燃烧控制系统的制作方法

文档序号:11213694阅读:510来源:国知局
燃烧控制系统的制造方法与工艺

本发明涉及一种燃烧控制系统,尤其涉及一种通过共用的安全切断阀来统一控制对多个燃烧器的燃料的供给的多燃烧器系统。



背景技术:

通常,在以炼铁炼钢炉、加热炉及除臭炉等工业炉为代表的燃烧炉中,会通过燃烧控制系统来一边监视设置在燃烧炉内的燃烧器的燃烧状态、炉内温度、燃烧用空气的压力、供给至燃烧器的燃料的压力等,一边进行燃烧控制,由此确保燃烧的安全性。

例如,在燃烧控制系统中,是根据与工业用燃烧炉有关的安全标准(en298:2012),以如下方式进行控制:在燃烧器点火时,尽管实际上没有火焰,但火焰检测器还是检测到表示有火焰的状态,即检测到疑似火焰的情况下,不开始燃烧器的点火动作。

作为燃烧控制系统,例如有像专利文献1中所揭示的那样对设置在共用的燃烧室内的多个燃烧器的燃烧进行控制的多燃烧器系统。此处,所谓燃烧室,是指在温度、压力等相同的条件(参数)下控制燃烧的空间,以下也称为“燃烧区域”。

通常,多燃烧器系统采用的是星型的设备构成,所述星型的设备构成由对应于每一燃烧器而设置的燃烧器控制器和控制各燃烧器控制器的安全控制装置构成。因此,各燃烧器控制器间的通信不是直接进行而是经由上位侧的安全控制装置而间接进行。

【现有技术文献】

【专利文献】

【专利文献1】日本专利特开平11-218034号公报



技术实现要素:

【发明要解决的问题】

另外,在多燃烧器系统中,为了实现多个燃烧器的安全的燃烧,对各燃烧器的燃料的供给控制变得尤为重要。因此,在以往的多燃烧器系统中,作为安全性更高的控制方法,采用的是如下控制方法:在从燃料的主管道分支到每一燃烧器的分支管道上分别设置安全切断阀,由对应的燃烧器控制器对各安全切断阀的开闭进行操作,由此,针对每一燃烧器而控制对各燃烧器的燃料的供给和切断。

另一方面,近年来,因安全切断阀等设备的设置空间不足或者经济上的原因,业界期望作为多燃烧器系统中的燃料的供给控制的另一方法的如下控制方法:在燃料的主管路上设置1个共用的安全切断阀,由成为主控装置的一个燃烧器控制器对安全切断阀的开闭进行操作,由此,统一地同时控制对各燃烧器的燃料的供给和切断。

然而,通过本申请发明者等人的研究了解到,在后一种控制方法中,如以下所示,在燃烧器点火时存在问题。

例如,在前一种控制方法中,由于各个燃烧器控制器分别控制各切断阀的开闭,因此在燃烧器点火时燃烧器控制器检测到疑似火焰的情况下,不将燃料供给至该燃烧器控制器的控制对象的燃烧器,未燃烧气体充满燃烧室的可能性低。

另一方面,在后一种控制方法中,在燃烧器点火时,主控装置的燃烧器控制器未检测到疑似火焰,在主控装置以外的燃烧器控制器检测到疑似火焰的的情况下,主控装置的燃烧器控制器操作共用的安全切断阀,针对各燃烧器供给燃料并开始点火动作,另一方面检测到疑似火焰的燃烧器不开始点火动作,因此未燃烧气体流入燃烧室。

这种情况下,检测到疑似火焰的燃烧器控制器将发生了异常这一情况通知上位侧的安全控制装置,接收到该通知的安全控制装置对主燃烧器控制器发出关闭安全切断阀的指示,由此停止所有燃烧器的燃烧。

如此,检测到异常的燃烧器控制器与主燃烧器控制器之间的通信是经由安全控制装置而间接进行,因此存在在如下问题,在从检测到异常起到关闭安全切断阀为止的期间,燃料被供给至燃烧室,未燃烧气体的量增加。

例如,在四支燃烧器中的一支燃烧器没有点火的情况下,由于剩下的三支燃烧器在燃烧,所以即使一支燃烧器量的未燃烧气体流入燃烧室内,也许在安全性上也没有问题,但是在四支燃烧器中仅有一支燃烧器点火的情况下,由于剩下的三支燃烧器的未燃烧气体流入燃烧室内,因此,未燃烧气体的量变多,担心安全性的降低。

