JP2017180862A - 燃焼制御システム - Google Patents
燃焼制御システム Download PDFInfo
- Publication number
- JP2017180862A JP2017180862A JP2016063544A JP2016063544A JP2017180862A JP 2017180862 A JP2017180862 A JP 2017180862A JP 2016063544 A JP2016063544 A JP 2016063544A JP 2016063544 A JP2016063544 A JP 2016063544A JP 2017180862 A JP2017180862 A JP 2017180862A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- burner
- flame
- signal
- combustion
- ignition
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Images
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
- F23N—REGULATING OR CONTROLLING COMBUSTION
- F23N5/00—Systems for controlling combustion
- F23N5/24—Preventing development of abnormal or undesired conditions, i.e. safety arrangements
- F23N5/242—Preventing development of abnormal or undesired conditions, i.e. safety arrangements using electronic means
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
- F23N—REGULATING OR CONTROLLING COMBUSTION
- F23N1/00—Regulating fuel supply
- F23N1/005—Regulating fuel supply using electrical or electromechanical means
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
- F23N—REGULATING OR CONTROLLING COMBUSTION
- F23N1/00—Regulating fuel supply
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
- F23N—REGULATING OR CONTROLLING COMBUSTION
- F23N5/00—Systems for controlling combustion
- F23N5/24—Preventing development of abnormal or undesired conditions, i.e. safety arrangements
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
- F23N—REGULATING OR CONTROLLING COMBUSTION
- F23N5/00—Systems for controlling combustion
- F23N5/24—Preventing development of abnormal or undesired conditions, i.e. safety arrangements
- F23N5/245—Preventing development of abnormal or undesired conditions, i.e. safety arrangements using electrical or electromechanical means
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
- F23N—REGULATING OR CONTROLLING COMBUSTION
- F23N2223/00—Signal processing; Details thereof
- F23N2223/22—Timing network
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F27—FURNACES; KILNS; OVENS; RETORTS
- F27D—DETAILS OR ACCESSORIES OF FURNACES, KILNS, OVENS, OR RETORTS, IN SO FAR AS THEY ARE OF KINDS OCCURRING IN MORE THAN ONE KIND OF FURNACE
- F27D19/00—Arrangements of controlling devices
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Regulation And Control Of Combustion (AREA)
- Control Of Combustion (AREA)
Abstract
【課題】複数のバーナへの燃料の供給を共通の安全遮断弁によって一括して制御するマルチバーナシステムにおいて、バーナ断火時の安全制御弁に対する制御の応答性を向上させる。
【解決手段】本発明に係る燃焼制御システム100は、マスタ装置11から出力した正常燃焼信号SBを縦続接続されたスレーブ装置12_1〜12_4を経由して伝送線路13に伝達する信号経路を形成した上で、バーナ21_1〜21_4の燃焼中に、各スレーブ装置12_1〜12_4が対応するバーナの火炎の有無に基づいて正常燃焼信号SBを後段の装置に出力するか否かを決定し、マスタ装置11が伝送線路13から正常燃焼信号SBoの入力が停止したことを条件に安全遮断弁30を閉じる。
【選択図】図2
【解決手段】本発明に係る燃焼制御システム100は、マスタ装置11から出力した正常燃焼信号SBを縦続接続されたスレーブ装置12_1〜12_4を経由して伝送線路13に伝達する信号経路を形成した上で、バーナ21_1〜21_4の燃焼中に、各スレーブ装置12_1〜12_4が対応するバーナの火炎の有無に基づいて正常燃焼信号SBを後段の装置に出力するか否かを決定し、マスタ装置11が伝送線路13から正常燃焼信号SBoの入力が停止したことを条件に安全遮断弁30を閉じる。
【選択図】図2
Description
本発明は、燃焼制御システムに関し、特に、複数のバーナへの燃料の供給を共通の安全遮断弁によって一括して制御するマルチバーナシステムに関する。
一般に、鉄鋼炉、加熱炉、および脱臭炉等の工業炉に代表される燃焼炉では、燃焼炉内に設けられたバーナの燃焼状態や、炉内温度、燃焼用空気の圧力、バーナに供給される燃料の圧力等を、燃焼制御システムによって監視しながら燃焼制御を行うことにより、燃焼の安全性を確保している。
例えば、燃焼制御システムでは、工業用燃焼炉に関する安全規格(EN298:2012,EN746−2:2010)に基づき、バーナの燃焼に異常が生じて火炎が消えた状態またはこれに近い状態(以下、「断火」という。)になったとき、消炎応答時間(flame extinction safety time)内に安全遮断弁を閉じてバーナへの燃料の供給を停止するように制御している。ここで、消炎応答時間とは、火炎が消えたという信号で開始し、ガス燃料供給の安全遮断弁閉の信号で終了する時間である(JIS B 8407参照)。
例えば、燃焼制御システムでは、工業用燃焼炉に関する安全規格(EN298:2012,EN746−2:2010)に基づき、バーナの燃焼に異常が生じて火炎が消えた状態またはこれに近い状態(以下、「断火」という。)になったとき、消炎応答時間(flame extinction safety time)内に安全遮断弁を閉じてバーナへの燃料の供給を停止するように制御している。ここで、消炎応答時間とは、火炎が消えたという信号で開始し、ガス燃料供給の安全遮断弁閉の信号で終了する時間である(JIS B 8407参照)。
燃焼制御システムとしては、例えば特許文献1に開示されているように、共通の燃焼室内に設置された複数のバーナの燃焼を制御するマルチバーナシステムがある。ここで、燃焼室とは、温度や圧力等が同一の条件(パラメータ)で燃焼が制御される空間を言い、以下「ゾーン」とも称する。
