JP5608120B2 - 改質装置およびその制御装置 - Google Patents
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Description
原燃料ガスを水蒸気改質するための改質器と、
前記改質器を加熱するための改質器バーナと、
前記改質器の温度を計測する改質器温度計測手段と、
前記改質器に接して設けられ、前記改質器バーナを収容するバーナ収容部と、
前記改質器バーナの失火を検出する失火検出手段と、
前記改質器バーナを着火させる着火手段と、
前記失火検出手段が前記改質器バーナの失火を検出すると、前記改質器バーナを再着火させる着火リトライ動作を前記着火手段に実施させる着火制御手段とを備える改質装置であって、
前記着火制御手段は、前記改質器バーナの失火に応じて行われる前記着火リトライ動作の許容回数を、前記失火検出手段が前記改質器バーナの失火を検出したときに前記改質器温度計測手段によって計測される前記改質器の温度が高くなるにつれて少なくする関係で設定し、前記着火手段に実施させる前記着火リトライ動作の回数を前記許容回数以下の回数に制限する点にある。
前記失火検出手段が前記改質器バーナの失火を検出すると、前記改質器バーナを再着火させる着火リトライ動作を前記着火手段に実施させる着火制御手段とを備える改質装置の制御装置であって、
その特徴構成は、前記改質器バーナの失火に応じて行われる前記着火リトライ動作の許容回数を、前記失火検出手段が前記改質器バーナの失火を検出したときに前記改質器温度計測手段によって計測される前記改質器の温度が高くなるにつれて少なくする関係で設定し、前記着火手段に実施させる前記着火リトライ動作の回数を前記許容回数以下の回数に制限する点にある。
図1に示すのは、本願発明に係る改質装置を適用した改質システムの実施の形態を示す図である。本発明に係る改質装置は、温度センサ3b(改質器温度計測手段に相当)が設けられた改質器3と、改質器3を加熱するための改質器バーナ3aを収容するバーナ収容部3dと、改質器バーナ3aを着火させる点火プラグ3c(着火手段に相当)とが設けられ、さらに、制御部Hにおいて、改質器バーナ3aの失火を検出する失火検出手段Sと、改質器バーナ3aが失火したときに着火させる着火リトライ動作を点火プラグ3cに実行させる着火制御手段Gとが設けられて構成されている。また、本発明に係る改質装置の制御装置は、改質器3に設けられた温度センサ3bと、改質器バーナ3aと、改質器バーナ3aを着火させる点火プラグ3cと、制御部Hに備えられた失火検出手段Sと着火制御手段Gより構成されている。
また、制御部Hは、点火プラグ3cを制御して火花を発生させることができ、これによって改質器バーナ3aを着火させる着火動作を行なうことができる。また、制御部Hには、温度センサ3bによって計測された改質器3の温度を記録する記録部を有するマイクロコンピュータ(図示せず)を備えている。そして、制御部Hは、温度センサ3bによる計測温度Tに基づいて失火を検出できる構造とされている。このように、温度センサ3bと制御部Hによって失火検出手段Sが構成されている。従って、制御部Hによって、失火検出手段Sによる失火検出の後に、改質器バーナ3aに着火させる着火リトライ動作を行なうことができる。ここで、着火リトライ動作とは、点火プラグ3cによって改質器バーナ3aへの着火が完了して、燃焼が開始されるまでの動作をいう。
例えば、設定温度低下速度Trsは30℃/minとされ、この設定温度低下速度Trs以上の計測温度低下速度Trmが確認されたときは、改質器バーナ3aが失火状態にあるとして、改質器バーナ3aの失火を検出することとされる。また、この処理工程によって最初に検出された失火を基準失火とする。
一方で、失火が検出されなかった場合(計測温度低下速度Trmが設定温度低下速度Trs未満である場合)は、改質器バーナ3aが正常に着火していると判断して、この処理工程を終了する。
従って、基準失火検出温度Tsが500℃未満の場合は許容回数Nmを10回としつつリトライ期間Pを基準リトライ期間Psである20分に設定する(#104)。一方で、基準失火検出温度Tsが500℃以上であるときは、許容回数Nmを高温許容回数Nmaである3回としつつリトライ期間Pが高温リトライ期間Paである6分に設定される(#105)。
