JPS63306310A - 燃焼制御方法及びその方法を使用する燃焼制御装置 - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は燃焼用空気の流量をコントロールする燃焼制御
方法及びその方法を使用する燃焼制御装置に関するもの
である。

従来の技術 従来、燃焼を制御する方法及び装置としては、特開昭５
９−１３８８１１号公報、同５８−１４６１２４号公報
で開示されるものがある。

前者の特開昭５９−１３８８１１号のものは、半導体か
らなる燃焼センサを炎中に配置し、その電気抵抗の変化
で燃焼状態を監視し、酸欠及び失火を検知したときに燃
焼を停止させようとするものである。

後者の特開昭５８−１４６１２４号のものは、光学的測
定器で火炎の発光スペクトルを分光分析し、これから火
炎の温度分布を求め、これを最適燃焼状態時の火炎の温
度分布と比較して制御信号を出力するもので、この出力
によって火炎の形を一定にコントロールしようとするも
のである。

しかし、前者は燃焼の０Ｎ−ＯＦＦを行なうのみで、炉
内の燃焼火炎自体の制御を行なうものでない。また後者
は発光スペクトルを分光分析するので、検出部、制御部
が複雑化するという欠点がある。

このような欠点がない燃焼制御方法及び装置として昭和
６０年１月２５日付熱産業経済新聞で開示されるものが
ある。

これはジルコニア０□センサを煙道中に設置してこの煙
道を通る排ガス中の０２％を測定し、この０２％を指標
として燃焼用押込空気量が負荷条件に応じた最適な量と
なるよう送風機の回転数をインバータで制御するもので
ある。

しかし、上記ジルコニア０□センサを用いた燃焼制御方
法及び装置は炉中での燃焼状態を簡易に制御しつるもの
であるが、次のような欠点がある。

１）煙道中にセンサを設置しなければならないので、燃
焼室出口から測定部までの間に存在する点検口あるいは
構造上生じた隙間より外気が侵入した場合、燃焼室内で
の０２？！Ａ度が高くなったものと誤って判断してしま
う。

２）燃焼室出口から測定部までのガスの流れに起因し、
タイムラグが生じる。

３）　ジルコニア０２センサには３０〜４０秒の応答遅
れがある。このためよりスピーディな制御を行なう場合
のネックとなる。

上記ジルコニア０２センサの代りに特開昭５９−１３７
７１９号等に記載の光センサを用いることも考えられる
が、これらの光センサは単に光パワーを検出するのみで
あるので、直ちに適用することはできない。

このような欠点を解消するものとして特願昭６１−２５
０９８６号明細書に記載の技術がある。

これは、液体または気体の燃料及び燃焼用空気の供給を
受けて火炎を形成する燃焼器における該燃料の流量信号
および該燃焼器の排ガス中の０□％信号を得て該０２％
が該燃料の流量に対して妥当な０２％とずれているとき
にその偏差を演算しその偏差を解消するための出力を上
記燃焼用空気の流量調節部に対して行なう燃焼制御方法
において、上記火炎から光パワー信号を検出してそこか
ら光パワーの振幅に関する信号を得、ついでこれを、予
め得た燃料流量についての妥当な０２％に対応した光パ
ワーの振幅に関する信号と比較してその偏差を求め、し
かる後該偏差を解消するための出力を上記燃焼用空気の
流量調節部に対して行なうことを特徴とするものである
。

発明が解決しようとする問題点 しかしながら、特願昭６１−２５０９８６号のものは各
燃料流量についての妥当な０２％に対応した光パワーの
振幅に関する信号データをバーナの種類に応じて用意す
る必要があり、面倒である。

また信頼性を高めるには光パワーの振幅に関する信号を
多く得た上で比較演算を行なう必要がある。このため応
答時間が長くなるという欠点がある。

問題点を解決するための手段 燃焼状態は、燃料と空気との混合比率によって大きく変
化し、その比率は一般に空気比として燃焼管理上の重要
なポイントとなっている。

例えば、その空気比を大きくし過ぎた場合には、排ガス
損失が増加し、熱効率の低下及びＮＯＸ、すす濃度の増
大が起り燃焼状態としては良くない状態となる。また逆
に空気比を小さくし過ぎた場合には不完全燃焼となり黒
煙が発生し、また失火にもつながりこれもまた燃焼状態
としては良くない状態となる。よって良い燃焼状態とは
、不完全燃焼が起こらない最少の空気比での燃焼である
。

