JPH0315085B2 - - Google Patents

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JPH0315085B2
JPH0315085B2 JP57143153A JP14315382A JPH0315085B2 JP H0315085 B2 JPH0315085 B2 JP H0315085B2 JP 57143153 A JP57143153 A JP 57143153A JP 14315382 A JP14315382 A JP 14315382A JP H0315085 B2 JPH0315085 B2 JP H0315085B2
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JP
Japan
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water level
water
heating
time
steam
Prior art date
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Expired - Lifetime
Application number
JP57143153A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JPS5932704A (en
Inventor
Tadao Fujita
Ichiro Hiraiwa
Shin Taniguchi
Susumu Yagishita
Tadashi Watanabe
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Ebara Corp
Original Assignee
Ebara Corp
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Publication date
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Priority to JP14315382A priority Critical patent/JPS5932704A/en
Publication of JPS5932704A publication Critical patent/JPS5932704A/en
Publication of JPH0315085B2 publication Critical patent/JPH0315085B2/ja
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  • Sorption Type Refrigeration Machines (AREA)
  • Electrical Discharge Machining, Electrochemical Machining, And Combined Machining (AREA)
  • Control Of Non-Electrical Variables (AREA)
  • Control Of Steam Boilers And Waste-Gas Boilers (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 この発明はボイラにおける水位制御装置に関す
る。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The present invention relates to a water level control device in a boiler.

多管式貫流ボイラなどにおいてボイラ缶内の液
面は、蒸気の負荷により変わり、缶水は蒸気の含
有率が高いため水位制御装置はボイラの缶外に置
かれている。このため水位制御装置部分の水位は
変わらなくてもボイラ缶内の液面は蒸気負荷によ
り液中の蒸気含有率が変わるため変動し負荷が高
い場合液面も高くなる。
In a multi-tube once-through boiler, the liquid level inside the boiler can changes depending on the steam load, and since can water has a high steam content, the water level control device is placed outside the boiler can. Therefore, even if the water level in the water level control device does not change, the liquid level in the boiler can fluctuates because the steam content in the liquid changes depending on the steam load, and when the load is high, the liquid level becomes high.

負荷の高い状態で蒸気の乾き度をよくするた
め、運転水位は水管長の60〜70%位の位置に設定
される。この運転水位で運転すると、負荷が軽い
ような場合ボイラ缶内の液面が高くならず、水
管、上部管寄などが過熱される。
In order to improve the dryness of steam under high load conditions, the operating water level is set at about 60-70% of the water pipe length. If the boiler is operated at this operating water level, the liquid level in the boiler can will not rise when the load is light, and the water pipes, upper header, etc. will overheat.

本発明は以上のようなボイラにおける低蒸気負
荷時の缶水水位の低下を蒸気負荷を計測すること
により缶水水位を高水位近傍にあるように制御す
ることにより缶水水位検出計が示す水位に実際の
缶内水位を近ずけて水管、上部管寄等の過熱を防
止することができる装置を提供することを目的と
する。
The present invention measures the drop in the can water level during low steam load in the boiler as described above by measuring the steam load and controlling the can water level to be near the high water level, thereby increasing the water level indicated by the can water level detector. An object of the present invention is to provide a device that can prevent overheating of water pipes, upper headers, etc. by bringing the actual water level in the can closer to the actual water level in the can.

本発明はボイラの蒸気負荷計測装置を備え、ボ
イラの蒸気負荷が低い場合に運転缶水水位を上昇
させる水位制御装置を備えてなるものである。
The present invention includes a steam load measuring device for a boiler, and a water level control device for raising the water level of an operating tank when the steam load of the boiler is low.

以下、本発明の実施例について説明する。 Examples of the present invention will be described below.

第1図Aは、かかるボイラ系の構成を示すブロ
ツク説明図であり、ボイラ1はその断面が示され
ている。第1図Bは第1図AにおけるA−A断面
図である。
FIG. 1A is a block explanatory diagram showing the configuration of such a boiler system, and a cross section of the boiler 1 is shown. FIG. 1B is a sectional view taken along the line AA in FIG. 1A.

図において、ボイラ1の内部は壁1aの内周面
に沿つて多数の水管1bが立設され、水管1bは
中空筒状体から成り、その下端部は環状の下部管
寄せ1c(水室)に、そして、その上端部は同じ
く環状の上部管寄せ1d(蒸気室)にそれぞれ連
通し、下部管寄せ1c及び水管1bの下部には、
缶水が収納される。
In the figure, inside a boiler 1, a large number of water pipes 1b are installed along the inner circumferential surface of a wall 1a, and the water pipes 1b are made of a hollow cylindrical body, and the lower end thereof is an annular lower header 1c (water chamber). The upper end portions thereof communicate with the annular upper header 1d (steam chamber), and the lower portions of the lower header 1c and the water pipe 1b,
Canned water is stored.

水管1bで囲まれたボイラ1の中心部には、燃
焼室1eが形成され、その上部には、電動機1f
で駆動されるブロア1gに連通する風道1hが設
けられ、風道1h内には、ノズル棒1iと電極棒
1jが垂設される。
A combustion chamber 1e is formed in the center of the boiler 1 surrounded by water pipes 1b, and an electric motor 1f is provided above the combustion chamber 1e.
An air passage 1h is provided which communicates with a blower 1g driven by a blower 1g, and a nozzle rod 1i and an electrode rod 1j are vertically provided within the air passage 1h.

燃焼室1eの下端部は、多数の水管1b間の中
空部を経て煙道1kに連通する。上部管寄せ1d
からは、連通管1lが壁1a外に延びて下部管寄
せ1cに連通する。
The lower end of the combustion chamber 1e communicates with the flue 1k through a hollow space between a large number of water pipes 1b. Upper header 1d
From there, a communication pipe 1l extends outside the wall 1a and communicates with the lower header 1c.

連通管1lの中間部には、缶水水位を目視可能
に表示する水位ゲージ1mと水位検出部2が介装
される。水位検出部2には、給水制御部3が接続
され、その出力端子は給水ポンプ4を駆動する電
動機4aに接続させる。給水ポンプ4の導入管は
図示しない水源に連通し、その吐出管は下部管寄
せ1cに連通する。
A water level gauge 1m and a water level detector 2 for visually displaying the canned water level are installed in the middle of the communication pipe 1l. A water supply control section 3 is connected to the water level detection section 2, and its output terminal is connected to an electric motor 4a that drives a water supply pump 4. An inlet pipe of the water supply pump 4 communicates with a water source (not shown), and a discharge pipe thereof communicates with the lower header 1c.

更に、連通管1lの上部には、圧力検出部5が
接続され、その出力端子は加熱制御部6に接続さ
れる。加熱制御部6からは、制御信号線6′a〜
6′cが延びて電動機1f、電極棒1j、燃料ポ
ンプ6′dのそれぞれに接続される。燃料ポンプ
6′dの導入管は図示しない燃料タンクに連通し、
その吐出管はノズル棒1iに連通する。そして、
下部管寄せ1cからはブロー管1nが延びて、ブ
ローコツク1pを介して図示しない排水路に連通
し、上部管寄せ1dからは蒸気管1qが延びて図
示しない所望の蒸気負荷に連通する。
Further, a pressure detection section 5 is connected to the upper part of the communication pipe 1l, and its output terminal is connected to a heating control section 6. From the heating control section 6, control signal lines 6'a~
6'c extends and is connected to each of the electric motor 1f, electrode rod 1j, and fuel pump 6'd. An inlet pipe of the fuel pump 6'd communicates with a fuel tank (not shown),
Its discharge pipe communicates with the nozzle rod 1i. and,
A blow pipe 1n extends from the lower header 1c and communicates with a drainage channel (not shown) via a blow stock 1p, and a steam pipe 1q extends from the upper header 1d and communicates with a desired steam load (not shown).

