JP2002147749A - 燃焼制御装置 - Google Patents
燃焼制御装置Info
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- JP2002147749A JP2002147749A JP2000339423A JP2000339423A JP2002147749A JP 2002147749 A JP2002147749 A JP 2002147749A JP 2000339423 A JP2000339423 A JP 2000339423A JP 2000339423 A JP2000339423 A JP 2000339423A JP 2002147749 A JP2002147749 A JP 2002147749A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 燃焼制御系全体の空燃比を一定に保ちつつ、
応答速度を改善すること。 【解決手段】 燃焼部に供給される燃料流量を制御する
燃料流量制御系および空気流量を制御する空気流量制御
系を燃焼負荷に応じてそれぞれ設定される設定値に基づ
いて燃料と空気流量の比が一定になるように制御するダ
ブルクロスリミット燃焼制御部と、燃焼負荷の急変を判
定する燃焼負荷急変判定部８３と、燃焼負荷急変時に制
御応答性を上げるように空気流量上限レベル設定部また
は下限レベル設定部パラメータを演算する空気流量上限
レベル設定部および下限レベル設定部パラメータ演算部
８４と、燃焼負荷急変時に空気流量調節計に入力される
流量設定信号を応答速度を速める方向へ補正する補正値
を求める空気流量設定値補正演算部８５を備えている。
応答速度を改善すること。 【解決手段】 燃焼部に供給される燃料流量を制御する
燃料流量制御系および空気流量を制御する空気流量制御
系を燃焼負荷に応じてそれぞれ設定される設定値に基づ
いて燃料と空気流量の比が一定になるように制御するダ
ブルクロスリミット燃焼制御部と、燃焼負荷の急変を判
定する燃焼負荷急変判定部８３と、燃焼負荷急変時に制
御応答性を上げるように空気流量上限レベル設定部また
は下限レベル設定部パラメータを演算する空気流量上限
レベル設定部および下限レベル設定部パラメータ演算部
８４と、燃焼負荷急変時に空気流量調節計に入力される
流量設定信号を応答速度を速める方向へ補正する補正値
を求める空気流量設定値補正演算部８５を備えている。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、ダブルクロスリミ
ット法を用いた燃焼制御装置の改良に関するものであ
る。
ット法を用いた燃焼制御装置の改良に関するものであ
る。
【０００２】
【従来の技術】一般にダブルクロスリミット法による燃
焼制御手段は、図３に示すような構成を採用している。
バーナ１には燃料流量計２および燃料流量操作端３を設
置している燃料供給配管４が導入され、また別配管とし
て空気流量計５および空気流量操作端６が設置されてい
る空気流量配管７が導入されている。さらに、燃料流量
計２、燃料流量操作端３などとの間にソフト的に構成さ
れたダブルクロスリミット燃焼制御部８および燃料流量
調節計９があり、同様に空気流量計５、空気流量操作端
６との間に前記ダブルクロスリミット燃焼制御部８およ
び空気流量調節計１０がある。
焼制御手段は、図３に示すような構成を採用している。
バーナ１には燃料流量計２および燃料流量操作端３を設
置している燃料供給配管４が導入され、また別配管とし
て空気流量計５および空気流量操作端６が設置されてい
る空気流量配管７が導入されている。さらに、燃料流量
計２、燃料流量操作端３などとの間にソフト的に構成さ
れたダブルクロスリミット燃焼制御部８および燃料流量
調節計９があり、同様に空気流量計５、空気流量操作端
６との間に前記ダブルクロスリミット燃焼制御部８およ
び空気流量調節計１０がある。
【０００３】以上のような燃焼制御手段において、最適
燃焼を行う場合、空気流量と燃料流量との流量比（以下
「空燃比」とよぶ。）を一定に保つことが必要不可欠で
あり、このため燃焼制御制御部８ではダブルクロスリミ
ット法を用いている。このダブルクロスリミット法にあ
っては、温度の急激な変動となる過渡状態にあっても空
燃比がある範囲を逸脱しないように空気流量計５で検出
した空気流量の空気流量信号ＦＡを、１／μ・β（μは
空気過剰率、βは理論空燃比）によって燃料流量に換算
