JPH07107443B2 - Combustion control method - Google Patents

Combustion control method

Info

Publication number
JPH07107443B2
JPH07107443B2 JP61252589A JP25258986A JPH07107443B2 JP H07107443 B2 JPH07107443 B2 JP H07107443B2 JP 61252589 A JP61252589 A JP 61252589A JP 25258986 A JP25258986 A JP 25258986A JP H07107443 B2 JPH07107443 B2 JP H07107443B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
combustion
deviation
signal
flow rate
optical power
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 - Lifetime
Application number
JP61252589A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JPS63105324A (en
Inventor
修司 飯田
晃彦 岸田
康夫 竹内
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.)
Toyota Motor Corp
Original Assignee
Toyota Motor Corp
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Toyota Motor Corp filed Critical Toyota Motor Corp
Priority to JP61252589A priority Critical patent/JPH07107443B2/en
Publication of JPS63105324A publication Critical patent/JPS63105324A/en
Publication of JPH07107443B2 publication Critical patent/JPH07107443B2/en
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • 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
    • F23N5/00Systems for controlling combustion
    • F23N5/02Systems for controlling combustion using devices responsive to thermal changes or to thermal expansion of a medium
    • F23N5/08Systems for controlling combustion using devices responsive to thermal changes or to thermal expansion of a medium using light-sensitive elements
    • F23N5/082Systems for controlling combustion using devices responsive to thermal changes or to thermal expansion of a medium using light-sensitive elements using electronic means
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23NREGULATING OR CONTROLLING COMBUSTION
    • F23N2225/00Measuring
    • F23N2225/08Measuring temperature
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23NREGULATING OR CONTROLLING COMBUSTION
    • F23N2225/00Measuring
    • F23N2225/08Measuring temperature
    • F23N2225/16Measuring temperature burner temperature
    • 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
    • F23N2235/14Fuel valves electromagnetically operated
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23NREGULATING OR CONTROLLING COMBUSTION
    • F23N5/00Systems for controlling combustion
    • F23N5/003Systems for controlling combustion using detectors sensitive to combustion gas properties
    • F23N5/006Systems for controlling combustion using detectors sensitive to combustion gas properties the detector being sensitive to oxygen
    • 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

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、燃焼火炎の光パワーの振幅が排ガス中のO2
と比例関係にあることを利用し、燃焼器の稼動中に得る
光パワーの振幅に関する信号を適正なO2%に対応した光
パワーの振幅に関する信号と対比してその偏差を解消す
るように燃焼用空気の流量をコントロールする燃焼制御
方法に関するものである。
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION The present invention relates to a combustion flame whose optical power amplitude is O 2 % in exhaust gas.
Utilizing the fact that it is proportional to, the signal related to the amplitude of the optical power obtained during operation of the combustor is compared with the signal related to the amplitude of the optical power corresponding to the appropriate O 2 %, and combustion is performed to eliminate the deviation. The present invention relates to a combustion control method for controlling the flow rate of commercial air.

従来の技術 従来、燃焼を制御する方法としては、特開昭59−138811
号公報,同58−146124号公報で開示されるものがある。
2. Description of the Related Art Conventionally, as a method for controlling combustion, Japanese Patent Laid-Open No. 59-138811
JP-A-58-146124.

前者の特開昭59−138811号のものは、半導体からなる燃
焼センサ火炎中に配置し、その電気抵抗の変化で燃焼状
態を監視し、酸欠および失火を検知したときに燃焼を停
止させようとするものである。
The former Japanese Patent Laid-Open No. 59-138811 is arranged in a combustion sensor flame made of semiconductor, monitors the combustion state by the change of its electric resistance, and stops combustion when oxygen deficiency and misfire are detected. It is what

後者の特開昭58−146124号のものは、光学的測定器で火
炎の発光スペクトルを分光分析し、これら火炎の温度分
布を求め、これを最適燃焼状態時の火炎の温度分布と比
較して制御信号を出力するもので、この出力によって火
炎の形を一定にコントロールしようとするものである。
In the latter one of JP-A-58-146124, the emission spectrum of flames is spectroscopically analyzed by an optical measuring device to obtain temperature distributions of these flames, and this is compared with the temperature distribution of flames in the optimum combustion state. It outputs a control signal and attempts to control the flame shape constantly by this output.

