JPH0278819A - 燃焼効率の制御方法 - Google Patents

燃焼効率の制御方法

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JPH0278819A
JPH0278819A JP1196485A JP19648589A JPH0278819A JP H0278819 A JPH0278819 A JP H0278819A JP 1196485 A JP1196485 A JP 1196485A JP 19648589 A JP19648589 A JP 19648589A JP H0278819 A JPH0278819 A JP H0278819A
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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。

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、燃焼火格子を備えた燃焼設備の燃焼効率を制
御する方法に関するもので、この方法では一次空気はこ
の火格子の長さ方向に沿ってゾーンごとに区別して制御
供給される。また本発明はこの方法を実施するための制
御装置にも関係している。
従来の技術 燃焼火格子上の燃焼経過は、火格子の長さ方向に沿って
違って見える。装入口付近で、燃料は乾燥され、点火さ
れる。これに続く範囲で燃料は強烈に燃えるが、その強
さは火格子の末端に行くに従って低下する。火格子末端
のわずかに前では、燃え尽きて冷えたスラグがまだ残っ
ているだけであるが、これは適切に作られた排出装置の
中に落下する。燃料が火格子に沿った途中で経過する相
が異なることに基づいて、一次空気供給の制御を区別す
る必要がある。今までこれは、火格子の下の長さ方向に
、違った燃焼相を考慮して、区別した空気量を供給する
ための細分した火格子下に通風ゾーンを設けることによ
って行われてきた。この場合個々の火格子下の通風ゾー
ンへの一次空気供給は、予め計算した分布曲線に基づい
て行い、また補足的に燃焼ベッドを観察することによっ
て、その時々の支配する状態に適応させることができる
。燃焼ガス中の測定されたｏ２−湿・含有量または燃焼
室温度または蒸気質量流量との関係において、燃焼効率
制御が行われることもよく知られている。この場合にも
個々の火格子下の通風ゾーンについては、計算および経
験から得た一次空気量の分布に頼らざるを得ない。
発明が解決しようとする課題 この種の燃焼効率制御方法の欠点は、火格子の幅に関す
る一次空気の調節および分布が、燃料の品質の平均値に
基づいて行われたので、幅に関しては、燃料の品質およ
び燃料の量の違いが全く考慮されなかったという事実に
ある。その結果、燃焼挙動が場所によって異なり、また
空気過剰率が変動するので、燃焼設備の燃焼室の中の温
度プロフィルを均等にしようとする努力が妨げられた。
このため、熱的挙動（効率）だけでなく、有害ガスの発
生にも悪い影響を与えることがある。
本発明の目的は、全燃焼火格子面にわたって、その時々
の燃料の品質および燃料の量に関係なく、最適な燃焼挙
動と共に比較的少ない排出値、すなわち比較的少ない環
境負荷およびできるだけ高く−様な熱効率、換言すれば
均等な蒸気生産が達成されるように、燃焼効率制御を改
養することである。
この目的は、請求項１の前文に示された種類の方法に基
づき、本発明に従って、一次空気供給をゾーンごとに、
燃焼火格子の横方向でも区別をつけて制御し、また個々
の燃焼ゾーンを監視して、その時々の燃焼ゾーンを支配
する燃料の燃焼挙動に応じて、一次空気を個々の燃焼ゾ
ーンに供給することによって解決される。
この発明に基づく方法によって、異なる燃料品質および
異なる燃料分布を考慮することができるので、燃焼火格
子のすべての個所において、最適な燃焼状態が支配する
ようになる。この結果、排出値は少くなり、また設備の
熱効率は高くなる。
個々の燃焼ゾーンの監視は、燃焼室における燃焼ゾーン
の上部の適切な数個所で温度を測定することによって行
