JP2012180981A - Combustion device - Google Patents

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Hiroshi Takashima
博史 高島
Masato Nishiyama
将人 西山
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a combustion device capable of improving the stability of combustion when shifting from the combustion by a small capacity burner to the combustion by a large capacity burner.SOLUTION: In the combustion device 2, the large capacity burner 5 and the small capacity burner 6 are alternately operated and overlapping combustion is carried out temporarily carried out only when shifting combustion, the rotational frequency of a blower and the flow channel area of a blowing channel 7 are set to a position where they becomes smallest during the combustion only by the small capacity burner 6, the rotational frequency of the blower is set larger and the flowing channel area of the blowing channel becomes smaller and the combustion is carried out with the static pressure of the blower increased compared to when minimum combustion by the large capacity burner 5 when shifting from the small capacity burner 6 to the large capacity burner 5, the flow channel area of the blowing channel is enlarged while reducing the rotational frequency of the blower and the minimum combustion by the large capacity burner is carried out after the completion of the overlapping combustion.

Description

本発明は、パイロットバーナとメインバーナのように、小容量バーナと大容量バーナを並列に設置して燃焼する燃焼装置に関するものである。   The present invention relates to a combustion apparatus that burns by installing a small-capacity burner and a large-capacity burner in parallel, such as a pilot burner and a main burner.

特許第4176686号公報に記載があるように、大容量メインバーナと小容量パイロットバーナを持ち、大容量バーナの点火は小容量バーナの火炎を使用して行う燃焼装置が広く普及している。また、パイロットバーナとは別に大容量バーナと小容量バーナを持ち、必要燃焼量に応じて燃焼するバーナを切り替えるようにしているものもある。燃焼するバーナを小容量バーナから大容量バーナへと切り替える場合、小容量バーナを燃焼している状態で大容量バーナへの燃料供給を行い、大容量バーナでの燃焼を開始した後に小容量バーナへの燃料供給を停止する。また、大容量バーナを停止する場合も、大容量バーナで燃焼している状態で小容量バーナへの燃料供給を行い、小容量バーナでの燃焼を開始した後に大容量バーナへの燃料供給を停止する。複数のバーナを同時に燃焼するようにしていた場合、バーナの燃焼構造によっては重複燃焼で火炎が不安定となり、良好な燃焼が確保できないということがある。また、重複燃焼を継続するバーナでは、一方のバーナ火炎が消失して燃料だけが噴射し続けることを防止するため、それぞれのバーナが正常に火炎を形成できていることを検出できる装置を設けることなどの対応が必要になる場合がある。
交替燃焼方式でも燃焼バーナの切り替え時には重複燃焼を行う時があるため、燃焼が一時不安定となり、振動燃焼などの問題が発生することがあった。
As described in Japanese Patent No. 4176686, a combustion apparatus that has a large-capacity main burner and a small-capacity pilot burner and uses a flame of a small-capacity burner to ignite the large-capacity burner is widely used. In addition to the pilot burner, there is a type that has a large-capacity burner and a small-capacity burner, and switches the burner to burn according to the required amount of combustion. When switching the burning burner from a small-capacity burner to a large-capacity burner, supply fuel to the large-capacity burner while the small-capacity burner is burning, and start combustion in the large-capacity burner before moving to the small-capacity burner. Stop the fuel supply. Also, when stopping the large-capacity burner, fuel is supplied to the small-capacity burner while burning with the large-capacity burner, and the fuel supply to the large-capacity burner is stopped after starting combustion with the small-capacity burner. To do. When burning a plurality of burners at the same time, depending on the combustion structure of the burner, the flame may become unstable due to overlapping combustion, and good combustion may not be ensured. In addition, in burners that continue overlapping combustion, in order to prevent that one burner flame disappears and only fuel continues to be injected, a device that can detect that each burner can form a flame normally is provided. It may be necessary to take such actions.
Even in the alternating combustion method, there are times when overlapping combustion is performed at the time of switching the combustion burner, so that combustion becomes temporarily unstable and problems such as vibration combustion may occur.

特許第4176686号公報に記載の発明では、パイロットバーナによる燃焼量を、比較的大きな火力で燃焼するパイロット燃焼と、パイロット燃焼よりも小さな火力で燃焼する待機時燃焼での切り替えを行うようにしている。メインバーナによる燃焼が不要な待機時、パイロットバーナによる燃焼は燃焼量の小さな待機時燃焼とし、メインバーナによる燃焼を開始する時には燃焼量を大きくしたパイロット燃焼とすることで、メインバーナの燃焼開始時の着火性向上とメイン待機時の燃料消費量の削減を両立することができる。メインバーナへの燃焼移行時にパイロットバーナによる燃焼量を大きくすることでメインバーナの着火性が向上したが、この場合でもパイロットバーナによる燃焼とメインバーナによる燃焼が重なった際には、燃焼が不安定となり、燃焼音の増大や振動燃焼などが発生することがあった。   In the invention described in Japanese Patent No. 4176686, the combustion amount by the pilot burner is switched between pilot combustion that burns with a relatively large thermal power and standby combustion that burns with a smaller thermal power than the pilot combustion. . When the combustion by the main burner is not required, the combustion by the pilot burner is the standby combustion with a small combustion amount, and when the combustion by the main burner is started, the pilot combustion with the larger combustion amount is performed, so that the combustion of the main burner is started. It is possible to achieve both improved ignitability and reduced fuel consumption during main standby. Although the ignitability of the main burner was improved by increasing the amount of combustion by the pilot burner during the transition to the main burner, even in this case, when the combustion by the pilot burner and the combustion by the main burner overlap, the combustion becomes unstable Thus, an increase in combustion noise and vibration combustion may occur.

