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JP7795767B2 - Methods for stabilizing boiler water quality - Google Patents
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JP7795767B2 - Methods for stabilizing boiler water quality - Google Patents

Methods for stabilizing boiler water quality

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JP7795767B2 JP2021199694A JP2021199694A JP7795767B2 JP 7795767 B2 JP7795767 B2 JP 7795767B2 JP 2021199694 A JP2021199694 A JP 2021199694A JP 2021199694 A JP2021199694 A JP 2021199694A JP 7795767 B2 JP7795767 B2 JP 7795767B2
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Description

本発明はボイラの缶水の水質を安定化させる方法に関する。 The present invention relates to a method for stabilizing the quality of boiler water.

ボイラで缶水が蒸発することにより発生した蒸気には缶水も混在し、この缶水が混在した蒸気すなわち気水混合流体は、気水分離器に流入され、この気水分離器において蒸気と缶水とが気水分離される。分離した缶水は、気水分離器とボイラの缶体とを連結する降水管を通って、ボイラの缶体の下部に流入する。ボイラの運転中は、これらの動作が連続的に行われることで缶水が循環されて、缶体の内部の水質が安定状態で一定化する(特許文献1)。蒸発によって減少した缶水を補充するために、ボイラの缶体へ給水するための給水ポンプが運転される。 The steam generated by boiler water evaporation, including boiler water, is mixed with the boiler water. This steam mixed with boiler water, i.e., a steam-water mixture, flows into a steam-water separator, where the steam and boiler water are separated. The separated boiler water flows into the bottom of the boiler body through a downcomer pipe connecting the steam-water separator to the boiler body. While the boiler is operating, these operations are performed continuously, circulating the boiler water and maintaining a stable, constant water quality inside the boiler body (Patent Document 1). To replenish the boiler water lost due to evaporation, a feedwater pump is operated to supply water to the boiler body.

特開2021-74679号公報Japanese Patent Application Laid-Open No. 2021-74679

しかし、ボイラは蒸発と給水とを繰り返している状態にあることから、缶内にスラッジなどの不純物が堆積したり、缶水の濃縮度が上昇したりする。すると、発生蒸気内に缶水が多量に混入するキャリーオーバが生じたり、缶体の各部に腐食が発生したり、缶壁面にスケールが付着して伝熱面に過熱状態が生じたりする。特に腐食の発生や過熱状態の発生がある程度以上進行すると、缶体が破裂するなどの事故が発生しかねない。 However, because boilers are constantly repeating evaporation and water supply cycles, impurities such as sludge can accumulate inside the boiler, and the boiler water can become more concentrated. This can lead to carryover, where a large amount of boiler water is mixed into the generated steam, corrosion can occur in various parts of the boiler body, and scale can build up on the boiler walls, causing overheating on the heat transfer surfaces. In particular, if corrosion or overheating progresses beyond a certain level, accidents such as the boiler body bursting can occur.

そこで本発明は、ボイラの缶水の水質を安定化させることで、このような不都合が発生しないようにすることを目的とする。 The present invention aims to prevent such inconveniences from occurring by stabilizing the quality of boiler water.

この目的を達成するため本発明のボイラの缶水の水質を安定化させる方法は、
ボイラの缶体へ缶水を供給するための給水ポンプを間欠的に運転し、
前記給水ポンプを間欠的に運転するときに、ボイラから外部に供給される気水混合流体に含まれる蒸気と缶水とを分離させるための気水分離器の缶水を缶外へ排出するためのブロー操作を行い、
ブロー操作の時間に上限値と下限値とを設定し、
気水分離器内の缶水の電気伝導率を検出し、
検出された電気伝導率が、前記ブロー操作の時間の上限値に対応する電気伝導率と前記ブロー操作の時間の下限値に対応する電気伝導率との間の通常の電気伝導率であった場合には、前記ブロー操作の時間の上限値と下限値との間の時間でブロー操作を行い、
検出された電気伝導率がブロー操作の時間の上限値に対応する電気伝導率を上回った場合にブロー操作の時間を上限値に設定するとともに、測定された電気伝導率がブロー操作の時間の下限値に対応する電気伝導率を下回った場合にブロー操作の時間を下限値に設定することを特徴とする。
In order to achieve this object, the method of stabilizing the quality of boiler water of the present invention comprises the steps of:
The feedwater pump for supplying boiler water to the boiler body is operated intermittently,
When the feedwater pump is intermittently operated, a blowing operation is performed to discharge boiler water from a steam-water separator, which separates the steam and boiler water contained in the steam-water mixture fluid supplied from the boiler to the outside, to the outside of the boiler;
Set upper and lower limits for the blowing operation time,
Detects the electrical conductivity of boiler water in the steam separator,
When the detected electrical conductivity is a normal electrical conductivity between the electrical conductivity corresponding to the upper limit value of the time of the blowing operation and the electrical conductivity corresponding to the lower limit value of the time of the blowing operation, the blowing operation is performed for a time between the upper limit value and the lower limit value of the time of the blowing operation,
The device is characterized in that when the detected electrical conductivity exceeds the electrical conductivity corresponding to the upper limit value of the blowing operation time, the blowing operation time is set to the upper limit value, and when the measured electrical conductivity falls below the electrical conductivity corresponding to the lower limit value of the blowing operation time, the blowing operation time is set to the lower limit value .

