JPH10220745A - 平衡通風式ボイラーの炉内圧力制御方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 平衡通風式ボイラーをインバータによる回転
数制御中にインバータが故障し、ダンパー制御に切替え
時における炉内圧力の変動を抑制する。 【解決手段】 予めインバータ周波数と商用電源の周波
数における回転数でのダンパー開度との関係およびイン
バータ周波数とインバータ６の故障発生から商用電源入
りまでの時間の関係を各関数発生器１９ａ、１９ｃに設
定しておき、インバータ６の故障発生信号１８と同時
に、直前の回転数制御信号または実回転数でのインバー
タ周波数から目標ダンパー開度と故障発生から商用電源
入りまでの時間を各関数発生器１９ａ、１９ｃにより算
出し、算出した目標ダンパー開度２１までダンパー１７
を急閉すると共に、算出した故障発生から商用電源入り
までの時間経過後に商用電源を入りとすることによっ
て、炉内圧力の大幅な変動を抑制でき、大きくプラス側
に変動した場合あるいは大きくマイナス側に変動した場
合の種々の問題点を解消できる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、平衡通風式ボイラ
ーの誘引通風機を駆動する誘導電動機をインバータによ
る回転数制御により運転中、インバータに故障が発生し
て商用電源に切替えると共に、回転数制御からダンパー
制御に自動的に切替える際の炉内圧力制御方法に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】平衡通風式ボイラーは、図１に示すとお
り、強圧通風機３と誘引通風機５を有している。強圧通
風機３の風量は、燃料と空気量により自動制御され、誘
引通風機５の風量は、平衡通風式ボイラー１の炉内圧力
を一定に保持すべく自動制御されている。したがって、
省エネルギーを目的として強圧通風機３および誘引通風
機５は、駆動用誘導電動機２、４をインバータ６による
回転数制御によって変化させ、炉内圧力を制御すること
が行われている。

【０００３】平衡通風式ボイラー１の誘導通風機５を駆
動する誘導電動機４をインバータ６により回転数制御し
て炉内圧力制御を行う場合は、通常はインバータ６の１
次遮断器７、２次遮断器８をＯＮ、商用電源側遮断器９
をＯＦＦとし、回転数制御部１０によってインバータ６
の出力を制御し、ダンパー制御部１４によってダンパー
１７を全開し、誘引通風機５の回転数を変化させること
によって平衡通風式ボイラー１の炉内圧力制御を行う。

【０００４】平衡通風式ボイラーの炉内圧力は、大気圧
を基準にしてプラス側になった場合には炉内から覗き窓
等を通しての出火、または強圧通風機を通しての燃料ガ
ス圧力より大きくなった場合には燃料遮断、逆火の危険
性があるため、大気圧を基準にしてマイナス側にして運
転されている。また、炉内圧力が大気圧を基準にしてマ
イナス側に過度に大きくなれば、燃焼用吸い込み空気量
が多くなり、それに伴って排ガス流量が多くなってボイ
ラーの燃料効率が低下する。したがって、通常、平衡通
風式ボイラーの炉内圧力は、大気圧を基準にして−１０
ｍｍＨ₂Ｏ程度で一定に制御して運転されている。

【０００５】さらに、インバータによる回転数制御を行
っている場合には、省エネルギーの観点から圧損を少な
くするため、前記のとおりダンパーは全開に近い状態に
保たれるが、インバータが商用電源周波数より低い状態
での低回転数域で運転されている状態で、インバータに
故障が発生すると、緊急的に商用電源に切替えたとき、
誘引通風機の回転数が電源周波数の増加に応じて急激に
増大し、平衡通風式ボイラーの炉内圧力がマイナス側に
大きく変動し、燃焼用吸い込み空気量、排ガス流量が急
激に多くなり、平衡通風式ボイラーのバーナーの火炎が
吹き消える危険性がある。