し、この換算値を燃料信号制限部８１の下限レベル設定
部８１ａおよび上限レベル設定部８１ｂのパラメータ−
Ｋ２％、＋Ｋ１％で制限して高レベル選択部８１ｃ、低
レベル選択部８１ｄで燃料流量指令信号ＳＶを比較選択
し、空気流量に対する最適燃料流量指令信号ＳＶ’を経
て燃料流量操作端３を制御するものである。
燃焼を行う場合、空気流量と燃料流量との流量比（以下
「空燃比」とよぶ。）を一定に保つことが必要不可欠で
あり、このため燃焼制御制御部８ではダブルクロスリミ
ット法を用いている。このダブルクロスリミット法にあ
っては、温度の急激な変動となる過渡状態にあっても空
燃比がある範囲を逸脱しないように空気流量計５で検出
した空気流量の空気流量信号ＦＡを、１／μ・β（μは
空気過剰率、βは理論空燃比）によって燃料流量に換算
し、この換算値を燃料信号制限部８１の下限レベル設定
部８１ａおよび上限レベル設定部８１ｂのパラメータ−
Ｋ２％、＋Ｋ１％で制限して高レベル選択部８１ｃ、低
レベル選択部８１ｄで燃料流量指令信号ＳＶを比較選択
し、空気流量に対する最適燃料流量指令信号ＳＶ’を経
て燃料流量操作端３を制御するものである。
【０００４】同様に、燃料流量信号ＦＧに対する空気流
量換算の制御は、燃料流量計２で検出した燃料流量信号
ＦＧを、空気信号制限部８２の上限レベル設定部８２ｂ
および下限レベル設定部８２ａをそれぞれ介して低レベ
ル選択部８２ｃおよび高レベル選択部８２ｄで、空気流
量指令信号ＳＳを比較選択し、この比較の結果、これら
の選択部８２ｃ、８２ｄを通って出力した信号を理論空
燃比βおよび空気過剰率μによって空気流量に換算した
最適空気流量指令信号ＳＳ’に基づいて空気流量操作端
６を制御するものである。この場合も上限レベル設定部
８２ｂおよび下限レベル設定部８２ａはバラメーター＋
Ｋ４％、−Ｋ３％で制限している。すなわち、第３図に
示すダブルクロスリミット法にあっては、燃料流量は−
Ｋ２％〜＋Ｋ１％を、空気流量は＋Ｋ４％〜−Ｋ３％を
越えないようにしている。
量換算の制御は、燃料流量計２で検出した燃料流量信号
ＦＧを、空気信号制限部８２の上限レベル設定部８２ｂ
および下限レベル設定部８２ａをそれぞれ介して低レベ
ル選択部８２ｃおよび高レベル選択部８２ｄで、空気流
量指令信号ＳＳを比較選択し、この比較の結果、これら
の選択部８２ｃ、８２ｄを通って出力した信号を理論空
燃比βおよび空気過剰率μによって空気流量に換算した
最適空気流量指令信号ＳＳ’に基づいて空気流量操作端
６を制御するものである。この場合も上限レベル設定部
８２ｂおよび下限レベル設定部８２ａはバラメーター＋
Ｋ４％、−Ｋ３％で制限している。すなわち、第３図に
示すダブルクロスリミット法にあっては、燃料流量は−
Ｋ２％〜＋Ｋ１％を、空気流量は＋Ｋ４％〜−Ｋ３％を
越えないようにしている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】しかし、この燃料制御
手段では、パラメータＫ１〜Ｋ４が定数であるので、こ
の定数の制限値を小さく設定すれば空燃比を一定範囲内
に抑えることができるが、炉内温度の急変つまり燃焼量
の急変に対しても空燃比の変動を小さく抑えようとする
ために応答性が非常に遅い。逆に応答性を速くするため
にパラメータＫ１〜Ｋ４を大きくすると、定常時の設定
空燃比に対して大きな幅で変化し燃焼制御としては好ま
しくない。
手段では、パラメータＫ１〜Ｋ４が定数であるので、こ
の定数の制限値を小さく設定すれば空燃比を一定範囲内
に抑えることができるが、炉内温度の急変つまり燃焼量
の急変に対しても空燃比の変動を小さく抑えようとする
ために応答性が非常に遅い。逆に応答性を速くするため
にパラメータＫ１〜Ｋ４を大きくすると、定常時の設定
空燃比に対して大きな幅で変化し燃焼制御としては好ま
しくない。
【０００６】また、特公昭６０−４０５６５号公報で示
されるように、偏差の関数に応じて上下限を自動的に変
更する方法、すなわち、流量偏差の急変時に燃料流量側
と空気流量側の両方の上下限を変更する方法では、偏差
の急変時に上下限を大きくした際に、燃料流量調節弁と
空気流量調節弁の応答速度が異なるため、結果として空
燃比が変動してしまうという問題がある。その理由とし
ては、適正な燃焼状態では燃料流量と空気流量の比は約
１：１０程度にする必要があり、その結果、空気流量制
御系の応答速度が燃料流量制御系の応答速度よりも非常
に遅くなり、それに伴ってそれぞれの流量制御系の設定
