JP2018087651A - Gas combustion system - Google Patents

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宏幹 猪熊
Hiromiki Inokuma
宏幹 猪熊
康弘 寺園
Yasuhiro Terazono
康弘 寺園
裕樹 舘尾
Hiroki Tateo
裕樹 舘尾
聡司 羽山
Soji Hayama
聡司 羽山
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a gas combustion system capable of attaining the improvement of a turndown ratio.SOLUTION: Provided is a gas combustion system 1 comprising: a pressure detection part 11 detecting the pressure in one piping 21 through which a gas G is circulated; a plurality of gas combustion burners 12 provided at the downstream side of the pressure detection part 11 and combusting the gas G circulating through the piping 21; automatic selector valves 13 individually provided between each of a plurality of the gas combustion burners 12 and the pressure detection part 11 and switching whether the gas G circulating through the piping 21 shall be fed to the gas combustion burners 12 or not; and a selector valve control part 14 controlling the opening and closing of the automatic selector valve 13 in such a manner that the gas G is combusted with the gas combustion burners 12 by the number corresponding to the inner pipe pressure detected in the pressure detection part 11.SELECTED DRAWING: Figure 2

Description

本発明は、気体を燃焼する気体燃焼システムに関する。   The present invention relates to a gas combustion system for burning gas.

従来、燃焼用空気として高温の燃焼排ガスを用いたり、あるいは燃焼ガスとして低発熱量のガスを使用することのできるガスバーナが知られている(例えば、特許文献1)。このような燃焼ガスの1つに水素がある。水素は、爆発範囲が広いため、他の気体と比較して燃焼における取扱いは困難である。   Conventionally, a gas burner is known in which high-temperature combustion exhaust gas is used as combustion air, or a low calorific value gas can be used as combustion gas (for example, Patent Document 1). One such combustion gas is hydrogen. Since hydrogen has a wide explosion range, it is difficult to handle in combustion compared to other gases.

特開昭56−64210号公報JP 56-64210 A

燃焼用空気と水素を燃焼直前で混合し、拡散火炎を形成させることは比較的容易であり、水素燃焼用の拡散バーナーは既に用いられている。しかしながら、水素に限られず燃焼ガスを燃焼するための気体燃焼バーナーは、燃焼ガスを有効活用するために、効率的に燃焼ガスを燃焼することが求められている。   It is relatively easy to mix combustion air and hydrogen immediately before combustion to form a diffusion flame, and a diffusion burner for hydrogen combustion has already been used. However, gas combustion burners for burning combustion gas, not limited to hydrogen, are required to efficiently burn combustion gas in order to effectively use the combustion gas.

本発明の目的は、ターンダウン比の向上を図ることができる気体燃焼システムを提供することにある。   An object of the present invention is to provide a gas combustion system capable of improving the turndown ratio.

上記目的を達成するために、本発明の一態様による気体燃焼システムは、気体が流通する1本の配管の管内圧力を検出する圧力検出部と、前記圧力検出部の下流側に設けられ前記配管を流通する前記気体を燃焼する複数の気体燃焼バーナーと、前記複数の気体燃焼バーナーのそれぞれと前記圧力検出部との間に個別に設けられ前記配管を流通する前記気体を前記気体燃焼バーナーに供給するか否かを切り替える切替弁と、前記圧力検出部で検出された管内圧力に応じた個数の前記気体燃焼バーナーで前記気体が燃焼されるように前記切替弁の開閉を制御する切替弁制御部とを備えることを特徴とする。   In order to achieve the above object, a gas combustion system according to an aspect of the present invention includes a pressure detection unit that detects an in-pipe pressure of one pipe through which a gas flows, and the pipe provided downstream of the pressure detection unit. A plurality of gas combustion burners for burning the gas flowing through the gas, and supplying the gas flowing through the piping separately provided between each of the plurality of gas combustion burners and the pressure detection unit to the gas combustion burner A switching valve that switches whether or not to perform, and a switching valve control unit that controls opening and closing of the switching valve so that the gas is burned by the number of the gas combustion burners according to the pressure in the pipe detected by the pressure detection unit It is characterized by providing.

本発明の一態様によれば、ターンダウン比の向上を図ることできる。   According to one embodiment of the present invention, the turndown ratio can be improved.

本発明の一実施形態による気体燃焼システム1が用いられる設備の概略構成を示す図である。It is a figure which shows schematic structure of the installation in which the gas combustion system 1 by one Embodiment of this invention is used. 本発明の一実施形態による気体燃焼システム1の概略構成を示すブロック図である。It is a block diagram showing a schematic structure of gas combustion system 1 by one embodiment of the present invention. 本発明の一実施形態による気体燃焼システム1に備えられた自動切替弁13及び気体燃焼バーナー12の制御を説明するためのグラフである。It is a graph for demonstrating control of the automatic switching valve 13 and the gas combustion burner 12 with which the gas combustion system 1 by one Embodiment of this invention was equipped. 本発明の一実施形態による気体燃焼システム1に備えられたPID制御部16での気体Gの制御シミュレーションを説明するための図であり、図4(a)は気体Gのステップ減量に対するシミュレーション結果を示し、図4(b)は気体Gのステップ増量に対するシミュレーション結果を示し、図4(c)は気体Gの繰り返し変動に対するシミュレーション結果を示している。FIG. 4A is a diagram for explaining a control simulation of the gas G in the PID control unit 16 provided in the gas combustion system 1 according to an embodiment of the present invention. FIG. 4B shows a simulation result with respect to the step increase of the gas G, and FIG. 4C shows a simulation result with respect to the repeated fluctuation of the gas G. 本発明の一実施形態の変形例による気体燃焼システムに備えられた自動切替弁20の概略構成を示す図である。It is a figure which shows schematic structure of the automatic switching valve 20 with which the gas combustion system by the modification of one Embodiment of this invention was equipped.

本発明の一実施形態による気体燃焼システムについて図1から図5を用いて説明する。
図1に示すように、本実施形態による気体燃焼システム1が設けられたボイラ設備P1には、ボイラ設備P1に気体を供給する気体供給設備P2が接続されている。気体供給設備P2は例えば化学メーカーの工場である。ボイラ設備P1と気体供給設備P2とは配管22によって接続されている。気体供給設備P2において副生的に発生される気体Gは、配管22を通ってボイラ設備P1に供給される。配管22には不図示の複数の他の設備が接続されている。複数の他の設備は、図1中に曲線矢印で示すように、気体供給設備P2が供給する気体Gを取得して使用するようになっている。気体供給設備P2が供給する気体Gの供給量は一定に保たれている。このため、ボイラ設備P1に供給される気体Gの供給量は、複数の他の設備の気体Gの取得状況に応じて変動するので、配管22の管内圧力も変動する。
A gas combustion system according to an embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.
As shown in FIG. 1, a gas supply facility P2 that supplies gas to the boiler facility P1 is connected to the boiler facility P1 provided with the gas combustion system 1 according to the present embodiment. The gas supply facility P2 is, for example, a factory of a chemical manufacturer. The boiler facility P1 and the gas supply facility P2 are connected by a pipe 22. The gas G generated as a by-product in the gas supply facility P2 is supplied to the boiler facility P1 through the pipe 22. A plurality of other facilities (not shown) are connected to the pipe 22. A plurality of other facilities acquire and use the gas G supplied by the gas supply facility P2, as indicated by curved arrows in FIG. The supply amount of the gas G supplied by the gas supply facility P2 is kept constant. For this reason, since supply_amount | feed_rate of the gas G supplied to the boiler equipment P1 is fluctuate | varied according to the acquisition condition of the gas G of several other equipment, the in-pipe pressure of the piping 22 also fluctuates.

ボイラ設備P1は、配管22に接続されて気体Gが流通する配管21と、配管21に流通する気体Gの流量の変化率を制限する変化率制限器P11と、気体燃焼システム1及び気体燃焼量制限器3が設けられた燃焼部P10とを備えている。変化率制限器P11は、配管22の管内圧力が変動しても配管21に流通する気体Gの流量の変化が一定の範囲に収まるように気体Gの流量の変化率を制限するようになっている。変化率制限器P11は例えば、配管21の管内圧力を検出する圧力検出器、配管21の管内圧力を調節する圧力調節弁、検出された管内圧力に基づいて圧力調節弁を制御する圧力制御部、配管21の管内圧力の急激な上昇や低下時に気体Gを遮断する遮断弁などを有している。   The boiler equipment P1 is connected to the pipe 22 and the pipe 21 through which the gas G flows, the change rate limiter P11 that limits the change rate of the flow rate of the gas G flowing through the pipe 21, the gas combustion system 1 and the gas combustion amount And a combustion part P10 provided with a limiter 3. The rate-of-change limiter P11 limits the rate of change in the flow rate of the gas G so that the change in the flow rate of the gas G flowing through the pipe 21 is within a certain range even if the pressure in the pipe 22 fluctuates. Yes. The change rate limiter P11 is, for example, a pressure detector that detects the in-pipe pressure of the pipe 21, a pressure control valve that adjusts the in-pipe pressure of the pipe 21, a pressure control unit that controls the pressure control valve based on the detected in-pipe pressure, A shut-off valve that shuts off the gas G when the internal pressure of the pipe 21 suddenly increases or decreases is provided.

燃焼部P10に設けられた気体燃焼量制限器3は、変化率制限器P11から流入する気体Gの流入量が増大しても気体燃焼システム1に供給される気体Gの供給量が気体燃焼システム1に備えられた複数の気体燃焼バーナー(詳細は後述する)の燃焼量を超過しないように制限するようになっている。気体燃焼量制限器3は、例えば変化率制限器P11から流入する気体Gの流入量を計測する流量計、気体燃焼システム1に供給する気体Gの供給量を調節する流量調節弁、流量計で検出された気体Gの流量に基づいて流量調節弁を制御する流量制御部などを有している。   The gas combustion amount limiter 3 provided in the combustion unit P10 is configured such that even if the inflow amount of the gas G flowing from the change rate limiter P11 increases, the supply amount of the gas G supplied to the gas combustion system 1 is the gas combustion system. 1 is limited so as not to exceed the amount of combustion of a plurality of gas combustion burners (details will be described later). The gas combustion amount limiter 3 is, for example, a flow meter that measures the inflow amount of the gas G flowing from the change rate limiter P11, a flow rate adjustment valve that adjusts the supply amount of the gas G supplied to the gas combustion system 1, and a flow meter. A flow rate control unit that controls the flow rate control valve based on the detected flow rate of the gas G is provided.

