ボイラ設備の燃料制御装置
【課題】停電等の非常運転時において、通常運転時に使用される燃料供給系統による燃料供給ができなくなったような場合にも、負荷の下がり過ぎを防止しつつ非常運転時用の燃料供給系統に切り換えることができ、ボイラ本体の運転を停止させずに継続させ得るボイラ設備の燃料制御装置を提供する。
【解決手段】非常運転時に切り換えられる他方の燃料供給系統Ｂに設けられた燃料流量調節弁１０Ｂの待機中における初点火開度設定値３２Ｂを、通常用初点火開度設定値２６Ｂ′より大きい非常用初点火開度設定値３３Ｂに切り換え可能となるよう構成する。
【解決手段】非常運転時に切り換えられる他方の燃料供給系統Ｂに設けられた燃料流量調節弁１０Ｂの待機中における初点火開度設定値３２Ｂを、通常用初点火開度設定値２６Ｂ′より大きい非常用初点火開度設定値３３Ｂに切り換え可能となるよう構成する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ボイラ設備の燃料制御装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
一般に、発電所等に用いられるボイラ設備においては、バーナからボイラ本体の火炉内へ燃料を噴射して燃焼させることにより、燃焼ガスを生成し、生成された燃焼ガスを流通させ、過熱器、再熱器、及び節炭器等と熱交換させ、熱交換した後の排ガスを排ガスダクトへ流出させ、下流側に設けられた脱硝、脱硫等の排煙処理装置で窒素酸化物や硫黄酸化物等を除去した後、大気へ放出するようになっている。
【０００３】
図４はボイラ本体の前面側並びに後面側に配設されるバーナを示す斜視図であって、図４に示す例の場合、ボイラ本体１の前面側に、八本のバーナ２（Ｆ−１〜Ｆ−８）を上下二段に四本ずつ配設すると共に、ボイラ本体１の後面側に、八本のバーナ２（Ｒ−１〜Ｒ−８）を上下二段に四本ずつ配設してある。
【０００４】
図５は従来における燃料系統の一例を示す概略図であって、前記各バーナ２は、各段毎に二本ずつ１ペア（図５の例では、Ｆ−１とＦ−４、Ｆ−２とＦ−３、Ｆ−５とＦ−８、Ｆ−６とＦ−７、Ｒ−１とＲ−４、Ｒ−２とＲ−３、Ｒ−５とＲ−８、Ｒ−６とＲ−７）とされる一方、各ペアのバーナ２毎に二系統の燃料供給系統Ａ，Ｂが接続され、バーナ弁３Ａ，３Ｂの開閉操作により、いずれか一方の燃料供給系統Ａ（或いはＢ）からバーナ２へ燃料が供給されるようになっている。
【０００５】
前記二系統の燃料供給系統Ａ，Ｂのうちの一方の燃料供給系統Ａは、タンク４Ａに貯留された燃料を電動モータ５Ａによって駆動されるポンプ６Ａにより圧送し、基本的に、流量検出器７Ａで検出される燃料流量８Ａが負荷に応じた燃料流量指令９Ａ（図６参照）と一致するよう燃料流量調節弁１０Ａの開度を調節することにより、燃料流量８Ａを制御しつつ、該燃料を所望のバーナ２からボイラ本体１内へ噴射するようになっている。
【０００６】
又、前記二系統の燃料供給系統Ａ，Ｂのうちの他方の燃料供給系統Ｂは、タンク４Ｂに貯留された燃料を電動モータ５Ｂによって駆動されるポンプ６Ｂ或いはタービン５Ｂ′によって駆動されるポンプ６Ｂ′により圧送し、基本的に前記一方の燃料供給系統Ａと同様、流量検出器７Ｂで検出される燃料流量８Ｂが負荷に応じた燃料流量指令９Ｂ（図６参照）と一致するよう燃料流量調節弁１０Ｂの開度を調節することにより、燃料流量８Ｂを制御しつつ、該燃料を所望のバーナ２からボイラ本体１内へ噴射するようになっている。
【０００７】
尚、前記ボイラの場合、起動時に１ペアのバーナ２が初点火されてから２ペア目のバーナ２が着火するまでの間は、負荷に応じた燃料流量制御ができないため、燃料圧力制御を行うようになっており、このため、前記一方の燃料供給系統Ａには、その燃料圧力１１Ａを検出するための圧力検出器１２Ａが設けられていると共に、前記他方の燃料供給系統Ｂには、その燃料圧力１１Ｂを検出するための圧力検出器１２Ｂが設けられており、前記流量検出器７Ａ，７Ｂで検出された燃料流量８Ａ，８Ｂと、前記圧力検出器１２Ａ，１２Ｂで検出された燃料圧力１１Ａ，１１Ｂとが制御装置１３へ入力され、該制御装置１３から燃料流量調節弁１０Ａ，１０Ｂへ開度指令１４Ａ，１４Ｂが出力されるようになっている。
【０００８】
図６は従来における制御装置の一例を示す回路図であって、該制御装置１３は、一方の燃料供給系統Ａにおける燃料流量調節弁１０Ａの制御用として、
燃料流量指令９Ａと前記流量検出器７Ａで検出された燃料流量８Ａとの燃料流量偏差１５Ａを求めて出力する減算器１６Ａと、
該減算器１６Ａから出力される燃料流量偏差１５Ａを比例積分処理し、該燃料流量偏差１５Ａをなくすための燃料流量調節弁１０Ａの開度指令１７Ａをその開度上下限値の範囲内に収めて出力する比例積分調節器１８Ａと、
予め設定された圧力設定値１９Ａと前記圧力検出器１２Ａで検出された燃料圧力１１Ａとの燃料圧力偏差２０Ａを求めて出力する減算器２１Ａと、
該減算器２１Ａから出力される燃料圧力偏差２０Ａを比例積分処理し、該燃料圧力偏差２０Ａをなくすための燃料流量調節弁１０Ａの開度指令２２Ａをその開度上下限値の範囲内に収めて出力する比例積分調節器２３Ａと、
ボイラ起動時に１ペアのバーナ２が初点火されてから２ペア目のバーナ２が着火するまでの間、燃料圧力制御を自動で行う場合にａ側に切り換えられ、前記比例積分調節器２３Ａから出力される開度指令２２Ａを開度指令２４Ａとして出力する一方、２ペア目のバーナが着火した後、負荷に応じた燃料流量制御が可能となった場合にｂ側に切り換えられ、前記比例積分調節器１８Ａから出力される開度指令１７Ａを開度指令２４Ａとして出力する切換器２５Ａと、
ボイラ起動時に初点火指令が出された際にａ側に切り換えられ、１ペアのバーナ２を点火させるのに必要となる予め設定された初点火開度設定値２６Ａを開度指令２７Ａとして出力する一方、それ以外の時にはｂ側に切り換えられ、その時点における燃料流量調節弁１０Ａの開度指令１４Ａをそのまま開度指令２７Ａとして出力する切換器２８Ａと、
ボイラ起動時に１ペアのバーナ２が初点火されるまでの間はｂ側に切り換えられ、前記切換器２８Ａから出力される開度指令２７Ａを開度指令２９Ａとして出力する一方、１ペアのバーナが初点火されてから燃料流量調節弁１０Ａの制御を自動で行う場合にａ側に切り換えられ、前記切換器２５Ａから出力される開度指令２４Ａを開度指令２９Ａとして出力する切換器３０Ａと、
燃料流量調節弁１０Ａの開度調節を手動操作或いは自動操作に切り換え可能で且つ自動操作時には前記切換器３０Ａからの開度指令２９Ａを開度指令１４Ａとして燃料流量調節弁１０Ａへ出力する手動／自動操作器３１Ａと
を備えると共に、
他方の燃料供給系統Ｂにおける燃料流量調節弁１０Ｂの制御用として、
燃料流量指令９Ｂと前記流量検出器７Ｂで検出された燃料流量８Ｂとの燃料流量偏差１５Ｂを求めて出力する減算器１６Ｂと、
