JP4238819B2

JP4238819B2 - Combustion equipment

Info

Publication number: JP4238819B2
Application number: JP2004336416A
Authority: JP
Inventors: 隆史森松; 智浩大久保
Original assignee: Miura Co Ltd
Current assignee: Miura Co Ltd
Priority date: 2004-11-19
Filing date: 2004-11-19
Publication date: 2009-03-18
Anticipated expiration: 2024-11-19
Also published as: JP2006145121A

Description

この発明は、ファンの回転速度を制御することにより風量調整を行う送風装置を備えた燃焼装置に関するものである。 The present invention relates to a combustion apparatus provided with a blower that adjusts the air volume by controlling the rotational speed of a fan.

燃焼状態を高燃焼、低燃焼、停止の三位置など設定された複数の燃焼状態で燃焼制御を行う、ボイラなどの燃焼装置においては、各燃焼状態に応じて必要とされる空気量がそれぞれ異なる。そこで、送風装置を構成するファンを備えた電動機にインバータを接続し、ファン回転速度を増減することにより、各燃焼状態において必要とされる量の燃焼用空気を供給することが行われている。 In a combustion apparatus such as a boiler that performs combustion control in a plurality of combustion states set such as three positions of high combustion, low combustion, and stop, the amount of air required for each combustion state varies. . Therefore, an amount of combustion air required in each combustion state is supplied by connecting an inverter to an electric motor including a fan constituting a blower and increasing or decreasing the fan rotation speed.

しかしながら、このような燃焼装置においては、送風装置がファン回転速度の変更を開始してから必要な風量に達するまでにある程度の時間を要するのに対し、燃料供給量の変更は弁の切替えにより瞬時に行われるため、燃料と空気量との比率（以下、「空燃比」と言う。）が崩れ、燃焼不良が発生するという問題があった。 However, in such a combustion apparatus, it takes a certain amount of time until the necessary air volume is reached after the blower starts changing the fan rotation speed, whereas the change in the fuel supply amount is instantaneously performed by switching the valve. Therefore, there is a problem in that the ratio between the fuel and the amount of air (hereinafter referred to as “air-fuel ratio”) collapses and combustion failure occurs.

そこで、下記特許文献１に開示される燃焼装置が提案されている。特許文献１に記載の燃焼装置は、一定量の燃料を通過させる２つの電磁弁を備えており、図５に示すように、低燃焼においては第１電磁弁のみ開弁状態として燃料供給を行い、低燃焼から高燃焼へ燃焼工程を変更する場合には、まず送風装置がファン回転速度の増加を開始し、その増加開始から所定時間Ta経過後に第２電磁弁を開くというものである。また、高燃焼から低燃焼へ燃焼工程を変更する場合も同様に、まず送風装置がファンの回転速度の減少を開始し、その減少開始から所定時間経過後に第２電磁弁を閉じるように構成されている。すなわち、特許文献１に記載の燃焼装置は、第２電磁弁の開閉をファン回転速度の変更開始時点から所定時間遅らせて燃料供給量の変更を行うことにより、空燃比の崩れを極力抑えようとするものである。
特開平９−２１０３４９号公報 Therefore, a combustion apparatus disclosed in the following Patent Document 1 has been proposed. The combustion apparatus described in Patent Document 1 includes two electromagnetic valves that allow a certain amount of fuel to pass. As shown in FIG. 5, in low combustion, only the first electromagnetic valve is opened to supply fuel. When the combustion process is changed from low combustion to high combustion, first, the blower starts to increase the fan rotation speed and opens the second electromagnetic valve after a predetermined time Ta has elapsed from the start of the increase. Similarly, when the combustion process is changed from high combustion to low combustion, the blower device starts to decrease the rotation speed of the fan and is configured to close the second solenoid valve after a predetermined time has elapsed from the start of the decrease. ing. That is, the combustion apparatus described in Patent Document 1 attempts to suppress the collapse of the air-fuel ratio as much as possible by changing the fuel supply amount by delaying the opening and closing of the second electromagnetic valve for a predetermined time from the start of changing the fan rotation speed. To do.
JP-A-9-210349

しかしながら、前記特許文献１に記載の燃焼装置においては、低燃焼工程と高燃焼工程との間で行われる燃料供給量の変更は、第２電磁弁の開閉のみで行われる２段階の変化であることから、ファン回転速度の変更開始から第２電磁弁が開閉されるまでの間は空燃比が大きく崩れてしまい、燃焼不良が発生する原因となっていた。 However, in the combustion apparatus described in Patent Document 1, the change in the fuel supply amount performed between the low combustion process and the high combustion process is a two-stage change performed only by opening and closing the second electromagnetic valve. For this reason, the air-fuel ratio largely collapses from the start of change of the fan rotation speed until the second electromagnetic valve is opened and closed, causing combustion failure.

この発明が解決しようとする課題は、送風装置のファン回転速度が変更されても常に望ましい空燃比を保つことができ、安定した燃焼を行うことのできる燃焼装置を提供することにある。 The problem to be solved by the present invention is to provide a combustion apparatus that can always maintain a desirable air-fuel ratio and can perform stable combustion even if the fan rotation speed of the blower is changed.

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、ファンの回転速度を、少なくとも高燃焼用回転速度、または前記高燃焼用回転速度より低い回転速度の低燃焼用回転速度に制御することにより風量調整を行う送風装置と、燃料供給量を無段階的に変化させる燃料供給装置とを備えており、燃焼工程を変更する場合には、前記送風装置は前記ファンの回転速度の変更を行う一方、前記燃料供給装置は前記ファンの回転速度の変化と対応するように燃料供給量を無段階的に変化させる燃焼装置において、前記燃料供給装置は、少なくとも低燃焼工程において開弁状態とされる第一燃料弁と、高燃焼工程において開弁状態とされる第二燃料弁と、燃料供給量を無段階的に変化させる流量調整弁と、前記流量調整弁を通過する燃料の供給の有無を切り替える移行弁とを備えており、低燃焼工程から高燃焼工程へ移行するときは、前記送風装置が前記ファンの回転速度の高燃焼用回転速度への変更を開始するとともに、前記移行弁は開弁状態とされ、前記流量調整弁は前記ファンの回転速度の増加と対応するように燃料供給量を無段階的に増加させ、前記移行弁が開かれた時点から所定時間経過後、前記移行弁が閉弁状態とされるとともに前記第二燃料弁は開弁状態とされ、高燃焼工程から低燃焼工程へ移行するときは、前記送風装置が前記ファンの回転速度の低燃焼用回転速度への変更を開始するとともに、前記移行弁は開弁状態、前記第二燃料弁は閉弁状態とされ、前記流量調整弁が前記ファンの回転速度の減少と対応するように燃料供給量を無段階的に減少させ、前記移行弁が開かれた時点から所定時間経過後、前記移行弁は閉弁状態とされることを特徴とする。 The present invention has been made to solve the above-mentioned problems, and the invention according to claim 1 is characterized in that the rotational speed of the fan is set to at least a high combustion rotational speed or a rotational speed lower than the high combustion rotational speed. A blower that adjusts the air volume by controlling to a low rotational speed for combustion, and a fuel supply device that changes the fuel supply amount steplessly. While the rotation speed of the fan is changed, the fuel supply device changes the fuel supply amount steplessly so as to correspond to the change in the rotation speed of the fan. A first fuel valve that is opened in the combustion process; a second fuel valve that is opened in the high combustion process; a flow adjustment valve that changes the fuel supply amount steplessly; and the flow adjustment valve The And a transition valve that switches whether or not excess fuel is supplied, and when the low combustion process shifts to the high combustion process, the blower starts changing the rotation speed of the fan to a high combustion rotation speed. In addition, the transition valve is opened, and the flow control valve increases the fuel supply steplessly so as to correspond to the increase in the rotational speed of the fan, and from the time when the transition valve is opened. After a predetermined time has elapsed, when the transition valve is closed and the second fuel valve is opened, and the transition from the high combustion process to the low combustion process is performed, the blower rotates the rotational speed of the fan. To the low combustion rotational speed, the transition valve is opened, the second fuel valve is closed, and the flow control valve is adapted to respond to a decrease in the rotational speed of the fan. Step by step fuel supply Small Toe, after a predetermined time has elapsed from the time when the transition valve is opened, the transition valve is characterized by being a closed state.

請求項１に記載の発明によれば、ファンの回転速度の移行時においても望ましい空燃比を維持することができ、安定した燃焼を行うことができるのに加え、流量調整弁に起因する流路の詰まりなどを効果的に防止することができ、故障の少ない安定した運転を可能とする。 According to the first aspect of the present invention, a desirable air-fuel ratio can be maintained even at the time of transition of the rotational speed of the fan, stable combustion can be performed, and in addition, the flow path resulting from the flow control valve It is possible to effectively prevent clogging, etc., and to enable stable operation with few failures.

