JPH07260137A - Method and apparatus for diagnosing combustion - Google Patents
Method and apparatus for diagnosing combustionInfo
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は燃焼診断方法および燃焼
診断装置に関する。さらに詳しくは、複数の燃焼バーナ
ーが近接して配置されている燃焼器における燃焼診断方
法および燃焼診断装置に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a combustion diagnosis method and a combustion diagnosis device. More specifically, the present invention relates to a combustion diagnosis method and a combustion diagnosis device in a combustor in which a plurality of combustion burners are arranged close to each other.
【０００２】[0002]
【従来の技術】ガスタービンにおいては、近年、負荷調
整の容易性やＮＯX低減等を目的として、マルチバーナ
ータイプやマルチ缶タイプ（以下、単にマルチバーナー
タイプという）の燃焼器が多く採用されるようになって
きている。このガスタービンを効率よく稼働させるため
には、各バーナーの燃焼状態を把握する、すなわち燃焼
診断する必要がある。かかる燃焼火炎の燃焼診断に関
し、従来より、火炎に含まれる燃焼生成物の発光するス
ペクトルを光プローブ等により検出して燃焼状態を診断
する方法が用いられている。BACKGROUND OF THE INVENTION Gas turbine, in recent years, for the purpose of ease and NO X reduction of load adjustment, the multi-burner type and multi-can type (hereinafter, simply multi that burner type) is adopted often combustor Is starting to appear. In order to operate this gas turbine efficiently, it is necessary to grasp the combustion state of each burner, that is, perform a combustion diagnosis. Regarding the combustion diagnosis of such combustion flame, conventionally, a method of diagnosing the combustion state by detecting the emission spectrum of combustion products contained in the flame with an optical probe or the like has been used.
【０００３】例えば、特公平２ー２７５７１号公報に
は、火炎に含まれる燃焼生成物ＯＨ、Ｃ3、ＣＨ、ＣＨ2
Ｏ、ＣＨＯ、Ｃ2、スート、Ｈ2Ｏ、ＣＯ2等の発光する
スペクトルを対象として、２種類以上の波長に分けて分
光測光し、少なくとも２つの波長において発光し、それ
ぞれの波長に対する吸収係数の関係が判っている物質ス
ート、Ｈ2Ｏ、ＣＯ2、Ｃ2を基準物質として選んで該基
準物質のうちのいずれか１つの物質を２つの波長で測定
し、上記基準物質の輝度を分析して火炎の温度と基準物
質の発光率を求め、予め求めた燃焼状態を示す指標との
関係式を用いて火炎の燃焼状態を診断することを特徴と
する燃焼診断方法が提案されている。For example, in Japanese Patent Publication No. 27571/1990, combustion products OH, C 3 , CH and CH 2 contained in a flame are included.
O, CHO, as C 2, target soot, H 2 O, the emission spectrum of such CO 2, and spectrophotometric divided into wavelength of two or more, and emission at least two wavelengths, the absorption coefficient for each wavelength Of which the relationship is known, soot, H 2 O, CO 2 , and C 2 are selected as reference substances, and any one of the reference substances is measured at two wavelengths, and the brightness of the reference substance is analyzed. There has been proposed a combustion diagnosis method characterized in that the temperature of the flame and the light emission rate of the reference substance are obtained, and the combustion state of the flame is diagnosed by using a relational expression between an index indicating the combustion state obtained in advance.
【０００４】また、かかる燃焼診断に基づいて燃焼器を
制御する方法に関し、例えば、特開昭６３ー１０５２６
２号公報には、吸気混合気の空燃比を理論空燃比よりも
リーンな希薄混合気とした火花点火式内燃機関に、その
燃焼室内における燃焼光を検出するための光センサーを
設け、該光センサーの出力が失火限界の空燃比に対応す
る値になるように、吸気系における空燃比を調節するよ
うにしたことを特徴とする希薄燃焼式内燃機関における
空燃比の制御方法が提案されている。A method for controlling a combustor based on such combustion diagnosis is disclosed in, for example, Japanese Patent Laid-Open No. 63-10526.
