JP3189084B2 - バーナ本数制御回路及び蒸気発生装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、蒸気発生用のボイラの
バーナ自動制御装置などのバーナ本数制御回路に係り、
特にバーナの点火順序および消火順序の変更が容易なバ
ーナ本数制御回路及びこのバーナ本数制御回路を備えた
蒸気発生装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】複数のバーナを備えた、例えば蒸気発生
用のボイラにおいては、負荷の変動に伴って使用するバ
ーナの本数を変更することが行われるが、複数のバーナ
の内のどのような組み合わせ（バーナパターン）のバー
ナを使用するかは、主蒸気温度制御および脱硝制御等に
大きな影響を与える。不適当なバーナパターンでの燃焼
装置の運転は、過熱器と再熱器での温度差および火炉前
後左右での温度差の発生を引き起こし、主蒸気温度が変
動してボイラ効率が低下する。また上下方向のバーナ点
火状態（燃焼バーナの組合せ）が不適当であると、炉内
脱硝制御等によるＮＯＸ低減効果が低くなり、ＮＯＸ値
の抑制不能といった不具合を生ずる。

【０００３】図９は負荷が２５％，５０％，７５％およ
び１００％の場合のバーナ点火・消火パターンの例を示
しており、このバーナパターンに対応したＮＯＸ値が図
１０に、同じく主蒸気温度が図１１に示されている。こ
の場合５０％前後の負荷状態において火炉前後、左右で
点火しているバーナの本数にアンバランスが生じてお
り、火炉前後、左右での温度差の発生を誘引し、図１１
に示すように主蒸気温度が変動してボイラ効率が低下す
る。また第１段から第３段への上下方向での点火してい
るバーナの配置のずれにより、炉内脱硝制御によるＮＯ
Ｘ低減効果が低下して図１０に示されているように、Ｎ
ＯＸ値抑制不能ともいえる状態になっている。

【０００４】これに対し、図６に示すバーナパターンに
おいては、点火しているバーナの配置が全負荷帯におい
て、缶前、缶後、缶左、缶右にてバランスがとれており
適正なバーナパターンになっていて、この時のＮＯＸ値
と主蒸気温度の挙動は図７，図８に示されているように
適正な値となっている。

【０００５】バーナパターンは負荷の全範囲に互って定
められており、従来のバーナ自動制御装置においては、
バーナパターン適正化の為の本数制御を含めたバーナの
点火・消火パターンの変更は、固定された電算プログラ
ムの内容を、プログラム修正用の、ハードウェアである
メンテナンスツールにより直接書き換える方法によって
いた。

【０００６】また、電算プログラムを直接書き換える方
法であるために、バーナの点火順序および消火順序の変
更は、電算プログラムを停止状態（オフライン）にして
実施する必要があった。

【０００７】図５に示される従来技術においては、本数
制御入指令２１，本数制御切指令２２がフリップフロッ
プ２４に入力され、フリップフロップ２４の出力が本数
制御入指令信号２５となる。この本数制御入指令信号２
５と本数制御時バーナ増加指令２３とが論理積演算器２
０によって演算され、論理積演算器２０の出力と、Ｆ−
１バーナ点火バイパス信号１ａの否定演算器５３ａでの
反転信号とが論理積演算器５２ａに入力される。論理積
演算器５２ａの演算結果が、Ｆ−１バーナ点火指令２ａ
として出力される。Ｆ−１バーナ点火バイパス信号１ａ
は、Ｆ−１バーナが異常状態であって点火出来ない場合
または既に点火完了している場合に成立する信号であっ
て、このＦ−１バーナ点火バイパス信号１ａと論理積演
算器２０の出力とは、さらに論理積演算器５１ａに入力
される。Ｆ−１バーナ点火バイパス信号１ａと論理積演
算器２０の出力とが共に成立しているとき、論理積演算
器５１ａの出力として、Ｆ−１バーナ点火完了３ａが成
立する。

【０００８】Ｆ−２バーナ点火指令２ｂは、Ｆ−１バー
ナ点火指令２ａの時と同様に、Ｆ−２バーナ点火バイパ
ス信号１ｂの否定演算器５３ｂでの反転信号とＦ−１バ
ーナ点火完了３ａが論理積演算器５２ｂに入力され、論
理積演算器５２ｂでの演算結果によって出力される。Ｆ
−３以降のバーナ（Ｆ−３〜Ｆ−１６バーナ，Ｒ−１〜
Ｒ−１６バーナ）の点火指令信号についても同一の演算
によって順次出力される。また各バーナの消火指令信号
も前記点火指令信号と同一の演算によって順次出力され
る。

