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公開番号2024146428
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-10-15
出願番号2023059317
出願日2023-03-31
発明の名称ボイラ装置
出願人三浦工業株式会社
代理人個人,個人
主分類F23N 1/02 20060101AFI20241004BHJP(燃焼装置;燃焼方法)
要約【課題】差圧情報に基づいて空気流量を測定する流量計を設けたボイラ装置であっても、最低燃焼率の設定値をさらに広げた範囲において、燃料流量の制御をすることができるボイラ装置を提供すること。
【解決手段】ボイラ2と、ボイラ2に燃料を供給する燃料供給ライン51と、流量調整弁56と、給気ダクト30と、送風機20と、圧力損失部としてのパンチングメタル32と、エア差圧センサ33と、ボイラ2の燃焼状態を制御する制御部71と、を備え、制御部71は、送風機出力制御部711と、第1燃料流量制御部712と、第2燃料流量制御部713と、燃焼率が設定燃焼率を超えている場合に第1燃料流量制御部712により燃料流量調節部としての流量調整弁56を制御させ、燃焼率が設定燃焼率以下の場合に第2燃料流量制御部713により燃料流量調節部としての流量調整弁56を制御させる切替制御部714と、を備えるボイラ装置。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
ボイラと、
前記ボイラに燃料を供給する燃料供給ラインと、
前記燃料供給ラインを流通する燃料の流量を調節する燃料流量調節部と、
前記ボイラに燃焼用空気を供給する空気供給ラインと、
前記空気供給ラインに燃焼用空気を導入する送風機と、
前記空気供給ラインに配置された圧力損失部と、
前記圧力損失部の前後の差圧を測定する差圧測定部と、
前記ボイラの燃焼状態を制御する制御部と、を備え、燃焼率を変更して燃焼可能なボイラ装置であって、
前記制御部は、
前記燃焼率に基づいて前記送風機の出力を制御する出力制御部と、
前記差圧測定部により測定された差圧に基づいて前記燃料流量調節部を制御する第１燃料流量制御部と、
前記燃焼率に基づいて前記燃料流量調節部を制御する第２燃料流量制御部と、
前記燃焼率が設定燃焼率を超えている場合に前記第１燃料流量制御部により前記燃料流量調節部を制御させ、前記燃焼率が前記設定燃焼率以下の場合に前記第２燃料流量制御部により前記燃料流量調節部を制御させる切替制御部と、を備えるボイラ装置。
続きを表示（約 190 文字）【請求項２】
前記出力制御部は、前記燃焼率が前記設定燃焼率以下の場合に、前記設定燃焼率に対応する出力で前記送風機を駆動させる請求項１に記載のボイラ装置。
【請求項３】
前記燃料は水素であって、
前記設定燃焼率は、最大燃焼率の５分の１に設定され、かつ、最低燃焼率は最大燃焼率の７分の１以上５分の１以下に設定される、請求項１又は２に記載のボイラ装置。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、ボイラ装置に関する。
続きを表示（約 1,700 文字）【背景技術】
【０００２】
従来、最低燃焼率（例えば２０％）と最大燃焼率（１００％）との間で燃焼率を変更して燃焼可能なボイラが知られている。
特許文献１には、差圧情報に基づいて算出された燃焼用空気の供給量に応じて、燃料流量を制御するボイラ装置が記載されている。差圧情報は、パンチングメタル（燃焼用空気減圧部材）の上流側の圧力と下流側の圧力との差圧を差圧センサ（減圧部材空気流量検知部）で検知することにより取得される。燃料用空気の流量は、この差圧情報に基づいて算出される。ベルヌーイの定理より差圧は流量の２乗に比例することから、差圧情報に基づいた流量の算出は、測定範囲の下限に近づくと誤差が大きくなる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
特開２０１６－８８０３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
要求蒸気量に対し迅速かつ柔軟に対応するために、最低燃焼率の設定値をさらに広げるボイラ装置が求められている。一方、差圧情報に基づいて空気流量を測定するボイラ装置では、空気流量が少ないときに正確な空気流量を測定することが難しい。このため、最低燃焼率の設定値をさらに小さくする場合、燃焼用空気の流量に応じた適正な燃料流量の制御が困難であった。
【０００５】
本発明は、差圧情報に基づいて空気流量を測定するボイラ装置において、最低燃焼率の設定値をさらに広げた範囲において、複雑な制御を用いることなく安定した燃料流量の制御ができるボイラ装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は、ボイラと、前記ボイラに燃料を供給する燃料供給ラインと、前記燃料供給ラインを流通する燃料の流量を調節する燃料流量調節部と、前記ボイラに燃焼用空気を供給する空気供給ラインと、前記空気供給ラインに燃焼用空気を導入する送風機と、前記空気供給ラインに配置された圧力損失部と、前記圧力損失部の前後の差圧を測定する差圧測定部と、前記ボイラの燃焼状態を制御する制御部と、を備え、燃焼率を変更して燃焼可能なボイラ装置であって、前記制御部は、前記燃焼率に基づいて前記送風機の出力を制御する出力制御部と、前記差圧測定部により測定された差圧に基づいて前記燃料流量調節部を制御する第１燃料流量制御部と、前記燃焼率に基づいて前記燃料流量調節部を制御する第２燃料流量制御部と、前記燃焼率が設定燃焼率を超えている場合に前記第１燃料流量制御部により前記燃料流量調節部を制御させ、前記燃焼率が前記設定燃焼率以下の場合に前記第２燃料流量制御部により前記燃料流量調節部を制御させる切替制御部と、を備えるボイラ装置に関する。
【０００７】
また、前記出力制御部は、前記燃焼率が前記設定燃焼率以下の場合に、前記設定燃焼率に対応する出力で前記送風機を駆動させることが好ましい。
【０００８】
また、前記燃料は水素であって、前記設定燃焼率は、最大燃焼率の５分の１に設定され、かつ、最低燃焼率は最大燃焼率の７分の１以上５分の１以下に設定されることが好ましい。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、差圧情報に基づいて空気流量を測定するボイラ装置において、最低燃焼率の設定値をさらに広げた範囲において、複雑な制御を用いることなく安定した燃料流量の制御ができるボイラ装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
本発明のボイラ装置の一実施形態を模式的示す図である。
本実施形態の制御装置の構成を示す機能ブロック図である。
本実施形態のボイラ装置の動作フローを示す図である。
本実施形態のボイラ装置の動作フローの燃料流量制御の詳細の一例を示す図である。
本実施形態のボイラ装置の動作フローの燃料流量制御の詳細の他の一例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
（【００１１】以降は省略されています）

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