JPH06101805A - 水管内電極による水位制御機構 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 ボイラの定常燃焼運転中において、発生する
蒸気の最適乾き度が得られる水管内電極による水位制御
機構を提供することを目的とする。 【構成】 上部ヘッダー13内に設けた水管内電極棒16
と、水位制御筒３を併用して水位を制御するボイラ１の
二連水位制御装置において、前記電極棒16を水管15内の
所定位置に配設し、予め設定した電極棒16の検出端16ａ
に気泡が接触するときのリードタイムにより給水ポンプ
７を運転または停止させることを特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、ボイラの二連水位制
御装置において、水管内電極による水位制御機構に関す
るものである。

【０００２】

【従来の技術】蒸気ボイラにおいては、該ボイラから取
り出される蒸気量に応じて水を補給し、ボイラ缶体内の
水面を一定範囲内に保つよう制御することが必要であ
り、ボイラの水位を直接検出して制御する方式、水位と
蒸気流量によって制御する方式、あるいは給水量によっ
て制御する方式など種々の方式があるが、一般的にはボ
イラの水位を直接検出して制御する方式が用いられてお
り、なかでもボイラ本体内の上部ヘッダー内に設けた電
極棒と、本体外部の水位制御筒内に設けた電極棒を併用
する二連水位制御方式が、缶体の過熱防止に効果のある
水位制御方式として採用されている。図３は上記二連水
位制御方式を用いたボイラの一例であり、基本的構成と
してボイラ本体21内に上部ヘッダー22および下部ヘッダ
ー23とそれらの間に水管24が配設されていて、給水ポン
プ25により逆止弁26をもつ給水配管27を通じ下部ヘッダ
ー23へ水を供給する一方、上方の電磁弁28をもつ燃料配
管29を通じて燃料が燃料ポンプ30により導入され、バー
ナー部31で燃焼し、水管24内の水を加熱して蒸気を発生
させ、該蒸気を開閉弁32を介し蒸気配管より取り出す構
成になっている。ボイラ本体21の上部ヘッダー22に電極
棒33が設けられる外、更にその側方には上部ヘッダー22
及び下部ヘッダー23と配管で連通する水位制御筒34が設
けられていて、これに電極棒35として上限、中間、下限
の位置に対応する上限電極棒Ｓ、中間電極棒Ｍおよび下
限電極棒Ｌが設けられてそれらの各電極棒を併用するこ
とによって、ボイラの水位制御が図られている。36は制
御器、37はブロー用開閉弁である。

【０００３】しかしながら、前記従来の二連水位制御装
置は、ボイラの給水温度、燃焼状態、使用圧力、電気伝
導度等の条件により缶水の適正水位が変化するが、これ
らの変化に対応できず常に安全側に水位を設定し、最悪
の場合でも水管24が過熱し事故が発生しないよう配慮さ
れている。そのために、ボイラの定常燃焼運転中は適正
な水位での運転がなされず、したがって、発生する蒸気
の乾き度を犠牲にしていることがある。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】この発明は、上述の問
題点に鑑み、ボイラの定常燃焼運転中は水管内に発生す
る気泡を間欠的に検出し、適正な水位でボイラを運転で
きる水管内電極による水位制御機構を提供することを目
的とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】即ち、この発明は、上部
ヘッダー内に設けた水管内電極棒と、水位制御筒を併用
して水位を制御するボイラの二連水位制御装置におい
て、前記電極棒を水管内の所定位置に配設し、予め設定
した電極棒の検出端に気泡が接触するときのリードタイ
ムにより給水ポンプを運転または停止させることを特徴
としている。

【０００６】

【作用】この発明によれば、ボイラの定常燃焼運転中は
水管内は沸騰して気泡が発生し、その気泡（水滴）が水
管内に配設した電極棒の先端部に間欠的に接触するの
で、接触する間隔（リードタイム）を予め設定し、その
設定値になれば給水ポンプを運転または停止して適正な
水位になるように制御する。

【０００７】

【実施例】以下、この発明の実施例を図面に基づいて詳
細に説明する。図１は、この発明を実施した二連水位制
御装置を備えたボイラの概略説明図であって、ボイラ本
体１内に上部ヘッダー13および下部ヘッダー14とそれら
の間に水管15が配設されていて、給水ポンプ７により逆
止弁６をもつ給水配管５を通じて下部ヘッダー14へ水が
供給される。一方、本体１上部に電磁弁10をもつ燃料配
管８が連結され、燃料が燃料ポンプ９によりバーナー部
２へ導入されるようになっており、導入された燃料をバ
ーナー部２で燃焼することにより本体１内の水を加熱蒸
発させ、その蒸気を開閉弁11を介し蒸気配管より取り出
す構成からなっている。12はブロー用開閉弁である。

