JPH02178517A - Device to control burner combustion - Google Patents

Device to control burner combustion

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JPH02178517A
JPH02178517A JP33461988A JP33461988A JPH02178517A JP H02178517 A JPH02178517 A JP H02178517A JP 33461988 A JP33461988 A JP 33461988A JP 33461988 A JP33461988 A JP 33461988A JP H02178517 A JPH02178517 A JP H02178517A
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ion current
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岸田 晃彦
Shuji Iida
修司 飯田
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Abstract

PURPOSE:To make it possible to control exactly the air volume supplied to a burner by providing an ion detector which detects the ionic current in the flame and connecting an ionic current vibration adjustment meter to an air flow rate correction device and connecting said air flow rate correction device to an air flow rate regulating valve. CONSTITUTION:An ion detector 17 to detect ionic current which develops between two electrodes 13a and 13b which are provided to enter the end section of a flame 3 emanating from a burner 2 or between one electrode 13 provided in said end section and a terminal 15 provided at the flame emanating section 14 of the flame 3 of the burner 2 is connected to a frequency analyzer 19, and this frequency analyzer 19 is connected to ionic current vibration adjustment meter 20 which receives the spectrum signal obtained by the frequency analyzer 19. And, said adjustment meter 20 is connected to an air flow rate correction device 11 which compares the signals from the adjustment meters with a most suitable state of combustion which is beforehand stored in a memory and issues the signal to cancel the deviation in the comparison, and said air flow rate correction device 11 is connected to a flow rate regulating valve 8 which carries out air flow rate regulation. With this arrangement the state of the flame 3 can be detected exactly so that the volume of air added to the burner 2 can be controlled exactly.

Description

【発明の詳細な説明】 (産業上の利用分野) 本発明は、ボイラ等の燃焼設備に使用するバーナの燃焼
制御装置に関するものである。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION (Field of Industrial Application) The present invention relates to a combustion control device for a burner used in combustion equipment such as a boiler.

(従来の技術) 液体または気体の燃料を燃焼させるバーナにおいては、
燃焼中その燃焼状態を最適に維持することが望ましい、
このための従来技術としては、バーナの火炎が発生する
光強度信号をフォトトランジスタ、フォトダイオードあ
るいは太陽電池等の半導体を使用して電気信号に変換し
、その振動波形の周波数解析の結果得たパワースペクト
ルの積分値を利用して燃焼制御を行なう方法と装置とが
提案されている(特願昭52−139456号)。
(Prior art) In a burner that burns liquid or gaseous fuel,
It is desirable to maintain the combustion state optimally during combustion.
Conventional technology for this purpose involves converting the light intensity signal generated by the burner flame into an electrical signal using a semiconductor such as a phototransistor, photodiode, or solar cell, and then converting the light intensity signal generated by the burner flame into an electrical signal by analyzing the frequency of the vibration waveform. A method and apparatus for controlling combustion using the integral value of the spectrum has been proposed (Japanese Patent Application No. 139456/1982).

(発明が解決しようとする課屈) 以上従来技術として述へた、火炎から発生する光を利用
する方法では、炉1に対して複数個のバーナ2を、第1
b図に示すように対向させて設置した場合、特定のバー
ナの火炎3を区別して検出することが不可能であったり
、またバーナの火炎が被加熱物に直接当てられていた場
合に光センサによって光の検出ができないことになると
いうことがあった。さらに火炎からの光を電気信号に変
換するためのフォトダイオード等の素子を必要とするの
で、これら破損しやすい素子への特別の配慮も必要とな
った。
(Issues to be Solved by the Invention) In the method of utilizing light generated from a flame, which has been described above as the prior art, a plurality of burners 2 are connected to the furnace 1, and the first
If they are installed facing each other as shown in Figure b, it may be impossible to distinguish and detect the flame 3 of a particular burner, or if the burner flame is directly applied to the object to be heated, the optical sensor may This sometimes resulted in the inability to detect light. Furthermore, since elements such as photodiodes are required to convert light from the flame into electrical signals, special consideration must be given to these easily damaged elements.