本发明是鉴于上述问题而成,其目的在于在通过1个安全切断阀来控制对多个燃烧器的燃料的供给的多燃烧器系统中,提高燃烧器点火时的安全性。

【解决问题的技术手段】

本发明的燃烧控制系统(100、101)的特征在于,包括:主控装置,其对共用的安全切断阀(30)的开闭进行控制,并且生成规定信号(sa),该安全切断阀(30)统一切换对多个燃烧器(21_1~21_4)的燃料的供给与切断的;多个从动装置(12_1~12_4),其对应于每一燃烧器而设置,分别判定对应的燃烧器有无火焰并控制对应的燃烧器的点火,而且,在判定对应的燃烧器点火前没有火焰的情况下,输出所输入的规定信号,在判定对应的燃烧器点火前有火焰的情况下,不输出规定信号;以及传送线路(13),其与主控装置连接,用以传送规定信号,多个从动装置级联,在多个从动装置均判定对应的燃烧器点火前没有火焰的情况下,依序输出从主控装置输入至初级从动装置的规定信号并从最末级从动装置输出至传送线路,在多个从动装置中的某一个判定对应的燃烧器点火前有火焰的情况下,不会将规定信号从最末级从动装置输出至传送线路,主控装置根据有无来自传送线路的规定信号(sao)的输入来控制安全切断阀的开闭。

在上述的燃烧控制系统中,也可以为,传送线路共同地分别连接于各个从动装置,在从传送路线被输入有规定信号的情况下,从动装置开始对应燃烧器的点火。

在上述的燃烧控制系统(101)中,也可以为,还具有由主控装置(15_1)控制点火的燃烧器(12_1),主控装置在判定控制对象的燃烧器在点火之前该燃烧器有火焰时,不输出规定信号,在判定控制对象的燃烧器在点火之前该燃烧器没有火焰时,向初级从动装置(15_2)输出规定信号,并且在经由传送线路输入规定信号时,开始控制对象的燃烧器的点火。

在上述的燃烧控制系统中,也可以为,主控装置(15_1)具有:第1火焰判定部(111a),其判定控制对象的燃烧器有无火焰;信号生成部(117),其在由第1火焰判定部判定没有火焰的情况下,生成并输出规定信号,在由第1火焰判定部判定有火焰的情况下,不生成规定信号;第1信号检测部(113a),其检测来自传送线路的规定信号的输入;安全切断阀控制部(115),其根据第1信号检测部的检测结果来控制安全控制阀的开闭;以及第1点火控制部(114),其根据第1火焰判定部的判定结果,对控制对象的燃烧器的点火进行控制。

在上述的燃烧控制系统中,也可以为,从动装置(15_2~15_4)具有:第2火焰判定部(111b),其判定对应的燃烧器有无火焰;信号输出部(122),其在通过第2火焰判定部判定为没有火焰的情况下,输出所输入的规定信号,在通过第2火焰判定部判定为有火焰的情况下,不输出所输入的规定信号;第2信号检测部(11b),其检测来自传送线路的规定信号的输入;以及第2点火控制部(114b),其根据第2信号检测部的检测结果来控制对应的燃烧器的点火。

