JP3146975B2 - 燃焼制御方法 - Google Patents
燃焼制御方法Info
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、炉等の燃焼制御方
法に関し、とくにＯ2 濃度検出子を利用した燃焼制御方
法に関する。
法に関し、とくにＯ2 濃度検出子を利用した燃焼制御方
法に関する。
【０００２】
【従来の技術】燃焼制御方法には、従来、燃料系に設
けたソレノイドバルブ、および給気系に設けたソレノイ
ドバルブをオンオフして、燃料、給気をオンオフする方
法、燃料系、給気系のそれぞれの供給量をそれぞれの
圧力制御弁で制御するとともに、両圧力制御弁の制御を
関連させる方法、圧力制御弁のかわりに流量制御弁を
用いる方法がある。
けたソレノイドバルブ、および給気系に設けたソレノイ
ドバルブをオンオフして、燃料、給気をオンオフする方
法、燃料系、給気系のそれぞれの供給量をそれぞれの
圧力制御弁で制御するとともに、両圧力制御弁の制御を
関連させる方法、圧力制御弁のかわりに流量制御弁を
用いる方法がある。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかし、いずれの方法
も制御精度を上げようとすると、装置の複雑化、コスト
アップを伴なう。制御の精度を上げようとすると、排ガ
ス中のＯ2 濃度に基づいて空気比を制御するのがよい
が、従来センサーはコストが高い、センサーが劣化また
は故障してもそれを自己診断できない、信頼性に問題が
ある、などの問題がある。本発明の目的は、低コスト、
高信頼性の、Ｏ2 濃度基準による空気比制御が可能な燃
焼制御方法を提供することにある。
も制御精度を上げようとすると、装置の複雑化、コスト
アップを伴なう。制御の精度を上げようとすると、排ガ
ス中のＯ2 濃度に基づいて空気比を制御するのがよい
が、従来センサーはコストが高い、センサーが劣化また
は故障してもそれを自己診断できない、信頼性に問題が
ある、などの問題がある。本発明の目的は、低コスト、
高信頼性の、Ｏ2 濃度基準による空気比制御が可能な燃
焼制御方法を提供することにある。
【０００４】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成する本発
明の方法は、つぎの通りである。 （１） 炉内または煙道に出力電流値によりＯ2 濃度を
検出可能な検出子を設けておき該検出子からの電流値信
号によりＯ2 濃度を検出し、検出されたＯ2 濃度に基づ
いて空気比を制御する際に、前記検出子の異常および／
または燃焼装置の不全を自己診断する燃焼制御方法であ
って、 前記自己診断が、 燃焼がＯＦＦかを判定する第１
の工程； 第１の工程で燃焼がＯＦＦでないと判定された場合にＯ
2 センサーの出力電流 値が所定値Ｂより大かを判定する
第２の工程； 第２の工程でＯ 2 センサーの出力電流値が所定値Ｂより
大と判定された場合に給気減量を指示する第３の工程； 第２の工程でＯ 2 センサーの出力電流値が所定値Ｂ以下
と判定された場合に給気増量を指示する第４の工程； 第４の工程後、Ｏ 2 センサーの出力電流値がＢより小さ
い所定値Ｃ以下かを判定する第５の工程； 第５の工程でＯ 2 センサーの出力電流値が所定値Ｃ以下
と判定された場合にシステムダウンを指示する第６の工
程； 第１の工程で燃焼がＯＦＦと判定された場合にＯ 2 セン
サーの出力電流値が所定値Ｂより大の所定値Ａより大か
を判定する第７の工程； 第７の工程でＯ 2 センサーの出力電流値が所定値Ａより
大と判定された場合に運転継続を指示する第８の工程；
および、 第７の工程でＯ 2 センサーの出力電流値が所定
値Ａ以下と判定された場合にＯ 2 センサーが劣化したア
ラームを表示し必要に応じてシステムダウンを指示する
第９の工程、の工程を含む燃焼制御方法。
明の方法は、つぎの通りである。 （１） 炉内または煙道に出力電流値によりＯ2 濃度を
検出可能な検出子を設けておき該検出子からの電流値信
号によりＯ2 濃度を検出し、検出されたＯ2 濃度に基づ
いて空気比を制御する際に、前記検出子の異常および／
または燃焼装置の不全を自己診断する燃焼制御方法であ
