JPS6341727A - 燃焼振動監視装置 - Google Patents
燃焼振動監視装置Info
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- JPS6341727A JPS6341727A JP61182805A JP18280586A JPS6341727A JP S6341727 A JPS6341727 A JP S6341727A JP 61182805 A JP61182805 A JP 61182805A JP 18280586 A JP18280586 A JP 18280586A JP S6341727 A JPS6341727 A JP S6341727A
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- 238000012544 monitoring process Methods 0.000 title abstract description 3
- 238000012806 monitoring device Methods 0.000 claims description 21
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 claims description 6
- 238000001514 detection method Methods 0.000 claims 1
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- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 20
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- 238000004458 analytical method Methods 0.000 description 4
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- 238000012545 processing Methods 0.000 description 2
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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
- F23N5/16—Systems for controlling combustion using noise-sensitive detectors
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
- F23N—REGULATING OR CONTROLLING COMBUSTION
- F23N2223/00—Signal processing; Details thereof
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
- F23N—REGULATING OR CONTROLLING COMBUSTION
- F23N2225/00—Measuring
- F23N2225/04—Measuring pressure
Landscapes
- 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)
- 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、ボイラ火炉あるいはダクト内等に発生ずる気
柱共鳴振動を予知するための燃焼振動子監視装置に関す
るものである。
柱共鳴振動を予知するための燃焼振動子監視装置に関す
るものである。
ボイラ火炉あるいはダクト内等の空間内においては、振
動燃焼による気柱共鳴振動現象が時々起り、騒音を発生
したり、機器を損傷したりするので、その対策が以前か
ら要望されている。
動燃焼による気柱共鳴振動現象が時々起り、騒音を発生
したり、機器を損傷したりするので、その対策が以前か
