特許 5991014 燃焼機器

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】5991014

(24)【登録日】2016年8月26日

(45)【発行日】2016年9月14日

(54)【発明の名称】燃焼機器

(51)【国際特許分類】

   F23K 5/18 20060101AFI20160901BHJP

   F23K 5/00 20060101ALI20160901BHJP

【ＦＩ】

   F23K5/18 Z

   F23K5/00 301Z

【請求項の数】4

【全頁数】12

(21)【出願番号】特願2012-108011(P2012-108011)

(22)【出願日】2012年5月9日

(65)【公開番号】特開2013-234804(P2013-234804A)

(43)【公開日】2013年11月21日

【審査請求日】2015年3月24日

(73)【特許権者】

【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】100089118

【弁理士】

【氏名又は名称】酒井 宏明

(72)【発明者】

【氏名】山口 幸洋

(72)【発明者】

【氏名】森松 隆史

(72)【発明者】

【氏名】大久保 智浩

(72)【発明者】

【氏名】佐藤 芳憲

【審査官】 仲村 靖

(56)【参考文献】

【文献】 実開昭５７−０２４８３８（ＪＰ，Ｕ）

【文献】 特開昭６０−０１７６２６（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特許第３１２３６５５（ＪＰ，Ｂ２）

【文献】 特開２００１−３５５８３１（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００５−２７２９９５（ＪＰ，Ａ）

【文献】 米国特許出願公開第２００３／０１２１２６９（ＵＳ，Ａ１）

【文献】 特開平１１−１４１８７７（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｆ２３Ｋ ５／１８

Ｆ２３Ｋ ５／００

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

発生する燃焼ガスと液管との間で熱交換を行う燃焼機器であって、
燃料を燃料供給源から供給する燃料ラインと、
前記燃料ラインのうち分岐可能な箇所より上流側に設けられる燃料開閉弁と、
前記燃焼機器の外部におけるパージ用流体供給源から前記燃料と異なるパージ用流体である外部流体を供給する流体供給装置と、
前記流体供給装置の吐出側と連通し、前記外部流体を前記パージ用流体供給源から、前記燃料ラインのうち前記燃料開閉弁より下流側に供給するパージラインと、
前記燃料ラインが連通する先を前記燃料供給源から前記パージラインへ切替可能とするパージ用開閉弁と、
前記燃料開閉弁を閉弁するとともに、前記パージ用開閉弁を開弁した状態で、前記流体供給装置を駆動し、前記パージラインを介して前記燃料ラインに前記外部流体を供給するパージ制御の実行指示を検出する実行指示検出手段と、
を備え、
前記燃焼機器の運転停止指示の後に、前記パージ制御の実行指示が検出された場合に、前記パージ制御を実行することを特徴とする燃焼機器。

【請求項2】

請求項１に記載の燃焼機器において、
前記燃焼機器の状態を検出する状態検出手段をさらに備え、
検出された前記燃焼機器の状態が停止状態である場合に、前記パージ制御を実行する燃焼機器。

【請求項3】

請求項１または２に記載の燃焼機器において、
前記パージラインにおける前記パージ用流体の流量であるパージ流量を検出するパージ流量検出手段をさらに備え、
少なくとも前記検出されたパージ流量と、前記燃料ラインの容量とに基づいて前記パージ制御の実行時間を算出し、算出された前記実行時間の前記パージ制御を実行する燃焼機器。

【請求項4】

請求項１から３の何れか一項に記載の燃焼機器において、
前記燃料開閉弁および前記パージ用開閉弁の開閉を制御し、
前記パージ制御時に、前記燃料開閉弁を閉弁し、前記パージ用開閉弁を開弁する燃焼機器。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、燃焼機器に関する。

【背景技術】

【0002】

従来、燃焼機器では、運転停止後に、排気ガスや燃料ガスなどのガスが燃焼機器内に残留する可能性がある。燃焼機器内に排気ガスが残留している場合は、例えば排気ガスが残留している空間に不活性ガスを注入し、空間に残留している排気ガスを流出させることで、排気ガスを不活性ガスに置換する技術が開示されている（例えば、特許文献１参照）。

【0003】

一方、燃料ガスは、燃焼機器の運転時に、燃料ラインによって、燃料供給源から燃焼機器内のバーナーに供給されるため、燃焼機器の運転停止時に燃料ラインに残留することとなる。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】特開２０１２−１３４１０号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

