JP5082670B2 - Burner control system - Google Patents
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Description
本発明は、品種、品質、熱量が異なる多種類の燃料に対応可能なバーナ制御システムに関する。 The present invention relates to a burner control system capable of dealing with various types of fuels having different varieties, quality, and heat quantity.
下記特許文献1には、発電所のガスタービンに供給する燃料ガスの熱量が、異種燃料の混合比率の加減に応じて激変しても、その変化に対抗して安定したガスタービン出力を持続し、システムを安全かつスムーズに運転できる燃料ガスの熱量変化に対応可能な熱量制御システムが開示されている。この熱量制御システムは、ガスタンクから発生するボイルオフガスが混入された液化天然ガスをガスタービンへ供給する際に生じる熱量変化による悪影響を緩和する熱量制御システムであり、具体的には、供給する燃料ガスの熱量変化を計測し、その熱量変化に応じた量の熱量調整用ガスを、燃料ガスに混合することによって、安定した熱量のガスを得る、というものである。
ところで、前記従来技術はガスタービンに供給する燃料ガスに熱量調整用ガスを混合することにより安定化させるものなので、装置構成として燃料ガスの供給系に加えて熱量調整用ガスの供給系をも備える必要があり、よって装置構成が複雑である。また、前記従来技術では、燃料ガスの供給系に加えて熱量調整用ガスの供給系をも制御する必要があるので、制御が複雑である。 By the way, since the above-mentioned prior art stabilizes the fuel gas supplied to the gas turbine by mixing the calorific value adjusting gas, the apparatus has a calorific value adjusting gas supply system in addition to the fuel gas supplying system. Therefore, the apparatus configuration is complicated. Further, in the prior art, since it is necessary to control not only the fuel gas supply system but also the heat quantity adjusting gas supply system, the control is complicated.
本発明は、上述した事情に鑑みてなされたものであり、燃料の熱量変動の影響を簡単な装置構成と制御とによって抑制することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above-described circumstances, and an object of the present invention is to suppress the influence of fuel heat fluctuation by a simple device configuration and control.
前記目的を達成するために、第1の発明に係るバーナ制御システムは、燃料を燃焼させて対象物を加熱するバーナへの燃料供給を制御するバーナ制御システムにおいて、前記対象物の温度を検出する温度検出手段と、前記燃料の熱量を検出する熱量検出手段と、前記バーナへの燃料供給量を調節する燃料調節手段と、前記温度検出手段の検出結果及び前記熱量検出手段の検出結果に基づいて前記温度検出手段の検出結果が一定となるように燃料調節手段をカスケード制御する制御手段と、を具備する、という手段を採用する。 In order to achieve the above object, a burner control system according to a first aspect of the invention is a burner control system that controls fuel supply to a burner that burns fuel and heats an object, and detects the temperature of the object. Based on temperature detection means, heat quantity detection means for detecting the amount of heat of the fuel, fuel adjustment means for adjusting the amount of fuel supplied to the burner, detection results of the temperature detection means and detection results of the heat quantity detection means And means for controlling the fuel adjusting means in cascade so that the detection result of the temperature detecting means becomes constant.
第1の発明に係るバーナ制御システムによれば、温度検出手段の検出結果が一定となるように、制御手段が燃料調節手段を、温度検出手段により検出された検出結果及び熱量検出手段の検出結果に基づいてカスケード制御する。カスケード制御の作用により、対象物の温度が変動する前に熱量検出手段の検出結果に基づいて燃料調節手段がバーナへの燃料供給量を調節することによって、燃料の熱量変動の影響を簡単な装置構成と制御とによって抑制することが可能となる。
その際、予め用意しておいた熱量調整用ガスを熱量変化に応じた量だけ燃料ガスに混合して調整するのでなく、燃料調節手段によりバーナへの燃料供給量を調節するという簡単な装置構成と制御とによって制御目的が達成できる。
According to the burner control system according to the first aspect of the invention, the control means changes the fuel adjustment means, the detection result detected by the temperature detection means, and the detection result of the heat quantity detection means so that the detection result of the temperature detection means becomes constant. Cascade control based on By the operation of the cascade control, the fuel adjustment means adjusts the amount of fuel supplied to the burner based on the detection result of the heat quantity detection means before the temperature of the object fluctuates, thereby simplifying the influence of the fuel heat quantity fluctuation. It can be suppressed by the configuration and control.
