼用空気の圧力の変化を測定することで行われる。即ち、ダンパの開度の変更の前後の燃焼量空気の圧力をそれぞれ測定し、燃焼用空気の圧力の変化量が所定の値を上回っている場合には、ダンパが正常に動作していると判定し、変化量が所定の値未満であった場合には、ダンパの動作が正常でないと判定する。
ここで、燃焼用空気の流量をダンパの開度のみによって制御しているボイラでは、上述の手法によりダンパの動作確認を行うことができる。しかしながら、燃焼用空気の流量をダンパの開度及び送風機の出力により制御するボイラでは、燃焼用空気の圧力は送風機の出力によっても変化するため、同様の手法によっては、ダンパの動作確認を適切に行えない。

従って、本発明は、燃焼用空気の流量をダンパの開度及び送風機の出力により制御するボイラにおいて、ダンパの動作不良を好適に判定できるボイラを提供することを目的とする。

本発明は、燃焼状態を変更して燃焼可能なボイラであって、燃料を燃焼させるバーナと、前記バーナに燃焼用空気を供給する送風機と、前記バーナと前記送風機との間に配置され、所定の範囲の開度で開閉可能なダンパと、前記燃焼状態の変化に応じて前記ダンパの開度及び／又は前記送風機の出力を制御する制御部と、を備え、前記制御部は、前記バーナによる燃料の燃焼が停止された燃焼停止状態から該バーナによる燃料の燃焼を開始させる場合に、第１の時間、前記送風機を第１出力で運転させると共に前記ダンパを第１開度とするプレパージ制御部と、前記プレパージ制御部による制御状態における燃焼用空気の圧力である第１圧力を取得する第１圧力取得部と、前記第１の時間が経過した後、前記送風機を前記第１出力で運転させたまま前記ダンパを前記第１開度よりも小さい第２開度とする着火時ダンパ制御部と、前記着火時ダンパ制御部による制御状態における燃焼用空気の圧力である第２圧力を取得する第２圧力取得部と、前記第１圧力と前記第２圧力との差が第１閾値を上回ったか否かを判定する判定部と、前記判定部により前記第１圧力と前記第２圧力との差が前記第１閾値を上回ったと判定された場合に、前記送風機の出力を前記第１出力から第２出力に変化させる着火時送風機制御部と、を備えるボイラに関する。

また、前記第１圧力取得部及び前記第２圧力取得部は、前記ダンパの下流側における燃焼用空気の圧力を取得することが好ましい。

また、前記制御部は、前記判定部により前記第１圧力と前記第２圧力との差が前記第１閾値を上回ったと判定された場合に、前記バーナへの着火を開始させる着火制御部を更に備えることが好ましい。

また、前記制御部は、前記着火時送風機制御部により前記送風機の出力が前記第２出力に変化された後の燃焼用空気の圧力である第３圧力を取得する第３圧力取得部を更に備え、前記着火制御部は、前記第１圧力と前記第３圧力との差が第２閾値を上回った場合に前記バーナへの着火を開始させることが好ましい。

また、前記制御部は、前記着火時送風機制御部により前記送風機の出力が前記第２出力に変化された後の燃焼用空気の圧力である第３圧力を取得する第３圧力取得部を更に備え、前記着火制御部は、前記第２圧力と前記第３圧力との差が第３閾値を上回った場合に前記バーナへの着火を開始させることが好ましい。

また、前記制御部は、前記判定部により第２の時間、前記第１圧力と前記第２圧力との差が前記第１閾値を上回ったことが判定されなかった場合に、前記ダンパの不動作を報知させる不動作報知部を更に備えることが好ましい。

また、前記不動作報知部は、前記ダンパの不動作を報知させた後、前記ボイラの運転を停止させることが好ましい。

本発明のボイラによれば、燃焼用空気の流量をダンパの開度及び送風機の出力により制御するボイラにおいて、ダンパの動作不良を好適に判定できる。

本発明のボイラの一実施形態を模式的に示す図である。第１実施形態に係る制御部の構成を示す機能ブロック図である。本発明の第１実施形態に係るボイラの着火時の動作を示すタイミングチャートである。第２実施形態に係る制御部の構成を示す機能ブロック図である。