請求項２に記載の発明は、ファンの回転速度を、少なくとも高燃焼用回転速度、または前記高燃焼用回転速度より低い回転速度の低燃焼用回転速度に制御することにより風量調整を行う送風装置と、燃料供給量を無段階的に変化させる燃料供給装置とを備えており、燃焼工程を変更する場合には、前記送風装置は前記ファンの回転速度の変更を行う一方、前記燃料供給装置は前記ファンの回転速度の変化と対応するように燃料供給量を無段階的に変化させる燃焼装置において、前記燃料供給装置は、低燃焼工程において開弁状態とされる第一燃料弁と、高燃焼工程において開弁状態とされる第二燃料弁と、燃料供給量を無段階的に変化させる流量調整弁と、前記流量調整弁を通過する燃料の供給の有無を切り替える移行弁とを備えており、低燃焼工程から高燃焼工程へ移行するときは、前記送風装置が前記ファンの回転速度の高燃焼用回転速度への変更を開始するとともに、前記移行弁は開弁状態とされ、前記流量調整弁は前記ファンの回転速度の増加と対応するように燃料供給量を無段階的に増加させ、前記移行弁が開かれた時点から所定時間経過後、前記移行弁と前記第一燃料弁が閉弁状態とされるとともに、前記第二燃料弁は開弁状態とされ、高燃焼工程から低燃焼工程へ移行するときは、前記送風装置が前記ファンの回転速度の低燃焼用回転速度への変更を開始するとともに、前記第一燃料弁と前記移行弁は開弁状態、前記第二燃料弁は閉弁状態とされ、前記流量調整弁が前記ファンの回転速度の減少と対応するように燃料供給量を無段階的に減少させ、前記移行弁が開かれた時点から所定時間経過後、前記移行弁は閉弁状態とされることを特徴とする。 According to a second aspect of the present invention, there is provided a blower that adjusts the air volume by controlling the rotational speed of the fan to at least a high combustion rotational speed or a low combustion rotational speed lower than the high combustion rotational speed. And a fuel supply device that changes the fuel supply amount steplessly. When changing the combustion process, the blower device changes the rotational speed of the fan, while the fuel supply device In the combustion apparatus that changes the fuel supply amount steplessly so as to correspond to the change in the rotational speed of the fan, the fuel supply apparatus includes a first fuel valve that is opened in a low combustion process, and a high combustion A second fuel valve that is opened in the process, a flow rate adjustment valve that changes the fuel supply amount in a stepless manner, and a transition valve that switches whether or not to supply fuel that passes through the flow rate adjustment valve. Low When shifting from the firing process to the high combustion process, the blower device starts changing the rotational speed of the fan to the high combustion rotational speed, the transition valve is opened, and the flow rate adjustment valve is The fuel supply amount is increased steplessly so as to correspond to the increase in the rotation speed of the fan, and the transition valve and the first fuel valve are closed after a predetermined time has elapsed since the transition valve was opened. The second fuel valve is opened, and when the high combustion process is shifted to the low combustion process, the blower starts changing the rotation speed of the fan to the low combustion rotation speed. In addition, the first fuel valve and the transition valve are opened, the second fuel valve is closed, and the fuel supply amount is adjusted so that the flow rate adjustment valve corresponds to a decrease in the rotational speed of the fan. Decrease steplessly, the transition valve opens After a predetermined time has elapsed from time point, the transition valve is characterized by being a closed state.

請求項２に記載の発明によれば、ファンの回転速度の移行時においても望ましい空燃比を維持することができ、安定した燃焼を行うことができるのに加え、流量調整弁に起因する流路の詰まりなどを効果的に防止することができ、故障の少ない安定した運転を可能とする。さらには、高燃焼用ノズルと低燃焼用ノズルとを設けた場合には、２つのノズルから燃焼室内へ噴霧される燃料が互いに干渉して燃焼不良を起こすことがなく、より良好な燃焼を実現することができる。 According to the second aspect of the present invention, a desirable air-fuel ratio can be maintained even at the time of transition of the rotational speed of the fan, stable combustion can be performed, and the flow path resulting from the flow rate adjustment valve It is possible to effectively prevent clogging, etc., and to enable stable operation with few failures. Furthermore, when a high combustion nozzle and a low combustion nozzle are provided, the fuel sprayed into the combustion chamber from the two nozzles does not interfere with each other and cause poor combustion, realizing better combustion. can do.

さらに、請求項３に記載の発明は、請求項１または請求項２に記載の構成要件に加えて、少なくとも高燃焼用風量位置、または前記高燃焼用風量位置より開度の小さい低燃焼用風量位置に配置されることにより、前記送風装置からの風量を制御するダンパを備え、燃焼工程の移行時には、前記ファンの回転速度の変化および前記ダンパの開度変化と対応するように燃料供給量を無段階的に変化させることを特徴とする。 Further, the invention according to claim 3 is characterized in that, in addition to the constituent elements according to claim 1 or claim 2, at least the high combustion air volume position, or the low combustion air volume whose opening is smaller than the high combustion air volume position. It is provided with a damper that controls the air volume from the blower by being disposed at a position, and at the time of transition to the combustion process, the fuel supply amount is adjusted so as to correspond to the change in the rotational speed of the fan and the change in the opening of the damper It is characterized by stepless change .

請求項３に記載の発明によれば、さらにダンパを備えた場合でも、ファンの回転速度の移行時においても望ましい空燃比を維持することができ、安定した燃焼を行うことができる。 According to the third aspect of the present invention, even when the damper is further provided, a desirable air-fuel ratio can be maintained even when the rotational speed of the fan is shifted, and stable combustion can be performed.

この発明によれば、送風装置のファン回転速度が変更されても望ましい空燃比を保ち続けることができ、安定した燃焼を実現できる燃焼装置を提供することができる。 According to the present invention, it is possible to provide a combustion apparatus that can maintain a desirable air-fuel ratio even when the fan rotation speed of the blower is changed and can realize stable combustion.

つぎに、この発明の実施の形態について説明する。本発明は、高燃焼、低燃焼および停止の三段階で燃焼量を調整する三位置式燃焼制御などの多位置式燃焼制御を行う燃焼装置に用いられる。本発明の燃焼装置は、燃焼室へ燃焼用空気を供給する送風装置を備えている。この送風装置は、ファンを備えた電動機と、電動機に接続されファンの回転速度を制御する風量制御装置とを備えている。この風量制御装置としては、特に限定されないがインバータが好適に用いられる。前記送風装置は、ファンの回転速度を高燃焼用回転速度、着火用回転速度および低燃焼用回転速度に増減することにより、三段階の風量を供給する。この高燃焼用回転速度および着火用回転速度は、低燃焼用回転速度よりも速い回転速度に設定されている。この着火用回転速度は、簡単化のため高燃焼用回転速度と同一の回転速度として兼用させることもできる。ところで、三位置式燃焼制御以外の多位置式燃焼制御を採用する場合は、これらの回転速度に加えて他の回転速度を設定することもできる。 Next, an embodiment of the present invention will be described. The present invention is used in a combustion apparatus that performs multi-position combustion control such as three-position combustion control that adjusts the combustion amount in three stages of high combustion, low combustion, and stop. The combustion apparatus of the present invention includes a blower that supplies combustion air to the combustion chamber. This blower device includes an electric motor including a fan and an air volume control device that is connected to the electric motor and controls the rotational speed of the fan. The air volume control device is not particularly limited, but an inverter is preferably used. The blower supplies three stages of air volume by increasing or decreasing the rotational speed of the fan to a high combustion rotational speed, an ignition rotational speed, and a low combustion rotational speed. The high combustion rotation speed and the ignition rotation speed are set to be higher than the low combustion rotation speed. For the sake of simplicity, this ignition rotation speed can also be used as the same rotation speed as the high combustion rotation speed. By the way, when employing multi-position combustion control other than three-position combustion control, other rotational speeds can be set in addition to these rotational speeds.

