JPH0364771B2 - - Google Patents
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- Publication number
- JPH0364771B2 JPH0364771B2 JP21243283A JP21243283A JPH0364771B2 JP H0364771 B2 JPH0364771 B2 JP H0364771B2 JP 21243283 A JP21243283 A JP 21243283A JP 21243283 A JP21243283 A JP 21243283A JP H0364771 B2 JPH0364771 B2 JP H0364771B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- burner
- combustion
- exhaust gas
- burners
- boiler
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired
Links
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 claims description 20
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 18
- MWUXSHHQAYIFBG-UHFFFAOYSA-N nitrogen oxide Inorganic materials O=[N] MWUXSHHQAYIFBG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 239000000567 combustion gas Substances 0.000 description 4
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 4
- 239000000446 fuel Substances 0.000 description 3
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 3
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 2
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 2
- 239000000809 air pollutant Substances 0.000 description 1
- 231100001243 air pollutant Toxicity 0.000 description 1
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
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- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 1
- 230000000007 visual effect Effects 0.000 description 1
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
- F23N—REGULATING OR CONTROLLING COMBUSTION
- F23N5/00—Systems for controlling combustion
- F23N5/003—Systems for controlling combustion using detectors sensitive to combustion gas properties
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Regulation And Control Of Combustion (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
この発明は燃焼装置に係り、特に装置に設置さ
れた多数のバーナの各々を精密に制御することに
より窒素酸化物等の大気汚染物質の排出量を低減
しかつ高効率燃焼を行える燃焼装置に関する。
れた多数のバーナの各々を精密に制御することに
より窒素酸化物等の大気汚染物質の排出量を低減
しかつ高効率燃焼を行える燃焼装置に関する。
例えば発電所用のボイラをはじめとして、事業
所用の大型のボイラには多数のバーナが設置して
あり、この様な多数のバーナの夫々につき精密に
制御するためには各バーナの各々について、その