特許4176686号公報Japanese Patent No. 4176686

本発明が解決しようとする課題は、小容量バーナによる燃焼から大容量バーナによる燃焼への切り替え時において、燃焼の安定性を向上させることのできる燃焼装置を提供することにある。   The problem to be solved by the present invention is to provide a combustion apparatus capable of improving the stability of combustion when switching from combustion by a small capacity burner to combustion by a large capacity burner.

請求項1に記載の発明は、燃焼量をそれぞれで増減することのできる大容量バーナと小容量バーナを持ち、大容量バーナの燃焼時には小容量バーナによる燃焼を停止し、大容量バーナの燃焼停止時には小容量バーナによる燃焼を行うように交替燃焼を行っており、燃焼の切り替え時にのみ一時的に重複燃焼を行う燃焼装置であって、小容量バーナは、小容量バーナのみを燃焼させておく場合には燃焼量を減らした小さな火力で燃焼を行い、小容量バーナから大容量バーナへ燃焼を切り替える際には燃焼量を増やして大きな火力で燃焼を行い、大容量バーナは、最小燃焼量の位置で小容量バーナから燃焼が切り替えられた後に、負荷に応じて燃焼量を増減して火力変更が行われるもので、燃焼用空気は一つの経路から供給され、送風機回転速度の調節装置と、送風路の流路面積の調節装置によって送風量の変更が行われる燃焼装置において、小容量バーナのみの燃焼時は、送風機回転速度と送風路の流路面積が最も小さくなる位置に設定され、小容量バーナから大容量バーナへの切り替えは、大容量バーナでの最小燃焼量時に比べ送風機回転速度を大きくし、かつ送風路の流路面積は小さくなる設定として、送風機の静圧が高くなる状態で行い、重複燃焼を終えた後に、送風機回転速度を小さくしながら、送風路の流路面積を大きくする動きで変更し、大容量バーナでの最小燃焼位置とするものであることを特徴する。   The invention according to claim 1 has a large-capacity burner and a small-capacity burner that can increase and decrease the amount of combustion, respectively, and when the large-capacity burner is burned, the combustion by the small-capacity burner is stopped and the combustion of the large-capacity burner is stopped. In some cases, alternating combustion is performed so that combustion is performed with a small-capacity burner, and combustion is performed only temporarily when switching combustion, and the small-capacity burner burns only the small-capacity burner. Burns with a small thermal power with a reduced amount of combustion.When switching from a small-capacity burner to a large-capacity burner, the combustion amount is increased and the combustion is performed with a large thermal power. After the combustion is switched from the small-capacity burner, the combustion power is changed by increasing / decreasing the combustion amount according to the load, and the combustion air is supplied from one path, and the rotation speed of the blower In the combustion apparatus in which the air flow rate is changed by the adjusting device and the adjusting device for the flow passage area of the air passage, when only the small-capacity burner is burned, the blower rotation speed and the flow passage area of the air passage are at the smallest position. When switching from a small-capacity burner to a large-capacity burner, the fan rotational speed is increased compared to the minimum combustion amount in the large-capacity burner, and the flow passage area of the air passage is reduced. After the overlap combustion is finished, change the movement to increase the flow area of the air passage while reducing the blower rotation speed, and make it the minimum combustion position in the large capacity burner Characterize.

請求項2に記載の発明は、前記の燃焼装置において、小容量バーナから大容量バーナへの切り替え時における空気供給量は、大容量バーナでの最小燃焼量時における空気供給量よりも多くしておき、重複燃焼を終えた後に、送風機回転速度を小さくしながら、送風路の流路面積を大きくする際に前記最小燃焼位置まで空気供給量を減少するものであることを特徴とする。   According to a second aspect of the present invention, in the above-described combustion apparatus, the air supply amount at the time of switching from the small-capacity burner to the large-capacity burner is larger than the air supply amount at the minimum combustion amount in the large-capacity burner. In addition, after the overlap combustion is finished, the air supply amount is reduced to the minimum combustion position when the flow passage area of the air passage is increased while reducing the rotational speed of the blower.