該減算器１６Ｂから出力される燃料流量偏差１５Ｂを比例積分処理し、該燃料流量偏差１５Ｂをなくすための燃料流量調節弁１０Ｂの開度指令１７Ｂをその開度上下限値の範囲内に収めて出力する比例積分調節器１８Ｂと、
予め設定された圧力設定値１９Ｂと前記圧力検出器１２Ｂで検出された燃料圧力１１Ｂとの燃料圧力偏差２０Ｂを求めて出力する減算器２１Ｂと、
該減算器２１Ｂから出力される燃料圧力偏差２０Ｂを比例積分処理し、該燃料圧力偏差２０Ｂをなくすための燃料流量調節弁１０Ｂの開度指令２２Ｂをその開度上下限値の範囲内に収めて出力する比例積分調節器２３Ｂと、
ボイラ起動時に１ペアのバーナ２が初点火されてから２ペア目のバーナ２が着火するまでの間、燃料圧力制御を自動で行う場合にａ側に切り換えられ、前記比例積分調節器２３Ｂから出力される開度指令２２Ｂを開度指令２４Ｂとして出力する一方、２ペア目のバーナが着火した後、負荷に応じた燃料流量制御が可能となった場合にｂ側に切り換えられ、前記比例積分調節器１８Ｂから出力される開度指令１７Ｂを開度指令２４Ｂとして出力する切換器２５Ｂと、
ボイラ起動時に初点火指令が出された際にａ側に切り換えられ、１ペアのバーナ２を点火させるのに必要となる予め設定された初点火開度設定値２６Ｂを開度指令２７Ｂとして出力する一方、それ以外の時にはｂ側に切り換えられ、その時点における燃料流量調節弁１０Ｂの開度指令１４Ｂをそのまま開度指令２７Ｂとして出力する切換器２８Ｂと、
ボイラ起動時に１ペアのバーナ２が初点火されるまでの間はｂ側に切り換えられ、前記切換器２８Ｂから出力される開度指令２７Ｂを開度指令２９Ｂとして出力する一方、１ペアのバーナが初点火されてから燃料流量調節弁１０Ｂの制御を自動で行う場合にａ側に切り換えられ、前記切換器２５Ｂから出力される開度指令２４Ｂを開度指令２９Ｂとして出力する切換器３０Ｂと、
燃料流量調節弁１０Ｂの開度調節を手動操作或いは自動操作に切り換え可能で且つ自動操作時には前記切換器３０Ｂからの開度指令２９Ｂを開度指令１４Ｂとして燃料流量調節弁１０Ｂへ出力する手動／自動操作器３１Ｂと
を備えてなる構成を有している。
【０００９】
一方の燃料供給系統Ａにおける燃料を使用する場合、バーナ弁３Ａ，３Ｂが全て閉じた状態で、ボイラ起動時に初点火指令が出された際には、切換器２８Ａがａ側に切り換えられ、１ペアのバーナ２を点火させるのに必要となる予め設定された初点火開度設定値２６Ａが開度指令２７Ａとして出力され、該開度指令２７Ａが、ｂ側に切り換えられている切換器３０Ａと手動／自動操作器３１Ａを介し、開度指令１４Ａとして燃料流量調節弁１０Ａへ出力され、該燃料流量調節弁１０Ａの開度が前記初点火開度設定値２６Ａと等しくなるよう調節され、燃料が、前記開放された所望のバーナ弁３Ａを経て所望の１ペアのバーナ２へ供給され、該１ペアのバーナ２が初点火される。
【００１０】
続いて、前記１ペアのバーナ２が初点火されると、それ以降、切換器３０Ａはａ側に切り換えられ、切換器２５Ａは、２ペア目のバーナ２が着火するまでの間、ａ側に切り換えられ、このため、予め設定された圧力設定値１９Ａと圧力検出器１２Ａで検出された燃料圧力１１Ａとの燃料圧力偏差２０Ａが減算器２１Ａで求められて比例積分調節器２３Ａへ出力され、該比例積分調節器２３Ａにおいて、前記減算器２１Ａから出力される燃料圧力偏差２０Ａが比例積分処理され、該燃料圧力偏差２０Ａをなくすための燃料流量調節弁１０Ａの開度指令２２Ａがその開度上下限値の範囲内に収められて前記切換器２５Ａへ出力され、該切換器２５Ａと前記切換器３０Ａと手動／自動操作器３１Ａを介し、開度指令１４Ａとして燃料流量調節弁１０Ａへ出力され、該燃料流量調節弁１０Ａの開度が前記燃料圧力偏差２０Ａをなくすための開度指令２２Ａと等しくなるよう調節され、一方の燃料供給系統Ａにおける燃料圧力１１Ａが予め設定された圧力設定値１９Ａに保持される。
【００１１】
この後、２ペア目のバーナ２が着火すると、前記切換器２５Ａはｂ側に切り換えられ、このため、燃料流量指令９Ａと流量検出器７Ａで検出された燃料流量８Ａとの燃料流量偏差１５Ａが減算器１６Ａで求められて比例積分調節器１８Ａへ出力され、該比例積分調節器１８Ａにおいて、前記減算器１６Ａから出力される燃料流量偏差１５Ａが比例積分処理され、該燃料流量偏差１５Ａをなくすための燃料流量調節弁１０Ａの開度指令１７Ａがその開度上下限値の範囲内に収められて前記切換器２５Ａへ出力され、該切換器２５Ａと前記切換器３０Ａと手動／自動操作器３１Ａを介し、開度指令１４Ａとして燃料流量調節弁１０Ａへ出力され、該燃料流量調節弁１０Ａの開度が前記燃料流量偏差１５Ａをなくすための開度指令１７Ａと等しくなるよう調節され、一方の燃料供給系統Ａにおける燃料流量８Ａが負荷に応じた燃料流量指令９Ａに見合うよう燃料流量制御が行われる。
【００１２】
又、前記一方の燃料供給系統Ａにおける燃料が使用されている状態からボイラを停止させる際に、開放されていたバーナ弁３Ａが全て閉じ、全バーナ２が消火された場合には、燃料流量調節弁１０Ａの制御が自動でなくなることから切換器３０Ａがｂ側に切り換えられると共に、切換器２８Ａもｂ側に切り換えられているため、その時点における燃料流量調節弁１０Ａの開度指令１４Ａがそのまま開度指令２７Ａとして出力され、該開度指令２７Ａが、前記ｂ側に切り換えられている切換器３０Ａと手動／自動操作器３１Ａを介し、開度指令１４Ａとして燃料流量調節弁１０Ａへ出力され、該燃料流量調節弁１０Ａの開度がその時点での開度に保持されるが、これは、ボイラ停止時においてポンプ６Ａがまだ動いている状態で前記燃料流量調節弁１０Ａの開度が大きく変動してしまうことを避けるためである。
【００１３】
これに対し、他方の燃料供給系統Ｂにおける燃料を使用する場合、バーナ弁３Ａ，３Ｂが全て閉じた状態で、ボイラ起動時に初点火指令が出された際には、切換器２８Ｂがａ側に切り換えられ、１ペアのバーナ２を点火させるのに必要となる予め設定された初点火開度設定値２６Ｂが開度指令２７Ｂとして出力され、該開度指令２７Ｂが、ｂ側に切り換えられている切換器３０Ｂと手動／自動操作器３１Ｂを介し、開度指令１４Ｂとして燃料流量調節弁１０Ｂへ出力され、該燃料流量調節弁１０Ｂの開度が前記初点火開度設定値２６Ｂと等しくなるよう調節され、燃料が、前記開放された所望のバーナ弁３Ｂを経て所望の１ペアのバーナ２へ供給され、該１ペアのバーナ２が初点火される。
【００１４】
続いて、前記１ペアのバーナ２が初点火されると、それ以降、切換器３０Ｂはａ側に切り換えられ、切換器２５Ｂは、２ペア目のバーナ２が着火するまでの間、ａ側に切り換えられ、このため、予め設定された圧力設定値１９Ｂと圧力検出器１２Ｂで検出された燃料圧力１１Ｂとの燃料圧力偏差２０Ｂが減算器２１Ｂで求められて比例積分調節器２３Ｂへ出力され、該比例積分調節器２３Ｂにおいて、前記減算器２１Ｂから出力される燃料圧力偏差２０Ｂが比例積分処理され、該燃料圧力偏差２０Ｂをなくすための燃料流量調節弁１０Ｂの開度指令２２Ｂがその開度上下限値の範囲内に収められて前記切換器２５Ｂへ出力され、該切換器２５Ｂと前記切換器３０Ｂと手動／自動操作器３１Ｂを介し、開度指令１４Ｂとして燃料流量調節弁１０Ｂへ出力され、該燃料流量調節弁１０Ｂの開度が前記燃料圧力偏差２０Ｂをなくすための開度指令２２Ｂと等しくなるよう調節され、他方の燃料供給系統Ｂにおける燃料圧力１１Ｂが予め設定された圧力設定値１９Ｂに保持される。
