JP4791284B2 - Combustion device - Google Patents
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Description
本発明は、送風機によって燃焼用空気を供給している燃焼装置に関するものであり、より具体的には、送風機稼働開始の間隔が短くなることで送風機モータに悪影響が発生することを防止することのできる燃焼装置に関するものである。 The present invention relates to a combustion apparatus that supplies combustion air using a blower. More specifically, the present invention relates to the prevention of adverse effects on a blower motor due to a decrease in the interval at which a blower starts operation. It is related with the combustion apparatus which can be performed.
送風機を設けておき、燃焼室内へ燃焼用空気を送り込みながら燃焼を行う燃焼装置がある。この燃焼装置では、燃焼停止後に未燃の燃料分が燃焼室内に残留することを防止するため、燃料供給を停止した後も所定の遅延時間分は送風機の稼働を継続しておき、燃焼室内の換気(ポストパージ)を行っている。また、燃焼を開始する場合にも、燃料供給を開始する前に送風機を所定時間稼働することによる燃焼室内の換気(プレパージ)を行っている。燃焼装置では、燃焼指令を受けると、燃焼準備の工程を行った後で燃焼を開始し、燃焼指令が途切れると、燃料供給を停止することで燃焼を停止し、引き続き行うポストパージを終了すると送風機の稼働も停止して燃焼待機状態となる。 There is a combustion apparatus in which a blower is provided and combustion is performed while air for combustion is fed into the combustion chamber. In this combustion apparatus, in order to prevent unburned fuel from remaining in the combustion chamber after the combustion is stopped, the blower continues to operate for a predetermined delay time after the fuel supply is stopped, Ventilation (post-purge) is performed. Also, when combustion is started, ventilation (pre-purge) is performed in the combustion chamber by operating the blower for a predetermined time before starting fuel supply. In the combustion apparatus, when a combustion command is received, combustion is started after the combustion preparation process is performed. When the combustion command is interrupted, the fuel supply is stopped to stop the combustion, and when the post purge to be continued is finished, the blower The operation is stopped and the combustion standby state is entered.
送風機停止の遅延時間(ポストパージの実施時間)は、所定の時間をあらかじめ設定しておくのが一般的であるが、特開平7−260142号公報に記載されている発明のように、燃焼状態に応じてポストパージの時間を変更する場合もある。特開平7−260142号公報記載の発明では、燃焼継続時間を計時する計時手段を設けておき、燃焼継続時間が長いほどポストパージの時間を長く設定する構成が記載されている。これは、燃焼継続時間が長いほど漏洩燃焼ガスの量が多くなるため、燃焼継続時間が長い場合にはポストパージを長い時間実行させることで、漏洩している燃焼ガスを的確に排出するというものである。 As for the delay time of the blower stop (post-purge execution time), a predetermined time is generally set in advance, but as in the invention described in JP-A-7-260142, the combustion state The post purge time may be changed depending on the situation. In the invention described in Japanese Patent Laid-Open No. 7-260142, there is described a configuration in which a time measuring means for measuring the combustion continuation time is provided, and the post purge time is set longer as the combustion continuation time is longer. This is because, as the combustion duration is longer, the amount of leaked combustion gas increases, so when the combustion duration is long, the post-purging is executed for a long time, thereby accurately discharging the leaking combustion gas. It is.
ところで、送風機モータでは、稼働開始時に大量の電流が流れる。直入れ始動の場合は定格電流の約6倍、スターデルタ起動としていても定格電流の2倍を越える電流が流れる。燃焼指令の開始によって送風機の稼働を開始するが、送風機稼働開始後すぐに燃焼指令が停止して送風機の稼働を停止、さらにその後すぐに燃焼指令が再開されるというように、燃焼指令の発停が短時間で繰り返し発せられた場合には、送風機の発停を短時間で繰り返すことになる。この場合、送風機の稼働を開始するごとに供給される大量の電流によって送風機モータの平均電流値が高くなり、モータの冷却能力を超えるとモータが過熱される。モータが過熱された場合には、モータ軸受部のグリスが熱によって劣化したり、さらには送風機モータが焼損に至るという問題があった。実際に送風機を10秒作動し20秒停止するという制御を30分間繰り返した場合における送風機モータの温度を測定したところ、送風機を連続運転していた場合に比べて約40℃高くなっていた。
本発明が解決しようとする課題は、送風機によって燃焼用空気の供給を行っている燃焼装置において、送風機モータの稼働開始を短時間の間に繰り返し行うことによって送風機モータが過熱される、ということを防止することのできる燃焼装置を提供することにある。 The problem to be solved by the present invention is that, in a combustion apparatus in which combustion air is supplied by a blower, the blower motor is overheated by repeatedly starting the operation of the blower motor in a short time. An object of the present invention is to provide a combustion apparatus that can prevent the above.
