(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数のバーナが配設された火炉内におけるバーナ火炎監視装置であって、
各バーナに対応して配設され且つバーナの火炎を検出する個別火炎検出器と、火炉に配設され且つ炉内全体火炎を検出する全体監視用火炎検出器と、
前記個別火炎検出器からの検出信号に基づき、対応するバーナの個別火炎の有無を認識すると共に、前記全体監視用火炎検出器からの検出信号に基づき炉内全体火炎の有無を認識し、個別火炎の有無に関係なく個別火炎をありとするダミースイッチが所望の個別火炎検出器に対してオンにされた状態であっても、炉内全体火炎が全く認識されない場合には全火炎喪失であると判断する火炎監視回路とを備えたことを特徴とするバーナ火炎監視装置。
【請求項２】
対応するバーナの個別火炎の有無を個別火炎検出器で検出した光の明るさと光の高周波成分とに基づいて認識すると共に、炉内全体火炎の有無を全体監視用火炎検出器で検出した光の明るさと光の低周波成分とに基づいて認識するよう構成した請求項１記載のバーナ火炎監視装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、バーナ火炎監視装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、ボイラ等においては、火炉内におけるバーナの火炎の有無を確認するためにバーナ火炎監視装置が使用されている。
【０００３】
前記バーナ火炎監視装置は、図３に示されるように、ボイラ１の複数のバーナ２が配設された火炉３内に、各バーナ２に対応させて個別火炎検出器４を配設し、ボイラ１の運転時には、前記各個別火炎検出器４からの検出信号５を火炎監視回路６へ入力し、該火炎監視回路６において各バーナ２先端側に火炎があるか否かを判断するようになっている。
【０００４】
前記火炎監視回路６について詳述すると、該火炎監視回路６は、前記各個別火炎検出器４からの検出信号５に基づき光の明るさ７ａと光の高周波成分８ａとを捉えることにより個別火炎（自炎）の有無を認識し、該個別火炎の有無を表わす個別火炎有無信号９をＯＲ回路１０へ入力すると共に、個別火炎の有無に関係なく個別火炎をありとするダミースイッチからのダミースイッチ信号１１を前記ＯＲ回路１０へ入力し、該ＯＲ回路１０から出力される論理和信号１２をＮＯＴ回路１３を介してＡＮＤ回路１４へ入力すると共に、対応するバーナ２への燃料供給管路１５途中に設けられたバーナ弁１６が開いている時に「１」となるバーナ弁開信号１７を前記ＡＮＤ回路１４へ入力し、該ＡＮＤ回路１４から出力される論理積信号１８により各バーナ２先端側に火炎があるか否かを判断する一方、前記ＮＯＴ回路１３から出力される信号１３ａをＡＮＤ回路１９へ入力し、該ＡＮＤ回路１９から出力される論理積信号２０をＡＮＤ回路２１へ入力すると共に、全てのバーナ弁１６が閉じている時に「１」となる全バーナ弁閉信号２２をＮＯＴ回路２３を介して前記ＡＮＤ回路２１へ入力し、該ＡＮＤ回路２１から出力される論理積信号２４により全火炎が喪失しているか否かを判断する回路を構成している。
【０００５】
尚、前記光の高周波成分８ａは、図示していないバンドパスフィルタ（ＢＰＦ）によって取り出されるようになっている。
【０００６】
ボイラ１の運転時には、各個別火炎検出器４からの検出信号５が火炎監視回路６へ入力され、該火炎監視回路６において、前記各個別火炎検出器４からの検出信号５に基づき光の明るさ７ａと光の高周波成分８ａとを捉えることにより個別火炎（自炎）の有無が認識される。
【０００７】
前記個別火炎がある場合には、該個別火炎の有無を表わす個別火炎有無信号９が「１」となってＯＲ回路１０へ入力され、該ＯＲ回路１０から出力される論理和信号１２が「１」となってＮＯＴ回路１３を介して「０」の信号１３ａがＡＮＤ回路１４へ入力されるため、対応するバーナ２への燃料供給管路１５途中に設けられたバーナ弁１６の開閉即ちバーナ弁開信号１７が「１」であるか「０」であるかとは無関係に、前記ＡＮＤ回路１４から出力される論理積信号１８は「０」となり、対応するバーナ２において火炎があり、失火していないと判断される一方、前記ＮＯＴ回路１３から出力される「０」の信号１３ａにより、ＡＮＤ回路１９から出力される論理積信号２０が「０」となり、全バーナ弁閉信号２２が「１」であるか「０」であるかとは無関係に、ＡＮＤ回路２１から出力される論理積信号２４が「０」となり、少なくとも一つのバーナ２には火炎があり全火炎が喪失してはいないと判断される。