って、 前記自己診断が、 燃焼がＯＦＦかを判定する第１
の工程； 第１の工程で燃焼がＯＦＦでないと判定された場合にＯ
2 センサーの出力電流 値が所定値Ｂより大かを判定する
第２の工程； 第２の工程でＯ 2 センサーの出力電流値が所定値Ｂより
大と判定された場合に給気減量を指示する第３の工程； 第２の工程でＯ 2 センサーの出力電流値が所定値Ｂ以下
と判定された場合に給気増量を指示する第４の工程； 第４の工程後、Ｏ 2 センサーの出力電流値がＢより小さ
い所定値Ｃ以下かを判定する第５の工程； 第５の工程でＯ 2 センサーの出力電流値が所定値Ｃ以下
と判定された場合にシステムダウンを指示する第６の工
程； 第１の工程で燃焼がＯＦＦと判定された場合にＯ 2 セン
サーの出力電流値が所定値Ｂより大の所定値Ａより大か
を判定する第７の工程； 第７の工程でＯ 2 センサーの出力電流値が所定値Ａより
大と判定された場合に運転継続を指示する第８の工程；
および、 第７の工程でＯ 2 センサーの出力電流値が所定
値Ａ以下と判定された場合にＯ 2 センサーが劣化したア
ラームを表示し必要に応じてシステムダウンを指示する
第９の工程、の工程を含む燃焼制御方法。
【０００５】上記（１）の燃焼制御方法では、出力電流
値基準によるＯ2 濃度検出であるため、コスト低減、コ
ンパクト化、応答性の向上と信頼性向上をはかることが
できる。また、自己診断機能により、センサーの劣化、
燃焼装置の故障を自己診断でき、信頼性が高まる。
値基準によるＯ2 濃度検出であるため、コスト低減、コ
ンパクト化、応答性の向上と信頼性向上をはかることが
できる。また、自己診断機能により、センサーの劣化、
燃焼装置の故障を自己診断でき、信頼性が高まる。
【０００６】
【発明の実施の形態】以下に、本発明の実施例を説明す
る。図１は、本発明実施例の方法が適用される装置の一
例を示している。図１において、炉１１には、バーナ１
３が設けられており、バーナ１３には燃料（たとえば、
ガス状燃料）の供給系１４と給気の供給系１５とが接続
されている。符号１２は火炎を示す。給気供給系１５
は、ブロワ１６と、ブロワ１６とバーナ１３を結ぶ通路
に設けられたコントロールバルブ１７を有し、コントロ
ールバルブ１７の開度は制御ボックス１８からの信号に
より制御される。炉内または煙道１９には、Ｏ2 濃度の
検出子２０が設けられている。検出子２０の出力は、制
御ボックス１８に送られ、制御ボックス１８で、検出子
２０の出力に基づいて、燃料に対する必要給気量を算出
し、その信号をコントロールバルブ１７のコントロール
モータに送って、給気量が必要給気量になるようにコン
トロールバルブ１７の開度を制御する。
る。図１は、本発明実施例の方法が適用される装置の一
例を示している。図１において、炉１１には、バーナ１
３が設けられており、バーナ１３には燃料（たとえば、
ガス状燃料）の供給系１４と給気の供給系１５とが接続
されている。符号１２は火炎を示す。給気供給系１５
は、ブロワ１６と、ブロワ１６とバーナ１３を結ぶ通路
に設けられたコントロールバルブ１７を有し、コントロ
ールバルブ１７の開度は制御ボックス１８からの信号に
より制御される。炉内または煙道１９には、Ｏ2 濃度の
検出子２０が設けられている。検出子２０の出力は、制
御ボックス１８に送られ、制御ボックス１８で、検出子
２０の出力に基づいて、燃料に対する必要給気量を算出
し、その信号をコントロールバルブ１７のコントロール
モータに送って、給気量が必要給気量になるようにコン
トロールバルブ１７の開度を制御する。
【０００７】検出子２０は、たとえば出力電流値により
Ｏ2 濃度を検出するタイプの検出子（Ｏ2 センサー）か
らなり、その場合、図２に示す構造をとる。検出子２０
は、試験管型に成形したジルコニア固体電解質２１と、
ジルコニア固体電解質２１の内外表面に設けた白金電極
２２、２３と、外側電極２３の外表面に施されたセラミ
ックコーティングからなる拡散律速層２４と、素子（２
１、２２、２３、２４から構成される部分）温度を６５
０°Ｃ以上に保つヒータ（たとえばセラミックヒータ）
２５と、素子の外側に設けられた保護カバー２６と、を
有する。符号２７はヒータリード線、符号２８は内側電
