(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
送風機１からバーナ２への送風経路に設けた風量調節手段と、前記バーナ２への燃料供給手段とを備えた燃焼装置の制御方法であって、前記バーナ２の燃焼状態を切り換えるとき、前記風量調節手段の切換えに要する時間を検出し、この検出値に基づいて前記風量調節手段の調節度を演算し、この演算値に基づいて前記燃料供給手段の供給量を制御し、
前記風量調節手段の切換えに要する時間の検出が、前記風量調節手段の駆動部の電流値に基づいて行われる
ことを特徴とする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】
従来の燃焼装置における風量調節手段と燃料供給手段の制御方法は、負荷設備の稼動状況により出力される信号に基づき、相互に連携して制御されている。すなわち、負荷設備の稼動状況が高くなり熱要求が多くなると、前記風量調節手段および前記燃料供給手段を制御して、風量および燃料の供給量を増加させ、バーナの燃焼状態を切り換える。熱要求が少なくなると、風量および燃料の供給量を減少させる。前記バーナの燃焼状態を切り換えるときに、前記バーナの能力が小さいときは、風量および燃料の供給量は同じように変化させることが容易であるが、前記バーナの能力が大きくなると、風量および燃料の供給量は同じように変化させることが困難となる。燃焼量を増加させる制御をするとき、風量調節は時間的遅れを生じるので、風量が燃料供給量より少なくなるときがあり、燃焼が不安定となり、消炎や不完全燃焼および煤塵の発生がある。また、燃焼量を減少させる制御をするときは、風量が燃料供給量より多くなるときがあり、同様に燃焼が不安定となり、消炎や不完全燃焼の発生する問題点がある。
【０００３】
燃焼量を増加させる制御をするときは、燃焼が不安定になるのを防ぐため、風量が増加するまでの時間だけ燃料供給量を増加させるのを遅らせる制御を行ない、また燃焼量を減少させる制御をするときは、風量が減少するまでの時間だけ燃料供給量を減少させるのを遅らせる制御をしていた。前記燃料供給量を遅らせる制御をするとき、前記風量調節手段の回転角度を検出する角度センサを用いたり、遅延タイマを使用している。前記遅延タイマを使用しているとき、たとえば燃焼量を増加させる制御をするときは、風量が増加するまでの固定移行タイミング時間だけ燃料供給量を増加させるのを遅らせる制御を行っている。
【０００４】
つぎに、従来のバーナの燃焼状態を切り換えるときの制御方法について、図５に基づいて説明する。図５においては、説明のため、低燃焼状態から高燃焼状態に切り換えるときの制御を示している。すなわち、横軸には時間の経過を示し、縦軸の上部には風量を示し、低燃焼のときはＬの量で、高燃焼のときはＨの量に移行する。風量調節は時間的遅れを生じるので、前記Ｌの量から緩やかに前記Ｈの量に移行する。また、製品毎に個体差があり、たとえば製品Ａは、図５に示す風量で上の線の動作であり、製品Ｂは、図５に示す風量で下の線の動作であったりする。また、図５の下部に示すように、燃焼量を増加させる制御をするときは、風量が増加するまでの固定移行タイミング時間Ｄだけ燃料供給量を増加させるのを遅らせる。このときに、製品毎に個体差があり、図５に示すように、固定移行タイミング時間Ｄでは切り換え時の風量には、製品Ａでは風量Ｅとなり、また製品Ｂでは風量Ｆとなるように、両者に差が生じるため、製品毎に調整作業が必要である。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来の燃焼装置の制御方法では前記角度センサの構造が複雑であり、かつ高価である。前記遅延タイマを使用のときの燃料供給量移行遅れ時間は、前記固定移行タイミング時間の制御であり、製品毎の風量調節手段の風量移行遅れ時間には個体差が生じるため、不完全燃焼の発生するのを防止するために、個別に前記風量調節手段を調節する作業が必要である。