本発明のボイラの缶水の水質を安定化させる方法によれば、ボイラが低負荷で運転される状態が一定時間以上継続したときに、気水分離器内の電気伝導率が検出される缶水の当該電気伝導率を、ボイラ内の缶水の電気伝導率に対応させるように、所定時間にわたってブロー操作を行うことが好適である。 According to the method for stabilizing boiler water quality of the present invention, when the boiler has been operating at a low load for a certain period of time or longer, it is preferable to perform a blowing operation for a predetermined period of time so that the electrical conductivity of the boiler water detected in the steam-water separator corresponds to the electrical conductivity of the boiler water in the boiler.

本発明のボイラの缶水の水質を安定化させる方法によれば、ボイラが低負荷で運転される状態が一定時間以上継続したときに、一時的にボイラを高燃焼状態として、蒸発量を増加させるとともに気水分離器に流入する気水混合流体の量を増大させることが好適である。 According to the method of the present invention for stabilizing the boiler water quality, when the boiler has been operating at a low load for a certain period of time or longer, it is preferable to temporarily put the boiler into a high combustion state, thereby increasing the amount of evaporation and increasing the amount of steam-water mixture flowing into the steam-water separator.

本発明のボイラの缶水の水質を安定化させる方法によれば、ボイラへ缶水を供給するための給水ポンプを間欠的に運転し、前記給水ポンプを間欠的に運転するときに、缶水を缶外へ排出するためのブロー操作を行うため、継続して一部の缶水を確実に新たな給水と入れ替えることができ、このためボイラの缶水の水質を安定化させることができて、安定化させることができない場合のような不都合の発生を防止することができる。 According to the method for stabilizing the quality of boiler water of the present invention, a feed water pump for supplying boiler water to a boiler is operated intermittently, and when the feed water pump is operated intermittently, a blowing operation for discharging the boiler water outside the boiler is performed. Therefore, a part of the boiler water can be continuously and reliably replaced with new feed water. As a result, the quality of the boiler water can be stabilized, and inconveniences such as those that would occur if the quality could not be stabilized can be prevented.

本発明の実施の形態のボイラの缶水の水質を安定化させる方法を実行するためのボイラの構造を示す図である。1 is a diagram showing the structure of a boiler for carrying out a method for stabilizing the quality of boiler water of a boiler according to an embodiment of the present invention; 図1のボイラの運転シーケンスの例を示す図である。FIG. 2 is a diagram showing an example of an operation sequence of the boiler of FIG. 1 . 図1のボイラにおけるブロー率の制御例を示す図である。FIG. 2 is a diagram illustrating an example of control of the blow rate in the boiler of FIG. 1.

本発明のボイラの缶水の水質を安定化させる方法の原理は、ボイラへ缶水を供給するための給水ポンプを間欠的に運転するごとに、缶水を小刻みに缶外に排出させることで、缶水の濃度すなわちその水質を安定化させることにある。 The principle behind the method of stabilizing boiler water quality in this invention is to stabilize the boiler water concentration, i.e., its quality, by discharging boiler water in small amounts from the boiler each time the feedwater pump that supplies boiler water to the boiler is operated intermittently.

