JP2004205128A - 熱機器および熱機器の燃焼制御方法 - Google Patents
熱機器および熱機器の燃焼制御方法 Download PDFInfo
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Abstract
【課題】この発明が解決しようとする課題は、熱機器および熱機器の燃焼制御方法において、単独運転、あるいは台数制御される運転のいずれの場合にも、好適な燃焼を実現することである。
【解決手段】単独運転または他の熱機器とともに台数制御される熱機器１であって、停止，燃焼を含む運転状態を制御することができるバーナ２と、単独運転に対応する前記運転状態の制御を行う第一燃焼制御と台数制御運転に対応する前記運転状態の制御を行う第二燃焼制御のいずれか一方を選択して行う制御手段とを備えたことを特徴としている。
【選択図】 図１
【解決手段】単独運転または他の熱機器とともに台数制御される熱機器１であって、停止，燃焼を含む運転状態を制御することができるバーナ２と、単独運転に対応する前記運転状態の制御を行う第一燃焼制御と台数制御運転に対応する前記運転状態の制御を行う第二燃焼制御のいずれか一方を選択して行う制御手段とを備えたことを特徴としている。
【選択図】 図１
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、蒸気ボイラ，温水ボイラ，熱媒ボイラ，吸収式冷凍機等の熱機器と、これらの熱機器を設置し、負荷の状況に応じて、これらの熱機器の燃焼を自動的に制御する燃焼制御方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来のボイラ，流体加熱器等の熱機器は、設置されたユーザーでの一日の運転中でも、負荷変動があり、この負荷変動に対応して、最適な燃焼制御を行う必要がある。また、前記熱機器は、複数台設置される多缶設置システムとして多用されている。この多缶設置システムにおいて、前記熱機器は、台数制御されて運転を行うものと、台数制御をされず単独で運転を行うものとが存在する。また、従来の熱機器は、納入先が異なることにより、単独運転される納入先で稼動する場合と、台数制御される納入先で稼動する場合とがある。
【０００３】
この従来技術においては、台数制御される熱機器と単独運転される熱機器とで同じ燃焼制御が行われていた。このため、単独運転，台数制御運転のそれぞれに適した燃焼制御が行えないものであった（たとえば、特許文献１参照。）。
【０００４】
【特許文献１】
特許番号第３２８３１５３号公報
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
この発明が解決しようとする課題は、熱機器および熱機器の燃焼制御方法において、単独運転、あるいは台数制御される運転のいずれの場合にも、好適な燃焼を実現することである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
この発明は、前記課題を解決するためになされたもので、請求項１に記載の発明は、単独運転または他の熱機器とともに台数制御される熱機器であって、停止，燃焼を含む運転状態を制御することができるバーナと、単独運転に対応する前記運転状態の制御を行う第一燃焼制御と台数制御運転に対応する前記運転状態の制御を行う第二燃焼制御のいずれか一方を選択して行う制御手段とを備えたことを特徴としている。
【０００７】
請求項２に記載の発明は、単独運転または他の熱機器とともに台数制御される熱機器であって、停止，燃焼およびパイロット燃焼を含む運転状態を制御することができるバーナと、単独運転に対応する前記パイロット燃焼の制御を含む第一燃焼制御と台数制御運転に対応する前記パイロット燃焼の制御を含む第二燃焼制御のいずれか一方を選択して行う制御手段とを備えたことを特徴としている。
【０００８】
請求項３に記載の発明は、単独運転または他の熱機器とともに台数制御され、停止，燃焼およびパイロット燃焼を含む運転状態を制御することができるバーナを備えた熱機器の燃焼制御方法であって、単独運転に対応する前記パイロット燃焼の制御を含む第一燃焼制御と台数制御運転に対応する前記パイロット燃焼の制御を含む第二燃焼制御のいずれか一方を選択して行うことを特徴としている。
【０００９】
請求項４に記載の発明は、前記第一燃焼制御の選択時、前記バーナは、所定時間に亘りパイロット燃焼を行い、また前記第二燃焼制御の選択時、前記バーナは、他の熱機器とともに前記熱機器を台数制御する台数制御装置からの指示に基づいてパイロット燃焼を行うことを特徴としている。
【００１０】
さらに、請求項５に記載の発明は、前記第一燃焼制御の選択時、前記バーナは、前記熱機器の所定の圧力および／または温度条件を満たす間と、所定時間内とのいずれかの間、パイロット燃焼を行い、また前記第二燃焼制御の選択時、前記バーナは、他の熱機器とともに前記熱機器を台数制御する台数制御装置からの指示に基づいてパイロット燃焼を行うことを特徴としている。
【００１１】
【発明の実施の形態】
つぎに、この発明の実施の形態について説明すると、この発明は、蒸気ボイラ，温水ボイラ，熱媒ボイラおよび吸収式冷凍機等の熱機器を設置し、負荷の状況に応じて、この熱機器の燃焼を自動的に制御するときに好適に実施する。
【００１２】
まず、この発明における第一の実施の形態について説明する。この第一の実施の形態において、前記熱機器は、単独運転または他の熱機器とともに台数制御される熱機器であって、停止，燃焼を含む運転状態を制御することができるバーナと、単独運転に対応する前記運転状態の制御を行う第一燃焼制御と台数制御運転に対応する前記運転状態の制御を行う第二燃焼制御のいずれか一方を選択して行う制御手段とを備えている。
【００１３】
そして、前記熱機器は、前記制御手段により、前記第一燃焼制御と前記第二燃焼制御のいずれか一方を選択して行う。
【００１４】
これにより、前記熱機器は、単独運転、あるいは台数制御される運転のそれぞれに対して、適切な燃焼を行うことができる。
【００１５】
つぎに、前記第一の実施の形態は、つぎの具体的形態を含む。すなわち、前記熱機器は、前記バーナがパイロット燃焼の運転状態も含むバーナである。そして、前記熱機器は、単独運転に対応する前記パイロット燃焼の制御を行う第一燃焼制御と、台数制御運転に対応する前記パイロット燃焼の制御を行う第二燃焼制御とのいずれか一方を選択して行う。さらに、前記熱機器は、最適な燃焼制御を行うために、それぞれ選択した燃焼制御に対応する前記パイロット燃焼の制御（以下、「パイロット燃焼待機」と云う。）を行う制御手段を備えている。
【００１６】
ここで、前記パイロット燃焼待機を行うパイロットバーナとメインバーナとの組合せの形態について説明する。第一の組合せは、パイロットバーナが気体燃料焚きのパイロットバーナであり、メインバーナも気体燃料焚きである。第二の組合せは、パイロットバーナが気体燃料焚きのパイロットバーナであり、メインバーナが液体燃料焚きである。第三の組合せは、パイロットバーナが液体燃料焚きのパイロットバーナであり、メインバーナも液体燃料焚きである。
【００１７】
前記パイロット燃焼待機について具体的に説明する。まず、前記第一燃焼制御（単独運転）におけるパイロット燃焼待機について説明すると、前記バーナは、前記熱機器の運転が開始され、前記メインバーナの燃焼停止後において、パイロットバーナ，所謂種火の燃焼状態が継続される。このパイロットバーナの燃焼による熱量は小さいものであり、燃焼を継続しても前記負荷側へ熱量を供給するものではない。よって、前記負荷側から熱要求がないときも、前記パイロットバーナの燃焼を継続させた状態で待機を行うことができる。そして、前記負荷側から熱要求があれば、前記バーナは、前記熱機器の炉内のパージを行わずに，すなわちプリパージを省略して、前記パイロット燃焼待機の運転状態から直ちに、前記メインバーナの燃焼の運転状態へ移行することができるように構成されている。