小容量バーナのみの燃焼であって、大容量バーナへの切り替えは行わない場合には、小容量バーナの燃焼量を小さくしておくことで燃料の消費量を削減することができ、大容量バーナへの着火を行う場合には小容量バーナの燃焼量を大きくすることで切り替え時の燃焼安定性を向上させることができる。そのため、燃料消費量の削減と大容量バーナへの着火性向上を両立させることができる。そして、大容量バーナへの切り替え時には、送風機の回転数と送風路面積を大きくして送風量を多くするが、送風機の回転数は大容量バーナでの最小燃焼時よりも大きくするのに対し、送風路面積は大容量バーナでの最小燃焼時よりも小さくすることによって送風静圧を高い状態で維持し、高い送風静圧で火炎のゆらぎを押さえ込むことによって振動燃焼の発生を抑制できる。また、重複燃焼時には大容量バーナでの燃焼量+小容量バーナでの燃焼量になるため、大容量バーナでの最小燃焼量時よりも送風量を多くして重複燃焼に見合う量の空気を供給することで、切り替え時でも適正な燃焼状態を維持でき、COの発生など抑制できる。   When combustion is performed only with a small-capacity burner and switching to a large-capacity burner is not performed, the fuel consumption can be reduced by reducing the combustion amount of the small-capacity burner. When ignition is performed, the combustion stability at the time of switching can be improved by increasing the combustion amount of the small capacity burner. Therefore, it is possible to achieve both a reduction in fuel consumption and an improvement in ignitability of a large-capacity burner. And when switching to a large-capacity burner, the rotation speed of the blower and the air passage area are increased to increase the amount of blown air, whereas the rotation speed of the blower is larger than that during the minimum combustion in the large-capacity burner, By making the air passage area smaller than that at the time of minimum combustion in the large-capacity burner, the air blowing static pressure is maintained in a high state, and the occurrence of vibration combustion can be suppressed by suppressing the fluctuation of the flame with the high air blowing static pressure. In addition, the amount of combustion in the large-capacity burner + the amount of combustion in the small-capacity burner at the time of overlapping combustion is increased. By doing so, an appropriate combustion state can be maintained even at the time of switching, and generation of CO can be suppressed.

本発明の一実施例における燃焼装置のフロー図The flowchart of the combustion apparatus in one Example of this invention 本発明の一実施例における燃焼状況のタイムチャートThe time chart of the combustion condition in one Example of this invention

本発明の一実施例を図面を用いて説明する。図1は本発明を実施している燃焼装置をボイラに設置した場合におけるフロー図、図2は本発明を実施しているボイラのタイムチャートである。ボイラは中央に設けた燃焼室3の周囲に垂直な水管を環状に並べておき、水管の上部と下部で管寄せに接続している。燃焼室3の上部には、下向きに火炎を発生させる燃焼装置2を設けており、ボイラ中央部の燃焼室3内で火炎の燃焼を行う。燃焼装置2には、大容量のメインバーナ5と小容量のパイロットバーナ6を設けている。燃焼装置2で使用する燃焼用空気は、送風機10によって供給する。送風機10からの燃焼用空気は送風路7を通して供給するようにしており、ウインドボックス8で燃焼用空気を整流してメインバーナ5及びパイロットバーナ6へ供給する。送風機には送風機の電源周波数を変更するインバータ装置17を接続しておき、インバータ装置17によって送風機の回転数を変更することでメインバーナ5及びパイロットバーナ6へ送る燃焼用空気量を調節する。また、送風路7の途中には、送風路7の流路面積を変更するダンパ15を設けており、ダンパ15によってもメインバーナ5及びパイロットバーナ6へ送る燃焼用空気量を調節するようにしている。   An embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a flow chart when a combustion apparatus embodying the present invention is installed in a boiler, and FIG. 2 is a time chart of the boiler embodying the present invention. In the boiler, vertical water pipes are arranged in a ring around the combustion chamber 3 provided in the center, and are connected to the header at the upper and lower parts of the water pipe. A combustion device 2 that generates a downward flame is provided above the combustion chamber 3, and the flame is burned in the combustion chamber 3 in the center of the boiler. The combustion apparatus 2 is provided with a large capacity main burner 5 and a small capacity pilot burner 6. The combustion air used in the combustion device 2 is supplied by the blower 10. Combustion air from the blower 10 is supplied through the air passage 7, and the combustion air is rectified by the wind box 8 and supplied to the main burner 5 and the pilot burner 6. An inverter device 17 that changes the power supply frequency of the blower is connected to the blower, and the amount of combustion air sent to the main burner 5 and the pilot burner 6 is adjusted by changing the rotational speed of the blower by the inverter device 17. Further, a damper 15 for changing the flow passage area of the air passage 7 is provided in the middle of the air passage 7, and the amount of combustion air sent to the main burner 5 and the pilot burner 6 is also adjusted by the damper 15. Yes.

