JPH09152108A - 二段燃焼制御方法 - Google Patents
二段燃焼制御方法Info
- Publication number
- JPH09152108A JPH09152108A JP7312598A JP31259895A JPH09152108A JP H09152108 A JPH09152108 A JP H09152108A JP 7312598 A JP7312598 A JP 7312598A JP 31259895 A JP31259895 A JP 31259895A JP H09152108 A JPH09152108 A JP H09152108A
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- Japan
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- fuel
- stage combustion
- stage
- combustion
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- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E20/00—Combustion technologies with mitigation potential
- Y02E20/34—Indirect CO2mitigation, i.e. by acting on non CO2directly related matters of the process, e.g. pre-heating or heat recovery
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- Air Supply (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 低NOx性能を維持する一方、火炎の安定化
を図る。 【解決手段】 一段目の燃焼にかかる燃料流路11aを
燃料ノズル(図示省略)を介して接続形成し、下流側に
二段目の燃焼にかかる燃料流路11bを燃料ノズル(図
示省略)を介して接続形成する。予熱空気の温度の上昇
によって膨張センサ13を膨張変形させて、燃料弁12
により燃料流路11aを閉とし、二段目の燃焼に供する
燃料流量の比率を相対的に高めて、二段目の燃焼を行わ
せる。
を図る。 【解決手段】 一段目の燃焼にかかる燃料流路11aを
燃料ノズル(図示省略)を介して接続形成し、下流側に
二段目の燃焼にかかる燃料流路11bを燃料ノズル(図
示省略)を介して接続形成する。予熱空気の温度の上昇
によって膨張センサ13を膨張変形させて、燃料弁12
により燃料流路11aを閉とし、二段目の燃焼に供する
燃料流量の比率を相対的に高めて、二段目の燃焼を行わ
せる。
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、本来の低NOx性
能を維持する一方、火炎の安定化を図るべくバーナ内部
において一、二段の燃料比率を、炉内温度や空気温度に
応じて変えるようにした、二段燃焼制御方法に関するも
のである。
能を維持する一方、火炎の安定化を図るべくバーナ内部
において一、二段の燃料比率を、炉内温度や空気温度に
応じて変えるようにした、二段燃焼制御方法に関するも
のである。
【0002】
【従来の技術】従来、燃料二段燃焼法においては、空気
量に対する所定の燃料流量を2回に分けて供給するが、
一段目では燃料流量を絞って空気過剰燃焼を行わせ、二
段目では残りの燃料を新たに吹き込んで還元燃焼等を行
わせている。一般に二段目(下流の炉内に近い側)の燃
料比率が高いほどNOx低減効果が高く、その反面、燃
焼性が悪化する。燃焼性は、使用する空気温度が上がる
につれて良くなるため、高温域では、二段目の燃料を多
くしても、安定性を損なうことはない。よってバーナ上
流の燃料の制御系において、ある温度域で一、二段目の
バランスを強制的に変える方法がある。例えば図4に示
すように、供給される燃料を炉壁1に形成したバーナ2
に二段階に分けてそれぞれ所定量の燃料を供給して燃焼
させる際、温度センサ3による炉内の温度、または予熱
空気温度を監視して、ある温度域で、一段目の燃焼に供
する燃料を供給するための流路における燃料弁4と、二
段目の燃焼に供する燃料を供給するための流路における
燃料弁5とを操作して、燃焼制御を行う手法のものがあ
る。
量に対する所定の燃料流量を2回に分けて供給するが、
一段目では燃料流量を絞って空気過剰燃焼を行わせ、二
段目では残りの燃料を新たに吹き込んで還元燃焼等を行
わせている。一般に二段目(下流の炉内に近い側)の燃
料比率が高いほどNOx低減効果が高く、その反面、燃
焼性が悪化する。燃焼性は、使用する空気温度が上がる
につれて良くなるため、高温域では、二段目の燃料を多
くしても、安定性を損なうことはない。よってバーナ上
流の燃料の制御系において、ある温度域で一、二段目の
バランスを強制的に変える方法がある。例えば図4に示
すように、供給される燃料を炉壁1に形成したバーナ2
に二段階に分けてそれぞれ所定量の燃料を供給して燃焼
させる際、温度センサ3による炉内の温度、または予熱
空気温度を監視して、ある温度域で、一段目の燃焼に供
する燃料を供給するための流路における燃料弁4と、二
段目の燃焼に供する燃料を供給するための流路における
燃料弁5とを操作して、燃焼制御を行う手法のものがあ
る。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】すなわちかかる手法
は、温度センサ3による検知信号を基にコントローラ6
内に備える制御回路から前記燃料弁4、5に操作指令を
与えるという、電気信号によって外部の制御系からのバ
ーナ2の燃焼制御手法であるので、制御系の構造が複雑
化するのは避けられず設備コストが嵩張る。さらに一、
二段の燃料流量の比率を連続的な変化をつけることも困
難である。本発明は、このような不都合を改善するため
になされたものであって、外部の制御系による制御では
なく、バーナ周辺の機器を利用し、自律的に一、二段の
燃料流量の比率を、炉内温度や空気温度に応じて変え、
最適、且つ連続的に燃焼制御するようにした、二段燃焼
制御方法を提供することを目的とする。
は、温度センサ3による検知信号を基にコントローラ6
内に備える制御回路から前記燃料弁4、5に操作指令を
与えるという、電気信号によって外部の制御系からのバ
ーナ2の燃焼制御手法であるので、制御系の構造が複雑
化するのは避けられず設備コストが嵩張る。さらに一、
二段の燃料流量の比率を連続的な変化をつけることも困
難である。本発明は、このような不都合を改善するため
になされたものであって、外部の制御系による制御では
なく、バーナ周辺の機器を利用し、自律的に一、二段の
燃料流量の比率を、炉内温度や空気温度に応じて変え、
最適、且つ連続的に燃焼制御するようにした、二段燃焼
制御方法を提供することを目的とする。
【0004】
【課題を解決するための手段】前記した課題を解決する
ために、本発明は、予熱空気を利用し、燃料を一段、二
段に分けて供給して燃焼を行う二段燃焼制御方法におい
て、前記一段目の燃焼に供する燃料流量、並びに二段目
の燃焼に供する燃料流量の、総燃料流量に対する流量比
率を、予熱空気温度に応じて変化させつつ燃焼を行うよ
うにした。また本発明は、予熱空気を利用し、燃料を一
段、二段に分けて供給して燃焼を行う二段燃焼制御方法
において、前記一段目の燃焼に供する燃料流量、並びに
二段目の燃焼に供する燃料流量の、総燃料流量に対する
流量比率を、炉内温度に応じて変化させつつ燃焼を行う
ようにした。
ために、本発明は、予熱空気を利用し、燃料を一段、二
段に分けて供給して燃焼を行う二段燃焼制御方法におい
て、前記一段目の燃焼に供する燃料流量、並びに二段目
の燃焼に供する燃料流量の、総燃料流量に対する流量比
率を、予熱空気温度に応じて変化させつつ燃焼を行うよ
うにした。また本発明は、予熱空気を利用し、燃料を一
段、二段に分けて供給して燃焼を行う二段燃焼制御方法
において、前記一段目の燃焼に供する燃料流量、並びに
二段目の燃焼に供する燃料流量の、総燃料流量に対する
流量比率を、炉内温度に応じて変化させつつ燃焼を行う
ようにした。
【0005】
【発明の実施の形態】次に、本発明にかかる二段燃焼制
御方法を実施するための典型的な実施の形態を示し、図
面に基づいて、以下説明する。図1に二段燃焼制御方法
を実施するための二段燃焼バーナ10を示し、この二段
燃焼バーナ10は、炉壁(図示省略)に炉内に向けて開
口して炉内に火炎が形成されるようにバーナタイルによ
って構成したもので、この二段燃焼バーナ10の上流側
には、一段目の燃焼に供する燃料を供給するための燃料
流路11aが燃料ノズル(図示省略)を介して接続形成
され、また前記二段燃焼バーナ10の下流側には、二段
目の燃焼に供する燃料を供給するための燃料流路11b
が燃料ノズル(図示省略)を介して接続形成されてい
る。
御方法を実施するための典型的な実施の形態を示し、図
面に基づいて、以下説明する。図1に二段燃焼制御方法
を実施するための二段燃焼バーナ10を示し、この二段
燃焼バーナ10は、炉壁(図示省略)に炉内に向けて開
口して炉内に火炎が形成されるようにバーナタイルによ
って構成したもので、この二段燃焼バーナ10の上流側
には、一段目の燃焼に供する燃料を供給するための燃料
流路11aが燃料ノズル(図示省略)を介して接続形成
され、また前記二段燃焼バーナ10の下流側には、二段
目の燃焼に供する燃料を供給するための燃料流路11b
が燃料ノズル(図示省略)を介して接続形成されてい
る。
【0006】前記一段目の燃焼に供する燃料を供給する
ための燃料流路11aには、燃料弁12が介在されてい
る。また、予熱空気の温度によって膨張/収縮変形する
膨張センサ13が設けられ、膨張センサ13による予熱
空気の温度の上下により膨張/収縮による変位が燃料弁
12における弁操作機構12aに伝達され、燃料弁12
の開度を調節する構成としている。すなわち、予熱空気
の温度の上昇によって膨張センサ13が膨張変形して、
燃料弁12により燃料流路11aを閉とし、二段目の燃
焼に供する燃料流量の比率を相対的に高めて、二段目の
燃焼を行わせている。また前記膨張センサ13は、炉内
温度を検知するようにしても良い。なお前記燃料流路1
1aおよび燃料流路11bには、流量コントローラ14
を介して元燃料供給路15から定められた燃料を供給す
るようにしている。
ための燃料流路11aには、燃料弁12が介在されてい
る。また、予熱空気の温度によって膨張/収縮変形する
膨張センサ13が設けられ、膨張センサ13による予熱
空気の温度の上下により膨張/収縮による変位が燃料弁
12における弁操作機構12aに伝達され、燃料弁12
の開度を調節する構成としている。すなわち、予熱空気
の温度の上昇によって膨張センサ13が膨張変形して、
燃料弁12により燃料流路11aを閉とし、二段目の燃
焼に供する燃料流量の比率を相対的に高めて、二段目の
燃焼を行わせている。また前記膨張センサ13は、炉内
温度を検知するようにしても良い。なお前記燃料流路1
1aおよび燃料流路11bには、流量コントローラ14
を介して元燃料供給路15から定められた燃料を供給す
るようにしている。
【0007】また、前記二段燃焼バーナ10への燃料供
給構成は、図2に示すように構成しても良い。すなわ
ち、ここでは燃料弁12を二段目の燃焼に供する燃料を
供給するための燃料流路11bに介在させている。そし
て、膨張センサ13が予熱空気温度(または炉内温度)
の上昇によって膨張変形することで、燃料弁12により
流路を開放して、二段目の燃焼に供する燃料流量の比率
を高め、二段目の燃焼を行わせる構成としている。
給構成は、図2に示すように構成しても良い。すなわ
ち、ここでは燃料弁12を二段目の燃焼に供する燃料を
供給するための燃料流路11bに介在させている。そし
て、膨張センサ13が予熱空気温度(または炉内温度)
の上昇によって膨張変形することで、燃料弁12により
流路を開放して、二段目の燃焼に供する燃料流量の比率
を高め、二段目の燃焼を行わせる構成としている。
【0008】さらに、前記二段燃焼バーナ10におい
て、膨張センサ13の他に、バイメタルを適用すること
もできる。また、図3に示すように熱電対16を用いる
こともできる。熱による熱電対16の起電力により、電
磁開閉弁17を連続的に、または2段階的に開閉駆動す
る構成である。なお、前記バイメタルを予熱空気の温
度、または炉内温度を検出する手段として用いた場合に
おいても、燃料弁12は一段目の燃焼に供する燃料を供
給するための燃料流路11a側か、二段目の燃焼に供す
る燃料を供給するための燃料流路11b側に介在させる
構成とすることができ、また熱電対16を予熱空気の温
度、または炉内温度を検出する手段として用いた場合に
おいても、電磁開閉弁17を前記燃料流路11a側か、
燃料流路11b側に介在させる構成とすることもでき
る。
て、膨張センサ13の他に、バイメタルを適用すること
もできる。また、図3に示すように熱電対16を用いる
こともできる。熱による熱電対16の起電力により、電
磁開閉弁17を連続的に、または2段階的に開閉駆動す
る構成である。なお、前記バイメタルを予熱空気の温
度、または炉内温度を検出する手段として用いた場合に
おいても、燃料弁12は一段目の燃焼に供する燃料を供
給するための燃料流路11a側か、二段目の燃焼に供す
る燃料を供給するための燃料流路11b側に介在させる
構成とすることができ、また熱電対16を予熱空気の温
度、または炉内温度を検出する手段として用いた場合に
おいても、電磁開閉弁17を前記燃料流路11a側か、
燃料流路11b側に介在させる構成とすることもでき
る。
【0009】次に、以上のような二段燃焼バーナ10の
作用を説明する。当初、予熱空気温度が低い場合、膨張
センサ13は熱による変形は少なく、一段目の燃焼に供
する燃料を供給するための燃料流路11aにおける燃料
弁12により、流路は確保された状態にあり、一段目の
燃焼に供する燃料流量の比率は比較的高い。例えば燃料
弁12が全開の場合、一段目の燃料流量の比率は、略5
0%ということになる。前記予熱空気温度が上昇してい
くにつれて、膨張センサ13は熱による膨張変形をし、
この膨張変形が燃料弁12における弁操作機構12aに
伝達され、燃料弁12の開度は次第に狭まり、前記燃料
流路11aを通る燃料は減少して燃料流量の比率が低下
し、これによって二段目の燃焼に供する燃料を供給する
ための燃料流路11bを通る燃料流量の比率が増大す
る。なお、前記膨張センサ13が炉内温度を検出する場
合でも二段燃焼バーナ10は同様の作用をなす。
作用を説明する。当初、予熱空気温度が低い場合、膨張
センサ13は熱による変形は少なく、一段目の燃焼に供
する燃料を供給するための燃料流路11aにおける燃料
弁12により、流路は確保された状態にあり、一段目の
燃焼に供する燃料流量の比率は比較的高い。例えば燃料
弁12が全開の場合、一段目の燃料流量の比率は、略5
0%ということになる。前記予熱空気温度が上昇してい
くにつれて、膨張センサ13は熱による膨張変形をし、
この膨張変形が燃料弁12における弁操作機構12aに
伝達され、燃料弁12の開度は次第に狭まり、前記燃料
流路11aを通る燃料は減少して燃料流量の比率が低下
し、これによって二段目の燃焼に供する燃料を供給する
ための燃料流路11bを通る燃料流量の比率が増大す
る。なお、前記膨張センサ13が炉内温度を検出する場
合でも二段燃焼バーナ10は同様の作用をなす。
【0010】一方、前記燃料弁12が二段目の燃焼に供
する燃料を供給するための燃料流路11b側に設けられ
た二段燃焼バーナ10においては、当初、予熱空気温度
が低いときは、膨張センサ13は熱による変形は少な
く、前記二段目燃焼側の燃料流路11bは、燃料弁12
が閉とした状態にあることにより、遮断状態にある。従
って、一段目の燃焼に供する燃料流量の比率は高い。そ
して予熱空気温度が上昇していくにつれて、膨張センサ
13は熱による膨張変形をし、この膨張変形が燃料弁1
2における弁操作機構12aに伝達され、燃料弁12の
開度は次第に拡大し、二段目燃焼側の燃料流路11bを
通る燃料は増大し、二段目燃焼側の燃料流量の比率が増
大する。なお、前記膨張センサ13が炉内温度を検出す
る場合でも二段燃焼バーナ10は同様の作用をなす。
する燃料を供給するための燃料流路11b側に設けられ
た二段燃焼バーナ10においては、当初、予熱空気温度
が低いときは、膨張センサ13は熱による変形は少な
く、前記二段目燃焼側の燃料流路11bは、燃料弁12
が閉とした状態にあることにより、遮断状態にある。従
って、一段目の燃焼に供する燃料流量の比率は高い。そ
して予熱空気温度が上昇していくにつれて、膨張センサ
13は熱による膨張変形をし、この膨張変形が燃料弁1
2における弁操作機構12aに伝達され、燃料弁12の
開度は次第に拡大し、二段目燃焼側の燃料流路11bを
通る燃料は増大し、二段目燃焼側の燃料流量の比率が増
大する。なお、前記膨張センサ13が炉内温度を検出す
る場合でも二段燃焼バーナ10は同様の作用をなす。
【0011】また、前記膨張センサ13の代わりに予熱
空気の温度、または炉内温度を検出する手段としてバイ
メタルや、熱電対16を用いた場合でも、二段燃焼バー
ナ10は同様の作用をなすので、説明は省略する。いず
れにしても、前記二段燃焼バーナ10によれば、予熱空
気温度、または炉内温度に応じて、一段目の燃焼に供す
る燃料、並びに二段目の燃焼に供する側の燃料の総燃料
流量に対する流量比率が自動的に変化するので、従来の
電気信号に基づく制御機構に比較して、構造は単純であ
り、信頼性は高く、しかも、駆動源を始めとする従来の
必須的装置は不要であり、設備コストの抑制が可能であ
る。
空気の温度、または炉内温度を検出する手段としてバイ
メタルや、熱電対16を用いた場合でも、二段燃焼バー
ナ10は同様の作用をなすので、説明は省略する。いず
れにしても、前記二段燃焼バーナ10によれば、予熱空
気温度、または炉内温度に応じて、一段目の燃焼に供す
る燃料、並びに二段目の燃焼に供する側の燃料の総燃料
流量に対する流量比率が自動的に変化するので、従来の
電気信号に基づく制御機構に比較して、構造は単純であ
り、信頼性は高く、しかも、駆動源を始めとする従来の
必須的装置は不要であり、設備コストの抑制が可能であ
る。
【0012】
【発明の効果】以上、本発明によれば、 使用する予熱空気の温度、または炉内温度の変化に
伴って、一段目、二段目の燃焼に供する燃料の総燃料流
量に対する比率を連続的に変えることができるので、最
適な条件で二段燃焼制御方法を制御することができる。 従来型の電磁弁等による切り換え法に比較し、駆動
源を初めとする従来の不可欠的装置は全く不要であり、
設備コストを抑制することができ、バーナ内部で自動的
に調整を行うため、信頼性も高く、且つ再現性が高い。 燃料炉内直接噴射法に基づくバーナにおける燃料ノ
ズルに対しても適用することができる。
伴って、一段目、二段目の燃焼に供する燃料の総燃料流
量に対する比率を連続的に変えることができるので、最
適な条件で二段燃焼制御方法を制御することができる。 従来型の電磁弁等による切り換え法に比較し、駆動
源を初めとする従来の不可欠的装置は全く不要であり、
設備コストを抑制することができ、バーナ内部で自動的
に調整を行うため、信頼性も高く、且つ再現性が高い。 燃料炉内直接噴射法に基づくバーナにおける燃料ノ
ズルに対しても適用することができる。
【0013】
【図1】本発明にかかる二段燃焼制御方法を説明するた
めの二段燃焼バーナの一例を示す、概略的な系統説明図
である。
めの二段燃焼バーナの一例を示す、概略的な系統説明図
である。
【図2】本発明にかかる二段燃焼制御方法を説明するた
めの二段燃焼バーナの別例を示す、概略的な系統説明図
である。
めの二段燃焼バーナの別例を示す、概略的な系統説明図
である。
【図3】図1、または図2に示す二段燃焼バーナにおけ
る予熱空気温度、炉内温度を検出する手段として、別の
例を示す、要部系統説明図である。
る予熱空気温度、炉内温度を検出する手段として、別の
例を示す、要部系統説明図である。
【図4】従来における二段燃焼制御方法を実施するため
の二段燃焼バーナの一例を示す系統説明図である。
の二段燃焼バーナの一例を示す系統説明図である。
10 二段燃焼バーナ 11a、11b 燃料流路 12 燃料弁 12a 弁操作機構 13 膨張センサ 14 流量コントローラ 15 元燃料供給路 16 熱電対 17 電磁開閉弁
Claims (2)
- 【請求項1】 予熱空気を利用し、燃料を一段、二段
に分けて供給して燃焼を行う二段燃焼制御方法におい
て、前記一段目の燃焼に供する燃料流量、並びに二段目
の燃焼に供する燃料流量の、総燃料流量に対する流量比
率を、予熱空気温度に応じて変化させつつ燃焼を行うよ
うにしたことを特徴とする二段燃焼制御方法。 - 【請求項2】 予熱空気を利用し、燃料を一段、二段
に分けて供給して燃焼を行う二段燃焼制御方法におい
て、前記一段目の燃焼に供する燃料流量、並びに二段目
の燃焼に供する燃料流量の、総燃料流量に対する流量比
率を、炉内温度に応じて変化させつつ燃焼を行うように
したことを特徴とする二段燃焼制御方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP7312598A JPH09152108A (ja) | 1995-11-30 | 1995-11-30 | 二段燃焼制御方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP7312598A JPH09152108A (ja) | 1995-11-30 | 1995-11-30 | 二段燃焼制御方法 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH09152108A true JPH09152108A (ja) | 1997-06-10 |
Family
ID=18031136
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP7312598A Pending JPH09152108A (ja) | 1995-11-30 | 1995-11-30 | 二段燃焼制御方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH09152108A (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US20220034504A1 (en) * | 2019-06-21 | 2022-02-03 | Econova GmbH | Burner for reducing nox emissions and method for operating the burner |
-
1995
- 1995-11-30 JP JP7312598A patent/JPH09152108A/ja active Pending
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US20220034504A1 (en) * | 2019-06-21 | 2022-02-03 | Econova GmbH | Burner for reducing nox emissions and method for operating the burner |
US12196416B2 (en) * | 2019-06-21 | 2025-01-14 | Econova GmbH | Burner for reducing NOx emissions and method for operating the burner |
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