(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
燃料供給ラインに直列に設けられた上流側の第一燃料弁と下流側の第二燃料弁とを有する二重遮断弁に前記第一燃料弁および前記第二燃料弁の間の圧力を検出する圧力検出手段を設けた燃焼装置の制御方法であって、前記第一燃料弁を閉じ、第一設定時間後、前記第二燃料弁を閉じ、この状態において前記圧力検出手段による圧力の変化に基づいて前記第一燃焼弁の漏れを検出し、この漏れ量が許容値以下の場合、前記プレパージ動作時の風量よりも少ない風量のパージ動作を行いながら前記燃焼装置を待機させることを特徴とする燃焼装置の制御方法。
【請求項２】
前記第二燃料弁を閉じた後、さらに第二設定時間後、前記第一燃料弁を一旦開き、再び閉じた状態において、前記圧力検出手段による圧力の変化に基づいて前記第二燃料弁の漏れを検出し、この漏れ量が許容値以下の場合、前記プレパージ動作時の風量よりも少ない風量のパージ動作を行いながら前記燃焼装置を待機させること特徴とする請求項１に記載の燃焼装置の制御方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、燃焼装置の制御方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
たとえば、ボイラなどに用いられる燃焼装置においては、燃焼停止中、燃料弁の漏れにより、前記ボイラの燃焼室内へ燃料が流入した場合、そのまま点火動作を行うと、前記燃焼室内の残留ガスが引火し、爆発する危険性がある。そこで、前記燃焼装置においては、通常、点火動作を行う前に、送風機からの新鮮な空気によって前記燃焼室内から残留ガスを排出する，いわゆるプレパージ動作が行われている。
【０００３】
ところで、前記燃焼装置において、燃料の漏れの有無に拘わらず、前記プレパージ動作を行ってから前記点火動作を開始しているため、前記プレパージ動作が前記燃焼装置の負荷追従性の向上の妨げとなっている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
この発明が解決しようとする課題は、簡易な方法にて燃焼装置の負荷追従性を向上させることである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
この発明は、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、燃料供給ラインに直列に設けられた上流側の第一燃料弁と下流側の第二燃料弁とを有する二重遮断弁に前記第一燃料弁および前記第二燃料弁の間の圧力を検出する圧力検出手段を設けた燃焼装置の制御方法であって、前記第一燃料弁を閉じ、第一設定時間後、前記第二燃料弁を閉じ、この状態において前記圧力検出手段による圧力の変化に基づいて前記第一燃焼弁の漏れを検出し、この漏れ量が許容値以下の場合、前記プレパージ動作時の風量よりも少ない風量のパージ動作を行いながら前記燃焼装置を待機させることを特徴としている。
【０００６】
さらに、請求項２に記載の発明は、前記第二燃料弁を閉じた後、さらに第二設定時間後、前記第一燃料弁を一旦開き、再び閉じた状態において、前記圧力検出手段による圧力の変化に基づいて前記第二燃料弁の漏れを検出し、この漏れ量が許容値以下の場合、前記プレパージ動作時の風量よりも少ない風量のパージ動作を行いながら前記燃焼装置を待機させること特徴としている。
【０００８】
【発明の実施の形態】
以下、この発明の実施の形態について説明する。この発明の制御方法は、ボイラや加熱炉などに用いられる燃焼装置において実施することができる。前記燃焼装置は、燃料供給ラインと送風機とを備えている。前記燃料供給ラインには、燃料弁が設けられている。この燃料弁は、通常、２個の燃料弁を直列に接続してなる二重遮断弁として構成されている。
【０００９】
そして、前記燃焼装置は、点火動作を行う前にプレパージ動作を行うようになっている。このプレパージ動作は、前記燃料弁を閉じたまま、前記送風機を作動させることにより、前記燃焼室内の残留ガスを排出する動作である。また、前記燃焼装置は、燃焼動作を停止した後にポストパージ動作を行うようになっている。このポストパージ動作は、前記プレパージ動作と同様、前記燃料弁を閉じたまま、前記送風機を作動させることにより、前記燃焼室内の残留ガスを排出する動作である。
