JP5732754B2 - Combustion control method and combustion apparatus - Google Patents
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Description
本発明は、燃焼量の制御によって燃焼位置を高燃焼・中燃焼・低燃焼・燃焼停止の4段階に切り替え可能な燃焼制御方法及び燃焼装置に関するものである。 The present invention relates to a combustion control method and a combustion apparatus capable of switching a combustion position to four stages of high combustion, medium combustion, low combustion, and combustion stop by controlling the amount of combustion.
例えば燃焼装置の一形態としてのボイラにおいては、蒸気圧力に基づいて燃焼量が制御され、蒸気圧力が下がると燃焼量を増やし、蒸気圧力が高くなれば燃焼量を絞ることによって蒸気圧力を設定値に保つ圧力制御がなされる。 For example, in a boiler as one form of a combustion apparatus, the combustion amount is controlled based on the steam pressure, and when the steam pressure decreases, the combustion amount increases, and when the steam pressure increases, the steam pressure is set by reducing the combustion amount. The pressure is controlled to keep
ところで、ボイラにおける燃焼量の制御は、燃料量と燃焼用空気量を調整することによってなされるが、その制御方式としては、高燃焼・低燃焼・燃焼停止の3段階に切り替え可能な3位置制御と、高燃焼・中燃焼・低燃焼・燃焼停止の段階に切り替え可能な4位置制御が知られている(例えば、特許文献1,2参照)。
By the way, the control of the combustion amount in the boiler is performed by adjusting the fuel amount and the combustion air amount. As the control method, three-position control that can be switched to three stages of high combustion, low combustion, and combustion stop. And 4-position control which can be switched to the stage of high combustion, middle combustion, low combustion, and combustion stop is known (for example, refer to
4位置制御は、必要蒸気量が少ない場合に燃焼を停止する頻度を低く抑えることができる点で3位置制御よりも優れているが、この4位置制御での中燃焼位置での負荷パターンは固定であって、高燃焼位置での負荷を100%としたときに中燃焼位置での負荷は例えば65%に固定されていた。 The 4-position control is superior to the 3-position control in that the frequency of stopping combustion can be kept low when the required steam amount is small, but the load pattern at the medium combustion position in this 4-position control is fixed. When the load at the high combustion position is 100%, the load at the middle combustion position is fixed at 65%, for example.
ボイラ等の燃焼装置における燃焼量の4位置制御において、従来のように中燃焼位置での負荷パターンを1種類に固定すると、ユーザーの多様なニーズに応えることができず、中燃焼位置での燃焼負荷を変更するには燃料噴射ノズルを取り替える以外に方法がなかったのが実情である。 In the four-position control of the combustion amount in a combustion apparatus such as a boiler, if the load pattern at the middle combustion position is fixed to one type as in the past, the user's diverse needs cannot be met, and combustion at the middle combustion position In fact, there was no way to change the load other than replacing the fuel injection nozzle.
本発明は上記問題に鑑みてなされたもので、その目的とする処は、4位置制御における中燃焼位置での燃焼負荷を容易に変更することができる燃焼制御方法及び燃焼装置を提供することにある。 The present invention has been made in view of the above problems, and an object of the present invention is to provide a combustion control method and a combustion apparatus capable of easily changing the combustion load at the middle combustion position in the four-position control. is there.