ところで、重油あるいはガス等を燃料とするバーナの火
炎より発生する光強度は燃焼量を一定とした場合、空気
比の違いによって第３図（ａ）に示すような変化を示し
、その光パワー信号は常時振動したノコギリ状の波型を
示す。

そして、さらにこの光パワー信号を周波数解析すれば第
３図（ｂ）　に示すようなスペクトル信号になる。

この図から明らかなように空気比率が増大するとともに
高い周波数成分が増加しており、したがって光パワー信
号の周波数解析結果を見ればある燃料供給量下における
燃料状態を検出することができる。

そして予め各燃料流量毎に最適燃焼状態下のスペクトル
信号を得ておき、これとある燃焼状態下のスペクトル信
号とを対比すれば、現在の燃料流量下における燃焼状態
の適否ないし偏差を検知することができる。

このような特性はバーナタイプが異なっても同様な傾向
を示す。

発明者等はかかる知見に基づき前記従来技術の欠点を改
良すべく本発明を完成させたものである。

すなわち本発明の燃焼制御方法は、火炎から光パワー信
号を検出してそこから光パワーの振幅に関する信号を得
、次いでその信号を周波数解析してパワースペクトルを
得、該パワースペクトル信号から燃焼状態を検出して該
燃焼状態を最適燃焼状態と比較し、その偏差を求め、し
かる後詰偏差を解消するための出力を燃焼用空気の流量
調節部に対して行なうという手順を採用している。

また本発明の燃焼制御装置は、燃焼器で形成される火炎
から光パワー信号を検出する半導体光センサと、該半導
体光センサからの信号を周波数解析する周波数解析器と
、該周波数解析器からのスペクトル信号を得て燃焼状態
を検出して予め記憶した最適燃焼状態と比較しその偏差
を演算出力する光パワー振動調節器と、該光パワー振動
調節器からの出力を得て上記偏差を解消するに必要な燃
焼用空気の流量を得るための出力を燃焼用空気供給管の
流量調節弁に対して行なう流量調節器とを備えた構成を
採用している。

作用 液体または気体の燃料及び燃焼用空気が燃焼器に供給さ
れ火炎が形成されることによって炉。

タービン等の運転が開始される。

本発明の燃焼制御方法によれば、火炎から光パワー信号
を検出してそこから振幅に関する信号を得、次いでその
信号を周波数解析してパワースペクトルを得る。

このパワースペクトルを利用して燃焼状態を検知し、こ
れを最適燃焼状態と比較し、その偏差を求め、しかる後
その偏差を解消するための出力を燃焼用空気の流量調節
部に対して行なう。

このようにパワースペクトルを利用して燃焼状態を検知
するので燃焼状態を的確に把握することができる。従っ
て燃焼制御も適切なものとなる。

また異なるタイプの燃焼器であっても同じデ−夕によっ
て制御が可能になる。

また、本発明の燃焼制御装置によれば、半導体光センサ
は燃焼器の火炎からその光パワーを検出して周波数解析
器に送る。

光センサとして半導体のものを使用するので周波数解析
器で得られるスペクトル信号は異なる燃焼状態間のもの
で違いが明確になる。

スペクトル信号は光パワー振動調節器に送られ、燃焼状
態の抽出に使用される。

光パワー振動調節器は各種燃焼量に対応する最適燃焼状
態を予め記憶しており、これと現状の燃焼状態との比較
を行ない、その偏差を演算出力する。

流量調節器は偏差を解消するための出力を燃焼用空気供
給管の流量調節弁に対して行なう。

このため、空気比は常に適正な値に保持され、安定した
燃焼が持続される。また光パワーの検出は、燃焼器がバ
ーナであるときは炉内で行なうので、タイムラグ等を生
じることなく迅速かつ適正な制御を行なうことができる
。

