JP6988465B2

JP6988465B2 - 燃焼システム

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Publication number: JP6988465B2
Application number: JP2017250723A
Authority: JP
Inventors: 龍太郎檜垣
Original assignee: Miura Co Ltd
Current assignee: Miura Co Ltd
Priority date: 2017-12-27
Filing date: 2017-12-27
Publication date: 2022-01-05
Anticipated expiration: 2037-12-27
Also published as: JP2019116995A

Description

本発明は、燃焼装置を備える燃焼システムに関する。

従来、動粘度の異なる二種の燃料油（第１燃料、第２燃料）を切り替えて使用するボイラなどの燃焼装置を備える燃焼システムが知られている。燃焼装置は、一般的に、燃焼室に第１燃料又は第２燃料を噴射するノズルを有するバーナを備える。バーナは、燃焼装置の燃焼室において第１燃料又は第２燃料を燃焼させる。
例えば、船舶の燃料供給装置は、Ａ重油系統とＣ重油系統の２系統を備え、主機関等に供給する燃料の種類の切り替えが行われ（特許文献１参照）、粘度の高い第２燃料（Ｃ重油）は加熱により適正な粘度と性状に調整される（特許文献２参照）。

特開２００７−３３１６７０号公報特開２０１５−１０６００号公報

動粘度の異なる二種の燃料油（第１燃料、第２燃料）を切り替えて使用し、加熱によって第２燃料の粘度を低く制御する場合、第１燃料と第２燃料の燃焼量を一定にすることは難しかった。例えば、旋回型のノズルでは、使用する燃料を第２燃料から第１燃料に変更した場合に、第１燃料の噴射量は、第２燃料の噴射量よりも少なくなる傾向にあった。

第１燃料の噴射量が第２燃料の噴射量よりも少ない場合には、第１燃料で燃焼させたときの排ガスＯ_２濃度は、第２燃料で燃焼させたときの排ガスＯ_２濃度に比べて高くなる。特に、燃料供給の負荷が低い低負荷領域において、第１燃料で燃焼させたときの排ガスＯ_２濃度は、第２燃料で燃焼させたときの排ガスＯ_２濃度に比べて高くなる傾向がある。また、燃料供給の低負荷領域において、第１燃料での着火が不安定になり、安定した燃焼を行うことができない可能性がある。
従って、第１燃料と第２燃料とを切り替えて使用する場合において、ノズルから噴射される燃料の噴射量の変化を低減させることで、排ガスＯ_２濃度の濃度変化を低減すると共に、安定した燃焼を行うことが望まれる。

本発明は、第１燃料と第２燃料とを切り替えて使用する場合に、ノズルから噴射される燃料の噴射量の変化を低減させることで、排ガスＯ_２濃度の濃度変化を低減すると共に、安定した燃焼を行うことができる燃焼システムを提供することを目的とする。

本発明は、第１燃料又は前記第１燃料よりも粘度が高い第２燃料が燃焼する燃焼室と、前記燃焼室に前記第１燃料又は前記第２燃料を噴射するノズルを有すると共に前記燃焼室において前記第１燃料又は前記第２燃料を燃焼させるバーナと、を備える燃焼装置と、前記第１燃料又は前記第２燃料を供給する燃料供給ラインと、前記燃料供給ラインに配置され前記第１燃料又は前記第２燃料を前記ノズルに向けて吐出するポンプと、前記ノズルに供給された前記第１燃料又は前記第２燃料の一部を前記ポンプの上流側に戻す戻しラインと、前記戻しラインに配置され戻しラインを流通する前記第１燃料又は前記第２燃料の流量を調整する流量調整弁と、前記第１燃料が前記ノズルに供給される場合の前記燃焼装置の燃焼状態に応じた前記流量調整弁の開度情報が記憶された第１記憶テーブルと、前記第２燃料が前記ノズルに供給される場合の前記燃焼装置の燃焼状態に応じた前記流量調整弁の開度情報が記憶された第２記憶テーブルと、を有する記憶部と、前記第１燃料が前記ノズルに供給された場合に前記第１記憶テーブルに記憶された前記流量調整弁の開度情報に基づいて前記流量調整弁の開度を調整し、前記第２燃料が前記ノズルに供給された場合に前記第２記憶テーブルに記憶された前記流量調整弁の開度情報に基づいて前記流量調整弁の開度を調整するように制御する制御部と、を備える燃焼システムに関する。

