JPH0972533A - 油バーナの燃料制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 大型ボイラ等に備えられる油バーナの初期の
点火時における燃料油の過給現象を防止するようにす
る。 【解決手段】 制御信号１６と第１バーナ点火時設定開
度信号２７とを入力し、第１バーナ点火指令信号２８に
より第１バーナ点火時設定開度信号２７を流量制御弁６
に出力し、第１バーナ点火完了信号２８’により制御信
号１６を流量制御弁６に出力する第１バーナ切替器２９
と、制御信号１６と第１バーナ点火時設定開度信号２７
より大きい第２バーナ点火時設定開度信号３８とを入力
し、第２バーナ点火指令信号３６により第２バーナ点火
時設定開度信号３８を流量制御弁６に出力し、第２バー
ナ点火完了信号３６’により制御信号１６を流量制御弁
６に出力する第２バーナ切替器３９とからなる初期バー
ナ点火装置４０を備える。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、油バーナの燃料制
御装置、特に大型のボイラ等に用いられる油バーナの初
期の点火時における燃料油の過給現象を防止するように
した油バーナの燃料制御装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】図３は、油バーナを備えたボイラの一例
を示したもので、図示したボイラ本体１の前後には、幅
方向に多数に配置された油バーナ２が多段（図では３
段）に配設されている。前記油バーナ２の夫々は開閉を
行うソレノイドバルブ３を備えた燃料供給管４を介して
燃料主管５に接続されており、且つ該燃料主管５は、流
量制御弁６を介して燃料供給装置７に接続されており、
更に該燃料供給装置７は、前記燃料主管５に常に一定の
圧力（例えば５０ｋ）の燃料油Ｏを供給するようになっ
ている。このとき、流量制御弁６の下流側圧力（バーナ
前圧力）は、燃料供給管４及び燃料主管５の圧力損失に
よって４０ｋとなっている。前記各油バーナ２は、図示
するように夫々２本のペアバーナ２’からなっていた
り、或いは単一の油バーナからなっている場合もある。

【０００３】図４は、前記流量制御弁６を制御する従来
の燃料制御装置の一例を示したもので、ボイラの負荷を
制御する負荷指令８が関数発生器９に入力され、該関数
発生器９により前記負荷指令８に対応した流量指令信号
１０が引算器１１に出力されるようになっている。上記
流量指令信号１０は、負荷指令８に基づいて、複数の油
バーナ２の内の第１バーナ２ａを点火する際には例えば
約９ｔ／ｈの燃料流量となるように、また第２バーナ２
ｂを点火する段階では例えば１５ｔ／ｈの燃料流量とな
るよう出力されるようになっている。

【０００４】前記燃料主管５における流量制御弁６の下
流側には流量検出器１２が設置されており、該流量検出
器１２の流量検出信号１３が前記引算器１１に入力され
ることにより、前記流量検出信号１３と流量指令信号１
０とが引算されて差の信号１４が出力されるようになっ
ている。

【０００５】引算器１１からの差の信号１４は調節器１
５（ＰＩ調節器）に入力されており、該調節器１５は、
前記差の信号１４がなくなる（零になる）ように、前記
流量制御弁６の開度を制御する制御信号１６ａを出力す
るようになっている。

【０００６】また、前記燃料主管５における流量制御弁
６の下流側には圧力検出器１７が設置されており、該圧
力検出器１７からの圧力検出値１８と、最低油圧設定値
１９（安定して燃焼できる最低圧力、例えば１８ｋ）と
を入力して引算することにより差の信号２０を出力する
引算器２１と、該引算器２１からの差の信号２０がなく
なるように（零になるように）最低圧力維持のための制
御信号１６ｂを出力する調節器２２を備え、更に前記調
節器１５からの負荷指令に対応した制御信号１６ａと最
低圧力維持のための制御信号１６ｂとを入力して大きい
方の信号を選択して選択した制御信号１６を出力する高
信号選択器２３を備えて最低圧力維持安全回路Ｘを構成
している。

【０００７】また、前記制御信号１６と例えば５０％の
リークチェック設定開度信号２４とを入力し、リークチ
ェック指令信号２５によりリークチェック設定開度信号
２４を流量制御弁６に出力し、リークチェック完了信号
２５’により制御信号１６を流量制御弁６に出力するリ
ークチェック切替器２６を備えている。

