JPS6019401B2 - 蒸気ボイラの運転システム - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、蒸気ボィラの運転システムに関するもので、
更に詳しくは、スチームアキュムレータを使用して複数
のボィラを運転するためのシステムに関するものである
。

従来、複数のボィラを運転する場合には、第１図に示す
ように、各ボィラｌａ，ｌｂ，ｌｃをそれぞれユーザ２
ａ，２ｂに直接接続し、時間と共に変動する負荷の予測
を行いながらその負荷変動に対処し得るように各ボィラ
の作動及び停止を行つていた。

しかしながら、蒸気負荷は季節や日、時刻等によって変
化し、実際には蒸気を使ってみなければ正確な使用量を
知ることはできない。

そのためボィラの作動、停止の判断は非常に難しく、不
必要に多くのボィラを運転したり、逆に蒸発量が負荷変
動に追随できないなどの事態を生じ易く、さらに、ボィ
ラ相互間で蒸発量が干渉し合って不安定となり、効率が
著しく低下するなどの欠点があった。本発明は、負荷変
動に追随して複数のボィラを効率良く運転することので
きる運転システムの提供を目的とするもので、スチーム
アキュムレータを用いてその内圧の変化により現在の負
荷変動を検出すると共に、流量検出器によってボィラか
らの総蒸気流量を検出し、これらに基づいて複数のボィ
ラを作動または停止させることにより必要量の蒸気がユ
ーザに提供されるようにしたことを特徴とするものであ
る。

即ち、本発明においては、スチームアキュムレータが、
蒸気の流入量と流出量の差に応じて内圧の変化を示すよ
うに一種の流量計としての機能を有し、しかも、負荷変
動を吸収してボィラへの影響を遅らせるという遅延装置
的機能をも有していることに着目し、現在の負荷変動を
このアキュムレータで検出して、ボィラからの蒸気総流
量がその平均値に近づくように各ボィラを順次作動また
は停止させるようにしたものである。

従って本発明においては、蒸気使用量を予測しながらボ
ィラを運転する必要がなく、現在の負。

に追随して複数のポィラを運転することができるため、
その運転効率を著しく高めることができる。以下、本発
明の実施例を図面に基づいて詳細に説明するに、第２図
に示す第１実施例は３台のボィラ１０ａ，１０ｂ，１０
ｃを運転する場合であって、これらのボィラは蒸気供〉
給管１ １ａ，１ １ｂ，１１ｃによってへッダ１２に
接続され、該へッダ１２には、高圧ユーザ１３が接続さ
れると共に、スチームアキュムレータ１４を介して低圧
ユーザ１５が接続されている。

上記各蒸気供給管１１ａ〜１１ｃには、ボィラからの蒸
気流量を検出する流量検出器１６ａ，１６ｃがそれぞれ
接続され、これらの流量検出器１６ａ〜１６ｃは流量発
信器１７ａ〜１７ｃを介して流量加算器１８に接続され
、ここで稼動中のボィラからの総蒸気流量が検出されて
流量指示調節装置１９に入力される。

一方、アキュムレータ１４には圧力検出装置２０が付設
されており、この圧力検出装置２０は、負荷変動に伴っ
て変動するアキュムレータ１４の内圧を検出すると共に
、その変動曲線の勾配を微小時間毎の圧力の大小の比較
から検出するもので、この圧力信号は上記流量指示調節
装瞳１９に入力される。

上記流量指示調節装置１９は、上言己流量加算器１８か
らの流量信号と圧力検出装置２０からの圧力信号とによ
ってアキユムレータ１４の一次側蒸気管２１に接続され
ている流量弁２２を開閉し、ァキュムレータ１４に流入
する蒸気流量をコントロールすると共に、上記流量信号
と圧力信号とが後述するような特定の関係になったとき
にボィラの作動または停止のための警報信号または制御
信号を発するようにしたもので、この信号により手動操
作または適宜の制御機構を介しての自動操作によりボィ
ラの作動、停止が行われる。

