JP2014102022A

JP2014102022A - Combustion system and its operation control method

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Publication number: JP2014102022A
Application number: JP2012253457A
Authority: JP
Inventors: Toshikuni Ohashi; 俊邦大橋
Original assignee: Osaka Gas Co Ltd
Current assignee: Osaka Gas Co Ltd
Priority date: 2012-11-19
Filing date: 2012-11-19
Publication date: 2014-06-05

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a combustion system including a combustor capable of switching a combustion state between a main combustion operation and a pilot combustion operation, and its operation control method, capable of keeping the stable pilot combustion operation by suppressing lowering of a discharge flow rate of an exhaust gas from an exhaust gas passage to its downstream side in switching a combustion state from the main combustion operation to the pilot combustion operation in a combustor.SOLUTION: A combustion system includes a combustion air damper 12 disposed in a combustion air passage 11, kept in an opened state in a main combustion operation and in a throttled state in a pilot combustion operation, a bypass air passage 13 is disposed to connect an upstream side of the combustion air damper 12 in the combustion air passage 11 and an exhaust gas passage in which an exhaust gas E discharged from a heating furnace 30 flows, and further a bypass air damper 14 which is kept in a throttled state in the main combustion operation and in an opened state in the pilot combustion operation, is disposed.

Description

本発明は、加熱炉内にメイン燃料供給流量の燃料を噴射して燃焼させるメイン燃焼運転と、同加熱炉内に前記メイン燃料供給流量よりも少ないパイロット燃料供給流量の燃料を噴射して燃焼させるパイロット燃焼運転との間で燃焼状態を切り替え可能な燃焼器と、
前記燃焼器に燃焼用空気路を介して燃焼用の空気を供給する空気ファンと、
前記燃焼器への燃焼用の空気の供給流量を前記燃焼器の燃焼状態の切り替え動作に応じて調整する燃焼用空気調整手段とを備えた燃焼システム及びその運転制御方法に関する。 The present invention includes a main combustion operation for injecting and burning fuel at a main fuel supply flow rate into a heating furnace, and injecting and burning fuel at a pilot fuel supply flow rate smaller than the main fuel supply flow rate into the heating furnace. A combustor capable of switching the combustion state between pilot combustion operation,
An air fan for supplying combustion air to the combustor via a combustion air passage;
The present invention relates to a combustion system including combustion air adjusting means for adjusting a supply flow rate of combustion air to the combustor according to a switching operation of a combustion state of the combustor, and an operation control method thereof.

メイン燃焼運転とパイロット燃焼運転との間で燃焼状態を切り替え可能な燃焼器を備えた燃焼システムでは、通常、その燃焼器の燃焼状態の切り替えに合わせて、燃焼器への燃焼用の空気の供給流量が切り替えられる。
具体的には、燃焼器で比較的多い所定のメイン燃料供給流量の燃料を加熱炉内に噴射して燃焼させるメイン燃焼運転時には、その燃焼に必要な比較的多い流量の燃焼用の空気が燃焼器に供給されることになる。一方、燃焼器でメイン燃料供給流量よりも少ない所定のパイロット燃料供給流量の燃料を加熱炉内に噴射して燃焼させるパイロット燃焼運転時には、その燃焼に必要な比較的少ない流量の燃焼用の空気が燃焼器に供給されることになる（例えば特許文献１を参照。）。 In a combustion system having a combustor capable of switching the combustion state between the main combustion operation and the pilot combustion operation, the combustion air is usually supplied to the combustor in accordance with the change of the combustion state of the combustor. The flow rate is switched.
Specifically, during the main combustion operation in which a relatively large amount of fuel with a predetermined main fuel supply flow rate is injected into the furnace and burned by the combustor, a relatively large flow rate of combustion air necessary for the combustion is burned. Will be supplied to the vessel. On the other hand, at the time of pilot combustion operation in which a combustor injects fuel at a predetermined pilot fuel supply flow rate that is smaller than the main fuel supply flow rate into the heating furnace and burns it, a relatively small flow of combustion air required for the combustion is generated. It is supplied to the combustor (see, for example, Patent Document 1).

このような燃焼システムにおける燃焼器への燃焼用の空気の供給流量の切り替え調整は、通常、燃焼器へ燃焼用の空気を供給する空気ファンの回転速度の切り替え調整や、燃焼器に燃焼用空気を導入する燃焼用空気路に設けた燃焼用空気ダンパの開度の切り替え調整により行われる。即ち、メイン燃焼運転からパイロット燃焼運転への燃焼状態の切り替えに伴って燃焼器への燃料の供給流量が縮小されたときには、それに合わせて、空気ファンの回転速度が低下されたり、燃焼用空気ダンパの開度が縮小されたりすることで、燃焼器への空気の供給流量が縮小されることになる。 In such a combustion system, the adjustment of the supply flow rate of the combustion air to the combustor is usually performed by adjusting the rotation speed of the air fan that supplies the combustion air to the combustor or the combustion air to the combustor. This is performed by adjusting the opening degree of the combustion air damper provided in the combustion air passage through which the gas is introduced. That is, when the fuel supply flow rate to the combustor is reduced in accordance with the switching of the combustion state from the main combustion operation to the pilot combustion operation, the rotation speed of the air fan is reduced or the combustion air damper is accordingly adjusted. When the opening degree of the air is reduced, the supply flow rate of air to the combustor is reduced.

特開２００２−１０６８３３号公報JP 2002-106833 A

上記のような燃焼システムでは、待機時などで実行されるパイロット燃焼運転時に、燃焼器への燃料の供給流量であるパイロット燃料供給流量をできるだけ少なくして、省エネルギ化を図ることが望まれる。
しかしながら、従来の燃焼システムでは、空気ファンの回転速度や燃焼用空気ダンパの開度の切り替え調整幅に制限があるためにパイロット燃焼運転への燃焼状態の切り替え時に燃焼器への空気の供給流量を十分に縮小できなかったため、その空気の供給流量の縮小に合わせて縮小されるパイロット燃料供給流量についても十分に縮小することができず、結果、十分な省エネルギ化を実現することができなかった。 In the combustion system as described above, it is desired to save energy by reducing the pilot fuel supply flow rate, which is the fuel supply flow rate to the combustor, as much as possible during the pilot combustion operation performed during standby or the like.
However, in the conventional combustion system, since there is a limit to the adjustment range for switching the rotational speed of the air fan and the opening of the combustion air damper, the air supply flow rate to the combustor is reduced when switching the combustion state to the pilot combustion operation. Since it could not be sufficiently reduced, the pilot fuel supply flow rate that was reduced in accordance with the reduction of the air supply flow rate could not be reduced sufficiently, and as a result, sufficient energy saving could not be realized. .

また、パイロット燃焼運転への燃焼状態の切り替え時において、加熱炉内で生成される排ガス量がメイン燃焼運転時と比べて大幅に少なくなるので、加熱炉内から排ガス路への排ガスの排出流量も大幅に少なくなり、加熱炉内から排ガス路への排ガスの押し込み力が低下する。すると、例え排ガス路が煙突等に接続されて当該煙突におけるドラフト効果により排ガスが誘引される構成を採用した場合でも、排ガス路からその下流側への排ガスの排出流量が低下してしまい、結果、加熱炉内の燃焼器におけるパイロット燃焼運転が不安定になったり、そのパイロット燃焼運転が維持できなくなるなどの問題があった。 Also, when the combustion state is switched to the pilot combustion operation, the amount of exhaust gas generated in the heating furnace is significantly smaller than that in the main combustion operation. As a result, the pushing force of the exhaust gas from the heating furnace into the exhaust gas passage is reduced. Then, even when the exhaust gas passage is connected to a chimney or the like and the exhaust gas is attracted by the draft effect in the chimney, the exhaust gas discharge flow rate from the exhaust gas passage to the downstream side thereof decreases, and as a result, There have been problems such as that the pilot combustion operation in the combustor in the heating furnace becomes unstable and cannot be maintained.