燃焼装置2への燃料供給は、燃料供給配管4を通して行う。燃料供給配管4は途中で分岐しており、メインバーナ5及びパイロットバーナ6のそれぞれと接続している。メインバーナ5へ接続している燃料供給配管4には、燃料供給量調節手段としてメイン燃料遮断弁13とメイン流量切替弁14を設け、パイロットバーナ6へ接続している燃料供給配管4にはパイロット燃料遮断弁12とパイロット流量切替弁16を設けている。メインバーナ5への燃料供給は、メイン燃料遮断弁13を開くことで行い、メイン流量切替弁14によって流量を切り替えることで、燃焼量の大きい高燃焼用と燃焼量の小さい低燃焼用の燃料供給を行うことができるようにしておく。ここでは高燃焼と低燃焼の二段階で燃焼量を制御しているため、低燃焼が大容量バーナの最小燃焼量となる。同様にパイロットバーナ6への燃料供給は、パイロット燃料遮断弁12を開くことで行い、パイロット流量切替弁16によって流量を切り替えることで、メイン切り替え時に行う比較的大きな火力での燃焼と、パイロット単独燃焼時での小さな火力での燃焼を行うことができるようにしておく。   Fuel is supplied to the combustion device 2 through the fuel supply pipe 4. The fuel supply pipe 4 branches off in the middle and is connected to each of the main burner 5 and the pilot burner 6. The fuel supply pipe 4 connected to the main burner 5 is provided with a main fuel cutoff valve 13 and a main flow rate switching valve 14 as fuel supply amount adjusting means, and the fuel supply pipe 4 connected to the pilot burner 6 is piloted. A fuel cutoff valve 12 and a pilot flow rate switching valve 16 are provided. The fuel is supplied to the main burner 5 by opening the main fuel shut-off valve 13, and by switching the flow rate with the main flow rate switching valve 14, the fuel supply for high combustion with a large combustion amount and low combustion with a small combustion amount is provided. To be able to do. Here, since the combustion amount is controlled in two stages of high combustion and low combustion, low combustion is the minimum combustion amount of the large-capacity burner. Similarly, fuel is supplied to the pilot burner 6 by opening the pilot fuel shut-off valve 12, and by switching the flow rate with the pilot flow rate switching valve 16, combustion with a relatively large thermal power performed at the time of main switching, and pilot single combustion Be prepared to burn with small firepower at the time.

パイロット燃料の流量切り替えは、図に記載しているようにパイロット燃料遮断弁12よりも下流の燃料供給配管に並列部を設け、並列部の一方にオリフィス、もう一方に遮断弁を設けることによって行っている。燃料供給配管を並列化し、オリフィスと遮断弁を一方ずつ設けた場合、上流のパイロット燃料遮断弁12を開いていれば並列部に設けた遮断弁を閉じていてもオリフィス部分を燃料が流れるため、比較的少量の燃料が流れることになる。そして並列部の遮断弁を開くと、燃料は遮断弁部分にも流れるため、比較的多量の燃料が流れることになる。   As shown in the figure, the flow rate of the pilot fuel is switched by providing a parallel portion in the fuel supply pipe downstream of the pilot fuel cutoff valve 12, providing an orifice in one of the parallel portions, and a cutoff valve in the other. ing. When the fuel supply pipes are arranged in parallel and one orifice and one shut-off valve are provided, the fuel flows through the orifice portion even if the shut-off valve provided in the parallel portion is closed if the upstream pilot fuel shut-off valve 12 is opened. A relatively small amount of fuel will flow. When the shut-off valve in the parallel portion is opened, the fuel flows also to the shut-off valve portion, so that a relatively large amount of fuel flows.

ボイラは下部の給水配管から給水を行い、上部の蒸気配管9から蒸気を取り出して蒸気使用機器へ送っており、蒸気圧力値を検出する圧力検出装置1を蒸気部に設ける。圧力検出装置1、パイロット燃料遮断弁12、パイロット流量切換弁16、メイン燃料遮断弁13、メイン流量切替弁14、ダンパ15、インバータ装置17のそれぞれと接続した運転制御装置11を設けておき、運転制御装置11が各機器の作動を制御することでボイラの運転を制御する。   The boiler supplies water from the lower water supply pipe, takes out the steam from the upper steam pipe 9 and sends it to the steam-using device, and provides a pressure detection device 1 for detecting the steam pressure value in the steam section. An operation control device 11 connected to each of the pressure detection device 1, the pilot fuel cutoff valve 12, the pilot flow rate switching valve 16, the main fuel cutoff valve 13, the main flow rate switching valve 14, the damper 15, and the inverter device 17 is provided and operated. The control device 11 controls the operation of each device to control the operation of the boiler.