この場合、前記メインバーナは、オンオフ制御による燃焼制御に限定されず、多段階燃焼制御や比例燃焼制御されるバーナも好適である。
【００１８】
つぎに、前記第二燃焼制御（台数制御運転）におけるパイロット燃焼待機について説明すると、前記バーナは、台数制御装置からの指示信号により、メインバーナの燃焼開始前もしくは燃焼停止後において、前記パイロットバーナの燃焼状態が継続される。前記第一燃焼制御の場合と同様、このパイロットバーナの燃焼による熱量は小さいものであり、燃焼を継続しても前記負荷側へ熱量を供給するものではない。そして、前記負荷側から熱要求があれば、前記バーナは、前記パイロット燃焼待機の運転状態から直ちに、前記メインバーナの燃焼の運転状態へ移行することができるように構成されている。この場合、前記メインバーナは、前記第一燃焼制御の場合と同様、オンオフ制御による燃焼制御に限定されず、多段階燃焼制御や比例燃焼制御されるバーナも好適である。
【００１９】
前記制御手段は、たとえば前記熱機器の燃焼を制御する制御器内に組み込まれており、前記熱機器が、台数制御されず単独運転されるのか、台数制御されて運転されるかを判定する。この判定は、たとえば他の熱機器を加えた多缶設置システムの燃焼台数を制御する台数制御装置から優先順位の信号を受信しているか否かにより判定する。あるいは、前記熱機器に単独運転の設定がされているか否かにより判定することも好適である。そして、これらの判定結果に基づいて、前記バーナは、単独運転または台数制御運転に対応する前記パイロット燃焼待機を行うように構成されている。
【００２０】
ここにおいて、前記台数制御装置からの指示だけに限らず、前記熱機器自体が、前記多缶設置システムを構成する他の熱機器の稼動状況を通信等により入手し、その情報に基づいて、台数制御に加わり運転するようにするように構成することができる。すなわち、前記熱機器自体にそれぞれ台数制御装置の機能を内蔵する場合においても、同様に制御することも好適である。
【００２１】
このような構成の前記熱機器の作用について説明する。前記熱機器が前記第一燃焼制御（この制御パターンを第一パターンという。）を行うとき、前記バーナは、所定時間に亘るパイロット燃焼待機を行う。具体的に説明すると、前記メインバーナが燃焼を停止した後、所定時間内はパイロット燃焼待機を行い、この所定時間内に、パイロット燃焼待機解除指令があれば、直ちに前記メインバーナの燃焼を再開し、パイロット燃焼待機解除指令がなければ、所定時間経過後に前記パイロットバーナの燃焼を停止する。そして、つぎの燃焼再開信号まで燃焼を停止し待機する状態（以下、「運転待機」と云う。）を維持する。
【００２２】
一方、前記熱機器が前記第二燃焼制御を行うときは、前記バーナは、前記台数制御装置からの指示に基づいてパイロット燃焼待機を行う。すなわち、台数制御されているときは、必要なときに前記パイロットバーナの燃焼を維持する。
【００２３】
これにより、前記熱機器は、単独運転のときは、単独運転に適した前記第一パターンのパイロット燃焼待機を行い、また台数制御される運転の場合には、台数制御に適したパイロット燃焼待機を行うことにより、それぞれの運転において負荷応答性を向上させることができる。さらに、単独運転時には前記所定時間だけパイロット燃焼させ、台数制御運転時には必要なときだけパイロット燃焼させ、無用なパイロット燃焼は行わないので、それぞれの運転に適した省エネルギーを実現できる。
【００２４】
この発明は前記実施の形態に限定されるものではなく、前記第一燃焼制御は、つぎの制御パターン（第二パターン）を含むものである。
【００２５】
この第二パターンの燃焼制御方法について説明する。前記熱機器が前記第一燃焼制御を行うとき、前記バーナは、前記熱機器の所定の圧力範囲条件を満たす間と、前記パイロット燃焼待機を行う所定時間内とのいずれかの間、前記パイロット燃焼待機を行う。具体的に説明すると、前記メインバーナが燃焼を停止した後、前記熱機器の所定の圧力範囲条件を満たす間、または所定時間内の間、パイロット燃焼待機を行い、この両方の間でないようになると、前記パイロット燃焼待機を停止し運転待機状態となり、一方前記いずれかの間に、パイロット燃焼待機解除指令があれば、直ちに前記メインバーナの燃焼を再開する。この場合、前記所定の圧力範囲条件と前記所定時間は、負荷変動を加味して最適となるようにそれぞれ設定することが好ましい。
【００２６】
前記所定の圧力範囲条件を具体的に説明すると、メインバーナの燃焼を停止した後、前記パイロット燃焼待機を行う圧力範囲を設定するものである。たとえば、前記メインバーナを停止させる圧力値から若干高く設定した圧力値（パイロット燃焼待機を停止する圧力値）までを前記圧力範囲とする。すなわち、この圧力範囲条件は、前記バーナの燃焼を制御する制御対象であり、たとえば、蒸気ボイラ内の蒸気圧力値の範囲である。
【００２７】
したがって、この第二パターンは、前記第一パターンに圧力範囲条件を加えて制御するので、前記熱機器は、前記圧力範囲条件を満たす間は、前記パイロット燃焼待機を行うが、前記所定時間内であっても、前記圧力範囲条件を越えると、充分な圧力が維持されており、前記パイロット燃焼待機を行う必要がないのでパイロット燃焼待機を停止し、無駄なパイロット燃焼を削減する。
【００２８】
また、前記熱機器が前記第二燃焼制御を行うときは、前記第一パターンのときと同様であるので、詳細な説明は省略する。
【００２９】
ここにおいて、前記圧力範囲条件に代えて、温度範囲条件とすることも好適である。前記バーナは、所定の温度範囲条件を満たす間と、所定時間内とのいずれかの間、前記パイロット燃焼待機を行う。具体的に説明すると、前記メインバーナが燃焼を停止した後、所定の温度範囲条件を満たす間、または所定時間内の間、パイロット燃焼待機を行い、この両方の間でないようになると、前記パイロット燃焼待機を停止し運転待機状態となり、一方前記いずれかの間に、パイロット燃焼待機解除指令があれば、直ちに前記メインバーナの燃焼を再開する。ここで、この温度範囲条件は、前記バーナの燃焼を制御する制御対象であり、たとえば、温水ボイラ内の温水温度の範囲である。
【００３０】
さらに、前記圧力範囲条件および前記温度範囲条件をともに加味して制御することも好適である。
【００３１】
以上のように、これらの実施の形態によれば、熱機器および熱機器の燃焼制御方法において、単独運転、あるいは台数制御される運転のいずれの場合にも、それぞれに最適な燃焼制御を行うことができる。
【００３２】
【実施例】
以下、この発明の具体的実施例について、図１，図２および図３に基づいて詳細に説明する。ここで、図１は、この発明における第一実施例を適用するために好適な熱機器１としての蒸気ボイラ（以下、「蒸気ボイラ１」と云う。）を例とした概略的な説明図である。図２は、第一実施例の燃焼制御方法を説明する第一フローチャートである。図３は、前記第一実施例の燃焼制御方法を説明する第二フローチャートである。まず、第一実施例について説明する。
【００３３】
図１において、前記蒸気ボイラ１は、加熱用のバーナ２を備え、このバーナ２へ燃焼用空気が電動モータ３を備えた送風機４から送られる。前記バーナ２は、パイロットバーナ（図示省略），メインバーナ（図示省略），着火トライを行う点火手段（図示省略）および火炎検出器５を備えている。
【００３４】
