JPH07190352A - Method for detecting ignition - Google Patents

Method for detecting ignition

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JPH07190352A
JPH07190352A JP33597093A JP33597093A JPH07190352A JP H07190352 A JPH07190352 A JP H07190352A JP 33597093 A JP33597093 A JP 33597093A JP 33597093 A JP33597093 A JP 33597093A JP H07190352 A JPH07190352 A JP H07190352A
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burner
ignition
electric signal
frequency component
vibration energy
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Junichi Yoshimura
純一 吉村
Motoyoshi Sasaki
基好 佐々木
Shigeo Nakamura
茂夫 中村
Satoru Taniguchi
悟 谷口
Tatsuo Kono
達夫 河野
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Tohoku Electric Power Co Inc
Kobe Steel Ltd
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Tohoku Electric Power Co Inc
Kobe Steel Ltd
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    • F23COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23NREGULATING OR CONTROLLING COMBUSTION
    • F23N5/00Systems for controlling combustion
    • F23N5/16Systems for controlling combustion using noise-sensitive detectors

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  • Control Of Combustion (AREA)

Abstract

PURPOSE:To enable a precision ignition/extinguishing of a main burner and an ignition burner to be discriminated by a method wherein a frequency component corresponding to each of an air flow sound or a combustion sound and the discriminated value are compared for their values. CONSTITUTION:An operation of a main burner (including ignition and fire loss) is discriminated in reference to a comparison data between a low frequency component corresponding to an air flow sound passed through a filter 4 or a high frequency component corresponding to a combustion sound passed through a filter 3 and a discriminated value (a threshold value) set by a discriminated value setting circuit 11. Ignition/extinguishing of burners (the main burner and the ignition burner) which is discriminated as operation are discriminated in reference to the comparison data between a vibration amplitude ratio between a low frequency component corresponding to the air flow sound passed through the filter 4 and a high frequency component corresponding to the combustion sound passed through the filter 4 as well as the discriminated value (threshold value) V set by a discriminated value setting circuit 13. With such an arrangement as above, an ignition/extinguishing of the main burner and the ignition burner can be precisely discriminated irrespective of the type of the furnace.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、工業炉等における主バ
ーナーと点火バーナの着火/消火を個別に検知するため
の着火検知方法に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an ignition detection method for individually detecting ignition / extinction of a main burner and an ignition burner in an industrial furnace or the like.

【0002】[0002]

【従来の技術】工業用炉等では、各主バーナに対して点
火バーナ(パイロッバーナ)を対で設けている。主バー
ナは、点火バーナに比し、燃焼容量も大きく、炉によっ
ては、負荷に合わせ、点消火を頻繁に繰り返すため、主
バーナの着火が確実に検知する必要がある。これに対
し、点火バーナは保炎性能から燃焼性が良く、失火する
可能性が少ないため、小規模の工業用炉では、点火バー
ナの着火検知を行なわない場合が多い。
2. Description of the Related Art In an industrial furnace or the like, an ignition burner (a pilot burner) is provided as a pair for each main burner. The main burner has a larger combustion capacity than the ignition burner, and depending on the furnace, it is necessary to reliably detect the ignition of the main burner because the fire is frequently repeated depending on the load depending on the load. On the other hand, the ignition burner has a good flammability due to its flame holding performance and is less likely to cause misfire. Therefore, in a small-scale industrial furnace, ignition detection of the ignition burner is often not performed.

【0003】しかし、発電用ボイラや大形の工業用炉で
は、点火バーナといっても燃焼量が大きく、万一失火し
た場合には、大きい事故になりかねないので、点火バー
ナ専用に着火検知手段を備えて安全対策を実施している
ことが多い。
However, in a power generation boiler and a large-scale industrial furnace, the ignition burner has a large amount of combustion, and if a misfire should occur, a serious accident could occur, so ignition detection is exclusively performed for the ignition burner. In many cases, safety measures are implemented with means.

【0004】この種の着火検知手段としては、光学方式
のものと音響方式(例えば、実公平4−49482号公
報に開示)のものとがあるが、光学方式のものは、主バ
ーナと点火バーナを1台のセンサが監視することが難し
く、それぞれのバーナに対し個別にセンサを設けるよう
にしている。
This type of ignition detection means includes an optical type and an acoustic type (for example, disclosed in Japanese Utility Model Publication No. 4-49482). The optical type has a main burner and an ignition burner. However, it is difficult for one sensor to monitor, and each burner has its own sensor.

【0005】また、上記音響方式のものは、主バーナと
点火バーナの燃焼音の周波数の違いを用いて、両バーナ
の着火・消火を識別するものであり、1台のセンサで済
む利点がある。
The above-mentioned acoustic type uses the difference in the combustion sound frequencies of the main burner and the ignition burner to identify the ignition and extinction of both burners, and has the advantage that a single sensor is sufficient. .

【0006】[0006]

【発明が解決しようとする課題】ところが、近年の排ガ
ス規制等により、主バーナだけでなく、点火バーナも燃
焼性のよい急速燃焼から、NOxやSOxの排出量が低
い緩慢燃焼に移行する傾向にあり、主バーナ、点火バー
ナの燃焼時・消火時に大きな周波数差が無い場合が起こ
っており、主バーナ、点火バーナの状態判別の信頼性が
低下しているという問題があった。
However, due to recent exhaust gas regulations and the like, not only the main burner but also the ignition burner tends to shift from rapid combustion with good combustibility to slow combustion with low NOx and SOx emissions. However, there is a case where there is no large frequency difference when the main burner and the ignition burner burn or extinguish, and there is a problem that the reliability of the state determination of the main burner and the ignition burner decreases.