【０００９】つまり、この従来技術の例の場合には、本
数制御時バーナ増加指令２３に従って、まずＦ−１バー
ナ点火指令２ａが出力され、Ｆ−１バーナが点火動作に
入り、Ｆ−１バーナが点火完了となってＦ−１バーナ点
火完了３ａが成立し、次にＦ−２バーナ点火指令２ｂを
出力するため、バーナ点火指令２ａ〜２ｎは、電算プロ
グラムの演算結果を受けて、左から右へ順番に出力され
る。

【００１０】このため、バーナ点火順序を変更するに
は、例えば、Ｆ−１バーナとＦ−２バーナの点火順序を
変更して、Ｆ−２バーナを１本目として点火し、Ｆ−１
バーナを２本目として点火するように変更するために
は、Ｆ−１バーナ点火指令２ａを構成している論理積演
算器５２ａと否定演算器５３ａ，Ｆ−１バーナ点火完了
３ａを構成している論理積演算器５１ａ，Ｆ−１バーナ
点火バイパス信号１ａで構成されるプログラムを、Ｆ−
２バーナ点火指令２ｂを構成している論理積演算器５２
ｂと否定演算器５３ｂ，Ｆ−２バーナ点火完了３ｂを構
成している論理積演算器５１ｂ，Ｆ−２バーナ点火バイ
パス信号１ｂで構成されるプログラムと入れ換える必要
がある。電算プログラムを直接書き替えるため、電算プ
ログラムは停止状態にする必要がある。従ってバーナ点
火・消火順序を変更するには、固定であるバーナ本数制
御プログラムを直接書き替える方法しかなく、バーナ点
火指令，消火指令およびバイパス信号を変更する必要が
あり、バーナ本数が多いほど変更作業の量が増加し、変
更に要する時間と費用も多くなり、変更のためにボイラ
の運転を停止しなければならない。

【００１１】

【発明が解決しようとする課題】上記従来技術において
は、バーナパターンの変更に際しては電算プログラムを
直接書き換える方法しかなく、このため前記プログラム
の内容詳細を理解していなければバーナパターンを変更
することができなかった。また変更に多大な時間を要す
るため、燃焼装置を停止しなければならず、停止時期が
くるまで不適正なバーナパターンのまま運転することと
なり、ボイラ効率，ＮＯＸ低減率へ悪影響を与えるとい
う問題があった。

【００１２】本発明の課題は、バーナパターン変更要求
に対して迅速、かつ容易に対処できるようにすることに
ある。

【００１３】

【課題を解決するための手段】上記の課題は、複数のバ
ーナを電算プログラムに従って順次点火し、順次消火す
るバーナ本数制御回路において、点火完了しているバー
ナ本数をカウントして点火完了バーナ本数を示す信号を
出力するカウント回路と、バーナごとの点火順序および
消火順序を設定する設定回路とを備え、前記設定回路
を、前記カウント回路が出力する点火完了バーナ本数を
示す信号を入力として次に点火すべきバーナを選択し、
当該バーナの点火を指示する信号を出力するものとする
ことにより達成される。

【００１４】上記の課題はまた、複数のバーナを電算プ
ログラムに従って順次点火し、順次消火するバーナ本数
制御回路において、点火完了しているバーナ本数をカウ
ントして点火完了バーナ本数を示す信号を出力するカウ
ント回路と、バーナごとの点火順序および消火順序を設
定する設定回路とを備え、前記設定回路に設定される点
火順序及び消火順序を示すデータがメモリのプロテクト
のないデータエリアに格納されるものとすることによっ
ても達成される。

【００１５】点火完了しているバーナ本数をカウントす
る代わりに、バーナをそれぞれ同一のタイミングで点火
される１本以上のバーナからなる複数のバーナグループ
に分け、カウント回路は点火完了しているバーナグルー
プ数をカウントして点火完了バーナグループ数を示す信
号を出力するものとし、設定回路はバーナグループごと
の点火順序および消火順序を設定するものとし、さら
に、この設定回路はカウント回路の出力する点火完了バ
ーナグループ数を示す信号を入力として次に点火すべき
バーナグループを選択して当該バーナグループに属する
バーナの点火を指示する信号を出力するものとしてもよ
い。この場合、設定回路に設定されるバーナグループご
との点火順序および消火順序を規定するデータは、メモ
リのプロテクトのかかっていない、書替え可能なデータ
領域に格納される。

