JPS5895117A - 燃焼制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 この発明は、燃焼制御装置に関する。

従来、たとえば、中型もしくは小型のボイラ等の出力の
蒸気圧力を制御する燃焼制御装置として、燃料流量調整
用の燃料バルブと、空気流量調整用の空気ダンパとを、
リンク機構成るいはカム機構等を用いた連結機構を介し
て連結し、当該ボイラの運転をおこなう前に、準備運転
することにより、燃料バルブの開度と燃、斜流量との関
係、および空気ダンパの開度と空気量との関係を示すデ
ータを得、これ等のデータにもとづき、燃料バルブと空
気ダンパとの関係が略空気過剰状態となるように、操作
者が上記連結機構を微調整して、当該ボイラを自動運転
するように構成した制御装置があった。

上述の従来の燃焼制御装置においては、空気ダンパある
いは燃料バルブの開度と、当該ボイラのバーナにおける
空気量との関係は、微妙に変化し易く、連結機構の′微
調整作業を何回もおこなわねばならず、操作者に熟練と
カンとを要求され、当該燃焼制御装置の操作が非常に厄
介なものであった。

上記問題点を解消すべく、この発明の発明者等は、既に
、制御対象の燃焼装置を準備運転して、燃料バルブの開
度と燃料流量との関係を表わすデータと、空気ダンパの
開度と空気流量との関係を表わすデータと、燃料流量に
対する過剰空気比率の関係を表わすデータにもとづいて
、燃料バルブ開度と空気ダンパ開度とが、自動的に、適
正な関係となるように調整して、該燃焼装置を非常に簡
単にかつ適正番Ｃ運転することができる燃焼制御装置を
提案した。たとえば、日本国特許願第５６−〇８１３７
４号がある。

しかしながら、当該燃焼装置に使用する燃料、たとえば
、Ｃ重油等の製造ロフトが常に同一のものであるとは限
らず、また、通常、バーナにおける噴霧化を容易にすべ
くある程度燃料を加熱したり、あるいは、燃料送給用の
ポンプ圧力がある程度変動する等のために、燃料の物理
的性質、特に、動粘度が変動し、上述した燃料流量とバ
ルブ開度との関係、および燃料流量と過剰空気比率との
関係のデータと、当該燃焼装置の運転状態におけるそれ
等の関係との間に“ずれ”、即ち、誤差が生じ易く、そ
れたけ、制御の精度が低下し易いという不具合があった
。

上記不具合に対して、上述のデータ、を、燃料の製造ロ
ットが変ったときとか、噴霧化のための加熱温度が変っ
たとき等にその都度、更新゛することも考えられるが、
この場合、更新データを人手によって再入力しなければ
ならず、それだけ操作性が低下するという不具合が生じ
る。

この発明は、上述の不具合点を解消すべくなされたもの
で、燃料流量調整用の電動バルブの開度に対する燃料流
量の関係を表わすデータを再入力することなく、当該制
御サイクル中に検出した誤差分に見合った補正係数にも
とづいて自動的１こ更新するようにして、制御の精度を
、燃焼装置の運転条件に影響されることなく適正なレベ
ルに安定に維持することができ、かつ、当該制御装置の
操作性を損なわれることのない燃焼制御装置を提供する
ことを目的とする。

以下に、この発明の一実施例を、添付図面とともに説明
する。

第１図は、この発明に係る燃焼制御装置の基本的な構成
を示す。

第１図において、１は燃焼装置のボイラ本体である。こ
のボイラ本体１のバーナ２には、燃料源の燃料タンク３
から、燃料流量制御用の電動バルブ４を介して、液状の
燃料が供給されるとともに、空気ダンパ５が装着された
ダクト６から、押込送風機７、空気予熱機８を介して、
空気が供給されるようになっている。そして、このボイ
ラ本体１から、ボイラ蒸気流量制御用のバルブ９を介し
て、種々の装置、たとえば、乾燥装置１０に送給される
。

１１は、上記ボイラ本体１とバルブ９との間に介装され
たボイラ蒸気圧力検出用の圧力計、１２は、上記電動バ
ルブ４の弁の動作と連動し、該バルブ弁の開度を示す電
圧信号を送出するポテンショメータ、１３は、上記電動
バルブ４の弁の開閉を操作するバルブ調節器、１４は、
上記空気ダンパ５と連動し、該空気ダンパ５の開度を示
す電圧信号を送出するポテンショメータ、１５は、上記
空気ダンパ５を操作して、上記ダクト６に流入する空気
量を制御するダンパ調節器、１６は、上記ボイラ本体１
の排ガス流路内に設置され、該排ガス中の酸素濃度を検
出する酸素濃度分析装置、１７は、上記燃料タンク３と
電動バルブ４との間に介装し、燃料流量を計測して、そ
の累積値をディジタル表示するとともに、所定量の燃料
を検出する毎に１パルスを出力する、一般的によぐ用い
られる積算流量計で、たとえば、燃料１０ｊの流通を検
出する毎に１パルスを出力する。

１８は、当該燃焼制御装置の主制御装置で、例えば、制
御プログラムを記憶したリード・オンリー・メモリ（Ｒ
ＯＭ）、ランダム・アクセス・メモＩＪ　（ＲＡＭ）、
種々の演算・をおこなう演算回路、判定回路等を備えた
マイクロコンピュータ等が用いられる。

上記主制御装置１８は、上記圧力計１１、ポテンショメ
ータ１２と１４、積算流量軒１７および、種々のデータ
を入力操作するためのデータ入力操作スイッチ（図示し
ない）、種々のファンクシヨンスイッチ（図示しない）
等を備えたコンソール１９と接続されている。この主制
御装置１８は、上述の圧力計１１、ポテンショメータ１
２と１４、積算流量計１７、および、コンソール１９か
ら、当該ボイラ本体１の蒸気圧力の検出値、電動バルブ
４の開度、空気ダンパ５の開度、燃料流量にもとずくパ
ルス信号および、コンソール１９からの操作指令、種々
のデータ等を表わす信号を受けて、バルブ調節器１３、
およびダンパ調節器１５に、それぞれ、操作制御信号を
送出するようになっている。

なお、ポテンショメータ１２と、バルブ調節器１３とは
、上記電動バルブ４に対する燃料流量制御ループを形成
している。また、ポテンショメータ１４と、ダンパ調節
器１５とは、上記空気ダンパ５に対する空気流量制御ル
ープを形成している。

第２図に、上記主制御装置１８の具体的な電気回路の一
例を、一点鎖線セ囲んで示す。

なお、第２図中、上述の第１図の装置と等価の構成部分
には、同一符号を付して説明する。また、この主制御装
置の中央処理回路（図示を省略する）は、当該主制御装
置内の種々の回路に対する作動指令をおこなう、たとえ
ば、マイクロプロセッサが用いられる。

＠２図において、２１は、ランダム・アクセス・メモリ
（ＲＡＭ）で、以下に、単にメモリという。

上記メモリ２１の第１領域２１−１には、当該制御対象
のボイラに対する制御目標の蒸気圧力目標値を表わすデ
ータ２２−１、および、ＰＩＤ（比例・積分・微分）演
算により上述の蒸気圧力目標値に見合った燃料流量を算
出するためのＰ、Ｉ、Ｄ定数を表わすデータ２２−２が
記憶されるようになっている。これ等のデータ２２−１
と２２−２は、上記コンソール１９の図示しないデータ
入力操作スイッチにより、この第１領域２１−１に入力
される。

上記メモリ２１の第２領域２１−２には、たとえば、第
３図に示すように、電動バルブ４のバルブ開度（％）に
対するオイル流量（１７分）の関係を表わす関数式が記
憶され、第３領域２１−３には、たとえば、第４図に示
すように、空気ダンパ５のダンパ開度（％）に対する空
気流量（％）（該装置の最大流量に対する百分率）の関
係を表わす関数式が記憶される。

上述のバルブ開度−オイル流量と、空気ダンパ開度−空
気流量との２つの関係は、当該制御対象のボイラを運転
する前に、準備運転することにより得られたデータにも
とづいて定められるようになっている。

即ち、当該ボイラの準備運転をおこなうに当り、酸素濃
度分析装置１６と、燃料流量を検出する積算流量計１７
とを作動させる。そして、バルブ調節器１３に、指定燃
料流量（１７分）に対する電動バルブ４の予想開度（％
）２２−４を設定するとともに、該指定燃料流量（１７
分）に対し、当該ボイラが不完全燃焼を発生せずに運転
し得るように、経験的な予測にもとづき、ダンパ調節器
１５に、推定されるダンパ開度（％）に対して充分余裕
をもったダンパ開度（％）徽定する。その後、当該ボイ
ラの準備運転をおこない、ポテンショメータ１２による
電動バルブ４の開度の設定値（％）２２−４に対する積
算流量計１７による燃料流量の検出値（ｌ／分）を表わ
すデータ２２−３とを得る。

また、ポテンショメータ１４による空気ダンノｆ５の開
度の設定値（％）２２−６に対する酸素濃度分析装置１
６による排ガス中の酸素濃度の検出値〔０２〕を表わす
データ２２−５とを得る。さらに、これ等のデータ２２
−３と２２−５とを、上記コンソール１９の図示しない
データ入力操作スイッチにより、当該主制御装置１８に
入力する。

上述のように、バルブ開度（％）の設定値、および、該
バルブ開度の設定値に対応するダンパ開度の設定値を、
たとえば第３図および第４図に示すように、それぞれ５
種類の設定値を選定する。

そして、上述したようにして、データ入力操作がおこな
われる毎に、破線で示すように上記主制御装置１８の演
算回路４１および４２で、当該入力データにもとづいて
、第３図および第４図に示すように、バルブ開度−燃料
流量、および、ダンパ開度−空気流量の関係を表わす関
数式がそれぞれ求められ、これ等の関数式は、それぞれ
、メモリ２１の第２領域２１−２、第３領域２１−３に
記憶される。

なお、上記演算回路４２において、上述の排ガス中の酸
素濃度を青わす検出値〔０゜〕は、次式にしたがって、
空気流量ａＯを表わす値に換算される。

ａｏ＝９×ＡｏＸ２１／（２１−〔０２〕）・・・・・
・・・・・・・（１）ここで、９は詳細に後述する燃料
流量の推定量演算回路３２からの燃料流量、Ａｏは理論
空気量である。

さらに、上記メモリ２１の第４領域２１−４には、当該
ボイラに対して適宜に設定された、たとえば、第５図に
示すように、燃料流量（ｌ！／分）に対する過剰空気比
率Ｍの関係を表わす関数式が記憶される。この関数式は
、当該ボイラにおける、たとえば、３つの動作点におけ
る燃料流量（２７分）に対して、それぞれ、適宜に過剰
空気比率Ｍを選定し、これ等の燃料流量に対する過剰空
気比率を表わすデータ２２−７にもとつき、破線で示す
ように、主制御装置１８の演算回路４３により得られた
ものである。

２３は、メモリ２１の第１領域２１−１からのデータと
、ボイラの蒸気圧力検出用の圧力計１１からの検出値と
に基づき、公知のＰＩＤ演算をおこなって、当該ボイラ
の蒸気圧力の目標値に見合った燃料流量を算出する燃料
流量演算回路である。

なお、上記燃料流量演算回路２３には、燃料流量の変化
量の絶対値が、所定の許容限界の範囲内にある場合にの
み、当該算出された燃料流量を表わす信号を出力するよ
うにした、公知の図示しないリミッタが設けられている
。