【0007】本発明はこの問題を解消するためになされ
たもので、主バーナと点火バーナの着火/消火を、炉の
型式にかかわらず、精度よく判別することができる信頼
性の高い、経済的な、そして炉運転の安全性を大幅に向
上することができる着火検知方法をを提供することを目
的とする。
The present invention has been made in order to solve this problem, and it is highly reliable and economical that the ignition / extinction of the main burner and the ignition burner can be accurately determined regardless of the furnace type. It is an object of the present invention to provide an ignition detection method capable of significantly improving the safety of furnace operation.

【0008】[0008]

【課題を解決するための手段】本発明は上記目的を達成
するため、請求項1では、対をなす主バーナと点火バー
ナの着火・消火を、バーナにより発生する微小圧力振動
を共通の手段を用いて電気信号として取り出し、当該電
気信号と予め設定する判定値を利用してバーナ別に判定
する場合において、上記電気信号が含む燃焼音に対応す
る所定帯域の周波数成分平均値と第1の判定値との大小
比較結果、および上記電気信号が含む上記所定帯域の周
波数成分の平均振幅と、気流音に対応する所定帯域の周
波数成分の平均振幅もしくは上記電気信号の平均振幅と
の比と第2の判定値との大小比較結果からなる4箇の比
較データの組合せからバーナ別に判定する構成とした。
In order to achieve the above object, the present invention provides a means for igniting and extinguishing a pair of a main burner and an ignition burner, which uses a common small pressure vibration generated by the burner. In the case of using the electric signal as an electric signal and making a judgment for each burner using the electric signal and a judgment value set in advance, the frequency component average value and the first judgment value in a predetermined band corresponding to the combustion sound included in the electric signal. And a ratio of the average amplitude of the frequency component of the predetermined band included in the electric signal to the average amplitude of the frequency component of the predetermined band corresponding to the airflow sound or the average amplitude of the electric signal, and The burner is judged for each burner based on the combination of four comparison data consisting of the magnitude comparison result with the judgment value.

【0009】請求項2では、対をなす主バーナと点火バ
ーナの着火・消火を、バーナにより発生する微小圧力振
動を共通の手段を用いて電気信号として取り出し、当該
電気信号と予め設定する判定値を利用して、バーナ別に
判定する場合において、上記電気信号が含む燃焼音に対
応する所定帯域の周波数成分から演算した振動エネルギ
と第1の判定値との大小比較結果、上記電気信号が含む
上記所定帯域の周波数成分から演算した振動エネルギ
と、気流音に対応する所定帯域の周波数成分から求めた
振動エネルギもしくは上記電気信号から求めた全振動エ
ネルギとの比と第2の判定値との大小比較結果からなる
4箇の比較データの組合せからバーナ別に判定する構成
とした。
According to a second aspect of the present invention, the ignition / extinction of the paired main burner and ignition burner is taken out as an electric signal by using a small pressure vibration generated by the burner by using a common means, and the electric signal and a predetermined judgment value are set. In the case of making a determination for each burner by utilizing, the comparison result of the magnitude of the vibration energy calculated from the frequency component of the predetermined band corresponding to the combustion sound included in the electric signal and the first judgment value, the electric signal includes the above Comparison of the ratio between the vibration energy calculated from the frequency component of the predetermined band and the vibration energy obtained from the frequency component of the predetermined band corresponding to the air flow sound or the total vibration energy obtained from the electric signal and the second judgment value. The burner was judged for each burner based on the combination of the four comparison data obtained from the results.

【0010】請求項3では、電気信号が含む燃焼音に対
応する所定帯域の周波数成分平均値と第1の判定値との
大小比較結果、および上記電気信号が含む上記所定帯域
の周波数成分から演算した振動エネルギと、上記電気信
号が含む燃焼音に対応する所定帯域の周波数成分から求
めた振動エネルギもしくは上記電気信号から求めた全振
動エネルギとの比と第2の判定値との大小比較結果から
なる4箇の比較テータの組合せからバーナ別に判定する
構成とした。
According to a third aspect of the present invention, the calculation is performed from the magnitude comparison result of the frequency component average value of the predetermined band corresponding to the combustion sound included in the electric signal and the first determination value, and the frequency component of the predetermined band included in the electric signal. From the comparison result of the ratio between the vibration energy and the vibration energy obtained from the frequency component of the predetermined band corresponding to the combustion sound included in the electric signal or the total vibration energy obtained from the electric signal, and the second judgment value. The burner is judged for each burner based on the combination of the four comparison data.

【0011】請求項4では、電気信号が含む燃焼音に対
応する所定帯域の周波数成分から演算した振動エネルギ
と第1の判定値との大小比較結果、および上記電気信号
が含む上記所定帯域の周波数成分の平均振幅と、気流音
に対応する所定帯域の周波数成分の平均振幅もしくは上
記電気信号の平均振幅との比と第2の判定値との大小比
較結果からなる4箇の比較データの組合せからバーナ別
に判定する構成とした。
According to a fourth aspect of the present invention, the magnitude comparison result of the vibration energy calculated from the frequency component of the predetermined band corresponding to the combustion sound included in the electric signal and the first determination value, and the frequency of the predetermined band included in the electric signal. From the combination of four comparison data consisting of the magnitude comparison result of the ratio of the average amplitude of the component and the average amplitude of the frequency component of the predetermined band corresponding to the air flow sound or the average amplitude of the electric signal, and the second judgment value. The configuration is such that each burner is judged.

【0012】[0012]

【作用】本発明は、気流音に対応する周波数成分または
燃焼音に対応する周波数成分と判定値との大小比較ある
いは気流音に対応する振動エネルギーまたは燃焼音に対
応する振動エネルギと判定値との大小比較データによ
り、主バーナが作動(着火、失火を含む)しているか否
かを(点火バーナが作動しているか否かを)判別し、気
流音に対応する周波数成分と燃焼音に対応する周波数成
分との振動振幅比と判定値との大小比較あるいは気流音
に対応する振動エネルギーと燃焼音に対応する振動エネ
ルギーの比と判定値との大小比較により、上記作動と判
定したバーナの着火/消火を判別する。
The present invention compares the magnitude of the frequency component corresponding to the airflow sound or the frequency component corresponding to the combustion sound with the judgment value, or the vibration energy corresponding to the airflow sound or the vibration energy corresponding to the combustion sound and the judgment value. Based on the magnitude comparison data, it is determined whether the main burner is operating (including ignition and misfire) (whether the ignition burner is operating), and the frequency components corresponding to the air flow noise and the combustion noise are handled. Ignition / burning of the burner determined to be the above-mentioned operation is performed by comparing the magnitude of the vibration amplitude ratio with the frequency component and the judgment value, or the magnitude of the ratio of the vibration energy corresponding to the air flow sound and the vibration energy corresponding to the combustion sound and the judgment value. Determine fire extinguishing.

【0013】[0013]

【実施例】以下、本発明の1実施例を図面を参照して説
明する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS An embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings.

【0014】図1において、1はマイクロフォンであっ
て、図2に示すように炉40の炉壁41を通して主バー
ナ42と点火バーナ43の先端部近傍に臨ませたプロー
ブ2の炉外側の端部に設けられている。
In FIG. 1, reference numeral 1 is a microphone, and as shown in FIG. 2, the end of the probe 2 outside the furnace, which is exposed to the vicinity of the tips of the main burner 42 and the ignition burner 43 through the furnace wall 41 of the furnace 40. It is provided in.

【0015】3は第1の帯域通過フィルタ、4は第2の
帯域通過フィルタである。第1の帯域通過フィルタ3は
高周波数成分(例えば200Hz〜1kHz)を通過帯
域とするフィルタであって、当該帯域通過フィルタ3の
出力は平滑回路5で平滑される。この平滑回路5の出力
をAとする。第2の帯域通過フィルタ4は低周波数成分
(例えば20Hz〜200Hz)を通過帯域とするフィ
ルタであって、当該帯域通過フィルタ2の出力は平滑回
路6で平滑される。この平滑回路6の出力をBとする。
7は第1の振動エネルギ演算回路(自乗演算回路)であ
って、A2 を演算する。8は第2の振動エネルギ演算回
路(自乗演算回路)であって、B2 を演算する。9は比
率演算回路であって、振動エネルギ演算回路7と8の演
算値A2とB2 の比E1 =A2 /B2 を演算する。10
は第1の判定回路(エネルギ判定回路)であって、第1
の振動エネルギ演算回路7の出力A2 を判定値U(しき
い値)と比較し、A2 >Uの場合、主バーナ42運転
(着火もしくは失火)であると判定して、「H」レベル
の信号を出力し、A2 <Uの場合、主バーナ42停止で
あると判定して、「L」レベルの信号を出力する。11
は判定値Uを設定するための判定値設定回路である。1
2は第2の判定回路(エネルギ比判定回路)であって、
比率演算回路9の出力E1 を判定値(しきい値)Vとを
比較し、E1 >Vの場合、「着火」であると判定して、
「H」レベルの信号を出力し、E1 <Vの場合、「消
火」であると判定して、「L」レベルの信号を出力す
る。13は判定値Vを設定するための判定値設定回路で
ある。
Reference numeral 3 is a first band pass filter, and 4 is a second band pass filter. The first band pass filter 3 is a filter having a high frequency component (for example, 200 Hz to 1 kHz) as a pass band, and the output of the band pass filter 3 is smoothed by the smoothing circuit 5. The output of the smoothing circuit 5 is A. The second band pass filter 4 is a filter having a low frequency component (for example, 20 Hz to 200 Hz) as a pass band, and the output of the band pass filter 2 is smoothed by the smoothing circuit 6. The output of the smoothing circuit 6 is B.
Reference numeral 7 is a first vibration energy calculation circuit (square calculation circuit) for calculating A 2 . A second vibration energy calculation circuit (square calculation circuit) 8 calculates B 2 . Reference numeral 9 denotes a ratio calculation circuit, which calculates a ratio E 1 = A 2 / B 2 of the calculation values A 2 and B 2 of the vibration energy calculation circuits 7 and 8. 10
Is a first determination circuit (energy determination circuit),
The output A 2 of the vibration energy calculation circuit 7 is compared with the determination value U (threshold value), and when A 2 > U, it is determined that the main burner 42 is operating (ignition or misfire), and the “H” level is reached. Is output, and when A 2 <U, it is determined that the main burner 42 is stopped, and an “L” level signal is output. 11
Is a judgment value setting circuit for setting the judgment value U. 1
2 is a second determination circuit (energy ratio determination circuit),
The output E 1 of the ratio calculation circuit 9 is compared with a determination value (threshold value) V, and when E 1 > V, it is determined that “ignition” has occurred,
An "H" level signal is output, and when E 1 <V, it is determined that "fire extinguishing" is performed, and an "L" level signal is output. Reference numeral 13 is a judgment value setting circuit for setting the judgment value V.