図1は、本発明の方法を実行するためのボイラの構造を示す。ここで11は缶体で、給水路12から供給された缶水13を図外のバーナによって加熱することで蒸気14を発生させるように構成されている。15は、バーナからの排ガス路である。16はエコノマイザで、このエコノマイザ16に排ガス路15と給水路12とが接続されることで、排ガスの保有する熱エネルギを給水すなわち缶水13に回収して熱効率の向上を図るためのものである。給水路12には、給水ポンプ17が設けられている。 Figure 1 shows the structure of a boiler for carrying out the method of the present invention. Reference numeral 11 denotes the boiler body, which is configured to generate steam 14 by heating boiler water 13 supplied from a water supply line 12 using a burner (not shown). Reference numeral 15 denotes an exhaust gas line from the burner. Reference numeral 16 denotes an economizer, which is connected to the exhaust gas line 15 and water supply line 12 to recover the thermal energy contained in the exhaust gas into the water supply, i.e., boiler water 13, thereby improving thermal efficiency. A water supply pump 17 is provided in the water supply line 12.

缶体11の内部で発生した蒸気14は、缶体11の内部に存在していた缶水13を含んだ気水混合流体の形態で缶体11から外部へ取り出され、気水分離器18に取り込まれる。気水分離器18は、重力の作用などによって蒸気14と缶水13とを分離し、分離された蒸気14は気水分離器18の上部から系外へ取り出されて使用先に供給される。分離された缶水13は気水分離器18の内部における下部に溜まるが、気水分離器18と缶体11とを連通させる降水管19を経て、缶体11の底部へ循環される。 The steam 14 generated inside the boiler body 11 is extracted from the boiler body 11 in the form of a steam-water mixture fluid containing boiler water 13 that was present inside the boiler body 11 and taken into the steam-water separator 18. The steam-water separator 18 separates the steam 14 from the boiler water 13 by gravity or other means, and the separated steam 14 is extracted from the top of the steam-water separator 18 to the outside of the system and supplied to the destination. The separated boiler water 13 accumulates in the lower part inside the steam-water separator 18, but is circulated to the bottom of the boiler body 11 via a downcomer 19 that connects the steam-water separator 18 and the boiler body 11.

降水管19には、ブロー配管21が接続されている。このブロー配管21は、降水管19や気水分離器18の内部に溜まっている缶水13を、重力の作用や缶体11の内部に存在する蒸気14の圧力の作用などによって、缶体11の外部へ排出するためのもの、すなわち缶水13のブローを行うためのものである。ブロー配管21には、ブローの実行と停止とを制御するための開閉弁22が設けられている。 A blow pipe 21 is connected to the downcomer pipe 19. This blow pipe 21 is used to discharge boiler water 13 accumulated inside the downcomer pipe 19 and steam separator 18 to the outside of the boiler body 11 by the action of gravity or the action of the pressure of steam 14 present inside the boiler body 11, i.e., to blow out the boiler water 13. The blow pipe 21 is provided with an on-off valve 22 for controlling the start and stop of blowing.

降水管19には、この降水管19の内部の缶水13の電気伝導率を検出するための電気伝導率センサ23が設けられている。缶水13は濃縮するとその電気伝導率が上昇するので、電気伝導率を検出することによってその濃縮の度合いを検出しようとするものである。電気伝導率センサ23は、図示のボイラにおいて缶水13が存在する任意の箇所に設けることができる。しかし、缶体11の内部では缶水13が沸騰状態にあって激しく運動しているため、その安定した濃度を測定することが困難である。これに対し、降水管19は缶体11の外部に設けられているため、外気によって冷却され、したがって降水管19の内部の缶水13は沸騰状態ではなく、安定した状態となっている。よって、電気伝導率センサ23を降水管19に設けることで、缶水13の電気伝導率を安定な状態で検出することができる。さらに、電気伝導率が高くなっていることを検出できずに見逃してしまうことを防止するために、電気伝導率センサ23は、降水管19における缶水13の電気伝導率の高い部分、すなわち図示のように高さ方向に沿った降水管19の中ほどの部分に設けられている。そして、ブロー配管21は、降水管19における電気伝導率センサ23が設けられた位置に対応して、この降水管19に連通されている。 The downcomer pipe 19 is equipped with an electrical conductivity sensor 23 for detecting the electrical conductivity of the boiler water 13 inside the downcomer pipe 19. Because the electrical conductivity of boiler water 13 increases as it becomes concentrated, detecting electrical conductivity is intended to detect the degree of concentration. The electrical conductivity sensor 23 can be installed anywhere in the illustrated boiler where the boiler water 13 is present. However, because the boiler water 13 inside the boiler body 11 is boiling and moving vigorously, it is difficult to measure its stable concentration. In contrast, because the downcomer pipe 19 is installed outside the boiler body 11, it is cooled by outside air. Therefore, the boiler water 13 inside the downcomer pipe 19 is not boiling but is stable. Therefore, by installing the electrical conductivity sensor 23 in the downcomer pipe 19, the electrical conductivity of the boiler water 13 can be detected in a stable state. Furthermore, to prevent high electrical conductivity from being overlooked due to failure to detect it, the electrical conductivity sensor 23 is installed in the downcomer pipe 19 in a portion of the boiler water 13 where the electrical conductivity is high, i.e., in the middle of the downcomer pipe 19 along the height direction as shown. The blow pipe 21 is connected to this downcomer pipe 19 at a position corresponding to the position where the electrical conductivity sensor 23 is installed in the downcomer pipe 19.