請求項1に記載の発明では、送風機による空気供給と、燃料供給制御装置による燃料供給を制御する制御装置を持ち、送風機からの空気と燃料供給制御装置からの燃料を混合して燃焼室で燃焼を行う燃焼装置であって、制御装置は燃焼指令を受けて燃焼装置による燃焼を開始させ、燃焼指令の停止を受けて燃焼を停止するようにしており、燃焼を停止する場合には燃料供給停止から所定の遅延時間分遅らせて送風機を停止するようにしている燃焼装置において、制御装置は、送風機稼働開始からの時間を送風機稼働時間として計測しておき、送風機稼働時間が所定時間Tを越えた以降に燃焼指令の停止を受けた場合には、燃料供給停止後に比較的短時間に設定している短時間遅延分送風機を稼働した後に送風機を停止し、送風機稼働時間が所定時間Tを越える前に燃焼指令の停止を受けた場合には、比較的長時間に設定している長時間遅延分送風機を稼働した後に送風機を停止する制御を行うことを特徴とする。 According to the first aspect of the present invention, there is provided a control device for controlling the air supply by the blower and the fuel supply by the fuel supply control device, and the air from the blower and the fuel from the fuel supply control device are mixed and burned in the combustion chamber. The control device receives the combustion command, starts combustion by the combustion device, stops the combustion in response to the stop of the combustion command, and stops the fuel supply when stopping the combustion In the combustion apparatus that is designed to stop the blower after a predetermined delay time, the control device measures the time from the start of the blower operation as the blower operation time, and the blower operation time exceeds the predetermined time T If the combustion command is subsequently stopped, the blower is stopped after operating the blower for a short delay that is set to a relatively short time after the fuel supply is stopped. When receiving a stop combustion command before exceeding the time T, and performs a control to stop the air blower after running long delay component blower is set to a relatively long period of time.
請求項2に記載の発明は、前記の燃焼装置において、前記の長時間遅延分とは、計測しておいた送風機稼働時間を所定時間Tから減算して求めた値に基づいて定めるものであることを特徴とする。また、請求項3に記載の発明は、前記の燃焼装置において、所定時間Tから送風機稼働時間を減算することで求めた長時間遅延分の値が、前記短時間遅延分の値より短くなった場合には、少なくとも短時間遅延分は送風機を稼働した後に送風機を停止する制御を行うことを特徴とする。
According to a second aspect of the present invention, in the combustion apparatus, the long time delay is determined based on a value obtained by subtracting a measured blower operating time from a predetermined time T. It is characterized by that. Further, in the invention according to
請求項4に記載の発明は、前記の燃焼装置において、燃焼停止後の送風機停止遅延時間中に燃焼指令を受けた場合には、送風機停止遅延の工程を終了してプレパージを開始するものとし、送風機が稼働している状態でプレパージを開始する場合には、プレパージ時間を通常よりも短縮する制御を行うことを特徴とする。請求項5に記載の発明は、前記の燃焼装置において、所定時間Tの時間は、送風機モータが過熱されることを防止するために必要な送風機稼働開始間隔に基づいて設定していることを特徴とする。
When the combustion command is received during the blower stop delay time after the combustion stop in the combustion apparatus according to
請求項6に記載の発明は、前記の燃焼装置において、送風機と燃焼室の間に空気の流れを遮るダンパ装置を設け、送風機からの空気を燃焼室へ送る場合にはダンパ装置を開いて空気を送るようにしておき、送風機稼働時間が所定時間Tを越える前に燃焼指令の停止を受けたために、燃焼停止後には比較的長時間に設定している長時間遅延分送風機を稼働する制御を行う場合、短時間遅延分経過後の燃焼停止後の送風機稼働中に、前記ダンパを閉じる制御を行うことを特徴とする。また、請求項7に記載の発明は、前記のダンパ装置を設けた燃焼装置において、燃焼停止後の送風機稼働中にも、前記ダンパを最小開度で開いておくことを特徴とする。
According to a sixth aspect of the present invention, in the above combustion apparatus, a damper device that blocks the flow of air is provided between the blower and the combustion chamber, and when the air from the blower is sent to the combustion chamber, the damper device is opened to open the air Since the combustion command was stopped before the blower operating time exceeded the predetermined time T, the control to operate the blower for a long delay set to a relatively long time after the combustion stopped was performed. When performing, the control which closes the said damper is performed during the air blower operation | movement after the combustion stop after the short delay part progresses, It is characterized by the above-mentioned. The invention according to
本発明を実施することによって、燃焼指令の発停が短い間隔で繰り返されたとしても、送風機の稼働を開始する間隔は所定の時間より短くなることはないため、送風機稼働開始時の大量の電流によって送風機モータが過熱するということがなくなる。なお、送風機停止の遅延時間を長くすると、電気消費量や放熱量が多くなるという問題が発生するが、送風機稼働時間が短かいために送風機稼働開始の間隔を開ける必要がある場合にのみ送風機停止の遅延時間を長くするようにしており、送風機稼働時間が設定時間Tよりも長かった場合には短時間遅延としているので、電気消費量や放熱量の無駄な増大を防止することができる。また、長時間遅延分は送風機稼働開始間隔を開けるために必要なものであり、一定の間隔時間(所定時間T)は必要であるが、その必要時間を越えて長くする必要はない。そのため、長時間遅延分は計測しておいた送風機稼働時間を所定時間Tから減算することで求めるようにしておけば、長時間遅延が長くなりすぎることなく必要十分な時間とすることができる。 By implementing the present invention, even if the start and stop of the combustion command are repeated at short intervals, the interval at which the blower operation is started does not become shorter than the predetermined time, so a large amount of current at the start of the blower operation This prevents the blower motor from overheating. If the delay time for stopping the blower is lengthened, there will be a problem that the amount of electricity consumed and the amount of heat dissipation will increase, but the blower will only stop if there is a need to increase the fan start time because the blower operation time is short. The delay time is increased, and when the blower operating time is longer than the set time T, the delay is short, so that it is possible to prevent an unnecessary increase in electric consumption and heat dissipation. Further, the long delay is necessary for opening the blower operation start interval, and a certain interval time (predetermined time T) is required, but it is not necessary to extend the required time beyond that. Therefore, if the long-time delay is obtained by subtracting the measured blower operating time from the predetermined time T, the long-time delay can be set to a necessary and sufficient time without becoming too long.
