JPH035490B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （技術分野） 本発明はボイラ等の燃焼装置の燃焼制御装置に
関する。

（従来技術） 本出願人はさきにボイラ等の燃焼装置における
熱効率の向上、即ち使用燃料の節減を目的とし
て、より低い設定過剰空気比率のもとで安全な燃
焼状態（不完全燃焼を生じない）が維持できるよ
うにした燃焼制御装置（特開昭57−179513）を提
案した。

即ち、該制御装置は制御対象燃焼装置について
予め燃料流量と該燃料流量を調整する電動バルブ
の開度との関係および空気流量と該空気流量を調
整する電動ダンパ開度との関係ならびに上記燃料
流量と各燃料流量下において安全な燃焼状態を維
持できる過剰空気比率との関係をテーブルとして
コンピユータに記憶させておき、運転時において
変動する負荷に応じて上記テーブルから読み出し
たデータにより上記電動バルブおよび電動ダンパ
の開度を調整し燃料流量および空気流量を制御す
るものであり、負荷が増加方向あるいは減少方向
に変動するかによつて上記電動バルブおよび電動
ダンパの開度の調整順序を規制するようにしたも
のである。

上記制御装置によれば運転時における空気流量
の常時実測を必要とせず、空気流量の実測に用い
られる例えば酸素濃度計の故障や経時劣化による
制御不良を惹起することがない、又上記電動バル
ブおよび電動ダンパの開度調整順序を規制してい
るので応答遅れによる不完全燃焼が発生すること
がない等の利点がある。

さて、上記制御装置においては空気流量とダン
パ開度とが制御対象燃焼装置について常に一定の
関係を保つ必要があるが、当該燃焼装置における
燃焼量変動による炉内温度の変化、内部抵抗の変
化、外気温度の変化等により燃焼炉で発生する燃
焼排ガスを煙道内に吸引するドラフト作用が変化
し、必ずしも同一のダンパ開度において同一の空
気流量が得られないという問題がある。

即ち、同一のダンパ開度においてドラフト作用
が小さくなると空気流量が減少し、又ドラフト作
用が大きくなると空気流量が増加する。

従つて、上記制御装置ではこのドラフト作用の
変化による不完全燃焼の発生を避けるための過剰
空気比率を多少安全側に設定する必要がある。

又、近時における省エネルギー対策により負荷
が減少し能力的に過大になつている燃焼装置が多
く見受けられるが、このような既設の燃焼装置に
上記制御装置を適用する場合、該制御装置では空
気流量はダンパ開度のみによつて調節されるの
で、ダンパ開度は常時絞られた状態で運転され必
要とする空気流量の低減化にかかわらず送風機に
かかる使用電力量があまり減少しないという問題
がある。

（目的） 本発明は上記制御装置において、ドラフト変化
にかかわらず制御対象燃焼装置における空気流量
とダンパ開度との関係を送風機のフアン回転数を
制御することにより一定化し、設定過剰空気比率
の低減化と送風機にかかる使用電力量の低減化を
計ることを目的とする。

（構成） 本発明は上記ドラフト作用の変化がダンパ前後
における圧力の差（差圧）に対応することに着目
してなされたもので、 基本的には、各ダンパ開度における目標差圧を
設定し、該目標差圧下における各ダンパ開度と空
気流量との関係を求めるとともに、実測差圧が該
目標差圧となるように送風機のフアン回転数を制
御するようにしたことを特徴とするものである。

（実施例） 以下本発明を実施例により詳しく説明する。

第２図において、 ボイラ本体１のバーナ２には、燃料タンク３か
ら燃料流量調整用電動バルブ４を介して液状の燃
料が供給されるとともに、空気流量調整用電動ダ
ンパ５を装着したダクト６から押込送風機７、空
気予熱器８を介して空気が供給されるようになつ
ている。