【０００８】
又、前記個別火炎がない場合には、該個別火炎の有無を表わす個別火炎有無信号９が「０」となってＯＲ回路１０へ入力され、ここで、ダミースイッチがオフでダミースイッチ信号１１も「０」の時には、ＯＲ回路１０から出力される論理和信号１２が「０」となってＮＯＴ回路１３を介して「１」の信号１３ａがＡＮＤ回路１４へ入力されるため、対応するバーナ２への燃料供給管路１５途中に設けられたバーナ弁１６が開いていてバーナ弁開信号１７が「１」であると、前記ＡＮＤ回路１４から出力される論理積信号１８は「１」となり、対応するバーナ２が失火しており、火炎がないと判断され、ここで更に、他のバーナ２も全て失火し火炎がない場合には、ＡＮＤ回路１９へ入力される全ての信号１３ａが「１」となり、該ＡＮＤ回路１９から出力される論理積信号２０が「１」となり、全バーナ弁閉信号２２が「０」即ち全てのバーナ弁１６が閉じているわけではない時には、ＮＯＴ回路２３を介して「１」の信号が前記ＡＮＤ回路２１へ入力され、該ＡＮＤ回路２１から出力される論理積信号２４が「１」となり、全火炎が喪失していると判断される。
【０００９】
全火炎が喪失していると判断された場合には、即座に全てのバーナ弁１６を閉じる指令が出力され、各バーナ２への燃料の供給が停止され、火炉３内での不測の事態の発生が回避される。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、試運転時等に個別火炎検出器４の調整を行う場合には、対応する個別火炎検出器４のダミースイッチをオンにすることにより、仮にそのバーナ２の個別火炎がなく失火していても個別火炎があるとする信号を出力した状態で、ゲイン等を調整したりすることが行われるが、この場合、万が一、全てのバーナ２が失火したとしても、前記ダミースイッチ信号１１が「１」であってＮＯＴ回路１３から出力される信号１３ａが「０」となることから、ＡＮＤ回路２１から出力される論理積信号２４も「０」となり、全火炎が喪失していると判断されないため、全てのバーナ弁１６を閉じる指令が出力されずに、各バーナ２への燃料の供給がそのまま継続されてしまう虞れがあった。
【００１１】
本発明は、斯かる実情に鑑み、試運転時等に個別火炎検出器の調整を行う場合に、対応する個別火炎検出器のダミースイッチをオンにしていても、万が一、全てのバーナが失火した際には、全火炎が喪失していると確実に判断し得、各バーナへの燃料の供給を停止する等の措置を迅速に行い得るバーナ火炎監視装置を提供しようとするものである。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
本発明は、複数のバーナが配設された火炉内におけるバーナ火炎監視装置であって、
各バーナに対応して配設され且つバーナの火炎を検出する個別火炎検出器と、火炉に配設され且つ炉内全体火炎を検出する全体監視用火炎検出器と、
前記個別火炎検出器からの検出信号に基づき、対応するバーナの個別火炎の有無を認識すると共に、前記全体監視用火炎検出器からの検出信号に基づき炉内全体火炎の有無を認識し、個別火炎の有無に関係なく個別火炎をありとするダミースイッチが所望の個別火炎検出器に対してオンにされた状態であっても、炉内全体火炎が全く認識されない場合には全火炎喪失であると判断する火炎監視回路とを備えたことを特徴とするバーナ火炎監視装置にかかるものである。
【００１３】
前記バーナ火炎監視装置においては、対応するバーナの個別火炎の有無を個別火炎検出器で検出した光の明るさと光の高周波成分とに基づいて認識すると共に、炉内全体火炎の有無を全体監視用火炎検出器で検出した光の明るさと光の低周波成分とに基づいて認識するよう構成することができる。
【００１４】
上記手段によれば、以下のような作用が得られる。
【００１５】
