JPS62166219A - 燃焼プロセスの低過剰空気率運転制御装置 - Google Patents
燃焼プロセスの低過剰空気率運転制御装置Info
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- JPS62166219A JPS62166219A JP738986A JP738986A JPS62166219A JP S62166219 A JPS62166219 A JP S62166219A JP 738986 A JP738986 A JP 738986A JP 738986 A JP738986 A JP 738986A JP S62166219 A JPS62166219 A JP S62166219A
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
- F23N—REGULATING OR CONTROLLING COMBUSTION
- F23N5/00—Systems for controlling combustion
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
- F23N—REGULATING OR CONTROLLING COMBUSTION
- F23N5/00—Systems for controlling combustion
- F23N5/003—Systems for controlling combustion using detectors sensitive to combustion gas properties
- F23N5/006—Systems for controlling combustion using detectors sensitive to combustion gas properties the detector being sensitive to oxygen
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- 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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
・−産業上の利用分野〉
本発明はボーイラ等の燃焼プロセスにJ5いて低過剰空
気率で最適制御が行える燃焼制御装置に関する。
気率で最適制御が行える燃焼制御装置に関する。
〈従来の技術〉
燃焼10Iセスでは省エネル1ご−と公害VJLl−の
問題を考慮しなければならない。第3図はこれらと空気
にとの関係を示す説明図である。図中、横軸は空気比(
実際の燃焼用空気層、′理論空気吊)、縦軸は熱効率く
左側板+rIll+ )及び熱損失(右側縦軸)を表わ
す。実線は煙突からのIJ[ガス熱損失を、一点鎖線は
不完全燃焼による熱損失を、点線はこれらトータルの熱
741失を表わす。二点鎖線はこれに対応する熱効率を
表ねり。
問題を考慮しなければならない。第3図はこれらと空気
にとの関係を示す説明図である。図中、横軸は空気比(
実際の燃焼用空気層、′理論空気吊)、縦軸は熱効率く
左側板+rIll+ )及び熱損失(右側縦軸)を表わ
す。実線は煙突からのIJ[ガス熱損失を、一点鎖線は
不完全燃焼による熱損失を、点線はこれらトータルの熱
741失を表わす。二点鎖線はこれに対応する熱効率を
表ねり。
過剰空気領域へでは1ノ1ガス熱損失が空気比の増加と
共に増大する。更に、この領域ではN OX 。
共に増大する。更に、この領域ではN OX 。
Sox等の公害物質および金属腐蝕物質が順増7Jる。
空気不足領域Cにおいては不完全燃焼による熱損失が増
大すると共に、未燃焼物質による黒煙が発生じて公害を
引起こす。
大すると共に、未燃焼物質による黒煙が発生じて公害を
引起こす。
熱効率並びに公害を考慮した場合、最適燃焼領域は低過
剰空気率領域Bであり、この領域の空気比で燃焼制御を
行えば良い。
剰空気率領域Bであり、この領域の空気比で燃焼制御を
行えば良い。
従来、低過剰空気率での燃焼制御を行う装同として、第
4図及び第6図に示すらのが知られている。
4図及び第6図に示すらのが知られている。
第4図において、1は燃焼炉(本図では図示されていな
い)の煙道に取イ1(プられた02fflHff計で、
例えばジルコニア式02 m If i+fが用いられ
る。2は蒸気流」、燃料流量等、前記燃焼炉のCI A
となる変化量を検出する流量J1.33は$i m H
t 2 b日うの負荷信号に基づき02設定信号を発生
する11数発生器、4は02設定信号を手動設定するバ
イアス発生器、5は関数光’J ;W 3からの信号と
バイアス発生′、a4からの信号とを加算する加算器、
6は加p器5からの出力が02設定信号svとして、o
2濃度計1からの02濃度信号がプロセス変量P Vと