実施例 以下各種実施例をもって本発明を具体的に説明する。

実施例１ 第１図ないし第６図に基づき本発明の第１の実施例につ
いて説明する。

第１図において符号１は金属製品等を加熱処理するため
の炉である。

炉１には燃焼器たるスワラ−タイプのバーナ２が設けら
れている。バーナ２には燃料供給管３および燃焼用空気
供給管４が接続されている。

そして、燃料供給管３には流量調節弁５および流量計６
が設けられ、燃焼用空気供給管４には流量調節弁７が設
けられている。

燃料の流量調節弁５は温度調節器８により制御されるよ
うになっている。

すなわち、炉１には温度計９が設置されており、温度調
節器８はこの温度計９からの信号と上記流量計６からの
信号を得、炉内温度と設定温度との差から設定温度を得
るに必要な燃焼量（燃料流量）を演算し、出力するよう
になっている。

この出力は燃料の流量調節弁５と燃料用空気の流量調節
弁７の方に対してなされる。

このため設定温度から炉内温度がずれると設定温度にも
どるように燃料および燃焼用空気の流量が加減される。

燃料の流量に対する燃焼用空気の流量は、例えば第５図
および第６図のデータからＮｏＸ値、すす濃度値の上限
に対応する空気比率を設定することにより得られる。温
度調節器８は上記のデータから必要な燃焼用空気流量を
演算する。

しかし、この出力がそのまま燃焼用空気の流量調節弁７
に対し成されるのは望ましくない。

例えば炉１の扉（図示せず）が開けられて炉内での空気
量が変化し燃焼状態に変動を来すことがある。そのよう
な場合にも上記のデータに基づく出力でそのまま弁７が
コントロールされるとすすが多く発生してしまう。

このような不具合を解消するため、温度調節器８からの
出力は燃焼用空気流量補正器１ｏにて補正された後、流
量調節弁７に向うようになっている。

燃焼用空気流量補正器１０は前記温度調節器８とともに
燃焼用空気の流量調節部１１を構成している。

燃焼用空気流量補正器１０に対する補正用出力は次のよ
うな燃焼制御装置において作られる。

燃焼制御装置は、第１図で示されるように、バーナ２で
形成される火炎１２から光パワー信号を検出する半導体
光センサ１３と、該半導体光センサ１３からの信号を周
波数解析する周波数解析器１４と、該周波数解析器１４
からのスペクトル信号を得て燃焼状態を検出して予め記
憶した最適燃焼状態と比較しその偏差を演算出力する光
パワー振動調節器１５と、該光パワー振動調節器１５か
らの出力を得て上記偏差を解消するに必要な燃焼用空気
の流量を得るための出力を燃焼用空気供給管４の流量調
節弁７に対して行なう流量調節器１１とを備えてなる。

半導体光センサ１３はその検出器１６内にフォトダイオ
ードまたはフォトトランジスタ等を備え、その受光部１
７は炉１内の火炎に対向する箇所に設置されている。フ
ォトダイオード等と受光部との間は光ファイバ１８で接
続されている。

この半導体光センサ１３の検出部１６にて第３図（ａ）
のような光パワー振動の信号が得られる。この信号は必
要に応じて増幅器１９により増幅される。

周波数解析器１４は増幅器１９からの信号を受けるよう
になっており、ＦＦＴ　（Ｆａｓｔ　ＦｏｕｒｉｅｒＴ
ｒａｎｓｆｏｒｍ）式分析器で構成されている。しかし
、ＴＦ振動分析器等他の方式のもので構成しても良い。

周波数解析器１４により第３図（ａ）の時系列で変化す
る信号が同図（ｂ）のごとき周波数領域のパワースペク
トルに変換される。

第３図のデータは、燃焼炉においてスワラ−タイプの保
炎器を使用した燃焼器でＡ重油を６０１／ｈ燃焼させ、
空気比率を１．０７　、１．１２゜１．１７．１．３２
の４段階で変化させることによって得られたものである
。

光パワー振動調節器１５はコンピュータであり、第３図
（ｂ）で示されるようなパワースペクトル信号を受けて
第２図で示される手順で演算を行ない一定の出力を行な
う。

この手順を説明すると、まずステップ１でパワースペク
トル信号を入力し、次のステップ２で第４図（ａ）のご
とくパワースペクトル信号の全体の積分値Ａを算出し、
さらにステップ３で特定周波数帯域の積分値Ｂを算出す
る。