まず、本発明の第一の実施形態は、燃焼工程を変更する場合には、送風装置はファンの回転速度の変更を行う一方、燃料供給装置は前記ファンの回転速度の変化と対応するように燃料供給量を無段階的に変化させる。ここで、燃料の種類は特に限定されない。また、ファンの回転速度の変化と対応するように燃料供給量を無段階的に変化させるとは、ファンの回転速度の変化に伴い増減する風量に対し、望ましい空燃比を維持するように燃料供給量を無段階的に変化させることをいい、ファンの回転速度が経過時間に比例して増減する場合に限られない。 First, in the first embodiment of the present invention, when changing the combustion process, the blower device changes the rotation speed of the fan, while the fuel supply device corresponds to the change in the rotation speed of the fan. Change the fuel supply steplessly. Here, the type of fuel is not particularly limited. The stepless change of the fuel supply amount corresponding to the change in the fan rotation speed means that the fuel supply amount is maintained so as to maintain a desired air-fuel ratio with respect to the air volume that increases or decreases with the change in the fan rotation speed. This means that the amount is changed steplessly, and is not limited to the case where the rotational speed of the fan increases or decreases in proportion to the elapsed time.

次に、本発明の第二の実施形態は、低燃焼工程から高燃焼工程へ移行するときは、前記送風装置が前記ファンの回転速度の高燃焼用回転速度への変更を開始するとともに、前記移行弁は開弁状態とされ、前記流量調整弁は前記ファンの回転速度の増加と対応するように燃料供給量を無段階的に増加させ、前記移行弁が開かれた時点から所定時間経過後、前記移行弁が閉弁状態とされるとともに前記第二燃料弁は開弁状態とされ、高燃焼工程から低燃焼工程へ移行するときは、前記送風装置が前記ファンの回転速度の低燃焼用回転速度への変更を開始するとともに、前記移行弁は開弁状態、前記第二燃料弁は閉弁状態とされ、前記流量調整弁が前記ファンの回転速度の減少と対応するように燃料供給量を無段階的に減少させ、前記移行弁が開かれた時点から所定時間経過後、前記移行弁は閉弁状態とされるというものである。 Next, in the second embodiment of the present invention, when the low combustion process shifts to the high combustion process, the blower starts changing the rotation speed of the fan to the high combustion rotation speed, and The transition valve is opened, and the flow rate adjustment valve increases the fuel supply amount steplessly so as to correspond to the increase in the rotational speed of the fan, and after a predetermined time has elapsed since the transition valve was opened. When the transition valve is closed and the second fuel valve is opened, and the transition from the high combustion process to the low combustion process is performed, the blower device is used for low combustion with a low rotational speed of the fan. The change to the rotation speed is started, the transition valve is opened, the second fuel valve is closed, and the fuel supply amount is adjusted so that the flow rate adjustment valve corresponds to the decrease in the rotation speed of the fan. The transition valve is opened steplessly After a predetermined time has elapsed from time point, the transition valve is that is a closed state.

ここで、第一燃料弁および第二燃料弁は、開閉の二動作で制御され、開弁状態において一定量の燃料を通過させるものである。この第二燃料弁は、高燃焼工程においてのみ開かれる。そして、第一燃料弁を通過して供給される燃料は、低燃焼工程において必要な燃料供給量に設定されている。また、前記流量調整弁は、通過して供給される燃料供給量を無段階的に変化させるものである。この流量調整弁としては、流路面積の大きさを無段階的に調節することにより燃料供給量を変化させるものがあるが、弁の種類は特に限定されない。前記移行弁は、開閉の二動作で制御されるものであって、前記流量調整弁を通過する燃料の供給の有無を切り替えるものである。このように、高燃焼工程において一定量の燃料を通過させる第二燃料弁を設け、流量調整弁をファン回転速度の移行時においてのみ使用するようにしたことにより、前記流量調整弁に起因する流路の詰まりなどを効果的に防ぐことができ、故障の少ない安定した運転が実現できる。 Here, the first fuel valve and the second fuel valve are controlled by two operations of opening and closing, and allow a certain amount of fuel to pass through in the opened state. This second fuel valve is opened only in the high combustion process. The fuel supplied through the first fuel valve is set to a fuel supply amount necessary for the low combustion process. Further, the flow rate adjusting valve is configured to change the amount of fuel supplied passing through in a stepless manner. As this flow control valve, there is one that changes the fuel supply amount by steplessly adjusting the size of the flow path area, but the type of the valve is not particularly limited. The transition valve is controlled by two operations of opening and closing, and switches the presence or absence of supply of fuel passing through the flow rate adjusting valve. As described above, the second fuel valve that allows a constant amount of fuel to pass in the high combustion process is provided, and the flow rate adjustment valve is used only at the time of the transition of the fan rotation speed. Road clogging can be effectively prevented, and stable operation with few failures can be realized.

また、前記移行弁は、低燃焼工程から高燃焼工程へ移行するときは、送風装置がファンの回転速度の高燃焼用回転速度への変更を開始するとともに開かれ、所定時間経過後に閉じられる。また、高燃焼工程から低燃焼工程へ移行するときは、前記移行弁は、送風装置がファンの回転速度の低燃焼用回転速度への変更を開始するとともに開かれ、所定時間経過後に閉じられる。なお、前記所定時間の経過を計測する手段としては、タイマー装置により時間を計測する手段のほか、タイマー装置に代えて、送風装置により供給された風量を検知する風圧センサ、インバータから電動機へ出力される周波数信号、流量調整弁を通過する燃料供給量を検知する流量センサなどの各種センサを用い、検出値が設定値に達した時点で移行弁を閉じるようにすることにより、所定時間経過後に閉じられるようにする手段を含む。ところで、低燃焼工程および高燃焼工程は、それぞれ低燃焼状態の工程，高燃焼状態の工程を意味する。 Further, when the transition valve shifts from the low combustion process to the high combustion process, the air blower starts to change the rotation speed of the fan to the high combustion rotation speed and closes after a predetermined time has elapsed. Further, when shifting from the high combustion process to the low combustion process, the transition valve is opened when the blower starts changing the rotation speed of the fan to the low combustion rotation speed, and is closed after a predetermined time has elapsed. As a means for measuring the passage of the predetermined time, in addition to means for measuring time by a timer device, instead of the timer device, a wind pressure sensor for detecting the amount of air supplied by the air blower, an inverter outputs the electric motor. By using various sensors such as a flow rate sensor that detects the frequency signal that flows through the flow rate adjustment valve and a flow rate sensor that detects the amount of fuel that passes through the flow rate adjustment valve, the transition valve is closed when the detected value reaches the set value. Including means for enabling. By the way, the low combustion process and the high combustion process mean a process in a low combustion state and a process in a high combustion state, respectively.

本発明の第三の実施形態は、低燃焼工程から高燃焼工程へ移行するときは、前記送風装置が前記ファンの回転速度の高燃焼用回転速度への変更を開始するとともに、前記移行弁は開弁状態とされ、前記流量調整弁は前記ファンの回転速度の増加と対応するように燃料供給量を無段階的に増加させ、前記移行弁が開かれた時点から所定時間経過後、前記移行弁と前記第一燃料弁が閉弁状態とされるとともに、前記第二燃料弁は開弁状態とされ、高燃焼工程から低燃焼工程へ移行するときは、前記送風装置が前記ファンの回転速度の低燃焼用回転速度への変更を開始するとともに、前記第一燃料弁と前記移行弁は開弁状態、前記第二燃料弁は閉弁状態とされ、前記流量調整弁が前記ファンの回転速度の減少と対応するように燃料供給量を無段階的に減少させ、前記移行弁が開かれた時点から所定時間経過後、前記移行弁は閉弁状態とされるというものである。 In the third embodiment of the present invention, when the low combustion process shifts to the high combustion process, the blower starts changing the rotational speed of the fan to the high combustion rotational speed, and the transition valve The valve is opened, and the flow rate adjustment valve increases the fuel supply amount steplessly so as to correspond to the increase in the rotational speed of the fan, and after the predetermined time has elapsed from the time when the transition valve is opened, the transition When the valve and the first fuel valve are closed, the second fuel valve is opened, and when the high combustion process shifts to the low combustion process, the blower rotates the rotation speed of the fan. The first fuel valve and the transition valve are opened, the second fuel valve is closed, and the flow rate adjusting valve is rotated at the rotational speed of the fan. Infinite fuel supply to cope with the decrease in fuel consumption Decreasing, after a predetermined time has elapsed from the time when the transition valve is opened, the transition valve is that is a closed state.

この第三の実施形態では、高燃焼工程において、第一燃料弁は閉弁状態とされ、第二燃料弁のみが開弁状態とされる。つまり、第一燃料弁を通過して供給される燃料は、低燃焼工程において必要な供給量に設定され、第二燃料弁を通過して供給される燃料は、高燃焼工程において必要な供給量に設定されている。 In the third embodiment, in the high combustion process, the first fuel valve is closed and only the second fuel valve is opened. That is, the fuel supplied through the first fuel valve is set to a supply amount required in the low combustion process, and the fuel supplied through the second fuel valve is supplied in the high combustion process. Is set to

さらに、本発明の第四の実施形態では、燃焼工程の移行時には、前記ファンの回転速度の変化および前記ダンパの開度変化と対応するように燃料供給量を無段階的に変化させるものである。 Further, in the fourth embodiment of the present invention, the fuel supply amount is changed steplessly so as to correspond to the change in the rotational speed of the fan and the change in the opening degree of the damper at the time of transition to the combustion process. .