極リード線、符号２９は外側電極リード線を示してい
る。
Ｏ2 濃度を検出するタイプの検出子（Ｏ2 センサー）か
らなり、その場合、図２に示す構造をとる。検出子２０
は、試験管型に成形したジルコニア固体電解質２１と、
ジルコニア固体電解質２１の内外表面に設けた白金電極
２２、２３と、外側電極２３の外表面に施されたセラミ
ックコーティングからなる拡散律速層２４と、素子（２
１、２２、２３、２４から構成される部分）温度を６５
０°Ｃ以上に保つヒータ（たとえばセラミックヒータ）
２５と、素子の外側に設けられた保護カバー２６と、を
有する。符号２７はヒータリード線、符号２８は内側電
極リード線、符号２９は外側電極リード線を示してい
る。
【０００８】出力電流値によりＯ2 濃度を検出するタイ
プの検出子２０のＯ2 濃度検出原理を、図３〜図６を参
照して説明する。ある一定値（たとえば、６５０°Ｃ）
以上の温度条件下でジルコニア固体電解質２１に電圧を
印加し、強制的に電流を流すと、図５に示すように、固
体電解質２１を通してＯ2-イオンの移動が起こる。この
Ｏ2-イオン移動量は電流値として検出され印加電圧の増
加に伴って直線的に増加する。しかし、陰極側に拡散律
速層２４を設けて、酸素分子の拡散を律速すると、印加
電圧を増加させても、出力電流値が一定値で飽和する特
性をもつ（図６参照）。そして、出力電流値が飽和する
領域において、印加電圧一定（Ｖ0 ）の場合、Ｏ2 濃度
と飽和出力電流値とはほぼリニアの関係にある（図６参
照）。
プの検出子２０のＯ2 濃度検出原理を、図３〜図６を参
照して説明する。ある一定値（たとえば、６５０°Ｃ）
以上の温度条件下でジルコニア固体電解質２１に電圧を
印加し、強制的に電流を流すと、図５に示すように、固
体電解質２１を通してＯ2-イオンの移動が起こる。この
Ｏ2-イオン移動量は電流値として検出され印加電圧の増
加に伴って直線的に増加する。しかし、陰極側に拡散律
速層２４を設けて、酸素分子の拡散を律速すると、印加
電圧を増加させても、出力電流値が一定値で飽和する特
性をもつ（図６参照）。そして、出力電流値が飽和する
領域において、印加電圧一定（Ｖ0 ）の場合、Ｏ2 濃度
と飽和出力電流値とはほぼリニアの関係にある（図６参
照）。
【０００９】図２のような検出子２０の出力特性は、図
５の素子と図６の関係と同じように、図３に示すように
なる。印加電圧を変化させた場合、広い範囲の空燃比に
おいて、安定した飽和電流特性が得られる。図４は、素
子温度が７００°Ｃ、印加電圧０．７Ｖでの出力電流特
性であるが、エアリッチ燃焼雰囲気でほぼ直線的な特性
が得られている。
５の素子と図６の関係と同じように、図３に示すように
なる。印加電圧を変化させた場合、広い範囲の空燃比に
おいて、安定した飽和電流特性が得られる。図４は、素
子温度が７００°Ｃ、印加電圧０．７Ｖでの出力電流特
性であるが、エアリッチ燃焼雰囲気でほぼ直線的な特性
が得られている。
【００１０】一般にバーナでの炉燃焼の場合、ガスリッ
チ雰囲気で燃焼させることはなく、エアリッチ雰囲気で
燃焼させる。その場合、Ｏ2 は少なくとも０．５％程度
から多くて２１％程度の範囲の余剰をもって、燃焼させ
る。したがって、検出子２０の作動範囲にある。この場
合、検出子２０で検出された炉内Ｏ2 濃度からコントロ
ールバルブ１７のコントロールモータにフィードバック
制御することにより、未燃分発生限界Ｏ2 濃度付近での
低Ｏ2 燃焼が可能となる。
チ雰囲気で燃焼させることはなく、エアリッチ雰囲気で
燃焼させる。その場合、Ｏ2 は少なくとも０．５％程度
から多くて２１％程度の範囲の余剰をもって、燃焼させ
る。したがって、検出子２０の作動範囲にある。この場
合、検出子２０で検出された炉内Ｏ2 濃度からコントロ
ールバルブ１７のコントロールモータにフィードバック
制御することにより、未燃分発生限界Ｏ2 濃度付近での
低Ｏ2 燃焼が可能となる。
【００１１】上記装置を用いて実施される本発明実施例
の燃焼制御方法は、炉内または煙道に出力電流値により
Ｏ2 濃度を検出可能な検出子２０を設けておきこの検出
子２０からの電流値信号によりＯ2 濃度を検出する工程
と、検出されたＯ2 濃度に基づいて空気比（完全燃焼の