In this case, a simple device configuration is used in which the amount of fuel supplied to the burner is adjusted by the fuel adjusting means, instead of adjusting the amount of heat adjustment gas prepared in advance to the fuel gas in an amount corresponding to the change in the amount of heat. Control objectives can be achieved through control.
また、第2の発明に係るバーナ制御システムは、異なる種類の燃料からなる混合燃料を燃焼させて対象物を加熱するバーナへの燃料供給を制御するバーナ制御システムにおいて、前記対象物の温度を検出する温度検出手段と、前記混合燃料の熱量を検出する熱量検出手段と、各種類の燃料毎に設けられ、各燃料のバーナへの供給量を調節する第1の燃料調節手段と、混合燃料のバーナへの供給量を調節する第2の燃料調節手段と、前記熱量検出手段の検出結果に基づいて当該熱量検出手段の検出結果が一定となるように第1の燃料調節手段を制御する第1の制御手段と、前記温度検出手段の検出結果に基づいて当該温度検出手段の検出結果が一定となるように第2の燃料調節手段を制御する第2の制御手段と、を具備する、という手段を採用する。 According to a second aspect of the present invention, there is provided a burner control system for controlling a fuel supply to a burner that burns a mixed fuel composed of different types of fuel and heats the object, and detects the temperature of the object. Temperature detecting means for detecting the amount of heat of the mixed fuel, first fuel adjusting means for adjusting the amount of fuel supplied to the burner provided for each type of fuel, A second fuel adjusting means for adjusting the amount of supply to the burner; and a first fuel adjusting means for controlling the first fuel adjusting means based on the detection result of the heat quantity detecting means so that the detection result of the heat quantity detecting means becomes constant. And a second control means for controlling the second fuel adjusting means so that the detection result of the temperature detection means becomes constant based on the detection result of the temperature detection means. Adopt That.
第2の発明に係るバーナ制御システムによれば、異なる種類の燃料からなる混合燃料を燃焼させて対象物を加熱するバーナへの燃料供給を制御することにより、燃料の種類が異なることによって生じる熱量の違いに対応し、バーナの燃焼出力を安定させることが可能である。詳しくは、以下の作用による。 According to the burner control system according to the second aspect of the present invention, the amount of heat generated by different types of fuel by controlling the fuel supply to the burner that burns the mixed fuel composed of different types of fuel and heats the object. Therefore, it is possible to stabilize the burner combustion output. The details are as follows.
熱量検出手段で混合燃料の熱量を検出する。この熱量検出手段による検出結果が一定となるように第1の制御手段により第1の燃料調節手段を制御する。この第1の燃料調節手段は、各種類の燃料毎に設けられ、各燃料がバーナへ供給される量を調節する。そして、第2の制御手段により、温度検出手段の検出結果が一定となるように第2の燃料調節手段を制御する。この第2の燃料調節手段は混合燃料のバーナへの供給量を調節する。このように、温度検出手段の検出結果が一定となるので、燃料の種類が異なることによって生じる熱量の違いに対応し、バーナの燃焼出力を安定させることが可能である。 The calorific value of the mixed fuel is detected by the calorific value detection means. The first fuel adjusting means is controlled by the first control means so that the detection result by the heat quantity detecting means becomes constant. The first fuel adjusting means is provided for each type of fuel and adjusts the amount of each fuel supplied to the burner. Then, the second control means is controlled by the second control means so that the detection result of the temperature detection means becomes constant. The second fuel adjusting means adjusts the supply amount of the mixed fuel to the burner. As described above, since the detection result of the temperature detecting means is constant, it is possible to stabilize the combustion output of the burner corresponding to the difference in the amount of heat caused by the different types of fuel.