Japanese Patent Publication No. 2 discloses a spark ignition internal combustion engine in which the air-fuel ratio of the intake air-fuel mixture is leaner than the stoichiometric air-fuel ratio, and an optical sensor for detecting combustion light in the combustion chamber is provided. A method for controlling the air-fuel ratio in a lean-burn internal combustion engine has been proposed, which is characterized in that the air-fuel ratio in the intake system is adjusted so that the output of the sensor becomes a value corresponding to the air-fuel ratio in the misfire limit. .
【０００５】しかるに、ガスタービンにおいては、コン
プレッサー、燃焼器およびタービンが非常にコンパクト
にまとめられているために、燃焼器に設けられているバ
ーナーも近接して配置されている。そのため、それぞれ
のバーナーからの火炎は相互に干渉する場合が多々生ず
る。However, in the gas turbine, since the compressor, the combustor, and the turbine are integrated in a very compact manner, the burners provided in the combustor are also arranged close to each other. Therefore, the flames from the respective burners often interfere with each other.
【０００６】しかしながら、かかる相互に近接して配置
されているバーナーにおける相互に干渉が生ずる火炎の
燃焼診断に関しては、従来何らの提案もなされていな
い。したがって、それぞれのバーナーの燃焼状態が把握
できず、それぞれのバーナーの燃焼状態に応じた制御が
なし得ないという問題がある。However, no proposal has hitherto been made regarding the combustion diagnosis of flames in which the burners arranged close to each other interfere with each other. Therefore, there is a problem that the combustion state of each burner cannot be grasped and control cannot be performed according to the combustion state of each burner.
【０００７】このように、従来は、それぞれのバーナー
の燃焼状態が診断できないために、各バーナーを個別に
制御する代わりに、総空気流量および／または総燃料流
量の制御がなされているのみである。したがって、最適
な制御がなし得ないという問題を生じている。すなわ
ち、燃焼用空気は、スクロール形状等の影響により流速
分布が不均一になるため、各バーナーに供給される空気
量にアンバランスを生ずる場合がある。その結果、燃焼
が不均一になり、最適燃焼状態から外れたものとなる。As described above, conventionally, since the combustion state of each burner cannot be diagnosed, the total air flow rate and / or the total fuel flow rate is only controlled instead of individually controlling each burner. . Therefore, there is a problem that optimal control cannot be achieved. That is, the flow rate distribution of combustion air becomes non-uniform due to the influence of the scroll shape and the like, which may cause an imbalance in the amount of air supplied to each burner. As a result, the combustion becomes non-uniform and deviates from the optimum combustion state.
【０００８】また、従来の検出装置においては、光プロ
ーブが火炎に曝されることもままあるので、火炎の検知
に用いられる光プローブが焼損するという問題も生じて
いる。あるいは、火炎からの保護のために光プローブに
対してが水冷等がなされているために、構造が複雑にな
っているという問題もある。Further, in the conventional detecting device, the optical probe is often exposed to the flame, so that the optical probe used for detecting the flame is burned out. Alternatively, there is also a problem that the structure is complicated because the optical probe is water-cooled for protection from flame.
【０００９】[0009]
【発明が解決しようとする課題】本発明はかかる従来技
術の問題点に鑑みなされたものであって、バーナーが近
接して配置されているために、火炎相互に干渉が生ずる
場合においても、各バーナーの燃焼状態を的確に診断で
きる燃焼診断方法および燃焼診断装置を提供することを
主たる目的としている。SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above problems of the prior art. Even if the flames interfere with each other because the burners are arranged close to each other, A main object of the present invention is to provide a combustion diagnosis method and a combustion diagnosis device that can accurately diagnose the combustion state of a burner.
【００１０】[0010]
【課題を解決するための手段】本発明の燃焼診断方法
は、複数の燃焼手段が近接して配置されている燃焼装置
における光学式計測手段を用いる燃焼診断方法であっ
て、前記光学式計測手段による火炎の計測を、他の燃焼
手段の火炎からの影響の少ない箇所について行うことを
特徴とする。ここで、他の燃焼手段の火炎からの影響の
少ない箇所としては、例えば火炎が壁面に対面している
箇所がある。The combustion diagnosing method of the present invention is a combustion diagnosing method using an optical measuring means in a combustion apparatus in which a plurality of combustion means are arranged close to each other. It is characterized in that the flame is measured by means of a place where the influence of the flame of other combustion means is small. Here, for example, there is a place where the flame faces the wall surface as a place where the influence of the flame of the other combustion means is small.