運転制御装置11には、蒸気圧力値に応じて必要な燃焼量を定めておく。本実施例では、燃焼量は、メインバーナ5の定格燃焼量で燃焼を行う高燃焼、高燃焼よりも小さな火力で燃焼を行う低燃焼、メインバーナ5を停止し、パイロットバーナで燃焼を行うメイン待機の位置で制御を行っている。蒸気圧力値が低圧設定値よりも低い場合には高燃焼、蒸気圧力値が低圧設定値と高圧設定値の間にある場合には低燃焼、蒸気圧力値が高圧設定値よりも高い場合にはメイン待機を行うように設定しておく。運転制御装置11は、圧力検出装置1で検出している蒸気圧力値から定まるメインバーナ5の燃焼量に合わせて、燃焼用空気供給量の調節と燃料供給量の調節を行う。燃焼用空気供給量の調節を行うダンパには燃焼量の大きな高燃焼用位置と燃焼量の小さな低燃焼用位置を設定しておき、所定量の燃焼用空気を供給することができるようにしておく。高燃焼時にはダンパ15の開度を広くすることで燃焼用空気供給量を多くし、低燃焼時にはダンパ15の開度を狭くすることで燃焼用空気供給量を少なくする。また、送風機10の回転速度を制御するインバータ装置17でも、燃焼量の大きな高燃焼用周波数と燃焼量の小さな低燃焼用周波数を設定しておき、所定量の燃焼用空気を供給することができるようにしておく。高燃焼時には送風機10の回転速度を高くすることで燃焼用空気供給量を多くし、低燃焼時には送風機10の回転速度を低くすることで燃焼用空気供給量を少なくする。   In the operation control device 11, a necessary combustion amount is determined according to the steam pressure value. In this embodiment, the combustion amount is high combustion in which combustion is performed at the rated combustion amount of the main burner 5, low combustion in which combustion is performed with a smaller thermal power than high combustion, the main burner 5 is stopped, and combustion is performed in the pilot burner. Control is performed at the standby position. High combustion when the steam pressure value is lower than the low pressure set value, low combustion when the steam pressure value is between the low pressure set value and the high pressure set value, and when the steam pressure value is higher than the high pressure set value Set to perform main standby. The operation control device 11 adjusts the combustion air supply amount and the fuel supply amount in accordance with the combustion amount of the main burner 5 determined from the steam pressure value detected by the pressure detection device 1. For the damper that adjusts the combustion air supply amount, a high combustion position with a large combustion amount and a low combustion position with a small combustion amount are set so that a predetermined amount of combustion air can be supplied. deep. The combustion air supply amount is increased by increasing the opening of the damper 15 during high combustion, and the combustion air supply amount is decreased by reducing the opening of the damper 15 during low combustion. The inverter device 17 that controls the rotational speed of the blower 10 can also set a high combustion frequency with a large combustion amount and a low combustion frequency with a small combustion amount, and supply a predetermined amount of combustion air. Keep it like that. The combustion air supply amount is increased by increasing the rotation speed of the blower 10 during high combustion, and the combustion air supply amount is decreased by decreasing the rotation speed of the blower 10 during low combustion.

そしてまた、運転制御装置11には、パイロットバーナ6による燃焼の設定も行っておく。パイロットバーナ6はメインバーナ5の火種となるものであり、メインバーナ5の燃焼開始前からパイロットバーナ6の燃焼を行っておき、メインバーナ5による燃焼を開始するとパイロットバーナ6の燃焼を停止する。そしてメインバーナ5の燃焼停止時には燃焼停止直前にパイロットバーナ6による燃焼を開始し、次のメインバーナ5による燃焼開始まではパイロットバーナ6のみを燃焼する交替燃焼を行うものである。パイロットバーナ6はメインバーナ5に比べると燃焼量は、はるかに小さいものであるが、パイロットバーナ6にも大小2つの燃焼量を定めておく。パイロットバーナ6による燃焼量は、メインバーナ5の点火を行う場合には、比較的大きな火力の燃焼量で燃焼を行い、メインバーナ5の点火を行う時期ではなくパイロットバーナ6の燃焼のみを行っておく場合には、パイロットバーナ6の定格より小さな火力で微小燃焼を行うようにしている。   Further, the operation control device 11 is also set for combustion by the pilot burner 6. The pilot burner 6 serves as a fire type for the main burner 5. The pilot burner 6 is burned before the combustion of the main burner 5 is started, and the combustion of the pilot burner 6 is stopped when the combustion by the main burner 5 is started. When the combustion of the main burner 5 is stopped, combustion by the pilot burner 6 is started immediately before the combustion is stopped, and alternate combustion is performed in which only the pilot burner 6 is burned until the start of combustion by the next main burner 5. Although the combustion amount of the pilot burner 6 is much smaller than that of the main burner 5, two large and small combustion amounts are determined for the pilot burner 6. When the main burner 5 is ignited, the combustion amount by the pilot burner 6 is combusted with a comparatively large amount of combustion power, and only the pilot burner 6 is combusted, not when the main burner 5 is ignited. In the case of setting, fine combustion is performed with a thermal power smaller than the rating of the pilot burner 6.

ダンパ15では、パイロットバーナ6のみを燃焼する設定位置として、前記の低燃焼位置よりもさらに閉じた微小燃焼位置と、低燃焼位置と微小燃焼位置の間の開度としたメイン着火位置を設定しておく。運転制御装置11は、ダンパ15を微小燃焼時には燃焼用空気供給量を少なくする微小燃焼位置とし、その後メインバーナ5へ点火し、重複燃焼を行っている間はメイン着火位置とする。   In the damper 15, as a setting position for burning only the pilot burner 6, a fine combustion position that is further closed than the low combustion position and a main ignition position that is an opening between the low combustion position and the fine combustion position are set. Keep it. The operation control device 11 sets the damper 15 to a minute combustion position where the amount of combustion air supplied is reduced during minute combustion, and then ignites the main burner 5 to the main ignition position while performing overlapping combustion.

インバータ装置17では、パイロットバーナ6のみを燃焼する微小燃焼では設定周波数の小さな回転数で送風機の運転を行っているが、その後メインバーナ5の点火を行う時には、メイン着火時周波数設定値まで回転数を高め、重複燃焼を行っている間はメインバーナの最小燃焼量となる低燃焼時周波数よりも大きな値に設定された回転数の運転を行う。   In the inverter device 17, in the minute combustion in which only the pilot burner 6 is combusted, the blower is operated at a rotation speed with a small set frequency. During the overlap combustion, the engine is operated at a rotational speed set to a value larger than the low combustion frequency, which is the minimum combustion amount of the main burner.