上記目的を達成するため、請求項1記載の発明は、燃焼量の制御によって燃焼位置を高燃焼・複数の負荷パターンが設定された中燃焼・低燃焼・燃焼停止の複数段階に切り替え可能な燃焼制御方法において、燃料噴射量が異なる複数の燃料噴射ノズルへの各燃料供給ラインにそれぞれ設けられた開閉弁の開閉制御によって所定の燃焼位置を選択すると共に、所定の前記燃料供給ラインに供給される燃料の流量を調整する流量調整弁を設け、前記低燃焼から前記中燃焼への燃焼位置の移行時には、前記流量調整弁を制御して前記中燃焼の燃焼位置において使用される燃料噴射ノズルへの燃料の供給量を漸増させ、前記中燃焼から前記高燃焼への燃焼位置の移行時には、前記流量調整弁を制御して前記高燃焼の燃焼位置において使用される燃料噴射ノズルのうち、前記中燃焼の燃焼位置において使用されていない燃料噴射ノズルへの燃料の供給量を漸増させるようにしたことを特徴とする。
In order to achieve the above object, the invention according to
請求項2記載の発明は、請求項1に記載の燃焼制御方法により燃焼位置を複数段階に切り替え可能とした燃焼装置であって、第1の燃料噴射ノズル(10)に燃料を供給する第1の燃料供給ライン(15)と、第1の燃料供給ライン(15)に配置される第1の自動開閉弁(V2)と、第2の燃料噴射ノズル(11)に燃料を供給する第2の燃料供給ライン(16)と、第2の燃料供給ライン(16)に配置される第2の自動開閉弁(V4)と、第3の燃料噴射ノズル(12)に燃料を供給する第3の燃料供給ライン(17)と、第3の燃料供給ライン(17)に配置される第3の自動開閉弁(V6)と、第2の自動開閉弁(V4)の上流側と下流側とを接続する第1のバイパスライン(32)と、第1のバイパスライン(32)に配置される流量調整弁(MV)及び第4の自動開閉弁(V3)と、第1のバイパスライン(32)における流量調整弁(MV)及び第4の自動開閉弁(V3)の間の部分と第3の燃料供給ライン(17)における第3の自動開閉弁(V6)の下流側とを接続する第2のバイパスライン(33)と、第2のバイパスライン(33)に配置される第5の自動開閉弁(V5)と、を備える燃焼装置に関する。
According to a second aspect of the present invention, there is provided a combustion apparatus capable of switching the combustion position to a plurality of stages by the combustion control method according to the first aspect , wherein the first fuel supply nozzle ( 10 ) supplies fuel to the first fuel injection nozzle ( 10 ) . the fuel supply line (15), a first first automatic opening and closing valve disposed in the fuel supply line (15) and (V2), the second supplying fuel to the second fuel injection nozzle (11) a fuel supply line (16), and the second automatic closing valve disposed in the second fuel supply line (16) (V4), third fuel to supply fuel to the third fuel injection nozzle (12) The supply line ( 17 ) , the third automatic opening / closing valve ( V6 ) arranged in the third fuel supply line ( 17 ) , and the upstream side and the downstream side of the second automatic opening / closing valve (V 4) are connected. a first bypass line (32), the first bypass line Flow control valve arranged in 32) (MV) and the fourth auto-off valve and (V3), the flow regulating valve in the first bypass line (32) (MV) and the fourth auto-off valve (V3) A second bypass line ( 33 ) that connects a portion between the second fuel supply line ( 17 ) and a downstream side of the third automatic opening / closing valve ( V6 ) , and a second bypass line ( 33 ) . And a fifth automatic on-off valve ( V5 ) .
本発明によれば、中燃焼位置での負荷パターンを複数設定し、燃料噴射量の異なる燃料噴射ノズルの切替制御によって複数の負荷パターンから任意のものを選択するようにしたため、従来のように燃料噴射装置の取り替えによることなく、制御手段による自動開閉弁の開閉制御によって中燃焼位置での燃焼負荷を容易に変更することができ、ユーザーの多様な要求に応えることができる。 According to the present invention, a plurality of load patterns at the middle combustion position are set, and any one of the plurality of load patterns is selected by switching control of the fuel injection nozzles having different fuel injection amounts. The combustion load at the middle combustion position can be easily changed by opening / closing control of the automatic opening / closing valve by the control means without replacing the injection device, thereby meeting various user requirements.
以下に本発明の実施の形態を添付図面に基づいて説明する。 Embodiments of the present invention will be described below with reference to the accompanying drawings.
<実施の形態1>
図1は本発明の実施の形態1に係る燃焼装置の一形態としての小型貫流式ボイラの縦断面図、図2は同ボイラの燃料制御系の構成図である。