【0016】14はバーナ状態判定部であって、4箇の
ゲート回路15〜18と反転回路19、20を備えてい
る。ゲート回路15は主バーナ着火検知用ゲート回路で
あって、第1の判定回路10の出力と第2の判定回路1
2の出力とが導かれ、両出力が共に「H」レベルである
時に、主バーナ42着火検知出力を発生する。ゲート回
路16は主バーナ失火検知用ゲート回路であって、第1
の判定回路10の出力と第2の判定回路12の出力を反
転した信号が導かれ、前者が「H」レベルであり、後者
が「L」レベルである時に、主バーナ42失火検知出力
を発生する。
Reference numeral 14 is a burner state judging section, which is provided with four gate circuits 15 to 18 and inverting circuits 19 and 20. The gate circuit 15 is a main burner ignition detection gate circuit, and includes the output of the first determination circuit 10 and the second determination circuit 1.
2 is introduced and both outputs are at the “H” level, the main burner 42 ignition detection output is generated. The gate circuit 16 is a main burner misfire detection gate circuit,
A signal obtained by inverting the output of the determination circuit 10 and the output of the second determination circuit 12 is introduced, and the main burner 42 misfire detection output is generated when the former is at the “H” level and the latter is at the “L” level. To do.

【0017】ゲート回路17は点火バーナ着火検知用ゲ
ート回路であって、第2の判定回路12の出力と第1の
判定回路10の出力とが導かれ、前者が「H」レベルで
あり、後者が「L」レベルである時に、点火バーナ43
着火検知出力を発生する。ゲート回路18は点火バーナ
失火検知用ゲート回路であって、第1の判定回路10の
出力を反転した信号と第2の判定回路12の出力を反転
した信号が導かれ、両出力が共に「L」レベルである時
に、全バーナ消火(完全消火)検知出力を発生する。
The gate circuit 17 is an ignition burner ignition detection gate circuit, and the output of the second determination circuit 12 and the output of the first determination circuit 10 are guided to the former, which is at the "H" level, and the latter. Is at "L" level, the ignition burner 43
Generates ignition detection output. The gate circuit 18 is an ignition burner misfire detection gate circuit, and a signal obtained by inverting the output of the first determination circuit 10 and a signal obtained by inverting the output of the second determination circuit 12 are introduced, and both outputs are "L". All burners fire extinguishing (complete extinguishing) detection output is generated when the level is set.

【0018】本発明者等は、燃焼空気の流速が速く、そ
の気流音の影響を受けやすいボイラ等におけるボイラ内
の発生音を解析したところ、図6に示す結果を得た。こ
の図6は、ある燃焼量における発生音の解析結果を代表
的に示したものである。
The present inventors obtained the results shown in FIG. 6 when they analyzed the sound generated in the boiler in a boiler or the like in which the flow velocity of the combustion air was high and which was easily affected by the air flow noise. This FIG. 6 shows representatively the analysis result of the generated sound at a certain combustion amount.

【0019】(a)失火時には、気流音と考えられる低
周波成分(例えば20Hz〜200Hz)の信号レベル
が、燃焼時と比較して、大きくなる。
(A) At the time of misfire, the signal level of the low frequency component (for example, 20 Hz to 200 Hz), which is considered to be an air flow noise, becomes larger than that at the time of combustion.

【0020】(b)燃焼音に起因すると考えられる高周
波成分(例えば200Hz〜1kHz)の失火時のレベ
ルは、燃焼時と比較して、同程度かもしくは小さい。
(B) The level of a high frequency component (for example, 200 Hz to 1 kHz), which is considered to be caused by the combustion noise, at the time of misfire is the same or smaller than that at the time of combustion.

【0021】ことを示している。It shows that

【0022】このことから、本発明者等は、マイクロフ
ォン1が出力する信号のレベル(振動振幅)の比、すな
わち、 が、図7に示す如く、失火時には、当該(1)式の分母
Bが大きくなるので小さく、燃焼時には、当該(1)式
の分母Bが小さくなるので大きくなることに着目し、燃
焼量を変えて、実験を繰り返したところ、上記振動振幅
比Y1 は、燃焼量を変えても、殆ど変化しないことを知
った。
From the above, the present inventors have found that the ratio of the level (vibration amplitude) of the signal output from the microphone 1, that is, However, as shown in FIG. 7, at the time of misfire, the denominator B of the expression (1) becomes large, so it is small, and at the time of combustion, the denominator B of the expression (1) becomes small and it becomes large. After repeating the experiment, it was found that the vibration amplitude ratio Y 1 hardly changed even when the combustion amount was changed.