一般に、マルチバーナシステムでは、バーナ毎に対応して設けられたバーナコントローラと夫々のバーナコントローラを制御する安全制御装置とから成るスター型の機器構成が採用されている。そのため、各バーナコントローラ間の通信は直接行われず、上位側の安全制御装置を介して間接的に行われる。
ところで、マルチバーナシステムでは、複数のバーナの安全な燃焼を実現するため、夫々のバーナへの燃料の供給制御が特に重要となる。そのため、従来のマルチバーナシステムでは、より安全性の高い制御手法として、燃料の主配管からバーナ毎に分岐した分岐配管に夫々安全遮断弁を設け、夫々の安全遮断弁の開閉を対応するバーナコントローラが操作することにより、各バーナへの燃料の供給と遮断をバーナ毎に制御する制御手法が採用されていた。
一方、近年、安全遮断弁等の機器の設置スペース不足や経済的な理由により、マルチバーナシステムにおける燃料の供給制御の別の手法として、燃料の主管路に共通の安全遮断弁を1つ設け、その安全遮断弁の開閉をマスタとなる一つのバーナコントローラが操作することにより、各バーナへの燃料の供給と遮断を一括して同時に制御する制御手法が望まれている。
しかしながら、後者の制御手法では、以下に示すように、バーナの断火時に問題があることが本願発明者らの検討によって明らかとなった。
例えば、前者の制御手法では、バーナが断火した場合、そのバーナを監視するバーナコントローラが自らの判断で対応する安全遮断弁を閉じるので、消炎応答時間内に断火したバーナへの燃料の供給を即座に停止することができる。
一方、後者の制御手法では、マスタ以外のバーナコントローラが管理するバーナが断火した場合、そのバーナを管理するバーナコントローラが、異常が発生したことを上位側の安全制御装置に通知し、その通知を受けた安全制御装置がマスタのバーナコントローラに対して指示を出し、その指示を受けたマスタのバーナコントローラが安全遮断弁を閉じることにより、全てのバーナの燃焼を停止させる。
このように、異常を検知したバーナコントローラとマスタのバーナコントローラとの間の通信が安全制御装置を介して間接的に行われるため、異常を検知してから全てのバーナを停止させるまでにタイムラグが生じる。そのため、消炎応答時間内に安全遮断弁を閉じることができず、上記の安全規格を満足することができないおそれがある。
このように、異常を検知したバーナコントローラとマスタのバーナコントローラとの間の通信が安全制御装置を介して間接的に行われるため、異常を検知してから全てのバーナを停止させるまでにタイムラグが生じる。そのため、消炎応答時間内に安全遮断弁を閉じることができず、上記の安全規格を満足することができないおそれがある。
本発明は、上記の問題に鑑みてなされたものであり、本発明の目的は、1つの安全遮断弁によって複数のバーナへの燃料の供給を制御するマルチバーナシステムにおいて、バーナ断火時の安全制御弁に対する制御の応答性を向上させることにある。
本発明に係る燃焼システム(100,101)は、複数のバーナ(21_1〜21_4)に対する燃料の供給と遮断を一括して切り替える共通の安全遮断弁(30)の開閉を制御するとともに、所定の信号(SB)を生成するマスタ装置(11)と、バーナ毎に対応して設けられ、それぞれ対応するバーナの火炎の有無を判定し、対応するバーナの点火を制御するとともに、対応するバーナの点火後に火炎があると判定した場合に、入力された所定の信号を出力し、対応するバーナの点火後に火炎がないと判定した場合に、入力された所定の信号を出力しない、複数のスレーブ装置(12_1〜12_4)と、マスタ装置に接続され、所定の信号を伝送するための伝送線路(13)とを備え、複数のスレーブ装置は、縦続接続され、複数のスレーブ装置のすべてが対応するバーナの点火後に火炎があると判定した場合には、マスタ装置から初段のスレーブ装置に入力された所定の信号を順次出力して最終段のスレーブ装置から伝送線路に出力し、縦続接続された複数のスレーブ装置のいずれかが対応するバーナの点火後に火炎がないと判定した場合には、所定の信号を最終段のスレーブ装置から伝送線路に出力せず、マスタ装置は、伝送線路からの所定の信号(SBo)の入力の有無に基づいて安全遮断弁の開閉を制御することを特徴とする。
上記燃焼制御システムであって、マスタ装置は、伝送線路から所定の信号が入力されている状態から当該所定の信号の入力が停止した場合には、安全遮断弁を閉じるようにしてもよい。
上記燃焼制御システムにおいて、マスタ装置は、何れのバーナも燃焼していない状態からバーナを点火するとき、安全遮断弁を開けてから所定の期間(Ts)内に伝送線路からの所定の信号の入力がなかった場合には安全遮断弁を閉じ、所定の期間内に伝送線路からの所定の信号の入力があった場合には、安全遮断弁を開け続けてもよい。
上記燃焼制御システム(101)において、マスタ装置(15_1)によって燃焼が制御されるバーナ(21_1)を更に有し、マスタ装置は、制御対象のバーナの点火後に火炎があると判定した場合に、所定の信号を縦続接続された初段のスレーブ装置に対して出力し、制御対象のバーナの点火後に火炎がないと判定した場合に、所定の信号を出力しないようにしてもよい。
上記燃焼制御システムにおいて、マスタ装置(15_1)は、制御対象のバーナの火炎の有無を判定する第1火炎判定部(111A)と、第1火炎判定部によって火炎があると判定された場合に、所定の信号を生成して出力し、第1火炎判定部によって火炎がないと判定された場合に、所定の信号を生成しない信号生成部(118)と、伝送線路からの正常燃焼信号の入力を検出する信号検出部(113)と、バーナの制御モードとして、何れのバーナも着火していない状態からバーナを点火するための点火モードとバーナが正常に着火している通常モードとを切り替える制御モード設定部(117)と、燃料をバーナに供給可能な許容時間(Ts)を計時するタイマ(116)と、信号検出部の検出結果と制御モードとに基づいて、安全制御弁の開閉を制御する安全遮断弁制御部(115)と、を有し、安全遮断弁制御部は、点火モードが設定されているとき、安全遮断弁を開けてから許容時間が経過するまでに信号検出部によって所定の信号の入力が検出されなかった場合には、許容時間の経過後に安全遮断弁を閉じ、許容時間が経過するまでに信号検出部によって所定の信号の入力が検出された場合には、安全遮断弁を開け続けるようにしてもよい。
上記燃焼制御システムにおいて、安全遮断弁制御部は、通常モードが設定されているとき、信号検出部によって所定の信号の入力が検出されなかった場合には、許容時間の経過を待つことなく安全遮断弁を閉じてもよい。
上記燃焼制御システムにおいて、スレーブ装置(15_2〜15_4)は、対応するバーナの火炎の有無を判定する第2火炎判定部(111B)と、第2火炎判定部によって火炎があると判定された場合に、入力した所定の信号を出力し、第2火炎判定部によって火炎がないと判定された場合に、入力した所定の信号を出力しない信号出力部(122)と、第2火炎判定部の判定結果に基づいて、対応するバーナの点火を制御する点火制御部(114B)とを有してもよい。
なお、上記説明では、一例として、発明の構成要素に対応する図面上の構成要素を、括弧を付した参照符号によって表している。
以上説明したことにより、本発明によれば、共通の安全遮断弁によって複数のバーナへの燃料の供給を一括して制御するマルチバーナシステムにおいて、バーナ断火時の安全制御弁に対する制御の応答性を向上させることができる。
以下、本発明の実施の形態について図を参照して説明する。
〈実施の形態1に係る燃焼制御システムの構成〉
図1は、本実施の形態に係る燃焼制御装置を備えた燃焼システムの構成を示す図である。
同図に示される燃焼制御システム100は、マルチバーナシステムである。燃焼制御システム100としては、脱臭炉および加熱炉等の小型の工業用燃焼炉を制御するシステムや、プラント等における鉄鋼炉等の大型の工業用燃焼炉を制御するシステムを例示することができる。
図1は、本実施の形態に係る燃焼制御装置を備えた燃焼システムの構成を示す図である。
同図に示される燃焼制御システム100は、マルチバーナシステムである。燃焼制御システム100としては、脱臭炉および加熱炉等の小型の工業用燃焼炉を制御するシステムや、プラント等における鉄鋼炉等の大型の工業用燃焼炉を制御するシステムを例示することができる。
具体的に、燃焼制御システム100は、1つの燃焼室20を備えた燃焼炉2と、燃焼制御装置1と、制御装置4と、燃料流路3とを備えている。
燃焼室20には、n(nは2以上の整数)個のバーナ21_1〜21_nと、バーナ21_1〜21_n毎に対応して設けられた点火装置(イグナイタ,IG)22_1〜22_nと、バーナ21_1〜21_n毎に対応して設けられた火炎検出器(SEN)23_1〜23_nと、温度センサ等の燃焼制御に必要な装置とが設けられている。
本実施の形態では、一例としてn=4とし、燃焼室20内には、4本のバーナ21_1〜21_4と、4つの火炎検出器23_1〜23_4と、4つの点火装置22_1〜22_4とが設けられているものとして説明するが、“n”の値はこれに限定されるものではない。なお、図1において、温度センサ等の燃焼制御に必要なその他の装置については、図示を省略している。
バーナ21_1〜21_4(総称する場合には、単に「バーナ21」と表記することがある。)は、燃焼室20内を加熱する機器である。本実施の形態では、バーナ21_1〜21_4が、パイロットバーナを有さず、主バーナを直接点火するダイレクト点火方式のバーナである場合を一例として説明する。
バーナ21_1〜21_4は、バーナ毎に対応して設けられた点火装置22_1〜22_4によって点火されることにより、着火する。
バーナ21_1〜21_4は、バーナ毎に対応して設けられた点火装置22_1〜22_4によって点火されることにより、着火する。
点火装置22_1〜22_4(総称する場合には、単に「点火装置22」と表記することがある。)は、例えば、点火トランスと、点火トランスの二次側配線に接続された点火用電極棒(スパークロッド)とを備えている。点火装置22_1〜22_4は、後述する燃焼制御装置1からの制御信号に応じて、例えば数kV〜十数kVの高電圧をスパークロッドに発生させることにより、対応するバーナ21_1〜21_4を点火させる。
火炎検出器23_1〜23_4(総称する場合には、単に「火炎検出器23」と表記することがある。)は、バーナ21_1〜21_4毎に対応して設けられ、対応するバーナの火炎の有無を検出する機器である。火炎検出器23_1〜23_4は、火炎の有無を示す火炎検出信号を夫々出力する。
燃料流路3は、燃焼炉2に燃料を供給するための流路である。燃料流路3は、外部から燃料が供給される主流路3Aと、主流路3Aから複数に分岐した分岐流路3Bとから構成されている。主流路3Aには、安全遮断弁30が設置され、分岐流路3Bは、バーナ21_1〜21_4の夫々に接続されている。
ここで、燃料は、例えば、ガス(気体)であってもよいし、油(液体)であってもよく、燃料種は特に限定されない。
安全遮断弁30は、複数のバーナ21_1〜21_4に対する燃料の供給と遮断を一括して切り替えるための機器である。安全遮断弁30が開いているとき、主流路3Aから分岐流路3Bへ燃料が送出され、各バーナ21_1〜21_4に燃料が供給される。安全遮断弁30が閉じているとき、主流路3Aから分岐流路3Bへの燃料の流入が遮断され、バーナ21_1〜21_4には燃料が供給されない。
図1に示すように、安全遮断弁30は、例えば、二重遮断を行うために2つの遮断弁を一組とした構成を有し、主経路3Aに配置されている。
なお、図示はしないが、燃焼制御システム100には、燃料流路3とは別に、燃焼炉2に空気(エア)を供給するための空気流路が設けられており、ブロアから吐出されたエアが空気流路を介して各バーナ21_1〜21_4に供給されるようになっている。
制御装置4は、燃焼制御システム100における上位側の機器であり、燃焼炉2の統括的な制御を行う。制御装置4は、オペレータ等(ユーザ)からの入力操作に従って、燃焼室20の燃焼の指示(以下「燃焼要求」と称する。)や、燃焼炉2全体の運転の停止要求を、燃焼制御装置1に対して与える。
制御装置4としては、操作ボタンやレバー、キーボード等のユーザの操作を入力する操作入力手段、モニタ等の情報を表示する表示手段、および燃焼制御装置1に対する指示等を出力する制御手段等が一体に形成された制御盤を例示することができる。また、例えば、燃焼制御装置1、モニタ、および中央管理装置等がネットワークを介して接続されたネットワーク制御システムを構築している場合には、燃焼制御装置1に対して指示を出す中央管理装置が制御装置4となる。
燃焼制御装置1は、制御装置4からの燃焼要求等に応じて、燃焼室20内のバーナ21の燃焼を制御するための装置である。図1に示されるように、燃焼制御装置1は、安全制御装置10と、マスタ装置11と、伝送線路13と、マスタ装置11と伝送線路13との間に縦続接続された複数のスレーブ装置12_1〜12_nと、を備えている。
安全制御装置10は、燃焼制御システム100の安全運転、すなわち燃焼炉2の爆発等を防止するために、バーナ21の燃焼状態や各リミット・インターロック(図示せず)の状態等を監視することにより、燃焼室20内のバーナ21の運転の許可および不許可をマスタ装置11およびスレーブ装置12_1〜12_4に指示する装置である。
例えば、安全制御装置10は、制御部4からのバーナの燃焼要求および遮断要求や、各バーナコントローラ11_1〜11_4から入力される火炎判定情報および異常検出情報等に基づいて、各バーナの運転の許可・不許可を示す信号を生成してマスタ装置11およびスレーブ装置12_1〜12_4に与えることにより、マスタ装置11およびスレーブ装置12_1〜12_4を介して各バーナ21_1〜21_4の運転(各バーナへの燃料の供給および停止等)を制御する。
安全制御装置10としては、工業用燃焼炉に関する安全規格(例えば、工業用燃焼炉の安全通則 JIS B 8415等)に基づいて製造されたリミット・インターロックを監視するためのリミット・インターロックモジュールや、上記安全通則に対応した専用のソフトウェアを設定したプログラマブルロジックコントローラ(所謂安全PLC)等を例示することができる。
マスタ装置11は、安全遮断弁30の開閉を制御するための機器である。
マスタ装置11は、バーナの点火準備の完了後に、所定の信号を生成して縦続接続された初段のスレーブ装置12_1に与えるとともに、縦続接続されたスレーブ装置12_1〜12_4を経由して伝送線路13から上記所定の信号が戻ってきたか否かを判定して安全遮断弁30の開閉を制御する。以下、マスタ装置11について詳細に説明する。
マスタ装置11は、バーナの点火準備の完了後に、所定の信号を生成して縦続接続された初段のスレーブ装置12_1に与えるとともに、縦続接続されたスレーブ装置12_1〜12_4を経由して伝送線路13から上記所定の信号が戻ってきたか否かを判定して安全遮断弁30の開閉を制御する。以下、マスタ装置11について詳細に説明する。
図2は、実施の形態1に係る燃焼制御システムにおけるマスタ装置およびスレーブ装置の構成を示す図である。なお、図2では、安全制御装置10の図示を省略している。
同図に示されるように、マスタ装置11は、信号生成部112、信号検出部113、制御モード設定部117、タイマ116、および安全遮断弁制御部115を有する。これらの機能部は、例えば、プロセッサ、クロック回路、通信回路、記憶装置、デジタル入出力回路、アナログ入出力回路、およびパワーエレクトロニクス回路等からなるハードウェアと、これらのハードウェアと協働して各種機能を実現させるプログラムとによって実現される。
同図に示されるように、マスタ装置11は、信号生成部112、信号検出部113、制御モード設定部117、タイマ116、および安全遮断弁制御部115を有する。これらの機能部は、例えば、プロセッサ、クロック回路、通信回路、記憶装置、デジタル入出力回路、アナログ入出力回路、およびパワーエレクトロニクス回路等からなるハードウェアと、これらのハードウェアと協働して各種機能を実現させるプログラムとによって実現される。
信号生成部112は、所定の信号を生成する機能部である。本実施の形態では、所定の信号を「正常燃焼信号SB」と称して説明する。
信号生成部112は、例えば、安全制御装置10からの燃焼要求を受け取った場合に、正常燃焼信号SBを生成し、縦続接続された初段のスレーブ装置12_1に与える。
信号生成部112は、例えば、安全制御装置10からの燃焼要求を受け取った場合に、正常燃焼信号SBを生成し、縦続接続された初段のスレーブ装置12_1に与える。
ここで、正常燃焼信号SBの信号形式は特に限定されない。例えば、本実施の形態では、正常燃焼信号SBがパルス信号であるものとして説明するが、ハイレベルまたはローレベルの1ビットの信号であってもよいし、複数ビットの信号であってもよい。
詳細は後述するが、信号生成部112から出力された正常燃焼信号SBは、縦続接続されたスレーブ装置12_1〜12_4を経由して伝送線路13に入力され、伝送線路13からマスタ装置11に再び入力されることになる。本実施の形態では、伝送線路13に出力されるまでの正常燃焼信号を“SB”と表記し、伝送線路13に出力された後の正常燃焼信号を“SBo”と表記する。