ボイラ本体１で発生した蒸気は、蒸気流量制御
用バルブ９を介して種々の装置、たとえば乾燥装
置１０に送給される。

１１はボイラ本体１とバルブ９との間に介装さ
れた蒸気圧力検出用の圧力計である。

１２は電動バルブ４の弁の動作と運動し、該バ
ルブ弁の開度を示す電圧信号を送出するポテンシ
ヨメータ、１３は電動バルブ４の弁の開閉を操作
するバルブ調節器、 １４は電動ダンパ５の動作と運動し、該ダンパ
５の開度を示す電圧信号を送出するポテンシヨメ
ータ、１５は電動ダンパ５の開閉を操作するダン
パ調節器、 １６はボイラ本体１の排ガス流路内に設置さ
れ、該排ガス中の酸素濃度を検出する酸素濃度
計、１７は燃料タンク３と電動バルブ４との間に
介装して燃料流量を検出するようにした流量計、
１８は送風機７の下流に設けられた空気流量計で
ある。

なおこれらの計器１６，１７，１８は初期設定
時にのみに作動させればよく、常時配設する必要
はない。

１９はダクト６に装着されたダンパ５の前後に
おける空気圧力の差を検出する差圧検出器、 ２０は押込送風機７のフアン回転数を操作する
回転数調節器である。

２１は当該燃焼装置の主制御装置で、制御プロ
グラムを記憶したリード・オンリー・メモリ
（ROM）、ランダム・アクセス・メモリ
（RAM）、種々の演算を行なう演算回路、判定回
路等を備えたマイクロコンピユータ等が用いられ
る。

２２は種々のデータを入力操作するためのデー
タ入力操作スイツチ（図示しない）、種々のフア
ンクシヨンスイツチ（図示しない）等を備えたコ
ンソールである。

上記主制御装置２１は上記圧力計１１、ポテン
シヨメータ１２，１４、差圧検出器１９およびコ
ンソール２２と接続されており、該圧力計１１、
ポテンシヨメータ１２，１４、差圧検出器１９か
ら当該ボイラ本体１の蒸気圧力の検出値、バルブ
４の開度、ダンパ５の開度、ダンパ５前後の差圧
の検出値およびコンソール２２からの操作指令や
種々のデータ等を表わす信号を受けて、バルブ調
節器１３、ダンパ調節器１５および回転数調節器
２０にそれぞれ操作制御信号を送出するようにな
つている。

なお、ポテンシヨメータ１２とバルブ調節器１
３とはバルブ４に対する燃料流量制御ループを、
又ポテンシヨメータ１４とダンパ調節器１５とは
ダンパ５に対する空気流量制御ループを、又差圧
検出器１９と回転数調節器２０とは押込送風機７
に対する回転数制御ループをそれぞれ形成してい
る。

第３図に上記制御装置２１の具体的な電気回路
の一例を一点鎖線で囲んで示す。

なお、第３図中、上述の第２図の装置と同一の
構成部分には、同一符号を付して説明する。又こ
の主制御装置の中央処理回路（図示を省略する）
は、当該主制御装置内の種々の回路に対する作動
指令を行なう。たとえば、マイクロプロセツサが
用いられる。

第３図において、２３はランダム・アクセス・
メモリ（RAM）である。以下単にメモリとい
う。

上記メモリ２３の第１領域２３−１には当該制
御対象のボイラに対する制御目標の蒸気圧力目標
値を表わすデータおよびPID（比例・積分・微分）
演算により上述の蒸気圧力目標値に見合つた燃料
流量を算出するためのＰ・Ｉ・Ｄ定数を表わすデ
ータが記憶されるようになつている。

これらのデータはコンソール２２の図示しない
データ入力操作スイツチにより、この第１領域２
３−１に入力される。

上記メモリ２３の第２領域２３−２には第４図
に示すようなバルブ４の開度（％）に対する燃料
流量（％）（該装置の最大流量に対する百分率）
の関係を表わす第１データ、第３領域２３−３に
は第５図に示すような燃料流量（％）と目標過剰
空気比率との関係を表わす第２データ、第４領域
２３−４には第６図に示すような目標差圧下にお
けるダンパ５の開度（％）に対する空気流量
（％）（該装置の最大流量に対する百分率）の関係
を表わす第３データ、第５領域２３−５には第７
図に示すようなダンパの開度（％）に対する目標
差圧の関係を表わす第４データがそれぞれ記憶さ
れる。

