JPH01269820A - 燃焼制御方法、及び、燃焼制御装置 - Google Patents
燃焼制御方法、及び、燃焼制御装置Info
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- JPH01269820A JPH01269820A JP63095485A JP9548588A JPH01269820A JP H01269820 A JPH01269820 A JP H01269820A JP 63095485 A JP63095485 A JP 63095485A JP 9548588 A JP9548588 A JP 9548588A JP H01269820 A JPH01269820 A JP H01269820A
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
- F23N—REGULATING OR CONTROLLING COMBUSTION
- F23N5/00—Systems for controlling combustion
- F23N5/02—Systems for controlling combustion using devices responsive to thermal changes or to thermal expansion of a medium
- F23N5/08—Systems for controlling combustion using devices responsive to thermal changes or to thermal expansion of a medium using light-sensitive elements
- F23N5/082—Systems for controlling combustion using devices responsive to thermal changes or to thermal expansion of a medium using light-sensitive elements using electronic means
-
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- F23N2223/10—Correlation
-
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-
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- Engineering & Computer Science (AREA)
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- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Regulation And Control Of Combustion (AREA)
- Control Of Combustion (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明は、バーナによる燃焼を制御する方法及び同装置
に係り、特に、燃料の性状の変動に拘らず良好な燃焼状
態を維持せしめ得るように改良した制御方法、及び制御
装置に関するものである。
に係り、特に、燃料の性状の変動に拘らず良好な燃焼状
態を維持せしめ得るように改良した制御方法、及び制御
装置に関するものである。
バーナによって発生する火炎の画像を用いて燃焼を制御
する技術に関しては、特開昭60−2603号公報が公
知である。
する技術に関しては、特開昭60−2603号公報が公
知である。
上記の公知技術においては、火炎画像を用いて灰中未燃
分、NOx等を推定し、この推定値を用いて燃料量、空
気量を操作して、灰中未燃分。
分、NOx等を推定し、この推定値を用いて燃料量、空
気量を操作して、灰中未燃分。
NOx等を制御していた。
上記従来技術においては、火炎画像から灰中未燃分を推
定するモデル、及び、火炎画像からN○χパーセンテー
ジを推定するモデルが必要である。ところが、このモデ
ルは燃料の性状が変化すると灰水成分推定精度やNOx
含有率推定精度が低下する。このため、燃料の性状変化
に対応してモデルを修正しなければならない。
定するモデル、及び、火炎画像からN○χパーセンテー
ジを推定するモデルが必要である。ところが、このモデ
ルは燃料の性状が変化すると灰水成分推定精度やNOx
含有率推定精度が低下する。このため、燃料の性状変化
に対応してモデルを修正しなければならない。
しかし乍ら、灰中未燃分を実測するには、迅速分析法を
以ってしても分単位の時間を要するので適応の遅れが著
しいことを避は難い。
以ってしても分単位の時間を要するので適応の遅れが著
しいことを避は難い。
本発明の目的は、従来技術の問題点を解決し。