なお、送風機停止までの遅延時間を長くせずに送風機の再稼働禁止時間を設定しても、送風機モータの稼働開始間隔は長くすることができる。しかしこの場合には、送風機の再稼働禁止時間が終了するまで送風機を稼働できないため、燃焼の開始が遅れることになる。この点についても本発明では、送風機の稼働時間を延長しており、遅延時間の途中で燃焼開始時のプレパージを開始することができるため、燃焼開始が遅れるといった問題を発生させることなく送風機モータの焼損を防止することができる。 Even if the blower re-operation prohibition time is set without increasing the delay time until the blower stops, the operation start interval of the blower motor can be extended. However, in this case, since the blower cannot be operated until the blower re-operation prohibition time ends, the start of combustion is delayed. With respect to this point as well, in the present invention, the operating time of the blower is extended, and pre-purge at the start of combustion can be started in the middle of the delay time, so that the problem of the start of combustion being delayed does not occur. Burnout can be prevented.
また、送風機稼働状態でプレパージを開始する場合には、プレパージ時間の最初から空気供給を行うことができるため、通常よりもプレパージ時間を短縮することができる。プレパージは、最大燃焼量時風量の50%以上の空気を、燃焼ガス側空間容積の4倍以上供給するといった基準に基づいて行う。送風機からの空気量は、送風機稼働開始時点は0であってその後増加していくため、送風機稼働開始時からプレパージ時間を設定する場合には、送風機稼働開始から一定の時間は無効とし、プレパージ時間はその分だけ長く設定する必要がある。しかし、プレパージ開始時点で既に送風機は通常の稼働を行っている場合には、プレパージ開始時点で必要量の空気を供給することができるため、プレパージ時間を短縮できる。プレパージ時間を短縮することで燃焼開始までの準備に必要な時間を短縮することができ、燃焼の追従性を向上させることができる。 In addition, when the pre-purge is started in the blower operating state, the air can be supplied from the beginning of the pre-purge time, so that the pre-purge time can be shortened than usual. The pre-purge is performed based on a standard that air of 50% or more of the maximum combustion amount air volume is supplied at least four times the combustion gas side space volume. The amount of air from the blower is 0 at the start of the blower operation and increases thereafter. Therefore, when setting the pre-purge time from the start of the blower operation, the fixed time from the start of the blower operation is invalidated, and the pre-purge time Needs to be set longer. However, if the blower is already operating normally at the start of the pre-purge, the required amount of air can be supplied at the start of the pre-purge, so the pre-purge time can be shortened. By shortening the pre-purge time, the time required for preparation until the start of combustion can be shortened, and the followability of combustion can be improved.
そして、送風機と燃焼室の間にダンパ装置を設けている場合において、燃焼停止後に長時間遅延分送風機を稼働する場合に、ダンパ装置を閉じる制御を行うことで、燃焼室へ送られる空気の流れを遮ることができるため、燃焼室からの放熱量を少なくすることができ、ボイラなど熱を利用する機器の場合には効率を高めることができる。逆に、燃焼停止後に長時間遅延分送風機を稼働する場合に、ダンパ装置を開いておいた場合には、送風機の温度をより低く維持することができ、送風機軸受部のグリスが劣化するなどの悪影響が発生することを抑えることができる。なお、ダンパ装置を開く場合、ダンパ開度は最小の開度(低燃焼用の開度)とすることで、送風機モータの冷却を妨げず、かつ燃焼室へ送られる空気量は少なくなるために放熱量の増大を防止することができる。 When a damper device is provided between the blower and the combustion chamber, when the blower is operated for a long time after the combustion is stopped, the flow of air sent to the combustion chamber is controlled by closing the damper device. Therefore, the amount of heat released from the combustion chamber can be reduced, and the efficiency can be increased in the case of equipment that uses heat, such as a boiler. Conversely, when the blower is operated for a long time after the combustion is stopped, if the damper device is opened, the temperature of the blower can be kept lower, and the grease of the blower bearing portion deteriorates. The occurrence of adverse effects can be suppressed. When opening the damper device, the damper opening is set to the minimum opening (low combustion opening) so that the cooling of the blower motor is not hindered and the amount of air sent to the combustion chamber is reduced. An increase in the amount of heat dissipation can be prevented.
本発明の一実施例を図面を用いて説明する。図1は本発明の燃焼装置をボイラに設置した場合におけるボイラシステムの構成図、図2は一実施例における送風機停止遅延時間設定プログラムのフローチャート、図3は本発明を実施している場合の送風機稼働状況などを示したタイムチャート、図4は比較のための従来例における送風機稼働状況を示したタイムチャートである。 An embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a configuration diagram of a boiler system when the combustion apparatus of the present invention is installed in a boiler, FIG. 2 is a flowchart of a blower stop delay time setting program in one embodiment, and FIG. 3 is a blower when the present invention is implemented. FIG. 4 is a time chart showing an operating condition of a blower in a conventional example for comparison.