３１は、当該制御装置における１回の制御サイクルの期
間、たとえば、１秒間毎に、上記ヘンショメータ１２か
らのバルブ開度を表わす信号と、上記メモリ２１の第２
―域２１−２からの燃料流量バルブ開度の関数式を表わ
す信号とにもとづいてミ燃料流量の推定の瞬時値を算出
する演算回路である。この演算回路３１では、下記の第
２式にもとづいて、燃料流量の推定瞬時値Ｘが算出され
る。

ｘ−（ｆ−ａ／ｂ）ｘＫｎ　−Ｉ曲　　（２）ことで、
ｆは、ポテンショメータ１２からの検出値（％）、ａ、
にＪ、第２ｆｌ域２１−２カラ（７）関数Ｆ（ｘ）＝ａ
−１−ｂｘにおける定数および係数、Ｋｎは、詳細に後
述する補正係数である。

３２は、上記演算回路３１からの推定瞬時値を表わす信
号にもとづき、上記積算流量計１７からのパルス間隔に
相当した期間Ｔｎ、積分をおこなう燃料の推定積分値を
算出する燃料積分回路である。この燃料積分回路３２は
、たとえば、インクリメンタルカウンタが用いられ、上
記積算流量計１７からの１つのパルスを受けてセットさ
れ、上述の積分値、即ち、オイルタンク３からボイラ本
体１への燃料の実供給量Ｃが１０（１）となるまでに相
当する期間における燃料の推定供給量の計数をおこなう
。そして、上記積算流量計１７からの次のパルスを受け
たときにその積分値を表わす信号は、次段の第１補正係
数演算回路３３に印加さ−れた後、この燃料積分回路３
２はリセットサレル。

上記第１補正係数演算回路３３は、上述の第２領域２１
−２に格納された燃料流量−バルブ開度の関係が、当該
燃焼制御装置において使用される燃料の物理的性質、た
とえば、粘性等の変動にもとづき変動した分、即ち、誤
差分を補正するための基準補正係数αｎを、下記の第３
式にしたがって算出する。

ここで、αｎは、当該制御装置がオンとされた後、上記
積算流量計１７から印加されたｎ番目のパルスにもとづ
いて算出された基準補正係数、Ｂｎは、該積算流量計１
７からのｎ番目のパルスにもとづいて算出された上記燃
料積分回路３２の出力の推定供給量（初、Ｃは上述の実
供給量１０（１）、βは、当該制御装置に見合わせて適
宜に選定した、１より小さい係数で、たとえば、当該補
正が過剰とならないように、０．５が選定される。

上記第１補正係数演算回路３３の出力の基準補正係数α
ｎを表わす信号は、第２補正係数演算回路３４に印加さ
れる。

第２補正係数演算回路３４では、上述した燃料流量−バ
ルブ開度の関係を補正するための補正係数Ｋｎが、第１
補正係数演算回路３３の出力のαｎにもとづき、下記す
る第４式にしたがって算出される。

Ｋｎ　＝　ｉｃ　ｎ−１ｘ　ａｎｌ−＝−・・−＝−（
４１ここで、αｎ−１は、当該制御装置がオンとされた
後、上記積算流量計１７から゛のｎ番目のパルスにもと
づいて第１補正係数演算回路３４で算出された基準補正
係数で、α１は１であり、Ｋｎｌは、該積算流量計１７
からのｎ番目のパルスが出方された時点における第２補
正係数演算回路３４で算出された補正係数で、Ｋ１　は
１である。

この第２補正係数演算回路３４は、図示しないレジスタ
を備え、このレジスタに、演算結果の補正係数が記憶さ
れ、新たに演算される毎に、書換えられるようになって
いる。

３５は、上記燃料流量演算回路２３の出力の燃料流量の
目標値を表わす信号と、第２補正係数演算回路３４の出
力の補正係数Ｋｎを表わす信号とにもとづき、下記する
第５式にしたがって、上記第２領域２１−２の関数式Ｆ
（ｘ）のバルブ開度（幻を算出する際の燃料流量Ｘの補
正値Ｘｎを算出する燃料流量補正用の演算回路である。

ｘｎ＝燃料流量の目標値ｘ／Ｋｎ　・・・・・・・・・
（５）上記演算回路３５の出力の補正値Ｘｎ　を表わす
信号は、上記メモリ２１の第２領域２１−２に格納され
た燃料流量−バルブ開度の関数式（テーブル１）を用い
てバルブ開度の算出をおこなう詳細に後述する演算回路
２４に印加されるようになっている。２４は、上記演算
回路３５からの補正燃料流量を表わすデータと、メモリ
２１の第２領域２１−２からの関数式とにもとづき、当
該目標燃料流量に見合った電動バルブ４のバルブ開度を
算出するバルブ開度演算回路、３６は、上記演算回路２
３からの目標燃料流量を表わすデータと、メモリ２１の
第４領域２１−４からの関数式とにもとづき、当該目標
燃料流量に見合った目標過剰空気比率Ｍを算出する演算
回路、２５は、上記演算回路２３からの目標燃料流量を
表わすデータと、上記演算回路３６からの目標過剰空気
比率Ｍを表わすデータとを受けて、下記の第６式にした
がって、当該目標燃料流量に見合った空気流量Ａを算出
する演算回路である。

空気流量Ａ　＝　Ｑ　ｘ　Ａｏｘ　Ｍ　　−−−−−−
−−ｆ６１ここで、ｑは、演算回路２３で算出された目
標燃料流量、Ａｏは理論空気量、Ｍは、演算回路３６で
算出された目標過剰空気比率である。

２６は、上記演算回路２５からの空気流量を表わすデー
タと、メモリ２１の第３領域２１−３からの関数式とに
もとづき、当該空気流量に見合った空気ダンパ５の開度
を算出するダンパ開度演算回路である。

２７は、上記演算回路２３の出力の燃料流量を表わす信
号を受けて、該目標燃料流量が、当該ボイラの現在の燃
料流量より増加する量を表わすものであるか、成るいは
、減少する量を表わすものであるかを判定する判定回路
である。

２８および２９は、常時オン状態にあるアナログスイッ
チで、オフとされた際には、オフとされる直前の出力が
保持される。

上記判定回路２７は、演算回路２３からの燃料流量の変
化量の符号が正であるときには、増加量であると判定し
て、第１アナログスイツチ２８をオン状態に維持する指
令信号を送出し、一方、演算回路２３からの燃料流量の
変化量の符号が負であるときには、減少量であると判定
して、第２アナログスイツチ２９をオン状態に維持する
指令信号を送出−するようになっている。

３７は、当該制御装置における１回の制御サイクルの期
間、たとえば１秒間毎に、上述したボテ゛ンショメータ
１２と同期して、ポテンショメータ１４からのダンパ開
度を表わす信号と、上記メモリ２１の第３領域２１−３
からの空気流量−バルブ開度の関数式を表わす信号とに
もとづいて、空気流量の推定の瞬時値を算出する演算回
路である。

上記演′算回路３７の出力の空気流量の推定瞬時値を表
わす信号と、上記演算回路３１の出力の燃料流量の推定
瞬時値を表わす信号とは、互いに同期して、下記する第
７式にしたがって推定過剰空気化率Ｍ′を算出する演算
回路３８に印加され、この演算回路３８の出力の推定過
剰空気比率Ｍ′を表わす信号が比較回路３９に印加され
るように接続されている。

上記比較回路３９は、演算回路３８から推定過剰空気比
率Ｍ′を表わす信号を受けるとともに、上記演算回路３
６から目標過剰空気比率Ｍを表わす信号とを受けるよう
に接続されている。そして上記判定回路２７の出力、即
ち、目標燃料流量の変化量の符号が負の場合で、推定過
剰空気比率Ｍが目標過剰空気比率Ｍ以下となったときに
、この比較回路３９から第１アナログスイツチ２８にオ
フするように指令する指令信号を印加するように接続さ
れている。即ち、演算回路２６の出力にもとづくダンパ
５の開度の変、更動作を停止させるようになっている。

一方、上記判定回路２７の出力信号の符号が正の場合で
、かつ、推定過剰空気比率Ｍが目標過剰空気ＪｑｐＭＰ
Ｌ下となったときに、この比較回路３９から第２アナロ
グスイツチ２９にオフするように指令する指令信号を印
加するように接続されている。即ち、演算回路２４の出
力にもとづくバルブ４の開度の変更動作を停止させるよ
うになっている。

なお、上述した第１式乃至第７式は、主制御装置１８内
の図示しないＲＯＭ（リード・オンリー・メモリ）に、
公知の方法で記憶されている。

次に、上記構成の燃焼制御装置の動作を説明する。なお
、この説明は、周期１秒のサンプリング制御の例につい
ておこなう。

まず、コンソール１９の図示しないデータ入力操作スイ
ッチにより、公知の方法で、随意に選定した当該ボイラ
の蒸気圧力の目標値を表わすデータ２２−１を、メモリ
２１の第１領域２１−１に入力する。また、同様にして
、該第１領域２１−１に、随意に選定した当該燃焼制御
に係るＰ、　Ｉ、Ｄ定数を表わすデータ２２−２を入力
する。

つぎに、第７図に示す動作フローチャートにしたがって
、バルブ開度−燃料流量、および、ダンパ開度−空気流
量の関係を表わす関数を求める。

ステップ１において、上述したと同様にしてｔコンソー
ル１９の図示しないデータ入力操作スイッチにより、適
宜に選定した燃料流量２．０　’４に略相当した電動バ
ルブ４の開度を表わすデータ２２−４を、メモリ２１−
２に入力する。そして、この燃料流量路２．０１／、に
対して、当該ボイラにおいて、経験的に不完全燃焼を発
生しないとされる空気流量に略相当する空気ダンパ５の
ダンパ開度を表わすデータ２２−６を、メモリ２１の第
３領域２１−３に入力する。なおダンパ開度は、それぞ
れ、当該燃焼装置の最大開度の百分率で表わした量とさ
れる。

′以下、同様にして、燃料流量の設定値４．０　外６．
０６１８．０年、１００年に、それぞれ、略相当したバ
ルブ開度を表わすデータおよび、各燃料流量の設定値に
対応して、それぞれ上述したと同様にして選定、された
ダンパ開度を表わすデータ２２−４、および２２−６が
、それぞれ、メモリ２１の第２領域２１−２、第３領域
２１−３に入力される。その後、ステップ２に進む。

ステップ２において、コンソール１９の図示しないボイ
ラ操作スイッチをオンとすると、メモリ２１の第２領域
２１−２に最初に入力された燃料流量の設定値路２．０
〜こ相当するバルブ開度を表わす信号が、図示しない線
路を介してバルブ調節器１３に印加され、かつ、第３領
域２１−３に入力された燃料流量の設定値路２．　Ｏ％
に相当するダンパ開度を表わす信号が、図示しない線路
を介してダンパ調節器１５に印加される。そして、上記
バルブ調節器１３からの出力にもとづき、電動バルブ４
の駆動用のモータ４−１が駆動されるとともに、上記ダ
ンパ調節器１５からの出力にもとづき、空気ダンパ５の
駆動用のモータ５−１が駆動サレ、当該ボイラが準備運
転され、っぎのステップ３に進む。

ステップ３において、上述したボイラの燃焼状態におけ
る燃料流量を、上記流量計１７によりストップウォッチ
を併用して測定し、その測定値を読取り、つぎのステッ
プ４に進む。

ステップ４において、コンソール１９のデータ入力操作
スイッチ（図示しない）により、上述したと同様にして
、上記積算流量計１７による読取値の燃料流量を表わす
データ２２−３を、メモリ２１の第２領域２１−２に入
力し、つぎのステップ５に進む。

ステップ５において、上述したボイラの燃焼状態におけ
る排ガス中の酸素濃度を、酸素濃度分析装置１６により
測定し、その測定値を読取りつきのステップ６に進む。

ステップ６において、上述したと同様にして、コンソー
ル１９のデータ入力操作スイッチにより、上記酸素濃度
分析装置１６による読取値の排ガス中の酸素濃度を表わ
すデータ２２−５を、メモリ２１の第３領域２１−３に
入力する。そして、この酸素濃度を表わすデータ〔０゜
〕にもとづき、当該主制御装置１８内の演算回路４２に
おいて、該データ〔０゜〕に相当する空気流量ａ。が、
上述の第２領域２１−２の燃料流量と同じデータを用い
て、算出される。この演算は、前述した第（１）式にし
たがっておこなわれる。そして、この算出された空気流
量ａＯは、メモリ２１の第３領域２１−３に記憶される
。その後、ステップ７に進む。

ステップ７において、ステップ１において設定された全
ての燃料流量の設定値に関して、ステップ２乃至６の動
作が完了したかどうかが判定される。

このステップ７において、当該ステップ２乃至６の動作
が、たとえば、第４番目に設定された燃料流量的８．０
％に関して実行されたものであるとしてＮｏと判定され
ると、再び、ステップ２に戻り、次の第５番目に設定さ
れた燃料流量１０．０％に関してステップ２乃至６の動
作が実行される。

そして、ステップ７において、全ての設定値の燃料流量
に関するステップ２乃至６の動作が終了したとしてＹＥ
Ｓと判定されると、これで、メモリ２１の第２領域２１
−２、第３領域２１−３に対するデータ入力操作が終了
する。

上記ステップ７における判定がＹＥＳと判定されると、
主制御装置１８内の演算回路４１において、公知の方法
で、メモリ２１の第２領域２１−２に格納された種々の
バルブ開度、および、各バルブ開度に対応する燃料流量
を表わすデータにもとづいて、たとえば、第３図に示す
ように、バルブ開度−燃料流量の関係を表わす関数式が
定められる。この関数式は、燃瀬流量を変数としてバル
ブ開度を表わすものである。

また、演算回路４２において、上述したと同様に、メモ
リ２１の第３領域２１−３に格納された種々のダンパ開
度、および、各ダンパ開度に対応する空気流量を表わす
データにもとづいて、たとえば、第４図に示すように、
ダンパ開度−空気流量の関係を表わす関数式が定められ
る。

そして、上述のバルブ開度−燃料流量、およびダンパ開
度−空気流量の関数式は、それぞれ、メモリ２１の第２
領域２１−２、および、第３領域２１−３に記憶される
。

つぎに、上述したと同様にして、上記コンソール１９の
データ入力操作スイッチを操作することにより、当該制
御対象のボイラのバーナ２に送給する　　　　　燃料流
量（％）　′＆こ対する適宜に選定された過剰空気比率
Ｍを表わすデータ２２−７が、メモリ２１の第４領域２
１−４に入力される。

たとえば、第５図に示すように、燃料流量２．　Ｏｌ’
ｇに対するＭ値１．３０、燃料流量４．０％に対するＭ
値１．１０、および、燃料流量１０．０％に対するＭ値
１゜１０を表わすデータが第４領域２１−４に入力され
る。そして、これ等のデータは、上述したと同様にして
、第２図中、破線で示す演算回路４３に入力され、この
演算回路４３において第５図に示すように、燃料流量を
変数と゛する燃料流量−過剰空気比率Ｍの関係を表わす
関数式が定められ、この関数式は、メモリ２・１の第４
領域２１−４に記憶される。なお、上述の第２領域２１
−２、第３領域２１−３、および第４領域２１−４に記
憶さ尤た関数式に関するデータフォーマットの一例を第
６ａ図乃至第６Ｃ図に示す。

なお、上述の燃料流量を表わすデータのピッチ、および
、Ｍ値は、制御対象のボイラの容量、その型式等に応じ
て適宜に選定される。

■、ボイラの燃焼制御動作 上述の種々のデータ入力操作をおこなった後、第８図の
動作フローチャートにしたがって、当該ボイラの燃焼制
御をおこなう。

Ｌにおいて説明したようにして、メモリ２１の第１領域
２１−１に、ボイラの蒸気圧力の目標値およびＰＩＤ定
数を入力するとともに、圧力計１１からのボイラ出力の
蒸気圧力の検出値が燃料流量演算回路２３に印加される
。

一方、ポテンショメータ１２から、当該制御装置のサン
プリング周期の１秒間毎に、実バルブ開度を表わす信号
がバルブ調節器１３および燃料流量の推定瞬時値演算回
路３１に印加される。そして、この演算回路３１゛にお
いて、メモリ２１の第２領域２１−２に記憶された関数
式（第２図中、テーブル１で示す）の逆関数である上述
の第２式に、ポテンショメータ１２および燃料流量補正
用の第２補正係数演算回路３４からの信号によって得ら
れるバルブ開度（％）と補正係数Ｋｎを代入して、１秒
毎に、燃料流量の推定瞬時値Ｘが算出される。

また、ポテンショメータ１４から、１秒間隔で、実ダン
パ開度を表わす信号が、ダンパ調節器１５および空気流
量の推定瞬時値演算回路３７に印加される。そして、こ
の演算回路３７において、メモリ２１の第３領域２１−
３に記憶された関数式（第２図中、テーブル２で示す）
に１．′ポテンショメータ１４からのバルブ開度の瞬時
値ｆを代入して、１秒毎に、空気流量の推定瞬時値が算
出される。このようにして、第８図のステップ１のボイ
ラの運転を開始する。

上記燃料流量演算回路２３では、メモリ２１の第１領域
２１−１からのＰＩＤ定数および蒸気圧力の目標値とを
表わす信号と、圧力計１１からの当該ボイラの蒸気圧力
の検出値を表わす信号とにもとづいて、公知の方法でＰ
ＩＤ演算が詔こなわれ、当該制御サイクルにおける当該
ボイラの操作量に相当する燃料流量の演算がおこなわれ
る。この動作を、第８図中、ステップ２として示す。

上記演算回路２３の出力信号は、図示しない公知のリミ
ッタ回路３に印加され、該リミッタ回路において、演算
回路２３の出力の燃料流量値の変化量の絶対値が、所定
の許容範囲内の大きさのものであるかどうかの判迦がお
こなわれる。この動作を、第８図中、ステップさとして
示す。

つぎに、上記演算回路２３の出力の目標燃料流量を表わ
す信号が、目標過剰空気比率演算回路謁に印加されると
ともに、図示しないデータの読出し回路に印加される。

この読出し回路は、上述の演算回路２３からの目標燃料
流１（／、）にもとづき、メモリ２１の第４領域２１−
４から、所定の関数Ｆ（ト）を読み出し、この関数Ｆ（
Ｘ）の信号を、上記演算回路３６に印加する。

たとえば、上記目標燃料流量が３．５（／／、）である
場合、上記読出し回路は、公知の比較判定方法により、
目標燃料流量ａ、Ｓ（／／、）は、第６Ｃ図のデータフ
ォーマットの燃料負荷（流量）　２．０　（’４）乃至
４．ｏ（／Ｈ）の範囲内の大きさであると判定して、こ
の範囲に対応した第４領域２１−４のアドレスａ４３１
から関数Ｆ（Ｘ）　−１，５０−０，ＩＸを読出す。

この読出された関数Ｆ（Ｘ）　−１，５−０，１Ｘは、
上記演算回路３６に印加される。そして、この演算回路
３６において、上記関数Ｆ囚の変数Ｘに、上述した目標
燃料流１３．５　（／ｇ）を代入して、目標過剰空気比
率Ｍ−（１，５−０，Ｉ　Ｘ　３．５　）　−１，１５
が算出される。この目標過剰空気比率Ｍの演算回路３６
における動作は、第８図中、ステップ４で示す。

一方、上記演算回路３１から、出力の燃料流量の推定瞬
時値を表わす信号が、燃料流量積分回路３２に印加され
るとともに、上記積算流量計１７は、オイルタンク３か
らバルブ４への燃料の送給量が１０ｊとなったことを検
出する毎に、１つのパルスを、上記積分回路３２に印加
する。この積分回路３２では、上記演算回路３１から１
秒間隔で受ける推定瞬時値を、上記積算流量計１７から
１つのパルスを受けてセットされた時点から、次のパル
スを受けてリセットされる時点までの期間、累積する。

即ち、積算流量計１７から受けるパルスのパルス間隔に
相当した期間における燃料の推定供給量Ｂｎ（／ｌを算
出する積分演算がおこなわれる。

この燃料流量積分回路３２における動作は、第８図中、
ステップ５で示す。

つぎに、上記燃料流量積分回路３２の出力信号は、第１
補正係数演算回路３３に印加される。そして、この演算
回路３３では、第３式に示す演算がおこなわれ、基準補
正係数α。が算出される。この（基準補正係数αｎ−１
）は、第３式に示すように、積算流量計１７からｎ番目
のパルスを受けた時からｎ＋１番目のパルスを受けた時
までの期間における、上記テーブル１の作成時点からの
燃料流量−バルブ開度の特性の変動率の５０％分を表わ
す。この演算回路３３における動作は、第８図中、ステ
ップ６で示す。

さらに、第１補正係数演算回路３３の出力信号は、第２
補正係数演算回路３４に印加される。そして、この演算
回路３４では、第４式に示す演算がおこなわれ、補正係
数Ｋｎが算出される。この演算回路３４の出力の補正係
数りを表わす信号は、燃料流量補正用の演算回路３５に
印加される。この演算回路３５では、上記演算回路２３
から目標燃料流量Ｘを表わす信号と、上記演算回路３４
からの補正係数馳を表わす信号とにより、第５式にした
がって、上述したメモリ２１の第２領域２１−２に記憶
されているテーブル１を用いて、上記目標燃料流量Ｘに
対するバルブ開度％を算出する際の補正燃料流量刈が算
出される。

上述の演算回路３４および３５における動作は第８図中
、ステップ７で示す。

つぎに、上記演算回路３５の出力の補正燃料流量崩を表
わす信号は、バルブ開度演算回路２４に印加されるとと
もに、上述したステップ４におけると同様にして、図示
しない読出し回路に印加される。この読出し回路は、上
記演算回路３５からの信号が示す補正燃料流量刈にもと
づき、メモリ２１の第２領域２１−２から、該流量冷に
対応した所定の関数Ｆ（５）を読み出し、この読み出し
た関数Ｆ（５）を表わす信号を、上記バルブ開度演算回
路２４に印加する。

たとえば、上記演算回路３５の出力の補正燃料流量冷が
３．４　％に相当したものである場合、上記読出し回路
は、補正燃料流量３．４％は、第６ａ図のデータフォー
マットの燃料流量１．８１４１３）ら３゜６傍までの範
囲内のものであると判定し、この範囲に対応したメモリ
２１の第２領域２１−２のアドレスａ２３１から燃料流
量−バルブ開度の関数Ｆ（５）−Ｏ＋１１．６７Ｘを読
み出す。なお、この関数Ｆ（ト）は、燃料流量を変数ｘ
％としてノクルブ開度（イ）を表わし、０．８６は、前
述した準備運転におｌ、Ｎてバルブ開度を２１％、４２
％として当該ボイラを運転したとき、流量計１７により
検出された燃料流量が１．８弊　３．６４とする動作点
Ｐ□、Ｐ２（第３図中に示す）を結ぶ直線を表わす係数
である。

このようにして、上記続出回路により読み出された関数
Ｆ（５）−〇＋１１．６７Ｘを表わす信号は、上記バル
ブ開度演算回路２４に印加される。そして、このバルブ
開度演算回路２４において、該関数Ｆ（Ｘ）の変数Ｘに
、上記補正燃料流量３．４％を代入することにより、バ
ルブ開度（０＋１１．６７Ｘ３．４）岡が算出される。