ら要望されている。
例えば、従来のボイラにおける燃焼振動発生の監視装置
を第７図に示す。燃焼振動監視装置はボイラ（機器）Ｉ
Ｋ取りつけられた圧力センサ２と、圧力センサ２の圧力
信号を増幅するアンプ３、アナログの圧力信号をデジタ
ル圧力信号に変換するためのアナログ／デジタル変換装
置４、圧力信号を周波数成分（Ｉｆ ）に分解する周波
数変換装置５、振動を生じている周波数の圧力振幅最大
値（Ｉ、）と全周波数の全圧力振幅合計値（工、）の比
を算出するＩ、／Ｉ。算出装置６，１．／Ｉ。５８０％
の時に警報を音と光で出力する警報装置７かも構成され
ている。
を第７図に示す。燃焼振動監視装置はボイラ（機器）Ｉ
Ｋ取りつけられた圧力センサ２と、圧力センサ２の圧力
信号を増幅するアンプ３、アナログの圧力信号をデジタ
ル圧力信号に変換するためのアナログ／デジタル変換装
置４、圧力信号を周波数成分（Ｉｆ ）に分解する周波
数変換装置５、振動を生じている周波数の圧力振幅最大
値（Ｉ、）と全周波数の全圧力振幅合計値（工、）の比
を算出するＩ、／Ｉ。算出装置６，１．／Ｉ。５８０％
の時に警報を音と光で出力する警報装置７かも構成され
ている。
このよ５な構造において、ボイラ１内の圧力変動は圧力
センサ２で検出して電気信号に変換し、アンプ３で増帳
した後周波数変換装置５に入力する。
センサ２で検出して電気信号に変換し、アンプ３で増帳
した後周波数変換装置５に入力する。
周波数変換装置５では、第８図に演算系統図を示す様に
その電気信号を高速フーリエ変換器（ＦＦＴ）８を用い
て周波数分析を行い、自己パワースペクトルから、その
ときの周波数成分（Ｉｆ）を求める。これと同時に各周
波数に対する全圧力振幅合討値工。を積分器９で求め、
圧力振幅最大値１１を乗算器１０で求めて除算器１１で
その比Ｉｆ／Ｉ。
その電気信号を高速フーリエ変換器（ＦＦＴ）８を用い
て周波数分析を行い、自己パワースペクトルから、その
ときの周波数成分（Ｉｆ）を求める。これと同時に各周
波数に対する全圧力振幅合討値工。を積分器９で求め、
圧力振幅最大値１１を乗算器１０で求めて除算器１１で
その比Ｉｆ／Ｉ。
即ち共鳴周波数発生率を１．／Ｉ。算出装置６で算出す
る。
る。
この演算装置５で算出した共鳴周波数発生率を警報装置
７によって刻々表示する、 従って、保守員は、その警報装置７の警報によって現在
表示されている共鳴周波数発生率即ち共鳴撮動発生確率
から何秒後に共鳴振動が起り得るか推測がつくので、そ
の共鳴周波数発生率が所定の値例えば８０％に達したと
き、ボイラの燃焼状態を制御する等未然に共鳴振動の発
生によるトラブルを防止することができる。
７によって刻々表示する、 従って、保守員は、その警報装置７の警報によって現在
表示されている共鳴周波数発生率即ち共鳴撮動発生確率
から何秒後に共鳴振動が起り得るか推測がつくので、そ
の共鳴周波数発生率が所定の値例えば８０％に達したと
き、ボイラの燃焼状態を制御する等未然に共鳴振動の発
生によるトラブルを防止することができる。
ところが、ボイラーの火炉の振動周波数は火炉の寸法、
火炉内の温度によって決まる。特に火炉内の温度は、一
定ではなく常に変化しているため、火炉の振動周波数も
微小に変化する。この周波数の賢化幅は、経験的にＩＨ
２以内であることが多〜１゜ 燃焼振動監視装置では炉内の周波数を直接測定出来ない
ためディジタル式のフーリエ変換器８にて火炉内の圧力
変動を周波数に変換するうフーリエ変換器８は、離散化
されているために、ある定まった周波数間隔（Δｆ−周
波数分解能）でデータが出力される。この周波数分解能
（Δｆ）は火炉から取り込む圧力データの個数Ｎと圧力
データの取り込み時間々隔Δｔから決まりその関係は次
式の様になる。
火炉内の温度によって決まる。特に火炉内の温度は、一
定ではなく常に変化しているため、火炉の振動周波数も
微小に変化する。この周波数の賢化幅は、経験的にＩＨ
２以内であることが多〜１゜ 燃焼振動監視装置では炉内の周波数を直接測定出来ない
ためディジタル式のフーリエ変換器８にて火炉内の圧力
変動を周波数に変換するうフーリエ変換器８は、離散化
されているために、ある定まった周波数間隔（Δｆ−周
波数分解能）でデータが出力される。この周波数分解能