上記ボイラ系の構成では、蒸気を発生させるに
際しては、電動機1fでもつてブロア1gを駆動
して風道1h内に空気を圧送しつつ電極棒1jに
高電圧を印加してノズル棒1iの先端から噴射さ
れる燃料を着火させ、これを燃焼室1e内で燃焼
させる。かかる燃焼により生じた高温度の燃焼ガ
スは、燃焼室1e下端部から水管1bの中間部に
進入し、これを通過して煙道1kに至り排気され
る。この間に熱交換が行われて水管1b中の缶水
が加熱されて蒸気となり、これが上部管寄せ1d
にて集収、蓄積され、蒸気管1qを通じて蒸気負
荷に供給されるものである。
In the configuration of the boiler system described above, when generating steam, the electric motor 1f drives the blower 1g to forcefully feed air into the air passage 1h while applying a high voltage to the electrode rod 1j to generate steam from the tip of the nozzle rod 1i. The injected fuel is ignited and combusted within the combustion chamber 1e. High-temperature combustion gas generated by such combustion enters the middle part of the water pipe 1b from the lower end of the combustion chamber 1e, passes through this, reaches the flue 1k, and is exhausted. During this time, heat exchange takes place and the canned water in the water pipe 1b is heated and turned into steam, which is then transferred to the upper header 1d.
The steam is collected and stored at the steam pipe 1q and supplied to the steam load through the steam pipe 1q.

そして、加熱制御に関しては、上部管寄せ1d
内の蒸気圧を連通管1lを通じて抽出して圧力検
出部5に供給し、圧力検出部5は上部管寄せ1d
内の蒸気圧が予め設定された下限蒸気圧に達した
ことを検出したときには、下限蒸気圧信号を、同
様に、上限蒸気圧に達したことを検出したときに
は、上限蒸気圧信号を加熱制御部6に送る。
Regarding heating control, upper header 1d
The steam pressure in the upper header 1d is extracted through the communication pipe 1l and supplied to the pressure detector 5.
When the heating control section detects that the vapor pressure of Send to 6.

加熱制御部6は、蒸気の消費が続行して上部管
寄せ1d内の蒸気圧が降下し、下限蒸気圧信号を
受けたときには、制御信号線6′aを通じて電動
機1fを始動させて、ブロア1gでもつて風道1
hを空気パージしてから制御信号線6′bを通じ
て電極棒1jに高電圧を印加するとともに、制御
信号線6′cを通じて燃料ポンプ6dを始動させ
て、ノズル棒1iから噴射されら燃料に点火し燃
焼を開始させ、更に、蒸気の発生が続行して蒸気
圧が上昇し、圧力検出部5から上限蒸気圧信号を
受けたときには、制御信号線6′cを通じて燃料
ポンプ6′dを停止させて燃料供給を断つことに
より燃焼を停止させるとともに、燃焼ガスの排出
を待つて制御信号線6′aを通じて電動機1fを
停止させてブロア1gからの送風を断つ。
When the steam pressure in the upper header 1d drops due to continued steam consumption and a lower limit steam pressure signal is received, the heating control unit 6 starts the electric motor 1f through the control signal line 6'a and starts the blower 1g. Butetsete wind road 1
After purging h with air, a high voltage is applied to the electrode rod 1j through the control signal line 6'b, and at the same time, the fuel pump 6d is started through the control signal line 6'c to ignite the fuel injected from the nozzle rod 1i. When the steam pressure continues to rise and an upper limit steam pressure signal is received from the pressure detector 5, the fuel pump 6'd is stopped via the control signal line 6'c. The combustion is stopped by cutting off the fuel supply, and when the combustion gas is discharged, the electric motor 1f is stopped via the control signal line 6'a, and the air blowing from the blower 1g is cut off.

而して、燃焼の断続制御でもつて上部管寄せ1
d内の蒸気圧を上下限蒸気圧として予め設定され
た両圧力値の間の圧力値に保つことができるもの
である。
Therefore, even if the combustion is controlled intermittently, the upper header 1
The vapor pressure within d can be maintained at a pressure value between the two preset pressure values as the upper and lower limit vapor pressures.

なお、簡便な装置では、電動機1f、燃焼ポン
プ6′dの始動・停止制御、及び電極棒1jへの
高電圧の印加を同時的に行つてもよい。
In addition, in a simple device, the start/stop control of the electric motor 1f and the combustion pump 6'd, and the application of high voltage to the electrode rod 1j may be performed simultaneously.

更に、給水系に関しては、連通管1l内の気水
境界面、すなわち、水管1b中の缶水水位の変化
を水位検出部2に伝達し、水位検出部2は缶水水
位が予め設定された下限水位に達したことを検出
したときには、下限水位信号を、同時に、上限水
位に達したことを検出したときには、上限水位信
号を給水制御部3に送る。
Furthermore, regarding the water supply system, changes in the canned water level in the air-water interface in the communication pipe 1l, that is, in the water pipe 1b, are transmitted to the water level detection section 2, and the water level detection section 2 detects the canned water level set in advance. When it is detected that the lower limit water level has been reached, a lower limit water level signal is sent to the water supply control unit 3, and at the same time, when it is detected that the upper limit water level has been reached, an upper limit water level signal is sent to the water supply control unit 3.

給水制御部3は、蒸気の消費により水管中の缶
水水位が降下し、水位検出部2から下限水位信号
を受けたときには、電動機4aを始動させて給水
ポンプ4でもつて下部管寄せ1cを通じて水管1
bへの給水を開始させ、給水が続行して缶水水位
が上昇し、水位検出部2から上限水位信号を受け
たときには、電動機4aを停止させて水管1bへ
の給水を断つ。
When the canned water level in the water pipe drops due to steam consumption and a lower limit water level signal is received from the water level detection unit 2, the water supply control unit 3 starts the electric motor 4a and causes the water supply pump 4 to lower the water pipe through the lower header 1c. 1
When the water supply to b is started, water supply continues, the can water level rises, and an upper limit water level signal is received from the water level detector 2, the electric motor 4a is stopped to cut off the water supply to the water pipe 1b.

而して、給水の断続制御でもつて、水管1b内
の缶水水位を上下限水位として予め設定された両
水位値の間の水位値に保つことができるものであ
る。
Thus, even with the intermittent water supply control, the water level of the canned water in the water pipe 1b can be maintained at a water level between the upper and lower limit water levels preset.

そして、かかる給水の断続制御と、前記燃焼の
断続制御は互いに個別独立に行われるものであ
る。
The intermittent control of water supply and the intermittent control of combustion are performed independently of each other.

また、缶水のブローに際してはブローコツク1
pを開くことにより、排水管1nを通じて下部管
寄せ1c及び水管1b中の缶水の一部あるいは全
部をブローすることができるものである。
Also, when blowing canned water, use blowing stick 1.
By opening p, part or all of the canned water in the lower header 1c and the water pipe 1b can be blown out through the drain pipe 1n.

なお、ブロア1g、風道1h、ノズル棒1i、
電極棒1jから成るバーナは、これに限られるも
のではなく、要すれば、水管1b中の缶水を加熱
して蒸気を発生させ得れば足りるので、一般的に
は、電気ヒータ等をも含む加熱装置であればよ
い。
In addition, blower 1g, air passage 1h, nozzle rod 1i,
The burner consisting of the electrode rod 1j is not limited to this, and if necessary, it is sufficient to heat the canned water in the water pipe 1b to generate steam, so generally an electric heater or the like is also used. Any heating device that includes the above may be used.

