JPH0788928B2 - ボイラー用蒸気負荷分析装置 - Google Patents
ボイラー用蒸気負荷分析装置Info
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- JPH0788928B2 JPH0788928B2 JP31151987A JP31151987A JPH0788928B2 JP H0788928 B2 JPH0788928 B2 JP H0788928B2 JP 31151987 A JP31151987 A JP 31151987A JP 31151987 A JP31151987 A JP 31151987A JP H0788928 B2 JPH0788928 B2 JP H0788928B2
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Description
この発明は、ボイラー等の蒸気発生装置における蒸気負
荷分析装置に関するものである。
荷分析装置に関するものである。
工場，ビル，商店等では、加熱手段や暖房手段として蒸
気を使用するが、その蒸気発生装置としてボイラーを設
置している。そして、ボイラーより発生する蒸気の使用
量を測定するための機器として蒸気流量計があるが、ボ
イラー毎に蒸気流量計を配設しているところは一般に少
なく、それは高価なため、或いは、なくても別段支障が
ないなどの理由による。通常、蒸気使用量としては、１
時間毎の給水流量及び燃料流量などの記録から平均値を
計算する。 ところが、蒸気使用量は第５図に示すように時間的に変
動する。よって、ボイラーの増設、更新（入れ替え）な
どに際し、瞬間蒸気使用量（最高蒸気使用量）や時間的
負荷変化傾向を知りたい場合、上述の平均値による分析
方法では正確な値が得られず、また、蒸気流量計を追設
したのでは、手間とコストがかかってしまう。
気を使用するが、その蒸気発生装置としてボイラーを設
置している。そして、ボイラーより発生する蒸気の使用
量を測定するための機器として蒸気流量計があるが、ボ
イラー毎に蒸気流量計を配設しているところは一般に少
なく、それは高価なため、或いは、なくても別段支障が
ないなどの理由による。通常、蒸気使用量としては、１
時間毎の給水流量及び燃料流量などの記録から平均値を
計算する。 ところが、蒸気使用量は第５図に示すように時間的に変
動する。よって、ボイラーの増設、更新（入れ替え）な
どに際し、瞬間蒸気使用量（最高蒸気使用量）や時間的
負荷変化傾向を知りたい場合、上述の平均値による分析
方法では正確な値が得られず、また、蒸気流量計を追設
したのでは、手間とコストがかかってしまう。
この発明は、上述の問題点を解消し、構造が簡単で、既
設のボイラーにも容易に取付け可能なボイラー用蒸気負
荷分析装置を提供することを目的とするものである。
設のボイラーにも容易に取付け可能なボイラー用蒸気負
荷分析装置を提供することを目的とするものである。
この発明は、上述の課題に鑑みてなされたもので、ボイ
ラーに対して燃料供給ライン、給水ライン及び蒸気ライ
ンをそれぞれ接続すると共に、前記燃料供給ライン及び
給水ラインにそれぞれ燃料流量、給水量を計測するため
の回転型流量計を挿入してなる装置において、前記ボイ
ラーに缶内圧力を測定するための圧力センサーを設け、
前記各々の流量計の回転軸に円板を同軸に固着すると共
に、この円板上に多数の識別片を円周方向にほぼ等分割
して設け、かつ前記識別片に近接して各々の流量信号を
検出するためのセンサーを設け、これらのセンサーから