<気体燃焼システムの概略構成>
次に、本実施形態による気体燃焼システム1の概略構成について図2を用いて説明する。図2に示すように、本実施形態による気体燃焼システム1は、気体Gが流通する1本の配管21の管内圧力を検出する圧力検出部11を備えている。本実施形態では、配管21を流通する気体Gは水素である。
<Schematic configuration of gas combustion system>
Next, a schematic configuration of the gas combustion system 1 according to the present embodiment will be described with reference to FIG. As shown in FIG. 2, the gas combustion system 1 according to the present embodiment includes a pressure detection unit 11 that detects the in-pipe pressure of one pipe 21 through which the gas G flows. In the present embodiment, the gas G flowing through the pipe 21 is hydrogen.

気体燃焼システム1は、圧力検出部11の下流側に設けられ配管21を流通する気体Gを燃焼する複数の気体燃焼バーナー12と、複数の気体燃焼バーナー12のそれぞれと圧力検出部11との間に個別に設けられ配管21を流通する気体Gを気体燃焼バーナー12に供給するか否かを切り替える自動切替弁(切替弁の一例)13とを備えている。複数の気体燃焼バーナー12のうちの、気体燃焼バーナー12aには複数の自動切替弁13のうちの自動切替弁13aが接続され、気体燃焼バーナー12bには自動切替弁13bが接続され、気体燃焼バーナー12cには自動切替弁13cが接続され、気体燃焼バーナー12dには自動切替弁13dが接続され、気体燃焼バーナー12eには自動切替弁13eが接続され、気体燃焼バーナー12fには自動切替弁13fが接続されている。   The gas combustion system 1 includes a plurality of gas combustion burners 12 that combusts a gas G that is provided on the downstream side of the pressure detection unit 11 and flows through a pipe 21, and each of the plurality of gas combustion burners 12 and the pressure detection unit 11. And an automatic switching valve (an example of a switching valve) 13 for switching whether or not to supply the gas G flowing through the pipe 21 to the gas combustion burner 12. Of the plurality of gas combustion burners 12, the gas combustion burner 12a is connected to the automatic switching valve 13a of the plurality of automatic switching valves 13, and the gas combustion burner 12b is connected to the automatic switching valve 13b, and the gas combustion burner An automatic switching valve 13c is connected to 12c, an automatic switching valve 13d is connected to the gas combustion burner 12d, an automatic switching valve 13e is connected to the gas combustion burner 12e, and an automatic switching valve 13f is connected to the gas combustion burner 12f. It is connected.

図2では、自動切替弁13a,13b,13c,13d,13eが開状態であって気体燃焼バーナー12a,12b,12c,12d,12eが気体Gを燃焼し、自動切替弁13fが閉状態であって気体燃焼バーナー12fが気体Gを燃焼していない状態が図示されている。なお、図2では、開状態の自動切替弁13は白抜きで図示され、閉状態の自動切替弁13は網掛けが付されて図示されている。   In FIG. 2, the automatic switching valves 13a, 13b, 13c, 13d, and 13e are in the open state, the gas combustion burners 12a, 12b, 12c, 12d, and 12e burn the gas G, and the automatic switching valve 13f is in the closed state. The state where the gas combustion burner 12f does not burn the gas G is shown. In FIG. 2, the automatic switching valve 13 in the open state is illustrated in white, and the automatic switching valve 13 in the closed state is illustrated with shading.

以下、連続する参照符号は、最小値及び最大値とこれらの番号の間の「〜」とで表す場合がある。例えば、「自動切替弁13a,13b,13c,13d,13e,13f」は、「自動切替弁13a〜13f」と表す場合がある。また、以下、気体燃焼バーナー12a〜12fを「気体燃焼バーナー12」と総称する場合があり、自動切替弁13a〜13fを「自動切替弁13」と総称する場合がある。   Hereinafter, successive reference signs may be represented by a minimum value and a maximum value and “˜” between these numbers. For example, “automatic switching valves 13a, 13b, 13c, 13d, 13e, and 13f” may be expressed as “automatic switching valves 13a to 13f”. Hereinafter, the gas combustion burners 12a to 12f may be collectively referred to as “gas combustion burner 12”, and the automatic switching valves 13a to 13f may be collectively referred to as “automatic switching valve 13”.

図示は省略するが、複数の気体燃焼バーナー12のそれぞの周りには、水管が配置されている。この水管を流れる水は、気体燃焼バーナー12で気体Gが燃焼されることによって発生する熱を吸収して蒸気となる。発生した蒸気は所定のプラント(不図示)で利用される。   Although illustration is omitted, a water pipe is disposed around each of the plurality of gas combustion burners 12. The water flowing through the water pipe absorbs heat generated by the gas G being burned by the gas combustion burner 12 and becomes steam. The generated steam is used in a predetermined plant (not shown).

図2に示すように、気体燃焼システム1は、圧力検出部11で検出された配管21の管内圧力に応じた個数の気体燃焼バーナー12で気体Gが燃焼されるように自動切替弁13の開閉を制御する切替弁制御部14を備えている。切替弁制御部14は、自動切替弁13を個別に開閉制御できるように構成されている。切替弁制御部14に設けられた所定の記憶領域には、配管21の管内圧力に対して開状態とする自動切替弁13の個数を規定した開指令管内圧力が記憶され、閉状態とする自動切替弁13a〜13fの個数を規定した閉指令管内圧力が記憶されている。切替弁制御部14は、圧力検出部11で検出される配管21の管内圧力が上昇している場合には、この記憶領域に記憶された開指令管内圧力に基づいて開状態とすべきに自動切替弁13の個数を決定するように構成されている。また、切替弁制御部14は、圧力検出部11で検出される配管21の管内圧力が低下している場合には、この記憶領域に記憶された閉指令管内圧力に基づいて閉状態とすべきに自動切替弁13の個数を決定するように構成されている。   As shown in FIG. 2, the gas combustion system 1 opens and closes the automatic switching valve 13 so that the gas G is burned by the number of gas combustion burners 12 corresponding to the pressure in the pipe 21 detected by the pressure detector 11. The switching valve control part 14 which controls is provided. The switching valve control unit 14 is configured to be able to individually open and close the automatic switching valve 13. In a predetermined storage area provided in the switching valve control unit 14, an open command pipe pressure that defines the number of automatic switching valves 13 to be opened with respect to the pipe pressure of the pipe 21 is stored, and the automatic operation to close the valve is performed. The closed command pipe pressure defining the number of switching valves 13a to 13f is stored. When the in-pipe pressure of the pipe 21 detected by the pressure detection unit 11 is rising, the switching valve control unit 14 should be automatically opened based on the open command in-pipe pressure stored in the storage area. The number of switching valves 13 is determined. Further, when the in-pipe pressure of the pipe 21 detected by the pressure detection unit 11 is reduced, the switching valve control unit 14 should be closed based on the close command in-pipe pressure stored in the storage area. The number of automatic switching valves 13 is determined.

また、気体燃焼システム1は、圧力検出部11の上流側で配管21に設けられ気体燃焼バーナー12への気体Gの供給を遮断するバックアップ型遮断部(遮断弁の一例)17と、圧力検出部11とバックアップ型遮断部17との間の配管21の管内圧力に基づいてバックアップ型遮断部17の開閉を制御する遮断弁制御部18とを備えている。   Further, the gas combustion system 1 includes a backup type shut-off unit (an example of a shut-off valve) 17 provided in the pipe 21 on the upstream side of the pressure detection unit 11 and shuts off the supply of the gas G to the gas combustion burner 12, and a pressure detection unit. 11 and a shutoff valve control unit 18 that controls the opening and closing of the backup type shutoff unit 17 based on the pressure in the pipe 21 between the backup type shutoff unit 17.

バックアップ型遮断部17は、配管21に直列に設けられた複数(本例では2つ)の遮断弁171,172を有している。遮断弁171及び遮断弁172はそれぞれ遮断弁制御部18によって制御される。遮断弁制御部18は、気体Gの流通を遮断すべき指示信号を遮断弁171及び遮断弁172の双方に同時に出力する。バックアップ型遮断部17は、複数の遮断弁171,172を有することにより、遮断弁171及び遮断弁172のいずれか一方に不具合が生じて動作しなくても、遮断弁制御部18からの指示信号に基づいて確実に配管21における気体Gの流通を遮断できるようになっている。   The backup type shut-off unit 17 includes a plurality (two in this example) of shut-off valves 171 and 172 provided in series with the pipe 21. The shutoff valve 171 and the shutoff valve 172 are each controlled by the shutoff valve control unit 18. The shutoff valve control unit 18 outputs an instruction signal to shut off the flow of the gas G to both the shutoff valve 171 and the shutoff valve 172 at the same time. The backup type shut-off unit 17 has a plurality of shut-off valves 171, 172, so that even if one of the shut-off valve 171 and the shut-off valve 172 malfunctions and does not operate, an instruction signal from the shut-off valve control unit 18 Therefore, the flow of the gas G in the pipe 21 can be surely cut off.

遮断弁制御部18は、圧力検出部11とバックアップ型遮断部17との間の配管21の管内圧力を検出する複数(本例では3つ)の圧力検出器181,182,183で構成されたバックアップ型圧力検出部18aを有している。圧力検出器181、圧力検出器181及び圧力検出器181は配管21に直列に設けられている。遮断弁制御部18は、圧力検出器181,182,183のうちの少なくとも2つが所定値以上の配管21の管内圧力を検出すると、気体Gの配管21の流通を遮断するための指示信号をバックアップ型遮断部17に出力するようになっている。このように、遮断弁制御部18は、いわゆる「2 out of 3」の構成を有している。   The shut-off valve control unit 18 includes a plurality (three in this example) of pressure detectors 181, 182, and 183 that detect the pressure in the pipe 21 between the pressure detection unit 11 and the backup type shut-off unit 17. It has a backup type pressure detector 18a. The pressure detector 181, the pressure detector 181, and the pressure detector 181 are provided in series with the pipe 21. When at least two of the pressure detectors 181, 182, and 183 detect the pressure in the pipe 21 that is equal to or higher than a predetermined value, the shut-off valve control unit 18 backs up an instruction signal for shutting off the gas G pipe 21. It outputs to the mold | die cutoff part 17. FIG. Thus, the shut-off valve control unit 18 has a so-called “2 out of 3” configuration.

