CN107238104A - 燃烧控制系统 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种燃烧控制系统，在通过共用的安全切断阀来统一控制对多个燃烧器的燃料供给的多燃烧器系统中提高燃烧器断火时的对安全控制阀的控制的响应性。本发明的燃烧控制系统(100)形成有从自主控装置(11)输出正常燃烧信号(SB)经由级联的从动装置(12_1～12_4)而传达至传送线路(13)的信号路径，之后，在燃烧器(21_1～21_4)的燃烧中，各从动装置(12_1～12_4)根据对应的燃烧器有无火焰来决定是否将正常燃烧信号(SB)输出至后级装置，主控装置(11)以停止从传送线路(13)输入正常燃烧信号(SBo)为条件关闭安全切断阀(30)。

Description

燃烧控制系统

技术领域

本发明涉及一种燃烧控制系统，尤其涉及一种通过共用的安全切断阀来统一控制对多个燃烧器的燃料的供给的多燃烧器系统。

背景技术

通常，在以炼铁炼钢炉、加热炉及除臭炉等工业炉为代表的燃烧炉中，会通过燃烧控制系统来一边监视设置在燃烧炉内的燃烧器的燃烧状态、炉内温度、燃烧用空气的压力、供给至燃烧器的燃料的压力等，一边进行燃烧控制，由此确保燃烧的安全性。

例如，在燃烧控制系统中，是根据与工业用燃烧炉有关的安全标准(EN298：2012、EN746-2：2010)，以如下方式进行控制：在燃烧器的燃烧发生异常而成为火焰熄灭的状态或者接近熄灭的状态(以下，称为“断火”)时，在火焰熄灭响应时间(flame extinctionsafety time)内关闭安全切断阀来停止对燃烧器供给燃料。此处，所谓火焰熄灭响应时间，是指在火焰熄灭这一信号下开始、在气体燃料供给的安全切断阀关闭这一信号下结束的时间(参考JIS B 8407)。

作为燃烧控制系统，例如有像专利文献1中所揭示的那样对设置在共用的燃烧室内的多个燃烧器的燃烧进行控制的多燃烧器系统。此处，所谓燃烧室，是指在温度、压力等相同的条件(参数)下控制燃烧的空间，以下也称为“燃烧区域”。

通常，多燃烧器系统采用的是星型的设备构成，所述星型的设备构成由对应于每一燃烧器而设置的燃烧器控制器和控制各燃烧器控制器的安全控制装置构成。因此，各燃烧器控制器间的通信不是直接进行而是经由上位侧的安全控制装置而间接进行。

【现有技术文献】

【专利文献】

【专利文献1】日本专利特开平11-218034号公报

发明内容

【发明要解决的问题】

另外，在多燃烧器系统中，为了实现多个燃烧器的安全的燃烧，对各燃烧器的燃料的供给控制变得尤为重要。因此，在以往的多燃烧器系统中，作为安全性更高的控制方法，采用的是如下控制方法：在从燃料的主管道分支到每一燃烧器的分支管道上分别设置安全切断阀，由对应的燃烧器控制器对各安全切断阀的开闭进行操作，由此，针对每一燃烧器而控制对各燃烧器的燃料的供给和切断。

另一方面，近年来，因安全切断阀等设备的设置空间不足或者经济上的原因，业界期望作为多燃烧器系统中的燃料的供给控制的另一方法的如下控制方法：在燃料的主管路上设置1个共用的安全切断阀，由成为主控装置的一个燃烧器控制器对安全切断阀的开闭进行操作，由此，统一地同时控制对各燃烧器的燃料的供给和切断。

然而，通过本申请发明者等人的研究了解到，在后一种控制方法中，如以下所示，在燃烧器断火时存在问题。

例如，在前一种控制方法中，在燃烧器发生断火的情况下，监视该燃烧器的燃烧器控制器通过自身的判断来关闭对应的安全切断阀，因此可在火焰熄灭响应时间内立即停止对发生断火的燃烧器供给燃料。

另一方面，在后一种控制方法中，在主控装置以外的燃烧器控制器所管理的燃烧器发生断火的情况下，是由管理该燃烧器的燃烧器控制器将发生了异常这一情况通知上位侧的安全控制装置，接收到该通知的安全控制装置对主燃烧器控制器发出指示，接收到该指示的主燃烧器控制器将安全切断阀关闭，由此停止所有燃烧器的燃烧。

如此，检测到异常的燃烧器控制器与主燃烧器控制器之间的通信是经由安全控制装置而间接进行，因此，从检测到异常起到停止所有燃烧器为止，会产生时滞。因此，无法在火焰熄灭响应时间内关闭安全切断阀，从而有无法满足上述安全标准之虞。

本发明是鉴于上述问题而成，其目的在于在通过1个安全切断阀来控制对多个燃烧器的燃料的供给的多燃烧器系统中提高燃烧器断火时的对安全控制阀的控制的响应性。

【解决问题的技术手段】

本发明的燃烧控制系统(100、101)的特征在于包括：主控装置(11)，其对共用的安全切断阀(30)的开闭进行控制，并且生成规定信号(SB)，该安全切断阀(30)统一切换对多个燃烧器(21_1～21_4)的燃料的供给与切断；多个从动装置(12_1～12_4)，其对应于每一燃烧器而设置，分别判定对应的燃烧器有无火焰并控制对应的燃烧器的点火，而且，在判定对应的燃烧器点火后有火焰的情况下，输出所输入的规定信号，在判定对应的燃烧器点火后无火焰的情况下，不输出所输入的规定信号；以及传送线路(13)，其与主控装置连接，用以传送规定信号，多个从动装置级联，在多个从动装置均判定对应的燃烧器点火后有火焰的情况下，依序输出从主控装置输入至初级从动装置的规定信号并从末级从动装置输出至传送线路，在级联的多个从动装置中的某一个判定对应的燃烧器点火后无火焰的情况下，不会将规定信号从末级从动装置输出至传送线路，主控装置根据有无来自传送线路的规定信号(SBo)的输入来控制安全切断阀的开闭。