の信号により蒸気負荷を演算し、記憶するための負荷分
析器を設けたことを特徴とするものである。
ラーに対して燃料供給ライン、給水ライン及び蒸気ライ
ンをそれぞれ接続すると共に、前記燃料供給ライン及び
給水ラインにそれぞれ燃料流量、給水量を計測するため
の回転型流量計を挿入してなる装置において、前記ボイ
ラーに缶内圧力を測定するための圧力センサーを設け、
前記各々の流量計の回転軸に円板を同軸に固着すると共
に、この円板上に多数の識別片を円周方向にほぼ等分割
して設け、かつ前記識別片に近接して各々の流量信号を
検出するためのセンサーを設け、これらのセンサーから
の信号により蒸気負荷を演算し、記憶するための負荷分
析器を設けたことを特徴とするものである。
以下、この発明の好ましい実施例を図面に基づいて説明
する。 図面において、ボイラー（１）には缶内圧力を測定する
ための圧力センサー（２）を設けてあり、また、ボイラ
ー（１）には、燃料供給ライン（３），給水ライン
（４）並びに蒸気ライン（９）を接続してある。 前記燃料供給ライン（３）中には、燃料流量計（OF），
燃料供給ポンプ（OP）及び電磁開閉弁（５）を挿設し、
前記燃料流量計（OF）には、燃料流量を信号に変換して
負荷分析器（６）に送るためのセンサー（７）を設けて
いる。 また、前記給水ライン（３）中には、給水流量計（W
F），給水ポンプ（WP）及び逆止弁（８）を挿設し、前
記給水流量計（WF）には、給水流量を信号に変換して負
荷分析器（６）に送るためのセンサー（７）を設けてい
る。 また、前記蒸気ライン（９）には、主蒸気弁（16）を挿
設している。 図中の破線は信号線を示し、圧力、燃料流量及び給水流
量の信号を受けた負荷分析器（６）は、それらの値から
負荷分析を行い、蒸気使用量やボイラー効率などを演算
・記憶する。データの回収時間，サンプリング回数・時
間は予め適宜、設定しておく。 前記燃料流量計（OF），並びに給水流量計（WF）は、回
転積算型の流量計（10）であって、通常ボイラー（１）
に既設されたものである。このような流量計（10）への
センサー（７）の取り付けは、第２図〜第４図に示すよ
うにして行う。 すなわち、指針（11）を有する流量計（10）の回転軸
（17）に円板（12）を固着し、この円板の外縁近傍部分
には、１回転分を1/20〜1/100程度に等分割した位置に
金属片或いは塗料片などの識別片（13）を付着させてい
る。前記識別片（13）として金属片を付着させる場合に
は、円板の材質は非金属性のものにする。そして前記識
別片（13）に近接させて設けるセンサー（７）として
は、光センサー或いは磁気センサー等を用いる。そし
て、センサー（７）は、流量計（10）に固定した固定部
材（14）に、止め具（15）を利用して取り付けてある。 以上のような構造により、サンプリング時間当たり何個
の識別片（13）がセンサー（７）の前面を横切ったかを
積算することにより、流量の微小な変化量を測定するこ
とができる。 尚、上記の実施例は、信号発信機能のない流量計を用い
る場合であるが、信号発信機能を有する流量計は、その
機能を利用すればよい。 続いて、得られたデータをもとに、蒸気使用量及びボイ
ラー効率を算出する方法について説明する。まず、蒸気
使用量の算出方法について説明するが、これは蒸気圧力
と燃料流量のデータに基づいて算出する。データのサン
プリング時間は10sec毎程度が適当である。 （１）缶内蒸気圧力一定時 缶内蒸気圧力が一定のときは、入熱分の熱量が全て蒸気
発生に費やされているので、 缶内蒸気圧力:5kg/cm2G（飽和蒸気のエンタルピー:657.
