(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
一つのバーナスロートに開口するよう設けられたバーナ本体に、複数種類の燃料バーナを配設し、各燃料バーナへそれぞれ異なる燃料を供給する燃料供給管途中にバーナ弁を設け、前記バーナ本体へ燃焼用空気を供給する燃焼用空気供給管途中に燃焼用空気調整ダンパを設けてなるコンビネーションバーナの燃焼用空気制御装置であって、
負荷要求指令に基づき燃焼用空気調整ダンパの基本開度指令を求めて出力する関数発生器と、各バーナ弁の開閉信号に基づき全閉、個別、組合せという各バーナ弁の開閉状態に応じて適正なゲインを信号として出力するゲイン選択器と、前記関数発生器から出力される基本開度指令に対し前記ゲイン選択器から出力されるゲインの信号を掛けて燃焼用空気調整ダンパの補正開度指令を出力する乗算器とを有する制御器を備えたことを特徴とするコンビネーションバーナの燃焼用空気制御装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、コンビネーションバーナの燃焼用空気制御装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、ボイラ等に用いられる従来のバーナは、図３に示される如く、一つのバーナスロート１に開口するよう設けられたバーナ本体２に、一種類の燃料バーナ３を配設し、該燃料バーナ３へ燃料を供給する燃料供給管４途中にバーナ弁５を設け、前記バーナ本体２へ燃焼用空気を供給する燃焼用空気供給管６途中に燃焼用空気調整ダンパ７を設け、更に、ボイラの負荷要求指令（ＭＷＤ）に基づき燃焼用空気調整ダンパ７の基本開度指令９を求めて出力する制御器８を設けてなる構成を有している。
【０００３】
尚、前記バーナスロート１は、通常のボイラの場合、前面側と後面側の各炉壁の水平方向へ複数列形成されると共に、前面側と後面側の各炉壁の上下方向へ複数段形成されるようになっている。
【０００４】
前記制御器８は、図４に示されるように、前記負荷要求指令に基づき燃焼用空気調整ダンパ７の基本開度指令９を求めて出力する関数発生器１０を有している。
【０００５】
尚、前記関数発生器１０には、図５に示されるような関数が入力されており、該関数は、負荷要求指令の増減に対し略比例させて燃焼用空気調整ダンパ７の基本開度指令９を増減させることを表わしている。
【０００６】
前述の如き従来のバーナにおいては、ボイラの負荷要求指令に基づき制御器８の関数発生器１０において燃焼用空気調整ダンパ７の基本開度指令９が求められて出力され、該基本開度指令９により燃焼用空気調整ダンパ７の開度が調整され、適正な量の燃焼用空気が燃焼用空気供給管６からバーナ本体２へ供給されるようになっている。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
前述の如く、一つのバーナスロート１で燃焼する燃料が一種類である場合には、従来のような制御器８の関数発生器１０で求められた基本開度指令９により燃焼用空気調整ダンパ７の開度を単に調整するようにしても、燃焼用空気供給管６からバーナ本体２へ供給される燃焼用空気の量を適正化することは可能である。
【０００８】
しかしながら、近年、一つのバーナスロート１に開口するよう設けられたバーナ本体２に、一種類の燃料バーナ３ではなく、ガスや油等のように性状の異なる複数種類の燃料を燃焼させる燃料バーナを配設し、一つのバーナスロート１において前記複数種類の燃料を個別に又は適宜組合せて同時燃焼させる、いわゆるコンビネーションバーナが開発されてきており、このようなコンビネーションバーナの場合、従来のような制御器８の関数発生器１０で求められた基本開度指令９により燃焼用空気調整ダンパ７の開度を単に調整するのでは、必ずしも適正な量の燃焼用空気が燃焼用空気供給管６からバーナ本体２へ供給されるとは限らず、燃焼用空気の量が過剰の場合には、ＮＯxが増加してしまう等、燃焼が不安定となる可能性があった。
【０００９】
本発明は、斯かる実情に鑑み、複数種類の燃料の燃焼に適した量の燃焼用空気を供給し得、常に燃焼の安定化を図り得るコンビネーションバーナの燃焼用空気制御装置を提供しようとするものである。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
本発明は、一つのバーナスロートに開口するよう設けられたバーナ本体に、複数種類の燃料バーナを配設し、各燃料バーナへそれぞれ異なる燃料を供給する燃料供給管途中にバーナ弁を設け、前記バーナ本体へ燃焼用空気を供給する燃焼用空気供給管途中に燃焼用空気調整ダンパを設けてなるコンビネーションバーナの燃焼用空気制御装置であって、
負荷要求指令に基づき燃焼用空気調整ダンパの基本開度指令を求めて出力する関数発生器と、各バーナ弁の開閉信号に基づき全閉、個別、組合せという各バーナ弁の開閉状態に応じて適正なゲインを信号として出力するゲイン選択器と、前記関数発生器から出力される基本開度指令に対し前記ゲイン選択器から出力されるゲインの信号を掛けて燃焼用空気調整ダンパの補正開度指令を出力する乗算器とを有する制御器を備えたことを特徴とするコンビネーションバーナの燃焼用空気制御装置にかかるものである。
【００１１】
上記手段によれば、以下のような作用が得られる。
【００１２】
運転時には、負荷要求指令に基づき制御器の関数発生器において燃焼用空気調整ダンパの基本開度指令が求められて乗算器へ出力される。
【００１３】
ここで、各バーナ弁が全て閉じている全閉の場合には、ゲイン選択器に予め設定されている全閉に対応したゲインが信号として前記乗算器へ出力され、該乗算器において、前記関数発生器から出力される基本開度指令に対し前記ゲイン選択器から出力されるゲインの信号が掛けられて燃焼用空気調整ダンパの補正開度指令が出力され、該補正開度指令により燃焼用空気調整ダンパの開度が調整され、適正な量の燃焼用空気が燃焼用空気供給管からバーナ本体へ供給され、燃焼用空気が、燃料の燃焼用としてではなく、バーナ本体並びに燃料バーナの冷却用として供給される形となる。
【００１４】
又、いずれか一つのバーナ弁のみが個別に開いている場合には、ゲイン選択器に予め設定されている個別に対応したゲインが信号として前記乗算器へ出力され、該乗算器において、前記関数発生器から出力される基本開度指令に対し前記ゲイン選択器から出力されるゲインの信号が掛けられて燃焼用空気調整ダンパの補正開度指令が出力され、該補正開度指令により燃焼用空気調整ダンパの開度が調整され、供給される個別の燃料の燃焼に必要となる適正な量の燃焼用空気が燃焼用空気供給管からバーナ本体へ供給される。
【００１５】
更に又、複数種類の燃料のバーナ弁が組み合わされて開いている場合には、ゲイン選択器に予め設定されている組合せに対応したゲインが信号として前記乗算器へ出力され、該乗算器において、前記関数発生器から出力される基本開度指令に対し前記ゲイン選択器から出力されるゲインの信号が掛けられて燃焼用空気調整ダンパの補正開度指令が出力され、該補正開度指令により燃焼用空気調整ダンパの開度が調整され、組み合わされた複数種類の燃料の同時燃焼に必要となる適正な量の燃焼用空気が燃焼用空気供給管からバーナ本体へ供給される。
【００１６】
【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。
【００１７】
図１及び図２は本発明を実施する形態の一例であって、図中、図３〜図５と同一の符号を付した部分は同一物を表わしており、一つのバーナスロート１に開口するよう設けられたバーナ本体２に、複数種類（図の例では二種類）の燃料バーナ３ａ，３ｂを配設し、各燃料バーナ３ａ，３ｂへそれぞれ異なる燃料Ａ，Ｂを供給する燃料供給管４ａ，４ｂ途中にバーナ弁５ａ，５ｂを設ける。
【００１８】
又、制御器８の中に、各バーナ弁５ａ，５ｂの開閉信号１１ａ，１１ｂに基づき全閉、個別、組合せという各バーナ弁５ａ，５ｂの開閉状態に応じて適正なゲインを信号２６として出力するゲイン選択器１２と、関数発生器１０から出力される基本開度指令９に対し前記ゲイン選択器１２から出力されるゲインの信号２６を掛けて燃焼用空気調整ダンパ７の補正開度指令９’を出力する乗算器１３とを追加装備する。
【００１９】
前記ゲイン選択器１２は、図２に示す如く、全てのバーナ弁５ａ，５ｂが閉じている場合のゲイン１４を予め設定する全閉ゲイン設定器１５と、燃料Ａのバーナ弁５ａのみが開いている場合のゲイン１６を予め設定する個別ゲイン設定器１７と、燃料Ａのバーナ弁５ａが開いている場合には前記個別ゲイン設定器１７からのゲイン１６を信号１８として出力する一方、燃料Ａのバーナ弁５ａが閉じている場合には前記全閉ゲイン設定器１５からのゲイン１４を信号１８として出力する切換リレー１９と、燃料Ｂのバーナ弁５ｂのみが開いている場合のゲイン２０を予め設定する個別ゲイン設定器２１と、燃料Ｂのバーナ弁５ｂが開いている場合には前記個別ゲイン設定器２１からのゲイン２０を信号２２として出力する一方、燃料Ｂのバーナ弁５ｂが閉じている場合には前記切換リレー１９からの信号１８を信号２２として出力する切換リレー２３と、燃料Ａ，Ｂのバーナ弁５ａ，５ｂが組み合わされて開いている場合のゲイン２４を予め設定する組合せゲイン設定器２５と、燃料Ａ，Ｂのバーナ弁５ａ，５ｂが開いている場合には前記組合せゲイン設定器２５からのゲイン２４を信号２６として出力する一方、燃料Ａ，Ｂのバーナ弁５ａ，５ｂが閉じている場合には前記切換リレー２３からの信号２２を信号２６として出力する切換リレー２７とを備えてなる構成を有している。
【００２０】
次に、上記図示例の作動を説明する。
【００２１】
運転時には、ボイラの負荷要求指令に基づき制御器８の関数発生器１０において燃焼用空気調整ダンパ７の基本開度指令９が求められて乗算器１３へ出力される。
【００２２】
ここで、バーナ弁５ａ，５ｂが全て閉じている場合には、ゲイン選択器１２の全閉ゲイン設定器１５に予め設定されているゲイン１４が切換リレー１９と切換リレー２３とを介して切換リレー２７から信号２６として前記乗算器１３へ出力され、該乗算器１３において、前記関数発生器１０から出力される基本開度指令９に対し前記ゲイン選択器１２の切換リレー２７から出力されるゲインの信号２６が掛けられて燃焼用空気調整ダンパ７の補正開度指令９’が出力され、該補正開度指令９’により燃焼用空気調整ダンパ７の開度が調整され、適正な量の燃焼用空気が燃焼用空気供給管６からバーナ本体２へ供給される。
【００２３】
尚、この場合には、燃焼用空気は、燃料の燃焼用としてではなく、バーナ本体２並びに燃料バーナ３ａ，３ｂの冷却用として供給される形となる。
【００２４】
又、燃料Ａのバーナ弁５ａのみが開き、燃料Ｂのバーナ弁５ｂが閉じている場合には、ゲイン選択器１２の個別ゲイン設定器１７に予め設定されているゲイン１６が切換リレー１９と切換リレー２３とを介して切換リレー２７から信号２６として前記乗算器１３へ出力され、該乗算器１３において、前記関数発生器１０から出力される基本開度指令９に対し前記ゲイン選択器１２の切換リレー２７から出力されるゲインの信号２６が掛けられて燃焼用空気調整ダンパ７の補正開度指令９’が出力され、該補正開度指令９’により燃焼用空気調整ダンパ７の開度が調整され、燃料Ａの燃焼に必要となる適正な量の燃焼用空気が燃焼用空気供給管６からバーナ本体２へ供給される。
【００２５】
又、燃料Ｂのバーナ弁５ｂのみが開き、燃料Ａのバーナ弁５ａが閉じている場合には、ゲイン選択器１２の個別ゲイン設定器２１に予め設定されているゲイン２０が切換リレー２３を介して切換リレー２７から信号２６として前記乗算器１３へ出力され、該乗算器１３において、前記関数発生器１０から出力される基本開度指令９に対し前記ゲイン選択器１２の切換リレー２７から出力されるゲインの信号２６が掛けられて燃焼用空気調整ダンパ７の補正開度指令９’が出力され、該補正開度指令９’により燃焼用空気調整ダンパ７の開度が調整され、燃料Ｂの燃焼に必要となる適正な量の燃焼用空気が燃焼用空気供給管６からバーナ本体２へ供給される。
【００２６】
更に又、燃料Ａのバーナ弁５ａと燃料Ｂのバーナ弁５ｂとが組み合わされて共に開いている場合には、ゲイン選択器１２の組合せゲイン設定器２５に予め設定されているゲイン２４が切換リレー２７から信号２６として前記乗算器１３へ出力され、該乗算器１３において、前記関数発生器１０から出力される基本開度指令９に対し前記ゲイン選択器１２の切換リレー２７から出力されるゲインの信号２６が掛けられて燃焼用空気調整ダンパ７の補正開度指令９’が出力され、該補正開度指令９’により燃焼用空気調整ダンパ７の開度が調整され、燃料Ａと燃料Ｂの同時燃焼に必要となる適正な量の燃焼用空気が燃焼用空気供給管６からバーナ本体２へ供給される。
【００２７】
こうして、複数種類の燃料Ａ，Ｂの燃焼に適した量の燃焼用空気を供給し得、常に燃焼の安定化を図り得る。
【００２８】
尚、本発明のコンビネーションバーナの燃焼用空気制御装置は、上述の図示例にのみ限定されるものではなく、燃料の種類については二種類に限らず三種類以上の場合にも、全閉、個別、組合せという各バーナ弁の開閉状態に応じてゲインを予め設定しておけばよいこと等、その他、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。
【００２９】
【発明の効果】
以上、説明したように本発明のコンビネーションバーナの燃焼用空気制御装置によれば、複数種類の燃料の燃焼に適した量の燃焼用空気を供給し得、常に燃焼の安定化を図り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制御器の詳細図である。
【図３】従来例の概要構成図である。
【図４】従来例における制御器の詳細図である。
【図５】図２及び図４に示される関数発生器に設定されている関数を表わす線図である。
【符号の説明】
１          バーナスロート
２          バーナ本体
３ａ        燃料バーナ
３ｂ        燃料バーナ
４ａ        燃料供給管
４ｂ        燃料供給管
５ａ        バーナ弁
５ｂ        バーナ弁
６          燃焼用空気供給管
７          燃焼用空気調整ダンパ
８          制御器
９          基本開度指令
９’        補正開度指令
１０          関数発生器
１１ａ        開閉信号
１１ｂ        開閉信号
１２          ゲイン選択器
１３          乗算器
１４          ゲイン
１５          全閉ゲイン設定器
１６          ゲイン
１７          個別ゲイン設定器
２０          ゲイン
２１          個別ゲイン設定器
２４          ゲイン
２５          組合せゲイン設定器
２６          信号
【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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