JP2001090940A - Control device for automatic switching of kind of combustion gas - Google Patents

Control device for automatic switching of kind of combustion gas

Info

Publication number
JP2001090940A
JP2001090940A JP27219099A JP27219099A JP2001090940A JP 2001090940 A JP2001090940 A JP 2001090940A JP 27219099 A JP27219099 A JP 27219099A JP 27219099 A JP27219099 A JP 27219099A JP 2001090940 A JP2001090940 A JP 2001090940A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
gas
combustion
air
control device
combustion gas
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP27219099A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Kenji Ogata
憲治 尾形
Nobuyoshi Yoshitake
伸芳 吉武
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Toshiba Corp
Original Assignee
Toshiba Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Toshiba Corp filed Critical Toshiba Corp
Priority to JP27219099A priority Critical patent/JP2001090940A/en
Publication of JP2001090940A publication Critical patent/JP2001090940A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To switch the kind of combustion gas automatically. SOLUTION: A combustion control device is provided with a combustion gas flow rate control device 23, a combustion air flow rate control device 24, a gas burner 12, into which the combustion gas and the air, which are controlled by the flow rate control devices, are supplied, and a combustion air to fuel ratio control means 25, controlling the flow rate ratio to burn the combustion gas and the air optimally in the gas burner. In this case, an optimum combustion air to fuel ratio automatic changing means, monitoring the change of density of gas through a gas density meter 30 to judge a time point, whereat the change of a density value, higher than a preset deciding value, is generated, as the starting of switching of gas and change the combustion air to fuel ratio by changing a theoretical combustion air volume set value of gas to air in accordance with the density value of the gas, is provided.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、燃焼室の温度をあ
る目標温度に安定させる事を目的として、燃焼ガスと燃
焼エアーの混合比制御である燃焼空燃比制御を行い、そ
れぞれの燃焼ガスと燃焼エアーの流量を流量調節弁にて
制御している燃焼制御装置で、加熱燃料ガスとして、複
数の燃焼ガス種を切替えて使用する燃焼ガス種自動切替
ええ制御装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention aims at stabilizing the temperature of a combustion chamber at a certain target temperature by performing a combustion air-fuel ratio control, which is a control of a mixture ratio of combustion gas and combustion air, and controlling each combustion gas. BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a combustion gas type automatic switching control device which controls a flow rate of combustion air by a flow control valve and uses a plurality of types of combustion gas by switching as a heating fuel gas.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来、燃焼用ガスのガス種を切替ええる
場合は、手動操作による切替ええが基本で、現場の各バ
ーナーの炎を直接肉眼で監視していた。すなわち、炎の
色、炎の長さ等からガスの切替ええタイミングを判断
し、その切替ええ判断により燃焼理論空気量設定値
(μ、O)やガス密度補正設定値等のパラメータを手動切
替ええるという、人間の目と長年の感に頼っての切替え
え操作を行っていた。
2. Description of the Related Art Heretofore, when switching the gas type of combustion gas, switching by manual operation is basically performed, and the flame of each burner on site is directly monitored with the naked eye. That is, the switching timing of the gas is determined from the color of the flame, the length of the flame, etc.
The manual switching of parameters such as (μ, O) and the gas density correction set value has been performed, relying on human eyes and a long-standing feeling.

【0003】[0003]

【発明が解決しようとする課題】前述した従来の燃焼ガ
ス種切替え方法では、ガスの切替えタイミングを決定す
るのは、炎を直接肉眼で見て判断しなくてはいけないた
め、その人間の経験度が多いに関係していた。また人間
による判断のため、毎回切替えタイミングにばらつきが
発生し、安定したガスの燃焼を実現する事が困難であっ
た。又、ガス供給側であるエネルギーセンターからのガ
ス種切替え連絡(電話)によりガス使用側である燃焼制御
装置側がガス種の切密準備のため現場に熟年者が待機し
なければならなかった。さらに、連絡不十分やガス種の
連絡間違い等が発生したままガス種の切替えを行った場
合、燃焼ガス及び燃焼エアーの比率が乱れエアーリッチ
(空気比率大)になり炉内酸素濃度値が上昇し、燃焼室内
にある製品は酸化してしまい品質が悪化する状態になる
か、逆にガスリッチ(ガス比率大)になり燃焼室内に黒煙
が発生し、最悪の場合未燃ガスが燃焼室内に充満し爆発
の危険性さえある。また手動での燃焼ガス種切替え時
は、常に燃焼ガス流量制御用調節弁と燃焼エアー流量調
節弁は固定開度にされた状態であり燃焼室内の温度制御
は一時中断状態とされていた。さらに、総燃焼ガス流
量、及びガス用配管の配管容積にもよるが、完全にガス
種が切り替わるまでにはかなりの時間が掛かるため、そ
の間の炎監視員、各種パラメータ変更員等の作業員及
び、燃焼室内温度制御の一時中断から発生する室内温度
のばらつきが等の問題が不可欠とされていた。
In the above-described conventional combustion gas type switching method, the timing of switching the gas is determined by directly observing the flame with the naked eye. There were many involved. Also, due to human judgment, the switching timing varies every time, and it has been difficult to realize stable gas combustion. In addition, when a gas type switching notification (telephone) is sent from the energy center, which is the gas supply side, the combustion control device side, which is the gas use side, has to wait for a mature person on site to prepare for the cut-off of the gas type. Furthermore, if the gas type is changed while insufficient communication or incorrect communication of the gas type occurs, the ratio of combustion gas and combustion air is disturbed and air rich
(High air ratio), the oxygen concentration in the furnace increases, and the products in the combustion chamber are oxidized and the quality deteriorates, or conversely, they become gas rich (high gas ratio) and black smoke in the combustion chamber And, in the worst case, unburned gas fills the combustion chamber and there is even a danger of explosion. Further, when the combustion gas type is manually switched, the control valve for controlling the combustion gas flow rate and the control valve for controlling the combustion air flow rate are always in a fixed opening degree, and the temperature control in the combustion chamber is temporarily stopped. Furthermore, although it depends on the total combustion gas flow rate and the piping volume of the gas piping, it takes a considerable amount of time to completely switch the gas type. In addition, problems such as variations in the indoor temperature caused by the temporary interruption of the temperature control in the combustion chamber have been considered indispensable.