また、前記第２燃料を加温する加温部を備え、前記制御部は、前記加温部のＯＮ・ＯＦＦ動作に応じて、前記加温部がＯＦＦの場合に前記第１記憶テーブルに記憶された前記流量調整弁の開度情報に基づいて前記流量調整弁の開度を調整し、前記加温部がＯＮの場合に前記第２記憶テーブルに記憶された前記流量調整弁の開度情報に基づいて前記流量調整弁の開度を調整するように制御することが好ましい。

また、前記燃料供給ラインを流通する前記第１燃料又は前記第２燃料の温度を検知する温度検知部を備え、前記制御部は、前記加温部がＯＦＦからＯＮに切り替えられた場合に、前記温度検知部により検知された前記第１燃料又は前記第２燃料の温度が所定の第１閾値を上回った場合に前記第２記憶テーブルに基づいて前記流量調整弁の開度を調整するように制御を行い、前記加温部がＯＮからＯＦＦに切り替えられた場合に、前記温度検知部により検知された前記第１燃料又は前記第２燃料の温度が所定の第２閾値を下回った場合に前記第１記憶テーブルに基づいて前記流量調整弁の開度を調整するように制御を行うことが好ましい。

本発明によれば、第１燃料と第２燃料とを切り替えて使用する場合に、ノズルから噴射される燃料の噴射量の変化を低減させることで、排ガスＯ_２濃度の濃度変化を低減すると共に、安定した燃焼を行うことができる燃焼システムを提供することができる。

本発明の一実施形態としての燃焼システム１の全体構成図である。

以下、本発明の燃焼システム１について、図面を参照しながら説明する。図１は、本発明の一実施形態としての燃焼システム１の全体構成図である。

本実施形態の燃焼システム１は、燃料供給装置１０により、燃焼装置としてのボイラ２０（缶体等図示せず）に、Ａ重油（第１燃料）又はＣ重油（第２燃料）を供給するシステムである。ここで、重油の種類は、ＪＩＳ規格において、動粘度により分類され、動粘度が低い方から高い方に順に、１種（Ａ重油）、２種（Ｂ重油）及び３種（Ｃ重油）の３種類に分類される。本実施形態においては、ボイラ２に供給する燃料について、例えば、Ａ重油又はＣ重油に切り替えて使用する。Ｃ重油の粘度は、Ａ重油の粘度よりも高い。

図１に示すように、本実施形態の燃焼システム１は、ボイラ２０と、燃料供給装置１０と、制御装置３０と、燃料導入設備４０と、を備える。ボイラ２０は、Ａ重油又はＣ重油を燃焼させるバーナ２１と、バーナ２１に燃焼用空気を供給する送風機２３と、を有する。バーナ２１は、Ａ重油又はＣ重油を噴射するノズル２２を有し、燃料供給装置１０により供給されたＡ重油又はＣ重油は、バーナ２１により燃焼室２４において燃焼される。

燃料供給装置１０は、Ａ重油又はＣ重油をボイラ２０に供給する。燃料供給装置１０は、主として、第１エアセパレータ１３と、加温部としてのヒータ１５と、ポンプとしての第２ポンプ１７と、Ａ重油又はＣ重油を供給する燃料供給ラインＬ２と、戻しラインＬ３と、流量調整弁Ｖ３１と、各種の弁（開閉弁Ｖ２１，開閉弁Ｖ２２，逆止弁Ｖ３２，開閉弁Ｖ３３，開閉弁Ｖ５）と、温度検知部としての温度センサＴＥと、を備えて構成される。本明細書における「ライン」とは、流路、経路、管路等の流体の流通が可能なラインの総称である。

燃料導入設備４０は、燃料供給装置１０にＡ重油又はＣ重油を導入する。燃料導入設備４０は、主として、Ａ重油が貯留されるＡ重油タンク１１と、Ｃ重油が貯留されるＣ重油タンク１２と、Ａ重油とＣ重油の供給を切り替える三方弁Ｖ１と各種の弁（開閉弁Ｖ６１，開閉弁Ｖ６２，開閉弁Ｖ７）と、第１ポンプ１６と、流量センサＦＭと、Ａ重油又はＣ重油を供給する燃料供給ラインＬ１１、Ｌ１２と、戻しラインＬ５、Ｌ６、Ｌ７と、第２エアセパレータ１４と、を備えて構成される。