また、第3の発明に係るバーナ制御システムは、第1または第2の手段に加えて、燃料あるいは混合燃料のバーナへの供給圧力を検出する圧力検出手段をさらに備え、制御手段あるいは第2の制御手段は、前記温度検出手段の検出結果に加え、圧力検出手段の検出結果に基づいて前記燃料調節手段あるいは第2の燃料調節手段を制御することを採用する。 In addition to the first or second means, the burner control system according to the third invention further comprises pressure detection means for detecting the supply pressure of the fuel or mixed fuel to the burner, and the control means or the second means The control means employs control of the fuel adjustment means or the second fuel adjustment means based on the detection result of the pressure detection means in addition to the detection result of the temperature detection means.
第3の発明に係るバーナ制御システムによれば、燃料の供給圧力の変動要因にまで対応して、バーナの燃焼出力を安定させることが可能である。 According to the burner control system according to the third aspect of the present invention, it is possible to stabilize the combustion output of the burner in response to the fluctuation factor of the fuel supply pressure.
また、第4の発明に係るバーナ制御システムは、第1ないし第3の何れかの手段に加えて、バーナは、加熱炉において対象物である加熱流体を加熱する、という第4の手段を採用した。この発明によれば、燃焼出力を安定させることが可能なバーナを用いた加熱炉において対象物である加熱流体を加熱するので、その加熱流体の温度を安定させることが可能である。 In addition to the first to third means, the burner control system according to the fourth invention employs fourth means that the burner heats the heating fluid that is the object in the heating furnace. did. According to the present invention, since the heating fluid as the object is heated in the heating furnace using the burner capable of stabilizing the combustion output, it is possible to stabilize the temperature of the heating fluid.
本発明によれば、燃料調節手段によりバーナへの燃料供給量を調節するという簡単な装置構成と制御とによって、燃料の熱量変動の影響を簡単な装置構成と制御とによって抑制することが可能となる。その際、予め用意しておいた熱量調整用ガスを熱量変化に応じた量だけ燃料ガスに混合して調整するような複雑な装置構成は不要である。 According to the present invention, the simple apparatus configuration and control of adjusting the fuel supply amount to the burner by the fuel adjusting means can suppress the influence of fuel heat amount fluctuation by the simple apparatus configuration and control. Become. At this time, a complicated apparatus configuration is not required in which the heat amount adjusting gas prepared in advance is mixed with the fuel gas in an amount corresponding to the change in the heat amount.
また、異なる種類の燃料からなる混合燃料を燃焼させて対象物を加熱するバーナへの燃料供給を制御することにより、燃料の種類が異なることによって生じる熱量の違いに対応し、バーナの燃焼出力を安定させることが可能である。
そして、燃料の供給圧力の変動要因にまで対応して、バーナの燃焼出力を安定させることが可能である。
また、燃焼出力を安定させることが可能なバーナを用いた加熱炉において、加熱流体を加熱するので、その加熱流体の温度を安定させることが可能である。
Also, by controlling the fuel supply to the burner that heats the target object by combusting the mixed fuel composed of different types of fuel, the combustion output of the burner can be adjusted to cope with the difference in the amount of heat generated by the different types of fuel. It is possible to stabilize.
And it is possible to stabilize the combustion output of the burner corresponding to the fluctuation factors of the fuel supply pressure.
Further, since the heating fluid is heated in the heating furnace using the burner capable of stabilizing the combustion output, the temperature of the heating fluid can be stabilized.