【0004】したがって、本発明は上記の課題を解決す
るためになされたもので、その目的は本来の燃焼室内温
度制御及び燃焼ガス流量制御、燃焼エアー流量制御に悪
影響を及ぼす事なく、又人間の手動介入を必要とせず、
安定した燃焼のまま、安全に燃焼ガス種を切替ええる事
を可能とする燃焼ガス種自動切替え制御装置を提供する
ことにある。
SUMMARY OF THE INVENTION Accordingly, the present invention has been made to solve the above-mentioned problems, and has as its object to have no adverse effect on the original control of the temperature in the combustion chamber, the control of the flow rate of the combustion gas, and the control of the flow rate of the combustion air. Without the need for manual intervention,
An object of the present invention is to provide a combustion gas type automatic switching control device capable of safely switching a combustion gas type while maintaining stable combustion.

【0005】[0005]

【課題を解決するための手段】本発明の燃焼ガス種自動
切替え制御装置は、流量調節弁が装備され流量制御され
ている燃焼ガス流量制御装置と、同じく流量調節弁が装
備され流量制御されている燃焼エアー流量制御装置と、
これらの流量制御装置により制御された燃焼ガスおよび
エアーが供給されるガスバーナーと、このガスバーナー
において前記燃焼ガスおよびエアーを最適燃焼させるた
めにこれらの流量比を制御する燃焼空燃比制御手段とを
備えた燃焼制御装置において、前記燃焼ガスが別の種類
のガス種に変更された場合に、このガス密度の変化をガ
ス密度計により監視し、予め設定されている判定値以上
の密度値の変化が生じた時点をガスの切替ええ開始と判
断し、ガスの密度値に従ってガスとエアーの燃焼理論空
気量設定値を徐徐に変化させることによって燃焼空燃比
を変化させる最適燃焼空燃比自動変更手段を備えたこと
を特徴とするものである。
A combustion gas type automatic switching control device according to the present invention is provided with a combustion gas flow control device equipped with a flow control valve and controlling the flow rate, and a combustion gas flow control device equipped with a flow control valve and controlling the flow rate. A combustion air flow control device,
A gas burner to which the combustion gas and the air controlled by these flow control devices are supplied; and a combustion air-fuel ratio control means for controlling a flow ratio of the combustion gas and the air in the gas burner in order to optimally burn the combustion gas and the air. In the provided combustion control device, when the combustion gas is changed to another type of gas, the change in the gas density is monitored by a gas density meter, and the change in the density value which is equal to or higher than a predetermined determination value is monitored. Is determined to be the start of gas switching, and the optimal combustion air-fuel ratio automatic changing means for changing the combustion air-fuel ratio by gradually changing the set theoretical combustion air amount of gas and air in accordance with the density value of gas. It is characterized by having.

【0006】また、本発明の燃焼ガス自動切替え制御装
置においては、さらに、ガス種自動切替えを実施する自
動切替えモードと、人間の判断による手動切替えモード
とのいずれかに切替ええることのできる手段を備えたこ
とを特徴とするものである。
Further, in the combustion gas automatic switching control device according to the present invention, there is further provided a means capable of switching between an automatic switching mode for performing automatic gas type switching and a manual switching mode based on human judgment. It is characterized by having.

【0007】さらに、本発明の燃焼ガス種自動切替え制
御装置においては、前記燃焼ガスの切替えによるガス密
度の変化が予め設定した規定値に到達した時点で、前記
燃焼ガス流量制御装置における操作量演算のための比例
ゲイン、積分時間、微分時間のパラメータを変更する手
段を備えたことを特徴とするものである。
Further, in the combustion gas type automatic switching control device according to the present invention, when the change in gas density due to the switching of the combustion gas reaches a predetermined value, the manipulated variable calculation in the combustion gas flow control device is performed. And means for changing parameters of a proportional gain, an integration time, and a differentiation time.