制御装置３０は、三方弁Ｖ１、流量調整弁Ｖ３１、各種の弁、ヒータ１５、第１ポンプ１６、第２ポンプ１７、送風機２３、流量センサＦＭ及び温度センサＴＥと電気的に接続されている。なお、本明細書において、制御装置３０から各弁及び各センサへの制御線の図示は省略している。

Ａ重油を供給する燃料供給ラインＬ１１は、Ａ重油タンク１１から三方弁Ｖ１までのラインであり、ボイラ２０の燃料であるＡ重油を三方弁Ｖ１に向けて供給するラインである。
Ｃ重油を供給する燃料供給ラインＬ１２は、Ｃ重油タンク１２から三方弁Ｖ１までのラインであり、ボイラ２０の燃料であるＣ重油を三方弁Ｖ１に向けて供給するラインである。

三方弁Ｖ１には、燃料供給ラインＬ１１の下流側の端部、燃料供給ラインＬ１２の下流側の端部、及び、燃料供給ラインＬ２の上流側の端部が接続されている。三方弁Ｖ１は、燃料供給ラインＬ１１を流通するＡ重油又は燃料供給ラインＬ１２を流通するＣ重油のいずれか一方を選択的に、ボイラ２０のバーナ２１へ向けて流通させることが可能な弁である。三方弁Ｖ１は、制御装置３０（後述）に電気的に接続される。三方弁Ｖ１の切り替え動作は、制御装置３０により制御される。

燃料供給ラインＬ２の上流側の端部は、三方弁Ｖ１を介して、燃料供給ラインＬ１１及び燃料供給ラインＬ１２の下流側の端部に接続される。燃料供給ラインＬ２は、燃料供給ラインＬ１１を流通するＡ重油又は燃料供給ラインＬ１２を流通するＣ重油のいずれかをボイラ２０に向けて供給する。燃料供給ラインＬ２は、その上流側の端部において、三方弁Ｖ１に接続されると共に、その下流側の端部において、ボイラ２０のバーナ２１のノズル２２に接続される。

燃料供給ラインＬ２は、三方弁Ｖ１から第１エアセパレータ１３までの第１燃料供給ラインＬ２１と、第１エアセパレータ１３からバーナ２１までの第２燃料供給ラインＬ２２と、を有する。

第１燃料供給ラインＬ２１には、上流側から下流側に向けて順に、流量センサＦＭ、第１ポンプ１６、第１燃料供給ラインＬ２１を開閉する開閉弁Ｖ２１、第１エアセパレータ１３が設けられる。

第１ポンプ１６は、第１燃料供給ラインＬ２１を流通するＡ重油又はＣ重油を第１エアセパレータ１３に向けて吐出する。

第１エアセパレータ１３は、第１燃料供給ラインＬ２１により供給されたＡ重油又はＣ重油からエアを分離して、エアが分離されたＡ重油又はＣ重油を、第２燃料供給ラインＬ２２に向けて排出し、又は、エア分離戻しラインＬ５を介して第２エアセパレータ１４に向けて排出する。

第１エアセパレータ１３には、第１燃料供給ラインＬ２１、第２燃料供給ラインＬ２２及びエア分離戻しラインＬ５が接続される。エア分離戻しラインＬ５は、その上流側の端部が、第１エアセパレータ１３に接続され、その下流側の端部が、第２エアセパレータ１４に接続される。エア分離戻しラインＬ５には、エア分離戻しラインＬ５を開閉する開閉弁Ｖ５が設けられる。開閉弁Ｖ５は、第２燃料供給ラインＬ２２にＡ重油又はＣ重油が供給される場合には閉鎖され、エア分離戻しラインＬ５にＡ重油又はＣ重油が供給される場合には開放される。

第２燃料供給ラインＬ２２には、上流側から下流側に向けて順に、第２ポンプ１７、ヒータ１５が設けられ、ヒータ１５の下流側の接続部Ｊ１において、主供給ラインＬ２３と、副供給ラインＬ２４と、に分岐している。主供給ラインＬ２３及び副供給ラインＬ２４の下流側の端部は、ノズル２２に接続される。

第２ポンプ１７は、第２燃料供給ラインＬ２２を流通するＡ重油又はＣ重油をバーナ２１のノズル２２に向けて吐出する。
ヒータ１５は、Ｃ重油が第２燃料供給ラインＬ２２を流通された場合に、Ｃ重油を加温する。本実施形態においては、ヒータ１５のＯＮ・ＯＦＦ動作は、手動により行われる。