以下、図面を参照して、本発明の実施形態について説明する。
図1は、第1実施形態に係るバーナ制御システムE1を示す概略構成図である。図1に示すように、バーナ制御システムE1は、品種、品質、熱量が異なる多種類の燃料2を燃料とするバーナ4によって、ボイラ(加熱炉)10内で水等の加熱流体1を加熱して出口温度を制御機能付温度計TC7で計測し、その出口温度を目標温度に一致させて維持するように、バーナ4の火加減を制御部20によって制御するシステムである。なお、ボイラ10を用いた実施形態は本発明の一例に過ぎず、それ以外の加熱炉等でも燃焼出力が一定であるバーナ4の用途があれば、本発明を適用することが可能である。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
FIG. 1 is a schematic configuration diagram showing a burner control system E1 according to the first embodiment. As shown in FIG. 1, the burner control system E1 heats a heating fluid 1 such as water in a boiler (heating furnace) 10 by a
バーナ制御システムE1は、制御部20によってバーナ4の火加減を制御するために、多種類の燃料2の流量を検出する流量計FI6と、燃料2の供給圧力を調節可能な燃料調節弁3と、この燃料調節弁3の下流にあって、燃料2の噴射圧力等を制御しながらボイラ10内の燃焼室5に燃料2を噴射して燃焼させる多種燃料対応型のバーナ4と、を備えて構成されている。また、バーナ4の火加減を制御するために、制御機能付温度計TC7の計測温度に応じた信号を用いる主制御系と、制御機能付熱量計XIC9の計測熱量に応じた信号を用いる副制御系と、制御機能付燃料圧力計PC8の計測圧力に応じた信号を用いる副制御系と、による多重ループによって燃料調節弁3をカスケード制御するように構成されている。
The burner control system E1 includes a flow meter FI6 that detects the flow rates of various types of fuel 2 and a fuel control valve 3 that can adjust the supply pressure of the fuel 2 in order to control the heating and reducing of the
燃料2は図示せぬ燃料供給源から、ひとつながりの配管(以下、「燃料系統」という)によってバーナ4まで供給される。この燃料系統の上流から下流にかけての接続構成は、以下のとおりである。
燃料供給源→流量計FI6→燃料調節弁3→制御機能付燃料圧力計PC8→制御機能付熱量計XIC9→制御機能付温度計TC7→バーナ4
The fuel 2 is supplied from a fuel supply source (not shown) to the
Fuel supply source → flow meter FI6 → fuel control valve 3 → fuel pressure gauge PC8 with control function → calorimeter XIC9 with control function → thermometer TC7 with control function →
制御部20は制御の主体となる中枢であり、PID制御機器等に各計測器の出力信号を入力し、信号処理した制御出力により制御対象を制御する電子回路の集合体であるが、本実施形態における制御部20は各計測器毎に分散配置されている。
制御機能付温度計TC7は加熱流体1のボイラ出口温度に応じた信号を出力すると共に自動制御機能を内蔵した計測器である。
制御機能付燃料圧力計PC8は、燃料2の供給圧力に応じた信号を出力すると共に自動制御機能を内蔵した計測器である。
The
The thermometer with control function TC7 is a measuring instrument that outputs a signal corresponding to the boiler outlet temperature of the heating fluid 1 and incorporates an automatic control function.
The fuel pressure gauge with control function PC8 is a measuring instrument that outputs a signal corresponding to the supply pressure of the fuel 2 and incorporates an automatic control function.
制御機能付熱量計XIC9は、多種類の燃料別の熱量に応じた信号を出力する計測器であると共に、検出された燃料別の熱量に対応する弁開度を燃料調節弁3に指示する熱量別制御パターンを読み出し自在に記憶するROMを含み、計測された熱量に基づいて熱量別制御パターンから読み出した制御信号を出力するマイクロコンピュータ等を備えた自動制御機器である。 The calorimeter with control function XIC9 is a measuring device that outputs a signal corresponding to the amount of heat for each type of fuel, and the amount of heat for instructing the fuel control valve 3 to open the valve corresponding to the detected amount of heat for each fuel. It is an automatic control device including a microcomputer that includes a ROM that stores a different control pattern in a freely readable manner, and that outputs a control signal read from the heat quantity-specific control pattern based on the measured heat quantity.