【0008】すなわち、本発明に係わる燃焼ガス種自動
切替え制御装置は、燃焼室の温度を予め設定された目標
温度で安定するように、燃焼ガス流量制御と燃焼エアー
流量制御とがある演算によって求められた最適燃焼比率
で燃焼するよう制御され、燃焼室内温度の制御を可能に
している訳だが、燃焼ガス種の切替え時に燃焼室内温度
制御を中断せずに安定した燃焼ガスと燃焼エアーの燃焼
が可能にする場合、ガス密度計より入力されるガス密度
による燃焼ガス流£補正および、ガスとエアーの最適燃
焼比率(空燃比μ)を算出し自動変更することにより2種
類の混じり合った混合ガスであっても最適燃焼を行える
ことができ、燃焼室内温度制御を一時中断することなく
常にある温度設定値に燃焼室内温度が追従するような制
御が可能となる。
That is, the combustion gas type automatic switching control device according to the present invention obtains the combustion gas flow rate control and the combustion air flow rate control by a certain calculation so that the temperature of the combustion chamber is stabilized at a preset target temperature. It is controlled to burn at the specified optimum combustion ratio, which enables control of the temperature in the combustion chamber, but stable combustion gas and combustion air combustion without interrupting the temperature control in the combustion chamber when switching the combustion gas type. If this is possible, two types of mixed gas can be corrected by correcting the combustion gas flow based on the gas density input from the gas density meter, and calculating and automatically changing the optimal combustion ratio of gas and air (air-fuel ratio μ). Even in this case, it is possible to perform the optimal combustion, and it is possible to perform control such that the temperature in the combustion chamber always follows a certain temperature set value without temporarily stopping the temperature control in the combustion chamber.

【0009】さらに、従来二人以上必要だった燃焼ガス
の切替え作業も本発明によれば、無人での自動切替えが
可能になる。
Further, according to the present invention, the switching operation of the combustion gas, which has conventionally been required by two or more persons, can be automatically performed by an unmanned person.

【0010】また、万が一ガス密度計がなんらかのトラ
ブルにより故障し正常な指示を表示な<なった場合に備
え、燃焼ガスの供給側(エネルギーセンター)でガス切替
えが開始されたタイミングより燃焼制御装置におけるト
ータル燃焼ガス使用流量(焚き量)を積算し、エネルギー
センターから燃焼制御装置のガスバーナー前までのガス
配管容積値からの逆算で、混合ガスが燃焼バーナーに到
達するタイミングを測り各種燃焼条件の設定値(ガス密
度流量補正、理論空気量μ0、空燃比μ)を自動変更する
バックアップ機能をも備え、燃焼室内温度制御の一時中
断による室内温度のばらつきを抑えて安定した室内温度
を確保することができる。
Also, in case that the gas density meter fails due to some trouble and does not display a normal instruction, the combustion control device starts operating at the timing when gas switching is started on the combustion gas supply side (energy center). Total combustion gas usage flow rate (burning amount) is integrated, and the timing of the mixed gas reaching the combustion burner is measured by back calculation from the gas pipe volume value from the energy center to the gas burner of the combustion control device, and various combustion conditions are set. A backup function that automatically changes the values (gas density flow correction, theoretical air volume μ 0 , air-fuel ratio μ) is also provided, and a stable indoor temperature is secured by suppressing variations in the indoor temperature due to the temporary interruption of the combustion chamber temperature control. Can be.

【0011】[0011]

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態を図面に
基づいて詳細に説明する。図1は本発明の燃焼ガス種自
動切替え制御装置の構成を示すブロック図である。この
制御装置は、燃焼室11の内壁に設置されたガスバーナ
ー12に燃焼室11の外部に設けられたガス配管13お
よびエアー配管14により燃焼ガスおよび空気を供給
し、燃焼室11内でガスバーナー12を燃焼させる燃焼
炉の制御を行う装置である。この制御装置は、燃焼室内
温度制御装置21、燃焼ガスと燃焼エアーの燃焼比率を
制御する空燃比制御装置22、燃焼ガス流量制装置2
3、燃焼エアー流量制御装置24、流量比率演算器2
5、燃焼ガス流量調節弁26及び燃焼エアー流量調節弁
27を含んでいる。燃焼室内温度制御装置21には、燃
焼室11内に設置された室内温度センサー15の出力温
度実測値iおよび目標燃焼室内温度設定値a1が入力とし
て供給されている。燃焼室内温度制御装置21の出力
は、流量比率演算器25に供給される。燃焼ガス流量制
御装置23は、流量比率演算器25の出力およびガス配
管13内に設けられたガス流量センサー28の出力が入
力として供給され、その出力により、ガス配管13内に
設けられた燃焼ガス流量調節弁26を制御する。燃焼エ
アー流量制御装置24は、流量比率演算器25の出力お
よびエアー配管14内に設けられたエアー流量センサー
29の出力が入力として供給され、その出力により、エ
アー配管14内に設けられた燃焼エアー流量調節弁27
を制御する。ガス配管13内には、また、ガス密度セン
サー30設けられ、その出力はガス密度流量補正器31
を介して、燃焼ガス流量制装置23の入力に供給され
る。ガス密度センサー30の出力は、また、ガス密度流
量補正器31を介して空燃比制御装置22にその入力信
号として供給される。この、空燃比制御装置22には、
また、エアー流量センサー29の出力が入力として供給
されている。
Embodiments of the present invention will be described below in detail with reference to the drawings. FIG. 1 is a block diagram showing a configuration of a combustion gas type automatic switching control device of the present invention. This control device supplies a combustion gas and air to a gas burner 12 installed on the inner wall of the combustion chamber 11 through a gas pipe 13 and an air pipe 14 provided outside the combustion chamber 11. This is a device for controlling a combustion furnace for burning 12. The control device includes a combustion chamber temperature control device 21, an air-fuel ratio control device 22 for controlling the combustion ratio of combustion gas and combustion air, a combustion gas flow control device 2
3. Combustion air flow controller 24, flow ratio calculator 2
5, a combustion gas flow control valve 26 and a combustion air flow control valve 27 are included. The measured output temperature i of the indoor temperature sensor 15 installed in the combustion chamber 11 and the target combustion chamber temperature set value a1 are supplied to the combustion chamber temperature control device 21 as inputs. The output of the combustion chamber temperature controller 21 is supplied to a flow ratio calculator 25. The combustion gas flow control device 23 is supplied with the output of the flow rate calculator 25 and the output of the gas flow sensor 28 provided in the gas pipe 13 as inputs, and the output thereof outputs the combustion gas provided in the gas pipe 13. The flow control valve 26 is controlled. The combustion air flow control device 24 is supplied with the output of the flow ratio calculator 25 and the output of the air flow sensor 29 provided in the air pipe 14 as inputs, and outputs the combustion air provided in the air pipe 14 by the output. Flow control valve 27
Control. A gas density sensor 30 is provided in the gas pipe 13. The output of the gas density sensor 30 is a gas density flow compensator 31.
Is supplied to the input of the combustion gas flow control device 23 via the. The output of the gas density sensor 30 is also supplied as an input signal to the air-fuel ratio control device 22 via the gas density flow rate corrector 31. This air-fuel ratio control device 22 includes:
The output of the air flow sensor 29 is supplied as an input.

