JP2703808B2 - 燃焼効率の制御方法 - Google Patents
燃焼効率の制御方法Info
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- JP2703808B2 JP2703808B2 JP1196485A JP19648589A JP2703808B2 JP 2703808 B2 JP2703808 B2 JP 2703808B2 JP 1196485 A JP1196485 A JP 1196485A JP 19648589 A JP19648589 A JP 19648589A JP 2703808 B2 JP2703808 B2 JP 2703808B2
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- F23N5/00—Systems for controlling combustion
- F23N5/02—Systems for controlling combustion using devices responsive to thermal changes or to thermal expansion of a medium
- F23N5/10—Systems for controlling combustion using devices responsive to thermal changes or to thermal expansion of a medium using thermocouples
- F23N5/102—Systems for controlling combustion using devices responsive to thermal changes or to thermal expansion of a medium using thermocouples using electronic means
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- F23N1/02—Regulating fuel supply conjointly with air supply
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- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Control Of Combustion (AREA)
- Incineration Of Waste (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、火格子を具えた燃焼設備の燃焼効率を制御
する方法に関するもので、この方法では一次空気はこの
火格子の燃料の移動方向である縦方向(以下単に「火格
子の縦方向」という)に沿てゾーンごとに区別して制御
供給される。また本発明はこの方法を実施するための制
御装置にも関するものである。
する方法に関するもので、この方法では一次空気はこの
火格子の燃料の移動方向である縦方向(以下単に「火格
子の縦方向」という)に沿てゾーンごとに区別して制御
供給される。また本発明はこの方法を実施するための制
御装置にも関するものである。
従来の技術 火格子上の燃焼経過は、火格子の縦方向に沿って違っ
て見える。装入口付近で、燃料は乾燥されて点火され
る。これに続く範囲で燃料は強烈に燃えるが、その強さ
は火格子の末端に行くに従って低下する。火格子末端の
わずかに前では、燃え尽きて冷えたスラグがまだ残って
いるだけであるが、これは適切に作られた排出装置の中
に落下する。燃料が火格子に沿った途中で経過くる相が
異なることに基づいて、一次空気供給の制御を区別する
必要がある。今までこれは、火格子の縦方向における違
った燃焼相を考慮して、火格子下に区別した空気量を供
給するための細分した通風ゾーンを設けることによって
行われてきた。この場合個々の火格子下の通風ゾーンへ
の一次空気供給は、予め計算した分布曲線に基づいて行
い、また補足的に燃焼ベッドを観察することによって、
その時々の支配する状態に適応させることができる。燃
焼ガス中の測定されたO2−湿・含有量、燃焼質温度又は
蒸気質量流量との関係において、燃焼効率制御が行われ
ることもよく知られている。この場合にも個々の火格子
下の通風ゾーンについては、計算および経験から得た一
次空気量の分布に頼らざるを得ない。
て見える。装入口付近で、燃料は乾燥されて点火され
る。これに続く範囲で燃料は強烈に燃えるが、その強さ
は火格子の末端に行くに従って低下する。火格子末端の