しかし、前者は燃焼のON・OFFを行なうのみで、炉内の
燃焼火炎自体の制御を行なうものでない。また後者は発
光スペクトルを分光分析するので、検出部,制御部が複
雑化するという欠点がある。
However, the former only turns ON / OFF the combustion, but does not control the combustion flame itself in the furnace. Further, the latter has a drawback that the detection unit and the control unit are complicated because the emission spectrum is spectrally analyzed.

このような欠点がない燃焼制御方法として昭和60年1月
25日付熱産業経済新聞で開示されるものがある。
As a combustion control method that does not have such drawbacks, January 1985
Some of them are disclosed in the newspaper of the Sangyo Keizai Shimbun dated 25.

これはジルコニアO2センサを煙道中に設置しこの煙道を
通る排ガス中のO2%を測定し、このO2%を指標として燃
焼用押込空気量が負荷条件に応じた最適な量となるよう
送風機の回転数をインバータで制御するものである。
This is a zirconia O 2 sensor installed in the flue, O 2 % in the exhaust gas passing through this flue is measured, and the amount of forced air for combustion becomes the optimum amount according to the load conditions using this O 2 % as an index. The rotation speed of the blower is controlled by an inverter.

なお、燃焼状態の検出に光パワーを利用する点について
は特開昭59−137719号,同59−109715号,同59−12227
号,同58−143274号で開示されている。
Regarding the use of optical power for detecting the combustion state, JP-A-59-137719, JP-A-59-109715, and JP-A-59-12227.
No. 58-143274.

発明が解決しようとする問題点 上記ジルコニアO2センサを用いた燃焼制御は炉中で燃焼
状態を簡易に制御しうるものであるが、次のような欠点
がある。
Problems to be Solved by the Invention Although the combustion control using the zirconia O 2 sensor can easily control the combustion state in the furnace, it has the following drawbacks.

煙道中にセンサを設置しなければならないので、燃
焼室出口から測定部までの間に存在する点検口あるいは
構造上生じた隙間より外気が侵入した場合、燃焼室内で
のO2濃度が高くなったものと誤って判断してしまう。
Since the sensor must be installed in the flue, the O 2 concentration in the combustion chamber increased when outside air entered through the inspection port existing between the combustion chamber outlet and the measurement unit or the gap created by the structure. I will mistakenly judge that it is a thing.

燃焼室出口から測定部までのガスの流れに起因し、
タイムラグが生じる。
Due to the flow of gas from the combustion chamber outlet to the measurement section,
There is a time lag.

ジルコニアO2センサには30〜40秒の応答遅れがあ
る。このためよりスピーデイな制御を行なう場合のネッ
クとなる。
The zirconia O 2 sensor has a response delay of 30 to 40 seconds. For this reason, it becomes a bottleneck in performing more speedy control.

上記ジルコニアO2センサの代りに前記特開昭59−137719
号等に記載の光センサを用いることも考えられが、これ
らの光センサは単に光パワーを検出するのみであるの
で、直ちに適用することはできない。
Instead of the above zirconia O 2 sensor, the above-mentioned JP-A-59-137719 is used.
It is conceivable to use the optical sensors described in Japanese Patent No. 6-48242, but these optical sensors cannot detect the optical power immediately because they only detect optical power.