【0012】このように構成された本発明の燃焼ガス種
自動切替え制御装置においては、室内温度センサー15
の実測値iを目標燃焼室内温度設定値a1に追従させるた
めに、燃焼ガス流量制御装置23と燃焼エアー流量制御
装置24の流量設定値を操作し目標燃焼室内温度に制御
させている。燃焼ガス流量制御装置23は、流量比率演
算器25の燃焼ガス流量設定値を基に燃焼ガス流量セン
サー28の流量指示が設定値通りに追従するよう燃焼ガ
ス流量調節弁26で流量制御を行っている。燃焼エアー
流量制御装置24も上記燃焼ガス流量制御装置同様、流
量比率演算器25の燃焼エアー流量設定値を基に燃焼エ
アー流量センサー29の流量指示が設定値通りに追従す
るよう燃焼エアー流量調節弁27で流量制御を行ってい
る。そして、最適燃焼を実現するために流量比率演算器
25により、燃焼ガス流量設定値と燃焼エアー流量設定
値には、急激な燃焼室内温度の変動にも燃焼ガスと燃焼
エアーの燃焼比率が乱れないよう、設定値制限方法によ
る制限が設けられている。
In the control apparatus for automatically switching the type of combustion gas of the present invention thus constituted, the indoor temperature sensor 15
In order to make the actual measurement value i of the target follow the target combustion chamber temperature set value a1, the flow set values of the combustion gas flow control device 23 and the combustion air flow control device 24 are operated to control the target combustion chamber temperature. The combustion gas flow control device 23 controls the flow rate of the combustion gas flow rate control valve 26 based on the combustion gas flow rate set value of the flow rate calculator 25 so that the flow rate instruction of the combustion gas flow rate sensor 28 follows the set value. I have. Similarly to the above combustion gas flow control device, the combustion air flow control device 24 also controls the flow rate of the combustion air flow sensor 29 based on the combustion air flow rate set value of the flow ratio calculator 25 so that the flow rate instruction of the combustion air flow sensor 29 follows the set value. At 27, the flow rate is controlled. Then, in order to realize the optimum combustion, the combustion gas flow rate set value and the combustion air flow rate set value are not changed by the flow rate calculator 25 even if the combustion chamber temperature fluctuates rapidly even when the combustion chamber temperature fluctuates. As described above, there is a limitation based on the setting value limitation method.

【0013】ところで、ガス密度計30は、ガス配管1
3内を流れるガスの密度を測定し、密度が高い場合には
ガス配管13内を流れるガスの流量を減少し、逆に、密
度が低い場合にはガス配管13内を流れるガスの流量を
増加する、流量補正として使用されている。ガス密度計
30は、また、ガスの種別判断用としてガス配管13内
を流れるガスの密度を常に監視し、ガス密度計の変化に
応じて燃焼空燃比制御装置22に対し、理論空気設定値
b2や空燃比設定値b1を自動変更する構成となっている。
Incidentally, the gas density meter 30 is connected to the gas pipe 1.
Measure the density of the gas flowing in 3; if the density is high, decrease the flow rate of the gas flowing in the gas pipe 13; conversely, if the density is low, increase the flow rate of the gas flowing in the gas pipe 13 It is used as a flow rate correction. The gas density meter 30 also constantly monitors the density of the gas flowing through the gas pipe 13 for the purpose of determining the type of gas, and sends a stoichiometric air set value to the combustion air-fuel ratio control device 22 according to a change in the gas density meter.
The configuration is such that b2 and the air-fuel ratio set value b1 are automatically changed.

【0014】図2は燃焼ガス密度計による自動パラメー
タ変更の動作系統図をより詳細に示した燃焼ガス種自動
切替え制御装置のブロック図である。図中、図1と同一
の要素には同一の符号を付してその説明を省略する。こ
の制御系は燃焼ガス密度計30からの密度値が供給さ
れ、ここでガス密度が判定されるガス密度判定器35、
ガス密度判定器35の判定出力が供給される理論空気量
μO演算器36および空燃比補正演算器37が追加され
ている。これらの演算器36および37の出力は燃焼空
燃比制御装置22に理論空気量の設定値μOおよび空燃
比設定値μとして供給される。
FIG. 2 is a block diagram of a combustion gas type automatic switching control apparatus showing an operation system diagram of automatic parameter change by a combustion gas density meter in more detail. In the figure, the same elements as those in FIG. 1 are denoted by the same reference numerals, and description thereof will be omitted. This control system is supplied with a density value from the combustion gas density meter 30, and a gas density determiner 35 for determining the gas density here.
Gas density determiner theoretical air quantity determination output is supplied 35 mu O calculator 36 and the air-fuel ratio correction arithmetic unit 37 is added. The outputs of these computing units 36 and 37 are supplied to the combustion air-fuel ratio controller 22 as the set value μ O of the stoichiometric air amount and the set value μ of the air-fuel ratio.