図2のタイムチャートに基づき、運転制御の状況を説明する。図2の場合、パイロットバーナを小火力で燃焼する微小燃焼、メイン着火のためにパイロットバーナの燃焼量を大きくする切替燃焼、パイロットバーナの火炎をメインバーナに移すメイン着火、メインバーナを比較的小さな燃焼量で燃焼する低燃焼、メインバーナの定格の燃焼量で燃焼を行う高燃焼の順に運転状態が移っている。空気供給量を制御するインバータ装置の設定周波数とダンパ装置の設定開度は、それぞれ複数設定しており、図では斜線部が広くなるほど空気供給量が多くなることを示している。燃料供給は開閉2位置の制御弁で行っており、弁が開いている時期を斜線部で示している。そして燃料供給量合計の部分では、斜線部が広くなるほど燃料供給量が多くなることを示している。   Based on the time chart of FIG. 2, the state of operation control will be described. In the case of FIG. 2, a small combustion in which the pilot burner is burned with a small heating power, a switching combustion in which the combustion amount of the pilot burner is increased for main ignition, a main ignition in which the pilot burner flame is transferred to the main burner, and a relatively small main burner. The operating state is shifted in the order of low combustion that burns with the combustion amount and high combustion that burns with the rated combustion amount of the main burner. A plurality of setting frequencies of the inverter device for controlling the air supply amount and a set opening degree of the damper device are respectively set. In the figure, the air supply amount increases as the shaded portion becomes wider. The fuel is supplied by a control valve at two positions of opening and closing, and the time when the valve is open is indicated by a hatched portion. The portion of the total fuel supply amount indicates that the fuel supply amount increases as the shaded portion increases.

微小燃焼では、メインバーナ5の燃焼を行う必要はないために火力を小さくすることで燃料消費量を削減する。燃料供給はパイロット燃料遮断弁12のみを開き、その他の燃料弁は閉じている。パイロット燃料遮断弁12を開くと、パイロット流量切替弁16は閉じていてもオリフィス部分を通してパイロットバーナ6へ燃料が送られるが、パイロットバーナ6へ送られる燃料量はオリフィスによって制限された量となるために少ない量となる。そしてインバータ周波数とダンパは、最も小さな設定である微小燃焼位置としているため、空気供給量も少なくなっている。そのため、燃料消費量を抑えながら安定した燃焼を行うことができる。   In the minute combustion, since it is not necessary to burn the main burner 5, the fuel consumption is reduced by reducing the thermal power. For fuel supply, only the pilot fuel shut-off valve 12 is opened, and the other fuel valves are closed. When the pilot fuel shut-off valve 12 is opened, fuel is sent to the pilot burner 6 through the orifice portion even if the pilot flow rate switching valve 16 is closed, but the amount of fuel sent to the pilot burner 6 is limited by the orifice. Less. Since the inverter frequency and the damper are set to the smallest combustion position which is the smallest setting, the air supply amount is also reduced. Therefore, stable combustion can be performed while suppressing fuel consumption.

ボイラの蒸気圧力が低下し、圧力検出装置1で検出している蒸気圧力値がボイラの燃焼を開始させる圧力値まで低下すると、運転制御装置11はボイラの燃焼を行って蒸気の供給を行う。運転制御装置11は、パイロット流量切替弁16を開き、パイロットバーナ6への燃料供給量を増加して、パイロットバーナ6の火力を大きくする。そしてインバータ周波数をメイン着火時周波数に変更し、ダンパ位置をメイン着火位置に変更することで燃焼装置への空気供給量を増加する。   When the steam pressure of the boiler decreases and the steam pressure value detected by the pressure detection device 1 decreases to a pressure value at which combustion of the boiler starts, the operation control device 11 burns the boiler and supplies steam. The operation control device 11 opens the pilot flow rate switching valve 16 to increase the fuel supply amount to the pilot burner 6 and increase the thermal power of the pilot burner 6. Then, the amount of air supplied to the combustion apparatus is increased by changing the inverter frequency to the main ignition frequency and changing the damper position to the main ignition position.

その後、メイン燃焼の着火は、メイン燃料遮断弁13を開くことで行う。メイン流量切換弁14は、弁体を閉じても所定量の燃料は送られるものであり、メイン燃料遮断弁13を開き、メイン流量切換弁14は閉じている場合には、制限された量の燃料がメインバーナ5へ燃料が送られる。運転制御装置11は、ダンパ15及びインバータ装置17がメイン着火時位置の空気を供給するようにしている状態でメイン燃料遮断弁13を開く。メイン燃料遮断弁13を開き、メインバーナ5へ燃料供給を開始すると、パイロットバーナ6の火炎がメインバーナ5へ燃え広がり、メインバーナ5での燃焼が開始される。この際、インバータ装置17では周波数を高めて回転数を大きくしており、ダンパ15を絞って流路面積を小さくした状態で行っているため、送風静圧は高くなっており、高い送風静圧によって一時的な燃焼音の増大や振動燃焼などの発生を抑制することができる。   Thereafter, ignition of main combustion is performed by opening the main fuel cutoff valve 13. The main flow rate switching valve 14 is such that a predetermined amount of fuel is sent even when the valve body is closed. When the main fuel cutoff valve 13 is opened and the main flow rate switching valve 14 is closed, a limited amount of fuel is sent. Fuel is sent to the main burner 5. The operation control device 11 opens the main fuel cutoff valve 13 in a state in which the damper 15 and the inverter device 17 supply air at the main ignition position. When the main fuel cutoff valve 13 is opened and fuel supply to the main burner 5 is started, the flame of the pilot burner 6 spreads to the main burner 5 and combustion in the main burner 5 is started. At this time, in the inverter device 17, the frequency is increased and the rotation speed is increased, and the damper 15 is squeezed to reduce the flow area, so that the static air pressure is high, and the high static air pressure is high. Therefore, it is possible to suppress a temporary increase in combustion noise and vibration combustion.