また、気体燃焼システム1は、圧力検出部11の上流側で配管21に設けられた圧力制御弁15と、圧力制御弁15の上流側における配管21の管内圧力に基づいて圧力制御弁15の開閉をPID制御するPID制御部16とを備えている。また、気体燃焼システム1は、圧力制御弁15の上流側で配管21の管内圧力を検出する圧力検出器19を備えている。PID制御部16は、圧力検出器19が検出する配管21の管内圧力に基づいて圧力制御弁15を制御するようになっている。   Further, the gas combustion system 1 opens and closes the pressure control valve 15 based on the pressure control valve 15 provided in the pipe 21 on the upstream side of the pressure detection unit 11 and the pressure in the pipe 21 on the upstream side of the pressure control valve 15. And a PID control unit 16 for performing PID control. Further, the gas combustion system 1 includes a pressure detector 19 that detects the in-pipe pressure of the pipe 21 on the upstream side of the pressure control valve 15. The PID control unit 16 controls the pressure control valve 15 based on the pressure in the pipe 21 detected by the pressure detector 19.

圧力制御弁15では、一次側(すなわち上流側)における配管21の管内圧力を制御し、供給側(すなわち下流側)の圧力安定化を行う。圧力制御弁15は、十分な圧力損失を与えておくように設計される。これにより、気体燃焼システム1は、気体燃焼バーナー12の自動点消火による下流側での圧力変動が圧力制御弁15の制御に影響し難いようになっている。   The pressure control valve 15 controls the pressure in the pipe 21 on the primary side (that is, the upstream side) and stabilizes the pressure on the supply side (that is, the downstream side). The pressure control valve 15 is designed to give a sufficient pressure loss. Accordingly, the gas combustion system 1 is configured such that the pressure fluctuation on the downstream side due to the automatic point extinguishing of the gas combustion burner 12 does not easily affect the control of the pressure control valve 15.

ボイラ設備P1の受け入れ部での配管21の管内圧力は数MPaであるのに対し、燃焼部P10における配管21の管内圧力は数百kPaである。このように、燃焼部P10における配管21の管内圧力は、ボイラ設備P1の受け入れ部での配管21の管内圧力よりも一桁以上低い。このため、ボイラ設備P1の受け入れ部で配管21の管内圧力が数%変動すると、燃焼部P10における配管21の管内圧力は数倍となる可能性がある。気体燃焼システム1は、ボイラ設備P1の受け入れ部での配管21の管内圧力が変動しても燃焼部P10における配管21の管内圧力が急激に変動しないように、PID制御部16が設けられている。PID制御部16は、配管21の管内圧力がPID制御部16の上流側よりも下流側の方が緩やかに変動するように制御するようになっている。   The internal pressure of the pipe 21 in the receiving part of the boiler facility P1 is several MPa, whereas the internal pressure of the pipe 21 in the combustion part P10 is several hundred kPa. Thus, the in-pipe pressure of the pipe 21 in the combustion part P10 is one digit or more lower than the in-pipe pressure of the pipe 21 in the receiving part of the boiler facility P1. For this reason, if the in-pipe pressure of the pipe 21 fluctuates by several% at the receiving part of the boiler facility P1, the in-pipe pressure of the pipe 21 in the combustion part P10 may increase several times. The gas combustion system 1 is provided with a PID control unit 16 so that the in-pipe pressure of the pipe 21 in the combustion unit P10 does not rapidly change even if the in-pipe pressure of the pipe 21 in the receiving unit of the boiler facility P1 fluctuates. . The PID control unit 16 controls the pipe 21 so that the pressure inside the pipe 21 varies more slowly on the downstream side than on the upstream side of the PID control unit 16.

PID制御部16は、圧力制御弁15の急激な弁動作が下流側の気体燃焼バーナー12の制御に影響しないように、制御の比例動作及び積分動作が調整されている。PID制御部16による配管21の管内圧力の制御については後述する。   The PID control unit 16 adjusts the proportional operation and integral operation of the control so that the rapid valve operation of the pressure control valve 15 does not affect the control of the downstream gas combustion burner 12. Control of the pressure in the pipe 21 by the PID control unit 16 will be described later.

<自動切替弁及び気体燃焼バーナーの制御方法>
次に、気体燃焼システム1における気体燃焼バーナー12の制御方法について図2を参照しつつ図3を用いて説明する。図3に示す気体流量特性のグラフにおいて、横軸は圧力検出部11が検出する配管21の管内圧力(kPa)を示し、縦軸は圧力検出部11が設けられた部分の配管21を流通する気体Gの流量(ノルマリューベ(NM3)/h)を示している。
<Control method of automatic switching valve and gas combustion burner>
Next, a control method of the gas combustion burner 12 in the gas combustion system 1 will be described with reference to FIG. 2 and FIG. In the graph of the gas flow rate characteristic shown in FIG. 3, the horizontal axis indicates the in-pipe pressure (kPa) of the pipe 21 detected by the pressure detection unit 11, and the vertical axis flows through the pipe 21 in the portion where the pressure detection unit 11 is provided. The flow rate of gas G (normalyube (NM3) / h) is shown.

図3中に直線で示す閉指令管内圧力CP0,CP1,CP3,CP5は、自動切替弁13を開状態から閉状態に切り替えるための配管21の管内圧力を示している。閉指令管内圧力CP0,CP1,CP3,CP5は、切替弁制御部14に設けられた所定の記憶領域に記憶されている。閉指令管内圧力CP0は1つの自動切替弁13が開状態の場合にこの自動切替弁13を閉状態に切り替える圧力であり、閉指令管内圧力CP1は2つの自動切替弁13が開状態の場合にいずれか一方を閉状態に切り替えるための圧力であり、閉指令管内圧力CP3は4つの自動切替弁13が開状態の場合にいずれか1つを閉状態に切り替えるための圧力であり、閉指令管内圧力CP5は6つの自動切替弁13が開状態の場合にいずれか1つを閉状態に切り替えるための圧力である。図示は省略するが、切替弁制御部14の所定の記憶領域には、3つの自動切替弁13が開状態の場合にいずれか1つを閉状態に切り替えるための閉指令管内圧力CP2と、5つの自動切替弁13が開状態の場合にいずれか1つを閉状態に切り替えるための閉指令管内圧力CP4が記憶されている。
閉指令管内圧力CP2は、閉指令管内圧力CP1及び閉指令管内圧力CP3の間に設定され、閉指令管内圧力CP4は、閉指令管内圧力CP3及び閉指令管内圧力CP5の間に設定されている。以下、閉指令管内圧力CP0〜CP5を「閉指令管内圧力CP」と総称する。
The closed command pipe pressures CP0, CP1, CP3, and CP5 indicated by straight lines in FIG. 3 indicate the pipe pressure of the pipe 21 for switching the automatic switching valve 13 from the open state to the closed state. The closed command pipe pressures CP0, CP1, CP3, CP5 are stored in a predetermined storage area provided in the switching valve control unit 14. The closed command pipe pressure CP0 is a pressure for switching the automatic switching valve 13 to a closed state when one automatic switching valve 13 is open. The closed command pipe pressure CP1 is a pressure when the two automatic switching valves 13 are opened. The closing command pipe pressure CP3 is a pressure for switching one of the four automatic switching valves 13 to the closed state when the four automatic switching valves 13 are in the closed state. The pressure CP5 is a pressure for switching one of the six automatic switching valves 13 to the closed state when the six automatic switching valves 13 are in the open state. Although not shown in the drawings, the predetermined storage area of the switching valve control unit 14 includes a closing command pipe pressure CP2 for switching any one of the three automatic switching valves 13 to a closed state when the three automatic switching valves 13 are open, and 5 The closed command pipe pressure CP4 for switching one of the automatic switching valves 13 to the closed state when the two automatic switching valves 13 are in the open state is stored.
The close command pipe pressure CP2 is set between the close command pipe pressure CP1 and the close command pipe pressure CP3, and the close command pipe pressure CP4 is set between the close command pipe pressure CP3 and the close command pipe pressure CP5. Hereinafter, the closed command pipe pressures CP0 to CP5 are collectively referred to as “closed command pipe pressure CP”.

図3中に直線で示す開指令管内圧力OP1,OP2,OP4,OP6は、自動切替弁13を閉状態から開状態に切り替えるための配管21の管内圧力を示している。開指令管内圧力OP1,OP2,OP4,OP6は、切替弁制御部14に設けられた所定の記憶領域に記憶されている。開指令管内圧力OP1は全ての自動切替弁13が閉状態の場合にいずれか1つの自動切替弁13を開状態に切り替える圧力であり、開指令管内圧力OP2は1つの自動切替弁13が開状態の場合に閉状態の5つの自動切替弁13のうちのいずれか1つを開状態に切り替えるための圧力であり、開指令管内圧力OP4は3つの自動切替弁13が開状態の場合に閉状態の3つの自動切替弁13のうちのいずれか1つを開状態に切り替えるための圧力であり、開指令管内圧力CP6は5つの自動切替弁13が開状態の場合に閉状態の自動切替弁13を開状態に切り替えるための圧力である。図示は省略するが、切替弁制御部14の所定の記憶領域には、2つの自動切替弁13が開状態の場合に閉状態の4つの自動切替弁13のうちのいずれか1つを開状態に切り替えるための開指令管内圧力OP3と、4つの自動切替弁13が開状態の場合に閉状態の2つの自動切替弁13のうちのいずれか一方を開状態に切り替えるための開指令管内圧力OP5とが記憶されている。開指令管内圧力OP3は、開指令管内圧力OP2及び開指令管内圧力OP4の間に設定され、開指令管内圧力OP5は、開指令管内圧力OP4及び開指令管内圧力OP6の間に設定されている。以下、開指令管内圧力OP1〜OP6を「開指令管内圧力OP」と総称する。   Open command pipe pressures OP1, OP2, OP4, and OP6 indicated by straight lines in FIG. 3 indicate the pipe pressure of the pipe 21 for switching the automatic switching valve 13 from the closed state to the open state. The opening command pipe pressures OP1, OP2, OP4, and OP6 are stored in a predetermined storage area provided in the switching valve control unit 14. The open command pipe pressure OP1 is a pressure for switching any one of the automatic switching valves 13 to an open state when all the automatic switching valves 13 are closed, and the open command pipe pressure OP2 is a state in which one automatic switching valve 13 is open. Is the pressure for switching any one of the five automatic switching valves 13 in the closed state to the open state, and the open command pipe pressure OP4 is the closed state when the three automatic switching valves 13 are in the open state. Is the pressure for switching any one of the three automatic switching valves 13 to the open state, and the open command pipe pressure CP6 is the closed automatic switching valve 13 when the five automatic switching valves 13 are open. Is a pressure for switching to the open state. Although illustration is omitted, in a predetermined storage area of the switching valve control unit 14, one of the four automatic switching valves 13 in the closed state is opened when the two automatic switching valves 13 are in the opened state. Open command in-pipe pressure OP3 for switching to one of the two automatic switching valves 13 in the closed state when the four automatic switching valves 13 are in the open state. Is stored. The open command pipe pressure OP3 is set between the open command pipe pressure OP2 and the open command pipe pressure OP4, and the open command pipe pressure OP5 is set between the open command pipe pressure OP4 and the open command pipe pressure OP6. Hereinafter, the open command pipe pressures OP1 to OP6 are collectively referred to as “open command pipe pressure OP”.