わずかに前では、燃え尽きて冷えたスラグがまだ残って
いるだけであるが、これは適切に作られた排出装置の中
に落下する。燃料が火格子に沿った途中で経過くる相が
異なることに基づいて、一次空気供給の制御を区別する
必要がある。今までこれは、火格子の縦方向における違
った燃焼相を考慮して、火格子下に区別した空気量を供
給するための細分した通風ゾーンを設けることによって
行われてきた。この場合個々の火格子下の通風ゾーンへ
の一次空気供給は、予め計算した分布曲線に基づいて行
い、また補足的に燃焼ベッドを観察することによって、
その時々の支配する状態に適応させることができる。燃
焼ガス中の測定されたO2−湿・含有量、燃焼質温度又は
蒸気質量流量との関係において、燃焼効率制御が行われ
ることもよく知られている。この場合にも個々の火格子
下の通風ゾーンについては、計算および経験から得た一
次空気量の分布に頼らざるを得ない。
発明が解決しようとする課題 この種の燃焼効率の制御方法の欠点は、火格子の縦方
向と交差する横方向(以下単に「火格子の縦方向」とい
う)における一次空気の調節及び分布が、燃料の品質の
平均値に基づいて行われたので、火格子の横方向に関し
ては燃料の品質及び燃料の量の違いが全く考慮されなか
ったという事実にある。この結果、燃焼挙動が場所によ
って異なり、また空気過剰率が変動するので、燃焼設備
の燃焼室の中の温度プロフィルを均等にしようとする努
力が妨げられた。このため、燃焼効率の低下だけでなく
て有害ガスを発生する恐れを生じることがある。
向と交差する横方向(以下単に「火格子の縦方向」とい
う)における一次空気の調節及び分布が、燃料の品質の
平均値に基づいて行われたので、火格子の横方向に関し
ては燃料の品質及び燃料の量の違いが全く考慮されなか
ったという事実にある。この結果、燃焼挙動が場所によ
って異なり、また空気過剰率が変動するので、燃焼設備
の燃焼室の中の温度プロフィルを均等にしようとする努
力が妨げられた。このため、燃焼効率の低下だけでなく
て有害ガスを発生する恐れを生じることがある。
本発明の目的は、全火格子面にわたって、その時々の
燃料の品質及び燃料の量に関係なく、最適な燃焼効率で
有害ガスを発生量が比較的少なく、すなわち比較的少な
い環境汚染及び良熱効率がえられて、均等な蒸気生産が
達成されるように、燃焼効率を改善することである。
燃料の品質及び燃料の量に関係なく、最適な燃焼効率で
有害ガスを発生量が比較的少なく、すなわち比較的少な
い環境汚染及び良熱効率がえられて、均等な蒸気生産が
達成されるように、燃焼効率を改善することである。
この目的は、請求項1の前文に示された種類の方法に
基づき、本発明に従って一次空気供給をゾーンごとに、
火格子の横方向においても区別をつけて制御し、また個
々の燃焼ゾーンを監視して、その時々の燃焼ゾーンを支
配する燃料の燃焼挙動に応じて、一次空気を個々の燃焼
ゾーンに供給することによって解決される。
基づき、本発明に従って一次空気供給をゾーンごとに、
火格子の横方向においても区別をつけて制御し、また個
々の燃焼ゾーンを監視して、その時々の燃焼ゾーンを支
配する燃料の燃焼挙動に応じて、一次空気を個々の燃焼
ゾーンに供給することによって解決される。
この発明に基づく方法によって、異なる燃料品質及び
異なる燃料分布を考慮することができるので、火格子の
すべての個所において最適な燃焼状態が生じるようにな
る。この結果、有害ガスの排出量は少くなり、また設備
の熱効率が高くなる。
異なる燃料分布を考慮することができるので、火格子の
すべての個所において最適な燃焼状態が生じるようにな
る。この結果、有害ガスの排出量は少くなり、また設備
の熱効率が高くなる。
個々の燃焼ゾーンの監視は、燃焼室における燃焼ゾー
ンの上部の適切な数個所で温度を設定することによって
行うことができる。本発明に基づく個々の燃焼ゾーンの
監視は、サーモグラフィカメラを用いて行うこととな
る。
ンの上部の適切な数個所で温度を設定することによって
行うことができる。本発明に基づく個々の燃焼ゾーンの
監視は、サーモグラフィカメラを用いて行うこととな
る。
本発明の方法を実施するための火格子を具えた装置で
は、この火格子の縦方向に細分した火格子下の通風ゾー
ンを通して一次空気の供給が行われるが、その特徴とす
るところは、火格子下の通風ゾーンが火格子の横方向に
おいても小区分されており、また燃料燃焼の挙動を把握
するための監視装置が、その時々の火格子下の通風ゾー
ンに関連した個々の燃焼ゾーンの上部に取り付けられて
いることにある。
は、この火格子の縦方向に細分した火格子下の通風ゾー
ンを通して一次空気の供給が行われるが、その特徴とす