【００１１】また、燃焼診断は、前記光学式計測手段の
計測結果を、予め作成されている燃焼状態を示す指標と
照合することによりなされる。ここでは、燃焼診断は、
例えば、計測された火炎に含まれているラジカル自発光
からラジカル自発光相互の自発光強度比を求め、ついで
その値により予め求められているラジカル自発光強度比
と空燃比との関係から各バーナーの空燃比の算出がなさ
れる。Further, the combustion diagnosis is made by comparing the measurement result of the optical measuring means with a previously prepared index showing the combustion state. Here, the combustion diagnosis is
For example, the self-luminous intensity ratio of the radical self-luminous mutual emission is calculated from the radical self-luminous emission contained in the measured flame, and then the burner is calculated from the relationship between the radical self-luminous intensity ratio and the air-fuel ratio which are previously obtained by the value. Is calculated.
【００１２】その際、前記ラジカル自発光強度比が、Ｏ
Ｈラジカル自発光強度とＣＨラジカル自発光強度との強
度比、ＯＨラジカル自発光強度とＣ2ラジカル自発光強
度との強度比またはＣＨラジカル自発光強度とＣ2ラジ
カル自発光強度との強度比であるのが好ましい。At this time, the radical self-emission intensity ratio is O
Intensity ratio of H radical self-emission intensity to CH radical self emission intensity, intensity ratio of OH radical self emission intensity to C 2 radical self emission intensity or intensity ratio of CH radical self emission intensity to C 2 radical self emission intensity Preferably.
【００１３】一方、本発明の燃焼診断装置は、光学式計
測手段と分光手段と光電変換素子と演算処理手段とを備
え、前記光学式計測手段が、特定の視野角を有する検知
部を有してなることを特徴とする。ここで、前記特定の
視野角は、例えばスワラーの羽根の隙間から火炎を臨め
るように調整される。On the other hand, the combustion diagnosing device of the present invention comprises an optical measuring means, a spectroscopic means, a photoelectric conversion element and an arithmetic processing means, and the optical measuring means has a detecting section having a specific viewing angle. It is characterized by Here, the specific viewing angle is adjusted so that the flame can be seen from the gap between the blades of the swirler, for example.
【００１４】また、本発明の燃焼診断装置においては、
前記演算処理手段は、火炎中に存在するラジカル自発光
強度比と空燃比との関係をテーブルまたは関数の形態で
保持している。ここで、前記ラジカル自発光強度比とし
ては、例えば、ＯＨラジカル自発光強度とＣＨラジカル
自発光強度との強度比、ＯＨラジカル自発光強度とＣ2
ラジカル自発光強度との強度比またはＣＨラジカル自発
光強度とＣ2ラジカル自発光強度との強度比が用いられ
る。Further, in the combustion diagnosis device of the present invention,
The arithmetic processing unit holds the relationship between the radical self-luminous intensity ratio existing in the flame and the air-fuel ratio in the form of a table or a function. Here, as the radical self-luminous intensity ratio, for example, the intensity ratio of OH radical self-luminous intensity and CH radical self-luminous intensity, OH radical self-luminous intensity and C 2
The intensity ratio of the radical self-luminous intensity or the intensity ratio of the CH radical self-luminous intensity and the C 2 radical self-luminous intensity is used.
【００１５】[0015]
【作用】バーナーが近接して配置されている燃焼器の各
バーナーの火炎を、他のバーナーの火炎に影響が少ない
箇所、例えば火炎の壁面に対面している箇所について、
火炎からの自発光を光学式計測手段、例えば光ファイバ
ープローブにより計測し、得られた光を分光分析する。
この分光分析により得られた各ラジカル自発光（ＯＨラ
ジカル、ＣＨラジカル、Ｃ2ラジカル）の発光強度比の
変化から、各バーナーあるいは各缶における局所空燃比
に関する指標を算出して、この指標を予め規定されてい
る関係と照合、例えば発光強度比と空燃比との関係のグ
ラフと照合して燃焼診断、例えば計測されたバーナーの
空燃比の算出を行う。[Operation] The flame of each burner of the combustor in which the burners are arranged close to each other is less affected by the flames of other burners, for example, the location facing the wall of the flame.