本発明は、かかる点に着目してなされたものであり、その目的は、メイン燃焼運転とパイロット燃焼運転との間で燃焼状態を切り替え可能な燃焼器を備えた燃焼システム及びその運転制御方法において、燃焼器におけるメイン燃焼運転からパイロット燃焼運転への燃焼状態の切り替え時における排ガス路からその下流側への排ガスの排出流量の低下を抑制し、安定したパイロット燃焼運転を維持できる技術を提供する点にある。 The present invention has been made paying attention to such a point, and an object thereof is to provide a combustion system including a combustor capable of switching a combustion state between a main combustion operation and a pilot combustion operation, and an operation control method thereof. , Providing a technology that can maintain stable pilot combustion operation by suppressing a decrease in the exhaust gas flow rate from the exhaust gas passage downstream of the exhaust gas passage when switching the combustion state from main combustion operation to pilot combustion operation in the combustor It is in.

この目的を達成するための本発明に係る燃焼システムは、
加熱炉内にメイン燃料供給流量の燃料を噴射して燃焼させるメイン燃焼運転と、同加熱炉内に前記メイン燃料供給流量よりも少ないパイロット燃料供給流量の燃料を噴射して燃焼させるパイロット燃焼運転との間で燃焼状態を切り替え可能な燃焼器と、
前記燃焼器に燃焼用空気路を介して燃焼用の空気を供給する空気ファンと、
前記燃焼器への燃焼用の空気の供給流量を前記燃焼器の燃焼状態の切り替え動作に応じて調整する燃焼用空気調整手段とを備えた燃焼システムであって、
その第１特徴構成は、
前記燃焼用空気調整手段として、前記燃焼用空気路に設けられ、前記メイン燃焼運転時に開放状態とされ、一方前記パイロット燃焼運転時に前記開放状態よりも開度を縮小した絞り状態とされる燃焼用空気ダンパを備え、
前記燃焼用空気路における前記燃焼用空気ダンパの上流側と前記加熱炉内から排出された排ガスが通流する排ガス路とを接続するバイパス空気路を備え、
前記バイパス空気路に設けられ、前記メイン燃焼運転時に絞り状態とされ、一方前記パイロット燃焼運転時に前記絞り状態よりも開度を拡大した開放状態とされるバイパス空気ダンパを備えた点にある。 In order to achieve this object, the combustion system according to the present invention comprises:
A main combustion operation for injecting and burning fuel at a main fuel supply flow rate into the heating furnace, and a pilot combustion operation for injecting and burning fuel at a pilot fuel supply flow rate smaller than the main fuel supply flow rate into the heating furnace; A combustor capable of switching the combustion state between
An air fan for supplying combustion air to the combustor via a combustion air passage;
A combustion system comprising combustion air adjusting means for adjusting a supply flow rate of combustion air to the combustor according to a switching operation of a combustion state of the combustor,
The first characteristic configuration is
The combustion air adjusting means is provided in the combustion air passage and is in an open state during the main combustion operation, and on the other hand, in a throttle state with a smaller opening than the open state during the pilot combustion operation. With air damper,
A bypass air path that connects an upstream side of the combustion air damper in the combustion air path and an exhaust gas path through which the exhaust gas discharged from the heating furnace flows;
A bypass air damper is provided in the bypass air passage, which is in a throttled state during the main combustion operation, and is in an open state in which the opening degree is larger than that in the throttled state during the pilot combustion operation.

また、この目的を達成するための本発明に係る燃焼システムの運転制御方法は、
加熱炉内にメイン燃料供給流量の燃料を噴射して燃焼させるメイン燃焼運転と、同加熱炉内に前記メイン燃料供給流量よりも少ないパイロット燃料供給流量の燃料を噴射して燃焼させるパイロット燃焼運転との間で燃焼状態を切り替え可能な燃焼器と、
前記燃焼器に燃焼用空気路を介して燃焼用の空気を供給する空気ファンと、
前記燃焼器への燃焼用の空気の供給流量を前記燃焼器の燃焼状態の切り替え動作に応じて調整する燃焼用空気調整手段とを備えた燃焼システムの運転制御方法であって、
その第１特徴構成は、
前記燃焼システムに、
前記燃焼用空気調整手段として前記燃焼用空気路に設けられた燃焼用空気ダンパと、
前記燃焼用空気路における前記燃焼用空気ダンパの上流側と前記加熱炉内から排出された排ガスが通流する排ガス路とを接続するバイパス空気路と、
前記バイパス空気路に設けられたバイパス空気ダンパとを設け、
前記燃焼用空気ダンパを、前記メイン燃焼運転時に開放状態とし、一方前記パイロット燃焼運転時に前記開放状態よりも開度を縮小した絞り状態とするように作動させると共に、
前記バイパス空気ダンパを、前記メイン燃焼運転時に絞り状態とし、一方前記パイロット燃焼運転時に前記絞り状態よりも開度を拡大した開放状態とするように作動させる点にある。 An operation control method for a combustion system according to the present invention for achieving this object is as follows:
A main combustion operation for injecting and burning fuel at a main fuel supply flow rate into the heating furnace, and a pilot combustion operation for injecting and burning fuel at a pilot fuel supply flow rate smaller than the main fuel supply flow rate into the heating furnace; A combustor capable of switching the combustion state between
An air fan for supplying combustion air to the combustor via a combustion air passage;
A combustion system operation control method comprising combustion air adjusting means for adjusting a supply flow rate of combustion air to the combustor according to a switching operation of a combustion state of the combustor,
The first characteristic configuration is
In the combustion system,
A combustion air damper provided in the combustion air passage as the combustion air adjusting means;
A bypass air passage connecting an upstream side of the combustion air damper in the combustion air passage and an exhaust gas passage through which exhaust gas discharged from the heating furnace flows;
A bypass air damper provided in the bypass air path;
The combustion air damper is operated so as to be in an open state during the main combustion operation, and on the other hand, in a throttle state in which the opening degree is smaller than that in the open state during the pilot combustion operation,
The bypass air damper is operated so as to be in a throttled state during the main combustion operation, and in an open state in which the opening degree is larger than that in the throttled state during the pilot combustion operation.

尚、本願において、説明を簡単にするために、空気ファンから燃焼用空気路を介して燃焼器への燃焼用の空気の供給流量を「燃焼用空気供給流量」と呼び、また、空気ファンからパイパス空気路を介する排ガス路への空気の供給流量を「パイパス空気供給流量」と呼び、また、加熱炉内から排ガス路へ排出される排ガス（以下「炉内排ガス」と呼ぶ。）の流量を「炉内排ガス排出流量」と呼び、また、排ガス路におけるバイパス空気路との接続部よりも下流側を通過しパイパス空気路から空気が供給された場合にその空気を含む排ガスの流量を「混合排ガス排出流量」と呼ぶ場合がある。 In the present application, in order to simplify the explanation, the supply flow rate of combustion air from the air fan to the combustor through the combustion air passage is referred to as “combustion air supply flow rate”. The flow rate of air supplied to the exhaust gas passage through the bypass air passage is called “pipas air supply flow rate”, and the flow rate of exhaust gas discharged from the heating furnace to the exhaust gas passage (hereinafter referred to as “furnace exhaust gas”). This is called “in-furnace exhaust gas discharge flow rate”. When air is supplied from the bypass air passage through the downstream side of the connection with the bypass air passage in the exhaust gas passage, the flow rate of the exhaust gas containing the air is mixed. It may be called “exhaust gas discharge flow rate”.