副供給ラインＬ２４には、副供給ラインＬ２４を開閉する開閉弁Ｖ２２が設けられる。開閉弁Ｖ２２は、主供給ラインＬ２３によりノズル２２にＡ重油又はＣ重油を供給する場合には、閉鎖される。

第２燃料供給ラインＬ２２におけるヒータ１５と接続部Ｊ１の間には、温度センサＴＥが設けられる。温度センサＴＥは、ヒータ１５の下流側において、第２燃料供給ラインＬ２２を流通するＡ重油又はＣ重油の温度を検知する。温度センサＴＥにより検知されたＡ重油又はＣ重油の温度情報は、制御装置３０（後述）に送信される。

戻しラインＬ３は、ノズル２２に供給されたＡ重油又はＣ重油の一部を第２ポンプ１７の上流側に戻すラインである。戻しラインＬ３は、その上流側が、主戻しラインＬ３１と、副戻しラインＬ３２と、により構成され、その下流側の端部が、合流部Ｊ２に接続されている。合流部Ｊ２は、第１燃料供給ラインＬ２１における第２ポンプ１７の上流側であって、開閉弁Ｖ２１と第１エアセパレータ１３との間に配置される。

主戻しラインＬ３１及び副戻しラインＬ３２は、その上流側の端部が、バーナ２１のノズル２２に接続され、その下流側の端部が、互いに接続部Ｊ３に接続される。

主戻しラインＬ３１には、上流側から下流側に向けて順に、流量調整弁Ｖ３１、逆止弁Ｖ３２、接続部Ｊ３が設けられる。流量調整弁Ｖ３１は、主戻しラインＬ３１を流通するＡ重油又はＣ重油の流量を調整する。流量調整弁Ｖ３１は、制御装置３０（後述）に電気的に接続される。流量調整弁Ｖ３１の開度の調整は、制御装置３０により制御される。

副戻しラインＬ３２には、副戻しラインＬ３２を開閉する開閉弁Ｖ３３が設けられる。開閉弁Ｖ３３は、主戻しラインＬ３１によりノズル２２に供給されたＡ重油又はＣ重油の一部を第２ポンプ１７の上流側へ戻す場合には、閉鎖される。

第２エアセパレータ１４は、エア分離戻しラインＬ５の下流側の端部に接続される。第２エアセパレータ１４は、エア分離戻しラインＬ５を介して導入されたＡ重油又はＣ重油からエアを分離する。第２エアセパレータ１４には、エア分離戻しラインＬ５、エア回収戻しラインＬ６及び重油回収戻しラインＬ７が接続される。

重油回収戻しラインＬ７は、第２エアセパレータ１４によりエアを分離したＡ重油又はＣ重油を、第１燃料供給ラインＬ２１における流量センサＦＭと第１ポンプ１６との間の接続部Ｊ４において回収させる。重油回収戻しラインＬ７は、その上流側の端部が、第２エアセパレータ１４に接続され、その下流側の端部が、第１燃料供給ラインＬ２１における流量センサＦＭと第１ポンプ１６との間の接続部Ｊ４に接続される。重油回収戻しラインＬ７には、重油回収戻しラインＬ７を開閉する開閉弁Ｖ７が設けられる。

エア回収戻しラインＬ６は、第２エアセパレータ１４によりＡ重油又はＣ重油から分離したエアを、Ａ重油タンク１１又はＣ重油タンク１２に回収させる。エア回収戻しラインＬ６は、その上流側の端部が、第２エアセパレータに接続され、その下流側の分岐部Ｊ５において、Ａ重油タンク側エア回収戻しラインＬ６１と、Ｃ重油タンク側エア回収戻しラインＬ６２とに分岐する。

Ａ重油タンク側エア回収戻しラインＬ６１は、その上流側の端部が分岐部Ｊ５に接続され、その下流側の端部が、Ａ重油タンク１１の気相部分に接続される。Ａ重油タンク側エア回収戻しラインＬ６１には、開閉弁Ｖ６１が設けられる。
Ｃ重油タンク側エア回収戻しラインＬ６２は、その上流側の端部が分岐部Ｊ５に接続され、その下流側の端部が、Ｃ重油タンク１２の気相部分に接続される。Ｃ重油タンク側エア回収戻しラインＬ６２には、開閉弁Ｖ６２が設けられる。

制御装置３０は、制御部３１と、記憶部３２と、を備える。制御部３１には、三方弁Ｖ１、流量調整弁Ｖ３１、ヒータ１５、第１ポンプ１６、第２ポンプ１７、送風機２３、流量センサＦＭ及び温度センサＴＥが電気的に接続される。