【００１０】
さて、この発明の制御方法は、前記燃料弁の漏れ状態を検出する手段（以下、「漏れ検出手段」と云う）の異常の有無の検出結果に基づいて、前記プレパージ動作を調整する制御方法である。
【００１１】
前記漏れ検出手段としては、圧力検出手段，流量検出手段，流速検出手段などを用いることができる。これらの検出手段によって、前記燃料弁が閉じられているとき、前記燃料弁の下流側への燃料の流れを検出することにより、前記燃料弁の漏れ状態，すなわち漏れの有無や漏れ量を検出する。とくに、前記燃料弁が前記二重遮断弁として構成されている場合、前記漏れ検出手段として圧力検出手段を用いることができる。この場合、前記圧力検出手段により、前記各燃料弁を選択的に開閉したときの前記各燃料弁間の圧力の変化を監視することによって、前記各燃料弁の漏れ状態を検出する。
【００１２】
つぎに、この発明の制御方法について説明する。この制御方法において、まず前記漏れ検出手段によって前記燃料弁の漏れ状態を検出する。この漏れ状態の検出は、たとえば前記燃焼装置の燃焼停止時または待機中に行う。そして、前記漏れ状態の検出結果に基づいて、前記プレパージ動作を調整する。以下では、前記検出結果に基づく、前記プレパージ動作の調整について説明する。
【００１３】
まず、前記燃料弁に漏れが検出されなかった場合について説明する。この場合、前記プレパージ動作を省略し、前記点火動作を行う。
【００１４】
つぎに、前記燃料弁に漏れが検出された場合について説明する。この場合、前記漏れ状態の検出結果は、前記漏れ量が許容値以下の場合とこの許容値より多い場合とがある。ここで、前記許容値は、前記燃料弁から漏れた燃料が、前記燃焼室内へ流入したとしても、引火による爆発の危険性がない量に基づいて決定した値である。さて、前記漏れ量が前記許容値以下の場合、前記プレパージ動作後、前記点火動作を行う。つぎに、前記漏れ量が前記許容値よりも多い場合は、前記燃料弁の漏れを検出した時点で前記ポストパージを継続して行う。
【００１５】
以上のように、この発明の制御方法によれば、前記燃料弁の漏れがないとき、安全が確認されたとして、前記プレパージ動作を省略して、前記点火動作を行うことができる。したがって、前記燃焼装置における負荷追従性を向上させることができる。しかも、前記プレパージ動作の省略により、前記プレパージに必要な動力の削減を行うことができるので、省エネルギー化を図ることができる。
【００１６】
つぎに、この発明の制御方法において、前記燃料弁に漏れが検出された場合の他の制御形態について説明する。この制御形態においては、燃焼停止後、前記漏れ状態の検出結果に応じて、前記プレパージ動作時の風量よりも少ない風量のパージ動作を行いながら待機するように制御する方法である。すなわち、前記燃料弁の漏れ量が前記許容値以下の場合、前記漏れ量に応じた必要最小限のパージ動作を行う方法である。前記パージ動作により、待機中に前記燃焼室内へ流入した燃料を前記燃焼室から確実に排除することができるので、前記着火動作時に引火による爆発を防止することができる。ここで、この制御形態の場合、再度前記燃焼要求があったときは、それまでに前記パージ動作を継続しているため、前記プレパージ動作を省略して前記着火動作を行うことができる。
【００１７】
【実施例】
以下、この発明の具体的実施例を図面に基づいて説明する。図１は、この発明を実施するボイラの一例を概略的に示す説明図であり、図２は、この発明の制御方法における燃料弁の漏れ状態の検出方法を模式的に示す説明図である。ここで、この実施例は、ボイラにおける燃焼装置に適用した実施例である。前記燃焼装置は、オンオフ制御式の燃焼装置である。
【００１８】