The self-luminous emission from the flame is measured by an optical measuring means, for example, an optical fiber probe, and the obtained light is spectrally analyzed.
From the change in the emission intensity ratio of each radical self-emission (OH radical, CH radical, C 2 radical) obtained by this spectroscopic analysis, an index relating to the local air-fuel ratio in each burner or each can is calculated, and this index is set in advance. Combustion diagnosis, for example, calculation of the measured burner air-fuel ratio is performed by collating with a prescribed relationship, for example, with a graph of the relationship between the emission intensity ratio and the air-fuel ratio.
【００１６】[0016]
【実施例】以下、添付図面を参照しながら本発明を実施
例に基づいて説明するが、本発明はかかる実施例のみに
限定されるものではない。DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS The present invention will now be described based on embodiments with reference to the accompanying drawings, but the present invention is not limited to such embodiments.
【００１７】図１に本発明の燃焼診断方法に用いる燃焼
診断装置のブロック図を示す。図１に示す燃焼診断装置
は、光学式計測手段１と分光手段たる分光器２と光電変
換素子３と演算処理装置４とを主要構成要素としてい
る。FIG. 1 shows a block diagram of a combustion diagnosis device used in the combustion diagnosis method of the present invention. The combustion diagnosis apparatus shown in FIG. 1 has an optical measuring unit 1, a spectroscope 2 as a spectroscopic unit, a photoelectric conversion element 3, and an arithmetic processing unit 4 as main components.
【００１８】光学式計測手段１は、ＯＨラジカル、ＣＨ
ラジカル、Ｃ2ラジカル等からのラジカル自発光を検知
あるいは計測するもので、例えば光ファイバープローブ
が用いられる。ここでは、この光ファイバープローブ１
を例にとり説明するが、これに限定されるものではな
い。本実施例においては、光ファイバープローブ１は、
火炎により焼損されるのを避けるために、図２に示すよ
うに、例えばスワラー５の背後に配置されて、予混合燃
料ノズル６に取付けられている。このため、光ファイバ
ープローブ１は、スワラー５の羽根の間から火炎が臨め
るよう、図３に示すように、その先端部１ａが斜めに切
断されて特定の視野角を有するようにされている。ま
た、この光ファイバープローブ１には、その機械的強度
を確保するために、図３に示すように、耐熱性の保護管
７、例えばステンレス鋼管からなる保護管７が装着され
ている。この保護管７の先端部の所定箇所には、前記所
定の視野角に対応させた測定用７ａ窓が設けられてい
る。そして、この光ファイバープローブ１が臨む火炎の
位置は、隣接するバーナーの火炎からの影響ができるだ
け少ない箇所とされる。具体的には、例えば、火炎が、
燃焼室の壁面に対面している箇所とされる。このように
本実施例では、光ファイバープローブをスワラーの背後
に配置しているので、光ファイバープローブは火炎に曝
されることがない。そのため、冷却設備等が不要になり
装置の構成を簡素化できる。The optical measuring means 1 comprises OH radicals, CH
It detects or measures radical light emission from radicals, C 2 radicals, etc., and for example, an optical fiber probe is used. Here, this optical fiber probe 1
However, the present invention is not limited to this. In this embodiment, the optical fiber probe 1 is
In order to avoid being burnt out by the flame, it is arranged, for example, behind the swirler 5 and attached to the premix fuel nozzle 6, as shown in FIG. For this reason, the optical fiber probe 1 is designed to have a specific viewing angle by obliquely cutting the tip end portion 1a as shown in FIG. 3 so that the flame can be seen between the blades of the swirler 5. Further, as shown in FIG. 3, a heat-resistant protective tube 7, for example, a protective tube 7 made of a stainless steel tube is attached to the optical fiber probe 1 in order to secure its mechanical strength. A measurement 7a window corresponding to the predetermined viewing angle is provided at a predetermined position on the tip of the protection tube 7. The position of the flame that the optical fiber probe 1 faces is set to a position where the influence of the flame of the adjacent burner is as small as possible. Specifically, for example,
It is said to be the part facing the wall surface of the combustion chamber. As described above, in this embodiment, since the optical fiber probe is arranged behind the swirler, the optical fiber probe is not exposed to the flame. Therefore, cooling equipment and the like are not required, and the configuration of the device can be simplified.