【0023】上記考察に基づき、本発明者等は、主バー
ナと点火バーナとを備える炉について、振動振幅でな
く、振動エネルギーについて同様の考察を試みたとこ
ろ、図8に示すような結果を得た。この図8から明らか
なように、失火時の低周波成分が高周波成分よりも相当
に大きいので、 (1)主バーナ42と点火バーナ43とが共に消火して
いる完全消火時には、気流音Sと考えられる低周波成分
(20Hz〜200Hz)の振動エネルギーが、燃焼音
に起因すると考えられる高周波成分(200Hz〜1k
Hz)の振動エネルギより大きい。
Based on the above consideration, the inventors of the present invention tried the same consideration with respect to the vibration energy, not the vibration amplitude, with respect to the furnace having the main burner and the ignition burner, and obtained the results shown in FIG. It was As is clear from FIG. 8, since the low frequency component at the time of misfire is considerably larger than the high frequency component, (1) When the main burner 42 and the ignition burner 43 are both extinguished, the air flow sound S Vibration energy of possible low-frequency components (20 Hz to 200 Hz) is considered to be high-frequency components (200 Hz to 1 k) considered to be caused by combustion noise.
Hz) of vibration energy.

【0024】(2)上記(1)の状態から点火バーナ4
3が着火すると、低周波成分の振動エネルギが、高周波
成分の振動エネルギよりも小さくなる。
(2) From the state of (1) above, the ignition burner 4
When 3 ignites, the vibration energy of the low frequency component becomes smaller than the vibration energy of the high frequency component.

【0025】(3)着火していた主バーナ42が失火す
ると、低周波成分の振動エネルギが高周波成分の振動エ
ネルギよりも大きくなるが、このとき、低周波成分の振
動エネルギ、高周波成分の振動エネルギ共に、上記
(1)の完全消火の場合に比して、相当に大きなレベル
である。
(3) When the ignited main burner 42 misfires, the vibration energy of the low frequency component becomes larger than the vibration energy of the high frequency component. At this time, the vibration energy of the low frequency component and the vibration energy of the high frequency component. Both are at considerably higher levels than in the case of complete extinction in (1) above.

【0026】(4)主バーナ42が着火している時は、
低周波成分の振動エネルギが高周波成分の振動エネルギ
よりも小さくなるが、このとき、低周波成分の振動エネ
ルギ、高周波成分の振動エネルギ共に、上記(1)の完
全消火の場合および(2)の場合に比して、相当に大き
なレベルである。
(4) When the main burner 42 is ignited,
The vibration energy of the low frequency component becomes smaller than the vibration energy of the high frequency component. At this time, both the vibration energy of the low frequency component and the vibration energy of the high frequency component are in the case of complete extinction in (1) and in the case of (2). The level is considerably higher than that of.

【0027】図9は、上記(1)〜(4)の状態におけ
る低周波成分の振動エネルギと高周波成分の振動エネル
ギとの下記エネルギ比E1 を示したものである。
FIG. 9 shows the following energy ratio E 1 between the vibration energy of the low frequency component and the vibration energy of the high frequency component in the states (1) to (4).

【0028】 (5)主バーナ42と点火バーナ43とが共に失火して
いる完全消火時には、エネルギ比E1 は小さい。
[0028] (5) When the main burner 42 and the ignition burner 43 are both misfiring, the energy ratio E 1 is small.

【0029】(6)点火バーナ43のみが着火している
時は、エネルギ比E1 は相当に大きい。
(6) When only the ignition burner 43 is ignited, the energy ratio E 1 is considerably large.

【0030】(7)着火していた主バーナ42が失火す
ると、エネルギ比E1 は充分に小さくなる。
(7) When the ignited main burner 42 misfires, the energy ratio E 1 becomes sufficiently small.

【0031】(8)主バーナ42が着火している時は、
エネルギ比E1 は相当に大きい。
(8) When the main burner 42 is ignited,
The energy ratio E 1 is quite large.

【0032】従って、図8に示すように、(1)、
(2)の状態と(3)、(4)の状態を識別するための
判定値Uを設定し、また、図9に示すように、(5)、
(7)の状態と(6)、(8)の状態を識別するための
判定値Vを設定すれば、下表に示すように、「主バーナ
の燃焼」、「主バーナの失火」、「点火バーナの燃
焼」、「完全消火」を明確に判別することができる。
Therefore, as shown in FIG. 8, (1),
A determination value U for identifying the state of (2) and the states of (3) and (4) is set, and as shown in FIG. 9, (5),
If the judgment value V for distinguishing the state of (7) from the states of (6) and (8) is set, as shown in the table below, "combustion of the main burner", "misfire of the main burner", " It is possible to clearly distinguish "combustion of the ignition burner" and "complete extinction".

【0033】 図1の実施例では、第1の判定回路10で、上記
(1)、(2)の状態と(3)、(4)の状態、即ち、
主バーナ42の燃焼もしくは失火/点火バーナ43の燃
焼もしくは失火を識別し、第2の判定回路12で、上記
(5)、(7)の状態と(6)、(8)の状態、即ち、
主バーナ42もしくは点火バーナ43の着火/消火を識
別している。
[0033] In the embodiment of FIG. 1, in the first determination circuit 10, the states (1) and (2) and the states (3) and (4), that is,
Combustion or misfire of the main burner 42 / combustion or misfire of the ignition burner 43 is discriminated, and in the second determination circuit 12, the states (5) and (7) and the states (6) and (8), that is,
Ignition / extinction of the main burner 42 or the ignition burner 43 is identified.

