JPH041259B2 - - Google Patents

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JPH041259B2
JPH041259B2 JP59194583A JP19458384A JPH041259B2 JP H041259 B2 JPH041259 B2 JP H041259B2 JP 59194583 A JP59194583 A JP 59194583A JP 19458384 A JP19458384 A JP 19458384A JP H041259 B2 JPH041259 B2 JP H041259B2
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JP
Japan
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air
fuel
gas
fuel ratio
control valve
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JP59194583A
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English (en)
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JPS6172920A (ja
Inventor
Akio Nichima
Ichiro Nakamachi
Kunio Shigihara
Hiroyuki Amemori
Yasushi Myata
Tetsuo Iwamoto
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Tokyo Gas Co Ltd
Original Assignee
Tokyo Gas Co Ltd
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Publication date
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Publication of JPH041259B2 publication Critical patent/JPH041259B2/ja
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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23NREGULATING OR CONTROLLING COMBUSTION
    • F23N1/00Regulating fuel supply
    • F23N1/02Regulating fuel supply conjointly with air supply
    • F23N1/022Regulating fuel supply conjointly with air supply using electronic means
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23NREGULATING OR CONTROLLING COMBUSTION
    • F23N2235/00Valves, nozzles or pumps
    • F23N2235/02Air or combustion gas valves or dampers
    • F23N2235/06Air or combustion gas valves or dampers at the air intake
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23NREGULATING OR CONTROLLING COMBUSTION
    • F23N2235/00Valves, nozzles or pumps
    • F23N2235/12Fuel valves
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23NREGULATING OR CONTROLLING COMBUSTION
    • F23N5/00Systems for controlling combustion
    • F23N5/18Systems for controlling combustion using detectors sensitive to rate of flow of air or fuel

