特開 2015-210041 ボイラ

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】特開2015-210041(P2015-210041A)

(43)【公開日】2015年11月24日

(54)【発明の名称】ボイラ

(51)【国際特許分類】

   F23N 5/18 20060101AFI20151027BHJP

   F22B 35/00 20060101ALI20151027BHJP

   F23N 5/24 20060101ALI20151027BHJP

   F23Q 9/08 20060101ALI20151027BHJP

【ＦＩ】

   F23N5/18 M

   F22B35/00 H

   F23N5/24 105

   F23Q9/08

【審査請求】未請求

【請求項の数】5

【出願形態】ＯＬ

【全頁数】10

(21)【出願番号】特願2014-92802(P2014-92802)

(22)【出願日】2014年4月28日

(71)【出願人】

【識別番号】000175272

【氏名又は名称】三浦工業株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100110685

【弁理士】

【氏名又は名称】小山 方宜

(72)【発明者】

【氏名】藤原 達也

【テーマコード（参考）】

3K003

3L021

【Ｆターム（参考）】

3K003AA01

3K003AB02

3K003AC01

3K003AC05

3K003DA03

3L021AA05

3L021CA01

3L021DA38

3L021FA12

(57)【要約】

【課題】負荷要求への追従性に優れ、特に出力のオーバーシュートを防止できるボイラを提供する。
【解決手段】メインバーナ３と、このメインバーナ３に点火するためのパイロットバーナ６とを備えたガス焚きのボイラ１である。メインバーナ３の燃焼を停止する際、メインバーナ３の燃焼を停止してから、パイロットバーナ６の燃焼を開始する。メインバーナ３の燃焼を開始する際、メインバーナ３の燃焼を開始してから、パイロットバーナ６の燃焼を停止する。
【選択図】図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

メインバーナと、このメインバーナに点火するためのパイロットバーナとを備えたガス焚きのボイラであって、
前記メインバーナの燃焼を停止する際、前記メインバーナの燃焼を停止してから、前記パイロットバーナの燃焼を開始し、
前記メインバーナの燃焼を開始する際、前記メインバーナの燃焼を開始してから、前記パイロットバーナの燃焼を停止する
ことを特徴とするボイラ。

【請求項2】

前記メインバーナへのガス供給路には、前記メインバーナへのガス供給の有無を切り替える一対の遮断弁が設けられており、
前記パイロットバーナへのガス供給路には、前記パイロットバーナへのガス供給の有無を切り替えるパイロット弁が設けられており、
蒸気圧が上限圧力を上回ると、前記各遮断弁を閉鎖して前記メインバーナの燃焼を停止してから、前記パイロット弁を開けて前記パイロットバーナに点火して前記パイロットバーナの燃焼を開始し、
蒸気圧が下限圧力を下回ると、前記各遮断弁を開放して前記メインバーナの燃焼を開始してから、前記パイロット弁を閉じて前記パイロットバーナの燃焼を停止する
ことを特徴とする請求項１に記載のボイラ。

【請求項3】

バルブプルービングシステムをさらに備え、このバルブプルービングシステムは、
前記遮断弁間の圧力を開放した状態で閉鎖された前記遮断弁間に圧力上昇があるか否かにより、上流側遮断弁の閉鎖中のガス漏れの有無を判定し、
前記遮断弁間にガス供給圧をかけた状態で閉鎖された前記遮断弁間に圧力降下があるか否かにより、下流側遮断弁の閉鎖中のガス漏れの有無を判定する
ことを特徴とする請求項２に記載のボイラ。

【請求項4】

バルブプルービングシステムをさらに備え、このバルブプルービングシステムは、
閉鎖された前記遮断弁間を所定時間内に所定圧力まで昇圧できないか否かにより、下流側遮断弁の閉鎖中のガス漏れの有無を判定する
ことを特徴とする請求項２または請求項３に記載のボイラ。

【請求項5】

前記両バーナの双方の燃焼が停止した待機状態から、前記パイロットバーナに点火する直前、プレパージを行わない
ことを特徴とする請求項３または請求項４に記載のボイラ。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、ガス焚きのボイラに関するものである。