（Δｆ）は火炉から取り込む圧力データの個数Ｎと圧力
データの取り込み時間々隔Δｔから決まりその関係は次
式の様になる。
Δｆ＝−−− ・・・・・・・・・・・・・・・ （１
）ＮΔｔ また、鱗析出来る最大周波数はサンプリングの定理で求
まり次式の様になる。
）ＮΔｔ また、鱗析出来る最大周波数はサンプリングの定理で求
まり次式の様になる。
燃焼振動を監視するには、経験的に２５０Ｈ２までの最
大周波数が必要でありアナログ／デジタル変換時のエリ
アジング歪を防ぐためには、ｆｍａｘを２５０ Ｈｚの
２倍程度にする必要がある、したがって（２）式のｆフ
ルαＸ に２５０ＨｚＸ２を代入し圧力データの取り込
み時間々隔Δｔを求めると１ｒｎｓとなる。（１）式に
Δｊｘｌｎ、ｒを代入すると火炉から取り込む圧力デー
タ数Ｎと周波数分解能Δｆの関係が求まる。火炉から取
り込む圧力データ数Ｎを増加させると周波数分解能が上
がるがフーリエ変換器８の処理速度が落ちるため警報の
出力がおそくなる。現在、実用になる処理速度における
圧力データ数は１０２４個程度であるためにＮ−１０２
４を（１）式に代入するとＯｆ中Ｉ Ｈ２となる。
大周波数が必要でありアナログ／デジタル変換時のエリ
アジング歪を防ぐためには、ｆｍａｘを２５０ Ｈｚの
２倍程度にする必要がある、したがって（２）式のｆフ
ルαＸ に２５０ＨｚＸ２を代入し圧力データの取り込
み時間々隔Δｔを求めると１ｒｎｓとなる。（１）式に
Δｊｘｌｎ、ｒを代入すると火炉から取り込む圧力デー
タ数Ｎと周波数分解能Δｆの関係が求まる。火炉から取
り込む圧力データ数Ｎを増加させると周波数分解能が上
がるがフーリエ変換器８の処理速度が落ちるため警報の
出力がおそくなる。現在、実用になる処理速度における
圧力データ数は１０２４個程度であるためにＮ−１０２
４を（１）式に代入するとＯｆ中Ｉ Ｈ２となる。
したがってこのようなディジタル式のフーリエ変ＩＡ器
８は入力がどんな周波数であろうとも出力はＩＨ２程度
に離散化される。
８は入力がどんな周波数であろうとも出力はＩＨ２程度
に離散化される。
従来技術の問題点は、フーリエ変換装置８をデジタルで
構成しているためその出力が、離散的な周波数になり共
振周波数が微小に変化している火炉の燃焼振動振幅の全
圧力振幅合計値Ｉ０．圧力振幅最大値１１を正確に測定
出来ない欠点がある。
構成しているためその出力が、離散的な周波数になり共
振周波数が微小に変化している火炉の燃焼振動振幅の全
圧力振幅合計値Ｉ０．圧力振幅最大値１１を正確に測定
出来ない欠点がある。
特に燃焼振動振幅の圧力振幅最大値工、はピーク値であ
るため、１）（Ｚの周波数分解能であっても、誤差は無
視できない程に大きい。例えば火炉が共振周波数２３．
４ ＨＺで振動していると仮定し、周波数特性が第９図
であったとする、燃焼振動監視装置は、振動周波数を直
接取り込めないため第１０図で示す様な一定のサンプリ
ング時間Δｔごとに振動振幅Ｉｔを取り込む。監視装置
内で取り込んだデータをディジタルフーリエ変換器８を
通し第１１図で示すような、周波数特性を求める１本来
第９図と第１１図は等しいはずであるが、ディジタルフ
ーリエ変換器８で変換しているために同一波形とならな
い。第９図のＸ印のみに離散化されているここで問題と
なるのは、周波数分解能の制限のため、第９図で求めた
真の値である１、−８０ｍｍＡｑ、Ｉ。−２２２，６ｍ
ｍｑ Ｉ 、 ／ Ｉ 、 −３６％と紀１１図で求め
た分析結果のＩ 、 ＝ ４４ｍｍＡ＋？、Ｉ＊＝２１
１ｍｍＡ＋７ Ｉｔ／Ｉａ＝＝２１％が異なる点であろ
う この様に第９図の炉内圧の周波数特性では共振振動数が
２３．４Ｈ！であるのに対し、デジタルフ＋ リエ変換
器８の分析振動数は２３Ｈ１であり、０、４ ＨＺの差
が生じる。
るため、１）（Ｚの周波数分解能であっても、誤差は無
視できない程に大きい。例えば火炉が共振周波数２３．
４ ＨＺで振動していると仮定し、周波数特性が第９図
であったとする、燃焼振動監視装置は、振動周波数を直
接取り込めないため第１０図で示す様な一定のサンプリ
ング時間Δｔごとに振動振幅Ｉｔを取り込む。監視装置
内で取り込んだデータをディジタルフーリエ変換器８を