以下、本発明のボイラの好ましい各実施形態について、図面を参照しながら説明する。まず、本発明のボイラの第１実施形態について説明する。
第１実施形態のボイラ１は、水を加熱して蒸気を生成する蒸気ボイラである。このボイラ１は、図１に示すように、缶体１０と、缶体１０に燃焼用空気を送り込む送風機２０と、缶体１０と送風機２０とを接続し燃焼用空気が流通する給気ダクト３０と、給気ダクト３０に配置されるダンパ４０と、給気ダクト３０の内部の圧力を検出する圧力センサ３１と、給気ダクト３０に燃料ガスを供給する燃料供給装置５０と、缶体１０から排出される燃焼ガスが流通する排気筒６０と、缶体１０に水を供給する給水路（図示せず）と、ボイラ１の燃焼状態を制御する制御部７０と、を備える。

缶体１０は、図１に示すように、ボイラ筐体１１と、複数の水管１２と、下部ヘッダ１３と、上部ヘッダ１４と、バーナ１５と、を備える。
ボイラ筐体１１は、缶体１０の外形を構成し、平面視矩形形状の直方体状に形成される。このボイラ筐体１１の長手方向の一端側に位置する第１側面１１ａには、給気口１６が形成され、ボイラ筐体１１の長手方向の他端側に位置する第２側面１１ｂには、排気口１７が形成される。

複数の水管１２は、ボイラ筐体１１の内部に上下方向に延びて配置されると共に、ボイラ筐体１１の長手方向及び幅方向に所定の間隔をあけて配置される。
下部ヘッダ１３は、ボイラ筐体１１の下部に配置される。下部ヘッダ１３には、複数の水管１２の下端部が接続される。
上部ヘッダ１４は、ボイラ筐体１１の上部に配置される。上部ヘッダ１４には、複数の水管１２の上端部が接続される。

バーナ１５は、給気口１６に配置される。バーナ１５は、メインバーナ及びパイロットバーナ（個別には図示せず）を備える。
メインバーナは、送風機２０から供給される燃焼用空気と燃料供給装置５０から供給される燃料ガスとの混合ガスを燃焼させる。
パイロットバーナは、メインバーナを着火させてボイラ１の燃焼を開始させる着火時等に用いられる。

送風機２０は、ファン及びこのファンを回転させるモータを有する送風機本体２１と、ファン（モータ）の回転数を増減させるインバータ２２と、を備える。送風機２０は、インバータ２２に入力される周波数に応じてファンが所定の回転数で回転することで、所定の出力で缶体１０に燃焼用空気を送り込む。

給気ダクト３０は、上流側の端部が送風機２０に接続され、下流側の端部が給気口１６に接続される。給気ダクト３０は、送風機２０から送り込まれた燃焼用空気を缶体１０に供給する。
ダンパ４０は、給気ダクト３０の内部の燃焼用空気の流路を塞いだ閉状態と、この閉状態から９０度回転し、給気ダクト３０の内部の燃焼用空気の流路を開放した開状態との間で回転可能に配置される。

圧力センサ３１は、給気ダクト３０におけるダンパ４０の下流側に配置される。圧力センサ３１は、給気ダクト３０におけるダンパ４０の下流側を流通する燃焼用空気の圧力を検出する。本実施形態では、圧力センサ３１は、燃焼用空気の圧力（風圧）を感圧素子で計測して電気信号に変換し、電圧値として制御部７０に出力する。

燃料供給装置５０は、メインガス供給ライン５１と、このメインガス供給ライン５１に設けられる遮断弁５２ａ，５２ｂ及びノズル５３と、パイロットガス供給ライン５４と、このパイロットガス供給ライン５４に設けられるパイロットバーナ弁５５と、を備える。
メインガス供給ライン５１は、給気ダクト３０におけるダンパ４０が配置された位置よりも下流側に接続され、給気ダクト３０に燃料ガスを供給する。本実施形態では、メインガス供給ライン５１は、並列して２本設けられ、先端側で合流した後、給気ダクト３０に接続される。

遮断弁５２ａ，５２ｂは、電磁弁により構成され、２本のメインガス供給ライン５１にそれぞれ配置される。これら遮断弁５２ａ，５２ｂは、メインガス供給ライン５１の流路を開放又は遮断することで、給気ダクト３０への燃料ガスの供給量を調整する。
ノズル５３は、メインガス供給ライン５１の先端部に配置され、給気ダクト３０の内部において燃料ガスを噴出する。