上記燃焼システム及びその運転制御方法の第１特徴構成によれば、燃焼器においてメイン燃焼運転とパイロット燃焼運転との間で燃焼状態が切り替えられた場合には、燃焼器へ向けて燃焼用空気ダンパを通過する空気の流量である燃焼用空気供給流量が燃焼用空気ダンパの開度の切り替え調整により変更され、排ガス路へ向けてバイパス空気ダンパを通過する空気の流量であるバイパス空気供給流量がバイパス空気ダンパの開度の切り替え調整により変更される。
具体的には、パイロット燃焼運転への燃焼状態の切り替え時において、燃焼用空気ダンパが開放状態から絞り状態に遷移する形態で開度が縮小されるので、燃焼器への燃焼用空気供給流量が減少されることになる。よって、パイロット燃焼運転を行う燃焼器には、当該パイロット燃焼運転を行うために適当な燃焼用空気供給流量で空気が供給されることになる。
一方、同じくパイロット燃焼運転への燃焼状態の切り替え時において、バイパス空気ダンパが絞り状態から開放状態に遷移する形態で開度が拡大されるので、バイパス空気供給流量が増加されることになる。よって、パイロット燃焼運転時の排ガス路には、例え加熱炉内で生成される排ガス量がメイン燃焼運転時と比べて大幅に少なくなることで加熱炉内からの排ガスの排出流量が大幅に少なくなったとしても、その少ない排ガスに対して、バイパス空気路を介して比較的多くの空気が比較的強く押し込まれて混合されることになる。
よって、排ガス路からその下流側へ向けて、その空気が混合された比較的多くの排ガスが比較的強く押し出されることになるので、結果、加熱炉内から排ガス路への排ガスの排出を良好なものに維持しながら、加熱炉内の燃焼器におけるパイロット燃焼運転を安定したものに維持することができる。
以上のように、本発明により、燃焼器におけるメイン燃焼運転からパイロット燃焼運転への燃焼状態の切り替え時に排ガス路からその下流側への排ガスの排出流量の低下を抑制し、安定したパイロット燃焼運転を維持できる燃焼システム及びその運転制御方法を実現することができる。 According to the first characteristic configuration of the combustion system and the operation control method thereof, when the combustion state is switched between the main combustion operation and the pilot combustion operation in the combustor, the combustion air damper is directed toward the combustor. The combustion air supply flow rate, which is the flow rate of air passing through the exhaust gas, is changed by switching adjustment of the opening degree of the combustion air damper, and the bypass air supply flow rate, which is the flow rate of air passing through the bypass air damper toward the exhaust gas passage, is bypassed. It is changed by adjusting the opening of the air damper.
Specifically, when the combustion state is switched to the pilot combustion operation, the opening degree is reduced in such a manner that the combustion air damper changes from the open state to the throttle state, so that the combustion air supply flow rate to the combustor is reduced. Will be reduced. Therefore, air is supplied to the combustor performing the pilot combustion operation at an appropriate combustion air supply flow rate for performing the pilot combustion operation.
On the other hand, when the combustion state is switched to the pilot combustion operation, the opening degree of the bypass air damper is increased in a form in which the bypass air damper transitions from the throttle state to the open state, so that the bypass air supply flow rate is increased. Therefore, in the exhaust gas passage during the pilot combustion operation, the amount of exhaust gas generated in the heating furnace is significantly smaller than that in the main combustion operation, so that the exhaust gas discharge flow rate from the heating furnace is greatly reduced. Even so, a relatively large amount of air is relatively strongly pushed into and mixed with the small amount of exhaust gas through the bypass air passage.
Therefore, a relatively large amount of the exhaust gas mixed with the air is pushed out relatively strongly from the exhaust gas passage toward the downstream side. As a result, the exhaust gas from the heating furnace to the exhaust gas passage is excellently discharged. The pilot combustion operation in the combustor in the heating furnace can be kept stable while maintaining the thing.
As described above, according to the present invention, when switching the combustion state from the main combustion operation to the pilot combustion operation in the combustor, the decrease in the exhaust gas discharge flow rate from the exhaust gas passage to the downstream side thereof is suppressed, and stable pilot combustion operation is achieved. A combustion system that can be maintained and an operation control method thereof can be realized.

本発明に係る燃焼システムの第２特徴構成は、上記燃焼システムの第１特徴構成に加えて、
前記排ガス路における前記バイパス空気路との接続部よりも下流側に設けられ、前記メイン燃焼運転時に開放状態とされ、一方前記パイロット燃焼運転時に絞り状態とされる排ガスダンパを備えた点にある。 The second characteristic configuration of the combustion system according to the present invention is in addition to the first characteristic configuration of the combustion system,
An exhaust gas damper is provided on the downstream side of a connection portion of the exhaust gas passage with the bypass air passage, and is opened during the main combustion operation and is throttled during the pilot combustion operation.

パイロット燃焼運転への燃焼状態の切り替え時において、燃焼器への燃料の供給流量であるパイロット燃料供給流量を大幅に減少させることで一層の省エネルギ化を図る場合には、加熱炉内から排ガス路への炉内排ガス排出流量が大幅に減少することになる。このようなパイロット燃焼運転への燃焼状態の切り替え時には、パイロット空気路から排ガス路へのパイロット空気供給流量を増加させたとしても、排ガス路におけるバイパス空気路との接続部よりも下流側を通過する排ガスの流量である混合排ガス排出流量は減少することがあり、結果、加熱炉内及び排ガス路の圧力が低下して不安定になることで、燃焼器におけるパイロット燃焼運転が不安定になる場合がある。
そこで、上記燃焼システムの第２特徴構成によれば、燃焼器においてメイン燃焼運転とパイロット燃焼運転との間で燃焼状態が切り替えられた場合には、排ガス路におけるバイパス空気路との接続部よりも下流側の流路断面積が排ガスダンパの開度の切り替え調整により変更される。
具体的には、パイロット燃焼運転への燃焼状態の切り替え時において、排ガスダンパが開放状態から絞り状態に遷移する形態で開度が縮小されるので、混合排ガス排出流量が減少した場合でも、排ガスダンパの上流側圧力、即ち加熱炉内の圧力が比較的高い状態で安定したものとなり、結果、燃焼器におけるパイロット燃焼運転が安定したものに維持されることになる。 When switching the combustion state to the pilot combustion operation, in order to further save energy by greatly reducing the pilot fuel supply flow rate, which is the fuel supply flow rate to the combustor, the exhaust gas passage from the heating furnace is used. The exhaust gas flow rate in the furnace will be greatly reduced. When switching the combustion state to such a pilot combustion operation, even if the pilot air supply flow rate from the pilot air passage to the exhaust gas passage is increased, it passes downstream from the connection portion with the bypass air passage in the exhaust gas passage. The mixed exhaust gas discharge flow rate, which is the exhaust gas flow rate, may decrease. As a result, the pressure in the heating furnace and the exhaust gas passage may become unstable and unstable, and the pilot combustion operation in the combustor may become unstable. is there.
Therefore, according to the second characteristic configuration of the combustion system, when the combustion state is switched between the main combustion operation and the pilot combustion operation in the combustor, than the connection with the bypass air passage in the exhaust gas passage. The downstream cross-sectional area is changed by adjusting the opening degree of the exhaust gas damper.
Specifically, when the combustion state is switched to the pilot combustion operation, the opening degree is reduced in such a manner that the exhaust gas damper transitions from the open state to the throttle state, so even if the mixed exhaust gas discharge flow rate decreases, the exhaust gas damper As a result, the pilot combustion operation in the combustor is kept stable.

本発明に係る燃焼システムの第３特徴構成は、上記燃焼システムの第２特徴構成に加えて、
前記パイロット燃焼運転時において、前記排ガスダンパの上流側圧力が所定圧力に維持されるように、前記空気ファンの送風量、前記バイパス空気ダンパの開放状態の開度及び前記排ガスダンパの絞り状態の開度の少なくとも一方を設定する点にある。 In addition to the second characteristic configuration of the combustion system, the third characteristic configuration of the combustion system according to the present invention is:
During the pilot combustion operation, in order to maintain the upstream pressure of the exhaust gas damper at a predetermined pressure, the amount of air blown from the air fan, the opening degree of the bypass air damper and the throttle state of the exhaust gas damper are opened. The point is to set at least one of the degrees.

