JPH067002B2 - 貫流ボイラの起動バイパス系制御弁装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、貫流ボイラ装置において、ボイラ起動時のバ
イパス系に備えられる制御弁およびその開閉制御装置よ
り成るボイラ起動バイパス系制御弁装置に関する。

〔従来の技術」 貫流ボイラ装置は起動バイパス系を有し、この起動バイ
パス系にはドレンタンクおよびこのドレンタンクのレベ
ルを調整するレベル制御弁が備えられている。以下、図
によりこれを説明する。

第４図は従来の貫流ボイラ装置の一部系統図である。図
で、１，２は給水管、３はボイラ火炉、４はボイラ火炉
３からの混合流体を水と蒸気に分離する気水分離器、５
は気水分離器４からの蒸気を過熱する過熱器、６は主蒸
気管である。７は気水分離器４で分離された水を貯溜す
るドレンタンク、８はドレンタンク７の水を給水管２を
経てボイラ火炉３に供給するボイラ再循環ポンプであ
る。９Ａ，９Ｂはドレンタンク７のレベル（水位）を規
定のレベルに調節する制御弁であり、並列に接続されて
いる。なお、制御弁は２個でなく、１個用いられる場合
もある。１０はドレンタンク７の缶水をさらに気水分離
するフラッシュタンク、１１はスチームダンプ管、１２
はドレンダンプ管であり、いずれも復水器（図示されて
いない）に接続されている。１３はドレンタンク７のレ
ベルに応じて制御弁９Ａ，９Ｂの開度を制御する制御装
置である。

ボイラ起動時、過熱器５への蒸気の供給は停止され、気
水分離器４、ドレンタンク７、制御弁９Ａ，９Ｂ、フラ
ッシュタンク１０は起動バイパス系となる。この場合、
ドレンタンク７のレベルは図示しないレベル検出器で検
出され、制御装置１３はこれに応じて制御弁９Ａ，９Ｂ
に制御信号を出力する。

第５図は弁開度の特性図であり、横軸に制御装置１３か
ら出力される弁開度指令信号が、又、縦軸に弁開度がと
ってある。制御弁９Ａの特性（実線で表わされている）
および制御弁９Ｂの特性（破線で表わされている）とも
ほぼ同一特性でありその弁開度は弁開度指令信号に比例
する。制御弁９Ａ，９Ｂは制御装置１３からの同一の弁
開度指令信号により同時に制御される。

［発明が解決しようとする課題］ ところで、近年、火力プラントを高効率で運用するた
め、ボイラは可成りの頻度で起動，停止が行なわれる。
これに伴い、制御弁９Ａ，９Ｂの開閉頻度が多くなり、
制御弁９Ａ，９Ｂはその設置位置の関係から、ボイラか
ら流出した異物をシート面に噛み込むことが多くなり、
この結果、制御弁漏洩事故が多発するという問題が生じ
ていた。そして、このような制御弁漏洩は漏洩蒸気流出
損失によるボイラ効率の低下を惹起するという欠点を生
じる。勿論、この制御弁漏洩事故が発生した場合、異物
噛み込みを生じた制御弁を補修すればよいのであるが、
この補修はボイラ停止時のみ実施可能であり、一方、補
修には相当長時間を要することから、ボイラの起動，停
止を繰り返す通常のボイラ稼働状態においては補修は望
めない。又、補修の目的のみでボイラを停止させるの
は、ボイラ停止損失が莫大なものとなり論外である。

本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであ
り、その目的は、上記従来技術の欠点を除き、制御弁に
異物が噛み込むのを防止することができ、ひいてはボイ
ラ効率の低下を防止することができるボイラ起動バイパ
ス系制御弁装置を提供するにある。

［課題を解決するための手段］ 上記の目的を達成するため、本発明は、ボイラ火炉から
の流体を気水分離する気水分離器と、この気水分離器か
ら分離された水を貯溜するドレンタンクと、このドレン
タンクからの水を復水器側に排出する配管と、この配管
に互いに並列に配置され当該配管の開閉を行なう第１の
制御弁および第２の制御弁とで構成される貫流ボイラの
起動バイパス系において、前記第２の制御弁を前記第１
の制御弁の下流側に配置するとともに、前記第２の制御
弁の入口側配管に構成された吹溜り部と、前記第１の制
御弁および前記第２の制御弁の開閉時間をずらせ、か
つ、前記第２の制御弁の最小開度を、異物流出に充分な
開度とする制御手段とを設けたことを特徴とする。

［作用］ 第１の制御弁と第２の制御弁が閉じている状態では、ド
レンタンクから排出される水に含まれている異物は吹溜
り部に集まっている。この状態で上流側に配置された第
１の制御弁が微開状態に操作されても異物は流入しな
い。又、第２の制御弁が操作されると、その開度は微開
状態を経ずに直ちに最小開度となり、吹溜り部に溜って
いる異物は第２の制御弁を通って一挙に排出される。し
たがって、第１の制御弁および第２の制御弁のいずれに
も噛み込みは発生しない。

［実施例］ 以下、本発明を図示の実施例に基づいて説明する。

第１図は本発明の実施例に係る貫流ボイラ装置の一部系
統図である。図で、第４図に示す部分と同一部分には同
一符号を付して説明を省略する。１５はドレンタンク７
から各制御弁９Ａ，９Ｂに至る配管である。配管１５に
は行き止り部分となる吹き溜り部１５ａが形成されてい
る。このような配管１５において、制御弁９Ａは上流側
に接続されることになり、一方、制御弁９Ｂは下流側で
ある吹溜り部１５ａに接続されることになる。１６は制
御弁９Ａ，９Ｂの開度を制御する制御装置であり、第４
図に示す制御装置とはその構成の一部を異にする。

第２図は第１図に示す制御装置のブロック図である。図
で、１７はドレンタンクのレベルに応じて制御弁９Ａ，
９Ｂの開度を指令する弁開度指令信号発信器、１８Ａ，
１８Ｂは手動・自動切換器、１９は手動・自動切換器１
８Ａ，１８Ｂを選択切換させる手動・自動セレクタ、２
０Ａ，２０Ｂは手動・自動切換器１８Ａ，１８Ｂを経て
入力された信号に応じて制御弁９Ａ，９Ｂを操作するコ
ンバータである。２１は関数発生器である。この関数発
生器２１の特性を第３図に示す。

第３図は弁開度の特性図であり、横軸に弁開度指令信号
が、又、縦軸に弁開度がとってある。制御弁９Ａの弁開
度特性は第５図に示す従来の弁開度特性と同じである
が、制御弁９Ｂの弁開度特性は、図の破線で示す関数発
生器２１の特性にしたがう。即ち、関数発生器２１の特
性は、弁開度指令信号発信器１７からの信号がある定め
られた値ｄ未満であるときは関数発生器２１は信号を出
力せず、値ｄ以上のときは弁開度指令信号をそのまま出
力する特性を備えている。したがって、弁開度指令信号
が値ｄ未満の場合、制御弁９Ｂは閉じられており、値ｄ
以上の場合、制御弁９Ｂの弁開度特性は従来と同一とな
る。

次に、本実施例の動作を説明する。ボイラ起動時、ボイ
ラから流出した異物は気水分離器４、ドレンタンク７を
経て配管１５に流出する。そして、流出した異物のほと
んどは吹き溜り部１５ａに集まる。この状態で、ドレン
タンク７のレベルが検出され、制御弁９Ａ，９Ｂを開く
必要が生じたとき、弁開度指令信号発生器１７からは当
該レベルに応じた信号が出力される。制御弁９Ａ，９Ｂ
はこの信号に対し、第３図に示す特性にしたがって開弁
する。この場合、弁開度指令信号が値ｄ未満であると制
御弁９Ａのみが微開状態となる。

ところで、一般に配管１５に流出する異物は可成り微細
であり、このような異物が制御弁９Ａ，９Ｂに噛み込む
のは制御弁９Ａ，９Ｂが微開状態にあるときである。し
たがって、制御弁９Ａが上記のように微開状態の場合、
異物を噛み込むおそれが大きいが、本実施例では吹き溜
り部１５ａが構成されているので、異物はこの吹き溜り
部１５ａに集められており、これよりも上流側にある制
御弁９Ａには流入せず、制御弁９Ａにおける異物の噛み
込みは生じない。

一方、第３図に示すように、弁開度指令信号が値ｄにな
ると、制御弁９Ｂの弁開度は、直ちにこれに応じたある
値の開度となる。逆に、制御弁９Ｂが開いた状態から閉
じる過程において、弁開度指令信号が値ｄ未満になる
と、制御弁９Ｂは直ちに閉じる。即ち、制御弁９Ｂの開
閉に微開状態は存在せず、したがって、制御弁９Ｂが弁
開度指令信号ｄに応じて開いたとき、吹き溜り部１５ａ
にあった異物は制御弁９Ｂに噛み込むことなく流出され
る。

このように、本実施例では、ドレンタンクから制御弁に
至る配管に吹き溜り部を設け、この吹き溜り部側に接続
した制御弁が微開状態を経ないで開閉するようにしたの
で、各制御弁に異物が噛み込むのを防止することがで
き、ひいては、漏洩蒸気流出損失によるボイラ効率の低
下および補修によるボイラ停止損失を防止することがで
きる。漏洩蒸気流出損失の１例を挙げると、４００℃、
２５０気圧の蒸気が１時間１トン漏洩するとして、６６
７Ｋcal／kg×1000＝667000Ｋcal／ｈの損失となる。

〔発明の効果〕

以上述べたように、本発明では、ドレンタンクからの流
路の上流側に第１の制御弁を、吹き溜り部側に第２の制
御弁をそれぞれ接続し、第２の制御弁が微開状態を経な
いで開閉するようにしたので、各制御弁に異物が噛み込
むのを防止することができ、ひいては、漏洩蒸気流出損
失によるボイラ効率の低下および補修によるボイラ停止
損失を防止することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例に係る貫流ボイラ装置の一部系
統図、第２図は第１図に示す制御装置のブロック図、第
３図は第１図に示す制御弁の弁開度の特性図、第４図は
従来の貫流ボイラ装置の一部系統図、第５図は第４図に
示す制御弁の弁開度の特性図である。 ３……ボイラ火炉、４……気水分離器、５……過熱器、
７……ドレンタンク、９Ａ，９Ｂ……制御弁、１５……
配管、１５ａ……吹き溜り部、１６……制御装置、２１
……関数発生器

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】ボイラ火炉からの流体を気水分離する気水
   分離器と、この気水分離器から分離された水を貯溜する
   ドレンタンクと、このドレンタンクからの水を復水器側
   に排出する配管と、この配管に互いに並列に配置され当
   該配管の開閉を行なう第１の制御弁および第２の制御弁
   とで構成される貫流ボイラの起動バイパス系において、
   前記第２の制御弁を前記第１の制御弁の下流側に配置す
   るとともに、前記第２の制御弁の入口側配管に構成され
   た吹溜り部と、前記第１の制御弁および前記第２の制御
   弁の開閉時間をずらせ、かつ、前記第２の制御弁の最小
   開度を、異物流出に充分な開度とする制御手段とを設け
   たことを特徴とする貫流ボイラの起動バイパス系制御弁
   装置。
2. 【請求項２】特許請求の範囲第１項において、前記制御
   手段は、前記ドレンタンクの水位に応じた信号を出力す
   る弁開度指令信号発信器と、前記第２の制御弁に対して
   前記弁開度指令信号発信器からの指令信号がある定めら
   れた設定値以上のとき、前記最小開度に応じた信号に、
   前記指令信号に比例した信号を加算した信号を出力し、
   かつ、前記指令信号が前記設定値未満のとき弁閉止信号
   を出力する関数発生器とで構成されていることを特徴と
   する貫流ボイラの起動バイパス系制御弁装置。