JPS5931647B2 - 空燃比制御装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 従来の燃焼炉における燃料および空気の制御についての
１例を第１図に示す。

第１図において、マスターコントローラー１はスチーム
ヘッダー２からの燃焼負荷の要求の信号ヲ受ケてリンク
装置３によってコントロールシャフト４を回動せしめる
。

重油供給系統５に設けた調節弁６は該コントロールシャ
フト４の回動によって開閉せられ、従ってバーナＴに供
給される重油供給量が増減せしめられる。

空気供給路８に設けたダンパー９も該コントロールシャ
フト４の回動によって開閉せられ、従って燃焼用空気量
が増減せしめられる。

しかしながら本出願人は燃焼炉における供給空気量の制
御装置として、第２図に示すごと（、燃焼排ガス中の酸
素濃度の測定をし、その測定値によって空気供給路のダ
ンパーを開閉し、燃焼用空気量を増減せしめる方式を開
発している。

第２図において、１１は酸素濃度計であって、煙道にお
ける燃焼排ガスをサンプリングし、該排ガス中の酸素濃
度を測定し、その測定値を電気信号として送信する構造
となっている。

１２はアクチュエーター付き調節計であって、該調節計
は酸素濃度計の測定値を受信するが、該調節計内におい
てはあらかじめ酸素濃度の標準値がたとえば３係で設定
されており、送信された測定値がたとえば５係であれば
、測定値５チと標準値３係との差２チが該調節計の出力
となって操作シャフト１３が回動せられる構造となって
いる。

操作シャフト１３が回動すれば、リンク機構１４が七〇
回動を伝達して空気供給路８に設けたダンパー９を開閉
せしめて供給空気量が調節せられる。

従って燃焼負荷の増減に関係な（燃焼排ガス中の酸素濃
度が常にほぼ３チに、すなわち燃料に対して供給される
空気量はその過剰空気率が常にほぼ１７％であるように
空気量の制御が行なわれる。

しかしながら実験の結果燃焼負荷２０チ以下の低負荷燃
焼においては燃焼排ガス中の酸素濃度を３条に制御すれ
ば、すなわち空気過剰率１７％の空気供給では、しばし
ば火炎が不安定となり、煤の発生、黒煙の発生が生じる
。

燃焼負荷１０％においては燃焼排ガス中の酸素濃度は６
チ程度が好ましい。

また反対の燃焼負荷３０チ以上の場合は燃焼排ガス中の
酸素濃度は３％以下でよ（、燃焼負荷６０多以上では酸
素濃度は１％程度にしても円滑に燃焼が行なわれる。

従って本発明は、第３図に示すこと（、従来の燃焼排ガ
ス中の酸素濃度の測定による空燃比制御方式に対し、新
らたに設定器１５を設けて該設定器ハコントロールシャ
フト４と連結さレテオリ、またアクチュエーター付き調
節計１２と電気的に連結されている。

該設定器内には燃炉炉における燃焼負荷の増減に応じ、
たとえば下表に示すごとく、また第４図に示すこと（燃
焼排ガス中の酸素濃度標準値を負荷１００％乃至６０％
の高負荷時においては１％程度の低い値に、負荷１０−
以下の低負荷時においては６チ程度の高い値に負荷６０
係乃至１０％の中負荷時においては１チから６％の適当
な値に、すなわち燃焼負荷に応じて設定すしていて、コ
ントロールシャフト４の回動角度によって現燃焼負荷に
相当の酸素濃度標準値が調節計１２に送信される構造に
なっている。

表 燃焼負荷 燃焼排ガス中の 酸素濃度標準値 ６乗１′気率 １００〜６０ １．０チ ５％６０〜
５０ １．２％ ６％５０〜３５
１．９％ １０％燃焼排ガフ中の 過剰空
気率 ７１負荷 酸素濃度標準値 ３５〜２２．５ ２．６チ １５％２２．
５〜１０ ３．４％ ２０チ１０以下
６．０係 ４０％調節計１２は酸素濃度計
１１からの測定値を受信し、設定器１５からの現燃負荷
に見合う酸素濃度標準値を受信し、両値の差を出力とし
て操作シャフト′１３を回動せしめる。

操作シャフト１３の回動は□リンク機構１４によって伝
達されて空気供給路８に設けたダンパー９を開閉せしめ
る。

本発明の空燃比制御装置は、従来の燃焼排ガス中の酸素
濃度を第４図で点線で示すこと（常に一定標準値で制御
する方式に比し、高負荷においては過剰空気率を低率に
して燃焼効率を高めることができ、従って省エネルギー
の効果が犬である。

また低負荷においては過剰空気率が高率であっても省エ
ネルギーに対する影響は少な（過剰空気率を高率にした
ことによって安定した燃焼を行うことを得しめ、煤や黒
煙の発生を防止することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の燃料と空気の制御方式の１例を示す。 第２図は本発明者がさきに開発した燃焼排ガス中の酸素
濃度による空燃比制御装置。 第３図は本発明の燃焼排ガス中の酸素濃度による空燃比
制御装置。 第４図は本発明で使用する設定器において設定する各燃
焼負荷に対する燃焼排ガス中の酸素濃度標準値を示すグ
ラフ。 ４・・・・・・コントロールシャフト、８・・・・・・
空気供給路、９・・・・・・ダンパー、１１・・・・・
・酸素濃度計、１２・・・・・・アクチュエーター付き
調節計、１３・・・・・・操作シャフト、１４・・・・
・・リンク機構、１５・・・・・・設定器。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 燃焼炉に燃焼排ガス中の酸素濃度を測定して該測定
   値を送信する酸素濃度計１１を設け、該送信された酸素
   濃度測定値を受信してあらかじめ設定されている酸素濃
   度標準値との差を出力して操作シャフト１３を回動させ
   るアクチュエーター付き調節計１２を設け、該操作シャ
   フト１３の回動はリンク機構１４によって伝達されて空
   気供給路８の開閉用ダンパー９が開閉される構造の空燃
   比制御装置において、燃焼排ガス中の酸素濃度標準値を
   負荷１００％乃至６０％の高負荷時は１％程度に負荷１
   ０チ以下の低負荷時は６％程度に負荷６０チ乃至１０％
   の中負荷時は１％から６％の適当な値に、すなわち燃焼
   炉の各負荷に応じて酸素濃度標準値を定めた設定器１５
   を設け、該設定器１５からの酸素濃度標準値の発信をア
   クチュエーター付調節計１２が受信するようにし、該ア
   クチュエーター付調節計１２は酸素濃度計１１から受信
   された酸素濃度測定値と該設定器１５から受信された酸
   素濃度標準値との差を出力として操作シャフト１３を回
   動させる構造が特徴である空燃比制御装置。