上記燃焼システムの第３特徴構成によれば、パイロット燃焼運転時においては、空気ファンの送風量と、その送風量におけるバイパス空気ダンパの開放状態の開度及び排ガスダンパの絞り状態の開度の少なくとも一方が調整されて、排ガスダンパの上流側圧力、即ち加熱炉内の圧力が所定圧力に維持される。
よって、パイロット燃焼運転時において、加熱炉内の圧力が一層安定したものとなり、結果、燃焼器におけるパイロット燃焼運転が一層安定したものに維持されることになる。 According to the third characteristic configuration of the combustion system, at the time of pilot combustion operation, at least the air blow amount of the air fan, the opening degree of the bypass air damper in the open state and the opening degree of the throttle state of the exhaust gas damper at the air blowing amount. One side is adjusted, and the upstream pressure of the exhaust gas damper, that is, the pressure in the heating furnace is maintained at a predetermined pressure.
Therefore, during the pilot combustion operation, the pressure in the heating furnace becomes more stable, and as a result, the pilot combustion operation in the combustor is kept more stable.

本発明に係る燃焼システムの第４特徴構成は、上記燃焼システムの第２乃至第３特徴構成の何れかに加えて、
前記燃焼用空気ダンパ、前記バイパス空気ダンパ、及び前記排ガスダンパの夫々が、流路内に配置した弁体ディスクを、当該流路を横断する軸を中心に回転駆動させるバタフライ弁で構成され、夫々の前記弁体ディスクを共通の駆動装置により回転駆動するように構成されている点にある。 The fourth characteristic configuration of the combustion system according to the present invention is in addition to any of the second to third characteristic configurations of the combustion system,
Each of the combustion air damper, the bypass air damper, and the exhaust gas damper is configured by a butterfly valve that rotationally drives a valve disc disposed in a flow path around an axis that traverses the flow path. The valve disc is configured to be rotationally driven by a common driving device.

上記燃焼システムの第４特徴構成によれば、燃焼用空気ダンパ、バイパス空気ダンパ、及び排ガスダンパについては、上記バタフライ弁で構成するというように、合理的な構成を採用することができ、これらバタフライ弁の開放状態と絞り状態との切り替え、並びに夫々の状態における開度の調整を容易に行うことができる。
また、これらバタフライ弁の夫々の弁体ディスクについては、共に、燃焼器においてメイン燃焼運転とパイロット燃焼運転との間で燃焼状態が切り替えられたときに、流路の軸方向に沿った開放状態と流路の横断方向に沿った絞り状態との間で姿勢が変化する形態で、略９０度回転駆動すれば良いため、共通の駆動装置により駆動するというように、合理的な構成を採用することができる。 According to the 4th characteristic structure of the said combustion system, about a combustion air damper, a bypass air damper, and an exhaust gas damper, a rational structure can be employ | adopted as comprised by the said butterfly valve, These butterflies. It is possible to easily switch between the open state and the throttle state of the valve and adjust the opening in each state.
Further, each of the valve discs of these butterfly valves has an open state along the axial direction of the flow path when the combustion state is switched between the main combustion operation and the pilot combustion operation in the combustor. Adopting a rational configuration, such as driving by a common drive device, since the posture changes with the throttled state along the transverse direction of the flow path and it is only necessary to rotate about 90 degrees. Can do.

本発明に係る燃焼システムの第５特徴構成は、上記燃焼システムの第１乃至第４特徴構成の何れかに加えて、
前記排ガス路が、別の燃焼システムの排ガス路が接続された集合排ガス路に接続され、
前記集合排ガス路が、前記排ガスを誘引する誘引部に接続されている点にある。 The fifth characteristic configuration of the combustion system according to the present invention is in addition to any one of the first to fourth characteristic configurations of the combustion system,
The exhaust gas path is connected to a collective exhaust gas path to which an exhaust gas path of another combustion system is connected;
The collective exhaust gas path is connected to an attracting part that attracts the exhaust gas.

ファンの回転駆動により誘引力を発揮する排気ファンやドラフト効果により誘引力を発揮する煙突などの上記誘引部に集合排ガス路が接続され、その集合排ガス路に対して本発明に係る燃焼システムの排ガスに加えて別の燃焼システムの排ガス路が接続されている場合には、夫々の排ガス路から集合排ガス路への排ガスの排出流量が変動することから、その集合排ガス路から夫々の排ガス路に対して付加される排ガスの誘引力が不安定になることがある。
しかし、本発明に係る燃焼システムでは、このように排ガス路に対して付加される排ガスの誘引力が不安定になった場合でも、パイロット燃焼運転時において、排ガス路からその集合排ガス路に対して、その空気が混合された比較的多くの排ガスが比較的強く押し出すので、加熱炉内から排ガス路への排ガスの排出を良好なものに維持しながら、加熱炉内の燃焼器におけるパイロット燃焼運転を安定したものに維持することができる。 An exhaust gas exhaust of the combustion system according to the present invention is connected to the above-described attracting part such as an exhaust fan that exhibits an attractive force by rotational driving of the fan or a chimney that exhibits an attractive force by a draft effect, and the exhaust gas path is connected to the collective exhaust gas path In addition, when the exhaust gas passages of other combustion systems are connected, the exhaust gas discharge flow rate from each exhaust gas passage to the collective exhaust gas passage varies. The attraction force of the added exhaust gas may become unstable.
However, in the combustion system according to the present invention, even when the attraction force of the exhaust gas added to the exhaust gas path becomes unstable in this way, during the pilot combustion operation, from the exhaust gas path to the collective exhaust gas path. Because a relatively large amount of exhaust gas mixed with air is pushed out relatively strongly, pilot combustion operation in the combustor in the heating furnace is performed while maintaining good exhaust gas discharge from the heating furnace to the exhaust gas passage. It can be kept stable.

本実施形態の燃焼システムのメイン燃焼運転時における状態を示す概略構成図The schematic block diagram which shows the state at the time of the main combustion driving | operation of the combustion system of this embodiment 本実施形態の燃焼システムのパイロット燃焼運転時における状態を示す概略構成図The schematic block diagram which shows the state at the time of the pilot combustion operation of the combustion system of this embodiment

本発明に係る燃焼システム及びその運転制御方法の実施形態について、図面に基づいて説明する。
図１に示す燃焼システム１には、密閉式の加熱炉内３０に天然ガス等の燃料Ｇを噴射して燃焼させる燃焼器２０が設けられている。
この燃焼器２０は、開口部２１ａを加熱炉内３０に挿入した姿勢で加熱炉内３０の壁部に固設される筒状のバーナケーシング２１を備え、そのバーナケーシング２１の開口部２１ａに、加熱炉内３０へメイン燃料供給流量の燃料Ｇを噴射させて燃焼させるメイン燃料ノズル２２と、加熱炉内３０へメイン燃料供給流量よりも少ないパイロット燃料供給流量の燃料Ｇを噴射させて燃焼させるパイロット燃料ノズル２４とを配置している。
メイン燃料ノズル２２に対する燃料Ｇの供給流量を調整可能な比例弁等からなるメイン燃料調整弁２３と、パイロット燃料ノズル２４に対する燃料Ｇの供給流量を調整可能な比例弁等からなるパイロット燃料調整弁２５とが設けられており、共通の整圧弁２７により圧力が所定圧力に調整された後の燃料Ｇが、夫々の調整弁２３、２５側に分配供給される。 An embodiment of a combustion system and an operation control method thereof according to the present invention will be described based on the drawings.
The combustion system 1 shown in FIG. 1 is provided with a combustor 20 that injects a fuel G such as natural gas into a sealed heating furnace 30 to burn it.
The combustor 20 includes a cylindrical burner casing 21 fixed to the wall of the heating furnace 30 in a posture in which the opening 21a is inserted into the heating furnace 30, and the opening 21a of the burner casing 21 includes A main fuel nozzle 22 for injecting and burning fuel G at the main fuel supply flow rate into the heating furnace 30 and a pilot for injecting and burning fuel G at a pilot fuel supply flow rate smaller than the main fuel supply flow rate into the heating furnace 30. A fuel nozzle 24 is disposed.
A main fuel adjustment valve 23 comprising a proportional valve capable of adjusting the supply flow rate of fuel G to the main fuel nozzle 22 and a pilot fuel adjustment valve 25 comprising a proportional valve capable of adjusting the supply flow rate of fuel G to the pilot fuel nozzle 24. The fuel G after the pressure is adjusted to a predetermined pressure by the common pressure regulating valve 27 is distributed and supplied to the respective regulating valves 23 and 25 side.