記憶部３２には、本実施形態の燃焼システム１の運転を実施するための制御プログラムが予め記憶されている。また、記憶部３２は、第１記憶テーブルと、第２記憶テーブルと、を有する。第１記憶テーブルには、Ａ重油がバーナ２１のノズル２２に供給される場合のボイラ２０の燃焼状態に応じた流量調整弁Ｖ３１の開度情報が記憶されている。第２記憶テーブルには、Ｃ重油がバーナ２１のノズル２２に供給される場合のボイラ２０の燃焼状態に応じた流量調整弁Ｖ３１の開度情報が記憶されている。

制御部３１は、使用者による操作部（図示せず）の操作などにより、ボイラ２０へ供給する燃料（Ａ重油、Ｃ重油）の種類が選択された場合に、選択された燃料（Ａ重油、Ｃ重油）をバーナ２１のノズル２２に供給するように、三方弁Ｖ１の切り替え動作を制御する。制御部３１は、第１ポンプ１６及び第２ポンプ１７の動作を制御する。

また、制御部３１は、以下のように、戻しラインＬ３に設けられた流量調整弁Ｖ３１の開度を調整するように制御する。

制御部３１は、Ａ重油がバーナ２１のノズル２２に供給された場合に、第１記憶テーブルに記憶された流量調整弁Ｖ３１の開度情報に基づいて流量調整弁Ｖ３１の開度を調整するように制御する。制御部３１は、Ｃ重油がバーナ２１のノズル２２に供給された場合に、第２記憶テーブルに記憶された流量調整弁Ｖ３１の開度情報に基づいて流量調整弁Ｖ３１の開度を調整するように制御する。

また、制御部３１は、ヒータ１５のＯＮ・ＯＦＦ動作に応じて、ヒータ１５がＯＦＦの場合に、第１記憶テーブルに記憶された流量調整弁Ｖ３１の開度情報（Ａ重油がバーナ２１のノズル２２に供給される場合の開度情報）に基づいて流量調整弁Ｖ３１の開度を調整するように制御する。制御部３１は、ヒータ１５がＯＮの場合に、第２記憶テーブルに記憶された流量調整弁Ｖ３１の開度情報（Ｃ重油がバーナ２１のノズル２２に供給される場合の開度情報）に基づいて流量調整弁Ｖ３１の開度を調整するように制御する。

また、制御部３１は、ヒータ１５がＯＦＦからＯＮに切り替えられた場合に、温度センサＴＥにより検知されたＡ重油又はＣ重油の温度が所定の第１閾値（例えば、１２０〜１３０℃）を上回った場合に第２記憶テーブル（Ｃ重油がバーナ２１のノズル２２に供給される場合のボイラ２０の燃焼状態に応じた流量調整弁Ｖ３１の開度情報）に基づいて流量調整弁Ｖ３１の開度を調整するように制御を行う。制御部３１は、ヒータ１５がＯＮからＯＦＦに切り替えられた場合に、温度センサＴＥにより検知されたＡ重油又はＣ重油の温度が所定の第２閾値（例えば、７０℃）を下回った場合に第１記憶テーブル（Ａ重油がバーナ２１のノズル２２に供給される場合のボイラ２０の燃焼状態に応じた流量調整弁Ｖ３１の開度情報）に基づいて流量調整弁Ｖ３１の開度を調整するように制御を行う。

以上のように構成される燃焼システム１の動作について説明する。ここでは、Ｃ重油をバーナ２１のノズル２２に供給した後に、ノズル２２に供給する燃料を、Ｃ重油からＡ重油に切り替える場合の動作について説明する。
本実施形態においては、燃料供給ラインＬ２を介してＡ重油又はＣ重油をボイラ２０に供給するため、開閉弁Ｖ２１を開放すると共に、開閉弁Ｖ２２、開閉弁Ｖ３３，開閉弁Ｖ５、開閉弁Ｖ６１、開閉弁Ｖ６２及び開閉弁Ｖ７を閉鎖している。流量調整弁Ｖ３１及び三方弁Ｖ１は、制御部３１により制御される。