さらに、図3中に曲線で示す特性C0,C1,C3,C5は、圧力検出部11が設けられた部分における配管21の管内圧力に対する気体Gの流量の特性を示している。特性C0は全ての自動切替弁13が閉状態の際の特性を示し、特性C1は1つの自動切替弁13が開状態の際の特性を示し、特性C3は3つの自動切替弁13が開状態の際の特性を示し、特性C5は5つの自動切替弁13が開状態の際の特性を示している。   Further, characteristics C0, C1, C3, and C5 indicated by curves in FIG. 3 indicate characteristics of the flow rate of the gas G with respect to the pipe internal pressure of the pipe 21 in the portion where the pressure detection unit 11 is provided. Characteristic C0 indicates a characteristic when all automatic switching valves 13 are closed, characteristic C1 indicates a characteristic when one automatic switching valve 13 is open, and characteristic C3 indicates that three automatic switching valves 13 are open. The characteristic C5 shows the characteristic when the five automatic switching valves 13 are open.

図3に示すように、開指令管内圧力OP及び閉指令管内圧力CPは、開閉状態を切り替える自動切替弁13の個数によってずらして設定されている。自動切替弁13の開状態の個数は、気体燃焼バーナー12が気体Gを燃焼する個数と等しい。このため、開指令管内圧力OP及び閉指令管内圧力CPは、気体Gを燃焼させる気体燃焼バーナー12の個数によってずらして設定される。また、開指令管内圧力OP及び閉指令管内圧力CPは、気体Gを燃焼させる気体燃焼バーナー12の個数が多いほど高く設定されている。   As shown in FIG. 3, the open command pipe pressure OP and the close command pipe pressure CP are set so as to be shifted depending on the number of automatic switching valves 13 for switching between open and closed states. The number of open states of the automatic switching valve 13 is equal to the number of gas combustion burners 12 combusting the gas G. For this reason, the open command pipe pressure OP and the close command pipe pressure CP are set to be shifted depending on the number of gas combustion burners 12 for burning the gas G. Further, the open command pipe pressure OP and the close command pipe pressure CP are set higher as the number of gas combustion burners 12 for burning the gas G is larger.

より具体的に、開指令管内圧力OP1は、気体燃焼バーナー12a〜12fのうちのいずれか1つで気体Gを燃焼させる圧力である。開指令管内圧力OP2は、気体燃焼バーナー12a〜12fのうちのいずれか2つで気体Gを燃焼させる圧力である。開指令管内圧力OP4は、気体燃焼バーナー12a〜12fのうちのいずれか4つで気体Gを燃焼させる圧力である。開指令管内圧力OP6は、気体燃焼バーナー12a〜12fの全てで気体Gを燃焼させる圧力である。したがって、開指令管内圧力OP1、開指令管内圧力OP2、開指令管内圧力OP4及び開指令管内圧力OP6は、この順に気体Gを燃焼させる気体燃焼バーナー12の個数が増加する。   More specifically, the open command pipe pressure OP1 is a pressure at which the gas G is combusted by any one of the gas combustion burners 12a to 12f. The open command pipe pressure OP2 is a pressure at which the gas G is combusted by any two of the gas combustion burners 12a to 12f. The open command pipe pressure OP4 is a pressure at which the gas G is combusted by any four of the gas combustion burners 12a to 12f. The open command pipe pressure OP6 is a pressure at which the gas G is combusted by all of the gas combustion burners 12a to 12f. Accordingly, the open command pipe pressure OP1, the open command pipe pressure OP2, the open command pipe pressure OP4, and the open command pipe pressure OP6 increase in the number of the gas combustion burners 12 that burn the gas G in this order.

一方、図3に示すように、開指令管内圧力OP1は圧力検出部11が検出する配管21の管内圧力が例えば160kPaに設定され、開指令管内圧力OP2は圧力検出部11が検出する配管21の管内圧力が例えば170kPaに設定され、開指令管内圧力OP4は例えば圧力検出部11が検出する配管21の管内圧力が例えば180kPaに設定され、開指令管内圧力OP6は圧力検出部11が検出する配管21の管内圧力が例えば200kPaに設定されている。このように、開指令管内圧力OP1、開指令管内圧力OP2、開指令管内圧力OP4及び開指令管内圧力OP6は、この順に圧力検出部11が検出する配管21の管内圧力が高くなる。したがって、開指令管内圧力OPは、気体Gを燃焼させる気体燃焼バーナー12の個数が多いほど、圧力検出部11が検出する配管21の管内圧力が高く設定されている。   On the other hand, as shown in FIG. 3, the open command pipe pressure OP1 is set such that the pipe pressure of the pipe 21 detected by the pressure detector 11 is, for example, 160 kPa, and the open command pipe pressure OP2 is set in the pipe 21 detected by the pressure detector 11. The in-pipe pressure is set to, for example, 170 kPa, the open command in-pipe pressure OP4 is set to, for example, the in-pipe pressure of the pipe 21 detected by the pressure detection unit 11, and the open command in-pipe pressure OP6 is set to, for example, 180 kPa. Is set to 200 kPa, for example. As described above, the open command pipe pressure OP1, the open command pipe pressure OP2, the open command pipe pressure OP4, and the open command pipe pressure OP6 increase in the pipe pressure of the pipe 21 detected by the pressure detector 11 in this order. Therefore, the open command pipe pressure OP is set to be higher in the pipe 21 detected by the pressure detector 11 as the number of the gas combustion burners 12 that burn the gas G is larger.

また、閉指令管内圧力CP0は、気体燃焼バーナー12a〜12fのいずれでも気体Gを燃焼させないように切り替える圧力である。閉指令管内圧力CP1は、気体燃焼バーナー12a〜12fのうちのいずれか1つで気体Gを燃焼させるように切り替える圧力である。閉指令管内圧力CP3は、気体燃焼バーナー12a〜12fのうちのいずれか3つで気体Gを燃焼させるように切り替える圧力である。閉指令管内圧力CP5は、気体燃焼バーナー12a〜12fのうちのいずれか5つで気体Gを燃焼させるように切り替える圧力である。したがって、閉指令管内圧力CP0、閉指令管内圧力CP1、閉指令管内圧力CP3及び閉指令管内圧力CP5は、この順に気体Gを燃焼させる気体燃焼バーナー12の個数が増加する。   Further, the closed command pipe pressure CP0 is a pressure at which the gas G is not burned by any of the gas combustion burners 12a to 12f. The closed command pipe pressure CP1 is a pressure for switching the gas G to be burned by any one of the gas combustion burners 12a to 12f. The closed command pipe pressure CP3 is a pressure for switching so that the gas G is burned by any three of the gas combustion burners 12a to 12f. The closed command pipe pressure CP5 is a pressure for switching so that the gas G is burned by any five of the gas combustion burners 12a to 12f. Therefore, the closed command pipe pressure CP0, the closed command pipe pressure CP1, the closed command pipe pressure CP3, and the closed command pipe pressure CP5 increase in the number of gas combustion burners 12 that burn the gas G in this order.

一方、図3に示すように、閉指令管内圧力CP0は圧力検出部11が検出する配管21の管内圧力が例えば11kPaに設定され、閉指令管内圧力CP1は圧力検出部11が検出する配管21の管内圧力が例えば30kPaに設定され、閉指令管内圧力CP3は例えば圧力検出部11が検出する配管21の管内圧力が例えば40kPaに設定され、閉指令管内圧力CP5は圧力検出部11が検出する配管21の管内圧力が例えば60kPaに設定されている。このように、閉指令管内圧力CP0、閉指令管内圧力CP1閉指令管内圧力CP3及び閉指令管内圧力CP5は、この順に圧力検出部11が検出する配管21の管内圧力が高くなる。したがって、閉指令管内圧力CPは、気体Gを燃焼させる気体燃焼バーナー12の個数が多いほど、圧力検出部11が検出する配管21の管内圧力が高く設定されている。   On the other hand, as shown in FIG. 3, the closed command pipe pressure CP0 is set to 11 kPa, for example, in the pipe 21 detected by the pressure detector 11, and the closed command pipe pressure CP1 is set to the pipe 21 detected by the pressure detector 11. The in-pipe pressure is set to, for example, 30 kPa, the close command in-pipe pressure CP3 is set to, for example, the in-pipe pressure of the pipe 21 detected by the pressure detection unit 11, and the close command in-pipe pressure CP5 is set to, for example, the pipe 21 detected by the pressure detection unit 11. The in-tube pressure is set to 60 kPa, for example. As described above, the closed command pipe pressure CP0, the closed command pipe pressure CP1, the close command pipe pressure CP3, and the close command pipe pressure CP5 increase in the pipe pressure of the pipe 21 detected by the pressure detector 11 in this order. Therefore, the closed command pipe pressure CP is set such that the pipe pressure of the pipe 21 detected by the pressure detection unit 11 is higher as the number of gas combustion burners 12 that burn the gas G is larger.

例えば自動切替弁13a〜13fが閉状態であって気体燃焼バーナー12a〜12fのいずれも気体Gを燃焼していない時に、図3に特性C0で示すように、配管21に流通する気体Gの流通量が増加し、圧力検出部11が検出する配管21の管内圧力が開指令管内圧力OP1以上になったとする。切替弁制御部14は、圧力検出部11から入力される検出信号に基づいて配管21の管内圧力が開指令管内圧力OP1以上になったと判定し、例えば自動切替弁13aを閉状態から開状態に切り替える。これにより、気体燃焼バーナー12aは、自動切替弁13aを通って到達してきた気体Gを燃焼する。   For example, when the automatic switching valves 13a to 13f are in a closed state and none of the gas combustion burners 12a to 12f burns the gas G, the flow of the gas G flowing through the pipe 21 as shown by the characteristic C0 in FIG. It is assumed that the amount increases and the pipe pressure of the pipe 21 detected by the pressure detection unit 11 becomes equal to or higher than the open command pipe pressure OP1. The switching valve control unit 14 determines that the pipe pressure of the pipe 21 has become equal to or higher than the open command pipe pressure OP1 based on the detection signal input from the pressure detection unit 11, and changes the automatic switching valve 13a from the closed state to the open state, for example. Switch. Thereby, the gas combustion burner 12a burns the gas G that has reached through the automatic switching valve 13a.

気体燃焼バーナー12aが気体Gを燃焼すると、圧力検出部11が設けられた部分(すなわち、配管21が枝分かれする直前の部分)の配管21の管内圧力が低下する。ここで、気体燃焼バーナー12aで燃焼される気体Gの燃焼量が、配管21の上流側から流入される気体Gの流入量の増加分よりも多いと、圧力検出部11で検出される管内圧力は徐々に低下して閉指令管内圧力CP0以下となる。これにより、切替弁制御部14は、圧力検出部11から入力される検出信号に基づいて配管21の管内圧力が閉指令管内圧力CP0以下になったと判定し、自動切替弁13aを開状態から閉状態に切り替える。これにより、気体燃焼バーナー12aへの気体Gの流通が自動切替弁13aによって遮断されるため、気体燃焼バーナー12aに気体Gが到達しなくなり、気体燃焼バーナー12aは気体Gの燃焼を停止する。   When the gas combustion burner 12a burns the gas G, the pressure inside the pipe 21 in the portion where the pressure detection unit 11 is provided (that is, the portion immediately before the pipe 21 branches) decreases. Here, when the combustion amount of the gas G burned by the gas combustion burner 12a is larger than the increase amount of the inflow amount of the gas G flowing from the upstream side of the pipe 21, the in-pipe pressure detected by the pressure detector 11 is detected. Gradually decreases to a pressure equal to or lower than the closed command pipe pressure CP0. As a result, the switching valve control unit 14 determines that the pipe pressure of the pipe 21 has become equal to or lower than the closing command pipe pressure CP0 based on the detection signal input from the pressure detection unit 11, and closes the automatic switching valve 13a from the open state. Switch to state. Thereby, since the flow of the gas G to the gas combustion burner 12a is blocked by the automatic switching valve 13a, the gas G does not reach the gas combustion burner 12a, and the gas combustion burner 12a stops the combustion of the gas G.

一方、気体燃焼バーナー12aで燃焼される気体Gの燃焼量が、配管21の上流側から流入される気体Gの流入量の増加分よりも少ないと、圧力検出部11で検出される配管21の管内圧力は、気体燃焼バーナー12での燃焼開始に伴って一時的に低下するものの、所定時間の経過とともに、図3に特性C1で示すように、徐々に上昇して開指令管内圧力OP2以上となる。これにより、切替弁制御部14は、圧力検出部11から入力される検出信号に基づいて配管21の管内圧力が開指令管内圧力OP2以上になったと判定し、自動切替弁13aの開状態を維持したままで例えば自動切替弁13bを閉状態から開状態に切り替える。これにより、自動切替弁13bを通って気体燃焼バーナー12bにも気体Gが到達するので、気体燃焼バーナー12a及び気体燃焼バーナー12bの双方で気体Gが燃焼される。   On the other hand, if the combustion amount of the gas G burned by the gas combustion burner 12a is smaller than the increase in the inflow amount of the gas G flowing from the upstream side of the piping 21, the piping 21 detected by the pressure detection unit 11 Although the pressure in the pipe temporarily decreases with the start of combustion in the gas combustion burner 12, as the characteristic time C1 in FIG. Become. Accordingly, the switching valve control unit 14 determines that the pipe pressure of the pipe 21 has become equal to or higher than the open command pipe pressure OP2 based on the detection signal input from the pressure detection unit 11, and maintains the open state of the automatic switching valve 13a. For example, the automatic switching valve 13b is switched from the closed state to the open state. Thereby, since the gas G reaches the gas combustion burner 12b through the automatic switching valve 13b, the gas G is combusted by both the gas combustion burner 12a and the gas combustion burner 12b.

気体燃焼バーナー12a,12bによって気体Gを燃焼することによって圧力検出部11で検出される配管21の管内圧力が閉指令管内圧力CP1以下になると、切替弁制御部14は、例えば自動切替弁13aを開状態に維持したままで自動切替弁13bを開状態から閉状態に切り替える。一方、気体燃焼バーナー12a,12bによって気体Gを燃焼しても配管21の管内圧力が低下せずに圧力検出部11で検出される配管21の管内圧力が開指令管内圧力OP3(不図示)以上になると、切替弁制御部14は、自動切替弁13a,13bを開状態に維持したままで例えば自動切替弁13cを閉状態から開状態に切り替える。これにより、自動切替弁13cを通って気体燃焼バーナー12cにも気体Gが到達するので、気体燃焼バーナー12a〜12cで気体Gが燃焼される。このように、気体燃焼システム1は、気体燃焼バーナー12で燃焼される気体Gの燃焼量を増加できる。   When the pipe pressure of the pipe 21 detected by the pressure detection unit 11 by burning the gas G by the gas combustion burners 12a and 12b becomes equal to or lower than the closed command pipe pressure CP1, the switching valve control unit 14 sets the automatic switching valve 13a, for example. While maintaining the open state, the automatic switching valve 13b is switched from the open state to the closed state. On the other hand, even if the gas G is burned by the gas combustion burners 12a and 12b, the pipe pressure of the pipe 21 detected by the pressure detection unit 11 without the pipe pressure of the pipe 21 being lowered is higher than the open command pipe pressure OP3 (not shown). Then, the switching valve control unit 14 switches, for example, the automatic switching valve 13c from the closed state to the opened state while maintaining the automatic switching valves 13a and 13b in the opened state. Thereby, since the gas G reaches | attains the gas combustion burner 12c through the automatic switching valve 13c, the gas G is combusted by the gas combustion burners 12a-12c. Thus, the gas combustion system 1 can increase the combustion amount of the gas G burned by the gas combustion burner 12.

気体燃焼バーナー12a〜12cによって気体Gを燃焼することによって圧力検出部11で検出される配管21の管内圧力が閉指令管内圧力CP2以下になると、切替弁制御部14は、例えば自動切替弁13a,13bを開状態に維持したままで自動切替弁13cを開状態から閉状態に切り替える。これにより、気体燃焼バーナー12は、気体Gの燃焼量を減少できる。   When the in-pipe pressure of the pipe 21 detected by the pressure detection unit 11 by burning the gas G by the gas combustion burners 12a to 12c becomes equal to or less than the closed command in-pipe pressure CP2, the switching valve control unit 14 may, for example, automatically switch valves 13a, The automatic switching valve 13c is switched from the open state to the closed state while maintaining 13b in the open state. Thereby, the gas combustion burner 12 can reduce the combustion amount of the gas G.

一方、自動切替弁13a〜13cが開状態であって気体燃焼バーナー12a〜12cで気体Gが燃焼されている時に、図3の特性C3で示すように、配管21に流通する気体Gの流通量が増加し、圧力検出部11が検出する配管21の管内圧力が開指令管内圧力OP4以上になったとする。切替弁制御部14は、圧力検出部11から入力される検出信号に基づいて配管21の管内圧力が開指令管内圧力OP4以上になったと判定し、例えば自動切替弁13a,13b,13cを開状態に維持したまま自動切替弁13dを閉状態から開状態に切り替える。これにより、自動切替弁13dを通って気体燃焼バーナー12dにも気体Gが到達するので、気体燃焼バーナー12a〜12dで気体Gが燃焼される。このように、気体燃焼システム1は、気体燃焼バーナー12で燃焼される気体Gの燃焼量を増加できる。   On the other hand, when the automatic switching valves 13a to 13c are in the open state and the gas G is burned by the gas combustion burners 12a to 12c, as shown by the characteristic C3 in FIG. Is increased, and the pipe pressure of the pipe 21 detected by the pressure detection unit 11 becomes equal to or higher than the open command pipe pressure OP4. The switching valve control unit 14 determines that the pipe pressure of the pipe 21 has become equal to or higher than the open command pipe pressure OP4 based on the detection signal input from the pressure detection unit 11, and opens the automatic switching valves 13a, 13b, and 13c, for example. The automatic switching valve 13d is switched from the closed state to the open state while maintaining the above. Accordingly, the gas G reaches the gas combustion burner 12d through the automatic switching valve 13d, so that the gas G is combusted by the gas combustion burners 12a to 12d. Thus, the gas combustion system 1 can increase the combustion amount of the gas G burned by the gas combustion burner 12.

気体燃焼バーナー12a〜12dによって気体Gを燃焼することによって圧力検出部11で検出される配管21の管内圧力が閉指令管内圧力CP3以下になると、切替弁制御部14は、例えば自動切替弁13a〜13cを開状態に維持したままで自動切替弁13dを開状態から閉状態に切り替える。これにより、気体燃焼バーナー12は、気体Gの燃焼量を減少できる。   When the in-pipe pressure of the pipe 21 detected by the pressure detection unit 11 by burning the gas G by the gas combustion burners 12a to 12d becomes equal to or lower than the close command in-pipe pressure CP3, the switching valve control unit 14 may, for example, automatically switch the valves 13a to 13a. The automatic switching valve 13d is switched from the open state to the closed state while maintaining 13c in the open state. Thereby, the gas combustion burner 12 can reduce the combustion amount of the gas G.

一方、気体燃焼バーナー12a〜12dによって気体Gを燃焼しても配管21の管内圧力が低下せずに圧力検出部11で検出される配管21の管内圧力が開指令管内圧力OP5(不図示)以上になると、切替弁制御部14は、自動切替弁13a〜13dを開状態に維持したままで例えば自動切替弁13eを閉状態から開状態に切り替える。これにより、自動切替弁13eを通って気体燃焼バーナー12eにも気体Gが到達するので、気体燃焼バーナー12a〜12eで気体Gが燃焼される。このように、気体燃焼システム1は、気体燃焼バーナー12で燃焼される気体Gの燃焼量を増加できる。   On the other hand, even if the gas G is combusted by the gas combustion burners 12a to 12d, the pipe pressure of the pipe 21 detected by the pressure detector 11 without the pipe pressure of the pipe 21 being lowered is higher than the open command pipe pressure OP5 (not shown). Then, the switching valve control unit 14 switches, for example, the automatic switching valve 13e from the closed state to the opened state while maintaining the automatic switching valves 13a to 13d in the opened state. Thereby, since the gas G reaches the gas combustion burner 12e through the automatic switching valve 13e, the gas G is combusted by the gas combustion burners 12a to 12e. Thus, the gas combustion system 1 can increase the combustion amount of the gas G burned by the gas combustion burner 12.

気体燃焼バーナー12a〜12eによって気体Gを燃焼することによって圧力検出部11で検出される配管21の管内圧力が閉指令管内圧力CP4(不図示)以下になると、切替弁制御部14は、例えば自動切替弁13a〜13dを開状態に維持したままで自動切替弁13eを開状態から閉状態に切り替える。これにより、気体燃焼バーナー12は、気体Gの燃焼量を減少できる。   When the pipe pressure of the pipe 21 detected by the pressure detection unit 11 by burning the gas G by the gas combustion burners 12a to 12e becomes equal to or lower than the closed command pipe pressure CP4 (not shown), the switching valve control unit 14 is automatically The automatic switching valve 13e is switched from the open state to the closed state while maintaining the switching valves 13a to 13d in the open state. Thereby, the gas combustion burner 12 can reduce the combustion amount of the gas G.

一方、自動切替弁13a〜13eが開状態であって気体燃焼バーナー12a〜12eで気体Gが燃焼されている時に、図3の特性C5で示すように、配管21に流通する気体Gの流通量が増加し、圧力検出部11が検出する配管21の管内圧力が開指令管内圧力OP6以上になったとする。切替弁制御部14は、圧力検出部11から入力される検出信号に基づいて配管21の管内圧力が開指令管内圧力OP6以上になったと判定し、例えば自動切替弁13a〜13eを開状態に維持したまま自動切替弁13fを閉状態から開状態に切り替える。これにより、自動切替弁13fを通って気体燃焼バーナー12fにも気体Gが到達するので、気体燃焼バーナー12a〜12fで気体Gが燃焼される。このように、気体燃焼システム1は、気体燃焼バーナー12で燃焼される気体Gの燃焼量を増加できる。   On the other hand, when the automatic switching valves 13a to 13e are in the open state and the gas G is burned by the gas combustion burners 12a to 12e, as shown by the characteristic C5 in FIG. Is increased, and the in-pipe pressure of the pipe 21 detected by the pressure detector 11 becomes equal to or higher than the open command pipe pressure OP6. The switching valve control unit 14 determines that the pipe pressure of the pipe 21 has become equal to or higher than the open command pipe pressure OP6 based on the detection signal input from the pressure detection unit 11, and maintains the automatic switching valves 13a to 13e in the open state, for example. The automatic switching valve 13f is switched from the closed state to the open state while keeping the state. As a result, the gas G reaches the gas combustion burner 12f through the automatic switching valve 13f, so that the gas G is combusted by the gas combustion burners 12a to 12f. Thus, the gas combustion system 1 can increase the combustion amount of the gas G burned by the gas combustion burner 12.

気体燃焼バーナー12a〜12fによって気体Gを燃焼することによって圧力検出部11で検出される配管21の管内圧力が閉指令管内圧力CP5以下になると、切替弁制御部14は、例えば自動切替弁13a〜13eを開状態に維持したままで自動切替弁13fを開状態から閉状態に切り替える。気体燃焼システム1では、気体燃焼バーナー12a〜12fが同時に燃焼する気体Gの燃焼量は、ボイラ設備P1(図1参照)に流入する気体Gの最大の流量を吸収できるように構成されている。このため、気体燃焼バーナー12a〜12fのそれぞれが気体Gの燃焼を開始した後に圧力検出部11が検出する配管21の管内圧力は、開指令管内圧力OP6以上にはならない。   When the in-pipe pressure of the pipe 21 detected by the pressure detection unit 11 by burning the gas G by the gas combustion burners 12a to 12f becomes equal to or less than the closed command in-pipe pressure CP5, the switching valve control unit 14 includes, for example, automatic switching valves 13a to 13a. The automatic switching valve 13f is switched from the open state to the closed state while maintaining 13e in the open state. In the gas combustion system 1, the combustion amount of the gas G combusted simultaneously by the gas combustion burners 12a to 12f is configured so as to be able to absorb the maximum flow rate of the gas G flowing into the boiler facility P1 (see FIG. 1). For this reason, after each gas combustion burner 12a-12f starts combustion of the gas G, the pipe | tube pressure of the piping 21 which the pressure detection part 11 detects does not become more than the open command pipe | tube pressure OP6.

このように、気体燃焼システム1では、複数の気体燃焼バーナー12を1本から最大本数(本例では6本)まで自動で点消火させることができる。このため、気体燃焼システム1は、複数の気体燃焼バーナー12の1本分の容量制約まで最小燃焼流量を抑制させることができる。また、開指令管内圧力OP及び閉指令管内圧力CPは、気体Gを燃焼させる気体燃焼バーナー12a〜12fの個数が多いほど高く設定されている。これにより、気体燃焼システム1は、配管21の管内圧力の設定値を気体燃焼バーナー12a〜12fの本数毎に調整して変更することができるので、気体燃焼バーナー12a〜12fを確実に1本ずつ点消火して円滑に流量変動に対応することができる。   As described above, in the gas combustion system 1, it is possible to automatically extinguish a plurality of gas combustion burners 12 from one to the maximum number (six in this example). For this reason, the gas combustion system 1 can suppress the minimum combustion flow rate to the capacity restriction for one of the plurality of gas combustion burners 12. Further, the open command pipe pressure OP and the close command pipe pressure CP are set higher as the number of gas combustion burners 12a to 12f for burning the gas G is larger. Thereby, since the gas combustion system 1 can adjust and change the setting value of the pipe | tube internal pressure of the piping 21 for every number of the gas combustion burners 12a-12f, one gas combustion burner 12a-12f is ensured one by one. Point fire extinguishes and can cope with flow rate fluctuation smoothly.

<PID制御部による気体の制御方法>
次に、PID制御部16による配管21を流れる気体Gの制御方法について図2を参照しつつ図4を用いて説明する。図4(a)から図4(c)に示すグラフの横軸は、経過時間(秒)を表している。図4(a)から図4(c)に示すグラフの左側縦軸は、配管21に流れる気体Gの流量(NM3/h)と、圧力検出部11が検出する配管21の管内圧力(kPa)を表している。また、図4(a)から図4(c)に示すグラフの右側縦軸は、PID制御部16の下流側における配管21に流れる気体Gの流量(PID制御部16の出力量)(%)を表している。
<Gas Control Method by PID Control Unit>
Next, a method for controlling the gas G flowing through the pipe 21 by the PID control unit 16 will be described with reference to FIG. The horizontal axis of the graphs shown in FIGS. 4A to 4C represents the elapsed time (seconds). The vertical axis on the left side of the graphs shown in FIG. 4A to FIG. 4C shows the flow rate (NM3 / h) of the gas G flowing through the pipe 21 and the pipe pressure (kPa) in the pipe 21 detected by the pressure detector 11. Represents. Also, the right vertical axis of the graphs shown in FIGS. 4A to 4C is the flow rate of the gas G flowing through the pipe 21 on the downstream side of the PID control unit 16 (the output amount of the PID control unit 16) (%). Represents.

図4(a)から図4(c)中に示す、曲線IFは圧力制御弁15に流入する気体Gの流入量の時間推移を示し、曲線MVはPID制御部16の出力量の時間推移を示し、曲線BCは気体燃焼バーナー12で燃焼される気体Gの燃焼量の時間推移を示し、曲線GPは圧力検出部11が検出する配管21の管内圧力の時間推移を示している。   A curve IF shown in FIGS. 4A to 4C shows a time transition of the inflow amount of the gas G flowing into the pressure control valve 15, and a curve MV shows a time transition of the output amount of the PID control unit 16. The curve BC shows the time transition of the combustion amount of the gas G burned by the gas combustion burner 12, and the curve GP shows the time transition of the in-pipe pressure of the pipe 21 detected by the pressure detector 11.

また、図4(a)から図4(c)に示す配管21の管内圧力の制御シミュレーションにおいて、PID制御の比例帯は230に設定され、積分時間は50秒に設定され、配管21の容積は3.37mに設定され、配管21の配管長は400メートルに設定され、経過時間0秒での初期圧力は600kPaに設定されている。 Further, in the control simulation of the pressure inside the pipe 21 shown in FIGS. 4A to 4C, the proportional band of PID control is set to 230, the integration time is set to 50 seconds, and the volume of the pipe 21 is 3.37 m 3 is set, the pipe length of the pipe 21 is set to 400 meters, and the initial pressure at an elapsed time of 0 seconds is set to 600 kPa.

図4(a)の曲線IFで示すように、圧力制御弁15に流入する気体Gの流入量が、2300NM3/hから300NM3/hへと変化率730NM/minでステップ減量したとする。曲線MVで示すようにPID制御部16は、上流側における気体Gの変化率に比べて下流側における気体Gの変化率が小さくかつ緩やかになるように気体Gの流れを制御する。このため、図4(a)の曲線BCで示すように、気体燃焼バーナー12で燃焼される気体Gの燃焼量は、ステップ状に変動せずに緩やかに変動する。   As shown by the curve IF in FIG. 4 (a), it is assumed that the inflow amount of the gas G flowing into the pressure control valve 15 is stepped down from 2300 NM3 / h to 300 NM3 / h at a rate of change of 730 NM / min. As indicated by the curve MV, the PID controller 16 controls the flow of the gas G so that the rate of change of the gas G on the downstream side is smaller and gentler than the rate of change of the gas G on the upstream side. For this reason, as shown by a curve BC in FIG. 4A, the combustion amount of the gas G burned by the gas combustion burner 12 does not fluctuate stepwise but fluctuates gently.

また、図4(a)の曲線MVで示すように、圧力制御弁15の圧力損失は30%から70%の範囲に設定されている。このため、図4(a)の曲線GPで示すように、圧力検出部11が検出する配管21の管内圧力は、圧力制御弁15への気体Gの流入量の変動(すなわち圧力制御弁15の上流側での配管21の管内圧力の変動)に影響されない。すなわち、圧力検出部11が検出する配管21の管内圧力は、圧力制御弁15への気体Gの流入量がステップ状に変動したタイミングでステップ状に変動せずに緩やかに変動する。   Further, as shown by the curve MV in FIG. 4A, the pressure loss of the pressure control valve 15 is set in the range of 30% to 70%. For this reason, as shown by the curve GP in FIG. 4A, the in-pipe pressure of the pipe 21 detected by the pressure detection unit 11 varies in the flow rate of the gas G into the pressure control valve 15 (that is, the pressure control valve 15 It is not affected by fluctuations in the pipe pressure of the pipe 21 on the upstream side. That is, the in-pipe pressure of the pipe 21 detected by the pressure detection unit 11 changes gently without changing in steps at the timing when the inflow amount of the gas G to the pressure control valve 15 changes in steps.

図4(b)の曲線IFで示すように、圧力制御弁15に流入する気体Gの流入量が、300NM3/hから2300NM3/hへと変化率730NM/minでステップ増量したとする。曲線MVで示すようにPID制御部16は、上流側における気体Gの変化率に比べて下流側における気体Gの変化率が小さくかつ緩やかになるように気体Gの流れを制御する。このため、図4(b)の曲線BCで示すように、気体燃焼バーナー12で燃焼される気体Gの燃焼量は、ステップ状に変動せずに緩やかに変動する。   As shown by the curve IF in FIG. 4B, it is assumed that the inflow amount of the gas G flowing into the pressure control valve 15 is increased stepwise from 300 NM3 / h to 2300 NM3 / h with a change rate of 730 NM / min. As indicated by the curve MV, the PID controller 16 controls the flow of the gas G so that the rate of change of the gas G on the downstream side is smaller and gentler than the rate of change of the gas G on the upstream side. For this reason, as shown by a curve BC in FIG. 4B, the combustion amount of the gas G burned by the gas combustion burner 12 does not fluctuate stepwise but fluctuates gently.

また、図4(b)の曲線MVで示すように、圧力制御弁15の圧力損失は30%から70%の範囲に設定されている。このため、図4(b)の曲線GPで示すように、圧力検出部11が検出する配管21の管内圧力は、圧力制御弁15への気体Gの流入量の変動(すなわち圧力制御弁15の上流側での配管21の管内圧力の変動)に影響されない。すなわち、圧力検出部11が検出する配管21の管内圧力は、圧力制御弁15への気体Gの流入量がステップ状に変動したタイミングでステップ状に変動せずに緩やかに変動する。   Further, as shown by the curve MV in FIG. 4B, the pressure loss of the pressure control valve 15 is set in the range of 30% to 70%. For this reason, as shown by a curve GP in FIG. 4B, the pipe pressure of the pipe 21 detected by the pressure detection unit 11 varies in the amount of gas G flowing into the pressure control valve 15 (that is, the pressure control valve 15 It is not affected by fluctuations in the pipe pressure of the pipe 21 on the upstream side. That is, the in-pipe pressure of the pipe 21 detected by the pressure detection unit 11 changes gently without changing in steps at the timing when the inflow amount of the gas G to the pressure control valve 15 changes in steps.

図4(c)の曲線IFで示すように、圧力制御弁15に流入する気体Gの流入量が、300NM3/hと2300NM3/hとの間で変化率730NM/minで繰り返し変動したとする。曲線MVで示すようにPID制御部16は、上流側における気体Gの変化率に比べて下流側における気体Gの変化率が小さくかつ緩やかになるように気体Gの流れを制御する。このため、図4(c)の曲線BCで示すように、気体燃焼バーナー12で燃焼される気体Gの燃焼量は、鋸状に変動せずに、極大値及び極小値の近傍で緩やかに変動する。   As shown by a curve IF in FIG. 4C, it is assumed that the inflow amount of the gas G flowing into the pressure control valve 15 repeatedly fluctuates between 300 NM3 / h and 2300 NM3 / h at a change rate of 730 NM / min. As indicated by the curve MV, the PID controller 16 controls the flow of the gas G so that the rate of change of the gas G on the downstream side is smaller and gentler than the rate of change of the gas G on the upstream side. For this reason, as shown by a curve BC in FIG. 4C, the combustion amount of the gas G burned by the gas combustion burner 12 does not fluctuate in a saw-like manner but fluctuates gently in the vicinity of the maximum value and the minimum value. To do.

また、図4(c)の曲線MVで示すように、圧力制御弁15の圧力損失は30%から70%の範囲に設定されている。このため、図4(c)の曲線GPで示すように、圧力検出部11が検出する配管21の管内圧力は、圧力制御弁15への気体Gの流入量の変動(すなわち圧力制御弁15の上流側での配管21の管内圧力の変動)に影響されない。すなわち、圧力検出部11が検出する配管21の管内圧力は、圧力制御弁15への気体Gの流入量が鋸状に変動したタイミングで鋸状に変動せずに緩やかに変動する。   Further, as indicated by a curve MV in FIG. 4C, the pressure loss of the pressure control valve 15 is set in the range of 30% to 70%. For this reason, as shown by a curve GP in FIG. 4C, the pipe pressure of the pipe 21 detected by the pressure detection unit 11 varies in the amount of gas G flowing into the pressure control valve 15 (that is, the pressure control valve 15 It is not affected by fluctuations in the pipe pressure of the pipe 21 on the upstream side. That is, the in-pipe pressure of the pipe 21 detected by the pressure detection unit 11 changes gently without changing in a saw-like manner at the timing when the inflow amount of the gas G to the pressure control valve 15 changes in a saw-like manner.

このように、PID制御部16は、上流側での気体Gの流量や配管21の管内圧力の急激な変動を、自動切替弁13への気体Gの流量や気体燃焼バーナー12での気体Gの燃焼量に影響しないように制御することができる。   In this way, the PID control unit 16 changes the flow rate of the gas G on the upstream side and the rapid fluctuation of the pressure in the pipe 21 to the flow rate of the gas G to the automatic switching valve 13 and the gas G in the gas combustion burner 12. Control can be performed so as not to affect the amount of combustion.

<変形例>
次に、本実施形態の変形例による気体燃焼システムについて図5を用いて説明する。本変形例による気体燃焼システムは、図2に示す気体燃焼システム1の複数の自動切替弁13に代えて複数の自動切替弁20を備えている点に特徴を有している。本変形例による気体燃焼システムに備えられた複数(本例では6つ)の自動切替弁20は、互いに同一の構成を有している。図5では、複数の自動切替弁20のうちの1つの自動切替弁20が図示されている。また、図5では、理解を容易にするため、自動切替弁20の下流側に設けられた気体燃焼バーナー12と、自動切替弁20を制御する切替弁制御部14とが併せて図示されている。
<Modification>
Next, the gas combustion system by the modification of this embodiment is demonstrated using FIG. The gas combustion system according to this modification is characterized in that it includes a plurality of automatic switching valves 20 instead of the plurality of automatic switching valves 13 of the gas combustion system 1 shown in FIG. A plurality (six in this example) of automatic switching valves 20 provided in the gas combustion system according to this modification have the same configuration. In FIG. 5, one automatic switching valve 20 among the plurality of automatic switching valves 20 is illustrated. Further, in FIG. 5, for easy understanding, the gas combustion burner 12 provided on the downstream side of the automatic switching valve 20 and the switching valve control unit 14 for controlling the automatic switching valve 20 are shown together. .

図5に示すように、自動切替弁20は、自動切替弁20の下流に設けられた気体燃焼バーナー12の圧力を検出する圧力検出器(検出器の一例)211と、自動切替弁20の開閉状態を検知するリミットスイッチ(検知部の一例)213とを有している。自動切替弁20は、圧力検出器211及びリミットスイッチ213を設けることによって、それぞれの気体燃焼バーナー12の特性や流量範囲によって開閉タイミングのシーケンスを変更し、広い燃焼範囲で安定した燃焼を確保できる。   As shown in FIG. 5, the automatic switching valve 20 includes a pressure detector (an example of a detector) 211 that detects the pressure of the gas combustion burner 12 provided downstream of the automatic switching valve 20, and opening and closing of the automatic switching valve 20. And a limit switch (an example of a detection unit) 213 for detecting the state. By providing the pressure detector 211 and the limit switch 213, the automatic switching valve 20 can change the sequence of the open / close timing according to the characteristics and flow range of each gas combustion burner 12, and can ensure stable combustion in a wide combustion range.

以上説明したように、本実施形態による気体燃焼システム1は、配管21の管内圧力に応じて気体Gを燃焼させる複数の気体燃焼バーナー12の本数を変更できる。つまり、気体燃焼システム1は、配管21に流通する気体Gの流量の変動に応じて気体Gを燃焼させる気体燃焼バーナー12の本数を変更できる。これにより、気体燃焼システム1によれば、配管21に流通する気体Gの流量に応じて気体Gの最小燃焼量を変更できるので、ターンダウン比の向上を図ることができる。また、本実施形態による気体燃焼システム1によれば、広い流量範囲で、水素を安定的に燃焼することができる。   As described above, the gas combustion system 1 according to the present embodiment can change the number of the plurality of gas combustion burners 12 that combust the gas G according to the pressure in the pipe 21. That is, the gas combustion system 1 can change the number of the gas combustion burners 12 that combust the gas G according to fluctuations in the flow rate of the gas G flowing through the pipe 21. Thereby, according to the gas combustion system 1, since the minimum combustion amount of the gas G can be changed according to the flow volume of the gas G which distribute | circulates the piping 21, the improvement of a turndown ratio can be aimed at. Moreover, according to the gas combustion system 1 by this embodiment, hydrogen can be burned stably in a wide flow rate range.