信号検出部113は、伝送線路13からの正常燃焼信号SBoの入力を検出する機能部である。
制御モード設定部117は、バーナ21の制御モードを設定する機能部である。制御モード設定部117は、何れのバーナ21も着火していない状態からバーナ21を点火するための点火モードと、全てのバーナ21が正常に着火している通常モードと、バーナの点火を行わない待機モードの何れかを、バーナ21の制御モードとして設定する。
具体的には、制御モード設定部117は、燃焼制御システム100が起動した直後の初期状態では、制御モードを待機モードに設定し、その後、例えば制御装置4から安全制御装置10を介して燃焼要求が出力されたら、制御モードを点火モードに設定する。そして、燃焼制御システム100のバーナ21_1〜21_4を点火し、全てのバーナ21_1〜21_4が正常に着火したら、制御モードを通常モードに設定する。
例えば、制御モード設定部117は、点火モードにおいて、後述する所定の許容時間Tsの経過後、信号検出部113によって伝送線路13からの正常燃焼信号SBoの入力が検出された場合に、制御モードを通常モードに切り替える。一方、点火モードにおいて、上記許容時間Tsが経過しても伝送線路13からの正常燃焼信号SBoの入力が検出されなかった場合には、制御モードを点火モードから待機モードに切り替える。
タイマ116は、火炎が存在しない状態においてバーナ21への燃料の供給が許される最大の許容時間Ts、すなわち安全時間(safety time,JIS B 0113)を計時する。例えば、点火モードにおいて、安全遮断弁制御部115が、安全遮断弁30を開けるタイミングに合わせてタイマ116に許容時間Tsの計時を指示する。その後、タイマ116は、許容時間Tsの計時が完了したら、安全遮断弁制御部15および制御モード設定部117に通知する。
なお、本実施の形態では、一例として、点火動作が行われる点火期間(イグニッショントライアル期間)と許容時間Tsとが同じであるとして説明する。
なお、本実施の形態では、一例として、点火動作が行われる点火期間(イグニッショントライアル期間)と許容時間Tsとが同じであるとして説明する。
安全遮断弁制御部115は、信号検出部113の検出結果に基づいて、安全遮断弁30の開閉を制御する。具体的に、安全遮断弁制御部115は、信号検出部113によって正常燃焼信号SBoの入力が検出されている場合には、安全遮断弁30を開け、信号検出部113によって正常燃焼信号SBoの入力が検出されない場合には、安全遮断弁30を閉じる。
より具体的には、安全遮断弁制御部115は、制御モードが点火モードに設定されているとき、安全遮断弁30を開けてから許容時間Tsが経過するまでに信号検出部113によって正常燃焼信号SBoの入力が検出されなかった場合には、許容時間Tsの経過後に安全遮断弁30を閉じ、許容時間Tsが経過するまでに正常燃焼信号SBoの入力が検出された場合には、安全遮断弁30を開け続ける。
また、安全遮断弁制御部115は、制御モードが通常モードに設定されているとき、信号検出部113によって正常燃焼信号SBoの入力が検出されなかった場合には、許容時間Tsの経過を待つことなく安全遮断弁30を閉じる。
伝送線路13は、マスタ装置11に接続され、正常燃焼信号SBを伝送するための線路である。例えば、上述のように、正常燃焼信号SBがパルス信号である場合には、伝送線路13は1ビット伝送用の専用線から構成されていてもよいし、正常燃焼信号SBが多ビットの信号である場合には、伝送線路13は複数の信号線から成るバスであってもよい。
スレーブ装置12_1〜12_4(総称する場合には、単に「スレーブ装置12」と表記することがある。)は、バーナ21_1〜21_4毎に対応して設けられ、対応するバーナの火炎の有無を判定するともに、対応するバーナの点火を制御するバーナコントローラである。各スレーブ装置12_1〜12_4は、マスタ装置11から出力された正常燃焼信号SBを伝送線路13に伝達するための信号経路を形成するように、マスタ装置11と伝送線路13との間に縦続接続されている。
図2に示されるように、スレーブ装置12は、火炎判定部111、信号出力部122、および点火制御部114を有する。これらの機能部は、例えば、プロセッサ、クロック回路、通信回路、記憶装置、デジタル入出力回路、アナログ入出力回路、およびパワーエレクトロニクス回路等からなるハードウェアと、これらのハードウェアと協働して各種機能を実現させるプログラムとによって実現される。
火炎判定部111は、対応する火炎検出器23_1〜23_4から出力された火炎検出信号に基づいて、対応するバーナによる安定した火炎が発生しているか否かを判定する。例えば、対応する火炎検出器23_1〜23_4から燃焼炉2の燃焼中に火炎があることを示す火炎検出信号が出力されている場合には、火炎判定部111は、対応するバーナによる安定した火炎が発生していると判定する。一方、燃焼炉2の燃焼中に火炎がないことを示す火炎検出信号が出力された場合には、火炎判定部111は、対応するバーナが断火したと判定する。火炎判定部111の判定結果は、信号出力部122に出力されるとともに、安全制御装置10にも出力される。
信号出力部122は、火炎判定部111の判定結果に基づいて、外部(マスタ装置11または他のスレーブ装置)から入力された正常燃焼信号SBを、後段の装置(スレーブ装置または伝送線路13)に出力するための機能部である。具体的に、信号出力部122は、対応するバーナ21の点火後に火炎判定部111によって火炎があると判定された場合に、前段に接続されたマスタ装置11またはスレーブ装置12から入力された正常燃焼信号SBを後段の装置に出力し、対応するバーナ21の点火後に火炎判定部111によって火炎がないと判定された場合に、入力された正常燃焼信号SBを後段の装置に出力しない。
信号出力部122としては、一端が前段の装置(マスタ装置11またはスレーブ装置12)に接続され、他端が後段の装置(スレーブ装置12または伝送線路13)に接続されるスイッチ素子を含み、火炎判定部111の判定結果に基づいて上記スイッチ素子をオン/オフさせるスイッチ回路を例示することができる。
したがって、縦続接続された最終段のスレーブ装置12_4を除くスレーブ装置12_1〜12_3は、対応するバーナ21_1〜21_3の点火後に火炎がないと判定した場合に、信号出力部122によって、正常燃焼信号SBを後段に接続されたスレーブ装置12_2〜12_4に順次出力し、対応するバーナ21_1〜21_3の点火後に火炎があると判定した場合に、正常燃焼信号SBを後段に接続されたスレーブ装置12_2〜12_4に出力しない。
また、最終段のスレーブ装置12_4は、対応するバーナ21_4の点火後に火炎がないと判定した場合に、信号出力部122によって、前段に接続されたスレーブ装置12_3から入力した正常燃焼信号SBを伝送線路13に出力し、対応するバーナ21_4の点火後に火炎があると判定した場合に、入力した正常燃焼信号SBを伝送線路13に出力しない。
点火制御部114は、対応するバーナの点火を制御する機能部である。点火制御部114は、安全制御装置10から燃焼要求を受け取った後、例えば火炎判定部111によって火炎(疑似火炎)が無いと判定された場合に、例えば予め設定された点火シーケンスに従って対応する点火装置22_1〜22_4を制御することにより、対応するバーナ21_1〜21_4を点火させる。
〈実施の形態1に係る燃焼制御システムの動作〉
次に、バーナを点火し、着火したバーナが断火するまでの点火制御時の燃焼制御システム100の動作について図を用いて説明する。
次に、バーナを点火し、着火したバーナが断火するまでの点火制御時の燃焼制御システム100の動作について図を用いて説明する。
図3は、バーナを点火し、全てのバーナが着火した後に一部のバーナが断火した場合の燃焼制御システム100の動作フローを示す図である。図4は、バーナを点火し、一部のバーナが正常に着火しなかった場合の燃焼制御システム100の動作フローを示す図である。図5A〜図5Gは、バーナの点火制御時のマスタ装置11およびスレーブ装置の動作状態と正常燃焼信号SBの伝送状態を示す図である。
図3、4では、燃焼要求が出力されている期間、正常燃焼信号SB,SBoが出力されている期間、安全遮断弁30が開いている期間、点火動作が行われている期間、および火炎が発生している期間を、ハッチングを付して夫々示している。
先ず、バーナを点火し、全てのバーナが着火した後に一部のバーナが断火した場合の燃焼制御システム100の動作の流れについて説明する。
図3に示されるように、例えば、マスタ装置11が待機モードであり、安全遮断弁30を閉じるとともに正常燃焼信号SBを出力していない時刻t0において、安全制御装置10からマスタ装置11および各スレーブ装置12に対して燃焼要求が出力されたとする(図5A参照)。
燃焼要求を受け取ったマスタ装置11および各スレーブ装置12_1〜12_4は、プレパージや疑似火炎の有無等の判定処理等の所定の点火準備を開始する。点火準備の完了後の時刻t1において、マスタ装置11は安全遮断弁30を開けるとともに、信号生成部112によってパルスを生成して正常燃焼信号SBとして後段のスレーブ装置12_1に出力し、スレーブ装置12_1〜12_4は点火動作を開始する(図5B参照)。このとき、マスタ装置11は、制御モード設定部117によって制御モードを待機モードから点火モードに切り替えるとともに、安全遮断弁制御部15によってタイマ116に許容時間Tsをセットし、タイマ116によって計時を開始する。
その後、例えば時刻t2において、バーナ21_1,21_2が着火し、スレーブ装置12_1,12_2が対応するバーナ21_1,21_2の火炎があると夫々判定したとする。この場合、スレーブ装置12_1がマスタ装置11から入力された正常燃焼信号SBを後段のスレーブ装置12_2に出力するとともに、スレーブ装置12_2がスレーブ装置12_1から供給された正常燃焼信号SBを後段のスレーブ装置12_3に出力する(図5C参照)。このとき、スレーブ装置12_3,12_4は点火動作中であり、着火が確認できていないことから、正常燃焼信号SBは伝送線路13までは伝達されない。
次に、例えば時刻t3において、バーナ21_3,21_4が着火し、スレーブ装置12_3,12_4が対応するバーナ21_3,21_4の火炎があると夫々判定したとする。この場合、スレーブ装置12_3が、スレーブ装置12_2から入力された正常燃焼信号SBを後段のスレーブ装置12_4に出力するとともに、スレーブ装置12_4が、スレーブ装置12_3から供給された正常燃焼信号SBを後段の伝送線路13に出力する。これにより、正常燃焼信号SBoが、伝送線路13からマスタ装置11に入力され、マスタ装置11は、信号検出部113によって正常燃焼信号SBoの入力を検出する。
時刻t4において、マスタ装置11は、タイマ116によって許容時間Tsの計時が完了したことを検知すると、制御モード設定部117によって制御モードを点火モードから通常モードに切り替えるとともに、安全遮断弁制御部15によって安全遮断弁30を開け続ける。これにより、燃焼炉2の燃焼が継続される(図5D参照)。
その後、例えば時刻t5において、バーナ21_4が何らかの原因で断火したとする。この場合、火炎検出器23_4からの火炎検出信号に基づいて、スレーブ装置12_4の火炎判定部111が火炎が無いと判定し、その判定結果に応じてスレーブ装置12_4の信号出力部122が正常燃焼信号SBの出力を停止する(図5E参照)。これにより、正常燃焼信号SBは伝送線路13に伝達されず、マスタ装置11は伝送線路13からの正常燃焼信号SBoの入力が検出できない。そのため、マスタ装置11は、安全遮断弁制御部15によって安全遮断弁30を閉じるとともに、制御モード設定部117によって、制御モードを点火モードから待機モードに切り替える。
その後、スレーブ装置12_1〜12_4は、バーナ21_4の断火の通知を受けた安全制御装置10による燃焼要求の取り下げに応じて、待機状態またはロックアウト状態となる(図5F参照)。
次に、一部のバーナが正常に着火しなかった場合の燃焼制御システム100の動作の流れについて図4を用いて説明する。
前述した図3の動作フローと同様に、マスタ装置11は、時刻t0において安全制御装置10を介して燃焼要求を受け取ると、正常燃焼信号SBを生成して出力し、時刻t1において、マスタ装置11が安全遮断弁30を開け、スレーブ装置12_1〜12_4は点火動作を開始する。このとき、マスタ装置11は、制御モード設定部117によって制御モードを待機モードから点火モードに切り替えるとともに、安全遮断弁制御部15によってタイマ116に許容時間Tsをセットし、タイマ116によって計時を開始する。
その後、例えば、バーナ21_1,21_2,21_4が着火し、バーナ21_3だけが着火しなかったとする。この場合、マスタ装置11から出力された正常燃焼信号SBは、スレーブ装置12_3が正常燃焼信号SBの出力しないため、スレーブ装置12_3までは伝達されるが、後段のスレーブ装置12_4および伝送線路13には伝達されない(図5G参照)。
許容時間Tsが経過した時刻t3において、マスタ装置11は、タイマ116によって許容時間Tsの計時が完了したことを検知すると、正常燃焼信号SBoの入力が検出されているか否かを判定する。この場合、信号検出部113によって正常燃焼信号SBoの入力が検出できないため、マスタ装置11は、制御モード設定部117によって制御モードを点火モードから待機モードに切り替えるとともに、安全遮断弁制御部15によって安全遮断弁30を閉じる。その後、スレーブ装置12_1〜12_4は、バーナ21_4の不着火の通知を受けた安全制御装置10による燃焼要求の取り下げに応じて、待機状態またはロックアウト状態となる(図5H参照)。
〈実施の形態1に係る燃焼制御システムの効果〉
以上、本発明に係る燃焼制御システムによれば、複数のバーナの燃焼中に何れかのバーナが断火した場合であっても、消炎応答時間内に安全遮断弁を閉じることが可能となる。
以上、本発明に係る燃焼制御システムによれば、複数のバーナの燃焼中に何れかのバーナが断火した場合であっても、消炎応答時間内に安全遮断弁を閉じることが可能となる。
すなわち、実施の形態1に係る燃焼制御システム100は、マスタ装置11から出力した正常燃焼信号SBを縦続接続されたスレーブ装置12_1〜12_4を経由して伝送線路13に伝達する信号経路を形成した上で、バーナ21_1〜21_4の燃焼中に、各スレーブ装置12_1〜12_4が対応するバーナの火炎の有無に基づいて正常燃焼信号SBを後段の装置に出力するか否かを決定し、マスタ装置11が伝送線路13から正常燃焼信号SBoの入力が停止したことを条件に安全遮断弁30を閉じる。これにより、複数のバーナ21_1〜21_4の燃焼中に何れかのバーナ21が断火した場合であっても、速やかに安全遮断弁30を閉じることができる。
このように、実施の形態1に係る燃焼制御システム100によれば、バーナの断火時に、断火を検知したスレーブ装置12とマスタ装置11との間の通信が安全制御装置10を介して行われる従来のマルチバーナシステムに比べて、断火が検知されてから全てのバーナを停止させるまでにタイムラグが生じ難いため、バーナ断火時の安全制御弁に対する制御の応答性を向上させることができる。これにより、消炎応答時間内に安全遮断弁を閉じることが可能となり、安全規格を満足することが可能となる。
また、実施の形態1に係る燃焼制御システム100によれば、バーナ21の点火時に、許容時間Ts(点火時間)内に伝送線路からの正常燃焼信号SBoの入力がなかった場合には、マスタ装置11が安全遮断弁30を閉じ、許容時間Ts内に伝送線路からの正常燃焼信号SBoの入力があった場合には、安全遮断弁30を開け続けるので、バーナの不着火時には点火期間の経過後に未燃ガスが燃焼室20に流入することを防止することができ、且つバーナの正常着火時には燃焼を継続させることができる。
≪実施の形態2≫
〈実施の形態2に係る燃焼制御システムの構成〉
図6は、実施の形態2に係る燃焼制御システムの構成を示す図である。
図6に示される燃焼制御システム101は、複数のバーナコントローラのうちの一つが安全遮断弁の開閉を制御するマスタ装置として機能する点において、実施の形態1に係る燃焼制御システム100と相違する。
〈実施の形態2に係る燃焼制御システムの構成〉
図6は、実施の形態2に係る燃焼制御システムの構成を示す図である。
図6に示される燃焼制御システム101は、複数のバーナコントローラのうちの一つが安全遮断弁の開閉を制御するマスタ装置として機能する点において、実施の形態1に係る燃焼制御システム100と相違する。
具体的に、燃焼制御システム101は、バーナ21_1〜21_4毎に対応して設けられた複数のバーナコントローラ(BCR)15_1〜15_4を有する。バーナコントローラ15_1は、対応するバーナの燃焼を制御するとともに、正常燃焼信号SBを生成し、安全遮断弁30を制御するマスタ装置として機能し、バーナコントローラ15_2〜15_4は、対応するバーナ21_2〜21_4の燃焼を制御するスレーブ装置として機能する。
図7は、実施の形態2に係る燃焼制御システムにおけるバーナコントローラの内部構成を示す図である。
なお、実施の形態2に係る燃焼制御システム101の構成要素のうち、実施の形態1に係る燃焼制御システム100と同様の構成要素には同一の符号を付し、その詳細な説明を省略する。
なお、実施の形態2に係る燃焼制御システム101の構成要素のうち、実施の形態1に係る燃焼制御システム100と同様の構成要素には同一の符号を付し、その詳細な説明を省略する。
また、実施の形態2では、説明の便宜上、マスタ装置としてのバーナコントローラ15_1の火炎判定部および点火制御部を参照符号“111A”および“114A”を用いて表記し、スレーブ装置としてのバーナコントローラ15_2〜15_4の火炎判定部および点火制御部を参照符号“111B”および“114B”を用いて表記する。
図7に示すように、マスタ装置としてのバーナコントローラ15_1は、火炎判定部111A、信号生成部118、信号検出部113、タイマ116、制御モード設定部117、点火制御部114A、および安全遮断弁制御部15を備える。
火炎判定部111Aは、火炎検出器23_1から出力された火炎検出信号に基づいて、バーナ21_1による安定した火炎が発生しているか否かを判定する。火炎判定部111Aによる火炎判定方法は、実施の形態1に係る火炎判定部111と同様である。火炎判定部111Aの判定結果は、信号生成部118に出力されるとともに、安全制御装置10にも出力される。
信号生成部118は、火炎判定部111Aの判定結果に基づいて、正常燃焼信号SBを生成する。具体的に、信号生成部118は、火炎判定部111Aによってバーナ21_1の火炎があると判定された場合に、正常燃焼信号SBを生成してバーナコントローラ15_2に出力し、火炎判定部111Aによってバーナ21_1の火炎がないと判定された場合に、正常燃焼信号SBを生成しない。
点火制御部114Aは、信号検出部113の検出結果に基づいて、バーナ21_1の点火を制御する機能部である。具体的に、点火制御部114Aは、信号検出部113によって正常燃焼信号SBoの入力が検出された場合に、例えば予め設定された点火シーケンスに従って点火装置22_1を制御することにより、バーナ21_1を点火させる。
バーナコントローラ15_2〜15_4は、実施の形態1のおけるスレーブ装置12_2〜12_4と同様に、信号出力部122、火炎判定部111B、および点火制御部114Bを有している。火炎判定部111Bおよび点火制御部114Bは、実施の形態1における火炎判定部111および点火制御部114と同様の構成を有している。
〈実施の形態2に係る燃焼制御システムの動作〉
次に、バーナの点火制御時の燃焼制御システム101の動作について図を用いて説明する。
次に、バーナの点火制御時の燃焼制御システム101の動作について図を用いて説明する。
図8は、バーナを点火し、全てのバーナが着火した後に一部のバーナが断火した場合の燃焼制御システム101の動作フローを示す図である。図9は、バーナを点火し、一部のバーナが正常に着火しなかった場合の燃焼制御システム101の動作フローを示す図である。
先ず、バーナを点火し、全てのバーナが着火した後に一部のバーナが断火した場合の燃焼制御システム101の動作の流れについて説明する。
図8に示されるように、例えば、時刻t0において、安全制御装置10からマスタ装置11および各スレーブ装置12に対して燃焼要求が出力されたとする。このとき、マスタ装置としてのバーナコントローラ15_1は、例えば安全遮断弁30を閉じた状態で、信号生成部118によって正常燃焼信号SBを生成し、後段のスレーブ装置12_2に出力する。
図8に示されるように、例えば、時刻t0において、安全制御装置10からマスタ装置11および各スレーブ装置12に対して燃焼要求が出力されたとする。このとき、マスタ装置としてのバーナコントローラ15_1は、例えば安全遮断弁30を閉じた状態で、信号生成部118によって正常燃焼信号SBを生成し、後段のスレーブ装置12_2に出力する。
次に、燃焼要求を受け取った各バーナコントローラ15_1〜15_4は、プレパージや疑似火炎の有無等の判定処理等の所定の点火準備を行う。そして、点火準備の完了後の時刻t1において、バーナコントローラ15_1は安全遮断弁30を開けて点火動作を開始するとともに、バーナコントローラ15_2〜15_4も点火動作を開始する。このとき、バーナコントローラ15_1は、制御モード設定部117によって制御モードを待機モードから点火モードに切り替えるとともに、安全遮断弁制御部15によってタイマ116に許容時間Tsをセットし、タイマ116によって計時を開始する。
その後、例えば時刻t3において、全てのバーナ21_1〜21_4が着火したとすると、バーナコントローラ15_1から出力された正常燃焼信号SBは、伝送線路13まで伝達され、伝送線路13からマスタ装置11に再び入力される。
時刻t4において、バーナコントローラ15_1は、タイマ116によって許容時間Tsの計時が完了したことを検知すると、制御モード設定部117によって制御モードを点火モードから通常モードに切り替えるとともに、安全遮断弁制御部15によって安全遮断弁30を開け続ける。これにより、燃焼炉2の燃焼が継続される。
その後、例えば時刻t5において、バーナ21_4が何らかの原因で断火したとする。この場合、火炎検出器23_4からの火炎検出信号に基づいて、バーナコントローラ15_4の火炎判定部111Bが火炎が無いと判定し、その判定結果に応じてバーナコントローラ15_4の信号出力部122が正常燃焼信号SBの出力を停止する。これにより、正常燃焼信号SBは伝送線路13に伝達されず、バーナコントローラ15_1は伝送線路13からの正常燃焼信号SBoの入力が検出できない。そのため、バーナコントローラ15_1は、安全遮断弁制御部15によって安全遮断弁30を閉じるとともに、制御モード設定部117によって、制御モードを点火モードから待機モードに切り替える。
その後、スレーブ装置12_1〜12_4は、バーナ21_4の断火の通知を受けた安全制御装置10による燃焼要求の取り下げに応じて、待機状態またはロックアウト状態となる。
次に、一部のバーナが正常に着火しなかった場合の燃焼制御システム101の動作の流れについて図9を用いて説明する。
前述した図3の動作フローと同様に、マスタ装置11としてのバーナコントローラ15_1は、時刻t0において安全制御装置10を介して燃焼要求を受け取ると、正常燃焼信号SBを生成して出力し、時刻t1において、バーナコントローラ15_1が安全遮断弁30を開けて点火動作を開始するとともに、バーナコントローラ15_2〜15_4も点火動作を開始する。このとき、バーナコントローラ15_1は、マスタ装置11と同様に、制御モードを待機モードから点火モードに切り替えるとともに、許容時間Tsの計時を開始する。
その後、例えば、バーナ21_1,21_2,21_4が着火し、バーナ21_3だけが着火しなかったとする。この場合、バーナコントローラ15_1から出力された正常燃焼信号SBは、バーナコントローラ15_3が正常燃焼信号SBを出力しないため、バーナコントローラ15_3までは伝達されるが、後段のバーナコントローラ15_4および伝送線路13には伝達されない。
許容時間Tsが経過した時刻t4において、バーナコントローラ15_1は、タイマ116によって許容時間Tsの計時が完了したことを検知すると、正常燃焼信号SBoの入力が検出されているか否かを判定する。この場合、信号検出部113によって正常燃焼信号SBoの入力が検出できないため、バーナコントローラ15_1は、マスタ装置11と同様に、制御モードを点火モードから待機モードに切り替えるとともに、安全遮断弁30を閉じる。その後、バーナコントローラ15_1〜15_4は、バーナ21_4の不着火の通知を受けた安全制御装置10による燃焼要求の取り下げに応じて、待機状態またはロックアウト状態となる。
〈実施の形態2に係る燃焼制御システムの効果〉
以上、実施の形態2に係る燃焼制御システム101によれば、実施の形態1に係る燃焼制御システム100と同様に、バーナ断火時およびバーナ不着火時の安全遮断弁に対する制御の応答性を向上させることができる。
以上、実施の形態2に係る燃焼制御システム101によれば、実施の形態1に係る燃焼制御システム100と同様に、バーナ断火時およびバーナ不着火時の安全遮断弁に対する制御の応答性を向上させることができる。
また、燃焼制御システム101によれば、バーナ毎に対応したバーナコントローラを設け、そのうちの一つのバーナコントローラを安全遮断弁の開閉を制御するマスタ装置として機能させることにより、より簡単な機器構成によって、消炎応答時間に関する安全規格を満足すること可能となる。
以上、本発明者らによってなされた発明を実施の形態に基づいて具体的に説明したが、本発明はそれに限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲において種々変更可能であることは言うまでもない。
例えば、上記実施の形態では、燃焼制御システム100,101の燃焼炉2が1つの燃焼室20を有する場合を例示したが、複数の燃焼室を有していてもよい。この場合、燃焼室毎に、主流路3A、分岐流量3B、安全遮断弁30、および燃焼制御装置1を設け、夫々の燃焼制御装置1が対応する安全遮断弁30の開閉を制御すればよい。
また、上記実施の形態では、バーナ21_1〜21_4が、パイロットバーナを有さず、主バーナを直接点火するダイレクト点火方式のバーナである場合を例示したが、バーナ21_1〜21_4が、パイロットバーナと主バーナとを有する時限パイロット点火方式のバーナであってもよい。
100,101…燃焼制御システム、1…燃焼制御装置、2…燃焼炉、3…燃料流路、3A…主流路、3B…分岐流路、4…制御装置、10…安全制御装置、11…マスタ装置、12,12_1〜12_4…スレーブ装置、13…伝送線路、15_1〜15_4…バーナコントローラ、21,21_1〜21_4…バーナ、22,22_1〜22_4…点火装置、23,23_1〜23_4…火炎検出器、30…安全遮断弁、111,111A,111B…火炎判定部、112,118…信号生成部、113…信号検出部、114,114A,114B…点火制御部、115…安全遮断弁制御部、116…タイマ、117…制御モード設定部。
Claims (7)
- 複数のバーナに対する燃料の供給と遮断を一括して切り替える共通の安全遮断弁の開閉を制御するとともに、所定の信号を生成するマスタ装置と、
前記バーナ毎に対応して設けられ、それぞれ対応する前記バーナの火炎の有無を判定し、対応する前記バーナの点火を制御するとともに対応する前記バーナの点火後に火炎があると判定した場合に、入力された前記所定の信号を出力し、対応する前記バーナの点火後に火炎がないと判定した場合に、入力された前記所定の信号を出力しない、複数のスレーブ装置と、
前記マスタ装置に接続され、前記所定の信号を伝送するための伝送線路と、を備え、
前記複数のスレーブ装置は、縦続接続され、
前記複数のスレーブ装置のすべてが対応する前記バーナの点火後に火炎があると判定した場合には、前記マスタ装置から初段のスレーブ装置に入力された前記所定の信号を順次出力して前記最終段のスレーブ装置から前記伝送線路に出力し、
縦続接続された前記複数のスレーブ装置のいずれかが対応する前記バーナの点火後に火炎がないと判定した場合には、前記所定の信号を前記最終段のスレーブ装置から前記伝送線路に出力せず、
前記マスタ装置は、前記伝送線路からの前記所定の信号の入力の有無に基づいて前記安全遮断弁の開閉を制御する
燃焼制御システム。 - 請求項1に記載の燃焼制御システムであって、
前記マスタ装置は、前記伝送線路から前記所定の信号が入力されている状態から当該所定の信号の入力が停止した場合には、前記安全遮断弁を閉じる
ことを特徴とする燃焼制御システム。 - 請求項2に記載の燃焼制御システムにおいて、
前記マスタ装置は、何れの前記バーナも燃焼していない状態から前記バーナを点火するとき、前記安全遮断弁を開けてから所定の期間内に前記伝送線路からの前記所定の信号の入力がなかった場合には、前記安全遮断弁を閉じ、前記所定の期間内に前記伝送線路からの前記所定の信号の入力があった場合には、前記安全遮断弁を開け続ける
ことを特徴とする燃焼制御システム。 - 請求項1乃至3の何れか一項に記載の燃焼制御システムにおいて、
マスタ装置によって燃焼が制御されるバーナを更に有し、
前記マスタ装置は、制御対象の前記バーナの点火後に火炎があると判定した場合に、前記所定の信号を縦続接続された初段の前記スレーブ装置に対して出力し、制御対象の前記バーナの点火後に火炎がないと判定した場合に、前記所定の信号を出力しない
ことを特徴とする燃焼制御システム。 - 請求項1乃至3の何れか一項に記載の燃焼制御システムにおいて、
前記マスタ装置は、
前記制御対象のバーナの火炎の有無を判定する第1火炎判定部と、
前記第1火炎判定部によって火炎があると判定された場合に、前記所定の信号を生成して出力し、前記第1火炎判定部によって火炎がないと判定された場合に、前記所定の信号を生成しない信号生成部と、
前記伝送線路からの前記所定の信号の入力を検出する信号検出部と、
前記バーナの制御モードとして、何れの前記バーナも着火していない状態から前記バーナを点火するための点火モードと前記バーナが正常に着火している通常モードとを切り替える制御モード設定部と、
燃料を前記バーナに供給可能な許容時間を計時するタイマと、
前記信号検出部の検出結果と前記制御モードとに基づいて、前記安全遮断弁の開閉を制御する安全遮断弁制御部と、を有し、
前記安全遮断弁制御部は、前記点火モードが設定されているとき、前記安全遮断弁を開けてから前記許容時間が経過するまでに信号検出部によって前記所定の信号の入力が検出されなかった場合には、前記許容時間の経過後に前記安全遮断弁を閉じ、前記許容時間が経過するまでに前記信号検出部によって前記所定の信号の入力が検出された場合には、前記安全遮断弁を開け続ける
ことを特徴とする燃焼制御システム。 - 請求項5に記載の燃焼制御システムにおいて、
前記安全遮断弁制御部は、前記通常モードが設定されているとき、前記信号検出部によって前記所定の信号の入力が検出されなかった場合には、前記許容時間の経過を待つことなく前記安全遮断弁を閉じる
ことを特徴とする燃焼制御システム。 - 請求項5に記載の燃焼制御システムにおいて、
前記スレーブ装置は、
対応する前記バーナの火炎の有無を判定する第2火炎判定部と、
前記第2火炎判定部によって火炎があると判定された場合に、入力した前記所定の信号を出力し、前記第2火炎判定部によって火炎がないと判定された場合に、入力した前記所定の信号を出力しない信号出力部と、
前記第2火炎判定部の判定結果に基づいて、対応する前記バーナの点火を制御する点火制御部と、を有する
ことを特徴とする燃焼制御システム。
Priority Applications (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2016063544A JP2017180862A (ja) | 2016-03-28 | 2016-03-28 | 燃焼制御システム |
US15/468,784 US10274196B2 (en) | 2016-03-28 | 2017-03-24 | Combustion controlling system |
CN201710191874.3A CN107238104B (zh) | 2016-03-28 | 2017-03-28 | 燃烧控制系统 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2016063544A JP2017180862A (ja) | 2016-03-28 | 2016-03-28 | 燃焼制御システム |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2017180862A true JP2017180862A (ja) | 2017-10-05 |
Family
ID=59897805
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2016063544A Pending JP2017180862A (ja) | 2016-03-28 | 2016-03-28 | 燃焼制御システム |
Country Status (3)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US10274196B2 (ja) |
JP (1) | JP2017180862A (ja) |
CN (1) | CN107238104B (ja) |
Families Citing this family (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN110319469A (zh) * | 2018-03-28 | 2019-10-11 | 陈安华 | 智能控制风机系统 |
KR102294678B1 (ko) * | 2018-12-28 | 2021-08-27 | 주식회사 경동나비엔 | 연소기기 및 연소기기의 연소 제어방법 |
CN110686273A (zh) * | 2019-10-18 | 2020-01-14 | 浙江力聚热水机有限公司 | 一种多枪锅炉控制系统 |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US2692962A (en) * | 1952-03-27 | 1954-10-26 | Electronics Corp America | Flame-failure safeguard apparatus |
JPH0399120A (ja) * | 1989-09-05 | 1991-04-24 | Channel Prod Inc | マルチバーナー形ガス制御装置 |
JPH07332662A (ja) * | 1994-06-03 | 1995-12-22 | Rinnai Corp | 燃焼装置 |
JP2011000315A (ja) * | 2009-06-19 | 2011-01-06 | Rinnai Corp | グリル |
Family Cites Families (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5049063A (en) * | 1988-12-29 | 1991-09-17 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Combustion control apparatus for burner |
EP0915406B1 (de) | 1997-11-10 | 2003-05-07 | ALSTOM (Switzerland) Ltd | Verfahren zur Überwachung des Versorgungssystems einer Gasturbine mit Mehrbrennersystem sowie Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens |
DE102004063213B4 (de) | 2004-12-24 | 2006-11-23 | Pilz Gmbh & Co. Kg | Steuerungssystem mit einer Vielzahl von räumlich verteilten Stationen sowie Verfahren zum Übertragen von Daten in einem solchen Steuerungssystem |
WO2006069691A1 (de) * | 2004-12-24 | 2006-07-06 | Pilz Gmbh & Co. Kg | Steuerungssystem mit einer vielzahl von räumlich verteilten stationen sowie verfahren zum übertragen von daten in einem solchen steuerungssystem |
JP2011208921A (ja) * | 2010-03-30 | 2011-10-20 | Yamatake Corp | 燃焼制御装置 |
US20140212821A1 (en) * | 2010-05-05 | 2014-07-31 | 7794754 Canada Inc. | Ignition system for flame emitting apparatus |
CN103791499B (zh) * | 2012-11-01 | 2017-04-19 | 林内株式会社 | 燃烧装置 |
JP6663268B2 (ja) * | 2016-03-28 | 2020-03-11 | アズビル株式会社 | 燃焼制御システム |
JP6597662B2 (ja) * | 2017-02-08 | 2019-10-30 | トヨタ自動車株式会社 | 水素ガスバーナ装置 |
-
2016
- 2016-03-28 JP JP2016063544A patent/JP2017180862A/ja active Pending
-
2017
- 2017-03-24 US US15/468,784 patent/US10274196B2/en not_active Expired - Fee Related
- 2017-03-28 CN CN201710191874.3A patent/CN107238104B/zh not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US2692962A (en) * | 1952-03-27 | 1954-10-26 | Electronics Corp America | Flame-failure safeguard apparatus |
JPH0399120A (ja) * | 1989-09-05 | 1991-04-24 | Channel Prod Inc | マルチバーナー形ガス制御装置 |
JPH07332662A (ja) * | 1994-06-03 | 1995-12-22 | Rinnai Corp | 燃焼装置 |
JP2011000315A (ja) * | 2009-06-19 | 2011-01-06 | Rinnai Corp | グリル |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
US20170276351A1 (en) | 2017-09-28 |
CN107238104B (zh) | 2019-07-23 |
CN107238104A (zh) | 2017-10-10 |
US10274196B2 (en) | 2019-04-30 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US20110244407A1 (en) | Combustion controlling device | |
JP2017180862A (ja) | 燃焼制御システム | |
JP6480287B2 (ja) | 工業用炉及び工業用炉の点火方法 | |
KR101847704B1 (ko) | 연소 제어 장치 및 연소 시스템 | |
US4999792A (en) | Method and apparatus for automatic fuel changeover | |
JP6663268B2 (ja) | 燃焼制御システム | |
JP2014109399A (ja) | バルブの漏れ検知方法および燃焼設備 | |
EP0531072A1 (en) | Improvements in or relating to flame safeguard devices | |
JP2010032124A (ja) | ガス燃焼器 | |
JP3052755B2 (ja) | 蓄熱式バーナの点火方法 | |
JP6350035B2 (ja) | ボイラ装置及びボイラシステム | |
JP6514557B2 (ja) | 燃焼制御装置および燃焼システム | |
JPH11211080A (ja) | 給湯器の点火制御装置 | |
KR101620872B1 (ko) | 가스오븐레인지의 초기점화작동제어방법 | |
JP2020034246A (ja) | 燃焼設備の制御装置及びこれを備えた燃焼設備システム並びに燃焼設備の運転方法 | |
KR102576074B1 (ko) | 가스기기의 점화 제어장치 및 방법 | |
JP2014119241A (ja) | バルブの漏れ検知方法および燃焼設備 | |
JP2015148377A (ja) | 燃焼制御方法及び装置 | |
JPH07103435A (ja) | 蓄熱式ラジアントチューブバーナの燃焼方法 | |
JPH04136613A (ja) | 石油燃焼器の故障検出装置 | |
JPH01155119A (ja) | 燃焼制御装置 | |
JPS6153397B2 (ja) | ||
JPH0484020A (ja) | 石油燃焼器の故障検出装置 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20180921 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20190710 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20190723 |
|
A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20200212 |