前記バーナ２には、燃料供給ライン６が接続されている。この燃料供給ライン６には、前記パイロットバーナへの燃料の供給，停止を制御するパイロット燃料弁７と前記メインバーナへの燃料の供給，停止を制御するメイン燃料弁８が設けられている。この場合、前記メイン燃料弁８の下流側には、低燃焼燃料弁（図示省略）と高燃焼燃料弁（図示省略）とが設けられており、２段階に前記バーナ２の燃焼量が調整できるように構成されている。
【００３５】
前記蒸気ボイラ１には、缶内（図示省略）の蒸気圧力を検出する圧力検出器９が設けられている。また、前記蒸気ボイラ１の側方には、前記缶内の水位を検出する水位検出器１０が接続されている。この水位検出器１０からの信号に基づいて、給水ライン１１に設けられた給水ポンプ１２がオンオフ稼動する。前記給水ポンプ１２の下流位置には、逆止弁１３が設けられている。
【００３６】
さらに、前記電動モータ３，前記点火手段，前記火炎検出器５，前記パイロット燃料弁７，前記メイン燃料弁８，前記低燃焼燃料弁，前記高燃焼燃料弁，前記圧力検出器９，前記水位検出器１０および前記給水ポンプ１２は、制御器１４にそれぞれ回線（符号省略）を介して接続されている。そして、前記制御器１４は、これらを制御することにより、前記蒸気ボイラ１の運転を制御するように構成されている。
【００３７】
ここで、前記制御器１４は、前記電動モータ３の回転数を制御することにより、前記送風機４から前記バーナ２の低燃焼と高燃焼およびパイロット燃焼とに対応する燃焼用空気を供給するように構成されている。
【００３８】
また、前記制御器１４は、前記蒸気ボイラ１が、台数制御されない単独運転に対応する運転状態の制御を行う第一燃焼制御と、台数制御される運転に対応する運転状態の制御を行う第二燃焼制御とを選択し、前記両運転にそれぞれ対応するパイロット燃焼待機を行う制御手段である図２示す制御プログラムを備えている。ここで、前記パイロット燃焼待機は、前記実施の形態で説明したものと同じである。
【００３９】
そして、前記バーナ２は、停止，低燃焼，高燃焼およびパイロット燃焼の運転状態のいずれかをそれぞれ選択することができ、前記蒸気ボイラ１の前記メインバーナの燃焼停止後もしくは前記メインバーナの燃焼開始前において、前記パイロットバーナの燃焼を継続することができるように構成されている。
【００４０】
つぎに、前記制御器１４は、前記蒸気ボイラ１が、台数制御されず単独運転されるのか、台数制御されて運転されるかを判定する判定部（図示省略）を備えている。この判定は、たとえば多缶設置システムの燃焼台数を制御する台数制御装置（図示省略）から優先順位の信号を受信しているか否かにより判定する。そして、この判定結果に基づいて、前記バーナ２は、単独運転，台数制御運転に対応する前記パイロット燃焼待機を行うように構成されている。
【００４１】
このような構成の第一実施例における前記蒸気ボイラ１の作用について説明する。まず、前記蒸気ボイラ１の運転が、単独運転か台数制御されるかを前記制御器１４で判定する。そして、この判定結果に基づいて、前記バーナ２は、前記パイロット燃焼待機を行うとき、単独運転あるいは台数制御運転のそれぞれの運転に対応した前記パイロット燃焼待機を行う。
【００４２】
前記蒸気ボイラ１は、前記圧力検出器９からの信号に基づいて、前記バーナ２の稼動，停止が制御されるようになっており、前記制御器１４から燃焼指示信号が出力され、前記送風機４が稼動を開始し、所定時間、プリパージを行ない前記炉内が掃気された後、前記点火手段により着火トライが行われる。この着火トライは、前記点火手段，たとえばスパークロッド（図示省略）に電圧を印加して所定時間、点火スパークを発生させるとともに、前記パイロット燃料弁７を開いて燃料を前記パイロットバーナへ供給することにより行う。前記火炎検出器５は、前記パイロットバーナにおけるパイロット火炎の有無を検出し、炎有り信号または炎無し信号を前記制御器１４へ出力する。
【００４３】
つぎに、メイン燃焼へ移行する。メイン燃焼中は、前記火炎検出器５により、炎有り信号の出力が継続していれば、前記メイン燃料弁８の開状態および前記送風機４の稼動が継続される。
【００４４】
この場合、前記バーナ２の燃焼が継続され蒸気の発生に伴ない、水位が低下すると前記水位検出器１０からの信号に基づいて、前記給水ライン１１に設けられた前記給水ポンプ１２がオンオフ稼動し、前記缶内の水位が所定の範囲に維持される。
【００４５】
そして、蒸気圧力が上昇（たとえば、０．７０ MPaまで）すると前記メインバーナの燃焼を停止した後、選択した前記第一燃焼制御あるいは、前記第二燃焼制御のいずれかのパイロット燃焼待機を行う。
【００４６】
つぎに、蒸気圧力が高圧カット設定値（たとえば、０．７３ MPa）以上あるいは不着火等の異常のときは、前記制御器１４から運転停止信号が出力され、前記両燃料弁７，８が閉となって燃料の供給が停止されるとともに、所定時間（たとえば、６０秒）、ポストパージが行われて前記炉内が掃気される。そして、つぎの燃焼再開信号まで運転待機状態を維持する。
【００４７】
そして、蒸気圧力が前記設定値より所定の値分（たとえば、０．２０ MPa）だけ低下すると、前記運転待機状態を解除し、前記バーナ２へ再度、プレパージ，パイロット燃焼，メイン燃焼へ移行の指示信号を出力し、メインバーナの燃焼を再開する。
【００４８】
ここで、前記パイロット燃焼待機について詳細に説明する。この第一実施例におけるパイロット燃焼待機は、単独運転の選択時、前記実施の形態で説明した第一燃焼制御における第二パターンの燃焼制御方法を行うものである。
【００４９】
この第二パターンの燃焼制御方法は、前記蒸気ボイラ１が台数制御されないで単独運転を行うとき、前記バーナ２は、所定の圧力範囲条件（０．７０ MPa〜０．７３ MPa）を満たす間と、所定時間（１０分）内とのいずれかの間、前記パイロット燃焼待機を行う。具体的に説明すると、前記メインバーナが燃焼を停止した後、０．７０ MPa〜０．７３ MPaの圧力条件を満たす間と、１０分内とのいずれかの間、パイロット燃焼待機を行い、このいずれかの間に、パイロット燃焼待機解除指令があれば、直ちに前記メインバーナの燃焼を再開する。パイロット燃焼待機解除指令がなければ、前記圧力範囲条件を満たさなくなるかあるいは、１０分経過後に前記パイロットバーナの燃焼を停止する。そして、つぎの燃焼再開信号まで運転待機状態を維持する。
【００５０】
一方、前記蒸気ボイラ１が台数制御運転（前記第二燃焼制御）されるとき、前記バーナ２は、前記台数制御装置からの指示に基づいてパイロット燃焼待機を行う。すなわち、台数制御されているときは、必要なときに前記パイロットバーナの燃焼を維持する。
【００５１】
この第二パターンの燃焼制御方法を図２および図３に示す第一フローチャートおよび第二フローチャートに従い詳細に説明する。まず、図２において、前記制御器１４は、まずステップＳ１で運転開始信号があるか判定する。運転開始信号があれば、ステップＳ２へ移行し、前記蒸気ボイラ１が台数制御されるか否かを判定する。
【００５２】
このステップＳ２において、前記台数制御装置から燃焼するときの優先順位信号を受信していなければ、台数制御されないと判定し、ステップＳ３へ移行し、このステップＳ３から後述するステップＳ１１で説明する前記第一燃焼制御を行う。
【００５３】
前記ステップＳ３において、プリパージを開始し、着火トライを行い、メイン燃焼（高燃焼，低燃焼のいずれかが前記圧力検出器９により検出された圧力状態により指示される。）を行う。すなわち、単独運転で低燃焼，高燃焼のいずれかを行う。
【００５４】
そして、ステップＳ４で運転停止信号の有無を判定し、運転停止信号がなければ、メイン燃焼を継続しながらステップＳ５へ移行する。運転停止信号があれば、ステップＳ１２へ移行しポストパージを行い、ステップＳ１３でボイラの運転を停止する。