【００１５】
この後、２ペア目のバーナ２が着火すると、前記切換器２５Ｂはｂ側に切り換えられ、このため、燃料流量指令９Ｂと流量検出器７Ｂで検出された燃料流量８Ｂとの燃料流量偏差１５Ｂが減算器１６Ｂで求められて比例積分調節器１８Ｂへ出力され、該比例積分調節器１８Ｂにおいて、前記減算器１６Ｂから出力される燃料流量偏差１５Ｂが比例積分処理され、該燃料流量偏差１５Ｂをなくすための燃料流量調節弁１０Ｂの開度指令１７Ｂがその開度上下限値の範囲内に収められて前記切換器２５Ｂへ出力され、該切換器２５Ｂと前記切換器３０Ｂと手動／自動操作器３１Ｂを介し、開度指令１４Ｂとして燃料流量調節弁１０Ｂへ出力され、該燃料流量調節弁１０Ｂの開度が前記燃料流量偏差１５Ｂをなくすための開度指令１７Ｂと等しくなるよう調節され、他方の燃料供給系統Ｂにおける燃料流量８Ｂが負荷に応じた燃料流量指令９Ｂに見合うよう燃料流量制御が行われる。
【００１６】
又、前記他方の燃料供給系統Ｂにおける燃料が使用されている状態からボイラを停止させる際に、開放されていたバーナ弁３Ｂが全て閉じ、全バーナ２が消火された場合には、燃料流量調節弁１０Ｂの制御が自動でなくなることから切換器３０Ｂがｂ側に切り換えられると共に、切換器２８Ｂもｂ側に切り換えられているため、その時点における燃料流量調節弁１０Ｂの開度指令１４Ｂがそのまま開度指令２７Ｂとして出力され、該開度指令２７Ｂが、前記ｂ側に切り換えられている切換器３０Ｂと手動／自動操作器３１Ｂを介し、開度指令１４Ｂとして燃料流量調節弁１０Ｂへ出力され、該燃料流量調節弁１０Ｂの開度がその時点での開度に保持されるが、これは、ボイラ停止時においてポンプ６Ｂがまだ動いている状態で前記燃料流量調節弁１０Ｂの開度が大きく変動してしまうことを避けるためである。
【００１７】
尚、二種類の燃料のうちいずれか一方を主燃料とした運転を切り換えて行うようにしたボイラの燃料制御装置を示すものとしては、例えば、特許文献１がある。
【特許文献１】特開平８−２６１４４４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１８】
ところで、発電所等に用いられるボイラ設備においては、停電等が生じて電動モータ５Ａを駆動することができなくなったような場合にも、ボイラ本体１の運転を継続できるようにするために、前記一方の燃料供給系統Ａからバーナ２に対して燃料の供給が行われている状態で、前記他方の燃料供給系統Ｂにおいては、図５に示される如く、タービン５Ｂ″によって駆動されるポンプ６Ｂ″により燃料を、前記タンク４Ｂ及びポンプ６Ｂ，６Ｂ′を迂回させる形で循環させ、停電等の非常運転時に備えて待機できるようにしてある。
【００１９】
しかしながら、従来の制御装置１３では、図６に示される如く、他方の燃料供給系統Ｂにおける燃料流量調節弁１０Ｂの制御系を、一方の燃料供給系統Ａにおける燃料流量調節弁１０Ａの制御系と全く同様としているため、仮に、停電等の非常運転時において、前記一方の燃料供給系統Ａによる燃料供給ができなくなったような場合に、他方の燃料供給系統Ｂの制御系における切換器２８Ｂに初点火指令が出されると、１ペアのバーナ２を点火させるのに必要となる初点火開度設定値２６Ｂに燃料流量調節弁１０Ｂの開度が調節されることから、結果的に負荷が下がり過ぎ、ボイラ本体１の運転を停止させずに継続させることが困難になるという不具合があった。
【００２０】
本発明は、斯かる実情に鑑み、停電等の非常運転時において、通常運転時に使用される燃料供給系統による燃料供給ができなくなったような場合にも、負荷の下がり過ぎを防止しつつ非常運転時用の燃料供給系統に切り換えることができ、ボイラ本体の運転を停止させずに継続させ得るボイラ設備の燃料制御装置を提供しようとするものである。
【課題を解決するための手段】
【００２１】
本発明は、ボイラ本体に配設された複数本のバーナに対し燃料を供給するための複数系統の燃料供給系統を通常運転時と非常運転時とで切り換え自在に設けてなるボイラ設備の燃料制御装置において、
非常運転時に切り換えられる燃料供給系統に設けられた燃料流量調節弁の待機中における初点火開度設定値を、通常用初点火開度設定値より大きい非常用初点火開度設定値に切り換え可能となるよう構成したことを特徴とするボイラ設備の燃料制御装置にかかるものである。
【００２２】
上記手段によれば、以下のような作用が得られる。
【００２３】
前述の如く、非常運転時に切り換えられる燃料供給系統に設けられた燃料流量調節弁の待機中における初点火開度設定値を、通常用初点火開度設定値より大きい非常用初点火開度設定値に切り換え可能となるよう構成すると、仮に、停電等の非常運転時において、通常運転時に使用される燃料供給系統による燃料供給ができなくなったような場合に、非常運転時に切り換えられる燃料供給系統に設けられた燃料流量調節弁の開度は、通常用初点火開度設定値より大きい非常用初点火開度設定値に調節されることから、負荷が下がり過ぎることが避けられ、ボイラ本体の運転を停止させずに継続させることが可能となる。
【００２４】
前記ボイラ設備の燃料制御装置においては、非常用初点火開度設定値を、非常運転時に切り換えられる燃料供給系統の燃料圧力に基づいて調節することが望ましく、このようにすると、例えば、非常運転時に切り換えられる燃料供給系統の燃料圧力が高い時には燃料流量調節弁の非常用初点火開度設定値を絞り、逆に前記燃料圧力が低い時には燃料流量調節弁の非常用初点火開度設定値を広げるよう調節することができるため、非常運転時に切り換えられる燃料供給系統の燃料圧力が変動している場合にも、燃料流量調節弁の開度を適切に保持可能となり、通常運転時に使用される燃料供給系統から非常運転時用の燃料供給系統への切換がより確実に行えることとなる。
【発明の効果】
【００２５】
本発明のボイラ設備の燃料制御装置によれば、停電等の非常運転時において、通常運転時に使用される燃料供給系統による燃料供給ができなくなったような場合にも、負荷の下がり過ぎを防止しつつ非常運転時用の燃料供給系統に切り換えることができ、ボイラ本体の運転を停止させずに継続させ得るという優れた効果を奏し得る。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２６】
以下、本発明の実施の形態を添付図面を参照して説明する。
【００２７】