るところは、火格子下の通風ゾーンが火格子の横方向に
おいても小区分されており、また燃料燃焼の挙動を把握
するための監視装置が、その時々の火格子下の通風ゾー
ンに関連した個々の燃焼ゾーンの上部に取り付けられて
いることにある。
監視装置には、個々の燃焼ゾーンに組込まれた熱電対
を含ませることができる。これによって、燃焼室におけ
る温度プロフィルを記録し、それに応じて個々の燃焼ゾ
ーンへの一次空気の供給に影響を与えることが可能であ
る。この場合、熱電対は燃焼ゾーンの上方、5〜15mに
取り付けるのが有利である。
を含ませることができる。これによって、燃焼室におけ
る温度プロフィルを記録し、それに応じて個々の燃焼ゾ
ーンへの一次空気の供給に影響を与えることが可能であ
る。この場合、熱電対は燃焼ゾーンの上方、5〜15mに
取り付けるのが有利である。
本発明を実施するに当り、監視装置に優先的に含まれ
るのは、サーモグラフィカメラ、監視機、及び受信した
画像を1つ1つの画像走査線と画像点に分解し、またこ
のようにして得られたデイジタル値、これはその時々の
燃焼ゾーンにおける燃焼ベッド温度、フレーム放射又は
輝度に対する尺度となるものを設定基準値と比較し、偏
差がある場合はそれに応じて制御過程を実施させる自由
にプログラミングのできる計算機である。この種の監視
装置は特に有利であるが、これは火格子のあらゆる個々
の点について監視を行うことができるために特に敏感な
制御が可能だからである。
るのは、サーモグラフィカメラ、監視機、及び受信した
画像を1つ1つの画像走査線と画像点に分解し、またこ
のようにして得られたデイジタル値、これはその時々の
燃焼ゾーンにおける燃焼ベッド温度、フレーム放射又は
輝度に対する尺度となるものを設定基準値と比較し、偏
差がある場合はそれに応じて制御過程を実施させる自由
にプログラミングのできる計算機である。この種の監視
装置は特に有利であるが、これは火格子のあらゆる個々
の点について監視を行うことができるために特に敏感な
制御が可能だからである。
次に、本発明に基づく方法を実施するための装置の、
図面に示した実施例について説明する。
図面に示した実施例について説明する。
実施例 第1図は、火格子の縦方向に沿った断面図であり、火
格子全体を1で示してある。燃料を挿入するために、装
入テーブル3の上方に装入シュートが装備されており、
装入テーブル2上には、燃料を火格子1上に供給するた
めの装入ピストン4が具えられている。火格子1上で燃
料は点火され、さらに経過する間に燃焼し、最後は火格
子の末端でスラグとなり、スラグは、スラグ落下用の縦
孔5を通り、図示してない配送装置に注入される。火格
子1上の燃焼室は6で示してある。
格子全体を1で示してある。燃料を挿入するために、装
入テーブル3の上方に装入シュートが装備されており、
装入テーブル2上には、燃料を火格子1上に供給するた
めの装入ピストン4が具えられている。火格子1上で燃
料は点火され、さらに経過する間に燃焼し、最後は火格
子の末端でスラグとなり、スラグは、スラグ落下用の縦
孔5を通り、図示してない配送装置に注入される。火格
子1上の燃焼室は6で示してある。
一次空気としての燃焼空気の供給は、送風機7によっ
てチャンネル8を通って、火格子1下の通風分配器9に
対して行われる。この通風配分器9から、空気供給パイ
プ10が1本1本、個々の火格子下の通風ゾーン11〜15に
つながっている。これらの火格子1の下の通風ゾーン11
〜15は、第1図に示すように火格子1の縦方向に分割さ
れているだけでなく、図面から明らかなように、火格子
の横方向においても個々の火格子下の通風ゾーンに小区
分されており、これらの文字はa,bで示してある。火格
子下の通風ゾーン11a〜15bの数に応じて、空気供給パイ
プ10には、それに相当する多くの空気供給パイプ16があ
り、これらの中の空気装入量は、図面に示すように制御
装置17によって制御することができる。この処置によ
り、火格子1は、火格子1下の通風ゾーンに一致する個
々の燃焼ゾーン11a〜15bに小区分される。この結果、各
個々の燃焼ゾーンをそこに存在する燃料の量に整合する
燃料の質及び燃料の燃焼挙動を制御することが可能とな
る。
てチャンネル8を通って、火格子1下の通風分配器9に
対して行われる。この通風配分器9から、空気供給パイ
プ10が1本1本、個々の火格子下の通風ゾーン11〜15に
つながっている。これらの火格子1の下の通風ゾーン11
〜15は、第1図に示すように火格子1の縦方向に分割さ
れているだけでなく、図面から明らかなように、火格子
の横方向においても個々の火格子下の通風ゾーンに小区
分されており、これらの文字はa,bで示してある。火格
