JPS59138808A - 燃焼制御システム - Google Patents

燃焼制御システム

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JPS59138808A
JPS59138808A JP1399983A JP1399983A JPS59138808A JP S59138808 A JPS59138808 A JP S59138808A JP 1399983 A JP1399983 A JP 1399983A JP 1399983 A JP1399983 A JP 1399983A JP S59138808 A JPS59138808 A JP S59138808A
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JP
Japan
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flow rate
combustion air
air flow
combustion
exhaust gas
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Pending
Application number
JP1399983A
Other languages
English (en)
Inventor
Tetsuo Yonemura
米村 哲夫
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.)
Toshiba Corp
Original Assignee
Toshiba Corp
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Publication date
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Publication of JPS59138808A publication Critical patent/JPS59138808A/ja
Pending legal-status Critical Current

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Classifications

    • 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

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Regulation And Control Of Combustion (AREA)

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】 〔発明の技術分野〕 本発明はマイクロコンピュータを用いて一定の蒸気圧に
制御する燃焼制御システムに係り、特に燃焼空気流量を
調節する燃焼制御システムの改良に関する。
〔発明の技術的背景〕
近年はイラの燃焼制御においてマイクロコンピュータを
用いたディジタル式調節計が省エネルギー効果とねらっ
た低02燃焼用に多゛く用い−られている。第1図はデ
ィソタル式調節計を用いた従来における燃焼制御システ
ムの全体構成図である。この燃焼制御システムは、燃料
ラインRLからの燃料および押込通風機lによシ送られ
てくる燃料空気ラインELからの燃料空気により燃焼炉
2に設けられたバーナ3から燃焼炎を発生し、この燃焼
炎によシポイラドラム4を加熱して蒸気を発生させるも
ので、燃焼炉2からの排ガスは、排ガスラインGLに送
られ、熱交換器5において排ガスの持つ熱を利用して前
記燃焼空気を予熱し、その後煙突6から排出される。そ
こでこの燃焼制御システムにおい′Cは、ボイラドラム
4の主蒸気圧力を一ンに制御するために、主蒸気圧力発
信器7からの主蒸気圧力値および主蒸気流量発信器8か
らの主蒸気流量値を主蒸気圧力調節計9にをいて入力し
、この主蒸気圧力調節計9から伝送ライン10を経て伝
送されてくるボイラマスク信号Mに基づき前記主蒸気流
量の変動に応じて燃料流量調節計11によシ伝送路Aで
接続された燃料流量計12からの流量値によって同じく
伝送路Bで接続された燃料調節弁13を開閉して燃料の
量を調節し、一方燃焼空気流量調節計14によシ前記?
イラマスタ信号Mに基づいて伝送路Cで接続された燃焼
空気流量発信器15からの検出信号によシ伝送路りで接
続された燃焼空気用操作シリンダ16を動作させて前記
燃焼空気流量を調節し、さらに排ガスラインGLの排ガ
ス中の残存02濃度を排ガス分析計17によシ測定し排
ガス02調節計18によって残存0□濃度の低減化が計
られている。そして、燃料流量と燃焼空気流量との比率
が負荷(主蒸気流量)に対応して所望の値に設定される
。そこで、燃料流量の設定値は、その時の燃焼空気流量
を基に黒煙が発生しない上限値と空気が過剰になシすぎ
ない下限値との中間の値を週休設定されると共に、燃焼
空気流量の設定値はその時の燃料流量を基に空気が過剰
になシすぎない上限値と黒煙が発生しない下限値との中
間の値を選択設定される。
〔背景技術の問題点〕
このようなシステムにおいては、低Ozm度化が計れる
ととになるが、低02濃度化を実現するためには燃焼空
気流量のよシ安定した、よシ高精度な測定が必須条件と
なる。
一方、燃焼炉2の燃焼効率を高めるために熱交換器5を
用いて燃焼空気の加熱を行なうが、もし熱交換器5にお
いて燃焼空気の漏洩QEがあると安定した測定方法で高
精度な測定器を用いて燃焼空気流量を測定しても、実際
にバーナ3へ送られる燃焼空気流量は測定された量と違
う量となってしまう。
したがって、低0□濃度化を計ろうとしても実際の燃焼
に寄与する燃焼空気流量は、測定された空気流量値よシ
も小さな値となシ、排ガス0□の設定値をよシ高く設定
しなければ黒煙が発生しまう。この結果、高精度なディ
ソタル式調節計9.11,14.18を用いる効果がな
くなってしまう。
〔発明の目的〕
本発明は上記問題点を解決するために、熱交換器におい
て燃焼空気の漏洩が生じても燃料の量に対応した適正量
の燃焼空気流量をバーナへ送シ得て低02燃焼を行ない
得る燃焼制御システムを提供することを目的とする。
〔発明の概要〕
本発明は、熱交換器の入口側における排ガスラインに送
られている燃焼炉からの排ガス中の酸素濃度を第1の排
ガス分析計によシ測定し、同時に前記熱交換器の出口側
における排ガス中の酸素濃度を第2の排ガス分析計によ
シ測定し、これら第1および第2の排ガス分析計からの
測定酸素濃度値に基づいて演算手段によシ前記熱交換器
において発生する燃焼空気ラインからの燃焼空気の漏洩
の補正関数値を演算して求め、さらに補正関数値と燃焼
空気流量発信器からの前記燃焼空気ラインにおける燃焼
空気流量値とに基づいて前記燃焼空気流量のプロセス値
を求め、このプロセス値と前記燃焼空気流量設定値とに
よシ燃焼空気流量調節手段によって前記燃焼空気流量を
調節する燃焼制御システムである。
第4図を参照して説明する。なお、第1図と同一部分に
は同一符号を付して詳しい説明は省略する。第2図は本
発明に係る燃焼制御システムの全体構成図である。この
燃焼制御システムは、従来において用いられている排ガ
ス分析計17を第1の排ガス分析計17とし、新たに熱
交換器5の出口側の排ガスラインGLに第2の排ガス分
析計20を設け、さらに燃焼空気流量調節手段として燃
焼空気流量調節計14、排ガス02調節計18燃焼空気
流量発信器15および燃焼空気用シリンダ16を用いた
ものである。
さらに演算部(不図示)を有し、この演算部は、第1お
よび第2の排ガス分析計17.20からの測定値に基づ
いて燃焼空気漏洩の補正関数f4(x)と演算して求め
、この補正関数f 4 (x)と燃焼空気流量発信器1
5からの検出信号とによよ如実際にバーナ3へ送られる
燃焼空気流量Qoutを求め、この燃焼空気流量Q。u
tをバーナ3へ送る如く燃焼空気用操作シリンダ16を
動作させて熱交換器5における漏洩量QEを加算した燃
焼空気量Q。utを送る如くしたものである。
ここで燃焼空気漏洩の補正関数f<(X)および実際の
燃焼空気流量Q。utは次の如くして求められる。入口
側の燃焼空気流量をQ 、入口側のn 02濃度を〔入口02〕、出力側の02#度を〔出口0
2〕とすると、 Qout=Qinxf4(X)1060111.(1)
f4(X)=fC久口0□)、(出口02)〕    
 ・・・・・・・・(2)の関係式が成立する。
また、理論空気流量〔m3/)I〕をQo 、熱交換器
5の空気漏洩率をδとして、所定時刻における入口側の
02濃度を〔入口02 〕とすると、この時刻における
空気過剰率μmは となる。同様に燃焼空気流量Qirlを燃焼させて排ガ
ス02値が〔出口02〕になりたとすると、この時刻に
おける空気過剰率μ2は となる。ただし、熱交換器5で漏洩し排ガス中に混入し
た燃焼空気は、燃焼に寄与しない過剰空気量として〔出
口02〕の値に含まれている。
そして第(3)式および第(4)式によりさらに第(5
)式によシ とな9、この第(6)式により空気漏洩の補正関数とな
る。
これによシ燃焼空気流量のプロセス値Pv1は熱交換器
5における出口側の燃焼空気流量Q。utとして第(6
)式から求める。
さらに、燃焼空気流量のプロセス値PVI K対する設
定値SVIに設定する設定部(不図示)を有している。
次に上記の如く構成されたシステムの動作について説明
する。今、燃焼制御システムが動作状態にあシ、所定圧
力の蒸気を送シ出している。
そして、主蒸気圧力調節計9からボイラマスタ信号Mが
第4図に示す如く各調節計に送られ、そして第3図に示
すソフト機能フロー図の如く設定部において任意の時刻
における燃料流量に基づいた空気流量設定値の上下限制
限を受けたボイラマスタ信号Mに予め定められたレンジ
補正係数β、空気過剰率μを乗じ、さらに排ガス02制
御による補正関数f、←)、負荷(主蒸気流量)に対す
る空気過剰率の補正係数f2Cx)を乗じて燃焼空気流
量の設定値sviが設定される。
一方排ガス02調節系によシ空気過剰率μに負荷に対す
る空気過剰率の補正係数f20)を乗じ、さらに空気過
剰率μから排ガス02値への換算関数f3(x)Kよシ
換算して排ガス02の設定値SV2が決定される。
これと同時に第1および第2の排ガス分析計17.20
は排ガスラインにおける排ガスのO2濃度を測定し、燃
焼空気流量発信器15は熱交換器5の入口側における燃
焼空気流量Qinを測定する。演算部は第1および第2
の排ガス分析計17,2θからの測定値すなわち〔入口
02 〕および〔出口02 〕を第(7)式に代入して
演算し空気漏洩の補正係数14(x)を求める。そして
、この求められた空気漏洩の補正係数f4(X)と燃焼
空気流量発信器15からの入口側の燃焼空気流量Qin
とを乗算して実際に燃焼される燃焼空気流量Q。utが
第(69式から求められる。この燃焼空気流量Q。ut
を空気流量のプロセス値PVIとし、このプロセス値P
VIを前記空気流量の設定値Sv1に一致させる如く排
ガス02調節計22はその操作出力MVを出力する。こ
の結果、燃料流量vc対応した燃焼空気流量がバーナ3
へ送られる。
このように本システムにおいては、排ガスラインGLに
おける熱交換器5の入口側および出口側の0□濃度を第