24は制御装置で、給水ポンプ17の運転、停止を制御するとともに、電気伝導率センサ23からの検出信号にもとづいてブロー配管21における開閉弁22の開閉状体を制御するものである。 Reference numeral 24 denotes a control device that controls the operation and stop of the water supply pump 17 and also controls the opening and closing state of the on-off valve 22 in the blow pipe 21 based on the detection signal from the electrical conductivity sensor 23.

25は水位計で、缶体11の内部における缶水13の水位を検出するために缶体11に連通されている。26は全ブロー配管で、この全ブロー配管26に設けられた弁27を開くことで、メンテナンスなどを目的として缶体11の内部の缶水13をすべて排出するために用いられる。 25 is a water level gauge that is connected to the boiler body 11 to detect the level of boiler water 13 inside the boiler body 11. 26 is a full blow-off pipe that is used to drain all of the boiler water 13 inside the boiler body 11 for maintenance or other purposes by opening a valve 27 provided on this full blow-off pipe 26.

このような構成において、図示のボイラを運転する際には、蒸気の発生により缶体11の内部の缶水13のレベルが低下するため、給水ポンプ17を運転して缶水13を補充する。この給水ポンプ17の運転および停止は、制御装置24によって図2に示すように間欠的に行われる。この給水ポンプ17の間欠的な運転時間は、缶体11の内部における缶水13のレベルの低下の仕方に応じて、それぞれの運転時ごとに変動する。図2の例では、1回目の運転時間はTA、2回目の運転時間はTB、3回目の運転時間はTCである。 When the illustrated boiler is operated in this configuration, the boiler water 13 level inside the boiler body 11 drops due to the generation of steam, so the feedwater pump 17 is operated to replenish the boiler water 13. The feedwater pump 17 is operated and stopped intermittently by the control device 24 as shown in Figure 2. The intermittent operation time of the feedwater pump 17 varies for each operation depending on how the boiler water 13 level inside the boiler body 11 drops. In the example of Figure 2, the first operation time is TA, the second operation time is TB, and the third operation time is TC.

本発明においては、給水ポンプ17を運転して缶体11の内部に缶水13を補充するときに、同時に、ブロー配管21を通して濃度の高くなった缶水13の排出を行い、それによって缶体11の内部の缶水13の濃度すなわち電気伝導率を低下させる。その詳細は、次のとおりである。 In the present invention, when the water supply pump 17 is operated to replenish boiler water 13 inside the boiler body 11, the concentrated boiler water 13 is simultaneously discharged through the blow-off pipe 21, thereby reducing the concentration, i.e., the electrical conductivity, of the boiler water 13 inside the boiler body 11. The details are as follows:

すなわち、制御装置24によってブロー操作時間に上限値と下限値とを設定し、センサ23による電気伝導率の検出結果すなわち缶水13の濃度の検出値が通常の範囲である場合には、上限値と下限値との間で設定された一定の設定時間だけブロー操作を行う。具体的には、図2に示すように、給水ポンプ17の2回目の運転時に、同時に、給水ポンプ17の1回目の運転時間TAに係数Cを乗じた時間であるTA×Cだけブロー操作を行う。Cは、給水の状態や缶水13の管理状態によって適宜に設定することができ、たとえば0.2~1.5(20~150%)の範囲で設定することができる。すると、ブロー操作時間の上限値はTA×1.5となり、ブロー操作時間の下限値はTA×0.2となり、この範囲の間で一定のブロー操作時間となるように通常時についてのCの値となる一定値を設定する。すなわち、Cは、上限値である1.5と下限値である0.2との間における適宜の値を持つことになる。 That is, the control device 24 sets upper and lower limits for the blowing operation time, and when the electrical conductivity detected by the sensor 23, i.e., the detected value of the boiler water 13 concentration, is within the normal range, the blowing operation is performed for a fixed time set between the upper and lower limits. Specifically, as shown in Figure 2, during the second operation of the feedwater pump 17, the blowing operation is simultaneously performed for TA x C, which is the first operation time TA of the feedwater pump 17 multiplied by a coefficient C. C can be set appropriately depending on the condition of the feedwater and the management status of the boiler water 13, for example, in the range of 0.2 to 1.5 (20 to 150%). In this case, the upper limit of the blowing operation time is TA x 1.5, and the lower limit of the blowing operation time is TA x 0.2. A fixed value is set as the value of C under normal conditions so that the blowing operation time remains constant within this range. In other words, C has an appropriate value between the upper limit of 1.5 and the lower limit of 0.2.