そして、基準失火検出時tsの改質器3の計測温度Tである基準失火検出温度Tsは500℃(許容回数変更温度Ta)未満であるため、図3に示すグラフに基づいて、許容回数Nmを基準許容回数Nmsの10回に設定されつつ、リトライ期間Pが基準リトライ期間Psとしての20分に設定される。
従って、失火検出時t7およびt8における失火は、許容回数Nmである3回以下であり、かつ、基準失火検出時tsからリトライ期間Pである6分以内に検出されたものであるので失火検出時t7およびt8の失火に対して着火動作が行なわれる。
(A)上記実施形態においては、図3に示すように、基準失火検出温度Tsが許容回数変更温度Ta以上である場合は許容回数Nmを高温許容回数Nmaに設定し、許容回数変更温度Ta未満である場合は許容回数Nmを基準許容回数Nmsに設定して、改質器3が昇温する温度範囲であり、基準失火検出温度Tsが検出される温度範囲を2つの温度範囲に分けた状態で許容回数Nmを設定したが、これに限らず、2以上の許容回数変更温度を設けることで、改質器3が昇温する温度範囲を許容回数変更温度によって3以上の複数の温度範囲に分けて、それぞれの温度範囲ごとに最適な許容回数Nmを設定してもよい。
3a 改質器バーナ
3b 温度センサ(改質器温度計測手段)
3c 点火プラグ(着火手段)
3d バーナ収容部
G 着火制御手段
Nm 許容回数
P リトライ期間(所定の期間)
S 失火検出手段
Ta 許容回数変更温度(所定の温度)
Trs 設定温度低下速度(所定の温度降下速度)
Claims (6)
- 原燃料ガスを水蒸気改質するための改質器と、
前記改質器を加熱するための改質器バーナと、
前記改質器の温度を計測する改質器温度計測手段と、
前記改質器に接して設けられ、前記改質器バーナを収容するバーナ収容部と、
前記改質器バーナの失火を検出する失火検出手段と、
前記改質器バーナを着火させる着火手段と、
前記失火検出手段が前記改質器バーナの失火を検出すると、前記改質器バーナを再着火させる着火リトライ動作を前記着火手段に実施させる着火制御手段とを備える改質装置であって、
前記着火制御手段は、前記改質器バーナの失火に応じて行われる前記着火リトライ動作の許容回数を、前記失火検出手段が前記改質器バーナの失火を検出したときに前記改質器温度計測手段によって計測される前記改質器の温度が高くなるにつれて少なくする関係で設定し、前記着火手段に実施させる前記着火リトライ動作の回数を前記許容回数以下の回数に制限する改質装置。 - 前記着火制御手段は、前記改質器温度計測手段によって計測される温度の範囲を複数の温度範囲に分け、当該複数の温度範囲のうち、高い方の温度範囲ほど前記許容回数を少なく設定する請求項1に記載の改質装置。
- 前記着火制御手段は、所定の期間内における前記着火リトライ動作の回数を、前記許容回数以下の回数に制限する請求項1又は2に記載の改質装置。
- 前記失火検出手段は、前記改質器の温度が所定の温度降下速度以上となったときに失火を検出する請求項1〜3の何れか一項に記載の改質装置。
- 前記改質器温度計測手段は、前記改質器と前記改質器バーナとの間の前記改質器側に設けられる請求項1〜4の何れか一項に記載の改質装置。
- 原燃料ガスを水蒸気改質するための改質器を加熱するための改質器バーナと、前記改質器の温度を計測する改質器温度計測手段と、前記改質器バーナの失火を検出する失火検出手段と、前記改質器バーナを着火させる着火手段と、
前記失火検出手段が前記改質器バーナの失火を検出すると、前記改質器バーナを再着火させる着火リトライ動作を前記着火手段に実施させる着火制御手段とを備える改質装置の制御装置であって、
前記改質器バーナの失火に応じて行われる前記着火リトライ動作の許容回数を、前記失火検出手段が前記改質器バーナの失火を検出したときに前記改質器温度計測手段によって計測される前記改質器の温度が高くなるにつれて少なくする関係で設定し、前記着火手段に実施させる前記着火リトライ動作の回数を前記許容回数以下の回数に制限する改質装置の制御装置。
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