JPH0217302A - ボイラー自動台数制御装置 - Google Patents

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】 （産業上の利用分野） この発明は、負荷に対する応答速度を向上させたボイラ
ー用多缶設置システムに関するものである。

〔従来の技術〕

周知のように、ボイラーを複数台設置した多缶設置シス
テムにおいては、スチームヘッダーに圧力検出器を設け
て負荷の状態を把握し、負荷量に応じ予め設定しておい
た起動順序に従って必要台数を順次燃焼に移行させ、負
荷変動があれば、その負荷変動に合わせてボイラーを燃
焼・停止させることにより、負荷に追随させるようにし
た自動台数制御方式が採用されている。

この方式は、例えば高燃焼状９ｉＨ・低燃焼状態Ｌ・停
止状態の三位置で燃焼制御を行う三位置制御式ボイラー
を３台（ＮＯ，１−ＮＯ，３）設置した場合、第８図の
グラフに示すような台数制御を行うもので、制御圧力を
７つの蒸気圧力帯ａ−，＝Ｈに分け、それぞれの蒸気圧
力帯に対応した台数制御を行うようになっている。つま
り、下限の蒸気圧力帯ａにおいては全缶高燃焼の状態（
ＨＨＨ）にあり、蒸気圧力が上昇するに従って、ＨＨＨ
→ＨＨＬ→ＨＨ−ＨＬ−Ｈ−Ｌのように停止してゆき、
上限の蒸気圧力帯ｇにおいては全缶停止状態になる。

そして蒸気圧力が下降するときは、上記と逆の順序で各
缶が起動する。

〔発明が解決しようとする課題〕

しかるに、上述の自動台数制御方式においては、次のよ
うな問題点がある。

低負荷時には、何台かのボイラーが停止して待機状態に
なっているが、待機時間が長過ぎると、放熱により冷却
されて缶内圧力が低下してしまう。

そうなると、急激に負荷が増大したとき、負荷に応答し
きれず、スチームヘッダー内の蒸気圧力が著しく低下す
る。つまり、冷却されて缶内圧力が低下し過ぎていると
、燃焼を開始しても所定の圧力まで上昇する昇圧時間が
かかり過ぎることとなり、負荷に対して迅速に応答でき
ない。

一方、多缶設置ではな（、単体のボイラーを使用すると
きは、ボイラーに接続した圧力スイッチの信号により燃
焼制御を行うようにしているが、この場合は低設定圧力
スイッチと高設定圧力スイッチとを設け、缶内の蒸気圧
力が低設定圧力以下のときは高燃焼、低設定圧力以上高
設定圧力以下のときは低燃焼、高設定圧力以上のときは
停止のように制御する。しかし、多缶設置システムにお
いては、スチームへラダー内の圧力により前述したよう
な燃焼制御を行うので、圧力スイッチは直接的には用い
られない。

それらの圧力スイッチの使用例としては、第７図の回路
図に示すように、高設定圧力接点ＳＨと台数制御器の燃
焼制御接点Ｘｉとを直列に、低設定圧力接点ＳＬと台数
制御器の高燃焼制御接点ｘ２とを直列に接続し、両方の
設定圧力を、スチームヘッダー内の通常の制御圧力（例
えば７〜８ｋｇ／ｃｄＧ）より高めに設定しく例えば９
ｋｇ／ｃｄＧ）、缶内圧力が異常上昇したときに接点を
開いて燃焼を停止させる安全装置の機能のみを持たせて
いる。

〔課題を解決するための手段〕

この発明は、上述の問題点に鑑み、個々のボイラーに設
けた圧力センサーの信号により、所定のボイラーをバッ
クアップ燃焼させ、負荷に対する応答速度を一段と向上
させたものである。

即ち、この発明は、ボイラーを複数台設置し、これらの
ボイラーに異通のスチームへラダーを設け、このヘッダ
ーの内圧を圧力検出器により電気信号に変えて取り出し
、その信号により、負荷量に応じて必要台数分のボイラ
ーを燃焼・停止させる台数制御器を設け、複数台のそれ
ぞれのボイラーに缶内の圧力を検出するための圧力セン
サー及び該ボイラーへの燃料の供給を制御する燃焼制御
用電磁弁を付設し、前記台数制御器からの燃焼指示信号
により開閉動作する接点を、前記燃焼制御用電磁弁に直
列に接続し、該接点が閉状態のとき前記燃焼制御用電磁
弁が開放状態になるようにした制御回路において、 前記圧力センサーからの圧力信号により所定の圧力で開
閉動作する接点を前記接点と並列に接続し、これらの接
点のうちどちらか一方が閉状態のときに、前記燃焼制御
用電磁弁が開放状態になるように構成したことを特徴と
している。

〔作用〕

上記の構成において、台数制御器からの燃焼指示信号で
開閉動作する接点０４）と、圧力センサーからの圧力信
号により所定の圧力で開閉動作する接点０ωとを並列に
接続して、どちらかの接点が閉状態のとき、燃焼制御用
電磁弁が開放状態になるように構成したので、缶内圧力
が設定圧以下の場合には、台数制御器からの燃焼指示信
号がなくてもボイラーを燃焼状態にしたり、或いは台数
制御器から低燃焼指示が出ているときにボイラーを高燃
焼状態にすることが可能になる。そうすることにより・
ボイラーを常に一定圧力で待機させたり、圧力低下時に
おける一定圧力までの昇圧時間を短縮することができる
。

〔実施例〕

図中（１）はボイラーで、以下に、３台（ＮＯ，１〜Ｎ
０８３）のボイラーを多缶設置した実施例を示す、各ボ
イラーには、運転制御装置００、燃焼装置０２１を設け
ている。０３はボイラー缶内の圧力を検出するための圧
力センサーである。各ボイラーは逆止弁（６）を挿入し
た蒸気管（５）で、共通のスチームヘッダー（２）に連
結しである。このスチームへラグ−には、内部の蒸気圧
力を検出する圧力検出器（３）を設けてあって、その圧
力検出信号に基づき、台数制御器（４）により、各ボイ
ラーの燃焼・停止を制御するようになっている。前記台
数制御器から各ボイラーに燃焼制御信号を発する際、ボ
イラーの起動順序は予め設定しておいた順序に従う。

（７）は、燃焼装置０２１に接続した燃焼供給ラインで
あり、そのライン中において、燃料ポンプ（９）の下流
側を２つの糸路に分け、それぞれの糸路に燃焼制御用電
磁弁（８）を挿入している。ＶＨは高燃焼制御用電磁弁
を、ＶＬは低燃焼制御用電磁弁を示す、ボイラーの燃焼
制御は、これらの電磁弁を開閉動作することにより行う
。即ち、低燃焼制御用電磁弁ＶＬ開、高燃焼制御用電磁
弁ＶＯ閉のとき低燃焼状態、両電磁弁開のとき高燃焼状
態、また両電磁弁閑のとき停止状態になる。

前記台数制御器からの燃焼指示信号により閉状態となる
接点に）としては、燃焼制御接点Ｘｉと高燃焼制御接点
Ｘ２とを設ける。前記台数制御器から低燃焼指示信号が
出ている場合は、接点ｘ１のみ閉状態となり、高燃焼指
示信号が出ている場合は、接点Ｘｉ、接点×２の両方が
閉状態になる。停止指示が出ているときは両接点とも開
である。

ＳＨは高設定圧力接点、ＳＬは低設定圧力接点で、高設
定圧力接点ＳＨは高設定圧力以上のとき開、以下のとき
閉、低設定圧力接点ＳＬは低設定圧力以上のとき開、以
下のとき閉の状態になる。これらの設定圧力のうち、低
設定圧力がこの発明におけるバックアップ燃焼制御を行
うために設定した圧力であり、通常、スチームへラダー
内の制御圧力よりやや低目の値を設定する。高設定圧力
は、いわゆる安全制御圧力で、スチームヘッダー内の制
御圧力より高目の値を設定し、何らかの原因により缶内
圧力が異常上昇したときに、ボイラーの燃焼をカットす
る。前記圧力センサー０りとしては、一つの圧力センサ
ーを使用し、高設定圧力と低設定圧力のそれぞれの圧力
において出力信号を発するようにしてもよいが、第２図
に示すように、高設定圧力スイッチＨと低設定圧力スイ
ッチＬの二つの圧力スイッチを設け、高設定圧力と低設
定圧力をそれぞれ設定してもよい。尚、設定圧力におけ
る接点の開閉動作は、開動作圧力と閉動作圧力との間に
若干のディファレンシャルを設ける。

第３図に示す実施例では、圧力センサー０３）からの出
力信号により所定の圧力において開閉動作する接点０ω
として、低設定圧力接点ＳＬを設け、この低設定圧力接
点ＳＬと高燃焼制御接点×２とを並列に接続する。そう
することにより、燃焼制御接点ｘ１が閉状態にあるとき
、ＳＬかｘ２どちらかの接点が閉じていれば、高燃焼制
御用電磁弁ＶＨに通電されて、ボイラーは高燃焼状態に
なる。０ωは交流電源を示す。

第４図に、第３図の実施例における蒸気圧力とボイラー
の燃焼状態の関係を、Ｎ００３ボイラーの燃焼状態の変
化に注目して示す、スチームヘッダー内の通常制御圧力
を約７〜８　ｋｇ　／　ｃｄ　Ｇ、高設定圧力を９ｋｇ
／ｃｄＧ、低設定圧力を６．６ｋｇ／ｃｄＧに設定する
。実線はスチームヘッダー内の圧力を、点鎖線はＮＯ６
３ボイラーの缶内圧力を示す。この例では、制御圧力を
７つの蒸気圧力帯ａ　−ｇに分け、それぞれの蒸気圧力
帯に対応した台数制御を行うが、下限の蒸気圧力帯ａに
おいては全缶高燃焼の状態（ＨＨＨ）にあり、蒸気圧力
が上昇するに従って、ＨＨＨ−＋ＨＨＬ−４ＨＨ→ＨＬ
−４Ｈ→Ｌのように停止して行き、上限の蒸気圧力帯ｇ
においては全鎖停止状態になる。そして蒸気圧力が下降
するときは、上記と逆の順序で起動してゆく、よって、
蒸気圧力帯すにおいては、通常ならＨＨＬの状態にある
が、第３図に示す回路構成によれば、ＮＯ６３ボイラー
は、缶内圧力が低設定圧力（６，６ｋｇ／ｃｄＧ）以下
であれば高燃焼状態になる。

ツマリ、ボイラーに高燃焼支持が出た場合は従来と同じ
であるが、低燃焼支持が出た場合、ボイラーの待機時間
が長いなどの理由により蒸気圧力が低設定圧力より下が
れば、燃焼制御接点ＸＩが閉、低設定圧力接点ＳＬも閉
状態になるため、ボイラーは高燃焼に移行する。そして
、蒸気圧力が上昇して低設定圧力を越えると、低設定圧
力接点が開いて低燃焼に移行する。このため、圧力低下
時における、一定圧力までの昇圧時間が改善される。

第５図に示す別の実施例では、低設定圧力接点ＳＬと直
列にリレーＯｅを接続し、このリレーの常開型接点Ｘ３
を接点ＸＩと並列に、且つ同リレーのもう一つの常開型
接点ｘ３°を接点×２と並列に接続している。圧力セン
サー側からの信号により所定圧力にて開閉動作する接点
０ωとしては、接点Ｘ３．　Ｘ３“が相当する。よって
、ボイラー缶内の圧力が低設定圧力以下であれば、低設
定圧力接点ＳＬが閉状態にあり、リレー００に通電され
てその接点Ｘ３．　Ｘ３゜が閉じ、ボイラーは台数制御
器からの燃焼指示信号の如何んにかかわらず高燃焼状態
に移行する。