【００１６】上記の課題はまた、複数のバーナを備えた
火炉と、前記バーナの燃焼による熱によって蒸気を発生
する管路と、前記複数のバーナの燃焼を制御する燃焼制
御装置と、を含んでなる蒸気発生装置において、前記燃
焼制御装置を、請求項１乃至７のいずれか一つに記載の
バーナ本数制御回路を含んで構成することによっても達
成される。

【００１７】

【作用】カウント回路は、点火完了しているバーナ本数
もしくはバーナグループ数をカウントして、点火完了バ
ーナ本数もしくは点火完了バーナグループ数を設定回路
に出力する。設定回路には、バーナごともしくはバーナ
グループごとの点火順序，消火順序を規定する順序設定
値データが、点火完了しているバーナ本数もしくはバー
ナグループ数と比較可能な形式で設定されており、入力
された点火完了バーナ本数もしくは点火完了バーナグル
ープ数に基づいて次に点火、消火されるべきバーナもし
くはバーナグループが前記順序設定値データと比較して
選択される。設定回路は、次いで、選択されたバーナも
しくは選択されたバーナグループに属するバーナの点
火、消火を指示する信号を出力する。設定回路に設定さ
れる点火順序，消火順序を規定する順序設定値データ
は、メモリのプロテクトのかかっていない、書替え可能
なデータ領域に設定値信号として格納されており、プロ
グラムの動作中であっても変更可能となっている。

【００１８】したがって、蒸気発生装置が運転中であっ
ても、燃焼バーナ本数を増減する際のバーナパターンを
容易に変更することができる。

【００１９】

【実施例】以下、本発明の一実施例を、発電用蒸気ター
ビンに蒸気を供給するボイラに例をとって説明する。ボ
イラは、複数のバーナを備えた火炉と、このバーナの燃
焼によって発生する熱によって加熱されて蒸気を発生す
る管路と、ボイラの各種装置を制御して所望の性能を発
揮させる自動制御装置を含んで構成され、自動制御装置
は、燃焼制御装置を含んで構成されている。燃焼制御に
は、負荷の変動に伴う燃焼バーナ本数の増減や、起動
時、停止時の燃焼バーナ数の増減が含まれ、これら燃焼
バーナ本数の増減が燃焼制御装置の一部をなすバーナ本
数制御回路により、制御される。以下、このような蒸気
発生装置としてのボイラの燃焼バーナ本数を制御するバ
ーナ本数制御回路を例にとって説明する。ボイラ本体の
図示は省略してある。

【００２０】ボイラの火炉にＦ−１〜１６、Ｒ−１〜１
６の３２本のバーナ設けられ、これらのバーナを、この
順序で点火する場合を例にとり、図１〜４を参照して説
明する。Ｆ−１〜１６はボイラ火炉の前面に、上下に四
つの段をなして配置されたバーナを、Ｒ−１〜１６はボ
イラ火炉の後面に、上下に四つの段をなし前記Ｆ−１〜
１６に対向して配置されたバーナを、それぞれ示す。

【００２１】図１は本発明の実施例であるバーナ本数制
御回路を示し、このバーナ本数制御回路は、バーナ点火
・消火指令発信回路１０１と、このバーナ点火・消火指
令発信回路１０１に接続された点火完了バーナ本数カウ
ント回路１０２と、バーナ点火・消火指令発信回路１０
１および点火完了バーナ本数カウント回路１０２に接続
されたバーナ点火・消火順序設定回路１０３により構成
されている。