而して、同様に、加熱制御部も6も加熱装置を
断続するものであればよい。
Similarly, the heating control section 6 may also be of any type as long as it can turn the heating device on and off.

次に本願発明における蒸気負荷の計測装置の一
例をのべる。本発明では蒸気量を求めることは必
要でなく蒸気負荷を全負荷に対する百分年で表わ
すことができればよい。この蒸気負荷の変動の状
態は既に発明者等が明らかにしているものであつ
て加熱時間と加熱停止時間の計測装置は提案済で
あり、その割合により蒸気負荷を知ることができ
る。第2図は加熱制御部と加熱時間計測部、加熱
停止時間計測部を示す制御ブロツク図である。
Next, an example of a steam load measuring device according to the present invention will be described. In the present invention, it is not necessary to determine the amount of steam, but it is sufficient to be able to express the steam load in percent years relative to the total load. The state of this change in steam load has already been clarified by the inventors, and a measuring device for heating time and heating stop time has been proposed, and the steam load can be determined from the ratio thereof. FIG. 2 is a control block diagram showing a heating control section, a heating time measuring section, and a heating stop time measuring section.

圧力センサ5aは連通管1lを通じて導かれた
上部管寄せ1d内の蒸気圧に応答して、これに対
応する蒸気圧信号S0を出力するものであるとこ
ろ、いま、第3図Aa−1に示すように蒸気圧が
下限蒸気圧PLよりも高い場合には、基準電圧源
5dから供給される下限蒸気圧PLに対応する蒸
気圧信号S0の下限設定値に等しい基準電圧VL
りも蒸気圧信号S0の方が大きくなるので、これを
検出して第一のコンパレータ5bは第3図Cb−
1に示すように「1」を出力する。
The pressure sensor 5a outputs a corresponding steam pressure signal S0 in response to the steam pressure in the upper header 1d guided through the communication pipe 1l. As shown in the figure, when the vapor pressure is higher than the lower limit vapor pressure P L , the vapor pressure signal S corresponding to the lower limit vapor pressure P L supplied from the reference voltage source 5d is lower than the reference voltage V L equal to the lower limit set value of 0 . Since the vapor pressure signal S0 is also larger, the first comparator 5b detects this and sets the value Cb- in FIG.
Outputs "1" as shown in 1.

そして、蒸気の消費あるいは温度低下に伴つて
蒸気圧が低下し、第3図Bc−1に示すように、
下限蒸気圧PLに達すると、蒸気圧信号S0が基準
電圧VLよりも小さくなるので、これを検出して
第一のコンパレータ5bは第3図Cd−1に示す
ように「0」を出力する。
Then, as the steam is consumed or the temperature decreases, the steam pressure decreases, and as shown in Figure 3 Bc-1,
When the lower limit vapor pressure P L is reached, the vapor pressure signal S 0 becomes smaller than the reference voltage V L , so detecting this, the first comparator 5b sets "0" as shown in FIG. 3 Cd-1. Output.

かかる第一のコンパレータ5bの出力信号の
「1」から「0」への反転をセツト端子に受けて
フリツプフロツプ6bが「1」にセツトされ、そ
の正相出力信号は、第3図De−1に示すように
「0」から「1」に反転する。この信号を受けて
ドライバ6cが導通状態となり、リレー6eが励
磁されて、接点6e′,6e″,6eが閉成し、電
動機1f、電極棒1j、燃料ポンプ6′dに電源
が供給されるので、缶水の加熱が行われる。
Upon receiving the inversion of the output signal of the first comparator 5b from "1" to "0" at the set terminal, the flip-flop 6b is set to "1", and its positive phase output signal is shown in FIG. 3 De-1. As shown, it is inverted from "0" to "1". Upon receiving this signal, the driver 6c becomes conductive, the relay 6e is excited, the contacts 6e', 6e'', and 6e are closed, and power is supplied to the motor 1f, electrode rod 1j, and fuel pump 6'd. Therefore, canned water is heated.

而して、フリツプフロツプ6bが「1」になつ
ている期間中、加熱が続行し、第3図Af−1に
示すように蒸気圧が上昇し続ける。
Thus, while the flip-flop 6b is at "1", heating continues and the vapor pressure continues to rise as shown in FIG. 3Af-1.

やがて、第3図Ag−1に示すように蒸気圧が
上限蒸気圧PHに達すると、いままで、蒸気圧信
号S0が、基準電圧源5eから供給される上源蒸気
圧に対応する蒸気圧信号S0の上限設定値に等しい
基準電圧VHよりも小さかつたために、第3図Bh
−1に示すように、「0」を出力していた第二の
コンパレータ5cが第3図Bi−1に示すように、
「1」を出力するようになる。
Eventually, as shown in FIG. 3Ag-1, when the vapor pressure reaches the upper limit vapor pressure P Since it is smaller than the reference voltage V H which is equal to the upper limit setting value of the pressure signal S 0 ,
As shown in Fig. 3 Bi-1, the second comparator 5c, which was outputting "0" as shown in Fig. 3 Bi-1,
It will now output "1".

かかる第二のコンパレータ5cの出力信号の
「0」から「1」への反転はインバータ6aによ
り、「1」から「0」への反転に変換されて、フ
リツプフロツプ6bのリセツト端子に供給され、
これを「0」にリセツトする。
The inversion of the output signal of the second comparator 5c from "0" to "1" is converted by the inverter 6a into an inversion from "1" to "0" and supplied to the reset terminal of the flip-flop 6b.
Reset this to "0".

而して、第3図Dj−1に示すように、フリツ
プフロツプ6bの正相出力信号が「0」となるの
で、リレー6eが非励磁状態となり、接点6e′,
6e″,6eが開成し、缶水の加熱が停止する。
Then, as shown in FIG. 3 Dj-1, the positive phase output signal of the flip-flop 6b becomes "0", so the relay 6e becomes de-energized, and the contacts 6e',
6e'' and 6e are opened and heating of the canned water is stopped.

このようにして、加熱装置が始動してから停止
するまでの時間Th1(以下加熱時間という)はフ
リツプフロツプ6bが「1」になつている時間で
もつて特定され、更に、加熱装置が停止してから
始動するまでの時間Th2(以下加熱停止時間とい
う)は、フリツプフロツプ6bが「0」になつて
いる時間でもつて特定されるものである。
In this way, the time Th 1 (hereinafter referred to as heating time) from when the heating device starts until it stops is specified even when the flip-flop 6b is set to "1", and furthermore, the time Th 1 (hereinafter referred to as heating time) from when the heating device starts until it stops is specified by the time when the flip-flop 6b is set to "1". The time Th 2 from start to start (hereinafter referred to as heating stop time) is also specified by the time during which the flip-flop 6b is set to "0".

加熱を停止した後は第3図Ak−1に示すよう
に、蒸気の消費あるいは温度低下に伴つて蒸気圧
が再び低下し、下限蒸気圧PLに達するまでは、
フリツプフロツプ6bが「0」に留まつて、加熱
停止時間Th2が形成され、しかる後、同様の動作
が繰返し行われて、蒸気圧は上限蒸気圧PHと下
限蒸気圧PLの間に保たれる。
After heating is stopped, as shown in Figure 3 Ak-1, the steam pressure decreases again as steam is consumed or the temperature decreases, until it reaches the lower limit steam pressure P L.
The flip-flop 6b remains at "0" to form a heating stop time Th2 , after which the same operation is repeated and the vapor pressure is maintained between the upper limit vapor pressure P H and the lower limit vapor pressure P L. dripping

そして、例えば、蒸気圧の上昇工程で蒸気量
(蒸気負荷)が増大した場合には、缶水の加熱、
缶水の供給によつてボイラ系に流入する熱量と、
放熱によつてボイラ系から流出する熱量が定常運
転中の加熱時間について略々一定であるところ、
缶水の蒸発によつてボイラ系から流出する熱量が
蒸発量に応じて増大するので、ボイラ系からより
多くの熱量が奪われることとなり、第3図Af′−
1に示すように、蒸気圧の上昇勾配が鈍化するも
のである。
For example, if the amount of steam (steam load) increases in the step of increasing steam pressure, heating of canned water,
The amount of heat flowing into the boiler system due to the supply of canned water,
Where the amount of heat flowing out of the boiler system due to heat radiation is approximately constant for the heating time during steady operation,
The amount of heat flowing out of the boiler system due to evaporation of canned water increases in proportion to the amount of evaporation, so more heat is taken away from the boiler system, and as shown in Fig. 3 Af'-
As shown in Fig. 1, the slope of increase in vapor pressure becomes slower.