<
FIG. 1 is a longitudinal sectional view of a small once-through boiler as an embodiment of a combustion apparatus according to
図1に示すボイラ1は、液体燃料を燃焼させる油焚きボイラであって、バーナ2と吸熱手段としての伝熱管群(水管群)3を備える装置本体としての円筒状の缶体4を備えている。この缶体4は、その軸線が上下方向となるよう縦置き状態でに設置され、上下には上部管寄せ5と下部管寄せ6をそれぞれ備えている。
A
そして、上記上部管寄せ5と下部管寄せ6との間には前記伝熱管群3を構成する複数の内側水管7と外側水管8が垂直に起立した状態で配設され、これらの内側水管7と外側水管8は、その上下の端部が上部管寄せ5と下部管寄せ6にそれぞれ連通している。ここで、複数の内側水管7と外側水管8は、缶体4の周壁に沿って周方向に等間隔に配置されて内外二重の円筒を構成しており、それらの内側の缶体4の中央には燃焼室Sが形成されている。
A plurality of inner water tubes 7 and outer water tubes 8 constituting the heat transfer tube group 3 are arranged between the
又、缶体4の上部中央には前記バーナ2が下方に向けて設けられており、該バーナ2はウィンドボックス9によって囲まれている。ここで、バーナ2は、燃料噴射量の異なる3本の燃料噴射ノズル10,11,12(図2参照)と、これらの燃料噴射ノズル10〜12を外側から覆う円筒状の燃焼筒13を備えている。尚、図2に示す3本の燃料噴射ノズル10〜12は、図1の紙面垂直方向に沿って配置されている。
Further, the burner 2 is provided in the upper center of the can 4 so as to face downward, and the burner 2 is surrounded by a wind box 9. Here, the burner 2 includes three
ところで、本実施の形態に係るボイラ1は、後述のように燃焼量の制御によって燃焼位置を高燃焼・中燃焼・低燃焼・燃焼停止の4段階に切り替え可能な4位置制御方式を採用するものであって、その燃料制御系の構成を図2に基づいて以下に説明する。
By the way, the
図2に示すように、不図示の燃料供給設備に連なる燃料供給ライン14からは3本の燃料供給ライン15,16,17が分岐しており、各燃料供給ライン15〜17は燃料噴射量が異なる前記燃料噴射ノズル10〜12にそれぞれ接続されている。そして、各燃料供給ライン14〜17には自動開閉弁である電磁弁V1,V2,V3,V4がそれぞれ設けられており、これらの電磁弁V1〜V4は制御手段18にそれぞれ電気的に接続されている。尚、本実施の形態では、燃料噴射ノズル10,11,12には燃料噴射量がそれぞれ15G(Gallon/h、以下同じ)、30G、45Gのものが使用されている。
As shown in FIG. 2, three
他方、図1に示すように、前記ウィンドボックス9の側部には送風機19の吐出口19aから水平に延びる燃焼用空気路20が接続されており、この燃焼用空気路20には空気量調整用のダンパ21が設けられている。
On the other hand, as shown in FIG. 1, a
前記下部管寄せ6には不図示の給水設備から延びる給水ライン22が接続されており、この給水ライン22には給水ポンプ23と逆止弁24が設けられている。ボイラ1の運転時には、給水ポンプ23が駆動され、不図示の給水設備から給水ライン22を経て下部管寄せ6に給水がなされ、下部管寄せ6に供給された水は、後述のように内側水管7と外側水管8を上部管寄せ5に向かって上方へと流れる過程で加熱されて蒸気となる。
A
又、上部管寄せ5からは蒸気導入ライン25が導出しており、この蒸気導入ライン25は気液分離器26に接続されている。そして、気液分離器26からは蒸気排出ライン27と分離水排出ライン28が延びており、蒸気排出ライン27は不図示の蒸気使用設備に接続されており、その途中には主蒸気弁29が設けられている。又、気液分離器26から延びる分離水排出ライン28は下部管寄せ6に接続されている。
A
更に、缶体4の下部側壁には排ガス出口30が開口しており、この排ガス出口30には排ガス路31が接続されている。この排ガス路31は、排ガス出口30から水平に延びた後に直角上方へと折り曲げられ、その上端開口部は大気中に開口している。
Further, an
次に、以上のように構成されたボイラ1の動作について説明する。
Next, operation | movement of the
本実施の形態に係るボイラ1は、燃焼制御方式として燃焼位置を高燃焼・中燃焼・低燃焼・燃焼停止の4段階に切り替え可能な4位置制御を採用するものであるが、本実施の形態では中燃焼位置での負荷パターンを40%負荷(中燃焼1)と60%負荷(中燃焼2)の2つ設定し、3本の燃料噴射ノズル10〜12の切替制御によって何れか一方の負荷パターンを選択することができるよう構成されている。ここで、3本の燃料噴射ノズル10〜12の切替制御は、制御手段18によって電磁弁V1〜V4が開閉することによってなされる。
The
以下、本実施の形態に係るボイラ1における燃焼の4位置制御方法を表1に基づいて説明する。尚、表1において、「○」は各電磁弁V1〜V4の開、「L」,「M」,「H」は小、中、大容量の燃料噴射ノズル10,11,12、数字「15」,「30」…は燃料噴射量G(Gallon/h)をそれぞれ示す。
Hereinafter, a four-position control method of combustion in the
上述のように缶体4内の燃焼室Sに噴射される燃料は、バーナ2に設けられた不図示の着火装置によって着火されて燃焼室S内で燃焼する。このときの燃焼負荷は、後述のように75Gの燃料が燃焼する高燃焼位置での負荷を100%とすると、20%(15/75=0.2)に設定されている。 As described above, the fuel injected into the combustion chamber S in the can 4 is ignited by an ignition device (not shown) provided in the burner 2 and burns in the combustion chamber S. The combustion load at this time is set to 20% (15/75 = 0.2), assuming that the load at the high combustion position where 75G fuel burns is 100% as will be described later.