パイロットガス供給ライン５４は、パイロットバーナに接続され、このパイロットバーナに燃料ガスを供給する。
パイロットバーナ弁５５は、電磁弁により構成され、パイロットガス供給ライン５４におけるパイロットバーナへの流路を開放又は遮断する。

排気筒６０は、排気口１７に接続される。排気筒６０は、缶体１０の内部で燃料ガスが燃焼して生じた燃焼ガスを排出する。

以上のボイラ１によれば、送風機２０により給気ダクト３０に送り込まれた燃焼用空気は、メインガス供給ライン５１から供給された燃料ガスと混合され、燃料ガスと燃焼用空気との混合ガスがバーナ１５から缶体１０の内部に噴出され、燃焼される。そして、バーナ１５による混合ガスの燃焼に伴って発生する熱により、下部ヘッダ１３から複数の水管１２の内部に供給された水が加熱され、蒸気が生成される。複数の水管１２の内部において生成された蒸気は、上部ヘッダ１４に集合された後、蒸気導出管（図示せず）を介して外部に導出される。また、混合ガスの燃焼により生じた燃焼ガスは、排気筒６０から外部に排出される。

次に、制御部７０によるボイラ１の燃焼状態の制御の詳細について説明する。
制御部７０は、缶体１０への燃焼用空気の供給量及び燃焼ガスの供給量を制御することで、ボイラ１の燃焼状態（燃焼率）を制御し、ボイラ１による蒸気の生成量を調整する。
より具体的には、制御部７０は、ボイラ１が蒸気を供給する負荷機器による蒸気の消費量に応じて、ボイラ１の燃焼状態を変更し、蒸気の生成量を調整する。

本実施形態のボイラ１は、燃焼停止位置、低燃焼位置及び高燃焼位置の３段階の燃焼位置で燃焼率を段階的に変更して燃焼可能な段階値制御ボイラ（３位置制御ボイラ）により構成される。
そして、制御部７０は、それぞれの燃焼位置に応じて送風機２０の出力及び／又はダンパの開度を変更してバーナ１５に供給される燃焼用空気の流量を制御する。具体的には、ボイラ１を高燃焼位置で燃焼させる場合の送風機２０の出力は、低燃焼位置で燃焼させる場合の送風機２０の出力よりも高く設定されている。
また、制御部７０は、燃焼状態に応じて遮断弁５２ａ，５２ｂを開閉させ、バーナ１５に供給される燃焼ガスの流量を制御する。本実施形態では、ボイラ１を低燃焼位置で燃焼させる場合には、遮断弁５２ａ又は遮断弁５２ｂのうちの一方を開放し、ボイラ１を高燃焼位置で燃焼させる場合には、遮断弁５２ａ及び遮断弁５２ｂを開放する。

また、本実施形態では、制御部７０は、バーナ１５（メインバーナ及びパイロットバーナ）による燃料の燃焼が停止された燃焼停止状態からバーナ１５による燃料の燃焼を開始させる場合に、ダンパ４０の動作不良を判定するダンパ動作判定制御を行う。

即ち、燃焼停止状態からバーナ１５による燃焼を開始させる場合には、缶体１０（ボイラ筐体１１）の内部を換気するプレパージ工程、バーナ１５（パイロットバーナ）に火炎を形成する火種を発生させるプレイグニッション工程、パイロットバーナを着火させる着火トライ工程、火種を消してパイロットバーナのみを燃焼させるパイロットオンリ工程、及びメインバーナを着火させるメイントライ工程を経る（図３参照）。以下、プレイグニッション工程、着火トライ工程、パイロットオンリ工程及びメイントライ工程をまとめて着火工程ともいう。

ここで、プレパージ工程においては、短時間で缶体１０の内部を換気することを目的として多量の燃焼用空気を缶体１０の内部に供給する一方、着火工程では、火炎の形成を安定的に行うために、燃焼用空気の供給量をプレパージの場合に比して制限する必要がある。本実施形態では、このプレパージからバーナ１５の着火時における燃焼用空気の供給量減少のタイミングを利用してダンパ４０の動作不良を判定している。