値が急変した際に実流量値の変化具合が異なってしまう
ためである。
されるように、偏差の関数に応じて上下限を自動的に変
更する方法、すなわち、流量偏差の急変時に燃料流量側
と空気流量側の両方の上下限を変更する方法では、偏差
の急変時に上下限を大きくした際に、燃料流量調節弁と
空気流量調節弁の応答速度が異なるため、結果として空
燃比が変動してしまうという問題がある。その理由とし
ては、適正な燃焼状態では燃料流量と空気流量の比は約
１：１０程度にする必要があり、その結果、空気流量制
御系の応答速度が燃料流量制御系の応答速度よりも非常
に遅くなり、それに伴ってそれぞれの流量制御系の設定
値が急変した際に実流量値の変化具合が異なってしまう
ためである。
【０００７】本発明は、上記実情に鑑みてなされたもの
で、燃焼負荷急変状態を判定し、応答速度の遅い空気流
量制御系の速応性を改善でき、かつ空燃比を一定に保つ
ことができる燃焼制御装置を提供することを目的とす
る。
で、燃焼負荷急変状態を判定し、応答速度の遅い空気流
量制御系の速応性を改善でき、かつ空燃比を一定に保つ
ことができる燃焼制御装置を提供することを目的とす
る。
【０００８】
【課題を解決するための手段】燃料流量計（２）、燃料
流量操作端（３）、燃料流量指令信号制限部（８１）と
からなる燃料流量制御系と、空気流量計（５）、空気流
量操作端（６）、空気流量指令信号制限部（８２）とか
らなる空気流量制御系とを有し、前記空気流量指令信号
制限部（８２）では前記燃料流量計（２）で検出した燃
料流量信号ＦＧに基づいて、空気流量指令信号ＳＳに対
する上下限レベル制限を行って最適空気流量指令信号Ｓ
Ｓ’を前記空気流量操作端（６）に出力するとともに、
前記燃料流量指令信号制限部（８１）では、前記空気流
量計（５）で検出した空気流量信号ＦＡに基づいて、燃
料流量指令信号ＳＶに対する上下限レベル制限を行って
最適燃料流量指令信号ＳＶ’を前記燃料流量操作端
（３）に出力し、燃焼バーナ（１）に供給する空気と燃
料との比が一定になるようにダブルクロスリミット制御
を行う燃焼制御装置であって、燃焼流量指令信号ＳＶと
燃料流量信号ＦＧとの偏差△Ｘを求める燃焼負荷急変判
定部（８３）と、該燃焼負荷判定部（８３）で計算され
た偏差ΔＸに基づいて、空気流量指令信号に対する上限
レベル及び下限レベルパラメータを演算し、前記空気流
量指令信号制限部（８２）に設定している上限レベル及
び下限レベルパラメータに変更を与えるパラメータ演算
部（８４）とを有し、燃焼負荷急増または負荷急減時に
は空気流量指令信号制限部（８２）のみ上下限レベルパ
ラメータを拡大変更して空気流量制御系の応答速度を上
げ、燃料流量制御系は空気流量制御系に追従する制御を
行うようにしたことを特徴とする。
流量操作端（３）、燃料流量指令信号制限部（８１）と
からなる燃料流量制御系と、空気流量計（５）、空気流
量操作端（６）、空気流量指令信号制限部（８２）とか
らなる空気流量制御系とを有し、前記空気流量指令信号
制限部（８２）では前記燃料流量計（２）で検出した燃
料流量信号ＦＧに基づいて、空気流量指令信号ＳＳに対
する上下限レベル制限を行って最適空気流量指令信号Ｓ
Ｓ’を前記空気流量操作端（６）に出力するとともに、
前記燃料流量指令信号制限部（８１）では、前記空気流
量計（５）で検出した空気流量信号ＦＡに基づいて、燃
料流量指令信号ＳＶに対する上下限レベル制限を行って
最適燃料流量指令信号ＳＶ’を前記燃料流量操作端
（３）に出力し、燃焼バーナ（１）に供給する空気と燃
料との比が一定になるようにダブルクロスリミット制御
を行う燃焼制御装置であって、燃焼流量指令信号ＳＶと
燃料流量信号ＦＧとの偏差△Ｘを求める燃焼負荷急変判
定部（８３）と、該燃焼負荷判定部（８３）で計算され
た偏差ΔＸに基づいて、空気流量指令信号に対する上限
レベル及び下限レベルパラメータを演算し、前記空気流
量指令信号制限部（８２）に設定している上限レベル及
び下限レベルパラメータに変更を与えるパラメータ演算
部（８４）とを有し、燃焼負荷急増または負荷急減時に
は空気流量指令信号制限部（８２）のみ上下限レベルパ
ラメータを拡大変更して空気流量制御系の応答速度を上
げ、燃料流量制御系は空気流量制御系に追従する制御を
行うようにしたことを特徴とする。
【０００９】前記構成において、前記燃焼負荷急変判定
部（８３）で計算された偏差ΔＸの絶対値が、所定の値
（Ａ２）よりも大きい場合、空気流量指令信号制限部
（８２）から出力された最適空気流量指令信号ＳＳ’に