而して、いま仮りに、第3図Ac−1に示す時
点で、同時に、第3図Ee′−1に示すように、フ
リツプフロツプ6bが「1」に反転して加熱時間
Th1の時間に移行したと仮定すると、蒸発量が増
大した場合には、第3図Ag′−1に示す時点で、
第3図Ej′−1に示すようにフリツプフロツプ6
bが「0」に反転することとなるので、蒸発量が
増大する以前の加熱時間Th1よりも長時間の加熱
時間Th1′が形成される。
Therefore, at the moment shown in Fig. 3 Ac-1, at the same time, the flip-flop 6b is reversed to "1" as shown in Fig. 3 Ee'-1, and the heating time is set.
Assuming that the transition to time Th 1 occurs, if the amount of evaporation increases, at the time shown in Fig. 3 Ag'-1,
As shown in Figure 3 Ej'-1, the flip-flop 6
Since b is inverted to "0", a heating time Th 1 ' is formed which is longer than the heating time Th 1 before the amount of evaporation increases.

かかる蒸発量の変化に依存する加熱時間Th1
変化を定量的に考察すると以下の通りである。
A quantitative consideration of the change in the heating time Th 1 depending on the change in the amount of evaporation is as follows.

一般に、ボイラ系が保有する内部熱エネルギー
の変化dUは、 dU=ηB・Hu・dt+Gw・Iw・dt−Gs・Is・dt −QR・dt ……(1) で表わされる。
Generally, the change dU in the internal thermal energy possessed by a boiler system is expressed as dU = ηB・Hu・dt + Gw・Iw・dt−Gs・Is・dt −Q R・dt (1).

ただし、 η……ボイラ効率(放熱損失を除く) B……燃料の発熱量 Hu……燃料消費量(流量) Gw……ボイラへの給水量(流量) Iw……給水のエンタルピ Gs……蒸発量(流量) Is……蒸気のエンタルピ QR……ボイラの放熱量(熱流量) である。 However, η...Boiler efficiency (excluding heat radiation loss) B...Heating value of fuel Hu...Fuel consumption (flow rate) Gw...Amount of water supplied to the boiler (flow rate) Iw...Enthalpy of water supply Gs...Evaporation Quantity (flow rate) Is...Enthalpy of steam Q R ...Amount of heat released from the boiler (heat flow rate).

そして、(1)式右辺について、第1項は缶水の加
熱によりボイラ系に流入する熱量を、第2項は缶
水の供給によりボイラ系に流入する熱量を、第3
項は缶水の蒸発により、ボイラ系から流出する熱
量を、第4項は放熱によりボイラ系から流出する
熱量を、それぞれ表わしたものである。
Regarding the right side of equation (1), the first term is the amount of heat flowing into the boiler system due to heating of can water, the second term is the amount of heat flowing into the boiler system due to supply of can water, and the third term is the amount of heat flowing into the boiler system due to the supply of can water.
The term represents the amount of heat flowing out from the boiler system due to evaporation of canned water, and the fourth term represents the amount of heat flowing out from the boiler system due to heat radiation.

ところで、一般に、ボイラ系では、運転中の保
有缶水量に比べて、給水系の断続制御でもつて補
充する変動缶水量は小量である。したがつて、運
転中の保有缶水量は各ボイラ系個有の一定値であ
るとみなすことができるので、下限蒸気圧PL
対応して加熱時間Th1の開始時点においてボイラ
系が保有する内部熱エネルギーULと、更に、上
限蒸気圧PHに対応して加熱時間Th1の終了時点に
おいてボイラ系が保有する内部熱エネルギーUH
のそれぞれが各ボイラ系個有の値に特定されるも
のである。
By the way, in general, in a boiler system, the variable amount of canned water that is replenished by intermittent control of the water supply system is small compared to the amount of canned water held during operation. Therefore, the amount of water held by the boiler system during operation can be considered to be a constant value unique to each boiler system, so the amount of water held by the boiler system at the start of heating time Th 1 corresponding to the lower limit steam pressure P L is The internal thermal energy U L and the internal thermal energy U H possessed by the boiler system at the end of the heating time Th 1 corresponding to the upper limit steam pressure P H
Each of these values is specific to each boiler system.

そこで、(1)式に基づいて一つの加熱時間Th1
経過に伴つて、ボイラ系に生ずる内部熱エネルギ
ーの増分(UH−UL)は UH−UL=(η・B・Hu)Th1+(Gw・Iw)Th1 −Gs∫Th1 0Isdt−Q・Th1 ……(2) で近似される。
Therefore, based on equation (1), the increase in internal thermal energy (U H − U L ) generated in the boiler system with the passage of one heating time Th 1 is U H − U L = (η・B・Hu ) Th 1 + (Gw・Iw) Th 1 −Gs∫ Th1 0 Isdt−Q・Th 1 ...(2) Approximate.

実際上、上下限蒸気圧PH,PLの差は大きくは
ないので、簡便のために、上下限蒸気圧に対応す
るエンタルピの平均値Is1nを算出して Is=Is1nとおくと、(2)式は UH−UL=(η・B・Hu)Th1+Iw∫T1 0Gwdt −(Gs・Is1n)Th1−QR・Th1 ……(3) となる。
In reality, the difference between the upper and lower vapor pressure limits P H and PL is not large, so for simplicity, calculate the average enthalpy value Is 1 n corresponding to the upper and lower vapor pressure limits and set Is = Is 1 n. Then, equation (2) becomes U H − U L = (η・B・Hu) Th 1 + Iw∫ T1 0 Gwdt − (Gs・Is 1 n) Th 1 −Q R・Th 1 ...(3) .

更に、加熱時間Th1について考察してみると、
一つの加熱時間Th1内では、加熱制御とは独立に
行われる給水の断続制御により、蒸発量に応じた
回数の給水が行われるので、給水期間中は蒸発量
(流量)を上回る給水量(流量)がボイラ内に流
入し、一方、給水停止期間中は給水が全く行われ
ず、ボイラ内に流入する給水量(流量)は零とな
る。
Furthermore, considering the heating time Th 1 ,
Within one heating time Th 1 , water is supplied a number of times according to the amount of evaporation due to the intermittent control of water supply, which is performed independently of heating control. Therefore, during the water supply period, the amount of water supplied ( On the other hand, during the water supply stop period, water is not supplied at all, and the amount of water supplied (flow rate) flowing into the boiler becomes zero.

しかしながら、多数の加熱時間について長期的
に展望すると、運転中のボイラ系では、給水制御
により供給される平均給水量(流量)は蒸発量
(流量)と平衡しているので、保有缶水量が略一
定値に保たれるものである。
However, from a long-term perspective over a large number of heating times, in an operating boiler system, the average water supply amount (flow rate) supplied by water supply control is in equilibrium with the evaporation amount (flow rate), so the amount of water held in the boiler is approximately It is kept at a constant value.