場合に必要な理論空気量に対する給気空気の比）を制御
する工程と、からなる。この燃焼制御方法では、用いら
れる検出子２０に、たとえば自動車で用いられるリーン
ミクスチャーセンサーかまたはその改良型を用いること
ができ、大量生産品であるからコストも安く、かつコン
パクトで炉内や煙道への設置においてスペース上の問題
を起こすことがなく、さらに電流出力型であるので、応
答性も高く、制御の応答信頼性も向上する。
の燃焼制御方法は、炉内または煙道に出力電流値により
Ｏ2 濃度を検出可能な検出子２０を設けておきこの検出
子２０からの電流値信号によりＯ2 濃度を検出する工程
と、検出されたＯ2 濃度に基づいて空気比（完全燃焼の
場合に必要な理論空気量に対する給気空気の比）を制御
する工程と、からなる。この燃焼制御方法では、用いら
れる検出子２０に、たとえば自動車で用いられるリーン
ミクスチャーセンサーかまたはその改良型を用いること
ができ、大量生産品であるからコストも安く、かつコン
パクトで炉内や煙道への設置においてスペース上の問題
を起こすことがなく、さらに電流出力型であるので、応
答性も高く、制御の応答信頼性も向上する。
【００１２】たとえば、ある一定温度を境としてＨＩ−
ＬＯ−ＯＦＦ燃焼が行われる場合（設定温度でＨＩとＬ
Ｏが切り替わり、設定温度＋α（ただし、αは小さい正
の値）でＬＯとＯＦＦが切り替わる場合）の制御方法の
一例を以下に示す。ただし、ＨＩは高燃焼、ＬＯは低燃
焼、ＯＦＦはメイン燃料カットを示す。（１）冷炉立ち
上げ時：ＨＩまたはＬＯ燃焼させる。コントロールモー
タは全開とする。検出子２０はある一定温度または時間
まで作動させない。その後、検出子２０にて（検出子２
０の出力信号を制御ボックスに送り制御ボックスでの演
算信号をコントロールモータに送ることによりの意味、
以下同じ）エア（給気）流量をコントロールする。 （２）ＨＩからＬＯへの切替え：コントロールモータ一
定のままＬＯ燃焼にきりかえる（不完全燃焼によるＣＯ
を出さないため）。その後、検出子２０にてエア（給
気）流量をコントロールする。 （３）ＬＯからＯＦＦへの切替え：メイン燃料を遮断す
る。コントロールモータで適量のエアを流し、パージす
る。 （４）ＯＦＦからＬＯへの切替え：コントロールモータ
全開後、ＬＯ燃焼を着火し、ＬＯ燃焼を行う（不完全燃
焼によるＣＯを出さないため）。その後、検出子２０に
てエア（給気）流量をコントロールする。 （５）ＬＯからＨＩへの切替え：コントロールモータ全
開後、ＨＩ燃焼を着火し、ＨＩ燃焼を行う（不完全燃焼
によるＣＯを出さないため）。その後、検出子２０にて
エア（給気）流量をコントロールする。上記燃焼によっ
て、低Ｏ2 燃焼と、ＣＯの大気への排出抑制がはかられ
る。
ＬＯ−ＯＦＦ燃焼が行われる場合（設定温度でＨＩとＬ
Ｏが切り替わり、設定温度＋α（ただし、αは小さい正
の値）でＬＯとＯＦＦが切り替わる場合）の制御方法の
一例を以下に示す。ただし、ＨＩは高燃焼、ＬＯは低燃
焼、ＯＦＦはメイン燃料カットを示す。（１）冷炉立ち
上げ時：ＨＩまたはＬＯ燃焼させる。コントロールモー
タは全開とする。検出子２０はある一定温度または時間
まで作動させない。その後、検出子２０にて（検出子２
０の出力信号を制御ボックスに送り制御ボックスでの演
算信号をコントロールモータに送ることによりの意味、
以下同じ）エア（給気）流量をコントロールする。 （２）ＨＩからＬＯへの切替え：コントロールモータ一
定のままＬＯ燃焼にきりかえる（不完全燃焼によるＣＯ
を出さないため）。その後、検出子２０にてエア（給
気）流量をコントロールする。 （３）ＬＯからＯＦＦへの切替え：メイン燃料を遮断す
る。コントロールモータで適量のエアを流し、パージす
る。 （４）ＯＦＦからＬＯへの切替え：コントロールモータ
全開後、ＬＯ燃焼を着火し、ＬＯ燃焼を行う（不完全燃
焼によるＣＯを出さないため）。その後、検出子２０に
てエア（給気）流量をコントロールする。 （５）ＬＯからＨＩへの切替え：コントロールモータ全
開後、ＨＩ燃焼を着火し、ＨＩ燃焼を行う（不完全燃焼
によるＣＯを出さないため）。その後、検出子２０にて
エア（給気）流量をコントロールする。上記燃焼によっ
て、低Ｏ2 燃焼と、ＣＯの大気への排出抑制がはかられ
る。
【００１３】図７は、上記燃焼制御方法における空気比
制御工程において、さらに自己診断（検出子２０の劣化
や、燃焼装置の不全などの自己診断）を行うことができ
るようにした、燃焼制御方法を示している。図７の制御
ルーチンは制御ボックス１８（たとえば、コンピュー
タ）に格納されている。
制御工程において、さらに自己診断（検出子２０の劣化
や、燃焼装置の不全などの自己診断）を行うことができ
るようにした、燃焼制御方法を示している。図７の制御
ルーチンは制御ボックス１８（たとえば、コンピュー
タ）に格納されている。
【００１４】図７のルーチンには一定時間ΔＴ（ただ
し、ΔＴは約３０秒以下）間隔毎に割り込まれる。ステ
ップ１０１にて、燃焼がＯＦＦか否か（否の場合は燃焼
はＨＩまたはＬＯ）を判定する。（その他の方法とし
て、強制的にセンサーにエアを吹きつけるか、あるい
は、センサーを煙道から抜き出して大気に触れさせるな
どの方法をとる場合であってもよい。）燃焼ＯＦＦでか
つブロワーＯＮの場合は、炉内または煙道はエアリッチ
（Ｏ2濃度大）である。また、ＨＩまたはＬＯの場合
は、炉内または煙道はＯ2 濃度小である。
し、ΔＴは約３０秒以下）間隔毎に割り込まれる。ステ
ップ１０１にて、燃焼がＯＦＦか否か（否の場合は燃焼
はＨＩまたはＬＯ）を判定する。（その他の方法とし
て、強制的にセンサーにエアを吹きつけるか、あるい
は、センサーを煙道から抜き出して大気に触れさせるな
どの方法をとる場合であってもよい。）燃焼ＯＦＦでか
つブロワーＯＮの場合は、炉内または煙道はエアリッチ
（Ｏ2濃度大）である。また、ＨＩまたはＬＯの場合
は、炉内または煙道はＯ2 濃度小である。
【００１５】ＨＩまたはＬＯの場合は、ステップ１０２
に進み、そこで検出子（Ｏ2 センサー）の出力信号値が
所定の値Ｂ（たとえば、３ｍＡ）より大（Ｏ2 量多い）
か否（Ｏ2 量少）かを判定する。大の場合は、給気量が
多過ぎることを意味しているので、ステップ１０３に進
み、給気減量を指示し、コントロールバルブを閉側に回
転させ、その後ＥＮＤステップに進む。また、少の場合
は、給気量が少な過ぎることを意味しているので、ステ
ップ１０４に進み、給気増量を指示し、コントロールバ
ルブを開側に回転させる。ついで、ステップ１０４から
ステップ１０５に進み、そこで検出子２０の出力電流値
が設定下限値Ｃ（Ｂより小の値）以下かどうかを判定す
る。設定下限値Ｃより大であればそのままＥＮＤステッ
プに進む。しかし、ステップ１０５で検出子２０の出力
電流値が設定下限値Ｃ以下の場合は、ステップ１０４で
給気増量を指示しても給気が設定下限値より増えないと
いうことであるから、給気システムに何らかの不全（た
とえば、ブロワの故障など）が発生したことを意味して
おり、ステップ１０６に進んでシステムダウン（炉の燃
焼停止）する。すなわち、ステップ１０６のルートを通
過することはシステムに異常が発生したことを自己検知
したことになり、自己診断したことになる。
に進み、そこで検出子（Ｏ2 センサー）の出力信号値が
所定の値Ｂ（たとえば、３ｍＡ）より大（Ｏ2 量多い）
か否（Ｏ2 量少）かを判定する。大の場合は、給気量が
多過ぎることを意味しているので、ステップ１０３に進
み、給気減量を指示し、コントロールバルブを閉側に回
転させ、その後ＥＮＤステップに進む。また、少の場合
は、給気量が少な過ぎることを意味しているので、ステ
ップ１０４に進み、給気増量を指示し、コントロールバ
ルブを開側に回転させる。ついで、ステップ１０４から
ステップ１０５に進み、そこで検出子２０の出力電流値
が設定下限値Ｃ（Ｂより小の値）以下かどうかを判定す
る。設定下限値Ｃより大であればそのままＥＮＤステッ
プに進む。しかし、ステップ１０５で検出子２０の出力
電流値が設定下限値Ｃ以下の場合は、ステップ１０４で
給気増量を指示しても給気が設定下限値より増えないと
いうことであるから、給気システムに何らかの不全（た
とえば、ブロワの故障など）が発生したことを意味して
おり、ステップ１０６に進んでシステムダウン（炉の燃
焼停止）する。すなわち、ステップ１０６のルートを通
過することはシステムに異常が発生したことを自己検知