【０００６】上記誘引通風機の回転数制御中にインバー
タが故障した場合は、インバータ１次遮断器、２次遮断
器をＯＦＦとし、商用電源側遮断器をＯＮとして誘引通
風機を加速すると同時に、従来のダンパー制御に制御系
を切替え、全開出力していたダンパー制御部によってダ
ンパー開度の制御を開始するという方法が採られてい
た。しかし、ダンパー開度に対する風量特性は、低開度
では開度差に対する風量変化が大きく、高開度では開度
差に対する風量変化が小さい。つまり、低開度では、制
御系上のゲインが高いことになる。このため、低開度で
も風量変化による炉内圧力のハンティング等の不具合が
生じないように、ダンパー制御はかなりゆっくりとした
動作となる。

【０００７】したがって、インバータによる回転数制御
中に、インバータに故障が発生した場合は、故障直前の
回転数制御信号または実回転数を基に算出した商用電源
周波数での回転数におけるダンパー開度までダンパーを
作動させる時間は、算出したダンパー開度によりかなり
幅がある。また、故障直前の回転数制御信号または実回
転数を基に算出した商用電源の周波数における回転数で
のダンパー開度までダンパーを作動させる時間は、数秒
単位とかなり長いため、どのタイミングで商用電源を入
れるかということが問題となる。これは、後に詳述する
ように故障直前の誘引通風機の実回転数により異なり、
商用電源を入れるタイミングが不適切であるとボイラー
の炉内圧力の変動が大きくなり、ボイラーの安定燃焼を
妨げ、火炎の吹き消え等が生じる危険がある。

【０００８】すなわち、商用電源を入れるタイミングが
速い場合は、図６（ａ）に示すとおり、誘引通風機の回
転数が短時間で上昇することにより、ボイラー炉内圧力
がプラス側に余り変動しないでマイナス側に大きく変動
することとなる。したがって、ボイラー炉内バーナーの
火炎の吹き消えの危険がある。また、逆に商用電源を入
れるタイミングが遅い場合は、図６（ｂ）に示すとお
り、強圧通風機からは燃料、燃焼用空気が送り込まれ続
けるため、ボイラー炉内圧力はマイナス側に余り変動し
ないでプラス側に大きく変動する。このため、ボイラー
炉内の覗き窓等からの出火、また、強圧通風機を通して
の燃料ガス圧力より高くなった場合には、燃料遮断、逆
火の危険性がある。

【０００９】従来、インバータ故障時にダンパー制御に
切替える際の変動を抑制するための制御としては、特開
昭５９−１６１６１４号公報において、図５に示すとお
り、インバータによる回転数制御の風量に相当するダン
パー開度を表す関数発生器５１と、関数発生器５１から
出力される信号が入力されるダンパー制御部５２と、イ
ンバータ故障信号５３の発生と同時に作動するダンパー
制御部５２の作動時間を設定するタイマー５４を設け、
インバータによる回転数制御からダンパー制御に切替え
たとき、ダンパーを回転数実績５５と設定風量から定め
られるダンパー開度に設定して圧力変動を抑制する技術
が開示されている。なお、５６は炉内圧力実測値、５７
は炉内圧力設定値、５８は係数器、５９は回転数制御部
である。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】上記特開昭５９−１６
１６１４号公報に開示の装置は、誘引通風機の実回転数
と切替え前の圧力から、時々刻々と設定ダンパー開度信
号を出力することにより、誘引通風機の回転上昇時の過
渡時の開度特性の精度を図ることができ、炉内圧力制御
精度を向上できるが、インバータによる回転数制御から
ダンパー制御に切替え後、所定時間ダンパー強制信号を
出力してダンパーを強制的に閉止するため、炉内圧力の
大幅な上昇は避けられない。

【００１１】本発明の目的は、上記従来技術の欠点を解
消し、インバータによる回転数制御中にインバータが故
障し、商用電源に切替えてダンパー制御を行う場合にお
ける平衡通風式ボイラーの炉内圧力の変動を抑制できる
平衡通風式ボイラーの炉内圧力制御方法を提供すること
にある。