99kcal/kg,飽和水のエンタルピー:159.559kcal/kg） ボイラー効率:90％ 給水温度:20℃（飽和水のエンタルピー20.03kcal/kg） 燃料流量:0.19/10sec とすると、 入熱量＝燃料流量×比重×燃料の発熱量 ＝0.19×0.86×10200 ＝1667〔kcal〕 蒸気量＝入熱量×ボイラー効率÷エンタルピー増加分 ＝1667×0.90÷（657.99−20.03） ＝2.35kg （２）缶内蒸気圧力下降時 缶内蒸気圧力が下降しているときは、自己蒸発量分を加
算する。 サンプリング時間中に缶内圧力が5.4→4.6kg/cm2Gにな
った場合、缶内の保有水量を200、他の条件は上記の
ものと同様とすると、 自己蒸発量＝χkg 缶内蒸気圧力:5.4kg/cm2Gのとき、 飽和蒸気のエンタルピー:658.64kcal/kg, 飽和水のエンタルピー:162.174kcal/kg 缶内蒸気圧力:4.6kg/cm2Gのとき、 飽和蒸気のエンタルピー:657.28kcal/kg, 飽和水のエンタルピー:156.810kcal/kg （200−χ）×156.810＋χ×657.99＝162.174×200 これを解くと、χ＝2.14kg よって蒸気量の総和は2.35＋2.14＝4.49kg （３）缶内蒸気圧力上昇時 缶内蒸気圧力が上昇しているときは、ボイラーの保有水
量分のエンタルピー上昇に必要な熱量を差し引いて計算
する。 サンプリング時間中に缶内圧力が4.6→5.4kg/km2Gにな
った場合、他の条件は上記のものと同様とすると、 （162.174−156.810）×200＝1072.8kcal 1072.8÷657.99＝1.63kg よって蒸気量は2.35−1.63＝0.72kg 以上のようにして蒸気使用量は算出するが、ボイラーの
種類、運転条件などを考慮して、適宜、補正係数を用い
る。 次に、ボイラー効率の算出方法について説明するが、こ
れは燃料流量と給水流量のデータに基づいて算出する。
データのサンプリング時間は蒸気使用量のときより長
く、１時間或いは１日毎のデータでも良い。 ボイラー効率η＝（出熱量÷入熱量）×100％ 入熱量＝燃料の発熱量＝10200kcal/kg 出熱量＝発生蒸気量×発生蒸気の保有熱 発生蒸気量＝給水量÷燃料使用量 ＝852kg÷58.7kg＝14.51kg/kg 発生蒸気の保有熱（平均蒸気圧5kg/cm2G,乾き度0.99） ＝（0.99×657.99＋0.01×159.559）
−20.030 ＝632.976kcal/kg ∴η＝（14.51×632.976）÷10200×100 ＝90.0％ 上述のようにして得られたデータは、負荷分析器に記憶
させておき、必要に応じて出力、確認し、またそのデー
タをもとに、より詳細な分析を試みる。
する。 図面において、ボイラー（１）には缶内圧力を測定する
ための圧力センサー（２）を設けてあり、また、ボイラ
ー（１）には、燃料供給ライン（３），給水ライン
（４）並びに蒸気ライン（９）を接続してある。 前記燃料供給ライン（３）中には、燃料流量計（OF），
燃料供給ポンプ（OP）及び電磁開閉弁（５）を挿設し、
前記燃料流量計（OF）には、燃料流量を信号に変換して
負荷分析器（６）に送るためのセンサー（７）を設けて
いる。 また、前記給水ライン（３）中には、給水流量計（W
F），給水ポンプ（WP）及び逆止弁（８）を挿設し、前
記給水流量計（WF）には、給水流量を信号に変換して負
荷分析器（６）に送るためのセンサー（７）を設けてい
る。 また、前記蒸気ライン（９）には、主蒸気弁（16）を挿
設している。 図中の破線は信号線を示し、圧力、燃料流量及び給水流
量の信号を受けた負荷分析器（６）は、それらの値から
負荷分析を行い、蒸気使用量やボイラー効率などを演算
・記憶する。データの回収時間，サンプリング回数・時
間は予め適宜、設定しておく。 前記燃料流量計（OF），並びに給水流量計（WF）は、回
転積算型の流量計（10）であって、通常ボイラー（１）
に既設されたものである。このような流量計（10）への
センサー（７）の取り付けは、第２図〜第４図に示すよ
うにして行う。 すなわち、指針（11）を有する流量計（10）の回転軸
（17）に円板（12）を固着し、この円板の外縁近傍部分
には、１回転分を1/20〜1/100程度に等分割した位置に
金属片或いは塗料片などの識別片（13）を付着させてい
る。前記識別片（13）として金属片を付着させる場合に
は、円板の材質は非金属性のものにする。そして前記識
別片（13）に近接させて設けるセンサー（７）として
は、光センサー或いは磁気センサー等を用いる。そし
て、センサー（７）は、流量計（10）に固定した固定部
材（14）に、止め具（15）を利用して取り付けてある。 以上のような構造により、サンプリング時間当たり何個
の識別片（13）がセンサー（７）の前面を横切ったかを
積算することにより、流量の微小な変化量を測定するこ
とができる。 尚、上記の実施例は、信号発信機能のない流量計を用い
る場合であるが、信号発信機能を有する流量計は、その
機能を利用すればよい。 続いて、得られたデータをもとに、蒸気使用量及びボイ
ラー効率を算出する方法について説明する。まず、蒸気
使用量の算出方法について説明するが、これは蒸気圧力
と燃料流量のデータに基づいて算出する。データのサン
プリング時間は10sec毎程度が適当である。 （１）缶内蒸気圧力一定時 缶内蒸気圧力が一定のときは、入熱分の熱量が全て蒸気
発生に費やされているので、 缶内蒸気圧力:5kg/cm2G（飽和蒸気のエンタルピー:657.