図１〜図３は本発明を実施する形態の一例であって、図中、図４〜図６と同一の符号を付した部分は同一物を表わしており、基本的な構成は図４〜図６に示す従来のものと同様であるが、本図示例の特徴とするところは、図１〜図３に示す如く、非常運転時に切り換えられる他方の燃料供給系統Ｂに設けられた燃料流量調節弁１０Ｂの待機中における初点火開度設定値３２Ｂを、通常用初点火開度設定値２６Ｂ′より大きい非常用初点火開度設定値３３Ｂに切り換え可能となるよう構成した点にある。
【００２８】
本図示例の場合、他方の燃料供給系統Ｂを循環している燃料を使用する関係上、圧力変動が生じている可能性があるため、他方の燃料供給系統Ｂの燃料流量調節弁１０Ｂより上流側に設けた圧力検出器３４Ｂで燃料圧力３５Ｂを検出し、該検出した燃料圧力３５Ｂに基づき２ペアのバーナ２を点火させるのに必要となる非常用初点火開度設定値３３Ｂを求めて出力する関数発生器３６Ｂを設けると共に、
全バーナ弁３Ａ，３Ｂが閉じている状態で通常バーナ点火指令３７Ｂが出された際にａ側に切り換えられ、１ペアのバーナ２を点火させるのに必要となる予め設定された通常用初点火開度設定値２６Ｂ′を初点火開度設定値３２Ｂとして出力する一方、それ以外の時にはｂ側に切り換えられ、前記関数発生器３６Ｂから出力される非常用初点火開度設定値３３Ｂを初点火開度設定値３２Ｂとして出力する切換器３８Ｂを設けるようにしてある。
【００２９】
尚、前記関数発生器３６Ｂには、図３に示すように、燃料圧力３５Ｂと非常用初点火開度設定値３３Ｂとの関係を表わす関数を設定してあり、該関数は、燃料圧力３５Ｂが高い時には燃料流量調節弁１０Ｂの非常用初点火開度設定値３３Ｂを絞り、逆に前記燃料圧力３５Ｂが低い時には燃料流量調節弁１０Ｂの非常用初点火開度設定値３３Ｂを広げるよう調節する関数としてある。
【００３０】
又、前記切換器３８Ｂをａ側に切り換えるためのトリガーとして用いられる通常バーナ点火指令３７Ｂは、操作員が図示していないスイッチを押した際にシングルフリップフロップ３９Ｂのセット側を介してＡＮＤ回路４０Ｂへ入力され、該ＡＮＤ回路４０Ｂには、全バーナ弁３Ａ，３Ｂが閉じている状態で「１」となる信号４１Ｂが入力され、前記ＡＮＤ回路４０Ｂの論理積信号４２Ｂが「１」の場合に、前記切換器３８Ｂがａ側に切り換えられるようになっている。更に、前記通常バーナ点火指令３７Ｂは、オフディレイタイマ４３ＢとＮＯＴ回路４４Ｂとパルス発信器４５Ｂとを介してＯＲ回路４６Ｂへ入力され、該ＯＲ回路４６Ｂには、前記信号４１ＢのＮＯＴ回路４７Ｂを介した否定信号４８Ｂが入力され、前記ＯＲ回路４６Ｂの論理和信号４９Ｂが前記シングルフリップフロップ３９Ｂのリセット側に入力され、該論理和信号４９Ｂが「１」の場合、即ち、前記通常バーナ点火指令３７Ｂが出されてからオフディレイタイマ４３Ｂに予め設定されている遅延時間（例えば、２［ｍｉｎ］）だけ経過後、或いはバーナ弁３Ａ，３Ｂのいずれかが開いた際に、前記シングルフリップフロップ３９Ｂがリセットされて前記ＡＮＤ回路４０Ｂの論理積信号４２Ｂが「０」となり、前記切換器３８Ｂがｂ側に切り換えられるようになっている。
【００３１】
次に、上記図示例の作用を説明する。
【００３２】
仮に、停電等の非常運転時において、通常運転時に使用される一方の燃料供給系統Ａによる燃料供給ができなくなったような場合に、非常運転時に切り換えられる他方の燃料供給系統Ｂの制御系における切換器２８Ｂに初点火指令が出されると、該切換器２８Ｂがａ側に切り換えられ、又、切換器３８Ｂはｂ側に切り換えられているため、２ペアのバーナ２を点火させるのに必要となる非常用初点火開度設定値３３Ｂに燃料流量調節弁１０Ｂの開度が調節される形となり、負荷が下がり過ぎることが避けられ、ボイラ本体１の運転を停止させずに継続させることが可能となる。
【００３３】
しかも、本図示例においては、圧力検出器３４Ｂで検出した燃料圧力３５Ｂに基づき２ペアのバーナ２を点火させるのに必要となる非常用初点火開度設定値３３Ｂを求めて出力する関数発生器３６Ｂを設け、該非常用初点火開度設定値３３Ｂを非常運転時に切り換えられる他方の燃料供給系統Ｂの燃料圧力３５Ｂに基づいて調節するようにしたことにより、例えば、非常運転時に切り換えられる他方の燃料供給系統Ｂの燃料圧力３５Ｂが高い時には燃料流量調節弁１０Ｂの非常用初点火開度設定値３３Ｂを絞り、逆に前記燃料圧力３５Ｂが低い時には燃料流量調節弁１０Ｂの非常用初点火開度設定値３３Ｂを広げるよう調節することができるため、非常運転時に切り換えられる他方の燃料供給系統Ｂの燃料圧力３５Ｂが変動している場合にも、燃料流量調節弁１０Ｂの開度を適切に保持可能となり、通常運転時に使用される一方の燃料供給系統Ａから非常運転時用の他方の燃料供給系統Ｂへの切換がより確実に行えることとなる。
【００３４】
こうして、停電等の非常運転時において、通常運転時に使用される一方の燃料供給系統Ａによる燃料供給ができなくなったような場合にも、負荷の下がり過ぎを防止しつつ非常運転時用の他方の燃料供給系統Ｂに切り換えることができ、ボイラ本体１の運転を停止させずに継続させ得る。
【００３５】
尚、本発明のボイラ設備の燃料制御装置は、上述の図示例にのみ限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々変更を加え得ることは勿論である。
【図面の簡単な説明】
【００３６】
【図１】本発明を実施する形態の一例における燃料系統を示す概略図である。
【図２】本発明を実施する形態の一例における制御装置を示す回路図である。
【図３】図２に示される関数発生器に入力された関数を表わす線図である。
【図４】ボイラ本体の前面側並びに後面側に配設されるバーナを示す斜視図である。
【図５】従来における燃料系統の一例を示す概略図である。
【図６】従来における制御装置の一例を示す回路図である。
【符号の説明】
【００３７】
１ ボイラ本体
２ バーナ
３Ａ バーナ弁
３Ｂ バーナ弁
１０Ａ 燃料流量調節弁
１０Ｂ 燃料流量調節弁
１３ 制御装置
１４Ａ 開度指令
１４Ｂ 開度指令
２６Ｂ′ 通常用初点火開度設定値
３２Ｂ 初点火開度設定値
３３Ｂ 非常用初点火開度設定値
３４Ｂ 圧力検出器
３５Ｂ 燃料圧力
３６Ｂ 関数発生器
３８Ｂ 切換器
Ａ 燃料供給系統
Ｂ 燃料供給系統
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ボイラ設備の燃料制御装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
一般に、発電所等に用いられるボイラ設備においては、バーナからボイラ本体の火炉内へ燃料を噴射して燃焼させることにより、燃焼ガスを生成し、生成された燃焼ガスを流通させ、過熱器、再熱器、及び節炭器等と熱交換させ、熱交換した後の排ガスを排ガスダクトへ流出させ、下流側に設けられた脱硝、脱硫等の排煙処理装置で窒素酸化物や硫黄酸化物等を除去した後、大気へ放出するようになっている。
【０００３】