補正値ΔＳを加算する空気流量設定値補正演算部（８
５）を設け、更に空気流量制御系の応答速度を上げるよ
うに制御することができる。
部（８３）で計算された偏差ΔＸの絶対値が、所定の値
（Ａ２）よりも大きい場合、空気流量指令信号制限部
（８２）から出力された最適空気流量指令信号ＳＳ’に
補正値ΔＳを加算する空気流量設定値補正演算部（８
５）を設け、更に空気流量制御系の応答速度を上げるよ
うに制御することができる。
【００１０】
【発明の実施の形態】図１は本発明による燃焼制御装置
の構成例を示す系統図であり、図３と同一部分には同一
番号をつけ説明を省略し、異なる点について述べる。ま
た、図２は本発明の一実施例に係わる負荷変動状況によ
る空気流量上下限レベルおよび空気流量制御設定値に対
する補正値の関数を示したものである。
の構成例を示す系統図であり、図３と同一部分には同一
番号をつけ説明を省略し、異なる点について述べる。ま
た、図２は本発明の一実施例に係わる負荷変動状況によ
る空気流量上下限レベルおよび空気流量制御設定値に対
する補正値の関数を示したものである。
【００１１】本実施例では、図１に示すように従来のダ
ブルクロスリミット燃焼制御部８に燃焼負荷急変判定部
８３、パラメータ演算部８４、空気流量設定値補正演算
部８５を組み合わせるようにしたものである。
ブルクロスリミット燃焼制御部８に燃焼負荷急変判定部
８３、パラメータ演算部８４、空気流量設定値補正演算
部８５を組み合わせるようにしたものである。
【００１２】この場合、燃焼負荷急変判定部８３は燃焼
流量指令信号ＳＶと燃料流量信号ＦＧとの偏差△Ｘを求
めるものであり、パラメータ演算部８４は燃焼負荷急変
判定部８３で計算された偏差△ＸのＡ１に対する大小を
判定し、△Ｘ＞Ａ１の場合は△ＸとパラメータＫ４の関
数８４ａによって燃焼負荷急増としてＫ４の計算を行
い、△Ｘ＜−Ａ１の場合は△ＸとパラメータＫ３の関数
８４ｂによって燃焼負荷急減としてＫ３の計算を行い、
−Ａ１＜＝△Ｘ＜＝Ａ１の場合は通常状態として８４ｃ
によって通常負荷としてＫ３＝ｂ，Ｋ４＝ａを、空気流
量下限レベル設定部８２ａまたは上限レベル設定部８２
ｂへ設定するようになっている。その際、負荷急変時に
演算されるパラメータは初期設定値よりも絶対値で大き
な値となるように関数を決定する。
流量指令信号ＳＶと燃料流量信号ＦＧとの偏差△Ｘを求
めるものであり、パラメータ演算部８４は燃焼負荷急変
判定部８３で計算された偏差△ＸのＡ１に対する大小を
判定し、△Ｘ＞Ａ１の場合は△ＸとパラメータＫ４の関
数８４ａによって燃焼負荷急増としてＫ４の計算を行
い、△Ｘ＜−Ａ１の場合は△ＸとパラメータＫ３の関数
８４ｂによって燃焼負荷急減としてＫ３の計算を行い、
−Ａ１＜＝△Ｘ＜＝Ａ１の場合は通常状態として８４ｃ
によって通常負荷としてＫ３＝ｂ，Ｋ４＝ａを、空気流
量下限レベル設定部８２ａまたは上限レベル設定部８２
ｂへ設定するようになっている。その際、負荷急変時に
演算されるパラメータは初期設定値よりも絶対値で大き
な値となるように関数を決定する。
【００１３】ここで△ＸとＫ３、Ｋ４を要素とする関数
８４ｂ、８４ａ内にあるパラメータＡ１は燃焼負荷変動
大小の閾値である。また、ａ、ｂはＫ４、Ｋ３にあらか
じめ設定されている空気流量上限レベル設定部８２ｂお
よび下限レベル設定部８２ａのパラメータ初期設定値で
ある。
８４ｂ、８４ａ内にあるパラメータＡ１は燃焼負荷変動
大小の閾値である。また、ａ、ｂはＫ４、Ｋ３にあらか
じめ設定されている空気流量上限レベル設定部８２ｂお
よび下限レベル設定部８２ａのパラメータ初期設定値で
ある。
【００１４】また、空気流量設定値補正演算部８５は、
燃焼負荷急変判定部８３で計算された偏差△Ｘをもとに
｜△Ｘ｜＞Ａ２の場合は空気流量調節計１０への最適空
気流量指令信号ＳＳ’に動的に補正値△Ｓを加えるよう
な演算ブロックである。演算は負荷変動絶対値が大きく
なるにつれ補正絶対値も大きくなるような特性を持たせ
ている。Ａ２は燃焼負荷変動大小の閾値である。ここ
で、Ａ１とＡ２は基本的には同値となるが、それぞれ個
別に調整可能なように分けている。
燃焼負荷急変判定部８３で計算された偏差△Ｘをもとに
｜△Ｘ｜＞Ａ２の場合は空気流量調節計１０への最適空
気流量指令信号ＳＳ’に動的に補正値△Ｓを加えるよう
な演算ブロックである。演算は負荷変動絶対値が大きく
なるにつれ補正絶対値も大きくなるような特性を持たせ
ている。Ａ２は燃焼負荷変動大小の閾値である。ここ