再者,在上述说明中,作为一例,利用了带括号的参考符号来表示与发明的构成要素相对应的附图上的构成要素。

【发明的效果】

通过以上说明的内容,根据本发明,能够在通过共用的安全切断阀来统一控制针对多个燃烧器的燃料的供给的多燃烧器系统中,提高燃烧器点火时的安全性。

附图说明

图1为表示实施方式1所涉及的燃烧控制系统的构成的图。

图2为表示实施方式1所涉及的燃烧控制系统中的主控装置及从动装置的构成的图。

图3为表示对燃烧器进行点火、所有燃烧器点燃的情况下的实施方式1所涉及的燃烧控制系统的动作流程的图。

图4为表示一部分燃烧器检测到疑似火焰、没能够开始燃烧器点火的情况下的实施方式1所涉及的燃烧控制系统的动作流程的图。

图5a为表示燃烧器进行点火时的、主控装置及从动装置的动作状态和点火准备信号的传送状态的图。

图5b为表示燃烧器进行点火时的、主控装置及从动装置的动作状态和点火准备信号的传送状态的图。

图5c为表示燃烧器进行点火时的、主控装置及从动装置的动作状态和点火准备信号的传送状态的图。

图5d为表示燃烧器进行点火时的、主控装置及从动装置的动作状态和点火准备信号的传送状态的图。

图5e为表示燃烧器进行点火时的、主控装置及从动装置的动作状态和点火准备信号的传送状态的图。

图5f为表示燃烧器进行点火时的、主控装置及从动装置的动作状态和点火准备信号的传送状态的图。

图6为表示实施方式2所涉及的燃烧控制系统的构成的图。

图7为表示实施方式2所涉及的燃烧控制系统中的主控装置及从动装置的构成的图。

图8为表示在对燃烧器进行点火、所有燃烧器点燃的情况下的实施方式2所涉及的燃烧控制系统的动作流程的图。

图9为表示在一部分燃烧器检测到疑似火焰、没能够开始燃烧器的点火的情况下的实施方式2所涉及的燃烧控制系统的动作流程的图。

具体实施方式

下面,参考附图,对本发明的实施方式进行说明。

〈实施方式1的燃烧控制系统的构成〉

图1为表示配备有本实施方式的燃烧控制装置的燃烧控制系统的构成的图。

该图所示的燃烧控制系统100为多燃烧器系统。作为燃烧控制系统100,可例示对除臭炉及加热炉等小型工业用燃烧炉进行控制的系统、或者对工厂等中的炼铁炼钢炉等大型工业用燃烧炉进行控制的系统。

具体而言,燃烧控制系统100包括具备1个燃烧室20的燃烧炉2、燃烧控制装置1、控制装置4以及燃料流路3。

在燃烧室20内设置有n(n为2以上的整数)个燃烧器21_1~21_n、对应于燃烧器21_1~21_n中的每一个而设置的点火装置(点火器,ig)22_1~22_n、对应于燃烧器21_1~21_n中的每一个而设置的火焰检测器(sen)23_1~23_n、以及温度传感器等燃烧控制所需的装置。

在本实施方式中,作为一例,使n=4,在燃烧室20内设置有4支燃烧器21_1~21_4、4个火焰检测器23_1~23_4以及4个点火装置22_1~22_4的形式进行说明,但“n”的值并不限定于此。再者,图1中,温度传感器等燃烧控制所需的其他装置的图示省略。

燃烧器21_1~21_4(在统称的情况下,有时仅记作“燃烧器21”)是对燃烧室20内进行加热的设备。在本实施方式中,以燃烧器21_1~21_4为没有辅助燃烧器而直接对主燃烧器进行点火的直接点火方式的燃烧器的情况作为一个例子进行说明。

燃烧器21_1~21_4通过由对应于每一燃烧器而设置的点火装置22_1~22_4加以点火来点燃。

点火装置22_1~22_4(在统称的情况下,有时仅记作“点火装置22”)例如包括点火变压器和与点火变压器的二次侧线路连接的点火用电极棒(火花棒)。点火装置22_1~22_4根据来自后文叙述的燃烧控制装置1的控制信号而使火花棒产生例如数kv~十几kv的高电压,由此使对应的燃烧器21_1~21_4点火。

火焰检测器23_1~23_4(在统称的情况下,有时仅记作“火焰检测器23”)是对应于燃烧器21_1~21_4中的每一个而设置、检测对应的燃烧器有无火焰的设备。火焰检测器23_1~23_4各自输出表示有无火焰的火焰检测信号。

燃料流路3是用以对燃烧炉2供给燃料的流路。燃料流路3由主流路3a和分支流路3b构成,所述主流路3a从外部被供给燃料,所述分支流路3b是从主流路3a分支出来的多个流路。在主流路3a上设置有安全切断阀30,分支流路3b与燃烧器21_1~21_4中的各方连接。

此处,燃料例如可为燃气(气体),也可为燃油(液体),燃料种类无特别限定。

安全切断阀30是用以统一切换对多个燃烧器21_1~21_4的燃料的供给与切断的设备。在安全切断阀30处于打开状态时,从主流路3a朝分支流路3b送出燃料,从而对各燃烧器21_1~21_4供给燃料。在安全切断阀30处于关闭状态时,从主流路3a到分支流路3b的燃料的流入被切断,不对燃烧器21_1~21_4供给燃料。

如图1所示,安全切断阀30例如具有以2个切断阀为一组的构成,以进行双重切断,安全切断阀30被配置在主流路3a中的一个位置上。

再者,虽未图示,但在燃烧控制系统100中区别于燃料流路3而设置有用以对燃烧炉2供给空气(大气)的空气流路,从风机排出的大气经由空气流路而供给至各燃烧器21_1~21_4。

控制装置4是燃烧控制系统100中的上位侧的设备,进行燃烧炉2的统括性控制。控制装置4按照来自操作人员等(使用者)的输入操作,将燃烧室20的燃烧的指示(以下称为“燃烧要求”)、燃烧炉2整体的运转的停止要求给予燃烧控制装置1。