まず、図１を参照しながら、ボイラの基本構成について説明する。図１において、ボイラ１の上部には、燃焼装置２が設けられている。この燃焼装置２には、第一燃料弁３および第二燃料弁４を備えた燃料供給ライン５が接続されている。前記各燃料弁３，４は、前記燃料供給ライン５に直列に設けられており、前記燃焼装置２の燃焼動作の開始時には、前記両燃料弁３，４を開き、燃焼動作の停止時には前記両燃料弁３，４を閉じるようになっている。すなわち、前記各燃料弁３，４は、二重遮断弁として構成されている。
【００１９】
また、前記燃焼装置２には、燃焼用空気の供給と、プレパージやポストパージなどのパージ用空気の供給のための送風機６が設けられている。
【００２０】
つぎに、前記ボイラ１の制御構成について説明する。まず、前記両燃料弁３，４および前記送風機６は、回線７，７，…を介して、制御器８にそれぞれ接続されている。そして、前記制御器８は、予め設定されたプログラムにしたがい、前記ボイラ１の負荷の状況，すなわち前記ボイラ１の缶内圧の検出値に基づいて、前記両燃料弁３，４および前記送風機６のそれぞれを制御することにより、前記ボイラ１の燃焼制御を行うように構成されている。すなわち、前記缶内圧に応じて、前記燃焼装置２を燃焼，待機の二位置でオンオフ制御する。
【００２１】
ここで、前記燃焼装置２の基本的な制御内容について説明する。まず、前記燃焼装置２を燃焼動作させる場合には、前記各燃料弁３，４を閉じたまま、前記送風機６を運転することによって、プレパージ動作を行う。そして、所定時間、前記プレパージ動作を行った後、前記両燃料弁３，４を開いて点火動作を行い、燃焼動作を開始する。つぎに、燃焼動作を終了させる場合には、前記両燃料弁３，４を閉じて消火を行う。そして、前記両燃料弁３，４を閉じた後も所定時間継続させて前記送風機６を作動させることにより、ポストパージ動作を行う。
【００２２】
さて、つぎにこの発明の制御方法において使用する前記各燃料弁３，４の漏れ状態の検出手段（以下、「漏れ検出手段」と云う）９について説明する。
【００２３】
前記漏れ検出手段９は、圧力検出手段であって、前記燃料供給ライン５における前記各燃料弁３，４間に設けられている。前記漏れ検出手段９は、前記回線７を介して、前記制御器８に接続されており、前記制御器８によって、前記各燃料弁３，４間の圧力の変化を監視することができるようになっている。そして、前記漏れ検出手段９は、前記各燃料弁３，４を選択的に開閉させたときの前記各燃料弁３，４間の圧力の変化に基づいて、前記各燃料弁３，４の漏れ状態を検出するようになっている。
【００２４】
つぎに、前記各燃料弁３，４の漏れ状態の検出方法について、図２を参照しながら説明する。まず、前記各燃料弁３，４の漏れ状態の検出は、前記燃焼装置２の燃焼停止時、前記ポストパージ動作を行っているときに行う。まず、前記各燃料弁３，４を閉じて燃焼動作を終了させる。このとき、まず上流側の前記第一燃料弁３を閉じ、第一設定時間Ａ後、下流側の前記第二燃料弁４を閉じる。前記第二燃料弁４を閉じた時点では、前記両燃料弁３，４間の圧力は、前記ボイラ１の燃焼室内の圧力（以下、「炉圧」と云う）となる。そして、第二設定時間Ｂの間、前記両燃料弁３，４を閉じた状態を維持する。つぎに、前記第二設定時間Ｂが経過する間、前記漏れ検出手段９によって、前記両燃料弁３，４間の圧力の変化を監視する。この状態において、前記両燃料弁３，４間の圧力が変化しない場合（図２に実線で図示）は、前記第一燃料弁３の漏れはないと判断する。逆に、前記両燃料弁３，４間の圧力が上昇した場合（図２に点線で図示）は、前記第一燃料弁３に漏れが生じていると判断する。
【００２５】
つぎに、前記第二設定時間Ｂ経過後、前記第一燃料弁３を一旦開いた後、再び閉じる。すると、前記第一燃料弁３を再び閉じたとき、前記両燃料弁３，４間の圧力は、前記燃料供給ライン５における燃料供給圧となる。この燃料供給圧（以下、単に「供給圧」と云う）は、前記炉圧よりも高い圧力である。そして、第三設定時間Ｃの間、前記両燃料弁３，４を閉じた状態を維持する。前記第三設定時間Ｃが経過する間、前記漏れ検出手段９によって、前記両燃料弁３，４間の圧力の変化を監視する。この状態において、前記両燃料弁３，４間の圧力が変化しない場合（図２に実線で図示）は、前記第二燃料弁４の漏れはないと判断する。逆に、前記両燃料弁３，４間の圧力が低下した場合（図２に一点鎖線で図示）は、前記第二燃料弁４に漏れが生じていると判断する。