【００１２】

【課題を解決するための手段】本発明の請求項１の平衡
通風式ボイラーの炉内圧力制御方法は、予めインバータ
周波数と商用電源の周波数における回転数でのダンパー
開度との関係およびインバータ周波数とインバータの故
障発生から商用電源入りまでの時間間隔の関係を各関数
発生器に設定しておき、インバータの故障発生信号と同
時に、直前の回転数制御信号または実回転数でのインバ
ータ周波数に対応する目標ダンパー開度と故障発生から
商用電源入りまでの時間を各関数発生器により算出し、
算出した目標ダンパー開度までダンパーを急閉すると共
に、算出した故障発生から商用電源入りまでの時間経過
後に商用電源を入りとすることとしている。このよう
に、故障直前の回転数制御信号または実回転数でのイン
バータの周波数に対応する目標ダンパー開度までダンパ
ーを急閉すると共に、所定時間経過後に商用電源を入り
とすることによって、炉内圧のプラス側への大きな変動
が抑制されると共に、商用電源入りによる炉内圧のマイ
ナス側への大きな変動が抑制され、炉内圧力の大幅な変
動を抑制でき、大気圧を基準にしてプラス圧に大きく変
動した場合の覗き窓等からの出火、強圧通風機を通して
の燃料ガス圧力より大きくなった場合の燃料遮断、逆火
の危険性、また、マイナス側に大きく変動した場合のボ
イラー炉内バーナーの吹き消えの危険性を防止すること
ができる。

【００１３】また、本発明の請求項２の平衡通風式ボイ
ラーの炉内圧力制御方法は、請求項１の平衡通風式ボイ
ラーの炉内圧力制御方法において、予めインバータ周波
数とダンパー制御ホールド時間との関係を関数発生器に
設定しておき、インバータの故障発生信号と同時に、ホ
ールドした直前の回転数制御信号または実回転数でのイ
ンバータ周波数に対応するダンパー制御ホールド時間を
算出し、算出したダンパー制御ホールド時間経過後にダ
ンパー制御用ＰＩＤ演算を再開することとしている。こ
のように、インバータの故障直前の回転数制御信号また
は実回転数でのインバータの周波数対応するダンパー制
御ホールド時間経過後にダンパー制御用のＰＩＤ演算を
再開するので、炉内圧がプラス側に変動した状態の間Ｐ
ＩＤ演算が中断され、炉内圧がマイナス側に変動した状
態から直ちにＰＩＤ演算が再開されるので、炉内圧がプ
ラス側に変動した状態での積分演算の累積誤差による影
響が排除されてＰＩＤ演算の制御応答遅れが解消でき、
大気圧を基準にしてプラス圧に大きく変動した場合の覗
き窓等からの出火、強圧通風機を通しての燃料ガス圧力
より大きくなった場合の燃料遮断、逆火の危険性、ま
た、マイナス側に大きく変動した場合のボイラー炉内バ
ーナーの吹き消えの危険性を防止することができる。

【００１４】

【発明の実施の形態】インバータ故障発生から商用電源
入りまでの時間間隔が適切な値より短い場合は、算出し
た目標ダンパー開度までダンパーが閉まる前に商用電源
が入ることになり、誘引通風機の回転数が短時間で上昇
するため、誘引風量が増大して炉内圧力が大きくマイナ
ス側に変動することになる。また、反対にインバータ故
障信号の発生から商用電源入りまでの時間間隔が適切な
値より長い場合は、算出した目標ダンパー開度までダン
パーが閉まった後に商用電源が入ることになるが、この
間強圧通風機から燃料、燃焼用空気が送り込まれ続けて
いるため、炉内圧力が大きくプラス側に変動することに
なる。

【００１５】本発明におけるインバータ故障直前の回転
数制御信号または実回転数での風量に相当する商用電源
に切替え後のダンパー開度は、予めインバータ周波数と
商用電源の周波数における回転数での目標ダンパー開度
との関係を関数発生器に設定しておき、インバータ故障
直前のインバータ回転数制御信号または誘引通風機実回
転数を関数発生器に入力し、インバータ回転数制御信号
または誘引通風機実回転数でのインバータ周波数に対応
する目標ダンパー開度を算出する。