【００５５】
前記ステップＳ５で、前記圧力検出器９により検出される蒸気圧力が前記制御器１４に設定されているパイロット燃焼待機を行う圧力条件（０．７０ MPa）以上か否かを判定する。未満であれば、前記ステップＳ３へ戻りメイン燃焼を継続する。０．７０ MPa以上であれば、ステップＳ６へ移行し、前記パイロット燃焼待機を行う。
【００５６】
そして、ステップＳ７へ移行し、前記パイロット燃焼待機を停止する圧力条件（０．７３ MPa）未満か否かを判定する。未満であれば、ステップＳ８へ移行し、前記パイロット燃焼待機を継続する。そして、ステップＳ９へ移行する。
【００５７】
このステップＳ９で所定のパイロット燃焼待機時間（１０分）を経過したか否かを判定する。経過していなければ、前記ステップＳ７へ戻る。経過していれば、ステップＳ１０へ移行し、パイロット燃焼待機を停止し、運転待機状態を維持する。
【００５８】
ここで、前記ステップＳ７において、前記パイロット燃焼待機を停止する圧力条件（０．７３ MPa）以上であれば、直ちに前記ステップＳ１０へ移行し、運転待機状態を維持する。
【００５９】
つぎに、ステップＳ１１において、燃焼再開圧力条件（０．５０ MPa）未満か否かを判定する。未満であれば、前記ステップＳ３へ戻る。０．５０ MPa以上であれば、前記ステップＳ１０へ戻る。
【００６０】
一方、前記ステップＳ２において、台数制御されていれば、図３に示す第二フローチャートのステップＳ１４へ移行する。そして、このステップＳ１４から後述するステップＳ１７で説明する前記第二燃焼制御を行う。前記ステップＳ１４で運転停止信号の有無を判定し、運転停止信号がなければ、ステップＳ１５へ移行する。運転停止信号があれば、図２に示す第一フローチャートの前記ステップＳ１２へ移行しポストパージを行い、前記ステップＳ１３でボイラの運転を停止する。
【００６１】
前記ステップＳ１５において、前記台数制御装置よりパイロット燃焼待機の指示信号の有無を判定する。指示信号があれば、ステップＳ１６へ移行し、前記メインバーナが燃焼を開始する前であっても、この指示信号が継続している間、パイロット燃焼待機を継続する。そして、前記ステップＳ１４へ戻り、このステップＳ１４と前記ステップＳ１５との判定を繰り返す。
【００６２】
前記ステップＳ１５において、指示信号がなければ、ステップＳ１７へ移行し、メイン燃焼（低燃焼，高燃焼のいずれかが前記台数制御装置により指示される。）を行う、または運転待機状態を維持する。そして、前記ステップＳ１４へ戻り、このステップＳ１４と前記ステップＳ１５との判定を繰り返す。すなわち、この判定を繰り返すことにより、前記ステップＳ１７において、前記メインバーナの燃焼停止後において、前記ステップＳ１４，前記ステップＳ１５を経て、前記ステップＳ１６のパイロット燃焼待機となることもある。
【００６３】
そして、前記ステップＳ１４で運転停止信号があれば、前記ステップＳ１２へ移行しポストパージを行い、前記ステップＳ１３でボイラの運転を停止する。
【００６４】
したがって、単独運転するとき、この第二パターンのパイロット燃焼待機を行うことにより、より木目細かく負荷変動に対応することができ、また台数制御運転するとき、台数制御に適したパイロット燃焼待機を行うので、前記蒸気ボイラ１が、単独運転、あるいは台数制御される運転のいずれの場合にも、負荷応答性を向上させることができる。さらに、この第一実施例は、圧力範囲条件を加えて制御するので、前記蒸気ボイラ１は、前記圧力範囲条件を満たす間は、前記パイロット燃焼待機を行うが、前記所定時間内であっても、前記圧力範囲条件を越えると、充分な圧力が維持されており、前記パイロット燃焼待機を行う必要がないのでパイロット燃焼待機を停止し、無駄なパイロット燃焼を削減するので省エネルギーを実現できる。
【００６５】
つぎに、第二実施例について説明する。この第二実施例は、前記第一実施例を簡略化した変形例であり、前記第一実施例と同じ構成のものは同じ符号とし、その詳細な説明は省略する。この第二実施例は、図２において、ステップＳ５およびステップＳ７の圧力条件判定を省略して制御するものである。
【００６６】
すなわち、この第二実施例は、単独運転の選択時、前記実施の形態で説明した前記第一燃焼制御における第一パターンの燃焼制御方法を行うものである。その燃焼制御方法の詳細は、つぎの通りである。
【００６７】
まず、単独運転のときについて説明する。前記蒸気ボイラ１の缶内の蒸気圧力が設定値（たとえば、０．７０ MPa）以上になれば、前記制御器１４は、前記パイロットバーナへ前記パイロット燃焼待機の運転信号を出力する。そして、パイロット燃焼待機中にパイロット燃焼待機解除指令があれば、直ちに前記メインバーナの燃焼を開始する。一方、パイロット燃焼待機中にパイロット燃焼待機解除指令がなければ、前記制御器１４は、所定時間（たとえば、１０分）のパイロット燃焼待機を行った後、前記パイロットバーナの燃焼を停止する。
【００６８】
つぎに、前記蒸気ボイラ１は、台数制御運転（前記第二燃焼制御）の選択時は、前記第一実施例と同様の制御を行う。すなわち、前記パイロット燃焼待機は、前記台数制御装置から前記パイロット燃焼待機の指示が継続している限り継続される。
【００６９】
したがって、前記蒸気ボイラ１は、この第一パターンの燃焼制御により、単独運転に対応したパイロット燃焼待機を行い、また台数制御運転に対応したパイロット燃焼待機を行うことにより、負荷要求があったとき、直ちに前記メインバーナを燃焼させることができるので、負荷応答性を向上させることができる。さらに、単独運転時には前記所定時間だけパイロット燃焼させ、台数制御運転時には必要なときだけパイロット燃焼させ、無用なパイロット燃焼は行わないので、それぞれの運転に適した省エネルギーを実現できる。
【００７０】
【発明の効果】
以上のように、この発明によれば、熱機器および熱機器の燃焼制御方法において、単独運転、あるいは台数制御される運転のいずれの場合にも、好適な燃焼を実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明における蒸気ボイラの概略的な説明図である。
【図２】第一実施例の燃焼制御方法の概略を説明する第一フローチャートである。
【図３】第一実施例の燃焼制御方法の概略を説明する第二フローチャートである。
【符号の説明】
１ 蒸気ボイラ（熱機器）
２ バーナ
【発明の属する技術分野】
この発明は、蒸気ボイラ，温水ボイラ，熱媒ボイラ，吸収式冷凍機等の熱機器と、これらの熱機器を設置し、負荷の状況に応じて、これらの熱機器の燃焼を自動的に制御する燃焼制御方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来のボイラ，流体加熱器等の熱機器は、設置されたユーザーでの一日の運転中でも、負荷変動があり、この負荷変動に対応して、最適な燃焼制御を行う必要がある。また、前記熱機器は、複数台設置される多缶設置システムとして多用されている。この多缶設置システムにおいて、前記熱機器は、台数制御されて運転を行うものと、台数制御をされず単独で運転を行うものとが存在する。また、従来の熱機器は、納入先が異なることにより、単独運転される納入先で稼動する場合と、台数制御される納入先で稼動する場合とがある。
【０００３】
この従来技術においては、台数制御される熱機器と単独運転される熱機器とで同じ燃焼制御が行われていた。このため、単独運転，台数制御運転のそれぞれに適した燃焼制御が行えないものであった（たとえば、特許文献１参照。）。
【０００４】
【特許文献１】
特許番号第３２８３１５３号公報