燃焼器２０による燃焼によって生成された排ガスＥは、加熱炉内３０を通流して当該加熱炉内３０に設置された加熱対象物（図示省略）を加熱した後に、燃焼器２０の配置箇所とは反対側に設けられた連通路３１を介して排ガス路３３に排出される。
また、この排ガス路３３は、別の燃焼システムの排ガス路３７が接続された集合排ガス路３６に接続されており、更に、この集合排ガス路３６は、排ガスＥを誘引する誘引部として、ドラフト力により集合排ガス路３６の排ガスＥを誘引する煙突４０に接続されている。 Exhaust gas E generated by the combustion in the combustor 20 flows through the heating furnace 30 and heats a heating object (not shown) installed in the heating furnace 30, and then is an arrangement place of the combustor 20. It is discharged to the exhaust gas passage 33 through the communication passage 31 provided on the opposite side.
Further, the exhaust gas path 33 is connected to a collective exhaust gas path 36 to which an exhaust gas path 37 of another combustion system is connected. Further, the collective exhaust gas path 36 serves as a drafting force for attracting the exhaust gas E. Is connected to the chimney 40 for attracting the exhaust gas E of the collective exhaust gas passage 36.

燃焼システム１には、燃焼器２０に燃焼用空気路１１を介して燃焼用の空気Ａを供給する空気ファン１０が設けられており、更に、燃焼用空気路１１には、燃焼器２０への燃焼用の空気Ａの供給流量を燃焼器２０の燃焼状態の切り替え動作に応じて切り替える燃焼用空気調整手段として、開度が大きい開放状態と当該開放状態よりも開度が小さい絞り状態との間で開度調整が可能な燃焼用空気ダンパ１２が設けられている。また、燃焼器２０に供給された燃焼用の空気Ａは、基端部２１ｂからバーナケーシング２１内に流入し、燃料ノズル２２、２４が配置された開口部２１ａから炉内３０に噴出されることで、燃料ノズル２２、２４から噴出した燃料Ｇの燃焼用に利用されることになる。 The combustion system 1 is provided with an air fan 10 that supplies combustion air A to the combustor 20 via the combustion air passage 11. Further, the combustion air passage 11 is connected to the combustor 20. As a combustion air adjusting means for switching the supply flow rate of the combustion air A according to the switching operation of the combustion state of the combustor 20, between an open state with a large opening and a throttled state with a smaller opening than the open state Is provided with a combustion air damper 12 whose opening degree can be adjusted. The combustion air A supplied to the combustor 20 flows into the burner casing 21 from the base end portion 21b and is ejected into the furnace 30 from the opening 21a where the fuel nozzles 22 and 24 are disposed. Therefore, the fuel G ejected from the fuel nozzles 22 and 24 is used for combustion.

燃焼用空気路１１における燃焼用空気ダンパ１２の上流側と排ガス路３３とを接続するバイパス空気路１３が設けられており、このバイパス空気路１３には、開度が大きい開放状態と当該開放状態よりも開度が小さい絞り状態との間で開度を切り替え調整可能なバイパス空気ダンパ１４が設けられている。
また、排ガス路３３におけるバイパス空気路１３との接続部よりも下流側には、開度が大きい開放状態と当該開放状態よりも開度が小さい絞り状態との間で開度を切り替え調整可能な排ガスダンパ３４が設けられている。
上記燃焼用空気ダンパ１２、バイパス空気ダンパ１４、及び排ガスダンパ３４は、共に、流路１１、１３、３３内に配置した弁体ディスク１２ａ、１４ａ、３４ａを、当該流路１１、１３、３３を横断する軸１２ｂ、１４ｂ、３４ｂを中心に回転駆動させるバタフライ弁で構成されている。
そして、夫々の弁体ディスク１２ａ、１４ａ、３４ａは、共通の駆動装置３８により回転駆動される。 A bypass air passage 13 connecting the upstream side of the combustion air damper 12 in the combustion air passage 11 and the exhaust gas passage 33 is provided. The bypass air passage 13 has an open state with a large opening and the open state. A bypass air damper 14 is provided that can switch and adjust the opening between a throttle state with a smaller opening.
Further, on the downstream side of the exhaust gas passage 33 connected to the bypass air passage 13, the opening degree can be switched and adjusted between an open state where the opening degree is large and a throttle state where the opening degree is smaller than the open state. An exhaust gas damper 34 is provided.
The combustion air damper 12, the bypass air damper 14, and the exhaust gas damper 34 are all connected to the valve discs 12 a, 14 a, 34 a disposed in the flow paths 11, 13, 33 and the flow paths 11, 13, 33. It consists of a butterfly valve that is driven to rotate around the traversing shafts 12b, 14b, 34b.
The respective valve discs 12 a, 14 a, 34 a are driven to rotate by a common drive device 38.

燃焼システム１には、当該燃焼システム１の運転制御方法を実行する制御装置５０が設けられている。
この制御装置５０は、外部から入力された指令に基づいて、燃焼器２０の燃焼状態を、比較的高い燃焼負荷を実現するメイン燃焼運転と、当該メイン燃焼運転よりも低い燃焼負荷を実現するパイロット燃焼運転との間で切り替える燃焼状態切替制御を実行する。
更に、この燃焼状態切替制御では、燃焼器２０の燃焼状態の切り替えに合わせて、燃焼用の空気Ａ及び排ガスＥの通流状態が適切に切り替えられて、燃焼器２０の燃焼状態が安定したものに維持されている。
以下に、かかる燃焼状態切替制御を含む運転制御方法の詳細について、説明を加える。 The combustion system 1 is provided with a control device 50 that executes an operation control method of the combustion system 1.
This control device 50 is based on a command input from the outside, and changes the combustion state of the combustor 20 to a main combustion operation that realizes a relatively high combustion load and a pilot that realizes a combustion load lower than the main combustion operation. Combustion state switching control for switching between combustion operation is executed.
Further, in this combustion state switching control, in accordance with the switching of the combustion state of the combustor 20, the flow state of the combustion air A and the exhaust gas E is appropriately switched, and the combustion state of the combustor 20 is stabilized. Is maintained.
Details of the operation control method including the combustion state switching control will be described below.

（メイン燃焼運転）
先ず、図１に示すように、燃焼器２０の燃焼状態が比較的高い燃焼負荷を実現するメイン燃焼運転における制御装置５０による運転制御方法について説明する。
メイン燃焼運転時において、メイン燃料調整弁２３は開放状態とされてその開度が適宜調整されることで、比較的多くのメイン燃料供給流量の燃料Ｇがメイン燃料ノズル２２に供給され、その燃料Ｇが加熱炉内３０に噴射されて燃焼し、比較的大きな火炎Ｆが加熱炉内３０に形成される。
同時に、メイン燃焼運転時において、燃焼用空気ダンパ１２は開放状態とされてその開度が適宜調整されることで、燃焼器２０において比較的多くのメイン燃料供給流量の燃料Ｇが燃焼するのに適した比較的多くの流量の空気Ａが、燃焼用空気路１１を介して燃焼器２０に供給されて、燃料Ｇの燃焼用に利用される。
尚、メイン燃焼運転時に燃焼器２０に供給される燃料Ｇに対する空気Ａの割合である空燃比は、希薄燃焼による低ＮＯｘ化を実現するために、理論空燃比よりも大きめに設定されている。更に、このような高い空燃比での安定した燃焼を実現するために、メイン燃焼運転時においても、パイロット燃料調整弁２５が開放状態とされて、パイロット燃料ノズル２４からの燃料Ｇの噴出も行われ、このパイロット燃料ノズル２４からの燃料Ｇの噴出により形成される火炎により全体の火炎Ｆの保炎が行われている。 (Main combustion operation)
First, as shown in FIG. 1, an operation control method by the control device 50 in the main combustion operation that realizes a combustion load in which the combustion state of the combustor 20 is relatively high will be described.
During the main combustion operation, the main fuel adjustment valve 23 is opened and its opening degree is appropriately adjusted, so that a relatively large amount of fuel G at the main fuel supply flow rate is supplied to the main fuel nozzle 22, and its fuel G is injected into the heating furnace 30 and burned, and a relatively large flame F is formed in the heating furnace 30.
At the same time, during the main combustion operation, the combustion air damper 12 is opened and the opening degree thereof is adjusted appropriately, so that a relatively large amount of fuel G at the main fuel supply flow rate burns in the combustor 20. A relatively large flow rate of suitable air A is supplied to the combustor 20 via the combustion air passage 11 and used for combustion of the fuel G.
Note that the air-fuel ratio, which is the ratio of the air A to the fuel G supplied to the combustor 20 during the main combustion operation, is set larger than the stoichiometric air-fuel ratio in order to achieve low NOx by lean combustion. Further, in order to realize such stable combustion at a high air-fuel ratio, the pilot fuel adjustment valve 25 is opened and the fuel G is ejected from the pilot fuel nozzle 24 even during the main combustion operation. The entire flame F is held by the flame formed by the ejection of the fuel G from the pilot fuel nozzle 24.

更に、このメイン燃焼運転時において、バイパス空気ダンパ１４は絞り状態とされてその開度が適宜調整される。このことにより、バイパス空気路１３におけるバイパス空気供給流量が少なくなり、空気ファン１０が燃焼用空気路１１に送り込む空気Ａの殆どが、燃焼器２０に燃焼用の空気Ａとして供給されメイン燃焼用に利用される。
また、燃焼器２０のメイン燃焼運転によって加熱炉内３０に生成される排ガスＥは、多くの燃料Ｇが燃焼することから比較的多くなり、その多くの排ガスＥが加熱炉内３０から排ガス路３３に排出されることになる。
そこで、メイン燃焼時において、排ガスダンパ３４は開放状態とされてその開度が適宜調整される。このことにより、その多くの排ガスＥが連通路３１を介して排ガス路３３に受け入れられ、当該排ガスＥが、開放状態となる排ガスダンパ３４を通過して、集合排ガス路３６に良好に排出されることになる。 Further, during the main combustion operation, the bypass air damper 14 is in a throttled state and its opening degree is adjusted as appropriate. As a result, the bypass air supply flow rate in the bypass air passage 13 is reduced, and most of the air A sent from the air fan 10 to the combustion air passage 11 is supplied to the combustor 20 as combustion air A for main combustion. Used.
Further, the exhaust gas E generated in the heating furnace 30 by the main combustion operation of the combustor 20 becomes relatively large because a lot of fuel G burns, and the large amount of the exhaust gas E is discharged from the heating furnace 30 to the exhaust gas passage 33. Will be discharged.
Therefore, at the time of main combustion, the exhaust gas damper 34 is opened and its opening degree is adjusted as appropriate. As a result, a large amount of the exhaust gas E is received in the exhaust gas passage 33 via the communication passage 31, and the exhaust gas E passes through the exhaust gas damper 34 that is in an open state and is discharged well to the collective exhaust gas passage 36. It will be.

（パイロット燃焼運転）
次に、図２に示すように、燃焼器２０の燃焼状態が待機時等において比較的低い燃焼負荷を実現するパイロット燃焼運転における制御装置５０による運転制御方法について説明する。
パイロット燃焼運転時において、メイン燃料調整弁２３は遮断状態とされることで、メイン燃料ノズル２２への燃料Ｇの供給は遮断され、更に、パイロット燃料調整弁２５は開放状態とされてその開度が適宜調整されることで、上述したメイン燃料供給流量よりも少ないパイロット燃料供給流量の燃料Ｇがパイロット燃料ノズル２４に供給され、その燃料Ｇが加熱炉内３０に噴射されて燃焼し、比較的小さな火炎Ｆが加熱炉内３０に形成される。
同時に、パイロット燃焼運転時において、燃焼用空気ダンパ１２は上述した開放状態よりも開度が小さい絞り状態とされてその開度が適宜調整されることで、燃焼器２０において比較的少ないパイロット燃料供給流量の燃料Ｇが燃焼するのに適した比較的少ない流量の空気Ａが、燃焼用空気路１１を介して燃焼器２０に供給されて、燃料Ｇの燃焼用に利用される。
尚、パイロット燃焼運転時に燃焼器２０に供給される燃料Ｇに対する空気Ａの割合である空燃比は、安定燃焼を実現するために、略理論空燃比に設定されている。 (Pilot combustion operation)
Next, as shown in FIG. 2, an operation control method by the control device 50 in the pilot combustion operation that realizes a relatively low combustion load when the combustion state of the combustor 20 is in a standby state or the like will be described.
During the pilot combustion operation, the main fuel adjustment valve 23 is cut off, so that the supply of the fuel G to the main fuel nozzle 22 is cut off. Further, the pilot fuel adjustment valve 25 is opened and its opening degree is increased. Is adjusted as appropriate, so that a fuel G having a pilot fuel supply flow rate smaller than the main fuel supply flow rate described above is supplied to the pilot fuel nozzle 24, and the fuel G is injected into the heating furnace 30 and combusted. A small flame F is formed in the heating furnace 30.
At the same time, during the pilot combustion operation, the combustion air damper 12 is set to a throttle state in which the opening degree is smaller than that in the above-described open state, and the opening degree is appropriately adjusted, so that a relatively small amount of pilot fuel is supplied to the combustor 20. A relatively small flow rate of air A suitable for burning the flow rate of fuel G is supplied to the combustor 20 via the combustion air passage 11 and used for combustion of the fuel G.
Note that the air-fuel ratio, which is the ratio of the air A to the fuel G supplied to the combustor 20 during the pilot combustion operation, is set to a substantially stoichiometric air-fuel ratio in order to realize stable combustion.