【０００６】
この発明は、前記課題に鑑みてなされたもので、請求項１に記載の発明は、送風機からバーナへの送風経路に設けた風量調節手段と、前記バーナへの燃料供給手段とを備えた燃焼装置の制御方法であって、前記バーナの燃焼状態を切り換えるとき、前記風量調節手段の切換えに要する時間を検出し、この検出値に基づいて前記風量調節手段の調節度を演算し、この演算値に基づいて前記燃料供給手段の供給量を制御し、前記風量調節手段の切換えに要する時間の検出が、前記風量調節手段の駆動部の電流値に基づいて行われることを特徴とする。
【０００８】
【発明の実施の形態】
以下、この発明の実施の形態をボイラの燃焼装置に適用した場合について説明する。この実施の形態は、送風機からバーナへの送風経路，たとえば送風ダクトに設けた風量調節手段，たとえばダンパと、前記バーナへの燃料供給手段，たとえば電磁弁とを備えた燃焼装置の制御方法であって、前記バーナの燃焼状態を切り換えるとき、前記風量調節手段の切換えに要する時間を検出し、この検出値に基づいて前記風量調節手段の調節度を演算し、この演算値に基づいて前記燃料供給手段の供給量を制御するものである。
【０００９】
前記風量調節手段の切換えに要する時間の検出が、前記風量調節手段の駆動部の電流値に基づいて行われるものである。
【００１０】
【実施例】
以下、この発明の具体的な実施例について、図面に基づいて説明する。図１は、この発明をボイラの燃焼装置（符号省略）に適用した一実施例を示す概略説明図である。図２は、ダンパの動作説明図である。図１において、前記燃焼装置は、所謂バーナ２の部分であり、ボイラ５の上部に取り付けてある。前記燃焼装置には、燃料供給配管６と、ウィンドボックス７およびこのウィンドボックス７に接続した送風ダクト３よりなる燃焼用空気の送風経路と、この送風経路を介して接続した送風機１とを備えている。前記送風ダクト３内には、高燃焼風量位置Ｙ（図２参照）と低燃焼風量位置Ｘ（図２参照）との２位置で風量を制御するダンパ４（風量調節手段）を備えている。
【００１１】
前記ダンパ４、すなわち風量調節手段は、燃焼量を段階的に調節する形式のものであり、図示する実施例においては、三位置制御方式に対応したもので、燃焼量が、停止，低燃焼，高燃焼の三段階に調節される。具体的には、前記燃料供給配管６は、２本の分岐配管を備えており、低燃焼用燃料供給配管８には低燃弁９を接続しており、また高燃焼用燃料供給配管１０には高燃弁１１を接続した構成としている。そして、前記低燃弁９および前記高燃弁１１を選択的に開閉することにより、前記低燃弁９および前記高燃弁１１，すなわち燃料供給手段の供給量を段階的に調節可能としている。そして、前記低燃弁９，前記高燃弁１１，前記ダンパ４および前記送風機１は、それぞれ配線１２を介して制御器１３に接続している。この制御器１３は、この発明の実施例における燃焼制御方法を実現する燃焼制御プログラムを備えている。この燃焼制御プログラムは、前記低燃弁９，前記高燃弁１１，前記ダンパ４および前記送風機１を制御するプログラムを含むものである。さらに、前記ボイラ５の一端には、前記燃焼装置からの排ガスを排出する煙突１４を備えている。
【００１２】
つぎに、前記ダンパ４の動作について、図２に基づいて説明する。前記ダンパ４は、前記送風ダクト３内で軸１５に取り付けられて配置される。前記ダンパ４は、低燃焼のときには、前記ダンパ４の駆動部であるトルクモータ１６の回転により低燃係止具１７の位置に拘束される。前記ダンパ４は、前記送風ダクト３内で前記送風ダクト３の断面積を少なくするように動作し、前記送風機１から送られる空気量を絞り、低燃焼に対応した風量とする。高燃焼のときには、前記トルクモータ１６の逆回転により高燃係止具１８の位置に拘束される。前記ダンパ４は、前記送風ダクト３内で前記送風ダクト３の断面積を多くするように動作し、前記送風機１から送られる空気量を増加させ、高燃焼に対応した風量とする。すなわち、前記ダンパ４は、回転角度Ｃの範囲で移動する。