うことができる。本発明に基づく方法の優れた具体性に
従い、個々の燃焼ゾーンの監視は、ビデオカメラまたは
サーモグラフィーカメラを用いて行うことができる。
本発明の方法を実施するための燃焼火格子を備えた装置
では、この燃焼火格子の長さ方向に細分した火格子下の
通風ゾーンを通して一次空気の供給が行われるが、その
特徴とするところは、火格子下の通風ゾーンが燃焼火格
子の横方向においても小区分されており、また燃料の燃
焼挙動を把握するための監視装置が、その時々の火格子
下の通風ゾーンに関連した個々の燃焼ソーンの上部に取
り付けられていることにある。
監視装置には、個々の燃焼ゾーンに組込まれた熱電対を
含ませることができる。これによって、燃焼室における
温度プロフィルを記録し、それに応じて個々の燃焼ゾー
ンへの一次空気の供給に影響を与えることが可能である
。この場合、熱電対は燃焼ゾーンの上方、５〜１５ｍに
取り付けるのが有利である。
本発明をさらに実施するに当り、監視装置に優先的に含
まれるのは、サーモグラフィーまたはビデオカメラ、監
視機、および受信した画像を１つ１つの画像走査線と画
像点に分解し、またこのようにして得られたディジタル
値、これは、その時々の燃焼ゾーンにおける燃焼ベラ１
１Ｈ度、フレーム放射または輝度に対する尺度となるも
のを、設定基準値と比較し、偏差がある場合はそれに応
じて制御過程を実施させる自由にプログラミングのでき
る計算機である。この種の監視装置は特に有利であるが
、これは燃焼火格子のあらゆる個々の点について監視を
行うことができるために特に敏感な制御が可能だからで
ある。
次に、本発明に基づく方法を実施するための装置の、図
面に示した実施例によって、本発明を説明する。
実施例 第１図は、燃焼火格子の縦方向の断面であり、火格子全
体を１で示しである。燃料を装入するために、装入テー
ブル３の上方に装入シュート２が装備されており、装入
テーブル上には、燃料を燃焼火格子１上に供給するため
の装入ピストン４が備えられている。火格子上で燃料は
点火され、さらに経過する間に燃焼し、最後は火格子の
末端でスラグとなり、スラグは、スラグ落下用縦孔５を
通り、図には示してない配送装置に注入される。燃焼火
格子１上の燃焼室は６で示しである。
一次空気としての燃焼空気の供給は、送風機７により、
チャンネル８を通り、火格子下の通風分配器９に対して
行われる。この分配器から、空気供給パイプ１０が１本
１本、個々の火格子下の通風ゾーン１１〜１５につなが
っている。これらの火格子下通風ゾーンは、第１図に示
すように燃焼火格子の縦方向に分割されているだけでな
く１図面から明らかなように、燃焼火格子の横方向にお
いても個々の火格子下の通風ゾーンに小区分されており
、これらは文字ａ、ｂで示しである。火格子下の通風ゾ
ーンＩｌａ〜１５ｂの数に応じて、空気供給パイプｌＯ
には、それに相当する多くの空気供給パイプ１６があり
、これらの中の空気装入量は、図面に示すように制御装
置１７によって制御することができる。この処置により
、燃焼火格子は、火格子下の通風ゾーンに一致する個々
の燃焼ゾーンに小区分される。この結果、各々の個々の
燃焼ゾーンを、そこに存在する燃料の量および正に出合
おうとする燃料の質ならびに燃料の燃焼挙動に応じて制
御することが可能となる。
このような制御が実施できるためには、燃焼火格子上の
燃焼挙動を監視する監視装置が必要である。このために
、第３図、第４図には、２つの異なる手段が示しである
。
第３図に示したのは、ガスの通路２０の天井１９に備え
られたビデオカメラないしサーモグラフィカメラ１８の
配置である。ビデオカメラまたはサーモグラフィカメラ
１８は、燃焼室６を通して燃焼火格子１を上から観察で
きるように調整しである。このビデオカメラは、監視装
置２１および自由にプログラミングのできる計算機２２
に連結しである。この計算機は、受信した画像を適切に
分解し、このようにして得られた、その時々の燃焼ゾー
ンにおける輝度に対する尺度を示しているディジタル値
を設定基準値と比較し、偏差がある場合には、制御装置
