JPS6046337B2 - ボイラの燃焼制御装置 - Google Patents
ボイラの燃焼制御装置Info
- Publication number
- JPS6046337B2 JPS6046337B2 JP52149120A JP14912077A JPS6046337B2 JP S6046337 B2 JPS6046337 B2 JP S6046337B2 JP 52149120 A JP52149120 A JP 52149120A JP 14912077 A JP14912077 A JP 14912077A JP S6046337 B2 JPS6046337 B2 JP S6046337B2
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- JP
- Japan
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- signal
- fuel
- boiler
- flow rate
- amount
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired
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Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
- F23N—REGULATING OR CONTROLLING COMBUSTION
- F23N1/00—Regulating fuel supply
- F23N1/02—Regulating fuel supply conjointly with air supply
- F23N1/022—Regulating fuel supply conjointly with air supply using electronic means
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
- F23N—REGULATING OR CONTROLLING COMBUSTION
- F23N2237/00—Controlling
- F23N2237/08—Controlling two or more different types of fuel simultaneously
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Regulation And Control Of Combustion (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は複数種類の燃料を焚くボイラをボイラ・マスタ
信号に従つて制御する制御装置に関するものである。
信号に従つて制御する制御装置に関するものである。
ボイラの燃焼制御装置においては、燃料の流量と空気の
流量がいずれもボイラ・マスタ信号に従つて制御される
。
流量がいずれもボイラ・マスタ信号に従つて制御される
。
複数種類の燃料を焚くボイラ（製鉄所のボイラなど）に
おいては、各燃料ごとに必要な空気量が異なるために、
かなり多めに空気を投入して完全燃焼をはかるのが普通
である。
おいては、各燃料ごとに必要な空気量が異なるために、
かなり多めに空気を投入して完全燃焼をはかるのが普通
である。
しかしこのような方法は効率が悪く、また公害防止の上
からも好ましくない。そこで、ボイラ・マスタ信号に従
つて制御される空気の流量を、燃料の組成に応じた適切
なものにするための工夫が必要とされる。
からも好ましくない。そこで、ボイラ・マスタ信号に従
つて制御される空気の流量を、燃料の組成に応じた適切
なものにするための工夫が必要とされる。
本発明の目的は、複数種類の燃料を焚くボイラにおいて
、燃料流量と空気流量をいずれもボイラ・マスタ信号に
基づいで制御しながら、ボイラを低過剰空気て運転する
燃焼制御装置を提供することにある。