【００２６】
そして、前記各燃料弁３，４の漏れの有無の判断結果に基づき、前記両燃料弁３，４のいずれか一方または両方に漏れがないと判断されたときは、前記両燃料弁３，４から前記燃焼室への燃料の漏れはないと判断する。一方、前記両燃料弁３，４に漏れが生じていると判断されたときは、前記燃焼室へ燃料が漏れていると判断する。
【００２７】
さらに、前記漏れ検出手段９は、前記両燃料弁３，４に漏れが検出された場合、このと
きの漏れ量が許容値以下か否かを検出する。すなわち、前記第一燃料弁３を再び閉じてから、前記両燃料弁３，４間における圧力が、所定圧力，たとえば前記炉圧まで低下するまでの時間Ｄを計測し、この時間Ｄの長さに基づいて前記漏れ量を検出する。ここで、前記許容値は、前記各燃料弁３，４から漏れた燃料が、前記燃焼室内へ流入したとしても、引火による爆発の危険性がない量に基づいて決定した値である。
【００２８】
つぎに、前記制御器８の制御内容とともに、この発明の制御方法について説明する。まず、前記制御器８は、前記燃焼装置２の燃焼停止時において、前記ポストパージ動作中に前記漏れ検出手段９によって前記各燃料弁３，４の漏れを検出する。そして、前記漏れ状態の検出結果に基づいて、前記プレパージ動作を調整する。つぎに、前記検出結果に基づいた前記プレパージ動作の調整について詳細に説明する。
【００２９】
まず、前記漏れ検出手段９によって前記各燃料弁３，４の漏れが検出されなかった場合について説明する。この場合、前記プレパージ動作を省略し、前記点火動作を行って燃焼動作へ移行する。
【００３０】
つぎに、前記各燃料弁３，４に漏れが検出された場合について説明する。この場合、前記漏れ状態の検出結果は、前記のように、前記漏れ量が前記許容値以下の場合と前記許容値より多い場合とがある。まず、前記漏れ量が前記許容値以下の場合は、前記燃焼要求があったとき、前記プレパージ動作を開始する。そして、前記プレパージ動作後、点火を行う。
【００３１】
つぎに、前記漏れ量が前記許容値よりも多い場合は、前記各燃料弁３，４の漏れを検出した時点で、前記ポストパージ動作を継続して行うとともに、以後前記点火動作に移行するのを阻止する。そして、前記各燃料弁３，４に漏れが発生している旨の異常を報知する。
【００３２】
以上のように、この制御方法によれば、前記各燃料弁３，４の漏れがないとき、安全が確認されたとして、前記プレパージ動作を省略して、前記点火動作を行うことができる。したがって、前記燃焼装置２における負荷追従性を向上させることができる。しかも、前記プレパージ動作の省略により、前記プレパージに必要な動力の削減を行うことができるので、省エネルギー化を図ることができる。また、燃料弁の漏れの程度に応じて、安全性を確保した制御を行うことができる。
【００３３】
つぎに、前記各燃料弁３，４に漏れが検出された場合における他の制御形態について説明する。この制御形態においては、燃焼停止後、前記漏れ状態の検出結果に応じて、前記プレパージ動作時の風量よりも少ない風量のパージ動作を行いながら前記燃焼装置２を待機させるように制御する。すなわち、前記各燃料弁３，４の漏れ量が前記許容値以下の場合、前記燃焼装置２の待機中、前記漏れ量に応じた必要最小限のパージ動作を継続して行うことによって、前記燃焼室内から燃料を排除する。すると、前記着火動作時に引火による爆発を防止することができる。ここで、この制御形態の場合には、再度前記燃焼要求があったときは、前記プレパージ動作を省略することもできる。
【００３４】
【発明の効果】
この発明によれば、簡易な方法にて燃焼装置の負荷追従性を向上させることができ、また省エネルギー化を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  この発明を実施するボイラの一例を概略的に示す説明図である。
【図２】  この発明における燃料弁の漏れ状態の検出方法を模式的に示す説明図である。
【符号の説明】
２  燃焼装置
３  第一燃料弁（燃料弁）
４  第二燃料弁（燃料弁）
９  漏れ検出手段
【図１】
0003931619.tif 000002
【図２】
0003931619.tif 000003