同様に、給水ポンプ17の3回目の運転時には、同時に、給水ポンプ17の2回目の運転時間TBに係数Cを乗じた時間であるTB×Cだけブロー操作を行う。この時のCの値は、2回目の運転時と同値である。このように、給水ポンプ17の前回の運転時間に対応して、給水ポンプ17の次回の運転時にブロー操作を行うことで、給水ポンプ17の前回の運転時間に適合した適切な時間にわたってブロー操作を行うことができる。また、給水ポンプ17の運転時に同時にブロー操作を行うため、ブロー操作により排出した缶水13の量を適切に補充することができる。このようにして、缶体11の内部における缶水13の電気伝導率すなわちその濃度を、安定状態で維持することができる。 Similarly, when the feedwater pump 17 is operated for the third time, a blowing operation is simultaneously performed for TB x C, which is the time TB obtained by multiplying the second operation time of the feedwater pump 17 by a coefficient C. The value of C at this time is the same as during the second operation. In this way, by performing the blowing operation during the next operation of the feedwater pump 17 in accordance with the previous operation time of the feedwater pump 17, the blowing operation can be performed for an appropriate period of time that matches the previous operation time of the feedwater pump 17. In addition, because the blowing operation is performed simultaneously with the operation of the feedwater pump 17, the amount of boiler water 13 discharged by the blowing operation can be appropriately replenished. In this way, the electrical conductivity of the boiler water 13 inside the boiler body 11, i.e., its concentration, can be maintained in a stable state.

上記した上限値と下限値とC値との3種類の係数の値によれば、図2において、ブロー操作の最短時間は、TA×0.2となる。このように下限値を設ける理由は、下限値を下回ってブロー操作の時間が短くなると、缶体11の内部における缶水13の濃度が大きく変動する恐れがあるためである。なお、問題が無ければ、ブロー操作の最短時間をTA×0すなわちブロー操作を行わないように制御することも可能である。また図2において、ブロー操作の最長時間は、TA×1.5となる。このように上限値を設ける理由は、上限値を上回ってブロー操作の時間が長くなると、給水ポンプ17の次回の間欠運転時に、前回の間欠運転時に関連したブロー操作が引き続き実施されて、制御困難となる恐れがあるためである。なお、このような問題点が生じない限り、1.5を超えて上限値を設定することも可能である。 Based on the three coefficient values (upper limit, lower limit, and C) described above, the minimum blowing time in Figure 2 is TA x 0.2. The reason for setting a lower limit is that if the blowing time is shortened below the lower limit, the concentration of the boiler water 13 inside the boiler body 11 may fluctuate significantly. If no problems arise, the minimum blowing time can be set to TA x 0, i.e., no blowing operation is performed. Also, in Figure 2, the maximum blowing time is TA x 1.5. The reason for setting an upper limit is that if the blowing time is extended beyond the upper limit, the blowing operation related to the previous intermittent operation may continue during the next intermittent operation of the feedwater pump 17, making control difficult. As long as such problems do not arise, the upper limit can be set above 1.5.

缶体11の内部の缶水13の濃度が極端に高くなって、それに応じた高い電気伝導率が検出され、その場合は上限値を超えた長いブロー操作時間が必要であるときにおいても、ブロー操作時間は、給水ポンプ17の前回の運転時間の1.5倍の長さまでとし、その長さをブロー操作時間の上限値とする。すると、ブロー操作時間が必要時間に達せず缶水13の濃度は十分に低下しないため、次回以降の所要の回数にわたっても、上限値でブロー操作を行うことになる。そして、そのような操作を繰り返すことで、いずれは缶水13の濃度が十分に低下し、所要のブロー操作時間が上限値以下になるので、その後は、上記した上限値と下限値との間の通常時間での制御を行うことになる。 Even if the concentration of boiler water 13 inside the boiler body 11 becomes extremely high and a correspondingly high electrical conductivity is detected, requiring a longer blowing operation time exceeding the upper limit, the blowing operation time is limited to 1.5 times the previous operating time of the feedwater pump 17, and this length is set as the upper limit for the blowing operation time. If this occurs, the required blowing operation time will not be reached and the concentration of the boiler water 13 will not be sufficiently reduced, so the blowing operation will be performed at the upper limit for the required number of times from the next time onwards. By repeating this operation, the concentration of the boiler water 13 will eventually be sufficiently reduced, and the required blowing operation time will fall below the upper limit, and thereafter the operation will be controlled at the normal time between the upper and lower limits described above.

反対に、缶体11の内部の缶水13の濃度が極端に低くなって、それに応じた低い電気伝導率が検出され、その場合は下限値を下回る短いブロー操作時間で足りるときにおいても、ブロー操作時間は、給水ポンプ17の前回の運転時間の0.2倍の長さまでしか短くせず、その長さをブロー操作時間の下限値とする。すると、ブロー操作時間が必要時間を超えてしまい、缶水13の濃度は十分に上昇しないため、次回以降の所要の回数にわたっても、下限値でブロー操作を行うことになる。そして、そのような操作を繰り返すことで、いずれは缶水13の濃度が必要レベルまで上昇し、所要のブロー操作時間が下限値以上になるので、その後は、上記した上限値と下限値との間の通常時間での制御を行うことになる。 Conversely, if the concentration of boiler water 13 inside the boiler body 11 becomes extremely low and a correspondingly low electrical conductivity is detected, and a short blowing operation time below the lower limit is sufficient, the blowing operation time is only shortened to 0.2 times the previous operating time of the feedwater pump 17, and this length is set as the lower limit of the blowing operation time. In this case, the blowing operation time exceeds the required time, and the concentration of the boiler water 13 does not increase sufficiently, so the blowing operation will be performed at the lower limit for the required number of times from the next time onwards. By repeating this operation, the concentration of the boiler water 13 will eventually increase to the required level, and the required blowing operation time will exceed the lower limit, and thereafter the operation will be controlled at the normal time between the upper and lower limits described above.

図3は、本発明のボイラの缶水の水質を安定化させる方法を、図2の時間軸チャートとは別の観点で示したグラフである。このグラフは、センサ23にて検出された缶水13の電気伝導率を横軸にとり、給水時間とブロー操作時間との比(%)を縦軸にとったものである。電気伝導率の単位は、mS/mすなわち、ミリジーメンス毎メートルである。ここでは、300mS/mを設定値とし、この設定値±20パーセントの範囲、つまり240mS/mから360mS/mまでの範囲を許容範囲すなわち通常範囲としたうえで、缶水13の濃度を制御している。図3の例では、給水時間とブロー操作時間との比が100%となるように上述のCの値を設定している。すなわちC=1.0としている。 Figure 3 is a graph illustrating the method of stabilizing boiler water quality of the present invention from a different perspective than the time axis chart of Figure 2. This graph plots the electrical conductivity of boiler water 13 detected by sensor 23 on the horizontal axis and the ratio (%) of water supply time to blow operation time on the vertical axis. The unit of electrical conductivity is mS/m, or millisiemens per meter. Here, 300 mS/m is set as the set value, and the allowable or normal range is a range of ±20% from this set value, i.e., 240 mS/m to 360 mS/m, within which the concentration of boiler water 13 is controlled. In the example of Figure 3, the value of C described above is set so that the ratio of water supply time to blow operation time is 100%. In other words, C = 1.0.

電気伝導率360mS/mを検出濃度の上限値として、検出濃度がこれを上回った場合でも係数を1.5(150%)にしている。これにより、ブロー操作の時間を長くして、ブロー率が高くなるようにしている。また電気伝導率240mS/mを検出濃度の下限値として、検出濃度がこれを下回った場合でも、係数を0.2(20%)にしている。これにより、ブロー操作の時間を短くして、ブロー率が低くなるようにしている。なお、上記のように下限値の値を0にすることができる場合は、そうすることで、ブロー率も0%に抑えることができる。 An electrical conductivity of 360 mS/m is set as the upper limit for detected concentrations, and even if the detected concentration exceeds this, the coefficient is set to 1.5 (150%). This lengthens the blowing operation time and increases the blowing rate. Also, an electrical conductivity of 240 mS/m is set as the lower limit for detected concentrations, and even if the detected concentration falls below this, the coefficient is set to 0.2 (20%). This shortens the blowing operation time and decreases the blowing rate. Furthermore, if the lower limit can be set to 0 as described above, the blowing rate can also be kept at 0% by doing so.