子下の通風ゾーン11a〜15bの数に応じて、空気供給パイ
プ10には、それに相当する多くの空気供給パイプ16があ
り、これらの中の空気装入量は、図面に示すように制御
装置17によって制御することができる。この処置によ
り、火格子1は、火格子1下の通風ゾーンに一致する個
々の燃焼ゾーン11a〜15bに小区分される。この結果、各
個々の燃焼ゾーンをそこに存在する燃料の量に整合する
燃料の質及び燃料の燃焼挙動を制御することが可能とな
る。
このような制御が実施できるためには、火格子1上の
燃焼挙動を監視する監視装置が必要である。このために
第3,4図には、2つの異なる監視装置を示してある。
燃焼挙動を監視する監視装置が必要である。このために
第3,4図には、2つの異なる監視装置を示してある。
第3図に示した監視装置は、ガスの通路20の天井19に
サーモグラフィカメラ18を配置したものである。サーモ
グラフィカメラ18は、燃焼室6を通して火格子1を上か
ら観察できるようになっている。このサーモグラフィカ
メラ18は、監視器21及び自由にプログラミングのできる
計算機22に連結してある。この計算機22は受信した画像
を適切に分解し、このようにして得られたその時々の燃
焼ゾーンにおける輝度に対する尺度を示しているデイジ
タル値を、設定基準値と比較して偏差がある場合には、
制御装置23によって空気供給パイプ16に設けられてい
る。トラップ又はスライドバルブによって構成されてい
るガス制御手段17を調整して適切な制御過程を実施させ
る。
サーモグラフィカメラ18を配置したものである。サーモ
グラフィカメラ18は、燃焼室6を通して火格子1を上か
ら観察できるようになっている。このサーモグラフィカ
メラ18は、監視器21及び自由にプログラミングのできる
計算機22に連結してある。この計算機22は受信した画像
を適切に分解し、このようにして得られたその時々の燃
焼ゾーンにおける輝度に対する尺度を示しているデイジ
タル値を、設定基準値と比較して偏差がある場合には、
制御装置23によって空気供給パイプ16に設けられてい
る。トラップ又はスライドバルブによって構成されてい
るガス制御手段17を調整して適切な制御過程を実施させ
る。
第4,5図は、個々の熱電対24を有する他の監視装置を
示したもので、熱電対24が測定値を自由にプログラミン
グのできる計算機22に伝達すると、計算機22は第3図に
ついて説明したように、制御装置23によって空気供給パ
イプ16のガス制御手段17の調節を行う。第5図には個々
の熱電対24の分布の状態を示してある。これからわかる
ように熱電対24は、ガス通路の範囲にわたって均等に分
布してあるので、多くの燃焼ゾーンを監視することがで
きる。熱電対24もサーモグラフィカメラ18も、5〜15m
の高さに配置されている。
示したもので、熱電対24が測定値を自由にプログラミン
グのできる計算機22に伝達すると、計算機22は第3図に
ついて説明したように、制御装置23によって空気供給パ
イプ16のガス制御手段17の調節を行う。第5図には個々
の熱電対24の分布の状態を示してある。これからわかる
ように熱電対24は、ガス通路の範囲にわたって均等に分
布してあるので、多くの燃焼ゾーンを監視することがで
きる。熱電対24もサーモグラフィカメラ18も、5〜15m
の高さに配置されている。
第1図はこの発明の実施例の火格子の縦方向に沿った断
面図、第2図は同上の火格子の平面図、第3図はサーモ
グラフィカメラを配置した実施例の縦方向に沿った断面
図、第4図は同上の熱電対を配置した実施例の縦方向に
沿った断面図、第5図は第4図のV−V線による断面図
である。 1……火格子、2……装入シュート 6……燃焼室、11〜15……通風ゾーン 18……サーモグラフィカメラ 21……監視器、22……計算機 24……熱電対
面図、第2図は同上の火格子の平面図、第3図はサーモ
グラフィカメラを配置した実施例の縦方向に沿った断面
図、第4図は同上の熱電対を配置した実施例の縦方向に
沿った断面図、第5図は第4図のV−V線による断面図
である。 1……火格子、2……装入シュート 6……燃焼室、11〜15……通風ゾーン 18……サーモグラフィカメラ 21……監視器、22……計算機 24……熱電対
Claims (7)
- 【請求項1】一次空気の供給を、火格子の燃料の移動方
向である縦方向に設けられた複数の燃焼ゾーン毎に別々
に制御することによって、火格子を具えた燃焼設備の燃
焼効率を制御する方法であって、火格子を前記縦方向と
交差する横方向においても、複数の燃焼ゾーンに区画し
て、一次空気供給を各燃焼ゾーンごとに別々に制御し、
また個々の燃焼ゾーンを監視してその時々の燃焼ゾーン