【０００８】更に、図４に示すように初期バーナ点火装
置４０が設けられている。初期バーナ点火装置４０は、
前記制御信号１６と例えば約９ｔ／ｈの燃料油の流量を
保持するのに相当する２０％の第１バーナ点火時設定開
度信号２７とを入力し、第１バーナ点火指令信号２８に
より第１バーナ点火時設定開度信号２７を流量制御弁６
に出力し、第１バーナ点火完了信号２８’により制御信
号１６を流量制御弁６に出力する第１バーナ切替器２９
を備えている。

【０００９】更に、上記第１バーナ切替器２９の他に、
第２バーナ切替器３０を備えている。第２バーナ切替器
３０は、前記圧力検出器１７からの圧力検出値１８と第
２バーナ点火時設定圧力３１（例えば４０ｋの圧力）と
を入力して引算することにより差の信号３２を出力する
引算器３３を備えると共に、該引算器３３からの差の信
号３２をなくすように圧力対応制御信号３４を出力する
調節器３５を備えて、該調節器３５からの圧力対応制御
信号３４と前記制御信号１６とを前記第２バーナ切替器
３０に入力しており、該第２バーナ切替器３０は、第２
バーナ点火指令信号３６により圧力対応制御信号３４を
流量制御弁６に出力し、第２バーナ点火完了信号３６’
により制御信号１６を流量制御弁６に出力するようにな
っている。

【００１０】図３、図４の構成において、燃料主管５に
備えられた流量制御弁６及び各油バーナ２に備えられた
ソレノイドバルブ３が閉じられた状態から、油バーナ２
を点火してボイラ本体１を起動する場合について説明す
る。

【００１１】尚図５は、前記流量制御弁６の開度（％）
と、油バーナ２前圧力（ｋｇ／ｃｍ ²）と、流量（ｔ／
ｈ）との関係を示しており、夫々の縦軸の単位は丁度一
致している。

【００１２】ボイラ本体１を起動する以前は、負荷指令
８はなく、よって制御信号１６もない零の信号となって
いる。この状態で、図４に示したリークチェック指令信
号２５がリークチェック切替器２６に出力されると、リ
ークチェック切替器２６は例えば５０％のリークチェッ
ク設定開度信号２４を流量制御弁６に出力するようにａ
側に切り替えられて流量制御弁６が５０％開度に開けら
れ、これにより燃料主管５、及びソレノイドバルブ３よ
り上流側の燃料供給管４のリークチェックが行われる。

【００１３】リークチェックが完了すると、図４及び図
５に示すように、リークチェック完了信号２５’により
零の制御信号１６が流量制御弁６に出力されるようにリ
ークチェック切替器２６がｂ側に切り替わり、流量制御
弁６は閉じられる。

【００１４】続いて、第１バーナ点火指令信号２８が第
１バーナ切替器２９に出力されて、例えば２０％の第１
バーナ点火時設定開度信号２７が流量制御弁６に出力さ
れるように第１バーナ切替器２９がａ側に切り替えら
れ、これから所定時間経過後に、第１バーナ２ａのソレ
ノイドバルブ３が開けられて点火バーナ３７による点火
が行われる。一方上記第１バーナ２ａの点火と同時に、
９ｔ／ｈの流量に制御する制御信号１６が第１バーナ切
替器２９に出力されているがこの制御信号１６は遮断さ
れている。

【００１５】前記したように、流量制御弁６が例えば２
０％の開度に保持されることにより、９ｔ／ｈ相当の燃
料油Ｏが第１バーナ２ａに供給される。一方、前記第１
バーナ２ａの点火時にソレノイドバルブ３が開けられる
ことによって、図５中Ｐ₁に示すように圧力は一時的に
低下する。

【００１６】前記圧力が一時的な低下から回復して安定
すると、第１バーナ点火完了として、図４における第１
バーナ点火完了信号２８’が第１バーナ切替器２９に出
力されて制御信号１６が流量制御弁６に出力されるよう
にｂ側に切替えられるが、この時、制御信号１６は、前
記２０％の第１バーナ点火時設定開度信号２７により制
御される９ｔ／ｈの流量と同じ９ｔ／ｈの流量信号とな
っているので、図５に示すように流量が変動することは
ない。