図1に示す制御部20は、前述したように、制御機能付温度計TC7、制御機能付熱量計XIC9、制御機能付燃料圧力計PC8にそれぞれ分散して配置されている自動制御機能によって、主・副でなる多重ループのカスケード制御のほか、制御ゲインや時定数を規定する。なお、このような形態に限定する必要はなく、カスケード制御対応型の「マスターコントローラ」、「スレーブコントローラ」、または「温度調節計」、「…調節計」等の汎用的な制御機器を中核とする各計測器が制御対象の状態を検出して出力する制御信号を適宜に処理して燃料調節弁3の弁開度を調節することによって、制御目的を達成できるように構成しても構わない。
As described above, the
以下に、バーナ制御システムE1の動作を説明する。
バーナ制御システムE1は、制御機能付温度計TC7、制御機能付熱量計XIC9、制御機能付燃料圧力計PC8の出力する信号を用いて燃料調節弁3をカスケード制御する。すなわち、制御機能付温度計TC7がボイラ出口で検出した加熱流体1の検出温度に応じた信号を、燃料調節弁3に単純フィードバックしてその弁開度を制御する主制御系に対し、迅速に補正する副制御系として、制御機能付熱量計XIC9の出力する燃料別の熱量に応じた信号により補正制御する。なお、制御機能付燃料圧力計PC8は必ずしも制御に寄与させなくても構わない。
Below, operation | movement of the burner control system E1 is demonstrated.
The burner control system E1 performs cascade control of the fuel control valve 3 using signals output from the thermometer TC7 with control function, the calorimeter XIC9 with control function, and the fuel pressure gauge PC8 with control function. That is, a signal corresponding to the detected temperature of the heated fluid 1 detected by the thermometer with control function TC7 at the outlet of the boiler is simply fed back to the fuel control valve 3 to quickly control the main control system that controls the valve opening. As a sub-control system for correction, correction control is performed by a signal corresponding to the amount of heat for each fuel output from the calorimeter with control function XIC9. Note that the fuel pressure gauge with control function PC8 does not necessarily have to contribute to the control.
バーナ制御システムE1は、バーナ4の火加減をボイラ出口温度によってフィードバック制御されている。すなわち、制御機能付温度計TC7が加熱流体1のボイラ出口温度を検出し、その検出温度に応じた信号を出力し、主制御系がこれらの信号を燃料調節弁3へ単純にフィードバックしながら燃料調節弁3の弁開度を制御する。このとき、同一種類の燃料を供給していれば、最適燃焼するように設定されたバーナ4において、安定均一な燃焼による発熱が継続するので、環境温度が急変するような外乱がない限り、加熱流体1のボイラ出口温度は設定どおりにほぼ安定する。しかし、多種類の燃料に対し、何ら対策せずに同一系統のバーナ4で燃焼させると、それらの異なる品種、品質、熱量に応じて最適な燃焼方法を制御しなければ、安定均一な発熱を得ることはできない。
The burner control system E1 feedback-controls the heating / discharging of the
そこで、異なる品種、品質、熱量である多種類の燃料2を適宜に同一系統のバーナ4で燃焼させる場合、制御機能付熱量計XIC9により燃料別の熱量に応じた信号を出力する。この制御機能付熱量計XIC9その他の出力する信号を用いる副制御系と、制御機能付温度計TC7の出力する信号を用いた主制御系によって、燃料調節弁3の弁開度をカスケード制御する。すなわち、主制御系により前記検出温度を燃料調節弁3に単純フィードバックし、その弁開度を長い時定数かつ大きなゲインにより制御する。この主制御系と共に多重ループを構成する副制御系は制御機能付熱量計XIC9の出力する燃料別の熱量に応じて短い時定数かつ小さなゲインにより迅速に弁開度を補正制御する。
Therefore, when various types of fuel 2 having different varieties, quality, and heat quantity are appropriately burned by the
このようなカスケード制御によって、検出された燃料2の熱量に応じた最適な燃焼供給量のきめ細かい制御を実現することが可能となる。例えば、単位燃料当たりの熱量が大きい品種から小さい品種へと燃料2が切り替えられたことを、制御機能付熱量計XIC9によって検出された場合は、制御機能付温度計TC7の検出する現在検出温度が目標値と一致していたとしても、温度が不足しているかのように補正することにより、燃料調節弁3の弁開度を大きくして熱量の不足分を補うことにより、迅速な温度補償が可能である。 Such cascade control makes it possible to realize fine control of the optimum combustion supply amount according to the detected heat quantity of the fuel 2. For example, when it is detected by the calorimeter with control function XIC9 that the fuel 2 has been switched from a type having a large amount of heat per unit fuel to a type having a small amount of heat, the current detected temperature detected by the thermometer with control function TC7 is Even if it matches the target value, by correcting as if the temperature is insufficient, the valve opening of the fuel control valve 3 is increased to compensate for the shortage of heat, thereby enabling quick temperature compensation. Is possible.
このようなバーナ制御システムE1によれば、プラント内で発生するオフガスを初めとする多種類の燃料2を、同一系統のバーナ4で適宜選択しながら燃焼させた場合にも、異なる燃料の品種、品質、熱量に応じて最適な燃焼の供給量を維持するように自動制御して、安定均一な発熱を得ることが可能である。
According to such a burner control system E1, even when various types of fuel 2 including off-gas generated in the plant are burned while being appropriately selected by the
また、制御機能付熱量計XIC9は、検出された燃料2の熱量に対応する燃料調節弁3の最適な弁開度を燃料調節弁3に指示する燃料別制御パターンを、図示せぬROM等において読み出し自在に記憶していると良い。その場合の動作は以下のとおりである。まず、制御機能付熱量計XIC9が計測出力した熱量に基づく信号に対応した燃料別制御パターンを、制御機能付熱量計XIC9に内蔵されたマイクロコンピュータがROMから読み出す。読み出された燃料別制御パターンは、検出された燃料2の熱量に応じた最適弁開度を燃料調節弁3に指示できるように情報構成されている。 In addition, the control function calorimeter XIC9 displays a control pattern for each fuel instructing the fuel control valve 3 to the optimum valve opening degree of the fuel control valve 3 corresponding to the detected heat quantity of the fuel 2 in a ROM (not shown) or the like. It should be stored in a readable manner. The operation in that case is as follows. First, the microcomputer built in the control function calorimeter XIC9 reads the control pattern for each fuel corresponding to the signal based on the calorie measured and output by the control function calorimeter XIC9 from the ROM. The read fuel-specific control pattern is structured so that the optimum valve opening degree corresponding to the detected amount of heat of the fuel 2 can be instructed to the fuel control valve 3.
燃料調節弁3は、該当する燃料2を燃料別制御パターンの指示するとおりの最適な供給量だけバーナ4で燃焼させることによって、確実に制御目的を達成することが可能となる。この場合、制御機能付熱量計XIC9は熱量まで算出しなくとも、燃料2の成分を分析することによっても、その成分に応じた最適な燃料別制御パターンをROM等から読み出すことが可能であるようにすれば、制御機能付熱量計XIC9を燃料成分分析装置(図示せず)に置き換えても構わない。
The fuel control valve 3 can reliably achieve the control purpose by causing the
図2は本発明の第2実施形態に係るバーナ制御システムE2を示す概略構成図である。ここでは、図1に沿って既に説明した第1実施形態に係るバーナ制御システムE1との相違点のみを説明する。 FIG. 2 is a schematic configuration diagram showing a burner control system E2 according to the second embodiment of the present invention. Here, only differences from the burner control system E1 according to the first embodiment already described with reference to FIG. 1 will be described.