【0015】図2の燃焼ガス種自動切替え制御装置に
は、また、流量比率演算器25の出力が供給される自動
/手動切替えスイッチ32、および、この自動/手動切替
えスイッチ32により切替えられるガス流量設定固定演
算器38が追加されている。自動/手動切替えスイッチ
32は流量比率演算器25の出力およびガス流量設定固
定演算器38の出力を選択的に切替えて燃焼ガス流量制
御装置23に流量比率設定値として供給する。自動/手
動切替えスイッチ32の出力は、また、ガス流量設定固
定演算器38に自動モードから手動モードに切り替わる
際の、切替え直前の流量比率をガス流量設定固定演算器
38の出力とするために供給されている。
The automatic switching control device for the combustion gas type shown in FIG.
A / manual changeover switch 32 and a gas flow rate setting fixed calculator 38 which is switched by the automatic / manual changeover switch 32 are added. The automatic / manual selector switch 32 selectively switches the output of the flow rate calculator 25 and the output of the gas flow rate fixed calculator 38 and supplies the output to the combustion gas flow controller 23 as a flow rate set value. The output of the automatic / manual changeover switch 32 is also supplied to the gas flow rate setting arithmetic unit 38 so that the flow rate immediately before switching when switching from the automatic mode to the manual mode is used as the output of the gas flow rate setting arithmetic unit 38. Have been.

【0016】図3は図2の燃焼ガス種自動切替え制御装
置におけるガス種の変更時の動作を説明するための図で
ある。同図(A)は、横軸が時間tを、縦軸がガス密度
ρを示し、ガス密度の時間的変化を示している。同図の
水平線PSV1およびPSV2は、図2のガス密度判定
器35の判定出力を決定する規定値である。ガス密度判
定器35はガスの密度がこれらの規定値PSV1および
PSV2に対してどの領域にあるか、すなわち、ガス密
度が規定値PSV1より小さいか、PSV1およびPS
V2の間の値であるか、あるいはPSV2より大きいか
を判定する。PSV1およびPSV2は、例えば、1.
71および0.47に選定すると、BPGは1.71よ
り大きく、COGは0.47より小さいため、ガス種の
区別が可能である。図3(B)は横軸を時間t、縦軸を
空燃比μとしたときの空燃比補正演算器37の出力を示
している。空燃比補正演算器37は、ガス密度が規定値
PSV1より小さい間は、例えば、COGガスに対応す
る空燃比μ2を出力し、ガス密度が規定値PSV1より
小さい値からPSV1とPSV2との間の値に増加した
場合、μ2+αを出力する。ガス密度がさらに増加し、
PSV2を超えた場合、空燃比補正演算器37は例え
ば、BPGガスに対応する空燃比μ1を出力する。ガス
密度が規定値PSV2からPSV1とPSV2との間の
値に低下した場合、空燃比補正演算器37はμ1−αを
出力する。そしてガス密度がさらにPSV2より低下し
した場合、空燃比補正演算器37はμ2を出力する。
FIG. 3 is a diagram for explaining the operation when the gas type is changed in the combustion gas type automatic switching control device of FIG. In FIG. 7A, the horizontal axis represents time t, and the vertical axis represents gas density ρ, and shows the temporal change of gas density. The horizontal lines PSV1 and PSV2 in the figure are defined values for determining the judgment output of the gas density judgment unit 35 in FIG. The gas density determiner 35 determines in which region the gas density is relative to these specified values PSV1 and PSV2, that is, whether the gas density is smaller than the specified values PSV1 and PSV1 and PSV2.
It is determined whether the value is between V2 or greater than PSV2. PSV1 and PSV2 are, for example, 1.
If the values are selected as 71 and 0.47, BPG is larger than 1.71 and COG is smaller than 0.47, so that the gas type can be distinguished. FIG. 3B shows the output of the air-fuel ratio correction calculator 37 when the horizontal axis represents time t and the vertical axis represents the air-fuel ratio μ. The air-fuel ratio correction calculator 37 outputs, for example, an air-fuel ratio μ2 corresponding to the COG gas while the gas density is smaller than the specified value PSV1, and outputs a value between the gas density smaller than the specified value PSV1 and PSV1 and PSV2. If the value has increased, μ2 + α is output. The gas density further increases,
When it exceeds PSV2, the air-fuel ratio correction calculator 37 outputs, for example, the air-fuel ratio μ1 corresponding to the BPG gas. When the gas density decreases from the specified value PSV2 to a value between PSV1 and PSV2, the air-fuel ratio correction calculator 37 outputs μ1-α. Then, when the gas density further falls below PSV2, the air-fuel ratio correction calculator 37 outputs μ2.