の燃料の燃焼挙動に応じて、一次空気を個々の燃焼ゾー
ンに供給することを特徴とする燃焼効率の制御方法。 - 【請求項2】個々の燃焼ゾーンを、これらの燃焼ゾーン
の上方で温度を測定することによって監視することを特
徴とする請求項1に記載の燃焼効率の制御方法。 - 【請求項3】個々の燃焼ゾーンの監視を、サーモグラフ
ィカメラを用いて行うことを特徴とする請求項1に記載
の燃焼効率の制御方法。 - 【請求項4】燃料の移動方向である縦方向に分布した火
格子下の通風ゾーンを経て、一次空気供給を行う請求項
1による燃焼効率の制御方法を実施するための火格子を
具えた燃焼装置であって、火格子下の通風ゾーン(11−
11b),(12−12b),(13−13b),(14−14b),(15
−15b)における燃料の燃焼挙動を把握するための監視
装置(18),(24)を具えていることを特徴とする燃焼
効率の制御装置。 - 【請求項5】監視装置には、個々の燃焼ゾーン(11〜1
5)に設けられた熱電対(24)が含まれていることを特
徴とする請求項4に記載の燃焼効率の制御装置。 - 【請求項6】熱電対(24)は、燃焼ゾーン(11−15b)
の上方5〜15mの間に配置されていることを特徴とする
請求項5に記載の燃焼効率の制御装置。 - 【請求項7】監視装置は、サーモグラフィカメラ(1
8)、監視器(21)及び自由にプログラミングのできる
計算機(22)を有し、この計算機(22)は、受信した画
像を1つ1つの画像走査線及び画像点に分解し、このよ
うにして得られた、その時々の燃焼ゾーンにおける燃焼
ベッド温度、フレーム放射又は輝度に対する尺度を示す
デイジタル値を、設定基準値と比較して、誤差がある場
合には、それに応じた一次空気の制御を行わせることを
特徴とする請求項4に記載の燃焼効率の制御装置。
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE3825931A DE3825931A1 (de) | 1988-07-29 | 1988-07-29 | Verfahren und vorrichtung zur regelung der feuerungsleistung von verbrennungsanlagen |
DE3825931.1 | 1988-07-29 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH0278819A JPH0278819A (ja) | 1990-03-19 |
JP2703808B2 true JP2703808B2 (ja) | 1998-01-26 |
Family
ID=6359911
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP1196485A Expired - Lifetime JP2703808B2 (ja) | 1988-07-29 | 1989-07-28 | 燃焼効率の制御方法 |
Country Status (9)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US4953477A (ja) |
EP (1) | EP0352620B1 (ja) |
JP (1) | JP2703808B2 (ja) |
BR (1) | BR8903837A (ja) |
CA (1) | CA1323801C (ja) |
DE (1) | DE3825931A1 (ja) |
DK (1) | DK172041B1 (ja) |
ES (1) | ES2012438T3 (ja) |
SG (1) | SG47789A1 (ja) |
Families Citing this family (29)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE3930231A1 (de) * | 1989-09-11 | 1991-03-14 | Foppe Werner | Verfahren zur direkten beobachtung von druckverbrennungsvorgaengen in der tiefsee zur brennstrahl-simulation von stoechiometrisch verbrennendem wasserstoff/sauerstoff in unter hohem druck stehender gesteinsschmelze |