通し第１１図で示すような、周波数特性を求める１本来
第９図と第１１図は等しいはずであるが、ディジタルフ
ーリエ変換器８で変換しているために同一波形とならな
い。第９図のＸ印のみに離散化されているここで問題と
なるのは、周波数分解能の制限のため、第９図で求めた
真の値である１、−８０ｍｍＡｑ、Ｉ。−２２２，６ｍ
ｍｑ Ｉ 、 ／ Ｉ 、 −３６％と紀１１図で求め
た分析結果のＩ 、 ＝ ４４ｍｍＡ＋？、Ｉ＊＝２１
１ｍｍＡ＋７ Ｉｔ／Ｉａ＝＝２１％が異なる点であろ
う この様に第９図の炉内圧の周波数特性では共振振動数が
２３．４Ｈ！であるのに対し、デジタルフ＋ リエ変換
器８の分析振動数は２３Ｈ１であり、０、４ ＨＺの差
が生じる。
従って、共振振幅数（Ｉ ｆ’）と分析振幅数（Ｉ）の
ずれ具合（０，４Ｈｚの差）により、実質的には分析結
果の振動振幅工３が倍近く変化し、１．／ＩＩ＞８０％
で異常検出をするものＫはその信頼性に大きく影響する
欠点がある。
ずれ具合（０，４Ｈｚの差）により、実質的には分析結
果の振動振幅工３が倍近く変化し、１．／ＩＩ＞８０％
で異常検出をするものＫはその信頼性に大きく影響する
欠点がある。
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、圧力振幅最大値を第二圧力振
幅最大値で補正して、真の圧力振幅最大値を求め、燃焼
振動を的確に検出して燃焼振動を未然に防ぐことができ
る燃焼振動監視装置を提供するものである。
その目的とするところは、圧力振幅最大値を第二圧力振
幅最大値で補正して、真の圧力振幅最大値を求め、燃焼
振動を的確に検出して燃焼振動を未然に防ぐことができ
る燃焼振動監視装置を提供するものである。
本発明は前述の目的を達成するためＫ、周波数変換装置
のフーリエ変換器からの周波数成分から圧力振幅最大値
と、この最大値に隣接する第二圧力振幅最大値との圧力
振幅偏差値を演算する減算器と、この圧力振幅偏差値か
ら定数を求める関数発生器と、圧力振幅最大値に定数を
乗算して真の圧力振幅最大値を求める乗算器を設け、圧
力振幅最大値を補正するようＫしたものである。
のフーリエ変換器からの周波数成分から圧力振幅最大値
と、この最大値に隣接する第二圧力振幅最大値との圧力
振幅偏差値を演算する減算器と、この圧力振幅偏差値か
ら定数を求める関数発生器と、圧力振幅最大値に定数を
乗算して真の圧力振幅最大値を求める乗算器を設け、圧
力振幅最大値を補正するようＫ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１・図は本発明の実施例に係る燃焼振動監視装置の概
略系統図、第２図は圧力振幅偏差値（Δ工）と補正係数
（ｋ）を求める概略図、第３図（ａ）から（ｄ）は単−
周波数発振器と第３図ｆｅ）から（ｈ）は従来の燃焼振
動監視装置の出力変化を示す特性図、第４図は実缶の振
動スペクトルを示す特性図、第５図は関数発生器の補正
係数（ｋ）と圧力振幅偏差値（Δ工）の特性曲線図、第
６図は振幅と周波数の特性曲線図である。
略系統図、第２図は圧力振幅偏差値（Δ工）と補正係数
（ｋ）を求める概略図、第３図（ａ）から（ｄ）は単−
周波数発振器と第３図ｆｅ）から（ｈ）は従来の燃焼振
動監視装置の出力変化を示す特性図、第４図は実缶の振
動スペクトルを示す特性図、第５図は関数発生器の補正
係数（ｋ）と圧力振幅偏差値（Δ工）の特性曲線図、第
６図は振幅と周波数の特性曲線図である。
第１図において、２は圧力センサ、５は周波数変換装置
、６は１．／１．算出装置、７は警報装置、８はフーリ
エ変換器、９は積分器、１１は除算器で従来のものと同
一のものを示す。
、６は１．／１．算出装置、７は警報装置、８はフーリ
エ変換器、９は積分器、１１は除算器で従来のものと同
一のものを示す。
１２は減算器、１３は関数発生器、１４は乗算器である
。
。
第１図において、機器（ボイラ）１の火炉内に取付けた
圧力センサ２とフーリエ変換器８、積分器９、減算器１
２、関数発生器１３、乗算器１４、除算器１１、Ｉ、／
１．算出装置６、警報器７から構成されている。本発明
の特長は、減算器１２、関数発生器１３、乗算器１４に
より圧力振幅最大値（■１ ）を補正することである。