、燃料流量と空気流量をいずれもボイラ・マスタ信号に
基づいで制御しながら、ボイラを低過剰空気て運転する
燃焼制御装置を提供することにある。
本発明は、
ボイラ・マスタ信号が設定信号として与えられ、後述す
る第１の加算器の出力信号が入力信号として与えられ、
これら両信号の差に基づく燃料流量制御信号を出力する
燃料流量調節計、ボイラに供給される空気の流量信号が
入力信号として与えられ、後述する掛算器の出力信号が
設定信号として与えられ、これら両信号の差に基づく空
気流量制御信号を出力する空気流量調節計、ボイラに供
給される複数の種類の燃料のおのおのの流量Ｖｉを、実
質的に、その燃料による単位蒸発量Ｃｉとボイラ・マス
タ信号が１００パーセントのときの熱量Ｚの逆数との積
で重み付けして加算する第１の加算器、ボイラに供給さ
れる複数の種類の燃料のおのおのの流量Ｖｉを、，実質
的に、その燃料に対する単位理論空気量Ａｉと１つの燃
料の単位蒸発量引と同じ１つの燃料の単位理論空気量ａ
１の逆数とボイラ・マスタ信号が１００パーセントのと
きの熱量ｚの逆数との積で重み付けして加算する第２の
加算器、第２の加算器の出力信号を第１の加算器の出力
信号で割算する割算器、ボイラ・マスタ信号に上記１つ
の燃料をボイラで専焼するとしたときの過剰空気率ηの
逆数を掛けた信号を発生する関数発生器、及び この関数発生器の出力信号と前記割算器の出力信号との
積を求める掛算器を具備するボイラの燃焼制御装置 によつて上記の目的を達成したものである。
る第１の加算器の出力信号が入力信号として与えられ、
これら両信号の差に基づく燃料流量制御信号を出力する
燃料流量調節計、ボイラに供給される空気の流量信号が
入力信号として与えられ、後述する掛算器の出力信号が
設定信号として与えられ、これら両信号の差に基づく空
気流量制御信号を出力する空気流量調節計、ボイラに供
給される複数の種類の燃料のおのおのの流量Ｖｉを、実
質的に、その燃料による単位蒸発量Ｃｉとボイラ・マス
タ信号が１００パーセントのときの熱量Ｚの逆数との積
で重み付けして加算する第１の加算器、ボイラに供給さ
れる複数の種類の燃料のおのおのの流量Ｖｉを、，実質
的に、その燃料に対する単位理論空気量Ａｉと１つの燃
料の単位蒸発量引と同じ１つの燃料の単位理論空気量ａ
１の逆数とボイラ・マスタ信号が１００パーセントのと
きの熱量ｚの逆数との積で重み付けして加算する第２の
加算器、第２の加算器の出力信号を第１の加算器の出力
信号で割算する割算器、ボイラ・マスタ信号に上記１つ
の燃料をボイラで専焼するとしたときの過剰空気率ηの
逆数を掛けた信号を発生する関数発生器、及び この関数発生器の出力信号と前記割算器の出力信号との
積を求める掛算器を具備するボイラの燃焼制御装置 によつて上記の目的を達成したものである。
以下図面によつて本発明を説明する。図は本発明実施例
の概念的構成図てある。図において、ＣＴＬｌおよびＣ
ＴＩ−２はそれぞれ燃料流量調節計および空気流量調節
計である。燃料流量調節計ＣＴＬｌには各燃量の流量が
それぞれ流量検出器Ｆ１〜Ｆ４で検出され加算器Ｓ１で
重み付け加算されて、入力信号として与えられる、ボイ
ラ・マスタ信号ＢＭＳが設定信号として与えられる。空
気流量調節討ＣＴＬ２には空気の流量が流量検出器Ａで
検出され入力信号として与えられ、ボイラ・マスタ信号
ＢＭＳが関数発生器ＦＸと掛算器Ｍで補正されて設定信
号として与えられる。両調節計は設定信号とそれぞれの
入力信号との差に基づいて、それぞれ燃料流量制御信号
ＦＣＳおよび空気流量制御信号ＡＣＳを生じる。関数発
生器ＦＸには後述のような入出力特性が付与され、ボイ
ラ・マスタ信号ＢＭＳと所定の関係にある出力信号Ｅ４
が発生される。
の概念的構成図てある。図において、ＣＴＬｌおよびＣ
ＴＩ−２はそれぞれ燃料流量調節計および空気流量調節
計である。燃料流量調節計ＣＴＬｌには各燃量の流量が
それぞれ流量検出器Ｆ１〜Ｆ４で検出され加算器Ｓ１で
重み付け加算されて、入力信号として与えられる、ボイ
ラ・マスタ信号ＢＭＳが設定信号として与えられる。空