【００１９】この光ファイバープローブ１により検知さ
れた光は、光ファイバーケーブルにより分光器２に導か
れ、例えばＯＨラジカル自発光、ＣＨラジカル自発光、
Ｃ2ラジカル自発光に分光される。なお、この分光器２
の構成の詳細な説明は省略するが、従来よりこの種の分
光に用いられている公知のものとされている。The light detected by the optical fiber probe 1 is guided to the spectroscope 2 by an optical fiber cable, and for example, OH radical spontaneous emission, CH radical spontaneous emission,
Dispersed into self-emission of C 2 radicals. In addition, this spectroscope 2
Although a detailed description of the configuration of (1) is omitted, it is a publicly known one that has been conventionally used for this type of spectroscopy.
【００２０】しかして、この分光器２により分光された
光は、さらに光ファイバーケーブルにより光電変換素子
３に導かれ電気信号に変換されるとともに増幅されて演
算処理装置４に導かれる。ここで、光電変換素子３とし
ては、例えば光電子増倍管が用いられる。The light dispersed by the spectroscope 2 is further guided by the optical fiber cable to the photoelectric conversion element 3, converted into an electric signal, amplified, and then guided to the arithmetic processing unit 4. Here, as the photoelectric conversion element 3, for example, a photomultiplier tube is used.
【００２１】演算処理装置４は、予め格納されている燃
焼診断プログラムにより、検知されたラジカル自発光の
強度に基づいて、燃焼診断用の指標を作成して当該バー
ナーの空燃比を算出し燃焼状態を診断する。例えば、演
算処理装置４には、図４に示すような、ＯＨラジカル自
発光強度とＣＨラジカル自発光強度との強度比、ＯＨラ
ジカル自発光強度とＣ2ラジカル自発光強度との強度
比、およびＣＨラジカル自発光強度とＣ2ラジカル自発
光強度との強度比と空燃比との関係がテーブルあるいは
関数として予め格納されており、このテーブルあるいは
関数により、入力されたラジカル自発光強度に基づいて
ラジカル自発光相互の強度比を算出して、各バーナーの
運転状態における空燃比が算出される。The arithmetic processing unit 4 creates an index for combustion diagnosis based on the detected intensity of radical self-luminous emission by a prestored combustion diagnosis program, calculates the air-fuel ratio of the burner, and calculates the combustion state. To diagnose. For example, in the arithmetic processing unit 4, as shown in FIG. 4, the intensity ratio of the OH radical spontaneous emission intensity and the CH radical spontaneous emission intensity, the intensity ratio of the OH radical spontaneous emission intensity and the C 2 radical spontaneous emission intensity, and The relationship between the air-fuel ratio and the intensity ratio between the CH radical self-luminous intensity and the C 2 radical self-luminous intensity is stored in advance as a table or a function. The air-fuel ratio in the operating state of each burner is calculated by calculating the intensity ratio of the self-luminous mutual.
【００２２】図５に、かかる燃焼診断装置を用いてなる
燃焼制御装置のブロック図が示されている。図５に示す
燃焼制御装置は、前記燃焼診断装置から各バーナーの運
転状態の空燃比が入力され、その値により空気および燃
料の制御量を算出する空燃比制御装置２１と、その制御
量に基づいて各バーナーの空気量を制御する空気流量調
節装置２２と、各バーナーの燃料量を調節する燃料流量
調節装置２３とを主要構成要素としている。FIG. 5 shows a block diagram of a combustion control system using such a combustion diagnosis system. The combustion control device shown in FIG. 5 is based on the air-fuel ratio control device 21 which inputs the air-fuel ratio of the operating state of each burner from the combustion diagnosis device and calculates the control amount of air and fuel by the value, and the control amount thereof. The main components are an air flow rate control device 22 for controlling the air amount of each burner and a fuel flow rate control device 23 for controlling the fuel amount of each burner.
