JP4121239B2

JP4121239B2 - 燃焼装置

Info

Publication number: JP4121239B2
Application number: JP2000234385A
Authority: JP
Inventors: 孝敏佐伯
Original assignee: Osaka Gas Co Ltd
Current assignee: Osaka Gas Co Ltd
Priority date: 2000-08-02
Filing date: 2000-08-02
Publication date: 2008-07-23
Anticipated expiration: 2020-08-02
Also published as: JP2002048336A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、炉内を加熱する複数のバーナが分散配置されて設けられ、前記複数のバーナの夫々についての時間経過に伴う燃焼状態を定めた燃焼制御パターンで、前記複数のバーナの燃焼を制御する制御手段が設けられた燃焼装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
かかる燃焼装置は、分散配置した複数のバーナの燃焼を、各バーナの夫々についての時間経過に伴う燃焼状態を定めた燃焼制御パターンに基づいて制御することにより、炉内の雰囲気を攪拌して、炉内を所定の目標温度になるように、又は、所定の目標温度分布になるように加熱するものである。
【０００３】
ところで、従来では、例えば特開平９−２８７７３６号公報に示すように、炉内の全体の熱負荷を代表する負荷計測点（例えば炉内の中央位置）に温度計を設置して、その温度計の検出温度と目標温度との差を炉内の熱負荷として判別し、その判別した熱負荷に応じて、各バーナの上記燃焼制御パターンにおける燃焼状態を変更調整するようにしていた。
上記熱負荷に応じた各バーナの燃焼状態の調整について具体的に説明すると、例えば、所定サイクル時間で同じパターンを繰り返す燃焼制御パターンの場合において、各バーナの燃焼時間を一定にした条件で、熱負荷が大きいときは熱負荷が小さいときに比べて上記サイクル時間を短くするような調整を行ったり、あるいは、上記サイクル時間を一定にした条件で、熱負荷が大きいときは熱負荷が小さいときに比べて、各バーナの燃焼時間を同じ比率で長くするような調整を行っていた。
【０００４】
しかし、上記のように、炉内の代表点における検出温度に基づいて判別した炉内の全体の熱負荷に応じて、複数のバーナの燃焼状態を同じように変更調整する制御では、炉内の温度を平均的に目標温度に維持するような制御は可能であるが、炉内における温度分布を必ずしも所望の温度分布に精度良く制御する（例えば炉内の各点における温度を均一に目標温度にする）ことができないおそれがある。
そこで、かかる不具合を改善するために、炉内の各所での温度もしくは特定位置（例えば炉内に設置する処理物の予定位置）での温度を計測し、その各計測温度に対する各バーナの影響度合い、即ち炉内における熱負荷分布を考慮しながら、各バーナごとの目標燃焼パターン（例えば前記サイクル時間を一定にした条件での各バーナの燃焼時間）を手動にて個別に変更調整して、炉内の温度分布を所望の温度分布になるように調整していた。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記従来技術のように、各バーナの燃焼状態を手動で変更調整するには相当の熟練を要し、又、手作業であるために調整作業が面倒であるという不具合があった。さらに、炉内における熱負荷分布が変化した場合には、上記各バーナ毎の燃焼状態について面倒な調整作業を再度行わなければならないという不便もある。その結果、このような手動調整では、炉内の温度分布を所望の温度分布になるように的確に精度良く制御することができなかった。