また従来、水素は、様々な分野で利用が進んでいる物質であるが、例えば低廉化が進むボイラー等の燃料として利用することは、有効的に活用されているとは言い難い。上述のとおり、化学メーカや石油化学会社等で副生的に発生する水素の発生量は、変動したり、供給先の需要量も大きく変動したりすることがある。このため、例えば、発生した水素の変動を吸収する水素バッファタンクを設置することも考えられる。しかしながら、水素バッファタンクは、設置する場所やコストに問題がある。このため、実際には発生した水素の変動分をフレア設備で焼却処理していることも多い。   Conventionally, hydrogen is a substance that has been used in various fields. However, it is difficult to say that it is effectively used as a fuel for boilers and the like that are becoming cheaper. As described above, the amount of hydrogen generated as a by-product in a chemical manufacturer, petrochemical company, or the like may fluctuate or the supply demand of the supplier may fluctuate greatly. For this reason, for example, it is conceivable to install a hydrogen buffer tank that absorbs fluctuations of the generated hydrogen. However, the hydrogen buffer tank has a problem in installation location and cost. For this reason, in actuality, the generated hydrogen fluctuation is often incinerated by the flare equipment.

水素に限られず燃焼ガスを燃焼するためにフレア設備が用いられる場合、フレアリング処理における大気への放熱ロスを回収することが望まれる。燃焼ガスをボイラー等の燃料とする場合には、広い燃焼量範囲で安定した制御性、特に最低燃焼流量を極限まで絞りながら高低燃焼負荷全域における制御性も確保し、燃焼ガス量のベースを抑えることが求められる。   When the flare equipment is used to burn the combustion gas without being limited to hydrogen, it is desired to recover the heat radiation loss to the atmosphere in the flare processing. When combustion gas is used as fuel for boilers, etc., stable controllability over a wide range of combustion amounts, especially controllability over the entire range of high and low combustion loads while reducing the minimum combustion flow rate to the limit, and suppressing the base of combustion gas amount Is required.

本実施形態による気体燃焼システム1は、複数の気体燃焼バーナー12を備えることにより、化学メーカや石油化学会社等で副生的に発生する水素やその他の燃焼ガスを、広い燃焼量範囲で安定した制御性、特に最低燃焼流量を絞りながら高低燃焼負荷全域における制御性も確保し、燃焼ガス量のベースを抑えることができる。これにより、気体燃焼システム1によれば、気体バッファタンクを設置する必要がなく、化学メーカや石油化学会社等で副生的に発生する気体を有効に活用することができる。   The gas combustion system 1 according to the present embodiment includes a plurality of gas combustion burners 12 to stabilize hydrogen and other combustion gases generated as a by-product in a chemical manufacturer, a petrochemical company, etc. in a wide combustion amount range. Controllability, in particular, controllability over the entire range of high and low combustion loads can be ensured while reducing the minimum combustion flow rate, and the base of the combustion gas amount can be suppressed. Thereby, according to the gas combustion system 1, it is not necessary to install a gas buffer tank, and the gas byproduced by a chemical manufacturer, a petrochemical company, etc. can be utilized effectively.

本発明は、上記実施形態によらず、種々の変形が可能である。
上記実施形態では、気体Gとして水素を用いて説明したが、本実施形態による気体燃焼システム1は、水素以外の可燃性ガスに適用できる。この場合も、上記実施形態による気体燃焼システム1と同様の効果が得られる。
The present invention can be modified in various ways regardless of the above embodiment.
In the said embodiment, although demonstrated using hydrogen as gas G, the gas combustion system 1 by this embodiment is applicable to combustible gas other than hydrogen. Also in this case, the same effect as the gas combustion system 1 by the said embodiment is acquired.

上記実施形態による気体燃焼システム1では、複数の気体燃焼バーナー12は同一の構成を有しているが、複数の気体燃焼バーナー12のうちの少なくとも1つが異なる構成(例えば異なる燃焼性能)を有していても、上記実施形態による気体燃焼システム1と同様の効果が得られる。   In the gas combustion system 1 according to the above embodiment, the plurality of gas combustion burners 12 have the same configuration, but at least one of the plurality of gas combustion burners 12 has a different configuration (for example, different combustion performance). Even if it is, the effect similar to the gas combustion system 1 by the said embodiment is acquired.

複数の気体燃焼バーナー12は、ユニット化されていてもよい。この場合も、気体燃焼バーナー12は、広い燃焼量範囲を確保することができる。   The plurality of gas combustion burners 12 may be unitized. Also in this case, the gas combustion burner 12 can ensure a wide combustion amount range.

上記の実施形態は、本発明の技術的思想を具体化するための装置や方法を例示するものであって、本発明の技術的思想は、構成部品の材質、形状、構造、配置等を特定するものでない。本発明の技術的思想は、特許請求の範囲に記載された請求項が規定する技術的範囲内において、種々の変更を加えることができる。   The above embodiments exemplify apparatuses and methods for embodying the technical idea of the present invention, and the technical idea of the present invention specifies the material, shape, structure, arrangement, etc. of the component parts. It is not what you do. The technical idea of the present invention can be variously modified within the technical scope defined by the claims described in the claims.

1 気体燃焼システム
3 気体燃焼量制限器
11 圧力検出部
12,12a,12b,12c,12d,12e,12f 気体燃焼バーナー
13,13a,13b,13c,13d,13e,13f 自動切替弁
14 切替弁制御部
15 圧力制御弁
16 PID制御部
17 バックアップ型遮断部
18 遮断弁制御部
18a バックアップ型圧力検出部
19,181,182,183,211 圧力検出器
20 自動切替弁
21,22 配管
171,172 遮断弁
213 リミットスイッチ
P1 ボイラ設備
P2 気体供給設備
P10 燃焼部
P11 変化率制限器
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Gas combustion system 3 Gas combustion amount limiter 11 Pressure detection part 12,12a, 12b, 12c, 12d, 12e, 12f Gas combustion burner 13,13a, 13b, 13c, 13d, 13e, 13f Automatic switching valve 14 Switching valve control Unit 15 pressure control valve 16 PID control unit 17 backup type shut-off unit 18 shut-off valve control unit 18a backup type pressure detection unit 19, 181, 182, 183, 211 pressure detector 20 automatic switching valve 21, 22 piping 171, 172 shut-off valve 213 Limit switch P1 Boiler equipment P2 Gas supply equipment P10 Combustion part P11 Change rate limiter

Claims (7)

気体が流通する1本の配管の管内圧力を検出する圧力検出部と、
前記圧力検出部の下流側に設けられ前記配管を流通する前記気体を燃焼する複数の気体燃焼バーナーと、
前記複数の気体燃焼バーナーのそれぞれと前記圧力検出部との間に個別に設けられ前記配管を流通する前記気体を前記気体燃焼バーナーに供給するか否かを切り替える切替弁と、
前記圧力検出部で検出された管内圧力に応じた個数の前記気体燃焼バーナーで前記気体が燃焼されるように前記切替弁の開閉を制御する切替弁制御部と
を備える気体燃焼システム。
A pressure detector for detecting the pressure in one pipe through which gas flows;
A plurality of gas combustion burners that are provided on the downstream side of the pressure detection unit and burn the gas flowing through the pipe;
A switching valve for switching whether to supply the gas flowing through the pipe to the gas combustion burner individually provided between each of the plurality of gas combustion burners and the pressure detection unit;
A gas combustion system comprising: a switching valve control unit that controls opening and closing of the switching valve so that the gas is burned by the number of the gas combustion burners according to the number of pipe pressures detected by the pressure detection unit.
前記切替弁を閉状態から開状態に切り替える開指令管内圧力及び前記切替弁を開状態から閉状態に切り替える閉指令管内圧力は、前記気体を燃焼させる前記気体燃焼バーナーの個数によってずらして設定されている
請求項1記載の気体燃焼システム。
The open command pipe pressure for switching the switching valve from the closed state to the open state and the close command pipe pressure for switching the switching valve from the open state to the closed state are set to be shifted by the number of the gas combustion burners that burn the gas. The gas combustion system according to claim 1.
前記開指令管内圧力及び前記閉指令管内圧力は、前記気体を燃焼させる前記気体燃焼バーナーの個数が多いほど高く設定されている
請求項2記載の気体燃焼システム。
The gas combustion system according to claim 2, wherein the open command pipe pressure and the close command pipe pressure are set higher as the number of the gas combustion burners for burning the gas is larger.
前記圧力検出部の上流側で前記配管に設けられた圧力制御弁と、
前記圧力制御弁の上流側における前記配管の管内圧力に基づいて前記圧力制御弁の開閉をPID制御するPID制御部と
を備える請求項1から3までのいずれか一項に記載の気体燃焼システム。
A pressure control valve provided in the pipe upstream of the pressure detector;
The gas combustion system according to any one of claims 1 to 3, further comprising: a PID control unit that performs PID control of opening and closing of the pressure control valve based on an in-pipe pressure of the pipe on the upstream side of the pressure control valve.
前記圧力検出部の上流側で前記配管に設けられ前記気体燃焼バーナーへの前記気体の供給を遮断する遮断弁と、
前記圧力検出部と前記遮断弁との間の前記配管の管内圧力に基づいて前記遮断弁の開閉を制御する遮断弁制御部と
を備える請求項1から4までのいずれか一項に記載の気体燃焼システム。
A shutoff valve that is provided in the pipe upstream of the pressure detector and shuts off the supply of the gas to the gas combustion burner;
The gas according to any one of claims 1 to 4, further comprising: a shutoff valve control unit that controls opening and closing of the shutoff valve based on an in-pipe pressure of the pipe between the pressure detection unit and the shutoff valve. Combustion system.
前記切替弁は、該切替弁の下流に設けられた前記気体燃焼バーナーの圧力を検出する検出器と、該切替弁の開閉状態を検知する検知部とを有する
請求項1から5までのいずれか一項に記載の気体燃焼システム。
The switch valve has a detector that detects a pressure of the gas combustion burner provided downstream of the switch valve, and a detection unit that detects an open / closed state of the switch valve. The gas combustion system according to one item.
前記気体は、水素である
請求項1から6までのいずれか一項に記載の気体燃焼システム。
The gas combustion system according to any one of claims 1 to 6, wherein the gas is hydrogen.
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