ところで、燃焼機器では、例えば、燃料ラインの点検、清掃や、燃料ラインの機器の交換などが作業員によって行われる。燃料ラインに対して作業員が作業を行う場合には、燃料ラインの燃料開閉弁を閉弁することで、燃料供給源からの燃料の供給を停止した状態としてから、燃料ラインに対して作業を行うこととなる。従って、燃料開閉弁よりも下流側の燃料ラインに燃料が残留していると、作業員による作業などに不都合を生じる可能性がある。

【0006】

本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、燃料ラインに燃料が残留することを抑制することができる燃焼機器を提案することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0007】

上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明に係る燃焼機器は、発生する燃焼ガスと液管との間で熱交換を行う燃焼機器であって、燃料を燃料供給源から供給する燃料ラインと、前記燃料ラインのうち分岐可能な箇所より上流側に設けられる燃料開閉弁と、前記燃料と異なるパージ用流体をパージ用流体供給源から、前記燃料ラインのうち前記燃料開閉弁より下流側に供給するパージラインと、前記パージラインへ切替可能とするパージ用開閉弁と、を備え、前記燃料開閉弁を閉弁するとともに、前記パージ用開閉弁を開弁した状態で、前記パージラインを介して前記燃料ラインに前記パージ用流体を供給することを特徴とする。

【0008】

上記燃焼機器において、前記パージ用流体供給源から前記パージ用流体である外部流体を供給する流体供給装置をさらに備え、前記パージラインは、前記流体供給装置の吐出側と連通し、前記燃料開閉弁を閉弁するとともに、前記パージ用開閉弁を開弁した状態で、前記流体供給装置を駆動し、前記パージラインを介して前記燃料ラインに前記外部流体を供給するパージ制御を実行することが好ましい。

【0009】

上記燃焼機器において、前記燃焼機器の状態を検出する状態検出手段をさらに備え、検出された前記燃焼機器の状態が停止状態である場合に、前記パージ制御を実行することが好ましい。

【0010】

上記燃焼機器において、前記パージ制御の実行指示を検出する実行指示検出手段をさらに備え、前記パージ制御の実行指示が検出された場合に、前記パージ制御を実行することが好ましい。

【0011】

上記燃焼機器において、前記パージラインにおける前記パージ用流体の流量であるパージ流量を検出するパージ流量検出手段をさらに備え、少なくとも前記検出されたパージ流量と、前記燃料ラインの容量とに基づいて前記パージ制御の実行時間を算出し、算出された前記実行時間の前記パージ制御を実行することが好ましい。

【0012】

上記燃焼機器において、燃料開閉弁およびパージ用開閉弁の開閉を制御し、前記パージ制御時に、前記燃料開閉弁を閉弁し、前記パージ用開閉弁を開弁することが好ましい。

【発明の効果】

【0013】

本発明に係る燃焼機器は、燃料開閉弁を閉弁するとともに、パージ用開閉弁を開弁した状態で、パージラインを介して燃料ラインにパージ用流体を供給するので、燃料ラインのうち燃料開閉弁よりも下流側に残留する燃料が流出され、残留する燃料をパージ用流体に置換することができるという効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

【0014】

【図1】実施形態に係る燃焼機器の構成例を示す図である。

【図2】実施形態に係る燃焼機器によるガス置換作業のフローチャートを示す図である。

【図3】実施形態に係る燃焼機器によるガス置換作業の他のフローチャートを示す図である。

【図4】実施形態に係る燃焼機器によるガス置換作業の他のフローチャートを示す図である。

【発明を実施するための形態】

【0015】

本発明を実施するための形態（実施形態）につき、図面を参照しつつ詳細に説明する。なお、本発明は、以下の実施形態に記載した内容により本発明が限定されるものではない。また、以下に記載した実施形態における構成要素には、当業者が容易に想定できるもの、実質的に同一のもの、いわゆる均等の範囲のものが含まれる。さらに、以下に記載した実施形態における構成要素は、適宜組み合わせることが可能である。また、本発明の要旨を逸脱しない範囲で、構成の種々の省略、置換又は変更を行うことができる。