問題点を解決するための手段 燃焼状態は、燃焼と空気との混合比率によって大きく変
化し、その比率は、一般に空気比(または排ガス中のO2
濃度)として燃焼管理上の重要なポイントとなってい
る。例えば、その空気比を大きくし過ぎた場合には、排
ガス損失が増加し、熱効率の低下およびNOxの増大が起
こり、燃焼状態としては良くない状態となる。また逆に
空気比を小さくし過ぎた場合には、不完全燃焼となり黒
煙が発生し、また失火にもつながり、これまた燃焼状態
としては良くない状態となる。よって良い燃焼状態と
は、不完全燃焼が起こらない最少の空気比での燃焼であ
る。
Means for Solving Problems The combustion state greatly varies depending on the mixing ratio of combustion and air, and the ratio is generally an air ratio (or O 2 in exhaust gas).
Concentration) is an important point in combustion management. For example, when the air ratio is made too large, exhaust gas loss increases, thermal efficiency decreases and NOx increases, resulting in a bad combustion state. On the other hand, if the air ratio is made too small, incomplete combustion results in black smoke, which also leads to misfire, which is also a bad combustion state. Therefore, a good combustion state is combustion with a minimum air ratio that does not cause incomplete combustion.

なお、空気比と排ガス中のO2濃度とは次の関係にある。The air ratio and the O 2 concentration in the exhaust gas have the following relationship.

ところで、旋回力によって保炎するタイプのバーナにお
いて、そのバーナの火炎より発生する光強度は燃焼量
(燃料流量)を一定とした場合、空気比(または排ガス
中のO2濃度)の違いによって第2図の曲線Iに示すよう
な変化を示し、その光パワー信号は第3図および第4図
に示すような常時振動したノコギリ状の波型を示す。そ
してその光パワー信号レベルは第2図に示すように山型
の変化を示し、ピーク値よりO2濃度の高い領域(イ)で
は、O2濃度の増加に伴ない光パワー信号レベルは低下
し、またピーク値よりもO2濃度の低い領域(ロ)ではO2
濃度の減少に伴い光パワー信号レベルも低下する特性を
持っている。
By the way, in a burner of the type that retains flames by swirl force, the light intensity generated from the flame of the burner varies depending on the air ratio (or O 2 concentration in exhaust gas) when the amount of combustion (fuel flow rate) is constant. 2 shows a change as shown by a curve I, and the optical power signal thereof exhibits a sawtooth wave shape which constantly vibrates as shown in FIGS. 3 and 4. The optical power signal level shows a mountain-shaped change as shown in FIG. 2 , and in the region (a) where the O 2 concentration is higher than the peak value, the optical power signal level decreases as the O 2 concentration increases. , And in the region where the O 2 concentration is lower than the peak value (b), O 2
It has the characteristic that the optical power signal level also decreases as the density decreases.

しかるに、光パワー信号の振動に関しては、第3図に示
すようにO2濃度が減少するに従いその振動幅は大きくな
る特性を示す。また以上のような特性は、燃焼量を変化
させた場合にも変らないが、燃焼量を増加させると、光
パワー信号の振動幅が大きくなり、逆に燃焼量を減少さ
せると小さくなる。
However, as for the oscillation of the optical power signal, as shown in FIG. 3, the oscillation width shows a characteristic that it increases as the O 2 concentration decreases. The above characteristics do not change even when the combustion amount is changed, but when the combustion amount is increased, the oscillation width of the optical power signal increases, and conversely, when the combustion amount is decreased, it decreases.

また、コーン状保炎器を持つタイプのバーナについてみ
ると、その光強度は第2図の曲線IIに示すように変化を
する。しかし、光パワー信号の振動に関しては第3図と
は逆にO2濃度が減少するに従い振動幅は小さくなる。
Looking at a burner of the type having a cone-shaped flame stabilizer, its light intensity changes as shown by the curve II in FIG. However, regarding the vibration of the optical power signal, contrary to FIG. 3, the vibration width becomes smaller as the O 2 concentration decreases.

本発明者等は以上のような知見に基づき旋回力により保
炎するタイプのバーナについて第5図で示されるような
データを得た。
Based on the above findings, the present inventors obtained data as shown in FIG. 5 for a burner of the type that retains flame by a turning force.