燃料の性状が変化しても、この変化に適応してモデルを
修正し、最適な燃焼状態を維持できる火炎形状制御によ
る燃焼制御方法および同装置を提供することにある。
修正し、最適な燃焼状態を維持できる火炎形状制御によ
る燃焼制御方法および同装置を提供することにある。
従来技術においては、
O火炎画像と灰中未燃分との関係に基づいて、灰中未燃
分を低下させるように操作する。とか、O火炎画像とN
o工含有率との関係に基づいて。
分を低下させるように操作する。とか、O火炎画像とN
o工含有率との関係に基づいて。
Noχ含有量を規制値以内に抑制するといったように制
御対象が個々であり、従って火炎画像との関係の把握も
単調であった。
御対象が個々であり、従って火炎画像との関係の把握も
単調であった。
本発明は、火炎形成のメカニズムに関する各種の状態量
を、モデル化して捉えるとともに、炉内状況を表わす物
理量との関係を求めておき、これに基づいて、目標とす
る炉内状況に導くようにバーナを自動調節する。
を、モデル化して捉えるとともに、炉内状況を表わす物
理量との関係を求めておき、これに基づいて、目標とす
る炉内状況に導くようにバーナを自動調節する。
上記の手段によれば、バーナの火炎の形状及び操作量を
リアルタイム針側し、この計測結果に基づいて火炎の形
状と操作量との相関関係を表わすモデルを逐次同定する
。これによって、火炎の形状と操作量との相関関係を表
わすモデルのパラメータが更新されるので、燃料の性状
変化、バーナの経年変化、火炉の状態変化等に対して推
定精度が低下することはない。
リアルタイム針側し、この計測結果に基づいて火炎の形
状と操作量との相関関係を表わすモデルを逐次同定する
。これによって、火炎の形状と操作量との相関関係を表
わすモデルのパラメータが更新されるので、燃料の性状
変化、バーナの経年変化、火炉の状態変化等に対して推
定精度が低下することはない。
更に、同定したモデルを用いて火炎の形状が目標の形状
になるようにバーナの操作量を計算し。
になるようにバーナの操作量を計算し。
この計算結果に基づいてバーナの操作量を操作する。こ
れによって、燃料の性状変化、バーナの経年変化、火炉
の状態変化等に際してもバーナを最適な燃焼状態に保持
できる。
れによって、燃料の性状変化、バーナの経年変化、火炉
の状態変化等に際してもバーナを最適な燃焼状態に保持
できる。
例えば微粉炭燃焼の場合について考えると、第2図(A
)に示した経路をとり、第2図(B)に示した外観を呈
しつつ、熱分解2着火・気体燃焼、固体燃焼といった4
つのプロセスよりなる変化を行いつつ燃焼が進行する。
)に示した経路をとり、第2図(B)に示した外観を呈
しつつ、熱分解2着火・気体燃焼、固体燃焼といった4
つのプロセスよりなる変化を行いつつ燃焼が進行する。
而して、燃焼条件が変おると、上記4プロセスの特性が
それぞれに変化し、火炎の空間的広がりも変化する(即
ち、火炎形状が変化する)。
それぞれに変化し、火炎の空間的広がりも変化する(即
ち、火炎形状が変化する)。
しかし乍ら、同一バーナに関して見る限り、最適燃焼状
態の火炎形状は、燃料性状が変化しても余り変らない。
態の火炎形状は、燃料性状が変化しても余り変らない。
このため、所望の燃焼状態における火炎形状をモデル化
しておいて、この火炎モデルと同じ形状の火炎を生じる
ように操作すれば、燃料性状の如何に拘らず所望の燃焼
状態が得られる。
しておいて、この火炎モデルと同じ形状の火炎を生じる
ように操作すれば、燃料性状の如何に拘らず所望の燃焼
状態が得られる。
第1図は、本発明方法を実施するために構成した本発明
装置の説明図である。
装置の説明図である。
火炉1内にバーナ2が設けられ、このバーナ2が火炎を
発生している。
発生している。
上記火炎の画像をイメージ・ファイバ4を介してITV
カメラ6によりフレーム・メモリ7に取込む、ここで、
イメージ・ファイバ4は、水冷管3によって火炉の熱か
ら保護されている。また、イメージ・ファイバ4とIT
Vカメラ6との間にはフィルタ5が挿入されており、こ
のフィルタ5によりITVカメラ6へ入る光の量及び波
長域を調整している。フレーム・メモリ7に取込まれた
火炎の画像は、伝送路を介して演算器8へ送られる。
カメラ6によりフレーム・メモリ7に取込む、ここで、
イメージ・ファイバ4は、水冷管3によって火炉の熱か
ら保護されている。また、イメージ・ファイバ4とIT
Vカメラ6との間にはフィルタ5が挿入されており、こ
のフィルタ5によりITVカメラ6へ入る光の量及び波
長域を調整している。フレーム・メモリ7に取込まれた
火炎の画像は、伝送路を介して演算器8へ送られる。
図に示した微粉炭の流量、1次空気の流量、2次空気の
流量及び3次空気の流量はバーナ2の操作量である。こ
れらの操作状態は、プロセス量入力装W10を介して演
算器8に取込まれる。
流量及び3次空気の流量はバーナ2の操作量である。こ
れらの操作状態は、プロセス量入力装W10を介して演
算器8に取込まれる。
更に、バーナの燃焼状態を表わすプロセス量、Noχ含