図2において、第1の制御部21は、制御機能付温度計TC7の検出した温度信号を一定にするように燃料調節弁3の弁開度を制御する制御機能を有する。
制御機能付熱量計XIC9は、燃料調節弁3より上流側の燃料系統に介挿されており、この制御機能付熱量計XIC9よりも、さらに上流側に燃料の種類別に分岐独立した燃料系統毎に介挿されている燃料調節弁3A,3Bを制御する。
第2の制御部22は、制御機能付熱量計XIC9によって検出された燃料2A,2Bの熱量を計測した信号が一定になるように燃料調節弁3A,3Bを制御する。
In FIG. 2, the
The control function calorimeter XIC9 is inserted in the fuel system upstream of the fuel control valve 3, and further upstream than the control function calorimeter XIC9 for each fuel system that is branched and independent for each fuel type. The
The
バーナ制御システムE2においては、図1に示したバーナ制御システムE1に沿って説明したカスケード制御に代えて、以下のように制御を行なう。まず、燃料調節弁3の弁開度を制御する第1の制御部21は、制御機能付温度計TC7がボイラ出口で検出した加熱流体1の検出温度を、燃料調節弁3に単純フィードバックするのみであり、別要因による補正制御は行なわない。このことは、検出温度を燃料調節弁3に単純フィードバックしてその弁開度を制御する既存の単一燃料型バーナシステムを生かすためである。そして、既存の燃料調節弁3より上流側の燃料系統に介挿された制御機能付熱量計XIC9によって検出された燃料別の熱量に基づく信号を用いて、制御機能付熱量計XIC9の上流側で種類別に分岐独立した燃料系統毎に介挿された燃料調節弁3A,3Bを第2の制御部22が制御する。
The burner control system E2 performs the following control instead of the cascade control described along the burner control system E1 shown in FIG. First, the
このバーナ制御システムE2によれば、燃料調節弁3より下流側の燃料系統は、従来からある通常どおりのバーナ制御システムをそのまま用いることが可能であるので、既存の単一燃料型バーナシステムを生かして容易に多種燃料対応型へとグレードアップすることができる。なお、既存の単一燃料型バーナシステムを生かす必要がなければ、制御機能付温度計TC7の検出した温度信号で燃料調節弁3の弁開度を制御する第1の制御部21と制御機能付熱量計XIC9検出信号を用いた第2の制御部22を多重ループにしてカスケード制御しても良い。
According to this burner control system E2, the fuel system downstream of the fuel control valve 3 can use a conventional burner control system as usual, so that the existing single fuel type burner system can be utilized. Can easily be upgraded to a multi-fuel type. If it is not necessary to make use of the existing single fuel type burner system, the
さらに、制御機能付温度計TC7の検出した温度信号により第1の燃料調節弁3の弁開度を制御する第1の制御部21と、制御機能付熱量計XIC9検出信号を用いた第2の制御部22が、バーナ4へ供給される燃料2A,2Bの圧力を検出する制御機能付燃料圧力計PC8の検出した燃料圧力に応じた信号に基づいて、第1の燃料調節弁3および/または第2の燃料調節弁3A,3Bを制御するようにしても良い。
Furthermore, the
なお、使用する燃料2A,2Bの種類に応じた単位容積当たりの熱量を、制御機能付熱量計XIC9が検出する手段に関しては、制御機能付熱量計XIC9として、周知の自動式ボンベ型制御機能付熱量計を採用しても良い。あるいは、精密に計量した微小流量の燃料2A,2Bを、メインのバーナ4とは別に特設したパイロットバーナ等で実際に燃焼させて熱量を計測した実測値を用いても構わない。または、試料を燃焼させずに短時間で燃料分析する分析手段があればそれを用いても良い。
Regarding the means for detecting the calorie per unit volume according to the type of
前記自動式ボンベ型制御機能付熱量計は計量法で定められている特定計量器に該当しているため取引証明用の熱量測定にも利用可能であって、日本工業規格JISM8814やJISK2279に準拠した自動制御機能付熱量計の測定が行えるものである。したがって、化石燃料全般に及んで原油・重油・天然ガス・石炭・コークス等、あらゆる種類別の燃料に対する熱量を測定する制御機能付熱量計として有効である。具体的には、ボンベに試料と酸素を投入してから計測開始の命令によって、給水・温度調節・点火・記録・排水まで自動的に進行し、1g当りの燃焼熱が算出され、熱量を計測した実測値に応じた信号を出力できる、というものである。 The automatic cylinder-type calorimeter with control function corresponds to a specific measuring instrument stipulated by the Measurement Law and can be used for measuring the calorific value for transaction certification, and conforms to Japanese Industrial Standards JISM8814 and JISK2279. The calorimeter with automatic control function can be measured. Therefore, it is effective as a calorimeter with a control function that measures the amount of heat for all types of fuel, such as crude oil, heavy oil, natural gas, coal, coke, etc. over the entire fossil fuel. Specifically, the sample and oxygen are charged into the cylinder and then automatically proceeded to the water supply, temperature adjustment, ignition, recording, and drainage according to the measurement start command, and the combustion heat per gram is calculated and the amount of heat is measured. It is possible to output a signal corresponding to the actually measured value.