図４はボイラ本体の前面側並びに後面側に配設されるバーナを示す斜視図であって、図４に示す例の場合、ボイラ本体１の前面側に、八本のバーナ２（Ｆ−１〜Ｆ−８）を上下二段に四本ずつ配設すると共に、ボイラ本体１の後面側に、八本のバーナ２（Ｒ−１〜Ｒ−８）を上下二段に四本ずつ配設してある。
【０００４】
図５は従来における燃料系統の一例を示す概略図であって、前記各バーナ２は、各段毎に二本ずつ１ペア（図５の例では、Ｆ−１とＦ−４、Ｆ−２とＦ−３、Ｆ−５とＦ−８、Ｆ−６とＦ−７、Ｒ−１とＲ−４、Ｒ−２とＲ−３、Ｒ−５とＲ−８、Ｒ−６とＲ−７）とされる一方、各ペアのバーナ２毎に二系統の燃料供給系統Ａ，Ｂが接続され、バーナ弁３Ａ，３Ｂの開閉操作により、いずれか一方の燃料供給系統Ａ（或いはＢ）からバーナ２へ燃料が供給されるようになっている。
【０００５】
前記二系統の燃料供給系統Ａ，Ｂのうちの一方の燃料供給系統Ａは、タンク４Ａに貯留された燃料を電動モータ５Ａによって駆動されるポンプ６Ａにより圧送し、基本的に、流量検出器７Ａで検出される燃料流量８Ａが負荷に応じた燃料流量指令９Ａ（図６参照）と一致するよう燃料流量調節弁１０Ａの開度を調節することにより、燃料流量８Ａを制御しつつ、該燃料を所望のバーナ２からボイラ本体１内へ噴射するようになっている。
【０００６】
又、前記二系統の燃料供給系統Ａ，Ｂのうちの他方の燃料供給系統Ｂは、タンク４Ｂに貯留された燃料を電動モータ５Ｂによって駆動されるポンプ６Ｂ或いはタービン５Ｂ′によって駆動されるポンプ６Ｂ′により圧送し、基本的に前記一方の燃料供給系統Ａと同様、流量検出器７Ｂで検出される燃料流量８Ｂが負荷に応じた燃料流量指令９Ｂ（図６参照）と一致するよう燃料流量調節弁１０Ｂの開度を調節することにより、燃料流量８Ｂを制御しつつ、該燃料を所望のバーナ２からボイラ本体１内へ噴射するようになっている。
【０００７】
尚、前記ボイラの場合、起動時に１ペアのバーナ２が初点火されてから２ペア目のバーナ２が着火するまでの間は、負荷に応じた燃料流量制御ができないため、燃料圧力制御を行うようになっており、このため、前記一方の燃料供給系統Ａには、その燃料圧力１１Ａを検出するための圧力検出器１２Ａが設けられていると共に、前記他方の燃料供給系統Ｂには、その燃料圧力１１Ｂを検出するための圧力検出器１２Ｂが設けられており、前記流量検出器７Ａ，７Ｂで検出された燃料流量８Ａ，８Ｂと、前記圧力検出器１２Ａ，１２Ｂで検出された燃料圧力１１Ａ，１１Ｂとが制御装置１３へ入力され、該制御装置１３から燃料流量調節弁１０Ａ，１０Ｂへ開度指令１４Ａ，１４Ｂが出力されるようになっている。
【０００８】
図６は従来における制御装置の一例を示す回路図であって、該制御装置１３は、一方の燃料供給系統Ａにおける燃料流量調節弁１０Ａの制御用として、
燃料流量指令９Ａと前記流量検出器７Ａで検出された燃料流量８Ａとの燃料流量偏差１５Ａを求めて出力する減算器１６Ａと、
該減算器１６Ａから出力される燃料流量偏差１５Ａを比例積分処理し、該燃料流量偏差１５Ａをなくすための燃料流量調節弁１０Ａの開度指令１７Ａをその開度上下限値の範囲内に収めて出力する比例積分調節器１８Ａと、
予め設定された圧力設定値１９Ａと前記圧力検出器１２Ａで検出された燃料圧力１１Ａとの燃料圧力偏差２０Ａを求めて出力する減算器２１Ａと、
該減算器２１Ａから出力される燃料圧力偏差２０Ａを比例積分処理し、該燃料圧力偏差２０Ａをなくすための燃料流量調節弁１０Ａの開度指令２２Ａをその開度上下限値の範囲内に収めて出力する比例積分調節器２３Ａと、
ボイラ起動時に１ペアのバーナ２が初点火されてから２ペア目のバーナ２が着火するまでの間、燃料圧力制御を自動で行う場合にａ側に切り換えられ、前記比例積分調節器２３Ａから出力される開度指令２２Ａを開度指令２４Ａとして出力する一方、２ペア目のバーナが着火した後、負荷に応じた燃料流量制御が可能となった場合にｂ側に切り換えられ、前記比例積分調節器１８Ａから出力される開度指令１７Ａを開度指令２４Ａとして出力する切換器２５Ａと、
ボイラ起動時に初点火指令が出された際にａ側に切り換えられ、１ペアのバーナ２を点火させるのに必要となる予め設定された初点火開度設定値２６Ａを開度指令２７Ａとして出力する一方、それ以外の時にはｂ側に切り換えられ、その時点における燃料流量調節弁１０Ａの開度指令１４Ａをそのまま開度指令２７Ａとして出力する切換器２８Ａと、
ボイラ起動時に１ペアのバーナ２が初点火されるまでの間はｂ側に切り換えられ、前記切換器２８Ａから出力される開度指令２７Ａを開度指令２９Ａとして出力する一方、１ペアのバーナが初点火されてから燃料流量調節弁１０Ａの制御を自動で行う場合にａ側に切り換えられ、前記切換器２５Ａから出力される開度指令２４Ａを開度指令２９Ａとして出力する切換器３０Ａと、
燃料流量調節弁１０Ａの開度調節を手動操作或いは自動操作に切り換え可能で且つ自動操作時には前記切換器３０Ａからの開度指令２９Ａを開度指令１４Ａとして燃料流量調節弁１０Ａへ出力する手動／自動操作器３１Ａと
を備えると共に、
他方の燃料供給系統Ｂにおける燃料流量調節弁１０Ｂの制御用として、
燃料流量指令９Ｂと前記流量検出器７Ｂで検出された燃料流量８Ｂとの燃料流量偏差１５Ｂを求めて出力する減算器１６Ｂと、
該減算器１６Ｂから出力される燃料流量偏差１５Ｂを比例積分処理し、該燃料流量偏差１５Ｂをなくすための燃料流量調節弁１０Ｂの開度指令１７Ｂをその開度上下限値の範囲内に収めて出力する比例積分調節器１８Ｂと、
予め設定された圧力設定値１９Ｂと前記圧力検出器１２Ｂで検出された燃料圧力１１Ｂとの燃料圧力偏差２０Ｂを求めて出力する減算器２１Ｂと、
該減算器２１Ｂから出力される燃料圧力偏差２０Ｂを比例積分処理し、該燃料圧力偏差２０Ｂをなくすための燃料流量調節弁１０Ｂの開度指令２２Ｂをその開度上下限値の範囲内に収めて出力する比例積分調節器２３Ｂと、
ボイラ起動時に１ペアのバーナ２が初点火されてから２ペア目のバーナ２が着火するまでの間、燃料圧力制御を自動で行う場合にａ側に切り換えられ、前記比例積分調節器２３Ｂから出力される開度指令２２Ｂを開度指令２４Ｂとして出力する一方、２ペア目のバーナが着火した後、負荷に応じた燃料流量制御が可能となった場合にｂ側に切り換えられ、前記比例積分調節器１８Ｂから出力される開度指令１７Ｂを開度指令２４Ｂとして出力する切換器２５Ｂと、
ボイラ起動時に初点火指令が出された際にａ側に切り換えられ、１ペアのバーナ２を点火させるのに必要となる予め設定された初点火開度設定値２６Ｂを開度指令２７Ｂとして出力する一方、それ以外の時にはｂ側に切り換えられ、その時点における燃料流量調節弁１０Ｂの開度指令１４Ｂをそのまま開度指令２７Ｂとして出力する切換器２８Ｂと、
ボイラ起動時に１ペアのバーナ２が初点火されるまでの間はｂ側に切り換えられ、前記切換器２８Ｂから出力される開度指令２７Ｂを開度指令２９Ｂとして出力する一方、１ペアのバーナが初点火されてから燃料流量調節弁１０Ｂの制御を自動で行う場合にａ側に切り換えられ、前記切換器２５Ｂから出力される開度指令２４Ｂを開度指令２９Ｂとして出力する切換器３０Ｂと、