在上述的燃烧控制系统中，也可以为，在从传送线路有规定信号的输入状态转为该规定信号的输入停止时，主控装置关闭安全切断阀。

在上述的燃烧控制系统中，也可以为，在从全部燃烧器都没有燃烧的状态起对燃烧器进行点火时，在打开安全切断阀之后在规定期间(Ts)内没有来自传送线路的规定信号的输入的情况下，主控装置关闭安全切断阀，在规定期间内有来自传送线路的规定信号的输入的情况下，主控装置继续打开安全切断阀。

在上述的燃烧控制系统(101)中，也可以为，进而具有由主控装置(15_1)控制燃烧的燃烧器(21_1)，主控装置在判定控制对象的燃烧器点火后有火焰的情况下，将规定信号输出至级联的初级从动装置，在判定控制对象的燃烧器点火后无火焰的情况下，不输出规定信号。

在上述的燃烧控制系统中，也可以为，主控装置(15_1)具有：第1火焰判定部(111A)，其判定控制对象的燃烧器有无火焰；信号生成部(118)，其在由第1火焰判定部判定有火焰的情况下，生成并输出规定信号，在由第1火焰判定部判定无火焰的情况下，不生成规定信号；信号检测部(113)，其检测来自传送线路的正常燃烧信号的输入；控制模式设定部(117)，其切换用以从全部燃烧器都没有点燃的状态起对燃烧器进行点火的点火模式与燃烧器正常点燃的正常模式作为燃烧器的控制模式；计时器(116)，其对能够将燃料供给至燃烧器的容许时间(Ts)进行计时；以及安全切断阀控制部(115)，其根据信号检测部的检测结果和控制模式来控制安全控制阀的开闭，在设定成成点火模式时，在从打开安全切断阀起到经过容许时间为止通过信号检测部未检测到规定信号的输入的情况下，安全切断阀控制部在经过容许时间之后关闭安全切断阀，在经过容许时间之前通过信号检测部检测到规定信号的输入的情况下，安全切断阀控制部继续打开安全切断阀。

在上述的燃烧控制系统中，也可以为，在设定成正常模式时，在通过信号检测部未检测到规定信号的输入的情况下，安全切断阀控制部不等待经过容许时间而关闭安全切断阀。

在上述的燃烧控制系统中，也可以为，从动装置(15_2～15_4)具有：第2火焰判定部(111B)，其判定对应的燃烧器有无火焰；信号输出部(122)，其在通过第2火焰判定部判定有火焰的情况下，输出所输入的规定信号，在通过第2火焰判定部判定无火焰的情况下，不输出所输入的规定信号；以及点火控制部(114B)，其根据第2火焰判定部的判定结果来控制对应的燃烧器的点火。

再者，在上述说明中，作为一例，利用了带括号的参考符号来表示与发明的构成要素相对应的附图上的构成要素。

【发明的效果】

通过以上说明的内容，根据本发明，能够在通过共用的安全切断阀来统一控制对多个燃烧器的燃料的供给的多燃烧器系统中提高燃烧器断火时的对安全控制阀的控制的响应性。

附图说明

图1为表示实施方式1所涉及的燃烧控制系统的构成的图。

图2为表示实施方式1所涉及的燃烧控制系统中的主控装置及从动装置的构成的图。

图3为表示对燃烧器进行点火、在所有燃烧器点燃后一部分燃烧器发生断火的情况下的实施方式1所涉及的燃烧控制系统的动作流程的图。

图4为表示对燃烧器进行点火、一部分燃烧器未正常点燃的情况下的实施方式1所涉及的燃烧控制系统的动作流程的图。

图5A为表示燃烧器的点火控制时的主控装置及从动装置的动作状态和正常燃烧信号的传送状态的图。

图5B为表示燃烧器的点火控制时的主控装置及从动装置的动作状态和正常燃烧信号的传送状态的图。

图5C为表示燃烧器的点火控制时的主控装置及从动装置的动作状态和正常燃烧信号的传送状态的图。

图5D为表示燃烧器的点火控制时的主控装置及从动装置的动作状态和正常燃烧信号的传送状态的图。

图5E为表示燃烧器的点火控制时的主控装置及从动装置的动作状态和正常燃烧信号的传送状态的图。

图5F为表示燃烧器的点火控制时的主控装置及从动装置的动作状态和正常燃烧信号的传送状态的图。

图5G为表示燃烧器的点火控制时的主控装置及从动装置的动作状态和正常燃烧信号的传送状态的图。

图5H为表示燃烧器的点火控制时的主控装置及从动装置的动作状态和正常燃烧信号的传送状态的图。

图6为表示实施方式2所涉及的燃烧控制系统的构成的图。

图7为表示实施方式2所涉及的燃烧控制系统中的主控装置及从动装置的构成的图。

图8为表示对燃烧器进行点火、在所有燃烧器点燃后一部分燃烧器发生断火的情况下的实施方式2所涉及的燃烧控制系统的动作流程的图。

图9为表示对燃烧器进行点火、一部分燃烧器未正常点燃的情况下的实施方式2所涉及的燃烧控制系统的动作流程的图。

具体实施方式

下面，参考附图，对本发明的实施方式进行说明。

〈实施方式1的燃烧控制系统的构成〉

图1为表示配备有本实施方式的燃烧控制装置的燃烧控制系统的构成的图。

该图所示的燃烧控制系统100为多燃烧器系统。作为燃烧控制系统100，可例示对除臭炉及加热炉等小型工业用燃烧炉进行控制的系统、或者对工厂等中的炼铁炼钢炉等大型工业用燃烧炉进行控制的系统。

