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株式会社 関口

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多段式ボイラ空燃比制御装置 マルスボックス™

マルチステージ(多段)式ボイラ空燃比制御

炉筒煙管式・水管式ボイラ、現在は小型(小規模)貫流ボイラが主流になっているボイラ業界ですが、 これらのボイラで無くては対応出来ないプロセスや、本当はこれらのボイラ適用が望ましいけれど無理に貫流にしてしまい後悔している需要家等 これからも、根強い需要は期待できます。
マルチステージ(多段)式ボイラ空燃比制御装置マルスボックスは、炉筒煙管式・水管式ボイラの空燃比制御のみならず、ボイラに必要な制御を全て組み込んだ ボイラのトータルコントロールシステムです。
最大の特徴は、機械工業連合会 第8回 優秀省エネルギー機器受賞にも輝いた、 マルチステージ式と呼ばれる空燃比制御方法にあります。
この制御方法は、燃料流量調整弁(調量弁/AC弁)を用いずに、噴燃ポンプの回転数制御で燃料調整を行う事。
燃焼段階をあえて5〜16段階程度のステップに分け(マルチステージ)調整ポイントで 燃焼量・FDF(押し込み送風機)回転数・ダンパ開度・アシスト蒸気量等の設定を独立して設定できるので、燃焼調整を格段と馴染みやすくさせた制御です。
(燃焼ポイントも、データを設定したステージのみの運転となりますので、再現性が極めて高いシステムです。)
その他、FWP(給水ポンプ)の回転数制御や水位制御、O2トリミング・燃料温度コントロール、アシスト蒸気圧フィードバック制御・比例薬注・比例ブロー管理等 ボイラで必要とされる制御全てを標準で対応します。
勿論、ボイラインターロック制御も大切なボイラを守る為に、安全性を徹底的に追求しています。
そして、貫流ボイラを超える使い安さ。ボタンひとつで、運転可能な他、故障発生の場合にもわかり易い日本語で、故障状況をお知らせします。
でも、素朴な疑問として、第8回の優秀省エネルギー機器って、昭和62年(1987年)20年前以上の技術を未だに宣伝するの?と言う疑問もあるかも知れませんが 炉筒煙管式・水管式ボイラは確実なメンテナンスを行えば、30年以上使える超長寿命な生産工場の財産の様なもの。
ボイラメーカーも需要家も貫流以外は10年ではまだ新製品・20年事故無く使えて初めて評価される枯れた技術を好みます。
実は、あって当たり前、無くては生産が止まってしまう蒸気を生み出すボイラプラントにおいて、このマルスボックスの安定性と信頼性が、ボイラメーカーさん曰く「関口に任せておけば大丈夫」というご評価に繋がっています。

マルスボックス(MulsBocs)の開発経緯

セキエマーの納入試運転の為、当時25歳であった私(現社長)が、ボイラの燃焼調整は何と難しいのか? これでは、専門のボイラオペレーターでも習得するのは難しい。
という疑問を雪印乳業殿ご担当者に相談、大切なボイラ1台と開発費半分を若造に提供して頂き、実現にこぎつけました。
当時IBK殿も手を焼いていた、PACバーナーのFDF回転数制御も実現出来、(特開平01-281326)その後の様々な改良を経て現在に至っています。