２３を経て、空気供給パイプ１６の中にトラップまたは
スライドバルブとして構成されている制御装置１７を調
整する適切な制御過程を実施させる。
第４図、第５図は、個々の熱雷対２４で構成された他の
監視装置を示したもので、熱電対が測定値を自由にプロ
グラミングのできる計算機２２に伝達すると、計算機は
第３図と関連して説明するように、制御装置２３を経て
、空気供給パイプ１６の中のその時の制御装置１７の調
節を行う。
第５図には個々の熱電対２４の分布の全体が示しである
。これかられかるように熱電対はガス通路の範囲にわた
って均等に分布しであるので、できるだけ多くの燃焼ゾ
ーンを監視することができる。熱電対２４も、ビデオカ
メラ１８も、５〜１５ｍの高さに配置されている。
【図面の簡単な説明】
第１図は個々の火格子下通風ゾーンを備えた燃焼火格子
の縦方向断面、第２図は第１図による燃焼火格子の平面
図、第３図は同上のビデオないしサーモグラフィーカメ
ラを配置した燃焼設備の縦方向断面の一部を示す図面、
第４図は同上の熱電対を配置した燃焼設備の縦方向断面
の一部を示す図面、第５図は、第４図のｖ−ｖ線による
断面図である。 １・・・火格子　　　　　２・・・装入シュート６・・
・燃焼室　　　　　１１〜１５・・・通風ゾーン１８・
・・ビデオカメラまたは サーモグラフインクカメラ ２１・・・監視装置　　　　２２・・・計算機２４・・
熱電対 エネルギーテクニーク ｉｇ−１ Ｆｉ９．２ Ｆｉｇ、　ｋ

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 １、一次空気の供給を、火格子の長さ方向に沿ってゾー
    ンごとに別々に制御することによって、燃焼火格子を備
    えた燃焼設備の燃焼効率の制御する方法であって、一次
    空気供給を、燃焼火格子の横方向においてもゾーンごと
    に区別して制御し、また個々の燃焼ゾーンを監視して一
    次空気量をその時々のゾーンを支配する燃料の燃焼挙動
    に応じて、個々の燃焼ゾーンに供給することを特徴とす
    る燃焼効率の制御方法。 ２、個々の燃焼ゾーンの監視を、これらの燃焼ゾーンの
    上方で温度を測定することによって実施することを特徴
    とする請求項１に記載の制御方法。 ３、個々の燃焼ゾーンの監視を、ビデオカメラまたはサ
    ーモグラフィーカメラを用いて行うことを特徴とする請
    求項１に記載の制御方法。 ４、燃焼火格子の長さ方向に分布した火格子下の通風ゾ
    ーンを経て、一次空気供給を行う請求項１による制御方
    法を実施するための燃焼火格子を備えた装置であつて、
    火格子下の通風ゾーン（１１〜１５）は、燃焼火格子（
    １）の横方向にも分布し（１１−１１ｂ）（１２−１２
    ｂ）（１３−１３ｂ）（１４−１４ｂ）（１５−１５ｂ
    ）ており、その時々の火格子下の通風ゾーンに関連した
    個々の燃焼ゾーンにおける燃料の燃焼挙動を把握するた
    めの監視装置（１８）（２４）を備えていることを特徴
    とする制御装置。 ５、監視装置には、個々の燃焼ゾーン（１１〜１５）に
    関連した熱電対（２４）が含まれることを特徴とする請
    求項４に記載の制御装置。 ６、熱電対（２４）は、燃焼ゾーン（１１−１５ｂ）の
    上方５〜１５ｍの間に配置されていることを特徴とする
    請求項５に記載の制御装置。 ７、監視装置は、サーモグラフィーカメラまたはビデオ
    カメラ（１８）、監視器（２１）および自由にプログラ
    ミングのできる計算機（２２）を含み、この計算機は、
    受信した画像を１つ１つの画像走査線および画像点に分
    解し、このようにして得られた、その時々の燃焼ゾーン
    における燃焼ベッド温度、フレーム放射または輝度に対
    する尺度を示すディジタル値を、設定基準値と比較して
    、偏差がある場合には、それに応じた制御過程を実施さ
    せることを特徴とする請求項４に記載の制御装置。
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