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
この発明が解決しようとする課題は、熱機器および熱機器の燃焼制御方法において、単独運転、あるいは台数制御される運転のいずれの場合にも、好適な燃焼を実現することである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
この発明は、前記課題を解決するためになされたもので、請求項１に記載の発明は、単独運転または他の熱機器とともに台数制御される熱機器であって、停止，燃焼を含む運転状態を制御することができるバーナと、単独運転に対応する前記運転状態の制御を行う第一燃焼制御と台数制御運転に対応する前記運転状態の制御を行う第二燃焼制御のいずれか一方を選択して行う制御手段とを備えたことを特徴としている。
【０００７】
請求項２に記載の発明は、単独運転または他の熱機器とともに台数制御される熱機器であって、停止，燃焼およびパイロット燃焼を含む運転状態を制御することができるバーナと、単独運転に対応する前記パイロット燃焼の制御を含む第一燃焼制御と台数制御運転に対応する前記パイロット燃焼の制御を含む第二燃焼制御のいずれか一方を選択して行う制御手段とを備えたことを特徴としている。
【０００８】
請求項３に記載の発明は、単独運転または他の熱機器とともに台数制御され、停止，燃焼およびパイロット燃焼を含む運転状態を制御することができるバーナを備えた熱機器の燃焼制御方法であって、単独運転に対応する前記パイロット燃焼の制御を含む第一燃焼制御と台数制御運転に対応する前記パイロット燃焼の制御を含む第二燃焼制御のいずれか一方を選択して行うことを特徴としている。
【０００９】
請求項４に記載の発明は、前記第一燃焼制御の選択時、前記バーナは、所定時間に亘りパイロット燃焼を行い、また前記第二燃焼制御の選択時、前記バーナは、他の熱機器とともに前記熱機器を台数制御する台数制御装置からの指示に基づいてパイロット燃焼を行うことを特徴としている。
【００１０】
さらに、請求項５に記載の発明は、前記第一燃焼制御の選択時、前記バーナは、前記熱機器の所定の圧力および／または温度条件を満たす間と、所定時間内とのいずれかの間、パイロット燃焼を行い、また前記第二燃焼制御の選択時、前記バーナは、他の熱機器とともに前記熱機器を台数制御する台数制御装置からの指示に基づいてパイロット燃焼を行うことを特徴としている。
【００１１】
【発明の実施の形態】
つぎに、この発明の実施の形態について説明すると、この発明は、蒸気ボイラ，温水ボイラ，熱媒ボイラおよび吸収式冷凍機等の熱機器を設置し、負荷の状況に応じて、この熱機器の燃焼を自動的に制御するときに好適に実施する。
【００１２】
まず、この発明における第一の実施の形態について説明する。この第一の実施の形態において、前記熱機器は、単独運転または他の熱機器とともに台数制御される熱機器であって、停止，燃焼を含む運転状態を制御することができるバーナと、単独運転に対応する前記運転状態の制御を行う第一燃焼制御と台数制御運転に対応する前記運転状態の制御を行う第二燃焼制御のいずれか一方を選択して行う制御手段とを備えている。
【００１３】
そして、前記熱機器は、前記制御手段により、前記第一燃焼制御と前記第二燃焼制御のいずれか一方を選択して行う。
【００１４】
これにより、前記熱機器は、単独運転、あるいは台数制御される運転のそれぞれに対して、適切な燃焼を行うことができる。
【００１５】
つぎに、前記第一の実施の形態は、つぎの具体的形態を含む。すなわち、前記熱機器は、前記バーナがパイロット燃焼の運転状態も含むバーナである。そして、前記熱機器は、単独運転に対応する前記パイロット燃焼の制御を行う第一燃焼制御と、台数制御運転に対応する前記パイロット燃焼の制御を行う第二燃焼制御とのいずれか一方を選択して行う。さらに、前記熱機器は、最適な燃焼制御を行うために、それぞれ選択した燃焼制御に対応する前記パイロット燃焼の制御（以下、「パイロット燃焼待機」と云う。）を行う制御手段を備えている。
【００１６】
ここで、前記パイロット燃焼待機を行うパイロットバーナとメインバーナとの組合せの形態について説明する。第一の組合せは、パイロットバーナが気体燃料焚きのパイロットバーナであり、メインバーナも気体燃料焚きである。第二の組合せは、パイロットバーナが気体燃料焚きのパイロットバーナであり、メインバーナが液体燃料焚きである。第三の組合せは、パイロットバーナが液体燃料焚きのパイロットバーナであり、メインバーナも液体燃料焚きである。
【００１７】
前記パイロット燃焼待機について具体的に説明する。まず、前記第一燃焼制御（単独運転）におけるパイロット燃焼待機について説明すると、前記バーナは、前記熱機器の運転が開始され、前記メインバーナの燃焼停止後において、パイロットバーナ，所謂種火の燃焼状態が継続される。このパイロットバーナの燃焼による熱量は小さいものであり、燃焼を継続しても前記負荷側へ熱量を供給するものではない。よって、前記負荷側から熱要求がないときも、前記パイロットバーナの燃焼を継続させた状態で待機を行うことができる。そして、前記負荷側から熱要求があれば、前記バーナは、前記熱機器の炉内のパージを行わずに，すなわちプリパージを省略して、前記パイロット燃焼待機の運転状態から直ちに、前記メインバーナの燃焼の運転状態へ移行することができるように構成されている。
この場合、前記メインバーナは、オンオフ制御による燃焼制御に限定されず、多段階燃焼制御や比例燃焼制御されるバーナも好適である。
【００１８】
つぎに、前記第二燃焼制御（台数制御運転）におけるパイロット燃焼待機について説明すると、前記バーナは、台数制御装置からの指示信号により、メインバーナの燃焼開始前もしくは燃焼停止後において、前記パイロットバーナの燃焼状態が継続される。前記第一燃焼制御の場合と同様、このパイロットバーナの燃焼による熱量は小さいものであり、燃焼を継続しても前記負荷側へ熱量を供給するものではない。そして、前記負荷側から熱要求があれば、前記バーナは、前記パイロット燃焼待機の運転状態から直ちに、前記メインバーナの燃焼の運転状態へ移行することができるように構成されている。この場合、前記メインバーナは、前記第一燃焼制御の場合と同様、オンオフ制御による燃焼制御に限定されず、多段階燃焼制御や比例燃焼制御されるバーナも好適である。
【００１９】
前記制御手段は、たとえば前記熱機器の燃焼を制御する制御器内に組み込まれており、前記熱機器が、台数制御されず単独運転されるのか、台数制御されて運転されるかを判定する。この判定は、たとえば他の熱機器を加えた多缶設置システムの燃焼台数を制御する台数制御装置から優先順位の信号を受信しているか否かにより判定する。あるいは、前記熱機器に単独運転の設定がされているか否かにより判定することも好適である。そして、これらの判定結果に基づいて、前記バーナは、単独運転または台数制御運転に対応する前記パイロット燃焼待機を行うように構成されている。
【００２０】
ここにおいて、前記台数制御装置からの指示だけに限らず、前記熱機器自体が、前記多缶設置システムを構成する他の熱機器の稼動状況を通信等により入手し、その情報に基づいて、台数制御に加わり運転するようにするように構成することができる。すなわち、前記熱機器自体にそれぞれ台数制御装置の機能を内蔵する場合においても、同様に制御することも好適である。
【００２１】
このような構成の前記熱機器の作用について説明する。前記熱機器が前記第一燃焼制御（この制御パターンを第一パターンという。）を行うとき、前記バーナは、所定時間に亘るパイロット燃焼待機を行う。具体的に説明すると、前記メインバーナが燃焼を停止した後、所定時間内はパイロット燃焼待機を行い、この所定時間内に、パイロット燃焼待機解除指令があれば、直ちに前記メインバーナの燃焼を再開し、パイロット燃焼待機解除指令がなければ、所定時間経過後に前記パイロットバーナの燃焼を停止する。そして、つぎの燃焼再開信号まで燃焼を停止し待機する状態（以下、「運転待機」と云う。）を維持する。