この図において、縦軸は光パワーの振幅に関する値を示
し、第4図で示されるような光パワー信号の単位時間△
t毎の微分による微分値を求め、さらにその平均値を求
めてその平均値に対する偏差積分値を算出し、そのよう
にして算出した偏差積分値がこの縦軸の目盛に従ってプ
ロットされる。横軸は排ガス中のO2%を示している。
In this figure, the vertical axis represents the value relating to the amplitude of the optical power, and the unit time Δ of the optical power signal as shown in FIG.
The differential value for each t is calculated, the average value is further calculated, and the deviation integral value with respect to the average value is calculated, and the deviation integral value thus calculated is plotted according to the scale on the vertical axis. The horizontal axis shows O 2 % in the exhaust gas.

曲線a,b,c,は燃料の各種燃焼量についての排ガスO2%と
偏差積分値との関係をそれぞれ示しており、曲線dは前
述の不完全燃焼が生じない最適空気比の排ガスO2%と積
分値のとの関係を示している。
Curves a, b, and c respectively show the relationship between the exhaust gas O 2 % and the deviation integral value for various combustion amounts of fuel, and the curve d shows the exhaust gas O 2 with the optimum air ratio at which the incomplete combustion does not occur. The relationship between% and the integral value is shown.

従って、例えば燃焼量を60/hに設定している場合バー
ナの火炎から検出される積分値がYであるとしたならば
その対応O2%(ハ)は妥当なO2%(ニ)とずれ(ホ)を
生じており、このずれ(ホ)は積分値のずれBに対応す
る、と第5図から読み取ることができる。
Therefore, for example, when the combustion amount is set to 60 / h, if the integrated value detected from the burner flame is Y, the corresponding O 2 % (C) is appropriate O 2 % (D). It can be read from FIG. 5 that there is a deviation (e), and this deviation (e) corresponds to the deviation B of the integrated value.

また、本発明者等はコーン状保炎器を持つタイプのバー
ナについては第6図で示されるデータを得た。
Further, the present inventors obtained the data shown in FIG. 6 for the burner of the type having a cone-shaped flame stabilizer.

本発明に係る燃焼制御方法は上記第5図または第6図で
示されるようなデータを利用し、このデータと検出信号
との対比から得られる偏差Bに基づきその偏差Bを解消
するための制御信号を出力しようとするものである。
The combustion control method according to the present invention utilizes the data as shown in FIG. 5 or FIG. 6, and controls for eliminating the deviation B based on the deviation B obtained from the comparison between the data and the detection signal. It is intended to output a signal.

すなわち、本発明は、上記問題点を解決するため、燃焼
器に供給される燃料の流量信号および該燃焼器の排ガス
中のO2%信号を得て該O2%が該燃料の流量に対し妥当な
O2%とずれているときにその偏差を演算し、その偏差を
解消するための出力を上記燃焼用空気の流量調節部に対
して行なう燃焼制御方法において、上記燃焼器の火炎か
ら光パワー信号を検出するとともに該光パワー信号を所
定時間毎に微分して微分値を算出し、さらに該微分値の
平均値を求めて該平均値に対する偏差積分値を求め、し
かる後これを予め求めた現状の燃焼流量に対する妥当な
O2%に対応した偏差積分値と比較してその偏差を演算
し、該偏差を解消する出力を燃焼用空気流量調節部に対
して行なって排ガス中のO2%を妥当なものとするという
手法を採用している。
That is, in order to solve the above problems, the present invention obtains a flow rate signal of the fuel supplied to the combustor and an O 2 % signal in the exhaust gas of the combustor, and the O 2 % corresponds to the flow rate of the fuel. Reasonable
In the combustion control method of calculating the deviation when it deviates from O 2 % and performing an output for eliminating the deviation to the flow rate adjusting unit of the combustion air, an optical power signal from the flame of the combustor. Is detected and the optical power signal is differentiated at every predetermined time to calculate a differential value, and an average value of the differential values is calculated to obtain a deviation integral value with respect to the average value. Reasonable for the combustion flow rate of
It is said that the deviation is calculated by comparing with the deviation integrated value corresponding to O 2 %, and the output for eliminating the deviation is output to the combustion air flow rate control unit to make O 2 % in the exhaust gas appropriate. The method is adopted.

