(57)【要約】  本発明は、燃焼装置（１０）を作動する方法に関しており、ここでこの燃焼装置には、並列に動作する複数の燃焼器（Ｂ１，…，Ｂｎ）を有する少なくとも１つの燃焼室（１１）が含まれており、これらの燃焼器により、燃焼室（１１）に入り込む１つずつの火炎（Ｆ１，…，Ｆｎ）が形成され、各燃焼器（Ｂ１，…，Ｂｎ）には、燃料分配システム（１８）を介して、燃料供給部（１６）から燃料が供給され、この燃料分配システム（１８）には、個々の燃焼器（Ｂ１，…，Ｂｎ）および／または燃焼器からなるグループ（Ｂ１，…，Ｂ３；Ｂｎ−２，…，Ｂｎ）の燃料組成および／または燃料供給を手動または制御によって調整するアクチュエータ（Ｖ１，…，Ｖｍ）が含まれている。本発明の方法では、高速の最適化ないしは均一化はつぎのようにして得られる。すなわち、上記の燃焼器（Ｂ１，…，Ｂｎ）の火炎温度の関数（Ｆ）を、燃料分配システムのアクチュエータ（Ｖ１，…，Ｖｍ）の位置に依存して用意し、ここでこの関数は、燃料分配システム（１８）のアクチュエータ（Ｖ１，…，Ｖｍ）のあらかじめ定めた複数の位置において火炎温度を測定することによって較正されたものであり、この較正された関数を用いて、燃焼器（Ｂ１，…，Ｂｎ）の火炎温度のあらかじめ定めた分配に対する、燃料分配システムのアクチュエータ（Ｖ１，…，Ｖｍ）の最適な位置が求められて調整される。
2010534292.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
燃焼装置（１０）を作動する方法であって、
該燃焼装置には、並列に動作する複数の燃焼器（Ｂ１，…，Ｂｎ）を有する少なくとも１つの燃焼室（１１）が含まれており、
該燃焼器により、燃焼室（１１）に入り込む１つずつの火炎（Ｆ１，…，Ｆｎ）が形成され、
各燃焼器（Ｂ１，…，Ｂｎ）には、燃料分配システム（１８）を介して、燃料供給部（１６）から燃料が供給され、
当該燃料分配システム（１８）には、個々の燃焼器（Ｂ１，…，Ｂｎ）および／または燃焼器からなるグループ（Ｂ１，…，Ｂ３；Ｂｎ−２，…，Ｂｎ）の燃料組成および／または燃料供給を手動または制御によって調整するアクチュエータ（Ｖ１，…，Ｖｍ）が含まれている形式の、燃焼装置（１０）を作動する方法において、
前記の燃焼装置（１０）を迅速に最適化ないしは均一化するために、前記の燃料分配システム（１８）のアクチュエータ（Ｖ１，…，Ｖｍ）の位置に依存して燃焼器（Ｂ１，…，Ｂｎ）の火炎温度の関数（Ｆ）を用意し、
前記の燃料分配システム（１８）のアクチュエータ（Ｖ１，…，Ｖｍ）の複数のあらかじめ定めた位置にて火炎温度を測定することによって前記の関数を較正し、
当該の較正した関数（Ｆ）を用いて、燃焼器（Ｂ１，…，Ｂｎ）の火炎温度のあらかじめ定めた分配に最適な、前記の燃料分配システム（１８）のアクチュエータ（Ｖ１，…，Ｖｍ）の位置を求めて調整することを特徴とする、
燃焼装置（１０）を作動する方法。
【請求項２】
前記の燃焼装置（１０）は、温度、圧力、密度、流量、粘性、熱伝導率および組成などの燃料の特性を決定する測定装置（Ｍ１）を有しており、
当該の測定装置（Ｍ１）の測定値を変数として前記の火炎温度の関数に組み込む、
請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記の燃焼装置（１０）は、流量、圧力、温度または組成などの燃料の特性を自律制御する燃料制御装置（１５）を有しており、
前記の関数（Ｆ）を、当該の燃料制御装置（１５）の制御値に依存して設定する、
請求項２に記載の方法。
【請求項４】
前記の燃料分配システム（１８）における各燃焼器（Ｂ１，…，Ｂｎ）に、固定の特性曲線を有する弁（Ｖ１，…，Ｖｍ）が前置接続されており、
前記の関数（Ｆ）を求めるため、各燃焼器（Ｂ１，…，Ｂｎ）の予想される火炎温度が、当該燃焼器に前置接続された弁を通る燃料流量に比例すると仮定する、
請求項１に記載の方法。
【請求項５】
まず前記の個々の燃焼器（Ｂ１，…，Ｂｎ）の火炎（Ｆ１，…，Ｆｎ）の火炎温度を測定し、