まず図1に基づき、機器の構成を説明する。図1は本発明の燃焼装置を持ったボイラシステムに関するものであり、蒸気を発生するボイラを3台設置している。各ボイラ1には、それぞれ燃焼装置4を設けており、燃焼装置4は送風機5によって燃焼用空気の供給を行い、燃料供給制御装置6によって燃料の供給を制御する。送風機5からの空気を通す送風路の途中には、送風機5からの空気供給量を調節するダンパ装置8を設けておく。送風機5の稼働や、燃料供給制御装置6の操作、ダンパ装置8の開度設定は、各ボイラに設けている制御装置7によって自動制御するようにしている。燃焼装置は、停止、低燃焼、高燃焼の3位置で燃焼を制御するものであり、燃焼量に応じて燃料供給制御装置6から供給する燃料量を調節する。ダンパ装置8も、運転停止時用開度(全閉)、低燃焼時用開度(LO)、高燃焼時用開度(HI)の3位置で制御するようにしており、燃焼量にあわせて空気量も調節する。
First, the configuration of the device will be described with reference to FIG. FIG. 1 relates to a boiler system having a combustion apparatus according to the present invention, in which three boilers that generate steam are installed. Each
各ボイラ1は、共通の蒸気ヘッダー2と接続しており、各ボイラで発生させた蒸気は蒸気ヘッダー2へ集合させ、蒸気ヘッダー2から蒸気使用機器へ蒸気を供給する。各ボイラの運転は、蒸気ヘッダー2の蒸気圧力に基づいてボイラの燃焼台数を決定する台数制御装置3によって制御する。台数制御装置3は各ボイラ1の制御装置と接続しており、必要台数分のボイラ1に対して燃焼指令を出力する。台数制御装置3では、蒸気ヘッダー2での蒸気圧力が低いほど多くのボイラに対して燃焼指令を出力し、ボイラの燃焼量も低燃焼から高燃焼へと変更していくことで、ボイラ全体における蒸気発生量を増加させる。また、蒸気圧力が高まると燃焼指令を出力するボイラの台数を減少し、ボイラの燃焼量も高燃焼から低燃焼へと変更していくことで、ボイラ全体における蒸気発生量を減少させる。台数制御装置3から燃焼指令を受けた制御装置7は、当該ボイラ1の燃焼を開始し、燃焼指令が停止されるとボイラ1の燃焼を停止する。
Each
ボイラ1は台数制御装置3から燃焼指令の出力を受けると、燃焼準備の工程を開始する。燃焼準備の工程では、ダンパ装置8を開いておき、送風機5のみを稼働することで燃焼室内の換気を行うプレパージを行う。所定時間のプレパージが終了すると、送風機5の作動は継続したままで点火装置(図示せず)の作動を行い、燃料供給制御装置6によって燃料の供給を開始することで燃焼を行う。蒸気ヘッダー2の蒸気圧力が所定の値まで上昇すると、台数制御装置3では燃焼指令を出力するボイラの台数を減少する。燃焼を行っている状態で台数制御装置3からの燃焼指令が途切れると、当該ボイラ1では燃焼を停止する。燃焼を停止する場合は、燃料供給制御装置6によって燃料の供給を停止することで燃焼を停止するとともに、燃焼を停止しても送風機5の稼働は継続しておき、送風機の稼働停止は所定時間遅らせる。燃焼停止後に送風機の稼働を継続しておき、燃焼室内へ空気を送り込むことで、燃焼室内の換気を行うポストパージを行う。
When the
燃焼停止後に行う送風機停止遅延時間とプレパージ時間は、送風機稼働時間に基づいて設定するようにしておく。送風機停止遅延時間とプレパージ時間の設定を行うプログラムのフローチャートを記した図2に基づいて、設定方法を説明する。本実施例では、送風機モータの過熱を防止するためには送風機の稼働を開始する間隔を45秒より長くしておかなければならない場合のものである。また、燃焼室内で燃焼を行った場合には4秒間のポストパージが必要としておく。本プログラムでは、送風機停止遅延時間を決定するための設定時間Tも45秒としておく。長時間遅延と設定時間Tは、送風機モータに悪影響が発生することを防止するために必要な送風機稼働開始間隔の時間から定め、短時間遅延は燃焼室内で燃焼を行った場合に必要なポストパージ時間から定める。短時間遅延はポストパージ時間であるため4秒の固定とし、長時間遅延は設定時間Tの45秒から送風機稼働時間を減算した値とする。ただし、送風機稼働時間が41秒〜45秒の間であり、設定時間の45秒から送風機稼働時間を減算した値が4秒より小さくなる場合は遅延時間を4秒とする。送風機稼働開始時からプレパージ時間を設定する場合には、送風機稼働開始から所定の送風量となるまでの時間分だけプレパージ時間を長く設定する必要がある。しかし、プレパージ開始時点で既に送風機は通常の稼働を行っている場合には、プレパージ開始時点から必要量の空気を供給することができるため、プレパージ時間を短縮できる。そこで、プレパージ時間は長時間プレパージと短時間プレパージの2段階とし、プレパージ開始時点の送風機稼働状況に応じて、長時間プレパージと短時間プレパージを設定するようにしており、長時間プレパージは25秒、短時間プレパージは10秒の設定値としておく。 The blower stop delay time and the pre-purge time that are performed after the combustion is stopped are set based on the blower operating time. The setting method will be described based on FIG. 2 showing a flowchart of a program for setting the blower stop delay time and the pre-purge time. In this embodiment, in order to prevent overheating of the blower motor, the interval for starting the blower operation must be longer than 45 seconds. Further, when the combustion is performed in the combustion chamber, a post purge for 4 seconds is required. In this program, the set time T for determining the blower stop delay time is also set to 45 seconds. The long delay and the set time T are determined from the time of the blower operation start interval necessary to prevent the blower motor from being adversely affected, and the short delay is the post purge required when combustion is performed in the combustion chamber. Determine from time. Since the short delay is the post purge time, it is fixed at 4 seconds, and the long delay is a value obtained by subtracting the blower operating time from the set time T of 45 seconds. However, if the blower operating time is between 41 seconds and 45 seconds, and the value obtained by subtracting the blower operating time from the set time of 45 seconds is smaller than 4 seconds, the delay time is set to 4 seconds. When setting the pre-purge time from the start of the blower operation, it is necessary to set the pre-purge time longer by the time from the start of the blower operation until the predetermined amount of air blows. However, if the blower is already operating normally at the start of the pre-purge, the required amount of air can be supplied from the start of the pre-purge, so the pre-purge time can be shortened. Therefore, the pre-purge time has two stages, a long-time pre-purge and a short-time pre-purge, and the long-time pre-purge and the short-time pre-purge are set according to the blower operation status at the start of the pre-purge. The short time pre-purge is set to a set value of 10 seconds.