【背景技術】

【0002】

従来、メインバーナとこれへの点火用のパイロットバーナとを備えたガス焚きのボイラが知られている。この種のボイラの燃焼制御として、パイロット制御と、交替パイロット制御とが知られている。

【0003】

図３（Ａ）は、パイロット制御の概略を示すタイムチャートであり、（ａ）はメインバーナの燃焼状態、（ｂ）はプレパージの実施状態、（ｃ）はパイロットバーナの燃焼状態を示している。この図から分かるように、パイロット制御では、時間Ｔ１において、ボイラに待機信号（典型的には蒸気圧が上限圧力を上回ることによる待機信号）が入ると、メインバーナの燃焼を停止する。その後、時間Ｔ２において、ボイラに起動信号（典型的には蒸気圧が下限圧力を下回ることによる起動信号）が入ると、まずは、缶体内に未燃ガスが存在した場合の安全策として、缶体内の換気を図るプレパージを実施した後、パイロットバーナに点火し、その後、パイロットバーナの火でメインバーナに点火した後、パイロットバーナの燃焼を停止する。この場合、負荷要求としての起動信号があってから、プレパージおよびパイロット燃焼を経てメインバーナでの燃焼を開始するので、負荷への追従性に劣ることになる。

【0004】

図３（Ｂ）は、交替パイロット制御の概略を示すタイムチャートであり、（ａ）はメインバーナの燃焼状態、（ｂ）はパイロットバーナの燃焼状態を示している。この図から分かるように、交替パイロット制御では、時間Ｔ１において、ボイラに待機信号（典型的には蒸気圧が上限圧力を上回ることによる待機信号）が入ると、パイロットバーナに点火した後、メインバーナの燃焼を停止する。その後、時間Ｔ２において、ボイラに起動信号（典型的には蒸気圧が下限圧力を下回ることによる起動信号）が入ると、メインバーナに点火した後、パイロットバーナの燃焼を停止する。この場合、常時、少なくとも一方のバーナの燃焼が継続されるので、ボイラの再起動時のプレパージが不要となり、負荷への追従性を向上することができる。その一方、待機信号が入っても、まずはパイロットバーナに点火してからメインバーナの燃焼を停止するので、待機信号からメインバーナの停止までに時間遅れが生じ、出力（典型的には蒸気圧）のオーバーシュートが発生することになる。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0005】

【特許文献1】特開２００６−８４０９４号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

本発明が解決しようとする課題は、負荷要求への追従性に優れ、特に出力のオーバーシュートを防止できるボイラを提供することにある。

【課題を解決するための手段】

【0007】

本発明は、前記課題を解決するためになされたもので、請求項１に記載の発明は、メインバーナと、このメインバーナに点火するためのパイロットバーナとを備えたガス焚きのボイラであって、前記メインバーナの燃焼を停止する際、前記メインバーナの燃焼を停止してから、前記パイロットバーナの燃焼を開始し、前記メインバーナの燃焼を開始する際、前記メインバーナの燃焼を開始してから、前記パイロットバーナの燃焼を停止することを特徴とするボイラである。

【0008】

請求項１に記載の発明によれば、ボイラに待機信号が入ると、直ちにメインバーナの燃焼を停止することで、出力（典型的には蒸気圧）のオーバーシュートを防止することができる。そして、その後、パイロットバーナに点火しておくことで、負荷要求があった際には、直ちにメインバーナの燃焼を開始することができる。このようにして、負荷要求への追従性に優れたボイラを実現することができる。

【0009】

請求項２に記載の発明は、前記メインバーナへのガス供給路には、前記メインバーナへのガス供給の有無を切り替える一対の遮断弁が設けられており、前記パイロットバーナへのガス供給路には、前記パイロットバーナへのガス供給の有無を切り替えるパイロット弁が設けられており、蒸気圧が上限圧力を上回ると、前記各遮断弁を閉鎖して前記メインバーナの燃焼を停止してから、前記パイロット弁を開けて前記パイロットバーナに点火して前記パイロットバーナの燃焼を開始し、蒸気圧が下限圧力を下回ると、前記各遮断弁を開放して前記メインバーナの燃焼を開始してから、前記パイロット弁を閉じて前記パイロットバーナの燃焼を停止することを特徴とする請求項１に記載のボイラである。

【0010】

請求項２に記載の発明によれば、メインバーナへのガス供給の有無を切り替える遮断弁と、パイロットバーナへのガス供給の有無を切り替えるパイロット弁とを制御して、蒸気負荷への追従性に優れたボイラを実現することができる。具体的には、蒸気圧が上限圧力を上回ると、直ちに遮断弁を閉鎖して、メインバーナの燃焼を停止することで、蒸気圧のオーバーシュートを防止することができる。そして、その後、パイロットバーナの燃焼を開始しておくことで、蒸気圧が下限圧力を下回ると、直ちに遮断弁を開放してメインバーナの燃焼を開始できるから、蒸気圧の回復を迅速に図ることができる。

【0011】

請求項３に記載の発明は、バルブプルービングシステムをさらに備え、このバルブプルービングシステムは、前記遮断弁間の圧力を開放した状態で閉鎖された前記遮断弁間に圧力上昇があるか否かにより、上流側遮断弁の閉鎖中のガス漏れの有無を判定し、前記遮断弁間にガス供給圧をかけた状態で閉鎖された前記遮断弁間に圧力降下があるか否かにより、下流側遮断弁の閉鎖中のガス漏れの有無を判定することを特徴とする請求項２に記載のボイラである。

【0012】

請求項３に記載の発明によれば、バルブプルービングシステムを備えることで、各遮断弁の閉鎖時のガス漏れを確実に検知することができる。

【0013】

請求項４に記載の発明は、バルブプルービングシステムをさらに備え、このバルブプルービングシステムは、閉鎖された前記遮断弁間を所定時間内に所定圧力まで昇圧できないか否かにより、下流側遮断弁の閉鎖中のガス漏れの有無を判定することを特徴とする請求項２または請求項３に記載のボイラである。

【0014】

請求項４に記載の発明によれば、バルブプルービングシステムを備えることで、下流側遮断弁の閉鎖時のガス漏れを確実に検知することができる。

【0015】

さらに、請求項５に記載の発明は、前記両バーナの双方の燃焼が停止した待機状態から、前記パイロットバーナに点火する直前、プレパージを行わないことを特徴とする請求項３または請求項４に記載のボイラである。

【0016】

請求項５に記載の発明によれば、両バーナの双方の燃焼が停止した状態から、パイロットバーナに点火する直前、プレパージを行わないので、放熱損失を低減することができる。なお、各遮断弁の閉鎖中、閉鎖不良によるガス漏れが検知されない限り、缶体内に未燃ガスが滞留せず、プレパージを行わなくても、安全性は確保される。

【発明の効果】

【0017】

本発明のボイラによれば、負荷要求への追従性に優れ、特に出力のオーバーシュートを防止することができる。

【図面の簡単な説明】

【0018】

【図1】本発明のボイラの一実施例を示す概略図である。

【図2】図１のボイラによるパージレス交替パイロット制御の概略を示すタイムチャートであり、（ａ）はメインバーナの燃焼状態、（ｂ）はパイロットバーナの燃焼状態を示している。

【図3】（Ａ）は、従来のパイロット制御の概略を示すタイムチャートであり、（ａ）はメインバーナの燃焼状態、（ｂ）はプレパージの実施状態、（ｃ）はパイロットバーナの燃焼状態を示しており、（Ｂ）は、従来の交替パイロット制御の概略を示すタイムチャートであり、（ａ）はメインバーナの燃焼状態、（ｂ）はパイロットバーナの燃焼状態を示している。

【発明を実施するための形態】

【0019】

以下、本発明の具体的実施例を図面に基づいて詳細に説明する。
図１は、本発明の一実施例のボイラ１を示す概略図である。

【0020】

本実施例のボイラ１は、多数の水管を備えた缶体２と、この缶体２の水管内の水を加熱するメインバーナ３と、このメインバーナ３に燃焼用空気を供給する送風機４と、前記メインバーナ３に燃料ガスを供給するガス供給路５とを備える。また、本実施例のボイラ１は、メインバーナ３に点火するためのパイロットバーナ６をさらに備え、このパイロットバーナ６にも、燃焼用空気と燃料ガスとが適宜手段で供給可能とされる。

【0021】

缶体２は、上部管寄せと下部管寄せとの間を多数の水管で接続して構成され、缶体カバーで覆われる。缶体２の形状は、特に問わないが、本実施例では角形とされる。缶体２は、下部管寄せから適宜給水され、缶体２内の水位は所望に維持される。缶体２は、一端部にメインバーナ３が設けられ、他端部に排ガス路７が接続される。排ガス路７には、所望によりエコノマイザが設けられる。メインバーナ３からの燃焼ガス（当初は火炎を含む）は、各水管内の水と熱交換した後、排ガスとして排ガス路７から排出される。メインバーナ３からの燃焼ガスにより、各水管内の水は加熱され、蒸気として上部管寄せから気水分離器８を介して導出される。

【0022】

メインバーナ３は、本実施例では予混合バーナとされるが、場合により先混合バーナであってもよい。図示例では、平面状の燃焼面（予混合気噴出面）を有する完全予混合式のバーナとされる。このメインバーナ３は、燃焼の有無をオンオフで切り替えられてもよいし、燃焼量を段階的または連続的に調整されてもよい。たとえば、メインバーナ３は、高燃焼（１００％燃焼）、低燃焼（たとえば５０％燃焼）および停止の三位置で、燃焼量を切り替えられる。もしくは、メインバーナ３は、高燃焼、中燃焼、低燃焼および停止の四位置で、燃焼量を切り替えられる。または、メインバーナ３は、蒸気の使用負荷に比例して、連続的に燃焼量を調整される。いずれにしても、メインバーナ３には、燃焼量に応じた量の燃焼用空気とガスとが供給される。

【0023】

送風機４は、吸込口４ａから気体を吸入し、吐出口４ｂへ吐出する。送風機４は、典型的には遠心式とされ、渦巻きケーシング内でインペラを回転させ、ケーシングの中央部に設けた吸込口４ａから気体を吸入し、ケーシングの外周部に設けた吐出口４ｂから吐出する。本実施例では、送風機４の吸込口４ａには、吸込口４ａへの空気の吸込みに伴いガスを吸引して空気と共に吸込口４ａへ送り込むガス吸引機構９が設けられる。

【0024】

ガス吸引機構９は、本実施例では、ベンチュリ管１０を備える。ベンチュリ管１０は、周知のとおり、スロートの前後にテーパ部を備えて構成される。具体的には、最小径部のスロート（符号省略）の上流側には、下流へ行くに従って縮径する漸次縮小管１０ａが設けられる一方、スロートの下流側には、下流へ行くに従って拡径する漸次拡大管１０ｂが設けられる。

【0025】

ベンチュリ管１０のスロート部には、ガス供給路５がオリフィス１１を介して接続される。ガス供給路５には、オリフィス１１より上流側に、一対の遮断弁１２（上流側遮断弁１２Ａ，下流側遮断弁１２Ｂ）が直列に設けられる。メインバーナ３へガスを供給する際、各遮断弁１２を開放し、メインバーナ３へのガス供給を停止する際、各遮断弁１２を閉鎖する。本実施例では、下流側遮断弁１２Ｂは、開放時、その出口側のガス圧力を所定圧力に維持する機能を備える。本実施例のようにベンチュリ管１０でガスを吸引するボイラ１の場合、下流側遮断弁１２Ｂは、開放時、ゼロガバナとして機能し、出口側の圧力を大気圧に調整するのがよい。

【0026】

なお、ガス供給路５には、下流側遮断弁１２Ｂの出口側に、高ガス圧カット用の圧力スイッチ１３が設けられる。この圧力スイッチ１３は、ガス圧力が規定圧力（本実施例では大気圧よりも所定値だけ高い圧力）以上になっていないかを監視し、万一、ガス圧力が規定圧力以上であれば、それを検知する。そして、その場合、後述する制御器は、各遮断弁１２を閉鎖すると共に、送風機４の運転を停止する。

【0027】

パイロットバーナ６は、メインバーナ３に近接して設けられる。パイロットバーナ６は、先混合バーナであってもよいし、予混合バーナであってもよい。パイロットバーナ６は、点火装置（図示省略）により点火され、メインバーナ３は、パイロットバーナ６により点火される。

【0028】

パイロットバーナ６においてガスを燃焼させるために、パイロットバーナ６には、燃焼用空気とガスとが供給される。パイロットバーナ６に燃焼用空気を供給する送風機は、メインバーナ３に燃焼用空気を供給する送風機４と同一あるいは一体的に構成されてもよいし、メインバーナ３用の送風機４と別に備えられてもよい。いずれにしても、所望によりダンパも用いて、各バーナ３，６への燃焼用空気の供給の有無や量を、個別に変更可能に構成するのがよい。

【0029】

一方、パイロットバーナ６へのガス供給路（図示省略）には、パイロットバーナ６へのガス供給の有無を切り替えるパイロット弁（図示省略）が設けられる。パイロットバーナ６へガスを供給する際、パイロット弁を開放し、パイロットバーナ６へのガス供給を停止する際、パイロット弁を閉鎖する。メインバーナ３用の遮断弁１２と同様に、パイロット弁も二重に設けることができる。

【0030】

ボイラ１は、さらに、バルブプルービングシステム（ＶＰＳ）１４を備えることが望ましい。バルブプルービングシステム１４は、各遮断弁１２間の圧力上昇または圧力降下を監視することで、各遮断弁１２の閉鎖時の閉鎖不良によるガス漏れを検知する装置である。本実施例では、バルブプルービングシステム１４は、以下のようにして、ガス漏れの有無を判定するが、場合により一部の判定機能のみを有していてもよい。

【0031】

上流側遮断弁１２Ａのガス漏れ判定は、下記（ａ１）または（ａ２）によりなされる。

【0032】

（ａ１）一対の遮断弁１２を閉じた後、その遮断弁１２間は、バルブプルービングシステム１４を介して大気圧に開放される。そして、その開放部を閉じた状態で、遮断弁１２間の圧力を監視する。遮断弁１２間に所定の圧力上昇があれば、上流側遮断弁１２Ａの閉鎖不良によるガス漏れがあると判定する。一方、そのような圧力上昇がなければ、上流側遮断弁１２Ａは適正に閉鎖していると判定する。

【0033】

（ａ２）一対の遮断弁１２を閉じた状態で、下流側遮断弁１２Ｂを一旦開いた後、閉じる。あるいは、メインバーナ３の燃焼停止に際して遮断弁１２を閉じる際、まずは上流側遮断弁１２Ａを閉じた後、遅れて下流側遮断弁１２Ｂを閉じる。いずれの場合も、遮断弁１２間の圧力を所定（本実施例では大気圧）まで下げることができ、その後、遮断弁１２間の圧力を監視する。遮断弁１２間に所定の圧力上昇があれば、上流側遮断弁１２Ａの閉鎖不良によるガス漏れがあると判定する。一方、そのような圧力上昇がなければ、上流側遮断弁１２Ａは適正に閉鎖していると判定する。

【0034】

下流側遮断弁１２Ｂのガス漏れ判定は、下記（ｂ１）または（ｂ２）によりなされる。

【0035】

（ｂ１）一対の遮断弁１２を閉じた後、その遮断弁１２間には、バルブプルービングシステム１４を介して（言い換えれば上流側遮断弁１２Ａを介さずに）、ガス供給源からのガスが供給可能とされる。たとえば、遮断弁１２間の圧力を開放した後、遮断弁１２間にガス供給圧をかける。閉鎖された遮断弁１２間を所定に昇圧（ここでは所定時間内に所定圧力まで昇圧）できなければ、下流側遮断弁１２Ｂの閉鎖不良によるガス漏れがあると判定する。一方、所定に昇圧できれば、下流側遮断弁１２Ｂは適正に閉鎖していると判定する。

【0036】

（ｂ２）一対の遮断弁１２を閉じた状態で、上流側遮断弁１２Ａを一旦開いた後、閉じる。あるいは、メインバーナ３の燃焼停止に際して遮断弁１２を閉じる際、まずは下流側遮断弁１２Ｂを閉じた後、遅れて上流側遮断弁１２Ａを閉じる。いずれの場合も、遮断弁１２間にガス供給圧をかけた状態とでき、その後、遮断弁１２間の圧力を監視する。遮断弁１２間に所定の圧力降下があれば、下流側遮断弁１２Ｂの閉鎖不良によるガス漏れがあると判定する。一方、そのような圧力降下がなければ、下流側遮断弁１２Ｂは適正に閉鎖していると判定する。

【0037】

ボイラ１は、図示しない制御器より制御される。制御器は、本実施例では蒸気圧（缶体２内またはそこから蒸気が供給される箇所の蒸気圧）に基づき、メインバーナ３およびパイロットバーナ６の燃焼制御などを行う。また、ボイラ１がバルブプルービングシステム１４を備える場合、制御器は、設定タイミングでバルブプルービングシステム１４を用いて、各遮断弁１２の閉鎖不良によるガス漏れの有無の判定を行う。

【0038】

制御器は、蒸気圧を検出する圧力センサ（または圧力スイッチ）、送風機４のモータ、各遮断弁１２、パイロット弁などに接続されており、圧力センサの検出信号などに基づきモータや弁などを制御する。また、ボイラ１がバルブプルービングシステム１４を備える場合、制御器はバルブプルービングシステム１４にも接続される。

【0039】

メインバーナ３においてガスを燃焼させるには、送風機４を作動させると共に各遮断弁１２を開放して、パイロットバーナ６により点火すればよい。つまり、まずは、パイロット弁を開けてパイロットバーナ６に点火した後、遮断弁１２を開けてメインバーナ３に点火し、パイロットバーナ６の燃焼を停止すればよい。一方、メインバーナ３における燃焼を停止するには、送風機４からの燃焼用空気の供給を停止すると共に、各遮断弁１２を閉鎖してガスの供給を停止すればよい。メインバーナ３の燃焼停止時、送風機４を停止させてもよいし、それに代えてまたはそれに加えて、送風機４の入口側もしくは出口側にダンパを設けてそのダンパを閉じるか、排ガス路７にダンパを設けてそのダンパを閉じてもよい。

【0040】

メインバーナ３においてガスを燃焼させるために、送風機４を作動させると、フィルタを介した外気がベンチュリ管１０を介して、送風機４の吸込口４ａへ吸い込まれる。ベンチュリ管１０に空気が通される際、ベンチュリ管１０に負圧が生じるので、各遮断弁１２を開放しておけば、ガス供給路５からガスがベンチュリ管１０へ引き込まれる。このようにして、送風機４の吸込口４ａへの空気の吸込みに伴い、ベンチュリ管１０においてガスを吸引して空気と共に、吸込口４ａへ送り込まれる。そして、送風機４内において空気とガスとが混合され、ダクトを介してメインバーナ３へ供給され、メインバーナ３において燃焼される。

【0041】

送風機４への空気の吸込みを利用して、ベンチュリ管１０においてガスを吸引するので、ガス供給圧（各遮断弁１２より上流のガス圧）が比較的低くても、所望のガス量をメインバーナ３へ供給して、所期の燃焼を図ることができる。また、前述したとおり、下流側遮断弁１２Ｂは、その出口側圧力を所定に維持することで、ベンチュリ管１０にて生じる負圧（言い換えればベンチュリ管１０の通風量）に応じた所望の流量で、安定してガスを空気に混入することができる。しかも、下流側遮断弁１２Ｂの出口側を大気圧とする場合、ベンチュリ管１０に空気が流れない限りガスが流れないので、送風機４の停止時のガス漏れを確実に防止することができる。

【0042】

メインバーナ３の燃焼量の調整は、メインバーナ３へ供給される燃焼用空気とガスの流量を調整してなされる。燃焼用空気の流量の調整は、ベンチュリ管１０への空気導入口にダンパ（図示省略）を設けてこのダンパの位置を調整するか、これに代えてまたはこれに加えて、インバータを用いて送風機４のモータの回転速度を変えることでなされる。そして、前述したとおり、ベンチュリ管１０への通風量を変えれば、ガスの流量も変わるが、燃焼量に応じた空気比とするために、ベンチュリ管１０へのガス供給路にガス流量調整弁（図示省略）を設けてもよい。燃焼量に応じて、ガス流量調整弁の開度を変更することで、燃焼量に応じた空気比に調整することができる。

【0043】

メインバーナ３に点火することで、ボイラ１を初期起動後、以下のようなパージレスの交替パイロット制御が実行される。図２は、本実施例のパージレスの交替パイロット制御の概略を示すタイムチャートであり、（ａ）はメインバーナ３の燃焼状態、（ｂ）はパイロットバーナ６の燃焼状態を示している。

【0044】

この図から分かるように、パージレスの交替パイロット制御では、たとえば、時間Ｔ１において、ボイラ１に待機信号が入ると、メインバーナ３の燃焼を停止する。本実施例では、制御器は、蒸気圧が上限圧力（メインバーナ燃焼停止圧力）を上回ると、直ちに、各遮断弁１２を閉鎖してメインバーナ３の燃焼を停止して、待機状態へ移行する。

【0045】

その後、直ぐにまたは設定タイミング（たとえばパイロットバーナ６へ燃焼用空気を送る送風機４やダンパがパイロット燃焼に適した状態に移行したタイミング）で、プレパージなしに、パイロット弁を開放して、パイロットバーナ６に点火装置で点火し、その後、パイロットバーナ６を連続燃焼させる。なお、各種条件に応じて、待機状態におけるパイロットバーナ６の燃焼の有無を切り替えてもよい。たとえば、後述するように、多缶設置ボイラでは、待機状態のボイラについて、パイロットバーナ６の燃焼の有無を切り替えてもよい。

【0046】

その後、たとえば、時間Ｔ２において、ボイラ１に起動信号が入ると、メインバーナ３に点火した後、パイロットバーナ６の燃焼を停止する。本実施例では、制御器は、蒸気圧が下限圧力（メインバーナ燃焼再開圧力）を下回ると、各遮断弁１２を開放して、パイロットバーナ６の火でメインバーナ３に点火（起動状態へ復帰）した後、パイロット弁を閉鎖して、パイロットバーナ６の燃焼を停止する。そして、メインバーナ３の燃焼中、蒸気圧に基づき燃焼量を変更してもよい。

【0047】

このように、本実施例では、ボイラ１に待機信号が入ると、直ちにメインバーナ３の燃焼を停止することで、出力（蒸気圧）のオーバーシュートを防止することができる。その後、パイロットバーナ６に点火して連続燃焼させておくことで、負荷要求があった際には、直ちにメインバーナ３の燃焼を開始することができ、負荷追従性（つまり蒸気圧変動に対する応答性）を向上することができる。また、パイロットバーナ６に点火する直前、プレパージを行わないので、放熱損失を低減することができる。

【0048】

ボイラ１がバルブプルービングシステム１４を備える場合、設定タイミングで各遮断弁１２の閉鎖不良によるガス漏れの判定を行うことができる。従って、そのようなガス漏れがなければ、缶体２内に未燃ガスが滞留しないので、プレパージなしに燃焼を安全に再開することも可能となる。なお、ガス漏れがあると判定した場合、制御器は、その旨ユーザに報知する（警報を出す）と共に、送風機４が作動中の場合それを停止させるのがよい。前述したとおり、ベンチュリ管１０でガスを引き込む場合、送風機４を止めることで、缶体２側へのガスの供給を停止できる。

【0049】

ところで、本実施例のボイラ１は、多缶設置されてもよい。つまり、ボイラ１を複数台用いて、ボイラシステムを構成してもよい。この場合、ボイラシステムは、複数のボイラ１と、これらボイラ１の運転台数と各燃焼量を制御する制御器とを備える。各ボイラ１からの蒸気は、蒸気ヘッダへ供給され、その蒸気ヘッダの蒸気が、一または複数の各種の蒸気使用設備へ送られる。蒸気ヘッダの圧力に基づき蒸気の使用負荷を監視し、制御器は、蒸気ヘッダの圧力を設定圧力に維持するように、ボイラ１の運転台数と各燃焼量を制御する。

【0050】

多缶設置されたボイラ１の内、少なくとも一台は、前述したパージレスの交替パイロット制御が実行される。また、多缶設置されたボイラ１の内、複数台または全台について、前述したパージレスの交替パイロット制御を実行してもよい。その場合において、待機中のボイラ１が複数台となったときは、その内の一部のボイラ（起動優先順位の低いボイラ）１は、連続パイロット燃焼を実行しなくてもよい。そして、連続パイロット燃焼中のボイラ１がなくなるか所定台数より減ると、パイロット燃焼なしで待機中のボイラ１のパイロットバーナ６に点火して、連続パイロット状態にすればよい。

【0051】

本発明によれば、パイロット燃焼なしで待機中のボイラ１を連続パイロット燃焼による待機状態にすることも容易であるため、台数制御上、待機パイロット台数を増減させる制御の自由度を上げることができる。つまり、多缶設置ボイラの待機中のボイラについて、そのパイロットバーナ６の燃焼の有無を切り替えることが容易である。

【0052】

本発明のボイラ１は、前記実施例の構成に限らず適宜変更可能である。特に、メインバーナ３とパイロットバーナ６とを備えたガス焚きのボイラ１であって、メインバーナ３の燃焼を停止する際、メインバーナ３の燃焼を停止してからパイロットバーナ６の燃焼を開始し、メインバーナ３の燃焼を開始する際、メインバーナ３の燃焼を開始してからパイロットバーナ６の燃焼を停止するのであれば、その他の構成は適宜に変更可能である。

【0053】

また、ボイラ１の缶体２は、角形に限らず円筒形としてもよく、その場合、メインバーナ３は缶体２の上部に、下方へ向けて設置するのがよい。また、それに応じて、メインバーナ３の構成は適宜変更される。また、ボイラ１は、前記実施例では蒸気ボイラとしたが、場合により温水ボイラなどでもよい。

【0054】

さらに、前記実施例では、メインバーナ３に供給される燃焼用空気へのガスの混合は、送風機４より上流側で行ったが、場合により送風機４より下流側で行ってもよい。その場合、送風機４からメインバーナ３へ燃焼用空気を供給するダクト１５に、ガスを噴出させるノズルを設けておき、ガス供給路５の末端部を、ベンチュリ管１０に接続する代わりに、ダクト１５内のノズルに接続すればよい。この場合も、ダクト１５内へのガスの供給の有無は、ガス供給路５に設けた一対の遮断弁１２の開閉により切り替えられる。一対の遮断弁１２を開放すれば、ガス圧により、送風機４からの燃焼用空気にガスを混入することができる。このような構成の場合、ベンチュリ管１０の設置は省略される。

【符号の説明】

【0055】

１ ボイラ
２ 缶体
３ メインバーナ
４ 送風機（４ａ：吸込口、４ｂ：吐出口）
５ ガス供給路
６ パイロットバーナ
７ 排ガス路
８ 気水分離器
９ ガス吸引機構
１０ ベンチュリ管（１０ａ：漸次縮小管、１０ｂ：漸次拡大管）
１１ オリフィス
１２ 遮断弁（１２Ａ：上流側遮断弁、１２Ｂ：下流側遮断弁）
１３ 圧力スイッチ
１４ バルブプルービングシステム（ＶＰＳ）
１５ ダクト

【図1】

【図2】

【図3】