測定した当該の火炎温度に応じて前記の燃焼装置（１０）を均一化する、
請求項１に記載の方法。
【請求項６】
まず前記の個々の燃焼器（Ｂ１，…，Ｂｎ）の火炎（Ｆ１，…，Ｆｎ）の火炎温度を測定し、
測定した当該の火炎温度に応じて前記の燃焼装置（１０）を最適化する、
請求項１に記載の方法。
【請求項７】
まず前記の個々の燃焼器（Ｂ１，…，Ｂｎ）の火炎（Ｆ１，…，Ｆｎ）の火炎温度を測定し、
測定した当該の火炎温度に応じ、継続的な最適化について前記の燃焼装置（１０）を制御する、
請求項１に記載の方法。
【請求項８】
前記の化学発光強度の測定を介して前記の個々の燃焼器（Ｂ１，…，Ｂｎ）の火炎（Ｆ１，…，Ｆｎ）の火炎温度を決定する、
請求項６または７に記載の方法。
【請求項９】
火炎温度を測定するための強度に依存しない方法により、周期的な時間間隔で、前記の化学発光強度の測定を再較正する、
請求項８に記載の方法。
【請求項１０】
強度に依存しない再較正方法として、燃料流量を決めるアクチュエータの流量特性曲線に基づく、火炎温度を測定する方法を使用する、
請求項９に記載の方法。
【請求項１１】
燃焼装置（１０）であって、
該燃焼装置には、並列に動作する複数の燃焼器（Ｂ１，…，Ｂｎ）を有する少なくとも１つの燃焼室（１１）が含まれており、
該燃焼器により、燃焼室（１１）に入り込む１つずつの火炎（Ｆ１，…，Ｆｎ）が形成され、
各燃焼器（Ｂ１，…，Ｂｎ）は、燃料分配システム（１８）を介して、燃料供給部（１６）に接続されており、
当該燃料分配システム（１８）には、個々の燃焼器（Ｂ１，…，Ｂｎ）および／または燃焼器からなるグループ（Ｂ１，…，Ｂ３；Ｂｎ−２，…，Ｂｎ）の燃料組成および／または燃料供給を手動または制御によって調整するアクチュエータ（Ｖ１，…，Ｖｍ）が含まれている形式の燃焼装置（１０）において、
前記のアクチュエータ（１５；Ｖ１，…，Ｖｍ）は、燃焼器（Ｂ１，…，Ｂｎ）の火炎温度の関数（Ｆ）に応じ、燃焼分配システム（１８）のアクチュエータ（１５；Ｖ１，…，Ｖｍ）の位置に依存して、制御部（１７）によって制御されることを特徴とする、
請求項１から１０までのいずれか１項に記載の方法を実施するための燃焼装置（１０）。
【請求項１２】
前記の燃料分配システム（１８）は、温度、圧力、密度、流量、粘性、熱伝導率および組成などを求めるための燃料測定装置（１４）と、流量、圧力、温度または組成などの燃料の特性を自律制御するための燃料制御装置（１５）とを有しており、
前記の燃料測定装置および燃料制御装置は、前記の制御部（１７）に接続されている、
請求項１１に記載の燃焼装置。
【請求項１３】
前記の各燃焼器（Ｂ１，…，Ｂｎ）にアクチュエータとして、対応する燃焼器への燃料流量を調整するための弁（Ｖ１，…，Ｖｎ）が割り当てられており、
当該の弁（Ｖ１，…，Ｖｎ）は前記の制御部（１７）に接続されている、
請求項１１または１２に記載の燃焼装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、燃焼技術の分野に関し、殊にガスタービンに対する燃料技術の分野に関する。本発明は、請求項１の上位概念に記載された燃焼装置の作動方法ならびにこの方法を実施するための燃焼装置に関する。
【０００２】
従来技術
ガスタービン、ピストン機関およびボイラなどに設けられている並列に動作する燃焼器を有する燃焼室では、寿命を最大化しかつ有害物質排出を最小化するため、個々の燃焼器の火炎温度を調整するか、または均一化する。この均一化はふつう、個々の燃焼室およびそれらの燃料供給部の構造をできるだけ同じにすることによって構造的に達成される。しかしながら実現された設備においては、位置関係の相異と、許容公差による若干の偏差との相互作用により、燃焼器間に部分的に温度差が生じ、この温度差が許容値を上回ってしまうのである。
【０００３】