したことになり、自己診断したことになる。
【００１６】また、ステップ１０１で燃焼ＯＦＦでブロ
ワーＯＮの場合は、炉内または煙道がエアリッチの場合
となり、ステップ１０７に進み、そこで検出子２０（Ｏ
2 センサー）の出力信号が所定値Ａ（上記Ｂより大の値
で、たとえば３５ｍＡ）より大か否かを判定する。メイ
ン燃料ＯＦＦでエア供給の場合であるから炉内または煙
道がエアリッチの状態にあり、検出子２０は正常であれ
ば当然に所定値Ａ以上の値を出力するので、ステップ１
０７でＡより大と判定された場合は、ステップ１０８に
進み運転を継続し、ＥＮＤステップへと進む。
ワーＯＮの場合は、炉内または煙道がエアリッチの場合
となり、ステップ１０７に進み、そこで検出子２０（Ｏ
2 センサー）の出力信号が所定値Ａ（上記Ｂより大の値
で、たとえば３５ｍＡ）より大か否かを判定する。メイ
ン燃料ＯＦＦでエア供給の場合であるから炉内または煙
道がエアリッチの状態にあり、検出子２０は正常であれ
ば当然に所定値Ａ以上の値を出力するので、ステップ１
０７でＡより大と判定された場合は、ステップ１０８に
進み運転を継続し、ＥＮＤステップへと進む。
【００１７】しかし、ステップ１０７でＡ以下と判定さ
れた場合は、炉内または煙道がエアリッチの状態にある
にかかわらず、検出子２０の出力信号がＯ2 量に相応し
た大きな出力を出すことができないのであるから、検出
子２０自体がセンサー劣化などにより不全となっている
ことを意味する。したがって、その場合はステップ１０
９に進み、センサー劣化アラーム（警報など）を出し、
また必要に応じてシステムダウン（炉燃焼停止）をす
る。ただし、検出子２０が劣化してもすぐにシステムダ
ウンする必要は少ないので、センサー劣化アラーム（警
報など）が出たあと、適宜の時間の経過後にシステムダ
ウンしてもよいし、あるいは炉運転を継続したまま検出
子２０のみを取り替えるようにしてもよい場合もある。
何れにしても、ステップ１０９のルートを通過すること
は、検出子２０に異常が生じたことを意味し、検出子２
０（Ｏ2 センサー）の劣化（または異常）を自己診断し
ている。
れた場合は、炉内または煙道がエアリッチの状態にある
にかかわらず、検出子２０の出力信号がＯ2 量に相応し
た大きな出力を出すことができないのであるから、検出
子２０自体がセンサー劣化などにより不全となっている
ことを意味する。したがって、その場合はステップ１０
９に進み、センサー劣化アラーム（警報など）を出し、
また必要に応じてシステムダウン（炉燃焼停止）をす
る。ただし、検出子２０が劣化してもすぐにシステムダ
ウンする必要は少ないので、センサー劣化アラーム（警
報など）が出たあと、適宜の時間の経過後にシステムダ
ウンしてもよいし、あるいは炉運転を継続したまま検出
子２０のみを取り替えるようにしてもよい場合もある。
何れにしても、ステップ１０９のルートを通過すること
は、検出子２０に異常が生じたことを意味し、検出子２
０（Ｏ2 センサー）の劣化（または異常）を自己診断し
ている。
【００１８】このような自己診断機能を持たすことによ
って、本発明実施例の燃焼制御方法の作動の信頼性が高
まる。また、異常が発生しても、ブロワの異常か、セン
サーの異常かがわかり、適切な対策をとることができ
る。さらに、これらの自己診断は炉運転中に常時行われ
るという利点がある。
って、本発明実施例の燃焼制御方法の作動の信頼性が高
まる。また、異常が発生しても、ブロワの異常か、セン
サーの異常かがわかり、適切な対策をとることができ
る。さらに、これらの自己診断は炉運転中に常時行われ
るという利点がある。
【００１９】
【発明の効果】請求項１の燃焼制御方法によれば、出力
電流値基準によるＯ2 濃度検出であるため、コスト低
減、コンパクト化、応答性の向上と信頼性向上をはかる
ことができる。また、自己診断機能により、センサーの
劣化、燃焼装置の故障を自己診断でき、信頼性が高ま
る。
電流値基準によるＯ2 濃度検出であるため、コスト低
減、コンパクト化、応答性の向上と信頼性向上をはかる
ことができる。また、自己診断機能により、センサーの
劣化、燃焼装置の故障を自己診断でき、信頼性が高ま
る。