【０００８】そして、上記構成において本体１内部の上
部ヘッダー13に電極棒16がその検出端16ａを水管15内へ
延長して設けられていると共に、本体の側方に上部ヘッ
ダー13及び下部ヘッダー14と配管で連通する水位制御筒
３が別途設けられていて、この水位制御筒３内にも電極
棒17、図示した実施例では水位の上限、中間、下限を夫
々指示する上限電極棒Ｓ、中間電極棒Ｍ、下限電極棒Ｌ
が設けられている。又各電極棒は図示のように回線を介
して水位制御器４に接続されて容易に各水位が検知可能
となっている。又、水位制御器４は、信号線18を介して
前記給水ポンプ７に接続している。

【０００９】この発明に係る水管内電極による水位制御
機構は、前記水管15内に設けた電極棒16の検出端16ａ
を、ボイラ本体１が通常燃焼運転時における適正水位に
おいて沸騰する気泡の上昇限度の位置（沸点）に固定
し、図２に示すように、前記検出端16ａと沸点において
水滴が接触する間隔（リードタイム）のＴ₁ とＴ₂ を設
定し、リードタイムＴ₁ になれば缶水不足の信号を回線
を介して水位制御器４に通報し、水位制御器４は信号線
18を通じて前記給水ポンプ７を駆動し水を下部ヘッダー
14内へ供給する。そして、缶水が適正水位となり図２に
示すリードタイムがＴ₂ となると、水位制御器４の信号
により給水ポンプ７を停止する。したがって、上述の水
位制御機構は、通常燃焼運転時においては、缶水を最適
な水位に制御できるので供給する蒸気の乾き度も良好と
なる。尚、前記電極棒16は、検出端16ａを除いてテフロ
ンにより被覆し、検出端16ａと沸点との接触をより正確
にしている。

【００１０】前記水位制御筒３内に設けた電極棒17は、
前記水管15内に設けた電極棒16に異常が発生した場合
に、それを判別して、水位制御を行うようにしている。
即ち、水位制御筒３内の水位が、中間電極棒Ｍを切ると
給水ポンプ７を駆動し、水面が上限電極棒Ｓに達すると
給水ポンプ７を停止させる。又、水面が電極棒Ｌを切る
と異常発生と判断してボイラの燃焼を停止させる。一
方、前記ボイラを停止したときは、前記水位制御の上限
電極棒Ｓに水位が達しても、なお、規定時間、例えば１
０秒位だけ給水ポンプ７の駆動を継続し水位を上昇させ
る。これは、水管過熱の危険性が高い冷態起動時や全ブ
ロー後の再起動時の水管過熱を防止するためのものであ
る。

【００１１】

【発明の効果】この発明は、以上のように、ボイラの定
常燃焼運転中は、水管内電極の検出端と水管内に発生す
る気泡（水滴）とを間欠的に接触させ、その接触するリ
ードタイムにより、予め設定した数値の適正水位になる
ように給水ポンプの運転、停止を制御するので、ボイラ
の使用条件が変化しても発生させる蒸気の乾き度を常に
最適とすることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明を実施した二連水位制御装置を備えた
ボイラの概略説明図である。

【図２】図１の水管内電極による水位制御機構の電極棒
の検出端と接触する沸点のリードタイムと給水ポンプの
運転、停止の関係を示す説明図である。

【図３】従来の二連水位制御装置を備えたボイラの概略
説明図である。

【符号の説明】

１．ボイラ本体 ３．水位制御筒 ７．給水ポンプ 13．上部ヘッダー 15．水管 16．水管内電極 16ａ．検出端

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 上部ヘッダー13内に設けた水管内電極棒
   16と、水位制御筒３を併用して水位を制御するボイラ１
   の二連水位制御装置において、前記電極棒16を水管15内
   の所定位置に配設し、予め設定した電極棒16の検出端16
   ａに気泡が接触するときのリードタイムにより給水ポン
   プ７を運転または停止させることを特徴とする水管内電
   極による水位制御機構。