作製に起因する個々の燃焼器間のこの相異は、一回の均一化によって補正することができる。このためには個々の燃焼器の火炎温度を測定し、また燃料供給を受動的に抑制することによってこれを補正する（例えばWO-A1-2005/010437を参照されたい）。火炎温度を求めるための測定法として目下のところ以下の公知の方法がある。
・  分光測定に基づく断熱火炎温度の計算（例えばUS-A-6,318,891を参照されたい）。
・以下を介する間接的な測定、すなわち
○  燃焼器の壁温度
○  燃焼器のNOx排出
○  燃焼ガスのCO2ないしはO2含有量（ラムダセンサ）火炎の化学発光強度、例えばNOx分子の化学発光の化学発光強度を介する温度測定（例えばUS-A-5,670,784を参照されたい）。
【０００４】
実際的には上記の最適化プロセスは、場合によっては複数の燃焼室に収容されることもある最適化すべき燃焼器の数が多いことによって失敗することが多く、それらの火炎温度は同時には極めて緩慢にしか求めることができない。火炎温度を求める上記の方法には、化学発光強度を除いてふつう約１０秒〜１分の測定時間がかかる。この時間と、マルチ燃焼器システムの均一化に対するコストとを比較しなければならない。Ｎ個の燃焼器の均一化は、これらの燃焼器が互いに影響し合う場合、Ｎ個のパラメタを有する１つのシステムを最適化することに相当する。このような最適化に対する測定コストは、効率的な手法であってもＮ2のオーダで変動する。これにより、５０個の燃焼器を有する設備の完全な調整には１日以上要することになってしまう。
【０００５】
上記の化学発光の強度に基づく温度決定は、極めて早くから提案されている。光学系によって集めた化学発光の強度Iは、拡張形のアレニウスの法則によれば、火炎温度Ｔに依存する。
【数１】
2010534292.tif 000003
【０００６】
ここでΦ0は、温度T0における火炎に対するビーム密度を示す。上記の強度は、特性値τと同様に燃料の組成および圧力に依存する。しかしながら測定される強度Iは、光学系のアパーチャおよび透過率によっても決まり、これらは面パラメタAにまとめられる。すべてのパラメタが既知であれば、上記の化学発光の強度に基づいて温度決定を極めて迅速に行うことができる。圧力下（30bar）にありまた温度が1200℃の燃焼器であっても、上記の化学発光強度は、10kHzまでの周波数によって測定するのに十分である。
【０００７】
化学発光の強度を介する温度決定は実際的には役に立たない。それは化学発光が、空気（湿度）、燃料の組成ならびに燃焼室における圧力に依存して影響を極めて受けやすいからである。ここではOH*，CH*またはNO*などの個々の波長領域に制限したとしても改善はしない。それは、燃料組成に対する依存性は、すべての基において生じるからである。これに加えて強度決定はつねに、燃焼プロセスにおいて結局のところ生じ得る曇りによる光学系の透過率損失を被るのである。
【０００８】
発明の説明
本発明の課題は、多数の燃焼器を有する燃焼装置の作動方法を提供し、この方法によって個々の燃焼器における相異を迅速に調整し、ひいては上記の装置を迅速に最適動作させることであり、またこれに好適な燃焼装置を提供することである。
【０００９】
この課題は、請求項１および1１に記載した特徴的構成全体によって解決される。本発明は、以下のコンポーネントを有するシステムから出発する。このシステムは唯一の図に示されているとおりである。
・複数の燃焼器Ｂ１，…，Ｂｎを備えかつ制御すべきまたは一回だけ調整すべき１つ（または複数の）燃焼室１１を有する燃焼装置１０。ここで上記の燃焼器には燃料分配システム１８を介して燃料が供給され、これらの燃焼器によって相応の火炎Ｆ１，…，Ｆnが形成される。
・燃焼器Ｂ１，…，Ｂn毎に直接または間接的に火炎温度を求める装置。図には複数の燃焼器（Ｆｎ）のうちの１つに対して例示的に、強度に依存しない温度測定装置１２と、化学発光強度ベースの温度測定装置１３とが書き込まれている。