【図１】本発明実施例の燃焼制御方法を実施する装置の
概略断面図である。
概略断面図である。
【図２】本発明実施例の燃焼制御方法で用いられる検出
子の断面図である。
子の断面図である。
【図３】図２の検出子による出力電流（ｍＡ）と印加電
圧（Ｖ）との関係を示すグラフである。
圧（Ｖ）との関係を示すグラフである。
【図４】図２の検出子による出力電流（ｍＡ）と空燃比
（空気／燃料）との関係を示すグラフである。
（空気／燃料）との関係を示すグラフである。
【図５】本発明実施例で用いられる検出子の酸素濃度検
出原理を示す固体電解質近傍の断面図である。
出原理を示す固体電解質近傍の断面図である。
【図６】図５の検出子部分の出力電流／印加電圧および
出力電流／Ｏ2 濃度の関係を示すグラフである。
出力電流／Ｏ2 濃度の関係を示すグラフである。
【図７】本発明実施例の自己診断機能をもつ燃焼制御方
法の制御ルーチンのフローチャートである。
法の制御ルーチンのフローチャートである。
１１ 炉 １２ 火炎 １３ バーナ １４ 燃料系 １５ 給気系 １６ ブロワ １７ コントロールバルブ １８ 制御ボックス １９ 煙道 ２０ 検出子
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) F23N 5/00 F23N 5/24 107 F23N 5/24 113 F23N 1/02
Claims (1)
- 【請求項１】 炉内または煙道に出力電流値によりＯ2
濃度を検出可能な検出子を設けておき該検出子からの電
流値信号によりＯ2 濃度を検出し、検出されたＯ2 濃度
に基づいて空気比を制御する際に、前記検出子の異常お
よび／または燃焼装置の不全を自己診断する燃焼制御方
法であって、 前記自己診断が、 燃焼がＯＦＦかを判定する第１の工程； 第１の工程で燃焼がＯＦＦでないと判定された場合にＯ
2 センサーの出力電流値が所定値Ｂより大かを判定する
第２の工程； 第２の工程でＯ 2 センサーの出力電流値が所定値Ｂより
大と判定された場合に給気減量を指示する第３の工程； 第２の工程でＯ 2 センサーの出力電流値が所定値Ｂ以下
と判定された場合に給気増量を指示する第４の工程； 第４の工程後、Ｏ 2 センサーの出力電流値がＢより小さ
い所定値Ｃ以下かを判定する第５の工程； 第５の工程でＯ 2 センサーの出力電流値が所定値Ｃ以下
と判定された場合にシステムダウンを指示する第６の工
程； 第１の工程で燃焼がＯＦＦと判定された場合にＯ 2 セン
サーの出力電流値が所定値Ｂより大の所定値Ａより大か
を判定する第７の工程； 第７の工程でＯ 2 センサーの出力電流値が所定値Ａより
大と判定された場合に運転継続を指示する第８の工程；
および、 第７の工程でＯ 2 センサーの出力電流値が所定値Ａ以下
と判定された場合にＯ 2 センサーが劣化したアラームを
表示し必要に応じてシステムダウンを指示する第９の工
程、 の工程を含む燃焼制御方法。
Priority Applications (13)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP12715896A JP3146975B2 (ja) | 1996-05-22 | 1996-05-22 | 燃焼制御方法 |
| TW086106757A TW338094B (en) | 1996-05-22 | 1997-05-20 | Method and device of burning control of an oxygen sensor |
| AU23553/97A AU690053B2 (en) | 1996-05-22 | 1997-05-21 | Method and apparatus for controlling combustion using an oxygen sensor |
| DE69739507T DE69739507D1 (de) | 1996-05-22 | 1997-05-21 | Verfahren und Einrichtung zur Verbrennungsregelung unter Verwendung einer Sauerstoffsonde |