気流量調節討ＣＴＬ２には空気の流量が流量検出器Ａで
検出され入力信号として与えられ、ボイラ・マスタ信号
ＢＭＳが関数発生器ＦＸと掛算器Ｍで補正されて設定信
号として与えられる。両調節計は設定信号とそれぞれの
入力信号との差に基づいて、それぞれ燃料流量制御信号
ＦＣＳおよび空気流量制御信号ＡＣＳを生じる。関数発
生器ＦＸには後述のような入出力特性が付与され、ボイ
ラ・マスタ信号ＢＭＳと所定の関係にある出力信号Ｅ４
が発生される。
割算器Ｄには加算器Ｓｌ，Ｓ２によつて各燃料の流量信
号が重み付け加算された結果Ｅｌ，Ｅ２が与えられる。
割算器Ｄは信号Ｅ２をＥ１で割算してその結果Ｅ３を掛
算器Ｍに与える。さて、低過剰空気で燃焼を維持するた
めにはボイラ・マスタ信号ＢＭＳが適切に空気流量信号
ＡＦ′Ｓ相当の信号に変換されて空気流量調節器ＣＴＬ
２に設定され名必要がある。
号が重み付け加算された結果Ｅｌ，Ｅ２が与えられる。
割算器Ｄは信号Ｅ２をＥ１で割算してその結果Ｅ３を掛
算器Ｍに与える。さて、低過剰空気で燃焼を維持するた
めにはボイラ・マスタ信号ＢＭＳが適切に空気流量信号
ＡＦ′Ｓ相当の信号に変換されて空気流量調節器ＣＴＬ
２に設定され名必要がある。
ボイラ・マスタ信号ＢＭＳは熱量に基づく信号であつて
次式で表わされる。ただし、 Ｚ・・・ＢＭＳ＝１００％のときの熱量（Ｃａｅ／Ｈ）
Ｑｉ・・・燃料流量計Ｆｉの測定レンジ（Ｎｄ／Ｈ）ｃ
ピ・・燃料１による単位蒸発量（Ｃａｅ／Ｎｄ）ｆピ・
・燃料１の流量（％）これに対す−る空気の必要量は次
式で表わされる。
次式で表わされる。ただし、 Ｚ・・・ＢＭＳ＝１００％のときの熱量（Ｃａｅ／Ｈ）
Ｑｉ・・・燃料流量計Ｆｉの測定レンジ（Ｎｄ／Ｈ）ｃ
ピ・・燃料１による単位蒸発量（Ｃａｅ／Ｎｄ）ｆピ・
・燃料１の流量（％）これに対す−る空気の必要量は次
式で表わされる。
ただし、η・・・過剰空気率
Ｙ・・・ＡＦＳ＝１００％のときの空気流量（Ｎｄ／Ｈ
）ａピ・・燃料１に対する単位理論空気量（Ｎｄ／Ｎイ
）したがつてボイラ・マスタ信号ＢＭＳを空気流量信号
ＡＦＳ相当の信号に変換する係数は次式で与えられるか
ら、ボイラ・マスタ信号ＢＭＳに（３）式の係数を掛け
れば、空気流量調節信号ＣＴＬ２に設定する適正な信号
が次式のように得られる。
）ａピ・・燃料１に対する単位理論空気量（Ｎｄ／Ｎイ
）したがつてボイラ・マスタ信号ＢＭＳを空気流量信号
ＡＦＳ相当の信号に変換する係数は次式で与えられるか
ら、ボイラ・マスタ信号ＢＭＳに（３）式の係数を掛け
れば、空気流量調節信号ＣＴＬ２に設定する適正な信号
が次式のように得られる。
すなわちこの式がボイラ・マスタ信号ＢＭＳを空気流量
信号，ＡＦ′Ｓ相当の信号に変換する関数となる。
信号，ＡＦ′Ｓ相当の信号に変換する関数となる。
いま単一燃料として主燃料１（通常この燃料のみで定格
ボイラ負荷運転が可能な燃料）の専燃状態を仮定すると
（４）式は次のようになる。
ボイラ負荷運転が可能な燃料）の専燃状態を仮定すると
（４）式は次のようになる。
ここで、ηとして単一燃料に対して各負荷帯ごとに適正
な過剰空気率を確保できる値が用いられたとすると、変
換関数は次式となるべきである。したがつて、となる。
な過剰空気率を確保できる値が用いられたとすると、変
換関数は次式となるべきである。したがつて、となる。
ηは単一燃料の専焼状態における過剰空気率であるから
、容易に求めることができ、したがつて変換関数η・Ｂ
ＭＳは容易に関数発生器ＦＸに設定することができる。
単一燃料としては主燃料１を選定するのが一般であるが
、他の燃料２〜燃料４を選定しても（７）式に相当する
関係を容易に導くことができる。多種燃料に対しては（
７）式の関係を（４）式に入れることによつて次のよう
な変換関数を得ることができる。
、容易に求めることができ、したがつて変換関数η・Ｂ
ＭＳは容易に関数発生器ＦＸに設定することができる。
単一燃料としては主燃料１を選定するのが一般であるが
、他の燃料２〜燃料４を選定しても（７）式に相当する
関係を容易に導くことができる。多種燃料に対しては（
