蒸気ボイラの高効率化

1. 研究／開発のねらい

ボイラは蒸気負荷50%以下の部分負荷で運転されるケースが多く、部分負荷運転時は蒸気負荷に合わせてボイラを発停制御しています。ボイラ停止後に再着火する場合には、安全のため缶体を換気（パージ）する必要があり、このパージ時は缶体が冷やされることになり、熱損失が発生します。このため、発停回数が増える部分負荷運転時はボイラ効率が低下します。
そこで、実運用時のボイラ運転効率向上を目的として、ボイラに搭載するバーナのターンダウン比（＝最低出力と定格出力の比）を広げることにより部分負荷時の発停回数を減らす開発に取組んでいます。

1. ※ボイラ運転効率とは実運用時の負荷変動によるボイラの運転、停止を含めた長時間使用での総合的なボイラ効率です。

2. 研究／開発の成果

（1）蒸気発生量1000kg/h蒸気ボイラの高効率化

（株）サムソンとガス3社共同で、換算蒸発量1000kg/hボイラクラス最高のボイラ効率98%と、高い運転効率を維持するターンダウン比1：5を実現したガス焚き簡易貫流蒸気ボイラを開発。2018年4月から販売しています。
蒸気負荷が定格の25%になるまでバーナを停止する必要がないため、ボイラ運転効率が従来機より大幅に向上し、 ランニングコストを低減するとともに、環境負荷低減に寄与することができます。

1000kg/h蒸気ボイラ

（2）蒸気発生量1200kg/h蒸気ボイラの高効率化

三浦工業とガス3社共同で、「ベンチュリサクション技術」を採用することで、換算蒸発量1200kg/hのボイラでは日本で初めて低圧ガス仕様を実現したガス焚き小型貫流蒸気ボイラを開発。2017年10月から販売しています。
本ボイラはエコノマイザを改良することで従来機よりも1%高い、クラス最高のボイラ効率98％を達成しています。また、高ターンダウン比化が困難な低圧ガスボイラ（1200kg/h以上）の分野でターンダウン比1：4を実現しています。蒸気負荷が定格の25%になるまでバーナを停止する必要がないため、低負荷領域において、ボイラON/OFF回数を低減することで運転効率の維持が可能となります。

1200kg/h蒸気ボイラ

ベンチュリサクション技術

（3）蒸気発生量1000kg/h蒸気ボイラの高効率化

日本サーモエナーとガス3社共同で、従来ターンダウン比2：1を4：1（100%-50%-25%-OFF）へ高ターンダウン化し燃焼四位置制御方式を採用した高効率ガス焚き貫流ボイラを開発。2015年7月から販売しています。
蒸気負荷が定格の25%になるまでバーナを停止する必要がないため、ボイラ運転効率が従来機より最大6％向上しています。簡易貫流ボイラとして燃焼四位置制御方式を採用したのは日本で初めてとなります。

1000kg/h蒸気ボイラ

（4）蒸気発生量2500kg/h蒸気ボイラの高効率化

ヒラカワとガス3社共同で、従来ターンダウン比2.5：1を10：1へ高ターンダウン化した高効率ガス焚き貫流ボイラを開発。2011年4月から販売しています。
蒸気負荷が定格の10%になるまでバーナを停止する必要がないため、運転と停止の繰返しによるボイラ運転効率の低下を最小限に抑えることができます。また、潜熱回収技術により、運転負荷全域で101％～102％のボイラ効率を実現しています。

2500kg/h蒸気ボイラ

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