JPH09236255A - 熱源機器の燃焼制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 高燃焼要求負荷に対する負荷追随性を良好に
する。 【解決手段】 燃焼装置の燃焼制御状態を少なくとも待
機、低燃焼、中燃焼、高燃焼焼に、この順序で起動制御
する熱源機器の燃焼制御装置において、熱源機器に要求
される負荷量に対応する燃焼要求を判定する燃焼要求判
定手段と、現在の燃焼制御状態を判定する燃焼状態判定
手段と、前記燃焼要求判定手段により高燃焼要求が判定
され、且つ前記燃焼状態判定手段により待機又は低燃焼
状態が判定された時に前記中燃焼を飛ばして低燃焼から
高燃焼に移行させる燃焼制御手段とを備えたことを特徴
とする熱源機器の燃焼制御装置。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、燃焼装置が少な
くとも燃焼待機、低燃焼、中燃焼、高燃焼焼の４つの燃
焼制御状態をとりうる蒸気ボイラ等の熱源機器の燃焼制
御装置に関する。

【０００２】

【発明が解決しようとする課題】例えば、蒸気ボイラの
燃焼装置に対して、燃焼待機、低燃焼、中燃焼、高燃焼
焼の４つの状態制御（所謂４位置制御）を行うものが知
られている。この制御においては、蒸気圧力等を検出す
ることにより負荷量を検出し、負荷量の大きさに応じ
て、燃焼装置に対して燃焼要求を行う。この燃焼要求が
高燃焼要求の場合は、待機状態→低燃焼状態→中燃焼状
態を経て、高燃焼に移行するものであった。

【０００３】しかしながら、上記の制御によれば、中燃
焼を経由しないと高燃焼に移行できないために、負荷追
随性が悪いという課題があった。

【０００４】

【課題を解決するための手段】本発明は、燃焼装置の燃
焼制御状態を少なくとも待機、低燃焼、中燃焼、高燃焼
焼に、この順序で起動制御する熱源機器の燃焼制御装置
において、熱源機器に要求される負荷量に対応する燃焼
要求を判定する燃焼要求判定手段と、現在の燃焼制御状
態を判定する燃焼状態判定手段と、前記燃焼要求判定手
段により高燃焼要求が判定され、且つ前記燃焼状態判定
手段により待機又は低燃焼状態が判定された時に前記中
燃焼を飛ばして低燃焼から高燃焼に移行させる燃焼制御
手段とを備えたものとすることにより上記の課題を解決
するものである。

【０００５】

【発明の実施の形態】本発明の熱源機器の燃焼制御装置
の実施の形態としては、燃焼装置の燃焼制御状態を少な
くとも待機、低燃焼、中燃焼、高燃焼焼に、この順序で
起動制御する熱源機器の燃焼制御装置において、熱源機
器に要求される負荷量に対応する燃焼要求を判定する燃
焼要求判定手段と、現在の燃焼制御状態を判定する燃焼
状態判定手段と、前記燃焼要求判定手段により高燃焼要
求が判定され、且つ前記燃焼状態判定手段により待機又
は低燃焼状態が判定された時に前記中燃焼を飛ばして低
燃焼から高燃焼に移行させる燃焼制御手段とを備えたも
のとする。

【０００６】この実施の形態について以下に詳細に説明
する。熱源機器とは蒸気ボイラや温水ボイラ等の燃焼装
置を有する装置である。この燃焼装置はバーナと燃焼用
空気の供給手段とからなる。又、待機状態とは燃焼炉内
の掃気状態（送風機がのみ稼働の状態）又は掃気も行っ
ていない完全停止（送風機も停止）を意味する。又低燃
焼、中燃焼、高燃焼は燃焼装置への燃料供給量を低、
中、高の３段階に制御し、この燃料供給量に対応して必
要に応じて燃焼空気量を制御することで実現でき、熱源
機器の出力をそれぞれ低、中、高の３段階に制御する。
尚、低燃焼は待機状態から低燃焼に移行する際に爆発的
燃焼等の異常燃焼を生じない程度の燃焼量に設定され、
高燃焼は最大燃焼量に設定される。そして、中燃焼に関
しては低燃焼と高燃焼との間の燃焼量に設定されるもの
であり、後述の実施例では中燃焼を１段階としている
が、これを複数段階に設定しても良いものである。