特定周波数帯域は、燃焼状態の変化によりパワースペク
トルが最も大きく変化する周波数で、この場合（最大周
波数／２）から（最大周波数）の範囲に設定されている
。ステップ４では、積分比Ｂ／Ａ＝Ｃを求める。

一方、各種燃料流量に対する最適燃料状態の積分比りが
予め求められており、そのデータは光パワー振動調節器
１５内に記憶されている。

ステップ５ではＤに対するＣの偏差Ｅ＝Ｃ−りを求め、
ステップ６でＥから燃焼用空気流量補正係数Ｆを算出す
る。

なお、ステップ２．４を省略し、第４図（ｂ）のごとく
積分値Ｂのみを算出し、これを最適燃焼状態下の対応積
分値と対比し、差を求め、補正係数を算出するようにし
てもよい。

上記燃焼用空気流量補正係数Ｆは、フローチャートには
示さないが、次のようにして算出する。

偏差Ｅが０となるようにＥに比例した制御量とＥの積分
値に比例した制御量を加えた制御量Ｇを算出する。

Ｇを用いて、次式からＦを算出する。

Ｆは、光パワー振動調節器１５から燃焼用空気流量補正
器１０に出力される。

燃焼用空気流量補正器１ｏは、Ｆの外、前記温度調節器
８から基準空気流量信号Ｈを受ける。

基準空気流量信号Ｈは、空気流量調節弁７の次回の開度
と現在の開度との比較結果で、現在よりも開くか閉める
か及びその程度を示すものであり、第５図及び第６図の
データ等に基づき温度調節器８で演算出力される。

燃焼用空気流量補正器１０はＦ、Ｈを得て次の補正式か
ら空気流量調節信号Ｉを求め、これを弁７に出力し、そ
の開度を調節する。

なお、この式において、Ｇは％データであり、０〜１０
０％の範囲内の値である。Ｇ＝Ｏ〜５０％のときを弁開
度の減少、Ｇ＝５０〜１００％のときを弁開度の増加と
し、例えばＧ＝４０％のときはＩ　＝０．８　Ｈ，Ｇ＝
　６０％のときはＩ＝１．２Ｈとなる。

これにより、計算上京められたＨはＧによって増または
減の補正を受けて■として弁７に出力されることになる
。

かくて炉１は最適燃焼状態で常時稼動することとなる。

炉１の扉から新たに材料の出し入れが行なわれることに
より０２％が一時的に増大することがあっても、その０
２％の変化は直ちに光センサ１３によって検知されるの
で、即座に調節弁７の調節がなされ適正な０□％に速や
かに復帰する。

実施例２ 第７図および第８図に基づき本発明の第２の実施例につ
いて説明する。

この実施例は光パワー振動調節器１５で使用する信号を
変え、またその処理手順を変えてなるものである。

この手順について説明すると、まずステップ１でパワー
スペクトル信号を入力し、次のステップ２で第８図（ａ
）で示されるようにパワースペクトル全体での最大値Ｊ
を求め、さらにステップ３で特定周波数帯域のパワース
ペクトルの最大値Ｋを求める。

特定周波数帯域は前記実施例におけると同様最大周波数
の１／２から最大周波数までの範囲である。

ステップ４では最大値比Ｌ＝に／Ｊを求める。

一方各種燃料流量に対する最適燃焼状態の比Ｍが予め求
められており、そのデータが光パワー振動調節器１５内
に記憶されている。

ステップ５ではＭに対するしの偏差Ｎ＝Ｌ−Ｍを求め、
ステップ６でＮから燃焼用空気流量補正係数０を算出す
る。

Ｎから０を算出する手順は第１の実施例におけると同様
である。

燃焼用空気流量補正器１０は光パワー撮動調節器１５か
らの信号０を受けて、温度調節器８からの基準空気流量
信号を補正し、空気流量調節信号として空気流量調節弁
７に出力する。

なお、パワースペクトルから得る信号として第８図（ｂ
）のごとき特定周波数帯域の最大値にのみを用いるよう
にしてもよい。その場合は予め最適燃焼状態下の対応最
大値を求めておき、これらの対比から偏差を求める。

あるいは第８図（Ｃ）のごとく特定周波数帯域のパワー
スペクトルの平均値Ｐを求め、これと対応する最適燃焼
状態下の平均値との比較から偏差を算出し、これを利用
するようにしてもよい。

また第８図（ｄ）のごとく特定周波数帯域のパワースペ
クトルの平均値Ｐの他に全周波数帯域のパワースペクト
ルの平均値Ｑを求めるとともにこれらの光パワーを求め
、これを対応する最適燃焼状態下の平均値と比較し、偏
差を出すようにしてもよい。

実施例３ 第９図および第１０図に基づき本発明の第３の実施例に
ついて説明する。

第９図において符号２０は多数のノズル２１を備えたバ
ーナを示しており、符号２２は該バ−す２ｏのノズル２
１からの火炎２３により加熱される金型を示している。

このバーナ２０は第１図のバーナ２と異なり、炉１で囲
まれることなく大気中に開放されている。

バーナ２０には燃料ガスと燃焼用空気の混合気を作る混
合器２４が接続され、混合器２４には燃料供給管２５お
よび燃焼用空気供給管２６が接続されている。

そして混合器２４とバーナ２０との間の混合気供給管２
７および燃焼用空気供給管２６にそれぞれ流量調節弁２
８．２９が設けられている。

燃料の流量調節弁３０は温度調節器３１により制御され
るようになっている。

すなわち、金型２２には熱電対３２が取り付けられてお
り、ここからの検出信号は変換器３３で所定の信号レベ
ルに変換されて温度調節器３１に送られる。温度調節器
３１は温度設定部を備えており、熱電対３２からの検出
温度と設定温度との差を解消するための出力を混合気の
流量調節弁２８に対して行ない、混合気の流量を調節す
る。

しかし、混合気の増減を行なっても燃焼用空気の流量を
そのままにしておくとＮＯｘ、すす等の発生を来す等燃
焼不良を生じる。

これを防止するため燃焼用空気供給管２６の流量調節弁
２９には燃焼制御装置が付設されている。

燃焼制御装置は、第９図で示されるように、バーナ２０
で形成される火炎２３から光パワー信号を検出する半導
体光センサ３４と、該半導体光センサ３４からの信号を
周波数解析する周波数解析器３５と、該周波数解析器３
５からのスペクトル信号を得て燃焼状態を検出して予め
記憶した最適燃焼状態と比較しその偏差を演算出力する
光パワー振動調節器３６と、該光パワー振動調節器３６
からの出力を得て上記偏差を解消するに必要な燃焼用空
気の流量を得るための出力を燃焼用空気供給管２６の流
量調節に対して行なう流量調節器３７とを備えてなる。

半導体光センサ３４、周波数解析器３５、光パワー振動
調節器３６は第１の実施例におけると同様の構成になっ
ている。

しかして、半導体光センサ３４の検出部３８にて第１０
図（ａ）のような光パワー振動の信号が得られ、必要に
応じて増幅器３９により増幅される。

この信号は周波数解析器３５により同図（ｂ）のような
周波数領域のパワースペクトルに変換される。

そして光パワー振動調節器３６において第２図で示され
るような手順で処理される結果、該振ｗＪ調節器３６か
ら燃焼用空気流量調節器３７に対し一定の出力が行なわ
れる。この出力は第１の実施例におけるＦに相当する。

燃焼用空気流量調節器３７はＦに基づき燃焼用空気流量
調節弁２９の開度を調節する信号を該弁２９に対し出力
する。

かくてバーナ２０はまわりの空気量の如何に拘らず最適
の燃焼状態で稼動することとなる。

なお、この実施例による方法および装置は金型２２の加
熱のみならず、トリベ、鋳物の塗型等の加熱乾燥にも使
用可能である。

実施例４ 第１１図に基づき本発明の第４の実施例について説明す
る。

第１１図において符号４０は金属製品等を加熱処理する
ための炉である。

炉４０には燃焼器たるスワラ−タイプのバーナが２基設
けられている。各バーナ４１，４２には燃料供給管４３
および燃焼用空気供給管４４．４８が接続されている。

そして、２本の燃料供給管４３の上流側の木管４５には
、流量調節弁４６および流量計４７が設けられ、２本の
燃焼用空気供給管４’４．４８およびこれらの本管４９
にはそれぞれ流量調節弁５０，５１゜５２が設けられて
いる。

燃料の流量調節弁４６は温度調節器５３により制御され
るようになっている。

すなわち、炉４０には温度計５４が設置されており、温
度調節器５３はこの温度計５４からの信号と上記流量計
４７からの信号を得、第１の実施例におけると同様にし
て炉内温度と設定温度との差から設定温度を得るに必要
な燃焼量（燃料流量）を演算し、出力するようになって
いる。

この出力は燃料の流量調節弁４６と燃焼用空気の本管４
９側流量調節弁５２の方に対してなされる。

このため設定温度から炉内温度がずれると設定温度にも
どるように燃料および燃焼用空気の流量が加減される。

燃焼用空気の流量は第１の実施例におけると同様にして
演算出力される。

このため全バーナ４１，４２に向う燃焼用空気は本管４
９において流量を調節されることになる。

しかし、燃焼用空気が各バーナ４１，４２に適切に分配
されるとは限らず、一方のバーナが適正な燃焼状態にあ
っても他方のバーナは燃焼不良を起こし、ＮＯｘ等を発
生させることがある。

このような不具合を解消するため、各バーナ４１．４２
に向う管４４．４８毎に上記のごとく流量調節弁５０．
５１が設けられるとともに各流量調節弁５０．５１毎に
燃焼制御装置が設けられている。

各燃焼制御装置は、第１１図で示されるように、各バー
ナ４１，４２で形成される火炎５５．５６から光パワー
信号を検出する半導体光センサ５７と、該半導体光セン
サ５７からの信号を周波数解析する周波数解析器５８と
、該周波数解析器５８からのスペクトル信号を得て燃焼
状態を検出して予め記憶した最適燃焼状態と比較しその
偏差を演算出力する光パワー振動調節器５９と、該光パ
ワー振動調節器５９からの出力を得て上記偏差を解消す
るに必要な燃焼用空気の流量を得るための出力を燃焼用
空気供給管４４．４８の流量調節弁５０．５１に対して
行なう流量調節器６０とを備えてなる。

半導体光センサ５７、周波数解析器５８、光パワー振動
調節器５９は第１の実施例におけると同様の構成になっ
ている。

しかして、半導体光センサ５７の検出器６１にて第３図
（ａ）のような光パワー振動の信号が得られ、必要に応
じて増幅器６２により増幅される。

この信号は周波数解析器５８により同図（ｂ）のような
周波数領域のパワースペクトルに変換される。

そして光パワー振ａ調節器５９において第２図で示され
るような手順で処理される結果、該振動調節器５９から
燃焼用空気流量調節器６０に対し一定の出力が行なわれ
る。この出力は第１の実施例におけるＦに相当する。

燃焼用空気流量調節器６０はＦに基づき燃焼用空気流量
調節弁５０．５１の開度を調節する信号を８弁５０，５
１に対し出力する。

かくて各バーナ４１．４２は常時適正な空気量を得て最
適の燃焼状態で稼動することとなる。

発明の効果 本発明に係る燃焼制御方法は以上のような構成からなる
ので、空気量の変動に影晋されることなく火炎の燃焼状
態を制御できるのはもちろんのこと、演算処理の迅速化
を図って応答時間を短縮できるとともに検出精度を上げ
て信頼性を高めることができるものである。

また、バーナのタイプが異なっても同様に制御すること
ができるので、データの収集等に手間がかからず、従っ
て燃焼制御をより簡易になしつるものである。

さらに、熱処理炉、溶解炉等のごとく１つの燃焼室に対
して複数基のバーナを有する場合、従来の燃焼制御方式
である排ガス０２％を指標とした制御では煙道部の０２
％等最終的に集合された値を基にして各バーナを一様に
制御する方式となるためバーナ個々の空気比のバラツキ
については調節不可能であった。これに対し木刀式では
バーナ火炎個々の火炎に対応した光センサを用いること
によってそれぞれの燃焼状態をｍＡに保つことが可能と
なり、例えばトンネル状の連続加熱炉の場合のように出
入口付近と炉体中央部での外気のモレ込みによる０２％
のちがいが生ずる場合などより適切に個々のバーナの空
気比を調節することが可能となる。