【００２２】バーナ点火・消火指令発信回路１０１は、
本数制御入指令２１及び本数制御切指令２２を入力とす
るフリップフロップ２４と、フリップフロップ２４の出
力と本数制御時バーナ増加指令２３を入力とする論理積
演算器２０と、論理積演算器２０の出力とＦ−１バーナ
点火順序設定信号４ａを入力とする論理積演算器５４ａ
と、Ｆ−１バーナ点火バイパス信号１ａを入力とする否
定演算器５３ａと、論理積演算器５４ａの出力と否定演
算器５３ａの出力を入力としてＦ−１バーナ点火指令２
ａを出力とする論理積演算器５２ａと、論理積演算器５
４ａの出力とＦ−１バーナ点火バイパス信号１ａを入力
としＦ−１バーナ点火完了３ａを出力とする論理積演算
器５１ａと、論理積演算器２０の出力とＦ−２バーナ点
火順序設定信号４ｂを入力とする論理積演算器５４ｂ
と、Ｆ−２バーナ点火バイパス信号１ｂを入力とする否
定演算器５３ｂと、論理積演算器５４ｂの出力と否定演
算器５３ｂの出力を入力としてＦ−２バーナ点火指令２
ｂを出力とする論理積演算器５２ｂと、論理積演算器５
４ｂの出力とＦ−２バーナ点火バイパス信号１ｂを入力
としＦ−２バーナ点火完了３ｂを出力とする論理積演算
器５１ｂと、順次同様に、論理積演算器２０の出力とＦ
−３〜Ｒ−１６バーナ点火順序設定信号４ｃ〜４ｎを入
力とする論理積演算器５４ｃ〜ｎと、Ｆ−３〜Ｒ−１６
バーナ点火バイパス信号１ｃ〜ｎを入力とする否定演算
器５３ｃ〜ｎと、論理積演算器５４ｃ〜ｎの出力と否定
演算器５３ｃ〜ｎの出力を入力としてＦ−３〜Ｒ−１６
バーナ点火指令２ｃ〜ｎを出力とする論理積演算器５２
ｃ〜ｎと、論理積演算器５４ｃ〜ｎの出力とＦ−３〜Ｒ
−１６バーナ点火バイパス信号１ｃ〜ｎを入力としＦ−
３〜Ｒ−１６バーナ点火完了３ｃ〜ｎを出力とする論理
積演算器５１ｃ〜ｎと、を含んで構成されている。図２
は、図１のバーナ点火・消火指令発信回路１０１の内部
構成を示す図である。

【００２３】点火完了バーナ本数カウント回路１０２
は、点火完了カウント用の信号として１０％の信号を出
力する信号発生器２６と、未点火カウント用の信号とし
て０％の信号を出力する信号発生器２７と、信号発生器
２６の出力が第１入力に信号発生器２７の出力が第２入
力にそれぞれ入力される複数のアナログスイッチ１１
ａ，１１ｂ，１１ｃ〜１１ｎと、アナログスイッチ１１
ａ，１１ｂ，１１ｃ〜１１ｎの出力を順次累計する加算
器２８〜２９と、を含んで構成され、アナログスイッチ
１１ａ，１１ｂ，１１ｃ〜１１ｎの出力全体を合計して
出力する加算器２９の出力がバーナ点火完了本数カウン
ト回路１０２の出力信号となる。各アナログスイッチ１
１ａ〜ｎには、第１入力、第２入力及びスイッチ入力の
三つの入力信号が入力されるようになっており、第１入
力、第２入力には前述のように信号発生器２６の出力と
信号発生器２７の出力がそれぞれ入力され、スイッチ入
力オンのときはアナログスイッチから第１入力がそのま
ま出力され、スイッチ入力オフのときはアナログスイッ
チから第２入力がそのまま出力されるようになってい
る。アナログスイッチ１１ａのスイッチ入力には、論理
積演算器５１ａの出力側が、アナログスイッチ１１ｂの
スイッチ入力には、論理積演算器５１ｂの出力側が、そ
してアナログスイッチ１１ｃ〜１１ｎのスイッチ入力に
は、論理積演算器５１ｃ〜ｎの出力側が、それぞれ接続
されている。図３に図１の点火完了バーナ本数カウント
回路１０２の詳細を示す。

【００２４】バーナ点火・消火順序設定回路１０３は、
Ｆ−１バーナに対応するモニタリレー１３ａ、Ｆ−２バ
ーナに対応するモニタリレー１３ｂ、Ｆ−３〜Ｒ−１６
バーナに対応するモニタリレー１３ｃ〜ｎを含んで構成
され、各モニタリレーには前記加算器２９の出力がカウ
ント回路１０２の出力として入力されるようになってい
る。また、モニタリレー１３ａの出力側は前記論理積演
算器５４ａの入力側の一方に、モニタリレー１３ｂの出
力側は前記論理積演算器５４ｂの入力側の一方に、モニ
タリレー１３ｃ〜ｎの出力側は前記論理積演算器５４ｃ
〜ｎの入力側の一方に、それぞれ接続されている。図４
に図１のバーナ点火・消火順序設定回路１０３の詳細を
示す。