【０００７】又、熱源機器に要求される負荷量に対応す
る燃焼要求判定手段とは、負荷量を実際に検出するセン
サとしての負荷量検出手段により検出される負荷量の大
きさに応じて予め定めた設定基準値対燃焼要求の基準テ
ーブルに従い待機、低燃焼、中燃焼、高燃焼の要求を判
定するものである。これらの要求判定の為の設定基準値
に関しては、燃焼装置のハンチング（ＯＮ−ＯＦＦの繰
り返し）を防止するために、負荷量が減少方向の時に高
燃焼から中燃焼へ要求を変える設定基準値と、負荷量が
増加方向の時に中燃焼から高燃焼へ要求を変える設定基
準値との間に前者が後者より大きくなるように所定の差
（ディファレンシャル）を設けるものである。又、中燃
焼と低燃焼との間の設定基準値、低燃焼と待機との間の
設定基準値も中燃焼と高燃焼との間の設定基準値と同様
にディファレンシャルを設ける。この負荷量は、例えば
熱源機器が蒸気ボイラである場合は蒸気圧力や蒸気温
度、熱源機器が温水ボイラである場合には、負荷へ供給
される出湯温度と設定出湯温度との差等で検出できる。
又、燃焼要求判定手段は負荷量検出手段とマイクロコン
ピュータ等からなる制御器の処理手順（ソフトウエア）
の一部とから構成されるが、負荷量を蒸気圧力で検出す
るものとした場合、それぞれ動作圧力を異ならせた低圧
力設定スイッチ、中圧力設定スイッチ及び高圧力設定ス
イッチ及びリレー回路から構成しても良い。又、燃焼状
態判定手段とは、現在の燃焼制御状態が待機状態か、低
燃焼状態か、中燃焼状態か、高燃焼状態かのいずれであ
るかを判定するものであり、マイクロコンピュータ等か
らなる制御器から燃焼装置に対して出力される燃焼制御
信号を監視することで判定できる。

【０００８】又、燃焼制御手段とは、前記燃焼要求判定
手段により高燃焼要求が判定され、且つ燃焼状態判定手
段により待機又は低燃焼状態が判定された時に中燃焼を
飛ばして低燃焼から高燃焼に移行させる制御を行うもの
であり、現在の燃焼制御状態が待機の場合は待機→低燃
焼→高燃焼の制御を行い、現在の燃焼制御状態が低燃焼
の場合は低燃焼→高燃焼の制御を行うものである。この
制御において、中燃焼を飛ばすとは中燃焼を行うこと無
く、低燃焼からいきなり高燃焼へ移行することを意味す
る。そして中燃焼が複数段ある場合には、爆発燃焼等の
異常燃焼を生じないかぎり、複数段の中燃焼を飛ばして
も良いし、複数段の一部を飛ばすように制御しても良
い。

【０００９】

【実施例】以下、熱源機器を多管式貫流型蒸気ボイラと
した実施例について図１及び図２に従い説明する。図２
において、１は、バーナ及び燃焼空気供給用の送風機
（いずれも図示省略）を有した燃焼装置２を具備する蒸
気ボイラであり、燃焼装置２は待機状態、即ち炉（燃焼
室）内の掃気（パージともいう）状態、低燃焼状態、中
燃焼状態、高燃焼状態の所謂４位置制御を可能としてい
る。尚、待機状態としては、掃気も行っていない停止状
態であっても良い。３は燃焼装置２に対して要求される
負荷量を検出する負荷量検出器で、缶体（図示省略）内
の蒸気圧力で負荷量を検出する。４はマイクロコンピュ
ータ等からなる制御器で、予め記憶装置に記憶された処
理手順に従い負荷量検出器３等の信号を入力して燃焼装
置２等を制御する。前記処理手順のうち燃焼制御の一部
を図１に示す。以下に、図１に従い、本実施例の制御器
４による燃焼制御の構成と動作につき説明する。

