JPH0387515A

JPH0387515A - 燃焼制御装置

Info

Publication number: JPH0387515A
Application number: JP22289189A
Authority: JP
Inventors: Nobuyuki Muraoka; 村岡　信之
Original assignee: Toshiba Corp
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 1989-08-31
Filing date: 1989-08-31
Publication date: 1991-04-12

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】［発明の目的〕（産業上の利用分野）本発明は、ダブルクロスリミット制御が適用された燃焼
制御装置に関する。

（従来の技術）燃焼制御では燃料ガスと空気の適正な混合比率により効
率のよい燃焼を行うようにしている。

このような制御としてダブルクロスリミット制御が知ら
れている。

この制御は、燃料と空気が常時相手の流量を監視し合っ
て相互に相手流量の一定の比率以内になるようにコント
ロールしている。通常の運転では炉の立上げ時、炉温の
設定値を徐々に上げていき、目標の温度になった所で一
定温度に制御する。

第３図にはこの種の燃焼制御装置の従来例が示されてい
る。

燃料配管１には、燃料ガスの流量を検出する燃料流量セ
ンサ２と、燃料ガスの流量を制御する燃料流量制御弁３
が取付けられ、この燃料配管１はバーナ４へ導かれてい
る。

また、パージガス配管５には、前記燃料配管１内に残存
する燃料ガスを排出するためのパージガスを供給するパ
ージガス弁６が取付けられ、このパージガス配管５は、
燃料配管１に接続されている。

一方、空気配管７には、空気流量を検出する空気流量セ
ンサ８と、空気流量を制御する空気流量制御弁９が取付
けられ、この空気配管７は、バーナ４へ導かれている。

バーナ４で加熱される燃焼炉の温度は炉温センサ１０で
検出され、その温度検出信号は、ダブルクロスリミット
制御部１１へ供給されている。

ダブルクロスリミット制御部１１は、燃料ガス流量およ
び空気流量を相互に監視するために、燃料流量設定部１
２と、空気流量設定部１３とを備えており、これらで設
定された設定値はそれぞれ燃料流量コントローラ１４及
び空気流量コントローラ１５に供給されている。

そして、燃料流量コントローラ１４及び空気流量コント
ローラ１５は、それぞれ燃料流量センサ２及び空気流量
センサ８とで閉ループを構成して、バーナ４での混合比
率が適正な値となるように、各制御弁３及び９を制御し
ている。

前述の燃料流量設定部１２では、次の（１）式で示され
るインタロック条件下で燃料流ｆｆ１ＦＡ　を設定する
。

・・・（１）但し、ＦＡは空気流量。

又、空気流量設定部１３は、次の（２）式で、示される
インタロック条件下で空気流量ＦＡを設定する。

・・・〈２）但し、上記（１〉式（２）式において、Ｋ、−Ｋ。

は、負荷上昇時及び減少時の発煙限界及び空気過剰限界
を設定する係数を示す。

（発明が解決しようとする課題）ところで、空気流ｊ１ｔＦ　Ａが零になった場合、燃料
流ｆｊｋ　Ｆ　ｐも零となるので、運転中に空気流量制
御弁９等の故障により空気流量が零近くに低下し、正常
な燃焼ができなくなった場合には、燃料ガスを遮断する
必要がある。

しかしながら、前記従来の燃焼制御装置によれば、燃料
流量制御弁３を操作して、燃料流量を遮断しても、燃料
流量制御弁３からバーナ４に至る燃料配管１内には、燃
料ガスが残存することになり、予熱等により最悪の場合
には爆発を起こすことも考えられる。

一方、前記従来の燃焼制御装置にも前述したパージガス
弁６から成るパージ機能が付加されているものの、従来
のパージは運転開始前や点火失敗の再点火時にのみ行わ
れる構成となっているので、操作端（制御弁９）異常時
の対応はできないという問題点があった。

本発明は上記従来の問題点に鑑みてなされたもＣｙ）で
あり、その目的はダブルクロスリミット制御において信
頼性、安全性に優れた燃焼制御装置を提供することにあ
る。

［発明の構成］（課題を解決するための手段）上記目的を遺戒するために本発明は、燃料ガス流量と空
気流量とをダブルクロスリミット制御により最適な混合
比率で燃焼制御する装置において、前記空気流量が一定
時間以上に渡ってしきい値を下回ったときに前記燃料ガ
スの供給を遮断するとともに配管内に残存する燃料ガス
を強制排気する手段を設けたことを特徴とする。

（作用）上記構成によれば、空気流量を監視し、空気流量が一定
時間以上に渡って、しきい値レベルを下回ったときには
、安定した燃焼が得られないので、燃料ガスの供給を強
制的に遮断する。

また、同時に燃料ガスを供給する配管内には、燃料ガス
が残存しているので、この残存ガスを強制排気させる。

（実施例）第１図は、本発明が適用された燃焼制御装置の一実施例
を示す構成図である。なお、第２図に示した従来例と同
一構成部分には同一符号を付してその説明は省略する。

第１図に示すように、燃焼流量制御弁３の下流側の配管
１には、燃料ガス遮断弁１６が取付けられており、空気
流量レベルが所定時間に渡って基準レベルを下回った場
合にバーナ４への燃料ガス供給を高速に遮断する。また
、これと同時にパージガス弁が開放されて、配管１内の
残存ガスが強制排気される遮断機能を有して構成されて
いる。

このため本実施例では、空気流量センサ８で検出される
空気流量信号Ｓ４のレベルが基準レベル以下となったか
否かを監視する空気流量レベル判別器１７と、燃料流量
センサ２で検出される燃料流量信号Ｓ５のレベルが基準
レベル以下となったか否かを監視する燃料流量レベル判
別器１８と、２つのレベル判別器１７．１８の出力論理
積をとるアンドゲート１９と、アンドゲート１９の出力
信号の入力時点Ｐから、所定時間ｔ２経過後にＨ１ｇｈ
レベル信号（以下“１”と略す）を出力するオンデイレ
イタイマ２０と、システム起動時に前記遮断機能が働か
ないようにするために起動信号Ｓ１が入力された時点か
ら所定時間ｔ１経過後に“１°を出力する起動タイマ２
１と、起動タイマ２１の出力Ｓ２と起動信号Ｓ１との論
理積をとるアンドゲート２２と、アンドゲート２２の出
力Ｓ３とオンデイレイタイマ２０の出力Ｓ６との論理積
をとるアンドゲート２３と、アンドゲート２３の出力Ｓ
７をトリガ信号として入力するワンショット回路２４と
、ワンショット回路２４の出力Ｓ８を入力して、遮断弁
１６の遮断信号Ｓつと、パージガス弁６の開放信号Ｓ１
０を出力する遮断シーケンス２５とを備えて構成されて
いる。

次に、第２図のタイムチャートを参照して本実施例の作
用を説明する。

まず、システムを起動するための起動信号Ｓ１が出力さ
れると、起動タイマ２１が動作し、ｔ１時間経過後に１
”のタイマ出力Ｓ２が出力される（第２図（ａ）、（ｂ
）参照）。

アンドゲート２２の出力Ｓ３は第２図ＣＣ＞に示すよう
にｔ１時間経過後に“１”となる。従って、起動時にお
いては前記遮断機能が働くことはない。

一方、空気流量信号Ｓ４および燃料流量信号Ｓ５のレベ
ルが常時空気流量レベル判別器１７および燃料流量レベ
ル判別器１８で監視されている。

この状態において、空気流量弁９の故障などに起因して
、空気流量信号Ｓ４のレベルが低下し、基準レベル中１
以下になるとともに、燃料流量信号Ｓ５も基準レベル中
２以下になった時点Ｐでオンデイレイタイマ２０が動作
を開始する（第２図（ｄ）〜（ｆ）参照）。

そして、所定のｔ２時間経過後においても、両レベルが
基準信号Ｈ１、Ｈ２以下であれば、オンデイレイタイマ
２０の出力Ｓ６が“１”となる。

オンデイレイタイマ２０の出力Ｓ６とアンドゲート２３
の出力Ｓ３との論理積がアンドゲート２３でとられ、そ
の出力Ｓ７はワンショット回路２４のセット端子Ｓに供
給される（第２図（ｇ）参照）。

ワンショット回路２４がセットされると信号Ｓ８が遮断
シーケンス２５へ出力される。

これにより、遮断シーケンス２５は、燃料遮断弁１６へ
遮断信号Ｓ９を出力して、燃料供給を高速で遮断する。

同時に、遮断シーケンス２５は、パージガス弁６へ開放
信号８１．０を出力して、パージガスを配管１内に導き
、残存ガスを強制排気させる。

ワンシジット回路２４ヘリセット信号が供給されるとワ
ンショット出力Ｓ８は“０′となり、遮断機能は停止し
、元へ復帰する。

このように本実施例によれば、空気流量制御弁９等が故
障し、空気流量が低下して安定な燃料制御が保たれない
場合にあっても、燃料ガスの供給を遮断するとともに、
パージガスにより配管１内の残存ガスが強制排気される
ので、信頼性が高く且つ安全な燃料制御が可能となる。

［発明の効果］以上説明したように、本発明によれば、ダブルクロスリ
ミット燃焼制御を信頼性高く、ｒｔ・）安パトに行うこ
とが可能となる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例の構成図、第２図は同実施例
の作用説明用のタイムチャート、第３図は従来例の構成
図である。１・・・燃ｆ４配管、　　　　２・・・燃料流量センサ
３・・・燃料流量制御弁、　４・・・バーナ６・・・パ
ージガス弁、　　７・・・空気配管８・・・空気流量セ
ンサ、　９・・・空気流量制御弁１１・・・ダブルクロ
スリミット制御部１６・・・燃料遮断弁１７・・・空気流量レベル判別器１８・・・燃料流量レベル判別器２０・・・オンデイレイタイマ２４・・・ワンショット回路２５・・・遮断シーケンス

Claims

【特許請求の範囲】燃料ガス流量と空気流量とをダブルクロスリミット制御
により最適な混合比率で燃焼制御する装置において、前記空気流量が一定時間以上に渡ってしきい値を下回っ
たときに前記燃料ガスの供給を遮断するとともに配管内
に残存する燃料ガスを強制排気する手段を設けたことを
特徴とする燃焼制御装置。