【００１７】次に、第２バーナ点火指令信号３６が第２
バーナ切替器３０に出力されて、例えば４０ｋに設定さ
れた第２バーナ点火時設定圧力３１に基づく圧力対応制
御信号３４が流量制御弁６に出力されるように第２バー
ナ切替器３０がａ側に切り替えられ、これから所定時間
経過後に、第２バーナ２ｂのソレノイドバルブ３が開け
られて点火バーナ３７による点火が行われる。一方上記
第２バーナ２ｂの点火と同時に、１５ｔ／ｈの流量に制
御する制御信号１６が第２バーナ切替器３０に出力され
ているがこの制御信号１６は遮断されている。この時、
前記第２バーナ切替器３０には、圧力検出器１７からの
圧力検出値１８と例えば４０ｋの第２バーナ点火時設定
圧力３１とを引算器３３に入力して引算し、得られた差
の信号３２がなくなるように調節器３５から出力される
圧力対応制御信号３４が入力されているので、燃料主管
５を流れる燃料油Ｏの圧力は略４０ｋに制御され、この
時の燃料油の流量は約１５ｔ／ｈとなっている。

【００１８】前記したように、流量制御弁６が例えば４
０ｋの第２バーナ点火時設定圧力３１になるように制御
された状態において、前記第２バーナ２ｂの点火時にソ
レノイドバルブ３が開けられると、図５中Ｐ₂に示すよ
うに圧力が一時的に大きく低下する。

【００１９】即ち、第２バーナ２ｂの点火によって圧力
が低下すると、第２バーナ点火時設定圧力３１による４
０ｋを保持しようとして、流量制御弁６の開度が図５中
Ａで示すように開けられることになり、このために図５
中Ｂで示すように流量が一時的に第２バーナ２ｂ点火時
の１５ｔ／ｈを大きく越えて増加する現象が発生してい
た。

【００２０】前記圧力の低下が回復して安定してくる
と、第２バーナ２ｂの点火完了として、図４における第
２バーナ点火完了信号３６’が第１バーナ切替器３０に
出力されて制御信号１６が流量制御弁６に出力されるよ
うにｂ側に切替えられるが、この時、制御信号１６は、
前記第２バーナ点火時設定圧力３１の４０ｋによって制
御される流量１５ｔ／ｈと同じ１５ｔ／ｈの流量信号と
なっているので、図５に示すように流量が変動すること
はない。

【００２１】第２バーナ２ｂの点火が完了すると、第２
バーナ点火完了信号３６’により制御信号１６を流量制
御弁６に出力するように第２バーナ切替器３０が切り替
えられて、前記２個の油バーナ２ａ，２ｂの燃焼に相当
する負荷指令８に基づいた制御信号１６になるように流
量制御弁６が制御される。

【００２２】

【発明が解決しようとする課題】しかし、前記図４に示
した従来の油バーナの燃料制御装置においては、第２バ
ーナ２ｂの点火時に、例えば４０ｋの第２バーナ点火時
設定圧力３１になるように流量制御弁６を圧力に基づい
て制御するようにしているために、第２バーナ２ｂの点
火時に図５に示すように圧力Ｐ₂が大きく低下した際
に、前記４０ｋの圧力を保持しようとして、流量制御弁
６の開度を図５中Ａに示すように開けるために、図５中
Ｂで示すように流量が一時的に第２バーナ２ｂ点火時の
１５ｔ／ｈを大きく越えて増加し、このために、第２バ
ーナ２ｂ点火時例えば２３ｔ／ｈに設定されている警報
値を越えて警報が度々発せられる問題が生じると共に、
多量の燃料が第１バーナ２ａ及び第２バーナ２ｂに一時
的に供給される過給現象を生じることにより、ボイラ本
体１に部分的な高温部を発生させてボイラ本体１に応力
を発生させてしまう等の問題を生じていた。尚上記問題
は、ペアバーナ２’のように各油バーナ２の容量が大き
い場合に特に顕著に発生していた。

【００２３】本発明は、斯かる実情に鑑みてなしたもの
で、大型ボイラ等に備えられる油バーナの初期の点火時
における燃料油の過給現象を防止することができるよう
にした油バーナの燃料制御装置を提供することを目的と
している。

【００２４】

【課題を解決するための手段】本発明の第１の手段は、
燃料供給装置からの燃料油を複数の油バーナに供給する
燃料主管に配置した流量制御弁と、負荷指令を入力して
流量指令信号を出力する関数発生器と、該関数発生器か
らの流量指令信号と前記燃料主管における流量制御弁の
下流に設けた流量検出器からの流量検出信号とを入力し
て引算し差の信号を出力する引算器と、該引算器からの
差の信号をなくすように制御信号を出力する調節器とを
備えた油バーナの燃料制御装置であって、前記制御信号
と第１バーナ点火時設定開度信号とを入力し、第１バー
ナ点火指令信号により第１バーナ点火時設定開度信号を
流量制御弁に出力し、第１バーナ点火完了信号により制
御信号を流量制御弁に出力する第１バーナ切替器と、前
記制御信号と前記第１バーナ点火時設定開度信号より大
きい第２バーナ点火時設定開度信号とを入力し、第２バ
ーナ点火指令信号により第２バーナ点火時設定開度信号
を流量制御弁に出力し、第２バーナ点火完了信号により
制御信号を流量制御弁に出力する第２バーナ切替器とか
らなる初期バーナ点火装置を備えたことを特徴とする油
バーナの燃料制御装置である。