プログラムは端子(1)から始まる。次のステップである判断(4)で、まず送風機停止中か否かの判断を行う。送風機が停止中の場合には、処理(12)にて送風機稼働時間をクリア、処理(13)でプレパージ時間を長時間(25秒)に設定、処理(14)で停止遅延時間を設定時間T(45秒)としておき、端子(3)へ移行する。端子(3)の次のステップは処理(18)であり、処理(18)では前回燃焼指令を現在の燃焼指令に置き換える。その後プログラムは端子(1)に戻る。なお、ここで停止遅延時間の設定を行っても、このプログラムは遅延時間を設定するだけのものであり、送風機停止遅延は燃焼指令が停止した場合に行うものであるため、ここで送風機停止遅延を実行するものではない。 The program starts at terminal (1). In the next step (4), it is first determined whether or not the blower is stopped. If the blower is stopped, the blower operation time is cleared in process (12), the pre-purge time is set to a long time (25 seconds) in process (13), and the stop delay time is set to time T in process (14). (45 seconds), and move to terminal (3). The next step of the terminal (3) is the process (18). In the process (18), the previous combustion command is replaced with the current combustion command. The program then returns to terminal (1). Even if the stop delay time is set here, this program only sets the delay time, and the blower stop delay is performed when the combustion command is stopped. Is not meant to be executed.
判断(4)にて送風機が稼働していた場合には、処理(5)へ移行する。処理(5)では、送風機稼働開始から送風機が稼働している時間である送風機稼働時間のカウントを行う。次に判断(6)に移り、燃焼指令の確認を行う。ここで、燃焼指令がオンであった場合には端子(2)へ、燃焼指令がオフであった場合には判断(7)へ分岐する。燃焼指令がオンであった場合には端子(2)から判断(15)へ移行し、判断(15)で前回燃焼指令によって分岐する。ここで前回燃焼指令がオンであった場合、つまり燃焼指令オンは前回以前から継続していた場合には端子(3)へ、前回燃焼指令がオフであった場合、つまり直前までは燃焼指令オフであったのが現在は燃焼指令オンに変化したという場合は、判断(16)に分岐する。判断(16)では、送風機の運転状態に基づき分岐する。本実施では送風機はスターデルタ起動を行っており、現在が起動直後のスター運転中であれば端子(3)へ、通常運転のデルタ運転中であれば処理(17)へ移行する。 If the blower is operating in the decision (4), the process proceeds to the process (5). In the process (5), the blower operating time, which is the time during which the blower is operating since the start of the blower operation, is counted. Next, the process proceeds to decision (6) to confirm the combustion command. If the combustion command is on, the process branches to the terminal (2). If the combustion command is off, the process branches to the determination (7). When the combustion command is on, the terminal (2) shifts to the decision (15), and the decision (15) branches according to the previous combustion command. If the previous combustion command was on, that is, if the combustion command was on from before the previous time, go to the terminal (3) .If the previous combustion command was off, that is, the combustion command was off until just before. However, if it is now that the combustion command has been turned on, the process branches to decision (16). In decision (16), the process branches based on the operating state of the blower. In the present embodiment, the blower performs star delta startup, and if the current star operation is in progress immediately after startup, the flow proceeds to the terminal (3), and if it is in the normal operation delta operation, the flow proceeds to processing (17).
燃焼指令がオンに変わった直後である場合にはプレパージ中であり、プレパージ時間を決定する。本実施例では、送風機がスター運転状態でプレパージを開始する場合(送風機稼働開始と同時にプレパージを開始する場合や、送風機稼働の方が早くてもまだスター運転の状態でプレパージを開始する場合)は、プレパージ時間を長時間とし、送風機がデルタ運転状態でプレパージを開始する場合には、通常の稼働を行っている状態でプレパージを開始するものとしてプレパージ時間を短時間とする。送風機がデルタ運転状態でプレパージを開始した場合には、処理(17)でプレパージ時間を短時間(10秒)に設定、送風機はまだ稼働開始直後のスター運転中であった場合は、先の処理(13)で設定しておいた通りの長時間(25秒)のプレパージから変更しない。処理(17)での処理後は、判断(15)及び判断(16)で端子(3)へ移行したものと合流し、処理(18)で前回燃焼指令を現在の燃焼指令に置き換えた後に端子(1)へ戻る。 If it is immediately after the combustion command is turned on, pre-purge is in progress and the pre-purge time is determined. In this embodiment, when the pre-purge is started in the star operation state (when the pre-purge is started simultaneously with the start of the blower operation or when the pre-purge is started in the star operation state even if the blower operation is earlier) When the pre-purge time is set to a long time and the pre-purge is started in the delta operation state, the pre-purge time is set to a short time on the assumption that the pre-purge is started in a normal operation state. If pre-purge is started while the blower is in delta operation, the pre-purge time is set to a short time (10 seconds) in process (17). If the blower is still in star operation immediately after starting operation, Do not change from the long time (25 seconds) pre-purge as set in (13). After processing in the processing (17), the terminal merged with what was transferred to the terminal (3) in the judgment (15) and judgment (16), and after the previous combustion command was replaced with the current combustion command in the processing (18), the terminal Return to (1).