・個々の燃焼器または燃焼器のグループの燃料供給または燃料組成を手動または制御によって調整するための調整可能ノズル、絞り、スロットル、弁または流量制御器などのアクチュエータ。これらは図において燃料供給部１６と燃焼器Ｂ１，…，Ｂｎとの間に配置されておりかつ個々の燃焼器または燃焼器グループを扱う弁Ｖ１，…，Ｖｍと、制御部１７とによってシンボル表示されている（ここでアクチュエータの数は、燃焼器の数とは異なっていてもよい）。
・燃料の組成または温度、圧力、密度、流量、粘性、熱伝導率を決定するセンサ、機器および装置などの想定される測定値記録器。これらに対し、図では例示的に燃料に対する測定装置Ｍ１およびＭ２が書き込まれている。ラムダセンサの形態の別の測定装置Ｍ３が、燃焼室１１の排気ガス排出部１４に配置されている。
・流量制御器、圧力制御器、温度制御器または燃料組成を決定するための制御器などの想定される自律制御ユニット。これらは図において例示的に燃焼制御装置１５で示されている。
・燃料供給部の管路システムの簡略化されたシステム分析。これは、上記のアクチュエータの位置および自律制御ユニットの関数として燃焼流量の依存性を表す。このシステム分析により、想定される測定値記録器の測定値も考慮されて、燃料流量の計算が改善される。このシステム分析は、例えば圧力損失計算によって行うことができ、ここでは弁の流量が、弁位置および弁の前後における圧力降下によって表される。これに必要な、位置に依存する抵抗係数は、弁の特性曲線として既知でなければならない。
・有害物質灰排出を最小化するため、または火炎温度を均一化するためのアルゴリズム。
【００１０】
本発明に対して重要であるのは、簡略化されたシステム分析であり、このシステム分析では、燃焼装置を迅速に最適化ないしは均一化するため、燃料分配システムのアクチュエータの位置に依存して、燃焼器の火炎温度の関数が提供される。ここでこの関数は、燃料分配システムのアクチュエータのあらかじめ定めた複数の位置において火炎温度測定することによって較正されたものであり、これにより、上記の較正された関数が用いられて、燃焼器の火炎温度のあらかじめ定めた分配に最適な、燃料分配システムのアクチュエータの位置が求められて調整される。
【００１１】
本発明による方法の１実施形態の特徴は、上記の燃焼装置が、温度、圧力、密度、流量、粘性、熱伝導率および組成などの燃料の特性を決定する測定装置を有し、またこの測定装置の測定値が、変数として上記の火炎温度の関数に組み込まれることである。
【００１２】
本発明の１発展形態の特徴は、上記の燃焼装置が、流量、圧力、温度または組成などの燃料の特性を自律制御するための燃料制御装置を有することであり、また上記の関数が、この燃料制御装置の制御値に依存して設定されることである。
【００１３】
本発明による方法の別の実施形態の特徴は、上記の燃料分配システムにおける各燃焼器に、固定の特性曲線を有する弁が前置接続されており、また上記の関数を求めるため、各燃焼器の予想される火炎温度が、上記の燃焼器に前置接続された弁を通る燃料流量に比例すると仮定することである。
【００１４】
本発明による方法の別の実施形態の特徴は、まず個々の燃焼器における火炎の火炎温度を測定し、測定したこの火炎温度に応じて上記の燃料装置を均一化することである。
【００１５】
本発明による方法の別の実施形態の特徴は、まず個々の燃焼器における火炎の火炎温度を測定し、測定したこの火炎温度に応じて上記の燃料装置を最適化することである。
【００１６】
本発明による方法の別の実施形態の特徴は、まず個々の燃焼器における火炎の火炎温度を測定し、測定したこの火炎温度に応じて上記の燃料装置を継続的な最適化について制御することである。
【００１７】
ここでは、殊に化学発光強度の測定を介して、個々の燃焼器における火炎の火炎温度を求めることができる。
【００１８】
殊に有利であるのは、強度に依存せずに火炎温度を測定する方法により、周期的な時間間隔で化学発光強度の測定を再較正する場合であり、強度に依存しない再較正方法として、燃料流量を決定するアクチュエータの流量特性曲線に基づく火炎温度測定法を使用する。
【００１９】
本発明による燃焼装置の有利な１実施形態の特徴は、上記の燃料分配システムが、温度、圧力、密度、流量、粘性、熱伝導率および組成などの燃料の特性を求めるための燃料測定装置と、流量、圧力、温度または組成などの燃料の特性を自律制御するための燃料制御装置とを有しており、これらの装置が上記の制御部に接続されていることである。
【００２０】
殊に各燃焼器にはアクチュエータとして、対応する燃焼器への燃料流量を調整する弁が割り当てられており、これらの弁は上記の制御部に接続されている。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】本発明の燃焼装置の大きく簡略化した設備概略図である。
【００２２】
以下では実施例に基づき、図面に関連して本発明を詳しく説明する。
【００２３】
本発明の実施の仕方
火炎温度は、燃料流量および空気流量の極めて小さな偏差に極めて敏感に反応するため、コストのかかる計算であっても十分ではなく、個々の燃焼器の火炎温度を十分な精度であらかじめ計算することはできない。上記の偏差は、火炎温度の付加的な測定によって決定および補正することができる。しかしながらこのような測定には長い時間を必要とするため、複数の燃焼器を有する１つの設備の完全な最適化には時間がかかりすぎて経済的に見合わないことが多い。
【００２４】
ここで本発明を使用する。なぜならば本発明では上記の調整プロセスが２つのストラテジによって格段に加速されるからである。
【００２５】
第１のストラテジにより、上記の火炎温度の決定が１秒以下に短縮され、また第２のストラテジによって火炎温度を計算するために決定されるパラメタが少なくなり、上記の最適化プロセスが短縮される。ここでパラメタの数は、燃焼器の個数に比例する。上記の２つのストラテジを組み合わせることにより、上記の均一化プロセスは高速化され、上記の火炎温度の調整を周期的だけではなく、一定に制御して行うことができる。
【００２６】
上記の火炎温度決定を加速するための新しいアイデアは、持続的に再較正される化学発光強度である。ここでは確立された２つの測定手法の利点が組み合わせされる。強度測定の欠点は、強度に依存しない温度測定との組み合わせによって埋め合わせることができ、この温度測定によって上記の強度測定を定期的に、例えば１０分の周期で再較正する。
【００２７】
実際上の理由から、乱れた火炎の強度の振動と、一時的な火炎温度変動とを区別する。振動として化学発光強度の変化があり、これは所定の基本周波数（ガスタービンでは約8Hz）よりも高速に発生する。これに対し、より遅い変化は、火炎温度の変化と解釈する。ここで上記の基本周波数は、燃料供給部のアクチュエータと火炎との間の制御区間にわたる時間遅延によって決定される。この時間遅延の下で、周期を有する周波数を振動と解釈する。
【００２８】
上記の最適化を加速するための新しいアイデアは、上記のシステムを、完全な分析によって
（２）  T＝F(s，ｘ，ｙ）
の形の解析関数に還元することである。ここでＴは、個々の燃焼器の火炎温度を含むＮ次元ベクトルである。Ｍ次元ベクトルｓは、アクチュエータの位置を含む。理想的には燃焼器毎にただ１つのアクチュエータが設けられているため、ＮはＭに等しい。しかしながら実際にはほとんどの場合にＭ＞Ｎが選択される。Ｋ次元ベクトルｘは、想定される測定値記録器の測定値と、想定される自律制御ユニットの制御値とを含む。上記の測定量は、全く集計されないこともあり得るため、次元Ｋが０になることもある。さらに上記のシステム分析は、Ｌ個の推定される偏差を含み、これらの偏差は、Ｌ次元のベクトルｙに集められる。これは、例えば、流量に影響を与える圧力差の偏差とすることができる。これらの未知の偏差により、上記の関数Ｆは、Ｎ＝Ｍの場合にｓについて直接解けないことになる。したがってこのシステムをまず較正しなければならない。この較正は、上記のシステムを相異なるｎ個の調整siにおいて検査することによって行われる。ここでｓiとは、ここでもＭ個のすべてのアクチュエータのＭ次元ベクトルのことと理解する。調整ベクトル毎に、得られた温度ベクトルＴiと、測定値記録器の測定値と、自律制御ユニットの制御値xiとを求めなければならない。つぎにこれらの測定結果を用い、重み付きχ2検定によって上記の偏差ｙを求めることができる。このためにｙを変化させることにより、量
【数２】
2010534292.tif 000004
を最小化する。ここでＶTは、Ｎ×Ｎ次元の重み付け行列であり、これは、温度測定部の統計的な精度から得られる。この最小化は極めて高速に実行することができる。それは、Ｆが解析関数であり、その導関数が計算できるからである。これにより、反復式の数値的手法と、十分な個数の測定値ｎ＊Ｎ＞Ｌとを用いて最適なｙminを探し出すことができる。ｙminが既知であれば、上記のシステムは較正されている。
【００２９】
較正されたシステムを用いれば、任意の制御値ｘについて、所望の温度Ｔhに対するアクチュエータの最適な位置ｓmin(ｘ)を決定することができる。このためにχ2検定により、sを変化させることによって量
【数３】
2010534292.tif 000005
を最小化する。この場合、数値として得られた値ｓmin(x,Th)により、求める位置が得られる。
【００３０】
まとめると、成し遂げるべき上記の測定課題は、ｎ＊Ｎ＞Ｌの較正値測定に低減されるのである。この場合に実際の最適化は、さらなる測定値なしに純粋に数値的手法によって得られる。
【００３１】
以下ではこの方法を簡略化された例で説明する。
【００３２】
想定されるセンサまたは自律制御ユニットのなくかつＫ＝０である簡略化されたシステムを調べる。このシステムは、Ｎ個の燃焼器Ｂ１，…，Ｂｎからなるものとする。各燃焼器Ｂ１，…，Ｂｎの燃料供給部の前には、固定の特性曲線ζ(s）を有する弁Ｖ１，…，Ｖ３；Ｖｎ−２，…，Ｖｎが設けられている。
【数４】
2010534292.tif 000006
【００３３】
ここでは燃料は、圧力制御器を介して圧力ｐ1に低減され、ここから燃料が分配システムによって弁Ｖ１，…Ｖ３；Ｖｎ−２，…，Ｖｎに供給される。この分配器における圧力低下は無視する。また圧力ｐ2を有する共通の燃焼室１１における圧力差を無視するため、燃焼室のすべての燃焼器に対する圧力低下ｐ1-ｐ2は同じである。ここから管断面積Ａを有する同じ構造の弁に対して流量ｑは
【数５】
2010534292.tif 000007
となる。
【００３４】
ここで簡略化して仮定するのは、予想すべき火炎温度が上記の燃料供給量に比例するか、あるいは高次の項を無視できることである。すなわち、
（７）  Ｔk＝Ｔr＋ａ・(ｑ(ｓk)−ｑ（ｓr））＝Fk（sk）
である。
【００３５】
ここでａは、燃料の総発熱量と、その固有温度と、空気の固有温度と、燃焼の空気量とを合わせたものである。式（７）は、ｙ＝０に対する、求めようとする次元Ｎのシステム関数Ｆである。偏差として光センサの未知の透過率を使用する。
【００３６】
式（１）からｋ番目の燃焼器（Ｂｋ）の火炎温度は、その化学発光強度Ｉkに基づいて
（８）  Ｔk＝Ｔ0＋τｌｎ（Ｉk）−τｌｎ（Ａk・Ф0）
となる。
【００３７】
測定した温度として、
（９）  Ｔ'k＝Ｔ0＋τln（Ｉk）
を使用する場合、式（８）における右辺の最後の項を、式（７）のシステム関数Ｆに加えることができる。すなわち、
（１０）Ｔ'k＝Ｔr＋ａ・(ｑ(ｓk)−ｑ(ｓr))＋τ・ｙk＝Ｆ'k(ｓk)
ただしｙk＝ln(ＡkΦ0)
である。
【００３８】
求めるべきＦ'に対する較正関数は、相異なる測定iについての和および調整値skiにおいて決定された強度Ikiの各燃焼器ｋについての和として得られ、
【数６】
2010534292.tif 000008
ここでｙN+1は、互いに線形従属でない以下の項をまとめており、
【数７】
2010534292.tif 000009
またｙN+2は、一緒にしか最適化できない２つの未知数aおよびτを表し、
（１３）  ｙN+2＝ａ／τ