有率、02含有率、CO含有率等がプロセス量入力装置
10を介して演算器8に取込まれる。
有率、02含有率、CO含有率等がプロセス量入力装置
10を介して演算器8に取込まれる。
該演算器8では、取込んだ火炎画像情報と、バーナ操作
量(微粉炭流量、1次空気流量、2次空気流量及び3次
空気流量)との相関関係を表わすモデルを逐次同定し、
このモデルを用いて火炎の形状が目標の形状になるよう
にバーナの操作量を計算し、この計算結果に基づいて操
作量調節装置11を介してバーナの操作量を調節する。
量(微粉炭流量、1次空気流量、2次空気流量及び3次
空気流量)との相関関係を表わすモデルを逐次同定し、
このモデルを用いて火炎の形状が目標の形状になるよう
にバーナの操作量を計算し、この計算結果に基づいて操
作量調節装置11を介してバーナの操作量を調節する。
第3図は。
演算器8の処理フローを表わした図である。
次に、第3図に示すモデルの同定と最適操作量の計算に
ついて詳細に説明する。
ついて詳細に説明する。
先ず、火炎形状と操作量との相関関係を表わすモデルに
ついて1次に説明する。
ついて1次に説明する。
次掲の(1)式は、火炎形状と操作量との相関関係を表
わす数式である。
わす数式である。
ここで、x+j : 座l1l(Lj)における火
炎の輝度 aij(U:係数(Q=0,1.−、L)u(Il):
操作量(fi=o、i、・、L)上記の(1)式に
示すモデルの係数は1時間と共に変化するものと考え、
この係数の観測式として(1)式を変形すると次式が得
られる。
炎の輝度 aij(U:係数(Q=0,1.−、L)u(Il):
操作量(fi=o、i、・、L)上記の(1)式に
示すモデルの係数は1時間と共に変化するものと考え、
この係数の観測式として(1)式を変形すると次式が得
られる。
X+jQ()=aijo(k)+ut(k)a+jz(
k)七・・・・・・・・+ uL(k) a +jy、
(k)+w+j (k)+ w+i (k) = C(k)φ+jOc)+w+j(k)
−−・・C2)ここで、k :サンプリング・ス
テップw+j (k) : kサンプリング・ステップ
における座In(itj)で のノイズ C(k)” [1u、(k)−−−uL(k)]また、
係数φ+j(k)の遷移式は次掲の(3)式によって与
えられるものとする。
k)七・・・・・・・・+ uL(k) a +jy、
(k)+w+j (k)+ w+i (k) = C(k)φ+jOc)+w+j(k)
−−・・C2)ここで、k :サンプリング・ス
テップw+j (k) : kサンプリング・ステップ
における座In(itj)で のノイズ C(k)” [1u、(k)−−−uL(k)]また、
係数φ+j(k)の遷移式は次掲の(3)式によって与
えられるものとする。
φ+j(k)=φ+j(k−1) ・・・・旧・団
・・・・(3)(2)、 (3)式を用いて係数φ+j
(k)に対するカルマン・フィルタを構成すると次式が
得られる。
・・・・(3)(2)、 (3)式を用いて係数φ+j
(k)に対するカルマン・フィルタを構成すると次式が
得られる。
ここで、φ+j(k):φ+j(k)の最大の推定値W
目(k) : w+j(k)の分散 φ+1(o) : O(零ベクトル) P+j(o): I (単位マトリクス)すなわち、(
4)式の?+j(k)により係数φ+j(k)が同定で
きる。
目(k) : w+j(k)の分散 φ+1(o) : O(零ベクトル) P+j(o): I (単位マトリクス)すなわち、(
4)式の?+j(k)により係数φ+j(k)が同定で
きる。
次に、同定したモデルを用いて、火炎の形状を目標の形
状に近つけるための操作量を計算するアルゴリズムにつ
いて説明する。次掲の(5)式は、火炎の形状を評価す
る評価式である。
状に近つけるための操作量を計算するアルゴリズムにつ
いて説明する。次掲の(5)式は、火炎の形状を評価す
る評価式である。
(5)式を最小にする操作量ulp u2t・・・s
uLが最適操作量である。この操作量は、山登法により
求めることができる。この計算の手順を第4図に示す1
次に、この計算手順を詳細に説明する。
uLが最適操作量である。この操作量は、山登法により
求めることができる。この計算の手順を第4図に示す1
次に、この計算手順を詳細に説明する。
(I)操作量の上下限値UH,ULを次式により設定す
る。
る。
(n)最適操作量の初期値として次の3つの組合せU’
、U’、U”を設定する。
、U’、U”を設定する。
(m) (4)式により同定した係数9.jを(1)式
に代入し、(7)式に示す3つの初期値U’、U’、U
”に対する火炎の輝度分布Xjj’eX目Zx、M(i
=1,2.・・・、m、j=l、2.・・・t n)を
求める。
に代入し、(7)式に示す3つの初期値U’、U’、U
”に対する火炎の輝度分布Xjj’eX目Zx、M(i
=1,2.・・・、m、j=l、2.・・・t n)を
求める。
(IV) (III)で求めた火炎の輝度分布x(3’
、xB’。
、xB’。