| EP97401119A EP0809075B1 (en) | 1996-05-22 | 1997-05-21 | Control apparatus for regenerative combustion |
| CNB971116008A CN1142387C (zh) | 1996-05-22 | 1997-05-21 | 用氧探头控制燃烧的方法及装置 |
| EP02020870A EP1271054B1 (en) | 1996-05-22 | 1997-05-21 | Method and apparatus for controlling combustion using an oxygen sensor |
| CNB031086578A CN1247937C (zh) | 1996-05-22 | 1997-05-21 | 用氧探头控制燃烧的方法及装置 |
| DE69718964T DE69718964T2 (de) | 1996-05-22 | 1997-05-21 | Regelungseinrichtung bei regenerativer Verbrennung |
| KR1019970019651A KR100256320B1 (ko) | 1996-05-22 | 1997-05-21 | 산소센서를이용한연소제어방법및장치 |
| US08/859,852 US5938423A (en) | 1996-05-22 | 1997-05-21 | Method and apparatus for controlling combustion using an oxygen sensor |
| CA002205774A CA2205774C (en) | 1996-05-22 | 1997-05-22 | Method and apparatus for controlling combustion using an oxygen sensor |
| AU53016/98A AU698981B2 (en) | 1996-05-22 | 1998-02-09 | Method and apparatus for controlling combustion using an oxygen sensor |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP12715896A JP3146975B2 (ja) | 1996-05-22 | 1996-05-22 | 燃焼制御方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09310844A JPH09310844A (ja) | 1997-12-02 |
| JP3146975B2 true JP3146975B2 (ja) | 2001-03-19 |
Family
ID=14953079
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP12715896A Expired - Lifetime JP3146975B2 (ja) | 1996-05-22 | 1996-05-22 | 燃焼制御方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3146975B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP7024675B2 (ja) | 2018-09-18 | 2022-02-24 | 株式会社デンソーウェーブ | 水分含有量の推定方法、推定装置 |
| JP2025093623A (ja) * | 2023-12-12 | 2025-06-24 | 三浦工業株式会社 | ボイラ、ボイラの制御方法 |
-
1996
- 1996-05-22 JP JP12715896A patent/JP3146975B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH09310844A (ja) | 1997-12-02 |
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