したがつて、 ∫Gwdt=GsTh1 ……(4) が成立する。 Therefore, ∫Gwdt=GsTh 1 ...(4) holds true.

そして、(3)式と(4)式から蒸発量Gsを求めると、 Gs=CB−CR−Cv/Th1 ……(5) となる。 Then, when calculating the evaporation amount Gs from equations (3) and (4), it becomes Gs=C B −C R −Cv/Th 1 ...(5).

ただし、 CB=η・B・Hu/Is1n−Iw ……(5a) CR=Q/Is1n−Iw ……(5b) Cv=UH−UL/Is1n−Iw ……(5c) であり、給水エンタルピーが一定ならいずれも各
ボイラ系個有の定数である。
However, C B = η・B・Hu/Is 1 n−Iw … (5a) C R = Q/Is 1 n−Iw … (5b) Cv=U H −U L /Is 1 n−Iw … ...(5c), and if the feed water enthalpy is constant, both are constants unique to each boiler system.

而して、(5)式において C=CB−CR ……(6) とおくと、蒸発量Gsは Gs=C−Cv/Th1 ……(7) で表わされる。 Therefore, if C=C B −C R (6) is set in equation (5), the evaporation amount Gs is expressed as Gs=C−Cv/Th 1 (7).

そして、Cは加熱時間Th1が無限大(連続加
熱)の場合の蒸発量、すなわち、各ボイラ系個有
の最大蒸発量を表わす。
Further, C represents the amount of evaporation when the heating time Th 1 is infinite (continuous heating), that is, the maximum amount of evaporation unique to each boiler system.

また、Gs=0における加熱時間T10は T10=Cv/C ……(8) となり、かかる加熱時間T10は蒸発量(蒸気負
荷)が零であつても、主にボイラからの放熱によ
り流出する熱エネルギーを補つて、ボイラ系を運
転状態に維持するために必要な最小の加熱時間で
ある。
Furthermore, the heating time T 10 at Gs=0 is T 10 =Cv/C (8), and even if the amount of evaporation (steam load) is zero, the heating time T 10 is mainly due to heat radiation from the boiler. This is the minimum heating time required to compensate for the thermal energy that flows out and maintain the boiler system in operation.

そして、前記(7)式で表わされる加熱時間Th1
蒸発量Gsの関係を例示するグラフが第4図であ
る。
FIG. 4 is a graph illustrating the relationship between the heating time Th 1 and the evaporation amount Gs expressed by the above equation (7).

このように、ボイラ系の加熱時間Th1は蒸発量
Gsに従つて各ボイラ系個有の値に特定されるの
で、加熱時間Th1を計測してこれを特定すれば、
前記(5)〜(7)式に従つて蒸発量Gsを算出すること
ができるものである。
In this way, the heating time Th 1 of the boiler system is the amount of evaporation
Since it is specified to a value unique to each boiler system according to Gs, if you measure the heating time Th 1 and specify this,
The evaporation amount Gs can be calculated according to the above equations (5) to (7).

次に、例えば、蒸気圧の下降工程で蒸発量(蒸
気負荷)が増大した場合には、缶水の加熱によつ
てボイラ系に流入する熱量がなく、更に、缶水の
供給によつてボイラ系に流入する熱量と、放熱に
よつてボイラ系から流出する熱量が定常運転中の
加熱停止時間中について略々一定であるところ、
缶水の蒸発によつてボイラ系から流出する熱量が
蒸発量に応じて増大するので、蒸気圧の上昇工程
の場合と同様に、ボイラ系からより多くの熱量が
奪われることとなり、第3図に対応する第5図
Ak′−1に示すように、蒸気圧の下降勾配が急峻
化するものである。
Next, for example, if the amount of evaporation (steam load) increases during the step of lowering the steam pressure, there is no amount of heat flowing into the boiler system due to the heating of the canned water, and furthermore, the amount of heat flowing into the boiler system is increased by the supply of canned water. Where the amount of heat flowing into the system and the amount of heat flowing out from the boiler system due to heat radiation are approximately constant during the heating stop time during steady operation,
The amount of heat flowing out of the boiler system due to evaporation of canned water increases in proportion to the amount of evaporation, so as in the process of increasing steam pressure, more heat is taken away from the boiler system, as shown in Figure 3. Figure 5 corresponds to
As shown in Ak'-1, the downward gradient of vapor pressure becomes steeper.

而して、いま仮りに、第5図Ag−1に示す時
点で、同時に、第5図Ej′−1に示すように、フ
リツプフロツプ6bが「0」に反転して加熱停止
時間に移行したと仮定すると、蒸発量が増大した
場合には、第5図Al′−1に示す時点で、第5図
Em′−1に示すように、フリツプフロツプ6bが
「1」に反転することとなるので、蒸発量が増大
する以前の加熱停止時間Th2よりも短期間の加熱
停止時間Th2′が形成される。
Therefore, suppose that at the time shown in Fig. 5Ag-1, at the same time, the flip-flop 6b is reversed to "0" and the heating stop time begins, as shown in Fig. 5Ej'-1. Assuming that, if the amount of evaporation increases, at the time shown in Figure 5 Al'-1, the
As shown in Em'-1, the flip-flop 6b is inverted to "1", so a heating stop time Th 2 ' is formed which is shorter than the heating stop time Th 2 before the amount of evaporation increases. .

かかる蒸発量の変化に依存する加熱停止時間
Th2の変化を定量的に考察すると以下の通りであ
る。
The heating stop time depends on the change in the amount of evaporation.
Quantitative consideration of changes in Th 2 is as follows.

加熱停止時間では、缶水の加熱がなく、(1)式右
辺の第1項は零となり、内部熱エネルギーの変化
dUは dU=Gw・Iwdt−Gs・Is・dt−QRdt ……(9) で表わされ、而して、一つの加熱停止時間Th2
経過に伴う内部熱エネルギーの減分(UL−UH
は Iw∫Th 20Gwdt UL−UH=(Gs・Is1n)Th2−QRTh2 ……(10) で表わされる。
During the heating stop time, the canned water is not heated, the first term on the right side of equation (1) becomes zero, and the internal thermal energy changes.
dU is expressed as dU=Gw・Iwdt−Gs・Is・dt−Q R dt ( 9 ), and the decrease in internal thermal energy (U L − U H )
is expressed as Iw∫ Th 20 Gwdt U L −U H = (Gs・Is 1 n) Th 2 −Q R Th 2 ……(10).

(10)式において ∫Th2 0Gwdt=GsTh2 とおいて、蒸発量Gsを求めると Gs=C′v/Th2−CR ……(11) となる。 In equation (10), if we set ∫ Th2 0 Gwdt=GsTh 2 and find the evaporation amount Gs, we get Gs=C′v/Th 2 −C R (11).

ただし、 C′v=UH−UL/Is1n−Iw=Cv ……(11a) C=QR/Is1n−Iw ……(11b) そして、Gs=0における加熱停止時間T20は T20=C′v/CR となり、かかる加熱停止時間T20は蒸発量(蒸気
負荷)が零であつても、主にボイラからの放熱に
よる熱エネルギーの流出のために、上限蒸気圧か
ら下限蒸気圧に至るまでに要する最大の加熱停止
時間である。
However, C′v=U H −U L /Is 1 n−Iw=Cv ……(11a) C=Q R /Is 1 n−Iw ……(11b) And heating stop time T 20 at Gs=0 is T 20 = C′v/C R , and even if the amount of evaporation (steam load) is zero, the heating stop time T 20 is due to the outflow of thermal energy mainly due to heat radiation from the boiler, and the upper limit vapor pressure This is the maximum heating stop time required to reach the lower limit vapor pressure.