判断(6)で燃焼指令がオンであって判断(7)へ移行した場合は、判断(7)にて前回燃焼指令に基づき分岐する。判断(7)では、前回燃焼指令がオンであった場合、つまり直前までは燃焼指令オンであったのが現在は燃焼指令オフに変化したという場合は判断(8)へ、前回燃焼指令がオフであった場合、つまり前回以前から燃焼指令オフが継続していた場合には端子(3)へ移行する。ここで燃焼指令がオフに変化した場合には、この時点から送風機停止遅延時間後に送風機の稼働を停止することになるため、判断(8)以降に送風機停止遅延時間の決定を行う。判断(8)では、処理(5)でカウントを行っていた送風機稼働時間を設定時間Tと比較する。送風機稼働時間が設定時間Tよりも大きかった場合、つまり送風機稼働開始間隔を広げるための遅延時間は必要ない場合は、処理(11)にて停止遅延時間はポストパージに必要な時間だけである4秒に設定する。送風機稼働時間が設定時間Tよりも小さかった場合、つまり送風機稼働開始間隔を広げるための遅延時間が必要である場合は、判断(9)にて設定時間Tから送風機稼働時間を減算した時間とポストパージに必要な時間である4秒を比較する。判断(9)にて設定時間Tから送風機稼働時間を減算した時間の方が4秒よりも短かった場合は、処理(11)に移行して、停止遅延時間は4秒に設定する。設定時間Tから送風機稼働時間を減算した時間の方が4秒よりも長かった場合は、処理(10)に移行して、停止遅延時間は設定時間Tから送風機稼働時間を減算した時間に設定する。停止遅延時間を設定した後は端子(3)を通じて処理(18)へ移行し、処理(18)の後に端子(1)へ戻る。 If the combustion command is ON in judgment (6) and the routine proceeds to judgment (7), the process branches based on the previous combustion command in judgment (7). In Judgment (7), if the previous combustion command was on, that is, if the combustion command was on until immediately before, but now the combustion command has been turned off, go to Judgment (8), and the previous combustion command is off If this is the case, that is, if the combustion command has been turned off from before the previous time, the process proceeds to the terminal (3). Here, when the combustion command is changed to OFF, since the operation of the blower is stopped after the blower stop delay time from this time, the blower stop delay time is determined after the determination (8). In the judgment (8), the blower operating time that has been counted in the process (5) is compared with the set time T. When the blower operating time is longer than the set time T, that is, when the delay time for expanding the blower operation start interval is not required, the stop delay time is only the time required for the post purge in the process (11). Set to seconds. If the blower operating time is shorter than the set time T, that is, if a delay time is required to widen the blower start time, the time and post after subtracting the blower operating time from the set time T in decision (9) Compare 4 seconds, the time required for purging. When the time obtained by subtracting the blower operating time from the set time T in the determination (9) is shorter than 4 seconds, the process proceeds to the process (11) and the stop delay time is set to 4 seconds. If the time obtained by subtracting the fan operating time from the set time T is longer than 4 seconds, the process proceeds to the process (10), and the stop delay time is set to the time obtained by subtracting the fan operating time from the set time T. . After setting the stop delay time, the process proceeds to the process (18) through the terminal (3), and returns to the terminal (1) after the process (18).
タイムチャートに基づいて説明する。図3は本発明の実施例におけるタイムチャート、図4は従来制御におけるタイムチャートである。図3及び図4のタイムチャートでは、燃焼指令出力時間が長い場合と短い場合の2パターンにおける送風機停止遅延の状況を示している。図では、最初に50秒間の燃焼指令が出力され、以降は20秒間の燃焼指令停止と10秒間の燃焼指令出力が繰り返されており、1回目の燃焼指令出力開始時を時刻0秒としている。
This will be described based on a time chart. FIG. 3 is a time chart in the embodiment of the present invention, and FIG. 4 is a time chart in the conventional control. The time charts of FIGS. 3 and 4 show the situation of the blower stop delay in two patterns when the combustion command output time is long and short. In the figure, the combustion command for 50 seconds is first output, and thereafter, the combustion command stop for 20 seconds and the combustion command output for 10 seconds are repeated, and the time when the first combustion command output is started is
図3に沿って説明する。時刻0秒にて燃焼指令の出力が開始されると、ボイラでは送風機の稼働とダンパ開度をHIとする制御を行い、送風機稼働開始と同時に送風機稼働時間のカウントを開始する。送風機は、燃焼指令が出力されている間は常に稼働しており、プレパージ中と高燃焼中はダンパ開度をHIとすることで、より多くの空気を供給する。燃焼指令の出力が開始された時には、プレパージを実施するためプレパージ時間の設定を行う。プレパージ時間は、送風機を既にデルタ運転で稼働させていた状態で開始する場合には短時間設定(10秒)とするが、時刻0秒の時点では送風機は稼働していなかったため、ここでのプレパージ時間は長時間設定(25秒)となっている。送風機を停止していた状態から稼働を開始する場合、スターデルタ起動としていればスター運転で稼働を開始するが、稼働開始時には送風機モータには大量の電流が流れるため、電流値は突出しており、電流値はその後低下して安定する。プレパージ設定時間分のプレパージが終了すると、ボイラは燃焼を開始する。ボイラ燃焼中の場合、低燃焼時には低燃焼用の燃料を供給し、ダンパ開度は低燃焼用開度のLOとし、高燃焼時には高燃焼用の燃料を供給し、ダンパ開度は高燃焼用開度のHIとする。
This will be described with reference to FIG. When the output of the combustion command is started at
時刻0秒で燃焼指令の出力が始まった後、燃焼指令は時刻50秒で途切れているため、時刻50秒で燃料の供給を停止して燃焼を終了し、ポストパージを行う。制御装置7では、送風機が稼働している場合にカウントしていた送風機稼働時間と設定時間T(45秒)を比較する。燃焼指令が出力されていたのは時刻0秒から時刻50秒までであるため、送風機稼働時間は50秒となる。送風機稼働時間の50秒は、設定時間Tの45秒よりも長いため、ここでの送風機停止遅延は短時間遅延となる。短時間遅延は4秒の固定と設定しておいたため、ここでは燃焼停止後に送風機の稼働を4秒間継続することでポストパージを行う。ポストパージの場合、燃焼室へ空気を送り込む必要があるためにダンパは開いておく。ポストパージを終了し、送風機の稼働を停止すると、ダンパも閉じて燃焼待機の状態となる。
After the output of the combustion command starts at
その後、時刻70秒で二度目の燃焼指令が出力されている。今回も燃焼指令の出力が始まるとすぐに送風機の稼働を開始し、送風機稼働開始と同時に送風機稼働時間のカウントを開始する。時刻70秒からの燃焼指令出力の場合も、送風機は稼働していない状態からプレパージを開始するものであるため、プレパージ時間は長時間設定(25秒)となる。また、送風機稼働開始時には大量の電流が流れているが、前回の大量電流が流れた時刻0秒からは十分な間隔が開いているため、平均の電流値が高くなって送風機モータが焼損するといったことは発生しない。時刻70秒で燃焼指令の出力が始まったが、燃焼指令は時刻80秒で途切れているため、時刻80秒で燃焼を停止してポストパージを行う。時刻80秒の時点ではまだプレパージ中であって燃焼は開始していなかったが、すぐに送風機を停止することはなく稼働を継続する。送風機稼働時間は、燃焼指令が出力されていた時刻70秒から時刻80秒までの10秒間であり、設定時間Tの45秒よりも短いため、ここでの送風機停止遅延は長時間遅延を行う。
Thereafter, a second combustion command is output at
時刻70秒から開始する長時間遅延は、設定時間Tの45秒から送風機稼働時間の10秒を減算した35秒であるため、時刻115秒までは送風機停止遅延として送風機の稼働を継続することになる。時刻80秒の時点ではプレパージ実施中であったため、ダンパの開度はHIとしていたが、時刻80秒からはプレパージを終了してポストパージとなるため、ダンパ開度はLOとしている。ダンパ開度のLOは、この場合における最小開度である。送風機を稼働している状態でダンパ装置を閉じた場合、送風機から送り込んだ空気はダンパ装置の手前で滞留することになるため、空気は圧縮されて温度が上昇する。そのため送風機の温度も上昇し、送風機温度が上昇すると軸受部のグリスが劣化するなどの問題が発生することがある。そこで、ここでは長時間遅延時にもダンパ装置は開いておくことで、送風機の温度を低く維持することができ、送風機の保守頻度を低下させることができるようにしている。この場合、ダンパの開度は最小の開度であるLO開度としておく。ダンパ開度を大きくすると、燃焼室へ送られる空気量が多くなり、燃焼室からの放熱量が大きくなるため、ダンパ開度は最小開度とすることで燃焼室への空気供給量を減少させ、放熱量を少なくする。
Since the long delay starting from
なお、燃焼停止後に長時間遅延分の送風機稼働を行うのは、送風機の稼働間隔を確保するためのものであって、燃焼室内を換気するポストパージ時間が長く必要というわけではない。ポストパージが必要なのは先に記した通り4秒間だけであるため、ダンパ装置を開けておくのは燃焼停止から4秒間のみとし、その後はダンパ装置を閉じる制御を行ってもよい。長時間遅延によって送風機を稼働している途中でダンパ装置を閉じる制御を行うと、送風機から燃焼室へ送られる空気量が減少するため、燃焼室からの放熱を減少することができる。ボイラなど放熱は少ない方がよい装置の場合には、ダンパ装置を閉じることで装置側の効率を向上させることができる。 Note that the operation of the blower for a long time delay after the combustion is stopped is for ensuring the operation interval of the blower, and does not require a long post-purge time for ventilating the combustion chamber. Since the post-purge is required only for 4 seconds as described above, the damper device may be opened only for 4 seconds after the combustion is stopped, and thereafter the damper device may be closed. If control is performed to close the damper device while the blower is operating due to a long delay, the amount of air sent from the blower to the combustion chamber is reduced, so that heat release from the combustion chamber can be reduced. In the case of a device such as a boiler that should have less heat dissipation, the efficiency on the device side can be improved by closing the damper device.
長時間遅延は時刻115秒までと設定しておいたが、長時間遅延の実施中である時刻100秒で燃焼指令の出力が再び開始されている。そのため、送風機停止遅延としての送風機稼働は時刻100秒の段階で終了し、引き続いて燃焼準備工程での換気であるプレパージを開始する。プレパージのダンパ開度はHIであるため、時刻100秒からはダンパ開度をHIとする。この場合、送風機は稼働を継続したままであるため、この段階では送風機モータに大量の電流が流れるということは発生しない。また、送風機が稼働している状態でプレパージを開始するため、プレパージ開始の時点から所定量の空気を送ることができる。そのため、ここでのプレパージは短時間プレパージ(10秒)に設定している。
The long delay is set to 115 seconds, but the combustion command output is started again at the
時刻100秒から開始された燃焼指令も、時刻110秒で停止となっている。時刻110秒の時点における送風機稼働時間は、時刻70秒から時刻110秒の40秒間であり、この場合の送風機稼働時間も設定時間Tの45秒よりも短い。そのため、時刻40秒から開始する送風機停止遅延も長時間遅延とする。ここでの長時間遅延は設定時間Tの45秒から送風機稼働時間の40秒を減算した5秒間となり、時刻110秒から時刻115秒までの5秒間だけ送風機の停止を遅延することになる。なお、送風機稼働時間が41秒から45秒の間であった場合、設定時間Tから送風機稼働時間を減算すると4秒より小さくなる。この場合には、送風機停止遅延時間として4秒を設定することで、ポストパージ必要時間を下回ることがないようにする。このように燃焼指令停止時点で送風機稼働時間が短い場合、送風機停止を遅延させることで、送風機の稼働間隔が所定の間隔よりも短くなることを防止でき、送風機稼働時に送風機モータが過熱されて、送風機モータが焼損するということは発生しなくなる。
The combustion command started from
これに対して図4の場合、燃焼指令の発停が行われるタイミングは図3の場合と同じにしているが、送風機稼働時間が設定時間Tよりも短い場合に長時間の送風機停止遅延を行っていないため、送風機モータに大量の電流が流れる間隔が短くなっている。図4の場合、燃焼指令の出力を受けて送風機の稼働を開始し、燃焼指令が途切れると通常の短いポストパージを行って送風機の稼働を停止している。そのため、時刻70秒と時刻100秒のそれぞれで送風機の稼働を開始することになり、燃焼指令が出力されるたびに送風機モータには大量の電流が流れている。このように短い間隔で何度も送風機モータに大量電流を流していると、送風機モータは過熱していく。送風機モータの過熱度が高くなると、送風機モータは焼損することになる。
In contrast, in the case of FIG. 4, the timing at which the combustion command is started and stopped is the same as in FIG. 3, but when the blower operating time is shorter than the set time T, a long blower stop delay is performed. Therefore, the interval at which a large amount of current flows through the blower motor is shortened. In the case of FIG. 4, the operation of the blower is started in response to the output of the combustion command, and when the combustion command is interrupted, the operation of the blower is stopped by performing a normal short post purge. Therefore, the operation of the blower is started at each of the
本発明を実施することで、燃焼指令の発停が短い間隔で繰り返されたとしても、送風機の稼働を開始する間隔が所定時間よりも短くなることにはならない。そのため、大量の電流供給が繰り返されることによって送風機モータが過熱するということも発生しなくなる。また、送風機停止遅延時間を長くすると、電気消費量や放熱量が多くなるという問題が発生するが、送風機稼働時間が短かく、送風機稼働開始の間隔を開ける必要がある場合にのみ送風機停止遅延時間を長くしており、しかも必要な時間だけ送風機停止を遅延させるようにしているので、電気消費量や放熱量の無駄な増大を防止することができる。 By carrying out the present invention, even if the start and stop of the combustion command are repeated at short intervals, the interval at which the operation of the blower is started does not become shorter than the predetermined time. For this reason, the blower motor is not overheated when a large amount of current supply is repeated. In addition, if the blower stop delay time is lengthened, there is a problem that the amount of electric consumption and heat dissipation increases, but the blower stop delay time only when the blower operation time is short and it is necessary to open the blower operation start interval. In addition, since the stoppage of the blower is delayed for a necessary time, it is possible to prevent an unnecessary increase in the amount of electricity consumed and the amount of heat released.
また、送風機稼働状態でプレパージを開始する場合には、プレパージ時間を短縮することで燃焼開始までの準備に必要な時間を短縮することができ、燃焼の追従性を向上させることができる。そして、送風機と燃焼室の間にダンパ装置を設けている場合においては、燃焼停止後に長時間遅延分送風機を稼働する場合に、ダンパ装置を閉じる制御を行うことで、燃焼室へ送られる空気の流れを遮ることができるため、燃焼室からの放熱量を少なくすることができ、ボイラなど熱を利用する機器の場合には効率を高めることができる。逆に、燃焼停止後に長時間遅延分送風機を稼働する場合に、ダンパ装置を開いておいた場合には、送風機の温度をより低く維持することができ、送風機軸受部のグリスが劣化するなどの悪影響が発生することを抑えることができる。なお、ダンパ装置を開く場合、ダンパ開度は最小の開度(低燃焼用の開度)とすることで、送風機モータの冷却を妨げず、かつ燃焼室へ送られる空気量は少なくなるために放熱量の増大を防止することができる。 In addition, when pre-purge is started while the blower is in operation, the time required for preparation until the start of combustion can be shortened by shortening the pre-purge time, and combustion follow-up can be improved. When a damper device is provided between the blower and the combustion chamber, when the blower is operated for a long time after the combustion is stopped, the damper device is controlled to close so that the air sent to the combustion chamber is reduced. Since the flow can be blocked, the amount of heat released from the combustion chamber can be reduced, and the efficiency can be increased in the case of equipment that uses heat, such as a boiler. Conversely, when the blower is operated for a long time after the combustion is stopped, if the damper device is opened, the temperature of the blower can be kept lower, and the grease of the blower bearing portion deteriorates. The occurrence of adverse effects can be suppressed. When opening the damper device, the damper opening is set to the minimum opening (low combustion opening) so that the cooling of the blower motor is not hindered and the amount of air sent to the combustion chamber is reduced. An increase in the amount of heat dissipation can be prevented.
1 ボイラ
2 蒸気ヘッダー
3 台数制御装置
4 燃焼装置
5 送風機
6 燃料供給制御装置
7 制御装置
8 ダンパ装置
1 boiler
2 Steam header
3 Number control device
4 Combustion device
5 Blower
6 Fuel supply control device
7 Control device
8 Damper device
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