第６図に、第５図の実施例における蒸気圧力とボイラー
の燃焼状態の関係を、Ｎ０８３ボイラーの燃焼状態の変
化に注目して示す、スチームヘッダー内の制御圧力、圧
力センサーの高設定圧力、低設定圧力は前述した実施例
と同じである。よって本来、蒸気圧力帯ｄにおいてはＨ
Ｌ、蒸気圧力帯ＣにおいてはＨＨの状態にあるはずであ
るが、第５図に示す回路構成によれば、Ｎ００３ボイラ
ーは、缶内圧力が低設定圧力（６，６ｋｇ／　ｄ　Ｇ　
）以下のとき高燃焼状態になる。即ち、第５図の回路構
成によれば、常に一定圧力で待機することが可能となる
。

〔発明の効果〕

この発明は、以上のような構成であるので、負荷に対す
る応答速度を速くして、著しい蒸気圧力の低下を防止す
ることができる。即ち、制御回路内において、缶内の圧
力が予め設定しておいた値以下の場合閉状態となる接点
と、台数制御器から燃焼指示信号により閉状態となる接
点とを並列に接続することにより、台数制御器から低燃
焼指示が出ているボイラーを高燃焼状態にして、昇圧時
間を短縮したり、台数制御器からの燃焼指示の如何んに
かかわらず、ボイラーを燃焼状態にして、常に一定圧力
で待機させることが可能になる。よって必要蒸気圧力を
確実に確保して、負荷側の機器を安心して使用すること
ができる。また、ボイラーに既存の圧力スイッチを用い
、外部配線の工夫だけで実施することができるので、簡
単な構成で実用上大きな効果が得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明におけるボイラー多缶設置システムの
一実施例を示す概略的なブロック線図、第２図は第１図
の一部を詳細に示すブロック線図、第３図はこの発明の
一実施例における回路図、第４図は第３図の回路図にお
ける蒸気圧力変化に伴うボイラーの燃焼パターン変化を
示すグラフ、第５図はこの発明の別の実施例における回
路図、第６図は第５図の回路図における蒸気圧力変化に
伴うボイラーの燃焼パターン変化を示すグラフ、第７図
は従来の自動台数制御装置における回路図、第８図は第
７図の回路図における蒸気圧力変化に伴うボイラーの燃
焼パターン変化を示すグラフである。 （１）・・・ボイラー （３）・・・圧力検出器 （１３）・・・圧力センサー

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 ボイラー（１）を複数台設置し、これらのボイラーに共
   通のスチームヘッダー（２）を設け、このヘッダーの内
   圧を圧力検出器（３）により電気信号に変えて取り出し
   、その信号により、負荷量に応じて必要台数分のボイラ
   ーを燃焼・停止させる台数制御器（４）を設け、複数台
   のそれぞれのボイラー（１）に缶内の圧力を検出する圧
   力センサー（１３）及び該ボイラーへの燃料の供給を制
   御する燃焼制御用電磁弁（８）を付設し、前記台数制御
   器からの燃焼指示信号により開閉動作する接点（１４）
   を前記燃焼制御用電磁弁に直列に接続し、該接点（１４
   ）が閉状態のとき前記燃焼制御用電磁弁（８）が開放状
   態になるようにした制御回路において、 前記圧力センサーからの圧力信号により所定の圧力で開
   閉動作する接点（１５）を前記接点（１４）と並列に接
   続し、これらの接点のうちどちらか一方が閉状態のとき
   に、前記燃焼制御用電磁弁が開放状態になるように構成
   したことを特徴とするボイラー自動台数制御装置。