具体而言，燃烧控制系统100包括具备1个燃烧室20的燃烧炉2、燃烧控制装置1、控制装置4以及燃料流路3。

在燃烧室20内设置有n(n为2以上的整数)个燃烧器21_1～21_n、对应于燃烧器21_1～21_n中的每一个而设置的点火装置(点火器，IG)22_1～22_n、对应于燃烧器21_1～21_n中的每一个而设置的火焰检测器(SEN)23_1～23_n、以及温度传感器等燃烧控制所需的装置。

在本实施方式中，作为一例，使n＝4，在燃烧室20内设置有4支燃烧器21_1～21_4、4个火焰检测器23_1～23_4以及4个点火装置22_1～22_4的形式进行说明，但“n”的值并不限定于此。再者，图1中，温度传感器等燃烧控制所需的其他装置的图示省略。

燃烧器21_1～21_4(在统称的情况下，有时仅记作“燃烧器21”)是对燃烧室20内进行加热的设备。在本实施方式中，以燃烧器21_1～21_4为没有辅助燃烧器而直接对主燃烧器进行点火的直接点火方式的燃烧器的情况作为一个例子进行说明。

燃烧器21_1～21_4通过由对应于每一燃烧器而设置的点火装置22_1～22_4加以点火来点燃。

点火装置22_1～22_4(在统称的情况下，有时仅记作“点火装置22”)例如包括点火变压器和与点火变压器的二次侧线路连接的点火用电极棒(火花棒)。点火装置22_1～22_4根据来自后文叙述的燃烧控制装置1的控制信号而使火花棒产生例如数kV～十几kV的高电压，由此使对应的燃烧器21_1～21_4点火。

火焰检测器23_1～23_4(在统称的情况下，有时仅记作“火焰检测器23”)是对应于燃烧器21_1～21_4中的每一个而设置、检测对应的燃烧器有无火焰的设备。火焰检测器23_1～23_4各自输出表示有无火焰的火焰检测信号。

燃料流路3是用以对燃烧炉2供给燃料的流路。燃料流路3由主流路3A和分支流路3B构成，所述主流路3A从外部被供给燃料，所述分支流路3B是从主流路3A分支出来的多个流路。在主流路3A上设置有安全切断阀30，分支流路3B与燃烧器21_1～21_4中的各方连接。

此处，燃料例如可为燃气(气体)，也可为燃油(液体)，燃料种类无特别限定。

安全切断阀30是用以统一切换对多个燃烧器21_1～21_4的燃料的供给与切断的设备。在安全切断阀30处于打开状态时，从主流路3A朝分支流路3B送出燃料，从而对各燃烧器21_1～21_4供给燃料。在安全切断阀30处于关闭状态时，从主流路3A到分支流路3B的燃料的流入被切断，不对燃烧器21_1～21_4供给燃料。

如图1所示，安全切断阀30例如具有以2个切断阀为一组的构成，以进行双重切断，配置在主流路3A上。

再者，虽未图示，但在燃烧控制系统100中区别于燃料流路3而设置有用以对燃烧炉2供给空气(大气)的空气流路，从风机排出的大气经由空气流路而供给至各燃烧器21_1～21_4。

控制装置4是燃烧控制系统100中的上位侧的设备，进行燃烧炉2的统括性控制。控制装置4按照来自操作人员等(使用者)的输入操作，将燃烧室20的燃烧的指示(以下称为“燃烧要求”)、燃烧炉2整体的运转的停止要求给予燃烧控制装置1。

作为控制装置4，可例示将操作输入单元、显示单元及控制单元等形成为一体而得的控制板，所述操作输入单元为操作按钮、控制杆、键盘等，输入使用者的操作，所述显示单元为监视器等，显示信息，所述控制单元输出对燃烧控制装置1的指示等。此外，例如在构建将燃烧控制装置1、监视器及中央管理装置等经由网络连接而成的网络控制系统的情况下，对燃烧控制装置1发出指示的中央管理装置成为控制装置4。

燃烧控制装置1是用以根据来自控制装置4的燃烧要求等来控制燃烧室20内的燃烧器21的燃烧的装置。如图1所示，燃烧控制装置1包括安全控制装置10、主控装置11、传送线路13以及在主控装置11与传送线路13之间级联的多个从动装置12_1～12_n。

安全控制装置10是通过监视燃烧器21的燃烧状态、各限位联锁(未图示)的状态等而将燃烧室20内的燃烧器21的运转的允许及不允许指示给主控装置11及从动装置12_1～12_4，以实现燃烧控制系统100的安全运转即防止燃烧炉2的爆炸等的装置。

例如，安全控制装置10根据来自控制部4的燃烧器的燃烧要求及切断要求、输入自各燃烧器控制器11、12_1～12_4的火焰判定信息及异常检测信息等而生成表示允许/不允许各燃烧器运转的信号并给予主控装置11及从动装置12_1～12_4，由此，经由主控装置11及从动装置12_1～12_4而控制各燃烧器21_1～21_4的运转(对各燃烧器的燃料的供给及停止等)。

作为安全控制装置10，可例示根据与工业用燃烧炉有关的安全标准(例如，工业用燃烧炉的安全通则JIS B 8415等)制造的用以监视限位联锁的限位联锁模块、设定有对应于上述安全通则的专用软件的可编程逻辑控制器(所谓的安全PLC)等。

主控装置11是用以控制安全切断阀30开闭的设备。

主控装置11是以如下方式控制安全切断阀30的开闭：在燃烧器的点火准备完成后，生成规定信号并给予级联的初级从动装置12_1，并且判定上述规定信号是否经由级联的从动装置12_1～12_4而从传送线路13返回。下面，对主控装置11进行详细说明。