本発明は、このように火炎から発生する光を利用する方
法には問題点が残存する現況に鑑みて成されたものであ
り、光の利用に代え、火炎中のイオン電流を捉えてバー
ナの燃焼制御を行なうようにした装置を提供することを
解決課題とするものである。
The present invention was made in view of the current situation where problems remain with methods that utilize light generated from flames. The object of the present invention is to provide a device that performs combustion control.

(課題を解決するための手段) 本発明は、上記課題を解決するための手段として、バー
ナ2が発する火炎3の先の部分に入るように設けた2本
の電鴎棒13a 、 13b間、あるいは同部分に設け
た1本の電極棒13とバーナ2の火炎3の放射部14に
設けた端子15との間に生ずるイオン電流を検出する検
出器17を設け、該検出器17を増幅器18を介して周
波数解析器19に接続し、該周波数解析器19を、該周
波数解析器19によって得られるパワースペクトラム信
号を受けるイオン電流振動調節計20に接続し、該イオ
ン電流振動調節計20を、該イオン電流振動調節計20
からの信号をあらかじめ記憶しておいた最適燃焼状態と
比較してその偏差を解消する信号を発する空気流m補正
器11に接続し、該空気流量補正器11を空気の流量調
節を行なう流星調節弁8に接続した構成としたものであ
る。
(Means for Solving the Problems) The present invention provides, as a means for solving the above problems, between two electric hook rods 13a and 13b provided so as to enter the tip of the flame 3 emitted by the burner 2, Alternatively, a detector 17 is provided to detect the ionic current generated between one electrode rod 13 provided in the same part and a terminal 15 provided in the radiation part 14 of the flame 3 of the burner 2, and the detector 17 is connected to the amplifier 18. The frequency analyzer 19 is connected to an ion current oscillation controller 20 that receives the power spectrum signal obtained by the frequency analyzer 19, and the ion current oscillation controller 20 is connected to a frequency analyzer 19 via a The ion current vibration controller 20
The air flow rate compensator 11 is connected to an air flow m corrector 11 which compares the signal from a pre-stored optimum combustion state with a pre-stored optimum combustion state and generates a signal to eliminate the deviation, and the air flow rate corrector 11 is connected to a meteor adjustment device which adjusts the air flow rate. It has a configuration in which it is connected to a valve 8.

(作用) −1−記構成とすれば、火炎3中の光を利用しないこと
により5火炎3の状態の検出がバーナ2の配置状況や火
炎3が被加熱物に直接当ることの影響なしに、正確に行
なわれることになる。したがってバーナ2に加える空気
の輩も正確に管理できることになる。
(Function) With the configuration described in -1-, the state of the flame 3 can be detected without using the light in the flame 3, without being affected by the arrangement of the burner 2 or the direct contact of the flame 3 with the object to be heated. , will be done accurately. Therefore, the amount of air added to the burner 2 can also be controlled accurately.

(″に絶倒) 次に本発明の一実施例を図について説明する。(absolutely devastated) Next, one embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.

第1図において符号lで示すものは金属製品笠を加熱処
理するための炉である。この炉lにはバーナ2が取付け
られており、火炎3を発生するようになっている。バー
ナ2には燃料供給管4および燃焼用空気供給管5が接続
されている。そして燃料供給管4には流全調節弁6およ
び流量計7が設けられ、燃焼用空気供給管5には、流量
調節弁8が設けられている。燃料の流星調節弁6の開度
は、温度調節器9によって制御されるようになっている
。すなわち、炉lには温度計10が設置されており、温
度調節器9はこの温度計lOからの信号と上記流量計7
からの信号を得て炉内温度と設定温度との差から設定温
度を得るに必要な燃焼量(燃料流量)を演算し、出力す
るようになっている。この出力は燃料の温暖調節弁6と
燃焼用空気の7AIn R節弁8に対して与えられる。
In FIG. 1, the reference numeral 1 indicates a furnace for heat-treating a metal product shade. A burner 2 is attached to this furnace 1 to generate a flame 3. A fuel supply pipe 4 and a combustion air supply pipe 5 are connected to the burner 2 . The fuel supply pipe 4 is provided with a flow control valve 6 and a flow meter 7, and the combustion air supply pipe 5 is provided with a flow control valve 8. The opening degree of the fuel meteor control valve 6 is controlled by a temperature controller 9. That is, a thermometer 10 is installed in the furnace l, and the temperature controller 9 receives a signal from this thermometer lO and the flow meter 7.
The combustion amount (fuel flow rate) necessary to obtain the set temperature is calculated from the difference between the furnace temperature and the set temperature, and is output. This output is given to the fuel warming control valve 6 and the combustion air 7AIn R control valve 8.

このため設定温度から炉内温度がずれると設定温度に戻
るように燃料および燃焼用空気の空気が加減される。
Therefore, when the temperature inside the furnace deviates from the set temperature, the amount of fuel and combustion air is adjusted so that the temperature returns to the set temperature.

燃料の流主に対する燃焼用空気の流量は、温度調節器8
により、燃料流星を基に算出されるが、その値が、その
まま燃焼用空気の流星調節弁8に対して成されるのは好
ましくない。たとえば炉lの扉(図示せず)が間けられ
て類l内に空気が侵入した場合に、燃料流星を基に算出
した出力でそのまま流星調節弁8がコントロールされる
と排ガス損失が増大してしまうし、またバーナ2の異常
により燃料の微粒化状態が悪化した場合には、そのまま
にしておくと燃焼不良により、すすが太〒に発生してし
まうことになる。このような不都合を解消するために、
温度調節器9からの出力は燃焼用空気流量補正器11に
て補正した後、流星調節弁8に出力するようになってい
る。
The flow rate of combustion air relative to the flow of fuel is controlled by a temperature controller 8.
Although it is calculated based on the fuel meteor, it is not preferable that this value is directly applied to the combustion air meteor control valve 8. For example, if the door (not shown) of the furnace I is opened and air enters the class I, if the meteor control valve 8 is directly controlled with the output calculated based on the fuel meteor, the exhaust gas loss will increase. Furthermore, if the state of atomization of the fuel deteriorates due to an abnormality in the burner 2, if left untreated, a large amount of soot will be generated due to poor combustion. In order to eliminate such inconvenience,
The output from the temperature controller 9 is corrected by a combustion air flow rate corrector 11 and then output to the meteor control valve 8.

燃焼用空気流量補正器11は、温度調節器9と共に燃焼
用空気の流里調節部12を構成する。燃焼用空気流量補
正器11に対する補正用出力は次のような燃焼制御装置
において作られる。これを説明する。炉lのバーナ2に
よって生成される火炎3に臨む位置に電極棒13が取付
けられており、バーナ2の火炎放射fis14には端子
15が設けられている。
The combustion air flow rate corrector 11 and the temperature regulator 9 constitute a combustion air flow rate adjustment section 12 . A correction output for the combustion air flow rate corrector 11 is produced by the following combustion control device. Let me explain this. An electrode rod 13 is attached to a position facing the flame 3 generated by the burner 2 of the furnace 1, and a terminal 15 is provided on the flame radiation fis 14 of the burner 2.

電極棒13はイオン電流遮断装置16の入力側に接続さ
れ、イオン電流遮断装置16の出力側は検出器17の入
力端に接続されている。検出器17には端子15も接続
されており、これによって検出器17は火炎3中のイオ
ン電流を検出するようになっている。
The electrode rod 13 is connected to the input side of the ion current interrupting device 16, and the output side of the ion current interrupting device 16 is connected to the input end of the detector 17. A terminal 15 is also connected to the detector 17, so that the detector 17 detects the ionic current in the flame 3.

前述のイオン電流遮断装置I6は、イオン電流信号を周
期的に遮断する作用をする。
The aforementioned ion current interrupting device I6 functions to periodically interrupt the ion current signal.

検出器I7の出力側は、検出されたイオン電流信号を増
幅する増幅器18を介して、FFTアナライザ等からな
る周波数解析器19に接続され、イオン電流信号の周波
数解析が行なわれるようになっている。周波数解析器1
9の出力側にはイオン1!流振動調節計20が接続され
ている。このイオン電流振動調節計20は、周波数解析
器19が出力したパワースペクトラム信号とイオン電流
遮断装置16の出力信号から燃焼状態の検出を行ない、
これをあらかじめ記憶している最適燃焼状態と比較して
、その偏差により空気流量補正係数を求め、その信号に
より流l調節計12により偏差を解消するに必要な燃焼
用空気の流量を得るための出力を流MR節弁8に発する
ことになる。
The output side of the detector I7 is connected via an amplifier 18 that amplifies the detected ion current signal to a frequency analyzer 19 consisting of an FFT analyzer or the like, so that frequency analysis of the ion current signal is performed. . Frequency analyzer 1
Ion 1 is on the output side of 9! A flow vibration controller 20 is connected. This ion current vibration controller 20 detects the combustion state from the power spectrum signal outputted by the frequency analyzer 19 and the output signal of the ion current cutoff device 16.
This is compared with the optimal combustion state stored in advance, and an air flow rate correction coefficient is determined based on the deviation. Based on the signal, the flow rate controller 12 is used to obtain the flow rate of combustion air necessary to eliminate the deviation. The output will be sent to the flow MR control valve 8.

ここで、イオン電流振動調節計20に人力されるイオン
電流遮断装置16からの信号について説明する。イオン
電流遮断装置16は前述したように、電1415からの
信号を周期的に遮断するもので、この遮断を行なうこと
により、システムへのノイズの影をを知るために使H1
される。すなわち、遮断したとき、イオン電流振fj)
′I調節計20に遮断中であることを知らせ、そのとき
求められたパワースペクトラム信号をノイズであると判
断し、遮断されていないときのパワースペクトラム信号
よりその分を除くことにより、ノイズの影響を除去する
ことになる。このためイオン電流遮断装置16からは、
現在遮断中であるか否かをイオン電流振動調節計20に
知らせるようになっている。
Here, the signal from the ion current interrupting device 16 that is manually input to the ion current vibration controller 20 will be explained. As mentioned above, the ion current cutoff device 16 periodically cuts off the signal from the electric current 1415. By doing this, the ion current cutoff device 16 can be used to detect the influence of noise on the system.
be done. In other words, when cut off, the ion current swing fj)
'I notify the controller 20 that the interruption is in progress, determine that the power spectrum signal obtained at that time is noise, and remove that amount from the power spectrum signal when it is not interrupted, thereby eliminating the influence of noise. will be removed. Therefore, from the ion current interrupter 16,
The ion current vibration controller 20 is informed whether or not it is currently being cut off.

次に作用説明をする6本発明は前述のように、燃焼装置
において液体および気体燃料の燃焼を行なう場合に、そ
の燃焼火炎中のイオン電流の振動周波数が燃焼状態によ
って変化する特性を利用したものである。燃焼火炎中の
イオン電流の変化を検出する方法としては、その電流レ
ベルを検出する方法もあるが、本発明においては次のよ
うにする。すなわち、燃焼により生ずる火炎3中のイオ
ン電流を検出するため、第3図に示すように火炎3の先
の部分に2本の′rLt!!棒13a 、 13bを平
行に設け、その間を流れるイオン電流を測定するか、あ
るいは第4図に示すように火炎3中に1本の電極棒3を
設け、この電極棒3とバーナ2の火炎放射部14に設け
た端子I5との間に生ずるイオン心流を検出するかにな
る(後者については第1図委照) これらいずれかの方法によって得たイオン電流信号は、
第5図に示すような振動したものとなる。この信号は1
周波数解析器19に入力され、第6図に示すようなパワ
ースペクトラムが求められる。このようにして求められ
たパワースペクトラムは、第6図に示すように燃焼状態
の一つの指標である空燃比を変化させることにより、高
い側の周波数成分のレベルが変化する。この変化を制御
信号に変える方法としては、第7図ないし第13図に示
すような数種がある。
Next, the operation will be explained.6 As mentioned above, the present invention utilizes the characteristic that the oscillation frequency of the ion current in the combustion flame changes depending on the combustion state when liquid and gaseous fuels are combusted in a combustion device. It is. As a method for detecting changes in the ion current in a combustion flame, there is a method of detecting the current level, but in the present invention, the method is as follows. That is, in order to detect the ion current in the flame 3 generated by combustion, two 'rLt! ! Either the rods 13a and 13b are installed in parallel and the ionic current flowing between them is measured, or one electrode rod 3 is installed in the flame 3 as shown in FIG. 4, and the flame radiation of this electrode rod 3 and the burner 2 is The ionic current signal generated by the terminal I5 provided in the section 14 is detected (see Fig. 1 for the latter).The ionic current signal obtained by any of these methods is
It vibrates as shown in Figure 5. This signal is 1
The signal is input to the frequency analyzer 19, and a power spectrum as shown in FIG. 6 is obtained. In the power spectrum obtained in this way, the level of the higher frequency component changes by changing the air-fuel ratio, which is one indicator of the combustion state, as shown in FIG. There are several methods of converting this change into a control signal, as shown in FIGS. 7 to 13.

まず第7図のものは、燃焼状態の変化によりパワースペ
クトラムが大きく変化する特定周波数帯の積分子a B
と全周波数帯の積分値Aの比B/Aを使用する方法であ
る。第8図のものは特定周波数帯の積分値Bをそのまま
使用する方法である。第9図のものは全周波数帯での最
大値Cと特定周波数帯での最大値りの比D/Cを使用す
る方法である。第10図に示すものは特定周波数帯での
最大値りをそのまま使用する方法である。第11図に示
すものは主周波数帯の平均値Eと特定周波数帯の平均(
i1’l Fの比F/Eを使用する方法である。第12
図に示すものは特定周波数帯の平均値Fをそのまま使用
する方法である。最後の第13図に示すものは特定周波
数帯の積分値Bと全周波数帯の積分値Aより積分(]a
 Bを除いた値との比B/(A−F3)を使用する方法
である。
First of all, the one in Figure 7 shows the product numerator a B in a specific frequency band where the power spectrum changes greatly due to changes in the combustion state.
This method uses the ratio B/A of the integral value A of all frequency bands. The method shown in FIG. 8 uses the integral value B of a specific frequency band as it is. The method shown in FIG. 9 uses the ratio D/C between the maximum value C in all frequency bands and the maximum value in a specific frequency band. The method shown in FIG. 10 uses the maximum value in a specific frequency band as is. What is shown in Figure 11 is the average value E of the main frequency band and the average value E of the specific frequency band (
This method uses the ratio F/E of i1'lF. 12th
The method shown in the figure uses the average value F of a specific frequency band as is. The last one shown in Figure 13 is the integral (]a
This method uses the ratio B/(A-F3) with respect to the value excluding B.

これらの方法のいずれのものを用いてもよいが、第14
図はそのうちの最後の方法、すなわち第13図の方法に
より求めた値の変化を表わしている。この図から明らか
なように、この方式により求めた値は、燃焼状態の一指
標である排ガスotの排出型(%)の変化に追従して変
化することになる。したがって、このffiを使用する
ことにより燃焼状態の制御をすることが可能である。ま
た燃焼に起因するイオン、−Is流の振動周波数を基に
計測しているため、火炎がなければ出力はゼロとなる。
Any of these methods may be used, but the fourteenth method
The figure shows changes in values determined by the last method, that is, the method shown in FIG. As is clear from this figure, the value determined by this method changes in accordance with the change in the exhaust type (%) of the exhaust gas ot, which is an index of the combustion state. Therefore, by using this ffi, it is possible to control the combustion state. Furthermore, since the measurement is based on the vibration frequency of the -Is flow of ions caused by combustion, the output will be zero if there is no flame.

この減少により火炎の有無を検知する手段としてもf重
用することができる。
Due to this reduction, it can also be used as a means for detecting the presence or absence of flame.

次に、イオン電流振動調節計20内での処理内容を、第
2図を用いて説明する。まずステップ2−1でパワース
ペクトラム信号を入力し、次のステップ2−2でイオン
電流遮断装置16からの信号により、現在イオン電流信
号線が遮断されているか否かを判断し、遮断されている
ときにはステップ2−3に進み、第15図に示すような
装置外部からくるノイズと装置内部で発生しているノイ
ズ等により求められた信号をメモリーに記憶する。また
ステップ2−2において遮断されていないと判断された
場合にはステップ2−4に進み、現状の火炎からIQた
信号から求めたパワースペクトラム信号からステップ2
−3においてメモリーにJ己憶されたパワースペクトラ
ム成分を除き、真の火炎からのパワースペクトラム信号
をi)る。
Next, the contents of processing within the ion current vibration controller 20 will be explained using FIG. 2. First, in step 2-1, a power spectrum signal is input, and in the next step 2-2, it is determined based on the signal from the ion current interrupting device 16 whether or not the ion current signal line is currently interrupted. In some cases, the process proceeds to step 2-3, and a signal obtained from noise coming from outside the device and noise generated inside the device as shown in FIG. 15 is stored in the memory. If it is determined in step 2-2 that the interruption is not interrupted, the process proceeds to step 2-4, and from the power spectrum signal obtained from the IQ signal from the current flame, step 2
-3, remove the power spectrum component stored in the memory and generate the power spectrum signal from the real flame i).

次に、ステ・ノブ2−5では第13図のようにパワース
ペクトラム信号信号の全周波数帯の積分値Aを算出し、
ステップ2−6で特定周波数帯の積分(li Bを算出
する。ここで特定周波数帯は、燃焼状態の変化によりパ
ワースペクトラムが最も太き(変化する周波数帯である
1次にステップ2−7にて積分([ハ比J−B/ (A
−El)を求める。一方5各種燃料流頃に対する8通燃
焼状態の積分値比(パワースペクトラム比)Kがあらか
じめ求められており、そのデータは、イオン電流振動調
節計20内に設定されており、ステップ2−8にて現状
の積分値比Jとの差L−J−Kを求め、ステップ2−9
でその偏差りより燃焼用空気流m補正係数Mを算出する
Next, the Ste/Knob 2-5 calculates the integral value A of all frequency bands of the power spectrum signal as shown in FIG.
In step 2-6, the integral (li B) of the specific frequency band is calculated.Here, the specific frequency band is the one in which the power spectrum is the widest due to changes in the combustion state (the frequency band that changes) Integrate ([C ratio J-B/ (A
−El). On the other hand, the integral value ratio (power spectrum ratio) K of the 8 combustion states for the 5 various fuel flows is determined in advance, and the data is set in the ion current vibration controller 20 and is stored in step 2-8. Find the difference L-J-K from the current integral value ratio J, and step 2-9
The combustion air flow m correction coefficient M is calculated from the deviation.

このようにして求められた燃焼用空気dffli正係数
Mは、イオン電流振動調節計20から燃焼用空気流量補
正器11に出力される。燃焼用空気流量補正器11は、
燃焼用空気流m補正係数Mの他に温度調節器9から基畠
空気流狙信号Nを受ける。この基準空気流を信号Nは温
度調節器9にて燃料流尤信号を基に算出される。そして
燃焼用空気TA噛補正器11は信号M、Nを得、これに
よって補正演算を行ない、その結果な流唄調節弁8に出
力し、その開度を調節する。
The combustion air dffli positive coefficient M determined in this manner is output from the ion current vibration controller 20 to the combustion air flow rate corrector 11. The combustion air flow rate corrector 11 is
In addition to the combustion air flow m correction coefficient M, a basic air flow target signal N is received from the temperature controller 9. This reference air flow signal N is calculated by the temperature controller 9 based on the fuel flow likelihood signal. Then, the combustion air TA angle corrector 11 receives signals M and N, performs a correction calculation based on these signals, and outputs the result to the flow control valve 8 to adjust its opening degree.

以上説明した例は、本発明を工業炉に実施した場合であ
ったが、本発明は丁業炉以外のもの、たとえばボイラ、
ガス湯沸器、石油・ガス温風ヒータ、ガスタービン用燃
焼器等、あらゆる燃焼装置に適用することができる。第
17図に示すものはその一例である温風ヒータである。
The example explained above was a case where the present invention was implemented in an industrial furnace, but the present invention can be applied to other than industrial furnaces, such as boilers, etc.
It can be applied to all kinds of combustion equipment, such as gas water heaters, oil/gas hot air heaters, and gas turbine combustors. The one shown in FIG. 17 is an example of a hot air heater.

この温風ヒータ21は、類l内に生ずる火炎3中に挿入
した電操棒!3と炉l自体との間に発生するイオン電流
を利用するようにしている。22は燃焼板、23はエア
ノズル、24はガスノズル、25はエア、 26はガス
である。
This hot air heater 21 is an electric rod inserted into the flame 3 generated in the class I! The ionic current generated between 3 and the furnace 1 itself is utilized. 22 is a combustion plate, 23 is an air nozzle, 24 is a gas nozzle, 25 is air, and 26 is gas.

(発明の効果) 本発明は以上説明したように構成したバーナの燃焼制御
装置であるから、従来の火炎から発生する光を利用する
方法が有していた欠点、すなわちl基の炉に複数個のバ
ーナな対向させて設置した場合にも、特定のバーナの火
炎を区別して検出することが可能となり、またバーナの
火炎が被加熱物に直接当てられていた場合にも検出が可
能となる等の効果を得ることができる。また光によらな
いので、フォトダイオード等の破損しやすい素子を使用
しないで済むことになる。
(Effects of the Invention) Since the present invention is a burner combustion control device configured as described above, it overcomes the disadvantages of the conventional method of using light generated from a flame, that is, a plurality of burners in one furnace. Even when two burners are installed facing each other, it is possible to distinguish and detect the flame of a particular burner, and it is also possible to detect when the flame of a burner is directly applied to an object to be heated. effect can be obtained. Furthermore, since it does not depend on light, there is no need to use easily damaged elements such as photodiodes.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第1図は本発明の一実施例の回路図、第2・図は第1図
のうちのイオン電流振動調節計内での処理内容を説明す
るフローチャート図、第3図および第4図はバーナと電
極棒との位置関係を示す側面図、第5図は時間経過とイ
オン電流の変化状態を示すグラフ、第6図はパワースペ
クトラムの周波数との関係を示すグラフ、第7図ないし
第13図は空燃比を変化させることにより、変化する高
い側の周波数成分のレベルの変化を制御信号に変える方
法を説明するためのグラフ、第14図は排ガス中の02
とパワースペクトラムとの関係を示すグラフ、第15図
は周波数とパワースペクトラムとの関係を示すグラフ、
第16図は1基の炉に複数個のバーナを対向して設けた
例を示す平面図、第17図は本発明の他の適用例を示す
断面図である。 l・・・炉 2・・・バーナ 3・・・火炎 6.8・・・流1調節井 1・・・空気流量補正器 13 13a 、 13b −電極棒 14・・・放射部 5・・・端子 6・・・遮断装置 7・・・検出器 18・・・ 1曽 幅器 I9・・・周波数解析器 20・・・イオン電流振動調節計 特 許 出願人 トヨタ自動車株式会社第2図 第4 図 炉、糾 第1 因 1 ・・炉 2−バーナ 3 火炎 6.8  ・流V調訃粁 11、空気流萱精′工器 13.13a、13b−・・電極棒 14 名文#f郁 15−鳴子 16 ・4岐装置 17  ・検出器 18−11幅器 19  同仮数解析器 20  イ才〉電ヨ提振動調舒絆 第5 図 第6 図 周彼我(にHz) 第7 図 纂8図 t] 波数 第11 図 第12 図 第14 区
Fig. 1 is a circuit diagram of an embodiment of the present invention, Figs. 2 and 2 are flowcharts explaining the processing contents in the ion current vibration controller shown in Fig. 1, and Figs. 3 and 4 are diagrams of the burner. Fig. 5 is a graph showing the change in ion current over time, Fig. 6 is a graph showing the relationship between power spectrum frequency, and Figs. 7 to 13. Figure 14 is a graph for explaining how to convert changes in the level of the higher frequency component into a control signal by changing the air-fuel ratio.
Graph showing the relationship between frequency and power spectrum, Figure 15 is a graph showing the relationship between frequency and power spectrum,
FIG. 16 is a plan view showing an example in which a plurality of burners are provided facing each other in one furnace, and FIG. 17 is a sectional view showing another example of application of the present invention. 1...Furnace 2...Burner 3...Flame 6.8...Flow 1 Control well 1...Air flow rate corrector 13 13a, 13b - Electrode rod 14...Radiating section 5... Terminal 6...Cutoff device 7...Detector 18... 1st band I9...Frequency analyzer 20...Ion current vibration controller patent Applicant: Toyota Motor Corporation, Figure 2, Figure 4 Furnace, 1st cause 1...Furnace 2-Burner 3 Flame 6.8 ・Flow V control 11, air flow 萱精'工器13.13a, 13b--...Electrode rod 14 Famous sentence #f郁15-Naruko 16 ・4-branch device 17 ・Detector 18-11 width device 19 Mantissa analyzer 20 Isai〉Electronic vibration adjustment 5th figure 6th figure 6th figure (Hz) 7th figure Figure 8 t] Wave number 11 Figure 12 Figure 14 Section

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] (1)バーナが発する火炎の先の部分に入るように設け
た2本の電極棒間、あるいは同部分に設けた1本の電極
棒とバーナの火炎放射部に設けた端子との間に生ずるイ
オン電流を検出する検出器を設け、該検出器を増幅器を
介して周波数解析器に接続し、該周波数解析器を、該周
波数解析器によって得られるパワースペクトラム信号を
受けるイオン電流振動調節計に接続し、該イオン電流振
動調節計を、該イオン電流振動調節計からの信号をあら
かじめ記憶しておいた最適燃焼状態と比較してその偏差
を解消する信号を発する空気流量補正器に接続し、該空
気流量補正器を空気の流量調節を行なう流量調節弁に接
続したことを特徴とするバーナの燃焼制御装置。
(1) Occurs between two electrode rods installed in the tip of the flame emitted by the burner, or between one electrode rod installed in the same area and a terminal installed in the flame emitting part of the burner. A detector for detecting an ion current is provided, the detector is connected to a frequency analyzer via an amplifier, and the frequency analyzer is connected to an ion current oscillation controller that receives a power spectrum signal obtained by the frequency analyzer. The ion current oscillation controller is connected to an air flow rate compensator that compares the signal from the ion current oscillation controller with a pre-stored optimum combustion condition and generates a signal to eliminate the deviation. A combustion control device for a burner, characterized in that an air flow rate corrector is connected to a flow rate control valve that adjusts the flow rate of air.
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