なお、上述した実施形態において示した各構成部材の諸形状や組み合わせ等は一例であって、本発明の主旨から逸脱しない範囲において設計要求等に基づき種々変更可能である。例えば、加熱炉の一例として示したボイラ10の形式は図1,図2に示した貫流ボイラ(Zボイラ)に限定せず、加熱流体1も水に限定されず、ホットオイル、ハイドロカーボン、窒素または空気等であっても構わない。また、プラント内で発生するオフガスを燃料2に用いるか否か、あるいは複数の種類による燃料2A,2Bの何れか1種類を専焼とするか、あるいは混合焚きとするかも自由である。さらに、燃料別制御パターンを読み出し自在に記憶するROMに代えて他の記憶媒体を用いても構わない。
The various shapes and combinations of the constituent members shown in the above-described embodiments are merely examples, and various changes can be made based on design requirements and the like without departing from the gist of the present invention. For example, the type of the
以上説明したように、多種類の燃料2A,2Bを、同一系統のバーナ4で適宜選択または混合して燃焼させる際、ボイラ温度による主フィードバック系に加えて、制御機能付熱量計XIC9で実測した燃料種類別の単位容積当たり熱量に応じた信号を用いて燃料調節弁3をカスケード制御する技術はすべて本発明に含まれるものと見なし得る。また、別の表現として主制御系をマスター、副制御系をスレーブといった呼称の違いがあっても本発明に含まれるものと見なされる。
As explained above, when various types of
1…加熱流体、 2,2A,2B…燃料、 3…燃料調節弁、
3A,3B…燃料調節弁、 4…バーナ、 6…流量計FI、
7…制御機能付温度計TC、 8…制御機能付燃料圧力計PC、
9…制御機能付熱量計XIC、 10…ボイラ、 20,21,22…制御部
E1,E2…バーナ制御システム、
1 ... Heated fluid, 2, 2A, 2B ... Fuel, 3 ... Fuel control valve,
3A, 3B ... Fuel control valve, 4 ... Burner, 6 ... Flow meter FI,
7 ... Thermometer TC with control function, 8 ... Fuel pressure gauge PC with control function,
9 ... Calorimeter with control function XIC, 10 ... Boiler, 20, 21, 22 ... Control part E1, E2 ... Burner control system,
Claims (2)
前記対象物の温度を検出する温度検出手段と、
前記混合燃料の熱量を検出する熱量検出手段と、
前記混合燃料の前記バーナへの供給圧力を検出する圧力検出手段と、
各種類の燃料毎に設けられ、各燃料の前記バーナへの供給量を調節する第1の燃料調節手段と、
前記混合燃料の前記バーナへの供給量を調節する第2の燃料調節手段と、
前記熱量検出手段の検出結果に基づいて当該熱量検出手段の検出結果が一定となるように前記第1の燃料調節手段を制御する第1の制御手段と、
前記温度検出手段の検出結果及び前記圧力検出手段の検出結果に基づいて前記温度検出手段の検出結果が一定となるように前記第2の燃料調節手段を制御す第2の制御手段と
を具備することを特徴とするバーナ制御システム。 In a burner control system that controls fuel supply to a burner that heats an object by burning a mixed fuel composed of different types of fuel,
Temperature detecting means for detecting the temperature of the object;
A calorific value detecting means for detecting a calorific value of the mixed fuel;
Pressure detecting means for detecting a supply pressure of the mixed fuel to the burner;
A first fuel adjusting means which is provided for each type of fuel and adjusts the supply amount of each fuel to the burner;
A second fuel adjusting means for adjusting a supply amount of the mixed fuel to the burner;
First control means for controlling the first fuel adjusting means based on the detection result of the heat quantity detection means so that the detection result of the heat quantity detection means becomes constant;
Second control means for controlling the second fuel adjustment means so that the detection result of the temperature detection means becomes constant based on the detection result of the temperature detection means and the detection result of the pressure detection means. A burner control system characterized by that.
The burner control system according to claim 1, wherein the burner heats a heating fluid that is an object in a heating furnace .
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