而して、低燃焼位置では点火時と同様に電磁弁V1とV2が開かれた状態が維持され(表1参照)、15Gの燃料が燃料噴射ノズル10から缶体4内の燃焼室Sに向けて噴射されて燃焼に供される。このように缶体4内の燃焼室Sで燃料が燃焼することによって高温の燃焼ガスが生成され、この燃焼ガスが排ガス出口30に向かって燃焼室Sを下方に流れる過程で内側水管7と外側水管8と交差するように接触を繰り返し、内側水管7と外側水管8を上方に向かって流れる水を加熱して蒸気とする。そして、蒸気は、上部管寄せ5から蒸気導入ライン25を経て気液分離器26に導入され、該気液分離器26において気液が分離され、乾き度が高められた蒸気は蒸気排出ライン27から主蒸気弁29を通って不図示の蒸気使用設備へと供給される。又、蒸気から分離された水は、分離水排出ライン28を通って下部管寄せ6へと戻されて再び加熱に供される。
Thus, at the low combustion position, the state where the solenoid valves V1 and V2 are opened is maintained in the same manner as at the time of ignition (see Table 1), and 15G of fuel is transferred from the
上述のように蒸気の生成に供された燃焼ガスは、排ガスとして排ガス出口30から排ガス路31へと流れ、排ガス路31を通って大気中に排出される。
As described above, the combustion gas used for generating steam flows as exhaust gas from the
次に、中燃焼位置では前述のように2つの負荷パターン、つまり40%負荷(中燃焼1)と60%負荷(中燃焼2)の何れか一方に負荷パターンが選択される。 Next, at the middle combustion position, as described above, the load pattern is selected as one of two load patterns, that is, 40% load (medium combustion 1) and 60% load (medium combustion 2).
即ち、40%負荷(中燃焼1)が選択された場合には、表1に示すように、制御手段18によって電磁弁V2が閉じられ、電磁弁V3が開かれ、燃料は燃料供給ライン14,16を経てバーナ2の燃料噴射ノズル(M)11へと供給され、30Gの燃料が燃料噴射ノズル11から缶体4内の燃焼室Sに向けて噴射されて燃焼に供される。この場合の燃焼負荷は、75Gの燃料が燃焼する高燃焼位置での負荷を100%とすると、40%(30/75=0.4)に設定される。
That is, when 40% load (medium combustion 1) is selected, as shown in Table 1, the electromagnetic valve V2 is closed and the electromagnetic valve V3 is opened by the control means 18, and the fuel is supplied to the
他方、60%負荷(中燃焼2)が選択された場合には、表1に示すように、制御手段18によって電磁弁V2が閉じられ、電磁弁V4が開かれ、燃料は燃料供給ライン14,17を経てバーナ2の燃料噴射ノズル(H)12へと供給され、45Gの燃料が燃料噴射ノズル12から缶体4内の燃焼室Sに向けて噴射されて燃焼に供される。この場合の燃焼負荷は、75Gの燃料が燃焼する高燃焼位置での負荷を100%とすると、60%(45/75=0.6)に設定される。
On the other hand, when 60% load (medium combustion 2) is selected, as shown in Table 1, the electromagnetic valve V2 is closed and the electromagnetic valve V4 is opened by the control means 18, and the fuel is supplied to the
以上のように、本実施に形態では、中燃焼位置での負荷パターンを40%負荷(中燃焼1)と60%負荷(中燃焼2)の2つ設定し、3本の燃料噴射ノズル10〜12の切替制御によって何れか一方の負荷パターンを選択することようにしたため、従来のように燃料噴射ノズルの取り替えによることなく、制御手段18による電磁弁V1〜V4の開閉制御によって中燃焼位置での燃焼負荷を容易に変更することができ、ユーザーの多様な要求に応えることができる。
As described above, in the present embodiment, two load patterns at the middle combustion position, that is, 40% load (medium combustion 1) and 60% load (medium combustion 2) are set, and the three
又、高燃焼位置においては、表1に示すように、制御手段18によって電磁弁V1とV3及びV4が開かれ、燃料は燃料供給ライン14から燃料供給ライン16を経てバーナ2の燃料噴射ノズル(M)11へと供給されるとともに、燃料供給ライ17ンを経て燃料噴射ノズル(H)12へと供給され、燃料噴射ノズル11からは30Gの燃料が、燃料噴射ノズル12からは45Gの燃料が噴射され、合計75Gの燃料が缶体4内の燃焼室Sに向けて噴射されて燃焼に供される。この場合の燃焼負荷は100%(75/75=1)に設定される。
In the high combustion position, as shown in Table 1, the control means 18 opens the solenoid valves V1, V3 and V4, and the fuel passes from the
以上の低燃焼・中燃焼1,2及び高燃焼の各燃焼位置において得られる蒸気量が必要蒸気量を超えた場合には、制御手段18によって電磁弁V1が閉じられ、燃量のバーナ2への供給が遮断されて燃焼が停止される。
When the amount of steam obtained in each of the low combustion /
以上のように、本実施の形態に係るボイラ1においては、燃焼量の制御によって燃焼位置が高燃焼・中燃焼・低燃焼・燃焼停止の4段階に切り替えられる4位置制御がなされ、中燃焼位置では2つの負荷パターン(40%負荷と60%負荷)から何れか一方をユーザーのニーズに応じて選択することができる。
As described above, in the
<実施の形態2>
次に、本発明の実施の形態2を図3に基づいて説明する。尚、図3は本実施の形態に係る燃焼制御系の構成図である。
<Embodiment 2>
Next, a second embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 3 is a configuration diagram of the combustion control system according to the present embodiment.