【0017】このように、図2の燃焼ガス種自動切替え
制御装置においては、燃焼ガス密度計30の出力によ
り、流量比率演算器25において行っている燃焼ガスと
燃焼エアーとの燃焼比率を補正し、また理論空気量
O)および空燃比(μ)の設定値も理論空気量演算器
36および空燃比補正演算器37においてガス密度に見
合った値を算出し最適燃焼を可能にしている。
As described above, in the combustion gas type automatic switching control device of FIG. 2, the combustion ratio between the combustion gas and the combustion air performed in the flow rate ratio calculator 25 is corrected by the output of the combustion gas density meter 30. , Also theoretical air volume
The set values of (μ O ) and the air-fuel ratio (μ) are calculated by the stoichiometric air amount calculator 36 and the air-fuel ratio correction calculator 37 in accordance with the gas density to enable the optimum combustion.

【0018】自動/手動切替えスイッチ32は自動/手動
モード切替えが可能であり、自動モード選択時は上述し
た自動制御により安定した燃焼を可能とする。手動モー
ドを選択した場合の燃焼ガス切替え操作は、燃焼室内温
度制御は一時中断する状態となり、燃焼ガス流量制御系
及び燃焼エアー流量制御系それぞれの流量設定値を手動
用ガス切替えスイッチが操作された時点より固定とな
り、それぞれの単純流量制御による一定値流量制御とな
る。その後バーナーの炎を肉眼で監視し燃焼ガスが切り
替わるタイミングを判断して手動にて各種設定値を変更
する操作となり、完全に燃焼ガスが切り替わったら手動
用ガス切替えスイッチをOFFさせ、燃焼室内温度制御が
再開する動作となる。
The automatic / manual switch 32 is capable of switching between an automatic mode and a manual mode. When the automatic mode is selected, stable combustion can be performed by the above-described automatic control. In the combustion gas switching operation when the manual mode is selected, the combustion chamber temperature control is temporarily suspended, and the manual gas changeover switch is operated to set the flow rate set value of each of the combustion gas flow control system and the combustion air flow control system. It becomes fixed from the point in time, and becomes constant value flow control by each simple flow control. After that, the flame of the burner is monitored with the naked eye, the timing at which the combustion gas is switched is determined, and various set values are changed manually.When the combustion gas is completely switched, the manual gas switch is turned off to control the temperature in the combustion chamber. Is an operation to resume.

【0019】この自動/手動切替え手段は、例えば、ガ
ス密度計30が、何んらかのトラブルにより正常にガス
の密度を測定できなくなった場合を想定して、ガスの供
給側で実施するガスの切替ええの開始タイミングより、
燃焼装置での現在の燃焼バーナー全本数のガス使用流量
値(焚き量)、及びガス供給側の切替え場所から燃焼装置
の各燃焼バーナーまでのガス用配管の配管容積等から演
算して、ガスの切り替わった当初の混合ガスが燃焼装置
の各バーナーに到達するタイミングを測り、その混合ガ
ス到達タイミングにて燃焼理論空気設定値(μO)を切替
え対象のガス種に見合った設定値に自動変更し、ガス密
度の違うガス種による燃焼不良を防止するための、バッ
クアップ処置を備えたものである。
The automatic / manual switching means is provided, for example, on the assumption that the gas density meter 30 cannot measure the gas density normally due to some trouble. From the start timing of switching
Calculate from the gas usage flow rate (burning amount) of the current number of all combustion burners in the combustion device and the volume of gas piping from the gas supply side switching point to each combustion burner of the combustion device, etc. Measure the timing at which the switched mixed gas reaches each burner of the combustion device, and automatically change the theoretical combustion air set value (μO) to the set value that matches the gas type to be switched at the mixed gas arrival timing, It is equipped with a backup process to prevent poor combustion due to gas types having different gas densities.

【0020】ところで、前記したガス種の変更によりガ
ス密度値が変わる事となるが、密度の異なる流体は同様
な流量値演算だと流量値にかなりの誤差が生じる事とな
るため、ガス流量補正器31により、ガス密度値にガス
流量補正を行い密度の変化にも迅速に対応し正常な流量
を算出している。また、上述した密度の違いにより流量
値が異なる事と同様にガス流量調節弁26の弁開度の制
御量も異なってくる事から燃焼ガス流量制御が不安定と
なり、ゆくゆくは燃焼室内温度制御のハンチングにつな
がってくる。
By the way, the gas density value changes due to the above-mentioned change of gas type. However, if the flow rate values of the fluids having different densities are calculated in the same manner, a considerable error occurs in the flow rate value. The corrector 31 corrects the gas flow rate to the gas density value and quickly responds to changes in the density to calculate a normal flow rate. In addition, the control amount of the valve opening of the gas flow control valve 26 is different from the control value of the valve opening degree of the gas flow control valve 26 as well as the flow rate value is different due to the above-mentioned difference in density. It leads to hunting.

【0021】図4はかかるハンチングを防止するための
ゲイン切換器の構成を示すブロック図である。ここで
は、ガス密度計30の出力が供給されるガス密度判定器
35が燃焼ガスの密度を常時監視し、図3(A)に示し
た予め設定した規定値PSV1を越えたか否かを判定し、こ
の規定値を越えている間、切換スイッチ41、42、43
を切換操作して燃焼ガスの密度差に対する操作量演算の
比例ゲインをP1からP2に、積分時間をI1からI2に、微分
時間をD1からD2にそれぞれ変更する。この場合、制
御のハンチングを防ぐために、図3に示す如く、切換操
作の規定値PSV1と、復帰時の規定値PSV2(<PSV
1)とに△Pだけ差をもたせている。
FIG. 4 is a block diagram showing a configuration of a gain switch for preventing such hunting. Here, the gas density determiner 35 to which the output of the gas density meter 30 is supplied constantly monitors the density of the combustion gas and determines whether or not the density exceeds a predetermined value PSV1 set in advance as shown in FIG. , While this value is exceeded, changeover switches 41, 42, 43
To change the proportional gain of the operation amount calculation for the density difference of the combustion gas from P1 to P2, the integration time from I1 to I2, and the differentiation time from D1 to D2. In this case, in order to prevent hunting of the control, as shown in FIG. 3, a specified value PSV1 for the switching operation and a specified value PSV2 for return (<PSV).
1) has a difference of ΔP.