Xij” (1=1e 2e ”’p m+ J =
1+ 2.”’rn)と火炎の輝度分布の目標値X4j
r (i=1゜2、・・・、m、j=1.2.・・・t
n)を用いて、(5)式により3つの初期値U’、U
’、U”に対する評価値J’、J’、J”を計算する。
1+ 2.”’rn)と火炎の輝度分布の目標値X4j
r (i=1゜2、・・・、m、j=1.2.・・・t
n)を用いて、(5)式により3つの初期値U’、U
’、U”に対する評価値J’、J’、J”を計算する。
(V) (IV)で求めた評価値J’、J’、J〜の大
きさを比較して評価値を大きい順にJ工tiFJ3とし
、これらに対応して操作量をU□、U、。
きさを比較して評価値を大きい順にJ工tiFJ3とし
、これらに対応して操作量をU□、U、。
Ulとする。
(VI)操作量の新しい初期値UNを次式により求める
。
。
UN=U1+α(7(U*+U、)−U□)・・・・・
・(8)ここで、α:修正係数(〉1) なお、(8)式で求めたUNが(6)式に示す上下限値
を越える場合は、越えた操作量に対して上下限値をセッ
トし、それを改めてUNとする。
・(8)ここで、α:修正係数(〉1) なお、(8)式で求めたUNが(6)式に示す上下限値
を越える場合は、越えた操作量に対して上下限値をセッ
トし、それを改めてUNとする。
(■)操作量の新しい初期値UNに対する評価値を(1
)、 (5)式により求め、それをJNとする。
)、 (5)式により求め、それをJNとする。
(■)JNの収束を次式により判定する。
たものとし、JNに対応する操作量UNを最適操作量U
、とする。また、(9)式が満足されない場合は、操作
量U、をUNで、評価値JlをJNで置き替え、3つの
操作量をU / 、 UI 、 U jl、それに対応
する評価値をJ’、J’、J”とし、(V)に戻る。
、とする。また、(9)式が満足されない場合は、操作
量U、をUNで、評価値JlをJNで置き替え、3つの
操作量をU / 、 UI 、 U jl、それに対応
する評価値をJ’、J’、J”とし、(V)に戻る。
次に、CI)〜(W)の手順で求めた最適操作量U、に
従って、操作量調節装置11を介して操作量を調節し、
火炎形状を目標形状に制御する。
従って、操作量調節装置11を介して操作量を調節し、
火炎形状を目標形状に制御する。
以上に説明した実施例について行った実験結果について
次に述べる。
次に述べる。
第1表は、火炉に関する物理量を、約1分間隔で149
回に亙って実測したデータを示す、ただし、データの全
部は膨大であるため、第1回〜第10回の測定結果を、
第1表(A)、第1表(B)に区分して掲げる。
回に亙って実測したデータを示す、ただし、データの全
部は膨大であるため、第1回〜第10回の測定結果を、
第1表(A)、第1表(B)に区分して掲げる。
第5図(A)、(B)は物理量の変化を示す図表である
。
。
第6図は、前記の149回にわたって実測した火炎の輝
度分布像(彩色像)の内、3分間置きにピックアップし
て示した50個の像を第6図(A)〜(G)に区分して
示す。
度分布像(彩色像)の内、3分間置きにピックアップし
て示した50個の像を第6図(A)〜(G)に区分して
示す。
図において右上がり方向の平行斜線を付した部分はピン
ク乃至緑色で、火炎輝度96〜159である。
ク乃至緑色で、火炎輝度96〜159である。
右下がり方向の平行斜線部は黄色で、火炎輝度160〜
191である。
191である。
水平方向の平行斜線部は赤色で、火炎輝度192〜22
3である。
3である。
斑点を付した部分は白色で、火炎輝度224〜255で
ある。
ある。
周囲の白色部分は輝度95以下の部分である。
(2)1表(A)〕
Na yl 02−I NOX 0
2−2Ill(:MW:玉 % pp−%1
14:36:22 +2.649E+OO+2.7銚
+OX +2.屯ワE+002 +4:37:21
+2.1622+OO+2.672E+02 +
1.94正+003 14:38:21 +2,00
5E+■ +2.670E+02 +1.770E+
OO414:39:22 +2.041E十■ +2
,810E+02 +1.803E+005 14:
40:22 +2.236E+OO+3.013E+
02 +1,972E+006 14:41:22
+2.113E+00 +3゜068E+02
+1.875E+■7 14:42:22 +2.1
39F+(イ)+3.084E+02 +1.901
E+■8 14:43:22 +2.129E+■
+3゜105E+02 +1.888E+009 1
4:44:22 +2.149E+00 +3.0
54E+02 +1.90圧+■10 14:45:
22 +2.05″2E+00 +3.028E+
02 +1.349E+■悌1表(B)〕 1 +6.700E+OO+2.443E+01
+1.Z50E−01+1.608E+022 +7
.77犯+■ +2.443E+01 +1.250
E−01+1.60印+023+8.5叩+■ +2.
443E+01 +1.25叩−01+1.■征+0
24 +6.85叩+■ +2.430E+01
+1.τ迫E−Of +1.64正+025 +5
.5ヌ疋+■ +2.430E+01 +1.250
E−01+1.62即+026 +5.225E+(
X) +2.430E+01 +1.250E−0
1+1.630E+027 +5.35区+00
+2.430E+01 +1.250E −01+1
.628E+028 +5.225E+ω +2.4
30E+01 +1.25℃−01+1.6表記+0
29 +5.000E+00 +2.430E+0
1 +1.250B−01+1.628E+0210
+7.0と正十■ +2.4に旧+01 +1.
25叩−Of +1.62部+02第1表の&欄の数
と、第6図の当欄の数とは対応している。
2−2Ill(:MW:玉 % pp−%1
14:36:22 +2.649E+OO+2.7銚
+OX +2.屯ワE+002 +4:37:21
+2.1622+OO+2.672E+02 +
1.94正+003 14:38:21 +2,00
5E+■ +2.670E+02 +1.770E+
OO414:39:22 +2.041E十■ +2
,810E+02 +1.803E+005 14:
40:22 +2.236E+OO+3.013E+
02 +1,972E+006 14:41:22
+2.113E+00 +3゜068E+02
+1.875E+■7 14:42:22 +2.1
39F+(イ)+3.084E+02 +1.901
E+■8 14:43:22 +2.129E+■
+3゜105E+02 +1.888E+009 1
4:44:22 +2.149E+00 +3.0
54E+02 +1.90圧+■10 14:45:
22 +2.05″2E+00 +3.028E+
02 +1.349E+■悌1表(B)〕 1 +6.700E+OO+2.443E+01
+1.Z50E−01+1.608E+022 +7
.77犯+■ +2.443E+01 +1.250
E−01+1.60印+023+8.5叩+■ +2.
443E+01 +1.25叩−01+1.■征+0
24 +6.85叩+■ +2.430E+01
+1.τ迫E−Of +1.64正+025 +5
.5ヌ疋+■ +2.430E+01 +1.250
E−01+1.62即+026 +5.225E+(
X) +2.430E+01 +1.250E−0
1+1.630E+027 +5.35区+00
+2.430E+01 +1.250E −01+1
.628E+028 +5.225E+ω +2.4
30E+01 +1.25℃−01+1.6表記+0
29 +5.000E+00 +2.430E+0
1 +1.250B−01+1.628E+0210
+7.0と正十■ +2.4に旧+01 +1.
25叩−Of +1.62部+02第1表の&欄の数
と、第6図の当欄の数とは対応している。
第1表(A)の時間欄は、時:分:秒で表わしてあり、
この数は第5図の時間軸の目盛と対応している。
この数は第5図の時間軸の目盛と対応している。
第1表及び第5図(A)の「02」は酸素濃度であり、
2個所で測定しているので、それぞれの値を、02−1
.02−2と表わした。
2個所で測定しているので、それぞれの値を、02−1
.02−2と表わした。
本実験において石炭(微粉炭)供給量は25kg/Hで
一定である。
一定である。
また、第6図の輝度分布像は、512 X 512の画
像から、座標(100,100)、 (350,10
0)、(100゜350)、 (350,350)の
4点で切り出した部分画像である。
像から、座標(100,100)、 (350,10
0)、(100゜350)、 (350,350)の
4点で切り出した部分画像である。
本実験は、本発明を適用して、上記の如く火炎形状と炉
内物理景との相関関係を表わすモデルを同定した。
内物理景との相関関係を表わすモデルを同定した。
この実験における同定条件を第2表に示す。
この図から容易に理解されるごとく1回帰モデルによっ
て、バーナの操作量から火炎形状を推定できる。
て、バーナの操作量から火炎形状を推定できる。
第7図はバーナ操作における推定値(X印)と計測値(
O印)との対応関係を示す。
O印)との対応関係を示す。
本図表の横軸は計測個所の番号、縦軸は輝度を表わして
いる。
いる。
推定値X印は、所望の火炎形状を得るために与えた操作
量によって得られるであろう輝度を表わし、計測値0印
は実際に得られた輝度である。この図から解るように、
モデルを与えることにより所望の火炎形状が得られた。
量によって得られるであろう輝度を表わし、計測値0印
は実際に得られた輝度である。この図から解るように、
モデルを与えることにより所望の火炎形状が得られた。
第8図は前記と異なる実施例を示す。
前述の実施例では1本のバーナの火炎を対象としたが、
本第8図の実施例は多段のマルチ・バーナを対象として
本発明を適用した。
本第8図の実施例は多段のマルチ・バーナを対象として
本発明を適用した。
11は多段形の火炉、llaはその燃焼ガス出口である
。燃焼ガス流通方向に順次に燃焼領域を設定しである。
。燃焼ガス流通方向に順次に燃焼領域を設定しである。
11bは、第1バーナ段に相当する第1領域。
1.1eは、第2バー・す段に相当する第2領域、li
dは、第3バーナ段に相当する第3領域。
dは、第3バーナ段に相当する第3領域。
lieは、第4領域、
11fは、第5領域である。
第9図はバーナの構造を示す為の断面図である。
第10図に示す如く、各バーナ段ごとに、1個のイメー
ジファイバ12b〜IZdを設けて火炎画像を工TVカ
メラ6に取り込む、上記イメージファイバはそれぞれ水
冷管(図示省略)で保護されている。
ジファイバ12b〜IZdを設けて火炎画像を工TVカ
メラ6に取り込む、上記イメージファイバはそれぞれ水
冷管(図示省略)で保護されている。
この実施例においては、各段ごとにバーナ操作系統を独
立させてもよく、また全段−括制御してもよい。
立させてもよく、また全段−括制御してもよい。
図示を省略するが、各バーナ段毎ではなく、各バーナ毎
にイメージファイバを対応させることも容易に可能であ
る。
にイメージファイバを対応させることも容易に可能であ
る。
前述の実施例においては、1本又は複数本のバーナの火
炎に対して1本のイメージファイバと】2個のITVカ
メラとを対応させたが、火炎は空間的に広がりを有して
いるで、1本又は複数本のバーナの火炎に対して複数本
のイメージファイバ、及び複数個のITVカメラを対応
させても良い。
炎に対して1本のイメージファイバと】2個のITVカ
メラとを対応させたが、火炎は空間的に広がりを有して
いるで、1本又は複数本のバーナの火炎に対して複数本
のイメージファイバ、及び複数個のITVカメラを対応
させても良い。
これにより、より多くの火炎情報が得られ、きめ細かい
制御が可能となる。
制御が可能となる。
上記の各実施例において、回帰モデルは線形モデルを用
いたが5本発明を実施する際、非線形の回帰モデルを使
用することもできる。非線形の回帰モデルを使用すると
、モデルの推定精度を一層向上せしめ得る。
いたが5本発明を実施する際、非線形の回帰モデルを使
用することもできる。非線形の回帰モデルを使用すると
、モデルの推定精度を一層向上せしめ得る。
上述した実施例では、プロセス量の絶対値を用いて回帰
モデルを作っているが、ある基準点からの相対値を用い
て回帰モデルを作ってもよい。これにより、モデルの推
定精度をより向上できる。
モデルを作っているが、ある基準点からの相対値を用い
て回帰モデルを作ってもよい。これにより、モデルの推
定精度をより向上できる。
上述した実施例では、バーナの操作量を調節する場合、
単独で扱うようにしているが、空燃比のように2つ以上
の操作量の複合演算値を調節するようにしてもよい。こ
れにより燃料で蒸気温度等を制御するボイラにも火炎の
形状制御が容易に適用できる。
単独で扱うようにしているが、空燃比のように2つ以上
の操作量の複合演算値を調節するようにしてもよい。こ
れにより燃料で蒸気温度等を制御するボイラにも火炎の
形状制御が容易に適用できる。
前述の実施例では、火炎の形状として火炎の輝度分布像
を用いているが、火炎の形状としてホログラフィ干渉像
、シャドウグラフ像などを用いてもよい。
を用いているが、火炎の形状としてホログラフィ干渉像
、シャドウグラフ像などを用いてもよい。
前述の実施例では、バーナの操作量にテスト信号を重畳
させていないが、テスト信号を重畳させてもよい、これ
によりモデルの推定精度が向上する。
させていないが、テスト信号を重畳させてもよい、これ
によりモデルの推定精度が向上する。
本発明によれば、バーナの火炎の形状及び操作量をリア
ルタイム計測し、この計測結果に基づいて火炎の形状と
操作量との相関関係を表わすモデルを逐次同定するので
、火炎の形状と操作量との相関関係を表わすモデルのパ
ラメータが更新され、燃料の性状変化、バーナの経年変
化、火炉の状態変化等が生じても推定精度が低下するこ
とはない。
ルタイム計測し、この計測結果に基づいて火炎の形状と
操作量との相関関係を表わすモデルを逐次同定するので
、火炎の形状と操作量との相関関係を表わすモデルのパ
ラメータが更新され、燃料の性状変化、バーナの経年変
化、火炉の状態変化等が生じても推定精度が低下するこ
とはない。
また、同定したモデルを用いて火炎の形状が目標の形状
になるようにバーナの操作量を計算し、この計算結果に
基づいてバーナの操作量を操作するので、燃料の性状変
化、バーナの経年変化、火炉の状態変化等が生じてもバ
ーナを最適な燃焼状態に保持できるという優れた実用的
効果がある。
になるようにバーナの操作量を計算し、この計算結果に
基づいてバーナの操作量を操作するので、燃料の性状変
化、バーナの経年変化、火炉の状態変化等が生じてもバ
ーナを最適な燃焼状態に保持できるという優れた実用的
効果がある。
第1図は本発明に係る燃料制御装置の系統図。
第2図は火炎の化学反応プロセスの説明図、第3図及び
第4図は前記実施例の作動を示すフロー図、第5図(A
)、(B)は本発明の作用効果を説明するための図表で
ある。 第6図は、前記実施例においてi測した火炎の輝度分布
像の模式図である。 第7図は本発明の詳細な説明するための図表、第8図乃
至第10図は前記と異なる実施例の説明図である。 1・・・火炉、2・・・バーナ、3・・・水冷管、4・
・・イメージフィバ、6・・・ITVカメラ、7・・・
フレームメモリ、8・・・演算器、9・・・表示装置、
10・・・プロセス量入力装置。 代理人弁理士 秋 本 正 実察 2m (A) (B) 纂 3 回 fllWs9、 隼 fO2 手続補正書(自発) 昭和63年特許願第95485号 2、発明の名称 燃焼制御方法、及び、燃焼制御装置 3、補正をする者 事件との関係 特許出願人 住所(居所) 東京都千代田区神田駿河台四丁目6番地
氏名(名称) (510)株式会社 日立製作所4、
代理人 住所 東京都港区西新橋1丁目6番14号 相馬西新
橋ビル〔別 紙〕 (1)明細書第8ページ、下から9行目初頭のX目から
同ページの最下行末尾のu (L)までの、(1)式を
1次記の如く補正する。 (2)明細書第9ページ3行目の’a+j(Q)Jを’
a+jQJと補正する。 (3)明細書第9ページ4行目のr u (Q) 」を
rufLJと補正する。 (4)明細書第9ページ4行目のrQ=o、1.−Jヲ
、「Ω=1.・・・」と補正する。 (5)明細書第10ページ下から4行目の「最大の」を
、「最尤」と補正する。 (6)明細書第11ページ4行目の「近つける」を、「
近づける」と補正する。 以上 手続補正書は式) 昭和63年8月25日
第4図は前記実施例の作動を示すフロー図、第5図(A
)、(B)は本発明の作用効果を説明するための図表で
ある。 第6図は、前記実施例においてi測した火炎の輝度分布
像の模式図である。 第7図は本発明の詳細な説明するための図表、第8図乃
至第10図は前記と異なる実施例の説明図である。 1・・・火炉、2・・・バーナ、3・・・水冷管、4・
・・イメージフィバ、6・・・ITVカメラ、7・・・
フレームメモリ、8・・・演算器、9・・・表示装置、
10・・・プロセス量入力装置。 代理人弁理士 秋 本 正 実察 2m (A) (B) 纂 3 回 fllWs9、 隼 fO2 手続補正書(自発) 昭和63年特許願第95485号 2、発明の名称 燃焼制御方法、及び、燃焼制御装置 3、補正をする者 事件との関係 特許出願人 住所(居所) 東京都千代田区神田駿河台四丁目6番地
氏名(名称) (510)株式会社 日立製作所4、
代理人 住所 東京都港区西新橋1丁目6番14号 相馬西新
橋ビル〔別 紙〕 (1)明細書第8ページ、下から9行目初頭のX目から
同ページの最下行末尾のu (L)までの、(1)式を
1次記の如く補正する。 (2)明細書第9ページ3行目の’a+j(Q)Jを’
a+jQJと補正する。 (3)明細書第9ページ4行目のr u (Q) 」を
rufLJと補正する。 (4)明細書第9ページ4行目のrQ=o、1.−Jヲ
、「Ω=1.・・・」と補正する。 (5)明細書第10ページ下から4行目の「最大の」を
、「最尤」と補正する。 (6)明細書第11ページ4行目の「近つける」を、「
近づける」と補正する。 以上 手続補正書は式) 昭和63年8月25日
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 1、バーナの燃焼を制御する方法において、 (a)予め、火炎の形状、及び、炉内状況を表わす物理
量を計測し、 (b)火炎の形状と、炉内状況との関係を把握して、 (c)火炎形状と炉内状況との関係を表わすモデルを同
定し、 (d)バーナの作動状態において、所望の炉内状況に対
応する火炎形状が得られるように、該バーナの操作量を
決定することを特徴とする、燃焼制御方法。 2、前記のモデルとして、回帰モデルを用いることを特
徴とする請求項1に記載の燃焼制御方法。 3、前記の火炎形状は、火炎の輝度分布像であることを
特徴とする請求項1に記載の燃焼制御方法。 4、前記の火炎形状は、輻射分布像であることを特徴と
する請求項1に記載の燃焼制御方法。 5、前記の火炎形状は、ホログラフイ干渉像及びシャド
ウグラフ像の少なくとも何れか一方であることを特徴と
する請求項1に記載の燃焼制御方法。 6、バーナの燃焼を制御する装置において、 (a)火炉内の物理量を検出する複数個のセンサと、 (b)火炎形状を撮像するTVカメラと、 (c)上記検出物理量と、TVカメラ画像情報とを入力
される自動演算機と、 (d)上記自動演算器の出力信号を受けて、バーナ操作
用の調節装置を制御する操作量調節装置とを設け、かつ
、 前記の自動演算器は (イ)火炎形状のモデルを記憶する機能と、 (ロ)入力された火炎形状を上記のモデルと比較する機
能と、 (ハ)入力された火炎形状と、予め与えられた火炎モデ
ルとの差を算出する機能と、 (ニ)上記の差を少なからしめる方向にバーナの操作内
容を選択し決定する機能とを備えたものであることを特
徴とする燃焼制御装置。 7、前記のモデルは回帰モデルであることを特徴とする
請求項6に記載の燃焼制御装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP63095485A JPH0629665B2 (ja) | 1988-04-20 | 1988-04-20 | 燃焼制御方法、及び、燃焼制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP63095485A JPH0629665B2 (ja) | 1988-04-20 | 1988-04-20 | 燃焼制御方法、及び、燃焼制御装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH01269820A true JPH01269820A (ja) | 1989-10-27 |
JPH0629665B2 JPH0629665B2 (ja) | 1994-04-20 |
Family
ID=14138909
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP63095485A Expired - Lifetime JPH0629665B2 (ja) | 1988-04-20 | 1988-04-20 | 燃焼制御方法、及び、燃焼制御装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH0629665B2 (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH03255813A (ja) * | 1990-03-02 | 1991-11-14 | Hitachi Ltd | 燃焼制御方法、燃焼設備および火炎監視システム |
-
1988
- 1988-04-20 JP JP63095485A patent/JPH0629665B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH03255813A (ja) * | 1990-03-02 | 1991-11-14 | Hitachi Ltd | 燃焼制御方法、燃焼設備および火炎監視システム |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPH0629665B2 (ja) | 1994-04-20 |
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