ここで、前記ダンパは、送風装置により供給される燃焼用空気の風量を制御するものである。そして、燃焼工程の移行時においては、前記ファンの回転速度の変化および前記ダンパの開度変化に伴い増減する風量に対し、燃料供給装置は望ましい空燃比を維持するように燃料供給量を無段階的に変化させる。 Here, the damper controls the air volume of the combustion air supplied by the blower. Then, at the time of transition to the combustion process, the fuel supply device continuously adjusts the fuel supply amount so as to maintain a desirable air-fuel ratio with respect to the air volume that increases or decreases with the change in the rotation speed of the fan and the change in the opening degree of the damper. Change.

以下、この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、第一実施例の燃焼装置の概略構成図、図２は、第一実施例の燃焼装置における燃料供給装置の概略構成図であり、図３は、第一実施例の燃焼装置が実行する制御のタイムチャートである。 Hereinafter, specific embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. FIG. 1 is a schematic configuration diagram of the combustion apparatus of the first embodiment, FIG. 2 is a schematic configuration diagram of a fuel supply device in the combustion apparatus of the first embodiment, and FIG. 3 is a diagram of the combustion apparatus of the first embodiment. It is a time chart of the control to perform.

本実施例の燃焼装置１は、図１に示すように、ファンの回転速度を制御することにより風量調整を行う送風装置２と、前記送風装置２により供給された燃焼用空気の風量を制御するダンパ３と、燃料供給量を無段階的に変化させる燃料供給装置４とを備え、燃焼室５内で燃焼を行う。前記送風装置２、ダンパ３、および燃料供給装置４は、制御部６からの制御信号に基づき制御されている。本発明において、燃料の種類は限定されないが、本実施例の燃焼装置１は油焚きボイラである。 As shown in FIG. 1, the combustion apparatus 1 according to the present embodiment controls the air blower 2 that adjusts the air volume by controlling the rotational speed of the fan, and the air volume of the combustion air supplied by the air blower 2. A damper 3 and a fuel supply device 4 that changes the fuel supply amount steplessly are provided, and combustion is performed in the combustion chamber 5. The blower 2, the damper 3, and the fuel supply device 4 are controlled based on a control signal from the control unit 6. In the present invention, the type of fuel is not limited, but the combustion apparatus 1 of the present embodiment is an oil-fired boiler.

前記送風装置２は、ファン（図示せず）を備えた電動機７と、電動機７に接続されファン回転速度を制御するインバータ８とを備えており、制御部６からの制御信号に基づきインバータ８から出力される周波数信号を変化させることによりファン回転速度を制御する。本実施例では、この周波数信号として、高いほうから高燃焼用周波数、着火用周波数、および低燃焼用周波数が設定されており、各周波数により運転されるときのファン回転速度が、それぞれ高燃焼用回転速度、着火用回転速度、低燃焼用回転速度となる。ところで、高燃焼用周波数より着火用周波数を高い数値に設定してもよい。また、この実施例においては、パージ用の周波数は着火用周波数と同じに設定している。 The air blower 2 includes an electric motor 7 having a fan (not shown) and an inverter 8 connected to the electric motor 7 and controlling the fan rotation speed. From the inverter 8 based on a control signal from the control unit 6. The fan rotation speed is controlled by changing the output frequency signal. In this embodiment, as the frequency signal, a high combustion frequency, an ignition frequency, and a low combustion frequency are set from the highest, and the fan rotation speed when operating at each frequency is set to the high combustion frequency. Rotational speed, ignition rotational speed, low combustion rotational speed. By the way, the ignition frequency may be set to a higher numerical value than the high combustion frequency. In this embodiment, the purge frequency is set to be the same as the ignition frequency.

また、前記ダンパ３は、送風装置２により供給される燃焼用空気の流路となるダクト９内に設けられ、ダクト９の断面を一部閉じることにより前記燃焼用空気の風量を制御する。このダンパ開度として、高燃焼用風量位置（ダクト９の中心軸方向，すなわち空気の流れ方向に垂直の方向に対して９０°）、前記高燃焼用風量位置より開度の小さい低燃焼用風量位置（ダクト９の中心軸方向に垂直の方向に対して２５°）、および前記低燃焼用風量位置より更に開度の小さい着火用風量位置（ダクト９の中心軸方向に垂直の方向に対して２０°）の３位置が設定されている。 The damper 3 is provided in a duct 9 serving as a flow path for combustion air supplied by the blower 2, and controls the air volume of the combustion air by partially closing a cross section of the duct 9. As the damper opening, a high combustion air volume position (90 ° with respect to the direction of the central axis of the duct 9, that is, a direction perpendicular to the air flow direction), and a low combustion air volume whose opening is smaller than the high combustion air volume position. Position (25 ° with respect to the direction perpendicular to the central axis direction of the duct 9) and an ignition air volume position with a smaller opening than the low combustion air volume position (with respect to the direction perpendicular to the central axis direction of the duct 9) 20 degrees) are set.

次に、図２を参照しながら、本実施例の燃料供給装置４について説明する。燃料供給装置４は、燃料ポンプ（図示せず）、燃料タンク（図示せず）、第一燃料弁１０、第二燃料弁１１、流量調整弁１２、移行弁１３、低燃焼用ノズル１４および高燃焼用ノズル１５を備え、これらは各燃料流路１６，１７，１８により連結して設けられている。第一燃料流路１６は、燃料ポンプ、燃料タンクと接続されており、燃料は、第一燃料流路１６を矢印の方向へ流れる。第一燃料流路１６には第一燃料弁１０が設けられており、第一燃料弁１０の下流側末端では低燃焼用ノズル１４に繋がっている。燃料流路は、第一燃料弁１０の上流側において、第一燃料流路１６から第二燃料流路１７と第三燃料流路１８に分岐している。第二燃料流路１７には第二燃料弁１１が設けられており、第三燃料流路１８には上流側から流量調整弁１２と移行弁１３が設けられ、流量調整弁１２の上流側には、高燃焼用ノズル１５への燃料供給量を調整するためオリフィス１９が設けられている。第二燃料流路１７と第三燃料流路１８とは、第二燃料弁１１および移行弁１３の下流側で合流して１つとなり、末端で高燃焼用ノズル１５に繋がっている。ところで、本実施例では、第三燃料流路１８において移行弁１３を流量調整弁１２の下流側に配置しているが、移行弁１３を流量調整弁１２の上流側に配することもできる。 Next, the fuel supply device 4 of the present embodiment will be described with reference to FIG. The fuel supply device 4 includes a fuel pump (not shown), a fuel tank (not shown), a first fuel valve 10, a second fuel valve 11, a flow rate adjusting valve 12, a transition valve 13, a low combustion nozzle 14 and a high Combustion nozzles 15 are provided, which are connected to each other through fuel flow paths 16, 17 and 18. The first fuel channel 16 is connected to a fuel pump and a fuel tank, and the fuel flows through the first fuel channel 16 in the direction of the arrow. A first fuel valve 10 is provided in the first fuel flow path 16, and is connected to a low combustion nozzle 14 at a downstream end of the first fuel valve 10. The fuel flow path branches from the first fuel flow path 16 to the second fuel flow path 17 and the third fuel flow path 18 on the upstream side of the first fuel valve 10. The second fuel flow path 17 is provided with the second fuel valve 11, and the third fuel flow path 18 is provided with the flow rate adjustment valve 12 and the transition valve 13 from the upstream side, and on the upstream side of the flow rate adjustment valve 12. Is provided with an orifice 19 for adjusting the amount of fuel supplied to the high combustion nozzle 15. The second fuel flow path 17 and the third fuel flow path 18 merge together at the downstream side of the second fuel valve 11 and the transition valve 13 and are connected to the high combustion nozzle 15 at the end. In the present embodiment, the transition valve 13 is arranged on the downstream side of the flow rate adjustment valve 12 in the third fuel flow path 18, but the transition valve 13 may be arranged on the upstream side of the flow rate adjustment valve 12.