して加えられた調節器で、負荷特性に応じてPrD調節
器、間欠積分調節器、無駄時間補値調節器等が用いられ
る。7はリミッタである。
い)の煙道に取イ1(プられた02fflHff計で、
例えばジルコニア式02 m If i+fが用いられ
る。2は蒸気流」、燃料流量等、前記燃焼炉のCI A
となる変化量を検出する流量J1.33は$i m H
t 2 b日うの負荷信号に基づき02設定信号を発生
する11数発生器、4は02設定信号を手動設定するバ
イアス発生器、5は関数光’J ;W 3からの信号と
バイアス発生′、a4からの信号とを加算する加算器、
6は加p器5からの出力が02設定信号svとして、o
2濃度計1からの02濃度信号がプロセス変量P Vと
して加えられた調節器で、負荷特性に応じてPrD調節
器、間欠積分調節器、無駄時間補値調節器等が用いられ
る。7はリミッタである。
このような構成で、低角荷時でも最適燃焼制御が行える
ように、前記負荷信号を、第5図で示すよ5/:′に低
0荷のとき02値が大となるO2設定信号を発生する関
rlI発生器3に与えて02段定信号を発生させ、更に
バイアス発生器4からの手動設定信号をこれに加算して
、低過剰空気率ft4域Bの最適燃焼制御が実現出来る
設定信号を得ている。
ように、前記負荷信号を、第5図で示すよ5/:′に低
0荷のとき02値が大となるO2設定信号を発生する関
rlI発生器3に与えて02段定信号を発生させ、更に
バイアス発生器4からの手動設定信号をこれに加算して
、低過剰空気率ft4域Bの最適燃焼制御が実現出来る
設定信号を得ている。
この設定イG@は調節器6に与えられ、この調節器かI
うの出力はリミッタ7を杼で空気流量調節系〈第4図で
は図示されていない)に与えられている。
うの出力はリミッタ7を杼で空気流量調節系〈第4図で
は図示されていない)に与えられている。
ところで、このような[2では助ガス中の0211fJ
度を変化日として監視し、これに基づき燃焼制御を行っ
ている為、バーナに異常が生じて燃焼が不完全になった
場合これを検知出来ず、黒煙が発生してもこれに対応す
ることが出来なかった。
度を変化日として監視し、これに基づき燃焼制御を行っ
ている為、バーナに異常が生じて燃焼が不完全になった
場合これを検知出来ず、黒煙が発生してもこれに対応す
ることが出来なかった。
これに対し、第6図に示’J装置はこのような欠点を解
消すべく提案されたもので、図中、第4図にJ3G)る
要素と同じ要素には同−符弓が付されている。8は排ガ
ス中のCO淵度を検出するco淵度G1.9は最適CO
段定信号を発生する設定信り発生器、10はCOi京度
5!8からのCO瀧度1j;)がプロゼス変^!Pvと
して加えられ、設定信号発生FA9カ目らのCO設定信
弓が設定1a S Vとして加えられた調節;褐、11
はリミッタ、12は調節器6.10h11うの出力のう
ら空気流間を増大さ「る側の出力を選択して後段の空気
lit調節系に!フえるハイ廿しクタである。
消すべく提案されたもので、図中、第4図にJ3G)る
要素と同じ要素には同−符弓が付されている。8は排ガ
ス中のCO淵度を検出するco淵度G1.9は最適CO
段定信号を発生する設定信り発生器、10はCOi京度
5!8からのCO瀧度1j;)がプロゼス変^!Pvと
して加えられ、設定信号発生FA9カ目らのCO設定信
弓が設定1a S Vとして加えられた調節;褐、11
はリミッタ、12は調節器6.10h11うの出力のう
ら空気流間を増大さ「る側の出力を選択して後段の空気
lit調節系に!フえるハイ廿しクタである。
このような構成で、jノ1刀ス中のCOJAR度は未燃
焼物質が増加して起る黒煙の発生と密接な関係を有し、
また最適COli^は炉の(Φ類に関係なく略一定な値
をとる。本従来例では、02園度に基づく燃焼制御系(
一点鎖線で囲んだ部分1) )に加えて、00m度に基
づくCO帽f ZIJ御系(一点鎖線で囲んだ部分E)
を設け、低過剰空気率領域での燃焼制御を行い、バーナ
関係の故障でco濃度が異常に増加したとき、空気mを
増大させてこれを下げるように制御系を動かばて黒煙の
発生を防いでいる。
焼物質が増加して起る黒煙の発生と密接な関係を有し、
また最適COli^は炉の(Φ類に関係なく略一定な値
をとる。本従来例では、02園度に基づく燃焼制御系(
一点鎖線で囲んだ部分1) )に加えて、00m度に基
づくCO帽f ZIJ御系(一点鎖線で囲んだ部分E)
を設け、低過剰空気率領域での燃焼制御を行い、バーナ
関係の故障でco濃度が異常に増加したとき、空気mを
増大させてこれを下げるように制御系を動かばて黒煙の
発生を防いでいる。
しかしながら、このような構成では、二つの制御系が設
けられ、所定の条件でこれら制御系のうちの一方の出力
をセレクトするようになっている為、二つの制御系の調
整が充分行われないと、ハイ廿しクタ12が誤った制御
系の出力を選択してしま・)欠点があった。
けられ、所定の条件でこれら制御系のうちの一方の出力
をセレクトするようになっている為、二つの制御系の調
整が充分行われないと、ハイ廿しクタ12が誤った制御
系の出力を選択してしま・)欠点があった。
〈発明が解決しようとする問題点〉
本発明の解決しようとする技術的課題は、制御系を一つ
とし複数の制御系の調整の困難さを排し、低過剰空気率
での燃焼制御が行え、fトつ燃焼系の安常或は外乱に基
づく黒煙の発生を未然に防げるにうにすることにある。
とし複数の制御系の調整の困難さを排し、低過剰空気率
での燃焼制御が行え、fトつ燃焼系の安常或は外乱に基
づく黒煙の発生を未然に防げるにうにすることにある。
・、問題点を解決するための手段〉
本発明の構成は、燃焼炉からの排ガス中のO2濃麿を検
出する手段と、前記燃焼炉の口開変動を検出する手段と
、負荷信号に基づき低負荷のときに02値が大となるO
2設定信号を発生する第1の関数発生器と、前記排ガス
中のCO濃度を検出する手段と、COO度(ffi号が
所定値をこえたあとCo値に応じてo2を増大させる0
2設定信号を発生する第2の関数発生器と、02値を手
動設定するバイアス発生器と、前記第1、第2の関数発
生器からの02設定信号並びに前記バイアス発生器から
の02手動段定信号とを加算する加算器と、前記02濃
度検出手段からの027a B 43号が変化量として
、前記加忰器からの出力信号が設定信号として与えられ
、調節出力を空気流量調節系に与える調節器とよりなる
。
出する手段と、前記燃焼炉の口開変動を検出する手段と
、負荷信号に基づき低負荷のときに02値が大となるO
2設定信号を発生する第1の関数発生器と、前記排ガス
中のCO濃度を検出する手段と、COO度(ffi号が
所定値をこえたあとCo値に応じてo2を増大させる0
2設定信号を発生する第2の関数発生器と、02値を手
動設定するバイアス発生器と、前記第1、第2の関数発
生器からの02設定信号並びに前記バイアス発生器から
の02手動段定信号とを加算する加算器と、前記02濃
度検出手段からの027a B 43号が変化量として
、前記加忰器からの出力信号が設定信号として与えられ
、調節出力を空気流量調節系に与える調節器とよりなる
。
ぐ作用〉
前記の技術手段は次のように作用する。即ち、主たる調
節動作は02′f:4度肝による02調節動作とし、こ
れにCO値量変化基づ<02段定信号への補正動作を付
加した。前記燃焼炉が最適Co1直で且つ負荷変動に対
して最適の低過剰空気率状態で運転されているときには
、02設定信号に補正を加えず、CO′fA度が所定圃
を越えて増大したとさCo愉に関連した補正信号をn0
記02設定信号に加0するようにした。
節動作は02′f:4度肝による02調節動作とし、こ
れにCO値量変化基づ<02段定信号への補正動作を付
加した。前記燃焼炉が最適Co1直で且つ負荷変動に対
して最適の低過剰空気率状態で運転されているときには
、02設定信号に補正を加えず、CO′fA度が所定圃
を越えて増大したとさCo愉に関連した補正信号をn0
記02設定信号に加0するようにした。
〈実施例〉
以下図面に従い本発明の詳細な説明する。第1図は本発
明の実施例装置を示す構成図である。
明の実施例装置を示す構成図である。
図中、第4図及び第6図にa’31=プる要素と同じ要
素には同一符号を付しこれらについての説明は省略する
。02 Ha it 1からのイを号は、レンジ変更手
段13によって適当なレンジに調整された後、−次遅れ
回路14を経て、調11i5器6に加えられている。蒸
気流量、燃料流量等、燃焼炉の負荷となる変化量を検出
する流量削2からの1a号は、レンジ変更手段15によ
って適当なレンジに調整された後、関数発生器3に加え
られている。この関数発生器の特性は先に説明したよう
に第5図に示すような特性を持つ。
素には同一符号を付しこれらについての説明は省略する
。02 Ha it 1からのイを号は、レンジ変更手
段13によって適当なレンジに調整された後、−次遅れ
回路14を経て、調11i5器6に加えられている。蒸
気流量、燃料流量等、燃焼炉の負荷となる変化量を検出
する流量削2からの1a号は、レンジ変更手段15によ
って適当なレンジに調整された後、関数発生器3に加え
られている。この関数発生器の特性は先に説明したよう
に第5図に示すような特性を持つ。
COm tU f:t 8からの信号はレンジ変更手段
16によって適当なレンジに調整された後、上限11’
tlj設定器17を経て、関数発生器18に加えられる
。
16によって適当なレンジに調整された後、上限11’
tlj設定器17を経て、関数発生器18に加えられる
。
この関fjlt、発生器の特性は、第2図に示すように
、CO淵濃度3号が所定値をこえた後Co値に応じて0
2を増大させる02設定信号を発生でる。関数発生器1
8からの信号はCo値に塁づく補正13号として加算器
5において関数発生器3並びにバイアス発生器4から与
えられる02設定18号に加算される。
、CO淵濃度3号が所定値をこえた後Co値に応じて0
2を増大させる02設定信号を発生でる。関数発生器1
8からの信号はCo値に塁づく補正13号として加算器
5において関数発生器3並びにバイアス発生器4から与
えられる02設定18号に加算される。
加算器5からの02設定itX号Svと02&1度信号
1) Vとが与えられた調節器6の出力は、演P5器1
9で1Qffゼ[1で50%出力となるJ:うに出力補
正され、リミッタ−7を経て空気流は調節系20に出力
される。空気流d)調節系20では空気比或は空燃比設
定値を補正する形で調W器6の出力が使用される。
1) Vとが与えられた調節器6の出力は、演P5器1
9で1Qffゼ[1で50%出力となるJ:うに出力補
正され、リミッタ−7を経て空気流は調節系20に出力
される。空気流d)調節系20では空気比或は空燃比設
定値を補正する形で調W器6の出力が使用される。
このような構成で、低過剰空気率の最適運転状態のとき
、02設定イ3号に対してCo値による補正を加えず、
滝川id−2から与えられる負荷信号のみに関連して変
化する02設定信号によって燃焼i11.!I徐11が
行われる。
、02設定イ3号に対してCo値による補正を加えず、
滝川id−2から与えられる負荷信号のみに関連して変
化する02設定信号によって燃焼i11.!I徐11が
行われる。
燃焼系の異常或は外乱によってCOa度信号が所定値(
第2FAの81)を越えて増加した場合、第2図の曲線
に従って増大する02補正信号を02段定仁弓に加える
。
第2FAの81)を越えて増加した場合、第2図の曲線
に従って増大する02補正信号を02段定仁弓に加える
。
尚、第2図の曲線は、予め測定されたCO澗瓜とそのと
きの02i11度との関係7’F Iろ求めたしので、
最適の00m度(Slに相当する)を例えば80ppl
Tl迄とし、CO濃度がそれ以上に増加した場合、最適
COW度を大川するのに必要な02?(?i正吊を求め
てプロットしたものである。
きの02i11度との関係7’F Iろ求めたしので、
最適の00m度(Slに相当する)を例えば80ppl
Tl迄とし、CO濃度がそれ以上に増加した場合、最適
COW度を大川するのに必要な02?(?i正吊を求め
てプロットしたものである。
〈発明の効果〉
本yで明によれば、主たる調整動作は02澹度ム1によ
る02調整動作であり、それにCo値による02設定1
8号の補正動作3加えたもので、燃焼制御は一つの制御
系によって行われており、複数の制御I系を用いたとき
の制御系相互の調整の国flさがない。
る02調整動作であり、それにCo値による02設定1
8号の補正動作3加えたもので、燃焼制御は一つの制御
系によって行われており、複数の制御I系を用いたとき
の制御系相互の調整の国flさがない。
更に、本発明によれば、CO濃度をモニターし、これに
より02設定fLi号に補正を加えている為、燃焼系の
異常或は外乱による黒煙の発生を未然に防ぐことが出来
、また、低過剰空気率領域に4fA限迄近付けIうれる
為、省エネルギー効果が高められ、NOx等の公害物質
の発生を効果的に抑止することが出来る。
より02設定fLi号に補正を加えている為、燃焼系の
異常或は外乱による黒煙の発生を未然に防ぐことが出来
、また、低過剰空気率領域に4fA限迄近付けIうれる
為、省エネルギー効果が高められ、NOx等の公害物質
の発生を効果的に抑止することが出来る。
更にまた、本発明によれば、0211 If f+に応
答性の♀いジルコニア式02111度肝を用いることが
出来る為、負荷変動に対して応答性の良い制御311菰
置が実現出来る。
答性の♀いジルコニア式02111度肝を用いることが
出来る為、負荷変動に対して応答性の良い制御311菰
置が実現出来る。
第1図は本発明の実施例装置を示ず構成図、第2図は第
1図の本発明実施例装置の動作説明図、第3図は燃焼プ
ロセスにおいて空気量に対ける省エネルギー効果と公害
防止との関係を示す説明図、第4図及び第6図は従来装
置の構成図、第5図は従来装置の動作μ2明図である。 1・・・0211fl麿d、2・・・燃焼炉の負荷とな
る変化量を検出する流量計、3・・・関数発生器、4・
・・バイアス発!1器、5・・・加算器、6・・・調節
器、8・・・CO濃度計、18・・・関数発生器、20
・・・空気流量調節系 第1図 第2図 第3図 第4図 第5図 第り図
1図の本発明実施例装置の動作説明図、第3図は燃焼プ
ロセスにおいて空気量に対ける省エネルギー効果と公害
防止との関係を示す説明図、第4図及び第6図は従来装
置の構成図、第5図は従来装置の動作μ2明図である。 1・・・0211fl麿d、2・・・燃焼炉の負荷とな
る変化量を検出する流量計、3・・・関数発生器、4・
・・バイアス発!1器、5・・・加算器、6・・・調節
器、8・・・CO濃度計、18・・・関数発生器、20
・・・空気流量調節系 第1図 第2図 第3図 第4図 第5図 第り図
Claims (1)
- 燃焼炉からの排ガス中のO_2濃度を検出する手段と、
前記燃焼炉の負荷変動を検出する手段と、負荷信号に基
づき低負荷のときにO_2値が大となるO_2設定信号
を発生する第1の関数発生器と、前記徘ガス中のCO濃
度を検出する手段と、CO濃度信号が所定値をこえた後
CO値に応じてO_2を増大させるO_2設定信号を発
生する第2の関数発生器と、O_2値を手動設定するバ
イアス発生器と、前記第1、第2の関数発生器からのO
_2設定信号並びに前記バイアス発生器からのO_2手
動設定信号とを加算する加算器と、前記O_2濃度検出
手段からのO_2濃度信号が変化量として、前記加算器
からの出力信号が設定信号として与えられ、調節出力を
空気流量調節系に与える調節器とを具備し、前記燃焼炉
が最適CO値且つ負荷変動に応じて最適の低過剰空気率
状態で運転されているときには、O_2設定信号に補正
を加えず、CO濃度が所定値を越えて増大したときCO
値に関連した補正信号を前記O_2設定信号に加算して
燃焼制御を行うようにしたことを特徴とする燃焼プロセ
スの低過剰空気率運転制御装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP738986A JPS62166219A (ja) | 1986-01-17 | 1986-01-17 | 燃焼プロセスの低過剰空気率運転制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP738986A JPS62166219A (ja) | 1986-01-17 | 1986-01-17 | 燃焼プロセスの低過剰空気率運転制御装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS62166219A true JPS62166219A (ja) | 1987-07-22 |
JPH0321808B2 JPH0321808B2 (ja) | 1991-03-25 |
Family
ID=11664568
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP738986A Granted JPS62166219A (ja) | 1986-01-17 | 1986-01-17 | 燃焼プロセスの低過剰空気率運転制御装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS62166219A (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2016104383A1 (ja) * | 2014-12-25 | 2016-06-30 | 富士電機株式会社 | 燃焼制御装置、燃焼制御方法、燃焼制御プログラムおよびコンピュータ読み取り可能な記録媒体 |
Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS56130534A (en) * | 1980-03-18 | 1981-10-13 | Sumitomo Metal Ind Ltd | Combustion controlling method |
-
1986
- 1986-01-17 JP JP738986A patent/JPS62166219A/ja active Granted
Patent Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS56130534A (en) * | 1980-03-18 | 1981-10-13 | Sumitomo Metal Ind Ltd | Combustion controlling method |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2016104383A1 (ja) * | 2014-12-25 | 2016-06-30 | 富士電機株式会社 | 燃焼制御装置、燃焼制御方法、燃焼制御プログラムおよびコンピュータ読み取り可能な記録媒体 |
JPWO2016104383A1 (ja) * | 2014-12-25 | 2017-04-27 | 富士電機株式会社 | 燃焼制御装置、燃焼制御方法および燃焼制御プログラム |
CN106796029A (zh) * | 2014-12-25 | 2017-05-31 | 富士电机株式会社 | 燃烧控制装置、燃烧控制方法、燃烧控制程序及计算机可读存储介质 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPH0321808B2 (ja) | 1991-03-25 |
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