燃料流量調節弁１０Ｂの開度調節を手動操作或いは自動操作に切り換え可能で且つ自動操作時には前記切換器３０Ｂからの開度指令２９Ｂを開度指令１４Ｂとして燃料流量調節弁１０Ｂへ出力する手動／自動操作器３１Ｂと
を備えてなる構成を有している。
【０００９】
一方の燃料供給系統Ａにおける燃料を使用する場合、バーナ弁３Ａ，３Ｂが全て閉じた状態で、ボイラ起動時に初点火指令が出された際には、切換器２８Ａがａ側に切り換えられ、１ペアのバーナ２を点火させるのに必要となる予め設定された初点火開度設定値２６Ａが開度指令２７Ａとして出力され、該開度指令２７Ａが、ｂ側に切り換えられている切換器３０Ａと手動／自動操作器３１Ａを介し、開度指令１４Ａとして燃料流量調節弁１０Ａへ出力され、該燃料流量調節弁１０Ａの開度が前記初点火開度設定値２６Ａと等しくなるよう調節され、燃料が、前記開放された所望のバーナ弁３Ａを経て所望の１ペアのバーナ２へ供給され、該１ペアのバーナ２が初点火される。
【００１０】
続いて、前記１ペアのバーナ２が初点火されると、それ以降、切換器３０Ａはａ側に切り換えられ、切換器２５Ａは、２ペア目のバーナ２が着火するまでの間、ａ側に切り換えられ、このため、予め設定された圧力設定値１９Ａと圧力検出器１２Ａで検出された燃料圧力１１Ａとの燃料圧力偏差２０Ａが減算器２１Ａで求められて比例積分調節器２３Ａへ出力され、該比例積分調節器２３Ａにおいて、前記減算器２１Ａから出力される燃料圧力偏差２０Ａが比例積分処理され、該燃料圧力偏差２０Ａをなくすための燃料流量調節弁１０Ａの開度指令２２Ａがその開度上下限値の範囲内に収められて前記切換器２５Ａへ出力され、該切換器２５Ａと前記切換器３０Ａと手動／自動操作器３１Ａを介し、開度指令１４Ａとして燃料流量調節弁１０Ａへ出力され、該燃料流量調節弁１０Ａの開度が前記燃料圧力偏差２０Ａをなくすための開度指令２２Ａと等しくなるよう調節され、一方の燃料供給系統Ａにおける燃料圧力１１Ａが予め設定された圧力設定値１９Ａに保持される。
【００１１】
この後、２ペア目のバーナ２が着火すると、前記切換器２５Ａはｂ側に切り換えられ、このため、燃料流量指令９Ａと流量検出器７Ａで検出された燃料流量８Ａとの燃料流量偏差１５Ａが減算器１６Ａで求められて比例積分調節器１８Ａへ出力され、該比例積分調節器１８Ａにおいて、前記減算器１６Ａから出力される燃料流量偏差１５Ａが比例積分処理され、該燃料流量偏差１５Ａをなくすための燃料流量調節弁１０Ａの開度指令１７Ａがその開度上下限値の範囲内に収められて前記切換器２５Ａへ出力され、該切換器２５Ａと前記切換器３０Ａと手動／自動操作器３１Ａを介し、開度指令１４Ａとして燃料流量調節弁１０Ａへ出力され、該燃料流量調節弁１０Ａの開度が前記燃料流量偏差１５Ａをなくすための開度指令１７Ａと等しくなるよう調節され、一方の燃料供給系統Ａにおける燃料流量８Ａが負荷に応じた燃料流量指令９Ａに見合うよう燃料流量制御が行われる。
【００１２】
又、前記一方の燃料供給系統Ａにおける燃料が使用されている状態からボイラを停止させる際に、開放されていたバーナ弁３Ａが全て閉じ、全バーナ２が消火された場合には、燃料流量調節弁１０Ａの制御が自動でなくなることから切換器３０Ａがｂ側に切り換えられると共に、切換器２８Ａもｂ側に切り換えられているため、その時点における燃料流量調節弁１０Ａの開度指令１４Ａがそのまま開度指令２７Ａとして出力され、該開度指令２７Ａが、前記ｂ側に切り換えられている切換器３０Ａと手動／自動操作器３１Ａを介し、開度指令１４Ａとして燃料流量調節弁１０Ａへ出力され、該燃料流量調節弁１０Ａの開度がその時点での開度に保持されるが、これは、ボイラ停止時においてポンプ６Ａがまだ動いている状態で前記燃料流量調節弁１０Ａの開度が大きく変動してしまうことを避けるためである。
【００１３】
これに対し、他方の燃料供給系統Ｂにおける燃料を使用する場合、バーナ弁３Ａ，３Ｂが全て閉じた状態で、ボイラ起動時に初点火指令が出された際には、切換器２８Ｂがａ側に切り換えられ、１ペアのバーナ２を点火させるのに必要となる予め設定された初点火開度設定値２６Ｂが開度指令２７Ｂとして出力され、該開度指令２７Ｂが、ｂ側に切り換えられている切換器３０Ｂと手動／自動操作器３１Ｂを介し、開度指令１４Ｂとして燃料流量調節弁１０Ｂへ出力され、該燃料流量調節弁１０Ｂの開度が前記初点火開度設定値２６Ｂと等しくなるよう調節され、燃料が、前記開放された所望のバーナ弁３Ｂを経て所望の１ペアのバーナ２へ供給され、該１ペアのバーナ２が初点火される。
【００１４】
続いて、前記１ペアのバーナ２が初点火されると、それ以降、切換器３０Ｂはａ側に切り換えられ、切換器２５Ｂは、２ペア目のバーナ２が着火するまでの間、ａ側に切り換えられ、このため、予め設定された圧力設定値１９Ｂと圧力検出器１２Ｂで検出された燃料圧力１１Ｂとの燃料圧力偏差２０Ｂが減算器２１Ｂで求められて比例積分調節器２３Ｂへ出力され、該比例積分調節器２３Ｂにおいて、前記減算器２１Ｂから出力される燃料圧力偏差２０Ｂが比例積分処理され、該燃料圧力偏差２０Ｂをなくすための燃料流量調節弁１０Ｂの開度指令２２Ｂがその開度上下限値の範囲内に収められて前記切換器２５Ｂへ出力され、該切換器２５Ｂと前記切換器３０Ｂと手動／自動操作器３１Ｂを介し、開度指令１４Ｂとして燃料流量調節弁１０Ｂへ出力され、該燃料流量調節弁１０Ｂの開度が前記燃料圧力偏差２０Ｂをなくすための開度指令２２Ｂと等しくなるよう調節され、他方の燃料供給系統Ｂにおける燃料圧力１１Ｂが予め設定された圧力設定値１９Ｂに保持される。
【００１５】
この後、２ペア目のバーナ２が着火すると、前記切換器２５Ｂはｂ側に切り換えられ、このため、燃料流量指令９Ｂと流量検出器７Ｂで検出された燃料流量８Ｂとの燃料流量偏差１５Ｂが減算器１６Ｂで求められて比例積分調節器１８Ｂへ出力され、該比例積分調節器１８Ｂにおいて、前記減算器１６Ｂから出力される燃料流量偏差１５Ｂが比例積分処理され、該燃料流量偏差１５Ｂをなくすための燃料流量調節弁１０Ｂの開度指令１７Ｂがその開度上下限値の範囲内に収められて前記切換器２５Ｂへ出力され、該切換器２５Ｂと前記切換器３０Ｂと手動／自動操作器３１Ｂを介し、開度指令１４Ｂとして燃料流量調節弁１０Ｂへ出力され、該燃料流量調節弁１０Ｂの開度が前記燃料流量偏差１５Ｂをなくすための開度指令１７Ｂと等しくなるよう調節され、他方の燃料供給系統Ｂにおける燃料流量８Ｂが負荷に応じた燃料流量指令９Ｂに見合うよう燃料流量制御が行われる。
【００１６】