以上のダンパ動作判定制御を実行するための構成として、制御部７０は、図２に示すように、プレパージ制御部７１と、第１圧力取得部７２と、着火時ダンパ制御部７３と、第２圧力取得部７４と、判定部７５と、着火時送風機制御部７６と、着火制御部７７と、不動作報知部７８と、を備える。

プレパージ制御部７１は、燃焼停止状態からバーナ１５による燃焼を開始させる場合に、第１の時間（例えば、１５秒間）プレパージを行い、缶体１０（ボイラ筐体１１）の内部を換気する。具体的には、プレパージ制御部７１は、送風機２０を第１出力で運転させると共に、ダンパ４０を第１開度とする。本実施形態では、第１出力は、ボイラ１を低燃焼位置で燃焼させる場合における出力よりも高く設定される。また、第１開度は、給気ダクト３０の内部の燃焼用空気の流路が開放される開度に設定される。これにより、プレパージに要する時間を短縮できる。

第１圧力取得部７２は、プレパージ制御部７１による制御状態において、ダンパ４０の下流側で圧力センサ３１により検出される燃焼用空気の圧力である第１圧力を取得する。

着火時ダンパ制御部７３は、第１の時間が経過した後、送風機２０を第１出力で運転させたまま、ダンパ４０を第１開度から第１開度よりも小さい第２開度とする。即ち、着火時ダンパ制御部７３は、プレパージ制御部７１によりプレパージが完了した場合に、送風機２０の出力を落とすことなく、ダンパ４０の開度を小さくして、バーナ１５側に流れる燃焼用空気の流量を低下させる。

第２圧力取得部７４は、着火時ダンパ制御部７３による制御状態において、ダンパ４０の下流側で圧力センサ３１により検出される燃焼用空気の圧力である第２圧力を取得する。

判定部７５は、第１圧力と第２圧力との差が第１閾値（例えば、２５ｍｍＡｑ）を上回ったか否かを判定する。即ち、着火時ダンパ制御部７３により、送風機２０の出力が維持されたままダンパ４０の開度が小さくされた場合（つまり、燃焼用空気の流路が狭くなった場合）、圧力センサ３１で検出される第２圧力は、第１圧力に比して小さくなるはずである。そこで、判定部７５により、第１圧力と第２圧力との差が第１閾値を上回ったか否かを判定することで、ダンパ４０が動作したか否かを判定できる。

本実施形態では、判定部７５は、第２圧力取得部７４により取得された圧力センサ３１の出力電圧Ｖ２（第２圧力）と、第１圧力取得部７２により取得された圧力センサ３１の出力電圧Ｖ１（第１圧力）と比較し、Ｖ１−Ｖ２＞第１閾値に対応する電圧値（例えば、０．１Ｖ）の状態が所定時間（例えば、１秒）継続するかを判定する。

着火時送風機制御部７６は、判定部７５により第１圧力と第２圧力との差が第１閾値を上回ったと判定された場合に、送風機２０の出力を第１出力から第１出力よりも小さい第２出力に変化させる。本実施形態では、第２出力は、第１出力よりも小さくかつボイラ１を低燃焼位置で燃焼させる場合の出力よりも大きい値に設定される。
着火制御部７７は、判定部７５により第１圧力と前記第２圧力との差が第１閾値を上回ったと判定された場合に、バーナ１５への着火を開始させる。

即ち、判定部７５により第１圧力と第２圧力との差が第１閾値を上回ったと判定された場合には、ダンパ４０は正常に動作しているといえる。そこで、着火時送風機制御部７６は、ダンパ４０の動作が確認された場合に送風機２０の出力を第２出力に下げて、バーナ１５への燃焼用空気の供給量をより好適な流量に調整する。
また、着火制御部７７は、火種を発生させてプレイグニッション工程を開始する。
尚、燃焼用空気の供給量をダンパ４０の開度及び送風機２０の出力の両方によって調整することで、着火工程においてより安定的に火炎を形成できる。