【００２５】本発明の第２の手段は、油バーナがペアバ
ーナであることを特徴とする油バーナの燃料制御装置で
ある。

【００２６】本発明では、第２バーナの点火時に、第２
バーナ点火指令信号が第２バーナ切替器に出力されて、
第１バーナ点火時設定開度信号より数％大きく設定され
た第２バーナ点火時設定開度信号が流量制御弁に出力さ
れるように第２バーナ切替器が切り替えられ、流量制御
弁の開度を第２バーナ点火時設定開度信号による開度に
制御した状態から、第２バーナの点火を行う。

【００２７】このように、流量制御弁の開度を第２バー
ナ点火時設定開度信号により制御した状態において、第
２バーナの点火を行うようにしているので、第２バーナ
の点火時における圧力の低下が小さく、そのために流量
の変動も小さくなり、よって従来のように第２バーナ点
火時に燃料が過給される現象がなくなる。

【００２８】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を、図
示例と共に説明する。

【００２９】図１は、前記図４の従来の油バーナの燃料
制御装置に適用した本発明を実施する形態の一例を示し
たもので、図中同一の符号を付したものは同一物を表わ
している。

【００３０】本発明と従来の装置と相違する点は、図４
の従来装置では、初期バーナ点火装置４０において、高
信号選択器２３からの制御信号１６と、第２バーナ点火
時設定圧力３１（例えば４０ｋの圧力）に基づく調節器
２２からの圧力対応制御信号３４とを入力して、流量制
御弁６に切替えて出力するようにした第２バーナ切替器
３０を備えているのに対し、図１では、前記高信号選択
器２３からの制御信号１６と、第１バーナ点火時設定開
度信号２７の２０％より数％大きい例えば２３％の第２
バーナ点火時設定開度信号３８を入力して流量制御弁６
に切替えて出力するようにした第２バーナ切替器３９を
備えた点であり、その他の構成については同一となって
いる。

【００３１】次に、上記実施の形態において、油バーナ
２を起動する際の作用を説明する。尚、燃料主管５、及
びソレノイドバルブ３より上流側の燃料供給管４のリー
クチェックは、従来と同様の方法によって行われる。

【００３２】まず、図１の第１バーナ点火指令信号２８
が第１バーナ切替器２９に出力されて、例えば２０％の
第１バーナ点火時設定開度信号２７が流量制御弁６に出
力されるように第１バーナ切替器２９がａ側に切り替え
られ、これから所定時間経過後に、第１バーナ２ａのソ
レノイドバルブ３が開けられて点火バーナ３７による点
火が行われる。一方上記第１バーナ２ａの点火と同時
に、９ｔ／ｈの流量に制御する制御信号１６が第１バー
ナ切替器２９に出力されているがこの制御信号１６は遮
断されている。前記したように、流量制御弁６が例えば
２０％の開度に保持されることにより、９ｔ／ｈ相当の
燃料油Ｏが第１バーナ２ａに供給される。一方、前記第
１バーナ２ａの点火時にソレノイドバルブ３が開けられ
ることによって、図２中Ｐ₁に示すように圧力は一時的
に低下する。

【００３３】圧力が一時的な低下から回復して安定する
と、第１バーナ点火完了として、図１における第１バー
ナ点火完了信号２８’が第１バーナ切替器２９に出力さ
れて制御信号１６が流量制御弁６に出力されるようにｂ
側に切替えられるが、この時、制御信号１６は、前記２
０％の第１バーナ点火時設定開度信号２７により制御さ
れる９ｔ／ｈの流量と同じ９ｔ／ｈの流量信号となって
いるので、図２に示すように流量が変動することはな
い。

【００３４】次に、図１の第２バーナ点火指令信号３６
が第２バーナ切替器３９に出力されて、２３％の第２バ
ーナ点火時設定開度信号３８が流量制御弁６に出力され
るように第２バーナ切替器３９がａ側に切り替えられ
て、燃料油を約１５ｔ／ｈに保持できる開度２３％に制
御される。