【００２３】空燃比制御装置２１としては、例えばコン
ピュータが用いられる。そして、このコンピュータ２１
には、前記燃焼診断装置から各バーナーの運転状態の空
燃比が入力され、その値により空気および燃料の制御量
を算出するプログラムおよび制御に必要な所要プログラ
ムが格納されている。A computer is used as the air-fuel ratio control device 21, for example. And this computer 21
The air-fuel ratio of the operating state of each burner is input from the combustion diagnosis device, and a program for calculating the control amount of air and fuel based on the value and a necessary program necessary for control are stored.
【００２４】空気流量調節装置２２は、例えば空気流量
調節用空気流路可変機構２２１と、この可変機構２２１
を操作する可変機構制御ユニット２２２からなる。この
可変機構制御ユニット２２２は、空燃比制御装置２１か
ら指示された空気流量に対応した空気流路可変機構２２
１を調節する。The air flow rate adjusting device 22 includes, for example, an air flow path changing mechanism 221 for adjusting the air flow rate, and this changing mechanism 221.
The variable mechanism control unit 222 for operating the. The variable mechanism control unit 222 includes an air flow channel variable mechanism 22 corresponding to the air flow rate instructed by the air-fuel ratio control device 21.
Adjust 1.
【００２５】燃料流量調節装置２３は、例えば燃料流量
調節バルブ２３１とこのバルブ２３１を操作するバルブ
制御ユニット２３２からなる。このバルブ制御ユニット
２３２は、空燃比制御装置２１から指示された燃料流量
に対応した開度にバルブ２３１を調節する。The fuel flow rate adjusting device 23 comprises, for example, a fuel flow rate adjusting valve 231 and a valve control unit 232 which operates this valve 231. The valve control unit 232 adjusts the valve 231 to an opening degree corresponding to the fuel flow rate instructed by the air-fuel ratio control device 21.
【００２６】このように、本制御装置によれば、各バー
ナーの運転状態における空燃比をフィードバックしなが
ら、各バーナー毎に燃料流量および空気流量を制御して
いるので、各バーナーを最適な空燃比で燃焼させること
ができる。As described above, according to the present control device, the fuel flow rate and the air flow rate are controlled for each burner while feeding back the air-fuel ratio in the operating state of each burner. Can be burned at.
【００２７】以上、本発明を実施例に基づいて説明して
きたが、本発明はかかる実施例のにみ限定されるもので
はなく、種々の改変が可能である。例えば、燃焼診断装
置を図６に示すように構成して、光電変換素子の個数を
減らすこともできる。かかる構成とすれば、高価な光電
変換素子の個数を減らすことができ、燃焼診断装置のコ
ストを低減できる。なお、図６において、３１は分波
器、３２は回転フィルター、３３は合波器、３４は光電
変換素子、３５はＦＦＴアナライザーを示す。The present invention has been described above based on the embodiments, but the present invention is not limited to the embodiments and various modifications can be made. For example, the combustion diagnosis device may be configured as shown in FIG. 6 to reduce the number of photoelectric conversion elements. With this configuration, the number of expensive photoelectric conversion elements can be reduced, and the cost of the combustion diagnosis device can be reduced. In FIG. 6, 31 is a demultiplexer, 32 is a rotary filter, 33 is a multiplexer, 34 is a photoelectric conversion element, and 35 is an FFT analyzer.
【００２８】[0028]
【発明の効果】以上説明してきたように、本発明によれ
ば複数のバーナーが密接して配置されている燃焼器にお
いても、各バーナーの運転状態における燃焼状態を的確
に診断することができるという優れた効果が得られる。As described above, according to the present invention, even in a combustor in which a plurality of burners are closely arranged, it is possible to accurately diagnose the combustion state in the operating state of each burner. Excellent effect can be obtained.