又、前記他方の燃料供給系統Ｂにおける燃料が使用されている状態からボイラを停止させる際に、開放されていたバーナ弁３Ｂが全て閉じ、全バーナ２が消火された場合には、燃料流量調節弁１０Ｂの制御が自動でなくなることから切換器３０Ｂがｂ側に切り換えられると共に、切換器２８Ｂもｂ側に切り換えられているため、その時点における燃料流量調節弁１０Ｂの開度指令１４Ｂがそのまま開度指令２７Ｂとして出力され、該開度指令２７Ｂが、前記ｂ側に切り換えられている切換器３０Ｂと手動／自動操作器３１Ｂを介し、開度指令１４Ｂとして燃料流量調節弁１０Ｂへ出力され、該燃料流量調節弁１０Ｂの開度がその時点での開度に保持されるが、これは、ボイラ停止時においてポンプ６Ｂがまだ動いている状態で前記燃料流量調節弁１０Ｂの開度が大きく変動してしまうことを避けるためである。
【００１７】
尚、二種類の燃料のうちいずれか一方を主燃料とした運転を切り換えて行うようにしたボイラの燃料制御装置を示すものとしては、例えば、特許文献１がある。
【特許文献１】特開平８−２６１４４４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１８】
ところで、発電所等に用いられるボイラ設備においては、停電等が生じて電動モータ５Ａを駆動することができなくなったような場合にも、ボイラ本体１の運転を継続できるようにするために、前記一方の燃料供給系統Ａからバーナ２に対して燃料の供給が行われている状態で、前記他方の燃料供給系統Ｂにおいては、図５に示される如く、タービン５Ｂ″によって駆動されるポンプ６Ｂ″により燃料を、前記タンク４Ｂ及びポンプ６Ｂ，６Ｂ′を迂回させる形で循環させ、停電等の非常運転時に備えて待機できるようにしてある。
【００１９】
しかしながら、従来の制御装置１３では、図６に示される如く、他方の燃料供給系統Ｂにおける燃料流量調節弁１０Ｂの制御系を、一方の燃料供給系統Ａにおける燃料流量調節弁１０Ａの制御系と全く同様としているため、仮に、停電等の非常運転時において、前記一方の燃料供給系統Ａによる燃料供給ができなくなったような場合に、他方の燃料供給系統Ｂの制御系における切換器２８Ｂに初点火指令が出されると、１ペアのバーナ２を点火させるのに必要となる初点火開度設定値２６Ｂに燃料流量調節弁１０Ｂの開度が調節されることから、結果的に負荷が下がり過ぎ、ボイラ本体１の運転を停止させずに継続させることが困難になるという不具合があった。
【００２０】
本発明は、斯かる実情に鑑み、停電等の非常運転時において、通常運転時に使用される燃料供給系統による燃料供給ができなくなったような場合にも、負荷の下がり過ぎを防止しつつ非常運転時用の燃料供給系統に切り換えることができ、ボイラ本体の運転を停止させずに継続させ得るボイラ設備の燃料制御装置を提供しようとするものである。
【課題を解決するための手段】
【００２１】
本発明は、ボイラ本体に配設された複数本のバーナに対し燃料を供給するための複数系統の燃料供給系統を通常運転時と非常運転時とで切り換え自在に設けてなるボイラ設備の燃料制御装置において、
非常運転時に切り換えられる燃料供給系統に設けられた燃料流量調節弁の待機中における初点火開度設定値を、通常用初点火開度設定値より大きい非常用初点火開度設定値に切り換え可能となるよう構成したことを特徴とするボイラ設備の燃料制御装置にかかるものである。
【００２２】
上記手段によれば、以下のような作用が得られる。
【００２３】
前述の如く、非常運転時に切り換えられる燃料供給系統に設けられた燃料流量調節弁の待機中における初点火開度設定値を、通常用初点火開度設定値より大きい非常用初点火開度設定値に切り換え可能となるよう構成すると、仮に、停電等の非常運転時において、通常運転時に使用される燃料供給系統による燃料供給ができなくなったような場合に、非常運転時に切り換えられる燃料供給系統に設けられた燃料流量調節弁の開度は、通常用初点火開度設定値より大きい非常用初点火開度設定値に調節されることから、負荷が下がり過ぎることが避けられ、ボイラ本体の運転を停止させずに継続させることが可能となる。
【００２４】
前記ボイラ設備の燃料制御装置においては、非常用初点火開度設定値を、非常運転時に切り換えられる燃料供給系統の燃料圧力に基づいて調節することが望ましく、このようにすると、例えば、非常運転時に切り換えられる燃料供給系統の燃料圧力が高い時には燃料流量調節弁の非常用初点火開度設定値を絞り、逆に前記燃料圧力が低い時には燃料流量調節弁の非常用初点火開度設定値を広げるよう調節することができるため、非常運転時に切り換えられる燃料供給系統の燃料圧力が変動している場合にも、燃料流量調節弁の開度を適切に保持可能となり、通常運転時に使用される燃料供給系統から非常運転時用の燃料供給系統への切換がより確実に行えることとなる。
【発明の効果】
【００２５】
本発明のボイラ設備の燃料制御装置によれば、停電等の非常運転時において、通常運転時に使用される燃料供給系統による燃料供給ができなくなったような場合にも、負荷の下がり過ぎを防止しつつ非常運転時用の燃料供給系統に切り換えることができ、ボイラ本体の運転を停止させずに継続させ得るという優れた効果を奏し得る。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２６】
以下、本発明の実施の形態を添付図面を参照して説明する。
【００２７】
図１〜図３は本発明を実施する形態の一例であって、図中、図４〜図６と同一の符号を付した部分は同一物を表わしており、基本的な構成は図４〜図６に示す従来のものと同様であるが、本図示例の特徴とするところは、図１〜図３に示す如く、非常運転時に切り換えられる他方の燃料供給系統Ｂに設けられた燃料流量調節弁１０Ｂの待機中における初点火開度設定値３２Ｂを、通常用初点火開度設定値２６Ｂ′より大きい非常用初点火開度設定値３３Ｂに切り換え可能となるよう構成した点にある。
【００２８】
本図示例の場合、他方の燃料供給系統Ｂを循環している燃料を使用する関係上、圧力変動が生じている可能性があるため、他方の燃料供給系統Ｂの燃料流量調節弁１０Ｂより上流側に設けた圧力検出器３４Ｂで燃料圧力３５Ｂを検出し、該検出した燃料圧力３５Ｂに基づき２ペアのバーナ２を点火させるのに必要となる非常用初点火開度設定値３３Ｂを求めて出力する関数発生器３６Ｂを設けると共に、
全バーナ弁３Ａ，３Ｂが閉じている状態で通常バーナ点火指令３７Ｂが出された際にａ側に切り換えられ、１ペアのバーナ２を点火させるのに必要となる予め設定された通常用初点火開度設定値２６Ｂ′を初点火開度設定値３２Ｂとして出力する一方、それ以外の時にはｂ側に切り換えられ、前記関数発生器３６Ｂから出力される非常用初点火開度設定値３３Ｂを初点火開度設定値３２Ｂとして出力する切換器３８Ｂを設けるようにしてある。
【００２９】
尚、前記関数発生器３６Ｂには、図３に示すように、燃料圧力３５Ｂと非常用初点火開度設定値３３Ｂとの関係を表わす関数を設定してあり、該関数は、燃料圧力３５Ｂが高い時には燃料流量調節弁１０Ｂの非常用初点火開度設定値３３Ｂを絞り、逆に前記燃料圧力３５Ｂが低い時には燃料流量調節弁１０Ｂの非常用初点火開度設定値３３Ｂを広げるよう調節する関数としてある。
【００３０】