FR2661733B1 (fr) * | 1990-05-04 | 1992-08-14 | Perin Freres Ets | Procede et dispositif de controle et de commande de la combustion d'un combustible solide qui se deplace en nappe dans un foyer. |
US5139412A (en) * | 1990-05-08 | 1992-08-18 | Weyerhaeuser Company | Method and apparatus for profiling the bed of a furnace |
DE4220149C2 (de) * | 1992-06-19 | 2002-06-13 | Steinmueller Gmbh L & C | Verfahren zum Regelung der Verbrennung von Müll auf einem Rost einer Feuerungsanlage und Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens |
US5249954A (en) * | 1992-07-07 | 1993-10-05 | Electric Power Research Institute, Inc. | Integrated imaging sensor/neural network controller for combustion systems |
AT402555B (de) * | 1992-09-04 | 1997-06-25 | August Dr Raggam | Verbrennungseinrichtung |
SG47890A1 (en) * | 1993-04-20 | 1998-04-17 | Martin Umwelt & Energietech | Method for burning fuels particularly for incinerating garbage |
NL9301826A (nl) * | 1993-10-21 | 1995-05-16 | Burnham Europa Bv | Branderinrichting met regeling van de lucht/brandstof-verhouding en werkwijze voor het regelen van de lucht/brandstof-verhouding. |
DE4344906C2 (de) * | 1993-12-29 | 1997-04-24 | Martin Umwelt & Energietech | Verfahren zum Regeln einzelner oder sämtlicher die Verbrennung auf einem Feuerungsrost beeinflussender Faktoren |
DE4404418C2 (de) * | 1994-02-11 | 1997-10-23 | Martin Umwelt & Energietech | Verfahren zum Verbrennen von Brenngut, insbesondere Müll |
DE4428159C2 (de) * | 1994-08-09 | 1998-04-09 | Martin Umwelt & Energietech | Verfahren zur Regelung der Feuerung bei Verbrennungsanlagen, insbesondere Abfallverbrennungsanlagen |
DE4445954A1 (de) | 1994-12-22 | 1996-06-27 | Abb Management Ag | Verfahren zur Verbrennung von Abfällen |
EP0766080A1 (en) * | 1995-09-29 | 1997-04-02 | FINMECCANICA S.p.A. AZIENDA ANSALDO | System and method for monitoring combustion and pollutants by means of laser diodes |
DE19615141A1 (de) * | 1996-04-17 | 1997-10-23 | Bfi Automation Gmbh | Verfahren und Einrichtung zur Steuerung eines Verbrennungsprozesses in einem Kessel |
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