【０００６】
本発明は、かかる実情に鑑みてなされたものであり、その目的は、分散配置した複数のバーナを時間経過に伴う燃焼状態を定めた燃焼制御パターンで燃焼させて炉内を加熱する場合に、各バーナごとの面倒な手動調整を行う必要もなく、炉内における温度分布を所望の温度分布になるように的確に精度良く制御することが可能となる燃焼装置を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
請求項１によれば、前記制御手段が、前記炉内に分散して設定した複数の負荷計測点における熱負荷に応じて、前記複数のバーナの前記燃焼制御パターンにおける燃焼状態を各バーナ毎に変更調整するように構成されている。
即ち、炉内に分散して設定した複数の負荷計測点における熱負荷に応じて、炉内を加熱するために分散配置された複数のバーナの時間経過に伴う燃焼状態を各バーナ毎に変更調整する。
例えば炉内の温度分布を均一な温度分布になるように、つまり炉内の各点での温度が同じ目標温度になるように制御する場合には、上記各負荷計測点での熱負荷が等しくなるように各バーナの燃焼状態を調整する。また、炉内の温度分布を均一ではない設定された温度分布になるように制御する場合には、上記各負荷計測点での熱負荷がその設定温度分布を生じる熱負荷となるように各バーナの燃焼状態を調整する。
従って、炉内に分散設定した複数の負荷計測点における熱負荷に応じて、分散配置された複数のバーナの時間経過に伴う燃焼状態を各バーナ毎に自動的に変更調整するので、各バーナ毎の面倒な手動調整を行う必要もなく、炉内における温度分布を所望の温度分布になるように的確に精度良く制御することが可能となる燃焼装置を提供することができる。
【０００８】
また、請求項１によれば、前記複数の負荷計測点のうちで、前記炉内の全体負荷を表わす基準計測点における基準熱負荷を検出する基準負荷検出手段と、前記基準計測点以外の複数の個別計測点における個別熱負荷を検出する複数の個別負荷検出手段とが設けられ、前記制御手段が、前記基準負荷検出手段の検出情報に基づいて、前記燃焼制御パターンを設定し、且つ、前記複数の個別負荷検出手段の夫々の検出情報に基づいて、前記複数のバーナのうちで前記各個別計測点に関連付けたバーナの前記燃焼制御パターンにおける燃焼状態を変更調整するように構成されている。
即ち、前記複数の負荷計測点のうちで炉内の全体負荷を表わす基準計測点における基準熱負荷を検出する基準負荷検出手段の検出情報に基づいて、各バーナの時間経過に伴う燃焼状態を定めた燃焼制御パターンを設定し、前記基準計測点以外の複数の個別計測点における個別熱負荷を検出する複数の個別負荷検出手段の夫々の検出情報に基づいて、複数のバーナのうちで各個別計測点に関連付けたバーナの上記設定した燃焼制御パターンにおける燃焼状態を変更調整する。
【０００９】
従って、炉内の全体の熱負荷を表わす基準計測点における基準熱負荷に基づいて、各バーナの時間経過に伴う燃焼状態を調整するので、複数のバーナの夫々を炉内の全体負荷に対応した燃焼状態にすることができ、さらに、上記基準計測点以外の複数の個別計測点における個別熱負荷の夫々に基づいて、複数のバーナのうちで各個別計測点に関連付けたバーナの燃焼状態を変更調整するので、上記炉内の全体負荷に対応するように調整された各バーナの燃焼状態を各個別熱負荷に対応するように微調整することができる。
つまり、複数の負荷計測点を、炉内の全体負荷を検出する基準計測点と炉内の各箇所での個別熱負荷を検出する個別計測点とに機能分けして、全体負荷の検出情報に基づいて複数のバーナを一律に炉内の全体負荷に応じた燃焼状態に制御する一方、個別熱負荷の検出情報に基づいて各バーナを各個別熱負荷に応じた燃焼状態に微調整することにより、複数の負荷計測点を上記のように機能分けせず、例えば複数の負荷計測点の検出情報から、全体負荷と個別負荷とを判別して各バーナの燃焼を制御するようなものに比べて、制御構成を簡素なものに構成しながらも、炉内における温度分布を精度良く所望の温度分布に制御することが可能となる。
【００１０】
請求項２によれば、請求項１において、前記制御手段が、前記燃焼制御パターンとして、前記基準熱負荷に応じて変更される設定サイクル時間で繰り返されるパターンを設定し、且つ、前記個別熱負荷に応じて前記各個別計測点に関連付けたバーナの前記設定サイクル時間内での燃焼状態を変更調整するように構成されている。
即ち、前記燃焼制御パターンとして、設定サイクル時間で繰り返されるパターンを設定して、その設定サイクル時間を前記基準熱負荷に応じて変更するとともに、前記各個別計測点に関連付けたバーナの上記設定サイクル時間内での燃焼状態を前記個別熱負荷に応じて変更調整する。
従って、燃焼装置の運転開始から運転停止に至る全ての時間経過に亘ってではなく、設定サイクル時間内だけで燃焼制御パターンを設定すればよいので、燃焼制御パターンを設定するために必要な情報量を少なくすることができ、しかも、全体負荷に応じた各バーナの調整を設定サイクル時間の変更で行い、且つ、各個別熱負荷に応じた各バーナの調整を上記設定サイクル時間内での燃焼状態の変更調整で行うことができ、もって、制御構成の一層の簡素化を実現して、請求項１の好適な手段が得られる。
【００１１】
請求項３によれば、請求項２において、前記制御手段が、前記複数の個別計測点のうちで最も熱負荷が大きい負荷計測点に関連付けたバーナを基準バーナとしてその基準バーナの燃焼状態を基準燃焼状態として設定し、且つ、その基準バーナ以外の他のバーナの燃焼状態を前記基準燃焼状態よりも熱負荷小側に変更するようにして、前記複数のバーナの前記個別熱負荷に応じた燃焼状態の調整を行うように構成されている。
即ち、複数の個別計測点のうちで最も熱負荷が大きい負荷計測点に関連付けたバーナである基準バーナの燃焼状態を基準燃焼状態として設定して、その基準バーナ以外の他のバーナの燃焼状態を基準バーナの基準燃焼状態よりも熱負荷小側に変更するようにして、複数のバーナの前記複数の個別計測点における個別熱負荷に応じた燃焼状態の調整を行う。
【００１２】
従って、複数の個別計測点での個別熱負荷に応じて複数のバーナの燃焼状態を調整する場合に、熱負荷が最も大きい負荷計測点に関連する基準バーナについて設定した基準燃焼状態よりも熱負荷小側に変更するようにして各バーナの燃焼状態を調整するので、上記複数の個別計測点での個別熱負荷のばらつきが大きいときでも、例えば複数のバーナのうちで予め基準バーナを設定した場合、その基準バーナに関連する個別計測点の熱負荷が小さいと、他のバーナの燃焼状態がこの基準バーナの基準燃焼状態よりも熱負荷大側に変更されて限界状態に達して、それ以上の燃焼状態の調整はできなくなるおそれがあるが、本願発明によれば、かかる不都合も無く、各バーナの燃焼状態の調整を確実に行うことができ、もって、請求項２の好適な手段が得られる。
例えば、各個別熱負荷に応じて各バーナの前記設定サイクル時間内での燃焼状態として燃焼時間を変更調整するような場合において、熱負荷が最も大きい負荷計測点に関連する基準バーナに対して基準燃焼状態として最長の基準燃焼時間が設定され、他のバーナの燃焼時間はこの基準燃焼時間よりも短い時間に変更されるので、各バーナの燃焼時間の変更調整が確実にできることになる。
