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JP7265757B2 - Multi-stage combustion device - Google Patents
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Description

本発明はボイラなどに設置される多段燃焼装置に関する。 The present invention relates to a multistage combustion apparatus installed in a boiler or the like.

燃焼装置として、燃料濃度の高い混合気を燃焼させる手段と、燃料濃度の低い混合気を燃焼させる手段とを備えた多段燃焼装置がたとえば特許文献1において知られている。さらに、多段燃焼装置として、バーナへの燃料供給路に、複数の弁であって、そのオン・オフが行われる弁を備えたものが知られている。たとえば、バーナの低燃焼時にその低燃焼に対応して燃料を供給可能な低燃焼用弁と、バーナの高燃焼時にその高燃焼に対応して燃料を供給可能な高燃焼用弁とを備えて、低燃焼時には低燃焼用弁のみをオンとし、また高燃焼時には低燃焼用弁と高燃焼用弁との両方をオンにすることで、低燃焼と高燃焼との多段燃焼を実現することができる。あるいは、低燃焼時と高燃焼時とにおいて低燃焼用弁と高燃焼用弁とのオン・オフを互いに切り替えることで、低燃焼と高燃焼との多段燃焼を実現することもできる。 2. Description of the Related Art As a combustion device, a multi-stage combustion device including means for burning an air-fuel mixture with a high fuel concentration and means for burning an air-fuel mixture with a low fuel concentration is known, for example, from Japanese Unexamined Patent Application Publication No. 2002-200013. Further, as a multi-stage combustion device, there is known one in which a fuel supply path to a burner is provided with a plurality of valves that are turned on and off. For example, a low combustion valve capable of supplying fuel corresponding to the low combustion when the burner is low combustion and a high combustion valve capable of supplying fuel corresponding to the high combustion when the burner is high combustion are provided. By turning on only the low combustion valve during low combustion and turning on both the low and high combustion valves during high combustion, it is possible to realize multi-stage combustion of low and high combustion. can. Alternatively, multistage combustion of low combustion and high combustion can be realized by switching on/off of the low combustion valve and the high combustion valve during low combustion and high combustion.

これまでに知られている多段燃焼装置として、上記のように、低燃焼弁をオン状態に維持しながら高燃焼用弁のオン・オフを切り替えることによって、高燃焼と低燃焼とを切り替えた多段燃焼を実現したものがある。その切替のタイミングは、バーナに燃焼用の空気を供給するダンパの開度がバーナの燃焼量に対応することから、そのダンパの開度にもとづいて設定されている。すなわち、低燃焼と高燃焼とを切り替えるためにダンパの開度を変更するときにおいて、ダンパが所定の開度となったタイミングで高燃焼用弁のオン・オフの切替を行うことで、低燃焼から高燃焼への移行を行ったり、高燃焼から低燃焼への移行を行ったりしている。 As a multi-stage combustion device known so far, as described above, the high-combustion valve is switched on and off while the low-combustion valve is kept on, thereby switching between high-combustion and low-combustion. Some have achieved combustion. The switching timing is set based on the opening of the damper, which supplies combustion air to the burner, because the opening of the damper corresponds to the combustion amount of the burner. That is, when changing the opening of the damper to switch between low combustion and high combustion, by switching on and off the high combustion valve at the timing when the damper reaches a predetermined opening, low combustion to high combustion, or from high combustion to low combustion.

特開2002-295811号公報Japanese Patent Application Laid-Open No. 2002-295811

しかし、上記した従来の構成では、低燃焼から高燃焼への移行を良好に行うことができても、高燃焼から低燃焼への移行の際には発煙や消炎が生じたり、また反対に高燃焼から低燃焼への移行を良好に行うことができても、低燃焼から高燃焼への移行の際には発煙や消炎が生じたりすることが多い。つまり、低燃焼から高燃焼への移行と、高燃焼から低燃焼への移行との両者をともに良好に行うことが困難な場合が多い。 However, in the above-described conventional configuration, even if the transition from low combustion to high combustion can be performed satisfactorily, smoke and flame extinguishment may occur during the transition from high combustion to low combustion. Even if the transition from low combustion to low combustion can be performed satisfactorily, smoke and flame extinction often occur during the transition from low combustion to high combustion. In other words, it is often difficult to smoothly transition from low combustion to high combustion and from high combustion to low combustion.

そこで本発明は、このような問題点を解決して、多段燃焼装置において、低燃焼から高燃焼への移行と、高燃焼から低燃焼への移行との両者をともに良好に行うことができるようにすることを目的とする。 SUMMARY OF THE INVENTION Accordingly, the present invention solves such problems, and enables a multi-stage combustion apparatus to smoothly perform both the transition from low combustion to high combustion and the transition from high combustion to low combustion. The purpose is to

この目的を達成するため本発明の第1の多段燃焼装置は、
バーナへの燃料供給路に設けられた、バーナの低燃焼用の第1の弁およびバーナの高燃焼用の第2の弁と、
バーナへの燃焼用空気供給路に設けられた空気量調節用のダンパと、
バーナの低燃焼と高燃焼との切替のために、ダンパの開度と、少なくとも第2の弁のオン・オフとをコントロールするための制御装置とを備え、
前記制御装置は、バーナの低燃焼と高燃焼との切替の際に、低燃焼時のダンパ開度と高燃焼時のダンパ開度との間でダンパ開度を次第に変更するように制御するものであり、さらに
前記制御装置は、
前記ダンパ開度を次第に変更しているときにおける、バーナの燃焼を低燃焼から高燃焼に移行させるときの第2の弁のオン動作の動作点を、バーナの燃焼を高燃焼から低燃焼に移行させるときの第2の弁のオフ動作の動作点よりも低燃焼寄りまたは高燃焼寄りに設定するものであるとともに、
前記バーナの燃焼を低燃焼から高燃焼に移行させるときの第2の弁のオン動作の動作点と、前記バーナの燃焼を高燃焼から低燃焼に移行させるときの第2の弁のオフ動作の動作点とを、オン動作やオフ動作を行わせたときに発煙や消炎が発生する燃焼量から外れた燃焼量のところに設定するものであることを特徴とする。
In order to achieve this object, the first multi-stage combustion device of the present invention comprises:
a first valve for low combustion of the burner and a second valve for high combustion of the burner provided in the fuel supply to the burner;
a damper for adjusting the amount of air provided in the combustion air supply path to the burner;
A control device for controlling the opening of the damper and the on/off of at least the second valve for switching between low combustion and high combustion of the burner,
The control device controls to gradually change the damper opening between the damper opening during low combustion and the damper opening during high combustion when the burner is switched between low combustion and high combustion. and the control device is
The operating point of the ON operation of the second valve when shifting the combustion of the burner from low combustion to high combustion when the damper opening is gradually changed is changed from high combustion to low combustion. is set to a lower combustion side or a higher combustion side than the operating point of the off operation of the second valve when the
The operating point of the ON operation of the second valve when shifting the combustion of the burner from low combustion to high combustion, and the OFF operation of the second valve when shifting the combustion of the burner from high combustion to low combustion. The operating point is characterized in that it is set at a combustion amount that deviates from the combustion amount at which smoke or flame extinguishing occurs when the ON operation or OFF operation is performed.

本発明の第1の多段燃焼装置によれば、According to the first multistage combustion device of the present invention,
バーナへの燃料供給路に設けられた、バーナの単数段または複数段の中燃焼用の単数または複数の第3の弁をさらに備え、further comprising one or more third valves for medium combustion of one or more stages of the burner, provided in the fuel supply to the burner;
制御装置は、The controller is
バーナの燃焼を、低燃焼と、単数段または複数段の中燃焼とのいずれかを含む低燃焼側から、単数段または複数段の中燃焼と、高燃焼とのいずれかを含む高燃焼側へ移行させるときの第3の弁のオン動作の動作点を、バーナの燃焼を前記高燃焼側から前記低燃焼に移行させるときの第3の弁のオフ動作の動作点よりも低燃焼側寄りまたは高燃焼側寄りに設定するとともに、burner firing from a low firing side comprising low firing and either single or multiple stages of medium firing to a high firing side comprising either single or multiple stages of medium firing and high firing; The operating point of the ON operation of the third valve when shifting is closer to the lower combustion side than the operating point of the OFF operation of the third valve when shifting the combustion of the burner from the high combustion side to the low combustion side, or Along with setting toward the high combustion side,
前記バーナの燃焼を前記低燃焼側から高燃焼側に移行させるときの第3の弁のオン動作の動作点と、前記バーナの燃焼を前記高燃焼側から前記低燃焼側に移行させるときの第3の弁のオフ動作の動作点とを、オン動作やオフ動作を行わせたときに発煙や消炎が発生する燃焼量から外れた燃焼量のところに設定するものであることが好適である。an operating point at which the third valve is turned on when the combustion of the burner is shifted from the low combustion side to the high combustion side; It is preferable that the operating point of the off-operation of the valve 3 is set at a combustion amount that deviates from the amount of combustion at which smoke or flame extinguishing occurs when the on-operation or off-operation is performed.

本発明の第2の多段燃焼装置は、
バーナへの燃料供給路に設けられた、バーナの低燃焼用の第1の弁およびバーナの高燃焼用の第2の弁と、
バーナへの燃焼用空気供給路に設けられた空気量調節用のダンパと、
バーナの低燃焼と高燃焼との切替のために、ダンパの開度と、少なくとも第2の弁のオン・オフとをコントロールするための制御装置とを備え、
前記制御装置は、バーナの低燃焼と高燃焼との切替の際に、低燃焼時のダンパ開度と高燃焼時のダンパ開度との間でダンパ開度を次第に変更するように制御するものであり、さらに
前記制御装置は、バーナが燃料よりも燃焼用空気リッチの状態にあるときの方が、バーナが燃焼用空気よりも燃料リッチの状態にあるときに比べて、バーナの燃焼を低燃焼から高燃焼に移行させるときの第2の弁のオン動作の動作点を低燃焼寄りに設定するとともに、バーナの燃焼を高燃焼から低燃焼に移行させるときの第2の弁のオフ動作の動作点を高燃焼寄りに設定するものであることを特徴とする。
A second multi-stage combustion device of the present invention comprises:
a first valve for low combustion of the burner and a second valve for high combustion of the burner provided in the fuel supply to the burner ;
a damper for adjusting the amount of air provided in the combustion air supply path to the burner;
A control device for controlling the opening of the damper and the on/off of at least the second valve for switching between low combustion and high combustion of the burner,
The control device controls to gradually change the damper opening between the damper opening during low combustion and the damper opening during high combustion when the burner is switched between low combustion and high combustion. and furthermore
The controller controls the combustion of the burner from low combustion to high combustion when the burner is rich in combustion air relative to fuel compared to when the burner is rich in fuel than combustion air. set the operating point of the ON operation of the second valve when shifting to low combustion, and set the operating point of the OFF operation of the second valve when shifting the combustion of the burner from high combustion to low combustion. It is characterized in that it is set closer to combustion .

本発明の第2の多段燃焼装置によれば、
バーナへの燃料供給路に設けられた、バーナの単数段または複数段の中燃焼用の単数または複数の第3の弁をさらに備え、
制御装置は、バーナが燃料よりも燃焼用空気リッチの状態にあるときの方が、バーナが燃焼用空気よりも燃料リッチの状態にあるときに比べて、バーナの燃焼を、低燃焼と、単数段または複数段の中燃焼とのいずれかを含む低燃焼側から、単数段または複数段の中燃焼と、高燃焼とのいずれかを含む高燃焼側へ移行させるときの第3の弁のオン動作の動作点を低燃焼寄りに設定するとともに、バーナの燃焼を前記高燃焼側から前記低燃焼側に移行させるときの第3の弁のオフ動作の動作点を高燃焼寄りに設定するものであることが好適である。
According to the second multistage combustion device of the present invention,
further comprising one or more third valves for medium combustion of one or more stages of the burner, provided in the fuel supply to the burner;
The controller classifies burner combustion as low combustion when the burner is richer in combustion air than in fuel than when the burner is richer in fuel than combustion air. Turning on the third valve when transitioning from a low fire side including either a stage or multiple stages of medium combustion to a high fire side including either a single stage or multiple stages of medium combustion and high combustion The operating point of the operation is set closer to the low combustion side, and the operating point of the off operation of the third valve when shifting the combustion of the burner from the high combustion side to the low combustion side is set closer to the high combustion side. It is preferable to have

本発明の第1の多段燃焼装置の制御方法は、
バーナへの燃料供給路に設けられた、バーナの低燃焼用の第1の弁およびバーナの高燃焼用の第2の弁を備えた多段燃焼装置を制御するための方法であって、
バーナへの燃焼用空気供給路に設けられた空気量調節用のダンパについて、バーナの低燃焼と高燃焼との切替の際に、低燃焼時のダンパ開度と高燃焼時のダンパ開度との間で所定時間内にダンパ開度を次第に変更し
前記ダンパ開度を次第に変更しているときにおいて、
バーナの燃焼を低燃焼から高燃焼に移行させるときの第2の弁のオン動作の動作点を、バーナの燃焼を高燃焼から低燃焼に移行させるときの第2の弁のオフ動作の動作点よりも低燃焼寄りまたは高燃焼寄りに設定するとともに、前記バーナの燃焼を低燃焼から高燃焼に移行させるときの第2の弁のオン動作の動作点と、前記バーナの燃焼を高燃焼から低燃焼に移行させるときの第2の弁のオフ動作の動作点とを、オン動作やオフ動作を行わせたときに発煙や消炎が発生する燃焼量から外れた燃焼量のところに設定することを特徴とする。
A first method for controlling a multi-stage combustion apparatus of the present invention comprises:
A method for controlling a staged combustion system comprising a first valve for low firing of the burner and a second valve for high firing of the burner in a fuel supply to the burner, comprising:
Regarding the damper for adjusting the air amount provided in the combustion air supply path to the burner, when switching the burner between low combustion and high combustion, the damper opening at low combustion and the damper opening at high combustion Gradually change the damper opening within a predetermined time between
When the damper opening is gradually changed,
The operating point of the ON operation of the second valve when shifting the combustion of the burner from low combustion to high combustion, and the operating point of the OFF operation of the second valve when shifting the combustion of the burner from high combustion to low combustion. , the operating point of the ON operation of the second valve when shifting the combustion of the burner from low combustion to high combustion, and the combustion of the burner from high combustion to low combustion. The operating point for turning off the second valve when transitioning to combustion is set at a combustion amount that deviates from the amount of combustion at which smoke or flame extinguishing occurs when the on or off operation is performed. Characterized by

本発明の第1の多段燃焼装置の制御方法によれば、
多段燃焼装置は、バーナへの燃料供給路に設けられた、バーナの単数段または複数段の中燃焼用の単数または複数の第3の弁をさらに備え、
ダンパ開度を次第に変更しているときにおいて、
バーナの燃焼を、低燃焼と、単数段または複数段の中燃焼とのいずれかを含む低燃焼側から、単数段または複数段の中燃焼と、高燃焼とのいずれかを含む高燃焼側へ移行させるときの第3の弁のオン動作の動作点を、バーナの燃焼を前記高燃焼側から前記低燃焼側に移行させるときの第3の弁のオフ動作の動作点よりも低燃焼側寄りまたは高燃焼側寄りに設定するとともに、
前記バーナの燃焼を前記低燃焼側から高燃焼側に移行させるときの第3の弁のオン動作の動作点と、前記バーナの燃焼を前記高燃焼側から低燃焼側に移行させるときの第3の弁のオフ動作の動作点とを、オン動作やオフ動作を行わせたときに発煙や消炎が発生する燃焼量から外れた燃焼量のところに設定することが好適である。
According to the first method for controlling a multistage combustion apparatus of the present invention ,
The multi-stage combustion device further comprises one or more third valves for intermediate combustion of one or more stages of the burner, provided in the fuel supply path to the burner,
When the damper opening is gradually changed,
burner firing from a low firing side comprising low firing and either single or multiple stages of medium firing to a high firing side comprising either single or multiple stages of medium firing and high firing; The operating point of the ON operation of the third valve when shifting is closer to the low combustion side than the operating point of the OFF operation of the third valve when shifting the combustion of the burner from the high combustion side to the low combustion side. Or set it closer to the high combustion side,
A third valve ON operation point when shifting the combustion of the burner from the low combustion side to the high combustion side, and a third valve when shifting the combustion of the burner from the high combustion side to the low combustion side It is preferable to set the operating point of the off-operation of the valve at a combustion amount outside the amount of combustion at which smoke or flame extinguishing occurs when the on-operation or off-operation is performed.

本発明の第2の多段燃焼装置の制御方法は、
バーナへの燃料供給路に設けられた、バーナの低燃焼用の第1の弁およびバーナの高燃焼用の第2の弁を備えた多段燃焼装置を制御するための方法であって、
バーナへの燃焼用空気供給路に設けられた空気量調節用のダンパについて、バーナの低燃焼と高燃焼との切替の際に、低燃焼時のダンパ開度と高燃焼時のダンパ開度との間で所定時間内にダンパ開度を次第に変更し、
前記ダンパ開度を次第に変更しているときにおいて、バーナが燃料よりも燃焼用空気リッチの状態にあるときの方が、バーナが燃焼用空気よりも燃料リッチの状態にあるときに比べて、バーナの燃焼を低燃焼から高燃焼に移行させるときの第2の弁のオン動作の動作点を低燃焼寄りに設定するとともに、バーナの燃焼を高燃焼から低燃焼に移行させるときの第2の弁のオフ動作の動作点を高燃焼寄りに設定することを特徴とする。
A second method for controlling a multi-stage combustion apparatus of the present invention includes:
A method for controlling a staged combustion system comprising a first valve for low firing of the burner and a second valve for high firing of the burner in a fuel supply to the burner, comprising:
Regarding the damper for adjusting the air amount provided in the combustion air supply path to the burner, when switching the burner between low combustion and high combustion, the damper opening at low combustion and the damper opening at high combustion Gradually change the damper opening within a predetermined time between
When the damper opening is gradually changed, when the burner is richer in combustion air than in fuel, the burner is more fuel-rich than in combustion air. The operating point of the ON operation of the second valve when shifting the combustion of the burner from low combustion to high combustion is set closer to low combustion, and the second valve when shifting the combustion of the burner from high combustion to low combustion is characterized by setting the operating point of the off-operation of is set closer to high combustion .

本発明の第2の多段燃焼装置の制御方法によれば、
多段燃焼装置として、バーナへの燃料供給路に設けられた、バーナの単数段または複数段の中燃焼用の単数または複数の第3の弁をさらに備えたものを用い、
ダンパ開度を次第に変更しているときにおいて、
バーナが燃料よりも燃焼用空気リッチの状態にあるときの方が、バーナが燃焼用空気よりも燃料リッチの状態にあるときに比べて、バーナの燃焼を、低燃焼と、単数段または複数段の中燃焼とのいずれかを含む低燃焼側から、単数段または複数段の中燃焼と、高燃焼とのいずれかを含む高燃焼側へ移行させるときの第3の弁のオン動作の動作点を低燃焼寄りに設定するとともに、バーナの燃焼を前記高燃焼側から前記低燃焼側に移行させるときの第3の弁のオフ動作の動作点を高燃焼寄りに設定することが好適である。
According to the second method of controlling a multi-stage combustion apparatus of the present invention,
As a multi-stage combustion device, a device further comprising one or more third valves for intermediate combustion of single or multiple stages of the burner , provided in the fuel supply path to the burner ,
When the damper opening is gradually changed,
When the burner is richer in combustion air than in fuel, the combustion of the burner is classified as lower combustion, single or multiple stages, than when the burner is rich in fuel than combustion air. The operating point of the ON operation of the third valve when transitioning from the low combustion side including any of medium combustion to the high combustion side including any of single or multiple stages of medium combustion and high combustion is set to the low combustion side, and the operating point of the off operation of the third valve when shifting the combustion of the burner from the high combustion side to the low combustion side is set to the high combustion side.

本発明によれば、バーナの燃焼量を低燃焼から高燃焼に移行させるときの第2の弁のオン動作の動作点を、発煙や消炎が生じない良好な点に設定することができるとともに、バーナの燃焼量を高燃焼から低燃焼に移行させるときの第2の弁のオフ動作の動作点も、発煙や消炎が生じない良好な点に設定することができ、このため低燃焼から高燃焼への移行と、高燃焼から低燃焼への移行との両者をともに良好に行うことができる。 According to the present invention, the operating point of the ON operation of the second valve when shifting the combustion amount of the burner from low combustion to high combustion can be set to a favorable point where no smoke or flame extinguishment occurs, The operating point for turning off the second valve when shifting the combustion amount of the burner from high combustion to low combustion can also be set to a good point where no smoke or quenching occurs. Both the transition from high combustion to low combustion can be performed well.

本発明の実施の形態の多段燃焼装置における弁の切替の態様を例示する図である。FIG. 4 is a diagram illustrating a mode of switching valves in the multi-stage combustion apparatus according to the embodiment of the present invention; 本発明の実施の形態の多段燃焼装置の構成を例示する図である。BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS It is a figure which illustrates the structure of the multistage combustion apparatus of embodiment of this invention. 従来の多段燃焼装置における弁の切替の態様を例示する図である。FIG. 3 is a diagram illustrating an aspect of valve switching in a conventional multi-stage combustion device; 本発明の他の実施の形態の多段燃焼装置における弁の切替の態様を例示する図である。FIG. 10 is a diagram illustrating a mode of switching valves in a multi-stage combustion apparatus according to another embodiment of the present invention; 本発明のさらに他の実施の形態の多段燃焼装置における弁の切替の態様を例示する図である。FIG. 10 is a diagram illustrating a mode of switching valves in a multi-stage combustion apparatus according to still another embodiment of the present invention; 図5の切替を行う多段燃焼装置の構成を例示する図である。FIG. 6 is a diagram illustrating the configuration of a multi-stage combustion device that performs the switching of FIG. 5; 本発明のさらに他の実施の形態の多段燃焼装置であって、液体燃料を用いるものの構成を例示する図である。FIG. 10 is a diagram illustrating the configuration of a multi-stage combustion apparatus according to still another embodiment of the present invention, which uses liquid fuel; 本発明のさらに他の実施の形態の多段燃焼装置であって、気体燃料を用いるものの構成を例示する図である。FIG. 10 is a diagram illustrating the configuration of a multi-stage combustion apparatus according to still another embodiment of the present invention, which uses gaseous fuel; 図7および図8に示された多段燃焼装置における空気リッチ時の弁の切替の態様を例示する図である。FIG. 9 is a diagram illustrating an aspect of valve switching when the air is rich in the multi-stage combustion apparatus shown in FIGS. 7 and 8; 図7および図8に示された多段燃焼装置における燃料リッチ時の弁の切替の態様を例示する図である。FIG. 9 is a diagram illustrating an aspect of valve switching when the fuel is rich in the multi-stage combustion apparatus shown in FIGS. 7 and 8;

図2は、本発明の実施の形態の多段燃焼装置の構成を例示するものである。ここで11はボイラで、バーナ12を備えている。バーナ12には、燃料ポンプからの燃料供給ライン13と、燃焼用空気供給ライン14とが接続されている。燃料供給ライン13は、バーナ12の手前において二又に分岐されており、その一方は低燃焼用燃料供給ライン15を構成し、他方は高燃焼用燃料供給ライン16を構成する。低燃焼用燃料供給ライン15には低燃焼用弁17が設けられ、高燃焼用燃料供給ライン16には高燃焼用弁18が設けられている。燃料供給ライン13における分岐部よりも上流側の部分には、安全用の弁19が設けられている。燃焼用空気供給ライン14には、送風用のブロワ20と、空気量調節用の空気ダンパ21とが設けられている。22は制御装置で、ボイラ11にて生成された水蒸気の温度や圧力についての検出信号ライン23が接続されるとともに、弁17、18、19および空気ダンパ21との間の信号/制御ライン24が接続されている。 FIG. 2 illustrates the configuration of the multi-stage combustion device according to the embodiment of the invention. 11 is a boiler provided with the burner 12 here. A fuel supply line 13 from a fuel pump and a combustion air supply line 14 are connected to the burner 12 . The fuel supply line 13 is bifurcated before the burner 12, one of which forms a fuel supply line 15 for low combustion and the other forms a fuel supply line 16 for high combustion. A low combustion fuel supply line 15 is provided with a low combustion valve 17 , and a high combustion fuel supply line 16 is provided with a high combustion valve 18 . A safety valve 19 is provided at a portion of the fuel supply line 13 upstream of the branched portion. The combustion air supply line 14 is provided with a blower 20 for blowing air and an air damper 21 for adjusting the amount of air. A control device 22 is connected to a detection signal line 23 for the temperature and pressure of steam generated in the boiler 11, and a signal/control line 24 between the valves 17, 18, 19 and the air damper 21. It is connected.

図1に示すように空気ダンパ21にはダンパ軸またはダンパ軸に連動するモータ軸等26(以下、ダンパ軸またはダンパ軸に連動するモータ軸等を「ダンパ軸等」と略称することがある)が設けられており、このダンパ軸等26の回転角度がダンパ21の開度に対応するように構成されている。ダンパ軸等26には複数の任意個数(i個)のカム27(1)、27(2)、・・・・、27(i-1)、27(i)が一体回転するように取り付けられている。各カム27(1)、27(2)、・・・・、27(i-1)、27(i)に対応して、検出スイッチ28(1)、28(2)、・・・・、28(i-1)、28(i)がそれぞれ設けられている。 As shown in FIG. 1, the air damper 21 includes a damper shaft or a motor shaft or the like 26 interlocked with the damper shaft (hereinafter, the damper shaft or the motor shaft or the like interlocked with the damper shaft may be abbreviated as "damper shaft or the like"). is provided, and the rotation angle of the damper shaft or the like 26 corresponds to the opening degree of the damper 21 . A plurality of arbitrary number (i) of cams 27(1), 27(2), . ing. Detection switches 28(1), 28(2), . 28(i-1) and 28(i) are provided respectively.

図1に示されたグラフは、空気ダンパ21の開度すなわちダンパ軸等26の回転角度と、ボイラ11の負荷率すなわちバーナ12の燃焼量との関係を表す。ダンパ軸等26の角度は0度~90の範囲で変更可能であり、角度0度のときに空気ダンパ21の開度が最も小さく、また角度90度のときに空気ダンパ21の開度が最も大きくなるように構成されている。そして図1の特性を示す空気ダンパ21は、低燃焼開度すなわち低燃焼時のダンパ軸等26の角度を、任意に設定できる(例えば10度)。また、高燃焼開度すなわち高燃焼時のダンパ軸等26の角度も、任意に設定できる(例えば80度)。 The graph shown in FIG. 1 represents the relationship between the opening degree of the air damper 21, that is, the rotation angle of the damper shaft 26, and the load factor of the boiler 11, that is, the combustion amount of the burner 12. FIG. The angle of the damper shaft or the like 26 can be changed in the range of 0 degrees to 90 degrees . configured to be the largest. The air damper 21 having the characteristics shown in FIG. 1 can arbitrarily set the angle of the damper shaft and the like 26 at low combustion opening, that is, at low combustion (for example, 10 degrees). In addition, the angle of the damper shaft and the like 26 at high combustion opening, ie, high combustion, can be arbitrarily set (for example, 80 degrees).

図1に示すように、空気ダンパ21の開度と、バーナ12の燃焼量すなわちその負荷率とは、一対一に対応している。 As shown in FIG. 1, the degree of opening of the air damper 21 and the amount of combustion of the burner 12, that is, its load factor, correspond one-to-one.

空気ダンパ21の開度が「低燃焼開度」であるときは、カム27(1)が検出スイッチ28(1)を作動させ、それによって空気ダンパ21の開度が検出される。同様に、空気ダンパ21の開度が「高燃焼開度」であるときは、カム27(i)が検出スイッチ28(i)を作動させ、それによって空気ダンパ21の開度が検出される。 When the opening of air damper 21 is "low combustion opening", cam 27(1) operates detection switch 28(1), thereby detecting the opening of air damper 21. FIG. Similarly, when the opening of the air damper 21 is "high combustion opening", the cam 27(i) operates the detection switch 28(i), whereby the opening of the air damper 21 is detected.

図1のグラフには、発煙・消炎発生ゾーン30が存在する。この発煙・消炎発生ゾーン30は、低燃焼開度と高燃焼開度との中間における一定範囲の開度の領域、すなわち低燃焼と高燃焼との間の一定範囲の負荷率の領域において、存在する。このゾーン30において、低燃焼から高燃焼への切替や、高燃焼から低燃焼への切替を行うと、燃焼状態が悪化して、バーナ12において発煙や消炎が発生する可能性が高くなる。 In the graph of FIG. 1, there is a smoke/extinguishing generation zone 30 . This smoke/extinguishing generation zone 30 exists in a certain range of opening degree between low combustion opening and high combustion opening, that is, in a certain range of load factor between low combustion and high combustion. do. If switching from low combustion to high combustion or from high combustion to low combustion is performed in this zone 30, the combustion state deteriorates, and the possibility of smoke emission and flame extinction in the burner 12 increases.

このため、図1に示すように、低燃焼から高燃焼への切替時や、高燃焼から低燃焼への切替時には、ダンパ軸等26が回転しているときにおける、発煙・消炎発生ゾーン30を避けたタイミングで、低燃焼と高燃焼との切替を行う。低燃焼時は、低燃焼用弁17をオンかつ高燃焼用弁18をオフとする。これに対し高燃焼時は、低燃焼用弁17と高燃焼用弁18との両者をオンとする。詳細には、低燃焼から高燃焼への切替時には、空気ダンパ21の開度が大きくなっていくときにおける発煙・消炎発生ゾーン30の手前に切替の動作点を設定し、カム27(2)が検出スイッチ28(2)を作動させたときにそのタイミングを検知し、それによって図2の制御装置22が高燃焼用弁18をオンとする。こうすることで、発煙や消炎を生じることなしに、低燃焼から高燃焼への切替を行うことができる。同様に、高燃焼から低燃焼への切替時には、空気ダンパ21の開度が小さくなっていくときにおける発煙・消炎発生ゾーン30の手前に切替の動作点を設定し、カム27(i-1)が検出スイッチ28(i-1)を作動させたときにそのタイミングを検知し、それによって図2の制御装置22が高燃焼用弁18をオフとする。 Therefore, as shown in FIG. 1, at the time of switching from low combustion to high combustion, or from high combustion to low combustion, the smoke/extinguishing zone 30 when the damper shaft or the like 26 is rotating is At the avoidable timing, switching between low combustion and high combustion is performed. During low combustion, the low combustion valve 17 is turned on and the high combustion valve 18 is turned off. On the other hand, during high combustion, both the low combustion valve 17 and the high combustion valve 18 are turned on. Specifically, when switching from low combustion to high combustion, the switching operating point is set before the smoke/flame generation zone 30 when the opening of the air damper 21 increases, and the cam 27 (2) is activated. The timing is sensed when the detector switch 28(2) is actuated, which causes the controller 22 of FIG. 2 to turn on the high burn valve 18. FIG. By doing so, it is possible to switch from low combustion to high combustion without causing smoke or flame extinction. Similarly, when switching from high combustion to low combustion, the switching operating point is set before the smoke/flame generation zone 30 when the opening degree of the air damper 21 is reduced, and the cam 27 (i-1) is set. actuates detection switch 28(i-1), which causes controller 22 of FIG. 2 to turn off valve 18 for high burn.

なお、後述の反対例もあるが、一般的には、高燃焼から低燃焼への切替の動作点を発煙・消炎発生ゾーン30よりも高燃焼側に設定したうえで、同様に低燃焼から高燃焼への切替の動作点も発煙・消炎発生ゾーン30よりも高燃焼側に設定したり、反対に低燃焼から高燃焼への切替の動作点を発煙・消炎発生ゾーン30よりも低燃焼側に設定したうえで、高燃焼から低燃焼への切替の動作点も発煙・消炎発生ゾーン30よりも低燃焼側に設定したりすると、いずれも動作点がずれ過ぎて、良好な切替を行うことができない。よって、発煙・消炎発生ゾーン30から低燃焼側あるいは高燃焼側に外れた1つの動作点において、低燃焼から高燃焼への切替と、高燃焼から低燃焼への切替との両方をいずれも良好に行うことは困難であり、実際的でない。 Although there are counterexamples to be described later, in general, the operating point for switching from high combustion to low combustion is set to a higher combustion side than the smoke/extinguishing zone 30, and then similarly low combustion to high combustion is set. The operating point for switching to combustion is also set to the higher combustion side than the smoke/extinguishing zone 30, or conversely, the operating point for switching from low combustion to high combustion is set to the lower combustion side than the smoke/extinguishing zone 30. If, after setting, the operating point for switching from high combustion to low combustion is also set to the lower combustion side than the smoke/extinguishing zone 30, the operating points will shift too much, and good switching will not be possible. Can not. Therefore, both switching from low combustion to high combustion and switching from high combustion to low combustion are satisfactorily performed at one operating point deviating from the smoke/extinguishing zone 30 to the low combustion side or the high combustion side. It is difficult and impractical to do

図3は、従来の弁の切替の態様の一例示す。この図3の場合は、低燃焼から高燃焼への切替と、高燃焼から低燃焼への切替とを、発煙・消炎発生ゾーン30におけるただ1つの動作点において行っている。このため、低燃焼から高燃焼への切替と、高燃焼から低燃焼への切替とのいずれにおいても、切替時に発煙・消炎が発生する可能性が高く、良好な切替を行うことが困難である。 FIG. 3 shows an example of switching modes of conventional valves. In the case of FIG. 3 , switching from low combustion to high combustion and switching from high combustion to low combustion are performed at only one operating point in the smoke/extinguishing zone 30 . Therefore, both switching from low combustion to high combustion and switching from high combustion to low combustion are likely to cause smoke and flame extinction at the time of switching, and it is difficult to perform good switching. .

図4は、本発明の他の実施の形態における弁の切替の態様を示す。ここで、空気ダンパ21のダンパ軸等26は、その回転速度が、一定値であるなどのあらかじめ知られた速度であるとする。その場合には、たとえば空気ダンパ21の開度が「低燃焼開度」であるときから「高燃焼開度」となるようにダンパ軸等26が回転を始めたとすると、それによってカム27(1)が検出スイッチ28(1)を作動させる。このとき、上述のようにダンパ軸等26の回転速度が知られていると、カム27(1)が検出スイッチ28(1)を作動させた後に、ダンパ軸等26の回転角度が低燃焼から高燃焼への切替のタイミングすなわち切替の動作点に達するまでの時間は、あらかじめ知ることができる。そこで、図2に示される制御装置22は、この時間が経過した時点が動作点であると判断して、そのときに低燃焼から高燃焼への切替を行う。 FIG. 4 shows a mode of valve switching in another embodiment of the present invention. Here, it is assumed that the rotational speed of the damper shaft 26 of the air damper 21 is a known speed such as a constant value. In that case, for example, if the damper shaft 26 starts rotating from when the opening of the air damper 21 is "low combustion opening" to "high combustion opening", the cam 27 (1 ) actuates detect switch 28(1). At this time, if the rotational speed of the damper shaft etc. 26 is known as described above, after the cam 27(1) actuates the detection switch 28(1), the rotational angle of the damper shaft etc. 26 changes from low combustion to low combustion. The timing for switching to high combustion, that is, the time required to reach the operating point for switching, can be known in advance. Therefore, the control device 22 shown in FIG. 2 determines that the point in time when this time has elapsed is the operating point, and switches from low combustion to high combustion at that time.

同様にして、高燃焼から低燃焼への切替を行うことができる。すなわち、空気ダンパ21の開度が「高燃焼開度」から「低燃焼開度」となるようにダンパ軸等26が回転を始めたときに、カム27(2)が検出スイッチ28(2)を作動させることでそのことを検出し、その検出の時点からダンパ軸等26の回転角度が高燃焼から低燃焼への切替のタイミングすなわち切替の動作点に達するまでの時間をあらかじめ知っておくことで、所要の動作点で高燃焼から低燃焼への切替を行うことができる。 Similarly, switching from high combustion to low combustion can be performed. That is, when the damper shaft 26 starts to rotate so that the opening of the air damper 21 changes from the "high combustion opening" to the "low combustion opening", the cam 27(2) switches to the detection switch 28(2). is detected by activating , and the time from the time of detection until the rotational angle of the damper shaft 26 reaches the timing of switching from high combustion to low combustion, that is, the switching operating point, is known in advance. , it is possible to switch from high to low combustion at a desired operating point.

このように図4に示された手法により、低燃焼から高燃焼への切替と、高燃焼から低燃焼への切替とを行えば、図1に示された手法により切替を行う場合に比べて、カム27(1)、~、27(i)および検出スイッチ28(1)、~、28(i)の設置数を半減させることができる。なお、場合によっては、低燃焼から高燃焼への切替と、高燃焼から低燃焼への切替とのうちの一方を図1に示された手法で実行するとともに、その他方を図4に示された手法で実行することもできる。 Thus, switching from low combustion to high combustion and switching from high combustion to low combustion by the method shown in FIG. , cams 27(1), . . . , 27(i) and detection switches 28(1), . In some cases, one of switching from low combustion to high combustion and switching from high combustion to low combustion is performed by the method shown in FIG. It can also be done in other ways.

図6は、本発明のさらに他の実施の形態の多段燃焼装置の構成を示す。ここでは、低燃焼用燃料供給ライン15の低燃焼用弁17と、高燃焼用燃料供給ライン16の高燃焼用弁18とのほかに、中燃焼用燃料供給ライン31およびこのライン31に設けられた中燃焼用弁32が設けられている。それ以外の構成は、図1の装置と同様である。 FIG. 6 shows the configuration of a multi-stage combustion device according to still another embodiment of the present invention. Here, in addition to the low-combustion valve 17 of the low-combustion fuel supply line 15 and the high-combustion valve 18 of the high-combustion fuel supply line 16, a medium-combustion fuel supply line 31 and a A medium combustion valve 32 is provided. Other configurations are the same as those of the apparatus in FIG.

この図6の多段燃焼装置についての弁17、18、32の切替の態様を、図5に示す。この図5に示される切替の態様は、図4に示される切替の態様を発展させたものである。すなわち、図5においては、空気ダンパ21の開度に関し、上述の「低燃焼開度」と「高燃焼開度」との間に単数段または複数段の「中燃焼開度」を設定したものであり、3段階以上の燃焼を行うものである。図5に示される具体的な例では、3段階の燃焼を行うものとし、中燃焼開度は、図6のバーナ12における負荷率65%に対応した燃焼量に調整するものとし、そのときの空気ダンパ21の中燃焼開度はダンパ軸等26の回転角度で45度に調整されるものとする。図5において、低燃焼開度と高燃焼開度とは、図1や図4に示されるものと同じである。 FIG. 5 shows how the valves 17, 18, and 32 are switched in the multi-stage combustion apparatus of FIG. The mode of switching shown in FIG. 5 is a development of the mode of switching shown in FIG. That is, in FIG. 5, regarding the opening degree of the air damper 21, one or more stages of "middle combustion opening" are set between the above-described "low combustion opening" and "high combustion opening". , which burns in three or more stages. In the specific example shown in FIG. 5, it is assumed that combustion is performed in three stages, and that the intermediate combustion opening is adjusted to the amount of combustion corresponding to the load factor of 65% in the burner 12 of FIG. It is assumed that the middle combustion opening of the air damper 21 is adjusted to 45 degrees by the rotation angle of the damper shaft and the like 26 . In FIG. 5, the low combustion opening and the high combustion opening are the same as those shown in FIGS.

この図5に示される態様においても、発煙・消炎発生ゾーンが存在する。詳細には、低燃焼開度と中燃焼開度との間に第1の発煙・消炎発生ゾーン30Aが存在するとともに、中燃焼開度と高燃焼開度との間に第2の発煙・消炎発生ゾーン30Bが存在する。そして、中燃焼開度であることを検出するためのカム27(2、・・・・、i-1)がダンパ軸等26に取り付けられるとともに、これらのカム27(2、・・・・、i-1)により作動される検出スイッチ28(2、・・・・、i-1)が設けられている。なお、上記したカムと検出スイッチについての符号は、中燃焼開度が複数段である一般的な場合ものとなっている。これに対し、図5に示された具体的な態様では、中燃焼開度は1段であり、このため上記の符号においてi=3である。 Even in the embodiment shown in FIG. 5, there is a smoke/extinguishing zone. Specifically, there is a first smoke/extinguishing zone 30A between the low combustion opening and the medium combustion opening, and a second smoke/extinguishing zone 30A between the medium combustion opening and the high combustion opening. There is a generation zone 30B. A cam 27 (2, . A detection switch 28 (2, . . . , i-1) is provided which is actuated by i-1). The reference numerals for the cams and detection switches described above are for a general case where the middle combustion opening is in multiple stages. On the other hand, in the specific embodiment shown in FIG. 5, the intermediate combustion opening is one step, so i=3 in the above reference.

そして、この図5に示される態様においても、図4に示される態様と同様に、空気ダンパ21の開度が「低燃焼開度」であるときから「中燃焼開度」となるように、ダンパ軸等26が回転を始めた時点から所定の設定時間が経過した後に、第1の発煙・消炎発生ゾーン30Aから外れた動作点において、低燃焼から中燃焼への切替を行う。中燃焼から低燃焼への切替、中燃焼から高燃焼への切替、高燃焼から中燃焼への切替についても同様である。 Also in the embodiment shown in FIG. 5, similarly to the embodiment shown in FIG. After a predetermined set time has passed since the damper shaft 26 started rotating, the low combustion is switched to the medium combustion at an operating point outside the first smoke/flame generation zone 30A. The same applies to switching from medium combustion to low combustion, switching from medium combustion to high combustion, and switching from high combustion to medium combustion.

ここで、低燃焼時は、低燃焼用弁17がオン、中燃焼用弁32と高燃焼用弁18とがオフである。中燃焼時は、低燃焼用弁17と中燃焼用弁32とがオン、高燃焼用弁18がオフである。高燃焼時は、低燃焼用弁17と中燃焼用弁32と高燃焼用弁18とのすべてがオンである。あるいは、このような制御に代えて、低燃焼時は低燃焼用弁17のみがオン、中燃焼時は中燃焼用弁32のみがオン、高燃焼時は高燃焼用弁18のみがオンとなる制御や、その他のオン・オフ制御などを採用することもできる。 Here, during low combustion, the low combustion valve 17 is on, and the intermediate combustion valve 32 and the high combustion valve 18 are off. During medium combustion, the low combustion valve 17 and the medium combustion valve 32 are on, and the high combustion valve 18 is off. During high combustion, the low combustion valve 17, the intermediate combustion valve 32, and the high combustion valve 18 are all on. Alternatively, instead of such control, only the low combustion valve 17 is turned on during low combustion, only the intermediate combustion valve 32 is turned on during medium combustion, and only the high combustion valve 18 is turned on during high combustion. Controls, other on/off controls, etc. may also be employed.

バーナ12における燃焼と、発煙・消炎ゾーン30、30A、30Bとの関係について、詳しく説明する。バーナ12において、低燃焼時は高燃焼時に比べて内部の圧力が低くなる。このため低燃焼時は、燃焼用空気供給ライン14からバーナに送られる空気の圧力がバーナ12の内部圧力よりも高く、かつ両者の差が比較的大きくなる。よって、低燃焼から高燃焼へ切り替えるときには、バーナ12に早急に燃料を供給しないと、消炎が発生するおそれがある。このため、図1などにおいて示すように、低燃焼から高燃焼へ切り替えるときには、発煙・消炎ゾーン30よりも低燃焼側の動作点において切替を行うことで、早期に燃料を増量して、消炎の発生を防止している。 The relationship between the combustion in the burner 12 and the smoke/flame extinguishing zones 30, 30A, 30B will be described in detail. In the burner 12, the internal pressure is lower during low combustion than during high combustion. Therefore, during low combustion, the pressure of the air sent from the combustion air supply line 14 to the burner is higher than the internal pressure of the burner 12, and the difference between the two is relatively large. Therefore, when switching from low combustion to high combustion, if fuel is not quickly supplied to the burner 12, there is a risk of flame extinction. Therefore, as shown in FIG. 1 and the like, when switching from low combustion to high combustion, switching is performed at an operating point on the lower combustion side than the smoke/flame extinction zone 30, thereby increasing the amount of fuel at an early stage and extinguishing the flame. preventing it from occurring.

また、高燃焼時は低燃焼時に比べてバーナ12の内部の圧力が高くなる。このため、燃焼用空気供給ライン14からバーナに送られる空気の圧力とバーナ12の内部圧力との差が小さくなる。よって、高燃焼から低燃焼へ切り替えるときには、バーナ12への燃料の量を早めに低減させないと、燃料過剰となって発煙が発生するおそれがある。このため、図1などにおいて示すように、高燃焼から低燃焼へ切り替えるときには、発煙・消炎ゾーン30よりも高燃焼側の動作点において切替を行うことで、早期に燃料を減量して、発煙の発生を防止している。 Also, the pressure inside the burner 12 is higher during high combustion than during low combustion. Therefore, the difference between the pressure of the air sent to the burner from the combustion air supply line 14 and the internal pressure of the burner 12 becomes small. Therefore, when switching from high combustion to low combustion, if the amount of fuel supplied to the burner 12 is not reduced early, there is a risk of excessive fuel and smoke. Therefore, as shown in FIG. 1 and the like, when switching from high combustion to low combustion, switching is performed at an operating point on the higher combustion side than the smoke/flame extinguishing zone 30, thereby reducing the amount of fuel at an early stage and reducing smoke emission. preventing it from occurring.

なお、場合によっては、低燃焼時に燃焼用空気供給ライン14からバーナに送られる空気の圧力とバーナ12の内部圧力との差が比較的小さくなることもあり得る。そのときには、低燃焼から高燃焼への切替を発煙・消炎ゾーン30よりも高燃焼側の動作点において行う方が好都合なこともある。また反対に、高燃焼時に燃焼用空気供給ライン14からバーナに送られる空気の圧力とバーナ12の内部圧力との差が比較的大きくなることもあり、そのときには、高燃焼から低燃焼への切替を発煙・消炎ゾーン30よりも低燃焼側の動作点において行う方が好都合なこともある。 In some cases, the difference between the pressure of the air sent from the combustion air supply line 14 to the burner and the internal pressure of the burner 12 may become relatively small during low combustion. At that time, it may be more convenient to switch from low combustion to high combustion at an operating point on the high combustion side of the smoke/flame extinguishing zone 30 . Conversely, during high combustion, the difference between the pressure of the air sent from the combustion air supply line 14 to the burner and the internal pressure of the burner 12 may become relatively large. at an operating point on the lower combustion side of the smoke-extinguishing zone 30.

上記のように図5および図6では3段燃焼の場合について例示したが、4段以上の多段燃焼についても同様に実施することができる。 As described above, FIG. 5 and FIG. 6 illustrate the case of three-stage combustion, but multi-stage combustion of four or more stages can also be carried out in the same manner.

図7は、燃料として液体燃料を用いたうえで、バーナ12にて4段燃焼を行うようにした装置の構成を示す。燃料供給ライン13には燃料ポンプ33が設けられている。バーナ12には燃料と空気との混合流体を噴射する4つのノズル34が設けられ、各ノズル34に対応した4つの燃料供給ライン35と、各燃料供給ライン35に設けられた弁36とが設けられている。37は、バーナ12における空気室である。他の構成は、図2などに示された装置と同様である。ノズル34は、上記のように複数であることに代えて、単数であっても差し支えない。 FIG. 7 shows the configuration of an apparatus in which liquid fuel is used as the fuel and the burner 12 performs four-stage combustion. A fuel pump 33 is provided in the fuel supply line 13 . The burner 12 is provided with four nozzles 34 for injecting a mixed fluid of fuel and air, four fuel supply lines 35 corresponding to each nozzle 34, and a valve 36 provided in each fuel supply line 35. It is 37 is an air chamber in the burner 12 . Other configurations are the same as those shown in FIG. 2 and the like. The number of nozzles 34 may be singular instead of being plural as described above.

図8は、燃料として気体燃料を用いたうえで、バーナ12にて4段燃焼を行うようにした装置の構成を示す。燃料供給ライン13には安全用の弁19が設けられている。この図8の装置では、ノズル34は単数である。他の構成は、図7に示された装置と同様である。 FIG. 8 shows the configuration of an apparatus in which gaseous fuel is used as fuel and burner 12 performs four-stage combustion. A safety valve 19 is provided in the fuel supply line 13 . In this FIG. 8 device, the nozzle 34 is singular. Other configurations are similar to the device shown in FIG.

図9は、図7あるいは図8に示された装置における、燃料よりも燃焼用空気リッチであるときの弁(No.1~No.4)36の動作例を示す。図中、実線は低燃焼側から高燃焼側への切替を行うときの動作点の変化の様子を示すラインであり、破線は高燃焼側から低燃焼側への切替を行うときの動作点の変化の様子を示すラインである。低燃焼用のNo.1の弁については、低燃焼の動作点が、着火時と停止時の動作点でもあることを示している。これらの動作点は、図2などにおいて示したものと同様に、低燃焼側から高燃焼側への切替を行うときの動作点の方が、高燃焼側から低燃焼側への切替を行うときの動作点よりも低燃焼側に設定されている。 FIG. 9 shows an example of the operation of the valves (No. 1-No. 4) 36 when the combustion air is richer than the fuel in the system shown in FIG. 7 or FIG. In the figure, the solid line shows how the operating point changes when switching from the low combustion side to the high combustion side, and the dashed line shows how the operating point changes when switching from the high combustion side to the low combustion side. It is a line showing the state of change. No. for low combustion. 1 shows that the low combustion operating point is also the ignition and shutdown operating point. These operating points are similar to those shown in FIG. is set on the lower combustion side than the operating point of

図10は、図7あるいは図8に示された装置における、燃焼用空気よりも燃料リッチであるときの弁(No.1~No.4)36の動作例を示す。図9の場合と同様に、実線は低燃焼側から高燃焼側への切替を行うときの動作点の変化の様子を示すラインであり、破線は高燃焼側から低燃焼側への切替を行うときの動作点の変化の様子を示すラインである。この図10においては、図9の場合と反対に、低燃焼側から高燃焼側への切替を行うときの動作点の方が、高燃焼側から低燃焼側への切替を行うときの動作点よりも高燃焼側に設定されている。燃料リッチであることから、図9の場合に比べて高燃焼側で弁36をオンとすることで、適量の燃料を燃焼させることができる。また図9の場合に比べて、低燃焼側で弁36をオフとしている。 FIG. 10 shows an example of operation of the valves (No. 1 to No. 4) 36 in the system shown in FIG. 7 or 8 when the fuel is richer than the combustion air. As in the case of FIG. 9, the solid line shows how the operating point changes when switching from the low combustion side to the high combustion side, and the dashed line shows the switching from the high combustion side to the low combustion side. It is a line showing how the operating point changes. In FIG. 10, contrary to the case of FIG. 9, the operating point for switching from the low combustion side to the high combustion side is the operating point for switching from the high combustion side to the low combustion side. It is set on the higher combustion side than Since the fuel is rich, an appropriate amount of fuel can be burned by turning on the valve 36 on the high combustion side compared to the case of FIG. Also, compared to the case of FIG. 9, the valve 36 is turned off on the low combustion side.

Claims (8)

バーナへの燃料供給路に設けられた、バーナの低燃焼用の第1の弁およびバーナの高燃焼用の第2の弁と、
バーナへの燃焼用空気供給路に設けられた空気量調節用のダンパと、
バーナの低燃焼と高燃焼との切替のために、ダンパの開度と、少なくとも第2の弁のオン・オフとをコントロールするための制御装置とを備え、
前記制御装置は、バーナの低燃焼と高燃焼との切替の際に、低燃焼時のダンパ開度と高燃焼時のダンパ開度との間でダンパ開度を次第に変更するように制御するものであり、さらに
前記制御装置は、
前記ダンパ開度を次第に変更しているときにおける、バーナの燃焼を低燃焼から高燃焼に移行させるときの第2の弁のオン動作の動作点を、バーナの燃焼を高燃焼から低燃焼に移行させるときの第2の弁のオフ動作の動作点よりも低燃焼寄りまたは高燃焼寄りに設定するものであるとともに、
前記バーナの燃焼を低燃焼から高燃焼に移行させるときの第2の弁のオン動作の動作点と、前記バーナの燃焼を高燃焼から低燃焼に移行させるときの第2の弁のオフ動作の動作点とを、オン動作やオフ動作を行わせたときに発煙や消炎が発生する燃焼量から外れた燃焼量のところに設定するものであることを特徴とする多段燃焼装置。
a first valve for low combustion of the burner and a second valve for high combustion of the burner provided in the fuel supply to the burner;
a damper for adjusting the amount of air provided in the combustion air supply path to the burner;
A control device for controlling the opening of the damper and the on/off of at least the second valve for switching between low combustion and high combustion of the burner,
The control device controls to gradually change the damper opening between the damper opening during low combustion and the damper opening during high combustion when the burner is switched between low combustion and high combustion. and the control device is
The operating point of the ON operation of the second valve when shifting the combustion of the burner from low combustion to high combustion when the damper opening is gradually changed is changed from high combustion to low combustion. is set to a lower combustion side or a higher combustion side than the operating point of the off operation of the second valve when the
The operating point of the ON operation of the second valve when shifting the combustion of the burner from low combustion to high combustion, and the OFF operation of the second valve when shifting the combustion of the burner from high combustion to low combustion. A multi-stage combustion apparatus characterized in that the operating point is set at a combustion amount that deviates from the combustion amount at which smoke or flame extinguishment occurs when ON operation or OFF operation is performed.
バーナへの燃料供給路に設けられた、バーナの単数段または複数段の中燃焼用の単数または複数の第3の弁をさらに備え、
制御装置は、
バーナの燃焼を、低燃焼と、単数段または複数段の中燃焼とのいずれかを含む低燃焼側から、単数段または複数段の中燃焼と、高燃焼とのいずれかを含む高燃焼側へ移行させるときの第3の弁のオン動作の動作点を、バーナの燃焼を前記高燃焼側から前記低燃焼に移行させるときの第3の弁のオフ動作の動作点よりも低燃焼側寄りまたは高燃焼側寄りに設定するとともに、
前記バーナの燃焼を前記低燃焼側から高燃焼側に移行させるときの第3の弁のオン動作の動作点と、前記バーナの燃焼を前記高燃焼側から前記低燃焼側に移行させるときの第3の弁のオフ動作の動作点とを、オン動作やオフ動作を行わせたときに発煙や消炎が発生する燃焼量から外れた燃焼量のところに設定するものであることを特徴とする請求項1記載の多段燃焼装置。
further comprising one or more third valves for medium combustion of one or more stages of the burner, provided in the fuel supply to the burner;
The controller is
burner firing from a low firing side comprising low firing and either single or multiple stages of medium firing to a high firing side comprising either single or multiple stages of medium firing and high firing; The operating point of the ON operation of the third valve when shifting is closer to the lower combustion side than the operating point of the OFF operation of the third valve when shifting the combustion of the burner from the high combustion side to the low combustion side, or Along with setting toward the high combustion side,
an operating point at which the third valve is turned on when the combustion of the burner is shifted from the low combustion side to the high combustion side; 3. The operating point of the off-operation of the valve of 3 is set at a combustion amount that deviates from the combustion amount at which smoke or flame extinguishing occurs when the on-operation or off-operation is performed . Item 1. The multi-stage combustion apparatus according to item 1 .
バーナへの燃料供給路に設けられた、バーナの低燃焼用の第1の弁およびバーナの高燃焼用の第2の弁と、
バーナへの燃焼用空気供給路に設けられた空気量調節用のダンパと、
バーナの低燃焼と高燃焼との切替のために、ダンパの開度と、少なくとも第2の弁のオン・オフとをコントロールするための制御装置とを備え、
前記制御装置は、バーナの低燃焼と高燃焼との切替の際に、低燃焼時のダンパ開度と高燃焼時のダンパ開度との間でダンパ開度を次第に変更するように制御するものであり、さらに
前記制御装置は、バーナが燃料よりも燃焼用空気リッチの状態にあるときの方が、バーナが燃焼用空気よりも燃料リッチの状態にあるときに比べて、バーナの燃焼を低燃焼から高燃焼に移行させるときの第2の弁のオン動作の動作点を低燃焼寄りに設定するとともに、バーナの燃焼を高燃焼から低燃焼に移行させるときの第2の弁のオフ動作の動作点を高燃焼寄りに設定するものであることを特徴とする多段燃焼装置。
a first valve for low combustion of the burner and a second valve for high combustion of the burner provided in the fuel supply to the burner;
a damper for adjusting the amount of air provided in the combustion air supply path to the burner;
A control device for controlling the opening of the damper and the on/off of at least the second valve for switching between low combustion and high combustion of the burner,
The control device controls to gradually change the damper opening between the damper opening during low combustion and the damper opening during high combustion when the burner is switched between low combustion and high combustion. and furthermore
The controller controls the combustion of the burner from low combustion to high combustion when the burner is rich in combustion air relative to fuel compared to when the burner is rich in fuel than combustion air. set the operating point of the ON operation of the second valve when shifting to low combustion, and set the operating point of the OFF operation of the second valve when shifting the combustion of the burner from high combustion to low combustion. A multi-stage combustion device characterized in that it is set closer to combustion .
バーナへの燃料供給路に設けられた、バーナの単数段または複数段の中燃焼用の単数または複数の第3の弁をさらに備え、
制御装置は、バーナが燃料よりも燃焼用空気リッチの状態にあるときの方が、バーナが燃焼用空気よりも燃料リッチの状態にあるときに比べて、バーナの燃焼を、低燃焼と、単数段または複数段の中燃焼とのいずれかを含む低燃焼側から、単数段または複数段の中燃焼と、高燃焼とのいずれかを含む高燃焼側へ移行させるときの第3の弁のオン動作の動作点を低燃焼寄りに設定するとともに、バーナの燃焼を前記高燃焼側から前記低燃焼側に移行させるときの第3の弁のオフ動作の動作点を高燃焼寄りに設定するものであることを特徴とする請求項3記載の多段燃焼装置。
further comprising one or more third valves for medium combustion of one or more stages of the burner, provided in the fuel supply to the burner;
The controller classifies burner combustion as low combustion when the burner is richer in combustion air than in fuel than when the burner is richer in fuel than combustion air. Turning on the third valve when transitioning from a low fire side including either a stage or multiple stages of medium combustion to a high fire side including either a single stage or multiple stages of medium combustion and high combustion The operating point of the operation is set closer to the low combustion side, and the operating point of the off operation of the third valve when shifting the combustion of the burner from the high combustion side to the low combustion side is set closer to the high combustion side. 4. The multi-stage combustion system according to claim 3 , wherein:
バーナへの燃料供給路に設けられた、バーナの低燃焼用の第1の弁およびバーナの高燃焼用の第2の弁を備えた多段燃焼装置を制御するための方法であって、
バーナへの燃焼用空気供給路に設けられた空気量調節用のダンパについて、バーナの低燃焼と高燃焼との切替の際に、低燃焼時のダンパ開度と高燃焼時のダンパ開度との間で所定時間内にダンパ開度を次第に変更し
前記ダンパ開度を次第に変更しているときにおいて、
バーナの燃焼を低燃焼から高燃焼に移行させるときの第2の弁のオン動作の動作点を、バーナの燃焼を高燃焼から低燃焼に移行させるときの第2の弁のオフ動作の動作点よりも低燃焼寄りまたは高燃焼寄りに設定するとともに、前記バーナの燃焼を低燃焼から高燃焼に移行させるときの第2の弁のオン動作の動作点と、前記バーナの燃焼を高燃焼から低燃焼に移行させるときの第2の弁のオフ動作の動作点とを、オン動作やオフ動作を行わせたときに発煙や消炎が発生する燃焼量から外れた燃焼量のところに設定することを特徴とする多段燃焼装置の制御方法
A method for controlling a staged combustion system comprising a first valve for low firing of the burner and a second valve for high firing of the burner in a fuel supply to the burner, comprising:
Regarding the damper for adjusting the air amount provided in the combustion air supply path to the burner, when switching the burner between low combustion and high combustion, the damper opening at low combustion and the damper opening at high combustion Gradually change the damper opening within a predetermined time between
When the damper opening is gradually changed,
The operating point of the ON operation of the second valve when shifting the combustion of the burner from low combustion to high combustion, and the operating point of the OFF operation of the second valve when shifting the combustion of the burner from high combustion to low combustion. , the operating point of the ON operation of the second valve when shifting the combustion of the burner from low combustion to high combustion, and the combustion of the burner from high combustion to low combustion. The operating point for turning off the second valve when transitioning to combustion is set at a combustion amount that deviates from the amount of combustion at which smoke or flame extinguishing occurs when the on or off operation is performed. A control method for a multi-stage combustion device characterized by :
多段燃焼装置として、バーナへの燃料供給路に設けられた、バーナの単数段または複数段の中燃焼用の単数または複数の第3の弁をさらに備えたものを用い、As a multi-stage combustion device, a device further comprising one or more third valves for intermediate combustion of single or multiple stages of the burner, provided in the fuel supply path to the burner,
ダンパ開度を次第に変更しているときにおいて、When the damper opening is gradually changed,
バーナの燃焼を、低燃焼と、単数段または複数段の中燃焼とのいずれかを含む低燃焼側から、単数段または複数段の中燃焼と、高燃焼とのいずれかを含む高燃焼側へ移行させるときの第3の弁のオン動作の動作点を、バーナの燃焼を前記高燃焼側から前記低燃焼側に移行させるときの第3の弁のオフ動作の動作点よりも低燃焼側寄りまたは高燃焼側寄りに設定するとともに、burner firing from a low firing side comprising low firing and either single or multiple stages of medium firing to a high firing side comprising either single or multiple stages of medium firing and high firing; The operating point of the ON operation of the third valve when shifting is closer to the low combustion side than the operating point of the OFF operation of the third valve when shifting the combustion of the burner from the high combustion side to the low combustion side. Or set it closer to the high combustion side,
前記バーナの燃焼を前記低燃焼側から高燃焼側に移行させるときの第3の弁のオン動作の動作点と、前記バーナの燃焼を前記高燃焼側から低燃焼側に移行させるときの第3の弁のオフ動作の動作点とを、オン動作やオフ動作を行わせたときに発煙や消炎が発生する燃焼量から外れた燃焼量のところに設定することを特徴とする請求項5記載の多段燃焼装置の制御方法。 A third valve ON operation point when shifting the combustion of the burner from the low combustion side to the high combustion side, and a third valve when shifting the combustion of the burner from the high combustion side to the low combustion side 6. The operating point of the off-operation of the valve is set at a combustion amount that deviates from the combustion amount at which smoke or flame extinguishing occurs when the on-operation or off-operation is performed. A control method for a multi-stage combustion device.
バーナへの燃料供給路に設けられた、バーナの低燃焼用の第1の弁およびバーナの高燃焼用の第2の弁を備えた多段燃焼装置を制御するための方法であって、
バーナへの燃焼用空気供給路に設けられた空気量調節用のダンパについて、バーナの低燃焼と高燃焼との切替の際に、低燃焼時のダンパ開度と高燃焼時のダンパ開度との間で所定時間内にダンパ開度を次第に変更し、
前記ダンパ開度を次第に変更しているときにおいて、バーナが燃料よりも燃焼用空気リッチの状態にあるときの方が、バーナが燃焼用空気よりも燃料リッチの状態にあるときに比べて、バーナの燃焼を低燃焼から高燃焼に移行させるときの第2の弁のオン動作の動作点を低燃焼寄りに設定するとともに、バーナの燃焼を高燃焼から低燃焼に移行させるときの第2の弁のオフ動作の動作点を高燃焼寄りに設定することを特徴とする多段燃焼装置の制御方法。
A method for controlling a staged combustion system comprising a first valve for low firing of the burner and a second valve for high firing of the burner in a fuel supply to the burner, comprising:
Regarding the damper for adjusting the air amount provided in the combustion air supply path to the burner, when switching the burner between low combustion and high combustion, the damper opening at low combustion and the damper opening at high combustion Gradually change the damper opening within a predetermined time between
When the damper opening is gradually changed, when the burner is richer in combustion air than in fuel, the burner is more fuel-rich than in combustion air. The operating point of the ON operation of the second valve when shifting the combustion of the burner from low combustion to high combustion is set closer to low combustion, and the second valve when shifting the combustion of the burner from high combustion to low combustion A control method for a multi-stage combustion device, characterized in that the operating point of the OFF operation of is set closer to high combustion .
多段燃焼装置として、バーナへの燃料供給路に設けられた、バーナの単数段または複数段の中燃焼用の単数または複数の第3の弁をさらに備えたものを用い、
ダンパ開度を次第に変更しているときにおいて、
バーナが燃料よりも燃焼用空気リッチの状態にあるときの方が、バーナが燃焼用空気よりも燃料リッチの状態にあるときに比べて、バーナの燃焼を、低燃焼と、単数段または複数段の中燃焼とのいずれかを含む低燃焼側から、単数段または複数段の中燃焼と、高燃焼とのいずれかを含む高燃焼側へ移行させるときの第3の弁のオン動作の動作点を低燃焼寄りに設定するとともに、バーナの燃焼を前記高燃焼側から前記低燃焼側に移行させるときの第3の弁のオフ動作の動作点を高燃焼寄りに設定することを特徴とする請求項7記載の多段燃焼装置の制御方法。
As a multi-stage combustion device, a device further comprising one or more third valves for intermediate combustion of single or multiple stages of the burner, provided in the fuel supply path to the burner,
When the damper opening is gradually changed,
When the burner is richer in combustion air than in fuel, the combustion of the burner is classified as lower combustion, single or multiple stages, than when the burner is rich in fuel than combustion air. The operating point of the ON operation of the third valve when transitioning from the low combustion side including any of medium combustion to the high combustion side including any of single or multiple stages of medium combustion and high combustion is set to the low combustion side, and the operating point of the off operation of the third valve when shifting the combustion of the burner from the high combustion side to the low combustion side is set to the high combustion side 8. A control method for a multi-stage combustion device according to Item 7.
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Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2001241653A (en) 2000-02-25 2001-09-07 Sanyo Electric Co Ltd Combustion equipment
JP2002295811A (en) 2001-03-29 2002-10-09 Noritz Corp Multistage combustion device

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6030415B2 (en) * 1978-06-16 1985-07-16 住友金属工業株式会社 Control method for preventing black smoke generation from combustion furnace
JPH01111931U (en) * 1988-01-14 1989-07-27
JP2952681B2 (en) * 1990-03-24 1999-09-27 株式会社荏原製作所 Boiler system combustion control device
JPH06109236A (en) * 1992-09-24 1994-04-19 Samuson:Kk Boiler combustion control method

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2001241653A (en) 2000-02-25 2001-09-07 Sanyo Electric Co Ltd Combustion equipment
JP2002295811A (en) 2001-03-29 2002-10-09 Noritz Corp Multistage combustion device

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