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  • 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】 産業上の利用分野 本発明は空燃比制御装置に関する。
従来技術 従来のガス炉の燃焼装置に適用してある空燃比
制御装置は、ガス用配管に設けられた制御弁と空
気用配管に設けられた制御弁の弁開度を、弁開度
比を一定に保ちつゝ制御する所謂比例開度比制御
を行なつて、空気とガスの混合比である空燃比を
一定に制御する構成である。
発明が解決しようとする問題点 ところで、弁開度と流量の関係は完全な比例関
係にはなく非線形性やヒステリシス性を有するた
め、弁開度比を一定に保つたとしても、空燃比を
一定に制御することは困難である。そこで、実際
には、空燃比が目標値より空気減少方向に変化し
た場合にも不完全燃焼を避けるために、制御弁
は、空気量が多少過剰である空燃比を目標として
制御される。このため、燃焼装置は、空気過剰側
で操業されることになり、過剰空気が炉内に送り
込まれ炉の温度が低下し、効率の低下が避けられ
なかつた。
問題点を解決するための手段 そこで本発明は、燃料用配管に制御弁をバイパ
スする配管を設け、ここに制御弁を設けて燃料流
量を空気流量にみあつた量に補完して空燃比を微
調整して理想空燃比となるようにした空燃比制御
装置を提供することを目的とするものであり、そ
の構成は、バーナに燃料を供給する燃料用配管に
設けられた燃料用制御弁と該バーナに空気を供給
する空気用配管に設けられた空気用制御弁の弁開
度比を一定に制御して空燃比を制御する空燃比制
御装置において、該空気用配管内の空気の流量を
検出する空気流量センサと、該燃料用制御弁をバ
イパスして該燃料用配管に設けた燃料用バイパス
配管と、該燃料用バイパス配管に設けられた補助
制御弁と、該燃料用バイパス配管に設けらた遮断
弁と、該燃料用配管内の燃料の流量を検出する燃
料流量センサと、該燃料流量センサ及び該空気流
量センサよりの信号を加えられ、該補助制御弁の
弁開度を、空燃比が理想空燃比となるように制御
すると共に、異常時に前記遮断弁を閉弁させて空
気過剰の空燃比とさせる制御手段とを設けてなる
構成としたものである。
実施例 次に本発明の一実施例について説明する。図
中、1はガス炉であり、バーナ2によりガスが燃
焼される。ガスは、ガバナ3により圧力を一定と
されてガス用配管4を通してバーナ2に供給さ
れ、空気は、ブロワ(図示せず)により空気用配
管5を通してバーナ2に供給される。
6はガス用制御弁、7は空気用制御弁であり、
夫々ガス用配管4及び空気用配管5に設けてあ
る。空気用制御弁7の弁開度は、ガス炉1内に設
けられた熱電対8よりの温度信号を入力される温
度設定器9により設定された炉内温度に応じて可
変設定される。ガス用制御弁6の弁開度は、バラ
ンシングリレー10により、空気用制御弁7の弁
開度に比例して制御される。即ち、ガス用制御弁
6と空気用制御弁7とは、両者の弁開度の比が一
定に保たれるように関連的に制御される。こゝで
弁開度比は、既に述べたように、空燃比が理想の
空燃比Mthではなく、空気過剰ぎみの(燃料不足
ぎみの)空燃比Maとなるように定めてある。
11はガス用バイバス配管であり、分岐管1
2,13によりガス用配管4に接続されており、
ガス用制御弁6をバイパスしている。このガス用
バイパス配管11には、補助制御弁14及び遮断
弁15が設けてある。
またガス用配管4にはガス流量を検出するガス
流量センサ16、空気用配管5には空気流量を検
出する空気流量センサ17が設けてある。ガス流
量センサ16及び空気流量センサ17よりの流量
信号はコントローラ18に加えられる。コントロ
ーラ18は、炉内で燃焼されるガスの理想空燃比
Mthを記憶しており、不足分のガスをガス用バイ
パス配管11を通して供給するように補助制御弁
14の弁開度を制御すると共に異常時に遮断弁1
5を閉弁させる。
次に上記構成装置における空燃比制御動作につ
いて説明する。
まず、ガス量がF(=F1+F2)、空気量がGの
場合に空燃比(G/F)が理想空燃比Mthである
と仮定する。
ガス用制御弁6と空気用制御弁7との弁開度は
所定の弁開度比となるように設定してあり、ガス
用制御弁6を通つてガス量F1、空気用制御弁7
を通つて空気量Gが供給される。ガス量F1と空
気量Gとの空燃比G/F1は空気過剰ぎみの即ち
ガス不足ぎみの空燃比Maとなつている。
補助制御弁14は、その弁開度をガス流量セン
サ16より流量Fの流量信号が出力されるよう
に、換言すればガス用バイバス配管11を流れる
ガス量がF2となるように、コントローラ18に
より制御される。これにより、ガス用バイパス配
管11を通して不足分のガス量F2が供給され、
バーナ2に供給されるガスの総量はF1+F2(=
F)となる。
従つて、空燃比はG/Fとなつて理想空燃比
Mthとなり、過剰空気がガス炉1内に送り込まれ
ることがなくなり、ガス炉1は最高の効率で稼動
される。
また供給されるガス又は空気の圧力が変化する
と、各制御弁4,5,14の弁開度が変化しなく
てもバーナ2に供給されるガス量及び空気量が変
化し、空燃比は理想空燃比Mthより外れてしま
う。しかしこの場合にも、補助制御弁14の弁開
度がコントローラ18よりの信号により変化し
て、ガス用バイパス配管11を流れるガス量が可
変調整されて、空燃比は理想空燃比Mthに再設定
される。
また温度設定器9を操作して設定温度を変更し
た場合にも、これに応じて補助制御弁14の弁開
度が変化して、空燃比は理想空燃比Mthとされ
る。
従つて、上記装置によれば、常に理想空燃比
Mthに保たれ、ガスは炉1内で最高の効率で燃焼
される。
なお、上記の装置は、ガス量F2がガス量F1
20%程度あれば、空燃比を良好に制御し得て常に
理想空燃比Mthとなるようにガスと空気を供給す
ることができる。
またガス流量センサ16に異常が発生しこれよ
り流量信号が出力されなくなつたような場合に
は、コントローラ18よりの閉弁信号が出力さ
れ、遮断弁15が閉弁され、ガス用バイパス配管
11を通つてのガスの供給が断たれる。従つて、
ガス量が過剰となつて不完全燃焼を起こすことは
確実に避けられ、バーナ2にはガス用制御弁6を
通るガス量F1と空気用制御弁7を通る空気量G
とが供給され空燃比は空気過剰ぎみの空燃比Ma
となる。
これにより、ガス流量センサ16及び/又は空
気流量センサ17が故障して遮断弁15が閉弁し
た場合にも、ガスが不完全燃焼を起こして危険な
状態となることが確実に避けられ、ガスは完全に
燃焼しうる状態となる。従つて、上記の故障が起
きても、ガス炉1の操業を中断する必要はなく、
ガス炉1の操業を安全に継続することが出来、上
記実施例は操業効率の点でも良好である。
なお、本発明は燃料が気体である場合に限ら
ず、燃料が液体である場合にも同様に適用し得る
のは勿論である。
発明の効果 上述の如く、本発明になる空燃比制御装置によ
れば、燃料用制御弁と空気用制御弁の弁開度比を
一定に制御して空燃比を制御する装置において、
燃料用制御弁をバイパスする燃料用バイパス配管
を設け、燃料流量センサ又は空気流量センサの信
号に基づいて制御手段を介して、上記燃料用制御
弁を動作させる構成であるため、流量が変動して
も直ちに流量センサからの信号により理想の空燃
比を得ることが出来る。これにより過剰空気によ
る炉内温度の低下を無くして燃料効率の向上を図
ることが出来る。
また異常時には燃料用バイパス配管を遮断弁に
より閉じるように構成してあるため、異常時には
燃料は供給を断たれることなく供給され続け、然
して炉の操業は中断されない。しかも、空燃比は
空気過剰の空燃比となり、然して燃料の不完全燃
焼を完全に防止することが出来、これにより、炉
の操業を安全に継続することが出来、炉の操業効
率の点でも好ましいという特長を有する。
また、燃料用バイパス配管を設け、ここに燃料
用制御弁を設けた構成であるため、燃料用制御弁
と空気用制御弁の弁開度比を一定に制御して空燃
比を制御する既存の設備にも容易に適用すること
が出来る。
【図面の簡単な説明】
図は本発明になる空燃比制御装置の一実施例を
示す系統図である。 1……ガス炉、2……バーナ、3……ガバナ、
4……ガス用配管、5……空気用配管、6……ガ
ス用制御弁、7……空気用制御弁、8……熱電
対、9……温度設定器、10……バランシングリ
レー、11……ガス用バイパス配管、12,13
……分岐管、14……補助制御弁、15……遮断
弁、16……ガス流量センサ、17……空気流量
センサ、18……コントローラ。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 1 バーナに燃料を供給する燃料用配管に設けら
    れた燃料用制御弁と該バーナに空気を供給する空
    気用配管に設けられた空気用制御弁の弁開度比を
    一定に制御して空燃比を制御する空燃比制御装置
    において、該空気用配管内の空気の流量を検出す
    る空気流量センサと、該燃料用制御弁をバイパス
    して該燃料用配管に設けた燃料用バイパス配管
    と、該燃料用バイパス配管に設けられた補助制御
    弁と、該燃料用バイパス配管に設けられた遮断弁
    と、該燃料用配管内の燃料の流量を検出する燃料
    流量センサと、該燃料流量センサ及び該空気流量
    センサよりの信号を加えられ、該補助制御弁の弁
    開度を、空燃比が理想空燃比となるように制御す
    ると共に、異常時に前記遮断弁を閉弁させて空気
    過剰の空燃比とさせる制御手段とを設けてなるこ
    とを特徴とする空燃比制御装置。
JP59194583A 1984-04-27 1984-09-19 空燃比制御装置 Granted JPS6172920A (ja)

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JP59194583A JPS6172920A (ja) 1984-09-19 1984-09-19 空燃比制御装置
US06/712,898 US4585161A (en) 1984-04-27 1985-03-18 Air fuel ratio control system for furnace

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JPS6172920A JPS6172920A (ja) 1986-04-15
JPH041259B2 true JPH041259B2 (ja) 1992-01-10

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Families Citing this family (3)

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CN103234218A (zh) * 2013-04-23 2013-08-07 台州英达机械科技有限公司 喷灯的燃料输送装置
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JPS5747125A (en) * 1980-09-01 1982-03-17 Kawasaki Steel Corp Controlling method of combustion of liquid fuel

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JPS6172920A (ja) 1986-04-15

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