JPS5936166B2 - 混焼時のバ−ナ本数制御装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の利用分野〕 この発明は、複数のバーナによって異なる２種類の燃料
例えば重油とＬＮＧとを混焼するボイラにおける、重油
・燃焼バーナおよびＬＮＧ燃焼バーナの本数の制御装置
に関するものである。

〔発明の背景〕

従来、重油燃焼ボイラ等においては、重油・燃焼バーナ
として例えば王力噴霧式油バーナが通常用いられている
。

圧力噴霧衣油バーナは、重油と空気との接触面積を増し
て燃焼効率を向上するために、重油に圧力を加えて噴射
口から高速で噴射させることによって、重油を微粒化し
て霧状にするものである。

圧力噴霧式油バーナの重油の噴射量は油上の平方根に比
例するので、例えば重油の噴射量を局に下げるためには
重油の圧力を％に下げなければならず、重油の圧力が低
くなると噴射する重油の速度が低下して重油の微粒化が
困難になる。

したがって、王力噴霧式油バーナは、重油の圧力を調整
して重油の噴射量を増減することができる範囲（以下、
調整範囲という）が狭く通常３Ａ〜％である。

それ故、重油バーナの燃焼量が重油バーナの燃焼量の上
限値に達したかまたは重油バーナの燃焼量の下限値に達
したかを、重油用カスイッチを用いて検出することによ
って、重油を燃焼するバーナの本数を増加したりまたは
減少したりして、重油燃焼ボイラ等の負荷の変化に対応
している。

近年、重油燃焼ボイラ等の排煙中の硫黄酸化物の量を減
少して大気汚染を防止するため、例えは重油とＬ Ｎ
Ｇとを混焼するボイラ等が多くなっている。

この場合、重油の調整範囲とＬＮＧの調整範囲とは異な
り、例えは王力噴霧式油バーナの使用川内は４〜２］−
ｋｙ／ＣｒｆＬであり、例えば拡散形ガスバーナの使用
上方は０．２〜０．７ ｋｇ ／ｃｒＡであるので、王
カスイッチを用いてバーナの燃焼本数を増加したりまた
は減少したりすることはできない。

それ故、従来は、重油を燃焼する複数のバーナの本数を
増減する制御装置と、Ｌ Ｎ Ｇを燃焼する複数のバー
ナの本数を増減する制御装置とを、夫々別個に設けて、
重油を燃焼する複数のバーナの本数を増減する制御装置
を使用しているときは、ＬＮＧを燃焼する複数のバーナ
の本数を増減する制御装置を使用しない、または上記の
逆というように１１重油かＬＮＧかのどちらか１種類の
燃料に対してのみ、バーナの本数を増減する制御装置を
使用している。

したがって、ボイラ排煙中の硫黄酸化物の量を減少して
大気汚染を防止するための、重油とＬ Ｎ Ｇとの混焼
時のバーナの燃焼本数を増減する意義が生かされないと
ともに、ボイラ運転担当者は、ボイラ各部の流体温度お
よび王力等を監視しながら、ボイラ排煙中の硫黄酸化物
の量を減少して大気汚染を防止できるように、重油・燃
焼バーナまたはＬＮＧ燃焼バーナの本数を制御しなけれ
ばならないので、ボイラ運転担当者にとって負担となっ
ており従来から問題であった。

〔発明の目的〕

この発明は、上記の問題を解決するためになされたもの
で、ボイラ排煙中の硫黄酸化物の量を減少して大気汚染
を防止するため、複数のバーナによって異なる２種類の
燃料の混焼時に、異なる２種類の燃料を夫々燃焼する複
数のバーナの本数を制御することができる混・焼時のバ
ーナ本数制御装置を提供することを目的とするものであ
る。

〔発明の概要〕

この発明は、異なる２種類の燃料ごとにバーナ１本当り
の入熱値を算出し、この入熱値があらかじめ設定された
上限値に達したときバーナの本数増加を、また、入熱値
があらかじめ設定された一ド限値に達したときバーナの
本数減少を、夫々指令するとともに、異なる２種類の燃
料ごとに算出したバーナ１本当りの入熱値のうち、どち
らの種類の燃料の入熱値の方が大きいかまたは小さいか
を検出し、大きい方の入熱値の・燃料を燃焼しているバ
ーナを上記のバーナ本数増加指令に従わせ、または小さ
い方の入熱値の・燃料を燃焼しているバーナを上記のバ
ーナ本数減少指令に従わせることを特徴とするものであ
る。