燃焼状態を正確に検知することが前提となる。一
方、排気中の窒素酸化物（以下「NOx」と称す
る）の排出量を低減し、かつ高効率の燃焼を行う
ためにはボイラ燃焼装置の精密な制御が前提とな
る。しかしながら、現在複数のバーナの各々につ
いて燃焼状態を検知する方法は確立されておらず
ボイラ制御の面においても種々の問題が生じてい
る。
所用の大型のボイラには多数のバーナが設置して
あり、この様な多数のバーナの夫々につき精密に
制御するためには各バーナの各々について、その
燃焼状態を正確に検知することが前提となる。一
方、排気中の窒素酸化物（以下「NOx」と称す
る）の排出量を低減し、かつ高効率の燃焼を行う
ためにはボイラ燃焼装置の精密な制御が前提とな
る。しかしながら、現在複数のバーナの各々につ
いて燃焼状態を検知する方法は確立されておらず
ボイラ制御の面においても種々の問題が生じてい
る。
すなわち各バーナは低NOx燃焼等により各々
異つた条件で運転されており、かつ同一の条件で
運転されているバーナであつても空気供給量、燃
料供給量の微差等によつて全く同一に燃焼を行わ
せるのは困難である。この様な状態でボイラ排ガ
ス中のCO濃度が高くなつた場合、いづれのバー
ナのCO濃度が高くなつたかを確定するのは不可
能であり、結局バーナ全体の空気供給量を増加さ
せることになる。この結果、適正な空気比であつ
たバーナでは酸素過剰となつてNOxの発生量が
増大してしまい、また当然のことながらフアンの
動力費も上昇しボイラ効率は低下する。次に逆に
ボイラ排ガス中のO2濃度が上昇した場合は、
NOx濃度も上昇していることを意味するから、
この場合にはバーナ全体の空気供給量を低減させ
ることになる。この結果、適正な空気比のバーナ
ではO2不足となつて未燃分が大量に発生するこ
とになる。
異つた条件で運転されており、かつ同一の条件で
運転されているバーナであつても空気供給量、燃
料供給量の微差等によつて全く同一に燃焼を行わ
せるのは困難である。この様な状態でボイラ排ガ
ス中のCO濃度が高くなつた場合、いづれのバー
ナのCO濃度が高くなつたかを確定するのは不可
能であり、結局バーナ全体の空気供給量を増加さ
せることになる。この結果、適正な空気比であつ
たバーナでは酸素過剰となつてNOxの発生量が
増大してしまい、また当然のことながらフアンの
動力費も上昇しボイラ効率は低下する。次に逆に
ボイラ排ガス中のO2濃度が上昇した場合は、
NOx濃度も上昇していることを意味するから、
この場合にはバーナ全体の空気供給量を低減させ
ることになる。この結果、適正な空気比のバーナ
ではO2不足となつて未燃分が大量に発生するこ
とになる。
いづれにしてもCO、O2計測値をもとにして一
部のバーナの調整不良が発見されても、いづれの
バーナが調整不良であるかは確定し得ないので、
バーナ全体を画一的に調整せざるを得ず燃焼装置
の精密な制御は不可能であつた。
部のバーナの調整不良が発見されても、いづれの
バーナが調整不良であるかは確定し得ないので、
バーナ全体を画一的に調整せざるを得ず燃焼装置
の精密な制御は不可能であつた。
この発明は上述した問題点に鑑み、多数のバー
ナの各々について燃焼状態を正確に検知し、この
検知結果に基づいて各バーナ毎に制御を行うこと
のできるボイラ装置を提供することにある。
ナの各々について燃焼状態を正確に検知し、この
検知結果に基づいて各バーナ毎に制御を行うこと
のできるボイラ装置を提供することにある。
要するにこの発明は、ボイラ火炉下流側の排ガ
ス流路において、この流路断面の複数位置にCO、
O2等を計測する装置を配置し、各位値における
計測結果に基づいて各バーナの燃焼状態を検知
し、各バーナ毎の制御を行えるよう構成したもの
である。
ス流路において、この流路断面の複数位置にCO、
O2等を計測する装置を配置し、各位値における
計測結果に基づいて各バーナの燃焼状態を検知
し、各バーナ毎の制御を行えるよう構成したもの
である。
次にこの発明の実施例を説明するに先立つてボ
イラにおける燃焼ガスの流れについてのその概略
を説明する。第１図において、ボイラ１の前壁１
ａ及び後壁１ｂに開しては複数本のバーナが４段
に、また最上段には空気ポート７ａ，７ｂが各々
配置してある。各バーナ２の燃焼排ガスはボイラ
火炉３０を上昇し各伝熱管群（図示せず）を経て
外部に排出される。ボイラの排ガス流路は火炉内
を上昇して過熱器等のある通路を経て、次に下降
し、この間に各種伝熱管においてある程度流れは
乱されるが全体としては各バーナ排ガスはほぼ所
定の流路を流れることが知られている。例えば前
壁各段のバーナ２ａの燃焼ガスは火炉前壁１ａ側
を上昇し、かつ天井部１ｃ、節炭器煙道後壁１ｄ
に沿つて流れる傾向を示す。一方後壁各段のバー
ナ２ｂでは燃焼ガスは火炉後壁１ｂ、節炭器煙道
前壁１ｅに沿つて流れる傾向を示す。