99kcal/kg,飽和水のエンタルピー:159.559kcal/kg） ボイラー効率:90％ 給水温度:20℃（飽和水のエンタルピー20.03kcal/kg） 燃料流量:0.19/10sec とすると、 入熱量＝燃料流量×比重×燃料の発熱量 ＝0.19×0.86×10200 ＝1667〔kcal〕 蒸気量＝入熱量×ボイラー効率÷エンタルピー増加分 ＝1667×0.90÷（657.99−20.03） ＝2.35kg （２）缶内蒸気圧力下降時 缶内蒸気圧力が下降しているときは、自己蒸発量分を加
算する。 サンプリング時間中に缶内圧力が5.4→4.6kg/cm2Gにな
った場合、缶内の保有水量を200、他の条件は上記の
ものと同様とすると、 自己蒸発量＝χkg 缶内蒸気圧力:5.4kg/cm2Gのとき、 飽和蒸気のエンタルピー:658.64kcal/kg, 飽和水のエンタルピー:162.174kcal/kg 缶内蒸気圧力:4.6kg/cm2Gのとき、 飽和蒸気のエンタルピー:657.28kcal/kg, 飽和水のエンタルピー:156.810kcal/kg （200−χ）×156.810＋χ×657.99＝162.174×200 これを解くと、χ＝2.14kg よって蒸気量の総和は2.35＋2.14＝4.49kg （３）缶内蒸気圧力上昇時 缶内蒸気圧力が上昇しているときは、ボイラーの保有水
量分のエンタルピー上昇に必要な熱量を差し引いて計算
する。 サンプリング時間中に缶内圧力が4.6→5.4kg/km2Gにな
った場合、他の条件は上記のものと同様とすると、 （162.174−156.810）×200＝1072.8kcal 1072.8÷657.99＝1.63kg よって蒸気量は2.35−1.63＝0.72kg 以上のようにして蒸気使用量は算出するが、ボイラーの
種類、運転条件などを考慮して、適宜、補正係数を用い
る。 次に、ボイラー効率の算出方法について説明するが、こ
れは燃料流量と給水流量のデータに基づいて算出する。
データのサンプリング時間は蒸気使用量のときより長
く、１時間或いは１日毎のデータでも良い。 ボイラー効率η＝（出熱量÷入熱量）×100％ 入熱量＝燃料の発熱量＝10200kcal/kg 出熱量＝発生蒸気量×発生蒸気の保有熱 発生蒸気量＝給水量÷燃料使用量 ＝852kg÷58.7kg＝14.51kg/kg 発生蒸気の保有熱（平均蒸気圧5kg/cm2G,乾き度0.99） ＝（0.99×657.99＋0.01×159.559）
−20.030 ＝632.976kcal/kg ∴η＝（14.51×632.976）÷10200×100 ＝90.0％ 上述のようにして得られたデータは、負荷分析器に記憶
させておき、必要に応じて出力、確認し、またそのデー
タをもとに、より詳細な分析を試みる。
この発明は、以上のような構成により、最高蒸気使用量
やボイラー効率などの正確な値を容易に計測できる。特
に、微小時間当たりの蒸気負荷を、蒸気圧力の変化を考
慮して正確に分析できる点で優れている。 構成も簡単で低コストで済み、既設のボイラーにも、同
じく既設されている回転型の給水流量計及び燃料流量計
を利用して容易に対応可能である。
やボイラー効率などの正確な値を容易に計測できる。特
に、微小時間当たりの蒸気負荷を、蒸気圧力の変化を考
慮して正確に分析できる点で優れている。 構成も簡単で低コストで済み、既設のボイラーにも、同
じく既設されている回転型の給水流量計及び燃料流量計
を利用して容易に対応可能である。
第１図はこの発明の実施例のシステムを示した概略説明
図、第２図はこの発明の実施例における既設流量計のセ
ンサー取付け構造を示した斜視図、第３図はその構造を
構成する円板の平面図、第４図は第２図の一部縦断面
図、第５図は蒸気負荷の時間的変動を示すグラフであ
る。 （１）……ボイラー （２）……圧力センサー （３）……燃料供給ライン （４）……給水ライン （６）……負荷分析器 （７）……センサー （９）……蒸気ライン （10）……流量計 （12）……円板 （13）……識別片 （17）……回転軸 （OF）……燃料流量計 （WF）……給水流量計
図、第２図はこの発明の実施例における既設流量計のセ
ンサー取付け構造を示した斜視図、第３図はその構造を
構成する円板の平面図、第４図は第２図の一部縦断面
図、第５図は蒸気負荷の時間的変動を示すグラフであ
る。 （１）……ボイラー （２）……圧力センサー （３）……燃料供給ライン （４）……給水ライン （６）……負荷分析器 （７）……センサー （９）……蒸気ライン （10）……流量計 （12）……円板 （13）……識別片 （17）……回転軸 （OF）……燃料流量計 （WF）……給水流量計
Claims (1)
- 【請求項１】ボイラー（１）に対して燃料供給ライン
（３）、給水ライン（４）及び蒸気ライン（９）をそれ
ぞれ接続すると共に、前記燃料供給ライン（３）及び給
水ライン（４）にそれぞれ燃料流量、給水量を計測する
ための回転型流量計（OF），（WF）を挿入してなる装置
において、 前記ボイラー（１）に缶内圧力を測定するための圧力セ
ンサー（２）を設け、 前記各々の流量計（OF），（WF）の回転軸（17）に円板
（12）を同軸に固着すると共に、この円板（12）上に多
数の識別片（13）を円周方向にほぼ等分割して設け、か
つ前記識別片（13）に近接して各々の流量信号を検出す
るためのセンサー（７）を設け、 これらのセンサー（２），（７）からの信号により蒸気
負荷を演算し、記憶するための負荷分析器（６）を設け
たことを特徴とするボイラー用蒸気負荷分析装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP31151987A JPH0788928B2 (ja) | 1987-12-08 | 1987-12-08 | ボイラー用蒸気負荷分析装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP31151987A JPH0788928B2 (ja) | 1987-12-08 | 1987-12-08 | ボイラー用蒸気負荷分析装置 |
Related Child Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8237314A Division JP2737753B2 (ja) | 1996-08-19 | 1996-08-19 | ボイラー用蒸気負荷分析装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01150703A JPH01150703A (ja) | 1989-06-13 |
| JPH0788928B2 true JPH0788928B2 (ja) | 1995-09-27 |
Family
ID=18018215
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP31151987A Expired - Lifetime JPH0788928B2 (ja) | 1987-12-08 | 1987-12-08 | ボイラー用蒸気負荷分析装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0788928B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US9217654B2 (en) * | 2010-09-15 | 2015-12-22 | General Electric Company | Submetering hydrocarbon fueled water heaters with energy manager systems |
-
1987
- 1987-12-08 JP JP31151987A patent/JPH0788928B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH01150703A (ja) | 1989-06-13 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
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