で、Ａ１とＡ２は基本的には同値となるが、それぞれ個
別に調整可能なように分けている。
【００１５】８４ａ、８４ｂ、８５内の関数の特性は、
図２に限定されるものではなく、種々の特性を使用可能
である。
図２に限定されるものではなく、種々の特性を使用可能
である。
【００１６】いま、燃焼炉が正常な状態で燃焼制御がな
されているとすると、燃焼負荷急変判定部８３での演算
結果は偏差△Ｘが｜△Ｘ｜＜＝Ａ１であるのでパラメー
タ演算部８４では８４ｃが選択され、上下限パラメータ
初期値であるＫ４＝ａ、Ｋ３＝ｂが演算結果として算出
され、空気信号制限部８２の上限レベル設定部８２ｂ、
下限レベル設定部８２ａに設定される。また、空気流量
設定値補正演算部８５では負荷急変と判断されないた
め、空気流量調節計１０への設定値信号は補正されな
い。よって、従来と同様のダブルクロスリミット法によ
る空燃比制御が行われる。
されているとすると、燃焼負荷急変判定部８３での演算
結果は偏差△Ｘが｜△Ｘ｜＜＝Ａ１であるのでパラメー
タ演算部８４では８４ｃが選択され、上下限パラメータ
初期値であるＫ４＝ａ、Ｋ３＝ｂが演算結果として算出
され、空気信号制限部８２の上限レベル設定部８２ｂ、
下限レベル設定部８２ａに設定される。また、空気流量
設定値補正演算部８５では負荷急変と判断されないた
め、空気流量調節計１０への設定値信号は補正されな
い。よって、従来と同様のダブルクロスリミット法によ
る空燃比制御が行われる。
【００１７】このような状態であるとき、燃料流量指令
信号ＳＶが急減すると、燃焼負荷急変判定部８３では燃
焼流量指令信号ＳＶと燃料流量信号ＦＧとの偏差△Ｘ
（≡ＳＶ−ＦＧ）が計算され、偏差信号はパラメータ演
算部８４に入力される。このパラメータ演算部８４では
△Ｘ＜−Ａ１で燃焼負荷変動がリミット値Ａ１よりマ
イナス側に大きいと判定し、この場合には８４ｂにてＫ
３＝ｃ１×（−△Ｘ）＋ｂ（ｃ１は定数）の関数にてＫ
３が計算される。その演算結果は下限レベル設定部８２
ａに設定され、そのパラメータに基づき燃料流量制御系
および空気流量制御系はダブルクロスリミットにより空
燃比一定にて燃焼制御される。すなわち、上記８４ｂの
関数によって、Ｋ３の下限制限が拡大されたため、負荷
急減に伴う空気流量設定値の急減を許容することで、空
気流量制御系の速応性を上げることができる。また、燃
料流量制御系は空気流量制御系より応答速度が速いた
め、燃料流量の上下限レベル設定パラメータを変更する
ことなしにダブルクロスリミット法により空気流量値変
動に追従することができ、こうすることで空燃比を一定
に保つことができる。
信号ＳＶが急減すると、燃焼負荷急変判定部８３では燃
焼流量指令信号ＳＶと燃料流量信号ＦＧとの偏差△Ｘ
（≡ＳＶ−ＦＧ）が計算され、偏差信号はパラメータ演
算部８４に入力される。このパラメータ演算部８４では
△Ｘ＜−Ａ１で燃焼負荷変動がリミット値Ａ１よりマ
イナス側に大きいと判定し、この場合には８４ｂにてＫ
３＝ｃ１×（−△Ｘ）＋ｂ（ｃ１は定数）の関数にてＫ
３が計算される。その演算結果は下限レベル設定部８２
ａに設定され、そのパラメータに基づき燃料流量制御系
および空気流量制御系はダブルクロスリミットにより空
燃比一定にて燃焼制御される。すなわち、上記８４ｂの
関数によって、Ｋ３の下限制限が拡大されたため、負荷
急減に伴う空気流量設定値の急減を許容することで、空
気流量制御系の速応性を上げることができる。また、燃
料流量制御系は空気流量制御系より応答速度が速いた
め、燃料流量の上下限レベル設定パラメータを変更する
ことなしにダブルクロスリミット法により空気流量値変
動に追従することができ、こうすることで空燃比を一定
に保つことができる。
【００１８】また、燃料流量指令信号ＳＶが急増する
と、燃焼負荷急変判定部８３では燃焼流量指令信号ＳＶ
と燃料流量信号ＦＧとの偏差△Ｘが計算され、偏差信号
はパラメータ演算部８４に入力される。このパラメータ
演算部８４では△Ｘ＞Ａ１で燃焼負荷変動がリミット値
Ａ１よりプラス側に大きいと判定し、この場合には８４
ａにてＫ４＝ｃ２×△Ｘ＋ａ（ｃ２は定数）の関数にて
Ｋ４が計算される。その演算結果は上限レベル設定部８
２ｂに設定され、そのパラメータに基づき燃料流量制御
系および空気流量制御系はダブルクロスリミットにより
空燃比一定にて燃焼制御される。すなわち、上記８４ａ
の関数によって、Ｋ４の上限制限が拡大されたため、負
荷急増に伴う空気流量設定値の急増を許容することで、
空気流量制御系の速応性を上げることができる。また、
燃料流量制御系は空気流量制御系より応答速度が速いた
め、燃料流量の上下限レベル設定パラメータを変更する
ことなしにダブルクロスリミット法により空気流量値変
動に追従することができ、こうすることで空燃比を一定
に保つことができる。
と、燃焼負荷急変判定部８３では燃焼流量指令信号ＳＶ
と燃料流量信号ＦＧとの偏差△Ｘが計算され、偏差信号
はパラメータ演算部８４に入力される。このパラメータ
演算部８４では△Ｘ＞Ａ１で燃焼負荷変動がリミット値
Ａ１よりプラス側に大きいと判定し、この場合には８４
ａにてＫ４＝ｃ２×△Ｘ＋ａ（ｃ２は定数）の関数にて
Ｋ４が計算される。その演算結果は上限レベル設定部８
２ｂに設定され、そのパラメータに基づき燃料流量制御
系および空気流量制御系はダブルクロスリミットにより
空燃比一定にて燃焼制御される。すなわち、上記８４ａ
の関数によって、Ｋ４の上限制限が拡大されたため、負
荷急増に伴う空気流量設定値の急増を許容することで、
空気流量制御系の速応性を上げることができる。また、
燃料流量制御系は空気流量制御系より応答速度が速いた
め、燃料流量の上下限レベル設定パラメータを変更する
ことなしにダブルクロスリミット法により空気流量値変
動に追従することができ、こうすることで空燃比を一定
に保つことができる。
【００１９】一方、空気流量設定値補正演算部８５で
は、燃焼負荷急変時には燃焼負荷急変判定部８３で求め
られた燃焼流量指令信号ＳＶと燃料流量信号ＦＧとの偏
差が｜△Ｘ｜＞Ａ２であることから、負荷急減時は△Ｓ
＝ｄ×△Ｘ＋ｄ×Ａ２（ｄは定数）によって、また負荷
急増時は△Ｓ＝ｄ×△Ｘ−ｄ×Ａ２（ｄは定数）によっ
て補正値△Ｓが計算される。その演算結果は最適空気流
量指令信号ＳＳ’に加えられて空気流量調節計１０に入
力される。この補正により、空気流量設定値は負荷急増
のときにはダブルクロスリミット燃焼制御部８での演算
結果より大きな値となり、負荷急減のときにはダブルク
ロスリミット燃焼制御部８での演算結果より小さな値と
なるため空気流量設定値変更がより急激に行われること
となり、空気流量制御系の応答速度を早くできる。
は、燃焼負荷急変時には燃焼負荷急変判定部８３で求め
られた燃焼流量指令信号ＳＶと燃料流量信号ＦＧとの偏
差が｜△Ｘ｜＞Ａ２であることから、負荷急減時は△Ｓ
＝ｄ×△Ｘ＋ｄ×Ａ２（ｄは定数）によって、また負荷
急増時は△Ｓ＝ｄ×△Ｘ−ｄ×Ａ２（ｄは定数）によっ
て補正値△Ｓが計算される。その演算結果は最適空気流
量指令信号ＳＳ’に加えられて空気流量調節計１０に入
力される。この補正により、空気流量設定値は負荷急増
のときにはダブルクロスリミット燃焼制御部８での演算
結果より大きな値となり、負荷急減のときにはダブルク
ロスリミット燃焼制御部８での演算結果より小さな値と
なるため空気流量設定値変更がより急激に行われること
となり、空気流量制御系の応答速度を早くできる。
【００２０】このように本実施例では、従来のダブルク
ロスリミット燃焼制御部８に燃焼負荷急変判定部８３、
パラメータ演算部８４、空気流量設定値補正演算部８５
を組み合わせ、通常燃焼時はダブルクロスリミット燃焼
制御部８による燃焼制御を行い、負荷急変時には燃焼負
荷急変判定部８３、パラメータ演算部８４により燃焼負
荷の急増または急減を判定して、空気流量上限レベル設
定部８２ｂ、下限レベル設定部８２ａ内のパラメータＫ
４、Ｋ３を負荷急変状況に応じて許容範囲を拡大するよ
うにし、また応答速度の速い燃料流量制御系は空気流量
値の変動に追従して制御を行うので、空燃比を一定に保
ちながら燃焼制御系の応答速度を上げることができる。
ロスリミット燃焼制御部８に燃焼負荷急変判定部８３、
パラメータ演算部８４、空気流量設定値補正演算部８５
を組み合わせ、通常燃焼時はダブルクロスリミット燃焼
制御部８による燃焼制御を行い、負荷急変時には燃焼負
荷急変判定部８３、パラメータ演算部８４により燃焼負
荷の急増または急減を判定して、空気流量上限レベル設
定部８２ｂ、下限レベル設定部８２ａ内のパラメータＫ
４、Ｋ３を負荷急変状況に応じて許容範囲を拡大するよ
うにし、また応答速度の速い燃料流量制御系は空気流量
値の変動に追従して制御を行うので、空燃比を一定に保
ちながら燃焼制御系の応答速度を上げることができる。
【００２１】また、空気流量設定値補正演算部８５で
は、燃焼負荷急変時には急変状況に応じて空気流量設定
値に対して応答速度が速くなるよう補正値を計算して空
