(57)【要約】【課題】複数のバーナへの燃料の供給を共通の安全遮断弁によって一括して制御するマルチバーナシステムにおいて、バーナ断火時の安全制御弁に対する制御の応答性を向上させる。【解決手段】本発明に係る燃焼制御システム１００は、マスタ装置１１から出力した正常燃焼信号ＳＢを縦続接続されたスレーブ装置１２＿１〜１２＿４を経由して伝送線路１３に伝達する信号経路を形成した上で、バーナ２１＿１〜２１＿４の燃焼中に、各スレーブ装置１２＿１〜１２＿４が対応するバーナの火炎の有無に基づいて正常燃焼信号ＳＢを後段の装置に出力するか否かを決定し、マスタ装置１１が伝送線路１３から正常燃焼信号ＳＢｏの入力が停止したことを条件に安全遮断弁３０を閉じる。【選択図】図２
2017180862.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数のバーナに対する燃料の供給と遮断を一括して切り替える共通の安全遮断弁の開閉を制御するとともに、所定の信号を生成するマスタ装置と、
前記バーナ毎に対応して設けられ、それぞれ対応する前記バーナの火炎の有無を判定し、対応する前記バーナの点火を制御するとともに対応する前記バーナの点火後に火炎があると判定した場合に、入力された前記所定の信号を出力し、対応する前記バーナの点火後に火炎がないと判定した場合に、入力された前記所定の信号を出力しない、複数のスレーブ装置と、
前記マスタ装置に接続され、前記所定の信号を伝送するための伝送線路と、を備え、
前記複数のスレーブ装置は、縦続接続され、
前記複数のスレーブ装置のすべてが対応する前記バーナの点火後に火炎があると判定した場合には、前記マスタ装置から初段のスレーブ装置に入力された前記所定の信号を順次出力して前記最終段のスレーブ装置から前記伝送線路に出力し、
縦続接続された前記複数のスレーブ装置のいずれかが対応する前記バーナの点火後に火炎がないと判定した場合には、前記所定の信号を前記最終段のスレーブ装置から前記伝送線路に出力せず、
前記マスタ装置は、前記伝送線路からの前記所定の信号の入力の有無に基づいて前記安全遮断弁の開閉を制御する
燃焼制御システム。
【請求項２】
請求項１に記載の燃焼制御システムであって、
前記マスタ装置は、前記伝送線路から前記所定の信号が入力されている状態から当該所定の信号の入力が停止した場合には、前記安全遮断弁を閉じる
ことを特徴とする燃焼制御システム。
【請求項３】
請求項２に記載の燃焼制御システムにおいて、
前記マスタ装置は、何れの前記バーナも燃焼していない状態から前記バーナを点火するとき、前記安全遮断弁を開けてから所定の期間内に前記伝送線路からの前記所定の信号の入力がなかった場合には、前記安全遮断弁を閉じ、前記所定の期間内に前記伝送線路からの前記所定の信号の入力があった場合には、前記安全遮断弁を開け続ける
ことを特徴とする燃焼制御システム。
【請求項４】
請求項１乃至３の何れか一項に記載の燃焼制御システムにおいて、
マスタ装置によって燃焼が制御されるバーナを更に有し、
前記マスタ装置は、制御対象の前記バーナの点火後に火炎があると判定した場合に、前記所定の信号を縦続接続された初段の前記スレーブ装置に対して出力し、制御対象の前記バーナの点火後に火炎がないと判定した場合に、前記所定の信号を出力しない
ことを特徴とする燃焼制御システム。
【請求項５】
請求項１乃至３の何れか一項に記載の燃焼制御システムにおいて、
前記マスタ装置は、
前記制御対象のバーナの火炎の有無を判定する第１火炎判定部と、
前記第１火炎判定部によって火炎があると判定された場合に、前記所定の信号を生成して出力し、前記第１火炎判定部によって火炎がないと判定された場合に、前記所定の信号を生成しない信号生成部と、
前記伝送線路からの前記所定の信号の入力を検出する信号検出部と、
前記バーナの制御モードとして、何れの前記バーナも着火していない状態から前記バーナを点火するための点火モードと前記バーナが正常に着火している通常モードとを切り替える制御モード設定部と、
燃料を前記バーナに供給可能な許容時間を計時するタイマと、
前記信号検出部の検出結果と前記制御モードとに基づいて、前記安全遮断弁の開閉を制御する安全遮断弁制御部と、を有し、
前記安全遮断弁制御部は、前記点火モードが設定されているとき、前記安全遮断弁を開けてから前記許容時間が経過するまでに信号検出部によって前記所定の信号の入力が検出されなかった場合には、前記許容時間の経過後に前記安全遮断弁を閉じ、前記許容時間が経過するまでに前記信号検出部によって前記所定の信号の入力が検出された場合には、前記安全遮断弁を開け続ける
ことを特徴とする燃焼制御システム。
【請求項６】
請求項５に記載の燃焼制御システムにおいて、
前記安全遮断弁制御部は、前記通常モードが設定されているとき、前記信号検出部によって前記所定の信号の入力が検出されなかった場合には、前記許容時間の経過を待つことなく前記安全遮断弁を閉じる
ことを特徴とする燃焼制御システム。
【請求項７】
請求項５に記載の燃焼制御システムにおいて、
前記スレーブ装置は、
対応する前記バーナの火炎の有無を判定する第２火炎判定部と、
前記第２火炎判定部によって火炎があると判定された場合に、入力した前記所定の信号を出力し、前記第２火炎判定部によって火炎がないと判定された場合に、入力した前記所定の信号を出力しない信号出力部と、
前記第２火炎判定部の判定結果に基づいて、対応する前記バーナの点火を制御する点火制御部と、を有する
ことを特徴とする燃焼制御システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、燃焼制御システムに関し、特に、複数のバーナへの燃料の供給を共通の安全遮断弁によって一括して制御するマルチバーナシステムに関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、鉄鋼炉、加熱炉、および脱臭炉等の工業炉に代表される燃焼炉では、燃焼炉内に設けられたバーナの燃焼状態や、炉内温度、燃焼用空気の圧力、バーナに供給される燃料の圧力等を、燃焼制御システムによって監視しながら燃焼制御を行うことにより、燃焼の安全性を確保している。
例えば、燃焼制御システムでは、工業用燃焼炉に関する安全規格（ＥＮ２９８：２０１２，ＥＮ７４６−２：２０１０）に基づき、バーナの燃焼に異常が生じて火炎が消えた状態またはこれに近い状態（以下、「断火」という。）になったとき、消炎応答時間（ｆｌａｍｅ  ｅｘｔｉｎｃｔｉｏｎ  ｓａｆｅｔｙ  ｔｉｍｅ）内に安全遮断弁を閉じてバーナへの燃料の供給を停止するように制御している。ここで、消炎応答時間とは、火炎が消えたという信号で開始し、ガス燃料供給の安全遮断弁閉の信号で終了する時間である（ＪＩＳ  Ｂ  ８４０７参照）。
【０００３】
燃焼制御システムとしては、例えば特許文献１に開示されているように、共通の燃焼室内に設置された複数のバーナの燃焼を制御するマルチバーナシステムがある。ここで、燃焼室とは、温度や圧力等が同一の条件（パラメータ）で燃焼が制御される空間を言い、以下「ゾーン」とも称する。
【０００４】
一般に、マルチバーナシステムでは、バーナ毎に対応して設けられたバーナコントローラと夫々のバーナコントローラを制御する安全制御装置とから成るスター型の機器構成が採用されている。そのため、各バーナコントローラ間の通信は直接行われず、上位側の安全制御装置を介して間接的に行われる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開平１１−２１８０３４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところで、マルチバーナシステムでは、複数のバーナの安全な燃焼を実現するため、夫々のバーナへの燃料の供給制御が特に重要となる。そのため、従来のマルチバーナシステムでは、より安全性の高い制御手法として、燃料の主配管からバーナ毎に分岐した分岐配管に夫々安全遮断弁を設け、夫々の安全遮断弁の開閉を対応するバーナコントローラが操作することにより、各バーナへの燃料の供給と遮断をバーナ毎に制御する制御手法が採用されていた。
【０００７】
一方、近年、安全遮断弁等の機器の設置スペース不足や経済的な理由により、マルチバーナシステムにおける燃料の供給制御の別の手法として、燃料の主管路に共通の安全遮断弁を１つ設け、その安全遮断弁の開閉をマスタとなる一つのバーナコントローラが操作することにより、各バーナへの燃料の供給と遮断を一括して同時に制御する制御手法が望まれている。
【０００８】
しかしながら、後者の制御手法では、以下に示すように、バーナの断火時に問題があることが本願発明者らの検討によって明らかとなった。
【０００９】
例えば、前者の制御手法では、バーナが断火した場合、そのバーナを監視するバーナコントローラが自らの判断で対応する安全遮断弁を閉じるので、消炎応答時間内に断火したバーナへの燃料の供給を即座に停止することができる。
【００１０】
一方、後者の制御手法では、マスタ以外のバーナコントローラが管理するバーナが断火した場合、そのバーナを管理するバーナコントローラが、異常が発生したことを上位側の安全制御装置に通知し、その通知を受けた安全制御装置がマスタのバーナコントローラに対して指示を出し、その指示を受けたマスタのバーナコントローラが安全遮断弁を閉じることにより、全てのバーナの燃焼を停止させる。
このように、異常を検知したバーナコントローラとマスタのバーナコントローラとの間の通信が安全制御装置を介して間接的に行われるため、異常を検知してから全てのバーナを停止させるまでにタイムラグが生じる。そのため、消炎応答時間内に安全遮断弁を閉じることができず、上記の安全規格を満足することができないおそれがある。
【００１１】
本発明は、上記の問題に鑑みてなされたものであり、本発明の目的は、１つの安全遮断弁によって複数のバーナへの燃料の供給を制御するマルチバーナシステムにおいて、バーナ断火時の安全制御弁に対する制御の応答性を向上させることにある。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本発明に係る燃焼システム（１００，１０１）は、複数のバーナ（２１＿１〜２１＿４）に対する燃料の供給と遮断を一括して切り替える共通の安全遮断弁（３０）の開閉を制御するとともに、所定の信号（ＳＢ）を生成するマスタ装置（１１）と、バーナ毎に対応して設けられ、それぞれ対応するバーナの火炎の有無を判定し、対応するバーナの点火を制御するとともに、対応するバーナの点火後に火炎があると判定した場合に、入力された所定の信号を出力し、対応するバーナの点火後に火炎がないと判定した場合に、入力された所定の信号を出力しない、複数のスレーブ装置（１２＿１〜１２＿４）と、マスタ装置に接続され、所定の信号を伝送するための伝送線路（１３）とを備え、複数のスレーブ装置は、縦続接続され、複数のスレーブ装置のすべてが対応するバーナの点火後に火炎があると判定した場合には、マスタ装置から初段のスレーブ装置に入力された所定の信号を順次出力して最終段のスレーブ装置から伝送線路に出力し、縦続接続された複数のスレーブ装置のいずれかが対応するバーナの点火後に火炎がないと判定した場合には、所定の信号を最終段のスレーブ装置から伝送線路に出力せず、マスタ装置は、伝送線路からの所定の信号（ＳＢｏ）の入力の有無に基づいて安全遮断弁の開閉を制御することを特徴とする。
【００１３】
上記燃焼制御システムであって、マスタ装置は、伝送線路から所定の信号が入力されている状態から当該所定の信号の入力が停止した場合には、安全遮断弁を閉じるようにしてもよい。
【００１４】
上記燃焼制御システムにおいて、マスタ装置は、何れのバーナも燃焼していない状態からバーナを点火するとき、安全遮断弁を開けてから所定の期間（Ｔｓ）内に伝送線路からの所定の信号の入力がなかった場合には安全遮断弁を閉じ、所定の期間内に伝送線路からの所定の信号の入力があった場合には、安全遮断弁を開け続けてもよい。
【００１５】
上記燃焼制御システム（１０１）において、マスタ装置（１５＿１）によって燃焼が制御されるバーナ（２１＿１）を更に有し、マスタ装置は、制御対象のバーナの点火後に火炎があると判定した場合に、所定の信号を縦続接続された初段のスレーブ装置に対して出力し、制御対象のバーナの点火後に火炎がないと判定した場合に、所定の信号を出力しないようにしてもよい。
【００１６】
上記燃焼制御システムにおいて、マスタ装置（１５＿１）は、制御対象のバーナの火炎の有無を判定する第１火炎判定部（１１１Ａ）と、第１火炎判定部によって火炎があると判定された場合に、所定の信号を生成して出力し、第１火炎判定部によって火炎がないと判定された場合に、所定の信号を生成しない信号生成部（１１８）と、伝送線路からの正常燃焼信号の入力を検出する信号検出部（１１３）と、バーナの制御モードとして、何れのバーナも着火していない状態からバーナを点火するための点火モードとバーナが正常に着火している通常モードとを切り替える制御モード設定部（１１７）と、燃料をバーナに供給可能な許容時間（Ｔｓ）を計時するタイマ（１１６）と、信号検出部の検出結果と制御モードとに基づいて、安全制御弁の開閉を制御する安全遮断弁制御部（１１５）と、を有し、安全遮断弁制御部は、点火モードが設定されているとき、安全遮断弁を開けてから許容時間が経過するまでに信号検出部によって所定の信号の入力が検出されなかった場合には、許容時間の経過後に安全遮断弁を閉じ、許容時間が経過するまでに信号検出部によって所定の信号の入力が検出された場合には、安全遮断弁を開け続けるようにしてもよい。
【００１７】
上記燃焼制御システムにおいて、安全遮断弁制御部は、通常モードが設定されているとき、信号検出部によって所定の信号の入力が検出されなかった場合には、許容時間の経過を待つことなく安全遮断弁を閉じてもよい。
【００１８】
上記燃焼制御システムにおいて、スレーブ装置（１５＿２〜１５＿４）は、対応するバーナの火炎の有無を判定する第２火炎判定部（１１１Ｂ）と、第２火炎判定部によって火炎があると判定された場合に、入力した所定の信号を出力し、第２火炎判定部によって火炎がないと判定された場合に、入力した所定の信号を出力しない信号出力部（１２２）と、第２火炎判定部の判定結果に基づいて、対応するバーナの点火を制御する点火制御部（１１４Ｂ）とを有してもよい。
【００１９】
なお、上記説明では、一例として、発明の構成要素に対応する図面上の構成要素を、括弧を付した参照符号によって表している。
【発明の効果】
【００２０】
以上説明したことにより、本発明によれば、共通の安全遮断弁によって複数のバーナへの燃料の供給を一括して制御するマルチバーナシステムにおいて、バーナ断火時の安全制御弁に対する制御の応答性を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】図１は、実施の形態１に係る燃焼制御システムの構成を示す図である。
【図２】図２は、実施の形態１に係る燃焼制御システムにおけるマスタ装置およびスレーブ装置の構成を示す図である。
【図３】図３は、バーナを点火し、全てのバーナが着火した後に一部のバーナが断火した場合の実施の形態１に係る燃焼制御システムの動作フローを示す図である。
【図４】図４は、バーナを点火し、一部のバーナが正常に着火しなかった場合の実施の形態１に係る燃焼制御システムの動作フローを示す図である。
【図５Ａ】図５Ａは、バーナの点火制御時のマスタ装置およびスレーブ装置の動作状態と正常燃焼信号の伝送状態を示す図である。
【図５Ｂ】図５Ｂは、バーナの点火制御時のマスタ装置およびスレーブ装置の動作状態と正常燃焼信号の伝送状態を示す図である。
【図５Ｃ】図５Ｃは、バーナの点火制御時のマスタ装置およびスレーブ装置の動作状態と正常燃焼信号の伝送状態を示す図である。
【図５Ｄ】図５Ｄは、バーナの点火制御時のマスタ装置およびスレーブ装置の動作状態と正常燃焼信号の伝送状態を示す図である。
【図５Ｅ】図５Ｅは、バーナの点火制御時のマスタ装置およびスレーブ装置の動作状態と正常燃焼信号の伝送状態を示す図である。
【図５Ｆ】図５Ｆは、バーナの点火制御時のマスタ装置およびスレーブ装置の動作状態と正常燃焼信号の伝送状態を示す図である。
【図５Ｇ】図５Ｇは、バーナの点火制御時のマスタ装置およびスレーブ装置の動作状態と正常燃焼信号の伝送状態を示す図である。
【図５Ｈ】図５Ｈは、バーナの点火制御時のマスタ装置およびスレーブ装置の動作状態と正常燃焼信号の伝送状態を示す図である。
【図６】図６は、実施の形態２に係る燃焼制御システムの構成を示す図である。
【図７】図７は、実施の形態２に係る燃焼制御システムにおけるマスタ装置およびスレーブ装置の構成を示す図である。
【図８】図８は、バーナを点火し、全てのバーナが着火した後に一部のバーナが断火した場合の実施の形態１に係る燃焼制御システムの動作フローを示す図である。
【図９】図９は、バーナを点火し、一部のバーナが正常に着火しなかった場合の実施の形態１に係る燃焼制御システムの動作フローを示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
以下、本発明の実施の形態について図を参照して説明する。
【００２３】
〈実施の形態１に係る燃焼制御システムの構成〉
図１は、本実施の形態に係る燃焼制御装置を備えた燃焼システムの構成を示す図である。
同図に示される燃焼制御システム１００は、マルチバーナシステムである。燃焼制御システム１００としては、脱臭炉および加熱炉等の小型の工業用燃焼炉を制御するシステムや、プラント等における鉄鋼炉等の大型の工業用燃焼炉を制御するシステムを例示することができる。
【００２４】
具体的に、燃焼制御システム１００は、１つの燃焼室２０を備えた燃焼炉２と、燃焼制御装置１と、制御装置４と、燃料流路３とを備えている。
【００２５】
燃焼室２０には、ｎ（ｎは２以上の整数）個のバーナ２１＿１〜２１＿ｎと、バーナ２１＿１〜２１＿ｎ毎に対応して設けられた点火装置（イグナイタ，ＩＧ）２２＿１〜２２＿ｎと、バーナ２１＿１〜２１＿ｎ毎に対応して設けられた火炎検出器（ＳＥＮ）２３＿１〜２３＿ｎと、温度センサ等の燃焼制御に必要な装置とが設けられている。
【００２６】
本実施の形態では、一例としてｎ＝４とし、燃焼室２０内には、４本のバーナ２１＿１〜２１＿４と、４つの火炎検出器２３＿１〜２３＿４と、４つの点火装置２２＿１〜２２＿４とが設けられているものとして説明するが、“ｎ”の値はこれに限定されるものではない。なお、図１において、温度センサ等の燃焼制御に必要なその他の装置については、図示を省略している。
【００２７】
バーナ２１＿１〜２１＿４（総称する場合には、単に「バーナ２１」と表記することがある。）は、燃焼室２０内を加熱する機器である。本実施の形態では、バーナ２１＿１〜２１＿４が、パイロットバーナを有さず、主バーナを直接点火するダイレクト点火方式のバーナである場合を一例として説明する。
バーナ２１＿１〜２１＿４は、バーナ毎に対応して設けられた点火装置２２＿１〜２２＿４によって点火されることにより、着火する。
【００２８】
点火装置２２＿１〜２２＿４（総称する場合には、単に「点火装置２２」と表記することがある。）は、例えば、点火トランスと、点火トランスの二次側配線に接続された点火用電極棒（スパークロッド）とを備えている。点火装置２２＿１〜２２＿４は、後述する燃焼制御装置１からの制御信号に応じて、例えば数ｋＶ〜十数ｋＶの高電圧をスパークロッドに発生させることにより、対応するバーナ２１＿１〜２１＿４を点火させる。
【００２９】
火炎検出器２３＿１〜２３＿４（総称する場合には、単に「火炎検出器２３」と表記することがある。）は、バーナ２１＿１〜２１＿４毎に対応して設けられ、対応するバーナの火炎の有無を検出する機器である。火炎検出器２３＿１〜２３＿４は、火炎の有無を示す火炎検出信号を夫々出力する。
【００３０】
燃料流路３は、燃焼炉２に燃料を供給するための流路である。燃料流路３は、外部から燃料が供給される主流路３Ａと、主流路３Ａから複数に分岐した分岐流路３Ｂとから構成されている。主流路３Ａには、安全遮断弁３０が設置され、分岐流路３Ｂは、バーナ２１＿１〜２１＿４の夫々に接続されている。
【００３１】
ここで、燃料は、例えば、ガス（気体）であってもよいし、油（液体）であってもよく、燃料種は特に限定されない。
【００３２】
安全遮断弁３０は、複数のバーナ２１＿１〜２１＿４に対する燃料の供給と遮断を一括して切り替えるための機器である。安全遮断弁３０が開いているとき、主流路３Ａから分岐流路３Ｂへ燃料が送出され、各バーナ２１＿１〜２１＿４に燃料が供給される。安全遮断弁３０が閉じているとき、主流路３Ａから分岐流路３Ｂへの燃料の流入が遮断され、バーナ２１＿１〜２１＿４には燃料が供給されない。
【００３３】
図１に示すように、安全遮断弁３０は、例えば、二重遮断を行うために２つの遮断弁を一組とした構成を有し、主経路３Ａに配置されている。
【００３４】
なお、図示はしないが、燃焼制御システム１００には、燃料流路３とは別に、燃焼炉２に空気（エア）を供給するための空気流路が設けられており、ブロアから吐出されたエアが空気流路を介して各バーナ２１＿１〜２１＿４に供給されるようになっている。
【００３５】
制御装置４は、燃焼制御システム１００における上位側の機器であり、燃焼炉２の統括的な制御を行う。制御装置４は、オペレータ等（ユーザ）からの入力操作に従って、燃焼室２０の燃焼の指示（以下「燃焼要求」と称する。）や、燃焼炉２全体の運転の停止要求を、燃焼制御装置１に対して与える。
【００３６】
制御装置４としては、操作ボタンやレバー、キーボード等のユーザの操作を入力する操作入力手段、モニタ等の情報を表示する表示手段、および燃焼制御装置１に対する指示等を出力する制御手段等が一体に形成された制御盤を例示することができる。また、例えば、燃焼制御装置１、モニタ、および中央管理装置等がネットワークを介して接続されたネットワーク制御システムを構築している場合には、燃焼制御装置１に対して指示を出す中央管理装置が制御装置４となる。
【００３７】
燃焼制御装置１は、制御装置４からの燃焼要求等に応じて、燃焼室２０内のバーナ２１の燃焼を制御するための装置である。図１に示されるように、燃焼制御装置１は、安全制御装置１０と、マスタ装置１１と、伝送線路１３と、マスタ装置１１と伝送線路１３との間に縦続接続された複数のスレーブ装置１２＿１〜１２＿ｎと、を備えている。
【００３８】
安全制御装置１０は、燃焼制御システム１００の安全運転、すなわち燃焼炉２の爆発等を防止するために、バーナ２１の燃焼状態や各リミット・インターロック（図示せず）の状態等を監視することにより、燃焼室２０内のバーナ２１の運転の許可および不許可をマスタ装置１１およびスレーブ装置１２＿１〜１２＿４に指示する装置である。
【００３９】
例えば、安全制御装置１０は、制御部４からのバーナの燃焼要求および遮断要求や、各バーナコントローラ１１＿１〜１１＿４から入力される火炎判定情報および異常検出情報等に基づいて、各バーナの運転の許可・不許可を示す信号を生成してマスタ装置１１およびスレーブ装置１２＿１〜１２＿４に与えることにより、マスタ装置１１およびスレーブ装置１２＿１〜１２＿４を介して各バーナ２１＿１〜２１＿４の運転（各バーナへの燃料の供給および停止等）を制御する。
【００４０】
安全制御装置１０としては、工業用燃焼炉に関する安全規格（例えば、工業用燃焼炉の安全通則  ＪＩＳ  Ｂ  ８４１５等）に基づいて製造されたリミット・インターロックを監視するためのリミット・インターロックモジュールや、上記安全通則に対応した専用のソフトウェアを設定したプログラマブルロジックコントローラ（所謂安全ＰＬＣ）等を例示することができる。
【００４１】
マスタ装置１１は、安全遮断弁３０の開閉を制御するための機器である。
マスタ装置１１は、バーナの点火準備の完了後に、所定の信号を生成して縦続接続された初段のスレーブ装置１２＿１に与えるとともに、縦続接続されたスレーブ装置１２＿１〜１２＿４を経由して伝送線路１３から上記所定の信号が戻ってきたか否かを判定して安全遮断弁３０の開閉を制御する。以下、マスタ装置１１について詳細に説明する。
【００４２】
図２は、実施の形態１に係る燃焼制御システムにおけるマスタ装置およびスレーブ装置の構成を示す図である。なお、図２では、安全制御装置１０の図示を省略している。
同図に示されるように、マスタ装置１１は、信号生成部１１２、信号検出部１１３、制御モード設定部１１７、タイマ１１６、および安全遮断弁制御部１１５を有する。これらの機能部は、例えば、プロセッサ、クロック回路、通信回路、記憶装置、デジタル入出力回路、アナログ入出力回路、およびパワーエレクトロニクス回路等からなるハードウェアと、これらのハードウェアと協働して各種機能を実現させるプログラムとによって実現される。
【００４３】
信号生成部１１２は、所定の信号を生成する機能部である。本実施の形態では、所定の信号を「正常燃焼信号ＳＢ」と称して説明する。
信号生成部１１２は、例えば、安全制御装置１０からの燃焼要求を受け取った場合に、正常燃焼信号ＳＢを生成し、縦続接続された初段のスレーブ装置１２＿１に与える。
【００４４】
ここで、正常燃焼信号ＳＢの信号形式は特に限定されない。例えば、本実施の形態では、正常燃焼信号ＳＢがパルス信号であるものとして説明するが、ハイレベルまたはローレベルの１ビットの信号であってもよいし、複数ビットの信号であってもよい。
【００４５】
詳細は後述するが、信号生成部１１２から出力された正常燃焼信号ＳＢは、縦続接続されたスレーブ装置１２＿１〜１２＿４を経由して伝送線路１３に入力され、伝送線路１３からマスタ装置１１に再び入力されることになる。本実施の形態では、伝送線路１３に出力されるまでの正常燃焼信号を“ＳＢ”と表記し、伝送線路１３に出力された後の正常燃焼信号を“ＳＢｏ”と表記する。
【００４６】
信号検出部１１３は、伝送線路１３からの正常燃焼信号ＳＢｏの入力を検出する機能部である。
【００４７】
制御モード設定部１１７は、バーナ２１の制御モードを設定する機能部である。制御モード設定部１１７は、何れのバーナ２１も着火していない状態からバーナ２１を点火するための点火モードと、全てのバーナ２１が正常に着火している通常モードと、バーナの点火を行わない待機モードの何れかを、バーナ２１の制御モードとして設定する。
【００４８】
具体的には、制御モード設定部１１７は、燃焼制御システム１００が起動した直後の初期状態では、制御モードを待機モードに設定し、その後、例えば制御装置４から安全制御装置１０を介して燃焼要求が出力されたら、制御モードを点火モードに設定する。そして、燃焼制御システム１００のバーナ２１＿１〜２１＿４を点火し、全てのバーナ２１＿１〜２１＿４が正常に着火したら、制御モードを通常モードに設定する。
【００４９】
例えば、制御モード設定部１１７は、点火モードにおいて、後述する所定の許容時間Ｔｓの経過後、信号検出部１１３によって伝送線路１３からの正常燃焼信号ＳＢｏの入力が検出された場合に、制御モードを通常モードに切り替える。一方、点火モードにおいて、上記許容時間Ｔｓが経過しても伝送線路１３からの正常燃焼信号ＳＢｏの入力が検出されなかった場合には、制御モードを点火モードから待機モードに切り替える。
【００５０】
タイマ１１６は、火炎が存在しない状態においてバーナ２１への燃料の供給が許される最大の許容時間Ｔｓ、すなわち安全時間（ｓａｆｅｔｙ  ｔｉｍｅ，ＪＩＳ  Ｂ  ０１１３）を計時する。例えば、点火モードにおいて、安全遮断弁制御部１１５が、安全遮断弁３０を開けるタイミングに合わせてタイマ１１６に許容時間Ｔｓの計時を指示する。その後、タイマ１１６は、許容時間Ｔｓの計時が完了したら、安全遮断弁制御部１５および制御モード設定部１１７に通知する。
なお、本実施の形態では、一例として、点火動作が行われる点火期間（イグニッショントライアル期間）と許容時間Ｔｓとが同じであるとして説明する。
【００５１】
安全遮断弁制御部１１５は、信号検出部１１３の検出結果に基づいて、安全遮断弁３０の開閉を制御する。具体的に、安全遮断弁制御部１１５は、信号検出部１１３によって正常燃焼信号ＳＢｏの入力が検出されている場合には、安全遮断弁３０を開け、信号検出部１１３によって正常燃焼信号ＳＢｏの入力が検出されない場合には、安全遮断弁３０を閉じる。
【００５２】
より具体的には、安全遮断弁制御部１１５は、制御モードが点火モードに設定されているとき、安全遮断弁３０を開けてから許容時間Ｔｓが経過するまでに信号検出部１１３によって正常燃焼信号ＳＢｏの入力が検出されなかった場合には、許容時間Ｔｓの経過後に安全遮断弁３０を閉じ、許容時間Ｔｓが経過するまでに正常燃焼信号ＳＢｏの入力が検出された場合には、安全遮断弁３０を開け続ける。
【００５３】
また、安全遮断弁制御部１１５は、制御モードが通常モードに設定されているとき、信号検出部１１３によって正常燃焼信号ＳＢｏの入力が検出されなかった場合には、許容時間Ｔｓの経過を待つことなく安全遮断弁３０を閉じる。
【００５４】
伝送線路１３は、マスタ装置１１に接続され、正常燃焼信号ＳＢを伝送するための線路である。例えば、上述のように、正常燃焼信号ＳＢがパルス信号である場合には、伝送線路１３は１ビット伝送用の専用線から構成されていてもよいし、正常燃焼信号ＳＢが多ビットの信号である場合には、伝送線路１３は複数の信号線から成るバスであってもよい。
【００５５】
スレーブ装置１２＿１〜１２＿４（総称する場合には、単に「スレーブ装置１２」と表記することがある。）は、バーナ２１＿１〜２１＿４毎に対応して設けられ、対応するバーナの火炎の有無を判定するともに、対応するバーナの点火を制御するバーナコントローラである。各スレーブ装置１２＿１〜１２＿４は、マスタ装置１１から出力された正常燃焼信号ＳＢを伝送線路１３に伝達するための信号経路を形成するように、マスタ装置１１と伝送線路１３との間に縦続接続されている。
【００５６】
図２に示されるように、スレーブ装置１２は、火炎判定部１１１、信号出力部１２２、および点火制御部１１４を有する。これらの機能部は、例えば、プロセッサ、クロック回路、通信回路、記憶装置、デジタル入出力回路、アナログ入出力回路、およびパワーエレクトロニクス回路等からなるハードウェアと、これらのハードウェアと協働して各種機能を実現させるプログラムとによって実現される。
【００５７】
火炎判定部１１１は、対応する火炎検出器２３＿１〜２３＿４から出力された火炎検出信号に基づいて、対応するバーナによる安定した火炎が発生しているか否かを判定する。例えば、対応する火炎検出器２３＿１〜２３＿４から燃焼炉２の燃焼中に火炎があることを示す火炎検出信号が出力されている場合には、火炎判定部１１１は、対応するバーナによる安定した火炎が発生していると判定する。一方、燃焼炉２の燃焼中に火炎がないことを示す火炎検出信号が出力された場合には、火炎判定部１１１は、対応するバーナが断火したと判定する。火炎判定部１１１の判定結果は、信号出力部１２２に出力されるとともに、安全制御装置１０にも出力される。
【００５８】
信号出力部１２２は、火炎判定部１１１の判定結果に基づいて、外部（マスタ装置１１または他のスレーブ装置）から入力された正常燃焼信号ＳＢを、後段の装置（スレーブ装置または伝送線路１３）に出力するための機能部である。具体的に、信号出力部１２２は、対応するバーナ２１の点火後に火炎判定部１１１によって火炎があると判定された場合に、前段に接続されたマスタ装置１１またはスレーブ装置１２から入力された正常燃焼信号ＳＢを後段の装置に出力し、対応するバーナ２１の点火後に火炎判定部１１１によって火炎がないと判定された場合に、入力された正常燃焼信号ＳＢを後段の装置に出力しない。
【００５９】
信号出力部１２２としては、一端が前段の装置（マスタ装置１１またはスレーブ装置１２）に接続され、他端が後段の装置（スレーブ装置１２または伝送線路１３）に接続されるスイッチ素子を含み、火炎判定部１１１の判定結果に基づいて上記スイッチ素子をオン／オフさせるスイッチ回路を例示することができる。
【００６０】
したがって、縦続接続された最終段のスレーブ装置１２＿４を除くスレーブ装置１２＿１〜１２＿３は、対応するバーナ２１＿１〜２１＿３の点火後に火炎がないと判定した場合に、信号出力部１２２によって、正常燃焼信号ＳＢを後段に接続されたスレーブ装置１２＿２〜１２＿４に順次出力し、対応するバーナ２１＿１〜２１＿３の点火後に火炎があると判定した場合に、正常燃焼信号ＳＢを後段に接続されたスレーブ装置１２＿２〜１２＿４に出力しない。
【００６１】
また、最終段のスレーブ装置１２＿４は、対応するバーナ２１＿４の点火後に火炎がないと判定した場合に、信号出力部１２２によって、前段に接続されたスレーブ装置１２＿３から入力した正常燃焼信号ＳＢを伝送線路１３に出力し、対応するバーナ２１＿４の点火後に火炎があると判定した場合に、入力した正常燃焼信号ＳＢを伝送線路１３に出力しない。
【００６２】
点火制御部１１４は、対応するバーナの点火を制御する機能部である。点火制御部１１４は、安全制御装置１０から燃焼要求を受け取った後、例えば火炎判定部１１１によって火炎（疑似火炎）が無いと判定された場合に、例えば予め設定された点火シーケンスに従って対応する点火装置２２＿１〜２２＿４を制御することにより、対応するバーナ２１＿１〜２１＿４を点火させる。
【００６３】
〈実施の形態１に係る燃焼制御システムの動作〉
次に、バーナを点火し、着火したバーナが断火するまでの点火制御時の燃焼制御システム１００の動作について図を用いて説明する。
【００６４】
図３は、バーナを点火し、全てのバーナが着火した後に一部のバーナが断火した場合の燃焼制御システム１００の動作フローを示す図である。図４は、バーナを点火し、一部のバーナが正常に着火しなかった場合の燃焼制御システム１００の動作フローを示す図である。図５Ａ〜図５Ｇは、バーナの点火制御時のマスタ装置１１およびスレーブ装置の動作状態と正常燃焼信号ＳＢの伝送状態を示す図である。
【００６５】
図３、４では、燃焼要求が出力されている期間、正常燃焼信号ＳＢ，ＳＢｏが出力されている期間、安全遮断弁３０が開いている期間、点火動作が行われている期間、および火炎が発生している期間を、ハッチングを付して夫々示している。
【００６６】
先ず、バーナを点火し、全てのバーナが着火した後に一部のバーナが断火した場合の燃焼制御システム１００の動作の流れについて説明する。
【００６７】
図３に示されるように、例えば、マスタ装置１１が待機モードであり、安全遮断弁３０を閉じるとともに正常燃焼信号ＳＢを出力していない時刻ｔ０において、安全制御装置１０からマスタ装置１１および各スレーブ装置１２に対して燃焼要求が出力されたとする（図５Ａ参照）。
【００６８】
燃焼要求を受け取ったマスタ装置１１および各スレーブ装置１２＿１〜１２＿４は、プレパージや疑似火炎の有無等の判定処理等の所定の点火準備を開始する。点火準備の完了後の時刻ｔ１において、マスタ装置１１は安全遮断弁３０を開けるとともに、信号生成部１１２によってパルスを生成して正常燃焼信号ＳＢとして後段のスレーブ装置１２＿１に出力し、スレーブ装置１２＿１〜１２＿４は点火動作を開始する（図５Ｂ参照）。このとき、マスタ装置１１は、制御モード設定部１１７によって制御モードを待機モードから点火モードに切り替えるとともに、安全遮断弁制御部１５によってタイマ１１６に許容時間Ｔｓをセットし、タイマ１１６によって計時を開始する。
【００６９】
その後、例えば時刻ｔ２において、バーナ２１＿１，２１＿２が着火し、スレーブ装置１２＿１，１２＿２が対応するバーナ２１＿１，２１＿２の火炎があると夫々判定したとする。この場合、スレーブ装置１２＿１がマスタ装置１１から入力された正常燃焼信号ＳＢを後段のスレーブ装置１２＿２に出力するとともに、スレーブ装置１２＿２がスレーブ装置１２＿１から供給された正常燃焼信号ＳＢを後段のスレーブ装置１２＿３に出力する（図５Ｃ参照）。このとき、スレーブ装置１２＿３，１２＿４は点火動作中であり、着火が確認できていないことから、正常燃焼信号ＳＢは伝送線路１３までは伝達されない。
【００７０】
次に、例えば時刻ｔ３において、バーナ２１＿３，２１＿４が着火し、スレーブ装置１２＿３，１２＿４が対応するバーナ２１＿３，２１＿４の火炎があると夫々判定したとする。この場合、スレーブ装置１２＿３が、スレーブ装置１２＿２から入力された正常燃焼信号ＳＢを後段のスレーブ装置１２＿４に出力するとともに、スレーブ装置１２＿４が、スレーブ装置１２＿３から供給された正常燃焼信号ＳＢを後段の伝送線路１３に出力する。これにより、正常燃焼信号ＳＢｏが、伝送線路１３からマスタ装置１１に入力され、マスタ装置１１は、信号検出部１１３によって正常燃焼信号ＳＢｏの入力を検出する。
【００７１】
時刻ｔ４において、マスタ装置１１は、タイマ１１６によって許容時間Ｔｓの計時が完了したことを検知すると、制御モード設定部１１７によって制御モードを点火モードから通常モードに切り替えるとともに、安全遮断弁制御部１５によって安全遮断弁３０を開け続ける。これにより、燃焼炉２の燃焼が継続される（図５Ｄ参照）。
【００７２】
その後、例えば時刻ｔ５において、バーナ２１＿４が何らかの原因で断火したとする。この場合、火炎検出器２３＿４からの火炎検出信号に基づいて、スレーブ装置１２＿４の火炎判定部１１１が火炎が無いと判定し、その判定結果に応じてスレーブ装置１２＿４の信号出力部１２２が正常燃焼信号ＳＢの出力を停止する（図５Ｅ参照）。これにより、正常燃焼信号ＳＢは伝送線路１３に伝達されず、マスタ装置１１は伝送線路１３からの正常燃焼信号ＳＢｏの入力が検出できない。そのため、マスタ装置１１は、安全遮断弁制御部１５によって安全遮断弁３０を閉じるとともに、制御モード設定部１１７によって、制御モードを点火モードから待機モードに切り替える。
【００７３】
その後、スレーブ装置１２＿１〜１２＿４は、バーナ２１＿４の断火の通知を受けた安全制御装置１０による燃焼要求の取り下げに応じて、待機状態またはロックアウト状態となる（図５Ｆ参照）。
【００７４】
次に、一部のバーナが正常に着火しなかった場合の燃焼制御システム１００の動作の流れについて図４を用いて説明する。
【００７５】
前述した図３の動作フローと同様に、マスタ装置１１は、時刻ｔ０において安全制御装置１０を介して燃焼要求を受け取ると、正常燃焼信号ＳＢを生成して出力し、時刻ｔ１において、マスタ装置１１が安全遮断弁３０を開け、スレーブ装置１２＿１〜１２＿４は点火動作を開始する。このとき、マスタ装置１１は、制御モード設定部１１７によって制御モードを待機モードから点火モードに切り替えるとともに、安全遮断弁制御部１５によってタイマ１１６に許容時間Ｔｓをセットし、タイマ１１６によって計時を開始する。
【００７６】
その後、例えば、バーナ２１＿１，２１＿２，２１＿４が着火し、バーナ２１＿３だけが着火しなかったとする。この場合、マスタ装置１１から出力された正常燃焼信号ＳＢは、スレーブ装置１２＿３が正常燃焼信号ＳＢの出力しないため、スレーブ装置１２＿３までは伝達されるが、後段のスレーブ装置１２＿４および伝送線路１３には伝達されない（図５Ｇ参照）。
【００７７】
許容時間Ｔｓが経過した時刻ｔ３において、マスタ装置１１は、タイマ１１６によって許容時間Ｔｓの計時が完了したことを検知すると、正常燃焼信号ＳＢｏの入力が検出されているか否かを判定する。この場合、信号検出部１１３によって正常燃焼信号ＳＢｏの入力が検出できないため、マスタ装置１１は、制御モード設定部１１７によって制御モードを点火モードから待機モードに切り替えるとともに、安全遮断弁制御部１５によって安全遮断弁３０を閉じる。その後、スレーブ装置１２＿１〜１２＿４は、バーナ２１＿４の不着火の通知を受けた安全制御装置１０による燃焼要求の取り下げに応じて、待機状態またはロックアウト状態となる（図５Ｈ参照）。
【００７８】
〈実施の形態１に係る燃焼制御システムの効果〉
以上、本発明に係る燃焼制御システムによれば、複数のバーナの燃焼中に何れかのバーナが断火した場合であっても、消炎応答時間内に安全遮断弁を閉じることが可能となる。
【００７９】
すなわち、実施の形態１に係る燃焼制御システム１００は、マスタ装置１１から出力した正常燃焼信号ＳＢを縦続接続されたスレーブ装置１２＿１〜１２＿４を経由して伝送線路１３に伝達する信号経路を形成した上で、バーナ２１＿１〜２１＿４の燃焼中に、各スレーブ装置１２＿１〜１２＿４が対応するバーナの火炎の有無に基づいて正常燃焼信号ＳＢを後段の装置に出力するか否かを決定し、マスタ装置１１が伝送線路１３から正常燃焼信号ＳＢｏの入力が停止したことを条件に安全遮断弁３０を閉じる。これにより、複数のバーナ２１＿１〜２１＿４の燃焼中に何れかのバーナ２１が断火した場合であっても、速やかに安全遮断弁３０を閉じることができる。
【００８０】
このように、実施の形態１に係る燃焼制御システム１００によれば、バーナの断火時に、断火を検知したスレーブ装置１２とマスタ装置１１との間の通信が安全制御装置１０を介して行われる従来のマルチバーナシステムに比べて、断火が検知されてから全てのバーナを停止させるまでにタイムラグが生じ難いため、バーナ断火時の安全制御弁に対する制御の応答性を向上させることができる。これにより、消炎応答時間内に安全遮断弁を閉じることが可能となり、安全規格を満足することが可能となる。
【００８１】
また、実施の形態１に係る燃焼制御システム１００によれば、バーナ２１の点火時に、許容時間Ｔｓ（点火時間）内に伝送線路からの正常燃焼信号ＳＢｏの入力がなかった場合には、マスタ装置１１が安全遮断弁３０を閉じ、許容時間Ｔｓ内に伝送線路からの正常燃焼信号ＳＢｏの入力があった場合には、安全遮断弁３０を開け続けるので、バーナの不着火時には点火期間の経過後に未燃ガスが燃焼室２０に流入することを防止することができ、且つバーナの正常着火時には燃焼を継続させることができる。
【００８２】
≪実施の形態２≫
〈実施の形態２に係る燃焼制御システムの構成〉
図６は、実施の形態２に係る燃焼制御システムの構成を示す図である。
図６に示される燃焼制御システム１０１は、複数のバーナコントローラのうちの一つが安全遮断弁の開閉を制御するマスタ装置として機能する点において、実施の形態１に係る燃焼制御システム１００と相違する。
【００８３】
具体的に、燃焼制御システム１０１は、バーナ２１＿１〜２１＿４毎に対応して設けられた複数のバーナコントローラ（ＢＣＲ）１５＿１〜１５＿４を有する。バーナコントローラ１５＿１は、対応するバーナの燃焼を制御するとともに、正常燃焼信号ＳＢを生成し、安全遮断弁３０を制御するマスタ装置として機能し、バーナコントローラ１５＿２〜１５＿４は、対応するバーナ２１＿２〜２１＿４の燃焼を制御するスレーブ装置として機能する。
【００８４】
図７は、実施の形態２に係る燃焼制御システムにおけるバーナコントローラの内部構成を示す図である。
なお、実施の形態２に係る燃焼制御システム１０１の構成要素のうち、実施の形態１に係る燃焼制御システム１００と同様の構成要素には同一の符号を付し、その詳細な説明を省略する。
【００８５】
また、実施の形態２では、説明の便宜上、マスタ装置としてのバーナコントローラ１５＿１の火炎判定部および点火制御部を参照符号“１１１Ａ”および“１１４Ａ”を用いて表記し、スレーブ装置としてのバーナコントローラ１５＿２〜１５＿４の火炎判定部および点火制御部を参照符号“１１１Ｂ”および“１１４Ｂ”を用いて表記する。
【００８６】
図７に示すように、マスタ装置としてのバーナコントローラ１５＿１は、火炎判定部１１１Ａ、信号生成部１１８、信号検出部１１３、タイマ１１６、制御モード設定部１１７、点火制御部１１４Ａ、および安全遮断弁制御部１５を備える。
【００８７】
火炎判定部１１１Ａは、火炎検出器２３＿１から出力された火炎検出信号に基づいて、バーナ２１＿１による安定した火炎が発生しているか否かを判定する。火炎判定部１１１Ａによる火炎判定方法は、実施の形態１に係る火炎判定部１１１と同様である。火炎判定部１１１Ａの判定結果は、信号生成部１１８に出力されるとともに、安全制御装置１０にも出力される。
【００８８】
信号生成部１１８は、火炎判定部１１１Ａの判定結果に基づいて、正常燃焼信号ＳＢを生成する。具体的に、信号生成部１１８は、火炎判定部１１１Ａによってバーナ２１＿１の火炎があると判定された場合に、正常燃焼信号ＳＢを生成してバーナコントローラ１５＿２に出力し、火炎判定部１１１Ａによってバーナ２１＿１の火炎がないと判定された場合に、正常燃焼信号ＳＢを生成しない。
【００８９】
点火制御部１１４Ａは、信号検出部１１３の検出結果に基づいて、バーナ２１＿１の点火を制御する機能部である。具体的に、点火制御部１１４Ａは、信号検出部１１３によって正常燃焼信号ＳＢｏの入力が検出された場合に、例えば予め設定された点火シーケンスに従って点火装置２２＿１を制御することにより、バーナ２１＿１を点火させる。
【００９０】
バーナコントローラ１５＿２〜１５＿４は、実施の形態１のおけるスレーブ装置１２＿２〜１２＿４と同様に、信号出力部１２２、火炎判定部１１１Ｂ、および点火制御部１１４Ｂを有している。火炎判定部１１１Ｂおよび点火制御部１１４Ｂは、実施の形態１における火炎判定部１１１および点火制御部１１４と同様の構成を有している。
【００９１】
〈実施の形態２に係る燃焼制御システムの動作〉
次に、バーナの点火制御時の燃焼制御システム１０１の動作について図を用いて説明する。
【００９２】
図８は、バーナを点火し、全てのバーナが着火した後に一部のバーナが断火した場合の燃焼制御システム１０１の動作フローを示す図である。図９は、バーナを点火し、一部のバーナが正常に着火しなかった場合の燃焼制御システム１０１の動作フローを示す図である。
【００９３】
先ず、バーナを点火し、全てのバーナが着火した後に一部のバーナが断火した場合の燃焼制御システム１０１の動作の流れについて説明する。
図８に示されるように、例えば、時刻ｔ０において、安全制御装置１０からマスタ装置１１および各スレーブ装置１２に対して燃焼要求が出力されたとする。このとき、マスタ装置としてのバーナコントローラ１５＿１は、例えば安全遮断弁３０を閉じた状態で、信号生成部１１８によって正常燃焼信号ＳＢを生成し、後段のスレーブ装置１２＿２に出力する。
【００９４】
次に、燃焼要求を受け取った各バーナコントローラ１５＿１〜１５＿４は、プレパージや疑似火炎の有無等の判定処理等の所定の点火準備を行う。そして、点火準備の完了後の時刻ｔ１において、バーナコントローラ１５＿１は安全遮断弁３０を開けて点火動作を開始するとともに、バーナコントローラ１５＿２〜１５＿４も点火動作を開始する。このとき、バーナコントローラ１５＿１は、制御モード設定部１１７によって制御モードを待機モードから点火モードに切り替えるとともに、安全遮断弁制御部１５によってタイマ１１６に許容時間Ｔｓをセットし、タイマ１１６によって計時を開始する。
【００９５】
その後、例えば時刻ｔ３において、全てのバーナ２１＿１〜２１＿４が着火したとすると、バーナコントローラ１５＿１から出力された正常燃焼信号ＳＢは、伝送線路１３まで伝達され、伝送線路１３からマスタ装置１１に再び入力される。
【００９６】
時刻ｔ４において、バーナコントローラ１５＿１は、タイマ１１６によって許容時間Ｔｓの計時が完了したことを検知すると、制御モード設定部１１７によって制御モードを点火モードから通常モードに切り替えるとともに、安全遮断弁制御部１５によって安全遮断弁３０を開け続ける。これにより、燃焼炉２の燃焼が継続される。
【００９７】
その後、例えば時刻ｔ５において、バーナ２１＿４が何らかの原因で断火したとする。この場合、火炎検出器２３＿４からの火炎検出信号に基づいて、バーナコントローラ１５＿４の火炎判定部１１１Ｂが火炎が無いと判定し、その判定結果に応じてバーナコントローラ１５＿４の信号出力部１２２が正常燃焼信号ＳＢの出力を停止する。これにより、正常燃焼信号ＳＢは伝送線路１３に伝達されず、バーナコントローラ１５＿１は伝送線路１３からの正常燃焼信号ＳＢｏの入力が検出できない。そのため、バーナコントローラ１５＿１は、安全遮断弁制御部１５によって安全遮断弁３０を閉じるとともに、制御モード設定部１１７によって、制御モードを点火モードから待機モードに切り替える。
【００９８】
その後、スレーブ装置１２＿１〜１２＿４は、バーナ２１＿４の断火の通知を受けた安全制御装置１０による燃焼要求の取り下げに応じて、待機状態またはロックアウト状態となる。
【００９９】
次に、一部のバーナが正常に着火しなかった場合の燃焼制御システム１０１の動作の流れについて図９を用いて説明する。
【０１００】
前述した図３の動作フローと同様に、マスタ装置１１としてのバーナコントローラ１５＿１は、時刻ｔ０において安全制御装置１０を介して燃焼要求を受け取ると、正常燃焼信号ＳＢを生成して出力し、時刻ｔ１において、バーナコントローラ１５＿１が安全遮断弁３０を開けて点火動作を開始するとともに、バーナコントローラ１５＿２〜１５＿４も点火動作を開始する。このとき、バーナコントローラ１５＿１は、マスタ装置１１と同様に、制御モードを待機モードから点火モードに切り替えるとともに、許容時間Ｔｓの計時を開始する。
【０１０１】
その後、例えば、バーナ２１＿１，２１＿２，２１＿４が着火し、バーナ２１＿３だけが着火しなかったとする。この場合、バーナコントローラ１５＿１から出力された正常燃焼信号ＳＢは、バーナコントローラ１５＿３が正常燃焼信号ＳＢを出力しないため、バーナコントローラ１５＿３までは伝達されるが、後段のバーナコントローラ１５＿４および伝送線路１３には伝達されない。
【０１０２】
許容時間Ｔｓが経過した時刻ｔ４において、バーナコントローラ１５＿１は、タイマ１１６によって許容時間Ｔｓの計時が完了したことを検知すると、正常燃焼信号ＳＢｏの入力が検出されているか否かを判定する。この場合、信号検出部１１３によって正常燃焼信号ＳＢｏの入力が検出できないため、バーナコントローラ１５＿１は、マスタ装置１１と同様に、制御モードを点火モードから待機モードに切り替えるとともに、安全遮断弁３０を閉じる。その後、バーナコントローラ１５＿１〜１５＿４は、バーナ２１＿４の不着火の通知を受けた安全制御装置１０による燃焼要求の取り下げに応じて、待機状態またはロックアウト状態となる。
【０１０３】
〈実施の形態２に係る燃焼制御システムの効果〉
以上、実施の形態２に係る燃焼制御システム１０１によれば、実施の形態１に係る燃焼制御システム１００と同様に、バーナ断火時およびバーナ不着火時の安全遮断弁に対する制御の応答性を向上させることができる。
【０１０４】
また、燃焼制御システム１０１によれば、バーナ毎に対応したバーナコントローラを設け、そのうちの一つのバーナコントローラを安全遮断弁の開閉を制御するマスタ装置として機能させることにより、より簡単な機器構成によって、消炎応答時間に関する安全規格を満足すること可能となる。
【０１０５】
以上、本発明者らによってなされた発明を実施の形態に基づいて具体的に説明したが、本発明はそれに限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲において種々変更可能であることは言うまでもない。
【０１０６】
例えば、上記実施の形態では、燃焼制御システム１００，１０１の燃焼炉２が１つの燃焼室２０を有する場合を例示したが、複数の燃焼室を有していてもよい。この場合、燃焼室毎に、主流路３Ａ、分岐流量３Ｂ、安全遮断弁３０、および燃焼制御装置１を設け、夫々の燃焼制御装置１が対応する安全遮断弁３０の開閉を制御すればよい。
【０１０７】
また、上記実施の形態では、バーナ２１＿１〜２１＿４が、パイロットバーナを有さず、主バーナを直接点火するダイレクト点火方式のバーナである場合を例示したが、バーナ２１＿１〜２１＿４が、パイロットバーナと主バーナとを有する時限パイロット点火方式のバーナであってもよい。
【符号の説明】
【０１０８】
１００，１０１…燃焼制御システム、１…燃焼制御装置、２…燃焼炉、３…燃料流路、３Ａ…主流路、３Ｂ…分岐流路、４…制御装置、１０…安全制御装置、１１…マスタ装置、１２，１２＿１〜１２＿４…スレーブ装置、１３…伝送線路、１５＿１〜１５＿４…バーナコントローラ、２１，２１＿１〜２１＿４…バーナ、２２，２２＿１〜２２＿４…点火装置、２３，２３＿１〜２３＿４…火炎検出器、３０…安全遮断弁、１１１，１１１Ａ，１１１Ｂ…火炎判定部、１１２，１１８…信号生成部、１１３…信号検出部、１１４，１１４Ａ，１１４Ｂ…点火制御部、１１５…安全遮断弁制御部、１１６…タイマ、１１７…制御モード設定部。
【図１】
2017180862.tif 000003
【図２】
2017180862.tif 000004
【図３】
2017180862.tif 000005
【図４】
2017180862.tif 000006
【図５Ａ】
2017180862.tif 000007
【図５Ｂ】
2017180862.tif 000008
【図５Ｃ】
2017180862.tif 000009
【図５Ｄ】
2017180862.tif 000010
【図５Ｅ】
2017180862.tif 000011
【図５Ｆ】
2017180862.tif 000012
【図５Ｇ】
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【図５Ｈ】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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