【００１３】
請求項４によれば、請求項１〜３のいずれか１項において、前記複数の個別計測点の夫々と前記複数のバーナとの関連付けが変更自在に構成されている。
即ち、炉内における複数の個別計測点の個数や設定位置、及び、複数のバーナの個数や設置位置などの条件に応じて、複数の個別計測点の夫々と複数のバーナとの関連付けを変更することができる。
従って、例えば、個別計測点の個数とバーナの個数とを同数にして、各個別計測点と各バーナの個数とを１対１で関連付けるようにしたり、あるいは、個別計測点の個数をバーナの個数よりも少ない数にして、１つの個別計測点に対して複数のバーナを関連付けるようにしたりして、炉の具体的な条件に応じて、複数の個別計測点の夫々と複数のバーナとの関連付けが適宜変更することができ、もって、請求項１〜３のいずれか１項の好適な手段が得られる。
【００１４】
【発明の実施の形態】
〔第１実施形態〕
ボックス式熱処理炉を加熱する燃焼装置に適用した本発明の第１実施形態について説明する。
図１に示すように、開閉扉１２を備えた箱状の炉体１１の炉内１３を加熱する４台のバーナ４（４ａ，４ｂ，４ｃ，４ｄ）が分散配置されて設けられている。
バーナ４夫々の制御を行う制御装置７と、その制御装置７に各種の操作指令を送るタッチパネル式の操作盤８が設けられている。
そして、炉内１３内に処理物を配置して、制御装置７により４台のバーナ４を制御して、炉内１３を所定の目標加熱条件に加熱し、処理物の加熱処理を行うように構成している。
【００１５】
バーナ４夫々は、同様に構成するとともに、バーナ４夫々には、ガス用開閉弁Ｖｇを介装した燃料ガス供給路９と、空気用開閉弁Ｖａを介装した燃焼用空気供給路１０を接続してある。そして、ガス用開閉弁Ｖｇによりバーナ４への燃料ガスの供給を断続することにより、バーナ４を燃焼させたり、燃焼を停止させたりできるように構成してある。
【００１６】
尚、図２に示すように、４台のバーナ４は、平面視において炉内部に向かう各バーナの火炎噴射方向が横方向にずれた状態で、炉体１１の対向する側壁部１１ａ，１１ｂに設置され、さらに、各バーナの位置関係を明確にするために、開閉扉１２の近くに位置するものから順に、４ａ，４ｂ，４ｃ，４ｄと番号付けしている。
【００１７】
次に、燃焼装置の制御構成について説明する。
炉内１３の温度を検出する温度センサとして、炉内１３の中央位置にマスター温度センサＴＭが設置され、各バーナ４の火炎噴射方向の延長線上に位置させて、４個の個別温度センサＴ１，Ｔ２，Ｔ３，Ｔ４が設置されている。そして、これらの温度センサの検出信号が制御装置７に入力されている。尚、上記マスター温度センサＴＭは、各バーナ４による燃焼の影響を直接受けないような位置に配置されている。
【００１８】
つまり、炉内１３に分散して設定した複数（この場合は５つ）の負荷計測点が上記各温度センサＴＭ，Ｔ１〜Ｔ４の設置位置にて構成されるとともに、その複数の負荷計測点のうちで、炉内１３の全体負荷を表わす基準計測点がマスター温度センサＴＭの位置に対応し、且つ、その基準計測点以外の複数（４つ）の個別計測点が各個別温度センサＴ１〜Ｔ４の位置に対応している。
又、上記各個別計測点に対する影響度合いによって、各個別計測点と各バーナ４とが関連付けられている。具体的には、温度センサＴ１とバーナ４ａ、温度センサＴ２とバーナ４ｂ、温度センサＴ３とバーナ４ｃ、温度センサＴ４とバーナ４ｄの各組合わせにより関連付けがされている。
尚、上記複数の個別計測点の夫々と複数のバーナ４との関連付けは、後述の第３実施形態にも示すように、変更自在に構成されている。
【００１９】
操作盤８には、目標温度ＳＰを設定する温度設定部８１、目標温度ＳＰを表示する温度表示部８２、及び、運転開始／停止スイッチ（図示せず）等を備えてある。
【００２０】
制御装置７には、前記マスター温度センサＴＭの検出温度Ｐｖ０と温度設定部８１にて設定された目標温度ＳＰとの偏差に基づいて、炉全体の熱負荷を決定して温調出力信号を出力する温度調節計７１と、各バーナ４の夫々についての時間経過に伴う燃焼状態を定めた燃焼制御パターンを設定するパターン設定部７２と、そのパターン設定部７２にて設定された燃焼制御パターンで、各バーナ４の燃焼を制御する燃焼制御部７３を備えている。
つまり、制御装置７を利用して、４台のバーナ４の夫々についての時間経過に伴う燃焼状態を定めた燃焼制御パターンで、４台のバーナ４の燃焼を制御する制御手段１００が構成されている。
また、前記基準計測点における基準熱負荷を検出する基準負荷検出手段が、前記マスター温度センサＴＭにて構成されている。
【００２１】
前記燃焼制御部７３は、各個別温度センサＴ１〜Ｔ４の検出温度Ｐｖｎ（ｎ＝１〜４）と前記マスター温度センサＴＭの検出温度Ｐｖ０との温度差を求めて、この温度差によって各個別計測点での熱負荷の大小を判断する。つまり、前記複数の個別計測点における個別熱負荷を検出する複数の個別負荷検出手段が、上記各個別温度センサＴ１〜Ｔ４にて構成されている。
【００２２】
そして、前記制御手段１００が、前記複数の負荷計測点（各温度センサＴＭ，Ｔ１〜Ｔ４の設置位置）における熱負荷に応じて、４台のバーナ４の前記燃焼制御パターンにおける燃焼状態を各バーナ４毎に変更調整するように構成されている。
即ち、前記制御手段１００は、前記マスター温度センサＴＭの検出情報に基づいて、前記燃焼制御パターンを設定し、且つ、前記複数の個別温度センサＴ１〜Ｔ４の夫々の検出情報に基づいて、前記４台のバーナ４のうちで各個別計測点に関連付けたバーナ４の前記燃焼制御パターンにおける燃焼状態を変更調整するように構成されている。
【００２３】
上記燃焼制御パターンの設定と、各バーナ４の燃焼状態の調整について説明する。
温度調節計７１は、前記マスター温度センサＴＭの検出温度Ｐｖ０と目標温度ＳＰとの偏差が大になるほど炉全体の熱負荷が大であると判断して、大なる温調出力信号を出力し、前記パターン設定部７２は、前記温度調節計７１からの温調出力信号に基づいて、前記燃焼制御パターンを設定するように構成してある。この燃焼制御パターンは、図３に示すように、設定サイクル時間Ｃｓ毎に繰り返されるパターンとして設定され、且つ、その設定サイクル時間Ｃｓを上記温調出力信号が大であるほど短くなるように設定している。
具体的には、予め各バーナ４の基準燃焼時間ｔ０（例えば１０秒）が設定されており、下式のように、その基準燃焼時間ｔ０を温調出力（％）で除することによって、設定サイクル時間Ｃｓを求める。ただし、温調出力が小さくて、設定サイクル時間Ｃｓが最長サイクル時間（例えば６０秒）よりも長くなるようなときは、その最長サイクル時間に設定する。
【００２４】
【数１】
Ｃｓ＝（ｔ０／温調出力（％））×１００
【００２５】
さらに、燃焼制御部７３は、各個別温度センサＴ１〜Ｔ４の検出温度Ｐｖｎとマスター温度センサＴＭの検出温度Ｐｖ０との温度差から判断した各熱負荷に応じて、各バーナ４の上記サイクル時間Ｃｓ内での燃焼時間ｔｎ（ｎ＝１〜４）を調整する。具体的には、マスター温度センサＴＭの検出温度から個別温度センサＴ１の検出温度を引いた温度差がプラスの場合は、その温度差が大きくなるほど、個別温度センサＴ１に関連付けたバーナ４ａの燃焼時間ｔ１を、上記基準燃焼時間ｔ０から長くなるように調整し、逆に、上記温度差がマイナスの場合は、その温度差の絶対値が大きくなるほど、バーナ４ａの燃焼時間ｔ１を上記基準燃焼時間ｔ０から短くなるように調整する。他のバーナ４ｂ〜４ｄの燃焼時間についても、マスター温度センサＴＭの検出温度から各個別温度センサＴ２〜Ｔ４の検出温度を引いた温度差に応じて、同様に調整する。
以上の構成より、前記制御手段１００は、前記燃焼制御パターンとして、前記基準熱負荷に応じて変更される設定サイクル時間Ｃｓで繰り返されるパターンを設定し、且つ、前記個別熱負荷に応じて前記各個別計測点に関連付けたバーナ４の前記設定サイクル時間Ｃｓ内での燃焼状態（具体的には燃焼時間）を変更調整するように構成されている。
【００２６】
次に、制御装置７による燃焼制御作動について、図４に示すフローチャートに基づいて説明する。
先ず、基準となるバーナ（例えば、マスター温度センサＴＭの位置に近い位置のバーナ４ｂ又は４ｃを基準バーナとする）を決定し、基準燃焼時間ｔ０（例えば１０秒）を決定する。次に、各負荷計測点での温度Ｐｖ０，Ｐｖｎの検出を行い、基準計測点の温度Ｐｖ０と目標温度ＳＰより温調出力を決定し、その温調出力と上記基準燃焼時間ｔ０とからサイクル時間Ｃｓを決定する。
次に、各バーナ４の燃焼ＯＮ時間ｔｎを、基準計測点の温度Ｐｖ０に対する各個別計測点での温度Ｐｖｎの偏差に比例する状態で、下式にて演算して求める。尚、式中、係数Ｋは、許容温度差の２倍の値であり、例えば許容温度差を２０℃とすると、Ｋ＝４０となる。
【００２７】
【数２】
ｔｎ＝｛（Ｐｖ０−Ｐｖｎ）／Ｋ＋１｝×ｔ０
【００２８】
次に、上記のように求めた各バーナ４の燃焼ＯＮ時間ｔｎが、上限値１．５ｔ０と下限値０．５ｔ０の範囲内にあるかどうかを判断して、この範囲内にあれば、上記求めた燃焼ＯＮ時間ｔｎをそのまま燃焼ＯＮ時間とし、上限値１．５ｔ０を超える場合は燃焼ＯＮ時間ｔｎをその上限値１．５ｔ０とし、下限値０．５ｔ０よりも小さい場合は燃焼ＯＮ時間ｔｎをその下限値０．５ｔ０とする。さらに、その燃焼ＯＮ時間ｔｎが前記設定サイクル時間Ｃｓよりも大であるか否かを判断して、燃焼ＯＮ時間ｔｎが前記設定サイクル時間Ｃｓよりも大であれば、連続燃焼条件（燃焼ＯＮ時間ｔｎ＝設定サイクル時間Ｃｓ）を設定する。以下、各負荷計測点での温度Ｐｖ０，Ｐｖｎの検出からのフローを繰り返す。
【００２９】
〔第２実施形態〕
本発明の第２実施形態について説明する。この第２実施形態では、燃焼制御において、基準バーナの決定と、各バーナ４の燃焼ＯＮ時間ｔｎの設定とが第１実施形態と異なる点を除いて、第１実施形態と同様に構成されている。
つまり、前記制御手段１００が、前記複数の個別計測点のうちで最も熱負荷が大きい負荷計測点に関連付けたバーナ４を基準バーナとしてその基準バーナの燃焼状態を基準燃焼状態として設定し、且つ、その基準バーナ以外の他のバーナ４の燃焼状態を前記基準燃焼状態よりも熱負荷小側に変更するようにして、前記複数のバーナ４の前記個別熱負荷に応じた燃焼状態の調整を行うように構成されている。因みに、上記最も熱負荷が大きい負荷計測点は検出温度が最も低い計測点に対応する。
【００３０】
具体的には、第１実施形態における図４の代わりに、図５に示すフローチャートに基づいて燃焼制御作動させる。
先ず、各バーナ４の燃焼ＯＮ時間ｔｎ（例えば１０秒）を決定する。次に、各負荷計測点での温度Ｐｖ０，Ｐｖｎの検出を行い、基準計測点の温度Ｐｖ０と目標温度ＳＰより温調出力を決定する。次に、上記個別計測点での温度Ｐｖｎのうちで、最も低い温度Ｐｖｎ０の負荷計測点に関連付けたバーナ４の燃焼ＯＮ時間ｔｎを基準燃焼状態としての基準燃焼時間として設定する。さらに、温調出力と上記基準燃焼時間ｔ０とからサイクル時間Ｃｓを決定する。
次に、各バーナ４の燃焼状態としての燃焼ＯＮ時間ｔｎを、上記最も低い温度Ｐｖｎ０に対する各個別計測点での温度Ｐｖｎの偏差に比例する状態で、下式にて演算して求める。尚、式中の係数Ｋは、前記数２と同じである。
【００３１】
【数３】
ｔｎ＝｛（Ｐｖｎ０−Ｐｖｎ）／Ｋ＋１｝×ｔ０
【００３２】
次に、上記のように求めた各バーナ４の燃焼ＯＮ時間ｔｎが、下限値０．５ｔ０よりも小であるかどうかを判断して、下限値０．５ｔ０よりも小でなければ、上記求めた燃焼ＯＮ時間ｔｎをそのまま燃焼ＯＮ時間とし、下限値０．５ｔ０よりも小であれば、燃焼ＯＮ時間ｔｎをその下限値０．５ｔ０とする。尚、この第２実施形態では、上記各バーナ４の燃焼ＯＮ時間ｔｎは、基準燃焼時間ｔ０から短くなる方向（熱負荷小側）へのみ調整され、基準燃焼時間ｔ０より長くなる方向（熱負荷大側）へは調整されない。以下、各負荷計測点での温度Ｐｖ０，Ｐｖｎの検出からのフローを繰り返す。
【００３３】
〔第３実施形態〕
本発明の第３実施形態について説明する。この第３実施形態では、複数の個別計測点の夫々と複数のバーナ４とが関連付けが、第１及び第２実施形態と異なる点を除いて、第１及び第２実施形態と同様に構成されている。
具体的には、図６及び図７に示すように、この第３実施形態では、炉内１３の温度を検出する温度センサとして、第１及び第２実施形態と同様に炉内１３の中央位置にマスター温度センサＴＭが設置され、４個のバーナ４のうちの火炎噴射方向が隣接する２個のバーナ４ａと４ｂ、及び４ｃと４ｄの火炎噴射方向の中間に夫々位置させて、２個の個別温度センサＴ５，Ｔ６が設置されている。
そして、複数の個別計測点が上記２つの各個別温度センサＴ５，Ｔ６の位置に対応して設定されるとともに、一方の個別温度センサＴ５とバーナ４ａ及びバーナ４ｂとが関連付けられ、他方の個別温度センサＴ６とバーナ４ｃ及びバーナ４ｄとが関連付けられている。
【００３４】
〔別実施形態〕
次に別実施形態を説明する。
上記第１〜第３実施形態においては、制御手段１００が、各バーナ４の燃焼状態としての燃焼ＯＮ時間ｔｎを、各基準計測点での個別熱負荷に基づいて変更調整する場合に、基準計測点での温度Ｐｖ０に対する各個別計測点での温度Ｐｖｎの偏差に比例する状態で設定したが、これ以外に、上記偏差を複数段階にクラスに分けて、各クラス毎に定めた時間に調整するようにしてもよい。
具体的には、前記第１実施形態の図４における、各バーナＯＮ時間の演算以降のフローの部分を、上記クラス分けして処理するフローに代えたものを図８に示す。又、前記第２実施形態の図５における、各バーナＯＮ時間の演算以降のフローの部分を、上記クラス分けして処理するフローに代えたものを図９に示す。
【００３５】
上記第１〜第３実施形態においては、制御手段１００が、基準負荷検出手段（マスター温度センサＴＭ）の検出情報に基づいて燃焼制御パターンを設定する場合に、基準熱負荷に応じて変更される設定サイクル時間で繰り返されるパターンを設定するように構成したが、これに代えて、設定サイクル時間は所定の値に固定して、基準熱負荷に応じて、サイクル内の複数のバーナ４夫々の燃焼時間が長くなるように変更される燃焼制御パターンを設定するようにしてもよい。
【００３６】
上記第１〜第３実施形態においては、複数のバーナ４の燃焼制御パターンにおける燃焼状態を各バーナ毎に変更調整する場合に、各バーナ４を燃焼ＯＮ状態と燃焼ＯＦＦ状態とに切り換えるときの燃焼ＯＮ時間を熱負荷に応じて長短に変更するように構成したが、このような燃焼ＯＮ状態と燃焼ＯＦＦ状態との切換の代わりに、連続燃焼させながら、その燃焼量を強弱に切り換える強弱燃焼状態の切換にて行うように構成してもよい。
【００３８】
上記第１〜第３実施形態においては、炉内１３を均一に目標温度になるように熱負荷の調整を行う場合について例示したが、これに代えて、炉内１３を均一でない所望の温度分布になるように負荷調整するように構成してもよい。
【００３９】
上記実施形態では、炉内１３に処理物を配置して、バーナ４により直接炉内１３の処理物を加熱するように構成したが、これに代えて、炉内１３に処理物を収納するマッフルを設けて、バーナ４によりマッフルを外周から加熱することにより、マッフル内の処理物を間接的に加熱するように構成してもよい。
【００４０】
上記実施形態では、本発明の燃焼装置をボックス式熱処理炉の加熱に適用する場合について例示したが、これ以外にも、本発明は、種々の炉を加熱する燃焼装置に適用することができる。例えば、処理物を入口から炉内に導入するとともに、炉内を通過させた後、出口から排出させる搬送手段を備えた連続炉を加熱する燃焼装置にも適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】第１実施形態における燃焼装置の全体構成を示すブロック図
【図２】加熱炉の平面図
【図３】燃焼作動のタイムチャートを示す図
【図４】燃焼制御のフローチャート
【図５】第２実施形態における燃焼制御のフローチャート
【図６】第３実施形態における燃焼装置の全体構成を示すブロック図
【図７】第３実施形態における加熱炉の平面図
【図８】別実施形態における燃焼制御のフローチャート
【図９】別実施形態における燃焼制御のフローチャート
【符号の説明】
４バーナ
１３炉内
１００制御手段
Ｔ１〜Ｔ６個別負荷検出手段
ＴＭ基準負荷検出手段

Claims

炉内を加熱する複数のバーナが分散配置されて設けられ、
前記複数のバーナの夫々についての時間経過に伴う燃焼状態を定めた燃焼制御パターンで、前記複数のバーナの燃焼を制御する制御手段が設けられた燃焼装置であって、
前記制御手段が、前記炉内に分散して設定した複数の負荷計測点における熱負荷に応じて、前記複数のバーナの前記燃焼制御パターンにおける燃焼状態を各バーナ毎に変更調整するように構成され、
前記複数の負荷計測点のうちで、前記炉内の全体負荷を表わす基準計測点における基準熱負荷を検出する基準負荷検出手段と、前記基準計測点以外の複数の個別計測点における個別熱負荷を検出する複数の個別負荷検出手段とが設けられ、
前記制御手段が、前記基準負荷検出手段の検出情報に基づいて、前記燃焼制御パターンを設定し、且つ、前記複数の個別負荷検出手段の夫々の検出情報に基づいて、前記複数のバーナのうちで前記各個別計測点に関連付けたバーナの前記燃焼制御パターンにおける燃焼状態を変更調整するように構成されている燃焼装置。
前記制御手段が、前記燃焼制御パターンとして、前記基準熱負荷に応じて変更される設定サイクル時間で繰り返されるパターンを設定し、且つ、前記個別熱負荷に応じて前記各個別計測点に関連付けたバーナの前記設定サイクル時間内での燃焼状態を変更調整するように構成されている請求項１記載の燃焼装置。
前記制御手段が、前記複数の個別計測点のうちで最も熱負荷が大きい負荷計測点に関連付けたバーナを基準バーナとしてその基準バーナの燃焼状態を基準燃焼状態として設定し、且つ、その基準バーナ以外の他のバーナの燃焼状態を前記基準燃焼状態よりも熱負荷小側に変更するようにして、前記複数のバーナの前記個別熱負荷に応じた燃焼状態の調整を行うように構成されている請求項２記載の燃焼装置。
前記複数の個別計測点の夫々と前記複数のバーナとの関連付けが変更自在に構成されている請求項１〜３のいずれか１項に記載の燃焼装置。