作用 燃焼器で形成された火炎から光パワー信号を検出し、こ
の光パワー信号を処理して制御出力を得る。
Action An optical power signal is detected from the flame formed by the combustor and this optical power signal is processed to obtain a control output.

従って、排ガス中のO2%を直接検出せずともO2%のコン
トロールが可能となる。そして、その結果高価なジルコ
ニアO2センサでなく比較的安価な光センサを用いること
ができる。
Therefore, it is possible to control O 2 % without directly detecting O 2 % in the exhaust gas. As a result, a relatively inexpensive optical sensor can be used instead of an expensive zirconia O 2 sensor.

また、燃焼器がバーナであるときは、炉中で燃焼状態を
検出することに他ならないので、従来における煙道で検
出する方式に比し、タイムラグを生じることなく燃焼制
御を行なうことができる。
Further, when the combustor is a burner, it is nothing but detection of the combustion state in the furnace, and therefore, combustion control can be performed without a time lag, as compared with the conventional method of detecting by a flue.

光パワー信号を所定時間毎に微分して微分値を算出し、
さらに該微分値の平均値を求めて該平均値に対する偏差
積分値を求め、しかる後これを予め求めた現状の燃料流
量に対する妥当なO2%に対応した偏差積分値と比較して
その偏差を演算する。
Differentiate the optical power signal every predetermined time to calculate the differential value,
Further, an average value of the differential values is calculated to obtain a deviation integral value with respect to the average value, and thereafter, this deviation is compared with a deviation integral value corresponding to a reasonable O 2 % with respect to the present fuel flow rate, which is previously obtained, and the deviation is calculated. Calculate

実施例 第1図ないし第5図および第7図に基づき本発明の一実
施例を説明する。
Embodiment An embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 1 to 5 and 7.

第7図は本発明に係る燃焼制御方法を使用する熱処理炉
を示している。
FIG. 7 shows a heat treatment furnace using the combustion control method according to the present invention.

第7図において符号1は炉本体を示し、該炉本体1の壁
には金属製品等を装入するための扉2および排ガスを排
出するための煙道3がそれぞれ設けられている。
In FIG. 7, reference numeral 1 indicates a furnace main body, and a wall of the furnace main body 1 is provided with a door 2 for loading metal products and a flue 3 for discharging exhaust gas.

炉本体1に設けられた燃焼器たるバーナ4はこの場合旋
回気流により保炎するタイプのものである。
In this case, the burner 4, which is a combustor provided in the furnace body 1, is of a type that retains flames by a swirling airflow.

バーナ4には燃料を供給する管5および燃焼用空気を供
給する管6が接続され、管5には流量調節弁7および流
量計8が設けられ、管6には流量調節弁9が設けられて
いる。
A pipe 5 for supplying fuel and a pipe 6 for supplying combustion air are connected to the burner 4, the pipe 5 is provided with a flow control valve 7 and a flow meter 8, and the pipe 6 is provided with a flow control valve 9. ing.

燃料の流量調節弁7は燃料制御装置により制御されるよ
うになっている。
The fuel flow rate control valve 7 is controlled by the fuel control device.

該装置は炉本体1内の温度を検知する熱電対からなる温
度センサ10および燃料制御部11を備えている。
The apparatus comprises a temperature sensor 10 composed of a thermocouple for detecting the temperature in the furnace body 1 and a fuel control section 11.

燃料制御部11は温度変換器12および温度調節器13を備え
ており、温度センサ10からの信号を温度変換器12で所定
の出力信号に変換し、これを温度調節器13で受けて所定
の設定温度と比較演算し、設定温度を維持しうる燃料が
バーナ4に至るよう調節弁7の開度を調節するための制
御信号を出力するようになっている。
The fuel control unit 11 is provided with a temperature converter 12 and a temperature controller 13, converts the signal from the temperature sensor 10 into a predetermined output signal by the temperature converter 12, and the temperature controller 13 receives this to output a predetermined signal. A control signal for adjusting the opening of the control valve 7 so that fuel that can maintain the set temperature reaches the burner 4 is output by performing a comparison calculation with the set temperature.

燃焼用空気の流量調節弁9は燃焼用空気制御装置により
制御されるようになっている。
The flow rate control valve 9 for combustion air is controlled by a combustion air control device.

該装置はバーナ4の燃焼火炎14から発せられる光パワー
を電気信号に変換する光センサ15および該信号等を受け
て制御信号を作り燃焼用空気の流量調節弁9に出力する
燃焼用空気制御部16を備えている。
The device is a combustion air control unit for converting a light power emitted from the combustion flame 14 of the burner 4 into an electric signal and a control signal for receiving the signal and the like to output a control signal to the flow rate control valve 9 for the combustion air. Equipped with 16.

光センサ15はGeフォトダイオード、Siフォトダイオー
ド、フォトトランジスタ、太陽電池等で構成され火炎14
に対向する箇所に固定されている。
The optical sensor 15 consists of a Ge photodiode, Si photodiode, phototransistor, solar cell, etc.
It is fixed at the location opposite to.

燃焼用空気制御部16は光センサ15からのアナログ信号を
デジタル信号に変換するA/D変換器17と、該変換器17か
らの電気信号を所定時間毎に微分して微分値を算出し、
さらに該微分値の平均値を求めて該平均値に対する偏差
積分値を求め、これを出力する演算器18と、該演算器18
からの出力を受けてこれを予め求めた現状の燃料流量に
対する妥当なO2%に対応した偏差積分値と比較してその
偏差を演算し、該偏差を解消する出力を燃焼用空気流量
調節弁9に対して行なって排ガス中のO2%を妥当なもの
とする調節器19とからなっている。
The combustion air control unit 16 calculates the differential value by differentiating the A / D converter 17 for converting the analog signal from the optical sensor 15 into a digital signal and the electric signal from the converter 17 at every predetermined time,
Further, an average value of the differential values is calculated to obtain a deviation integral value with respect to the average value, and an arithmetic unit 18 for outputting the integrated value and the arithmetic unit 18
The output from the combustion air flow control valve is calculated by comparing the calculated output with a deviation integral value corresponding to a proper O 2 % for the present fuel flow rate, which is obtained in advance, and canceling the deviation. 9 to adjust the O 2 % in the exhaust gas to a reasonable value.

ここて、上記演算器18および調節器19の動作を第1のフ
ローチャートに基づいて説明する。
Here, the operations of the arithmetic unit 18 and the adjuster 19 will be described based on the first flowchart.

ステップ1で光パワーレベルのデータを△t秒間隔で読
み込み、演算器18のデータエリアへ格納し、ステップ2
で一定時間データを取り込んだか否かを判定し、NOであ
れば、ステップ2にもどり一定時間データを取り込むま
で繰り返す。
In step 1, the optical power level data is read at intervals of Δt seconds and stored in the data area of the calculator 18, and then in step 2
It is determined whether or not data has been taken in for a certain period of time, and if NO, the process returns to step 2 and is repeated until data is taken in for a certain period of time.

ステップ2でYESと判定されたらステップ3に移り光パ
ワーレベルの微分値を算出しステップ4にて微分値を算
出しステップ5にて平均値に対する偏差積分値Yを算出
する。ステップ6にて調節器19において目標O2%との差
Bを求め、ステップ7にてエアー量の補正値を出力し、
ステップ1にもどり一連の制御を繰り返す。ステップ7
での出力は調節弁9に入力される。
If YES is determined in step 2, the process proceeds to step 3, the differential value of the optical power level is calculated, the differential value is calculated in step 4, and the deviation integral value Y with respect to the average value is calculated in step 5. In step 6, the controller 19 calculates the difference B from the target O 2 %, and in step 7, outputs the correction value of the air amount,
Return to step 1 and repeat a series of controls. Step 7
The output at is input to the control valve 9.

かくて、炉本体1内で生じた排ガスは所定の最適O2%の
ガスとなって煙道3から系外へ排出され、炉本体内では
低O2燃焼が達成される。
Thus, the exhaust gas generated in the furnace body 1 becomes a predetermined optimum O 2 % gas and is discharged from the flue 3 to the outside of the system, and low O 2 combustion is achieved in the furnace body.

発明の効果 本発明は以上のように燃焼器で形成された火炎から光パ
ワー信号を検出し、この光パワー信号を処理して制御出
力を得るので、排ガス中のO2%を直接検出せずともO2
のコントロールが可能になる。従ってセンサとして高価
なO2%センサでなく、比較的安価な光センサを使用する
ことができ、炉、ガスタービン等の燃焼制御上有益であ
る。
EFFECTS OF THE INVENTION The present invention detects an optical power signal from a flame formed by a combustor as described above and processes the optical power signal to obtain a control output, so that O 2 % in exhaust gas is not directly detected. Both O 2 %
Can be controlled. Therefore, a relatively inexpensive optical sensor can be used as a sensor instead of an expensive O 2 % sensor, which is useful for combustion control of furnaces, gas turbines, and the like.

また、燃焼器がバーナであるとき炉中で燃焼状態を検出
するので、従来の排ガスを煙道に通しつつ検出する方式
に比し、炉の開閉に伴うO2%の急変が生じても迅速に対
処でき、また煙道の隙間からの空気漏れが生じても検出
結果に影響を受けることがなくなる。
Also, when the combustor is a burner, the combustion state is detected in the furnace, so compared to the conventional method of detecting exhaust gas through the flue, even if a sudden change of O 2 % occurs due to opening and closing of the furnace, Can be dealt with, and even if air leaks from the gap in the flue, the detection result will not be affected.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

第1図は本発明に係る燃料制御方法の制御出力を得る手
順を示すフローチャート、第2図は一定燃焼量下の光パ
ワーと排ガスO2%との関係を示すグラフ、第3図は燃焼
量を一定にしO2%を変化させた場合の光パワーと時間と
の関係を示すグラフ、第4図は第3図のIV部の拡大図、
第5図は光パワーの偏差積分値とO2%との関係を、燃焼
量をパラメータとして表したグラフ、第6図は異なるタ
イプのバーナについて表した第5図と同様のグラフ、第
7図は本発明を使用した熱処理炉の制御システム図であ
る。 1:炉本体、4:バーナ、8:燃料流量計、9:燃焼用空気流量
調節弁、15:光センサ、16:燃焼用空気制御部、17:A/D変
換器、18:演算器、19:調節器。
FIG. 1 is a flow chart showing a procedure for obtaining a control output of a fuel control method according to the present invention, FIG. 2 is a graph showing a relationship between optical power and exhaust gas O 2 % under a constant combustion amount, and FIG. 3 is a combustion amount. Is a graph showing the relationship between the optical power and the time when O 2 % is changed while keeping constant, FIG. 4 is an enlarged view of the IV part of FIG. 3,
FIG. 5 is a graph showing the relationship between the integrated value of deviation of optical power and O 2 % with the combustion amount as a parameter, and FIG. 6 is a graph similar to FIG. 5 showing different types of burners, FIG. FIG. 3 is a control system diagram of a heat treatment furnace using the present invention. 1: furnace body, 4: burner, 8: fuel flow meter, 9: combustion air flow control valve, 15: optical sensor, 16: combustion air control unit, 17: A / D converter, 18: calculator, 19: Regulator.

フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭46−6433(JP,A) 特開 昭56−151814(JP,A) 特公 昭43−20634 (JP,B1)Continuation of front page (56) References JP-A-46-6433 (JP, A) JP-A-56-151814 (JP, A) JP-B-43-20634 (JP, B1)

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】燃焼器に供給される燃料の流量信号および
該燃焼器の排ガス中のO2%信号を得て該O2%が該燃料の
流量に対し妥当なO2%とずれているときにその偏差を演
算し、その偏差を解消するための出力を上記燃焼用空気
の流量調節部に対して行なう燃焼制御方法において、上
記燃焼器の火炎から光パワー信号を検出するとともに該
光パワー信号を所定時間毎に微分して微分値を算出し、
さらに該微分値の平均値を求めて該平均値に対する偏差
積分値を求め、しかる後これを予め求めた現状の燃料流
量に対する妥当なO2%に対応した偏差積分値と比較して
その偏差を演算し、該偏差を解消する出力を燃焼用空気
流量調節部に対して行なって排ガス中のO2%を妥当なも
のとすることを特徴とする上記燃焼制御方法。
1. A flow rate signal of fuel supplied to a combustor and an O 2 % signal in exhaust gas of the combustor are obtained, and the O 2 % deviates from a proper O 2 % with respect to the flow rate of the fuel. In the combustion control method, in which the deviation is sometimes calculated and an output for eliminating the deviation is output to the flow rate adjusting unit of the combustion air, the optical power signal is detected from the flame of the combustor and the optical power is detected. Differentiate the signal every predetermined time to calculate the differential value,
Further, an average value of the differential values is calculated to obtain a deviation integral value with respect to the average value, and thereafter, this deviation is compared with a deviation integral value corresponding to a reasonable O 2 % with respect to the present fuel flow rate, which is previously obtained, and the deviation is calculated. The combustion control method described above, characterized by calculating and performing an output for eliminating the deviation to the combustion air flow rate control unit to make O 2 % in the exhaust gas appropriate.
JP61252589A 1986-10-23 1986-10-23 Combustion control method Expired - Lifetime JPH07107443B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP61252589A JPH07107443B2 (en) 1986-10-23 1986-10-23 Combustion control method

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP61252589A JPH07107443B2 (en) 1986-10-23 1986-10-23 Combustion control method

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPS63105324A JPS63105324A (en) 1988-05-10
JPH07107443B2 true JPH07107443B2 (en) 1995-11-15

Family

ID=17239472

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP61252589A Expired - Lifetime JPH07107443B2 (en) 1986-10-23 1986-10-23 Combustion control method

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPH07107443B2 (en)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH07103988B2 (en) * 1991-05-10 1995-11-08 トヨタ自動車株式会社 Burner flame detector

Also Published As

Publication number Publication date
JPS63105324A (en) 1988-05-10

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US5037291A (en) Method and apparatus for optimizing fuel-to-air ratio in the combustible gas supply of a radiant burner
EP1800058B1 (en) A method for monitoring and controlling the stability of a burner of a fired heater
US7728736B2 (en) Combustion instability detection
EP3948077B1 (en) Method for operating a premix gas burner, a premix gas burner and a boiler
US4934926A (en) Method and apparatus for monitoring and controlling burner operating air equivalence ratio
EP2385321A2 (en) A method for regulating the combustion process in solid fuel central heating boilers
JP4365036B2 (en) Method and apparatus for determining soot load in combustion chamber
US5392312A (en) Method and device for regulating the combustion air flow rate of a flue rate gas collection device of a metallurgical reactor, corresponding collection device and metallurgical reactor
JPH07107443B2 (en) Combustion control method
JPH0784921B2 (en) Combustion control method
US10545127B2 (en) Sensor and method for determining the air ratio of a fuel gas/air mixture
JPH0826988B2 (en) Combustion control method and combustion control device using the method
JPH07107445B2 (en) Combustion control method
KR20030016715A (en) Mtehod and apparatus for automatic control of gas combustion in the hot stove for operating blast furnace
JPS63105322A (en) Combustion control
JPS63105321A (en) Combustion control
JP2550688B2 (en) Burner combustion controller
JPH0833196B2 (en) Burner combustion controller
JPS63105315A (en) Combustion control method
JPS63105323A (en) Combustion control
JPS63123921A (en) Combustion control method
JPS63105320A (en) Method and apparatus for combustion control
JPH0375402A (en) Combustion control for fluidized bed furnace
JP3127668B2 (en) Combustion control method
JPH07117238B2 (en) Burner combustion control method