いま、第２図において、各ボィラ１０ａ〜１０ｃがいず
れも１０Ｔ／日の容量をもつものと仮定し、さらに高圧
ユーザ１３における負荷変動はほとんどないものと仮定
すると、両ユーザ１３，１５における蒸気使用量が１０
Ｔ／日以下の状態では第１のボィラ１０ａのみが運転さ
れ、他のボィラ１０ｂ，１０ｃは停止している。

この状態では、ボィラ１０ａからの蒸気は流量弁２２に
よって一定に保持されながらアキュムレータ１４内に流
入し、ここで飽和熱水として蓄積され、ァキュムレータ
１４の二次側においては、ユーザ１５の蒸気使用に対し
て圧力弁２３が開閉するためアキュムレータ１４内にお
いて自己蒸発が生じ、これが二次側蒸気管２４を通じて
ユーザ１５に供給されている。この状態で低圧ユーザ１
５の負荷が変動すると、アキュムレータ１４からの蒸気
流出量が増減するためその内圧Ａｐもそれに伴って変動
する。

そして、例えば、負荷の増大によってアキュムレータ１
４の内圧Ａｐが低くなり、それが第３図Ｂに示すように
設定された低圧レベルＬよりも低下し且つその勾配が負
を示していると、これらの圧力信号が圧力検出装置２０
から流量指示調節装置１９に入力されてこの流量指示調
節装置１９から流量弁２２の開放信号が発せられ、流量
弁２２は徐々に開放されてアキュムレータ１４への流入
量は増大し、その内圧Ａｐは低圧レベルＬより高い正常
値に復帰する。逆に、負荷が減少して内圧Ａｐが別に設
定された高圧レベル日を超え、且つその勾配が正を示し
ている場合には、流量弁２２が絞られてアキュムレータ
１４への蒸気流入量が制限され、その内圧Ａｐは正常値
へ復帰する。いま、負荷が大幅に増大した場合には、第
３図Ｂにおけるイ部のように、アキュムレータ１４の内
圧Ａｐが低圧レベルＬよりも低く且つその勾配が負を示
している場合に、上記の如く流量弁２２の開放によりア
キュムレ−夕１４への蒸気流入量は増大するが、この状
態において、流量加算器１８によって検出される第１の
ボィラ１０ａからの蒸気流量が、第３図Ａに示すように
その最大供聯合量１０Ｔ／日を超えた場合には、それが
流量指示調節装置１９で検出され、この流量指示調節装
置１９から警報信号またはボィラの作動信号が発せられ
、この信号に基づいて第３図Ｃに示すように第２のポィ
ラ１０ｂが新たに作動せしめられる。このとき、２つの
ボイラ１０ａ，１０ｂ間の干渉を防止するため、第１の
ボィラ１０ａは自動燃焼装置が解除されて飽和運転状態
に固定される。なお、上記ボィラ１０ｂの起動は手動で
行ってもよいが、作動信号によって自動的に行わせるこ
ともできる。上記の如く２つのポィラ１０ａ，１０ｂが
運転状態になると、アキュムレータ１４への蒸気流入量
が増大して内圧Ａｐは正常値にまで上昇し、２０Ｔ／日
までの負荷変動に対処できるようになるが、ボィラ１０
ａが飽和運転状態に固定されているため、１０〜２０Ｔ
／日の間の負荷変動に対する流量調節は第２のボィラ１
０ｂを対象にして行われることになる。

そして、負荷が更に増大すると、同様に流量加算器１８
からの流量信号と圧力検出装置２０からの圧力信号とに
基づいて第３のボィラ１０ｃが新たに作動され、第２の
ボィラ１０ｂは飽和運転状態に固定される。

次に、３台のボィラの作動状態において負荷が大幅に減
少し、アキュムレータ１４の内圧Ａｐが高圧レベル日よ
り高くなると共にその勾配が正を示し、且つ流量加算器
１８における総蒸気流量が２０Ｔ／日を下回った場合に
は、流量指示調節装置１９から警報信号またはボィラの
停止信号が発せられ、第３のボィラ１０ｃが停止される
。