ボイラの運転時には、各個別火炎検出器からの検出信号と全体監視用火炎検出器からの検出信号とが火炎監視回路へ入力され、該火炎監視回路において、前記各個別火炎検出器からの検出信号に基づき個別火炎の有無が認識されると共に、前記全体監視用火炎検出器からの検出信号に基づき炉内全体火炎の有無が認識される。
【００１６】
試運転時等に個別火炎検出器の調整を行うために、対応する個別火炎検出器のダミースイッチをオンにした場合、個別火炎の有無に関係なく個別火炎がありとされるが、火炎監視回路においては、個別火炎検出器からの検出信号に基づいて、対応するバーナの個別火炎の有無を単に認識するのではなく、全体監視用火炎検出器からの検出信号に基づいて炉内全体火炎の有無をも認識するようにしてあるため、炉内全体火炎が全く認識されない場合には全火炎喪失であると確実に判断されることとなり、即座に全てのバーナ弁を閉じる指令が出力され、各バーナへの燃料の供給が停止され、火炉内での不測の事態の発生が回避される。
【００１７】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図示例と共に説明する。
【００１８】
図１は本発明を実施する形態の一例であって、図中、図３と同一の符号を付した部分は同一物を表わしており、基本的な構成は図３に示す従来のものと同様であるが、本図示例の特徴とするところは、図１に示す如く、火炉３における所要位置に、炉内全体火炎（他火炎）を検出する全体監視用火炎検出器２５を配設し、火炎監視回路６において、個別火炎検出器４からの検出信号５に基づき、対応するバーナ２の個別火炎の有無を認識すると共に、前記全体監視用火炎検出器２５からの検出信号２６に基づき炉内全体火炎の有無を認識し、個別火炎の有無に関係なく個別火炎をありとするダミースイッチが所望の個別火炎検出器４に対してオンにされた状態であっても、炉内全体火炎が全く認識されない場合には全火炎喪失であると判断するよう構成した点にある。
【００１９】
ここで、前記個別火炎と炉内全体火炎（他火炎）の周波数に対する光のちらつきの大きさは、図２に示すような傾向を表わすことが判明しているため、従来と同様に、各個別火炎検出器４からの検出信号５に基づき光の明るさ７ａと光の高周波成分８ａ（およそ１００［Ｈｚ］前後）とを捉えることにより個別火炎（自炎）の有無は認識できる一方、前記全体監視用火炎検出器２５からの検出信号２６に基づき光の明るさ７ｂと光の低周波成分８ｂ（およそ２．５〜１０［Ｈｚ］程度）とを捉えることにより炉内全体火炎の有無は認識できる。
【００２０】
このため、図１に示す如く、前記光の低周波成分８ｂを、図示していないバンドパスフィルタ（ＢＰＦ）によって取り出し、光の明るさ７ｂと光の低周波成分８ｂとがある場合に「１」となる炉内全体火炎有無信号２７をＯＲ回路２８へ入力し、該ＯＲ回路２８から出力される論理和信号２９をＮＯＴ回路３０を介してＡＮＤ回路３１へ入力すると共に、全バーナ弁閉信号２２をＮＯＴ回路を介して前記ＡＮＤ回路３１へ入力し、該ＡＮＤ回路３１から出力される論理積信号３２と、ＡＮＤ回路２１から出力される論理積信号２４とをＯＲ回路３３へ入力し、該ＯＲ回路３３から出力される論理和信号３４により全火炎が喪失しているか否かを判断するようにして、火炎監視回路６を構成してある。
【００２１】
次に、上記図示例の作動を説明する。
【００２２】
ボイラ１の運転時には、各個別火炎検出器４からの検出信号５と全体監視用火炎検出器２５からの検出信号２６とが火炎監視回路６へ入力され、該火炎監視回路６において、前記各個別火炎検出器４からの検出信号５に基づき光の明るさ７ａと光の高周波成分８ａとを捉えることにより個別火炎（自炎）の有無が認識されると共に、前記全体監視用火炎検出器２５からの検出信号２６に基づき光の明るさ７ｂと光の低周波成分８ｂとを捉えることにより炉内全体火炎（他火炎）の有無が認識される。
【００２３】