不動作報知部７８は、判定部７５により第２の時間（例えば、１０秒）、第１圧力と第２圧力との差が第１閾値を上回ったことが判定されなかった場合に、ダンパ４０の不動作を報知させる。
また、不動作報知部７８は、ダンパ４０の不動作を報知させた後、ボイラ１の運転を停止させる。
即ち、着火時ダンパ制御部７３によりダンパ４０が第２開度とされた後、一定時間経過しても、圧力センサ３１により検出される燃焼用空気の圧力が低下しなかった場合には、ダンパ４０が正常に動作していないと考えられる。そこで、不動作報知部７８は、判定部７５により第２の時間、第１圧力と第２圧力との差が第１閾値を上回ったことが判定されなかった場合に、ダンパ４０の不動作をアラーム等により報知させる。また、ボイラ１の運転を停止させる。
これにより、ダンパ４０に動作不良があった場合に、バーナ１５の燃焼を開始する前にボイラ１の運転を停止させられる。

次に、本実施形態のボイラ１の着火時における動作について、図３を参照しながら説明する。図３は、ボイラ１の着火時の動作を示すタイミングチャートである。
図３に示すように、燃焼停止状態のボイラ１は、プレパージ工程、プレイグニッション工程、着火トライ工程、パイロットオンリ工程及びメイントライ工程を経て燃焼が開始される。

プレパージ工程では、プレパージ制御部７１は、第１の時間、送風機２０を第１出力（ここでは、パージ周波数）で運転させると共に、ダンパ４０を第１開度（開度Ｈ）とする（ｔ０〜ｔ１）。これにより、缶体１０の内部が換気される。また、この状態で、第１圧力取得部７２は、第１圧力を取得する。

第１の時間が経過すると（ｔ１）、着火時ダンパ制御部７３は、送風機２０を第１出力で運転させたまま、ダンパ４０を第１開度から第２開度（開度Ｌ）に変更する。
着火時ダンパ制御部７３によりダンパ４０の開度が第２開度に変更されると、第２圧力取得部７４は、第２圧力を取得する。そして、判定部７５は、第１圧力と第２圧力との差が第１閾値を上回ったか否かを判定する。

判定部７５により、第１圧力と第２圧力との差が第１閾値を上回ったと判定された場合（ｔ２）、着火時送風機制御部７６は、送風機２０の出力を第１出力から第１出力よりも小さい第２出力（着火周波数）に変化させる。また、ここで、着火制御部７７は、点火装置（着火トランス）により火種を発生させる（プレイグニッション工程）。

尚、着火時ダンパ制御部７３によりダンパ４０の開度が第２開度に変更された後、第２の時間、第１圧力と第２圧力との差が第１閾値を上回ったことが判定されなかった場合には、不動作報知部７８がダンパ４０の不動作をアラーム等により報知させ、ボイラ１の運転を停止させる。

火種を発生させてから所定時間が経過すると（ｔ３）、着火制御部７７は、パイロットバーナ弁５５を開放して、パイロットバーナを着火させる（着火トライ工程）。
パイロットバーナが着火して所定時間が経過すると（ｔ４）、着火制御部７７は、火種を消す。これにより、パイロットバーナのみが燃焼することとなる（パイロットオンリ工程）。
火種が消されてから所定時間が経過すると（ｔ５）、着火制御部７７は、遮断弁５２ａ又は遮断弁５２ｂを開放して、メインバーナを着火させる。また、着火制御部７７は、パイロットバーナ弁５５の開放を維持させパイロットバーナの燃焼を継続させる（メイントライ）。

これにより、バーナ１５の燃焼が開始され、その後、燃焼状態に応じて、制御部７０は、ダンパ４０の開度及び送風機２０の出力を制御し、バーナ１５への燃焼用空気の供給量を制御する。

以上説明した第１実施形態のボイラ１によれば、以下のような効果を奏する。

（１）効燃焼停止状態にあるボイラ１の燃焼を開始させる場合には、バーナ１５への着火前にボイラ１の内部を換気するプレパージが行われる。このプレパージにおいては、短時間で換気を行うために着火時よりも多量の燃焼用空気がボイラ１の内部に供給される。そこで、ボイラ１を、燃焼開始時に送風機２０を第１出力で運転させると共にダンパ４０を第１開度としてプレパージを行うプレパージ制御部７１と、プレパージの後に送風機２０を第１出力で運転させたままダンパ４０を第２開度とする着火時ダンパ制御部７３と、プレパージ状態における燃焼用空気の圧力である第１圧力と着火時ダンパ制御部７３による制御状態における燃焼用空気の圧力である第２圧力との差が第１閾値を上回った場合に送風機２０の出力を第２出力に変化させる着火時送風機制御部７６と、を含んで構成した。これにより、プレパージが終了し着火を開始する前の段階で、送風機２０の出力を変更することなくダンパ４０の開度を小さくしてダンパ４０の開度変化による圧力変化を測定できる。よって、燃焼用空気の流量をダンパ４０の開度及び送風機２０の出力により制御するボイラ１において、ダンパ４０の動作不良を好適に判定できる。また、燃焼開始前の状態において燃焼用空気の流量を減少させるプレパージから着火に至るタイミングでダンパ４０の動作確認を行えるので、ボイラ１の燃焼制御を妨げない。