【0034】本実施例では、主バーナ42のみの燃焼時
は、点火バーナ43のみの燃焼時に比し、高周波数成分
のエネルギが充分識別可能に大きく、また、主バーナ4
2のみの失火時は、点火バーナ43の失火時に比し、低
周波数成分のエネルギが充分識別可能に大きいことを利
用して、主バーナ42と点火バーナ43の判別を行い、
主バーナ42の燃焼時/点火バーナ43の燃焼時のエネ
ルギ比は、主バーナ42の燃焼時/点火バーナ43の失
火時のエネルギ比に比し、充分識別可能に大きいことを
利用して、上記判別したバーナの「着火」、「失火」を
判別するから、主バーナ42の着火/失火、点火バーナ
43の着火/失火の4つのケースを明確に判別すること
ができる。
In the present embodiment, when the main burner 42 alone burns, the energy of the high frequency component is sufficiently large to be discriminated compared to when only the ignition burner 43 burns.
When only 2 is misfired, the main burner 42 and the ignition burner 43 are discriminated by utilizing the fact that the energy of the low frequency component is large enough to be discriminated compared to when the ignition burner 43 is misfired.
Utilizing the fact that the energy ratio at the time of combustion of the main burner 42 / at the time of combustion of the ignition burner 43 is sufficiently large to be discriminable compared with the energy ratio at the time of combustion of the main burner 42 / at the time of misfire of the ignition burner 43. Since the "ignition" and "misfire" of the discriminated burner are discriminated, it is possible to clearly discriminate the four cases of ignition / misfiring of the main burner 42 and ignition / misfiring of the ignition burner 43.

【0035】しかも、この判別は、対をなす主バーナ4
2と点火バーナに対して共通のセンサ(上記実施例で
は、マイクロフォン1)を用いて行なうことができる利
点がある。
Moreover, this judgment is made by the pair of main burners 4
2 and the ignition burner can be performed by using a common sensor (the microphone 1 in the above embodiment).

【0036】このように、本実施例を用いれば、主バー
ナ42の着火/失火、点火バーナ43の着火/失火の4
つのケースを明確に判別することができるから、点火バ
ーナの燃焼指令→点火バーナの燃焼確認→主バーナの燃
焼指令→主バーナの燃焼確認という一連のシーケンスを
順次確認しながら炉の運転を行なうことができ、当然の
ことながら、消火時のシーケンスについてもインターロ
ックの確認が可能となり、安全性が大幅に向上する。
As described above, according to the present embodiment, the main burner 42 is ignited / misfired, and the ignition burner 43 is ignited / misfired.
Since it is possible to clearly distinguish between the two cases, operate the furnace while sequentially confirming the sequence of ignition burner combustion command → ignition burner combustion check → main burner combustion command → main burner combustion check. As a matter of course, it is possible to confirm the interlock even in the sequence at the time of fire extinguishing, and the safety is greatly improved.

【0037】図1の回路では、高周波数成分の信号振幅
2 /低周波数成分の信号振幅B2を求めているが、エ
ネルギ比E1 に代えて、全燃焼音中に占める高周波数成
分の信号振幅A2 の割合、即ち、 を用いることができる。振動振幅比E2 を利用する場合
の回路を図3に示す。
In the circuit of FIG. 1, the signal amplitude A 2 of the high frequency component / the signal amplitude B 2 of the low frequency component is obtained. Instead of the energy ratio E 1 , the high frequency component of the entire combustion sound is calculated. The ratio of the signal amplitude A 2 , that is, Can be used. A circuit in the case of utilizing the vibration amplitude ratio E 2 is shown in FIG.

【0038】図1、図3の回路では、エネルギA2 とB
2 およびエネルギ比Eを用いているが、図4に示すよう
に、振動振幅A、Cおよび振幅比Y1 を用いてもよいこ
とは上記説明から明らかである。図において、21は判
定値Xを設定するための判定値設定回路、22は判定値
Zを設定するための判定値設定回路である。
In the circuits of FIGS. 1 and 3, the energies A 2 and B are
Although 2 and the energy ratio E are used, it is apparent from the above description that the vibration amplitudes A and C and the amplitude ratio Y 1 may be used as shown in FIG. In the figure, 21 is a judgment value setting circuit for setting the judgment value X, and 22 is a judgment value setting circuit for setting the judgment value Z.

【0039】また、図5に示すように、振動振幅A、C
および振幅比Y2 を用いることもできる。
Further, as shown in FIG. 5, vibration amplitudes A and C
And the amplitude ratio Y 2 can also be used.

【0040】 なお、上記説明では、振幅と振幅比との組合わせ、また
振動エネルギと振動エネルギ比との組合わせから、主バ
ーナと点火バーナを判別しているが、振幅と振動エネル
ギ比との組合わせ、振動エネルギーと振幅比との組合わ
せからも、同様の判別が可能である。
[0040] In the above description, the main burner and the ignition burner are discriminated from the combination of the amplitude and the amplitude ratio, and the combination of the vibration energy and the vibration energy ratio, but the combination of the amplitude and the vibration energy ratio, The same determination can be made from the combination of the vibration energy and the amplitude ratio.