イラにおける燃焼ガスの流れについてのその概略
を説明する。第１図において、ボイラ１の前壁１
ａ及び後壁１ｂに開しては複数本のバーナが４段
に、また最上段には空気ポート７ａ，７ｂが各々
配置してある。各バーナ２の燃焼排ガスはボイラ
火炉３０を上昇し各伝熱管群（図示せず）を経て
外部に排出される。ボイラの排ガス流路は火炉内
を上昇して過熱器等のある通路を経て、次に下降
し、この間に各種伝熱管においてある程度流れは
乱されるが全体としては各バーナ排ガスはほぼ所
定の流路を流れることが知られている。例えば前
壁各段のバーナ２ａの燃焼ガスは火炉前壁１ａ側
を上昇し、かつ天井部１ｃ、節炭器煙道後壁１ｄ
に沿つて流れる傾向を示す。一方後壁各段のバー
ナ２ｂでは燃焼ガスは火炉後壁１ｂ、節炭器煙道
前壁１ｅに沿つて流れる傾向を示す。
第２Ａ図は火炉の−断面部の排ガス流れを
模式的に示したものであり、燃焼ガスはほぼそれ
ぞれの別のバーナに対応したG1ないしG8として
ほぼ層を成して流れている。しかし節炭器煙道に
おいては各伝熱管を通過しているためガス流はか
なり混合しているが基本的には各バーナ配置に対
応したガスを保持している。
模式的に示したものであり、燃焼ガスはほぼそれ
ぞれの別のバーナに対応したG1ないしG8として
ほぼ層を成して流れている。しかし節炭器煙道に
おいては各伝熱管を通過しているためガス流はか
なり混合しているが基本的には各バーナ配置に対
応したガスを保持している。
発明者等は以上の排ガス流の性状に着目して以
下実施例に示す様な発明を構成した。すなわち、
各バーナの排ガスはほぼ層を成して流れるので、
各バーナ排ガス流路に相当する位置に排ガス性状
を検知する装置を各々配置しておけば例えば第２
Ｂ図の如くCO高濃度部(イ)やO2高濃度部(ロ)を検知
することによりこの排ガス性状を分析し、各バー
ナの燃焼状態を検知することができ、各バーナ毎
の制御を行うことができる点にこの発明の要旨が
ある。
下実施例に示す様な発明を構成した。すなわち、
各バーナの排ガスはほぼ層を成して流れるので、
各バーナ排ガス流路に相当する位置に排ガス性状
を検知する装置を各々配置しておけば例えば第２
Ｂ図の如くCO高濃度部(イ)やO2高濃度部(ロ)を検知
することによりこの排ガス性状を分析し、各バー
ナの燃焼状態を検知することができ、各バーナ毎
の制御を行うことができる点にこの発明の要旨が
ある。
第３図はこの発明の一実施例を表すフローシー
トである。ボイラ火炉３０の前壁１ａ後壁１ｂに
設けられた例えば４列２段のバーナ６ａ，６ｂ及
び４列１段のNOポート７ａ，７ｂには空気予熱
器８からのホツトエアが供給される。一方燃料は
配管で各バーナに供給されるが、その量を各バー
ナとも同一にすることはきわめて困難である。し
たがつて、燃焼状態に算も大きく影響する空燃比
を各バーナとも同一に保つことが炉内の燃焼アン
バランスを防ぎ、延いては排ガスO2濃度を低く
できることになる。第５図は節炭器出口ダクト９
内に配置したセンサの配置状態を示し、符号３１
はこのセンサを示す。このセンサは例えばCOと
O2の両方を検知するセンサとし、各バーナの運
転状態をモニターする。例えばCO濃度の高い場
所がダクト上側でかつ右側であれば前壁の右側の
バーナが空気不足となつていることを意味するか
らこのバーナのレジスタをレジスタドライブ１２
により開操作する。しかる後に同じ場所のO2濃
度が高くなつた場合は前壁の右側NOポートレジ
スタを開操作する。つまりO2の偏在に比較して
COの偏在は極端に大きいため先ず第一にCO分布
の偏りに基づいて、この分布の偏りをなくすよう
バーナレジスタの開操作を行つて偏在の大きい
COの分布をほぼ均一化して粗調整し、その後に
NOポートの開操作によりO2側の調整を行つて微
調整する。以上の操作はCO、O2モニタ１１によ
る検知結果に基づいて手動により行つてもよい
が、第４図の如く記憶と指令信号を発する制御箱
１０により行うようにしてもよい。
トである。ボイラ火炉３０の前壁１ａ後壁１ｂに
設けられた例えば４列２段のバーナ６ａ，６ｂ及
び４列１段のNOポート７ａ，７ｂには空気予熱
器８からのホツトエアが供給される。一方燃料は
配管で各バーナに供給されるが、その量を各バー
ナとも同一にすることはきわめて困難である。し
たがつて、燃焼状態に算も大きく影響する空燃比
を各バーナとも同一に保つことが炉内の燃焼アン
バランスを防ぎ、延いては排ガスO2濃度を低く
できることになる。第５図は節炭器出口ダクト９
内に配置したセンサの配置状態を示し、符号３１
はこのセンサを示す。このセンサは例えばCOと
O2の両方を検知するセンサとし、各バーナの運
転状態をモニターする。例えばCO濃度の高い場
所がダクト上側でかつ右側であれば前壁の右側の
バーナが空気不足となつていることを意味するか