〔発明の実施例〕

この発明に係る実施例を図に基づいて説明する。

第１図は、この発明の混焼時のバーナ本数制御装置を用
いて、複数のバーナによって異なる２種類の燃料例えば
Ａ燃料とＢ燃料とを混燃１−る場合のＡ燃料および■３
燃料の配管系統の１実施例を示す図である。

第１図において、複数のバーナ１は、Ａ・燃料量［１弁
２またはＢ燃料量Ｌ１弁３を介してＡ燃料母管４または
Ｂ燃料母管５から供給されるＡ燃料またはＢ燃料の何れ
か一方の燃料だけを燃焼するようになっており、Ａ燃料
を燃焼する複数のバーナ１の１本当りの入熱値と、Ｂ燃
料を燃焼する複数のバーナ１の１本当りの入熱値とが、
成る町く等しくなるよ・うに調整されている。

″第２図イ、酬よ、この発明の混焼時のバーナ
本数制御装置を用いた場合の、バーナの本数ごとの燃料
量とバーナ１本当りの入熱値との関係を示す燃焼線の図
であって、第２図イはＡ燃料を燃焼しているバーナの・
燃焼線を示す図、第２図酬まＢ燃料を燃焼しているバー
ナ、の燃焼線を示す図である。

第２図イ、口において、ＩＡ、２Ａ、３Ａ、はＡ燃料を
燃焼しているバーナが１本、２本、３本のときの夫々の
燃焼線、ＩＢ、２Ｂ、３ＢはＢ燃料を燃焼しているバー
ナ１本当２本、３本のときの夫々の燃焼線、上限はバー
ナ１本当りの入熱値の最大値、下限はバーナ１本当りの
入熱値の最小値である。

第２図イ、口において、Ａ燃料とＢ燃料とを夫夫バーナ
２本づつを使用して混焼している場合、Ａ燃料を燃焼し
ている２本のバーナの燃焼点を２Ａｏ、Ｂ燃料を燃焼し
ている２本のバーナの燃焼点を２Ｂｏとする。

ボイラ負荷の上昇に伴い・燃料量が増加すると、燃焼点
２Ａ０．２Ｂｏは夫々燃焼線２Ａ、２Ｂに沿って矢印Ｕ
で示す方向に上昇し、バーナ１本当りの入熱値の夫々の
−Ｌ限値２ＡＵ、２Ｂ１Ｊに近づく。

そして、燃焼点２Ａｏ。２Ｂｏのうち例えば燃焼点２
Ａ−０が上限値２ＡＵに到達すると、Ａ燃料を燃焼する
バーナの本数は２本から３本に増加する。

すなわち、燃焼点２ Ａ ｕは燃焼点３ＡＬへ移動し、
ボイラ負荷の上昇に伴って燃焼線３Ａに沿って矢印Ｕで
示す方向に上昇する。

また、例えは燃焼点２Ｂｏが上限値２Ｂ、−ユに到達す
ると、Ｂ燃料を燃焼するバーナの本数は２本から３本に
増加する。

すなわち、燃焼点２ Ｂ Ｕは燃焼点３８ Ｉ、へ移動
し、ギイラ負荷の一ト昇に伴って燃焼線３Ｂに沿って矢
印Ｕで示す方向に一卜昇する。

ボイラ負荷が下降すると、燃焼点２Ａ−ｏ、２Ｂ。

は夫々燃焼線２Ａ、２Ｂに沿って矢印■７で示す方向に
下降し、バーナ１本当りの入熱値の夫々の下限値２Ａ、
、、、２Ｂ、、に近づく。

そして、燃焼点２Ａｏ、２Ｂ□のうち例えは燃焼点２Ａ
ｏが下限値２Ａ丁、に到達すると、Ａ燃伺を燃焼するパ
ーナの本数は２本から１本に減少する。

すなわち、・燃焼点２ 、Ａ ｌ、は燃焼点１ＡＵへ移
動し、ボイラ負荷の下降に伴って・燃焼線１Ａに沿って
矢印して示す方向に下降する。

また、例えば燃焼点２Ｂｏが下限値２ Ｂ 、、に到達
すると、Ｂ燃料を燃焼するバーナの本数は２本から１本
に減少する。

すなわち、燃焼点２ＢＬは燃焼点Ｉ Ｂ ｔ−、＋へ移
動し、ボイラ負荷の下降に伴って燃焼線１Ｂに沿って矢
印りで示す方向に下降する。

第３図はこの発明の混焼時のバーナ本数制御装置の一実
施例を示す図である。

第３図において、Ａ燃料流量人力部６の出力とＡ−燃料
燃焼バーナ本数人力部７の出力とが割算器８に人力され
、Ａ燃料を燃焼しているバーナ１本当りの入熱値ａが算
出される。

また、Ｂ燃料流量人力部６′の出力とＢ燃料燃焼バーナ
本数入力部７′の出力とが割算器８′に入力され、Ｂ燃
料を燃焼しているバーナ１本当りの入熱値すが算出され
る。

入熱値ａと入熱値すとは、ともに、高信号選択器９と低
信号選択器９′とに入力され、高信号選択器９において
は、入熱値ａおよび入熱値１）のうちどちらか大きい方
の入熱値ａまたは入熱値すが選択され、低信号選択器９
′においては、入熱値ａおよび入熱値すのうちどちらか
小さい方の入熱値ａまたは入熱値ｌ）が選択される。

高信号選択器９において選択された大きい方の入熱値ａ
または入熱値すは、上限値設定器１０に入力され、あら
かじめ設定された入熱値ａの上限値または入熱値すの中
限値と比較される。

そして、大きい方の入熱値であると選択された入熱値ａ
または入熱値ｌ）が、入熱値ａの上限値または入熱値す
の上限値に達しておれは、上限値設定器１０からの出力
ｉがバーナ本数増加指令器１１に人力され、バーナ本数
増加−ＦＦｉ４９Ｒ’ｌ’ｉ １１から図示しないバー
ナ本数増加指令が出力される。

また、低信号選択器９′において選択された小さい方の
入熱値ａまたは入熱値すは、下限値設定器１０′に人力
され、あらかじめ設定された入熱値ａの下限値または入
熱値ｌ）の下限値と比較される。

そして、小さい方の入熱値であると選択された入熱値ａ
または入熱値すが、入熱値ａの下限値または入熱値すの
下限値に達しておれは、下限値設定器１０′からの出力
ｄがバーナ本数減少１冒令器１１′に入力され、バーナ
本数減少指令器１１′から図示しないバーナ本数減少指
令が出力される。

一方、割算器８によって算出されたＡ燃料を燃焼してい
るバーナ１本当りの入熱値ａと、割算器８′によって算
出されたＢ・燃料を・燃焼しているバーナ１本当りの入
熱値すとは、ともに、引算器１２と引算器１２′とに入
力され、入熱値ａと入熱値すとが比較される。

そして、入熱値ａが入熱値すより太きければ、引算器１
２からの出力Ａ′がＡ燃料バーナ選択器１３に入力され
、Ａ燃料バーナ選択器１３から図示しないＡ燃料バーナ
選択指令が出力される。

また、入熱値すが入熱値ａより太きければ、引算器１２
′からの出力Ｂ′がＢ燃料バーナ選択器１３′に入力さ
れ、Ｂ燃料バーナ選択器１３′から図示しないＢ燃料バ
ーナ選択指令が出力される。

したがって、図示しないボイラの負荷上昇信号が人力さ
れた場合は、入熱値ａが入熱値すより太きければ、バー
ナ本数増加指令器１１からの図示しないバーナ本数増加
指令と、Ａ燃料バーナ選択器１３からの図示しないＡ燃
料バーナ選択指令とによって、Ａ燃料を燃焼するバーナ
の本数が増加される。

入熱値すが入熱値ａより太きければ、バーナ本数増加指
令器１１からの図示しないバーナ本数増加指令と、Ｂ燃
料バーナ選択器１３′からの図示しないＢ燃料バーナ選
択指令とによって、Ｂ燃料を燃焼するバーナの本数が増
加される。

また、図示しないボイラの負荷下降信号が入力された場
合は、上記した本数増加の場合とは逆の動作を行う。

すなわち入熱値ａが入熱値すより小さければ、バーナ本
数減少指令器１１′からの図示しないバーナ本数減少指
令と、Ｂ燃料バーナ選択器１３′からの図示しないＢ燃
料バーナ選択指令とによって、Ａ燃料を燃焼するバーナ
の本数が減少される。

入熱値すが入熱値ａより小さければ、バーナ本数減少指
令器１１′からの図示しないバーナ本数減少指令と、Ａ
・燃料バーナ選択器１３からの図示しないＡ燃料バーナ
選択指令とによって、Ｂ燃料を燃焼するバーナの本数が
減少される。

〔発明の効果〕

この発明は、以」−説明したように、異なる２種類の燃
料ごとにバーナ１本当りの入熱値を算出し、この入熱値
があらかじめ設定された上限値に達したときバーナの本
数増加を、また、入熱値があらかじめ設定された下限値
に達したときバーナの本数減少を、夫々指令するととも
に、どちらの種類の燃料の入熱値の方が大きいかまたは
小さいかを検出し、大きい方の入熱値の燃料を燃焼して
いるバーナを上記のバーナ本数増加指令に従わせ、また
は小さい方の入熱値の燃料を燃焼しているバーナを上記
のバーナ本数減少指令に従わせている。

したがって、複数のバーナによって異なる２種類の燃料
の混焼時に、異なる２種類の燃料を夫々燃焼する複数の
バーナの本数を制御することができ、本来の混焼による
効果を犬ならしめるという効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は、この発明の混焼時のバーナ本数制御装置を用
いて、異なる２種類の燃料を混焼する場合の異なる２種
類の燃料の配管系統の一実施例を示す図、第２図イ、口
は、この発明の混焼時のバーす本数制御装置を用いた場
合の、バーナの本数ごとの燃料量とバーナ１本当りの入
熱値との関係を示す図、第３図はこの発明の混焼時のバ
ーナ本数制御装置の一実施例を示す図である。 １・・・・・・バーナ、２，３・・・・・・入口弁、４
，５・・・・・・燃料母管、６・・・・・・Ａ燃料流量
入力部、６′・・・・・・Ｂ燃料流量入力部、７・・・
・・・Ａ燃料燃焼バーナ本数入力部、７′・・・・・・
Ｂ燃料・燃焼バーナ本数人力部、８，８′・・・・・・
割算器、９・・・・・・高信号選択器、９′・・・・・
・低信号選択器、１０・・・・・・上限値設定器、１０
′・・・・・・下限値設定器、１１・・・・・・バーナ
本数増加指令器、１１′・・・・・・バーナ本数減少指
令器、１２，１２’・・・・・・引算器、１３・・・・
・’−Ａ燃料バーナ選択器、１３′・・・・・・Ｂ燃料
バーナ選択器。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 複数のバーナによって異なる２種類の燃料を混焼す
   る火炉において、前記異なる２種類の燃料ごとにバーナ
   １本当りの入熱値を算出する手段と、前記入熱値があら
   かじめ設定された上限値に達したときバーナの本数の増
   加を指令する手段と、前記入熱値があらかじめ設定され
   た下限値に達したときバーナの本数の減少を指令する手
   段と、前記異なる２種類の燃料ごとに算出した前記入熱
   値のうち、どちらの種類の燃料の前記入熱値の方が大き
   いかまたは小さいかを検出し、前記検出した大きい方の
   前記入熱値の燃料を燃焼しているバーナを前記バーナの
   本数の増加の指令に従わせる手段と、前記検出した小さ
   い方の前記入熱値の・燃料を燃焼しているバーナを前記
   バーナの本数の減少の指令に従イっせる手段とを設けた
   ことを特徴とする混焼時のバーナ本数制御装置。