マルスボックスの特徴

  • マルチステージ方式(特許)により、操作性と再現性に優れる空燃比制御を実現。
  • FDF(押し込み送風機)、FOP(噴燃ポンプ)、FWP(給水ポンプ)の回転数制御に対応。
  • AC弁・調量弁等の燃料調整弁を使用しないので、ヒステリシスの無い高精度の制御を実現します。
  • 多軸制御により、空燃比制御だけでなく、レジスタ・アシスト・二次、三次空気の最適化により低NOx性能を最大に引き出します。
  • 給水制御は、水位、燃焼量とアクティブSVによる三要素制御で、急激な負荷変動にも対応可能です。
  • コントロールモーターは通常4軸制御,最大8軸まで制御が可能で、どの様に複雑なボイラでも、正確に簡単に制御が出来ます。
  • 薬注比例制御・ブロー流量比例制御等も対応可能です。
  • 最大16点のアドバンスPID、最大16点の汎用PID制御が組み込まれており、どの様なボイラ制御にも対応可能です。
  • 学習型のO2トリミング機能によって、負荷変動の激しい用途でも、低空燃比運転を実現します。
  • EthernetやUSBの通信機能により、汎用パソコン(Win2000,WinXP)により設定及びロギングが可能です。
  • 基発第0331001号の別添2の「遠隔監視装置による監視」の基準に標準で適合しますので安価に遠隔監視が実現できます。別添1の遠隔監視室
  • 万が一のFDFINV故障時にも、商用運転モードで最適化されていますので安心です。ボイラ燃焼も自動継続できます。
  • IBK製PACバーナーの場合でも、無気昇圧から蒸気噴霧まで自動運転が可能で手間要らずです。
  • 徹底的に自動化されており、操作性・確認性も優れており、運転操作は小型還流ボイラより容易です。

燃料油ボイラへの適用

■C重油燃焼ボイラへの適用
  • 電力費50%以上削減(平均負荷率70%以下)
  • 低NOx制御の最適化 低減率5〜10%
  • 燃焼最適化によるカーボントラブルの減少
  • セキエマーとの組み合わせによる低ばいじん運転の実現
  • 低酸素運転による1〜3%の効率アップ
■灯油/A重油ボイラへの適用
  • 電力費50%以上削減(平均負荷率70%以下)
  • 低NOx制御の最適化 低減率5〜10%
  • 排熱回収装置との組み合わせの最適化 2〜5%効率アップ
  • 低酸素運転による0.5〜1.5%の効率アップ

ガス焚きボイラへの適用

■ガス焚きボイラ共通
  • 電力費50%以上削減(平均負荷率70%以下)
  • 低NOx制御の最適化 低減率5〜10%
  • ガスのカロリー変動への対応自動化(自家メタン燃焼対応)
  • 排熱回収装置との組み合わせの最適化 2〜5%効率アップ
  • 低酸素運転による0.5〜1.5%の効率アップ
■燃料油/ガス切替専焼
  • 燃料油燃焼時・ガス燃焼時の燃焼を夫々最適化できます。
■燃料油/ガス混合燃焼
  • 燃料油/ガス燃焼比が変化しても最適な空燃比を維持できます。
  • ガス量の変化により、燃焼量を変更する方法の為、ガス比変更時でも圧力の変化がありません。

納入実績

■C重油用
1986年より累計50台以上。5~20t/hボイラ。
■灯油/A重油用
1990年より累計20台以上。5~60t/hボイラ。
■ガス燃焼用
1991年より累計15台以上。5~20t/hボイラ。

主な仕様

項目 意味 適用
ステージ数5〜16ステージ標準機能
FDFINV商用切替INVモード・商用モード自動切換標準機能
6軸完全独立制御INVモード・商用モード自動切換標準機能
FOPINV制御FOP回転数制御ポンプはオプション
FOP2台制御FOP切替機能ポンプはオプション
給水比例制御水位制御弁制御制御弁・水位発信器はオプション
FWPINV制御炉筒煙管式対応INV・水位発信器オプション
ブロー流量比例制御給水流量に対する比例制御ブロー制御弁・流量計オプション
学習型O2トリミング高精度・高速O2トリミングO2計オプション
薬注比例制御時分割・4−20mA制御薬注ポンプオプション
2要素重油温度制御蒸気式重油温度制御制御弁・圧力発信器オプション
データロガーEthernet通信Ethernet・パソコンオプション
遠隔監視遠隔装置による遠隔監視監視装置・一部センサーオプション

マルスボックス

マルスボックス(MulsBocs)とはMulti Stage Boiler O2 Control Systemの略で、マルチステージ式の空燃比制御装置の略です。
controlunit.jpg(46731 byte)
制御盤(屋内型)
mixingunit.jpg(37714 byte)
制御盤(屋外表面冷却型)
smbmixer.gif(11226 byte)
制御盤(セキエマー併用盤)
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システムフロー
esystem.gif(9013 byte)
esystem.gif(9013 byte)
esystem.gif(9013 byte)
mulsutil.gif
mulsopration
mulsmente.gif
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