上記のようにして、缶水13は、缶体11の内部と、気水分離器18および降水管19の内部とを循環する。この場合において、負荷の低い状態でボイラを運転しているときには、上記した缶水13の循環量が少なくなり、それによって缶水13の濃度すなわち電気伝導率の検出精度が低下する可能性がある。このため、ボイラが低負荷の状態で運転を続けている場合には、所定時間の経過とともに、または給水ポンプが所定回数以上間欠運転を行った時点で、ある程度の時間にわたってブロー操作を行う。そうすることにより、缶水13の循環量が多くなって、缶体11の内部の缶水13の濃度と同程度の濃度の缶水13を電気伝導率センサ23の設置位置に到達させることができる。これによって、電気伝導率を正確に検出することができる。 As described above, boiler water 13 circulates between the inside of the boiler body 11 and the inside of the steam separator 18 and downcomer pipe 19. In this case, when the boiler is operating under low load conditions, the amount of boiler water 13 circulated decreases, which may result in a decrease in the accuracy of detecting the boiler water 13 concentration, i.e., electrical conductivity. For this reason, when the boiler continues to operate under low load conditions, a blowing operation is performed for a certain period of time after a predetermined time has passed or when the feedwater pump has operated intermittently a predetermined number of times or more. This increases the amount of boiler water 13 circulated, allowing boiler water 13 with a concentration similar to that of the boiler water 13 inside the boiler body 11 to reach the installation location of the electrical conductivity sensor 23. This allows electrical conductivity to be detected accurately.

上述の缶水13の循環に関し、ボイラが低負荷で運転されているときには、蒸発状態が比較的穏やかであることから、蒸発に伴って缶体11の内部で跳ね上がる缶水の量が少なく、このために缶水13の循環の程度が低下することがある。その対策として、ボイラが低負荷で運転されているときに、一定の条件下でボイラの燃焼量を増大させることで、蒸発状態を活発化させて缶体11の内部で跳ね上がる缶水の量を増大させ、それによって缶水13の循環を促進させれば、正確な濃度検出を可能とすることができる。たとえば、低負荷での運転状態が30分~1時間程度継続した場合には、ボイラの燃焼量を増大させて10~20秒間程度沸水を発生させれば、缶体11の内部で缶水13を跳ねさせて缶水13を良好に循環させることができる。あるいは、低負荷での運転状態が続いているときに給水ポンプ17を20回程度間欠運転した場合には、同様にボイラの燃焼量を増大させて10~20秒間程度沸水を発生させれば、缶水13を良好に循環させることができる。 Regarding the circulation of boiler water 13 described above, when the boiler is operated at low load, evaporation is relatively gentle, resulting in a small amount of boiler water splashing up inside the boiler body 11 due to evaporation. This can result in a reduced degree of boiler water 13 circulation. As a countermeasure, increasing the boiler combustion rate under certain conditions when the boiler is operated at low load stimulates evaporation and increases the amount of boiler water splashing up inside the boiler body 11, thereby promoting the circulation of boiler water 13, enabling accurate concentration detection. For example, if low-load operation continues for approximately 30 minutes to 1 hour, increasing the boiler combustion rate to generate boiling water for approximately 10 to 20 seconds can cause the boiler water 13 to splash up inside the boiler body 11, thereby ensuring good circulation of the boiler water 13. Alternatively, if the feedwater pump 17 is operated intermittently approximately 20 times during sustained low-load operation, similarly increasing the boiler combustion rate to generate boiling water for approximately 10 to 20 seconds can ensure good circulation of the boiler water 13.

上記においては、通常運転時に、Cの値を上限値と下限値との間における一定値に設定して制御した。しかし、これに代えて、上限値と下限値との間においてCの値を一定とせず、検出された電気伝導率の高低に応じてCの値を上限値と下限値との間で変化させることもできる。そして、そり場合には、図3のグラフは、現状の階段状のものに代えて、電気伝導率の下限値(240mS/m)での給水時間とブロー時間との比(20%)から、電気伝導率の上限値(360mS/m)での給水時間とブロー時間との比(150%)まで、右上がりに変化するものになる。 In the above example, during normal operation, the value of C was controlled by setting it to a constant value between the upper and lower limits. However, instead of keeping the value of C constant between the upper and lower limits, the value of C can be varied between the upper and lower limits depending on the detected level of electrical conductivity. In this case, instead of the current stepped curve, the graph in Figure 3 will change upward to the right, from the ratio of water supply time to blow-out time at the lower limit of electrical conductivity (240 mS/m) (20%) to the ratio of water supply time to blow-out time at the upper limit of electrical conductivity (360 mS/m) (150%).

また、上記においては、ブロー率を変化させるとき、ブロー操作時間を変化させることで対応した。しかし、これに代えて、あるいはこれとともに、ブロー配管21に設けられる弁を上述の開閉弁22に代えて開度調節弁とし、その開度を制御することによってブロー率を変化させることもできる。 In the above example, the blow rate was changed by varying the blow operation time. However, instead of, or in addition to, the valve installed in the blow pipe 21 can be an opening adjustment valve instead of the on-off valve 22 described above, and the blow rate can be changed by controlling its opening.

17 給水ポンプ
18 気水分離器
19 降水管
21 ブロー配管
22 開閉弁
23 電気伝導率センサ
24 制御装置
17 Feedwater pump 18 Steam-water separator 19 Downstream pipe 21 Blow pipe 22 Opening/closing valve 23 Electrical conductivity sensor 24 Control device

Claims (3)

ボイラの缶体へ缶水を供給するための給水ポンプを間欠的に運転し、
前記給水ポンプを間欠的に運転するときに、ボイラから外部に供給される気水混合流体に含まれる蒸気と缶水とを分離させるための気水分離器の缶水を缶外へ排出するためのブロー操作を行い、
ブロー操作の時間に上限値と下限値とを設定し、
気水分離器内の缶水の電気伝導率を検出し、
検出された電気伝導率が、前記ブロー操作の時間の上限値に対応する電気伝導率と前記ブロー操作の時間の下限値に対応する電気伝導率との間の通常の電気伝導率であった場合には、前記ブロー操作の時間の上限値と下限値との間の時間でブロー操作を行い、
検出された電気伝導率がブロー操作の時間の上限値に対応する電気伝導率を上回った場合にブロー操作の時間を上限値に設定するとともに、測定された電気伝導率がブロー操作の時間の下限値に対応する電気伝導率を下回った場合にブロー操作の時間を下限値に設定することを特徴とするボイラの缶水の水質を安定化させる方法。
The feedwater pump for supplying boiler water to the boiler body is operated intermittently,
When the feedwater pump is intermittently operated, a blowing operation is performed to discharge boiler water from a steam-water separator, which separates the steam and boiler water contained in the steam-water mixture fluid supplied from the boiler to the outside, to the outside of the boiler;
Set upper and lower limits for the blowing operation time,
Detects the electrical conductivity of boiler water in the steam separator,
When the detected electrical conductivity is a normal electrical conductivity between the electrical conductivity corresponding to the upper limit value of the time of the blowing operation and the electrical conductivity corresponding to the lower limit value of the time of the blowing operation, the blowing operation is performed for a time between the upper limit value and the lower limit value of the time of the blowing operation,
A method for stabilizing boiler water quality, characterized in that when the detected electrical conductivity exceeds an electrical conductivity corresponding to an upper limit value for the duration of the blowing operation, the duration of the blowing operation is set to the upper limit value, and when the measured electrical conductivity falls below an electrical conductivity corresponding to a lower limit value for the duration of the blowing operation, the duration of the blowing operation is set to the lower limit value .
ボイラが低負荷で運転される状態が一定時間以上継続したときに、気水分離器内の電気伝導率が検出される缶水の当該電気伝導率を、ボイラ内の缶水の電気伝導率に対応させるように、所定時間にわたってブロー操作を行うことを特徴とする請求項1記載のボイラの缶水の水質を安定化させる方法。 2. The method for stabilizing the quality of boiler water according to claim 1, wherein, when the boiler has been operated at a low load for a certain period of time or more, a blowing operation is carried out for a predetermined period of time so that the electrical conductivity of the boiler water, the electrical conductivity of which is detected in the steam-water separator , corresponds to the electrical conductivity of the boiler water in the boiler. ボイラが低負荷で運転される状態が一定時間以上継続したときに、一時的にボイラを高燃焼状態として、蒸発量を増加させるとともに気水分離器に流入する気水混合流体の量を増大させることを特徴とする請求項1または2記載のボイラの缶水の水質を安定化させる方法。 3. A method for stabilizing the quality of boiler water according to claim 1, wherein when the boiler has been operated at a low load for a certain period of time or more, the boiler is temporarily put into a high combustion state to increase the amount of evaporation and the amount of steam-water mixture flowing into the steam-water separator.
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