热媒锅炉制造技术

本发明专利技术提供一种热媒锅炉，其根据燃烧量的变动精确地控制燃烧用空气的供应量，由此能够保持良好的燃烧性能，实现燃烧的稳定化。送风机（28）向燃烧器（24）供应燃烧用空气。热交换器（32）通过由燃烧器（24）燃烧燃料所生成的排气，对从送风机（28）压入的燃烧用空气进行预热。第二温度传感器（36）检测由热交换器（32）预热后的燃烧用空气的预热温度T。控制装置（44）控制调节风门（42），使其达到与所设定的燃烧量对应的开度。控制装置（44）根据所设定的燃烧量，基于由第二温度传感器（36）检测到的预热温度T以使空气比成为预先设定的目标空气比的方式对送风机（28）的转速进行调整。以不会超过对发热量不同的每种气体燃料预先设定的预热温度T的上限温度Th的方式进行转速的调整。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】【专利摘要】本专利技术提供一种热媒锅炉，其根据燃烧量的变动精确地控制燃烧用空气的供应量，由此能够保持良好的燃烧性能，实现燃烧的稳定化。送风机（28）向燃烧器（24）供应燃烧用空气。热交换器（32）通过由燃烧器（24）燃烧燃料所生成的排气，对从送风机（28）压入的燃烧用空气进行预热。第二温度传感器（36）检测由热交换器（32）预热后的燃烧用空气的预热温度T。控制装置（44）控制调节风门（42），使其达到与所设定的燃烧量对应的开度。控制装置（44）根据所设定的燃烧量，基于由第二温度传感器（36）检测到的预热温度T以使空气比成为预先设定的目标空气比的方式对送风机（28）的转速进行调整。以不会超过对发热量不同的每种气体燃料预先设定的预热温度T的上限温度Th的方式进行转速的调整。【专利说明】热媒锅炉
本专利技术涉及热媒锅炉。本申请主张2011年4月18日向日本提交的专利技术专利申请2011 一 091783号、2011年8月30日向日本提交的专利技术专利申请2011 — 186884号和2011年9月21日向日本提交的专利技术专利申请2011 - 205860号为优先权，在此援用其内容。
技术介绍
目前，已知有一种热媒锅炉，为了利用高温(250°C?300°C)的热量而将热媒油加热至所期望的温度并供应给负载。热媒锅炉一般通过与由化石燃料的燃烧产生的燃烧气体进行热交换来进行燃烧控制，以使得在负载侧与热媒锅炉之间循环的热媒油的温度大致保持规定的温度。然而，热媒油的温度，由于要利用的温度较高，且被加热的热媒油的温度为300°C左右，所以通过热媒锅炉加热后的排气温度大约为350°C左右的高温，带走的能量大，例如相对于小型直流型蒸汽锅炉的锅炉效率在92%左右，而热媒锅炉的锅炉效率仅为80%左右，热效率低。为了提高锅炉效率，则需要降低排气温度，但是由于是热媒锅炉，无法供水预热，而且稳定运转时油的预热效果基本上无法期待，因此如专利文献I所示，在热媒锅炉排气的排出部分使用换热器(热交换器)，燃烧用空气在由送风机压入换热器的同时与燃烧排气进行热交换，从而得以进行燃烧用空气的预热。专利文献1:日本特开平08 - 312944号公报
技术实现思路
在将燃烧用空气加热的情况下，存在以下问题。在与循环返回到热媒锅炉的热媒油的温度的降低成比例地增加燃烧量(燃料)的情况下，需要根据燃烧量的增加来增加燃烧用空气，但由于与排气进行热交换而预热后的燃烧用空气体积膨胀，因此在送风机的转速不变的情况下，通过调节风门部分的空气的速度变快，调节风门部分的压力损失增大，送风机压入的空气量减少，从而燃烧用空气的量减少。也就是说，燃烧用的空气不足(氧浓度降低)而使燃烧性能变差。进而，虽然随着负载侧的变动而使燃烧量变化，但是由于排气温度变化，所以与排气的热交换量发生变化，造成燃烧用空气的温度变化，从而出现空气过多或空气不足，还会出现一氧化碳的增加或灭焰、吹灭等燃烧不稳定的问题。因此，在进行燃烧用空气的预热的情况下，需要精确地捕捉伴随燃烧量的变化的燃烧用空气的温度变化，进行控制以向燃烧部位送入所需的空气量。