【００１０】図１において、ステップＳ１（以下Ｓ○は
ステップＳ○を意味する）で燃焼要求を判定する（燃焼
要求判定手段）。具体的には、燃焼要求は検出蒸気圧力
の設定基準値Ｐ１１，Ｐ１２，Ｐ２１，Ｐ２１，Ｐ３
１，Ｐ３２に応じて、図３に示すように判定される。即
ち、蒸気圧力の上昇（負荷量減少）時はＰ１２以下で高
燃焼（Ｈ）、Ｐ１２を越えると中燃焼（Ｍ）、次いでＰ
２２以下で中燃焼（Ｍ）、Ｐ１２を越えると低燃焼
（Ｌ）、次いでＰ３２以下で低燃焼（Ｌ）、Ｐ３２を越
えると待機（Ｔ）と判定し、蒸気圧力の下降（負荷量増
大）時はＰ３１以上で待機、Ｐ３１を越えて降下すると
低燃焼、次いでＰ２１以上で低燃焼、Ｐ２１を越えて降
下すると中燃焼、次いでＰ１１以上で中燃焼、Ｐ１１を
越えて降下すると高燃焼の要求となる。Ｓ１で高燃焼要
求が判定さると、高燃焼判定レジスタ（図示しない）に
その内容を記憶する。次のステップＳ２では現在の燃焼
制御状態を判定し、待機状態か、低燃焼状態かが判定さ
れると、待機／低燃焼判定レジスタ（図示しない）にそ
の内容を記憶する。次ぎのステップＳ３では、Ｓ１、Ｓ
２の処理結果に基づき、高燃焼要求が判定され、且つ待
機又は低燃焼状態が判定されると急速燃焼制御が行わ
れ、それ以外のケースでは通常燃焼制御が行われる。

【００１１】急速燃焼制御の場合は、現在の燃焼制御状
態が待機状態の時は待機→低燃焼→高燃焼の制御を行
い、現在の燃焼制御状態が低燃焼態の時は低燃焼→高燃
焼の制御を行う。このように、高燃焼要求が判定され、
且つ待機又は低燃焼状態が判定されると、通常の起動で
なく、中燃焼を飛ばして、高燃焼へ移行する制御が行わ
れるので、短時間で待機又は低燃焼から高燃焼へ移行で
き、負荷の要求に対して追随性の良い燃焼制御を行うこ
とができる。これを後述の通常燃焼制御で行うと、図３
の２点鎖線の様に圧力の上昇が遅くなる、即ち負荷追随
性に劣る制御となる。

【００１２】通常燃焼制御の場合は、制御器は現在の燃
焼制御状態からステップを飛ばすこと無く、順次、燃焼
装置の出力を上昇させる。例えばＳ１で中燃焼要求が判
定され、Ｓ２で待機状態が判定されると、待機→低燃焼
→中燃焼の制御を行う。

【００１３】

【発明の効果】上記の如く、本願発明によれば、燃焼装
置の燃焼制御状態を少なくとも待機、低燃焼、中燃焼、
高燃焼焼に、この順序で起動制御する熱源機器の燃焼制
御装置において、熱源機器に要求される負荷量に対応す
る燃焼要求を判定する燃焼要求判定手段と、現在の燃焼
制御状態を判定する燃焼状態判定手段と、前記燃焼要求
判定手段により高燃焼要求が判定され、且つ前記燃焼状
態判定手段により待機又は低燃焼状態が判定された時に
前記中燃焼を飛ばして低燃焼から高燃焼に移行させる燃
焼制御手段とを備えたものであるから、高燃焼要求があ
った場合に、中燃焼をパスすることで負荷追随性を良好
にすることができ、産業的利用価値の大なる燃焼制御装
置を提供できる効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】図は本発明の一実施例の燃焼制御の処理手順を
示すフローチャート図である。

【図２】図は本発明一実施例の概略構成を示す図であ
る。

【図３】図は本発明一実施例の負荷量と燃焼要求との関
係を示す図である。 １ ボイラ ２ 燃焼装置 ３ 圧力検出器 ４ 制御器

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 燃焼装置の燃焼制御状態を少なくとも
   待機、低燃焼、中燃焼、高燃焼焼に、この順序で起動制
   御する熱源機器の燃焼制御装置において、熱源機器に要
   求される負荷量に対応する燃焼要求を判定する燃焼要求
   判定手段と、現在の燃焼制御状態を判定する燃焼状態判
   定手段と、前記燃焼要求判定手段により高燃焼要求が判
   定され、且つ前記燃焼状態判定手段により待機又は低燃
   焼状態が判定された時に前記中燃焼を飛ばして低燃焼か
   ら高燃焼に移行させる燃焼制御手段とを備えたことを特
   徴とする熱源機器の燃焼制御装置。