【００２５】以下、上記構成の回路の動作を説明する。

【００２６】バーナ点火・消火指令発信回路１０１で
は、本数制御入指令２１，本数制御切指令２２がフリッ
プフロップ２４に入力されると、フリップフロップ２４
から本数制御入指令信号２５が出力される。この信号に
本数制御時バーナ増加指令２３を論理積演算器２０によ
って積算された信号が各バーナの演算プログラムに与え
られる。すなわち、Ｆ−１バーナについては、前記論理
積演算器２０の出力信号とＦ−１バーナ点火順序設定信
号４ａが論理積演算器５４ａに入力され、論理積演算器
５４ａの出力が論理積演算器５２ａに入力される。一
方、Ｆ−１バーナ点火バイパス信号１ａが否定演算器５
３ａで反転されたのち論理積演算器５２ａに入力され、
論理積演算器５２ａの出力がＦ−１バーナ点火指令２ａ
となる。ここでＦ−１バーナ点火順序設定信号４ａは、
バーナ点火・消火順序設定回路１０３のＦ−１バーナに
対応したモニタリレー１３ａの出力信号であり、Ｆ−１
バーナ点火バイパス信号１ａは、Ｆ−１バーナが異常状
態であって点火できない場合または既に点火完了してい
る場合に成立する信号である。Ｆ−１バーナ点火完了３
ａは、論理積演算器５４ａの出力信号とＦ−１バーナ点
火バイパス信号１ａとの論理積演算器５１ａでの演算結
果であり、この信号は点火完了バーナ本数カウント回路
１０２のＦ−１バーナに対応したアナログスイッチ１１
ａのスイッチ入力として与えられる。Ｆ−２バーナ点火
指令２ｂは、Ｆ−１バーナ点火指令２ａの時と同様に前
記論理積演算器２０の出力信号とＦ−２バーナ点火順序
設定信号４ｂとの論理積演算器５４ｂでの演算結果と、
Ｆ−２バーナ点火バイパス信号１ｂの否定演算器５３ｂ
での演算結果との論理積演算器５２ｂの演算結果によっ
て出力される。Ｆ−３以降のバーナ（Ｆ−３〜Ｆ−１
６，Ｒ−１〜Ｒ−１６バーナ）の点火指令信号について
も同一の演算によって順次出力される。従って、当該バ
ーナ（ｎ番目のバーナ）点火指令２ｎの出力タイミング
は、１つ前のバーナ（ｎ−１番目のバーナ）点火完了３
ｎ−１に関与されずに、当該バーナ（ｎ番目のバーナ）
点火順序設定信号４ｎによって決定される。尚、各バー
ナの消火指令信号も前記点火指令信号と同一の演算によ
って順次出力される。

【００２７】バーナ点火完了本数カウント回路１０２の
信号発生器２６は点火完了カウント用の信号として１０
％の信号を出力し、信号発生器２７は未点火カウント用
の信号として０％の信号を出力し、この信号が各バーナ
グループに対応したアナログスイッチの第１入力と第２
入力におのおの入力される。Ｆ−１バーナのアナログス
イッチ１１ａは、Ｆ−１バーナ点火完了３ａのスイッチ
入力状態に従って点火完了（スイッチ入力信号ＯＮ）時
には第１入力である信号発生器２６の出力信号を選択し
て１０％信号を出力し、未点火（スイッチ入力信号ＯＦ
Ｆ）時には第２入力である信号発生器２７の出力信号を
選択して０％信号を出力する。加算器２８はＦ−１バー
ナアナログスイッチ１１ａとＦ−２バーナアナログスイ
ッチ１１ｂの出力信号を入力して加算した結果を出力す
る。よって加算器２８の出力信号は、Ｆ−１，Ｆ−２バ
ーナが２本とも点火完了時には２０％となり、いずれか
１本点火完了時には１０％、２本とも未点火時には０％
となる。加算器２９は前記の演算をＦ−１〜Ｆ−１６バ
ーナおよびＲ−１〜Ｒ−１６バーナの３２本のバーナに
対して同様に実施して各バーナに対応したアナログスイ
ッチ１１ａ〜１１ｎの出力信号を加算した結果として、
加算器２９から点火完了バーナ本数０〜３２本に対応し
て０〜３２０％の信号を出力する。

【００２８】バーナ点火・消火順序回路１０３は、各バ
ーナに対応したモニタリレー１３ａ〜１３ｎを備えてお
り、おのおのに前記加算器２９の出力信号であるバーナ
点火完了本数信号３０が入力されている。Ｆ−１バーナ
のモニタリレー１３ａにはＦ−１バーナ点火順序設定値
１４ａが割り付けられており、点火順序設定値データが
％にて格納されている。Ｆ−１バーナのモニタリレー１
３ａは入力信号であるバーナ点火完了本数信号３０とＦ
−１バーナ点火順序設定値１４ａとのデータを比較し
て、入力信号（バーナ点火完了本数信号）３０≧点火順
序設定値１４ａとなった時に出力信号であるＦ−１バー
ナ点火順序設定信号４ａをＯＮとする。Ｆ−２以降のバ
ーナ（Ｆ−２〜Ｆ−１６バーナ，Ｒ−１〜Ｒ−１６バー
ナ）の点火順序設定信号４ｂ〜４ｎについても同一の演
算によって出力信号のＯＮ，ＯＦＦを決定する。尚、点
火順序ｎ番目のバーナのモニタリレー設定値Ｘｎは下記
の式で与えられる。

【００２９】Ｘｎ＝１０×（ｎ−１）−２ ｎ：点火順序 また、モニタリレー設定値は、メモリのプロテクトされ
ていない領域、つまり書替え可能なデータ領域に格納さ
れた設定値データであることから、電算プログラムが動
作状態（オンライン）であっても、停止状態（オフライ
ン）であっても設定値変更が可能である。

【００３０】図４に、例１として記載したモニタリレー
の設定値１４ａ〜１４ｎは、点火順序１番目がＦ−１バ
ーナ，２番目がＦ−２バーナと続き、３２番目がＲ−１
６バーナとした場合の例である。例２はＦ−１バーナが
点火順序１０番目，Ｆ−２バーナが３番目，Ｒ−１６バ
ーナが２０番目とした場合の例である。例２の場合、例
えばＲ−１０とＦ−１０バーナの２本が点火完了してい
ると、バーナ点火完了本数信号３０は２０％の信号とな
りＦ−２バーナ点火順序設定値１５ｂの１８％を超える
ことをＦ−２バーナモニタリレー１３ｂが判定してＦ−
２バーナ点火順序設定信号４ｂが出力される。論理積演
算器２０の出力とＦ−２バーナ点火順序設定信号４ｂに
より論理積演算器５４ｂの出力が成立する。この時Ｆ−
２バーナは未点火であるため、Ｆ−２バーナ点火バイパ
ス信号１ｂがＯＦＦで、否定演算器５３ｂの出力がＯＮ
して論理積演算器５２ｂの出力であるＦ−２バーナ点火
指令２ｂが成立する。Ｆ−２バーナ点火指令２ｂの出力
を受けてＦ−２バーナは点火動作に入り点火完了する
と、Ｆ−２バーナ点火バイパス信号１ｂが成立してＦ−
２バーナ点火指令２ｂはＯＦＦとなり、同時にＦ−２バ
ーナ点火完了３ｂが成立する。Ｆ−２バーナ点火完了３
ｂがＯＮすることにより、アナログスイッチ１１ｂの出
力は１０％となり加算器２９の出力は２０％から３０％
に変化する。次に、例えばＲ−１１，Ｒ−１２，Ｒ−１
３，Ｆ−１１，Ｆ−１２，Ｆ−１３の６本のバーナが点
火完了するとＲ−１０，Ｆ−１０，Ｆ−２の３本と合わ
せて９本のバーナが点火完了状態となり、バーナ点火完
了本数信号３０は９０％となり、Ｆ−１バーナ点火順序
設定値１５ａの８８％を超える。これをＦ−１バーナモ
ニタリレー１３ａで判定してＦ−１バーナ点火順序設定
信号４ａを出力する。Ｆ−１バーナ点火指令２ａはＦ−
２バーナと同様に論理積演算器５４ａ，５２ａおよび否
定演算器５３ａの演算結果に従ってＯＮ／ＯＦＦする。

【００３１】本実施例によれば、バーナ点火順序は各バ
ーナに対応したモニタリレーに割り付けられた設定値デ
ータによって判定されるので、電算プログラム自体を直
接書き替えることなく、設定値データのオンラインでの
変更によってバーナ点火順序を変更することが可能なた
め、容易に、かつ速やかにバーナパターンを適正化する
ことができる。

【００３２】上記実施例では、バーナ１本ごとに点火順
序が設定されているが、バーナをそれぞれ１本以上のバ
ーナを含む複数のバーナグループに分け、グループ単位
に点火順序を設定してもよい。この場合は、Ｆ−１バー
ナ点火バイパス信号１ａをＦ−１バーナグループに属す
るバーナが全数点火されている場合に成立する信号と
し、Ｆ−１バーナ点火完了３ａをＦ−１バーナグループ
点火完了を示す信号とし、Ｆ−１バーナ点火指令２ａを
Ｆ−１バーナグループに属するすべてのバーナに出力す
るようにすればよい。

【００３３】また、上記実施例では、点火するバーナ
（燃焼させるバーナ）の数を逐次増加させる場合につい
て述べたが、燃焼させるバーナの数を逐次減少させる場
合についても点火の場合と同様の思想で回路を構成すれ
ばよい。

【００３４】次に、一旦設定された点火順序を変更する
場合について説明する。先に述べたように、点火順序
は、モニタリレー１３ａ〜１３ｎに設定された点火順序
設定値データで規定される。点火順序を変更するには、
モニタリレー１３ａ〜１３ｎに設定された点火順序設定
値データを変更すればよい。例えば図１の例１では、Ｆ
−１バーナが最初に点火され、次にＦ−２バーナが点火
されるようになっているが、これを逆にする場合、モニ
タリレー１３ａの点火順序設定値を−２％から８％に書
替え、モニタリレー１３ｂの点火順序設定値を８％から
−２％に書替えればよい。点火順序設定値はメモリのプ
ロテクトのかかっていない領域、書替え可能なデータ領
域に、データとして設定されているから、プログラムの
動作中であっても、燃焼制御装置等に付設されている制
御用のキーボード等を介して容易に変更することができ
る。

【００３５】ボイラの燃焼制御装置の一部をなすバーナ
本数制御回路を上記実施例に述べたごとき構成とするこ
とにより、ボイラ運転中にバーナパターンを容易に変更
することができ、燃焼バーナ数を増減する際の主蒸気温
度の変動を抑制することが容易になり、同時に燃焼バー
ナ数を増減する際のＮＯＸの増加を抑制することが容易
になる。

【００３６】

【発明の効果】本発明によれば、バーナの点火順序およ
び消火順序を設定する回路と、点火完了しているバーナ
本数をカウントするカウント回路とを備えたバーナ本数
制御回路としたので、前記電算プログラムを停止させ
て、直接プログラムを書き替えることなく、設定値デー
タをオンラインにて変更することで点火・消火順序を変
更してバーナパターンを容易にかつ迅速に訂正すること
が可能となり、適正なバーナパターンでの燃焼を実現し
て適正な主蒸気温度を保持すると共にＮＯＸ制御を適正
に保持する効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例の一例を示す線図である。