【0041】[0041]

【発明の効果】本発明は以上説明した通り、気流音に対
応する周波数成分または燃焼音に対応する周波数成分と
判定値との大小比較あるいは気流音に対応する振動エネ
ルギまたは燃焼音に対応する振動エネルギと判定値との
大小比較データにより、主バーナが作動(着火、失火を
含む)しているか否かを(点火バーナが作動しているか
否かを)判別し、気流音に対応する周波数成分と燃焼音
に対応する周波数成分との振動振幅比と判定値との大小
比較あるいは気流音に対応する振動エネルギーと燃焼音
に対応する振動エネルギーの比と判定値との大小比較に
より、上記作動と判定したバーナの着火/失火を判別す
るから、主バーナの着火、失火、点火バーナの着火、失
火を、炉の型式を問わず、かつ共通の手段を用いて、明
確に判別することができ、炉運転の安全性向上に大幅に
寄与する。
As described above, the present invention compares the magnitude of the frequency component corresponding to the air flow sound or the frequency component corresponding to the combustion sound with the determination value, or the vibration energy corresponding to the air flow sound or the vibration corresponding to the combustion sound. Based on the magnitude comparison data between the energy and the judgment value, it is determined whether the main burner is operating (including ignition and misfire) (whether the ignition burner is operating), and the frequency component corresponding to the air flow sound. And the comparison between the vibration amplitude ratio of the frequency component corresponding to the combustion sound and the judgment value, or the ratio of the vibration energy corresponding to the air flow sound and the vibration energy corresponding to the combustion sound, and the judgment value, the above operation is performed. Since the determined burner ignition / misfire is determined, the main burner's ignition, misfire, ignition burner's ignition, and misfire should be clearly identified regardless of furnace type and using common means. Can contribute significantly to the improved safety of the furnace operation.

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

【図1】本発明の第1の実施例を示すブロック図であ
る。
FIG. 1 is a block diagram showing a first embodiment of the present invention.

【図2】上記実施例の主バーナと点火バーナの配置図で
ある。
FIG. 2 is a layout view of a main burner and an ignition burner of the above embodiment.

【図3】本発明の第2の実施例を示すブロック図であ
る。
FIG. 3 is a block diagram showing a second embodiment of the present invention.

【図4】本発明の第3の実施例を示すブロック図であ
る。
FIG. 4 is a block diagram showing a third embodiment of the present invention.

【図5】本発明の第4の実施例を示すブロック図であ
る。
FIG. 5 is a block diagram showing a fourth embodiment of the present invention.

【図6】失火/着火時の周波数成分信号レベルを示す図
である。
FIG. 6 is a diagram showing frequency component signal levels at the time of misfire / ignition.

【図7】失火/着火時の信号振幅比を示す図である。FIG. 7 is a diagram showing a signal amplitude ratio at the time of misfire / ignition.

【図8】失火/着火時の振動エネルギ振幅を示す図であ
る。
FIG. 8 is a diagram showing vibration energy amplitude at the time of misfire / ignition.

【図9】失火/着火時の振動エネルギー振幅比を示す図
である。
FIG. 9 is a diagram showing a vibration energy amplitude ratio upon misfire / ignition.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 マイクロフォン 2 プローブ 3、4 帯域通過フィルタ 5、6 8平滑回路 6、8 振動エネルギ演算回路 9 比率演算回路 10、12 判定回路 11 13 判定値設定回路 14 バーナ状態判別部 15〜18 ゲート回路 19、20 反転回路 42 主バーナ 43 点火バーナ DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Microphone 2 Probe 3, 4 Band pass filter 5, 6 8 Smoothing circuit 6, 8 Vibration energy calculation circuit 9 Ratio calculation circuit 10, 12 Judgment circuit 11 13 Judgment value setting circuit 14 Burner state judgment part 15-18 Gate circuit 19, 20 Inversion circuit 42 Main burner 43 Ignition burner

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 中村 茂夫 青森県八戸市大字河原木字宇兵衛河原1− 1東北電力株式会社八戸火力発電所内 (72)発明者 谷口 悟 兵庫県神戸市西区高塚台1丁目5−5 株 式会社神戸製鋼所神戸総合技術研究所内 (72)発明者 河野 達夫 兵庫県神戸市西区高塚台1丁目5番5号 株式会社神戸製鋼所神戸総合技術研究所内 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (72) Shigeo Nakamura Inventor Shigeo Nakamura Ubei Kawara, Hijinohe City, Aomori Pref. 1-1, Tohoku Electric Power Co., Inc. Hachinohe Thermal Power Plant (72) Satoru Taniguchi 1-chome Takatsukadai, Nishi-ku, Kobe City, Hyogo Prefecture 5-5 Incorporated company Kobe Steel, Ltd. Kobe Research Institute (72) Inventor Tatsuo Kono 1-5-5 Takatsukadai, Nishi-ku, Kobe-shi, Hyogo Inside Kobe Steel Co., Ltd.