圧力センサ２とフーリエ変換器８、積分器９、減算器１
２、関数発生器１３、乗算器１４、除算器１１、Ｉ、／
１．算出装置６、警報器７から構成されている。本発明
の特長は、減算器１２、関数発生器１３、乗算器１４に
より圧力振幅最大値（■１ ）を補正することである。
ここで関数発生器１３のΔ工、ｋ曲線の求め方を以下光
に説明する。
に説明する。
ボイラ火炉内の共鳴周波数におけろ振動は第４図に示す
ように、その形状が、正弦波入力時の形状とほぼ等しい
ことから、正弦波を利用し補正係数ｋを求めＩｐｅａｋ
Ｉ Ｋ乗じることで真の圧力振幅最大値（工、）に近
い工、を推定できる。また正弦波入力時の周波数スペク
トルの形状（山の形）は、正弦波の周波数、振幅の変化
によらないことが実数により確められている。したがっ
て補正係数には周波数と振幅には依存しない。この燃焼
振動監視装置では、補正係数にと圧力振幅偏差値ΔＩ
＝ Ｉｐｅａｋ １− Ｉｐｅａｋ ２ ［： ｄ Ｂ
］の関係を単一周波数発振器１５と従来方法の燃焼振
動監視装置１６を使い、測定することで求めた。なお、
１７は交流電圧計である。第２図に示すように、単一周
波数発振器１５の出力を第３図（ａ）〜（ｄ）で示す様
に一定工ｍαＸ に保ちながら出力周波数を、たとえば
２３Ｈ２〜２４Ｈ１までＩＨ２はど変化させた。
ように、その形状が、正弦波入力時の形状とほぼ等しい
ことから、正弦波を利用し補正係数ｋを求めＩｐｅａｋ
Ｉ Ｋ乗じることで真の圧力振幅最大値（工、）に近
い工、を推定できる。また正弦波入力時の周波数スペク
トルの形状（山の形）は、正弦波の周波数、振幅の変化
によらないことが実数により確められている。したがっ
て補正係数には周波数と振幅には依存しない。この燃焼
振動監視装置では、補正係数にと圧力振幅偏差値ΔＩ
＝ Ｉｐｅａｋ １− Ｉｐｅａｋ ２ ［： ｄ Ｂ
］の関係を単一周波数発振器１５と従来方法の燃焼振
動監視装置１６を使い、測定することで求めた。なお、
１７は交流電圧計である。第２図に示すように、単一周
波数発振器１５の出力を第３図（ａ）〜（ｄ）で示す様
に一定工ｍαＸ に保ちながら出力周波数を、たとえば
２３Ｈ２〜２４Ｈ１までＩＨ２はど変化させた。
このとき従来方式の燃焼撮動監視装置１６の出力である
Ｉｐｅａｋ １とＩｐｅａｋ ２は、第３図の（ｅ）
〜（ｋ）の様に変化する。（ここでは入力周波数を０．
２５Ｈｚステツプで変化させた） つまり、第２図の単一周波数発信器１５のピーク値工ｍ
ａｘ を第３図（ａ）〜（ｄ）で示す様に２３Ｈ２，２
３，２５Ｈｚ、２３．５Ｈｚ、２３．７５Ｈｚの様に０
．２５ Ｈ！間隔で変化させると、従来の燃焼撮動監視
装置１６では第３図（ｅ）〜（ｈｌに示す様に、２３１
（ｚでは第３図（ｅ）に示す様に２３ ＨＺの線上にＩ
ｐｅａｋ １が現われるが、第３図（ｂｌの様にピーク
値Ｉｍａｘ を２３．．２５ＨｚＫ変化させルト第３
図（ｆ）に示す様に２３Ｈ２の線上におけるＩｐｅａｋ
１は第３図（ｅ） Ｉｐｅａｋ １よりも下り、第３
図（ｃ）の様にピーク値工ｍａｓ： を２３．５ ）１
ｚに変化させると第３図（ｇ）に示すように２３Ｈ！
の線上におけるＩｐｅａｋ １と２４Ｈ２の線上におけ
るＩｐｅａｋ ２はピーク値工ｍａｘが２３．５Ｈ２で
あるＫも拘らずほぼ同一となる。
Ｉｐｅａｋ １とＩｐｅａｋ ２は、第３図の（ｅ）
〜（ｋ）の様に変化する。（ここでは入力周波数を０．
２５Ｈｚステツプで変化させた） つまり、第２図の単一周波数発信器１５のピーク値工ｍ
ａｘ を第３図（ａ）〜（ｄ）で示す様に２３Ｈ２，２
３，２５Ｈｚ、２３．５Ｈｚ、２３．７５Ｈｚの様に０
．２５ Ｈ！間隔で変化させると、従来の燃焼撮動監視
装置１６では第３図（ｅ）〜（ｈｌに示す様に、２３１
（ｚでは第３図（ｅ）に示す様に２３ ＨＺの線上にＩ
ｐｅａｋ １が現われるが、第３図（ｂｌの様にピーク
値Ｉｍａｘ を２３．．２５ＨｚＫ変化させルト第３
図（ｆ）に示す様に２３Ｈ２の線上におけるＩｐｅａｋ
１は第３図（ｅ） Ｉｐｅａｋ １よりも下り、第３
図（ｃ）の様にピーク値工ｍａｓ： を２３．５ ）１
ｚに変化させると第３図（ｇ）に示すように２３Ｈ！