本実施の形態に係るボイラの燃焼制御系を除く構成は図1に示した前記実施の形態1に係るボイラの構成と同じであるため、これについての図示及び説明は省略する。 Since the configuration excluding the combustion control system of the boiler according to the present embodiment is the same as the configuration of the boiler according to the first embodiment shown in FIG. 1, the illustration and description thereof are omitted.
本実施に形態に係るボイラにおいても、燃焼量の制御によって燃焼位置を高燃焼・中燃焼・低燃焼・燃焼停止の4段階に切り替え可能な4位置制御方式を採用するものであって、その燃焼制御系の構成は前記実施の形態1のそれとは異なっている。 The boiler according to the present embodiment also adopts a four-position control system capable of switching the combustion position to four stages of high combustion, medium combustion, low combustion, and combustion stop by controlling the combustion amount. The configuration of the control system is different from that of the first embodiment.
即ち、図3に示すように、不図示の燃料供給設備に連なる燃料供給ライン14からは3本の燃料供給ライン15,16,17が分岐しており、各燃料供給ライン15〜16は燃料噴射量が異なる燃料噴射ノズル10,11,12にそれぞれ接続されている。そして、各燃料供給ライン14〜17には自動開閉弁である電磁弁V1,V2,V4,V6がそれぞれ設けられている。
That is, as shown in FIG. 3, three
又、前記燃料供給ライン16には電磁弁V4をバイパスするバイパスライン32が接続されており、このバイパスライン32には電動式の流量調整弁MVと電磁弁V3が設けられている。そして、バイパスライン32の流量調整弁MVと電磁弁V3の間からはバイパスライン33が分岐しており、このバイパスライン33は前記燃料供給ライン17の電磁弁V6の下流側に接続され、その途中には電磁弁V5が設けられている。
The
上記電磁弁V1〜V6は、これらの開閉を制御する制御手段18に電気的に接続されている。尚、本実施の形態においても、前記実施の形態1と同様に燃料噴射ノズル10,11,12には燃料噴射量がそれぞれ15G、30G、45Gのものが使用されている。
The electromagnetic valves V1 to V6 are electrically connected to the control means 18 that controls the opening and closing of these. In the present embodiment, as in the first embodiment, the
而して、前記実施の形態1と同様に燃焼制御として4位置制御方式を採用する本実施の形態に係るボイラは、中燃焼位置での負荷パターンを前記実施の形態1と同様に40%負荷と60%負荷の2つのパターンを設定し、3本の燃料噴射ノズル10〜12の切替制御によって何れか一方の負荷パターンを選択することができるよう構成されている。ここで、3本の燃料噴射ノズル10〜12の切替制御は、制御手段18によって電磁弁V1〜V6を開閉することによってなされる。
Thus, as in the first embodiment, the boiler according to the present embodiment adopting the four-position control method as the combustion control has a load pattern at the middle combustion position of 40% load as in the first embodiment. And 60% load are set, and one of the load patterns can be selected by switching control of the three fuel injection nozzles 10-12. Here, switching control of the three
以下、本実施の形態に係るボイラにおける燃焼の4位置制御方法を表2及び表3に基づいて説明する。尚、表2は中燃焼位置において40%負荷パターンを選択した場合、表3は60%負荷パターンを選択した場合の制御状態をそれぞれ示すものであって、これらの表中の表示は表1中のそれと同じである。 Hereinafter, a four-position control method of combustion in the boiler according to the present embodiment will be described based on Tables 2 and 3. Table 2 shows the control state when the 40% load pattern is selected at the medium combustion position, and Table 3 shows the control state when the 60% load pattern is selected. The display in these tables is shown in Table 1. Is the same as that.
而して、本実施の形態においても、前記実施の形態1と同様に中燃焼位置では2つの負荷パターン(40%負荷と60%負荷)から何れか一方を選択することができる。 Thus, also in this embodiment, one of the two load patterns (40% load and 60% load) can be selected at the middle combustion position as in the first embodiment.