而して、蒸気負荷が無負荷の場合でもボイラ系
の加熱装置は加熱時間T10、加熱停止時間T20
もつて断続制御されることとなる。
Therefore, even when the steam load is no load, the boiler system heating device is controlled intermittently during the heating time T 10 and the heating stop time T 20 .

そして、前記(11)式で表わされる加熱停止時
間Th2と蒸発量Gsの関係を例示するグラフが第6
図である。
The graph illustrating the relationship between the heating stop time Th 2 and the evaporation amount Gs expressed by the above equation (11) is shown in the sixth graph.
It is a diagram.

このように、ボイラ系の加熱停止時間Th2も蒸
発量Gsに従つて各ボイラ系個有の値に特定され
るので、加熱停止時間Th2を計測して、これを特
定すれば前記(11)式に従つて蒸発量Gsを算出
することができるものである。
In this way, the heating stop time Th 2 of the boiler system is also specified to a value unique to each boiler system according to the evaporation amount Gs, so if the heating stop time Th 2 is measured and specified, the above (11 ) The evaporation amount Gs can be calculated according to the formula.

続いて、第2図、第3図にもどつて、加熱時間
計測部TH1、加熱期間演算部8−1の動作を説
明すれば以下の通りである。
Next, returning to FIGS. 2 and 3, the operations of the heating time measuring section TH1 and the heating period calculating section 8-1 will be explained as follows.

加熱装置の断続制御に際して、フリツプフロツ
プ6bの正相出力信号は、例えば、第3図Dに示
すように、加熱時間Th1の間「1」となる。かか
る正相出力信号を受けて、加熱時間中に限り、ア
ンドゲート7b−1が開いて、クロツクパルス発
振器7a−1からのクロツクパルスをカウンター
7c−1に導き、これを計数させる。
During the intermittent control of the heating device, the positive phase output signal of the flip-flop 6b becomes "1" during the heating time Th1 , for example, as shown in FIG. 3D. In response to this positive phase output signal, AND gate 7b-1 opens only during the heating time, and the clock pulse from clock pulse oscillator 7a-1 is guided to counter 7c-1 for counting.

そして、第3図Dj−1に示すように、フリツ
プフロツプ6bが「1」から「0」に反転する
と、その正相出力信号「1」から「0」に反転
し、アンドゲート7b−1が閉じてカウンター7
c−1へのクロツクパルスの供給が断たれ、カウ
ンタ7c−1には、加熱時間Th1を表わすデイジ
タル符号が成生され、加熱時間信号S1-1として出
力される。
Then, as shown in FIG. 3 Dj-1, when the flip-flop 6b is inverted from "1" to "0", its positive phase output signal is inverted from "1" to "0", and the AND gate 7b-1 is closed. counter 7
The supply of the clock pulse to c-1 is cut off, and the counter 7c-1 generates a digital code representing the heating time Th1 , which is output as the heating time signal S1-1 .

このとき同時に、フリツプフロツプ6bの正相
出力信号の「1」から「0」への反転を制御端子
に受けて演算器8a−1は後述の演算処理を実行
する。
At the same time, the arithmetic unit 8a-1 receives the inversion of the positive phase output signal of the flip-flop 6b from "1" to "0" at the control terminal, and executes arithmetic processing to be described later.

上記演算器8a−1による演算処理が完了した
後に、前述したフリツプフロツプ6bの正相出力
信号の「1」から「0」への反転に際して、トリ
ガされ、準安定状態に移行していた単安定マルチ
バイブレータ7d−1が安定状態に復帰して、ク
リアパルスをカウンタ7c−1のクリア端子に送
るので、カウンタ7c−1はクリアされ、次回の
計測に備えられる。
After the arithmetic processing by the arithmetic unit 8a-1 is completed, the monostable multi-channel flip-flop, which was triggered and transitioned to a metastable state, was triggered when the positive phase output signal of the flip-flop 6b was inverted from "1" to "0". Since the vibrator 7d-1 returns to a stable state and sends a clear pulse to the clear terminal of the counter 7c-1, the counter 7c-1 is cleared and ready for the next measurement.

一方加熱時間計測部TH1と同構成の加熱停止
時間計測部TH2はフリツプフロツプ6bの補相
出力端子からのリセツト信号を受け加熱停止時間
Th2を表わす信号S2-1を出力し記憶装置MTH2
を介して演算器8a−1に入力される。
On the other hand, the heating stop time measuring section TH2, which has the same configuration as the heating time measuring section TH1, receives a reset signal from the complementary output terminal of the flip-flop 6b and determines the heating stop time.
Outputs the signal S 2-1 representing Th 2 and sends it to the storage device MTH2.
The signal is input to the arithmetic unit 8a-1 via.

カウンタ7c−1がクリアされる前に演算器8
a−1は、信号S1−1及びS1−2から Th1/Th1+Th2を計算し、 デイジタルスイツチ等より成る百分年負荷設定器
8b−1に予め設定されている蒸気負荷の百分年
を表わす負荷定数信号S3−1と比較し、負荷常数
信号が例えば20%で演算器8a−1が計算した
Th1/(Th1+Th2)と比較してTh1/(Th1
Th2)<20%のとき信号S5を発生し、給水制御部
へ送る。
Before the counter 7c-1 is cleared, the arithmetic unit 8
a-1 calculates Th 1 /Th 1 + Th 2 from the signals S1-1 and S1-2, and calculates the percentage of the steam load preset in the percentage annual load setter 8b-1, which is composed of a digital switch or the like. Compared with the load constant signal S3-1 representing the year, the calculation unit 8a-1 calculates that the load constant signal is, for example, 20%.
Th 1 / (Th 1 + Th 2 ) compared to Th 1 / (Th 1 + Th 2 )
When Th 2 ) < 20%, a signal S 5 is generated and sent to the water supply control section.

第7図は水位検出部と給水制御部を示すブロツ
ク図である。
FIG. 7 is a block diagram showing a water level detection section and a water supply control section.

水位が下限水位Lよりも高い位置にある場合に
は、下限水位プローブ2aが水中に水没して、水
中電極2cとの間が水を通じて導通状態となり、
交流電源2dに対して第一の電流検出器2e、下
限水位プローブ2a、水中電極2cから成る負荷
回路が形成されるので、第一の電流検出器2eに
電流が流れ、これを検出して第一の電流検出器2
eは「1」を出力する。
When the water level is higher than the lower limit water level L, the lower limit water level probe 2a is submerged in water, and conduction is established between the underwater electrode 2c and the underwater electrode 2c,
Since a load circuit consisting of a first current detector 2e, a lower limit water level probe 2a, and an underwater electrode 2c is formed for the AC power source 2d, a current flows through the first current detector 2e, and this is detected. 1 current detector 2
e outputs "1".

そして、水位が降下して、下限水位Lに達する
と、下限水位プローブ2aの先端が水面から離
れ、交流電源2dに対する負荷回路が遮断される
ので、第一の電流検出器2eを通過する電流が零
となり、これを検出して、第一の電流検出器2e
は「0」を出力する。
Then, when the water level falls and reaches the lower limit water level L, the tip of the lower limit water level probe 2a leaves the water surface and the load circuit for the AC power supply 2d is cut off, so that the current passing through the first current detector 2e decreases. becomes zero, and detecting this, the first current detector 2e
outputs "0".