Claims (4)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 対をなす主バーナと点火バーナの着火・
消火を、バーナにより発生する微小圧力振動を共通の手
段を用いて電気信号として取り出し、当該電気信号と予
め設定する判定値を利用してバーナ別に判定する場合に
おいて、上記電気信号が含む燃焼音に対応する所定帯域
の周波数成分平均値と第1の判定値との大小比較結果、
および上記電気信号が含む上記所定帯域の周波数成分の
平均振幅と、気流音に対応する所定帯域の周波数成分の
平均振幅もしくは上記電気信号の平均振幅との比と第2
の判定値との大小比較結果からなる4箇の比較データの
組合せからバーナ別に判定することを特徴とする着火検
知方法。
Claims: 1. Ignition of a pair of main burner and ignition burner
When extinguishing a fire is taken out as an electric signal by using a common means for minute pressure oscillations generated by the burner, and the judgment is made for each burner by using the electric signal and a judgment value set in advance, the combustion sound included in the electric signal is detected. The magnitude comparison result of the frequency component average value of the corresponding predetermined band and the first determination value,
And a ratio of the average amplitude of the frequency component of the predetermined band included in the electric signal to the average amplitude of the frequency component of the predetermined band corresponding to the air flow sound or the average amplitude of the electric signal, and the second
An ignition detection method characterized by making a judgment for each burner from a combination of four comparison data consisting of the magnitude comparison result with the judgment value of.
【請求項2】 対をなす主バーナと点火バーナの着火・
消火を、バーナにより発生する微小圧力振動を共通の手
段を用いて電気信号として取り出し、当該電気信号と予
め設定する判定値を利用して、バーナ別に判定する場合
において、上記電気信号が含む所定帯域の周波数成分か
ら演算した振動エネルギと第1の判定値との大小比較結
果、上記電気信号が含む燃焼音に対応する上記所定帯域
の周波数成分から演算した振動エネルギと、気流音に対
応する所定帯域の周波数成分から求めた振動エネルギも
しくは上記電気信号から求めた全振動エネルギとの比と
第2の判定値との大小比較結果からなる4箇の比較デー
タの組合せからバーナ別に判定することを特徴とする着
火検知方法。
2. Ignition of a pair of main burner and ignition burner
When fire extinguishing is taken out as an electric signal by using a small pressure vibration generated by the burner using a common means, and the judgment is made by the electric signal and a preset judgment value, when the judgment is made for each burner, a predetermined band included in the electric signal The magnitude comparison result of the vibration energy calculated from the frequency component of the first and the first determination value, the vibration energy calculated from the frequency component of the predetermined band corresponding to the combustion sound included in the electric signal, and the predetermined band corresponding to the air flow sound Is determined for each burner based on a combination of four comparison data consisting of the magnitude comparison result of the vibration energy obtained from the frequency component of or the total vibration energy obtained from the electric signal and the second decision value. Ignition detection method.
【請求項3】 対をなす主バーナと点火バーナの着火・
消火を、バーナにより発生する微小圧力振動を共通の手
段を用いて電気信号として取り出し、当該電気信号と予
め設定する判定値を利用してバーナ別に判定する場合に
おいて、上記電気信号が含む燃焼音に対応する所定帯域
の周波数成分平均値と第1の判定値との大小比較結果、
および上記電気信号が含む上記所定帯域の周波数成分か
ら演算した振動エネルギと、上記電気信号が含む気流音
に対応する所定帯域の周波数成分から求めた振動エネル
ギもしくは上記電気信号から求めた全振動エネルギーと
の比と第2の判定値との大小比較結果からなる4箇の比
較データの組合せからバーナ別に判定することを特徴と
する着火検知方法。
3. Ignition of a pair of main burner and ignition burner
When extinguishing a fire is taken out as an electric signal by using a common means for minute pressure oscillations generated by the burner, and the judgment is made for each burner by using the electric signal and a judgment value set in advance, the combustion sound included in the electric signal is detected. The magnitude comparison result of the frequency component average value of the corresponding predetermined band and the first determination value,
And vibration energy calculated from the frequency component of the predetermined band included in the electric signal, and vibration energy calculated from the frequency component of the predetermined band corresponding to the air flow sound included in the electric signal or total vibration energy calculated from the electric signal. The ignition detection method is characterized in that determination is made for each burner based on a combination of four comparison data consisting of the magnitude comparison result of the ratio of the above and the second determination value.
【請求項4】 対をなす主バーナと点火バーナの着火・
消火を、バーナにより発生する微小圧力振動を共通の手
段を用いて電気信号として取り出し、当該電気信号と予
め設定する判定値を利用してバーナ別に判定する場合に
おいて、上記電気信号が含む燃焼音に対応する所定帯域
の周波数成分から演算した振動エネルギと第1の判定値
との大小比較結果、および上記電気信号が含む上記所定
帯域の周波数成分の平均振幅と、気流音に対応する所定
帯域の周波数成分の平均振幅もしくは上記電気信号の平
均振幅との比と第2の判定値との大小比較結果からなる
4箇の比較データの組合せからバーナ別に判定すること
を特徴とする着火検知方法。
4. Ignition of a pair of main burner and ignition burner
When extinguishing a fire is taken out as an electric signal by using a common means for minute pressure oscillations generated by the burner, and the judgment is made for each burner by using the electric signal and a judgment value set in advance, the combustion sound included in the electric signal is detected. The magnitude comparison result of the vibration energy calculated from the frequency component of the corresponding predetermined band and the first determination value, the average amplitude of the frequency component of the predetermined band included in the electric signal, and the frequency of the predetermined band corresponding to the air flow sound An ignition detection method characterized in that each burner is judged from the combination of four comparison data consisting of the magnitude comparison result of the average amplitude of the component or the ratio of the average amplitude of the electric signal and the second determination value.
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