【００２２】
一方、前記熱機器が前記第二燃焼制御を行うときは、前記バーナは、前記台数制御装置からの指示に基づいてパイロット燃焼待機を行う。すなわち、台数制御されているときは、必要なときに前記パイロットバーナの燃焼を維持する。
【００２３】
これにより、前記熱機器は、単独運転のときは、単独運転に適した前記第一パターンのパイロット燃焼待機を行い、また台数制御される運転の場合には、台数制御に適したパイロット燃焼待機を行うことにより、それぞれの運転において負荷応答性を向上させることができる。さらに、単独運転時には前記所定時間だけパイロット燃焼させ、台数制御運転時には必要なときだけパイロット燃焼させ、無用なパイロット燃焼は行わないので、それぞれの運転に適した省エネルギーを実現できる。
【００２４】
この発明は前記実施の形態に限定されるものではなく、前記第一燃焼制御は、つぎの制御パターン（第二パターン）を含むものである。
【００２５】
この第二パターンの燃焼制御方法について説明する。前記熱機器が前記第一燃焼制御を行うとき、前記バーナは、前記熱機器の所定の圧力範囲条件を満たす間と、前記パイロット燃焼待機を行う所定時間内とのいずれかの間、前記パイロット燃焼待機を行う。具体的に説明すると、前記メインバーナが燃焼を停止した後、前記熱機器の所定の圧力範囲条件を満たす間、または所定時間内の間、パイロット燃焼待機を行い、この両方の間でないようになると、前記パイロット燃焼待機を停止し運転待機状態となり、一方前記いずれかの間に、パイロット燃焼待機解除指令があれば、直ちに前記メインバーナの燃焼を再開する。この場合、前記所定の圧力範囲条件と前記所定時間は、負荷変動を加味して最適となるようにそれぞれ設定することが好ましい。
【００２６】
前記所定の圧力範囲条件を具体的に説明すると、メインバーナの燃焼を停止した後、前記パイロット燃焼待機を行う圧力範囲を設定するものである。たとえば、前記メインバーナを停止させる圧力値から若干高く設定した圧力値（パイロット燃焼待機を停止する圧力値）までを前記圧力範囲とする。すなわち、この圧力範囲条件は、前記バーナの燃焼を制御する制御対象であり、たとえば、蒸気ボイラ内の蒸気圧力値の範囲である。
【００２７】
したがって、この第二パターンは、前記第一パターンに圧力範囲条件を加えて制御するので、前記熱機器は、前記圧力範囲条件を満たす間は、前記パイロット燃焼待機を行うが、前記所定時間内であっても、前記圧力範囲条件を越えると、充分な圧力が維持されており、前記パイロット燃焼待機を行う必要がないのでパイロット燃焼待機を停止し、無駄なパイロット燃焼を削減する。
【００２８】
また、前記熱機器が前記第二燃焼制御を行うときは、前記第一パターンのときと同様であるので、詳細な説明は省略する。
【００２９】
ここにおいて、前記圧力範囲条件に代えて、温度範囲条件とすることも好適である。前記バーナは、所定の温度範囲条件を満たす間と、所定時間内とのいずれかの間、前記パイロット燃焼待機を行う。具体的に説明すると、前記メインバーナが燃焼を停止した後、所定の温度範囲条件を満たす間、または所定時間内の間、パイロット燃焼待機を行い、この両方の間でないようになると、前記パイロット燃焼待機を停止し運転待機状態となり、一方前記いずれかの間に、パイロット燃焼待機解除指令があれば、直ちに前記メインバーナの燃焼を再開する。ここで、この温度範囲条件は、前記バーナの燃焼を制御する制御対象であり、たとえば、温水ボイラ内の温水温度の範囲である。
【００３０】
さらに、前記圧力範囲条件および前記温度範囲条件をともに加味して制御することも好適である。
【００３１】
以上のように、これらの実施の形態によれば、熱機器および熱機器の燃焼制御方法において、単独運転、あるいは台数制御される運転のいずれの場合にも、それぞれに最適な燃焼制御を行うことができる。
【００３２】
【実施例】
以下、この発明の具体的実施例について、図１，図２および図３に基づいて詳細に説明する。ここで、図１は、この発明における第一実施例を適用するために好適な熱機器１としての蒸気ボイラ（以下、「蒸気ボイラ１」と云う。）を例とした概略的な説明図である。図２は、第一実施例の燃焼制御方法を説明する第一フローチャートである。図３は、前記第一実施例の燃焼制御方法を説明する第二フローチャートである。まず、第一実施例について説明する。
【００３３】
図１において、前記蒸気ボイラ１は、加熱用のバーナ２を備え、このバーナ２へ燃焼用空気が電動モータ３を備えた送風機４から送られる。前記バーナ２は、パイロットバーナ（図示省略），メインバーナ（図示省略），着火トライを行う点火手段（図示省略）および火炎検出器５を備えている。
【００３４】
前記バーナ２には、燃料供給ライン６が接続されている。この燃料供給ライン６には、前記パイロットバーナへの燃料の供給，停止を制御するパイロット燃料弁７と前記メインバーナへの燃料の供給，停止を制御するメイン燃料弁８が設けられている。この場合、前記メイン燃料弁８の下流側には、低燃焼燃料弁（図示省略）と高燃焼燃料弁（図示省略）とが設けられており、２段階に前記バーナ２の燃焼量が調整できるように構成されている。
【００３５】
前記蒸気ボイラ１には、缶内（図示省略）の蒸気圧力を検出する圧力検出器９が設けられている。また、前記蒸気ボイラ１の側方には、前記缶内の水位を検出する水位検出器１０が接続されている。この水位検出器１０からの信号に基づいて、給水ライン１１に設けられた給水ポンプ１２がオンオフ稼動する。前記給水ポンプ１２の下流位置には、逆止弁１３が設けられている。
【００３６】
さらに、前記電動モータ３，前記点火手段，前記火炎検出器５，前記パイロット燃料弁７，前記メイン燃料弁８，前記低燃焼燃料弁，前記高燃焼燃料弁，前記圧力検出器９，前記水位検出器１０および前記給水ポンプ１２は、制御器１４にそれぞれ回線（符号省略）を介して接続されている。そして、前記制御器１４は、これらを制御することにより、前記蒸気ボイラ１の運転を制御するように構成されている。
【００３７】
ここで、前記制御器１４は、前記電動モータ３の回転数を制御することにより、前記送風機４から前記バーナ２の低燃焼と高燃焼およびパイロット燃焼とに対応する燃焼用空気を供給するように構成されている。
【００３８】
また、前記制御器１４は、前記蒸気ボイラ１が、台数制御されない単独運転に対応する運転状態の制御を行う第一燃焼制御と、台数制御される運転に対応する運転状態の制御を行う第二燃焼制御とを選択し、前記両運転にそれぞれ対応するパイロット燃焼待機を行う制御手段である図２示す制御プログラムを備えている。ここで、前記パイロット燃焼待機は、前記実施の形態で説明したものと同じである。
【００３９】
そして、前記バーナ２は、停止，低燃焼，高燃焼およびパイロット燃焼の運転状態のいずれかをそれぞれ選択することができ、前記蒸気ボイラ１の前記メインバーナの燃焼停止後もしくは前記メインバーナの燃焼開始前において、前記パイロットバーナの燃焼を継続することができるように構成されている。
【００４０】
つぎに、前記制御器１４は、前記蒸気ボイラ１が、台数制御されず単独運転されるのか、台数制御されて運転されるかを判定する判定部（図示省略）を備えている。この判定は、たとえば多缶設置システムの燃焼台数を制御する台数制御装置（図示省略）から優先順位の信号を受信しているか否かにより判定する。そして、この判定結果に基づいて、前記バーナ２は、単独運転，台数制御運転に対応する前記パイロット燃焼待機を行うように構成されている。
【００４１】
このような構成の第一実施例における前記蒸気ボイラ１の作用について説明する。まず、前記蒸気ボイラ１の運転が、単独運転か台数制御されるかを前記制御器１４で判定する。そして、この判定結果に基づいて、前記バーナ２は、前記パイロット燃焼待機を行うとき、単独運転あるいは台数制御運転のそれぞれの運転に対応した前記パイロット燃焼待機を行う。
【００４２】
前記蒸気ボイラ１は、前記圧力検出器９からの信号に基づいて、前記バーナ２の稼動，停止が制御されるようになっており、前記制御器１４から燃焼指示信号が出力され、前記送風機４が稼動を開始し、所定時間、プリパージを行ない前記炉内が掃気された後、前記点火手段により着火トライが行われる。この着火トライは、前記点火手段，たとえばスパークロッド（図示省略）に電圧を印加して所定時間、点火スパークを発生させるとともに、前記パイロット燃料弁７を開いて燃料を前記パイロットバーナへ供給することにより行う。前記火炎検出器５は、前記パイロットバーナにおけるパイロット火炎の有無を検出し、炎有り信号または炎無し信号を前記制御器１４へ出力する。
【００４３】
つぎに、メイン燃焼へ移行する。メイン燃焼中は、前記火炎検出器５により、炎有り信号の出力が継続していれば、前記メイン燃料弁８の開状態および前記送風機４の稼動が継続される。
【００４４】
この場合、前記バーナ２の燃焼が継続され蒸気の発生に伴ない、水位が低下すると前記水位検出器１０からの信号に基づいて、前記給水ライン１１に設けられた前記給水ポンプ１２がオンオフ稼動し、前記缶内の水位が所定の範囲に維持される。
【００４５】
そして、蒸気圧力が上昇（たとえば、０．７０ MPaまで）すると前記メインバーナの燃焼を停止した後、選択した前記第一燃焼制御あるいは、前記第二燃焼制御のいずれかのパイロット燃焼待機を行う。
【００４６】
つぎに、蒸気圧力が高圧カット設定値（たとえば、０．７３ MPa）以上あるいは不着火等の異常のときは、前記制御器１４から運転停止信号が出力され、前記両燃料弁７，８が閉となって燃料の供給が停止されるとともに、所定時間（たとえば、６０秒）、ポストパージが行われて前記炉内が掃気される。そして、つぎの燃焼再開信号まで運転待機状態を維持する。
【００４７】
そして、蒸気圧力が前記設定値より所定の値分（たとえば、０．２０ MPa）だけ低下すると、前記運転待機状態を解除し、前記バーナ２へ再度、プレパージ，パイロット燃焼，メイン燃焼へ移行の指示信号を出力し、メインバーナの燃焼を再開する。
【００４８】
ここで、前記パイロット燃焼待機について詳細に説明する。この第一実施例におけるパイロット燃焼待機は、単独運転の選択時、前記実施の形態で説明した第一燃焼制御における第二パターンの燃焼制御方法を行うものである。
【００４９】
この第二パターンの燃焼制御方法は、前記蒸気ボイラ１が台数制御されないで単独運転を行うとき、前記バーナ２は、所定の圧力範囲条件（０．７０ MPa〜０．７３ MPa）を満たす間と、所定時間（１０分）内とのいずれかの間、前記パイロット燃焼待機を行う。具体的に説明すると、前記メインバーナが燃焼を停止した後、０．７０ MPa〜０．７３ MPaの圧力条件を満たす間と、１０分内とのいずれかの間、パイロット燃焼待機を行い、このいずれかの間に、パイロット燃焼待機解除指令があれば、直ちに前記メインバーナの燃焼を再開する。パイロット燃焼待機解除指令がなければ、前記圧力範囲条件を満たさなくなるかあるいは、１０分経過後に前記パイロットバーナの燃焼を停止する。そして、つぎの燃焼再開信号まで運転待機状態を維持する。
【００５０】
一方、前記蒸気ボイラ１が台数制御運転（前記第二燃焼制御）されるとき、前記バーナ２は、前記台数制御装置からの指示に基づいてパイロット燃焼待機を行う。すなわち、台数制御されているときは、必要なときに前記パイロットバーナの燃焼を維持する。
【００５１】
この第二パターンの燃焼制御方法を図２および図３に示す第一フローチャートおよび第二フローチャートに従い詳細に説明する。まず、図２において、前記制御器１４は、まずステップＳ１で運転開始信号があるか判定する。運転開始信号があれば、ステップＳ２へ移行し、前記蒸気ボイラ１が台数制御されるか否かを判定する。
【００５２】
このステップＳ２において、前記台数制御装置から燃焼するときの優先順位信号を受信していなければ、台数制御されないと判定し、ステップＳ３へ移行し、このステップＳ３から後述するステップＳ１１で説明する前記第一燃焼制御を行う。
【００５３】
前記ステップＳ３において、プリパージを開始し、着火トライを行い、メイン燃焼（高燃焼，低燃焼のいずれかが前記圧力検出器９により検出された圧力状態により指示される。）を行う。すなわち、単独運転で低燃焼，高燃焼のいずれかを行う。
【００５４】
そして、ステップＳ４で運転停止信号の有無を判定し、運転停止信号がなければ、メイン燃焼を継続しながらステップＳ５へ移行する。運転停止信号があれば、ステップＳ１２へ移行しポストパージを行い、ステップＳ１３でボイラの運転を停止する。
【００５５】
前記ステップＳ５で、前記圧力検出器９により検出される蒸気圧力が前記制御器１４に設定されているパイロット燃焼待機を行う圧力条件（０．７０ MPa）以上か否かを判定する。未満であれば、前記ステップＳ３へ戻りメイン燃焼を継続する。０．７０ MPa以上であれば、ステップＳ６へ移行し、前記パイロット燃焼待機を行う。
【００５６】
そして、ステップＳ７へ移行し、前記パイロット燃焼待機を停止する圧力条件（０．７３ MPa）未満か否かを判定する。未満であれば、ステップＳ８へ移行し、前記パイロット燃焼待機を継続する。そして、ステップＳ９へ移行する。
【００５７】
このステップＳ９で所定のパイロット燃焼待機時間（１０分）を経過したか否かを判定する。経過していなければ、前記ステップＳ７へ戻る。経過していれば、ステップＳ１０へ移行し、パイロット燃焼待機を停止し、運転待機状態を維持する。
【００５８】
ここで、前記ステップＳ７において、前記パイロット燃焼待機を停止する圧力条件（０．７３ MPa）以上であれば、直ちに前記ステップＳ１０へ移行し、運転待機状態を維持する。
【００５９】
つぎに、ステップＳ１１において、燃焼再開圧力条件（０．５０ MPa）未満か否かを判定する。未満であれば、前記ステップＳ３へ戻る。０．５０ MPa以上であれば、前記ステップＳ１０へ戻る。
【００６０】
一方、前記ステップＳ２において、台数制御されていれば、図３に示す第二フローチャートのステップＳ１４へ移行する。そして、このステップＳ１４から後述するステップＳ１７で説明する前記第二燃焼制御を行う。前記ステップＳ１４で運転停止信号の有無を判定し、運転停止信号がなければ、ステップＳ１５へ移行する。運転停止信号があれば、図２に示す第一フローチャートの前記ステップＳ１２へ移行しポストパージを行い、前記ステップＳ１３でボイラの運転を停止する。
【００６１】
前記ステップＳ１５において、前記台数制御装置よりパイロット燃焼待機の指示信号の有無を判定する。指示信号があれば、ステップＳ１６へ移行し、前記メインバーナが燃焼を開始する前であっても、この指示信号が継続している間、パイロット燃焼待機を継続する。そして、前記ステップＳ１４へ戻り、このステップＳ１４と前記ステップＳ１５との判定を繰り返す。
【００６２】
前記ステップＳ１５において、指示信号がなければ、ステップＳ１７へ移行し、メイン燃焼（低燃焼，高燃焼のいずれかが前記台数制御装置により指示される。）を行う、または運転待機状態を維持する。そして、前記ステップＳ１４へ戻り、このステップＳ１４と前記ステップＳ１５との判定を繰り返す。すなわち、この判定を繰り返すことにより、前記ステップＳ１７において、前記メインバーナの燃焼停止後において、前記ステップＳ１４，前記ステップＳ１５を経て、前記ステップＳ１６のパイロット燃焼待機となることもある。
【００６３】
そして、前記ステップＳ１４で運転停止信号があれば、前記ステップＳ１２へ移行しポストパージを行い、前記ステップＳ１３でボイラの運転を停止する。
【００６４】
したがって、単独運転するとき、この第二パターンのパイロット燃焼待機を行うことにより、より木目細かく負荷変動に対応することができ、また台数制御運転するとき、台数制御に適したパイロット燃焼待機を行うので、前記蒸気ボイラ１が、単独運転、あるいは台数制御される運転のいずれの場合にも、負荷応答性を向上させることができる。さらに、この第一実施例は、圧力範囲条件を加えて制御するので、前記蒸気ボイラ１は、前記圧力範囲条件を満たす間は、前記パイロット燃焼待機を行うが、前記所定時間内であっても、前記圧力範囲条件を越えると、充分な圧力が維持されており、前記パイロット燃焼待機を行う必要がないのでパイロット燃焼待機を停止し、無駄なパイロット燃焼を削減するので省エネルギーを実現できる。
【００６５】
つぎに、第二実施例について説明する。この第二実施例は、前記第一実施例を簡略化した変形例であり、前記第一実施例と同じ構成のものは同じ符号とし、その詳細な説明は省略する。この第二実施例は、図２において、ステップＳ５およびステップＳ７の圧力条件判定を省略して制御するものである。
【００６６】
すなわち、この第二実施例は、単独運転の選択時、前記実施の形態で説明した前記第一燃焼制御における第一パターンの燃焼制御方法を行うものである。その燃焼制御方法の詳細は、つぎの通りである。
【００６７】
まず、単独運転のときについて説明する。前記蒸気ボイラ１の缶内の蒸気圧力が設定値（たとえば、０．７０ MPa）以上になれば、前記制御器１４は、前記パイロットバーナへ前記パイロット燃焼待機の運転信号を出力する。そして、パイロット燃焼待機中にパイロット燃焼待機解除指令があれば、直ちに前記メインバーナの燃焼を開始する。一方、パイロット燃焼待機中にパイロット燃焼待機解除指令がなければ、前記制御器１４は、所定時間（たとえば、１０分）のパイロット燃焼待機を行った後、前記パイロットバーナの燃焼を停止する。
【００６８】
つぎに、前記蒸気ボイラ１は、台数制御運転（前記第二燃焼制御）の選択時は、前記第一実施例と同様の制御を行う。すなわち、前記パイロット燃焼待機は、前記台数制御装置から前記パイロット燃焼待機の指示が継続している限り継続される。
【００６９】
したがって、前記蒸気ボイラ１は、この第一パターンの燃焼制御により、単独運転に対応したパイロット燃焼待機を行い、また台数制御運転に対応したパイロット燃焼待機を行うことにより、負荷要求があったとき、直ちに前記メインバーナを燃焼させることができるので、負荷応答性を向上させることができる。さらに、単独運転時には前記所定時間だけパイロット燃焼させ、台数制御運転時には必要なときだけパイロット燃焼させ、無用なパイロット燃焼は行わないので、それぞれの運転に適した省エネルギーを実現できる。
【００７０】
【発明の効果】
以上のように、この発明によれば、熱機器および熱機器の燃焼制御方法において、単独運転、あるいは台数制御される運転のいずれの場合にも、好適な燃焼を実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明における蒸気ボイラの概略的な説明図である。
【図２】第一実施例の燃焼制御方法の概略を説明する第一フローチャートである。
【図３】第一実施例の燃焼制御方法の概略を説明する第二フローチャートである。
【符号の説明】
１ 蒸気ボイラ（熱機器）
２ バーナ
Claims (5)
- 単独運転または他の熱機器とともに台数制御される熱機器１であって、停止，燃焼を含む運転状態を制御することができるバーナ２と、単独運転に対応する前記運転状態の制御を行う第一燃焼制御と台数制御運転に対応する前記運転状態の制御を行う第二燃焼制御のいずれか一方を選択して行う制御手段とを備えたことを特徴とする熱機器。
- 単独運転または他の熱機器とともに台数制御される熱機器１であって、停止，燃焼およびパイロット燃焼を含む運転状態を制御することができるバーナ２と、単独運転に対応する前記パイロット燃焼の制御を含む第一燃焼制御と台数制御運転に対応する前記パイロット燃焼の制御を含む第二燃焼制御のいずれか一方を選択して行う制御手段とを備えたことを特徴とする熱機器。
- 単独運転または他の熱機器とともに台数制御され、停止，燃焼およびパイロット燃焼を含む運転状態を制御することができるバーナ２を備えた熱機器１の燃焼制御方法であって、単独運転に対応する前記パイロット燃焼の制御を含む第一燃焼制御と台数制御運転に対応する前記パイロット燃焼の制御を含む第二燃焼制御のいずれか一方を選択して行うことを特徴とする熱機器の燃焼制御方法。
- 前記第一燃焼制御の選択時、前記バーナ２は、所定時間に亘りパイロット燃焼を行い、また前記第二燃焼制御の選択時、前記バーナ２は、他の熱機器とともに前記熱機器１を台数制御する台数制御装置からの指示に基づいてパイロット燃焼を行うことを特徴とする請求項３に記載の熱機器の燃焼制御方法。
- 前記第一燃焼制御の選択時、前記バーナ２は、前記熱機器１の所定の圧力および／または温度条件を満たす間と、所定時間内とのいずれかの間、パイロット燃焼を行い、また前記第二燃焼制御の選択時、前記バーナ２は、他の熱機器とともに前記熱機器１を台数制御する台数制御装置からの指示に基づいてパイロット燃焼を行うことを特徴とする請求項３に記載の熱機器の燃焼制御方法。
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| JP2002375720A JP2004205128A (ja) | 2002-12-26 | 2002-12-26 | 熱機器および熱機器の燃焼制御方法 |
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|---|---|
| JP2004205128A true JP2004205128A (ja) | 2004-07-22 |
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Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007232262A (ja) * | 2006-02-28 | 2007-09-13 | Hitachi Ltd | コージェネレーションプラント及びその運転方法 |
| JP2007298236A (ja) * | 2006-05-01 | 2007-11-15 | Samson Co Ltd | 遠隔操作を行うボイラ |
| JP2013204907A (ja) * | 2012-03-28 | 2013-10-07 | Miura Co Ltd | ボイラシステム |
-
2002
- 2002-12-26 JP JP2002375720A patent/JP2004205128A/ja active Pending
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| JP2007298236A (ja) * | 2006-05-01 | 2007-11-15 | Samson Co Ltd | 遠隔操作を行うボイラ |
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