【0022】かくして、本実施形態によれば、燃焼室内
に製品である最中であっても操業に悪影響を及ぼすこと
なく、安全で安定したバーナー燃焼と燃焼室内温度制御
が可能になる。また、ガス密度の変化により燃焼ガス流
量補正と、燃焼ガス流量制調節弁のPID演算のパラメ
ータを変更設定することにより、ガス密度の差による流
量値の誤差及び、ガス流量制御性の違いによる制御不安
定を防止することができる。また、バックアップ機能と
してガス密度計の故障による対応も装備しているので、
完全な自動による燃焼ガス種切替え制御が可能である。
Thus, according to the present embodiment, safe and stable burner combustion and temperature control in the combustion chamber can be achieved without adversely affecting the operation even while the product is in the combustion chamber. Also, by correcting and setting the parameters of the combustion gas flow rate correction and the PID calculation of the combustion gas flow rate control valve according to the gas density change, the flow rate error due to the gas density difference and the control due to the difference in gas flow rate controllability. Instability can be prevented. Also, as a backup function, it is equipped with a response to failure of the gas density meter,
Fully automatic combustion gas type switching control is possible.

【0023】[0023]

【発明の効果】以上の説明によって明らかなように、本
発明によれば、燃焼室内温度を乱すことな<更に安全
で、安定したバーナー燃焼を継続しながら燃焼ガス種の
切警が可能になる。また、いままで行ってきた手動によ
る切替え作業での人員的削減も自動化により可能となっ
た。
As is apparent from the above description, according to the present invention, it is possible to prevent the temperature of the combustion chamber from being disturbed. . In addition, automation has made it possible to reduce the number of personnel involved in the manual switching work that has been performed up to now.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明に係わる燃焼ガス種自動切替え制御装置
の一実施形態の概略構成を示すブロック図。
FIG. 1 is a block diagram showing a schematic configuration of an embodiment of a combustion gas type automatic switching control device according to the present invention.

【図2】図1に示した実施形態の主要部の詳細な構成を
示すブロック図。
FIG. 2 is a block diagram showing a detailed configuration of a main part of the embodiment shown in FIG. 1;

【図3】図2に示した実施形態の動作説明図。FIG. 3 is an operation explanatory view of the embodiment shown in FIG. 2;

【図4】図1に示した実施形態の主要部の詳細な構成を
示すブロック図。
FIG. 4 is a block diagram showing a detailed configuration of a main part of the embodiment shown in FIG. 1;

【符号の説明】[Explanation of symbols]

11 燃焼室 12 ガスバーナー 13 ガス配管 14 エアー配管 15 室内温度センサー 21 燃焼室内温度制御装置 22 空燃比制御装置 23 燃焼ガス流量制装置 24 燃焼エアー流量制御装置 25 燃焼ガス流量制装置 26 燃焼ガス流量調節弁 27 燃焼エアー流量調節弁 28 ガス流量センサー 29 エアー流量センサー 30 エアー流量センサー 35 エアー流量センサー 36 理論空気量μO演算器 37 空燃比補正演算器 38 ガス流量設定固定演算器REFERENCE SIGNS LIST 11 combustion chamber 12 gas burner 13 gas pipe 14 air pipe 15 indoor temperature sensor 21 combustion chamber temperature control device 22 air-fuel ratio control device 23 combustion gas flow control device 24 combustion air flow control device 25 combustion gas flow control device 26 combustion gas flow control Valve 27 Combustion air flow control valve 28 Gas flow sensor 29 Air flow sensor 30 Air flow sensor 35 Air flow sensor 36 Theoretical air amount μ O calculator 37 Air-fuel ratio correction calculator 38 Gas flow setting fixed calculator

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Fターム(参考) 3K003 AA01 AB02 AB03 AB06 AC02 BA06 CA03 CA05 CC02 DA01 DA03 3K065 QB17 RA00  ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page F term (reference) 3K003 AA01 AB02 AB03 AB06 AC02 BA06 CA03 CA05 CC02 DA01 DA03 3K065 QB17 RA00