７）式の関係を（４）式に入れることによつて次のよう
な変換関数を得ることができる。
とすると、（８）式は次のように書ける（９）式のＫ，
は燃料１の流量Ｆ，を燃料１の流量カロリーベースに変
換する係数、００）式のＨ，は燃料ｉの流量Ｆ，を理論
空気ベースに変換する係数であると言える。
は燃料１の流量Ｆ，を燃料１の流量カロリーベースに変
換する係数、００）式のＨ，は燃料ｉの流量Ｆ，を理論
空気ベースに変換する係数であると言える。
ここで、Ｑ，，ｃｉ，ａ，およびＺは既知の定数である
から、Ｋ，，ｈ，も定数となる。
から、Ｋ，，ｈ，も定数となる。
そこで加算器Ｓ１は（１１）式におけるΣＫ，ｆ，を算
出するもので、燃料流量信号Ｆ，を係数でＫ，で重み付
けして加算した出力Ｅ１を発生する。
出するもので、燃料流量信号Ｆ，を係数でＫ，で重み付
けして加算した出力Ｅ１を発生する。
次に加算？２は（１１）式におけるぞＨ，ｆ，を算出す
るもので、燃料流量ＦＩを係数ＨＩで重み付けして加算
した出力Ｅ２を発生する。Ｄはこれら出力の商を算出す
る割算器でＥ３＝Ｅ２／Ｅ１を出力するので、Ｅ３＝干
Ｈｉｆｉ／Ｉｋｉｆｉとなる。これを掛算器Ｍで関数発
生器下Ｘの出力信号に掛算すると、（１１）式に従つた
信号が得られる。したがつて空気流量調節討ＣＴＬ２に
は適正な設定信号が与えられるので、空気流量調節訂Ｃ
ＴＬ２により空気流量は適正な低過剰状態に制御される
。なお、上記の実施例は燃料流量検出器Ｆ１〜Ｆ４の出
力信号Ｆ，がそれぞれの測定レンジＱ，の％でノ得られ
る例であるが、Ｑ，ｆ，は絶対値流量に他ならないので
、これを■として次式により変換を行うようにしてもよ
い。
るもので、燃料流量ＦＩを係数ＨＩで重み付けして加算
した出力Ｅ２を発生する。Ｄはこれら出力の商を算出す
る割算器でＥ３＝Ｅ２／Ｅ１を出力するので、Ｅ３＝干
Ｈｉｆｉ／Ｉｋｉｆｉとなる。これを掛算器Ｍで関数発
生器下Ｘの出力信号に掛算すると、（１１）式に従つた
信号が得られる。したがつて空気流量調節討ＣＴＬ２に
は適正な設定信号が与えられるので、空気流量調節訂Ｃ
ＴＬ２により空気流量は適正な低過剰状態に制御される
。なお、上記の実施例は燃料流量検出器Ｆ１〜Ｆ４の出
力信号Ｆ，がそれぞれの測定レンジＱ，の％でノ得られ
る例であるが、Ｑ，ｆ，は絶対値流量に他ならないので
、これを■として次式により変換を行うようにしてもよ
い。
本発明の特徴は複数の燃料のうちの一つ例えば主燃料に
着目して、他の燃量流量信号を熱量ベーフスでも理論空
気量ベースでも変換する点にある。
着目して、他の燃量流量信号を熱量ベーフスでも理論空
気量ベースでも変換する点にある。
つまりボイラ燃料として最も重要な単位燃料当りの発熱
量と理論空気量の単純な物性値のみを使用するので、他
の燃料の比重や流量の計測方法等に支配されないで適正
な空気流量を算出することができる。以上のように、本
発明によれば、複数種類の燃料を焚くボイラにおいて、
燃料流量と空気流量をいずれもボイラ・マスタ信号に基
づいて制御しながら、ボイラを低過剰空気で運転する燃
焼制御装置が実現できる。
量と理論空気量の単純な物性値のみを使用するので、他
の燃料の比重や流量の計測方法等に支配されないで適正
な空気流量を算出することができる。以上のように、本
発明によれば、複数種類の燃料を焚くボイラにおいて、
燃料流量と空気流量をいずれもボイラ・マスタ信号に基
づいて制御しながら、ボイラを低過剰空気で運転する燃
焼制御装置が実現できる。
図は本発明実施例の概念的構成図である。
ＣＴＬｌ・・・・・・燃料流量調節計、ＣＴＬ２・・・
・・・空気流量調節計、Ｆ１〜Ｆ４・・・・・・燃料流
量検出器、Ａ・・・・空気流量検出器、Ｓｌ，Ｓ２・・
・・・・加算器、Ｄ・・・・・・割算器、Ｍ・・・・・
・掛算器、ＦＸ・・・・・・関数発生器。
・・・空気流量調節計、Ｆ１〜Ｆ４・・・・・・燃料流
量検出器、Ａ・・・・空気流量検出器、Ｓｌ，Ｓ２・・
・・・・加算器、Ｄ・・・・・・割算器、Ｍ・・・・・