また、この時の燃料供給量は、メインバーナ5への供給とパイロットバーナ6への供給が重複しているため、燃料供給量の合計はメイン単独での低燃焼時よりも多くなる。そのため、燃料供給量の多くなるメイン着火の工程では、低燃焼時よりもパイロットバーナ6への燃料供給量が追加されている分に見合う空気供給量が多くなるように設定しておく。メインバーナ5とパイロットバーナ6の重複燃焼を所定時間行うと、メイン着火の工程を終了し、パイロット燃料遮断弁12及びパイロット流量切換弁16を閉じてパイロットバーナ6の燃焼を停止する。そしてインバータ装置17での周波数を低燃焼周波数まで下げながら、ダンパ15の位置を低燃焼位置まで大きくすることで、燃料供給量と燃焼用空気供給量の関係が適正となるようにする。   In addition, since the fuel supply amount at this time overlaps the supply to the main burner 5 and the supply to the pilot burner 6, the total fuel supply amount becomes larger than that in the low combustion of the main alone. For this reason, in the main ignition process in which the fuel supply amount increases, the air supply amount corresponding to the amount of fuel supply amount added to the pilot burner 6 is set to be larger than in the case of low combustion. When overlapping combustion of the main burner 5 and the pilot burner 6 is performed for a predetermined time, the main ignition process is terminated, the pilot fuel cutoff valve 12 and the pilot flow rate switching valve 16 are closed, and combustion of the pilot burner 6 is stopped. Then, while reducing the frequency at the inverter device 17 to the low combustion frequency, the position of the damper 15 is increased to the low combustion position, so that the relationship between the fuel supply amount and the combustion air supply amount becomes appropriate.

燃焼量を高燃焼にする場合には、インバータ装置17での周波数を高燃焼周波数とし、ダンパ15の位置を高燃焼位置とすることで、高燃焼用の燃料供給量と燃焼用空気供給量とする。そして、メイン流量切換弁14を開くと、メイン流量切換弁14を通過する燃料量が増加するため、メインバーナ5での燃焼量が大きくなる。   When the combustion amount is set to high combustion, the frequency at the inverter device 17 is set to the high combustion frequency, and the position of the damper 15 is set to the high combustion position, so that the fuel supply amount for high combustion and the air supply amount for combustion are To do. When the main flow rate switching valve 14 is opened, the amount of fuel passing through the main flow rate switching valve 14 increases, so that the combustion amount in the main burner 5 increases.

蒸気圧力値の上昇によってメインバーナ5での燃焼が必要なくなった場合には、メインバーナ5の燃焼からパイロットバーナ6の燃焼へ切り替える。この場合、パイロットバーナ6の燃焼を開始した後にメインバーナ5の燃焼を停止する。パイロットバーナ6のみでの燃焼を行う場合、パイロットバーナ6ではより小さな火力で燃焼することにしており、微小燃焼の状態に戻る。   When combustion in the main burner 5 is no longer necessary due to an increase in the steam pressure value, switching from combustion in the main burner 5 to combustion in the pilot burner 6 is performed. In this case, the combustion of the main burner 5 is stopped after the combustion of the pilot burner 6 is started. When combustion is performed only with the pilot burner 6, the pilot burner 6 burns with a smaller heating power and returns to the state of minute combustion.

メインバーナ5の燃焼開始時には、パイロットバーナ6による燃焼量を比較的大きな火力での燃焼とし、その後にメインバーナ5の燃焼を開始することで、メインバーナ5の点火を確実に行うことができる。また、パイロットバーナでの火力を大きくするのはメインバーナ5の燃焼を開始する直前からとし、メインバーナ5を燃焼させる必要がなく、パイロットバーナ6のみを燃焼させておく場合の燃焼量は火力の小さな微小燃焼としているため、待機中の燃料消費量を少なくすることができる。さらに、供給する空気量も少なくなるため、ボイラからの放散熱量を少なく抑えることができる。   When the combustion of the main burner 5 is started, the amount of combustion by the pilot burner 6 is set to combustion with a relatively large heating power, and then the combustion of the main burner 5 is started, so that the main burner 5 can be ignited reliably. Further, the heating power in the pilot burner is increased immediately before the combustion of the main burner 5 is started, and it is not necessary to burn the main burner 5, and the combustion amount when only the pilot burner 6 is burned is the thermal power. Due to the small micro-combustion, the amount of fuel consumption during standby can be reduced. Furthermore, since the amount of air to be supplied is reduced, the amount of heat dissipated from the boiler can be reduced.