気流量調節計１０に加えるのでさらに燃焼制御系の応答
速度を上げることができる。
は、燃焼負荷急変時には急変状況に応じて空気流量設定
値に対して応答速度が速くなるよう補正値を計算して空
気流量調節計１０に加えるのでさらに燃焼制御系の応答
速度を上げることができる。
【００２２】
【発明の効果】本発明によれば、燃焼負荷が急増または
急減したときにそれを判定し、その場合、空気流量上限
レベル設定または下限設定値を動的に変更し、空気流量
設定値の設定許容範囲を広げるので、燃焼制御系の速応
性を改善でき、また燃焼負荷急変時に空気流量制御設定
値に負荷急変度合いに応じて動的に補正値を追加し空気
流量制御系の速応性を上げるので、燃焼制御系の空燃比
を一定に保った上で速応性を高めることが可能となる。
急減したときにそれを判定し、その場合、空気流量上限
レベル設定または下限設定値を動的に変更し、空気流量
設定値の設定許容範囲を広げるので、燃焼制御系の速応
性を改善でき、また燃焼負荷急変時に空気流量制御設定
値に負荷急変度合いに応じて動的に補正値を追加し空気
流量制御系の速応性を上げるので、燃焼制御系の空燃比
を一定に保った上で速応性を高めることが可能となる。
【図１】本発明の一実施例に係る燃焼制御装置の構成図
である。
である。
【図２】本発明の一実施例に係る負荷変動状況による空
気流量上下限レベルおよび空気流量制御設定値に対する
補正値の関数である。
気流量上下限レベルおよび空気流量制御設定値に対する
補正値の関数である。
【図３】従来の燃焼制御装置の構成図である。
１：バーナ ２：燃料流量計 ３：燃料流量操作端 ４：燃料供給配管 ５：空気流量計 ６：空気流量操作端 ７：空気流量配管 ８：ダブルクロスリミット燃焼制御部 ９：燃料流量調節計 １０：空気流量調節計 ８１：燃料信号制限部 ８１ａ：下限レベル設定部 ８１ｂ：上限レベル設定部 ８１ｃ：高レベル選択部 ８１ｄ：低レベル選択部 ８２：空気信号制限部 ８２ａ：下限レベル設定部 ８２ｂ：上限レベル設定部 ８２ｃ：低レベル選択部 ８２ｄ：高レベル選択部 ８３：燃焼負荷急変判定部 ８４：パラメータ演算部 ８４ａ：△Ｘ＞Ａ１の場合の関数 ８４ｂ：△Ｘ＜−Ａ１の場合の関数 ８４ｃ：−Ａ１＜＝△Ｘ＜＝Ａ１の場合のパラメータ ８５：空気流量設定値補正演算部
Claims (2)
- 【請求項１】 燃料流量計（２）、燃料流量操作端
（３）、燃料流量指令信号制限部（８１）とからなる燃
料流量制御系と、空気流量計（５）、空気流量操作端
（６）、空気流量指令信号制限部（８２）とからなる空
気流量制御系とを有し、前記空気流量指令信号制限部
（８２）では前記燃料流量計（２）で検出した燃料流量
信号ＦＧに基づいて、空気流量指令信号ＳＳに対する上
下限レベル制限を行って最適空気流量指令信号ＳＳ’を
前記空気流量操作端（６）に出力するとともに、前記燃
料流量指令信号制限部（８１）では、前記空気流量計
（５）で検出した空気流量信号ＦＡに基づいて、燃料流
量指令信号ＳＶに対する上下限レベル制限を行って最適
燃料流量指令信号ＳＶ’を前記燃料流量操作端（３）に
出力し、燃焼バーナ（１）に供給する空気と燃料との比
が一定になるようにダブルクロスリミット制御を行う燃
焼制御装置であって、 燃焼流量指令信号ＳＶと燃料流量信号ＦＧとの偏差ΔＸ
を求める燃焼負荷急変判定部（８３）と、該燃焼負荷判
定部（８３）で計算された偏差ΔＸに基づいて、空気流
量指令信号に対する上限レベル及び下限レベルパラメー
タを演算し、前記空気流量指令信号制限部（８２）に設
定している上限レベル及び下限レベルパラメータに変更
を与えるパラメータ演算部（８４）とを有し、燃焼負荷
急増または負荷急減時には空気流量指令信号制限部（８
２）のみ上下限レベルパラメータを拡大変更して空気流
量制御系の応答速度を上げ、燃料流量制御系は空気流量
制御系に追従する制御を行うようにしたことを特徴とす
る燃焼制御装置。 - 【請求項２】 前記燃焼負荷急変判定部（８３）で計算
された偏差ΔＸの絶対値が、所定の値（Ａ２）よりも大
きい場合、空気流量指令信号制限部（８２）から出力さ
れた最適空気流量指令信号ＳＳ’に補正値ΔＳを加算す
る空気流量設定値補正演算部（８５）を設け、更に空気
流量制御系の応答速度を上げる制御を行うようにしたこ
とを特徴とする請求項１記載の燃焼制御装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000339423A JP2002147749A (ja) | 2000-11-07 | 2000-11-07 | 燃焼制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000339423A JP2002147749A (ja) | 2000-11-07 | 2000-11-07 | 燃焼制御装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2002147749A true JP2002147749A (ja) | 2002-05-22 |
Family
ID=18814498
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2000339423A Withdrawn JP2002147749A (ja) | 2000-11-07 | 2000-11-07 | 燃焼制御装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2002147749A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20080318172A1 (en) * | 2004-06-23 | 2008-12-25 | Ebm-Papst Landshut Gmbh | Method for Regulating and Controlling a Firing Device and a Firing Device |
| JP2014190599A (ja) * | 2013-03-27 | 2014-10-06 | Jfe Engineering Corp | 廃棄物ガス化溶融装置及び廃棄物ガス化溶融方法 |
| JP2016020791A (ja) * | 2014-07-15 | 2016-02-04 | 三浦工業株式会社 | ボイラ装置 |
-
2000
- 2000-11-07 JP JP2000339423A patent/JP2002147749A/ja not_active Withdrawn
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20080318172A1 (en) * | 2004-06-23 | 2008-12-25 | Ebm-Papst Landshut Gmbh | Method for Regulating and Controlling a Firing Device and a Firing Device |
| US8500441B2 (en) * | 2004-06-23 | 2013-08-06 | Ebm-Papst Landshut Gmbh | Method for regulating and controlling a firing device and a firing device |
| JP2014190599A (ja) * | 2013-03-27 | 2014-10-06 | Jfe Engineering Corp | 廃棄物ガス化溶融装置及び廃棄物ガス化溶融方法 |
| JP2016020791A (ja) * | 2014-07-15 | 2016-02-04 | 三浦工業株式会社 | ボイラ装置 |
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Legal Events
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|---|---|---|---|
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Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A712 Effective date: 20060804 |
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Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A821 Effective date: 20060817 |
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Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20080108 |