又、メモリ２３の第６領域２３−６には、PID
演算により目標差圧に見合つた送風機７のフアン
回転数を算出するためのＰ・Ｉ・Ｄ定数を表わす
データが記憶されている。

上記メモリ２３の各領域で記憶される各データ
は、後述する当該制御対象のボイラについての実
験結果から設定される。

２４はメモリ２３の第１領域２３−１からのデ
ータと、ボイラの蒸気圧力検出用圧力計１１から
の検出値とにもとづき、公知のPID演算を行なつ
て当該ボイラの蒸気圧力の目標値に見合つた燃料
流量を算出する燃料流量演算回路、 ２５は上記演算回路２４からの燃料流量を表わ
すデータとメモリ２３の第２領域２３−２からの
データとにもとづき、当該燃料流量に見合つた電
動バルブ４の開度を算出するバルブ開度演算回
路、 ２６は上記演算回路２４からの燃料流量を表わ
すデータと、メモリ２３の第３領域23−３からの
データとにもとづき目標過剰空気比率のもとでの
空気流量を算出する空気流量演算回路、 ２７は上記演算回路２６からの空気流量を表わ
すデータと、メモリ２３の第４領域２３−４から
のデータとにもとづいて、当該空気流量に見合つ
たダンパ５の開度を算出るダンパ開度演算回路、 ２８は上記演算回路２４からの燃料流量を表わ
す信号を受けて、該燃料流量が現在の燃料流量よ
り増加又は減少する量を表わすものであるかを判
定する第１判定器、 ２９，３０はアナログススイツチで、オンとさ
れたときは入力した値をそのまま出力し、オフさ
れたときはオフとされる直前の値を保持して出力
するスイツチである。

上記第１判定器２８は、演算回路２４からの燃
料流量の変化量の符号が正であるときには増加量
であると判定してアナログスイツチ２９をオンと
し、アナログスイツチ３０をオフとする信号を、
負であるときは減少量であると判定してアナログ
スイツチ３０をオンとし、アナログスイツチ２９
をオフとする信号を送出するようになつている。

アナログスイツチ２９は第１判定回路２８から
作動指令信号を受けてオンとされると上記ダンパ
開度演算回路２７の出力のダンパ開度を表わす信
号を、ダンパ調節器１５に印加するように接続さ
れている。

このダンパ調節器１５では、ダンパ開度演算回
路２７からアナログスイツチ２９を介して受けた
信号が、ダンパ５の駆動用モータ５−１を作動す
る信号に変換され、この変換信号が該モータ５−
１に印加されるようになつている。

一方、アナログスイツチ３０は第１判定回路２
８からの信号を受けてオンとされるとバルブ開度
演算回路２５からの信号を、バルブ調節器１３に
印加するように接続されている。

このバルブ調節器１３では、ダンパ開度演算回
路２５からアナログスイツチ３０を介して受けた
信号がバルブ４の駆動用モータ４−１を作動する
信号に変換され、この変換信号が該モータ４−１
に印加されるようになつている。

３１は第２判定器で、この第２判定器３１は、 上記ポテンシヨメータ１４からのダンパ５の開
度を表わす信号と、メモリ２３の第４領域２３−
４からのデータとから当該ダンパ開度に対応する
空気流量Aiおよびポテンシヨメータ１２からの
バルブ４の開度を表わす信号と、メモリ２３の第
２領域２３−２からのデータとから当該バルブ開
度に対応する燃料流量Qiとから次式により算出
された過剰空気比率Miと、メモリ２３の第３領
域２３−３で記憶されている上記燃料流量Qiに
対応する目標過剰空気比率Moとを比較し、Mi＞
Moと判定したとき、上記第１判定器３０を介し
てオフとされているアナログスイツチ２９又は３
０をオンとする作動指令信号を印加するようにな
つている。