更に、パイロット燃焼運転時において、バイパス空気ダンパ１４は上述した絞り状態よりも開度が大きい開放状態とされてその開度が適宜調整される。このことにより、バイパス空気路１３におけるバイパス空気供給流量が多くなり、空気ファン１０が燃焼用空気路１１に送り込む空気Ａのうち、燃焼器２０に供給される分を除く残部が、バイパス空気路１３を介して排ガス路３３に供給される。
また、燃焼器２０のパイロット燃焼運転によって加熱炉内３０に生成される排ガスＥは、少ない燃料Ｇが燃焼することから比較的少なくなり、その少ない排ガスＥが加熱炉内３０から排ガス路３３に排出されることになる。
そして、上記バイパス空気ダンパ１４が開放状態となることで、排ガス路３３では、その少ない排ガスＥに対して、バイパス空気路１３を介して比較的多くの空気Ａが比較的強く押し込まれて混合されることになり、結果、加熱炉内３０から排ガス路３３への排ガスの排出が良好なものに維持されながら、加熱炉内３０の燃焼器２０におけるパイロット燃焼運転が安定したものに維持されることになる。 Further, during the pilot combustion operation, the bypass air damper 14 is in an open state in which the opening degree is larger than the throttle state described above, and the opening degree is appropriately adjusted. As a result, the bypass air supply flow rate in the bypass air passage 13 is increased, and the remaining portion of the air A sent from the air fan 10 to the combustion air passage 11 excluding the portion supplied to the combustor 20 is the bypass air passage 13. Is supplied to the exhaust gas passage 33.
Further, the exhaust gas E generated in the heating furnace 30 by the pilot combustion operation of the combustor 20 is relatively small because a small amount of fuel G is combusted, and the small amount of exhaust gas E is discharged from the heating furnace 30 to the exhaust gas passage 33. Will be.
When the bypass air damper 14 is opened, a relatively large amount of air A is relatively strongly pushed into the exhaust gas passage 33 through the bypass air passage 13 and mixed with the small amount of exhaust gas E. As a result, the pilot combustion operation in the combustor 20 in the heating furnace 30 is maintained stably while the exhaust gas from the heating furnace 30 to the exhaust gas passage 33 is maintained to be excellent. become.

しかし、このパイロット燃焼運転時において、バイパス空気路１３から供給された空気Ａが混合された排ガスＥの流量である混合排ガス排出流量は、上記メイン燃焼運転時と比較して、燃焼器２０における燃焼量が少なくなった分少なくなる。
そこで、パイロット燃焼運転時において、排ガス路３３のバイパス空気路１３との接続部よりも下流側に設けられた排ガスダンパ３４は、上述した開放状態よりも開度が小さい絞り状態とされてその開度が適宜調整される。このことにより、排ガスダンパ３４の上流側圧力、即ち加熱炉内３０の圧力が比較的高い状態で安定したものに維持され、結果、燃焼器２０におけるパイロット燃焼運転が一層安定したものに維持される。 However, during the pilot combustion operation, the mixed exhaust gas discharge flow rate, which is the flow rate of the exhaust gas E mixed with the air A supplied from the bypass air passage 13, is combusted in the combustor 20 as compared with the main combustion operation. Decreases as the amount decreases.
Therefore, during the pilot combustion operation, the exhaust gas damper 34 provided on the downstream side of the connection portion of the exhaust gas passage 33 with the bypass air passage 13 is in a throttle state in which the opening degree is smaller than that in the open state described above, and the open state is opened. The degree is adjusted appropriately. As a result, the upstream side pressure of the exhaust gas damper 34, that is, the pressure in the heating furnace 30, is maintained at a relatively high level, and as a result, the pilot combustion operation in the combustor 20 is maintained at a more stable level. .

更に、制御装置５０は、上述したようなパイロット燃焼運転時において、排ガスダンパ３４の上流側圧力が所定圧力に維持されるように、空気ファン１０の送風量と、その送風量におけるバイパス空気ダンパ１４の開放状態の開度及び排ガスダンパ３４の絞り状態の開度の少なくとも一方のパラメータを設定するためのパラメータ制御を実行する。
具体的には、かかるパラメータ制御では、排ガスダンパ３４の上流側に設けた圧力センサ３９で検出される排ガスダンパ３４の上流側圧力がパイロット燃焼運転に適した所定圧力範囲に対して低い側に乖離した場合には、空気ファン１０の送風量が増加される、又はバイパス空気ダンパ１４の開放状態の開度が増加されることで、排ガス路３３への空気Ａの供給量が増加されたり、排ガスダンパ３４の絞り状態の開度が減少されることで、排ガスダンパ３４の上流側に付加される背圧が増加されたりする形態で上記パラメータが制御され、結果、上記上流側圧力が上昇して所定圧力範囲に戻される。
一方、圧力センサ３９で検出される排ガスダンパ３４の上流側圧力がパイロット燃焼運転に適した所定圧力範囲に対して高い側に乖離した場合には、空気ファン１０の送風量が減少される、又は、バイパス空気ダンパ１４の開放状態の開度が減少されることで、排ガス路３３への空気Ａの供給量が減少されたり、排ガスダンパ３４の絞り状態の開度が増加されることで、排ガスダンパ３４の上流側に付加される背圧が減少されたりする形態で上記パラメータが制御され、結果、上記上流側圧力が低下して所定圧力範囲に戻される。 Further, the control device 50 controls the air flow rate of the air fan 10 and the bypass air damper 14 in the air flow rate so that the upstream pressure of the exhaust gas damper 34 is maintained at a predetermined pressure during the pilot combustion operation as described above. Parameter control for setting at least one of the opening degree of the open state and the opening degree of the throttle state of the exhaust gas damper 34 is executed.
Specifically, in such parameter control, the upstream pressure of the exhaust gas damper 34 detected by the pressure sensor 39 provided on the upstream side of the exhaust gas damper 34 deviates to a lower side with respect to a predetermined pressure range suitable for pilot combustion operation. In this case, the amount of air A supplied to the exhaust gas passage 33 is increased by increasing the amount of air blown by the air fan 10 or increasing the opening degree of the bypass air damper 14, The parameter is controlled in such a manner that the back pressure applied to the upstream side of the exhaust gas damper 34 is increased by decreasing the opening of the damper 34 in the throttle state, and as a result, the upstream pressure increases. The pressure is returned to the predetermined pressure range.
On the other hand, when the upstream pressure of the exhaust gas damper 34 detected by the pressure sensor 39 deviates to a higher side with respect to a predetermined pressure range suitable for the pilot combustion operation, the air blowing amount of the air fan 10 is reduced, or By reducing the opening degree of the bypass air damper 14 in the open state, the supply amount of the air A to the exhaust gas passage 33 is reduced, or the opening degree of the throttling state of the exhaust gas damper 34 is increased. The parameter is controlled in such a manner that the back pressure applied to the upstream side of the damper 34 is reduced. As a result, the upstream pressure is reduced and returned to a predetermined pressure range.

〔別実施形態〕
本発明の別の実施形態について説明する。尚、以下に説明する各実施形態の構成は、それぞれ単独で適用されるものに限られず、矛盾が生じない限り、他の実施形態の構成と組み合わせて適用することも可能である。 [Another embodiment]
Another embodiment of the present invention will be described. Note that the configuration of each embodiment described below is not limited to being applied independently, and can be applied in combination with the configuration of other embodiments as long as no contradiction arises.

（１）上記実施形態では、排ガス路３３におけるバイパス空気路１３との接続部よりも下流側に排ガスダンパ３４を設け、その排ガスダンパ３４をメイン燃焼運転時に開放状態とし、一方パイロット燃焼運転時に絞り状態としたが、その排ガスダンパ３４の開度調整を別の状態で行ってもよく、また、排ガス路３３からその下流側の集合排ガス路３６への排ガスＥの排出流量が、メイン燃焼運転時とパイロット燃焼時とで変化しない場合などにおいては、その排ガスダンパ３４の開度調整を省略したり、その排ガスダンパ３４自身を省略しても構わない。 (1) In the above embodiment, the exhaust gas damper 34 is provided downstream of the connection portion of the exhaust gas passage 33 with the bypass air passage 13, and the exhaust gas damper 34 is opened during the main combustion operation, while being throttled during the pilot combustion operation. However, the opening degree of the exhaust gas damper 34 may be adjusted in a different state, and the exhaust flow rate of the exhaust gas E from the exhaust gas path 33 to the collective exhaust gas path 36 on the downstream side is determined during the main combustion operation. When the pilot combustion does not change, the adjustment of the opening degree of the exhaust gas damper 34 may be omitted, or the exhaust gas damper 34 itself may be omitted.

（２）上記実施形態では、パイロット燃焼運転時において、排ガスダンパ３４の上流側圧力が所定圧力に維持されるように、空気ファン１０の送風量と、その送風量におけるバイパス空気ダンパ１４の開放状態の開度及び排ガスダンパ３４の絞り状態の開度の少なくとも一方のパラメータを設定するためのパラメータ制御を実行したが、パイロット燃焼運転時におけるこれらのパラメータが適切に決定されており、加熱炉内３０の圧力が適切な圧力範囲内に維持されている場合には、このようなパラメータ制御を簡略化又は省略しても構わない。 (2) In the above embodiment, during the pilot combustion operation, the amount of air blown by the air fan 10 and the open state of the bypass air damper 14 at the amount of air blow so that the upstream pressure of the exhaust gas damper 34 is maintained at a predetermined pressure. The parameter control for setting at least one parameter of the opening degree of the exhaust gas and the opening degree of the throttle state of the exhaust gas damper 34 was executed, but these parameters during the pilot combustion operation are appropriately determined and Such a parameter control may be simplified or omitted when the pressure is maintained within an appropriate pressure range.

（３）上記実施形態では、燃焼用空気ダンパ１２、バイパス空気ダンパ１４、及び排ガスダンパ３４をバタフライ弁で構成したが、別の形態の弁で構成しても構わない。また、これらバタフライ弁の全ての弁体ディスクを共通の駆動装置３８で駆動するようにしたが、一部の弁体ディスクを共通の駆動装置３８で駆動したり、全ての弁体ディスクを個別の駆動装置で駆動しても構わない。 (3) In the above embodiment, the combustion air damper 12, the bypass air damper 14, and the exhaust gas damper 34 are configured by butterfly valves, but may be configured by valves of other forms. In addition, all the valve discs of these butterfly valves are driven by a common driving device 38, but some valve discs are driven by a common driving device 38, or all the valve discs are individually connected. You may drive with a drive device.

（４）上記実施形態では、集合排ガス路３６を煙突４０に接続し、その煙突４０のドラフト力で排ガスＥを誘引するようにしたが、排気ファンなどを設け、別の方式で排ガスＥを誘引するように構成しても構わない。 (4) In the above embodiment, the exhaust gas path 36 is connected to the chimney 40 and the exhaust gas E is attracted by the draft force of the chimney 40. However, an exhaust fan is provided to induce the exhaust gas E by another method. You may comprise so that it may do.

本発明は、加熱炉内にメイン燃料供給流量の燃料を噴射して燃焼させるメイン燃焼運転と、同加熱炉内に前記メイン燃料供給流量よりも少ないパイロット燃料供給流量の燃料を噴射して燃焼させるパイロット燃焼運転との間で燃焼状態を切り替え可能な燃焼器と、前記燃焼器に燃焼用空気路を介して燃焼用の空気を供給する空気ファンと、前記燃焼器への燃焼用の空気の供給流量を前記燃焼器の燃焼状態の切り替え動作に応じて調整する燃焼用空気調整手段とを備えた燃焼システム及びその運転制御方法として好適に利用可能である。 The present invention includes a main combustion operation for injecting and burning fuel at a main fuel supply flow rate into a heating furnace, and injecting and burning fuel at a pilot fuel supply flow rate smaller than the main fuel supply flow rate into the heating furnace. A combustor capable of switching a combustion state between pilot combustion operation, an air fan for supplying combustion air to the combustor via a combustion air passage, and supply of combustion air to the combustor The present invention can be suitably used as a combustion system including a combustion air adjusting unit that adjusts the flow rate according to the switching operation of the combustion state of the combustor and its operation control method.

１：燃焼システム
１０：空気ファン
１１：燃焼用空気路
１２：燃焼用空気ダンパ（燃焼用空気調整手段）
１２ａ：弁体ディスク
１２ｂ：軸
１３：バイパス空気路
１４：バイパス空気ダンパ
２０：燃焼器
３０：加熱炉内
３３：排ガス路
３４：排ガスダンパ
３６：集合排ガス路
３７：別の燃焼システムの排ガス路
３８：駆動装置
４０：煙突（誘引部）
Ａ：空気
Ｅ：排ガス
Ｇ：燃料 1: Combustion system 10: Air fan 11: Combustion air passage 12: Combustion air damper (combustion air adjusting means)
12a: Valve disc 12b: Shaft 13: Bypass air passage 14: Bypass air damper 20: Combustor 30: In the heating furnace 33: Exhaust gas passage 34: Exhaust gas damper 36: Collective exhaust gas passage 37: Exhaust gas passage 38 of another combustion system : Drive device 40: Chimney (attraction part)
A: Air E: Exhaust gas G: Fuel

Claims

A main combustion operation for injecting and burning fuel at a main fuel supply flow rate into the heating furnace, and a pilot combustion operation for injecting and burning fuel at a pilot fuel supply flow rate smaller than the main fuel supply flow rate into the heating furnace; A combustor capable of switching the combustion state between
An air fan for supplying combustion air to the combustor via a combustion air passage;
A combustion system comprising combustion air adjusting means for adjusting a supply flow rate of combustion air to the combustor according to a switching operation of a combustion state of the combustor,
The combustion air adjusting means is provided in the combustion air passage and is in an open state during the main combustion operation, and on the other hand, in a throttle state with a smaller opening than the open state during the pilot combustion operation. With air damper,
A bypass air path that connects an upstream side of the combustion air damper in the combustion air path and an exhaust gas path through which the exhaust gas discharged from the heating furnace flows;
A combustion system comprising a bypass air damper that is provided in the bypass air passage, is in a throttled state during the main combustion operation, and is in an open state in which the opening degree is larger than that in the throttled state during the pilot combustion operation.

2. The exhaust gas damper according to claim 1, further comprising an exhaust gas damper that is provided on a downstream side of a connection portion of the exhaust gas path with the bypass air path, and is opened during the main combustion operation and is throttled during the pilot combustion operation. The combustion system described.

During the pilot combustion operation, in order to maintain the upstream pressure of the exhaust gas damper at a predetermined pressure, the amount of air blown from the air fan, the opening degree of the bypass air damper and the throttle state of the exhaust gas damper are opened. The combustion system according to claim 2, wherein at least one of the degrees is set.

Each of the combustion air damper, the bypass air damper, and the exhaust gas damper is configured by a butterfly valve that rotationally drives a valve disc disposed in a flow path around an axis that traverses the flow path. The combustion system according to claim 2 or 3, wherein the valve disc is configured to be rotationally driven by a common drive device.

The exhaust gas path is connected to a collective exhaust gas path to which an exhaust gas path of another combustion system is connected;
The combustion system according to any one of claims 1 to 4, wherein the collective exhaust gas path is connected to an attracting unit that attracts the exhaust gas.

A main combustion operation for injecting and burning fuel at a main fuel supply flow rate into the heating furnace, and a pilot combustion operation for injecting and burning fuel at a pilot fuel supply flow rate smaller than the main fuel supply flow rate into the heating furnace; A combustor capable of switching the combustion state between
An air fan for supplying combustion air to the combustor via a combustion air passage;
A combustion system operation control method comprising combustion air adjusting means for adjusting a supply flow rate of combustion air to the combustor according to a switching operation of a combustion state of the combustor,
In the combustion system,
A combustion air damper provided in the combustion air passage as the combustion air adjusting means;
A bypass air passage connecting an upstream side of the combustion air damper in the combustion air passage and an exhaust gas passage through which exhaust gas discharged from the heating furnace flows;
A bypass air damper provided in the bypass air path;
The combustion air damper is operated so as to be in an open state during the main combustion operation, and on the other hand, in a throttle state in which the opening degree is smaller than that in the open state during the pilot combustion operation,
An operation control method for a combustion system, wherein the bypass air damper is operated to be in a throttled state during the main combustion operation, and to be in an open state in which the opening degree is larger than that in the throttled state during the pilot combustion operation.