ボイラ２０の運転を開始する場合には、ボイラ２０の運転スイッチを使用者が手動でＯＮに操作する。これにより、ボイラ２０の運転が開始される。

まず、ボイラ２０にＣ重油を供給する。具体的には、制御部３１は、流量調整弁Ｖ３１、三方弁Ｖ１、第１ポンプ１６及び第２ポンプ１７を制御する。制御部３１は、Ｃ重油をボイラ２０へ向けて流通させるように三方弁Ｖ１を切り替えるように制御し、流量調整弁Ｖ３１を初期値の開度になるように調整すると共に、第１ポンプ１６及び第２ポンプ１７を動作させる。これにより、ノズル２２に供給されたＣ重油の一部を戻しラインＬ３により第２ポンプ１７の上流側に戻しながら、バーナ２１のノズル２２にはＣ重油が供給される。

ここで、Ｃ重油の粘度がＡ重油の粘度よりも高いため、Ｃ重油を供給する場合に、ヒータ１５を使用者が手動でＯＦＦからＯＮに切り替える。これにより、Ｃ重油がヒータ１５により加温されて、Ｃ重油の温度は上昇する。

そして、制御部３１は、ヒータ１５がＯＦＦからＯＮに切り替えられた場合において、温度センサＴＥにより検知されたＣ重油の温度が所定の第１閾値（例えば、１２０〜１３０℃）を上回った場合に、第２記憶テーブルに基づいて、流量調整弁Ｖ３１の開度を調整する。第２記憶テーブルには、Ｃ重油がバーナ２１のノズル２２に供給される場合のボイラ２０の燃焼状態に応じた流量調整弁Ｖ３１の開度情報が記憶されている。そのため、Ｃ重油に応じた適切な記憶テーブルに切り替えることができる。これにより、Ｃ重油を使用する際に、Ｃ重油に応じて、バーナ２１のノズル２２から噴射される燃料の噴射量を適切な量に調整できる。

次に、ボイラ２０に供給する燃料を、Ｃ重油からＡ重油へ切り替える。具体的には、制御部３１は、Ｃ重油をボイラ２０へ向けて供給している状態から、Ａ重油をボイラ２０へ向けて流通させるように三方弁Ｖ１を切り替えるように制御する。これにより、ノズル２２に供給されたＡ重油の一部を戻しラインＬ３により第２ポンプ１７の上流側に戻しながら、バーナ２１のノズル２２にはＡ重油が供給される。

ここで、Ａ重油の粘度がＣ重油の粘度よりも低いため、Ａ重油を供給する場合に、ヒータ１５を使用者が手動でＯＮからＯＦＦに切り替える。これにより、Ａ重油の温度は低下する。

そして、制御部３１は、ヒータ１５がＯＮからＯＦＦに切り替えられた場合において、温度センサＴＥにより検知されたＡ重油の温度が所定の第２閾値（例えば、７０℃）を下回った場合に、第１記憶テーブルに基づいて、流量調整弁Ｖ３１の開度を調整するように制御を行う。第１記憶テーブルには、Ａ重油がバーナ２１のノズル２２に供給される場合のボイラ２０の燃焼状態に応じた流量調整弁Ｖ３１の開度情報が記憶されている。そのため、Ａ重油が所定の温度に達した場合に、Ａ重油に応じた適切な記憶テーブルに切り替えることができる。これにより、使用する燃料をＣ重油からＡ重油に切り替えて使用しても、Ａ重油に応じて、バーナ２１のノズル２２から噴射される燃料の噴射量の変化をより低減できる。

従来、動粘度の異なるＡ重油（第１燃料）とＣ重油（第２燃料）を切り替えて使用し、加熱によってＣ重油の粘度を低く制御する場合、Ａ重油とＣ重油の燃焼量を一定にすることは難しかった。例えば、旋回型のノズルでは、使用する燃料をＣ重油からＡ重油に変更した場合に、Ａ重油の噴射量は、Ｃ重油の噴射量よりも少なくなる傾向にあった。
Ａ重油の噴射量がＣ重油の噴射量よりも少ない場合には、Ａ重油で燃焼させたときの排ガスＯ_２濃度は、Ｃ重油で燃焼させたときの排ガスＯ_２濃度に比べて高くなる。特に、燃料供給の負荷が低い低負荷領域において、Ａ重油で燃焼させたときの排ガスＯ_２濃度は、Ｃ重油で燃焼させたときの排ガスＯ_２濃度に比べて高くなる傾向がある。また、燃料供給の低負荷領域において、Ａ重油での着火が不安定になり、安定した燃焼を行うことができない可能性があった。

これに対して、本発明は、Ａ重油がバーナ２１のノズル２２に供給された場合に第１記憶テーブルに記憶された流量調整弁Ｖ３１の開度情報（Ａ重油がバーナ２１のノズル２２に供給される場合の開度情報）に基づいて流量調整弁Ｖ３１の開度を調整し、Ｃ重油がノズルに供給された場合に第２記憶テーブルに記憶された流量調整弁Ｖ３１の開度情報（Ｃ重油がバーナ２１のノズル２２に供給される場合の開度情報）に基づいて流量調整弁Ｖ３１の開度を調整するように制御する。よって、Ａ重油とＣ重油とを切り替えて使用しても、ノズル２２から噴射される燃料の噴射量の変化を低減できる。これにより、Ａ重油又はＣ重油を切り替えて使用する際に、排ガスＯ_２濃度の濃度変化を低減でき、安定した燃焼を実現できる。また、Ｃ重油は粘度を低くするために加熱されることから、Ａ重油とＣ重油の温度の違いを検出することで燃料種に応じた適切な記憶テーブルに切り替えることができ、排ガスＯ_２濃度を燃料に応じた適切な濃度に調整でき、安定した燃焼を実現できる。

本実施形態の燃焼システム１によれば、例えば、次の効果が奏される。
本実施形態においては、燃焼室２４にＡ重油又はＣ重油を噴射するノズル２２を有するバーナ２１と、を備えるボイラ２０と、燃料供給ラインＬ２と、燃料供給ラインＬ２に配置される第２ポンプ１７と、ノズル２２に供給されたＡ重油又はＣ重油の一部を第２ポンプ１７の上流側に戻す戻しラインＬ３と、戻しラインＬ３に配置される流量調整弁Ｖ３１と、記憶部３２と、制御部３１と、を備え、制御部３１は、Ａ重油がバーナ２１のノズル２２に供給された場合に第１記憶テーブルに記憶された流量調整弁Ｖ３１の開度情報に基づいて流量調整弁Ｖ３１の開度を調整し、Ｃ重油がバーナ２１のノズル２２に供給された場合に第２記憶テーブルに記憶された流量調整弁Ｖ３１の開度情報に基づいて流量調整弁Ｖ３１の開度を調整するように制御する。これにより、Ａ重油がノズル２２に供給される場合には第１記憶テーブルに記憶された情報に基づいて流量調整弁Ｖ３１の開度を調整し、Ｃ重油がノズル２２に供給される場合には第２記憶テーブルに記憶された情報に基づいて流量調整弁Ｖ３１の開度を調整するように制御されるため、Ａ重油とＣ重油とを切り替えて使用しても、ノズル２２から噴射される燃料の噴射量の変化を低減できる。よって、Ａ重油又はＣ重油を切り替えて使用する際に、排ガスＯ_２濃度の濃度変化を低減でき、安定した燃焼を実現できる。

また、本実施形態においては、制御部３１は、ヒータ１５のＯＮ・ＯＦＦ動作に応じて、ヒータ１５がＯＦＦの場合に第１記憶テーブルに記憶された流量調整弁Ｖ３１の開度情報（Ａ重油に関する開度情報）に基づいて流量調整弁Ｖ３１の開度を調整し、ヒータ１５がＯＮの場合に第２記憶テーブルに記憶された流量調整弁Ｖ３１の開度情報（Ｃ重油に関する開度情報）に基づいて流量調整弁Ｖ３１の開度を調整するように制御する。これにより、ヒータ１５のＯＮ・ＯＦＦ動作に応じて、Ａ重油又はＣ重油を使用する記憶テーブルに容易に切り替えることができる。よって、Ａ重油又はＣ重油を切り替える制御を容易に行うことができ、排ガスＯ_２濃度の濃度変化を低減する制御を容易に行うことができる。

また、本実施形態においては、制御部３１は、ヒータ１５がＯＦＦからＯＮに切り替えられた場合に、温度センサＴＥにより検知されたＡ重油又はＣ重油の温度が所定の第１閾値を上回った場合に第２記憶テーブルに基づいて流量調整弁Ｖ３１の開度を調整するように制御を行い、ヒータ１５がＯＮからＯＦＦに切り替えられた場合に、温度センサＴＥにより検知されたＡ重油又はＣ重油の温度が所定の第２閾値を下回った場合に第１記憶テーブルに基づいて流量調整弁Ｖ３１の開度を調整するように制御を行う。これにより、Ａ重油又はＣ重油に応じた適切な記憶テーブルに切り替えることができる。そのため、Ａ重油又はＣ重油を切り替えて使用する際に、ノズル２２から噴射される燃料の噴射量の変化をより低減できる。