Mi＝Amax×Ai／Qmax×Qi×Ao ３２は上記差圧検出器１９からの出力と上記ア
ナログスイツチ２９を介して送出されるダンパ開
度演算回路２７からのダンパ開度に対応する目標
差圧とにもとづき、公知のPID演算を行なつて当
該目標差圧に見合つた送風機７のフアン回転数を
算出するフアン回転数演算回路である。

上記回転数調節器２０は上記フアン回転数演算
回路３２から出力に応じて送風機７のフアン３３
を駆動するインダクシヨンモータ７−１の回転速
度を制御する信号を送出する。

なお回転数調節器２０は上記フアン回転数演算
回路３２の出力に応じて、出力電圧と周波数を変
化するインバータを用いる。

以下、上記メモリ２３に記憶される各データの
設定方法について説明する（第８図参照）。

(1) コンソール２２を操作し、バルブ調節器１３
を介してバルブ４の開度を変化させ、そのとき
ポテンシヨメータ１２から出力されるバルブ４
の開度検出値と流量計１７から出力される燃料
流量とにもとづいてバルブ４の開度（％）と燃
料流量（％）との関係を求め、これを第１デー
タとして上記メモリ２３の第２領域２３−２に
記憶させる。

(2) コンソール２２を操作し、回転数調節器２０
およびダンパ調節器１５を介して送風機７のフ
アン回転数を制御可能な領域で最大にするとと
もにダンパ５の開度を最大にする。

(3) 上記条件下で、送風時におけるダンパ５前後
の差圧Hminを差圧検出器１９により検出す
る。

(4) 次に、コンソール２２を操作し、回転数調節
器２０およびダンパ調節器１５を介して送風機
７のフアン回転数を制御可能な領域で最小にす
るとともにダンパ５の開度を該最小回転数のも
とで最低着火風量が得られる最小ダンパ開度と
する。

(5) 上記条件下で、送風時におけるダンパ５前後
の差圧Hmaxを差圧検出器１９により検出す
る。

(6) 上記により得られた差圧Hminおよび差圧
Hmaxにもとづいてダンパ５の開度（％）に対
する目標差圧の関係を表わすデータを上記メモ
リ２３の第５領域２３−５に記憶させる。

(7) 次にコソール２２を操作し、ダンパ調節器１
５を介してダンパ５の開度Diを、又、回転数
調節器２０を介して送風機７のフアン回転数を
任意に設定する。

(8) 上記設定ダンパ５開度Di下で、送風時にお
けるダンパ５前後の差圧Hiを差圧検出器１９
により検出する。

(9) 主制御装置２１は上記第４領域２３−４で記
憶されているダンパ５の開度Diにおける目標
差圧Hoiと上記差圧Hiとを比較し、差圧Hiが
目標差圧Hoiとなるよう回転数調節器２０に対
する制御信号を送出する。

(10) 差圧Hiが目標差圧Hoiになつたときの空気流
量Aiを空気流量計１８により検出する。

(11) 上記(7)によるダンパ５の開度Diを変えて(7)
〜(10)を繰返し、ダンパ開度（％）に対する空気
流量（％）（上記(2)によりダンパ５の開度を最
大にしたときの空気流量計１８からの検出値に
対する百分率）の関係を表わすデータを上記メ
モリ２３の第４領域２３−５記憶させる。

(12) 次に燃料流量Qi（％）と空気流量Ai（％）と
の関係を次式により求め、各燃料流量下におけ
る燃焼実験を行う。

Ai＝Qo×Qi×Ao×Ｍ／Amax ここで Qo；当該燃焼装置における最大燃料流量 Ao：理論空気量 Ｍ；過剰空気比率（当該燃焼装置について不完全
燃焼を生じさせない余裕のある任意の値、例え
ば1.4〜1.8を用いる。） Amax；上記(2)の条件下での空気流量 (13) 主制御装置２１はコンソール２２から入力
された燃料流量Qiに対応するバルブ４の開度
を上記メモリ２３の第２領域２３−２で記憶し
ている第１データから求め、バルブ調節器１３
を介してバルブ４を所定開度に設定する。

(14) 又、主制御装置２１は、上記（12）で演算
された燃料流量Qiに対する空気流量Aiをコン
ソール２２から入力し、上記メモリ２３の第４
領域２３−４で記憶している空気流量とダンパ
５の開度の関係から該空気流量Aiに対応する
ダンパ５の開度Diを求め、ダンパ調節器１５
を介してダンパ５を所定開度に設定する。

(15) 主制御装置２１は差圧検出器１９からの差
圧信号を入力するとともに、メモリ２３の第５
領域２３−５で記憶している目標差圧とダンパ
５開度との関係から該ダンパ５の開度Diに対
応する目標差圧を求め、回転数調節器２０を介
して上記検出差圧が該目標差圧になるように送
風機７のフアン回転数を制御する。

(16) 該目標差圧下で燃焼排ガス中の酸素濃度を
検出する酸素濃度計１６からの出力が不安定で
酸素濃度が測定できないときは、コンソール２
２より上記目標差圧より小さい任意の値を目標
差圧として入力し、上記検出差圧が該変更目標
差圧になるようにフアン回転数を制御する。

(17) 酸素濃度計１６からの出力が安定したら、
主制御装置２１は該酸素濃度とコンソール２２
から入力された目標酸素濃度（不完全燃焼を生
じさせない任意の値、例えば５〜９％を用い
る。）と比較し、ダンパ調節器１５を介して該
酸素濃度が該目標酸素濃度になるようにダンパ
５の開度を制御する。

(18) 上記１７でのダンパ５の開度下で酸素濃度
計１６からの出力が再び不安定になれば上記
（15）〜（17）を繰返す。

(19) 上記操作により安定した目標酸素濃度が得
られれば、そのときの差圧とダンパ５の関係を
用いて上記第４領域２３―５で記憶されている
ダンパ５の開度と目標差圧との関係を修正す
る。

(20) 上記（17）で設定した目標酸素濃度Ooにも
とづいて空気流量を次式により求める。

Ai＝Qo×Qi×Ao／Amax×21／21−〔Oo〕 (21) 上記（18）によるダンパ５の開度と上記
（20）で算出された空気流量との関係を用いて
上記第４領域２３−４で記憶されているダンパ
５の開度と空気流量との関係を修正する。

(22) 上記（13）で設定した燃料流量Qiを変えて
同様な燃焼実験を行い、該実験結果から得られ
たデータにもとづいて、上記メモリ２３の第４
領域２３−４および第５領域２３−５で記憶さ
れているダンパ５の開度と空気流量および目標
差圧との関係を修正し、上記第３データおよび
第４データを設定する。

(23) 上記メモリ２３の第３領域２３−３には、
コンソール２２から入力された制御対象燃焼装
置について不完全燃焼を生じさせない各燃料流
量ごとの最小過剰空気比率を示す第２データが
記憶されている。

次に本発明になる燃焼制御装置の制御動作につ
いて第９図にもとづいて説明する。

メモリ２３の第１領域から第６領域までにそれ
ぞれPID定数、ボイラの蒸気圧力目標値、バルブ
開度（％）に対する燃料流量（％）の関係を表わ
す第１データ、燃料流量（％）に対する過剰空気
比率の関係を表わす第２データ、ダンパ開度
（％）に対する空気流量（％）の関係を表わす第
３データ、ダンパ開度（％）に対する目標差圧の
関係を示す第４データ、PID定数が前述の様に設
定されたものとする。

燃料流量演算回路２４はメモリ２３の第１領域
からの蒸気圧の目標値とPID定数を用い、蒸気圧
を検出する圧力計１１の検出値にもとづいて、
PID演算をおこない、所要供給燃料流量を算出す
る。この動作を、第９図中ステツプとして示
す。

上記演算回路２４の出力信号は図示しないリミ
ツタ回路に印加され、該リミツタ回路において、
演算回路２４の出力の燃料流量の変化量の絶対値
が所定の範囲版以内の大きさのものであるかどう
かの判定が行われる。これを第９図中ステツプ
として示す。

つぎに、上記演算回路２４の出力の燃料流量を
表す信号が、バルブ開度演算回路２５に印加され
バルブ開度演算回路２５はメモリ２３の第２領域
のバルブ開度に対する燃料流量の関係を表わす第
１データを用いて該燃料流量に対応するバルブ開
度を算出する。これを第９図中ステツプとして
示す。