又、前記切換器３８Ｂをａ側に切り換えるためのトリガーとして用いられる通常バーナ点火指令３７Ｂは、操作員が図示していないスイッチを押した際にシングルフリップフロップ３９Ｂのセット側を介してＡＮＤ回路４０Ｂへ入力され、該ＡＮＤ回路４０Ｂには、全バーナ弁３Ａ，３Ｂが閉じている状態で「１」となる信号４１Ｂが入力され、前記ＡＮＤ回路４０Ｂの論理積信号４２Ｂが「１」の場合に、前記切換器３８Ｂがａ側に切り換えられるようになっている。更に、前記通常バーナ点火指令３７Ｂは、オフディレイタイマ４３ＢとＮＯＴ回路４４Ｂとパルス発信器４５Ｂとを介してＯＲ回路４６Ｂへ入力され、該ＯＲ回路４６Ｂには、前記信号４１ＢのＮＯＴ回路４７Ｂを介した否定信号４８Ｂが入力され、前記ＯＲ回路４６Ｂの論理和信号４９Ｂが前記シングルフリップフロップ３９Ｂのリセット側に入力され、該論理和信号４９Ｂが「１」の場合、即ち、前記通常バーナ点火指令３７Ｂが出されてからオフディレイタイマ４３Ｂに予め設定されている遅延時間（例えば、２［ｍｉｎ］）だけ経過後、或いはバーナ弁３Ａ，３Ｂのいずれかが開いた際に、前記シングルフリップフロップ３９Ｂがリセットされて前記ＡＮＤ回路４０Ｂの論理積信号４２Ｂが「０」となり、前記切換器３８Ｂがｂ側に切り換えられるようになっている。
【００３１】
次に、上記図示例の作用を説明する。
【００３２】
仮に、停電等の非常運転時において、通常運転時に使用される一方の燃料供給系統Ａによる燃料供給ができなくなったような場合に、非常運転時に切り換えられる他方の燃料供給系統Ｂの制御系における切換器２８Ｂに初点火指令が出されると、該切換器２８Ｂがａ側に切り換えられ、又、切換器３８Ｂはｂ側に切り換えられているため、２ペアのバーナ２を点火させるのに必要となる非常用初点火開度設定値３３Ｂに燃料流量調節弁１０Ｂの開度が調節される形となり、負荷が下がり過ぎることが避けられ、ボイラ本体１の運転を停止させずに継続させることが可能となる。
【００３３】
しかも、本図示例においては、圧力検出器３４Ｂで検出した燃料圧力３５Ｂに基づき２ペアのバーナ２を点火させるのに必要となる非常用初点火開度設定値３３Ｂを求めて出力する関数発生器３６Ｂを設け、該非常用初点火開度設定値３３Ｂを非常運転時に切り換えられる他方の燃料供給系統Ｂの燃料圧力３５Ｂに基づいて調節するようにしたことにより、例えば、非常運転時に切り換えられる他方の燃料供給系統Ｂの燃料圧力３５Ｂが高い時には燃料流量調節弁１０Ｂの非常用初点火開度設定値３３Ｂを絞り、逆に前記燃料圧力３５Ｂが低い時には燃料流量調節弁１０Ｂの非常用初点火開度設定値３３Ｂを広げるよう調節することができるため、非常運転時に切り換えられる他方の燃料供給系統Ｂの燃料圧力３５Ｂが変動している場合にも、燃料流量調節弁１０Ｂの開度を適切に保持可能となり、通常運転時に使用される一方の燃料供給系統Ａから非常運転時用の他方の燃料供給系統Ｂへの切換がより確実に行えることとなる。
【００３４】
こうして、停電等の非常運転時において、通常運転時に使用される一方の燃料供給系統Ａによる燃料供給ができなくなったような場合にも、負荷の下がり過ぎを防止しつつ非常運転時用の他方の燃料供給系統Ｂに切り換えることができ、ボイラ本体１の運転を停止させずに継続させ得る。
【００３５】
尚、本発明のボイラ設備の燃料制御装置は、上述の図示例にのみ限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々変更を加え得ることは勿論である。
【図面の簡単な説明】
【００３６】
【図１】本発明を実施する形態の一例における燃料系統を示す概略図である。
【図２】本発明を実施する形態の一例における制御装置を示す回路図である。
【図３】図２に示される関数発生器に入力された関数を表わす線図である。
【図４】ボイラ本体の前面側並びに後面側に配設されるバーナを示す斜視図である。
【図５】従来における燃料系統の一例を示す概略図である。
【図６】従来における制御装置の一例を示す回路図である。
【符号の説明】
【００３７】
１ ボイラ本体
２ バーナ
３Ａ バーナ弁
３Ｂ バーナ弁
１０Ａ 燃料流量調節弁
１０Ｂ 燃料流量調節弁
１３ 制御装置
１４Ａ 開度指令
１４Ｂ 開度指令
２６Ｂ′ 通常用初点火開度設定値
３２Ｂ 初点火開度設定値
３３Ｂ 非常用初点火開度設定値
３４Ｂ 圧力検出器
３５Ｂ 燃料圧力
３６Ｂ 関数発生器
３８Ｂ 切換器
Ａ 燃料供給系統
Ｂ 燃料供給系統
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ボイラ本体に配設された複数本のバーナに対し燃料を供給するための複数系統の燃料供給系統を通常運転時と非常運転時とで切り換え自在に設けてなるボイラ設備の燃料制御装置において、
非常運転時に切り換えられる燃料供給系統に設けられた燃料流量調節弁の待機中における初点火開度設定値を、通常用初点火開度設定値より大きい非常用初点火開度設定値に切り換え可能となるよう構成したことを特徴とするボイラ設備の燃料制御装置。
【請求項２】
非常用初点火開度設定値を、非常運転時に切り換えられる燃料供給系統の燃料圧力に基づいて調節するようにした請求項１記載のボイラ設備の燃料制御装置。
【請求項１】
ボイラ本体に配設された複数本のバーナに対し燃料を供給するための複数系統の燃料供給系統を通常運転時と非常運転時とで切り換え自在に設けてなるボイラ設備の燃料制御装置において、
非常運転時に切り換えられる燃料供給系統に設けられた燃料流量調節弁の待機中における初点火開度設定値を、通常用初点火開度設定値より大きい非常用初点火開度設定値に切り換え可能となるよう構成したことを特徴とするボイラ設備の燃料制御装置。
【請求項２】
非常用初点火開度設定値を、非常運転時に切り換えられる燃料供給系統の燃料圧力に基づいて調節するようにした請求項１記載のボイラ設備の燃料制御装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【公開番号】特開２００６−９７９４４（Ｐ２００６−９７９４４Ａ）
【公開日】平成１８年４月１３日（２００６．４．１３）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００４−２８３６９９（Ｐ２００４−２８３６９９）
【出願日】平成１６年９月２９日（２００４．９．２９）
【出願人】（０００００００９９）石川島播磨重工業株式会社 (5,014)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１８年４月１３日（２００６．４．１３）
【国際特許分類】
【出願日】平成１６年９月２９日（２００４．９．２９）
【出願人】（０００００００９９）石川島播磨重工業株式会社 (5,014)
【Ｆターム（参考）】
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