前記第一燃料弁１０、第二燃料弁１１および移行弁１３には、開閉の二動作で制御される電磁弁が用いられている。そして、前記流量調整弁１２は、第三燃料流路１８の流路断面積の大きさを無段階的に変化させることのできる弁装置であって、流量調整弁１２を通過し高燃焼用ノズル１５へ供給される燃料の量を無段階的に変化させることができる。 As the first fuel valve 10, the second fuel valve 11, and the transition valve 13, electromagnetic valves controlled by two operations of opening and closing are used. The flow rate adjusting valve 12 is a valve device capable of steplessly changing the size of the flow path cross-sectional area of the third fuel flow channel 18, and passes through the flow rate adjusting valve 12 and is a high combustion nozzle. The amount of fuel supplied to 15 can be changed steplessly.

次に、図３を参照しつつ、制御部６により実行される本実施例における制御方法を説明する。本実施例の燃焼装置１が起動されると、送風装置２が運転を開始し、ファン回転速度が着火用回転速度まで上げられ、プレパージが行われる。プレパージの間、ダンパ開度は高燃焼用風量位置とされる。 Next, a control method in the present embodiment that is executed by the control unit 6 will be described with reference to FIG. When the combustion apparatus 1 of this embodiment is activated, the blower 2 starts operation, the fan rotation speed is increased to the ignition rotation speed, and pre-purge is performed. During the pre-purge, the damper opening is set to the high combustion air volume position.

プレパージが所定時間行われた後、送風装置２はファン回転速度を着火用回転速度に維持したまま、ダンパ３は着火用風量位置まで閉じられ、着火工程に移行する。着火工程においては、まず、着火装置が起動され、着火装置が起動されてから所定時間経過後に第一燃料弁１０が開かれ、燃料の供給が開始される。この間、前記着火装置は継続して起動しており、燃料の供給が開始されてから所定時間経過後に停止される。ところで、着火装置が起動されてから燃料供給が開始されるまでの期間はプレイグニッション、燃料供給が開始されてから着火装置が停止されるまでの期間は着火トライと呼ばれ、これら２つの工程により着火工程が構成される。 After the pre-purge is performed for a predetermined time, the blower 2 is closed to the ignition air volume position while maintaining the fan rotation speed at the ignition rotation speed, and the process proceeds to the ignition process. In the ignition process, first, the ignition device is activated, the first fuel valve 10 is opened after a predetermined time has elapsed since the activation of the ignition device, and fuel supply is started. During this time, the ignition device is continuously activated, and is stopped after a predetermined time has elapsed since the start of fuel supply. By the way, the period from the start of the ignition device to the start of fuel supply is called pre-ignition, and the period from the start of fuel supply to the stop of the ignition device is called ignition try. An ignition process is configured.

着火工程が終了した後、ファン回転速度を着火用回転速度、ダンパ開度を着火用風量位置とした状態が所定時間継続される。その後、低燃焼工程へと移行する。まず、送風装置２がファン回転速度の低燃焼用回転速度への変更を開始する。そして、ファン回転速度の変更開始時点からの経過時間を時間計測手段により計測し、その経過時間が設定時間T1に達したらダンパ３は低燃焼用風量位置まで開かれる。この実施例においては、ダンパ３の開閉速度が遅く、図３に示すように時間T1で着火用風量位置から低燃焼用風量位置まで変化するように構成されている。しかしながら、ダンパ３の開閉速度が速い場合は、ファン回転速度の変更途中で、ダンパ３を開くように構成することもできる。 After the ignition process is completed, the state where the fan rotation speed is set to the ignition rotation speed and the damper opening is set to the ignition airflow position is continued for a predetermined time. Then, it shifts to a low combustion process. First, the air blower 2 starts changing the fan rotation speed to the low combustion rotation speed. Then, the elapsed time from the change start time of the fan rotation speed is measured by the time measuring means, and when the elapsed time reaches the set time T1, the damper 3 is opened to the low combustion air volume position. In this embodiment, the opening and closing speed of the damper 3 is slow, and as shown in FIG. 3, it is configured to change from the ignition air volume position to the low combustion air volume position at time T1. However, when the opening / closing speed of the damper 3 is fast, the damper 3 can be configured to open during the change of the fan rotation speed.

低燃焼工程においては、ファン回転速度は低燃焼用回転速度とされ、ダンパ開度は低燃焼用風量位置とされる。ここで、低燃焼用回転速度とは、ダンパを低燃焼用風量位置とした場合に、低燃焼工程に必要とされる量の燃焼用空気が供給されるように設定されたファンの回転速度であり、ダンパを全開位置とした状態で、低燃焼工程に必要な風量となるファンの回転速度よりも高速度とされる。また、前記ダンパの低燃焼用風量位置とは、低燃焼工程において、火炎により生ずる風圧がファンの方向へ伝播することを防止できる程度にまで閉じられた状態の開度であって、ファンの回転速度を低燃焼用回転速度とした場合に、低燃焼工程に必要とされる燃焼用空気が供給されるようなダンパ開度を意味する。このように、低燃焼工程においてファン回転速度を低燃焼用回転速度、ダンパを低燃焼用風量位置とすることにより、低燃焼工程に必要な風量の燃焼用空気が供給されるとともに、送風装置２側の吐出圧が火炎により生ずる風圧の影響をほとんど受けないようにすることができ、低燃焼工程においても安定した燃焼を行うことができる。また、低燃焼工程においては、第一燃料弁１０を通じて、低燃焼工程に必要な量の燃料が低燃焼用ノズル１４へ供給される。 In the low combustion process, the fan rotation speed is set to the low combustion rotation speed, and the damper opening is set to the low combustion air volume position. Here, the low combustion rotational speed is the rotational speed of the fan set so that the amount of combustion air required for the low combustion process is supplied when the damper is in the low combustion airflow position. Yes, with the damper in the fully open position, the speed is higher than the rotational speed of the fan, which is the air volume required for the low combustion process. Further, the low combustion air volume position of the damper is an opening degree in a state where the wind pressure generated by the flame is prevented from propagating in the direction of the fan in the low combustion process, and the rotation of the fan. When the speed is the low combustion rotational speed, it means a damper opening degree at which combustion air required for the low combustion process is supplied. In this way, by setting the fan rotation speed to the low combustion rotation speed and the damper to the low combustion airflow position in the low combustion process, the combustion air having the airflow required for the low combustion process is supplied and the blower 2 The discharge pressure on the side can be hardly affected by the wind pressure generated by the flame, and stable combustion can be performed even in the low combustion process. In the low combustion process, an amount of fuel necessary for the low combustion process is supplied to the low combustion nozzle 14 through the first fuel valve 10.

低燃焼工程から高燃焼工程ヘ移行する場合は、まず流量調整弁１２および移行弁１３が開かれ、時間計測手段が前記移行弁１３が開かれた時点からの経過時間を計測し、設定時間T2に達したら送風装置２がファン回転速度の低燃焼用回転速度から高燃焼用回転速度への変更を開始する。この設定時間T2は、流量調整弁１２の開弁動作開始時点から実際に高燃焼用ノズル１５に燃料が供給されるまでに要する時間と同程度の時間に設定されている。ところで、前記流量調整弁１２の開弁動作開始時点から実際に高燃焼用ノズル１５に燃料が供給されるまでの時間差を無視できる場合は、この設定時間T2は設けなくてもよく、また、前記ファン回転速度の変更と前記流量調整弁１２の開弁動作との前後は問わない。 When shifting from the low combustion process to the high combustion process, first, the flow rate adjusting valve 12 and the transition valve 13 are opened, and the time measuring means measures the elapsed time from when the transition valve 13 is opened, and the set time T2 Then, the blower 2 starts changing the fan rotation speed from the low combustion rotation speed to the high combustion rotation speed. This set time T2 is set to a time comparable to the time required from the start of the valve opening operation of the flow rate adjusting valve 12 until the fuel is actually supplied to the high combustion nozzle 15. By the way, when the time difference from the start of the valve opening operation of the flow rate adjusting valve 12 until the fuel is actually supplied to the high combustion nozzle 15 can be ignored, the set time T2 may not be provided. It does not matter before and after the change of the fan rotation speed and the opening operation of the flow rate adjusting valve 12.

本実施例においては、風量制御装置としてインバータ８が使用されており、前記ファン回転速度は経過時間に比例して増加するように制御されている。前記流量調整弁１２は、前記ファン回転速度の増加と対応して、望ましい空燃比を維持するように燃料供給量を無段階的に増加させる。そして、流量調整弁１２を通過して高燃焼用ノズル１５に供給される燃料は、ファン回転速度が高燃焼用回転速度に達した時点で、第一燃料弁１０を通過して低燃焼用ノズル１４に供給される燃料供給量と合計して高燃焼工程に必要な量となるように設定されている。 In this embodiment, an inverter 8 is used as an air volume control device, and the fan rotation speed is controlled to increase in proportion to the elapsed time. The flow rate adjusting valve 12 increases the fuel supply amount steplessly so as to maintain a desired air-fuel ratio in response to the increase in the fan rotation speed. The fuel supplied to the high combustion nozzle 15 through the flow rate adjusting valve 12 passes through the first fuel valve 10 when the fan rotational speed reaches the high combustion rotational speed. 14 is set so as to be the amount necessary for the high combustion process.