である。
【００３９】
較正の式（１１）は、線形の(L=N+2)-次元χ2検定であり、これは、較正値ｙminについて公知の線形代数的手法によって解くことができる。
【００４０】
上記のシステムが較正されるかあるいはｙkminが既知になると直ちに弁位置を決定することができる。このためにはＮ次元のχ2検定において同じ火炎温度Ｔhの均一化条件をsに対して定めなければならない。
【数８】
2010534292.tif 000010
【００４１】
式（１２）および（１３）から
【数９】
2010534292.tif 000011
が得られる。
【００４２】
このχ2検定の解は、
【数１０】
2010534292.tif 000012
である。
【００４３】
これは弁Ｖ１，…，Ｖ３，…Ｖｍ−２，…，Ｖｍに対して選択すべき流量値であり、これらにより、燃焼器Ｂ１，…，Ｂnの火炎温度が可能な限りに最善に温度Ｔhに均一化される。弁の公知の特性曲線（式（６））から、結果的に、求める調整値ｓkを計算することができる。
【００４４】
この実施例において、期待する解決手段が実際に得られることに注意されたい。上で行った想定によれば、上記の火炎温度は、弁Ｖ１，…，Ｖ３，…，Ｖｍ−２，…，Ｖｍの流量から直接得られる。燃焼器Ｂ１，…，Ｂｎ間の相互の依存性または相関性はないため、上記の解は、燃焼器毎に上記のシステム関数（７）から別個に導き出すことができる。したがってこの簡略化されたシステムの較正は、むしろ個々の燃焼器の火炎温度を一義的に決定する弁位置に基づいて強度測定を校正することに相当する。
【００４５】
一般的にはこれは当てはまらない。それは、燃焼器は互いに空気流または燃料分配システムを介して相関しているからである。それにもかかわらず相関する燃焼器においても、制御ユニットの変更を介して火炎温度の較正を行うことができる。この簡略化された実施例の結果として、アクチュエータの流量特性曲線に基づくかつ強度に依存しない再較正方法のアイデアについての基礎が得られ、この方法により、一般的な弁特性曲線による化学発光の強度測定を較正することができる。さらにこのアイデアを上記の最適化とまとめて火炎均一化にすることができ、この火炎均一化は、アクチュエータの特性曲線が既知であれば、化学発光の純粋な強度測定によって行うことが可能である。この簡略化は、上記の式（１１）から明らかである。
【００４６】
まとめると多重燃焼器システムに対してつぎの解決手段が提案される。すなわち、
1. 温度の計算をベースにした高速な火炎温度決定。ここでこれは、強度に依存しない方法による周期的な再較正と、迅速に測定可能な化学発光強度と基づく。
2. システム分析と、ここから導き出された数値的な最適化方法とに基づく高速化された火炎均一化。 
3. 上記の高速の火炎温度測定と、高速化された最適化方法との組み合わせによる、複数の燃焼器を有するシステムの調和化。
4. 上記の高速の火炎温度測定と、高速化された最適化方法との組み合わせによる、複数の燃焼器を有するシステムの制御。
5. アクチュエータの流量特性曲線に基づく、強度に依存しない再較正方法。
6. アクチュエータの流量特性曲線をベースした、化学発光強度に基づく、複数の燃焼器を有するシステムの火炎均一化法。
【符号の説明】
【００４７】
１０  燃焼装置、  １１  燃焼室、  １２  （強度に依存しない）温度測定装置、  １３  （化学発光強度）温度測定装置、  １４  排ガス排出口、  １５  （自律形）燃料制御装置、  １６  燃料供給部、  １７  制御部、  １８  燃料分配システム、  Ｖ１，…，Ｖｍ  （流量制御のための）アクチュエータ、  Ｂ１，…，Ｂｎ  燃焼器、  Ｆ１，…，Ｆｎ  火炎、  Ｍ１，…，Ｍ３  測定装置
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【国際調査報告】
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