【００１６】また、本発明におけるインバータ故障直前
の回転数制御信号または実回転数での風量に相当する故
障発生から商用電源入りまでの時間間隔は、予めインバ
ータ周波数と炉内圧力変動の小さい故障発生から商用電
源入りまでの時間間隔との関係を関数発生器に設定して
おき、インバータ故障直前のインバータ回転数制御信号
または誘引通風機実回転数を関数発生器に入力し、イン
バータ回転数制御信号または誘引通風機実回転数でのイ
ンバータ周波数に対応する故障発生から商用電源入りま
での時間間隔を算出する。

【００１７】さらに、本発明におけるインバータ故障直
前の回転数制御信号または実回転数での風量に相当する
ダンパー制御ホールド時間は、予めインバータ周波数と
ダンパー制御ホールド時間（具体的にはインバータ故障
により炉内圧力がプラス側からマイナス側に変動するま
での時間）との関係を関数発生器に設定しておき、イン
バータ故障直前のインバータ回転数制御信号または誘引
通風機実回転数を関数発生器に入力し、インバータ回転
数制御信号または誘引通風機実回転数でのインバータ周
波数に対応するダンパー制御ホールド時間を算出する。

【００１８】

【実施例】

実施例１ 以下に本発明方法の詳細を実施の一例を示す図１〜図３
に基づいて説明する。図１は平衡通風式ボイラーの誘引
通風機のインバータによる回転数制御とダンパー制御の
双方を備えた制御系の系統図、図２は本発明の回転数制
御とダンパー制御の概略構成を示すブロック線図、図３
はインバータ周波数運転に対応する商用電源周波数での
回転数におけるダンパー開度、ダンパー制御ホールド時
間、商用電源入りまでの時間との関係の一例を示すグラ
フ、図４はダンパー制御のホールド有無による炉内圧力
の変動の差異を示すもので、（ａ）図はダンパー制御を
ホールドしない場合である。

【００１９】図１、図２において、１は平衡通風式ボイ
ラーで、誘導電動機２で駆動される強圧通風機３と誘導
電動機４で駆動される誘引通風機５を備えている。強圧
通風機３の風量は、燃料と空気量により自動制御され、
誘引通風機５の風量は、平衡通風式ボイラー１の炉内圧
力を一定に保持すべく自動制御される。６は誘引通風機
５の誘導電動機４の回転数制御を行うインバータで、一
次遮断器７、二次遮断器８を有している。９は誘導電動
機４の商用電源側遮断器、１０は誘引通風機５の回転数
制御部で、炉内圧力検出器１１から炉内圧力実測値１２
が入力されると共に、炉内圧力設定値１３が入力され
る。１４はダンパー制御部で、炉内圧力検出器１１から
炉内圧力実測値１２が入力されると共に、炉内圧力設定
値１３が入力設定される。

【００２０】通常のインバータ６による誘引通風機５の
回転数制御時は、インバータ６の一次遮断器７、二次遮
断器８をＯＮ、商用電源側遮断器９をＯＦＦとし、回転
数制御部１０において炉内圧力検出器１１から入力され
る炉内圧力実測値１２と、炉内圧力設定値１３とを比較
してインバータ６に回転数制御信号１５を出力し、イン
バータ６を介して誘引通風機５の誘導電動機４の回転数
を制御すると共に、ダンパー制御部１４よりダンパー操
作部１６にダンパー１７の全開信号を出力してダンパー
１７を全開とし、誘引通風機５の回転数を制御して平衡
通風式ボイラー１の炉内圧力を炉内圧力設定値に制御す
るよう構成されている。

【００２１】誘引通風機５の回転数制御中にインバータ
６が故障すると、インバータ６の一次遮断器７、二次遮
断器８をＯＦＦとすると共に、インバータ６の故障発生
信号１８をダンパー制御部１４ならびに関数発生器１９
ａ〜１９ｃに出力する。また、故障直前の回転数制御信
号１５または誘引通風機５の実回転数２０を関数発生器
１９ａ〜１９ｃに出力する。

【００２２】関数発生器１９ａには、インバータ周波数
と商用電源周波数の回転数でのダンパー開度との関係が
予め設定されており、インバータ６から故障発生信号１
８が入力されると、ホールドした故障直前の回転数制御
信号１５または誘引通風機５の実回転数２０でのインバ
ータ６の周波数に対応する目標ダンパー開度２１を求め
てダンパー制御部１４に出力する。

【００２３】関数発生器１９ｂには、インバータ周波数
とダンパー制御ホールド時間との関係が予め設定されて
おり、インバータ６から故障発生信号１８が入力される
と、故障直前の回転数制御信号１５または誘引通風機５
の実回転数２０でのインバータ６の周波数に対応するダ
ンパー制御ホールド時間２２を求めてダンパー制御部１
４に出力する。

【００２４】関数発生器１９ｃには、インバータ周波数
と故障発生から商用電源入りまでの時間との関係が予め
設定されており、インバータ６から故障発生信号１８が
入力されると、故障直前の回転数制御信号１５または誘
引通風機５の実回転数２０でのインバータ６の周波数に
対応する故障発生から商用電源入りまでの時間を求め、
故障発生から商用電源入りまでの時間が経過すると、商
用電源ＯＮ信号２３を出力して商用電源遮断器９をＯＮ
とし、誘導電動機４を商用電源により再稼働するよう構
成されている。

【００２５】図３は予め関数発生器１９ａ〜１９ｃに設
定したインバータ６の周波数に対応する商用電源周波数
での回転数におけるダンパー開度、ダンパー制御ホール
ド時間、商用電源入りまでの時間との関係の一例を示す
グラフであり、インバータ６の故障発生直前の回転数制
御信号１５または誘引通風機５の実回転数２０に対応す
るインバータ周波数を求めれば、商用電源の周波数にお
ける回転数での適切なダンパー開度、ダンパー制御ホー
ルド時間、故障発生から商用電源入りまでの時間を容易
に算出することができることを示す。

【００２６】ダンパー制御部１４は、インバータ６の故
障発生信号１８が入力されたのち、関数発生器１９ａか
ら目標ダンパー開度２１が入力されると、ダンパー操作
部１５にダンパー急閉信号を出力し、ダンパー１７を目
標ダンパー開度２１まで急閉したのち、ダンパー制御を
開始し、炉内圧力検出器１１から入力される実測炉内圧
力値１２と、設定炉内圧力１３とを比較してダンパー操
作部１５にダンパー開度制御信号２４を出力し、ダンパ
ー１６の開度制御を行う構成されている。

【００２７】また、ダンパー制御部１４は、インバータ
６の故障発生信号１８が入力されたのち、関数発生器１
９ａ、１９ｂから目標ダンパー開度２１およびダンパー
制御ホールド時間２２が入力されると、ダンパー操作部
１５にダンパー急閉信号を出力し、ダンパー１７の急閉
を開始すると共に、ダンパー制御用のＰＩＤ演算を中断
する。さらに、ダンパー制御部１４は、ダンパー制御ホ
ールド時間２２が経過後にダンパー制御用のＰＩＤ演算
を再開すると共に、ダンパーが目標ダンパー開度２１ま
で閉止するとダンパー制御を開始し、炉内圧力検出器１
１から入力される実測炉内圧力値１２と、設定炉内圧力
１３とを比較してダンパー操作部１５にダンパー開度制
御信号２４を出力し、ダンパー１６の開度制御を行う構
成されている。

【００２８】上記のとおり構成したことによって、通常
のインバータ６による誘引通風機５の回転数制御運転に
おいては、インバータ６の一次遮断器７、二次遮断器８
をＯＮ、商用電源側遮断器９をＯＦＦとし、回転数制御
部１０において炉内圧力検出器１１から入力される炉内
圧力実測値１２と、炉内圧力設定値１３とを比較してイ
ンバータ６に回転数制御信号１５を出力し、インバータ
６を介して誘引通風機５の誘導電動機４の回転数を制御
すると共に、ダンパー制御部１４よりダンパー操作部１
６にダンパー１７の全開信号を出力してダンパー１７を
全開とし、誘引通風機５の回転数を制御して平衡通風式
ボイラー１の炉内圧力を炉内圧力設定値に制御してい
る。

【００２９】インバータ６による誘引通風機５の回転数
制御運転中にインバータ６が故障した場合は、直ちに一
次遮断器７、二次遮断器８をＯＦＦとすると共に、イン
バータ６の故障発生信号１８をダンパー制御部１４なら
びに関数発生器１９ａ〜１９ｃに出力する。また、関数
発生器１９ａ〜１９ｃは、故障直前の回転数制御信号１
５または誘引通風機５の実回転数２０をホールドする。

【００３０】関数発生器１９ａは、インバータ６から故
障発生信号１８が入力されると、ホールドした故障直前
の回転数制御信号１５または誘引通風機５の実回転数２
０でのインバータ６の周波数に対応する目標ダンパー開
度２１を求めてダンパー制御部１４に出力する。同様に
関数発生器１９ｂは、ホールドした故障直前の回転数制
御信号１５または誘引通風機５の実回転数２０でのイン
バータ６の周波数に対応するダンパー制御ホールド時間
２２を求めてダンパー制御部１４に出力する。

【００３１】ダンパー制御部１４は、インバータ６の故
障発生信号１８が入力されたのち、関数発生器１９ａか
ら目標ダンパー開度２１が入力されると、ダンパー操作
部１５にダンパー急閉信号を出力し、ダンパー１７を目
標ダンパー開度２１まで急閉したのち、ダンパー制御を
開始し、炉内圧力検出器１１から入力される実測炉内圧
力値１２と、設定炉内圧力１３とを比較してダンパー操
作部１５にダンパー開度制御信号２４を出力し、ダンパ
ー１６の開度制御を行う。

【００３２】一方、関数発生器１９ｃは、インバータ６
から故障発生信号１８が入力されると、ホールドした故
障直前の回転数制御信号１５または誘引通風機５の実回
転数２０でのインバータ６の周波数に対応する故障発生
から商用電源入りまでの時間を求め、故障発生から商用
電源入りまでの時間が経過すると、商用電源ＯＮ信号２
３を出力して商用電源遮断器９をＯＮとし、誘導電動機
４を商用電源により再稼働する。

【００３３】上記制御を行うことによって、図４（ａ）
に示すとおり、インバータ６により誘引通風機５の制御
最低回転数（商用電源周波数の場合の約３０％程度）か
ら商用電源によるダンパー制御への自動切替えにおい
て、インバータ６の故障発生後直ちにダンパー１７が目
標ダンパー開度２１に急閉されたのち、ダンパー制御が
開始され、炉内圧力検出器１１から入力される実測炉内
圧力値１２と、設定炉内圧力１３とを比較してダンパー
１６の開度制御が行われると共に、故障発生から商用電
源入りまでの時間が経過すると、誘導電動機４が商用電
源により稼働される。

【００３４】また、ダンパー制御部１４は、インバータ
６の故障発生信号１８が入力されたのち、関数発生器１
９ａ、１９ｂから目標ダンパー開度２１、ダンパー制御
ホールド時間２２が入力されると、ダンパー操作部１５
にダンパー急閉信号を出力し、ダンパー１７の急閉を開
始すると共に、ダンパー制御用のＰＩＤ演算を中断す
る。さらに、ダンパー制御部１４は、ダンパー制御ホー
ルド時間２２が経過後にダンパー制御用のＰＩＤ演算を
再開すると共に、ダンパー１７が目標ダンパー開度２１
まで閉止すると、炉内圧力検出器１１から入力される実
測炉内圧力値１２と設定炉内圧力１３とを比較し、ダン
パー操作部１５にダンパー開度制御信号２４を出力して
ダンパー制御を開始し、ダンパー１６の開度制御を行
う。したがって、図４（ｂ）に示すとおり、インバータ
６の故障発生からダンパー制御ホールド時間２２が経過
するまでの間は、ダンパー制御用のＰＩＤ演算が中断さ
れ、商用電源がＯＮした後の炉内圧力がマイナス側に変
動したタイミングからＰＩＤ演算が再開され、それまで
のプラス側に変動した図４（ａ）に示す斜線部分の炉内
圧力がプラス状態の不要な積分演算の累積誤差の影響を
排除することができ、早期に炉内圧力を設定炉内圧力１
３に制御することができる。

【００３５】上記制御を行うことによって、図４（ｂ）
に示すとおり、インバータ６により誘引通風機５の制御
最低回転数から商用電源によるダンパー制御への自動切
替えにおいて、インバータ６の故障発生後直ちにダンパ
ー１７の急閉が開始され、ダンパー制御ホールド時間２
２が経過するとダンパー制御用のＰＩＤ演算を再開し、
ダンパー１７が目標ダンパー開度２１に閉止した時点で
ダンパー１７の開度制御が開始され、マイナス側に変動
した炉内圧力が早期に修正されると共に、インバータ故
障発生から適切な時間経過後に商用電源がＯＮとなるた
め、平衡通風式ボイラー１の炉内圧力の変動は、プラス
側およびマイナス側がほぼ均等となり、大きくプラス側
に変動した場合あるいは大きくマイナス側に変動した場
合の種々の問題点を解消することができる。

【００３６】実施例２ 蒸気発生量８５Ｔｏｎ／Ｈｒ、誘引通風機を駆動する７
５０ｋＷの誘導電動機をインバータによる回転数制御に
より炉内圧力設定値−１０ｍｍＨ₂Ｏで運転されている
平衡通風式ボイラーにおいて、実施例１の方法を用いて
誘引通風機の制御最低回転数（商用周波数の場合の回転
数の３０％）から商用電源によるダンパー制御へ自動切
替え試験を実施した。その結果、ボイラーの炉内圧力の
変動は、−６０〜＋５０ｍｍＨ₂Ｏ程度で、炉内圧力の
変動を大気圧を基準にしてプラス側に大きく変動した場
合の覗き窓等からの出火、強圧通風機を通しての燃料ガ
ス圧力より大きくなった場合の燃料遮断、逆火の危険
性、また、マイナス側に大きく変動した場合のボイラー
炉内バーナーの吹き消え等の問題が発生せず、良好であ
った。

【００３７】

【発明の効果】本発明の請求項１の炉内圧力制御方法
は、インバータ故障信号の発生と同時に、故障直前の回
転数制御信号または実回転数でのインバータ周波数に対
応する商用電源周波数での回転数におけるダンパー開度
と、故障発生から商用電源入りまでの時間間隔を算出
し、これらに基づきダンパーを算出した目標ダンパー開
度まで急閉すると共に、算出した時間経過後に商用電源
を入りとすることによって、炉内圧力の変動を抑制で
き、大気圧を基準にしてプラス圧に大きく変動した場合
の覗き窓等からの出火、強圧通風機を通しての燃料ガス
圧力より大きくなった場合の燃料遮断、逆火の危険性、
また、マイナス側に大きく変動した場合のボイラー炉内
バーナーの吹き消えの危険性を防止することができる。

【００３８】また、本発明の請求項２の炉内圧力制御方
法は、請求項１の炉内圧力制御方法において、インバー
タ故障信号の発生と同時に、故障直前の回転数制御信号
または実回転数の周波数に対応するダンパー制御ホール
ド時間を算出し、その間ダンパー制御用のＰＩＤ演算が
中断され、ダンパー制御ホールド時間経過後、すなわ
ち、炉内圧がマイナス側に変動した時点でダンパー制御
用のＰＩＤ演算を再開するから、目標ダンパー開度に急
閉後のダンパー制御には、それまでのプラス側に変動し
た炉内圧力の影響が排除され、炉内圧力を早期に修正す
ることができ、大気圧を基準にしてプラス圧に大きく変
動した場合の覗き窓等からの出火、強圧通風機を通して
の燃料ガス圧力より大きくなった場合の燃料遮断、逆火
の危険性、また、マイナス側に大きく変動した場合のボ
イラー炉内バーナーの吹き消えの危険性を防止すること
ができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】平衡通風式ボイラーの誘引通風機のインバータ
による回転数制御とダンパー制御の双方を備えた制御系
の系統図である。