（２）第１圧力取得部７２及び第２圧力取得部７４に、第１圧力としてダンパ４０の下流側における燃焼用空気の圧力を取得させた。これにより、ダンパ４０の動作の確認に加えて、ダンパ４０の下流側における燃焼用空気の流量（風量）の変化量も検知させられる。

（３）制御部７０を、判定部７５により第１圧力と第２圧力との差が第１閾値を上回ったと判定された場合にバーナ１５への着火を開始させる着火制御部７７を含んで構成した。これにより、ダンパ４０の動作を確認し、燃焼用空気の供給量が適切になった状態でバーナ１５への着火を開始させられる。よって、ダンパ４０の動作確認を行った後、ボイラ１の燃焼を好適に開始させられる。

（４）制御部７０を、判定部７５により、第２の時間、第１圧力と第２圧力との差が第１閾値を上回ったことが判定されなかった場合にダンパ４０の不動作を報知させる不動作報知部７８を含んで構成した。これにより、ボイラ１の燃焼が開始される前にダンパ４０の不動作を確認できるので、ボイラ１の安全性を向上させられる。

（５）不動作報知部７８に、ダンパ４０の不動作を報知させた後ボイラ１の運転を停止させた。これにより、ダンパ４０の不動作が確認された場合にボイラ１の運転を停止させられるので、ダンパ４０に動作不良が生じたボイラ１が燃焼されることを防げる。よって、ボイラ１の安全性をより向上させられる。

次に、本発明のボイラの第２実施形態について、図４を参照しながら説明する。尚、第２実施形態の説明にあたって、同一構成要件については同一符号を付し、その説明を省略もしくは簡略化する。
第２実施形態のボイラは、制御部７０が第３圧力取得部７９を備える点で、第１実施形態と異なる。

第３圧力取得部７９は、着火時送風機制御部７６により送風機２０の出力が第２出力に変化された後の燃焼用空気の圧力である第３圧力を取得する。
そして、第２実施形態では、着火制御部７７は、判定部７５により第１圧力と第２圧力との差が第１閾値を上回ったと判定されることに加え、第１圧力と第３圧力との差が第２閾値（例えば、５０ｍｍＡｑ）を上回った場合にバーナ１５への着火を開始、つまり、プレイグニッション工程を開始させる。即ち、第２実施形態では、着火制御部７７は、ダンパ４０の動作が確認され、かつ、送風機２０の出力の低下が確認された場合に、バーナ１５への着火を開始させる。

尚、着火制御部７７は、判定部７５により第１圧力と第２圧力との差が第１閾値を上回ったと判定されることに加え、第２圧力と第３圧力との差が第３閾値（例えば、２５ｍｍＡｑ）を上回った場合にバーナ１５への着火を開始させてもよい。

以上説明した第２実施形態のボイラによれば、上述した（１）〜（５）の効果を奏する他、以下のような効果を奏する。

（６）制御部７０を、着火時送風機制御部７６により送風機２０の出力が第２出力に変化された後の燃焼用空気の第３圧力を取得する第３圧力取得部７９を含んで構成し、着火制御部７７に、第１圧力（又は第２圧力）と第３圧力との差が第２閾値（第３閾値）を上回った場合にバーナ１５への着火を開始させた。これにより、ダンパ４０の動作が確認され、かつ、送風機２０の出力の低下が確認された場合に、バーナ１５への着火を開始させられるので、ボイラ１をより安体的に着火させられる。