【図２】図１の実施例の部分を示す線図である。

【図３】図１の実施例の部分を示す線図である。

【図４】図１の実施例の部分を示す線図である。

【図５】従来技術の一例を示す線図である。

【図６】負荷に対応した適正なバーナパターンの一例を
示すグラフである。

【図７】図６に示されるバーナパターンに対応するＮＯ
Ｘ値の挙動の例を示すグラフである。

【図８】図６に示されるバーナパターンに対応する主蒸
気温度の挙動の例を示すグラフである。

【図９】不適正なバーナパターンの一例を示すグラフで
ある。

【図１０】図９に示されるバーナパターンに対応するＮ
ＯＸ値の挙動の例をを示すグラフである。

【図１１】図９に示されるバーナパターンに対応する主
蒸気温度の挙動の例を示すグラフである。

【符号の説明】

１ａ〜ｎ バーナ点火バイパス信号 ２ａ〜ｎ バ
ーナ点火指令 ３ａ〜ｎ バーナ点火完了 ４ａ〜ｎ バ
ーナ点火順序設定信号 １１ａ〜ｎ アナログスイッチ １３ａ〜ｎ
モニタリレー １４ａ〜ｎ バーナ点火順序設定値 １５ａ〜ｎ
バーナ点火順序設定値 ２０ 論理積演算器 ２１ 本数制
御入指令 ２２ 本数制御切指令 ２３ 本数制
御時バーナ増加指令 ２４ フリップフロップ ２５ 本数制
御入指令信号 ２６ 点火カウント用の信号発生器 ２７ 未点火
カウント用信号発生器 ２８，２９ 加算器 ３０ バーナ
点火完了本数信号 ５１ａ〜ｎ 論理積演算器 ５２ａ〜ｎ
論理積演算器 ５３ａ〜ｎ 否定演算器 ５４ａ〜ｎ
論理積演算器 １０１ バーナ点火・消火指令発信回路 １０２ バーナ点火完了本数カウント回路 １０３ バーナ点火・消火順序設定回路

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ▲吉▼田 輝明 茨城県日立市幸町三丁目２番１号 日立 エンジニアリング株式会社内 (72)発明者 村上 善朝 茨城県日立市大みか町五丁目２番１号 株式会社 日立製作所 大みか工場内 (56)参考文献 特開 平１−102213（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) F23N 5/00

Claims (6)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 複数のバーナを電算プログラムに従って
   順次点火し、順次消火するバーナ本数制御回路におい
   て、点火完了しているバーナ本数をカウントして点火完
   了バーナ本数を示す信号を出力するカウント回路と、バ
   ーナごとに何本目に点火あるいは消火するかを設定する
   設定回路とを備えてなり、 前記設定回路は、何本目に点火あるいは消火されるかを
   規定するデータが、前記カウント回路から入力される点
   火完了しているバーナ本数を示すデータと比較可能な形
   式でバーナごとに設定されており、前記カウント回路か
   ら入力される点火完了バーナ本数を示すデータと、各バ
   ーナ毎に設定されている前記データを比較して、入力さ
   れた前記データよりも少ない値が設定されているバーナ
   を選択し、選択されたバーナの点火もしくは消火を指示
   する信号を出力するものであることを特徴とするバーナ
   本数制御回路。
2. 【請求項２】 設定回路にバーナ毎に設定される何本目
   に点火あるいは消火されるかを規定するデータがメモリ
   のプロテクトのないデータエリアに格納されることを特
   徴とする請求項１に記載のバーナ本数制御回路。
3. 【請求項３】 複数のバーナを電算プログラムに従って
   順次点火し、順次消火するバーナ本数制御回路におい
   て、１本以上のバーナからなるバーナグループごとの点
   火完了しているグループ数をカウントして点火完了バー
   ナグループ数を示す信号を出力するカウント回路と、バ
   ーナグループ何個目に点火あるいは消火するかを各バー
   ナグループ毎に設定する設定回路とを備えてなり、前記
   設定回路は、バーナグループ何個目に点火あるいは消火
   されるかを規定するデータが、前記カウント回路から入
   力される点火完了しているバーナグループ数を示すデー
   タと比較可能な形式でバーナグループごとに設定されて
   おり、前記カウント回路から入力される点火完了バーナ
   グループ数をを示すデータと、各バーナグループ毎に設
   定されている前記データを比較して、入力された前記デ
   ータよりも少ない値が設定されているバーナグループを
   選択し、選択されたバーナグループの点火を指示する信
   号を出力するものであることを特徴とするバーナ本数制
   御回路。
4. 【請求項４】 設定回路に設定されるバーナグループ何
   個目に点火あるいは消火するかを示すデータがメモリの
   プロテクトのないデータエリアに格納されることを特徴
   とする請求項３に記載のバーナ本数制御回路。
5. 【請求項５】 設定回路が、電算プログラムが動作状態
   （オンライン）であっても、停止状態（オフライン）で
   あっても、任意にバーナ何本目あるいはバーナグループ
   何個目に点火あるいは消火するかを設定できる回路であ
   ることを特徴とする請求項１乃至４のいずれかに記載の
   バーナ本数制御回路。
6. 【請求項６】 複数のバーナを備えた火炉と、前記バー
   ナの燃焼による熱によって蒸気を発生する管路と、前記
   複数のバーナの燃焼を制御する燃焼制御装置と、を含ん
   でなる蒸気発生装置において、前記燃焼制御装置が、請
   求項１乃至５のいずれか一つに記載のバーナ本数制御回
   路を含んでなることを特徴とする蒸気発生装置。