【００２９】また、本発明の燃焼診断結果により各バー
ナーを制御すれば、各バーナーを最適な空燃比により燃
焼させることができるという優れた効果が得られる。Further, if each burner is controlled based on the combustion diagnosis result of the present invention, an excellent effect that each burner can be burned with an optimum air-fuel ratio is obtained.
【図１】本発明の燃焼診断方法に用いる燃焼診断装置の
一実施例のブロック図である。FIG. 1 is a block diagram of an embodiment of a combustion diagnosis device used in a combustion diagnosis method of the present invention.
【図２】光ファイバープローブの設置場所の説明図であ
る。FIG. 2 is an explanatory diagram of an installation place of an optical fiber probe.
【図３】光ファイバープローブの説明図である。FIG. 3 is an explanatory diagram of an optical fiber probe.
【図４】ラジカル自発光強度比と空燃比との関係を示す
グラフである。FIG. 4 is a graph showing a relationship between a radical self-luminous intensity ratio and an air-fuel ratio.
【図５】本発明の燃焼診断装置を用いた燃焼制御装置の
ブロック図である。FIG. 5 is a block diagram of a combustion control device using the combustion diagnosis device of the present invention.
【図６】本発明の燃焼診断方法に用いる燃焼診断装置の
他の例のブロック図である。FIG. 6 is a block diagram of another example of the combustion diagnosis device used in the combustion diagnosis method of the present invention.
１ 光学式計測手段（光ファイバープロー
ブ） ２ 分光手段（分光器） ３ 光電変換素子 ４ 演算処理手段（演算処理装置）DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Optical measuring means (optical fiber probe) 2 Spectroscopic means (spectrometer) 3 Photoelectric conversion element 4 Arithmetic processing means (arithmetic processing device)
Claims (13)
る燃焼装置における光学式計測手段を用いる燃焼診断方
法であって、前記光学式計測手段による火炎の計測を、
他の燃焼手段の火炎からの影響の少ない箇所について行
うことを特徴とする燃焼診断方法。1. A combustion diagnosis method using an optical measuring means in a combustion apparatus in which a plurality of combustion means are arranged close to each other, wherein flame measurement by the optical measuring means is performed.
A combustion diagnosis method, characterized in that it is carried out at a place less affected by the flame of another combustion means.
ない箇所が、火炎が壁面に対面している箇所であること
を特徴とする請求項１記載の燃焼診断方法。2. The combustion diagnosis method according to claim 1, wherein the portion less affected by the flame of the other combustion means is a portion where the flame faces a wall surface.
作成されている燃焼状態を示す指標と照合することによ
り燃焼診断をなすことを特徴とする請求項１または２記
載の燃焼診断方法。3. The combustion diagnosis method according to claim 1, wherein the combustion diagnosis is performed by collating the measurement result of the optical measuring means with an index indicating a combustion state which is created in advance.
れているラジカル自発光からラジカル自発光相互の自発
光強度比を求め、ついでその値により予め求められてい
るラジカル自発光強度比と空燃比との関係から各バーナ
ーの空燃比を算出するものであることを特徴とする請求
項３記載の燃焼診断方法。4. The combustion diagnosis obtains a self-luminous intensity ratio of radical self-luminous mutuals from the radical self-luminous emission contained in the measured flame, and then obtains a radical self-luminous intensity ratio previously determined by the value. The combustion diagnosis method according to claim 3, wherein the air-fuel ratio of each burner is calculated from the relationship with the air-fuel ratio.
カル自発光強度とＣＨラジカル自発光強度との強度比、
ＯＨラジカル自発光強度とＣ2ラジカル自発光強度との
強度比またはＣＨラジカル自発光強度とＣ2ラジカル自
発光強度との強度比であることを特徴とする請求項４記
載の燃焼診断方法。5. The radical self-luminous intensity ratio is an intensity ratio of OH radical self-luminous intensity and CH radical self-luminous intensity,
The combustion diagnostic method according to claim 4, wherein the intensity ratio is the intensity ratio between the OH radical self-luminous intensity and the C 2 radical spontaneous emission intensity or the intensity ratio between the CH radical spontaneous emission intensity and the C 2 radical spontaneous emission intensity.