以上、本発明の好適な実施形態について説明したが、本発明は、前述した実施形態に限定されることなく、種々の形態で実施することができる。
前記実施形態においては、ボイラ２０のＯＮ動作及びヒータ１５のＯＮ・ＯＦＦ動作を、人手（手動）により動作させたが、これに限定されず、制御部３１により制御するように構成してもよい。

また、前記実施形態においては、ヒータ１５のＯＮ・ＯＦＦと燃料の温度閾値により記憶テーブルを切り替えたが、これに限定されず、温度変化に要する時間に基づいて、ヒータ１５のＯＮ・ＯＦＦから一定時間後に記憶テーブルを切り替えてもよい。

また、前記実施形態においては、ノズル２２に供給する燃料を、Ｃ重油からＡ重油に切り替える場合について説明したが、これに限定されず、Ａ重油からＣ重油に切り替えてもよい。Ｃ重油からＡ重油に切り替えて使用する場合においても、前記実施形態と同様に、排ガスＯ_２濃度の濃度変化を低減でき、安定した燃焼を実現できる。

１燃焼システム
１０燃料供給装置
１５ヒータ（加温部）
１７第２ポンプ（ポンプ）
２０ボイラ（燃焼装置）
２１バーナ
２２ノズル
２４燃焼室
３１制御部
３２記憶部
Ｌ２燃料供給ライン
Ｌ３戻しライン
ＴＥ温度センサ（温度検知部）
Ｖ３１流量調整弁

Claims

第１燃料又は前記第１燃料よりも粘度が高い第２燃料が燃焼する燃焼室と、前記燃焼室に前記第１燃料又は前記第２燃料を噴射するノズルを有すると共に前記燃焼室において前記第１燃料又は前記第２燃料を燃焼させるバーナと、を備える燃焼装置と、
前記第１燃料又は前記第２燃料を供給する燃料供給ラインと、
前記燃料供給ラインに配置され前記第１燃料又は前記第２燃料を前記ノズルに向けて吐出するポンプと、
前記ノズルに供給された前記第１燃料又は前記第２燃料の一部を前記ポンプの上流側に戻す戻しラインと、
前記戻しラインに配置され戻しラインを流通する前記第１燃料又は前記第２燃料の流量を調整する流量調整弁と、
前記第１燃料が前記ノズルに供給される場合の前記燃焼装置の燃焼状態に応じた前記流量調整弁の開度情報が記憶された第１記憶テーブルと、前記第２燃料が前記ノズルに供給される場合の前記燃焼装置の燃焼状態に応じた前記流量調整弁の開度情報が記憶された第２記憶テーブルと、を有する記憶部と、
前記第１燃料が前記ノズルに供給された場合に前記第１記憶テーブルに記憶された前記流量調整弁の開度情報に基づいて前記流量調整弁の開度を調整し、前記第２燃料が前記ノズルに供給された場合に前記第２記憶テーブルに記憶された前記流量調整弁の開度情報に基づいて前記流量調整弁の開度を調整するように制御する制御部と、を備える燃焼システム。
前記第２燃料を加温する加温部を備え、
前記制御部は、前記加温部のＯＮ・ＯＦＦ動作に応じて、前記加温部がＯＦＦの場合に前記第１燃料が前記ノズルに供給されたものとして前記第１記憶テーブルに記憶された前記流量調整弁の開度情報に基づいて前記流量調整弁の開度を調整し、前記加温部がＯＮの場合に前記第２燃料が前記ノズルに供給されたものとして前記第２記憶テーブルに記憶された前記流量調整弁の開度情報に基づいて前記流量調整弁の開度を調整するように制御する請求項１に記載の燃焼システム。
前記燃料供給ラインを流通する前記第１燃料又は前記第２燃料の温度を検知する温度検知部を備え、
前記制御部は、前記加温部がＯＦＦからＯＮに切り替えられた場合に、前記温度検知部により検知された前記第２燃料の温度が所定の第１閾値を上回った場合に前記第２記憶テーブルに基づいて前記流量調整弁の開度を調整するように制御を行い、前記加温部がＯＮからＯＦＦに切り替えられた場合に、前記温度検知部により検知された前記第１燃料の温度が所定の第２閾値を下回った場合に前記第１記憶テーブルに基づいて前記流量調整弁の開度を調整するように制御を行う請求項２に記載の燃焼システム。