試運転時等に個別火炎検出器４の調整を行うために、対応する個別火炎検出器４のダミースイッチをオンにした場合、ダミースイッチ信号１１が「１」となってＯＲ回路１０へ入力され、該ＯＲ回路１０から出力される論理和信号１２が「１」となってＮＯＴ回路１３を介して「０」の信号１３ａがＡＮＤ回路１４へ入力されるため、対応するバーナ２への燃料供給管路１５途中に設けられたバーナ弁１６の開閉即ちバーナ弁開信号１７が「１」であるか「０」であるかとは無関係に、前記ＡＮＤ回路１４から出力される論理積信号１８は「０」となり、対応するバーナ２において火炎があり、失火していないと判断される一方、前記ＮＯＴ回路１３から出力される「０」の信号１３ａにより、ＡＮＤ回路１９から出力される論理積信号２０が「０」となり、全バーナ弁閉信号２２が「１」であるか「０」であるかとは無関係に、ＡＮＤ回路２１から出力される論理積信号２４が「０」となり、ＯＲ回路３３へ入力されるが、ここで、万が一、全てのバーナ２が失火した場合には、炉内全体火炎の有無を表わす炉内全体火炎有無信号２７が「０」となってＯＲ回路２８へ入力され、該ＯＲ回路２８から出力される論理和信号２９が「０」となりＮＯＴ回路３０を介して「１」の信号としてＡＮＤ回路３１へ入力されると共に、全バーナ弁閉信号２２が「０」即ち全てのバーナ弁１６が閉じているわけではない時には、ＮＯＴ回路２３を介して「１」の信号が前記ＡＮＤ回路３１へ入力され、該ＡＮＤ回路３１から出力される論理積信号３２が「１」になり、ＯＲ回路３３へ入力されるため、該ＯＲ回路３３から出力される論理和信号３４が「１」となり、全火炎が喪失していると判断される。
【００２４】
この結果、前記ダミースイッチ信号１１が「１」であってＮＯＴ回路１３から出力される信号１３ａが「０」となっていても、火炎監視回路６においては、各個別火炎検出器４からの検出信号５に基づいて、対応するバーナ２の個別火炎を単に認識するのではなく、全体監視用火炎検出器２５からの検出信号２６に基づいて炉内全体火炎の有無をも認識するようにしてあるため、炉内全体火炎が全く認識されない場合には全火炎喪失であると確実に判断されることとなり、即座に全てのバーナ弁１６を閉じる指令が出力され、各バーナ２への燃料の供給が停止され、火炉３内での不測の事態の発生が回避される。
【００２５】
こうして、試運転時等に個別火炎検出器４の調整を行う場合に、対応する個別火炎検出器４のダミースイッチをオンにしていても、万が一、全てのバーナ２が失火した際には、全火炎が喪失していると確実に判断し得、各バーナ２への燃料の供給を停止する等の措置を迅速に行い得る。
【００２６】
尚、本発明のバーナ火炎監視装置は、上述の図示例にのみ限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々変更を加え得ることは勿論である。
【００２７】
【発明の効果】
以上、説明したように本発明のバーナ火炎監視装置によれば、試運転時等に個別火炎検出器の調整を行う場合に、対応する個別火炎検出器のダミースイッチをオンにしていても、万が一、全てのバーナが失火した際には、全火炎が喪失していると確実に判断し得、各バーナへの燃料の供給を停止する等の措置を迅速に行い得るという優れた効果を奏し得る。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明を実施する形態の一例の概要構成図である。
【図２】本発明を実施する形態の一例における個別火炎と炉内全体火炎の周波数に対する光のちらつきの大きさを表わす線図である。
【図３】従来例の概要構成図である。
【符号の説明】
２          バーナ
３          火炉
４          個別火炎検出器
５          検出信号
６          火炎監視回路
７ａ        光の明るさ
７ｂ        光の明るさ
８ａ        光の高周波成分
８ｂ        光の低周波成分
９          個別火炎有無信号
１１          ダミースイッチ信号
１５          燃料供給管路
１６          バーナ弁
２５          全体監視用火炎検出器
２６          検出信号
２７          炉内全体火炎有無信号
【図１】
0003842477.tif 000002
【図２】
0003842477.tif 000003
【図３】
0003842477.tif 000004