かかる第一の電流検出器2eの出力信号の
「1」から「0」への反転をセツト端子に受けて
フリツプフロツプ3bが「1」にセツトされ、そ
の正相出力信号は、「0」から「1」に反転する。
この信号を受けて、ドライバ3cが導通状態とな
り、リレー3eが励磁されて、接点3e′が閉成
し、電動機4aに電源が供給されるので、ボイラ
への缶水の供給が行われる。
Upon receiving the inversion of the output signal of the first current detector 2e from "1" to "0" at the set terminal, the flip-flop 3b is set to "1", and its positive phase output signal changes from "0" to "0". 1”.
In response to this signal, the driver 3c becomes conductive, the relay 3e is excited, the contact 3e' is closed, and power is supplied to the motor 4a, so that canned water is supplied to the boiler.

而して、フリツプフロツプ3bが「1」になつ
ている期間中、給水が続行し、水位が上昇し続け
る。
Thus, while the flip-flop 3b is at "1", water supply continues and the water level continues to rise.

やがて水位が上限水位Hに達すると、上限水位
プローブ2bが水没し、いままで、これが水面か
ら離れていたために「0」を出力していた第二の
電流検出器2fが「1」を出力するようになる。
When the water level eventually reaches the upper limit water level H, the upper limit water level probe 2b is submerged, and the second current detector 2f, which had been outputting "0" because it was far from the water surface, now outputs "1". It becomes like this.

かかる第二の電流検出器2fの出力信号の
「0」から「1」への反転はインバータ3aによ
り、「1」から「0」への反転に変換されて、フ
リツプフロツプ3bのリセツト端子に供給され、
これを「0」にリセツトする。
The inversion of the output signal of the second current detector 2f from "0" to "1" is converted by the inverter 3a into an inversion from "1" to "0" and is supplied to the reset terminal of the flip-flop 3b. ,
Reset this to "0".

而して、フリツプフロツプ3bの正相出力信号
が「0」となるので、リレー3eが非励磁状態に
なり、接点3e′が開成し、給水が停止する。
Since the positive phase output signal of the flip-flop 3b becomes "0", the relay 3e becomes de-energized, the contact 3e' is opened, and the water supply is stopped.

加熱時間演算部8a−1から蒸気負荷が Th1/(Th1+Th2)<20%になると送られる信号
S5は増幅器3fで増幅されリレーコイルRfを
附勢する。そうすると常閉接点Rf−1は開くの
でフリツプフロツプ3bはセツトされ、リレー3
eは附勢され接点3e′が閉じポンプ4が運転され
給水が開始される。そして水位プローブ2bが水
位の上昇を検知すると電流検出器2fは出力しそ
の信号によりフリツプフロツプ3bはリセツトさ
れ、リレー3eは消勢され給水は停止される。同
時に電流検出器2fの信号は単安定マルチバイブ
レータ3Gに加えられ、接続している単安定マル
チバイブレータ3Hからは一定時間後一定時間信
号が出て閉じている常開接点Rf−2を介してフ
リツプフロツプ3bはセツトされるのでリレー3
eは附勢され給水が開始される。従つて蒸気負荷
が20%以下になると上限水位プローブ2bのみが
動作した後一定時間後に給水が開始されるもので
ある。単安定マルチバイブレータ3Hの動作時間
を充分長くして水位が上限水位プローブ2bが着
水しても働くようにしておくと、上限水位Hより
も上方で単安定マルチバイブレータ3Hの信号が
切れると同時にフリツプフロツプ3bのセツト入
力はなくなり、直ちにリセツトされるので給水は
停止するから、上限水位Hよりも上位を上限水位
にして水位の制御を行うこともできる。
A signal S5 sent from the heating time calculation unit 8a-1 when the steam load becomes Th 1 /(Th 1 +Th 2 )<20% is amplified by the amplifier 3f and energizes the relay coil Rf. Then, normally closed contact Rf-1 opens, flip-flop 3b is set, and relay 3
e is energized, contact 3e' is closed, pump 4 is operated, and water supply is started. When the water level probe 2b detects a rise in the water level, the current detector 2f outputs an output signal, which resets the flip-flop 3b, deenergizes the relay 3e, and stops the water supply. At the same time, the signal from the current detector 2f is applied to the monostable multivibrator 3G, and the connected monostable multivibrator 3H outputs a signal for a certain period of time after a certain period of time and flips the flip-flop via the normally open contact Rf-2. Since 3b is set, relay 3
e is energized and water supply starts. Therefore, when the steam load becomes 20% or less, only the upper limit water level probe 2b operates and water supply starts after a certain period of time. If the operation time of the monostable multivibrator 3H is made long enough so that it will work even when the water level reaches the upper limit water level probe 2b lands on the water, the signal of the monostable multivibrator 3H will turn off at the same time when the water level is higher than the upper limit water level H. Since the set input to the flip-flop 3b is eliminated and the water supply is stopped because it is immediately reset, it is also possible to control the water level by setting the water level above the upper limit water level H as the upper limit water level.

第8図は本発明のタイムチヤートである。切断
線CLの左側は蒸気負荷率が20%を含み20%以上
の場合であり、右側は20%以下の場合である。図
において11は圧力スイツチのON−OFFを示す
線、12はそれにより動作する加熱装置のON−
OFFを示す線、13,14は演算器8a−1中
の加熱時間タイマーと加熱停止時間タイマーの動
作を示す線、15は缶水水位の上下を示す線、1
6,17は上下限水位プローブ2b,2aの動作
を示す線、18は給水ポンプ4のON−OFFを示
す線、19は上限水位よりも高水位をタイマーに
より制御するタイムTMQ1を示す線である。
FIG. 8 is a time chart of the present invention. The left side of the cutting line CL is when the steam load rate is 20% or more, including 20%, and the right side is when it is 20% or less. In the figure, 11 is a line indicating ON-OFF of the pressure switch, and 12 is a line indicating ON-OFF of the heating device operated by it.
Lines 13 and 14 indicate the operation of the heating time timer and heating stop time timer in the computing unit 8a-1; 15 is a line indicating the upper and lower levels of the canned water level; 1
6 and 17 are lines showing the operation of the upper and lower limit water level probes 2b and 2a, 18 is a line showing ON-OFF of the water supply pump 4, and 19 is a line showing the time TMQ1 at which the water level higher than the upper limit water level is controlled by the timer. .

蒸気負荷率が加熱制御より計算される Th1/(Th1+Th2)≧20%より大なるときは左側
に示されるように缶水水位は上限水位Hと下限水
位Lの間で水位線15のように変化する。時間2
1で線16で示すように上限水位プローブ2bの
着水により給水は停止し、蒸気負荷により水位は
下り、時間22で線17で示すように下限水位プ
ルーブ2aの離水により線18に示すように給水
が開始され、時間23まで水位は上昇して同様に
給水は停止される。これらは加熱装置のON−
OFFとは切り離して行われている。
When the steam load rate is greater than Th 1 / (Th 1 + Th 2 )≧20% calculated by heating control, the water level of the can is between the upper limit water level H and the lower limit water level L, as shown on the left side. It changes like this. time 2
At time 1, as shown by line 16, the water supply is stopped due to the upper limit water level probe 2b landing on water, and the water level drops due to the steam load, and at time 22, as shown by line 17, the lower limit water level probe 2a takes off water, and as shown by line 18. Water supply is started and the water level rises until time 23, when water supply is also stopped. These are the ON-
This is done separately from OFF.