Claims (3)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 流量調節弁が装備され流量制御されてい
る燃焼ガス流量制御装置と、同じく流量調節弁が装備さ
れ流量制御されている燃焼エアー流量制御装置と、これ
らの流量制御装置により制御された燃焼ガスおよびエア
ーが供給されるガスバーナーと、このガスバーナーにお
いて前記燃焼ガスおよびエアーを最適燃焼させるために
これらの流量比を制御する燃焼空燃比制御手段とを備え
た燃焼制御装置において、前記燃焼ガスが別の種類のガ
ス種に変更された場合に、このガス密度の変化をガス密
度計により監視し、予め設定されている判定値以上の密
度値の変化が生じた時点をガスの切替ええ開始と判断
し、ガスの密度値に従ってガスとエアーの燃焼理論空気
量設定値を徐徐に変化させることによって燃焼空燃比を
変化させる最適燃焼空燃比自動変更手段を備えたことを
特徴とする燃焼ガス種自動切替ええ制御装置。
1. A combustion gas flow control device equipped with a flow control valve and controlled in flow rate, a combustion air flow control device also equipped with a flow control valve and controlled in flow rate, and a combustion air flow control device controlled by these flow control devices A combustion burner to which combustion gas and air are supplied, and combustion air-fuel ratio control means for controlling a flow ratio of the combustion gas and air in the gas burner for optimally burning the combustion gas and air. When the combustion gas is changed to another gas type, the change in the gas density is monitored by a gas density meter, and the gas switching is performed when a change in the density value exceeds a predetermined judgment value. Judging that the start of combustion, the optimum combustion air that changes the combustion air-fuel ratio by gradually changing the set theoretical combustion air amount of gas and air according to the gas density value A combustion gas type automatic switching control device comprising automatic fuel ratio changing means.
【請求項2】 前記燃焼ガス自動切替え制御装置には、
さらに、ガス種自動切替えを実施する自動切替えモード
と、人間の判断による手動切替えモードとのいずれかに
切替ええることのできる手段を備えたことを特徴とする
請求項1記載の燃焼ガス自動切替ええ制御装置。
2. The combustion gas automatic switching control device includes:
2. The automatic combustion gas switching according to claim 1, further comprising means for switching between an automatic switching mode for performing automatic gas type switching and a manual switching mode based on human judgment. Control device.
【請求項3】 前記燃焼ガスの切替えによるガス密度の
変化が予め設定した規定値に到達した時点で、前記燃焼
ガス流量制御装置における操作量演算のための比例ゲイ
ン、積分時間、微分時間のパラメータを変更する手段を
備えたことを特徴とする請求項1または2記載の燃焼ガ
ス種自動切替え制御装置。
3. When the change in gas density due to the switching of the combustion gas reaches a predetermined value, parameters of a proportional gain, an integration time, and a differentiation time for calculating an operation amount in the combustion gas flow control device. 3. The combustion gas type automatic switching control device according to claim 1, further comprising means for changing the combustion gas type.
JP27219099A 1999-09-27 1999-09-27 Control device for automatic switching of kind of combustion gas Pending JP2001090940A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP27219099A JP2001090940A (en) 1999-09-27 1999-09-27 Control device for automatic switching of kind of combustion gas

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP27219099A JP2001090940A (en) 1999-09-27 1999-09-27 Control device for automatic switching of kind of combustion gas

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2001090940A true JP2001090940A (en) 2001-04-03

Family

ID=17510352

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP27219099A Pending JP2001090940A (en) 1999-09-27 1999-09-27 Control device for automatic switching of kind of combustion gas

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2001090940A (en)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101367354B1 (en) 2013-09-18 2014-03-17 주식회사 에코로직 The gas combustion unit and combustion method
WO2014151475A1 (en) * 2013-03-15 2014-09-25 Watkins Bobby G Ii Flow control and gas metering process
KR101759217B1 (en) * 2014-10-31 2017-08-01 한국생산기술연구원 A air-fuel ratio control system using complex sensor and control method the therefore

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2014151475A1 (en) * 2013-03-15 2014-09-25 Watkins Bobby G Ii Flow control and gas metering process
US10386019B2 (en) 2013-03-15 2019-08-20 Southwire Company, Llc Flow control and gas metering process
US10969060B2 (en) 2013-03-15 2021-04-06 Southwire Company, Llc Flow control and gas metering process
KR101367354B1 (en) 2013-09-18 2014-03-17 주식회사 에코로직 The gas combustion unit and combustion method
KR101759217B1 (en) * 2014-10-31 2017-08-01 한국생산기술연구원 A air-fuel ratio control system using complex sensor and control method the therefore
CN107208890A (en) * 2014-10-31 2017-09-26 韩国生产技术研究院 Utilize the auxiliary fuel supply-system and control method of compound sensor

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JPH01260213A (en) Fuel burner control method and control device
JP2008232501A (en) Air-fuel ratio control system for combustion heating furnace
US20120100493A1 (en) Assured compliance mode of operating a combustion system
JP5345590B2 (en) Combustion device
JP2001090940A (en) Control device for automatic switching of kind of combustion gas
JP3771677B2 (en) Pilot ratio automatic adjustment device
KR200301073Y1 (en) Apparatus for controlling burner
JP4551265B2 (en) Thermal equipment that adjusts the air supply for combustion
JP2017125672A (en) Water heater
JPS6113531B2 (en)
JP3368609B2 (en) Combustion control device
JPS62258928A (en) Combustion control device
JPH1061945A (en) Furnace employing burner and control method for the same
JPH11230539A (en) Combustion device
JPH07133928A (en) Abnormal combustion detector for combustion apparatus
JPH07117234B2 (en) Combustion control device
JPH073284B2 (en) Combustion control device
JPH0674444A (en) Combustion control method of gas instrument
JP2023119689A (en) Premixing device
CN116379465A (en) Combustion controller-based gas burner control method, device, equipment and medium
KR0156832B1 (en) Combustion controller for heater
JPH04363514A (en) Burner controller
JPH074642A (en) Combustion controller
JPH08303760A (en) Hot water feeding device
JPH0942653A (en) Combustion controller