【００３５】これから所定時間経過後に、第２バーナ２
ｂのソレノイドバルブ３が開けられて点火バーナ３７に
よる点火が行われる。一方上記第２バーナ２ｂの点火と
同時に、１５ｔ／ｈの流量に制御する制御信号１６が第
２バーナ切替器３９に出力されるが、この制御信号１６
は遮断されている。

【００３６】図２に示すように、第２バーナ２ｂの点火
時に、前記２０％の開度から２３％の開度になるように
流量制御弁６の開度を保持させた状態において、図１の
ソレノイドバルブ３を開けて第２バーナ２ｂの点火を行
うようにしているので、第２バーナ２ｂの点火時におけ
る圧力の低下がＰ₂’で示すように小さくなり、そのた
めに流量の変動もＢ’で示すように小さくなり、よって
従来のように第２バーナ２ｂ点火時に燃料が過給される
現象が生じなくなる。

【００３７】尚、前記実施の形態例では第１バーナ点火
時設定開度信号２７を２０％とし、第２バーナ点火時設
定開度信号３８を２３％とした場合について説明した
が、この値はボイラ本体１や油バーナ２の容量等に基づ
いて最適値を選定するようにすること、その他本発明の
要旨を逸脱しない範囲内において種々変更を加えること
等は勿論である。

【００３８】

【発明の効果】本発明の油バーナの燃料制御装置によれ
ば、第２バーナの点火時に、第１バーナ点火時の制御信
号によって制御されている開度から、第１バーナ点火時
設定開度信号より大きい第２バーナ点火時の制御信号に
対応した第２バーナ点火時設定開度信号により流量制御
弁の開度を一定に制御し、この状態から、第２バーナの
点火を行うようにしているので、第２バーナの点火時に
おける圧力の低下を小さくでき、それにより流量の変動
も小さく抑えることができ、よって従来発生していた第
２バーナ点火時における燃料の過給現象を生じなくする
ことができる優れた効果を奏し得る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明を実施するための形態の一例を示すブロ
ック図である。

【図２】図１の構成における流量制御弁開度と、燃料の
圧力と、流量との関係を示す線図である。

【図３】ボイラ装置に備えられた油バーナの一例を示す
斜視図である。

【図４】従来の油バーナの燃料制御装置の一例を示すブ
ロック図である。

【図５】図４の装置における流量制御弁開度と、燃料の
圧力と、流量との関係を示す線図である。

【符号の説明】

２ 油バーナ ２’ ペアバーナ ２ａ 第１バーナ ２ｂ 第２バーナ ５ 燃料主管 ６ 流量制御弁 ７ 燃料供給装置 ８ 負荷指令 ９ 関数発生器 １０ 流量指令信号 １１ 引算器 １２ 流量検出器 １３ 流量検出信号 １４ 差の信号 １５ 調節器 １６ 制御信号 ２７ 第１バーナ点火時設定開度信号 ２８ 第１バーナ点火指令信号 ２８’ 第１バーナ点火完了信号 ２９ 第１バーナ切替器 ３６ 第２バーナ点火指令信号 ３６’ 第２バーナ点火完了信号 ３８ 第２バーナ点火時設定開度信号 ３９ 第２バーナ切替器 ４０ 初期バーナ点火装置 Ｏ 燃料油

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 燃料供給装置からの燃料油を複数の油バ
   ーナに供給する燃料主管に配置した流量制御弁と、負荷
   指令を入力して流量指令信号を出力する関数発生器と、
   該関数発生器からの流量指令信号と前記燃料主管におけ
   る流量制御弁の下流に設けた流量検出器からの流量検出
   信号とを入力して引算し差の信号を出力する引算器と、
   該引算器からの差の信号をなくすように制御信号を出力
   する調節器とを備えた油バーナの燃料制御装置であっ
   て、前記制御信号と第１バーナ点火時設定開度信号とを
   入力し、第１バーナ点火指令信号により第１バーナ点火
   時設定開度信号を流量制御弁に出力し、第１バーナ点火
   完了信号により制御信号を流量制御弁に出力する第１バ
   ーナ切替器と、前記制御信号と前記第１バーナ点火時設
   定開度信号より大きい第２バーナ点火時設定開度信号と
   を入力し、第２バーナ点火指令信号により第２バーナ点
   火時設定開度信号を流量制御弁に出力し、第２バーナ点
   火完了信号により制御信号を流量制御弁に出力する第２
   バーナ切替器とからなる初期バーナ点火装置を備えたこ
   とを特徴とする油バーナの燃料制御装置。
2. 【請求項２】 油バーナがペアバーナであることを特徴
   とする請求項１に記載の油バーナの燃料制御装置。