・掛算器、ＦＸ・・・・・・関数発生器。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ ボイラ・マスタ信号が設定信号として与えられ、後
述する第１の加算器の出力信号が入力信号として与えら
れ、これら両信号の差に基づく燃料流量制御信号を出力
する燃料流量調節計、ボイラに供給される空気の流量信
号が入力信号として与えられ、後述する掛算器の出力信
号が設定信号として与えられ、これら両信号の差に基づ
く空気流量制御信号を出力する空気流量調節計、ボイラ
に供給される複数の種類の燃料のおのおのの流量Ｖｉを
、実質的に、その燃料による単位蒸発量ｃｉとボイラ・
マスタ信号が１００パーセントのときの熱量Ｚの逆数と
の積で重み付けして加算する第１の加算器、ボイラに供
給される複数の種類の燃料のおのおのの流量Ｖｉを、実
質的に、その燃料に対する単位理論空気量ａｉと１つの
燃料の単位蒸発量ｃｌと同じ１つの燃料の単位理論空気
量ａｌの逆数とボイラ・マスタ信号が１００パーセント
のときの熱量Ｚの逆数との積で重み付けして加算する第
２の加算器、第２の加算器の出力信号を第１の加算器の
出力信号で割算する割算器、ボイラ・マスタ信号に上記
１つの燃料をボイラで専焼するとしたときの過剰空気率
ηを掛けた信号を発生する関数発生器、及び この関数発生器の出力信号と前記割算器の出力信号との
積を求める掛算器を具備するボイラの燃焼制御装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP52149120A JPS6046337B2 (ja) | 1977-12-12 | 1977-12-12 | ボイラの燃焼制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP52149120A JPS6046337B2 (ja) | 1977-12-12 | 1977-12-12 | ボイラの燃焼制御装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5481528A JPS5481528A (en) | 1979-06-29 |
| JPS6046337B2 true JPS6046337B2 (ja) | 1985-10-15 |
Family
ID=15468148
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP52149120A Expired JPS6046337B2 (ja) | 1977-12-12 | 1977-12-12 | ボイラの燃焼制御装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6046337B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103822225A (zh) * | 2013-12-31 | 2014-05-28 | 深圳市国创新能源研究院 | 集成低氮燃烧***及控制方法 |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP4825359B2 (ja) * | 2001-04-10 | 2011-11-30 | テイ・エス テック株式会社 | 回転シート |
-
1977
- 1977-12-12 JP JP52149120A patent/JPS6046337B2/ja not_active Expired
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103822225A (zh) * | 2013-12-31 | 2014-05-28 | 深圳市国创新能源研究院 | 集成低氮燃烧***及控制方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5481528A (en) | 1979-06-29 |
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