以上、本発明のボイラの好ましい各実施形態について説明したが、本発明は、上述した実施形態に制限されるものではなく、適宜変更が可能である。
例えば、本実施形態では、本発明を、段階値制御ボイラに適用したが、これに限らない。即ち、本発明を、燃焼率を連続的に変更可能な比例制御ボイラに適用してもよい。

また、本実施形態では、第１圧力取得部７２及び第２圧力取得部７４に、第１圧力としてダンパ４０の下流側における燃焼用空気の圧力を取得させたが、これに限らない。即ち、圧力センサを給気ダクトにおけるダンパの上流側に配置し、第１圧力取得部及び第２圧力取得部に、給気ダクトにおけるダンパの上流側を流通する燃焼用空気の圧力を検出させてもよい。
また、圧力センサを給気ダクトにおけるダンパの上流側及び下流側に配置し、第１圧力取得部及び第２圧力取得部に、それぞれ、吸気ダクトにおけるダンパの上流側の圧力と下流側の圧力との差圧を第１圧力及び第２圧力として検出させてもよい。

１ボイラ
１５バーナ
２０送風機
４０ダンパ
７０制御部
７１プレパージ制御部
７２第１圧力取得部
７３着火時ダンパ制御部
７４第２圧力取得部
７５判定部
７６着火時送風機制御部
７７着火制御部
７８不動作報知部
７９第３圧力取得部

Claims

燃焼状態を変更して燃焼可能なボイラであって、
燃料を燃焼させるバーナと、
前記バーナに燃焼用空気を供給する送風機と、
前記バーナと前記送風機との間に配置され、所定の範囲の開度で開閉可能なダンパと、
前記燃焼状態の変化に応じて前記ダンパの開度及び／又は前記送風機の出力を制御する制御部と、を備え、
前記制御部は、
前記バーナによる燃料の燃焼が停止された燃焼停止状態から該バーナによる燃料の燃焼を開始させる場合に、第１の時間、前記送風機を第１出力で運転させると共に前記ダンパを第１開度としてプレパージを行うプレパージ制御部と、
前記プレパージ制御部による制御状態における燃焼用空気の圧力である第１圧力を取得する第１圧力取得部と、
前記第１の時間が経過した後、前記送風機を前記第１出力で運転させたまま前記ダンパを前記第１開度よりも小さい第２開度とする着火時ダンパ制御部と、
前記着火時ダンパ制御部による制御状態における燃焼用空気の圧力である第２圧力を取得する第２圧力取得部と、
前記第１圧力と前記第２圧力との差が第１閾値を上回ったか否かを判定する判定部と、
前記判定部により前記第１圧力と前記第２圧力との差が前記第１閾値を上回ったと判定された場合に、前記送風機の出力を前記第１出力から該第１出力よりも小さい第２出力に変化させる着火時送風機制御部と、を備えるボイラ。
前記第１圧力取得部及び前記第２圧力取得部は、前記ダンパの下流側における燃焼用空気の圧力を取得する請求項１に記載のボイラ。
前記制御部は、前記判定部により前記第１圧力と前記第２圧力との差が前記第１閾値を上回ったと判定された場合に、前記バーナへの着火を開始させる着火制御部を更に備える請求項１又は２に記載のボイラ。
前記制御部は、前記着火時送風機制御部により前記送風機の出力が前記第２出力に変化された後の燃焼用空気の圧力である第３圧力を取得する第３圧力取得部を更に備え、
前記着火制御部は、前記第１圧力と前記第３圧力との差が第２閾値を上回った場合に前記バーナへの着火を開始させる請求項３に記載のボイラ。
前記制御部は、前記着火時送風機制御部により前記送風機の出力が前記第２出力に変化された後の燃焼用空気の圧力である第３圧力を取得する第３圧力取得部を更に備え、
前記着火制御部は、前記第２圧力と前記第３圧力との差が第３閾値を上回った場合に前記バーナへの着火を開始させる請求項３に記載のボイラ。
前記制御部は、前記判定部により第２の時間、前記第１圧力と前記第２圧力との差が前記第１閾値を上回ったことが判定されなかった場合に、前記ダンパの不動作を報知させる不動作報知部を更に備える請求項１〜５のいずれかに記載のボイラ。
前記不動作報知部は、前記ダンパの不動作を報知させた後、前記ボイラの運転を停止させる請求項６に記載のボイラ。