の線上におけるＩｐｅａｋ １と２４Ｈ２の線上におけ
るＩｐｅａｋ ２はピーク値工ｍａｘが２３．５Ｈ２で
あるＫも拘らずほぼ同一となる。
また、第３図（ｄ）に示す様にピーク値工ｍａｒ を２
３、７５ Ｈｚに変化させろと第３図（ｈ）で示す様に
２３Ｈ２の線上におけるＩｐｅａｋ １よりも２４Ｈｚ
線上のＩｐｅａｋ ２の方が大きくなり、逆転するので
ある。
３、７５ Ｈｚに変化させろと第３図（ｈ）で示す様に
２３Ｈ２の線上におけるＩｐｅａｋ １よりも２４Ｈｚ
線上のＩｐｅａｋ ２の方が大きくなり、逆転するので
ある。
従って、第３図（ｅ） 〜（ｈ） Ｋ変化するＩｐｅａ
ｋ １を従来の様に圧力振幅最大値（工１ ）として用
いたのでは、燃焼振動を的確に監視することはできない
。
ｋ １を従来の様に圧力振幅最大値（工１ ）として用
いたのでは、燃焼振動を的確に監視することはできない
。
従って、この関係を整理すると第５図のように表わせる
。つまり入力周波数の工ｍａｘ が一定の状態で周波数
をＩＨｚ内で変化させると、従来式の燃焼振動監視装置
１６の出力Ｉｐｅａｋ １とＩｐｅａｋ ２は第６図の
Ｉｐｅａｋ １ 、 Ｉｐｅａｋ ２のように変化す
る。
。つまり入力周波数の工ｍａｘ が一定の状態で周波数
をＩＨｚ内で変化させると、従来式の燃焼振動監視装置
１６の出力Ｉｐｅａｋ １とＩｐｅａｋ ２は第６図の
Ｉｐｅａｋ １ 、 Ｉｐｅａｋ ２のように変化す
る。
この関係から補正係数にとΔＩ（Δｌ−１ｐｅａｋｌ−
Ｉｐｅａｋ ２ （ｄ Ｂ ） ）の関係は第５図のよ
うになり、このグラフを用いて、従来方式ではＩ＋＝
Ｉｐｅａｋ １としていた圧力振幅最大値（工、）を求
める式をＩ 、”” ｋ・Ｉｐｅａｋ １としたことで
真の圧力振幅最大値に近い値で補正するようにしたので
ある。
Ｉｐｅａｋ ２ （ｄ Ｂ ） ）の関係は第５図のよ
うになり、このグラフを用いて、従来方式ではＩ＋＝
Ｉｐｅａｋ １としていた圧力振幅最大値（工、）を求
める式をＩ 、”” ｋ・Ｉｐｅａｋ １としたことで
真の圧力振幅最大値に近い値で補正するようにしたので
ある。
第１図の圧力センサ２でボイラ１の火炉内の圧力変動成
分を電気信号に変換し、フーリエ変換器８にて周波数成
分Ｉｆに変換する。積分器９で周波数軸の全圧力振幅合
計値Ｉ０を演算する。一方、第４図に示す様に周波数軸
上の圧力振幅最大値Ｉｐｅａｋ １と、そのとなりの周
波数において振幅の大きい方を第二圧力振幅最大値Ｉｐ
ｅａｋ ２とし、圧力振幅偏差値ΔＩを減算器１２で演
出するうこの圧力振幅偏差値ＯＩを関数発生器１３に代
入することで、第５図の特性曲線図から補正係数ｋを求
め、圧力振幅最大値Ｉｐｅａｋ １に乗算器１４で補正
係数ｋを乗することで、真の最大圧力撮幅工、に近い値
に補正できる。そして、先に求めた工・と工、を除算器
７で演算し、Ｉ、／Ｉ。（燃焼振動監視パラメータ）を
求め、Ｉ、／Ｉ。算出装置６でＲ５８０％なら警報装［
７へ警報を出力する。
分を電気信号に変換し、フーリエ変換器８にて周波数成
分Ｉｆに変換する。積分器９で周波数軸の全圧力振幅合
計値Ｉ０を演算する。一方、第４図に示す様に周波数軸
上の圧力振幅最大値Ｉｐｅａｋ １と、そのとなりの周
波数において振幅の大きい方を第二圧力振幅最大値Ｉｐ
ｅａｋ ２とし、圧力振幅偏差値ΔＩを減算器１２で演
出するうこの圧力振幅偏差値ＯＩを関数発生器１３に代
入することで、第５図の特性曲線図から補正係数ｋを求
め、圧力振幅最大値Ｉｐｅａｋ １に乗算器１４で補正
係数ｋを乗することで、真の最大圧力撮幅工、に近い値
に補正できる。そして、先に求めた工・と工、を除算器
７で演算し、Ｉ、／Ｉ。（燃焼振動監視パラメータ）を
求め、Ｉ、／Ｉ。算出装置６でＲ５８０％なら警報装［
７へ警報を出力する。
この様に本発明の実施例における燃焼振動監視装置にお
いては、圧力振幅最大値Ｉｐｅａｋ １と第二圧力撮＠
最大値■ｐｅａｋ２との圧力振幅偏差値Δ工と、補正係
数ｋから真の圧力振幅最大値■１を求めるようにしたの
で、燃焼振動を的確に監視することができ、機器の振動
数が変化しても燃焼撮動を正確に検出できる。
いては、圧力振幅最大値Ｉｐｅａｋ １と第二圧力撮＠
最大値■ｐｅａｋ２との圧力振幅偏差値Δ工と、補正係
数ｋから真の圧力振幅最大値■１を求めるようにしたの
で、燃焼振動を的確に監視することができ、機器の振動
数が変化しても燃焼撮動を正確に検出できる。
本発明によれば、火炉の振動数が変化しても、圧力振幅
偏差値工、を正確に検出できるので正確な燃焼振動が検
出でき、しかもボイラの燃焼振動監視装置の信頼性を向
上するので機器の破損も防止することができる。
偏差値工、を正確に検出できるので正確な燃焼振動が検
出でき、しかもボイラの燃焼振動監視装置の信頼性を向
上するので機器の破損も防止することができる。
第１図は本発明の実施例に係る燃焼振動監視装置の概略
系統図、第２図は圧力振幅偏差値（Δ工）と補正係数（
ｋ）を求める概略図、第３図（ａ）から（ｄ）は単−周
波数発振器と、第３図（ｅ）から（ｈ）は従来の燃焼振
動監視装置の出力変化を示す特性図、第４図は実缶の振
動スペクトルを示す特性図、２，５図は関数発生器の補
正係数（ｋｌと圧力振幅偏差値（Δ工）の特性曲線図、
第６図は振幅と周波数の特性曲線図、第７図、第８図は
従来の燃焼振動監視装置の概略構成図および概略系統図
、第９図は炉内圧の周波数特性曲線図、第１０図は圧力
センサで測定した炉内の圧力振動特性曲線図、第１１図
は従来の燃焼振動監視装置で測定した炉内の周波数特性
曲線図である。 １・・・・・・機器、２・・・・・・圧力センサ、５・
・・・周波数変換装置、８・・・・・・フーリエ変換器
、１２・・・・・・減算器、１３・・・・・・関数発生
器、１４・・・・・・乗算器、Ｉｆ・・・・・・周波数
成分、■１・・・・・・圧力振幅最大値、工。 ・・・・・・全圧力振幅合計値、Δ■・・・・・・圧力
振幅偏差値。 第１図 第２図 第３図 （０） （ｂ） （Ｃ）
（ｄ）（ｅ） （ｆ）
（ｑ） （ｈ）ＡＨｚｌ
ｆ（１４） ｆ（Ｈｚｌ （（Ｈｄ第
４図 第５図 □４１［Δβ］ ’ｉｓ ６図 □」堰本ｆｃＨｘ〕 第７図 第８図 第９図 一碩動唱−１！１七ｆ （ｓｚ〕 第１０図 第１／図
系統図、第２図は圧力振幅偏差値（Δ工）と補正係数（
ｋ）を求める概略図、第３図（ａ）から（ｄ）は単−周
波数発振器と、第３図（ｅ）から（ｈ）は従来の燃焼振
動監視装置の出力変化を示す特性図、第４図は実缶の振
動スペクトルを示す特性図、２，５図は関数発生器の補
正係数（ｋｌと圧力振幅偏差値（Δ工）の特性曲線図、
第６図は振幅と周波数の特性曲線図、第７図、第８図は
従来の燃焼振動監視装置の概略構成図および概略系統図
、第９図は炉内圧の周波数特性曲線図、第１０図は圧力
センサで測定した炉内の圧力振動特性曲線図、第１１図
は従来の燃焼振動監視装置で測定した炉内の周波数特性
曲線図である。 １・・・・・・機器、２・・・・・・圧力センサ、５・
・・・周波数変換装置、８・・・・・・フーリエ変換器
、１２・・・・・・減算器、１３・・・・・・関数発生
器、１４・・・・・・乗算器、Ｉｆ・・・・・・周波数
成分、■１・・・・・・圧力振幅最大値、工。 ・・・・・・全圧力振幅合計値、Δ■・・・・・・圧力
振幅偏差値。 第１図 第２図 第３図 （０） （ｂ） （Ｃ）
（ｄ）（ｅ） （ｆ）
（ｑ） （ｈ）ＡＨｚｌ
ｆ（１４） ｆ（Ｈｚｌ （（Ｈｄ第
４図 第５図 □４１［Δβ］ ’ｉｓ ６図 □」堰本ｆｃＨｘ〕 第７図 第８図 第９図 一碩動唱−１！１七ｆ （ｓｚ〕 第１０図 第１／図
Claims (1)
- 機器内の圧力変動を検出する検出センサと、この圧力変
動信号から全圧力振幅合計値と圧力振幅最大値の周波数
成分に分解する周波数変換装置とを備え、圧力振幅最大
値と全圧力振幅合計値の比から気柱共鳴振動の発生を予
知するものにおいて、前記周波数変換装置のフーリエ変
換器からの周波数成分から圧力振幅最大値と、この最大
値に隣接する第二圧力振幅最大値との圧力振幅偏差値を
演算する減算器と、この圧力振幅偏差値から定数を求め
る関数発生器と、圧力振幅最大値に定数を乗算して真の
圧力振幅最大値を求める乗算器を設け、圧力振幅最大値
を補正するようにしたことを特徴とする燃焼振動監視装