先ず、40%負荷が選択された場合には、低燃焼から中燃焼に直ちに切り替えられることなく、流量調整弁MVを用いて燃料噴射量が漸増される。即ち、この過程では、表2に示すように、制御手段18によって電磁弁V1〜V3が開かれ、燃料は燃料供給ライン14,15を経て燃料噴射ノズル(L)10へと供給され、15Gの燃料が燃料噴射ノズル10から缶体4内の燃焼室Sに向けて噴射されて燃焼に供される。又、同時に流量調整弁MVが電動によって全閉から徐々に開けられ、燃料はバイパスライン32から燃料供給ライン16を通って燃料噴射ノズル(M)11へと供給され、その燃料噴射ノズル11からの燃料噴射量は徐々に増大し、最終的に燃料噴射ノズル11からは定格の1/2の15Gの燃料が噴射され、燃料噴射ノズル10からの燃料噴射量15Gを合わせた合計30Gの燃料が噴射されて燃焼に供される。このように低燃焼から中燃焼に直ちに切り替えられることなく、流量調整弁MVを用いて燃料噴射量を漸増させる理由は燃焼移行の安定化を図るためである。この場合の燃焼負荷は、75Gの燃料が燃焼する高燃焼位置での負荷を100%とすると、40%(30/75=0.4)に設定される。
First, when the 40% load is selected, the fuel injection amount is gradually increased using the flow rate adjustment valve MV without immediately switching from the low combustion to the middle combustion. That is, in this process, as shown in Table 2, the solenoid valves V1 to V3 are opened by the control means 18, and the fuel is supplied to the fuel injection nozzle (L) 10 through the
そして、最終的に両燃料噴射ノズル10,11から合計30Gの燃料が噴射される状態となると、表2に示すように、制御手段18によって電磁弁V2とV3が閉じられるとともに、流量調整弁MVが全閉され、電磁弁V4が開けられる。すると、燃料は燃料供給ライン16から燃料噴射ノズル(M)11へと供給され、該燃料噴射ノズル11から30Gの燃料が噴射されて燃焼に供される。この場合の燃焼負荷は、75Gの燃料が燃焼する高燃焼位置での負荷を100%とすると、40%(30/75=0.4)に設定される。
When a total of 30 G of fuel is finally injected from both the
次に、中燃焼から高燃焼への切り替えがなされる場合、燃焼移行の安定化を図るために中燃焼から高燃焼に直ちに切り替えられることなく、流量調整弁MVを用いて燃料噴射量が漸増される。即ち、この過程では、表2に示すように、制御手段18によって電磁弁V5が開かれ、30Gの燃料が燃料噴射ノズル(M)11からそのまま噴射され続けるとともに、流量調整弁MVが電動によって全閉から全開まで徐々に開けられ、燃料はバイパスライン32,33から燃料供給ライン17を通って燃料噴射ノズル(H)12へと供給され、その燃料噴射ノズル12からの噴射量は徐々に増大し、最終的に燃料噴射ノズル12からは定格の45Gの燃料が噴射され、燃料噴射ノズル11からの燃料噴射量30Gを合わせた合計75Gの燃料が噴射されて燃焼に供される。この場合の燃焼負荷は100%(75/75=1)に設定される。
Next, when switching from medium combustion to high combustion is performed, the fuel injection amount is gradually increased using the flow rate adjustment valve MV without immediately switching from medium combustion to high combustion in order to stabilize the combustion transition. The That is, in this process, as shown in Table 2, the electromagnetic valve V5 is opened by the control means 18, 30G of fuel is continuously injected from the fuel injection nozzle (M) 11, and the flow rate adjusting valve MV is all electrically driven. The fuel is gradually opened from the closed state to the fully opened state, and the fuel is supplied from the
そして、最終的に両燃料噴射ノズル11,12から合計75Gの燃料が噴射される状態となると、表2に示すように、制御手段18によって電磁弁V5が閉じられるとともに、電磁弁V6が開けられる。すると、燃料は燃料供給ライン17から燃料噴射ノズル(H)12へと供給され、該燃料噴射ノズル12から45Gの燃料が噴射され、継続して燃料噴射ノズル(M)11から噴射されている30Gの燃料と合わせで合計75Gの燃料が噴射されて燃焼に供される。この場合の燃焼負荷は100%(75/75=1)に設定される。
When a total of 75 G of fuel is finally injected from both
次に、60%負荷が選択された場合には、低燃焼から中燃焼に直ちに切り替えられることなく、燃焼移行の安定化を図るために流量調整弁MVを用いて燃料噴射量が漸増される。即ち、この過程では、表3に示すように、制御手段18によって電磁弁V5が開かれるとともに、電動によって流量調整弁MVが徐々に開かれ、燃料はバイパスライン32,33から供給ライン17を経て燃料噴射ノズル(H)12へと供給され、該燃料噴射ノズル12からの燃料噴射量が漸増する。そして、最終的には燃料噴射ノズル12から定格の2/3の30Gの燃料が噴射されると、燃料噴射ノズル10から継続的に噴射されている15Gを合わせた合計45Gの燃料が噴射されて燃焼に供される。この場合の燃焼負荷は、75Gの燃料が燃焼する高燃焼位置での負荷を100%とすると、60%(45/75=0.6)に設定される。