【００１３】
つぎに、前記バーナ２の燃焼量を増加させるように切り換えるときの制御方法について、図３および図４に基づいて説明する。図３は、前記ダンパ４の駆動部である前記トルクモータ１６の電流特性図を示す。前記トルクモータ１６は、前記低燃係止具１７により前記トルクモータ１６の回転が拘束されたままで、前記ダンパ４を所定の角度で保持するようにしている。すなわち、前記トルクモータ１６には前記低燃係止具１７により拘束されているときは、絶えず拘束電流が流れている。燃焼状態を切り換えるとき、前記制御器１３から反転信号が出力されると、前記トルクモータ１６の電流は一度無くなり、逆回転を始めると増加し、前記高燃係止具１８により再び拘束されると拘束電流になる。前記トルクモータ１６の拘束電流値Ｉが、前記制御器１３から反転信号が出力され、再び拘束され拘束電流値Ｉになったときまでの時間，すなわち前記ダンパ４の切換えに要する時間Ｊを前記制御器１３に記憶する。前記拘束電流値Ｉは、前記制御器１３内に配置された電流検知回路（図示省略）により検出される。
【００１４】
つぎに、図４は、この発明の動作を示す説明図である。製品毎に個体差があり、たとえば製品Ａは、図４に示す風量で、上の線の動作であり、また製品Ｂは、図４に示す風量で、下の線の動作である。製品Ａのときは、前記制御器１３に記憶した前記ダンパ４の切換えに要する時間Ｋを検出し、この検出値に基づいて前記ダンパ４の調節度を演算し、この演算値に基づいて、移行タイミング時間Ｍだけ遅れて前記高燃弁１１を開ける信号を前記制御器１３から出力する。製品Ｂでは、前記制御器１３に記憶した前記ダンパ４の切換えに要する時間Ｎを検出し、この検出値に基づいて前記ダンパ４の調節度を演算し、この演算値に基づいて、移行タイミング時間Ｐだけ遅れて前記高燃弁１１を開ける信号を前記制御器１３から出力する。製品毎に前記ダンパ４の切換えに要する時間を演算することにより、前記ダンパ４を切り換えるとき、風量の製品毎の個体差は無くなり、同じ切換設定風量Ｑとなる。このときの前記ダンパ４の角度は、図２の移行角度Ｒである。
【００１５】
この実施例における前記バーナ２の燃焼量を減少させるように切り換えるときの制御方法についても同様に、前記制御器１３に記憶した前記ダンパ４の切換えに要する時間を検出し、この検出値に基づいて前記ダンパ４の調節度を演算し、この演算値に基づいて、移行タイミング時間だけ遅れて前記高燃弁１１を閉める信号を前記制御器１３から出力する。このときの前記ダンパ４の角度は、図２の移行角度Ｓである。
【００１６】
【発明の効果】
この発明によれば、バーナの燃焼状態を切り換えるときに、複雑な角度センサを用いること無く、また遅延タイマを使用しての固定移行タイミング時間制御ではないので、製品毎の風量調節手段の風量移行遅れ時間の個体差をなくすことができ、個別に前記風量調節手段を調節する作業がなくなる。さらに、風量および燃料の供給量を同じように変化させることが容易で、燃焼が不安定となり、消炎や不完全燃焼および煤塵が発生することが少なくなる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明をボイラ用の燃焼装置に適用した一実施例を示す概略説明図である。
【図２】ダンパの動作説明図である。
【図３】ダンパの駆動部であるトルクモータの電流特性図である。
【図４】この発明の動作を示す説明図である。
【図５】従来のバーナの燃焼状態を切り換える制御方法のダンパの動作説明図である。
【符号の説明】
１  送風機
２  バーナ
４  ダンパ
５  ボイラ
９  低燃弁
１１  高燃弁
１３  制御器
１６  トルクモータ
１７  低燃係止具
１８  高燃係止具
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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