【図２】本発明の平衡通風式ボイラーの誘引通風機の回
転数制御とダンパー制御の概略構成を示すブロック線図
である。

【図３】インバータ故障直前のインバータ周波数と商用
電源周波数での回転数における目標ダンパー開度、ダン
パー制御ホールド時間、商用電源入りまでの時間間隔と
の関係の一例を示すグラフである。

【図４】ダンパー制御のホールド有無による炉内圧力の
変動の差異を示すもので、（ａ）図はダンパー制御をホ
ールドしない場合、（ｂ）図はダンパー制御をホールド
した場合である。

【図５】従来の平衡通風式ボイラーの誘引通風機の回転
数制御とダンパー制御の概略構成を示すブロック線図で
ある。

【図６】インバータによる回転数制御からダンパー制御
へ切替え時の故障発生から商用電源入りまでの時間の変
化によるインバータ故障前後のダンパー開度と誘引通風
機回転数と炉内圧力の経時変化を示すグラフで、（ａ）
図は商用電源入りまでの時間が短かった場合、（ｂ）図
は商用電源入りまでの時間が長すぎた場合を示す。

【符号の説明】

１ 平衡通風式ボイラー ２、４ 誘導電動機 ３ 強圧通風機 ５ 誘引通風機 ６ インバータ ７ 一次遮断器 ８ 二次遮断器 ９ 商用電源側遮断器 １０、５９ 回転数制御部 １１ 炉内圧力検出器 １２ 炉内圧力実測値 １３、５７ 炉内圧力設定値 １４、５２ ダンパー制御部 １５ 回転数制御信号 １６ ダンパー操作部 １７ ダンパー １８ 故障発生信号 １９ａ〜１９ｃ、５１ 関数発生器 ２０、５５ 実回転数 ２１ 目標ダンパー開度 ２２ ダンパー制御ホールド時間 ２３ 商用電源ＯＮ信号 ５３ インバータ故障信号 ５４ タイマー ５６ 炉内圧力実測値 ５８ 係数器

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【手続補正書】

【提出日】平成９年３月６日

【手続補正１】

【補正対象書類名】図面

【補正対象項目名】図２

【補正方法】変更

【補正内容】

【図２】

【手続補正２】

【補正対象書類名】図面

【補正対象項目名】図５

【補正方法】変更

【補正内容】

【図５】

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 平衡通風式ボイラーの誘引通風機をイン
   バータによる回転数制御により運転中、インバータが故
   障して商用電源によるダンパー制御に自動切替えする方
   法において、予めインバータ周波数と商用電源の周波数
   における回転数でのダンパー開度との関係およびインバ
   ータ周波数とインバータの故障発生から商用電源入りま
   での時間間隔の関係を各関数発生器に設定しておき、イ
   ンバータの故障発生信号と同時に、直前の回転数制御信
   号または実回転数でのインバータ周波数に対応する目標
   ダンパー開度と故障発生から商用電源入りまでの時間を
   各関数発生器により算出し、算出した目標ダンパー開度
   までダンパーを急閉すると共に、算出した故障発生から
   商用電源入りまでの時間経過後に商用電源を入りとする
   ことを特徴とする平衡通風式ボイラーの炉内圧力制御方
   法。
2. 【請求項２】 予めインバータ周波数とダンパー制御ホ
   ールド時間との関係を関数発生器に設定しておき、イン
   バータの故障発生信号と同時に、直前の回転数制御信号
   または実回転数に対応するダンパー制御ホールド時間を
   関数発生器により算出し、算出したダンパー制御ホール
   ド時間経過後にダンパー制御のＰＩＤ演算を再開するこ
   とを特徴とする請求項１記載の平衡通風式ボイラーの炉
   内圧力制御方法。