【0016】

〔実施形態〕
図１は、実施形態に係る燃焼機器の構成例を示す図である。図１に示すように、本実施形態に係る燃焼機器１０は、例えば、角型多管式貫流ボイラであり、ウィンドボックス２０と、ボイラ３０と、送風機４０と、燃料開閉弁５１が設けられた燃料ライン５０と、パージ用開閉弁６１が設けられたパージライン６０と、パイロットエアライン７０と、パイロットガスライン８０と、制御装置９０と、パージボタン１００とを含んで構成されている。なお、以下の実施形態において、「上流側」、「下流側」とは、ラインを流れる流体の流れ方向を基準とする。また、燃料機器１０は、角型多管式貫流ボイラに限定されるものではなく、丸型多管式貫流ボイラ、水管ボイラ、炉筒煙管ボイラ、セクショナルボイラなどのいずれであってもよい。

【0017】

ウィンドボックス２０は、燃料、本実施形態では、燃料ガスをバーナーに供給する図示しない給気通路と、燃焼ガスを発生するバーナーとを含んで構成されている。ウィンドボックス２０は、送風機４０、燃料ライン５０およびパイロットエアライン７０と連通されており、燃料ライン５０により供給された燃料ガスと送風機４０から送風された空気との混合ガス、あるいはパイロットエアライン７０から供給されたパイロットガスとパイロットエアとの混合ガスの少なくともいずれか一方が供給され、バーナーにより供給された混合ガスに含まれる燃料ガスを燃焼させることで燃焼ガスが発生し、ボイラ３０内の図示しない液管を加熱する。

【0018】

ボイラ３０は、角型であり、図示しない上部管寄せと、下部管寄せと、複数の液管とを含んで構成されており、上下方向に延在した複数の液管が上部管寄せおよび下部管寄せにそれぞれ連結されている。下部管寄せは、図示しない給水ラインと連通されており、給水ラインを介して給水源から水（純水）が供給され、複数の液管に流入する。ボイラ３０は、複数の液管に流入した水を燃焼ガスと熱交換（受熱）させることで蒸発させ、図示しない蒸気ラインを介して、発生した蒸気を外部に供給する。なお、熱交換を行った燃焼ガスである排気ガスは、図示しない排気通路に設けられた浄化装置により浄化された後、外部に排気される。

【0019】

送風機４０は、本実施形態における流体供給装置である。送風機４０は、制御装置９０により駆動制御され、ウィンドボックス２０およびパージライン６０にパージ用流体、本実施形態では、パージ用流体供給源である燃焼機器１０の外部から外部流体である空気を供給するものである。送風機４０は、空気を送風する吐出側がウィンドボックス２０と直接連通しており、かつパイロットエアライン７０と連通している。パイロットエアライン７０には、パージライン６０が連通しており、送風機４０から送風された空気がパイロットエアライン７０を介してパージライン６０に供給されることとなる。

【0020】

燃料ライン５０は、燃料ガスを図示しない燃料供給源から供給するものである。ここで、燃料ガスは、本実施形態では、熱量の低いガス、例えばメタンおよび二酸化炭素を主成分とし、硫化水素などの有害物質を微少ながら含む消化ガスなどである。燃料供給源は、例えば下水汚泥処理で発生した消化ガスを貯留するタンクなどである。燃料ライン５０は、燃料供給源とウィンドボックス２０とを連通するものであり、少なくとも燃料開閉弁５１が設けられ、本実施形態では、燃料開閉弁５１の下流側にストレーナ５２が設けられ、さらにストレーナ５２の下流側に遮断弁５３、ガス電磁弁５４，５５などがさらに設けられている。

【0021】

燃料開閉弁５１は、本実施形態では、燃料ライン５０のうち分岐可能な箇所より上流側に設けられる。ここで、分岐可能な箇所とは、燃料ライン５０のうち燃料開閉弁５１より下流側であれば位置は限定されるものではないが、燃料ライン５０に設けられた機器のうち、作業員が作業対象とする機器より上流側であることが好ましく、本実施形態では、ストレーナ５２より上流側である。燃料開閉弁５１は、手動で開閉される例えばボールバルブであり、閉弁されることで燃料ライン５０を遮断するものであり、通常は開弁されている。

【0022】

ストレーナ５２は、燃料ガスに含まれる固形不純物などを除去するものであり、作業員により定期的に清掃が行われるため、燃料ライン５０を外部と連通可能に構成されている。遮断弁５３は、制御装置９０により、燃焼機器１０の運転停止時に燃料ライン５０を遮断するものであり、燃焼機器１０の運転時は開弁されており、運転停止時に閉弁される。ガス電磁弁５４，５５は、制御装置９０により、燃料である燃料ガスの流量である燃料流量を制御するものであり、並列に設けられている。ここで、ガス電磁弁５４，５５は、内燃機関１０の運転停止時に遮断弁５３とともに閉弁されることで、燃料ライン５０の２重遮断を達成する。なお、ガス電磁弁５４は燃焼機器１０の低燃焼運転時に開弁制御される電磁弁であり、ガス電磁弁５５は高燃焼運転時にガス電磁弁５４とともに開弁制御される電磁弁である。

【0023】

パージライン６０は、燃料ガスと異なるパージ用流体をパージ用流体供給源から燃料ライン５０のうち燃料開閉弁５１より下流側に供給するものである。パージライン６０は、本実施形態では、燃料ライン５０のうち分岐可能な箇所である燃料開閉弁５１とストレーナ５２との間に連通し、送風機４０（流体供給装置）から送風される燃焼機器１０の外部（パージ用流体供給源）の空気をパージ用流体として、ストレーナ５２より上流側から燃料ライン５０に供給するものである。パージライン６０は、少なくともパージ用開閉弁６１が設けられ、本実施形態では、パージ用開閉弁６１の上流側に遮断弁６２、ガス電磁弁６３、オリフィス６４、パージ用流体コック６７などがさらに設けられている。

【0024】

パージ用開閉弁６１は、パージライン６０への切り替えを可能とするものである。パージ用開閉弁６１は、本実施形態では、燃料ライン５０が連通する先を燃料供給源からパージライン６０に切り替える。パージ用開閉弁６１は、手動で開閉弁される例えばボールバルブであり、閉弁されることでパージライン６０を遮断するものであり、通常は閉弁されている。

【0025】

遮断弁６２は、制御装置９０により、燃焼機器１０の運転停止時にパージライン６０を遮断するものであり、通常は閉弁されており、後述するパージ制御時に開弁される。ガス電磁弁６３は、制御装置９０により、燃焼機器１０の運転停止時にパージライン６０を遮断するものであり、通常は閉弁されており、後述するパージ制御時に開弁制御される。ガス電磁弁６３は、遮断弁６２とともに閉弁されることで、パージライン６０の２重遮断を達成する。オリフィス６４は、パージ流量検出手段であり、パージライン６０におけるパージ流量を検出し、制御装置９０にパージ流量を出力するものであり、２つのニップル６５，６６の間に設けられている。また、オリフィス６４は、パージライン６０におけるパージ流量を調整するものであるもある。パージ用流体コック６７は、手動で開閉弁され、閉弁されることでパージライン６０を遮断する例えばボールバルブであり、パージライン６０の最も上流側に設けられ、通常は開弁されている。

【0026】

パイロットエアライン７０は、送風機４０から送風された空気、すなわちパイロットエアをパイロットガスとともにウィンドボックス２０に供給するものであり、図示しない電磁弁やオリフィスなどが設けられている。

【0027】

パイロットガスライン８０は、パイロットガスを図示しないパイロットガス供給源からウィンドボックス２０に供給するものであり、パイロットエアライン７０に連通し、図示しない電磁弁やオリフィスなどが設けられている。ここで、パイロットガスは、燃料ガスよりも熱量の高いガスで、例えばＬＰＧや都市ガスなどである。パイロットガス供給源は、例えば、ＬＰＧを貯留するタンクや都市ガスを供給する都市ガスラインなどである。

【0028】

制御装置９０は、燃焼機器１０の運転制御を行うものであり、燃焼機器１０の運転指示（例えば、低燃焼運転指示、高燃焼運転指示、運転停止指示など）および燃焼機器１０を構成するオリフィス６４、図示しない圧力スイッチ、センサなどが出力した検出結果に基づいて、送風機４０、遮断弁５３，６２、ガス電磁弁５４，５５，６３などを制御する。制御装置９０は、燃焼機器１０の状態を検出する状態検出手段でもあり、検出結果に基づいて燃焼機器１０が運転停止状態であるか否かを判断する。

【0029】

パージボタン１００は、後述するパージ制御の実行指示を検出する実行指示検出手段であり、制御装置９０に接続されている。パージボタン１００のＯＮ／ＯＦＦ状態が制御装置９０に出力され、パージボタン１００がＯＮされると、制御装置９０によりパージ制御の実行指示を検出したと判断される。なお、実行指示検出手段は、パージボタン１００に限定されるものではなく、パージ制御の実行指示を検出することができればいずれの構成であってもよく、例えばダイヤル式のスイッチなどでもよい。

【0030】

次に、本実施形態に係る燃焼機器１０のガス置換作業、すなわち燃料ライン５０に残留する燃料ガス（以下、単に「残留燃料ガス」と称する。）をパージ用流体に置換する方法について説明する。図２は、実施形態に係る燃焼機器によるガス置換作業のフローチャートを示す図である。ここで、ガス置換作業は、燃焼機器１０が運転停止状態であることを前提に行われる作業である。これは、ガス置換作業が、燃焼機器１０の運転停止時において残留燃料ガスをパージ用流体に置換することを目的とするためである。なお、燃焼機器１０が運転停止状態であると、制御装置９０により送風機４０が停止され、遮断弁５３，６２、ガス電磁弁５４，５５，６３などの制御装置９０により制御される弁は閉弁される。

【0031】

まず、作業員は、図２に示すように、燃料開閉弁５１を閉弁する（ステップＳＴ１０）。ここでは、作業員は、燃料開閉弁５１を閉弁することで、燃料ライン５０のうち、燃料開閉弁５１より下流側に燃料ガスが供給されることを防止する。

【0032】

次に、作業員は、パージ用開閉弁６１を開弁する（ステップＳＴ１１）。ここでは、作業員は、燃料開閉弁５１を閉弁した状態で、パージ用開閉弁６１を開弁することで、パージライン６０への切り替えを行う。パージ用開閉弁６１を開弁する際には、すでに、燃料開閉弁５１が閉弁されているので、パージライン６０に燃料供給源から燃料ライン５０に供給された燃料ガスが流入することを防止できる。

【0033】

次に、制御装置９０は、パージボタン１００がＯＮである否かを判定する（ステップＳＴ１２）。ここでは、制御装置９０は、パージボタン１００がＯＮであるか否かを判定することで、パージ制御の実行指示が検出されたか否か、すなわち作業員にパージ制御の実行意思があるか否かを判定する。

【0034】

次に、制御装置９０は、パージボタン１００がＯＮであると判定する（ステップＳＴ１２肯定）と、燃焼機器１０が運転停止状態であるか否かを判定する（ステップＳＴ１３）。ここでは、制御装置９０は、燃焼機器１０が運転停止状態であるか否かを判定することで、パージ制御を実行できる状態にあるか否かを判定する。なお、制御装置９０は、パージボタン１００がＯＦＦであると判定する（ステップＳＴ１２否定）と、パージボタン１００がＯＮとなるまで、ステップＳＴ１２を繰り返す。

【0035】

次に、制御装置９０は、燃焼機器１０が運転停止状態であると判定する（ステップＳＴ１３肯定）と、パージ制御を実行する（ステップＳＴ１４）。つまり、パージ制御は、パージ制御の実行指示が検出され、検出された燃焼機器１０の状態が停止状態である場合に実行することができる。ここで、パージ制御とは、制御装置９０により送風機４０を駆動し、パージライン６０を介して燃料ライン５０にパージ用流体である空気（外部流体）を供給する制御である。パージ制御時は、遮断弁５３，６２、ガス電磁弁５４，５５，６３などの燃料ライン５０およびパージライン６０に設けられた制御装置９０により制御される弁が開弁される。従って、送風機４０から送風された空気は、パイロットエアライン７０およびパージライン６０を介して燃料ライン５０のうち燃料開閉弁５１より下流側に供給される。この空気は、燃料ライン５０内の残留燃料ガスを希釈しながら燃料ライン５０からウィンドボックス２０（ウィンドボックス２０を介してボイラ３０）に流出させるので、燃料ライン５０内の残留燃料ガスを空気に置換する。この残留燃料ガスは、ウィンドボックス２０内に残留する空気によりさらに希釈される。なお、制御装置９０は、燃焼機器１０が運転停止状態でないと判定する（ステップＳＴ１３否定）と、燃焼機器１０が運転停止状態となるまで、ステップＳＴ１２〜ＳＴ１３を繰り返す。

【0036】

次に、制御装置９０は、パージボタン１００がＯＦＦであるか否かを判定する（ステップＳＴ１５）。ここでは、制御装置９０は、パージボタン１００がＯＮからＯＦＦになったか否かを判定することで、作業員にパージ制御の終了意図があるか否かを判定する。

【0037】

次に、制御装置９０は、パージボタン１００がＯＦＦであると判定する（ステップＳＴ１５肯定）と、パージ制御を終了する（ステップＳＴ１６）。ここでは、制御装置９０は、送風機４０の駆動を停止し、パイロットエアライン７０およびパージライン６０を介して燃料ライン５０に空気を供給することを停止する。また、パージ制御を終了する場合は、遮断弁５３，６２、ガス電磁弁５４，５５，６３などの燃料ライン５０およびパージライン６０に設けられた制御装置９０により制御される弁が閉弁される。なお、作業員は、パージ制御の終了後、パージ用開閉弁６１を閉弁し、燃料開閉弁５１を開弁する。これにより、燃料ライン５０を介して燃料供給源からウィンドボックス２０に燃料ガスを供給できる状態となり、燃焼機器１０を再度運転することができる。

【0038】

また、制御装置９０は、パージボタン１００がＯＦＦでないと判定する（ステップＳＴ１５否定）と、パージボタン１００がＯＦＦとなるまで、パージ制御を実行し続ける。つまり、作業員がパージボタン１００をＯＮし続けることで、パージ制御が継続されることで、燃料ライン５０の残留燃料ガスと空気との置換が継続される。

【0039】

以上のように、本実施形態に係る燃焼機器１０では、燃料開閉弁５１を閉弁するとともに、パージ用開閉弁６１を開弁した状態、すなわち燃料ライン５０が連通する先がパージライン６０に切り替えられた状態で、パージライン６０を介して燃料ライン５０にパージ用流体、本実施形態では、送風機４０から送風された外部流体である空気を供給する。従って、燃料ライン５０のうち燃料開閉弁５１よりも下流側の残留燃料ガスが燃料ライン５０に流入してきた空気により押し出され、残留燃料ガスが燃料ラインから流出するため、残留燃料ガスを空気に置換することができる。

【0040】

また、作業員が燃料ライン５０の機器、例えばストレーナ５２などの点検、清掃、交換などの作業を行う前に、残留燃料ガスをパージライン６０から供給された空気に置換することで燃料ライン５０の残留燃料ガスの量を減少することができる。従って、上記作業時に燃料ライン５０が外部と連通しても、残留している燃料ガスが外部に漏れる可能性を抑制することができる。また、例えば、燃料ガスが硫化水素などの有害物質を含んでいる場合において、作業員に対する安全性のさらなる向上を図ることができる。

【0041】

また、燃料ライン５０に供給するパージ用流体として、送風機４０から送風される燃焼機器１０の外部の空気を用いるので、パージ用流体供給源として、例えば、パージ用流体を貯留するタンクなどの新たな設備を燃焼機器１０に追加することなく、残留燃料ガスをパージ用流体に置換することができる。

【0042】

また、パージ制御は、パージボタン１００がＯＮされることで、パージ制御実行指示が検出されても、燃焼機器１０の運転停止時のみ実行することができる。従って、燃焼機器１０の運転中においてパージ制御を実行することによる不具合、例えばパージライン６０に燃料ガスが流入するなどを事前に防止することができる。

【0043】

また、作業員は、燃料開閉弁５１を閉弁し、パージ用開閉弁６１を開弁しておけば、パージボタン１００をＯＮするのみで、残留燃料ガスをパージライン６０から供給された空気に置換することでできる。従って、ガス置換作業の時間の短縮を図ることができる。また、ガス置換作業を少ない手順で完了することができるので、ガス置換作業における手順ミスの発生を抑制することができる。

【0044】

なお、上記実施形態においては、作業員は、燃料ライン５０のうち燃料開閉弁５１より下流側の残留燃料ガスがすべて空気に置換されるまで、パージ制御を実行することが好ましい。しかしながら、燃焼機器１０の種類、燃料ライン５０の大きさ、燃料ガスにおける有害物質の含有量に応じてパージ制御の実行時間を変化させることが好ましい。このため、予めパージ制御の実行時間を作業員が認識していることが好ましい。ここで、パージ制御時のパージ流量は、オリフィス６４により検出することができ、燃料ライン５０のうち燃料開閉弁５１より下流側における燃料ライン５０の容積、すなわちガス置換容積は、燃焼機器１０の諸元から算出することができる。従って、パージ制御時のパージ流量が一定である場合は、予めパージ流量とガス置換容積に基づいて実行時間を算出しておき、燃焼機器１０のマニュアルや、パージボタン１００を操作する作業員が視認できる位置に表示しておくことが好ましい。

【0045】

〔変形例１〕
また、上記実施形態では、パージ制御の実行時間を作業員が決定していたが本発明はこれに限定されるものではなく、制御装置９０が予め所定実行時間を算出しておき、パージ制御を所定実行時間実行するようにしてもよい。図３は、実施形態に係る燃焼機器によるガス置換作業の他のフローチャートを示す図である。なお、変形例１に係る燃焼機器は、実施形態に係る燃焼機器１０と基本的構成が同様である。また、図３に示すフローチャートにおいて図２に示すフローチャートと同一手順は、省略あるいは簡略化して説明する。

【0046】

変形例１に係る燃焼機器１０のガス置換作業を説明する。まず、作業員は、図３に示すように、燃料開閉弁５１を閉弁し（ステップＳＴ２０）、パージ用開閉弁６１を開弁する（ステップＳＴ２１）。次に、制御装置９０は、パージボタン１００がＯＮであると判定（ステップＳＴ２２肯定）し、燃焼機器１０が運転停止状態であると判定する（ステップＳＴ２３肯定）と、パージ制御を実行する（ステップＳＴ２４）。

【0047】

次に、制御装置９０は、所定実行時間を算出する（ステップＳＴ２５）。ここでは、制御装置９０は、オリフィス６４により検出されたパージ流量と、燃料ライン５０の容量、すなわち上記ガス置換容量とに基づいて所定実行時間を算出する。ここで、所定実行時間は、少なくとも燃料ライン５０のうち燃料開閉弁５１より下流側の残留燃料ガスを空気と十分に置換することができる実行時間であることが好ましい。

【0048】

次に、制御装置９０は、所定実行時間を経過したか否かを判定する（ステップＳＴ２６）。ここでは、制御装置９０は、所定実行時間経過したか否かを判定することで、残留燃料ガスが空気と十分に置換されたか否かを判定する。

【0049】

次に、制御装置９０は、所定実行時間を経過したと判定する（ステップＳＴ２６肯定）と、パージ制御を終了する（ステップＳＴ２７）。なお、制御装置９０は、所定実行時間を経過していないと判定する（ステップＳＴ２６否定）と、パージ制御が所定実行時間実行されるまで、ステップＳＴ２６を繰り返す。

【0050】

以上のように、変形例１に係る燃焼機器は、制御装置９０により所定実行時間パージ制御を実行する。ここで、作業員によってパージ制御の実行時間が決定される場合は、実行時間が短く残留燃料ガスを空気と十分に置換することができない、または実行時間が長く無駄なパージ制御を行う可能性がある。しかしながら、変形例１に係る燃焼機器では、残留燃料ガスを空気と十分に置換することができないことや、パージ制御の無駄な実行によって消費エネルギーが増加することを回避することができる。

【0051】

〔変形例２〕
また、上記実施形態では、燃料開閉弁５１およびパージ用開閉弁６１を手動で開閉していたが本発明はこれに限定されるものではなく、自動で開閉してもよい。図４は、実施形態に係る燃焼機器によるガス置換作業の他のフローチャートを示す図である。なお、変形例２に係る燃焼機器は、実施形態に係る燃焼機器１０と、燃料開閉弁５１およびパージ用開閉弁６１が制御装置９０により自動で開閉する点で基本的構成が異なる。また、図４に示すフローチャートにおいて図３に示すフローチャートと同一手順は、省略あるいは簡略化して説明する。

【0052】

変形例２に係る燃焼機器１０のガス置換作業を説明する。まず、図４に示すように、制御装置９０は、パージボタン１００がＯＮであると判定（ステップＳＴ３０肯定）し、燃焼機器１０が運転停止状態であると判定する（ステップＳＴ３１肯定）と、燃料開閉弁５１を閉弁する（ステップＳＴ３２）。ここでは、制御装置９０は、パージ制御を実行する前に、まず燃料開閉弁５１を自動で閉弁する。

【0053】

次に、制御装置９０は、パージ用開閉弁６１を開弁する（ステップＳＴ３３）。ここでは、制御装置９０は、燃料開閉弁５１を自動で閉弁した後に、パージ用開閉弁６１を自動で開弁する。

【0054】

次に、制御装置９０は、パージ制御を実行し（ステップＳＴ３４）、所定実行時間を算出し（ステップＳＴ３５）、所定実行時間を経過したと判定する（ステップＳＴ３６肯定）と、パージ制御を終了する（ステップＳＴ３７）。

【0055】

次に、制御装置９０は、パージ用開閉弁６１を閉弁する（ステップＳＴ３８）。ここでは、制御装置９０は、燃料開閉弁５１を自動で開弁する前に、パージ用開閉弁６１を自動で閉弁する。

【0056】

次に、制御装置９０は、燃料開閉弁５１を開弁する（ステップＳＴ３９）。

【0057】

以上のように、変形例２に係る燃焼機器は、制御装置９０により燃料開閉弁５１およびパージ用開閉弁６１を自動で開閉する。ここで、作業員により燃料開閉弁５１およびパージ用開閉弁６１の開閉を行う場合は、開閉の順番間違いや、開閉し忘れの可能性がある。しかしながら、変形例２に係る燃焼機器では、ガス置換作業のうち、作業員による作業量が軽減でき、作業員がパージボタン１００をＯＮしても、パージ制御が実行できないことを回避することができる。

【0058】

なお、上記変形例１，２では、パージ制御時に所定実行時間を算出したがこれに限定されるものではなく、パージ制御におけるパージ流量が一定である場合は、予めパージ流量とガス置換容積に基づいて所定実行時間を算出しておき、制御装置９０に記憶させておいてもよい。

【0059】

また、上記変形例１，２では、所定実行時間をパージ流量と、ガス置換容量と、燃料ガスにおける有害物質の含有量とに基づいて算出してもよい。この場合、燃料ガスにおける有害物質の含有量が多い場合は、所定実行時間を有害物質の含有量が少ない場合と比較して長くする。これにより、燃料ライン５０に残留する有害物質を確実に燃料ライン５０から流出させることができる。

【0060】

また、実施形態および変形例１，２では、燃料が燃料ガスであるが、燃料はこれに限定されるものではなく、重油をはじめとする液体燃料又は微粉炭であってもよい。また、実施形態および変形例１，２では、パージ用流体（外部流体）が送風機４０から送風される燃焼機器１０の外部の空気であるがこれに限定されるものではなく、燃料ガスと異なるものであればよく、例えば、有害性および着火性の低い、例えば窒素などの不活性ガスであってもよい。この場合は、パージライン６０を、不活性ガスを貯留するパージ用流体供給源であるタンクに連通し、パージ制御時に、タンクからパージライン６０を介して燃料ライン５０に供給することとなる。さらに、パージ用流体（外部流体）は、水などの液体であってもよい。この場合は、例えば、図示しないパージライン６０を、図示しない給水ラインに連通し、パージ制御時に、給水ラインからパージライン６０を介して燃料ライン５０にパージ用流体供給源である給水源からの水を供給することとなるので、送風機４０の代わりに流体供給装置として液体を吐出可能なポンプなどを用いる。

【0061】

また、実施形態および変形例１，２では、パージライン６０がパイロットエアライン７０を介して送風機４０の吐出側に連通されているが送風機４０の吐出側に直接連通してもよく、ウィンドボックス２０に連通してもよい。また、燃料ガスが熱量の高いガスであれば、パイロットエアライン７０およびパイロットガスライン８０は不要であるので、パージライン６０を送風機４０の吐出側に直接連通してもよく、ウィンドボックス２０に連通してもよい。

【0062】

また、実施形態および変形例１，２において、パージ用開閉弁６１およびパージボタン１００は、燃焼機器１０の図示しない筐体内部に配置され、燃焼機器１０の運転停止時において解放される図示しない扉を介してのみ操作可能としてもよい。これにより、パージ制御は、燃焼機器１０の運転停止後でなければ実行することができなくなるので、安全性のさらなる向上を図ることができる。

【符号の説明】

【0063】

１０ 燃焼機器
２０ ウィンドボックス
３０ ボイラ
４０ 送風機
５０ 燃料ライン
５１ 燃料開閉弁
６０ パージライン
６１ パージ用開閉弁
７０ パイロットエアライン
８０ パイロットガスライン
９０ 制御装置
１００ パージボタン

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】