なお、メモリ２３の第２領域に記憶されている
第１データは前述のように予め数点のバルブ開度
に対する燃料流量を実測してコンソールより入力
し、各データ間の値は直線関係にあるものとして
算出できるよう記憶されている。

第２〜第４データも同様に各データ間は直線関
係にあるものとして記憶されている。

また、燃料流量演算回路２４の出力の燃料流量
を表す信号が空気流量演算回路２６に印加され、
空気流量演算回路２６はメモリ２３の第３領域の
燃料流量に対する過剰空気比率の関係を表す第２
データを用いて、次式により該燃料流量に対応す
る空気流量を算出する。これを第９図中ステツプ
として示す。

Ａ＝Qmax×Ｑ×Ao×Ｍ／Amas こゝでＭは第２データを用いて求めた過剰空気
比率、Aoは理論空気量、ＡおよびAmaxは空気
流量（％）および当該燃焼装置における最大空気
流量、ＱおよびQoは、燃料流量（％）および当
該燃焼装置における最大燃料流量である。

空気流量演算回路２６の空気流量を表す信号が
ダンパ開度演算回路２７に印加されダンパ開度演
算回路２７はメモリ２３の第４領域のダンパ開度
に対する空気流量の関係を表す第３データを用い
て該空気流量に対応するダンパ開度を算出する。
これを、第９図中ステツプとして示す。

つぎに、上記燃料流量演算回路２４の出力信号
が第１判定器２８に印加され、第１判定器２８に
おいて該演算回路２４の出力の燃料流量が増加す
るか減少するか判定される。この判定はたとえば
演算回路２４の出力の燃料流量の変化量の符号が
正あるいは負であるかを判別することにより行わ
れる。これを第９図中ステツプで示す。

燃料流量が増加を示す場合 第１判定器２８において、燃料流量演算回路２
４の出力が増加を示すと判定した場合、第１判定
器２８はアナログススイツチ２９をオンとし、ア
ナログスイツチ３０をオフとする信号を印加す
る。

アナログスイツチ２９がオンの信号を受ける
と、開度演算回路２７よりのダンパ開度指示値は
アナログスイツチ２９を介してダンパ調節器１５
および回転数演算回路３２に印加される。

ダンパ調節器１５はダンパ開度を示すポテンシ
ヨメータ１４の電圧信号と上記ダンパ開度指示値
とが一致するよう電動ダンパ駆動用モータ５−１
を回転させる。これを第９図中ステツプとして
示す。

ダンパ開度指示値を受けた回転数演算回路３２
はメモリ２３の第５領域のダンパ開度に対する差
圧の関係を表わす第４データを用いて差圧指示値
を算出し、さらにこの差圧指示値と、差圧検出値
19の差圧を示す値および、メモリ２３の第６領域
に記憶されているPID定数を用いて、回転数指示
値を算出し、回転数指示値を示す信号を回転数調
節器２０に印加する。

回転数指示値を示す信号を受けた回転数調節器
２０は、フアン駆動モータ７−１の回転数を指示
値となるように調節する。これを第９図中ステツ
プとして示す。

第２判定器３１ではステツプにおいて燃料流
量演算回路２４で算出された燃料流量を示す信号
と、燃料流量に対する過剰空気比率との関係を表
わす第２データとにより目標過剰空気比率Ｍを算
出するとともに、ポテンシヨメータ１４とダンパ
開度に対する空気流量を表す第３データとにより
推定空気流量を、ポテンシヨメータ１２とバルブ
開度に対する燃料流量の関係を表す第１データと
により推定燃料流量をそれぞれ算出し、次式によ
り推定過剰空気比率M′を算出する。

M′＝推定空気流量／推定燃料流量×理論空気量 さらに、推定過剰空気比率M′が目標過剰空気
比率Ｍ以上であると判定した場合（YES）には、
第１判定器２８によりオフとされているアナログ
スイツチ３０に第１判定器２８を介してオンとす
る信号を印加する。

一方推定過剰空気比率M′が目標過剰空気比率
Ｍより小さいと判定した場合（NO）には、アナ
ログスイツチ３０はオフの状態を保つ。これを第
９図のステツプとして示す。

アナログスイツチ３０がオンとされると、バル
ブ開度演算回路２５で演算されたバルブ開度指示
値はアナログスイツチ３０を介してバルブ調節器
１３に印加され、 バルブ調節器１３は、バルブ開度を示すポテン
シヨメータ１２の信号が上記バルブ開度指示値と
なるように電動バルブ駆動モータ１２を回転させ
る。これを第９図中ステツプとして示す。

アナログスイツチ３０がオフの場合は、オフと
なる直前のバルブ開度の値を保持し、出力するの
でバルブ開度指示値は変更されない。

燃料流量が減少を示す場合 第１判定器２８で燃料流量が減少を示すと判定
した場合、アナログスイツチ３０をオンとし、ア
ナログスイツチ２９をオフとする。

アナログスイツチ３０がオンとされると、バル
ブ調節器１３にバルブ開度指示値が印加され、バ
ルブ開度が指示値となるよう調節される。これを
第９図中ステツプとして示す。

ついで、スチツプでは、ステツプと同様に
目標過剰空気比率Ｍと推定過剰空気比率M′とを
比較する。

Ｍ≦M′と判定した場合には、第１判定器によ
りオフとされているアナログスイツチ２９をオン
とする。

またＭ＞M′と判定された場合アナログスイツ
チ２９はオフの状態を保つ。

アナログスイツチ２９がオンとされると、ステ
ツプおよびと同様にダンパ開度指示値および
フアン回転数指示値を変更する。これを第９図中
ステツプとして示す。

アナログスイツチ２９がオフの場合には、ダン
パ開度指示値およびフアン回転数指示値を変更し
ない。

以上により１回のサンプリング周期１秒のサイ
クルが終了する。

（効果） 以上詳述したように本発明によれば、 (1) 負荷に応じて変動するボイラ等燃焼装置に供
給すべき燃料流量および空気流量を予め設定し
たデータにもとづいて制御するようにしている
ので、運転時における燃焼排ガスの酸素濃度の
検出を必要としない等所要の検出手段が簡易か
つ頑健となり制御操作の信頼性を高めることが
できる。

(2) 各ダンパ開度に対応する目標差圧を設定し、
該目標差圧に一致するようにフアン回転数を制
御しているので、予め設定した空気流量とダン
パ開度との関係を保持することができ、より低
い目標過剰空気比率の設定下での安全運転が可
能となり使用燃料の節減に寄与する。

(3) 空気流量の制御をダンパ開度とフアン回転数
とにより行なつているので、とくに負荷に対し
て能力が過大になつている燃焼装置や負荷変動
幅が大きく、しかも最大負荷時間が短いような
燃焼装置において、従来の空気流量をダンパ開
度のみによつて制御している場合に比し送風機
にかかる使用電力を大幅に節減することができ
る。

たとえば空気流量の制御をダンパ開度のみで制
御する従来の装置では、30KwHののモータを使
用した例では60％の負荷時におけるダンパ開度は
40％で使用電力量は21.7KwHであつたものが、
ダンパ開度とフアン回転数とにより制御した本発
明の例では30KwHのモータを使用して、同じ60
％負荷時においては、ダンパ開度を65％に開け、
送風機駆動用モータの回転数を下げることがで
き、使用電力量は6.2KwHとなり、従来例に比べ
て約70％節減することができた。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明のクレーム対応図、第２図は本
発明の一実施例の構成の概要を示す図、第３図は
第２図の装置の具体的な電気回路の一例を示す
図、第４図、第５図、第６図、第７図は第２図に
示す装置に使用できるバルブ開度−燃料流量、過
剰空気比率−燃料流量、ダンパ開度−空気流量、
差圧−ダンパ開度のそれぞれの関係の一例を示す
グラフ、第８図は上記各グラフを設定するための
フローチヤート、第９図は本発明の制御動作の一
例を示すフローチヤートである。 １……ボイラ本体、２……バーナ、３……燃料
タンク、４……燃料バルブ、４−１……バルブ駆
動用モータ、５……空気ダンパ、５−１……ダン
パ駆動用モータ、７……送風機、７−１……送風
機駆動用モータ、１１……ボイラの蒸気圧力検出
用の圧力計、１２，１４……開度検出用ポテンシ
ヨメータ、１３……バルブ調節器、１５……ダン
パ調節器、１９……差圧検出器、２０……回転数
調節器、２１……主制御装置。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 燃焼装置の出力を検出する出力検出器と、上
   記燃焼装置の燃料流量調整用電動バルブの開度を
   検出するバルブ開度検出器と、 上記燃焼装置の空気流量調整用電動ダンパの開
   度を検出するダンパ開度検出器と、 上記電動ダンパの直前及び直後における空気圧
   の差を検出する差圧検出器と、 上記燃焼装置の出力の制御目標値と、上記電動
   バルブの開度と燃料流量との関係を表わす第１デ
   ータと、燃料流量と目標過剰空気比率との関係を
   表わす第２データと、目標差圧下における上記電
   動ダンパの開度と空気流量との関係を表わす第３
   データと、上記電動ダンパの各開度に対する上記
   差圧の目標値の関係を表わす第４データとを記憶
   する記憶手段と、 上記記憶手段の制御目標値と上記出力検出器の
   検出値との偏差に応じて燃料流量を演算する燃料
   流量演算手段と、 上記記憶手段の第１データにもとづき、上記燃
   料流量演算手段の出力が示す燃料流量に応じて上
   記電動バルブの開度を定めるバルブ開度設定手段
   と、 上記燃料流量演算手段の出力が示す燃料流量
   と、上記記憶手段の第２データにもとづく該燃料
   流量に対応する過剰空気比率とにより空気流量を
   算出する空気流量演算手段と、 上記記憶手段の第３データにもとづき、上記空
   気流量演算手段の出力が示す空気流量に応じて上
   記電動ダンパの開度を定めるダンパ開度設定手段
   と、 上記記憶手段の第４データにもとづき、上記ダ
   ンパ開度設定手段の出力が示す上記電動ダンパの
   開度に応じて上記差圧の目標値を定める目標差圧
   設定手段と、 上記燃料流量演算手段の出力が増大量あるいは
   減少量を示すかを判定し、増大を示すときは上記
   バルブ開度設定手段の出力を遮断し、減少を示す
   ときは上記ダンパ開度設定手段の出力を遮断する
   信号を出力する制御規制手段と、 上記バルブ開度検出器の出力が示すバルブ開度
   に対応する上記記憶手段の第１データにもとづく
   燃料流量と上記ダンパ開度検出器の出力が示すダ
   ンパ開度に対応する上記記憶手段の第３データに
   もとづく空気流量とにより過剰空気比率を演算す
   る過剰空気比率演算手段と、 上記燃料流量演算手段の出力が示す燃料流量に
   対応する上記記憶手段の第２データにもとづく目
   標過剰空気比率と上記過剰空気比率演算手段の出
   力が示す過剰空気比率とを比較し、過剰空気比率
   が目標過剰空気比率以上であると判定したとき、
   上記制御規制手段により遮断されている上記バル
   ブ開度設定手段の出力又はダンパ開度設定手段の
   出力の遮断信号を解除する信号を出力する制御規
   制解除手段と、 上記バルブ開度設定手段の出力と上記バルブ開
   度検出器の検出値とにより上記電動バルブの駆動
   モータを制御するバルブ開度制御手段と、 上記ダンパ開度設定手段の出力と上記ダンパ開
   度検出器の検出値とにより上記電動ダンパの駆動
   モータを制御するダンパ開度制御手段と、 上記目標差圧設定手段の出力と上記差圧検出器
   の検出値とにより上記燃焼装置に空気を送給する
   送風機のフアン駆動モータの回転速度を制御する
   回転速度制御手段 とを備えたことを特徴とする燃焼制御装置。