图2为表示实施方式1所涉及的燃烧控制系统中的主控装置及从动装置的构成的图。再者，图2中省略了安全控制装置10的图示。

如该图所示，主控装置11具有信号生成部112、信号检测部113、控制模式设定部117、计时器116及安全切断阀控制部115。这些功能部例如通过硬件和程序来实现，所述硬件由处理器、时钟电路、通信电路、存储装置、数字输入输出电路、模拟输入输出电路及功率电子电路等构成，所述程序与这些硬件协作而实现各种功能。

信号生成部112是生成规定信号的功能部。在本实施方式中，将规定信号称为“正常燃烧信号SB”来进行说明。

例如，在接收到来自安全控制装置10的燃烧要求的情况下，信号生成部112生成正常燃烧信号SB并给予级联的初级从动装置12_1。

此处，正常燃烧信号SB的信号形式无特别限定。例如，在本实施方式中，是以正常燃烧信号SB为脉冲信号的形式进行说明，但也可为高电平或低电平的1比特信号，并且，也可为多比特信号。

从信号生成部112输出的正常燃烧信号SB经由级联的从动装置12_1～12_4而输入至传送线路13，并从传送线路13再次输入至主控装置11，详情将于后文叙述。在本实施方式中，将输出至传送线路13之前的正常燃烧信号记作“SB”，将输出至传送线路13之后的正常燃烧信号记作“SBo”。

信号检测部113是检测来自传送线路13的正常燃烧信号SBo的输入的功能部。

控制模式设定部117是设定燃烧器21的控制模式的功能部。控制模式设定部117将用以从全部燃烧器21都没有点燃的状态起对燃烧器21进行点火的点火模式、所有燃烧器21已正常点燃的正常模式、不进行燃烧器的点火的待机模式中的某一模式设定为燃烧器21的控制模式。

具体而言，在燃烧控制系统100刚启动之后的初始状态下，控制模式设定部117将控制模式设定为待机模式，其后，例如若从控制装置4经由安全控制装置10而输出燃烧要求的话，则将控制模式设定为点火模式。继而，对燃烧控制系统100的燃烧器21_1～21_4进行点火，若所有燃烧器21_1～21_4正常点燃，则将控制模式设定为正常模式。

例如，在点火模式下经过后文叙述的规定的容许时间Ts之后通过信号检测部113检测到来自传送线路13的正常燃烧信号SBo的输入的情况下，控制模式设定部117将控制模式切换为正常模式。另一方面，在点火模式下即便经过上述容许时间Ts也未检测到来自传送线路13的正常燃烧信号SBo的输入的情况下，控制模式设定部117将控制模式从点火模式切换为待机模式。

计时器116对在不存在火焰的状态下容许对燃烧器21供给燃料的最大容许时间Ts即安全时间(safety time，JIS B 0113)进行计时。例如，在点火模式下，安全切断阀控制部115根据打开安全切断阀30的时间来指示计时器116对容许时间Ts进行计时。其后，当容许时间Ts的计时完成时，计时器116通知安全切断阀控制部115及控制模式设定部117。

再者，在本实施方式中，作为一例，以进行点火动作的点火期间(试点火期间)与容许时间Ts相同的形式进行说明。

安全切断阀控制部115根据信号检测部113的检测结果来控制安全切断阀30的开闭。具体而言，在通过信号检测部113检测到正常燃烧信号SBo的输入的情况下，安全切断阀控制部115打开安全切断阀30，在通过信号检测部113未检测到正常燃烧信号SBo的输入的情况下，安全切断阀控制部115关闭安全切断阀30。

更具体而言，在控制模式设定成点火模式时，在从打开安全切断阀30起到经过容许时间Ts为止通过信号检测部113未检测到正常燃烧信号SBo的输入的情况下，安全切断阀控制部115在经过容许时间Ts之后关闭安全切断阀30，在经过容许时间Ts之前检测到正常燃烧信号SBo的输入的情况下，安全切断阀控制部115继续打开安全切断阀30。

此外，在控制模式设定成正常模式时，在通过信号检测部113未检测到正常燃烧信号SBo的输入的情况下，安全切断阀控制部115不等待经过容许时间Ts而关闭安全切断阀30。

传送线路13是与主控装置11连接、用以传送正常燃烧信号SB的线路。例如，如上所述，在正常燃烧信号SB为脉冲信号的情况下，传送线路13可由1比特传送用专用线构成，在正常燃烧信号SB为多比特信号的情况下，传送线路13可为由多个信号线构成的总线。

从动装置12_1～12_4(在统称的情况下，有时仅记作“从动装置12”)是对应于燃烧器21_1～21_4中的每一个而设置、判定对应的燃烧器有无火焰并控制对应的燃烧器的点火的燃烧器控制器。各从动装置12_1～12_4以形成用以将从主控装置11输出的正常燃烧信号SB传送至传送线路13的信号路径的方式在主控装置11与传送线路13之间级联。

如图2所示，从动装置12具有火焰判定部111、信号输出部122及点火控制部114。这些功能部例如通过硬件和程序来实现，所述硬件由处理器、时钟电路、通信电路、存储装置、数字输入输出电路、模拟输入输出电路及功率电子电路等构成，所述程序与这些硬件协作而实现各种功能。

火焰判定部111根据从对应的火焰检测器23_1～23_4输出的火焰检测信号来判定对应的燃烧器是否产生了稳定的火焰。例如，在从对应的火焰检测器23_1～23_4输出的是表示燃烧炉2的燃烧中有火焰这一情况的火焰检测信号的情况下，火焰判定部111判定对应的燃烧器产生了稳定的火焰。另一方面，在输出的是表示燃烧炉2的燃烧中无火焰这一情况的火焰检测信号的情况下，火焰判定部111判定对应的燃烧器发生了断火。火焰判定部111的判定结果输出至信号输出部122，而且还输出至安全控制装置10。

信号输出部122是用以根据火焰判定部111的判定结果将输入自外部(主控装置11或其他从动装置)的正常燃烧信号SB输出至后级装置(从动装置或传送线路13)的功能部。具体而言，在对应的燃烧器21点火后通过火焰判定部111判定有火焰的情况下，信号输出部122将从连接在前级的主控装置11或从动装置12输入的正常燃烧信号SB输出至后级装置，在对应的燃烧器21点火后通过火焰判定部111判定无火焰的情况下，信号输出部122不将所输入的正常燃烧信号SB输出至后级装置。

作为信号输出部122，可例示如下开关电路：包含一端与前级装置(主控装置11或从动装置12)连接、另一端与后级装置(从动装置12或传送线路13)连接的开关元件，根据火焰判定部111的判定结果使上述开关元件导通/断开。

因而，级联的除末级从动装置12_4以外的从动装置12_1～12_3在判定对应的燃烧器21_1～21_3点火后有火焰的情况下，通过信号输出部122将正常燃烧信号SB依序输出至连接在后级的从动装置12_2～12_4，在判定对应的燃烧器21_1～21_3点火后无火焰的情况下，不将正常燃烧信号SB输出至连接在后级的从动装置12_2～12_4。

此外，末级从动装置12_4在判定对应的燃烧器21_4点火后有火焰的情况下，通过信号输出部122将从连接在前级的从动装置12_3输入的正常燃烧信号SB输出至传送线路13，在判定对应的燃烧器21_4点火后无火焰的情况下，不将所输入的正常燃烧信号SB输出至传送线路13。

点火控制部114是控制对应的燃烧器的点火的功能部。点火控制部114从安全控制装置10接收到燃烧要求后，例如在通过火焰判定部111判定为无火焰(伪火焰)的情况下，例如按照预先设定的点火顺序来控制对应的点火装置22_1～22_4，由此使对应的燃烧器21_1～21_4点火。

〈实施方式1的燃烧控制系统的动作〉

接着，使用附图来说明对燃烧器进行点火、点燃的燃烧器发生断火之前的点火控制时的燃烧控制系统100的动作。

图3为表示对燃烧器进行点火、在所有燃烧器点燃后一部分燃烧器发生断火的情况下的燃烧控制系统100的动作流程的图。图4为表示对燃烧器进行点火、一部分燃烧器未正常点燃的情况下的燃烧控制系统100的动作流程的图。图5A～图5G为表示燃烧器的点火控制时的主控装置11及从动装置的动作状态和正常燃烧信号SB的传送状态的图。

在图3、4中，以附加影线的方式分别表示有输出有燃烧要求的期间、输出有正常燃烧信号SB、SBo的期间、安全切断阀30处于打开状态的期间、进行有点火动作的期间、以及产生有火焰的期间。

首先，说明对燃烧器进行点火、在所有燃烧器点燃后一部分燃烧器发生断火的情况下的燃烧控制系统100的动作的流程。

如图3所示，例如，在主控装置11为待机模式而关闭安全切断阀30且未输出有正常燃烧信号SB的时刻t0，从安全控制装置10对主控装置11及各从动装置12输出燃烧要求(参考图5A)。

接收到燃烧要求的主控装置11及各从动装置12_1～12_4开始预吹扫、伪火焰的有无等判定处理等规定的点火准备。在点火准备完成后的时刻t1，主控装置11打开安全切断阀30，而且通过信号生成部112来生成脉冲并作为正常燃烧信号SB输出至后级的从动装置12_1，从动装置12_1～12_4开始点火动作(参考图5B)。此时，主控装置11通过控制模式设定部117将控制模式从待机模式切换为点火模式，而且通过安全切断阀控制部115对计时器116设定容许时间Ts，通过计时器116开始计时。

其后，例如在时刻t2，燃烧器21_1、21_2点燃，从动装置12_1、12_2各自判定对应的燃烧器21_1、21_2有火焰。在该情况下，从动装置12_1将输入自主控装置11的正常燃烧信号SB输出至后级从动装置12_2，而且从动装置12_2将供给自从动装置12_1的正常燃烧信号SB输出至后级从动装置12_3(参考图5C)。此时，从动装置12_3、12_4处于点火动作中，尚无法确认点燃，因此正常燃烧信号SB传达不到传送线路13。

接着，例如在时刻t3，燃烧器21_3、21_4点燃，从动装置12_3、12_4各自判定对应的燃烧器21_3、21_4有火焰。在该情况下，从动装置12_3将输入自从动装置12_2的正常燃烧信号SB输出至后级从动装置12_4，而且从动装置12_4将供给自从动装置12_3的正常燃烧信号SB输出至后级的传送线路13。由此，正常燃烧信号SBo得以从传送线路13输入至主控装置11，主控装置11通过信号检测部113检测到正常燃烧信号SBo的输入。

当主控装置11在时刻t4通过计时器116检测到容许时间Ts的计时已完成时，通过控制模式设定部117将控制模式从点火模式切换为正常模式，而且通过安全切断阀控制部115来继续打开安全切断阀30。由此，燃烧炉2的燃烧得以继续(参考图5D)。

其后，例如在时刻t5，燃烧器21_4因某些原因而发生断火。在该情况下，从动装置12_4的火焰判定部111根据来自火焰检测器23_4的火焰检测信号而判定无火焰，从动装置12_4的信号输出部122根据该判定结果而停止正常燃烧信号SB的输出(参考图5E)。由此，正常燃烧信号SB传达不到传送线路13，主控装置11无法检测到来自传送线路13的正常燃烧信号SBo的输入。因此，主控装置11通过安全切断阀控制部115来关闭安全切断阀30，而且通过控制模式设定部117将控制模式从正常模式切换为待机模式。

其后，从动装置12_1～12_4根据由接收到燃烧器21_4断火的通知的安全控制装置10进行燃烧要求的撤消而成为待机状态或锁定状态(参考图5F)。

接着，使用图4，对一部分燃烧器未正常点燃的情况下的燃烧控制系统100的动作的流程进行说明。

与前文所述的图3的动作流程一样，当主控装置11在时刻t0经由安全控制装置10而接收到燃烧要求时，生成并输出正常燃烧信号SB，在时刻t1，主控装置11打开安全切断阀30，从动装置12_1～12_4开始点火动作。此时，主控装置11通过控制模式设定部117将控制模式从待机模式切换为点火模式，而且通过安全切断阀控制部115对计时器116设定容许时间Ts，通过计时器116开始计时。

其后，例如，燃烧器21_1、21_2、21_4点燃，仅燃烧器21_3未点燃。在该情况下，由于从动装置12_3不输出正常燃烧信号SB，因此，从主控装置11输出的正常燃烧信号SB虽然传达到了从动装置12_3，但传达不到后级的从动装置12_4及传送线路13(参考图5G)。

当主控装置11在已经过容许时间Ts的时刻t4通过计时器116检测到容许时间Ts的计时已完成时，判定是否检测到正常燃烧信号SBo的输入。在该情况下，由于通过信号检测部113无法检测到正常燃烧信号SBo的输入，因此主控装置11通过控制模式设定部117将控制模式从点火模式切换为待机模式，而且通过安全切断阀控制部115来关闭安全切断阀30。其后，从动装置12_1～12_4根据由接收到燃烧器21_3未点燃的通知的安全控制装置10进行燃烧要求的撤消而成为待机状态或锁定状态(参考图5H)。

〈实施方式1的燃烧控制系统的效果〉

以上，根据本发明的燃烧控制系统，即便在多个燃烧器的燃烧中某一燃烧器发生断火的情况下，也可在火焰熄灭响应时间内关闭安全切断阀。

即，实施方式1所涉及的燃烧控制系统100形成有将从主控装置11输出的正常燃烧信号SB经由级联的从动装置12_1～12_4而传达至传送线路13的信号路径，之后，在燃烧器21_1～21_4的燃烧中，各从动装置12_1～12_4根据对应的燃烧器有无火焰来决定是否将正常燃烧信号SB输出至后级装置，主控装置11以停止从传送线路13输入正常燃烧信号SBo这一情况为条件来关闭安全切断阀30。由此，即便在多个燃烧器21_1～21_4的燃烧中某一燃烧器21发生断火的情况下，也可迅速关闭安全切断阀30。

如此，根据实施方式1所涉及的燃烧控制系统100，在燃烧器断火时，与经由安全控制装置10来进行检测到断火的从动装置12与主控装置11之间的通信的现有多燃烧器系统相比，从检测到断火起到使所有燃烧器停止为止不易产生时滞，因此能够提高燃烧器断火时的对安全控制阀的控制的响应性。由此，能够在火焰熄灭响应时间内关闭安全切断阀，从而可满足安全标准。

此外，根据实施方式1的燃烧控制系统100，在燃烧器21点火时，在容许时间Ts(点火时间)内无来自传送线路的正常燃烧信号SBo的输入的情况下，主控装置11关闭安全切断阀30，在容许时间Ts内有来自传送线路的正常燃烧信号SBo的输入的情况下，主控装置11继续打开安全切断阀30，因此，能够在燃烧器未点燃时防止在经过点火期间后未燃气体流入至燃烧室20，而且能够在燃烧器正常点燃时使燃烧继续。

《实施方式2》

〈实施方式2的燃烧控制系统的构成〉

图6为表示实施方式2的燃烧控制系统的构成的图。

图6所示的燃烧控制系统101与实施方式1的燃烧控制系统100的不同点在于，多个燃烧器控制器中的一个作为控制安全切断阀开闭的主控装置而发挥功能。

具体而言，燃烧控制系统101具有多个对应于燃烧器21_1～21_4中的每一个而设置的燃烧器控制器(BCR)15_1～15_4。燃烧器控制器15_1控制对应的燃烧器的燃烧，而且生成正常燃烧信号SB，作为控制安全切断阀30的主控装置而发挥功能，燃烧器控制器15_2～15_4作为控制对应的燃烧器21_2～21_4的燃烧的从动装置而发挥功能。

图7为表示实施方式2的燃烧控制系统中的燃烧器控制器的内部构成的图。

再者，对实施方式2的燃烧控制系统101的构成要素中与实施方式1的燃烧控制系统100相同的构成要素标注同一符号，并省略其详细说明。

此外，在实施方式2中，为方便说明，使用参考符号“111A”及“114A”来表示作为主控装置的燃烧器控制器15_1的火焰判定部及点火控制部，使用参考符号“111B”及“114B”来表示作为从动装置的燃烧器控制器15_2～15_4的火焰判定部及点火控制部。

如图7所示，作为主控装置的燃烧器控制器15_1包括火焰判定部111A、信号生成部118、信号检测部113、计时器116、控制模式设定部117、点火控制部114A及安全切断阀控制部115。

火焰判定部111A根据从火焰检测器23_1输出的火焰检测信号来判定燃烧器21_1是否产生了稳定的火焰。火焰判定部111A的火焰判定方法与实施方式1的火焰判定部111相同。火焰判定部111A的判定结果输出至信号生成部118，而且输出至安全控制装置10。

信号生成部118根据火焰判定部111A的判定结果来生成正常燃烧信号SB。具体而言，在通过火焰判定部111A判定燃烧器21_1有火焰的情况下，信号生成部118生成正常燃烧信号SB并输出至燃烧器控制器15_2，在通过火焰判定部111A判定燃烧器21_1无火焰的情况下，信号生成部118不生成正常燃烧信号SB。

点火控制部114A是根据信号检测部113的检测结果来控制燃烧器21_1的点火的功能部。具体而言，在通过信号检测部113检测到正常燃烧信号SBo的输入的情况下，点火控制部114A例如按照预先设定的点火顺序来控制点火装置22_1，由此使燃烧器21_1点火。

与实施方式1中的从动装置12_2～12_4一样，燃烧器控制器15_2～15_4具有信号输出部122、火焰判定部111B及点火控制部114B。火焰判定部111B及点火控制部114B具有与实施方式1中的火焰判定部111及点火控制部114相同的构成。

〈实施方式2的燃烧控制系统的动作〉

接着，使用附图，对燃烧器的点火控制时的燃烧控制系统101的动作进行说明。

图8为表示对燃烧器进行点火、在所有燃烧器点燃后一部分燃烧器发生断火的情况下的燃烧控制系统101的动作流程的图。图9为表示对燃烧器进行点火、一部分燃烧器未正常点燃的情况下的燃烧控制系统101的动作流程的图。

首先，说明对燃烧器进行点火、在所有燃烧器点燃后一部分燃烧器发生断火的情况下的燃烧控制系统101的动作的流程。

如图8所示，例如，在时刻t0，从安全控制装置10对主控装置及各从动装置输出燃烧要求。此时，作为主控装置的燃烧器控制器15_1例如在关闭安全切断阀30的状态下通过信号生成部118来生成正常燃烧信号SB并输出至后级的从动装置15_2。

接着，接收到燃烧要求的各燃烧器控制器15_1～15_4进行预吹扫、伪火焰的有无等判定处理等规定的点火准备。继而，在点火准备完成后的时刻t1，燃烧器控制器15_1打开安全切断阀30开始点火动作，而且燃烧器控制器15_2～15_4也开始点火动作。此时，燃烧器控制器15_1通过控制模式设定部117将控制模式从待机模式切换为点火模式，而且通过安全切断阀控制部115对计时器116设定容许时间Ts，通过计时器116开始计时。

其后，当所有燃烧器21_1～21_4例如在时刻t3都已点燃时，从燃烧器控制器15_1输出的正常燃烧信号SB传达至传送线路13，并从传送线路13再次输入至主控装置15_1。

当燃烧器控制器15_1在时刻t4通过计时器116检测到容许时间Ts的计时已完成时，通过控制模式设定部117将控制模式从点火模式切换为正常模式，而且通过安全切断阀控制部115继续打开安全切断阀30。由此，燃烧炉2的燃烧得以继续。

其后，例如在时刻t5，燃烧器21_4因某些原因而发生断火。在该情况下，燃烧器控制器15_4的火焰判定部111B根据来自火焰检测器23_4的火焰检测信号而判定无火焰，燃烧器控制器15_4的信号输出部122根据该判定结果而停止正常燃烧信号SB的输出。由此，正常燃烧信号SB传达不到传送线路13，燃烧器控制器15_1无法检测到来自传送线路13的正常燃烧信号SBo的输入。因此，燃烧器控制器15_1通过安全切断阀控制部115来关闭安全切断阀30，而且通过控制模式设定部117将控制模式从正常模式切换至待机模式。

其后，从动装置15_2～15_4根据由接收到燃烧器21_4断火的通知的安全控制装置10进行燃烧要求的撤消而成为待机状态或锁定状态。

接着，使用图9，对一部分燃烧器未正常点燃的情况下的燃烧控制系统101的动作的流程进行说明。

与前文所述的图3的动作流程一样，当作为主控装置11的燃烧器控制器15_1在时刻t0经由安全控制装置10而接收到燃烧要求时，生成并输出正常燃烧信号SB，在时刻t1，燃烧器控制器15_1打开安全切断阀30开始点火动作，而且燃烧器控制器15_2～15_4也开始点火动作。此时，与主控装置11一样，燃烧器控制器15_1将控制模式从待机模式切换为点火模式，而且开始容许时间Ts的计时。

其后，例如，燃烧器21_1、21_2、21_4点燃，仅燃烧器21_3未点燃。在该情况下，由于燃烧器控制器15_3不输出正常燃烧信号SB，因此，从燃烧器控制器15_1输出的正常燃烧信号SB虽然传达到了燃烧器控制器15_3，但传达不到后级的燃烧器控制器15_4及传送线路13。

当燃烧器控制器15_1在已经过容许时间Ts的时刻t4通过计时器116检测到容许时间Ts的计时已完成时，判定是否检测到正常燃烧信号SBo的输入。在该情况下，由于通过信号检测部113无法检测到正常燃烧信号SBo的输入，因此，与主控装置11一样，燃烧器控制器15_1将控制模式从点火模式切换为待机模式，并且关闭安全切断阀30。其后，燃烧器控制器15_1～15_4根据由接收到燃烧器21_3未点燃的通知的安全控制装置10进行燃烧要求的撤消而成为待机状态或锁定状态。

〈实施方式2的燃烧控制系统的效果〉

以上，根据实施方式2的燃烧控制系统101，与实施方式1的燃烧控制系统100一样，能够提高燃烧器断火时及燃烧器未点燃时的对安全切断阀的控制的响应性。

此外，根据燃烧控制系统101，通过设置对应于每一燃烧器的燃烧器控制器并使其中一个燃烧器控制器作为控制安全切断阀的开闭的主控装置而发挥功能，能够通过更简单的设备构成来满足与火焰熄灭响应时间有关的安全标准。

以上，根据实施方式对由本发明者等人完成的发明进行了具体说明，但本发明并不限定于此，当然能够在不脱离其主旨的范围内进行各种变更。

例如，在上述实施方式中，例示的是燃烧控制系统100、101的燃烧炉2具有1个燃烧室20的情况，但也可具有多个燃烧室。在该情况下，对每一燃烧室设置主流路3A、分支流路3B、安全切断阀30及燃烧控制装置1，由各燃烧控制装置1控制对应的安全切断阀30的开闭即可。

此外，在上述实施方式中，例示的是燃烧器21_1～21_4为没有辅助燃烧器而直接对主燃烧器进行点火的直接点火方式的燃烧器的情况，但燃烧器21_1～21_4也可为具有辅助燃烧器和主燃烧器的时限引燃方式的燃烧器。

符号说明

100、101燃烧控制系统，1燃烧控制装置，2燃烧炉，3燃料流路，3A主流路，3B分支流路，4控制装置，10安全控制装置，11主控装置，12、12_1～12_4从动装置，13传送线路，15_1～15_4燃烧器控制器，21、21_1～21_4燃烧器，22、22_1～22_4点火装置，23、23_1～23_4火焰检测器，30安全切断阀，111、111A、111B火焰判定部，112、118信号生成部，113信号检测部，114、114A、114B点火控制部，115安全切断阀控制部，16计时器，117控制模式设定部。

Claims (7)

1.一种燃烧控制系统，其特征在于包括：

主控装置，其对共用的安全切断阀的开闭进行控制，并且生成规定信号，该安全切断阀统一切换对多个燃烧器的燃料的供给与切断；

多个从动装置，其对应于每一所述燃烧器而设置，各自判定对应的所述燃烧器有无火焰并控制对应的所述燃烧器的点火，而且，在判定对应的所述燃烧器点火后有火焰的情况下，输出所输入的所述规定信号，在判定对应的所述燃烧器点火后无火焰的情况下，不输出所输入的所述规定信号；以及

传送线路，其与所述主控装置连接，用以传送所述规定信号，

所述多个从动装置级联，

在所述多个从动装置均判定对应的所述燃烧器点火后有火焰的情况下，将从所述主控装置输入至初级从动装置的所述规定信号依序输出，并从所述末级从动装置输出至所述传送线路，

在级联的所述多个从动装置中的某一个判定对应的所述燃烧器点火后无火焰的情况下，不会将所述规定信号从所述末级从动装置输出至所述传送线路，

所述主控装置根据有无来自所述传送线路的所述规定信号的输入来控制所述安全切断阀的开闭。

2.根据权利要求1所述的燃烧控制系统，其特征在于，

在从所述传送线路有所述规定信号的输入状态转为该规定信号的输入停止时，所述主控装置关闭所述安全切断阀。

3.根据权利要求2所述的燃烧控制系统，其特征在于，

在从全部所述燃烧器都没有燃烧的状态起对所述燃烧器点火时，在打开所述安全切断阀之后在规定期间内没有来自所述传送线路的所述规定信号的输入的情况下，所述主控装置关闭所述安全切断阀，在所述规定期间内有来自所述传送线路的所述规定信号的输入的情况下，所述主控装置继续打开所述安全切断阀。

4.根据权利要求1至3中任一项所述的燃烧控制系统，其特征在于，

进而具有由主控装置控制燃烧的燃烧器，

所述主控装置在判定控制对象的所述燃烧器点火后有火焰的情况下，将所述规定信号输出至级联的初级的所述从动装置，在判定控制对象的所述燃烧器点火后无火焰的情况下，不输出所述规定信号。

5.根据权利要求1至3中任一项所述的燃烧控制系统，其特征在于，

所述主控装置具有：

第1火焰判定部，其判定所述控制对象的燃烧器有无火焰；

信号生成部，其在通过所述第1火焰判定部判定有火焰的情况下，生成并输出所述规定信号，在通过所述第1火焰判定部判定无火焰的情况下，不生成所述规定信号；

信号检测部，其检测来自所述传送线路的所述规定信号的输入；

控制模式设定部，其切换用以从全部所述燃烧器都没有点燃的状态起对所述燃烧器进行点火的点火模式与所述燃烧器正常点燃的正常模式作为所述燃烧器的控制模式；

计时器，其对能够将燃料供给至所述燃烧器的容许时间进行计时；以及

安全切断阀控制部，其根据所述信号检测部的检测结果和所述控制模式来控制所述安全切断阀的开闭，

在设定成所述点火模式时，在从打开所述安全切断阀起到经过所述容许时间为止通过信号检测部未检测到所述规定信号的输入的情况下，所述安全切断阀控制部在经过所述容许时间后关闭所述安全切断阀，在经过所述容许时间之前通过所述信号检测部检测到所述规定信号的输入的情况下，所述安全切断阀控制部继续打开所述安全切断阀。

6.根据权利要求5所述的燃烧控制系统，其特征在于，

在设定成所述正常模式时，在通过所述信号检测部未检测到所述规定信号的输入的情况下，所述安全切断阀控制部不等待经过所述容许时间而关闭所述安全切断阀。

7.根据权利要求5所述的燃烧控制系统，其特征在于，

所述从动装置具有：

第2火焰判定部，其判定对应的所述燃烧器有无火焰；

信号输出部，其在通过所述第2火焰判定部判定有火焰的情况下，输出所输入的所述规定信号，在通过所述第2火焰判定部判定无火焰的情况下，不输出所输入的所述规定信号；以及

点火控制部，其根据所述第2火焰判定部的判定结果来控制对应的所述燃烧器的点火。