圧力スイツチ5aの蒸気圧上昇による信号は時
間24において線12に示すように加熱装置を
OFFし、線14のように加熱停止時間の計算を
開始する。そして蒸気消費により圧力が下ると、
時間25において、下限蒸気圧力を圧力スイツチ
5aは検知し加熱装置はONする。そして線13
で示すように加熱時間タイマーは動作を始め、同
時に線14で示す加熱停止時間タイマーはOFF
する。そして時間26まで加熱が続き、時間26
では圧力スイツチ5aは上限蒸気圧力を検出して
動作し、加熱装置はOFFされ、加熱時間タイマ
ーはOFFし、加熱停止時間タイマーはONする。
以下同様にくり返す。このような加熱制御は蒸気
負荷がTh1/(Th1+Th2)<20%となつた場合も
同じである。既にのべたようにTh1/(Th1
Th2)は計算され、この値はほぼ蒸気負荷を表わ
す。
The signal due to the rise in vapor pressure at the pressure switch 5a turns on the heating device at time 24 as shown by line 12.
Turn OFF and start calculating the heating stop time as shown by line 14. And when the pressure decreases due to steam consumption,
At time 25, the pressure switch 5a detects the lower limit steam pressure and turns on the heating device. and line 13
The heating time timer starts operating as shown by line 14, and at the same time the heating stop timer shown by line 14 turns OFF.
do. Heating continues until time 26, and time 26
Then, the pressure switch 5a detects the upper limit steam pressure and operates, the heating device is turned off, the heating time timer is turned off, and the heating stop time timer is turned on.
Repeat the same below. Such heating control is the same even when the steam load is Th 1 /(Th 1 +Th 2 )<20%. As already mentioned, Th 1 / (Th 1 +
Th 2 ) is calculated and this value approximately represents the steam load.

蒸気負荷が少くなると蒸発量も少くなるので水
位線15−1に示すように水位低下の勾配が小さ
くなる。蒸気負荷が20%以下になると一回の加
熱時間Th1とそれに続く加熱停止時間Th2により
演算器8a−1により計算されていたTh1
(Th1+Th2)は20%以下となるので時間31に
おいて既述のようにポンプ4は駆動される。そし
て単安定マルチバイブレータ3Gで定める一定時
間32まで上限水位Hを越えて給水され、時間3
3において給水ポンプ4は停止し、単安定マルチ
バイブレータ3Hで定める一定時間34の間給水
は絶たれ、水位は高水位Hをとおり低下し、高水
位近傍の水位H1にて給水が開始される。この時
間35もしくはそれよりも前の時間36において
蒸気負荷率が20%を越えていると信号S5はない
ので左側のタイムチヤートに戻るが蒸気負荷率が
20%以下の場合は以後同様に続く。蒸気負荷が増
大して20%を越えると信号S5はなくなるのでリ
レーRfは消勢され、接点Rf−1、Rf−2は不動
作状態となり、下限水位プローブ2aも動作する
ようになる。この場合同時でも下限水位プローブ
2aが動作するようになるから今の水位低下もし
くは水位上昇中であれば次の水位低下時第8図の
左側の図に戻る。
As the steam load decreases, the amount of evaporation also decreases, so the gradient of the water level drop becomes smaller as shown by the water level line 15-1. When the steam load becomes 20% or less, Th 1 / which was calculated by the calculator 8a-1 from one heating time Th 1 and the following heating stop time Th 2
Since (Th 1 +Th 2 ) is less than 20%, the pump 4 is driven at time 31 as described above. Then, water is supplied exceeding the upper limit water level H until a fixed time 32 determined by the monostable multivibrator 3G, and
3, the water supply pump 4 is stopped, the water supply is cut off for a certain period of time 34 determined by the monostable multivibrator 3H, the water level drops through the high water level H, and water supply is started at a water level H1 near the high water level. If the steam load rate exceeds 20% at this time 35 or the time 36 before that, there will be no signal S5, so the return to the time chart on the left side will be returned to, but the steam load rate will be
If it is less than 20%, the same applies thereafter. When the steam load increases and exceeds 20%, the signal S5 disappears, so the relay Rf is deenergized, the contacts Rf-1 and Rf-2 become inactive, and the lower limit water level probe 2a also comes into operation. In this case, the lower limit water level probe 2a comes into operation even at the same time, so if the water level is currently falling or rising, the state returns to the left side diagram in FIG. 8 when the water level next falls.

上述の説明では蒸気負荷率の計算は加熱時間と
加熱停止時間より計算したが、同様に給水期間と
給水停止期間の給水装置の動作より計算すること
ができる(特開昭57−107930号ほか)ので蒸気負
荷の計算は加熱装置のON−OFFから計算するこ
とに限られるものではなく常時運転中計算できる
ものであればよい。尚水位検出はレベルスイツチ
によつてもよい。
In the above explanation, the steam load factor was calculated from the heating time and the heating stop time, but it can also be similarly calculated from the operation of the water supply device during the water supply period and the water supply stop period (Japanese Patent Application Laid-Open No. 107930/1984, etc.) Therefore, calculation of steam load is not limited to calculation from ON/OFF of the heating device, but may be calculated as long as it can be calculated during continuous operation. The water level may also be detected by a level switch.

以上のとおり、本発明は缶水水位を給水装置に
よりON−OFFして制御するボイラにおいて、蒸
気負荷により缶水水位の制御基準位置を上下でき
るようにし、蒸気負荷の小さいときに缶水水位を
上限水位を基準に制御できたから、水管、上部管
寄などの過熱がなくなる。
As described above, the present invention enables the control reference position of the can water level to be raised or lowered depending on the steam load in a boiler in which the can water level is controlled by turning it on and off by a water supply device, and the can water level is adjusted when the steam load is small. Since the water can be controlled based on the upper limit water level, there will be no overheating of the water pipes, upper headers, etc.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第1図Aはこの発明の構成を付設することがで
きる小形ボイラ系の構成を示すブロツク図、第1
図Bは第1図Aにおけるボイラ1のA−A断面
図、第2図は加熱制御図、第3図、第5図は第2
図における加熱制御部の要部の波形図、第4図は
加熱時間Th1と蒸発量Gsの関係を示すグラフ、第
6図は加熱停止時間Th2と蒸発量Gsの関係を示す
グラフ、第7図は水位制御図、第8図は本発明の
タイムチヤートである。 2a……下限水位検出プローブ、2b……上限
水位検出プローブ、S5……負荷率の信号。
Figure 1A is a block diagram showing the configuration of a small boiler system to which the configuration of the present invention can be attached.
Figure B is an AA sectional view of the boiler 1 in Figure 1A, Figure 2 is a heating control diagram, and Figures 3 and 5 are
Figure 4 is a graph showing the relationship between heating time Th 1 and evaporation amount Gs; Figure 6 is a graph showing the relationship between heating stop time Th 2 and evaporation amount Gs; FIG. 7 is a water level control diagram, and FIG. 8 is a time chart of the present invention. 2a...Lower limit water level detection probe, 2b...Upper limit water level detection probe, S5...Load factor signal.

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 1 缶水水位を検出して下限上限水位信号を出力
する水位検出手段と、下限水位信号に応答してボ
イラに水を供給する給水ポンプを始動させ、上限
水位信号に応答して給水ポンプを停止させる断続
制御の給水制御手段を備えたポイラ系において、
蒸気負荷率を算出する手段と、蒸気負荷率を算出
する手段の信号を受取り、低負荷時に給水制御手
段の上限水位信号を出力する水位検出手段近傍に
て水位を制御する手段とを備えたボイラ系におけ
る水位制御装置。
1 Water level detection means that detects the can water level and outputs a lower limit/upper limit water level signal, starts a water feed pump that supplies water to the boiler in response to the lower limit water level signal, and stops the water pump in response to the upper limit water level signal. In a boiler system equipped with an intermittent control water supply control means,
A boiler comprising a means for calculating a steam load factor, and a means for controlling a water level near a water level detecting means that receives a signal from the means for calculating a steam load factor and outputs an upper limit water level signal for a water supply control means during low load. water level control device in the system.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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