らこのバーナのレジスタをレジスタドライブ１２
により開操作する。しかる後に同じ場所のO2濃
度が高くなつた場合は前壁の右側NOポートレジ
スタを開操作する。つまりO2の偏在に比較して
COの偏在は極端に大きいため先ず第一にCO分布
の偏りに基づいて、この分布の偏りをなくすよう
バーナレジスタの開操作を行つて偏在の大きい
COの分布をほぼ均一化して粗調整し、その後に
NOポートの開操作によりO2側の調整を行つて微
調整する。以上の操作はCO、O2モニタ１１によ
る検知結果に基づいて手動により行つてもよい
が、第４図の如く記憶と指令信号を発する制御箱
１０により行うようにしてもよい。
以上具体的に示した如く、この発明を実施する
ことにより各バーナの運転状態を常時正確に検知
できるので、各バーナ毎の制御が可能であり、ボ
イラ全体の制御の精度は飛躍的に向上する。
ことにより各バーナの運転状態を常時正確に検知
できるので、各バーナ毎の制御が可能であり、ボ
イラ全体の制御の精度は飛躍的に向上する。
第１図はガス流を示すボイラ断面図、第２図Ａ
は第１図の−線による断面図、第２Ｂ図は第
１図の−線による断面図、第３図はこの発明
の一実施例を示す制御系統図、第４図は第３図の
−視図に基づく制御系統図、第５図はセンサ
配置状態を示す概略図である。 １……ボイラ、６ａ，６ｂ……バーナ、７ａ，
７ｂ……NOポート、９……節炭器出口ダクト、
１０……制御器、３０……ボイラ火炉、３１……
センサ。
は第１図の−線による断面図、第２Ｂ図は第
１図の−線による断面図、第３図はこの発明
の一実施例を示す制御系統図、第４図は第３図の
−視図に基づく制御系統図、第５図はセンサ
配置状態を示す概略図である。 １……ボイラ、６ａ，６ｂ……バーナ、７ａ，
７ｂ……NOポート、９……節炭器出口ダクト、
１０……制御器、３０……ボイラ火炉、３１……
センサ。
Claims (1)
- １ 火炉に対して複数個のバーナを設置し燃焼を
行う燃焼装置において、火炉下流側の煙道中に排
ガスの性状を検知する検知器を複数個設け、かつ
この検知器を各バーナからの排ガスの流路中に位
置するように各々分散配置し、各検知器が検知し
た排ガス性状により、これに対応するバーナを
各々独立して制御するように構成したことを特徴
とする制御性を高めた燃焼装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP21243283A JPS60105824A (ja) | 1983-11-14 | 1983-11-14 | 制御性を高めた燃焼装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP21243283A JPS60105824A (ja) | 1983-11-14 | 1983-11-14 | 制御性を高めた燃焼装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS60105824A JPS60105824A (ja) | 1985-06-11 |
| JPH0364771B2 true JPH0364771B2 (ja) | 1991-10-08 |
Family
ID=16622497
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP21243283A Granted JPS60105824A (ja) | 1983-11-14 | 1983-11-14 | 制御性を高めた燃焼装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS60105824A (ja) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0351641Y2 (ja) * | 1985-10-02 | 1991-11-06 | ||
| JP2012141083A (ja) * | 2010-12-28 | 2012-07-26 | Chugoku Electric Power Co Inc:The | アンバランス原因診断装置及び方法 |
| CN102207289B (zh) * | 2011-05-23 | 2012-09-05 | 河南电力试验研究院 | 自动调节前后墙对冲燃烧锅炉侧墙水冷壁烟气成分的装置和方法 |
-
1983
- 1983-11-14 JP JP21243283A patent/JPS60105824A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS60105824A (ja) | 1985-06-11 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |