JPS6360287B2 - - Google Patents

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JPS6360287B2
JPS6360287B2 JP55029817A JP2981780A JPS6360287B2 JP S6360287 B2 JPS6360287 B2 JP S6360287B2 JP 55029817 A JP55029817 A JP 55029817A JP 2981780 A JP2981780 A JP 2981780A JP S6360287 B2 JPS6360287 B2 JP S6360287B2
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control
combustion
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curve
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JP55029817A
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JPS56127121A (en
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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23NREGULATING OR CONTROLLING COMBUSTION
    • F23N5/00Systems for controlling combustion
    • F23N5/003Systems for controlling combustion using detectors sensitive to combustion gas properties

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)

Description

【発明の詳細な説明】 この発明はボイラ等の燃焼装置の制御、とくに
低O2運転をする方法に関する。
ボイラ等の燃焼装置により燃料が充分に燃焼さ
れているか否かの判断には、排ガス中のCO2
O2、COをオルザツト分析計の吸収液で吸収して
測定するのが通常である。しかしこれでは負荷が
変動する場合には時間がかかり迅速な対応ができ
ぬのでCO2メータ、O2メータ等により燃焼を完了
した結果生ずるガス成分を計測し計器に表示させ
る手段がとられている。CO2ガスついてはウラタ
ーガス分析計のようにガス比重差を利用して翼車
の回転トルクの変化を利用するものや、赤外線の
吸収を利用するものがある。O2(酸素)について
は直接計測することができずその量のメータ表示
には一層の困難がともなう。メータ表示の一例と
してはO2が正磁性をもつことから永久磁石の磁
束中にO2ガスを含むガスを入れその磁気風が生
ずることによる熱線(白金線)の抵抗の変化をホ
イートストンブリツジに組み込みメータ表示する
手段がとられている。
これらの手段はその構成より明かな如く間接的
な表示であつたり又はばい煙の影響を受けるもの
であつたりしてその精度も1/10パーセントオーダ
程度のものである。
従つてその運転制御にあたつては、例えば負荷
とO2との規準とする線を引いておき、この制御
規準線としても、負荷変動に際し燃焼空気不足を
生じ、黒煙を煙突より排出し、公害防止の点より
の規制警告を受ける。そのためこの規準とする負
荷−O2曲線は負荷を横軸とする縦軸のO2を最適
O2値よりやや大とした曲線を制御の基準として
運転し黒煙排出を防止している。これは一方にお
いて前述したO2の計測計器の精度の低いこと、
計測遅れと、信頼性の低いことにも原因している
ものである。
この発明はこのような欠点を除くもので、不完
全燃焼を表示するのに最も適切な未燃要素たる
CO及びばい煙濃度(未燃要素濃度値と称す。)の
測定値を信号とし、従来の規準とするO2値より
もより低いO2値での低O2運転をする燃焼装置制
御方法を提案することを目的とする。
要するにこの発明は、ボイラ等の燃焼装置を制
御する方法において、排ガス中の未燃要素を計測
し、これを信号として制御箱に送り低O2運転を
する燃焼装置制御方法であることを特徴とする。
以下図面によりこの発明を説明する。第1図は
従来の排ガス中のO2を計測してその計測値を信
号としてボイラの燃焼装置を制御している場合を
示す。この場合は、中容量のボイラの場合の系統
を示すもので、ボイラ1Aの圧力、流量の負荷信
号は発信器PAより制御箱2Aに送られる。一方
排ガス中のO2量はO2発信器OAから制御箱2Aに
信号として送られる。燃焼用空気量は空気量発信
器3Aより、空気温度は空気温度発信器4Aから
夫々信号として制御箱2Aに送られる。この制御
箱2AからのO2量に対応する指令信号はダンパ
DAの制御機5Aと油量制御弁6Aに送られ適当
する空燃比により規定するO2で燃料を燃焼させ
る。この場合先に述べた如く規定負荷−O2曲線
を制御箱に記憶させ運転制御をする。
第2図は蒸発量30T/H以下のボイラのO2制御
を示すもので各主文字のアルフアベツト、符号数
字は第1図のものに対応する機器を示すものであ
る。
第3図は一例としてのボイラにおける低O2
転のために使用するO2−負荷曲線である。曲線
Aは従来の規準とする曲線である。曲線Bはそれ
より各負荷に対してO2値の低い(例えば−0.5%)
本発明の実施に際し使用する規準O2−負荷曲線
である。C曲線はA曲線よりO2の高いA曲線に
ほぼ平行する曲線で、従来の黒煙防止のために
O2値に余裕をとつた運転をする場合の基準曲線
である。
この発明はB曲線に沿い燃焼装置を制御しよう
というものである。この発明は近時開発された
CO及び又はばい煙濃度を検出する検出素子が極
めて感度が良くppmオーダを検知し信号を出すこ
とに着目するものである。例えばB曲線のO2
約150ppmの規準COに対応するものとせば±
50ppm即ち100〜200ppmの範囲のCO値に押える
制御は容易に実施できるものである。(範囲を0
〜100ppmとしてもよい。)制御の一例を第4図に
時間とCO値の曲線として示す。負荷その他の要
因により上限値たる例えば200ppmの点イよりも
CO値が高くなるときは制御箱からの指令で燃焼
用空気量をダンパ開にして増加させる。しかると
きはCO値は燃焼が充分に行なわれるために点ロ,
ハ,ニ,ホ,をたどり減少し数10ppm乃至0ppm
のホ点に至る。この場合直ちにダンパに閉動作さ
せることなく一定時間T(例えば10分)だけその
ままに保持し、ついで漸次ダンパを閉の方向に作
動させる。
このように第4図においてニ,ホ,ヘ,トの制
御をするのは黒煙発生を防止する趣旨である。
COppmを減少させるハ,ニの過程において、こ
れをニ点で直ちにCO値増とし制御範囲に入れよ
うとすると、油量制御弁6による供給油量の変化
とダンパDの制御により空気量の変化との相対変
化による空燃比が変動し黒煙を発生する機会をも
つので、一旦CO値の低いホ点まで燃焼状態をも
つて行き、時間Tの間のホ,ヘ間のような変動が
あつても−△T(一例ではCO100ppm)の線まで
達することがないから黒煙発生の機会が全くな
い。そしてヘ点で燃焼安定の状態でCO値増に移
り−△と+△(図示では100〜200COppm)の範
囲に入れト,チと制御範囲内で安定した低O2
焼をさせるものである。
しかるときはCOppmは点ヘ,ト,チ、をたど
ることとなり制御は規定の上限値200ppmと下限
値100ppmの間に黒煙を出すことなく制御され、
曲線Bに沿い制御されることとなる。
この制御方法を実施する装置の配線配管系統を
第5図に示す。ボイラ1の排ガス通路にはO2
信器7、CO発信器8が設けられその信号は共に
O2設定器R及び制御箱2に送られる。この場合
CO発信器8に近接し、ばい煙濃度信号発信器
(図示せず)を共に配置し、又はCO発信器に代り
設けて同様にO2設定器R及び制御箱2にその信
号を送る。COとばい煙濃度信号を並列に出すこ
とは未燃要素の検出と発信を更に確実なものとす
る。燃焼用空気の空気温度発信器4の信号は空燃
比制御器A/Oと制御箱2に送られ空気量の補正
に使用される。空気流量発信器3からは同様にし
てその数値信号が空燃比制御器A/Oと制御箱2
に信号として送られる。燃料流量計10の燃料供
給量信号は燃料制御器F及び制御箱2に送られ
る。蒸気流量計(図示せず)からの信号と圧力発
信器Pからの信号とよりなる負荷信号は主制御器
PC及び制御箱2に送られる。
燃焼用空気を供給する送風機9への供給空気量
は吸込口側ダクト内のダンパDと空燃比制御器
A/Oより指令を受ける制御機5により制御され
る。
この場合において制御箱2を記憶装置と指令信
号発信装置をもつもの、例えばマイクロコンピユ
ータ等にしておき、曲線A、曲線B、時間T、制
御範囲をきめる数値(例えば2△=100ppm、イ
点CO200ppm ニCO100ppm)を記憶させ、また
各操作器(ダンパD、油量制御弁6)の作動プロ
グラムを記憶させておくときはB曲線に沿う低
O2運転は自動でかつ最も効率よくされることと
なる。もちろん、制御範囲2△、イ点、ニ点、ホ
点の設定、変更も又容易にすることができる。
第6図においても制御箱2Cを前記諸数値、プ
ログラムを記憶するものとするときは30T/H以
下の蒸発量のボイラの燃焼装置の制御をより簡易
にすることができる。
この発明を実施することにより、従来の低O2
よりもより低いO2による運転が可能となり、黒
煙を排出する必配も不要となり、しかも燃焼用空
気量の低減により動力費用の低減、煙突より排出
される排ガス量も少なくなり当然にこれに伴う燃
料費も低減され十分な低O2燃焼がされ省エネル
ギーにつき大きな貢献をするという効果を奏する
ものである。例えばO23%で運転されているボイ
ラでO22%となつた場合、重油消費料で約1%の
節約ができる。30T/Hクラスのボイラでは1年
間(6000時間、70%負荷平均)で110Klの重油の
節約ができるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
第1図は中型ボイラにおける従来のO2を信号
とする低O2制御管路と配線図、第2図は小型ボ
イラの場合の配線配管図、第3図はこの発明の実
施の制御に使用するO2−負荷線図と従来の制御
基準の曲線との関係を示す図面、第4図はCO−
時間の変化の一例を模式に示す線図、第5図はこ
の発明の実施にかかる大型ボイラにおける配線配
管図、第6図はこの発明の実施にかかる小型ボイ
ラにおける配線配管図である。 1……ボイラ、2……制御箱、3……空気流量
発信器、4……空気温度発信器、5……制御機、
6……油量制御弁、7……O2発信器、8……CO
発信器、9……送風機、10……燃料流量計、D
……ダンパ。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1 ボイラ等の燃焼装置を排ガス中の未燃要素濃
    度値により制御する方法において、排煙中のO2
    対負荷の標準制御曲線より更に低い制御曲線Bを
    設定しかつ夫々の負荷に対する未燃要素濃度値に
    つき制御範囲を設定し、これらの設定した数値を
    制御箱に記憶させ、未燃要素濃度値の信号で燃焼
    を制御をし、その際排ガス中の未燃要素が規定す
    る上限値を超えるときは燃焼用空気量を増加させ
    再び規定する下限値又はそれ以下にさせその状態
    を規定する時間保持させたのち、燃焼用空気量を
    漸次減少させて行く動作を、制御箱の記憶装置プ
    ログラムに入れておき、かつ前記規定する時間と
    その低減速度を調節自在にすることを特徴とする
    燃焼装置制御方法。 2 未燃要素濃度値をCO値とすることを特徴と
    する特許請求の範囲第1項記載の燃焼装置制御方
    法。 3 未燃要素濃度値をばい煙濃度値とすることを
    特徴とする特許請求の範囲第1項記載の燃焼装置
    制御方法。 4 未燃要素濃度値をCO値とばい煙濃度値とす
    ることを特徴とする特許請求の範囲第1項記載の
    燃焼装置制御方法。
JP2981780A 1980-03-11 1980-03-11 Method of controlling combustion apparatus Granted JPS56127121A (en)

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JPS56127121A JPS56127121A (en) 1981-10-05
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JPH06159676A (ja) * 1992-11-26 1994-06-07 Mitsui Eng & Shipbuild Co Ltd ボイラ炉内可燃性ガス検知装置
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