JPS604729A - 火炎検出装置 - Google Patents
火炎検出装置Info
- Publication number
- JPS604729A JPS604729A JP58111910A JP11191083A JPS604729A JP S604729 A JPS604729 A JP S604729A JP 58111910 A JP58111910 A JP 58111910A JP 11191083 A JP11191083 A JP 11191083A JP S604729 A JPS604729 A JP S604729A
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- flame
- detection
- detecting
- burner
- light
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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
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
- F23N—REGULATING OR CONTROLLING COMBUSTION
- F23N2229/00—Flame sensors
- F23N2229/16—Flame sensors using two or more of the same types of flame sensor
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- 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】
本発明は例えばボイラ等の燃焼装置におけるバーナ火炎
の有、無を検串オる火炎検出装置に関するものである。
の有、無を検串オる火炎検出装置に関するものである。
近年ボイラの大容量化に伴って、燃料バーナが前壁ある
いは後壁のいずれか片側にのみ設けられたいわゆる片側
燃焼を採用したボイラから、前壁及び後壁の両壁面にバ
ーナな対向位置に配列して燃焼を行な５いわゆる対向燃
焼を採用したボイラに変換しつつあり、特にこれらボイ
ラの大容量化に伴って燃料バーナが４８本にも増加した
ことからバーナの火炎を火炎検出装置によって自動的に
監視するために火炎検出装置が頻繁に採用されている。
いは後壁のいずれか片側にのみ設けられたいわゆる片側
燃焼を採用したボイラから、前壁及び後壁の両壁面にバ
ーナな対向位置に配列して燃焼を行な５いわゆる対向燃
焼を採用したボイラに変換しつつあり、特にこれらボイ
ラの大容量化に伴って燃料バーナが４８本にも増加した
ことからバーナの火炎を火炎検出装置によって自動的に
監視するために火炎検出装置が頻繁に採用されている。
火炎検出装置は単に火炎の有、無を検出することの他に
、他の制御装置と組合せてバーナの自動制御装置を構成
するものであり、制御装置の良否を決定する一大侠素に
もなっている。
、他の制御装置と組合せてバーナの自動制御装置を構成
するものであり、制御装置の良否を決定する一大侠素に
もなっている。
第１図は対向燃焼方式を採用したボイラのバーナ火炎と
火炎検出装置の相対位１潅関係を示す概略構成図、第２
図は第１図の要部を拡大した従来の火炎検出装置の拡大
図である。
火炎検出装置の相対位１潅関係を示す概略構成図、第２
図は第１図の要部を拡大した従来の火炎検出装置の拡大
図である。
第１図および第２図におい又、１はボイ、う火炉、２は
ボイラ火炉１の外周に取付けられたウィンドボックス、
３ａ、３ｂはバーナ、４ａ、４ｂはバーナ３ａ、３ｂか
らの火炎、５ａ、５ｂ）ｉ火炎４ａ。
ボイラ火炉１の外周に取付けられたウィンドボックス、
３ａ、３ｂはバーナ、４ａ、４ｂはバーナ３ａ、３ｂか
らの火炎、５ａ、５ｂ）ｉ火炎４ａ。
４ｂの有、無を検出する火炎検出器、６ａ、６ｂは火炎
４ｍ、４ｂの一次燃焼域、７ａ、７ｂは火炎検出器５ａ
、５ｂの検出端、８１ｍ、８ｂは前壁および後壁、９ａ
、９ｂは前壁８ａおよび後壁８ｂに穿設されたバーナス
ロートであるっ この様な構造において、前壁８ａ側の７（−ナスロート
９ａ内にはバーナ３ａと火炎検出器５ａが、後壁８ｂ側
のバーナスロー１−９ｂ内には）々−す３ｂと火炎検出
器５ｂがそれぞれ配置され、火炎検出器５ａはバーナ火
炎４ａの一次燃焼域（燃焼反応が最も活発に起っている
領域）５ａからの光を検出端７ａで検出してバーナ３ａ
のみを監視し、火炎検出器５ｂはバーナ４ｂの一次燃焼
域６ｂからの光を検出端７ｂで検出してバーナ３ｂのみ
を監視する１、 この様にボイラ火炉１内でバーナ３ａ、３ｂが共に燃焼
して火炎４ａ、４ｂが共に存在する場合には、葭に火炎
検出器５ａの検出端７ａへ対向火炎４ｂの一次燃焼域６
ｂ、あるいはそれ以外の火炎領域からの光が入射しても
火炎４ａが存在する場合には、火炎４ａからの光が圧倒
的に多く対向火炎４ｂの光は火炎４ａの一次燃焼域６ａ
を通過する際に吸収、減衰するために、火炎検出器５ａ
に及ぼす対向火炎４ｂの妨害はほとんど無視できる程小
さく、このために火炎検出器５ａが対向火炎４ｂからの
光によってバーナ４ａの火炎６ａの有、無を誤検出した
り、誤動作することには至らない。
４ｍ、４ｂの一次燃焼域、７ａ、７ｂは火炎検出器５ａ
、５ｂの検出端、８１ｍ、８ｂは前壁および後壁、９ａ
、９ｂは前壁８ａおよび後壁８ｂに穿設されたバーナス
ロートであるっ この様な構造において、前壁８ａ側の７（−ナスロート
９ａ内にはバーナ３ａと火炎検出器５ａが、後壁８ｂ側
のバーナスロー１−９ｂ内には）々−す３ｂと火炎検出
器５ｂがそれぞれ配置され、火炎検出器５ａはバーナ火
炎４ａの一次燃焼域（燃焼反応が最も活発に起っている
領域）５ａからの光を検出端７ａで検出してバーナ３ａ
のみを監視し、火炎検出器５ｂはバーナ４ｂの一次燃焼
域６ｂからの光を検出端７ｂで検出してバーナ３ｂのみ
を監視する１、 この様にボイラ火炉１内でバーナ３ａ、３ｂが共に燃焼
して火炎４ａ、４ｂが共に存在する場合には、葭に火炎
検出器５ａの検出端７ａへ対向火炎４ｂの一次燃焼域６
ｂ、あるいはそれ以外の火炎領域からの光が入射しても
火炎４ａが存在する場合には、火炎４ａからの光が圧倒
的に多く対向火炎４ｂの光は火炎４ａの一次燃焼域６ａ
を通過する際に吸収、減衰するために、火炎検出器５ａ
に及ぼす対向火炎４ｂの妨害はほとんど無視できる程小
さく、このために火炎検出器５ａが対向火炎４ｂからの
光によってバーナ４ａの火炎６ａの有、無を誤検出した
り、誤動作することには至らない。
ところが、バーナ３ａ、３ｂの燃焼状態は必ずしも均一
な火炎４ａ、４ｂを形成するものではなく、特に燃料の
性状その他の外的条件によって時として火炎４ａ、４ｂ
が火炎４ｃ、４ｄの様に偏ったり、或いは負荷変動によ
ってバーナ３ａ、３ｂの℃・ずれか一方を消火した場合
には、対向火炎からの光が吸収、減衰されないために火
炎検出器は対向火炎の光を受光して誤検出、誤動作の原
因となり好ましくない。
な火炎４ａ、４ｂを形成するものではなく、特に燃料の
性状その他の外的条件によって時として火炎４ａ、４ｂ
が火炎４ｃ、４ｄの様に偏ったり、或いは負荷変動によ
ってバーナ３ａ、３ｂの℃・ずれか一方を消火した場合
には、対向火炎からの光が吸収、減衰されないために火
炎検出器は対向火炎の光を受光して誤検出、誤動作の原
因となり好ましくない。
例えば、今仮に第２図のバーナ３ａは消火し、対向のバ
ーナ３ｂは燃焼して火炎４ｂを発生していると仮定する
。
ーナ３ｂは燃焼して火炎４ｂを発生していると仮定する
。
この場合、火炎検出器５ａｌｌｌから見た対向バーナ３
ｂは燃焼しているので火炎検出器５ｂは前述したように
一次燃焼域６ｂからの受光によってバーナ３ｂが燃焼し
ていることを検知するが、火炎検出器５ｂの対向位置に
配置された火炎検出器５ｉも対向火炎４ｂの一次燃焼域
６ｂからの光を受光してこれが妨害信号となり、バーナ
３ａが消火しているにも拘らずあたかも燃焼しているか
の様に検知して誤検出、誤動作を操り返すことになる。
ｂは燃焼しているので火炎検出器５ｂは前述したように
一次燃焼域６ｂからの受光によってバーナ３ｂが燃焼し
ていることを検知するが、火炎検出器５ｂの対向位置に
配置された火炎検出器５ｉも対向火炎４ｂの一次燃焼域
６ｂからの光を受光してこれが妨害信号となり、バーナ
３ａが消火しているにも拘らずあたかも燃焼しているか
の様に検知して誤検出、誤動作を操り返すことになる。
これは前にも述べたように火炎４ａの一次燃焼域６ａが
形成されていないので、対向バーナ３ｂの一次燃焼域６
ｂの光が一次燃焼域６ａによって吸収、減衰されないた
めに誤検出するのである。
形成されていないので、対向バーナ３ｂの一次燃焼域６
ｂの光が一次燃焼域６ａによって吸収、減衰されないた
めに誤検出するのである。
また、バーナ３ａの火炎が火炎４ａから火炎４Ｃに、あ
るいはバーナ３ｂの火炎が火炎４ｂから火炎４ｄに喝っ
た場合にも、対向の火炎を対向の火炎検出器が検知して
誤検出、誤動作をすることもあろう 本発明はかかる従来の欠点を解消しようとするもので、
その目的とするところは、対向火炎による唱検出、誤動
作をなくし、確実に監視することができる火炎；＾出装
置を提供するにある。
るいはバーナ３ｂの火炎が火炎４ｂから火炎４ｄに喝っ
た場合にも、対向の火炎を対向の火炎検出器が検知して
誤検出、誤動作をすることもあろう 本発明はかかる従来の欠点を解消しようとするもので、
その目的とするところは、対向火炎による唱検出、誤動
作をなくし、確実に監視することができる火炎；＾出装
置を提供するにある。
本発明は前述の目的を達成するために、検出端を少なく
とも二個で形成し、この検出端を相対位置をずらして配
置したものである。
とも二個で形成し、この検出端を相対位置をずらして配
置したものである。
以下本発明の実施例を図面を用いて説明する。
第３・図は本発明の実施例になる火炎検出装置の概略構
成図である。
成図である。
第３図において、符号１〜９までは従来のものと同一の
ものを示し、１０．１１は本発明になる火炎検出装置で
、火炎検出装置ｉ１０．１１は検出端１０ａ、１０ｂ、
ｌｌａ、 ｌｌｂの二つの検出端を有し、検出端Ｉ
Ｑ ａ Ｔ １１ ａと検出端１０ｂ、ｌｌｂは距′ａ
ｄだけ段違いに配置されている。
ものを示し、１０．１１は本発明になる火炎検出装置で
、火炎検出装置ｉ１０．１１は検出端１０ａ、１０ｂ、
ｌｌａ、 ｌｌｂの二つの検出端を有し、検出端Ｉ
Ｑ ａ Ｔ １１ ａと検出端１０ｂ、ｌｌｂは距′ａ
ｄだけ段違いに配置されている。
そして、検出端１０ａから火炎４ａまでの距離を４、検
出端１０ｂから火炎４ａまでの距離をｔ２、検出端１０
ａ 、１０ｂから対向火炎４ｂまでの距離をそれぞれＬ
ｌ、Ｌ３とする。
出端１０ｂから火炎４ａまでの距離をｔ２、検出端１０
ａ 、１０ｂから対向火炎４ｂまでの距離をそれぞれＬ
ｌ、Ｌ３とする。
まず、本発明の検出端１０ａと１０ｂあるいは検出端１
１ａとｔｉｂを第３図のように距離ｄだけ段違いに配置
した理由について説明する。
１ａとｔｉｂを第３図のように距離ｄだけ段違いに配置
した理由について説明する。
第５１は石炭焚火炎での実験データの一例であるが、縦
軸に検出ｙ？ｆｉｔｌＯａ、１０ｂ、ｌｌａ、１ｌｂ（
７）受光量（ｄＢ））ｋ、横軸に検出端１０ａ 、１０
ｂ 、ｌｌａ。
軸に検出ｙ？ｆｉｔｌＯａ、１０ｂ、ｌｌａ、１ｌｂ（
７）受光量（ｄＢ））ｋ、横軸に検出端１０ａ 、１０
ｂ 、ｌｌａ。
ｆｌｂから火炎４ａ、４ｂまでの距ｍ（ｍｎＬ）を示し
、１ｆｆ−紳Ａはこれらの関係を示した特性図である。
、１ｆｆ−紳Ａはこれらの関係を示した特性図である。
つまり、この実験データは検出端１（ＪＲ、１０ｂから
の距離に反比例し′〔受光量が渭、ｔｃｌ−ることｒ示
している。
の距離に反比例し′〔受光量が渭、ｔｃｌ−ることｒ示
している。
従って、検出端１０ａを火炎４ａに近ずけ、伏出％ｉ
１０＋）を検出４１０ａよりも２００ｍｒｆＬｌ’ｆｌ
ずと、検出端１０ｂの受光量は検出端１０ａの受光量よ
りも６ ｄＢ減少し、４へ出端１０ａの受光量の約半分
に／よる。
１０＋）を検出４１０ａよりも２００ｍｒｆＬｌ’ｆｌ
ずと、検出端１０ｂの受光量は検出端１０ａの受光量よ
りも６ ｄＢ減少し、４へ出端１０ａの受光量の約半分
に／よる。
そこで、−次燃焼域６ａとバーナ３ａの距離（約１ｍ）
の約１０〜２０％に検出４１Ｕａと１０ｂの距離ｄをセ
ットすれば、検出：島１０ａ 、ｉｏｂの受光量の比す
、／ａは約０．７（３ｄ１３ダウン）以上となる。
の約１０〜２０％に検出４１Ｕａと１０ｂの距離ｄをセ
ットすれば、検出：島１０ａ 、ｉｏｂの受光量の比す
、／ａは約０．７（３ｄ１３ダウン）以上となる。
ところが、バーナ３ａが消火して火炎４ａが存在せず、
対向バーナ３ｂが燃焼して火炎４ｂのみが存在した場合
は、検出端１０ａ 、１０ｂと火炎４ｂの一次燃焼域６
ｂとの距Ｉ＆Ｌ、、Ｌ、の差（検出端１０ａ 、１０ｂ
の差ｄ）は火炉奥行長さが約７専以上あるために相対的
に低下し、検出′；４１０ａ 、１０ｂの受光量の比ｂ
／ａは約１に接近する。このために受光量の比ｂ／ａは
検出している火炎４ｂが検出端１０ａ、１０ｔ）の近く
にあるのか、あるいは遠くあるのかの指標になるのであ
る。
対向バーナ３ｂが燃焼して火炎４ｂのみが存在した場合
は、検出端１０ａ 、１０ｂと火炎４ｂの一次燃焼域６
ｂとの距Ｉ＆Ｌ、、Ｌ、の差（検出端１０ａ 、１０ｂ
の差ｄ）は火炉奥行長さが約７専以上あるために相対的
に低下し、検出′；４１０ａ 、１０ｂの受光量の比ｂ
／ａは約１に接近する。このために受光量の比ｂ／ａは
検出している火炎４ｂが検出端１０ａ、１０ｔ）の近く
にあるのか、あるいは遠くあるのかの指標になるのであ
る。
従って、従来の火炎検出器のように、検出光量がある閾
値レベル以上であれば火炎有りと判断する方法に比べて
火炎検出器が監視している火炎であるか、あるいは対向
火炎であるかを受光“′量の比ｂ／ａで識別することが
できるために、対向火炎などによる妨害で誤検出、誤動
作を獲ることがなくなるのである。
値レベル以上であれば火炎有りと判断する方法に比べて
火炎検出器が監視している火炎であるか、あるいは対向
火炎であるかを受光“′量の比ｂ／ａで識別することが
できるために、対向火炎などによる妨害で誤検出、誤動
作を獲ることがなくなるのである。
第４図は５ｇ３図の火炎検出装置１００制御系統図を示
す。
す。
火炎４ａからの光信号ａ、ｂは検出端１０ａ、 １０ｂ
により夫々光電変換・増幅部１２に導かれ、電気信号に
変換後増幅される。検出端１０ａ’、１０ｂは単芯光７
アイパあるいは光ファイバ束より構成され、検出端１０
ａ 、１０ｂは光ファイバの軸方向に距離ｄだげ離して
段違いに固定されている。
により夫々光電変換・増幅部１２に導かれ、電気信号に
変換後増幅される。検出端１０ａ’、１０ｂは単芯光７
アイパあるいは光ファイバ束より構成され、検出端１０
ａ 、１０ｂは光ファイバの軸方向に距離ｄだげ離して
段違いに固定されている。
各検出端１０ａ 、１０ｂからの電気信号は除算器１３
に導き、検出端１０ａ 、１０ｂの受光量の比（ｂ／ａ
）を演算し、比較器１４で基準発生器１５にセットさ
れている基準比ｍと比較し、受光量の比（ｂ／ａ ）が
基準比ｍ以下ならＡＮＤ回路１６へレベル′１″の信号
を送る。
に導き、検出端１０ａ 、１０ｂの受光量の比（ｂ／ａ
）を演算し、比較器１４で基準発生器１５にセットさ
れている基準比ｍと比較し、受光量の比（ｂ／ａ ）が
基準比ｍ以下ならＡＮＤ回路１６へレベル′１″の信号
を送る。
一方、火炎検出装置１０の検出端１０ｆｌで受光した光
信号ａは従来の火炎検出器と同様に充電変換・増幅後、
整流回路１７で直流レベルに変換し、比較器１８で基準
発生器１９にセットされている火炎有無の閾値レベルル
と比較し、閾値レベルμ上ならＡＮＤ回路１６にレベル
′１″の信号を送る。
信号ａは従来の火炎検出器と同様に充電変換・増幅後、
整流回路１７で直流レベルに変換し、比較器１８で基準
発生器１９にセットされている火炎有無の閾値レベルル
と比較し、閾値レベルμ上ならＡＮＤ回路１６にレベル
′１″の信号を送る。
従って、検出端１０ａの受光量が闇値レベル以上で且つ
検出端ｉｏｂと検出端１０ａの受光量の比（、ｂ／ａ
）が基準比ｍ以下の時のみ火炎検出装置１０はバーナ３
ａの火炎４ａが有りと識別することができるのである。
検出端ｉｏｂと検出端１０ａの受光量の比（、ｂ／ａ
）が基準比ｍ以下の時のみ火炎検出装置１０はバーナ３
ａの火炎４ａが有りと識別することができるのである。
との様に、検出端と検出している火炎との距離の犬、小
を識別することが可能となり、たとえ検出端に対向火炎
のみが存在１−１且つ対向火炎の受光量が非常に大きく
ても検出端の受光量の比により対向火炎であることを識
別することができるのである。
を識別することが可能となり、たとえ検出端に対向火炎
のみが存在１−１且つ対向火炎の受光量が非常に大きく
ても検出端の受光量の比により対向火炎であることを識
別することができるのである。
なお、火炎検出装置１０についてのみ説明したが、火炎
検出−装置１１でも同一の効果が得られる。
検出−装置１１でも同一の効果が得られる。
本発明は検出端を少なくとも二個で形成し、この検出端
の相対位置をずらして配置したので、対向火炎による妨
害、誤検出、誤＃ｒ作がなくなり、火炎検出装置の信頼
性が一段と向上させることができる。
の相対位置をずらして配置したので、対向火炎による妨
害、誤検出、誤＃ｒ作がなくなり、火炎検出装置の信頼
性が一段と向上させることができる。
第１図は対向燃焼方式を採用したボイラの火炎と火炎検
出装置の相対位置関係を示す概略構成図、第２図は第１
図の要部を拡大した従来の火炎検出装置の拡大図、第３
図は本発明の実施例になる火炎噴出装置の概略構成図、
第４図は第３図の制御系統図、第５図は縦軸に受光量、
横軸に検出端から火炎までの距離を示し、これらの関係
を示した特性図である。 ４ ａ、４ ｂ、４ ｃ、４ ｄ ・−＝−・火炎、１
０ａ 、１０ｂ。 ′ｔ１図 ／ ７２図 ７′３図 第５１５Ａ −距岨（押）
出装置の相対位置関係を示す概略構成図、第２図は第１
図の要部を拡大した従来の火炎検出装置の拡大図、第３
図は本発明の実施例になる火炎噴出装置の概略構成図、
第４図は第３図の制御系統図、第５図は縦軸に受光量、
横軸に検出端から火炎までの距離を示し、これらの関係
を示した特性図である。 ４ ａ、４ ｂ、４ ｃ、４ ｄ ・−＝−・火炎、１
０ａ 、１０ｂ。 ′ｔ１図 ／ ７２図 ７′３図 第５１５Ａ −距岨（押）
Claims (1)
- 火炎の像を検出端で検出し、この検出された像を光ファ
イバーを経て電気信号に変換する光電変換器へ伝達し、
火炎の有、無を検出するものにおいて、前記検出端を少
なくとも二個で形成し、この検出端を相対位置をずらし
て配置したことを特徴とする火炎検出装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58111910A JPS604729A (ja) | 1983-06-23 | 1983-06-23 | 火炎検出装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58111910A JPS604729A (ja) | 1983-06-23 | 1983-06-23 | 火炎検出装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS604729A true JPS604729A (ja) | 1985-01-11 |
| JPH0348411B2 JPH0348411B2 (ja) | 1991-07-24 |
Family
ID=14573181
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP58111910A Granted JPS604729A (ja) | 1983-06-23 | 1983-06-23 | 火炎検出装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS604729A (ja) |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5514919U (ja) * | 1978-07-10 | 1980-01-30 |
-
1983
- 1983-06-23 JP JP58111910A patent/JPS604729A/ja active Granted
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5514919U (ja) * | 1978-07-10 | 1980-01-30 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0348411B2 (ja) | 1991-07-24 |
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