また、時間計測手段により移行弁１３が開かれた時点からの経過時間が計測され、その経過時間が設定時間T3に達すると移行弁１３が閉じられる。前記設定時間T3は、前記設定時間T2とファン回転速度が低燃焼用回転速度から高燃焼用回転速度に達するまでに要する時間T4とを合計した時間と同程度の時間に設定されている。 Moreover, the elapsed time from the time when the transition valve 13 is opened is measured by the time measuring means, and when the elapsed time reaches the set time T3, the transition valve 13 is closed. The set time T3 is set to approximately the same time as the sum of the set time T2 and the time T4 required for the fan rotation speed to reach the high combustion rotation speed from the low combustion rotation speed.

一方、前記流量調整弁１２は、移行弁１３が閉じられた後の高燃焼工程の間も開弁状態が維持される。また、本実施例では、前記移行弁１３が閉じられると同時に、第一燃料弁１０も閉じられ、第二燃料弁１１が開かれる。すなわち、高燃焼工程においては、第二燃料流路１７のみを通じて高燃焼工程に必要な量の燃料が高燃焼用ノズル１５に供給されることになり、低燃焼用ノズル１４への燃料の供給は行われない。このように、高燃焼工程において、高燃焼用ノズル１５のみから燃焼室５内へ燃料が噴霧されるため、両ノズル１４，１５から噴霧される燃料が互いに干渉して燃焼不良を起こすことがなく、より良好な燃焼を行うことができる。また、このように、前記流量調整弁１２をファン回転速度の移行時においてのみ使用するようにしたことにより、流量調整弁１２に起因する流路の詰まりなどを効果的に防ぐことができ、故障の少ない安定した運転が実現できる。 On the other hand, the flow regulating valve 12 is maintained in the open state even during the high combustion process after the transition valve 13 is closed. In the present embodiment, the first fuel valve 10 is also closed and the second fuel valve 11 is opened simultaneously with the transition valve 13 being closed. That is, in the high combustion process, an amount of fuel necessary for the high combustion process is supplied to the high combustion nozzle 15 only through the second fuel flow path 17, and the fuel is supplied to the low combustion nozzle 14. Not done. Thus, in the high combustion process, fuel is sprayed into the combustion chamber 5 only from the high combustion nozzle 15, so that the fuel sprayed from both nozzles 14, 15 does not interfere with each other and cause poor combustion. , Better combustion can be performed. In addition, since the flow rate adjusting valve 12 is used only at the time of transition of the fan rotation speed in this way, clogging of the flow path caused by the flow rate adjusting valve 12 can be effectively prevented, Stable operation with less can be realized.

併せて、ファン回転速度の低燃焼用回転速度から高燃焼用回転速度への変更開始と同時に、ダンパ３は高燃焼用風量位置へ開かれる。この実施例においては、ダンパ３の開閉速度が遅く、図３に示すように時間T4で低燃焼用風量位置から高燃焼用風量位置まで開くように構成されている。このダンパ開度の変化とファン回転速度の変化により生ずる風量の漸増，すなわち滑らかに増加することに対応して、流量調整弁１２により高燃焼用ノズル１５への燃料供給量が漸増されるため、空燃比を崩すことなく安定した燃焼を行うことができる。この実施例では、ダンパ３を時間T4で低燃焼用風量位置から高燃焼用風量位置まで変化するように構成しているが、ダンパ３の開閉速度が速い場合には、ファン回転速度の変更の途中でダンパ３を開くように構成することもできる。 At the same time, the damper 3 is opened to the high combustion air volume position simultaneously with the start of changing the fan rotation speed from the low combustion rotational speed to the high combustion rotational speed. In this embodiment, the opening and closing speed of the damper 3 is slow, and as shown in FIG. 3, the damper 3 is configured to open from the low combustion air volume position to the high combustion air volume position at time T4. Since the flow rate adjustment valve 12 gradually increases the amount of fuel supplied to the high combustion nozzle 15 in response to the gradual increase in air volume caused by the change in the damper opening and the change in the fan rotation speed, that is, a smooth increase. Stable combustion can be performed without destroying the air-fuel ratio. In this embodiment, the damper 3 is configured to change from the low combustion airflow position to the high combustion airflow position at time T4. However, when the opening / closing speed of the damper 3 is fast, the fan rotation speed is changed. It can also be configured to open the damper 3 in the middle.

高燃焼工程においては、ダンパ開度は高燃焼用風量位置とされた状態で、送風装置２のファン回転速度は高燃焼用回転速度に継続される。 In the high combustion process, the fan rotation speed of the blower 2 is maintained at the high combustion rotation speed while the damper opening is at the high combustion airflow position.

高燃焼工程から低燃焼工程ヘ移行する場合は、まず閉弁状態であった第一燃料弁１０および移行弁１３が開かれると同時に、第二燃料弁１１が閉じられる。これにより、第二燃料流路１７に代わって第一燃料流路１６および第三燃料流路１８を通じて燃料が各ノズル１４，１５へ供給されるようになる。そして、時間計測手段により前記移行弁１３が開かれた時点からの経過時間が計測され、その経過時間が設定時間T5に達したら、送風装置２のファン回転速度の、高燃焼用回転速度から低燃焼用回転速度への移行が開始される。この設定時間T5は、前記移行弁１３が開かれてから実際に高燃焼用ノズル１５に燃料が供給されるまでに要する時間と同程度の時間とされる。ところで、前記移行弁１３が開かれてから実際に高燃焼用ノズル１５に燃料が供給されるまでの時間差が無視できる場合は、この設定時間T5は設けなくてもよく、また、前記ファン回転速度の変更と前記移行弁１３の開弁動作との前後は問わない。 When shifting from the high combustion process to the low combustion process, the first fuel valve 10 and the transition valve 13 that were in the closed state are first opened, and at the same time, the second fuel valve 11 is closed. Thus, fuel is supplied to the nozzles 14 and 15 through the first fuel passage 16 and the third fuel passage 18 instead of the second fuel passage 17. And the elapsed time from the time when the transition valve 13 is opened is measured by the time measuring means, and when the elapsed time reaches the set time T5, the fan rotation speed of the blower 2 is reduced from the high combustion rotation speed. The transition to the rotational speed for combustion is started. This set time T5 is approximately the same as the time required from when the transition valve 13 is opened until the fuel is actually supplied to the high combustion nozzle 15. By the way, when the time difference from when the transition valve 13 is opened to when the fuel is actually supplied to the high combustion nozzle 15 can be ignored, the set time T5 may not be provided, and the fan rotational speed is not required. It does not matter before and after the change and the opening operation of the transition valve 13.

前記ファン回転速度の変更は、インバータ８により経過時間に比例して減少するように制御される。そして、前記流量調整弁１２は、前記ファン回転速度の減少と対応して、望ましい空燃比を維持するように燃料供給量を無段階的に減少させる。 The change of the fan rotation speed is controlled by the inverter 8 so as to decrease in proportion to the elapsed time. The flow rate adjusting valve 12 decreases the fuel supply amount steplessly so as to maintain a desired air-fuel ratio in correspondence with the decrease in the fan rotation speed.

また、時間計測手段により移行弁１３が開かれた時点からの経過時間が計測され、その経過時間が設定時間T6に達すると流量調整弁１２および移行弁１３は閉じられる。前記設定時間T6は、前記設定時間T5とファン回転速度が高燃焼用回転速度から低燃焼用回転速度に達するまでに要する時間T7とを合計した時間と同程度の時間に設定されている。 Further, the elapsed time from the time when the transition valve 13 is opened is measured by the time measuring means, and when the elapsed time reaches the set time T6, the flow rate adjusting valve 12 and the transition valve 13 are closed. The set time T6 is set to a time comparable to the sum of the set time T5 and the time T7 required for the fan rotational speed to reach the low combustion rotational speed from the high combustion rotational speed.

併せて、前記ファン回転速度の高燃焼用回転速度から低燃焼用回転速度への変更開始と同時に、ダンパ３は低燃焼用風量位置まで閉じられる。この実施例においては、ダンパ３の開閉速度が遅く、図３に示すように時間T7で高燃焼用風量位置から低燃焼用風量位置まで閉じるように構成されている。このダンパ開度の変化とファン回転速度の変化により生ずる風量の漸減，すなわち滑らかに減少することに対応して、流量調整弁１２により高燃焼用ノズル１５への燃料供給量が漸減されるため、空燃比が崩れることなく安定した燃焼を行うことができる。この実施例では、ダンパ３を時間T7で高燃焼用風量位置から低燃焼用風量位置まで変化するように構成しているが、ダンパ３の開閉速度が速い場合には、ファン回転速度の変更の途中でダンパ３が閉じるように構成することもできる。 At the same time, the damper 3 is closed to the low combustion air volume position simultaneously with the start of the change of the fan rotational speed from the high combustion rotational speed to the low combustion rotational speed. In this embodiment, the opening and closing speed of the damper 3 is slow, and as shown in FIG. 3, it is configured to close from the high combustion air volume position to the low combustion air volume position at time T7. Since the flow rate adjustment valve 12 gradually reduces the amount of fuel supplied to the high combustion nozzle 15 in response to the gradual decrease of the air volume caused by the change in the damper opening and the change in the fan rotation speed, that is, the smooth decrease. Stable combustion can be performed without losing the air-fuel ratio. In this embodiment, the damper 3 is configured to change from the high combustion airflow position to the low combustion airflow position at time T7. However, when the opening / closing speed of the damper 3 is fast, the fan rotation speed is changed. The damper 3 can be configured to close in the middle.

燃焼の終了は、低燃焼工程に続いて行われ、第一燃料弁１０が閉じられるとともに、送風装置２のファン回転速度が低燃焼用回転速度から着火用回転速度へ移行し、併せてダンパ開度が高燃焼用風量位置とされ、そのまま着火用回転速度とした状態を所定時間継続してポストパージを行う。その後、送風装置２が停止される。このようにして、燃焼装置１は運転を停止する。前記ポストパージは、必要に応じて省略できる。 Completion of combustion is performed following the low combustion process, the first fuel valve 10 is closed, and the fan rotation speed of the blower 2 is shifted from the low combustion rotation speed to the ignition rotation speed, and the damper is opened. The post-purge is continued for a predetermined time in a state where the degree is set to the high combustion air volume position and the rotation speed for ignition is kept as it is. Thereafter, the blower 2 is stopped. In this way, the combustion device 1 stops operating. The post purge can be omitted as necessary.

前記の実施例１によれば、着火工程から低燃焼工程への移行時および低燃焼工程において安定燃焼を実現でき、燃焼性に優れた燃焼装置１を提供できる。また、低燃焼工程における燃焼用空気の風量および燃料供給量を低減しても安定な燃焼が可能となり、ターンダウン比（低燃焼量に対する高燃焼量の比率）を大きくすることができる。また、高燃焼工程において、各ノズル１４，１５から燃焼室内へ噴霧される燃料が互いに干渉して燃焼不良を起こすことがなく、より良好な燃焼を実現することができる。さらに、着火工程とこれに続く低燃焼工程において、共通して第一燃料弁１０を通じて燃料供給を行うことによって燃料供給量を同じとしているため、低燃焼工程の燃料供給量を低減すれば着火工程の燃料供給量をも同時に低減することができ、着火衝撃をより抑えることができる。 According to the first embodiment, stable combustion can be realized at the time of transition from the ignition process to the low combustion process and in the low combustion process, and the combustion apparatus 1 excellent in combustibility can be provided. Further, stable combustion is possible even if the air volume and fuel supply amount of combustion air in the low combustion process are reduced, and the turndown ratio (ratio of high combustion amount to low combustion amount) can be increased. Further, in the high combustion process, fuel sprayed from the nozzles 14 and 15 into the combustion chamber does not interfere with each other to cause poor combustion, and better combustion can be realized. Further, since the fuel supply amount is made the same by performing fuel supply through the first fuel valve 10 in common in the ignition process and the subsequent low combustion process, the ignition process can be performed by reducing the fuel supply amount in the low combustion process. The fuel supply amount can be reduced at the same time, and the ignition shock can be further suppressed.

次に、本発明の第二実施例について説明する。図４は、第二実施例の燃焼装置が実行する制御のタイムチャートである。第二実施例において、図１に示す燃焼装置１の構成、図２に示す燃料供給装置４の構成については第一実施例の燃焼装置１と共通している。 Next, a second embodiment of the present invention will be described. FIG. 4 is a time chart of control executed by the combustion apparatus of the second embodiment. In the second embodiment, the configuration of the combustion device 1 shown in FIG. 1 and the configuration of the fuel supply device 4 shown in FIG. 2 are common to the combustion device 1 of the first embodiment.

第二実施例においては、燃焼を行っている間、継続して第一燃料弁１０が開弁状態とされる点で第一実施例と異なっている。したがって、高燃焼工程においては、第一実施例の燃焼装置１と異なり、第一燃料弁１０は閉じられることはなく、第一燃料弁１０を通過して低燃焼用ノズル１４へ供給される燃料の量と第二燃料弁１１を通過して高燃焼用ノズル１５へ供給される燃料の量との合計が、高燃焼工程に必要とされる燃料供給量となる。この場合、低燃焼用ノズル１４および高燃焼用ノズル１５の双方から同時に燃焼室５内へ燃料が噴霧されることになるが、良好な燃焼を行うために、各ノズル１４，１５から噴霧される燃料が互いに干渉しないような方策をとることが望ましい。 The second embodiment is different from the first embodiment in that the first fuel valve 10 is continuously opened during combustion. Therefore, in the high combustion process, unlike the combustion device 1 of the first embodiment, the first fuel valve 10 is not closed, and the fuel that passes through the first fuel valve 10 and is supplied to the low combustion nozzle 14. And the amount of fuel that passes through the second fuel valve 11 and is supplied to the high combustion nozzle 15 is the fuel supply amount required for the high combustion process. In this case, fuel is sprayed from both the low combustion nozzle 14 and the high combustion nozzle 15 into the combustion chamber 5 at the same time. However, in order to perform good combustion, the fuel is sprayed from the nozzles 14 and 15. It is desirable to take measures to prevent the fuels from interfering with each other.

以上、本発明の実施例について説明したが、本発明は前記実施例の構成に限定されるものではなく、適宜変更可能である。例えば、燃料供給装置４における第二燃料弁１１が設けられた第二燃料流路１７および移行弁１３を設けず、高燃焼工程において第三燃料流路１８を通じて燃料が供給されるようにすることもできる。また、前記実施例では、低燃焼工程においてダンパ３を低燃焼用風量位置としているが、高燃焼用風量位置とするように構成することもできる。さらに、本発明は、ガス燃料を燃焼させる燃焼装置においては、ノズルを一つとしてこれにモータ弁などの流量調整弁を接続し、この上流側にガバナなどの均圧弁を設けて、ガス流量制御する構成のものにもの適用可能であり、油燃料を燃焼させる燃焼装置においては、ノズルを一つとしてこれに流量調整弁を接続する構成のものにも適用可能である。ところで、燃焼停止時においてダンパ３を全閉するように構成し、ボイラの缶体（図示省略）からの放熱を防止するように構成してもよいことは勿論である。 As mentioned above, although the Example of this invention was described, this invention is not limited to the structure of the said Example, It can change suitably. For example, the second fuel flow path 17 provided with the second fuel valve 11 and the transition valve 13 in the fuel supply device 4 are not provided, and fuel is supplied through the third fuel flow path 18 in the high combustion process. You can also. Moreover, in the said Example, although the damper 3 was made into the low combustion air volume position in the low combustion process, it can also be comprised so that it may be set as the high combustion air volume position. Further, in the combustion apparatus for burning gas fuel, the present invention is configured such that a single nozzle is connected to a flow rate adjusting valve such as a motor valve, and a pressure equalizing valve such as a governor is provided on the upstream side to control the gas flow rate. In a combustion apparatus for burning oil fuel, the invention can be applied to a structure in which a single nozzle is connected to a flow rate adjusting valve. Of course, the damper 3 may be configured to be fully closed when combustion is stopped to prevent heat dissipation from a boiler body (not shown).

本発明の一実施例における燃焼装置の概略構成図である。It is a schematic block diagram of the combustion apparatus in one Example of this invention. 本発明の一実施例における燃料供給装置の概略構成図である。It is a schematic block diagram of the fuel supply apparatus in one Example of this invention. 本発明における第一実施例の制御チャートを示す図である。It is a figure which shows the control chart of the 1st Example in this invention. 本発明における第二実施例の制御チャートを示す図である。It is a figure which shows the control chart of the 2nd Example in this invention. 従来の燃焼装置における制御チャートを示す図である。It is a figure which shows the control chart in the conventional combustion apparatus.