因此，专利文献I的技术，为了防止由温度上升引起的空气的膨胀而导致燃烧器部的流速增大并使点火变得不稳定，设置将由换热器预热过的空气供应给燃烧器的空气流量调整阀，仅在燃烧器点火后的规定时间内将空气流量调整阀保持为规定的初始开度，并根据预热后的空气的温度的检测结果使空气流量调整阀的初始开度变化，使得在燃烧器中在规定的空气比的范围内进行燃烧。然而，可以预测出在专利文献I的技术中，若负载变动大，则在燃烧器点火后到燃烧量稳定之前，被预热的燃烧用空气的温度会显著变化，因空气比显著变化而可能造成燃烧不稳定。本专利技术鉴于上述问题而完成，其目的在于提供一种热媒锅炉，其根据燃烧量的变动精确地控制燃烧用空气的供应量，从而能够保持良好的燃烧性能，实现燃烧的稳定化。为解决上述问题，本专利技术第一种形态的热媒锅炉，其特征在于，包括:燃烧器；燃料供应单元，其根据所设定的燃烧量向上述燃烧器供应气体燃料；送风机，其用于向上述燃烧器供应燃烧用空气；热交换器，其设置在上述送风机与上述燃烧器之间，通过由上述燃烧器燃烧上述气体燃料所生成的排气对上述燃烧用空气进行预热；燃烧用空气温度检测单元，其检测由上述热交换器预热后的上述燃烧用空气的预热温度；调节风门，其设置在将上述热交换器与上述燃烧器连接的空气供应流路上且其开度可控制；开度控制单元，其根据上述所设定的燃烧量，控制上述调节风门的开度；以及转速控制单元，其根据由上述燃烧用空气温度检测单元检测到的上述预热温度，调整上述送风机的转速，以使空气比成为预先设定的目标空气比。根据本专利技术的上述结构，根据所设定的燃烧量，控制调节风门的开度，并且根据由燃烧用空气温度检测单元检测到的燃烧用空气的预热温度，以使空气比成为预先设定的目标空气比的方式对送风机的转速进行调整。因此，能够根据燃烧量的变化，精确地控制燃烧用空气的供应量，而能够将空气比控制为目标空气比，从而能够保持良好的燃烧性能并实现燃烧的稳定性。本专利技术第二种形态的热媒锅炉，其特征在于:在上述第一种形态的热媒锅炉中，由上述转速控制单元进行的上述送风机的转速的调整，利用表示上述送风机的转速与上述预热温度的相关关系的关系式来进行，以向上述燃烧器供应即使上述预热温度变化也足以将空气比维持在上述目标空气比的燃料用空气量。根据本专利技术的上述结构，使用关系式进行送风机的转速的调整所需的处理，因此能够精密地进行送风机的转速的调整。本专利技术第三种形态的热媒锅炉，其特征在于:在上述第一种形态或第二种形态的热媒锅炉中，对于发热量不同的每种气体燃料预先设定上述预热温度的上限温度，上述转速控制单元进行上述送风机的转速的调整，以使所述燃烧用空气温度检测单元检测出的上述预热温度不会超过上述设定的上限温度。根据本专利技术的上述结构，设定燃烧用空气的预热温度的上限温度，以不超过该温度的方式调整送风机的转速，因此能够在维持接近于目标空气比的良好燃烧效率的燃烧性能的同时，抑制因预热引起的燃烧气体温度的上升，并抑制NO X (氮氧化物)的排出。本专利技术第四种形态的热媒锅炉，其特征在于:在上述第一种形态或第二种形态的热媒锅炉中，对于发热量不同的每种气体燃料预先设定上述预热温度的上限温度，上述热交换器是，为了成为对每种气体燃料设定的上述上限温度以下，针对上述每种气体燃料改变导热面积的热交换器，并且根据上述气体燃料的种类选择在上述预热温度的上限温度以下的热交换器。根据本专利技术的上述结构，使用根据上限温度确定了导热面积的热交换器，因此能够在提高热媒锅炉的效率的同时，使燃烧效率提高，并且抑制因预热引起的燃烧气体温度的上升，抑制NO X的排出。本专利技术第五种形态的热媒锅炉，其特征在于:在上述第四种形态的热媒锅炉中，将与根据上述气体燃料的种类而选择的热交换器对应的上述上限温度设为第一上限温度Thl，并将在上述第一上限温度Thl上加上预先设定的温度所得的温度设为第二上限温度Th2时，上述热交换器为能够将上述燃烧用空气预热至上述第二上限温度Th2，上述转速控制单元进行上述送风机的转速的调整，以使所述预热温度为所述第一上限温度Thl以下。根据本专利技术的上述结构，热交换器具有的性能为:根据气体燃料的本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：小泽浩，阿部忠由，
申请(专利权)人：三浦工业株式会社，
类型：
国别省市：