一方、上記演算回路２３の出力の目標燃料流量を表わす
信号が空気流量演算回路２５に印加されるとともに、上
記演算回路３６の出力の目標過剰空気比率Ｍを表わす信
号が該演算回路２５に印加され、図示しないＲＯＭに記
憶された上述の第６式にしたがって、空気流量Ａ９６が
算出される。この演算回路２５における動作は、第８図
中、ステップ８で示す。

さらに、上記演算回路−２５で算出された空気流量を表
わす信号は、上述のリミッタ回路（図示しない）に印加
され、該空気流量値の絶対値が、所定の許容範囲内の大
きさのものであるかどうかがチェックされる。この動作
は、第８図中、ステップ９で示す。

つぎに、上記演算回路２５の出力の空気流量を表わす信
号は、ダンパ開度演算回路２６に印加されるとともに、
上述の読出し回路（図示しない）に印加される。この読
出し回路は、上述したと同様にして、上記演算回路２５
からの信号が表わす空気流量にもとづき、メモリ２１の
第３領域２１−３から、所定の関数式を読み出し、この
関数式を表わす信号を、ダンパ開度演算回路２６に印加
する。そして、このダンパ開度演算回路２６において、
上述したバルブ開度演算回路２４におけると同様にして
、上述のメモリ２１の第３領域２１−３から読み出した
関数Ｆ（Ｘ）式の変数父に、上記流量に対する空気ダン
パ５のダンパ開度が算出される。

このようにして、当該制御サイクルにおけるボイオの操
作量に見合った燃料流量に対する電動バルブ４のバルブ
開度、および、空気流量に対する空気ダンパ５のダンパ
開度が定められる。この動作は、第８図中、ステップ１
０で示す。

つぎに、上記燃料流量演算回路２３の出力信号が、判定
回路２７に印加され、この判定回５路２７において、該
演算回路２３の出力の燃料流量が増加するか、成るいは
、減少するかが判定される。

この判定は、公知の方法で、たとえば、ステップ２にお
ける演算回路２３の出力の燃料流量値の変化量の符号が
、正成るいは負であるかを判別することによりおこなわ
れる。この動作は、第８図中、ステップ１１で示す。

［Ａｌ目標燃料流量が増加する場合 上記演算回路２３の出力の目標燃料流量が、増加量を示
す、即ち、判定回路２７における判定結果がＹＥＳと判
定されると、この判定回路２７から、第１アナログスイ
ツチ２８に作動指令信号が印加され、該スイッチ２８は
オン状態に維持される。

よって、上記ダンパ開度演算、回路２６から該第１アナ
ログスイツチ２Ｂを介して、ダンパ調節器１５に、ダン
パ開度の指令値を示す信号が印加される。該ダンパ調節
器１５ではポテンショメータ１４からの信号と、ダンパ
開度演算回路２６からの信号とで、ダンパ５の開度が、
該演算回路２６の出力が表わすダンパ開度となるように
、モータ５−１を駆動し、ダンパ開度の設定がおこなわ
れる。この動作は、第８図中、ステップ１２−１で示す
。

また、ステップ１で演算回路３１において算出された燃
料流量の推定瞬時値を表わす信号と、演算回路３７にお
いて算出された空気流量の推定瞬時値を表わす信号とが
、演算回路３８に印加され、該演算回路３８において、
図示しないＲＯＭに記憶された第７式にしたがって、推
定過剰空気比率Ｍが算出される。そして、この演算回路
３８の出力の推定過剰空気比率Ｍを表わす信号と、ステ
ップ４で演算回路３６において算出された目標過剰空気
比率Ｍを表６す信号とが、比較回路３９に印加され、両
者ＭとＭとの比較がおこなわれる。

上記比較回路３９において、推定過剰空気比率Ｍが、目
標過剰空気比率Ｍと等しいかもしくはそれよりも大きい
としてＹＥ、Ｓと判定されると、第１および第２アナロ
グスイツチ２８および２９がともにオン状態である。よ
って、演算回路２６からダンパ調節器１５へのダンパ開
度を表わす信号−が印加され、モータ５−１が駆動され
ステップ１２−１におけるダンパ５の開度が変更される
。

また、第２アナログスイツチ２９もオンとされ、演算回
路２４からバルブ調節器１．３へバルブ開度を表わす信
号が印加され、モータ４−１は、ポテンショメータ１２
からの実バルブ開度を表わす信号が、上述の演算回路２
４からのバルブ開度を表わす信号と一致するまで駆動さ
れ、ステップ１４−１のバルブ開度の設定が終了する。

一方、比較回路３９において、推定過剰空気比率Ｍが目
標過剰空気比率Ｍより小さいとしてＮ。

と判定されると、この比較回路３９から第２アナログス
イツチ２９に該スイッチ２９をオフとする指令信号が印
加されるとともに、第１アナログスイツチ２８に、該ス
イッチ２８をオン状態に維持する指令信号が印加される
。よって、上述したと同様にして、モータ４−１の駆動
は停止し、バルブ開度は変更されず、その設定が完了し
、かつ、モータ５−１は、ポテンショメータ１４からの
実ダンパ開度が、演算回路２６からのダンパ開度と一致
するまで駆動され、ダンパ開度の設定が完了する。

上述の動作は、第８図中、ステップ１３−１および１４
−１で示す。

これで、−回のサンプリング周期１秒の制御サイクルが
終了する。

なお、当該燃焼制御動作をより安定させるために、制御
系の動作余命を見込んで、目標過剰空気比率Ｍ値の、た
とえば、１％程に相当する定数αを、該Ｍ値に加算して
、ステップ１２−１および後述するステップ１２−２に
おいて上述したＭ値との比較をおこなうようにしてもよ
い。

ＣＢ）目標燃料流量が減少する場合 上記演算回路２３の出力の目標燃料流量が、（Ａｌの場
合と逆に、減少量を示す、即ち、判定回路２７における
判定結果がＮｏと判定されると、この判定回路２７から
、上述した［Ａｌにおける場合と逆に、第２アナログス
イツチ２９に、該スイッチ２９をオン状態に維持する指
令信号が印加される。

以降、上述した（Ａ）の場合におけると同様番こして、
上記演算回路２３の出力の減少量を示す目標燃料流量に
見合わせて、第８図中、ステップ１２−２に示すように
、電動バル−ブ４のノくルブ開度が設定され、その後、
第８図中、ステップ１３−２を実行した後、その判定結
果に応じてステップ１４−２を実行するかどうかが決定
され空気ダン／ＮＩＬ　５のダンパ開度が設定される。

上記ステップ１２−２における動作は、上述のステップ
１４−１における動作と同様であり、ステップ１４−２
における動作は、上述のステップ１２−１における動作
と同様であり、また、ステップ１３−２における動作は
、上述のステップ１３−１における動作と同様であり、
これ等のステップ１２−２．１３−２．１４−２におけ
る動作の説明を省略する。

上述したことから明らかなように、この発明によれば当
該燃焼装置を準備運転することにより得られた燃料流量
調整用の電動バルブの開度に対する燃料流量の関係を表
わす第１データ、空気流量調整用の空気ダンパの開度に
対する空気流量の関係を表わす第２データ、および燃料
流量に対する過剰空気比率の関係を表わす第３データに
もとづき、上記燃料バルブの開度および空気ダンパの開
度を自動的に定めるようにした燃料制御装置であって、
上記第１のデータを、当該制御サイクル中に°検出した
制御量の誤差分を表わす補正係数にもとづき、自動的に
更新するようにしたから、たとえば、燃料の種類あるい
は品質等が変った場合でも自動的に燃料流量および空気
流量の制御をおこなうことができ、それだけ、制御の精
度が高く、かつ、操作性も良好なる制御装置とすること
ができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、この発明に係る燃焼制御装置の構成の概要を
示す図、第２図は、この発明に係る燃焼制御装置の具体
的ｒｉ電気回路の一例を示す図、第３図は、第１図の装
置に使用できるバルブ開度−燃料流量の関係の一例を示
すグラフ、第４図は、第１図の装置に使用できるダンパ
開度−空気流量の関係の一例を示すグラフ、第５図は、
第１図の装置に使用できる燃料流量−過剰空気比率Ｍの
関係の一例を示すグラフ、第６ａ図乃至第６Ｃ図は、そ
れぞれ、第２図の装置のメモリ２１に記憶された、第１
データ、第２データ、第３データの一例を示す図、第７
図は、第１図の装置におけるデータ入力操作に係る動作
フローチャート、第８図は、この発明に係る燃焼制御装
置の制御動作のフローチャートである。 １・・・ボイラ本体、２・・・バーナ、３・・・燃料タ
ンク、４・・・電動バルブ、４−１・・・バルブ駆動用
のモータ、５・・・空気ダンパ、５−１・・・ダンパ駆
動用のモータ、９′−ボイラの蒸気流量制御用のバルブ
、１１・・・ボイラの蒸気圧力検出用の圧力計、１２・
・・バルブ開度検出用のポテンショメータ、１３・・・
バルブ調節器、１４・・・ダンパ開度検出用のポテンシ
ョメータ、１５・・・ダンパ調節器、１６・・・酸素濃
度分析装置、１７・・・燃料流量検出用の積算流量計、
１８・・・主制御装置、１９・・・コンソール、２１・
・・メモリ、２２−１．２２−２．・・−・・、２２−
７・・・データ、２３・・・燃料流量演算回路、２４・
・・バルブ開度演算回路、２５・・・空気流量演算回路
、２６・・・ダンパ開度演算回路、２７・・・　　判定
回路、２８・・・第１アナログスイツチ、２９・・・、
第２アナログスイツチ、３１・・・燃料流量の推定瞬時
値演算回路、３２・・・燃料流量積分回路、３３・・・
第１補正係数演算回路、３４・・・第２補正係数演算回
路、３５・・・燃料流量補正用の演算回路、３６・・・
目標過剰空気比率Ｍの演算回路、３７・・・空気流量の
推定瞬時値演算回路、３８・・・推定過剰空気比率Ｍ′
の演算回路、３９・・・比較回路、４１・・・テーブル
１作成用の演算回路、４２・・・テーブル２作成用の演
算回路、４３・・・テーブル３作成用の演算回路。 特許出願人　倉敷紡績株式会社 代　理　入　弁理士　青白　葆外２名 第３因 第４図 グンベＴｑ４虐（幻 第５図 嵐Ｉｐ＋滝壷（’Ａ） −鴎一 手続補正書伯発） 昭和５７年７月６日 特許庁　長　宮殿 １、事件の表示 昭和５６年特許願第　　１９８２２６　　号２、発明の
名称 燃焼制御装置 ３、補正をする者 事件との関係　特許出願人 住所　岡山県倉敷市本町７番１号 名称　（ＩＦ）９）倉敷紡績株式会社 代表者　牧　内　栄　蔵 ４、代理人 ７、補正の内容　　明細書全文を別紙のとおり補正する
。 明　　　細　　　書 １、発明の名称 燃焼制御装置 ２、特許請求の範囲 （１）　　燃料流量調整用の燃料パルプの開度に対する
燃料流量の関係を表わす第１データ、空気流量調整用の
空気ダンパの開度に対する空気流量の関係を表わす第２
データ、および燃料流量に対する過剰空気比率の関係を
表わす 第３データを記憶手段に記憶し、該記憶手段に記憶され
たデータにもとづき、上記燃料パルプの開度および空気
ダンパの開度全自動的に定めるようにした燃料制御装置
であって、 上記第１のデータ金、当該制御サイクル中に検出した制
御量の誤差分を表わす補正係数にもとづき、自動的に更
新するデータ更新手段を備えたことを特徴とする燃焼制
御装置。 ３、発明の詳細な説明 この発明は、燃焼制御装置に関する。 従来、たとえば、中型もしくは小型のポイヲ等の出力の
蒸気圧力全制御する燃焼制御装置として、燃料流量調整
用の燃料パルプと、空気流量調整用の空気ダンパとを、
リンク機構成るいはカム機構等を用いた連結機構を介し
て連結し、当該ボイラの運転をおこなう前に、準備運転
することにより、燃料パルプの開度と燃料流量との関係
、および空気ダンパの開度と空気量との関係を示すデー
タを得、これ等のデータにもとづき、燃料パルプと空気
ダンパとの関係が略空気過剰状態となるように、操作者
が上記連結機構を微調整して、当該ボイラを出動運転す
るように構成した制御装置があった。 上述の従来の燃焼制御装置に２いては、空気ダンパある
いは燃料パルプの開度と、当該ボイラのバーナにおける
空気量との関係は、微妙に変化し易く、連結機構の微調
整作業を何回もおこなわねばならず、操作者に熟練とカ
ンとを要求され、当該燃焼制御装置の操作が非常に厄介
なものでめった。 上記問題点を解消すべく、この発明の発明者等は、既に
、制御対象の燃焼装置を準備運転して、燃料パルプの開
度と燃料流量との関係を表わすデータと、空気ダンパの
開度と空気流量との関係を表わすデータと、燃料流量に
対する過剰空気比率の関係を表わすデータにもとづいて
、燃料バルブ開度と空気ダンパ開度とが、自動的に、適
正な関係となるように調整して、該燃焼装置全非常に簡
単にかつ適正に運転することができる燃焼制御装置を提
案した。たとえば、日本国特許願第５６−〇８ｉ３７４
号がある。 し力・しながら、当該燃焼装置に使用する燃料、たとえ
ば、Ｃ重油等の製造ロットが常に同一のものでるるとは
限らず、また、通常、バーナにおける噴霧化を容易にす
べぐある程度燃料を加熱したり、あるいは、燃料送給用
のポンプ圧力がある程度変動する等のために、燃料の物
理的性質、特に、動粘度が変動し、上述した燃料流量と
バルブ開度との関係、および燃料流量と過剰空気比率と
の関係のデータと、当該燃焼装置の運転状態におけるそ
れ等の関係との間に１ずれ′、即ち、誤差が生じ易く、
それだけ、制御の精度が低下し易いという不具合があっ
た。 上記不具合に対して、上述のデータを、燃料のＳｌａツ
）が変ったときとか、噴霧化のための加熱温度が変った
とき等にその都度、更新することも考えられるが、この
場合、更新データ全人手によって再入力しなけれはなら
ず、それだけ操作性が低下するという不具合が生じる。 この発明は、上述の不具合点を解消すべくなされたもの
で、燃料流量調整用の電動パルプの開度に対する燃料流
量の関係を表わすデータを再入力することなく、箔該制
御サイクル中に検出した誤差分に見合った補正係数にも
とづいて自動的に更新するようにして、制御の精度を、
燃焼装置の運転条件に影響されることなく適正なレベル
に安定に維持することができ、刀為っ、当該制御装置の
操作性を損なわれることのない燃焼制御装置を提供する
ことを目的とする。。 以下に、この発明の一実施例を、添付図面とともに説明
する。 第１図は、この発明に係る燃焼制御装置の基本的な構成
を示す。 第１図において、１は燃焼装置のボイラ本体である。こ
のボイラ本体１の７ベーナ２には、燃料源の燃料タンク
３から、燃料流量制御用の電動パル１４を介して、液状
の燃料が供給されるとともに、空気ダンパ５が装着され
たダク）６７１−ら、押込送風機７、空気予熱機８を介
して、空気が供給されるようになっている。そして、こ
のボイラ本体１から、ボイラ蒸気流量制御用のパルプ９
を介して、種々の装置、たとえば、乾燥装置１０に送給
される。 １１は、上記ボイラ本体１とパルプ９との間に介装され
たボイラ蒸気圧力検出用の圧力計、１２は、上記電動パ
ルプ４の弁の動作と連動し、該パルプ弁の開度を示す電
圧信号を送出するポテンショメータ、１３は、上記電動
パルプ４の弁の開閉を操作するパルプ調節器、１４は、
上記空気ダンパ５と連動し、該空気ダンパ５の開度を示
す電圧信号を送出するポテンショメータ、１５は、上記
空気ダンパ５を操作して、上記ダクト６に流入する空気
量を制御するダンパ調節器、１６は、上記ボイラ本体１
の排ガヌ流路内に設置され、該排ガス中の酸素濃度を検
出する酸素濃度分析装置、１７は、上記燃料タンク３と
電動パルプ４との間に介装し、燃料篠量を計測して、そ
の累積値全ディジタル表示するとともに、所定量の燃料
全検出する毎に１パルスを出力する、一般的によく用い
られる積算流量計で、たとえば、燃料１０１の流通を検
出する毎に１パルスを出力する。 １８は、当該燃焼制御装置の主制御装置で、例えば、制
御プログラムを記憶したリード・オンリー・メモリ（Ｒ
ＯＭ）、ランダム・アクセス・メモｉＪ（ＲＡＭ）、種
々の演算をおこなう演算回路、判定回路等全備えたマイ
クロコンピュータ等が用いられる。 上記主制御装置１８は、上記圧力計１１、ポテンショメ
ータ１２と１４、積算流量計１７および、種々のデータ
を入力操作するためのデータ入力操作ヌイツチ（図示し
ない）、種々のファンクションツイツチ（図示しない）
等を備えたコンソール１９と接続されている。この主制
御装置１８は、上述の圧力計１１、ポテンショメータＩ
　２ト１４、積算流量計１７、および、コンソール１９
から、当該ボイラ本体１の蒸気圧力の検出値、電動バル
ン”４の開度、空気ダンパ５の開度、燃料流量にもトス
＜パルス信号および、コンソール１９からの操作指令、
種々のデータ等を表わす信号を受けて、パルプ調節器１
３、およびダンパ調節器１５に、それぞれ、操作制御信
号を送出するようになっている。 なお、ポテンショメータ１２と、バルブ調節器１３とは
、上記電動パルプ４に対する燃料流量制御ループを形成
している。また、ポテンショメータ１４と、ダンパ調節
器１５とは、上記空気ダンパ５に対する空気流量制御ル
ープを形成している。 第２図に、上記主制御装置１８の具体的な電気回路の一
例を、一点鎖線で囲んで示す。 なお、第２図中、上述の第１図の装置と等価の構成部分
には、同一符号を付して説明する。また、この主制御装
置の中央処理回路（図示全省略する）は、当該主制御装
置内の種々の回路に対する作動指令をおこなう、たとえ
ば、マイクロプロセッサが用いられる。 第２図において、２１は、ランダム・アクセス・メモリ
（ＲＡＭ）で、以下に、単にメモリという。 上記メモリ２１の第１領域２１−１には、当該制御対象
のボイラに対する制御目標の蒸気圧力目標値を表わすデ
ータ２２−１、および、ＰＩＤ（比例・積分・微分）演
算により上述の蒸気圧力目標値に見合った燃料流量を算
出するためのＰ、　１．Ｄ定数を表わすデータ２２−２
が記憶されるようになっている。これ等のデータ２２−
１と２２−２は、上記コンソール１９の図示しないデー
タ入力操作ヌイツチにより、この第１領域２１−１に入
力される。 上記メモリ２１のＷＩ１２領域２１−２には、たとえば
、第３図に示すように、電動パルプ４のパルプ開度（％
）に対するオイル流ｍ（１７分）の関係を表わす関数式
が記憶され、第３領域２１−３には、たとえば、第４因
に示すように、′Ｉ：！、気ダンパ５のダンパ開度（％
）に対する空気流ＩＩ↑（％）（該装置の最大流量に対
する百分率）の関係を表わす関数式が一記憶される。 上述のパルプ開度−オイル流量と、窄Ｚダンパ開度−空
気流量との２つの関係は、当該制御対象のボイラ全運転
する前に、準備運転することによＶ得られたデータにも
とづいて定められるようになっている。 即ち、当該ボイラの準備運転をおこなうに当Ｖ、酸素濃
度分析装置１６と、燃料流量を検出する積算流量計１７
とを作動させる。そして、バルブ調節器１３に、指定燃
料流量（ｚ１分）に対する電動パルプ４の予想開度（２
））２２−４１−設定するとともに、該指定燃料流量（
／、／分）に対し、当該ボイラが不完全燃焼を発生せず
に運転し得るように、経験的な予測にもとづき、ダンパ
調節器１５に、推定されるダンパ開度（％）に対して充
分余裕をもったダンパ開度（％］を設定する。その後、
当該ボイラの準備運転をオこない、ポテンショメータ１
２による電動パルプ４の開度の設定値（％ル２−４に対
する積算流量計１７による燃料流量の検出値（／／分）
を表わすデータ２２−３’ｅ得る。 マタ、ポテンショメータ１４に−よる空気ダンパ５の開
度の設定置（％）２２−６に対する酸素濃度分析装置１
６による排ガス中の酸素濃度の検出値（０２１−表わす
デ―り２２−５ｔｌ−得る。さらに、これ等のデータ２
２−３と２２−５とを、上記コンソール！９の図示しな
いデータ人力藻作スイッチにより、当該主制御装置１８
に入力する。 上述のように、パルプ開度（％）の設定値、および、該
パルプ開度の設定値に対応するダンパ開度の設定値を、
たとえば第３図および第４図に示すように、それぞれ５
種類の設定値を選定する。 そして、上述したようにして、データ入力操作がおこな
われる毎に、破線で示すように上記主制御装置１８の演
算回路４１および４２で、当該入力データにもとづいて
、第３図および第４図に示す１ように、バルブ開度−燃
料流量、ｈ−よび、ダンパ開度−空気流量の関係を表わ
す関数式がそれぞｎ求められ、これ等の関数式は、それ
ぞれ、メモリ２１の第２領域２１−２、第３領域２１−
３に記憶される。 なお、上記演算回路４２において、上述の排ガス中の酸
素濃度を表わす検出値〔０２〕は、次式にしたがって、
空気流量ａＯを表わす値に換算でれる。 ａ　ｏ＝ｑＸＡｏＸ２１／（２１−［０２）　）　−−
−−−−−−・（Ｉｔここで、９は詳細に後述する燃料
流量の推定量演算回路３２がらの燃料流量、Ａｏは理論
空気量である。 さらに、上記メモリ２１の第４領域２１−４には、当該
ボイラに対して適宜に設定された、たとえば、第５図に
示すように、燃料流量Ｃ１１分）に対する過剰空気比率
Ｍの関係を表わす関数式が記憶される。この関数式は、
当該ボイラにおける、たとえば、３つの動作点における
燃料流量＜ｌ／’；））に対して、それぞれ、適宜に過
剰空気比率Ｍを選定し、これ等の燃料流量に対する過剰
空気比率を表わすデータ２２−７にもとづき、破線で示
すように、主制御装置１８の演算回路４３により得られ
たものである。 ２３は、メモリ２１の第１領域２１−１刀為らのデータ
と、ボイラの蒸気圧力検出用の圧力計１１からの検出値
とに基づき、公知のＰＩＤ演算をおこなって、当該ボイ
ラの蒸気圧力の目標値に見合った燃料流量を算、出する
燃料流量演算回路である。 なお、上記燃料流量演算回路２３には、燃料流量の変化
量の絶対値が、所定の許容限界の範囲内にある場合にの
み、当該算出された燃料流量ヲ表わす信号を出力するよ
うにした、公知の図示しなｒリミッタが設けられている
。 ３１は、当該制御装置における１回の制御サイクルの期
間、たとえば、１秒間毎に、上記ポテンショメータ１２
からのバルブ開度全表わす信号と、上記メモリ２１の第
２領域２１−２からの燃料流量パルプ開度の関数式を表
わす信号とにもとづいて、燃料流量の推定の瞬時値を算
出する演算回路である。この演算回路３１では、下記の
第２式にもとづいて、燃料流量の推定瞬時Ｖｉｘが算出
される。 ｘ＝（（ｆ−ａ）／ｂ）×Ｋｎ・・・・・・・・・　（
２）ココで、ｆｉ、ポテンショメータ１２からの検出値
（％）、ａ、ｂは、第２領域２１−２カ為らの関数Ｆ（
ｘ）＝ａ＋ｂｘにおける定数−および係数、Ｋｎは、詳
細に後述する補正係数である。 ３２は、上記演算回路３１からの推定瞬時値を表わす信
号にもとづき、上記積算流量計１７からのパルス間隔に
相当した期間Ｔｎ、積分をおこなう燃料の推定積分値を
算出する燃料積分回路である。この燃料積分回路３２は
、たとえば、インクリメンタルカウンタが用いられ、上
記積算流量計１７からの１つのパルスを受けてセットさ
れ、上述の積分値、即ち、オイルタンク３からボイラ本
体１への燃料の笑供給量ＣがＩＱ＋！＋となるまでに相
当する期間における燃料の推定供給量の計数をおこなう
。そして、上記積算流量計１７７０−らの次のパル７を
受けたときにその積分値を表わす信号は、次段の第１補
正係数演算回路３３に印加された後、この燃料積分回路
３２はリセットされる。 上記第１補正係数演算回路３３は、上述の第２領域２１
−２に格納された燃料流量−パルプ開度の関係が、当該
燃焼制御装置において使用される燃料の物埠的性質、た
とえば、粘性等の変動にもとづき変動した分、即ち、誤
差分を補正するための基準補正係数αｎ２、下記の第３
式にしたかつし ここで、αｎは、当該制御装置がオンとされた後、上記
積算流量計１７カ為ら印加されたｎ番目のパルスにもと
づいて算出された基準補正係数、Ｂｎは、該積算流量計
１７からのｎ番目のパルスにもとづいて算出された上記
燃料積分回路３２の出力の推定供給量ＣＩ＞、Ｃは上述
の突供給量１０（／ｌ、βは、当該制御装置に見合わせ
て適宜に選定した、１より小さい係数で、たとえば、当
該補正が過剰とならないように、０．５が選定される。 上記第１補正係数演算回路３３の出力の基準補正係数α
ｎ（ｒ表わす信号は、第２補正係数演算回路３４に印加
される。 第２補正係数演算回路３４では、上述した燃料流量−バ
ルブ開度の関係を補正するための補正係数Ｋｎが、第１
補正係数演算回路３３の出力のαｎにもとづき、下記す
る第４式にしたがって算出される。 Ｋ　ｎ　＝　Ｋ　ｎ−ＩＸαｎ−１・・・・・・・・・
・・・　　（４）ここで、αｎ−］は、当該制御装置が
オンとされた後、上記積算流量計１７からのｎ番目のパ
ル７にもとづいて第１補正係数演算回路３４で算出され
た基準補正係数で、α１は１であり、Ｋｎ−１は、該積
算流量計１７からのｎ番目のパルスが出力され、た時点
における第２補正係数演算回路３４で算出された補正係
数で、Ｋ１は１である。 この第２補正係数演算回路３４は、図示しないレジスタ
を備え、このレジスタに、演算結果の補正係数が記憶さ
れ、新たに演算される毎に、書換えられるようになって
いる。 ３５は、上記燃料流量演算回路２３の出力の燃料流量の
目標＊？表わす信号と、第２補正係数演算回路３４の出
力の補正係数Ｋｎ　ｆ表わす信号と、にもとづき、下記
する第５式にしたがって、上記第２領域２１−２の関数
式Ｆ　（ｘｌのパルプ開度（％フケ球出する際の燃料流
量Ｘの補正値Ｘｎｋ算出する惚勢流量補正用の演算回路
である。 ｘｎ＝燃料流量の目標値ｘ／Ｋｎ　・・・・・・・・・
・・・（５）上記演算回路３５の出力の補正値ｘｎを表
わす信号は、上記メモリ２１の第２領域２１−２に格納
された燃料流量−バルブ開度の関数式（テーツ。 ル１）音用いてパル１開度の算出をおこなう詳細に後述
する演算回路２４に印加されるようになっている。２４
は、上記演算回路３５　＞らの補正燃料流量を表わすデ
ータと、メモリ２１の第２領域２ｌ−２ｔ）−らの関数
式とにもとづき、当該目標燃料流量に見合つｔｃ電動パ
ルプ４のパルプ開度を算出するパルプ開度演算回路、３
６は、上記演算回路２３からの目標燃料流量を表わすデ
ータと、メモリ２１の第４領域２１−４からの関数式と
にもとづき、当該目標燃料流量に見合った目標過剰空気
比率Ｍ２算出する演算回路、２５は、上記演算回路２３
〃）らの目標燃料流量全表わ丁データと、上記演算回路
３６カ・らの目標過剰空気比率Ｍを表わすデータとを受
けて、下記の第６式にしたがって、当該目標燃料流量に
見合った空気流量Ａｉ算出する演算回路である。 空気流ｆｉＡｙＱＸＡｏ　ｘＦ１４−・−−−−−−・
（６＋ここで、Ｑは、演算回路２３で算出された目標燃
料流量、Ａｏは理論空気量、Ｍは、演算回路３６で算出
された目標過剰空気比率である。 ２６は、上記演算回路２５からの空気流量を表わすデー
タと、メ七す２１の第３領域２１−３からの関数式とに
もとづき、当該空気流量に見合った空気ダンパ５の開Ｅ
ｌ算出するダンパ開度演算回路である。 ２７は、上記演算回路２３の出力の燃料流量を表わす信
号を受けて、該目標燃料流量が、当該ボイラの現在の燃
料流量より増加する量を表わすものであるか、成るいは
、減少する倉を表わすものである〃為を判定する判定回
路である。 ２８および２９は、アナログヌイツチで、オンとされた
際には入力した値をその１筐出力し、オフとされた際に
は、オフとされる直前の出力が保持して出力される。 上記判定回路２７は１．演算回路２３からの燃料流量の
変化量の符号が正であるときには、増加量であると判定
して、第１アナログヌイツチ２８ｔ−オン状態にする指
令信号を送出し、一方、演算回路２３からの燃料流量の
変化量の符号が負であるときには、減少量であると判定
して、第２アナログヌイツチ２９をオン状態にする指令
信号を送出するようになっている。 ３７は、当該制御装置における１回の制御サイクルの期
間、たとえば１秒間毎に、−上述したポテンショメータ
１２と同期して、ポテンショメータ１４からのダンパ開
度を表わ子信号と、上記メモリ２１の第３領域２１−３
からの空気流量−パルプ開度の関数式を表わす信号とに
もとづいて、空気流量の推定の瞬時値を算出する演算回
路である。 上記演算回路３７の出力の空気流量の推定瞬時値を表わ
す信号と、上記演算回路３１の出力の燃料流量の推定瞬
時値を表わす信号とは、互いに同期して、下記する第７
式にしたがって推定過剰空気比率イ誉算出する演算回路
３８に印加され、この演算回路３８の出力の推定過剰空
気比率Ｍ′全全表す信号が比較回路３９に印加されるよ
うに接続されている。 上記比較回路３９は、演算回路３８から推定過剰空気比
率Ｍ′を表わす信号を受けるとともに、上記演算回路３
６から目標過剰空気比率Ｍを表わす信号とを受けるよう
に接続されている。そして上記判定回路２７の出力、即
ち、目標燃料流量の変化量の符号が負の場合で、推定過
剰空気比率ｌが目標過剰空気比率Ｍより小となったとき
に、この比較回路３９から第１アナログスイツチ２８に
オフするように指令する指令信号を印加し、また上記イ
がＭ以上となったときに、比較回路３９刀・ら第１アナ
ログスイツチ２８にオンとする指令信号を印加するよう
に接続されている。即ち、第１アナログスイツチ２８が
オンの場合は演算回路２６の出力にもとづくダンパ５の
開瀾の変更動ｆ’Ｆ’！に行なわせ、オフの場合はダン
パ５の開度の変更動作を停止させるようになっている。 一方、上記判定回路２７の出力信号の符号が正の場合で
、かつ、推定過剰空気比率イが目標過剰空気比率Ｍより
小となったときに、この比較回路３９から第２アナログ
スイツチ２９にオフするように指令する指令信号を印加
し、またイがＭ以上となつ友ときに、この比較回路３９
から第２アナログヌイツチ２９にオンとする指令信号を
印加するように接続されている。即チ、第２アナログス
イツチ２９がオンの場合には、演算回路２４の出力にも
とづくバルブ４の開度の変更動作を行□なわせ、オフの
場合はパルプ４の開度の変更動作を停止させるようにな
っている。 なお、上述した第１式乃至第７式は、主制御装置１８内
の図示しないＲＯＭ（リード・オンリー・メモリ）に、
公知の方法で記憶されている。 、　次に、上記構成の燃焼制御装置の動作を説明する。 なおこの説明は、周期１秒のサンプリング制御の例につ
いておこなう。 ■、データ入力操作 １ず、コンソール１９の図示しないデータ入力操作スイ
ッチによ）、公知の方法で、随意に選定した当該ボイラ
の蒸気圧力の目標値を表わすデータ２２−１を、メモリ
２１の第１領域２１−１に入力する。また、同様にして
、該第１領域２１−１に、随意に選定した当該燃焼制御
に係るＰ、Ｉ、Ｄ定数を表わす”データ２２−２Ｔｈ入
力する。 つぎに、第７図に示す動作フローチャートにしたがって
、パルプ開度−燃料流量、および、ダンパ開度−空気流
量の関係を表わす関数を求める。 ステップ１において、上述したと同様にして、コンソー
ル１９の図示しないデータ入力操作スイッチにより、適
宜に選定した燃料流量２．０１／分に略相当した電動バ
ルブ４の開度を表わすデータ２２−４ｔ−、メモリ２１
−２に入力する。そして、この燃料流ｌ略２．０１７分
に対して、当該ボイラにおいて、経験的に不完全燃焼を
発生しないとされる空気流量に略相当する空気。ダンパ
５のダンバ開度を表わすデータ２２−６’ｋ、メモリ２
１の第３領域２１−３に入力する。なおダンパ開度は、
それぞれ、当該燃焼装置の最大開度の百分率で表わした
量とされる。 以下、同様にして、燃料流量の設定値４．０１／９゜６
．０１／分、　８．０１／分、　１００１７分に、それ
ぞれ、略相当したパルプ開度を表わすデータおよび、各
燃料流量の設定値に対応して、それぞれ上述したと同様
にして選定されたダンパ開度を表わすデータ２２−４、
および２２−６が、それぞれ、メモリ２１の第２領域２
１−２、第３領域２１−３に入力される。そり後、ステ
ップ２に進む。 ステップ２．において、コンソール１９０図示しないボ
イラ操作スイッチをオンとすると、メモリ２１の第２領
１域２１−２に最初に入力された燃料流量の設定値略２
．０１７分に相当するパルプ開度を表わす信号が、図示
しない線路を介してパルプ調節器１３に印加され、かつ
、第３領域２１−３に入力された燃料流量の設定値路２
．０１／分に相当するダンパ開度を表わす信号が、図示
しない線路を介してダンパ調節器１５に印加される。そ
して、上記パルプ調節器１３力）らの出力にもとづき、
電動パルプ４の駆動用のモータ４−１が駆動さ扛るとと
もに、上記ダンパ調節器１５からの出力にもとづき、空
気ダンパ５の駆動用のモータ５−１が駆動され、当該ボ
イラが準備運転され、つぎ°のステップ３に進む。 ステップ３において、上述したボイヲの燃焼状態におけ
る燃料流量を、上記流量計１７によりストップウォッチ
を併用して測定し、その測定値を読取り、つぎのステッ
プ４に進む。 ステップ０４において、コンソール１９のデータ入力操
作フインチ（図示しない）により、上述した左同様にし
て、上記積算流量計１７による読取値の燃料流量全表わ
すデータ２２−３’ｉ、メモリ２１の第２領域２１−２
に入力し、つぎのステップ５に進む。 ７テツデ５に２いて、上述したボイヲの燃焼状態におけ
る排ガス中の一累濃度を、酸素濃度分析装置１６により
測定し、その測定値を読取りつぎのステップ６に進む ステップ６において、上述したと同様にして、コンソー
ル１９のデータ入力操作スイッチにより６、上記酸素濃
度分析装置１６による読取値の排ガス中の酸素濃度を表
わすデータ２２−５を、メモリ２１の第５３領域２１−
３に入力する。そして、この酸素濃度を表わすデータ〔
０２〕にもとづき、当該主制御装置１８内の演算回路４
２において、該データ

〔０〕に相当する空気流量ａＯが
、上述の第２領域２１−２の燃料流量と同じデータを用
いて、算出される。この演算は、前述した第（１）式に
したがっておこなわれる。そして、この算出された空気
流量ａＯは、メモリ２１の第３領域２１〜３に記憶され
る。その後、ステップ７に進む。 ステップ７において、ステップ１において設定された全
ての燃料流量の設定値に関して、ステップ２乃至６の動
作が完了したかどうかが判定される。 このステップ７において、当該ステップ２乃至６の動作
が、たとえば、第４番目に設定された燃料流量約８．０
１／分に関して実行さｎたものであるとしてＮＯと判定
されると、再び、ステップ２に戻り、次の第５番目に設
定された燃料流量１０．０１７分に関してステップ２乃
至６の動作が実行される。そして−、ステップ７におい
て、全ての設定値の燃料流量に関するステップ２乃至６
の動作が終了したとしてＹＥＳと判定されると、これで
、メモリ２１の第２領域２１−２、第３領域２１−３に
対するデータ入力操作が終了する。 上記ヌテツブ７における判定がＹ　Ｆ、　Ｓと判定され
ると、主制御装置１８門の演算回路４１において、公知
の方法で、メモリ２１の第２領域２１−２に格納された
種々のパルプ開度、２よび、各ノくルブ開度に対応する
燃料流量を表わすデータにもとづいて、たとえば、第３
図に示すように、パルプ開度−燃料流量の関係を表わす
関数式が定められる。この関数式は、燃料流Ｊｌを変数
としてバルブ開度全表わすものである。 また、演算回路４２において、上述したと同様に、メモ
リ２１の第３領域２１−３に格納さｎた種々のダンパ開
度、Ｐよび、各ダンパ開度に対応する空気流量を表わす
データにもとづいて、たとえば、第４図に示すように、
ダンパ開度−空気流量の関係を表わす関数式が定められ
る。 そして、上述のパルプ開度−燃料流量、およびダンパ開
度−空気流量の関数式は、それぞれ、メモリ２１の第２
領域２１−２、および、第３領域２１−３に記憶される
。 つぎに、上述したと同様にして、上記コンソール１９の
データ入力操作ヌイツチを操作することにより、当該制
御対象のボイラのバーナ２に送給する燃料流量（ｊｌｏ
）に対する適宜に選定された過剰空気比率Ｍを表わすデ
ータ２２−７が、メモリ２１の第４領域２１−４に入力
される。たとえば、第５図に示すように、燃料流量２．
０１７分に対するＭ値１．３０、燃料流Ｊｔｔ４．Ｏ／
／分に対するＭ値１．１０、および、燃料流量１０．（
１／分に対するＭ値１．１０を表わすデータが第４領域
２１−４に入力される。そして、これ等のデータは、上
述したと同様にし”Ｕ、＄２図中、破線で示す演算回路
４３に入力され、この演算回路４３において第５図に示
すように、燃料流量を変数とする燃料流量−過・剰空気
比率Ｍの関係を表わす関数式が定められ、この関数式は
、メモーリ２１の第４領域２１−４に記憶される。なお
、上述の第２領域２１−２、第３領域２１−３、および
第４領域２１−４に記憶された関数式に関するデータフ
ォーマットの一例を第６ａ図乃至第６Ｃ図に示す。 なお、上述の燃料流量を表わすデータのピッチ、および
、Ｍ値は、制御対象のボイラの容量、その型式等に応じ
て適宜に選定さｎる。 上述の種々のデータ入力操作をおこなった後、第８図の
動作フローチャートにしたがって、当該ボイラの燃焼制
御をおこなう。 ■、に２いて説明したようにして、メモリ２１の第１領
域２１−１に、ボイラの蒸気圧力の目標値およびＰＩＤ
定数全入力するとともに、圧力計１１からのボイラ出力
の蒸気圧力の検出値が燃料流量演算回路２３に印加され
る。 一方、ポテンショメータ１２から、当該制御装置のサン
プリング周期の１秒間毎に、実パルプ開度を表わす信号
がパルプ調節器１３および燃料流量の推定瞬時値演算回
路３１に印加される。そして、この演算回路３１におい
て、メモリ゛２１の第２領域２１−２に記憶された関数
式（第２図中、テーブル１で示す）の逆関数である上述
の第２式に、ポテンショメータ１２および燃料流量補正
用の第２補正係数演算回路３４からの信号によって得ら
れるパルプ開１度（％）と補正係数Ｋｎ　ｆ代入して、
１秒毎に、燃料流量の推定瞬時値Ｘが算出される。 また、ポテンショメータ１４から、１間隔で、実ダンパ
開度を表わす信号が、ダンパ調節器１５および空気流量
の推定瞬時値演算回路３７に印加される。そして、この
演算回路３７において、メモリ２１の第３領域２１−３
に記憶された関数式（第２図中、チープール２で示す）
に、ポテンショメータ１４からのパルプ開度の瞬時値ｆ
を代入して、１秒毎に、空気流量の推定瞬時値が算出さ
れる。このようにして、第８図のステップｌのボイラの
運転を開始する。 上記燃料流量演算回路２３では、メモリ２１の第１領域
２１−１からのＰＩＮ定数および蒸気圧力の目標値とを
表わす信号と、圧力計１１からの当該ボイラの蒸気圧力
の検出値を表わす信号とにもとづいて、公知の方法でＰ
ｆＤ演算がおこなわれ、当該制御サイクルにおける当該
ボイラの操作量に相当する燃料流量の演算がおこなわれ
る。この動作を、第８図中、ステップ２として示す。 上記演算回路２３の出力信号は、図示しない公知のリミ
ッタ回路に印加され、該リミッタ回路において、演算回
路２３の出力の燃料流量値の変化量の絶対値が、所定の
許容範囲内の大きさのものであるかどうかの判定がおこ
なわれる。この創作を、第８図中、ステップ３として示
す。 つぎに、上記演算回路２３の出力の目標燃料流量を表わ
す信号が、目標過剰突気比率演算回路３６に印加される
とともに、図示しないデータの読出し回路に印加される
。この読出し回路は、上述の演算回路２３からの目標燃
料流量（１／分）にもとづき、メモリ２１の第４領域２
１−４から、所定の関数Ｆ内を読み出し、この関数Ｆ内
の信号を、上記演算回路３６に印加する。 たとえば、上記目標燃料流量が３．５Ｃ１１５））であ
る場合、上記読出し回路は、公知の比較判定方法により
、目標燃料流量３．５（１７分）は、第６ｃ図のデータ
フォーマットの燃料負荷（流Ｊ１）２．０Ｃ１Ｚ分）乃
至４．０（１７分）の範囲内の大きさであると判定して
、この範囲に対応した第４領域２１−４のアドレスａ４
３１６”ら関数Ｆ（Ｘｌ＝１．５０−０、ＩＸｔ−読出
す。この読出された関数Ｆ凶−１，５−０，１Ｘは、上
記演算回路３６に印加される。そして、この演算回路３
６において、上記関数Ｆ□Ｑの変数Ｘに、上述した目標
燃料流量３．５（ｊ１５；））を代入して、目標過剰空
気比率Ｍ＝Ｃ１，５−０，ＩＸ３．５）＝１．１５が算
出される。この目標過剰空気比率Ｍの演算回路３６にお
けるｗＪ作は、第８図中、ステップ４で示す。 一方、上記演算回路３１から、出力の燃料流量の推定瞬
時値を表わす信号が、燃料流量積分回路３２に印加され
るとともに、上記積算流量計１７は、オイルタンク３か
らパルス４への燃料の送給量が１０１となったことを検
出する毎に、１つのパルスを、上記積分回路３２に印加
する。この積分回路３２では、上記演算回路３１から１
秒間隔で受ける推定瞬時値を、上記積算流量計１７から
１つのパル７を受けてナツトされた時点から、次のパル
スを受けてリセットされる時点までの期間、累積する。 即ち、積算流量計１７から受けるパルスのパルス間隔に
相当した期間における燃料の推定供給ＪｉＢｎ（７）　
ｆｆｉ算出する積分演算がおこなわれる。この燃料流量
積分回路３２における動作は、第８図中、ステップ５で
示す。 つぎに、上記燃料流量積分回路３２の出力信号は、第１
補正係数演算回路３３に印加される。そして、この演算
回路３３では、第３式に示す演算がおこなわれ、基準補
正係数αゎが算出される。 この（基準補正係数ａｎ−１）は、第３式に示すように
、積算流量計１７からｎ番目のパル７を受けた時からｎ
＋１番目のパルスを受けた時までの期間における、上記
テーブル１（７）作成時点からの燃料流量−バルブ開度
の特性の変動率の５０％分を表わす。この演算回路３３
における動作は、第８図中、ステップ６で示す。 さらに、第１補正係数演算回路３３の出力信号は、第２
補正係数演算回路３４に印加される。そして、この演算
回路３４では、第４式に示す演算がおこなわれ、補正係
数Ｋｎが算出される。この演算回路３４の出力の補正係
数Ｋｎを表わす信号は、燃料流量補正用の演算回路３５
に印加される。 この演算回路３５では、上記演算回路２３から目標燃料
流量Ｘｙ２表わす信号と、上記演算回路３４からの補正
係数Ｋｎ　ｆ表わす信号とにより、第５式にしたがって
、上述したメモリ２１の第２領域２１−２に記憶されて
いるテーブル１を用いて、上記目標燃料流量Ｘに対する
パルプ開度（％）を算出する際の補正燃料流量Ｘｎが算
出される。 上述の演算回路３４および３５における動作は第８図中
、ステップ７で示す。 つぎに、上記演算回路３５の出力の補正燃料流量Ｘｎを
表わす信号は、パルス開度演算回路２４に印加されると
ともに、上述した７テツグ４に２けると同様にして、図
示しない読出し回路に印加される。この読出し回路は、
′上記演算回路３５からの信号が示す補正燃料流量Ｘｎ
にもとづき、メモリ２１の第２領域２１−２から、該流
量Ｘｎに対応した所定の関数Ｆに’Ｃ）ｋ読み出し、こ
の読み出した関数Ｆ（Ｘ）ｉ表わす信号を、上記パルプ
開度演算回路２４に印加する。 たとえば、上記演算回路３５の出力の補正燃料流ｊｌＸ
ｎが３．４１７分に相当したものである場合、上記読出
し回路は、補正燃料流量３．４１／分は、第６ａ図のデ
ータ７オーマツトの燃料流ｆｌｌ、８１４から３．６１
７分までの範囲内のものであると判定し、この範囲に対
応したメモリ２１の第２領域２１−２のアドレスａ２３
２から燃料流量−パルプ開度の関数Ｆ〜＝ｏ＋１ｓ、ａ
ｉｘを読み出す。なお、この関数Ｆ凶は、燃料流、ｊｌ
を変数Ｘ７７分としてパルプ開度（％）を表わし、１１
．６７は、前述した準備運転においてパルプ開度全２１
％、４２％として当該ボイラを運転したとき、流量計１
７により検出され之燃料流量がＩ　Ｂ＄、　：ｌ（，６
１４とする動作点Ｐ１．Ｐ２（第３図中に示す）を結ぶ
直＃！ヲ表わす係数である。 このようにして、上記読出回路により読み出された関数
Ｆα＋＝Ｏ＋１１．６７Ｘを表わす信号は、上記パルプ
開度演算回路２４に印加される。そして、このパルプ開
度演算回路２４において、該関数Ｆ（Ｘｌの変数Ｘに、
上記補正燃料流量３．４１／分を代入することによ）、
パルプ開ｉ（０＋１１．６７Ｘ３．４）（％）が算出さ
れる。 一方、上記演算回路２３の出方の目標燃料流量全表わす
信号が空気流量演算回路２５に印加されるとともに、上
記演算回路３６の出方の目標過剰空気比率Ｍを表わす信
号が該演算回路２５に印加され、図示しないＲＯＭに記
憶された上述の第６□ 式にしたがって、空気流量Ａω）が算出される。 この演算回路２５に２ける動作は、第８図中、ステップ
８で示す。 さらに、上記演算回路２５で算出された空気流量を表わ
す信号は、上述のリミッタ回路（図示しない）に印加さ
れ、該空気流量値が、所定の許容範囲内の大きさのもの
である刀）どうかがチェックされる。この動作は、第８
図中、ステップ９で示す。 つぎに、上記演算回路２５の出力の空気流量を表わす信
号は、ダンパ開度演算回路２６に印加されるとともに、
上述の読出し回路（図示しない）に印加される。この読
出し回路は、上述したと同様にして、上記演算回路２５
からの信号が表わす空気流量にもとづき、メモリ２１の
第３領域２１−３から、所定の関数式音読み出し、この
関数式を表わす信号を、ダンパ開度演算回路２６に印加
する。そして、このダンパ開度演算回路２６において、
上述したパルプ開度演算回路２４におけると同様にして
、上述のメモリ２１の第３領域２１−３から読み出した
関数Ｆ（Ｘ）式の変数Ｘに、上記演算回路２５からの空
気流量を代入して、該空気流量に対する空気ダンパ５の
ダンパ開度が算出される。 このようにして、当該制御サイクルにおけるボイラの操
作量に見合った燃料流量に対する電動パルプ４のパルプ
開度、および、空気流量に対する空気ダンパ５のダンパ
開度が定められる。この動作は、第８図中、ステップ１
０で示す。 つぎに、上記燃料流量演算回路２３の出力信号が、判定
回路２７に印加され、この判定回路２７において、該演
算回路２３の出力の燃料流量が増加するか、成るいは、
減少するかが判定される。 この判定は、公知の方法で、たとえば、ステップ２にお
ける演算回路２３の出力の燃料流量値の変化量の符号が
、正成るいは負である刀為を判別することによＶ：！？
こなわれる。この動作は、第８図中、ステップ１１で示
す。 上記演算回路２３の出力の目標燃料流量が、増加ｊｌを
示す、即ち、判定回路２７における判定結果がＹ　Ｆ、
　Ｓと判定されると、この判定回路２７から、第１アナ
ログスイツチ２８にオンするト指令信号が印加され、該
ヌイツチ２８はオン状態にされる。 よって、上記ダンパ開度演算回路２６から該第１アナロ
グヌイツチ２８を介して、ダンパ調節器１５に、ダンパ
開度の指令値を示す信号が印加される。該ダンパ調節器
１５ではポテンショメータ１４からの信号と、ダンパ開
度演算回路２６からの信号とで、ダンパ５の開度が、該
演算回路２６の出力が表わすダンパ開度となるように、
モータ５−１を駆動し、ダンパ開度の設定がおこなわれ
る。この動作は、第８図中、ステップ１９−１で示す。 １？ｃ１ステツプ１で演算回路３１において算出された
燃料流量の推定瞬時値を表わ子信号と、演算回路３７に
おいて算出さ６た空気流量の推定瞬時値を表わす信号と
が、演算回路３８に印加され、該演算回路３８において
、図示しないＲＯＭに記憶された第７式にしたがって、
推定過剰空気比率イが算出される。そして、この演算回
路３８の出力の推定過剰空気比率イ誉表わす信号と、７
テップ４で演算回路３６において算出された目標過剰空
気比率Ｍ２表わす信号とが、比較回路３９に印加され、
両者ＭとＭ′との比較がおこなわれる。 上記比較回路３９において、推定過剰空気比率Ｍ′が、
目標過剰空気比率Ｍと等しいヵ・もしくはそれよりｔ大
８きいとしてＹ　Ｆ、　Ｓと判定されると、第２アナロ
グスイツチ２９もオンとされ、演算回路２４からパルプ
調節器１３ヘバルブ開度を表わす信号が印加され、モー
タ４−１は、ポテンショメータ１２からの実パルプ開度
を表わす信号が、上述の演算回路２４からのバルブ開度
を表わす信号と一致するまで駆動され、ステップ１４−
１のパルプ開度の設定が終了する。 一方、比較回路３９において、推定過剰空気比率イが目
標過剰空気比率Ｍより小さいとしてＮ。 と判定されると、この比較回路３９から第２アナログフ
イツチ２９に該スイッチ２９をオフとする指令信号が印
加される。よって、モータ４−１の駆動は停止し、パル
プ開度は変更されず、その設定が完了する。 上述の動作は、第８図中、ステップ１３−１および１４
−１で示す。 これで、−回のサンプリング周期１秒の制御サイクルが
終了する。 なお、当該燃焼制御動作をよジ安定させるために、制御
系の動作余裕を見込んで、目標過剰空気比率Ｍ値の、た
とえば、１％程に相当する定数αを、該Ｍ値に加算しそ
、ステップ１３−１および後述するステップ１３−２に
おいて上述したイ値との比較？おこなうようにしてもよ
い。 上記演算回路２３の出力の目標燃料流量が、〔Ａ〕の場
合と逆に、減少量を示す、即ち、判定回路２７における
判定結果がＮｏと判定されると、この判定回路２７から
、上述し友（Ａ）における場合と逆に、第２アナログス
イツチ２９に、該スイッチ２９をオン状態に維持する指
令信号が印加される。 以降、上述した（Ａ）の場合におけると同様にして、上
記演算回路２３の出力の減少量ヲ示す目標燃料流量に見
合わせて、第８図中、ステップ１２−２に示すように、
電動パルプ４のパルプ開度が設定され、その後、第８図
中、ステップ１３−２を実行した後、その判定結果に応
じてステップ１４−２を実行するかどうがか決定され空
気ダンパ５のダンパ開度が設定される。 上記ステップ１２−２における動作は、上述の７テツプ
１４−１における動作と同様であり、ステップ１４−２
における動作は、上述の７テツフ。 １２−１における動作上同様であり１また、ステ’／７
”１３−２における動作は、上述の７テツプ１３−１に
２ける動作と同様であり、これ等のステップ１２−２．
１３°−２，１４−２における動作の説明を省略する。 上述したことから明らがなように、この発明によれば当
該燃焼装置を準備運転することにより得られた燃料流量
調整用の電動パルプの開度に対する燃料流量の関係を表
わす第１データ、空気流量調整用の空気ダンパの開度に
対する空気流量の関係を表わす第２データ、および燃料
流量に対する過剰空気比率の関係を表わす第３データに
もとづき、上記燃料パルプの開度および空気ダンパの開
度全自動的に定めるようにした燃料制御装置でろって、
上記第１のデータを、当該制御サイクル中に検出した制
御量の誤差分を表わす補正係数にもとづき、自動的に更
新するようにしたから、たとえば、燃料の種類あるいは
品質等が変った場合でも自動的に燃″料流員および空気
流量の制御をおこなうことができ、それだけ、制御の精
度が高く、かつ、操作性も良好なる制御装置とすること
ができる。 ４、図面の簡単な説明 第１図は、この発明に係る燃焼制御装置の構成の概要を
示す図、第２図は、この発明に係る燃焼制御装置の具体
的な電気回路の一例を示す図、第３図は、第１図の装置
に使用できるバルブ開度−燃料流量の関係の一例を示す
グラフ、第４図は、第１図の装置に使用できるダンパ開
度−空気流量の関係の一例を示すグラフ、第５図は、第
１図の装置に使用できる燃料流量−過剰空気比率Ｍの関
係の一例を示すグラフ、第６ａ図乃至第６ｃ図は、それ
ぞれ、第２図の装置のメモリ２１に記憶された、第１デ
ータ、第２データ、第３データの一例を示す図、第７図
は、第１図の装置におけるデータ入力操作に係る動作フ
ローチャート、第８図は、この発明に係る燃焼制御装置
の制御動作のフローチャートである。 １・・・ボイラ本体、　２・・・バーナ、　３・・・燃
料タンク、　４・・・電動パルプ、　４−１・・・パル
プ駆動用のモータ、　５・・・空気ダンパ、　５−１・
・・ダンパ駆動用のモータ、　９・・・ボイラの蒸気流
量制御用のパルプ、　１１・・・ボイラの蒸気圧力検出
用の圧力計、　　１２・・・バルブ開度検出用のポテン
ショメータ、　　１３・・・パルプ調節器、　　１４・
・・ダンパ開度検出用ポテンショメータ、　１５・・・
ダンパ調節器、　１６・・・酸素濃度分析装置、　１７
・・・燃料流量検出用の積算流量計、　１８・・・主制
御装置、１９・・・コンソール、　　２１・・・メモ！
Ｊ、　　２２−１゜２２−２．・・・・・・、２”２−
７・・・データ、　２３・・・燃料流量演算回路、２４
・・・パルプ開度演算回路、２５・・・空気流量演算回
路、　２６・・・ダンパ開度演ヌイツチ、　２９・・・
第２アナログスイツチ、３１・・・燃料流量の推定瞬時
値演算回路、　３２・・・燃料流量積分回路、　３３・
・・第１補正係数演算回路、３４・・・第２補正係数演
算回路、　３５・・・燃料流量補正用の演算回路、　３
６・・・目標過剰突気比率Ｍの演算回路、　３７・・・
空気流量の推定瞬時値演算回路、　３８・・・推定過剰
空気比率Ｍ′の演算回路、３９・・・比較回路、　４１
・・・テーブル１作成用の演算回路、　４２・・・テー
ブル２作成用の演算回路、４３・・・テーブル３作成用
の演算回路。 特許出願人　倉敷紡績株式会社

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）燃料流量調整用の燃料バルブの開度に対する燃料
   流量の関係を表わす第１データ、空気流量調整用の空気
   ダンパの開度に対する空気流量の関係を表わす第２デー
   タ、および″燃料流量に対する過剰空気比率の関係を表
   わす 第３データを記憶手段に記憶し、該記憶手段に記憶され
   たデータにもとづき、上記燃料バルブの開度および空気
   ダイパの開度を自動的に定めるようにした燃料制御装置
   であって、 上記第１のデータを、当該制御サイクル中に検出した制
   御量の誤差分を表わす補正係数にもとづき、自動的に更
   新するデータ更新手段を備えたことを特徴とする燃焼制
   御装置。