符号の説明Explanation of symbols

１燃焼装置
２送風装置
３ダンパ
４燃料供給装置
１０第一燃料弁
１１第二燃料弁
１２流量調整弁
１３移行弁 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Combustion device 2 Blower device 3 Damper 4 Fuel supply device 10 1st fuel valve 11 2nd fuel valve 12 Flow control valve 13 Transition valve

Claims

ファンの回転速度を、少なくとも高燃焼用回転速度、または前記高燃焼用回転速度より低い回転速度の低燃焼用回転速度に制御することにより風量調整を行う送風装置（２）と、
燃料供給量を無段階的に変化させる燃料供給装置（４）とを備えており、
燃焼工程を変更する場合には、前記送風装置（２）は前記ファンの回転速度の変更を行う一方、前記燃料供給装置（４）は前記ファンの回転速度の変化と対応するように燃料供給量を無段階的に変化させる燃焼装置において、
前記燃料供給装置（４）は、
少なくとも低燃焼工程において開弁状態とされる第一燃料弁（１０）と、
高燃焼工程において開弁状態とされる第二燃料弁（１１）と、
燃料供給量を無段階的に変化させる流量調整弁（１２）と、
前記流量調整弁を通過する燃料の供給の有無を切り替える移行弁（１３）と
を備えており、
低燃焼工程から高燃焼工程へ移行するときは、前記送風装置（２）が前記ファンの回転速度の高燃焼用回転速度への変更を開始するとともに、前記移行弁（１３）は開弁状態とされ、前記流量調整弁（１２）は前記ファンの回転速度の増加と対応するように燃料供給量を無段階的に増加させ、前記移行弁（１３）が開かれた時点から所定時間経過後、前記移行弁（１３）が閉弁状態とされるとともに前記第二燃料弁（１１）は開弁状態とされ、
高燃焼工程から低燃焼工程へ移行するときは、前記送風装置（２）が前記ファンの回転速度の低燃焼用回転速度への変更を開始するとともに、前記移行弁（１３）は開弁状態、前記第二燃料弁（１１）は閉弁状態とされ、前記流量調整弁（１２）が前記ファンの回転速度の減少と対応するように燃料供給量を無段階的に減少させ、前記移行弁（１３）が開かれた時点から所定時間経過後、前記移行弁（１３）は閉弁状態とされる
ことを特徴とする燃焼装置。 A blower (2) that adjusts the air volume by controlling the rotational speed of the fan to at least a high combustion rotational speed or a low combustion rotational speed lower than the high combustion rotational speed;
A fuel supply device (4) that changes the fuel supply amount steplessly,
When changing the combustion process, the blower (2) changes the rotation speed of the fan, while the fuel supply device (4) changes the fuel supply amount so as to correspond to the change in the rotation speed of the fan. In a combustion device that changes steplessly,
The fuel supply device (4)
A first fuel valve (10) which is opened at least in a low combustion process;
A second fuel valve (11) opened in the high combustion process;
A flow rate adjustment valve (12) that changes the fuel supply amount steplessly;
A transition valve (13) for switching the presence / absence of supply of fuel passing through the flow rate adjustment valve,
When shifting from the low combustion process to the high combustion process, the blower (2) starts changing the rotational speed of the fan to the high combustion rotational speed, and the transition valve (13) is in the open state. The flow rate adjusting valve (12) increases the fuel supply amount steplessly so as to correspond to the increase in the rotational speed of the fan, and after a predetermined time has elapsed since the transition valve (13) was opened, The transition valve (13) is closed and the second fuel valve (11) is opened,
When shifting from a high combustion process to a low combustion process, the blower (2) starts changing the rotation speed of the fan to a low combustion rotation speed, and the transition valve (13) is in an open state. The second fuel valve (11) is closed, and the flow rate adjustment valve (12) decreases the fuel supply amount steplessly so as to correspond to the decrease in the rotation speed of the fan, and the transition valve ( The combustion valve characterized in that the transition valve (13) is closed after a predetermined time has elapsed since the time point 13) was opened.

ファンの回転速度を、少なくとも高燃焼用回転速度、または前記高燃焼用回転速度より低い回転速度の低燃焼用回転速度に制御することにより風量調整を行う送風装置（２）と、
燃料供給量を無段階的に変化させる燃料供給装置（４）とを備えており、
燃焼工程を変更する場合には、前記送風装置（２）は前記ファンの回転速度の変更を行う一方、前記燃料供給装置（４）は前記ファンの回転速度の変化と対応するように燃料供給量を無段階的に変化させる燃焼装置において、
前記燃料供給装置（４）は、
低燃焼工程において開弁状態とされる第一燃料弁（１０）と、
高燃焼工程において開弁状態とされる第二燃料弁（１１）と、
燃料供給量を無段階的に変化させる流量調整弁（１２）と、
前記流量調整弁を通過する燃料の供給の有無を切り替える移行弁（１３）と
を備えており、
低燃焼工程から高燃焼工程へ移行するときは、前記送風装置（２）が前記ファンの回転速度の高燃焼用回転速度への変更を開始するとともに、前記移行弁（１３）は開弁状態とされ、前記流量調整弁（１２）は前記ファンの回転速度の増加と対応するように燃料供給量を無段階的に増加させ、前記移行弁（１３）が開かれた時点から所定時間経過後、前記移行弁（１３）と前記第一燃料弁（１０）が閉弁状態とされるとともに、前記第二燃料弁（１１）は開弁状態とされ、
高燃焼工程から低燃焼工程へ移行するときは、前記送風装置（２）が前記ファンの回転速度の低燃焼用回転速度への変更を開始するとともに、前記第一燃料弁（１０）と前記移行弁（１３）は開弁状態、前記第二燃料弁（１１）は閉弁状態とされ、前記流量調整弁（１２）が前記ファンの回転速度の減少と対応するように燃料供給量を無段階的に減少させ、前記移行弁（１３）が開かれた時点から所定時間経過後、前記移行弁（１３）は閉弁状態とされる
ことを特徴とする燃焼装置。 A blower (2) that adjusts the air volume by controlling the rotational speed of the fan to at least a high combustion rotational speed or a low combustion rotational speed lower than the high combustion rotational speed;
A fuel supply device (4) that changes the fuel supply amount steplessly,
When changing the combustion process, the blower (2) changes the rotation speed of the fan, while the fuel supply device (4) changes the fuel supply amount so as to correspond to the change in the rotation speed of the fan. In a combustion device that changes steplessly,
The fuel supply device (4)
A first fuel valve (10) that is opened in the low combustion process;
A second fuel valve (11) opened in the high combustion process;
A flow rate adjustment valve (12) that changes the fuel supply amount steplessly;
A transition valve (13) for switching the presence / absence of supply of fuel passing through the flow rate adjustment valve,
When shifting from the low combustion process to the high combustion process, the blower (2) starts changing the rotational speed of the fan to the high combustion rotational speed, and the transition valve (13) is in the open state. The flow rate adjusting valve (12) increases the fuel supply amount steplessly so as to correspond to the increase in the rotational speed of the fan, and after a predetermined time has elapsed since the transition valve (13) was opened, The transition valve (13) and the first fuel valve (10) are closed, and the second fuel valve (11) is opened.
When shifting from the high combustion process to the low combustion process, the blower (2) starts changing the rotation speed of the fan to the low combustion rotation speed, and the transition to the first fuel valve (10) is performed. The valve (13) is in the open state, the second fuel valve (11) is in the closed state, and the fuel supply amount is stepless so that the flow rate adjusting valve (12) corresponds to the decrease in the rotational speed of the fan. The combustion apparatus is characterized in that the transition valve (13) is closed after a predetermined time has elapsed since the transition valve (13) was opened.

少なくとも高燃焼用風量位置、または前記高燃焼用風量位置より開度の小さい低燃焼用風量位置に配置されることにより、前記送風装置からの風量を制御するダンパ（３）を備え、
燃焼工程の移行時には、前記ファンの回転速度の変化および前記ダンパ（３）の開度変化と対応するように燃料供給量を無段階的に変化させる
ことを特徴とする請求項１または請求項２に記載の燃焼装置。 A damper (3) for controlling the air volume from the blower by being disposed at least at the high combustion air volume position or at a low combustion air volume position whose opening is smaller than the high combustion air volume position;
3. The fuel supply amount is changed steplessly so as to correspond to a change in rotational speed of the fan and a change in opening degree of the damper (3) at the time of transition to a combustion process. The combustion apparatus as described in.