また、メイン着火の工程では送風空気の静圧を高めているため、メイン着火時に燃焼音の増大や振動燃焼が発生することを防止することができる。そして重複燃焼時にも燃料と空気の比率を適正に保つことで適正な燃焼状態を維持することができ、COの発生などを抑制することができる。   Further, since the static pressure of the blown air is increased in the main ignition process, it is possible to prevent an increase in combustion noise and vibration combustion from occurring during the main ignition. And even at the time of overlapping combustion, an appropriate combustion state can be maintained by maintaining an appropriate ratio of fuel and air, and generation of CO can be suppressed.

1 圧力検出装置
2 燃焼装置
3 燃焼室
4 燃料供給配管
5 メインバーナ
6 パイロットバーナ
7 送風路
8 ウインドボックス
9 蒸気配管
10 送風機
11 運転制御装置
12 パイロット燃料遮断弁
13 メイン燃料遮断弁
14 メイン流量切替弁
15 ダンパ
16 パイロット流量切替弁
17 インバータ装置
1 Pressure detection device 2 Combustion device
DESCRIPTION OF SYMBOLS 3 Combustion chamber 4 Fuel supply piping 5 Main burner 6 Pilot burner 7 Air supply path 8 Wind box 9 Steam piping 10 Blower 11 Operation control device 12 Pilot fuel cutoff valve 13 Main fuel cutoff valve 14 Main flow rate switching valve 15 Damper 16 Pilot flow rate switching valve 17 Inverter device

Claims (2)

燃焼量をそれぞれで増減することのできる大容量バーナと小容量バーナを持ち、大容量バーナの燃焼時には小容量バーナによる燃焼を停止し、大容量バーナの燃焼停止時には小容量バーナによる燃焼を行うように交替燃焼を行っており、燃焼の切り替え時にのみ一時的に重複燃焼を行う燃焼装置であって、小容量バーナは、小容量バーナのみを燃焼させておく場合には燃焼量を減らした小さな火力で燃焼を行い、小容量バーナから大容量バーナへ燃焼を切り替える際には燃焼量を増やして大きな火力で燃焼を行い、大容量バーナは、最小燃焼量の位置で小容量バーナから燃焼が切り替えられた後に、負荷に応じて燃焼量を増減して火力変更が行われるもので、燃焼用空気は一つの経路から供給され、送風機回転速度の調節装置と、送風路の流路面積の調節装置によって送風量の変更が行われる燃焼装置において、小容量バーナのみの燃焼時は、送風機回転速度と送風路の流路面積が最も小さくなる位置に設定され、小容量バーナから大容量バーナへの切り替えは、大容量バーナでの最小燃焼量時に比べ送風機回転速度を大きくし、かつ送風路の流路面積は小さくなる設定として、送風機の静圧が高くなる状態で行い、重複燃焼を終えた後に、送風機回転速度を小さくしながら、送風路の流路面積を大きくする動きで変更し、大容量バーナでの最小燃焼位置とするものであることを特徴する燃焼装置。   It has a large-capacity burner and a small-capacity burner that can increase and decrease the amount of combustion, respectively. Is a combustion device that performs alternate combustion temporarily only when switching combustion, and a small-capacity burner is a small thermal power with a reduced combustion amount when only a small-capacity burner is burned When burning from a small-capacity burner to a large-capacity burner, the combustion amount is increased and combustion is performed with a large heating power, and the large-capacity burner is switched from the small-capacity burner to the minimum combustion amount position. After that, the heating power is changed by increasing / decreasing the combustion amount according to the load, and the combustion air is supplied from one path, the blower rotation speed adjusting device, In a combustion device in which the air volume is changed by the area adjustment device, when only the small-capacity burner is combusted, the blower rotation speed and the flow passage area of the air passage are set to the smallest position, and from the small-capacity burner to the large-capacity Switching to the burner is performed in a state where the fan rotational speed is increased and the flow passage area of the air passage is reduced compared to the minimum combustion amount in the large-capacity burner, and the static pressure of the blower is increased, and overlapping combustion is performed. A combustion apparatus characterized in that, after being finished, it is changed by a motion to increase the flow passage area of the air passage while reducing the rotational speed of the blower, and is set to the minimum combustion position in the large-capacity burner. 請求項1に記載の燃焼装置において、小容量バーナから大容量バーナへの切り替え時における空気供給量は、大容量バーナでの最小燃焼量時における空気供給量よりも多くしておき、重複燃焼を終えた後に、送風機回転速度を小さくしながら、送風路の流路面積を大きくする際に前記最小燃焼位置まで空気供給量を減少するものであることを特徴とする燃焼装置。



The combustion apparatus according to claim 1, wherein the air supply amount at the time of switching from the small-capacity burner to the large-capacity burner is set to be larger than the air supply amount at the minimum combustion amount in the large-capacity burner, and overlap combustion is performed. A combustion apparatus characterized in that, after finishing, the air supply amount is reduced to the minimum combustion position when the flow passage area of the blower passage is increased while reducing the blower rotational speed.



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