このとき、第２番目のボイラーｏｂは飽和運転状態への
固定から自動燃焼装置に切換えられる。なお、上記ボィ
ラの停止も手動または自動とすることができる。同様に
してさらに負荷の減少が生じると第２のボィラ１０ｂが
停止される。

これらの動作状態は第３図Ａ〜Ｃに示されている。

第４図に示す第２実施例は、各ボィラＩＱａ，１０ｂ，
１０ｃの蒸気供給管１１ａ，１１ｂ，１１ｃにそれぞれ
流量検出器１６ａ，１６ｂ，１６ｃと流量弁２５ａ，２
５ｂ，２５ｃとを設け、各流量弁に接続された流量指示
調節装置２６ａ．２６ｂ，２６ｃを流量加算器１８を介
して制御装置２７に接続したもので、制御装置２７によ
り流量指示調節装置２６ａ，２６ｂ，２６ｃを介して各
蒸気餅総合管１ １ａ，１ １ｂ，１ １ｃ毎に蒸気流
量をコントロールすると共に、第５図に示すように、負
荷変動に応じて各ボィラ１０ａ，１０ｂ，１０ｃの作動
及び停止を自動的に行うようにしている。

この場合、各ボィラの飽和運転状態への固定及びその解
除も自動的に行うことができる。なお、第４図において
２８はアキュムレータ１４の一次側圧力を一定に保つた
めの保圧弁である。以上詳述したように、本発明に係る
運転システムによれば、負荷変動をスチームアキュムレ
ータに吸収させながら、該アキュムレータの内圧が特定
の低圧レベルと高圧レベルとの間の領域から外れた場合
に、その勾配に応じて流量弁を開閉することによりボィ
ラからの蒸気流量をコントロールするようにしたので、
複雑に変化する蒸気負荷にボィラを忠実に追随させるこ
となく、これらの負荷をアキュムレータを介してボイラ
が追随し易い負荷に変換し、この変換した負荷にボィラ
を追随させて運転することができ、そのためボィラのコ
ントロールが非常に容易であり、しかも、アキュムレー
タへ流入する総蒸気流量を検出し、この総蒸気流量に応
じて複数のボィラを作動または停止することによってそ
れらを重畳運転するようにしたので、並列運転の場合の
ような複雑な負荷配分を行う必要がないばかりでなく、
不必要に多くのボィラを運転したり、蒸発量の不足を生
じたりすることがなく、複数のボィラを簡単且つ効率良
く運転することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来のボィラ系の構成図、第２図は本発明の一
実施例を示す構成図、第３図Ａ，Ｂ，Ｃはその動作状態
を説明するための線図、第４図は本発明の他の実施例を
示す構成図、第５図はその動作状態を説明するための線
図である。 １０ａ〜１０ｃ…ボィラ、１１ａ〜１１ｃ…蒸気供給管
、１３，１５・・・ユーザ、１４・・・スチームアキュ
ムレータ、１６ａ〜１６ｃ・・・流量検出器、１８・・
・流量加算器、２０・・・圧力検出装置、２２，２５ａ
〜２５ｃ・・・流量弁。 第１図 第２図 第３図 第４図 第５図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 複数のボイラをスチームアキユムレータを介してユ
   ーザに接続し、各ボイラからの蒸気供給管に蒸気流量検
   出器をそれぞれ接続すると共に、ボイラとアキユムレー
   タとの間に蒸気流量を制御するための流量弁を設け、ユ
   ーザにおける負荷変動に応じて変動するアキユムレータ
   の内圧のレベル及び勾配を圧力検出装置によつて検出し
   、その内圧が予め設定された低圧レベルと高圧レベルと
   の間の領域外にある場合に、その勾配に応じて流量弁を
   開閉することによりボイラからの蒸気流量をコントロー
   ルすると同時に、アキユムレータに流入するボイラから
   の総蒸気流量を上記流量検出器が接続された流量加算器
   によつて検出し、その総蒸気流量に応じて複数のボイラ
   を作動または停止させることを特徴とする蒸気ボイラの
   運転システム。