焼診断方法を用いて燃焼手段の制御をなすことを特徴と
する燃焼制御方法。6. A combustion control method, characterized in that the combustion means is controlled by using the combustion diagnosis method according to any one of claims 1, 2, 3, 4 and 5.
の空気流量および／または燃料流量が調節されることを
特徴とする請求項６記載の燃焼制御方法。7. The combustion control method according to claim 6, wherein an air flow rate and / or a fuel flow rate of each burner is adjusted by controlling the combustion means.
子と演算処理手段とを備え、前記光学式計測手段が、特
定の視野角を有する検知部を有してなることを特徴とす
る燃焼診断装置。8. A combustion system comprising an optical measuring unit, a spectroscopic unit, a photoelectric conversion element, and an arithmetic processing unit, the optical measuring unit having a detection unit having a specific viewing angle. Diagnostic device.
隙間から火炎を臨めるように調整されてなることを特徴
とする請求項８記載の燃焼診断装置。9. The combustion diagnostic device according to claim 8, wherein the specific viewing angle is adjusted so that the flame is exposed through the gap between the blades of the swirler.
るラジカル自発光強度比と空燃比との関係をテーブルま
たは関数の形態で保持してなることを特徴とする請求項
８記載の燃焼診断装置。10. The combustion diagnosis according to claim 8, wherein the arithmetic processing unit holds the relationship between the radical self-luminous intensity ratio existing in the flame and the air-fuel ratio in the form of a table or a function. apparatus.
ジカル自発光強度とＣＨラジカル自発光強度との強度
比、ＯＨラジカル自発光強度とＣ2ラジカル自発光強度
との強度比またはＣＨラジカル自発光強度とＣ2ラジカ
ル自発光強度との強度比であることを特徴とする請求項
１０記載の燃焼診断装置。11. The radical self-emission intensity ratio is an intensity ratio of OH radical self-emission intensity and CH radical self-emission intensity, an intensity ratio of OH radical self-emission intensity and C 2 radical self-emission intensity, or CH radical self-emission. The combustion diagnostic device according to claim 10, wherein the intensity ratio is an intensity ratio between the intensity and the C 2 radical self-emission intensity.
燃焼診断装置を備えてなることを特徴とする燃焼制御装
置。12. A combustion control device, comprising the combustion diagnosis device according to claim 8, 9, 10 or 11.
と空気流量制御手段と燃料流量制御手段とを備え、前記
空燃比制御手段が、前記燃焼診断装置からの診断結果に
基づいて各バーナーの空気量および／または燃料量を算
出するとともに、前記空気流量制御手段および／または
燃料流量制御手段の制御量を算出し、前記空気流量制御
手段が前記制御量に応じて各バーナーの空気流量を制御
し、前記燃料流量制御手段が前記制御量に応じて各バー
ナーの燃料流量を制御することを特徴とする燃焼制御装
置。13. The combustion control device includes an air-fuel ratio control means, an air flow rate control means, and a fuel flow rate control means, and the air-fuel ratio control means controls each burner based on a diagnosis result from the combustion diagnosis device. In addition to calculating the air amount and / or the fuel amount, the control amount of the air flow rate control means and / or the fuel flow rate control means is calculated, and the air flow rate control means controls the air flow rate of each burner according to the control amount. A combustion control device, wherein the fuel flow rate control means controls the fuel flow rate of each burner according to the control amount.
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN105121963A (en) * | 2013-04-25 | 2015-12-02 | 阿尔斯通技术有限公司 | Removable swirler assembly for a combustion liner |
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- 1994-03-17 JP JP07429994A patent/JP3559868B2/en not_active Expired - Fee Related
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| CN105121963A (en) * | 2013-04-25 | 2015-12-02 | 阿尔斯通技术有限公司 | Removable swirler assembly for a combustion liner |
| CN105121963B (en) * | 2013-04-25 | 2017-08-18 | 通用电器技术有限公司 | Removable swirler assembly for combustion liner |
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