1および第2の排ガスO2分析計17.20によシ測定
し、この測定値〔入口02 ) p C出口02〕によ
シ演算部にて空気漏洩の補正係数f4(X)を求め、こ
の補正係14(x)と燃焼空気流量Qinとを乗算して
熱交換器5の出口側の燃焼空気流量Q。utを求め、こ
の流量Qoutにより燃焼空気流量調節計14が操作信
号M?:出力し熱交換器5における空気漏洩量分を増加
した燃焼空気流量を送るので、たとえ熱交換器5におい
て空気漏洩が発生してもバーナ3へは燃料流量に対応し
た適正量の燃焼空気流量を送ることができる。これによ
シ低02燃焼が実現できる。
また排ガス02濃度の測定値〔入口02〕および〔出口
02〕は連続的に測定され、常時その値に対応した補正
関数f4(x)の値が演算されているので、空気漏洩の
割合が経年的に変化してもこの変化に充分対応すること
ができる。
なお、本発明は上記一実施例に限定されるものではない
。たとえば排ガス02調焔計18とそのO2調節演算部
および0□制御による補正関数11(X)の演算部をな
くし、この02制御による補正関数f、(X)を除いた
ゼイラフスタ信号MQCより空気流量の設定値SVIを
設定しても良い。
〔発明の効果〕
本発明によれば、排ガスラインにおける熱交換器の入口
側および出口側での排ガス02濃度を測定し、この測定
値から演算部によシ空気漏洩の補正関数値を求め、この
補正関数値と熱交換器の入口側の燃焼空気流量とにより
燃焼空気流量のプロセス値を求めて燃焼空気流量を調節
するので、熱交換器において燃焼空気の漏洩が生じても
バーナに供給する燃料の量に対応した適正量の燃焼空気
流量を送ることができる燃焼制御システムを提供できる
【図面の簡単な説明】
第1図は従来における燃焼制御システムの全体構成図、
第2図は本発明に係る燃焼制御システムの一実施例を示
す全体構成図、第3図はネジステムにおける機能の一部
を示すソフト機能フロー図、第4図は本システムにおけ
る?イラマスク信号を説明するための図である。 2・・・燃焼炉、3・・・バーナ、4・・・がイラドラ
ム、5・・・熱交換器、7・・・主蒸気圧力発信器、8
・・・主蒸気流量発信器、9・・・主蒸気圧力調節計、
11・・・燃料流量調節計、12・・・燃料流量計、1
3・・・燃料調節弁、14・・・燃焼空気流量調節計、
15・l・燃焼空気流量発信器、16・・・燃焼空気用
操作シリンダ、17・・・第1の排ガス分析計、18・
・・排ガス02調節計、20・・・第2の排ガス分析計
、RL・・・燃料ライン、EL・・・燃焼空気ライン、
GL・・・排ガスライン。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 燃焼炉への燃料流量および燃焼空気流量を調節してボイ
    ラドラムからの蒸気圧を一定に制御する燃焼制御システ
    ムにおいて、前記燃焼炉からの排ガスの持つ熱を利用し
    て前記燃焼炉への燃焼空気を加熱する熱交換器と、前記
    ボイラドラムから検出された蒸気流量および蒸気圧力値
    を蒸気圧力調節計に入力し、これら蒸気流量および蒸気
    圧力値に基づいてマスク信号を出力するマスク信号演算
    部と、このマスク信号演算部からのマスク信号に基づい
    て前記燃料流量を調節する燃料流量調節手段と、前記熱
    交換器の入口側における燃焼空気流量を測定する燃焼空
    気流量発信器と、前記熱交換器の入口側に設けられ前記
    燃焼炉からの排ガス中の酸素量を測定する第1の排ガス
    分析計と、前記熱交換器の出口側に設けられ前記排ガス
    中の酸素量を測定する第2の排ガス分析計と、前記第1
    および第2の排ガス分析計からの測定値によシ前記熱交
    換器における燃焼空気漏洩の補正関数値を演算して −
    求め、この補正関数値から前記燃焼空気流量のプロセス
    値を求める演算手段と、燃焼空気流量設定値と前記燃焼
    空気流量のプロセス値とによシ前記燃焼空気流量を調節
    する燃焼空気流量調節手段とを具備したことを特徴とす
    る燃焼制御システム。
JP1399983A 1983-01-31 1983-01-31 燃焼制御システム Pending JPS59138808A (ja)

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JP1399983A JPS59138808A (ja) 1983-01-31 1983-01-31 燃焼制御システム

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0589460A1 (en) 1992-09-24 1994-03-30 Fuji Photo Film Co., Ltd. Method for processing a black & white silver halide light-sensitive material
JP2011169483A (ja) * 2010-02-16 2011-09-01 Nippon Steel Corp 燃焼装置とその制御方法

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0589460A1 (en) 1992-09-24 1994-03-30 Fuji Photo Film Co., Ltd. Method for processing a black & white silver halide light-sensitive material
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