Next, when the 60% load is selected, the fuel injection amount is gradually increased using the flow rate adjustment valve MV in order to stabilize the combustion transition without immediately switching from the low combustion to the middle combustion. That is, in this process, as shown in Table 3, the electromagnetic valve V5 is opened by the control means 18 and the flow rate adjusting valve MV is gradually opened by electric drive, and the fuel passes through the
そして、最終的に両燃料噴射ノズル10,12から合計45Gの燃料が噴射される状態となると、表3に示すように、制御手段18によって電磁弁V2とV5が閉じられるとともに、流量調整弁MVが全閉され、電磁弁V6が開けられる。すると、燃料は燃料供給ライン17から燃料噴射ノズル(H)12へと供給され、該燃料噴射ノズル12から45Gの燃料が噴射されて燃焼に供される。この場合の燃焼負荷は、75Gの燃料が燃焼する高燃焼位置での負荷を100%とすると、60%(45/75=0.6)に設定される。
When a total of 45 G of fuel is finally injected from both the
次に、中燃焼から高燃焼への切り替えがなされる場合、燃焼移行の安定化を図るために中燃焼から高燃焼に直ちに切り替えられることなく、流量調整弁MVを用いて燃料噴射量が漸増される。即ち、この過程では、表3に示すように、制御手段18によって電磁弁V3が開かれ、45Gの燃料が燃料噴射ノズル(H)12からそのまま噴射され続けるとともに、流量調整弁MVが電動によって全閉から全開まで徐々に開けられ、燃料はバイパスライン32から燃料供給ライン16を通って燃料噴射ノズル(M11)へと供給され、その燃料噴射ノズル11からの噴射量が徐々に増大し、最終的に燃料噴射ノズル11からは定格の30Gの燃料が噴射され、燃料噴射ノズル(H)12からの噴射量45Gを合わせた合計75Gの燃料が噴射されて燃焼に供される。この場合の燃焼負荷は100%(75/75=1)に設定される。
Next, when switching from medium combustion to high combustion is performed, the fuel injection amount is gradually increased using the flow rate adjustment valve MV without immediately switching from medium combustion to high combustion in order to stabilize the combustion transition. The That is, in this process, as shown in Table 3, the electromagnetic valve V3 is opened by the control means 18, 45G fuel is continuously injected from the fuel injection nozzle (H) 12, and the flow rate adjusting valve MV is all electrically driven. The fuel is gradually opened from the closed state to the fully opened state, and the fuel is supplied from the
そして、最終的に両燃料噴射ノズル11,12から合計75Gの燃料が噴射される状態となると、表3に示すように、制御手段18によって電磁弁V3が閉じられるとともに、電磁弁V4が開けられる。すると、燃料は燃料供給ライン16から燃料噴射ノズル(M)11へと供給され、該燃料噴射ノズル11から30Gの燃料が噴射され、継続して燃料噴射ノズル(H)12から噴射されている45Gの燃料と合わせた合計75Gの燃料が噴射されて燃焼に供される。この場合の燃焼負荷は100%(75/75=1)に設定される。
When a total of 75 G of fuel is finally injected from both the
以上のように、本実施の形態に係るボイラにおいても、燃焼量の制御によって燃焼位置が高燃焼・中燃焼・低燃焼・燃焼停止の4段階に切り替えられる4位置制御がなされるが、本実施に形態では、中燃焼位置での負荷パターンを40%負荷と60%負荷の2つのパターンを設定し、3本の燃料噴射ノズル10〜12の切替制御によって何れか一方の負荷パターンを選択するようにしたため、従来のように燃料噴射ノズルの取り替えによることなく、制御手段18による電磁弁V1〜V6の開閉制御によって中燃焼位置での燃焼負荷を容易に変更することができ、ユーザーの多様な要求に応えることができるという効果が得られる
尚、以上は本発明を油焚きの小型貫流式ボイラに対して適用した形態について説明したが、本発明は、他の形式のボイラや吸収式冷凍機の再生器を含む他の任意の燃焼装置に対しても同様に適用可能であることは勿論である。
As described above, in the boiler according to the present embodiment, four-position control is performed in which the combustion position is switched to four stages of high combustion, middle combustion, low combustion, and combustion stop by controlling the combustion amount. In the embodiment, the load pattern at the middle combustion position is set to two patterns of 40% load and 60% load, and one of the load patterns is selected by switching control of the three
又、以上の実施の形態では、中燃焼位置での負荷パターンを40%負荷と60%負荷の2つのパターンとしたが、負荷パターンの数と負荷%は任意に設定可能である。 In the above embodiment, the load pattern at the middle combustion position is two patterns of 40% load and 60% load, but the number of load patterns and load% can be arbitrarily set.
