JPS60129523A - 燃焼制御システム - Google Patents
燃焼制御システムInfo
- Publication number
- JPS60129523A JPS60129523A JP23629483A JP23629483A JPS60129523A JP S60129523 A JPS60129523 A JP S60129523A JP 23629483 A JP23629483 A JP 23629483A JP 23629483 A JP23629483 A JP 23629483A JP S60129523 A JPS60129523 A JP S60129523A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- combustion
- concentration
- angle
- burner
- measured
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
- F23N—REGULATING OR CONTROLLING COMBUSTION
- F23N5/00—Systems for controlling combustion
- F23N5/02—Systems for controlling combustion using devices responsive to thermal changes or to thermal expansion of a medium
- F23N5/08—Systems for controlling combustion using devices responsive to thermal changes or to thermal expansion of a medium using light-sensitive elements
- F23N5/082—Systems for controlling combustion using devices responsive to thermal changes or to thermal expansion of a medium using light-sensitive elements using electronic means
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- 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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔発明の利用分野〕
不発明は火力発成プラントの制御システムに係シ、特に
、バーナの燃焼ガス中に含まれる有害物質の濃度を制限
値以下に抑制するのに好適なゲイ２燃焼制御システムに
関する。
、バーナの燃焼ガス中に含まれる有害物質の濃度を制限
値以下に抑制するのに好適なゲイ２燃焼制御システムに
関する。
バーナの燃１１８特性は、一般に、バーナの構造だけで
−よらず、運転中の燃料性状ヤ大気温度の変動、さらに
は、バーナの負荷によっても大きく左右される。一方、
近年のボイラ排ガスに対する公害規制は厳しくなって２
りＪ１固々（操作４ｔ−持たなってきた。たとえ、操作
端を設けたとしても、運転員が排ガス中のＮＯｘ 、８
Ｏｘ 、ＣＯＩどの會どのように操作したら良いかを醍
得するのは困癲ｔ−極める。
−よらず、運転中の燃料性状ヤ大気温度の変動、さらに
は、バーナの負荷によっても大きく左右される。一方、
近年のボイラ排ガスに対する公害規制は厳しくなって２
りＪ１固々（操作４ｔ−持たなってきた。たとえ、操作
端を設けたとしても、運転員が排ガス中のＮＯｘ 、８
Ｏｘ 、ＣＯＩどの會どのように操作したら良いかを醍
得するのは困癲ｔ−極める。
本発明の目的は、燃料曲状、大気温度、２よび、バーナ
負荷が変−した場合でも、熟練運転員に禎らｌいでバー
ナの燃焼ガス中の有害吻貞ａ度を自動的に制限値以下に
抑制でき、信頼性の高い燃焼制御システムを提供するに
るる。
負荷が変−した場合でも、熟練運転員に禎らｌいでバー
ナの燃焼ガス中の有害吻貞ａ度を自動的に制限値以下に
抑制でき、信頼性の高い燃焼制御システムを提供するに
るる。
本発明の要点は、バーナの操作量と計測しｆｃ燃焼カス
成分の濃度との関係から非線形計画法を用いて撲叔の操
作端に対する最適な操作ｆを決定し、ま／ヒ、燃焼ガス
の濃度計測に、燃焼が完了するバーナ火炎光４部にレー
ザ光を照射し、ここで発生するカース元金分光分析する
にるる。
成分の濃度との関係から非線形計画法を用いて撲叔の操
作端に対する最適な操作ｆを決定し、ま／ヒ、燃焼ガス
の濃度計測に、燃焼が完了するバーナ火炎光４部にレー
ザ光を照射し、ここで発生するカース元金分光分析する
にるる。
以Ｆ、本発明の一実施りＵ全説明する。
第１図は、本発明の燃焼制御システム全火力発成グ２／
卜の倣扮炭バーｆ２０００副呻に適用した場合の構成を
示す。バーナの燃Ａ；４Ｉ性は主として、−次ボート３
Ｏと二次ボート３２への燃焼用空気１Ｏの分配量（以下
、空気分配率と呼ぶ）、両ボートへの燃料２００分配ｔ
（以下、燃料分配率と呼ぶ）及び、二次火炎３８のＩｉ
！回の強さく以下、旋回強度と呼ぶ〕で定まる。空気分
配率は気気分配ダンパ１８の角度を調節することによυ
制御し、燃料分配率は燃料捲配器２８の翼角度を調節す
ることにより制御し、旋回強度は旋回器３４の翼角産金
Ａ節することＶこよシＩ制御する。
卜の倣扮炭バーｆ２０００副呻に適用した場合の構成を
示す。バーナの燃Ａ；４Ｉ性は主として、−次ボート３
Ｏと二次ボート３２への燃焼用空気１Ｏの分配量（以下
、空気分配率と呼ぶ）、両ボートへの燃料２００分配ｔ
（以下、燃料分配率と呼ぶ）及び、二次火炎３８のＩｉ
！回の強さく以下、旋回強度と呼ぶ〕で定まる。空気分
配率は気気分配ダンパ１８の角度を調節することによυ
制御し、燃料分配率は燃料捲配器２８の翼角度を調節す
ることにより制御し、旋回強度は旋回器３４の翼角産金
Ａ節することＶこよシＩ制御する。
いま、燃焼ガス成分のうら抑制すべき成分を一酸化窒素
（以下、ＮＯと記す）とすると、制御方式は次の様にな
る。火炎先端部のＮＯ一度金虜時計測できる位置に、レ
ーザ発振器４０と分光分析器４４からｌるカース計測装
置を設置する。この装置によるガス一度計測のＩＪＫ壇
は公却のように（カース診断７ステム、ＱｐｌｕｓＥ、
１９ｄ１年１０月）、レーザ発振器４０からボ／プ光と
ストークス光を燃焼ガスに照射したとき発生する反スト
ークス光と元のボ／グ光の干渉で新たな反ストークス光
が発生し、このような連鎖作用の結果として発生するコ
ヒーレントなカース光全利用する。
（以下、ＮＯと記す）とすると、制御方式は次の様にな
る。火炎先端部のＮＯ一度金虜時計測できる位置に、レ
ーザ発振器４０と分光分析器４４からｌるカース計測装
置を設置する。この装置によるガス一度計測のＩＪＫ壇
は公却のように（カース診断７ステム、ＱｐｌｕｓＥ、
１９ｄ１年１０月）、レーザ発振器４０からボ／プ光と
ストークス光を燃焼ガスに照射したとき発生する反スト
ークス光と元のボ／グ光の干渉で新たな反ストークス光
が発生し、このような連鎖作用の結果として発生するコ
ヒーレントなカース光全利用する。
このカース光のスペクトル分析を分光分析器４４で行な
えばガス濃度分析１１ｉ４６としてＮｏ８度をめること
ができる。このようにして計測したＮ０譲ｔｔ−用いて
三つの操作量、すなわち、空気分配ダンパ角度、燃料分
配器翼角度、旋回器翼角度を最適化−Ａｌｉｔｌｏｏに
よる。
えばガス濃度分析１１ｉ４６としてＮｏ８度をめること
ができる。このようにして計測したＮ０譲ｔｔ−用いて
三つの操作量、すなわち、空気分配ダンパ角度、燃料分
配器翼角度、旋回器翼角度を最適化−Ａｌｉｔｌｏｏに
よる。
１２、図中１２は１次ボート空気、１４は２次ボート空
気、１６は１次ポート燃料及び空気、２２は１次ボート
燃料、２４は２次ボート燃料、２６は２次ボート然料及
び空気、３６は１次火炎、４２はカース光、５２は空気
分配ダンパ操作器１．５４は空気分配ダノパリ／り諭構
、６２は讐料分配器操作器、６４は燃料分配器リンク機
構、７２は旋回ａ操作器、７４は旋回器リンク機構でめ
る。
気、１６は１次ポート燃料及び空気、２２は１次ボート
燃料、２４は２次ボート燃料、２６は２次ボート然料及
び空気、３６は１次火炎、４２はカース光、５２は空気
分配ダンパ操作器１．５４は空気分配ダノパリ／り諭構
、６２は讐料分配器操作器、６４は燃料分配器リンク機
構、７２は旋回ａ操作器、７４は旋回器リンク機構でめ
る。
操作ｌＩｔ峡適化装置ｔ１００による最適化方法は非線
形計画法の一手法であるコ／グレツクス、法を用いた。
形計画法の一手法であるコ／グレツクス、法を用いた。
本方式の処理手順を第２図に示す。以下この処理手順を
順を追って説明する。
順を追って説明する。
」桑咋鐵としての１Ｂ！約条件金全て満足するように初
期シンプレックス全形成する。この場合、三つの操作量
が張る三次元空間に多角形（図には六角形で表示した）
全形成させる。この谷頂煮に対応したｒ”ａｏａ度金カ
ース計測装置で計測する。
期シンプレックス全形成する。この場合、三つの操作量
が張る三次元空間に多角形（図には六角形で表示した）
全形成させる。この谷頂煮に対応したｒ”ａｏａ度金カ
ース計測装置で計測する。
ａ反が最も＾い頂点全除外した頂点で定義される７／プ
レツクスの重心金求める。
レツクスの重心金求める。
重心方向に延長した点を新試行点とする。
□条件を満足していなければ、５ｔｅｐ ３に戻って新
試行点金制約条件の内側に１−正する。
試行点金制約条件の内側に１−正する。
作置を実際のプラントに出力する。
されてから、燃焼が定盾状態と、よるまでの所定時間が
経過するのを待つ。
経過するのを待つ。
口戸可困 濃度調走の計算
試行操作に対応したＮｏ濃度の計測ｕｉＺ、と目［濃度
Ｚ、との１差ΔＺ（＝ＩＺ、−Ｚ、ＩＪをめる。
Ｚ、との１差ΔＺ（＝ＩＺ、−Ｚ、ＩＪをめる。
巨可←何目４ｓｄＩｋ度到達の判定
５ｔｅｐ ７でめたａ度崗差ΔＺが規定直ε以下でるる
か舌かを・判定する。ΔＺ≧εでめれば５ｔｅｐ ９で
新シンプレックスを形成させ、Δ２〈εで必れば５ｔｅ
ｐ１０で４迩操作ｍを決定する。
か舌かを・判定する。ΔＺ≧εでめれば５ｔｅｐ ９で
新シンプレックスを形成させ、Δ２〈εで必れば５ｔｅ
ｐ１０で４迩操作ｍを決定する。
＄ｉＲシ／グＶツクスの形成
元のシフプレックス全構成している頂点のうち、最も高
いＮｏ濃度を示す頂点を除外し、新試行点を追加してで
きた新Ａ４頂点でシフプレックスを形成する。
いＮｏ濃度を示す頂点を除外し、新試行点を追加してで
きた新Ａ４頂点でシフプレックスを形成する。
ΔＺくεを満足したときの操作量、すな）ち目４ｓ空気
分配ダ／バ角度５０、目標燃料分配器翼再度６０、目漂
ノ産回翼角度７０を出力する。
分配ダ／バ角度５０、目標燃料分配器翼再度６０、目漂
ノ産回翼角度７０を出力する。
以上の処理を周期的に実行すれば、常にＮｏ濃度を１開
眼１直以下に抑＋ｆｆｆｌすることができる。
眼１直以下に抑＋ｆｆｆｌすることができる。
上記実施列ではＮｏ濃度の制御卸についてのみ説明した
が、その・曲のＮＯｘ 、ＳＯｘ 、ＣＯなどの成分一
度に関しても同様に１１ｔＩＪ御可能である。また、複
数成分のａ度金全て制限直以下に制御するためには、次
のようにす扛ばよい。
が、その・曲のＮＯｘ 、ＳＯｘ 、ＣＯなどの成分一
度に関しても同様に１１ｔＩＪ御可能である。また、複
数成分のａ度金全て制限直以下に制御するためには、次
のようにす扛ばよい。
いま、ｎ個の成分のうち１番目の成分の目標濃度をｑａ
ｌｌ計測ｌＩｆ金ｑａｌとし、１Ｊｉｉ差Δｑ１をΔｑ
＋＝ｑｓｔ ｑｉｌ ・・・・・・・・・（１）で定義
する。また、総合１差ΔＺを次式で定義する。
ｌｌ計測ｌＩｆ金ｑａｌとし、１Ｊｉｉ差Δｑ１をΔｑ
＋＝ｑｓｔ ｑｉｌ ・・・・・・・・・（１）で定義
する。また、総合１差ΔＺを次式で定義する。
である。
このような場合、５ｓ２図で説明した７ノプレツクスの
各頂点での評画直として■）式に示すΔ２１−用いる。
各頂点での評画直として■）式に示すΔ２１−用いる。
また、５ｔｅｑ７及び５ｔｅｐ８ でのΔ２についても
（２）式で定義したΔ２を用いる。
（２）式で定義したΔ２を用いる。
本発明によれば、腹雑で、かつ、高度な（ＩＩ断が必要
とされるバーナの４１奴の操作端の操作を自動化でき、
熟練運転員？必要とせず、非線形計画法に基づいて操作
量を決定するため、操作の最適性が確保でき、さらに、
燃焼直後のガス成分全計測するため、応答性が極めて艮
＜、１ｄ順性の高い低公害運用が可能となる。
とされるバーナの４１奴の操作端の操作を自動化でき、
熟練運転員？必要とせず、非線形計画法に基づいて操作
量を決定するため、操作の最適性が確保でき、さらに、
燃焼直後のガス成分全計測するため、応答性が極めて艮
＜、１ｄ順性の高い低公害運用が可能となる。
第１図は本発明の燃焼制御／ステムを火力発心プ２／卜
のバーナ制御に適用しｆｃ場会の構成図、第２図は本発
明の燃焼制御線システムに２ける操作ｆ最適化装置での
処理中ノーの説明図である。
のバーナ制御に適用しｆｃ場会の構成図、第２図は本発
明の燃焼制御線システムに２ける操作ｆ最適化装置での
処理中ノーの説明図である。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １、全気過剌状態及び燃料過剰状態で燃焼反応が進行す
る第−及び第２の燃ｌ５ＨＡ域から成るバーナ火炎にレ
ーザ光を照射するためのレーザ発憑装置と、前記レーザ
光が前記バーナを透過するとき燃焼カスから発生するカ
ース光を受け、前記燃焼ガス成分の一度を分析するため
の分光分析装置Ｊｔｔ−備えた火力発１プ２／卜に２い
て、 前記バーナの第一もしくｒｔ第二の撚魂威域へ投入する
空気と燃料の流量化に対する前記分光分析装置で測定さ
れた燃焼ガスの成分に関する過去の楓故時点の直に基づ
いて前記燃焼ガス成分が所定範囲内となるように前記流
量比率をａｌｌ整すること全特徴とする燃焼制御システ
ム。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP23629483A JPS60129523A (ja) | 1983-12-16 | 1983-12-16 | 燃焼制御システム |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP23629483A JPS60129523A (ja) | 1983-12-16 | 1983-12-16 | 燃焼制御システム |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS60129523A true JPS60129523A (ja) | 1985-07-10 |
Family
ID=16998655
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP23629483A Pending JPS60129523A (ja) | 1983-12-16 | 1983-12-16 | 燃焼制御システム |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS60129523A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1903282A2 (en) * | 2006-09-22 | 2008-03-26 | L'AIR LIQUIDE, Société Anonyme pour l'Etude et l'Exploitation des Procédés Georges Claude | Method and apparatus for optimizing high FGR rate combustion with laser-based diagnostic technology |
| CN111520740A (zh) * | 2020-03-16 | 2020-08-11 | 杭州电子科技大学 | 一种多个多孔介质燃烧器协调优化运行的方法 |
-
1983
- 1983-12-16 JP JP23629483A patent/JPS60129523A/ja active Pending
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1903282A2 (en) * | 2006-09-22 | 2008-03-26 | L'AIR LIQUIDE, Société Anonyme pour l'Etude et l'Exploitation des Procédés Georges Claude | Method and apparatus for optimizing high FGR rate combustion with laser-based diagnostic technology |
| WO2008035170A2 (en) * | 2006-09-22 | 2008-03-27 | L'air Liquide-Societe Anonyme Pour L'etude Et L'exploitation Des Procedes Georges Claude | Method and apparatus for optimizing high fgr rate combustion with laser-based diagnostic technology |
| EP1903282A3 (en) * | 2006-09-22 | 2008-04-09 | L'AIR LIQUIDE, Société Anonyme pour l'Etude et l'Exploitation des Procédés Georges Claude | Method and apparatus for optimizing high FGR rate combustion with laser-based diagnostic technology |
| WO2008035170A3 (en) * | 2006-09-22 | 2008-05-29 | Air Liquide | Method and apparatus for optimizing high fgr rate combustion with laser-based diagnostic technology |
| CN111520740A (zh) * | 2020-03-16 | 2020-08-11 | 杭州电子科技大学 | 一种多个多孔介质燃烧器协调优化运行的方法 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US6507774B1 (en) | Intelligent emissions controller for substance injection in the post-primary combustion zone of fossil-fired boilers | |
| DE3414943C2 (ja) | ||
| Fletcher et al. | A model for nitric oxide emission from aircraft gas turbine engines | |
| Nicol et al. | Development of a five-step global methane oxidation-NO formation mechanism for lean-premixed gas turbine combustion | |
| Li et al. | In situ, portable and robust laser sensor for simultaneous measurement of ammonia, water vapor and temperature in denitrification processes of coal fired power plants | |
| US20100330517A1 (en) | Continuous Real Time Heating Value (BTU)/Coal Flow Balancing Meter | |
| KR100422962B1 (ko) | 증기발전설비에서연소를제어하기위한방법및장치 | |
| Liu et al. | Flame monitoring of a model swirl injector using 1D tunable diode laser absorption spectroscopy tomography | |
| CN106777943B (zh) | 一种煤粉锅炉燃烧后飞灰可燃物含量的在线预测方法 | |
| Liu et al. | Effects of CO2 and N2 dilution on the combustion characteristics of H2/CO mixture in a turbulent, partially premixed burner | |
| CN101859102B (zh) | 燃煤锅炉的气体浓度推断方法以及气体浓度推断装置 | |
| JPS60129523A (ja) | 燃焼制御システム | |
| CN208873053U (zh) | 一种适应煤种变化的燃煤电厂配煤掺烧优化控制系统 | |
| US11366089B2 (en) | Analysis condition adjusting device of simple fuel analyzer | |
| CN109559060A (zh) | 一种燃煤添加剂在电站锅炉中应用的评价方法 | |
| Spitz et al. | Prediction of performance and pollutant emission from pulverized coal utility boilers | |
| Tree et al. | Experimental measurements in the BYU controlled profile reactor | |
| Wojcik et al. | Concept of application of signals from fiber optic system for flame monitoring to control separate pulverized coal burner | |
| Sepman et al. | Measuring NO and temperature in plasma preheated air using UV absorption spectroscopy | |
| Magel et al. | Numerical simulation of utility boilers with advanced combustion technologies | |
| Tanneberger | Investigation of zero-emission hydrogen oxyfuel flames | |
| De Marco et al. | A model of combustion chambers, including nitrogen oxide generation, in thermal power plants | |
| JPS60138323A (ja) | 燃焼制御システム | |
| Havlena et al. | Combustion optimization with inferential sensing | |
| Scott et al. | Digital control of equivalence ratio using chemiluminescence feedback for a continuous combustor |