さらに本発明はパワースペクトル比で火炎状態を検出す
るので、従来の排ガス０２％検出方式に比し、黒煙発生
点がばらつくことがない。

すなわち、第１２図で示されるように、空気比（排ガス
０２％）、燃料供給量の変化に関係なく、また燃料の微
粒化状態、燃料油適と空気の混合状態等に関係なく、黒
煙発生点はほぼ一定となる。

従って本発明によれば黒煙発生の予防を簡易かつ適切に
行なうことができるものである。

また本発明に係る燃焼制御装置は従来のものに周波数解
析器を付設することで足りるので、設備の改変に手間と
費用を多く必要としない。

また該装置は、光センサを用いて光パワーを検出するの
で、該センサは火炎に対向する任意の箇所に設置するこ
とができる。従って、従来のジルコニア０２センサのご
とき煙道中に限定されるということはない。それ故、簡
易に組みたてることのできるものである。

【図面の簡単な説明】

第１図ないし第６図は本発明の一実施例を示し、第１図
は燃焼制御装置を炉に設けた場合のシステム図、第２図
は該装置内で実行される手順のフローチャート、第３図
（ａ）　は火炎から検出される光パワー振動を各種空気
比に対応して示す波形図、同図（ｂ）は同図（ａ）に対
応するパワースペクトル図、第４図（ａ）　はパワース
ペクトルの全周波数域と特定周波数帯域との面積関係を
示す図、同図（ｂ）は特定周波数帯域の位置と面積を示
す図、第５図は空気比率−ＮＯＸ関係線図、第６図は空
気比率−すす濃度関係線図、第７図および第８図は本発
明の第２の実施例を示し、第７図は第２図に対応するフ
ローチャート、第８図は第３図に対応し、第８図（ａ）
は信号ＪとＫとの関係、同図（ｂ）は信号Ｋ、同図（Ｃ
）は平均値Ｐ、同図（ｄ）は信号ＰとＱとの関係をそれ
ぞれ示すスペクトル図、第９図および第１０図は本発明
の第３の実施例を示し、第９図は燃焼制御装置を金型の
加熱バーナに設けた場合のシステム図、第１０図（ａ）
は大気開放下の燃焼火炎から得られる光パワー振動波形
図、同図（ｂ）はパワースペクトル図、第１１図は本発
明の第４の実施例を示すシステム図、第１２図は排ガス
０２％とパワースペクトル比との間係図において黒煙発
生点を示したグラフである。 １：炉、２：バーナ、７：エア流量調節弁、１０：補正
器、１１：流量調節器、１２：火炎、１３：光センサ、
１４：周波数解析器、１５：光パワー振動調節器、２０
ニバーナ、２２：金型、２３：火炎、２９：エア流量調
節弁、３４：光センサ、３５：周波数解析器、３６：光
パワー振動調節器、３７：流量調節器、４０：炉、４１
．４２：バーナ、５０，５１：エア流量調節弁、５５，
５６：火炎、５７：光センサ、５８：周波数解析器、５
９：光パワー振動調節器、６０：流量調節器。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）火炎から光パワー信号を検出してそこから光パワ
   ーの振幅に関する信号を得、次いでその信号を周波数解
   析してパワースペクトルを得、該パワースペクトル信号
   から燃焼状態を検出して該燃焼状態を最適燃焼状態と比
   較し、その偏差を求め、しかる後該偏差を解消するため
   の出力を燃焼用空気の流量調節部に対して行なうことを
   特徴とする燃焼制御方法。
2. （２）燃焼器で形成される火炎から光パワー信号を検出
   する半導体光センサと、該半導体光センサからの信号を
   周波数解析する周波数解析器と、該周波数解析器からの
   スペクトル信号を得て燃焼状態を検出して予め記憶した
   最適燃焼状態と比較しその偏差を演算出力する光パワー
   振動調節器と、該光パワー振動調節器からの出力を得て
   上記偏差を解消するに必要な燃焼用空気の流量を得るた
   めの出力を燃焼用空気供給管の流量調節弁に対して行な
   う流量調節器とを備えてなることを特徴とする燃焼制御
   装置。