1 ボイラ(燃焼装置)
2 バーナ
3 伝熱管群
4 缶体
5 上部管寄せ
6 下部管寄せ
7 内側水管
8 外側水管
9 ウィンドボックス
10〜12 燃料噴射ノズル
13 燃焼筒
14〜17 燃料供給ライン
18 制御手段
19 送風機
19a 送風機の吐出口
19b 送風機の吸入口
20 燃焼用空気路
21 ダンパ
22 給水ライン
23 給水ポンプ
24 逆止弁
25 蒸気導入ライン
26 気液分離器
27 蒸気排出ライン
28 分離水排出ライン
29 主蒸気弁
30 排ガス口
31 排ガス路
32,33 バイパスライン
MV 流量調整弁
S 燃焼室
V1〜V7 電磁弁(自動開閉弁)
1 Boiler (combustion device)
2 Burner 3 Heat transfer tube group 4 Can
Claims (2)
燃料噴射量が異なる複数の燃料噴射ノズルへの各燃料供給ラインにそれぞれ設けられた開閉弁の開閉制御によって所定の燃焼位置を選択すると共に、所定の前記燃料供給ラインに供給される燃料の流量を調整する流量調整弁を設け、
前記低燃焼から前記中燃焼への燃焼位置の移行時には、前記流量調整弁を制御して前記中燃焼の燃焼位置において使用される燃料噴射ノズルへの燃料の供給量を漸増させ、
前記中燃焼から前記高燃焼への燃焼位置の移行時には、前記流量調整弁を制御して前記高燃焼の燃焼位置において使用される燃料噴射ノズルのうち、前記中燃焼の燃焼位置において使用されていない燃料噴射ノズルへの燃料の供給量を漸増させる燃焼制御方法。 In the combustion control method that can switch the combustion position to multiple stages of high combustion, medium combustion with multiple load patterns, low combustion, and combustion stop by controlling the amount of combustion,
A predetermined combustion position is selected by opening / closing control of an open / close valve provided in each fuel supply line to a plurality of fuel injection nozzles having different fuel injection amounts, and the flow rate of fuel supplied to the predetermined fuel supply line is set. Provide a flow adjustment valve to adjust,
At the time of transition of the combustion position from the low combustion to the middle combustion, the flow rate adjustment valve is controlled to gradually increase the amount of fuel supplied to the fuel injection nozzle used at the combustion position of the middle combustion,
Of the fuel injection nozzles used in the high combustion combustion position by controlling the flow rate adjusting valve at the time of transition from the middle combustion to the high combustion, the fuel injection nozzle is not used in the intermediate combustion combustion position. A combustion control method for gradually increasing the amount of fuel supplied to a fuel injection nozzle.
第1の燃料噴射ノズル(10)に燃料を供給する第1の燃料供給ライン(15)と、
第1の燃料供給ライン(15)に配置される第1の自動開閉弁(V2)と、
第2の燃料噴射ノズル(11)に燃料を供給する第2の燃料供給ライン(16)と、
第2の燃料供給ライン(16)に配置される第2の自動開閉弁(V4)と、
第3の燃料噴射ノズル(12)に燃料を供給する第3の燃料供給ライン(17)と、
第3の燃料供給ライン(17)に配置される第3の自動開閉弁(V6)と、
第2の自動開閉弁(V4)の上流側と下流側とを接続する第1のバイパスライン(32)と、
第1のバイパスライン(32)に配置される流量調整弁(MV)及び第4の自動開閉弁(V3)と、
第1のバイパスライン(32)における流量調整弁(MV)及び第4の自動開閉弁(V3)の間の部分と第3の燃料供給ライン(17)における第3の自動開閉弁(V6)の下流側とを接続する第2のバイパスライン(33)と、
第2のバイパスライン(33)に配置される第5の自動開閉弁(V5)と、を備える燃焼装置。 A combustion apparatus capable of switching a combustion position to a plurality of stages by the combustion control method according to claim 1,
A first fuel supply line ( 15 ) for supplying fuel to the first fuel injection nozzle ( 10 ) ;
A first automatic on-off valve ( V2 ) disposed in the first fuel supply line ( 15 ) ;
A second fuel supply line ( 16 ) for supplying fuel to the second fuel injection nozzle ( 11 ) ;
A second automatic opening / closing valve ( V4 ) disposed in the second fuel supply line ( 16 ) ;
A third fuel supply line ( 17 ) for supplying fuel to the third fuel injection nozzle ( 12 ) ;
A third automatic on-off valve ( V6 ) disposed in the third fuel supply line ( 17 ) ;
A first bypass line ( 32 ) connecting the upstream side and the downstream side of the second automatic opening / closing valve (V4) ;
A flow rate adjusting valve ( MV ) and a fourth automatic opening / closing valve ( V3 ) disposed in the first bypass line ( 32 ) ;
The portion between the flow rate adjusting valve ( MV ) and the fourth automatic opening / closing valve ( V3 ) in the first bypass line ( 32 ) and the third automatic opening / closing valve ( V6 ) in the third fuel supply line ( 17 ) . A second bypass line ( 33 ) connecting the downstream side;
And a fifth automatic opening / closing valve ( V5 ) disposed in the second bypass line ( 33 ) .
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