作为控制装置4,可例示将操作输入单元、显示单元及控制单元等形成为一体而得的控制板,所述操作输入单元为操作按钮、控制杆、键盘等,输入使用者的操作,所述显示单元为监视器等,显示信息,所述控制单元输出对燃烧控制装置1的指示等。此外,例如在构建将燃烧控制装置1、监视器及中央管理装置等经由网络连接而成的网络控制系统的情况下,对燃烧控制装置1发出指示的中央管理装置成为控制装置4。

燃烧控制装置1是用以根据来自控制装置4的燃烧要求等来控制燃烧室20内的燃烧器21的燃烧的装置。如图1所示,燃烧控制装置1包括安全控制装置10、主控装置11、传送线路13以及在主控装置11与传送线路13之间级联的多个从动装置12_1~12_n。

安全控制装置10是通过监视燃烧器21的燃烧状态、各限位联锁(未图示)的状态等而将燃烧室20内的燃烧器21的运转的允许及不允许指示给主控装置11及从动装置12_1~12_4,以实现燃烧控制系统100的安全运转即防止燃烧炉2的爆炸等的装置。

例如,安全控制装置10根据来自控制部4的燃烧器的燃烧要求及切断要求、输入自各燃烧器控制器11、12_1~12_4的火焰判定信息及异常检测信息等而生成表示允许/不允许各燃烧器运转的信号并给予主控装置11及从动装置12_1~12_4,由此,经由主控装置11及从动装置12_1~12_4而控制各燃烧器21_1~21_4的运转(对各燃烧器的燃料的供给及停止等)。

作为安全控制装置10,可例示根据与工业用燃烧炉有关的安全标准(例如,工业用燃烧炉的安全通则jisb8415等)制造的用以监视限位联锁的限位联锁模块、设定有对应于上述安全通则的专用软件的可编程逻辑控制器(所谓的安全plc)等。

主控装置11是用以控制安全切断阀30开闭的设备。

主控装置11是以如下方式控制安全切断阀30的开闭:在燃烧器的点火前的准备阶段中,生成规定信号并给予级联的初级从动装置12_1,并且判定上述规定信号是否经由级联的从动装置12_1~12_4而从传送线路13返回。下面,对主控装置11进行详细说明。

图2为表示实施方式1所涉及的燃烧控制系统中的主控装置及从动装置的构成的图。再者,图2中省略了安全控制装置10的图示。

如该图所示,主控装置11具有信号生成部112、信号检测部113a及安全切断阀控制部115。这些功能部例如通过硬件和程序来实现,所述硬件由处理器、时钟电路、通信电路、存储装置、数字输入输出电路、模拟输入输出电路及功率电子电路等构成,所述程序与这些硬件协作而实现各种功能。

信号生成部112是生成规定信号的功能部。在本实施方式中,将规定信号称为“点火准备信号sa”来进行说明。

例如,在接收到来自安全控制装置10的燃烧要求的情况下,信号生成部112生成点火准备信号sa并给予级联的初级从动装置12_1。

此处,点火准备信号sa的信号形式无特别限定。例如,在本实施方式中,是以点火准备信号sa为脉冲信号的形式进行说明,但也可为高电平或低电平的1比特信号,并且,也可为多比特信号。

在各从动装置12_1~12_4满足规定条件的情况下,从信号生成部112输出的点火准备信号sa经由级联的从动装置12_1~12_4而被输入至传送线路13,并从传送线路13再次被输入至主控装置11以及各从动装置12_1~12_4,详情将于后文叙述。在本实施方式中,将输出至传送线路13之前的点火准备信号记作“sa”,将输出至传送线路13之后的点火准备信号记作“sao”。

信号检测部113a是检测来自传送线路13的点火准备信号sao的输入的功能部。

安全切断阀控制部115根据信号检测部113a的检测结果来控制安全切断阀30的开闭。具体而言,在通过信号检测部113a检测到点火准备信号sao的输入的情况下,安全切断阀控制部115判定所有从动装置12_1~12_4完成点火的准备,并打开安全切断阀30。另一方面,在通过信号检测部113a未检测到点火准备信号sao的输入的情况下,判定从动装置12_1~12_4中的至少一个没有完成点火的准备,并关闭安全切断阀30。

传送线路13是与主控装置11以及各个从动装置12_1~12_4共通地连接、用以传送点火准备信号sa的线路。传送线路13只要具有能够将点火准备信号sa传递给多个装置的结构即可。例如,如上所述,在点火准备信号sa为脉冲信号的情况下,传送线路13可由1比特传送用专用线构成,在点火准备信号sa为多比特信号的情况下,传送线路13可为由多个信号线构成的总线。

从动装置12_1~12_4(在统称的情况下,有时仅记作“从动装置12”)是对应于燃烧器21_1~21_4中的每一个而设置的、判定对应的燃烧器有无火焰,并根据由传送线路13输入的点火准备信号sao控制对应的燃烧器的点火的燃烧器控制器。各从动装置12_1~12_4以形成用以将从主控装置11输出的点火准备信号sa传送至传送线路13的信号路径的方式在主控装置11与传送线路13之间级联。

如图2所示,从动装置12具有火焰判定部111、信号输出部122、信号检测部113a及点火控制部114。例如,这些功能部例如通过硬件和程序来实现,所述硬件由处理器、时钟电路、通信电路、存储装置、数字输入输出电路、模拟输入输出电路及功率电子电路等构成,所述程序与这些硬件协作而实现各种功能。

火焰判定部111根据从对应的火焰检测器23_1~23_4输出的火焰检测信号来判定对应的燃烧器是否产生了稳定的火焰。例如,在从对应的火焰检测器23_1~23_4输出的是表示燃烧炉2的燃烧中有火焰这一情况的火焰检测信号的情况下,火焰判定部111判定对应的燃烧器产生了稳定的火焰。另一方面,在输出的是表示燃烧炉2的燃烧中无火焰这一情况的火焰检测信号的情况下,火焰判定部111判定对应的燃烧器发生了断火。另外,在开始燃烧器点火之前的准备期间,在尽管实际上没有火焰但火焰检测器输出表示具有火焰的检测信号的情况下,火焰判定部111判定产生了疑似火焰。火焰判定部111的判定结果被输出至信号输出部122,并且也被输出至安全控制装置10。

信号输出部122是用以根据火焰判定部111的判定结果将输入自外部(主控装置11或其他从动装置)的点火准备信号sa输出至后级装置(从动装置或传送线路13)的功能部。具体而言,在对应的燃烧器21点火之前通过火焰判定部111判定没有火焰的情况下,信号输出部122将输入的点火准备信号sa输出至后级装置,在对应的燃烧器21点火之前通过火焰判定部111判定具有燃烧器21的火焰(疑似火焰)的情况下,信号输出部122不将所输入的点火准备信号sa输出至后级装置。

作为信号输出部122,可例示如下开关电路:包含一端与前级装置(主控装置11或从动装置12)连接、另一端与后级装置(从动装置12或传送线路13)连接的开关元件,根据火焰判定部111的判定结果使上述开关元件导通/断开。

因而,级联的除末级从动装置12_4以外的从动装置12_1~12_3在判定对应的燃烧器21_1~21_3点火之前没有火焰的情况下,通过信号输出部122将输入的点火准备信号sa输出至紧接其后的从动装置12_2~12_4,在判定对应的燃烧器21_1~21_3点火之前有火焰的情况下,不将输入的点火准备信号sa输出至紧接其后的从动装置12_2~12_4。

此外,末级从动装置12_4在判定对应的燃烧器21_4点火之前没有火焰的情况下,通过信号输出部122将输入的点火准备信号sa输出至传送线路13,在判定对应的燃烧器21_4点火之前有火焰的情况下,不将所输入的点火准备信号sa输出至传送线路13。

信号检测部113b与信号检测部113a相同,是检测来自传送线路13的点火准备信号sao的输入的功能部。

点火控制部114是根据信号检测部113b的检测结果,控制对应的燃烧器的点火的功能部。具体而言,点火控制部114在由信号检测部113b检测到点火准备信号sao的情况下,例如按照预先设定的点火顺序来控制对应的点火装置22_1~22_4,由此使对应的燃烧器21_1~21_4点火。

〈实施方式1的燃烧控制系统的动作〉

接着,使用附图来说明燃烧器点火时的燃烧控制系统100的动作。

图3为表示对燃烧器进行点火、在所有燃烧器点燃的情况下的燃烧控制系统100的动作流程的图。图4为表示一部分燃烧器检测到疑似火焰、没能够开始点火的情况下的燃烧控制系统100的动作流程的图。图5a~图5f为表示燃烧器的点火控制时的主控装置11及从动装置的动作状态和点火准备信号sa的传送状态的图。

在图3、4中,以附加影线的方式分别表示输出有燃烧要求的期间、输出有点火准备信号sa、sao的期间、安全切断阀30处于打开状态的期间、以及产生有火焰的期间。

首先,说明对燃烧器进行点火、在所有燃烧器点燃的情况下的燃烧控制系统100的动作的流程。

如图3所示,例如,在时刻t0,启动燃烧控制系统100。主控装置11关闭安全切断阀30,从动装置12_1~12_4为待机状态(参考图5a)。

其后,在时刻t1,控制装置4针对燃烧控制装置1输出燃烧室20的燃烧指示。这种情况下,接受到来自控制装置4的指示的燃烧控制装置1内的安全控制装置10进行例如燃烧室20内的预清扫,并且针对主控装置11以及各从动装置12的每一个输出燃烧要求。

其后,接受到燃烧要求的主控装置11,在关闭安全切断阀30的状态下,由信号生成部112输出点火准备信号sa。另一方面,接受到燃烧要求的从动装置12开始点火的准备(参考图5b)。具体来说,作为点火准备的一个,从动装置12根据来自对应的火焰检测器23的火焰检测信号,判定疑似火焰的有无。

其后,例如在时刻t2,从动装置12_1、12_2各自判定对应的燃烧器21_1、21_2没有火焰(疑似火焰)。在该情况下,从动装置12_1将输入自主控装置11的点火准备信号sa输出至后级从动装置12_2,而且从动装置12_2将供给自从动装置12_1的点火准备信号sa输出至后级从动装置12_3(参考图5c)。此时,从动装置12_3、12_4处于点火准备中,因此点火准备信号sa传达不到传送线路13。

接着,例如在时刻t3,从动装置12_3、12_4各自判定对应的燃烧器21_3、21_4没有火焰(疑似火焰)。在该情况下,从动装置12_3将输入自从动装置12_2的点火准备信号sa输出至后级从动装置12_4,而且从动装置12_4将供给自从动装置12_3的点火准备信号sa输出至后级的传送线路13。由此,点火准备信号sao从传送线路13分别被输入至主控装置11以及从动装置12_2~12_4(参考图5d)。

主控装置11在检测到点火准备信号sao的输入时,打开安全切断阀30,并且从动装置12_1~12_4在检测到点火准备信号sao的输入时,按照规定的点火顺序开始燃烧器的点火(参考图5e)。

在此,将进行点火动作的期间称为点火期间(试点火期间)。另外,在本实施方式中,作为一例,点火期间与不存在火焰的状态下容许对燃烧器21供给燃料的最大容许时间,即安全时间(safetytime,jisb0113)相同。

在经过点火期间后,在检测到全部的燃烧器21的火焰的情况下,认为各燃烧器正常点燃,继续燃烧炉2的燃烧。

接着,使用图4,对一部分燃烧器检测到疑似火焰、没能够开始燃烧器的点火的情况下的燃烧控制系统100的动作的流程进行说明。

与前文所述的图3的动作流程一样,在时刻t1,针对主控装置11以及各从动装置12分别输入燃烧要求。此时,如图4所示,检测到作为从动装置12_3控制对象的燃烧器21_3的疑似火焰。这种情况下,从动装置12_3的信号输出部122即使在输入有点火准备信号sa的情况下,也不将该点火准备信号sa输出至后级的从动装置12_4。因此,如图4所示,在例如时刻t2,即使从动装置12_1、12_2、12_4没有检测到疑似火焰,点火准备信号sa也传达不到传送线路13(图5f)。其结果,主控装置11检测不到来自传送路线13的点火准备信号sao,因此安全切断阀30维持关闭状态,不发生向燃烧室20内的燃料的流入。另外,从动装置12_1~12_4也检测不到来自传送线路13的点火准备信号sao,因此不开始点火动作。随后,例如在时刻t3检测到疑似火焰的从动装置12_3将检测到疑似火焰这一情况通知安全控制部10,由此,撤销由安全控制部10向主控装置11以及从动装置12_1~12_4的燃烧要求,主控装置11以及从动装置12_1~12_4成为待机状态或锁定状态。

〈实施方式1的燃烧控制系统的效果〉

以上,根据本发明的燃烧控制系统,即便在多个燃烧器进行点火时,检测到某一燃烧器的疑似火焰的情况下,也能够防止未燃烧气体充满燃烧室,由此能够提高燃烧炉的安全性。

即,实施方式1所涉及的燃烧控制系统形成有将从主控装置11输出的点火准备信号sa经由级联的从动装置12_1~12_4而传达至传送线路13的信号路径,之后,在燃烧器21_1~21_4点火时,各从动装置12_1~12_4根据对应的燃烧器有无火焰来决定是否将点火准备信号sa输出至后级装置,主控装置11以从传送线路13输入有点火准备信号sao这一情况为条件来打开安全切断阀30。由此,即便在点火时在某一燃烧器21检测到疑似火焰的情况下,燃料也不会流入燃烧室20,能够提高燃烧器点火时的燃烧炉2的安全性。

此外,根据实施方式1的燃烧控制系统,各从动装置12以从传送线路13输入有点火准备信号sao为条件,开始对应的燃烧器21的点火,因此,容易实现全部燃烧器21的同时点火。

《实施方式2》

〈实施方式2的燃烧控制系统的构成〉

图6为表示实施方式2的燃烧控制系统的构成的图。

图6所示的燃烧控制系统101与实施方式1的燃烧控制系统100的不同点在于,多个燃烧器控制器中的一个作为控制安全切断阀开闭的主控装置而发挥功能。

具体而言,燃烧控制系统101具有多个对应于燃烧器21_1~21_4中的每一个而设置的燃烧器控制器(bcr)15_1~15_4。燃烧器控制器15_1控制对应的燃烧器的燃烧,而且生成点火准备信号sa,作为控制安全切断阀30的主控装置而发挥功能,燃烧器控制器15_2~15_4作为控制对应的燃烧器21_2~21_4的燃烧的从动装置而发挥功能。

图7为表示实施方式2的燃烧控制系统中的燃烧器控制器的内部构成的图。

再者,对实施方式2的燃烧控制系统101的构成要素中与实施方式1的燃烧控制系统100相同的构成要素标注同一符号,并省略其详细说明。

此外,在实施方式2中,为方便说明,使用参考符号“111a”及“114a”来表示作为主控装置的燃烧器控制器15_1的火焰判定部及点火控制部,使用参考符号“111b”及“114b”来表示作为从动装置的燃烧器控制器15_2~15_4的火焰判定部及点火控制部。

如图7所示,作为主控装置的燃烧器控制器15_1包括火焰判定部111a、信号生成部117、信号检测部113a、点火控制部114a及安全切断阀控制部115。

火焰判定部111a根据从火焰检测器23_1输出的火焰检测信号来判定燃烧器21_1是否产生了稳定的火焰。火焰判定部111a的火焰判定方法与实施方式1的火焰判定部111相同。火焰判定部111a的判定结果输出至信号生成部117,而且输出至安全控制装置10。

信号生成部117根据火焰判定部111a的判定结果来生成点火准备信号sa。具体而言,在通过火焰判定部111a判定燃烧器21_1没有火焰(疑似火焰)的情况下,信号生成部117生成点火准备信号sa并输出至燃烧器控制器15_2,在通过火焰判定部111a判定燃烧器21_1有火焰(疑似火焰)的情况下,信号生成部118不生成点火准备信号sa。

点火控制部114a是根据信号检测部113a的检测结果来控制燃烧器21_1的点火的功能部。具体而言,在通过信号检测部113a检测到点火准备信号sao的输入的情况下,点火控制部114a例如按照预先设定的点火顺序来控制点火装置22_1,由此使燃烧器21_1点火。

与实施方式1中的从动装置12_2~12_4一样,燃烧器控制器15_2~15_4具有信号输出部122、火焰判定部111b、信号检测部113b及点火控制部114b。火焰判定部111b及点火控制部114b具有与实施方式1中的火焰判定部111及点火控制部114相同的构成。

〈实施方式2的燃烧控制系统的动作〉

接着,使用附图,对燃烧器的点火控制时的燃烧控制系统101的动作进行说明。

图8为表示在通过燃烧器的点火控制,所有燃烧器点燃的情况下的燃烧控制系统101的动作流程的图。图9为在通过燃烧器的点火控制,一部分燃烧器未正常点燃的情况下的燃烧控制系统101的动作流程的图。

首先,说明在所有燃烧器点燃的情况下的燃烧控制系统101的动作的流程。

如图8所示,例如,在时刻t0,启动燃烧控制系统101。此时,作为主控装置的燃烧器控制器15_1关闭安全切断阀30,从动装置15_2~15_4为待机状态。

接着,在时刻t1,控制装置4针对燃烧控制装置1输出燃烧室20的燃烧指示。这种情况下,接受到来自控制装置4的指示的燃烧控制装置1内的安全控制装置10进行例如燃烧室20内的预清扫,并且针对各从动装置15_2~15_4的每一个输出燃烧要求。

其后,接受到燃烧要求的燃烧器控制器15_1,在关闭安全切断阀30的状态下,开始点火的准备。具体来说,作为点火准备,燃烧器控制器15_1根据来自对应的火焰检测器23_1的火焰检测信号,判定燃烧器21_1的疑似火焰的有无。在判定结果为判定没有燃烧器21_1的疑似火焰的情况下,例如在时刻t2,由信号生成部117生成点火准备信号sa,并给于后级的燃烧器控制器15_2。此外,在判定有燃烧器21_1的疑似火焰的情况下,不生成点火准备信号sa,针对例如安全控制装置10通知检测到疑似火焰这一情况。

另外,接受到燃烧要求的作为从动装置的燃烧器控制器15_2~15_4开始点火的准备。具体来说,作为点火的准备,燃烧器控制器15_2~15_4根据来自对应的火焰检测器23的火焰检测信号来判定疑似火焰的有无。

其后,例如在时刻t3,燃烧器控制器15_2判定燃烧器21_2没有火焰(疑似火焰)。在该情况下,燃烧器控制器15_2将输入自燃烧器控制器15_1的点火准备信号sa输出至后级燃烧器控制器15_3。此时,燃烧器控制器15_3、15_4处于点火准备中,因此点火准备信号sa传达不到传送线路13。

其后,在判定全部的燃烧器21_1~21_4的火焰(疑似火焰)均没有的时刻t4,从燃烧器控制器15_1输出的点火准备信号sa经由燃烧器控制器15_2~15_4传送至传送线路13。

燃烧器控制器15_1在检测到来自传送线路13的点火准备信号sao的输入时,打开安全切断阀30,并且按照规定的点火顺序,开始燃烧器21_1的点火。另外,燃烧器控制器15_2~15_4在检测到来自传送线路13的点火准备信号sao的输入时,按照规定的点火顺序,开始对应的燃烧器21_2~21_4的点火。

在经过规定的点火期间后,如果检测到各燃烧器21的火焰的话,则认为各燃烧器正常点燃,继续燃烧炉2的燃烧。

接着,使用图9,对一部分燃烧器未正常点燃的情况下的燃烧控制系统101的动作的流程进行说明。

与前文所述的图8的动作流程一样,在时刻t1,针对燃烧器控制器15_1以及燃烧器控制器15_2~15_4输入燃烧要求,并且在时刻t2,燃烧器控制器15_1没有检测到疑似火焰,输出点火准备信号sa。

此时,例如图9所示,检测到作为燃烧器控制器15_3控制对象的燃烧器21_3的疑似火焰。在该情况下,燃烧器控制器15_3的信号输出部122即使在输入有点火准备信号sa的情况下,也不将该点火准备信号sa输出至后级的燃烧器控制器15_4。因此,如图9所示,例如,即使在时刻t3燃烧器控制器15_2没有检测到疑似火焰,并且在时刻t4燃烧器控制器15_4也没有检测到疑似火焰,点火准备信号sa也传达不到传送线路13。其结果,由于燃烧器控制器15_1检测不到来自传送线路13的点火准备信号sao,因此安全切断阀30维持关闭状态,燃料不流入燃烧室20内。

〈实施方式2的燃烧控制系统的效果〉

以上,根据实施方式2的燃烧控制系统101,与实施方式1的燃烧控制系统100一样,能够提高多个燃烧器进行点火时的燃烧炉的安全性。

此外,根据燃烧控制系统101,通过设置对应于每一燃烧器的燃烧器控制器并使其中一个燃烧器控制器作为控制安全切断阀的开闭的主控装置而发挥功能,能够通过更简单的设备构成来提高燃烧炉的安全性。

以上,根据实施方式对由本发明者等人完成的发明进行了具体说明,但本发明并不限定于此,当然能够在不脱离其主旨的范围内进行各种变更。

例如,在上述实施方式中,例示的是燃烧控制系统100、101的燃烧炉2具有1个燃烧室20的情况,但也可具有多个燃烧室。在该情况下,对每一燃烧室设置主流路3a、分支流路3b、安全切断阀30及燃烧控制装置1,由各燃烧控制装置1控制对应的安全切断阀30的开闭即可。

此外,在上述实施方式中,例示的是燃烧器21_1~21_4为没有辅助燃烧器而直接对主燃烧器进行点火的直接点火方式的燃烧器的情况,但燃烧器21_1~21_4也可为具有辅助燃烧器和主燃烧器的时限引燃方式的燃烧器。

符号说明

100、101燃烧控制系统,1燃烧控制装置,2燃烧炉,3燃料流路,3a主流路,3b分支流路,4控制装置,10安全控制装置,11主控装置,12、12_1~12_4从动装置,13传送线路,15_1~15_4燃烧器控制器,21、21_1~21_4燃烧器,22、22_1~22_4点火装置,23、23_1~23_4火焰检测器,30安全切断阀,111、111a、111b火焰判定部,112、117信号生成部,113a、113b信号检测部,114、114a、114b点火控制部,115安全切断阀控制部。

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