置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61182805A JPH0792225B2 (ja) | 1986-08-05 | 1986-08-05 | 燃焼振動監視装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61182805A JPH0792225B2 (ja) | 1986-08-05 | 1986-08-05 | 燃焼振動監視装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6341727A true JPS6341727A (ja) | 1988-02-23 |
| JPH0792225B2 JPH0792225B2 (ja) | 1995-10-09 |
Family
ID=16124739
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP61182805A Expired - Fee Related JPH0792225B2 (ja) | 1986-08-05 | 1986-08-05 | 燃焼振動監視装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0792225B2 (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1327824A1 (de) * | 2001-12-24 | 2003-07-16 | ABB Schweiz AG | Bestimmung und Regelung des Betriebszustandes einer Gasturbinenbrennkammer bei Annäherung an die Löschgrenze |
| EP2239505A1 (de) * | 2009-04-08 | 2010-10-13 | Siemens Aktiengesellschaft | Verfahren zur Analyse der Brummneigung einer Brennkammer und Verfahren zur Steuerung einer Gasturbine |
-
1986
- 1986-08-05 JP JP61182805A patent/JPH0792225B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1327824A1 (de) * | 2001-12-24 | 2003-07-16 | ABB Schweiz AG | Bestimmung und Regelung des Betriebszustandes einer Gasturbinenbrennkammer bei Annäherung an die Löschgrenze |
| EP2239505A1 (de) * | 2009-04-08 | 2010-10-13 | Siemens Aktiengesellschaft | Verfahren zur Analyse der Brummneigung einer Brennkammer und Verfahren zur Steuerung einer Gasturbine |
| WO2010115921A3 (de) * | 2009-04-08 | 2013-03-14 | Siemens Aktiengesellschaft | Verfahren zur analyse der brummneigung einer brennkammer und verfahren zur steuerung einer gasturbine |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0792225B2 (ja) | 1995-10-09 |
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Legal Events
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|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |