JP7638150B2 - Combustion System - Google Patents
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Description
本発明は、工業炉、ボイラ等の燃焼システムに関する。 The present invention relates to combustion systems such as industrial furnaces and boilers.
工業炉、ボイラ等の燃焼機器には、バタフライバルブが設けられた空気供給路と、ニードルバルブが設けられたガス供給路が接続される。燃焼機器に供給される空気とガスとの流量比が、目標空気比に基づく固定値となるように、バタフライバルブおよびニードルバルブの開度は設定される。 An air supply line equipped with a butterfly valve and a gas supply line equipped with a needle valve are connected to combustion equipment such as industrial furnaces and boilers. The openings of the butterfly valve and needle valve are set so that the flow rate ratio of air and gas supplied to the combustion equipment is a fixed value based on a target air ratio.
しかし、空気の温度が変化すると、単位体積当たりの空気量が変動する。このため、空気とガスとの流量比を固定値とすると、空気の温度変化によって空気比が変動してしまう。例えば、夏場等の空気の温度が高いときに、目標空気比に基づいて固定値が決定されると、冬場等の空気の温度が低いときに、空気比が上昇してしまう。同様に、冬場等の空気の温度が低いときに、目標空気比に基づいて固定値が決定されると、夏場等の空気の温度が高いときに、空気比が低下してしまう。空気比が目標空気比よりも高くなると、失火したり、燃焼効率が低下したりする。一方、空気比が目標空気比よりも低くなると、不完全燃焼してしまう。 However, when the air temperature changes, the amount of air per unit volume fluctuates. For this reason, if the flow rate ratio of air to gas is fixed, the air ratio will fluctuate with changes in air temperature. For example, if a fixed value is determined based on the target air ratio when the air temperature is high, such as in summer, the air ratio will increase when the air temperature is low, such as in winter. Similarly, if a fixed value is determined based on the target air ratio when the air temperature is low, such as in winter, the air ratio will decrease when the air temperature is high, such as in summer. If the air ratio becomes higher than the target air ratio, misfires may occur or combustion efficiency may decrease. On the other hand, if the air ratio becomes lower than the target air ratio, incomplete combustion will occur.
そこで、燃焼機器において生じる排気ガス中の酸素濃度に基づいて、空気とガスとの流量比を制御するO2トリミングが開発されている(例えば、特許文献1)。 Therefore, O2 trimming has been developed, which controls the flow ratio of air and gas based on the oxygen concentration in the exhaust gas generated in the combustion appliance (for example, Patent Document 1).
O2トリミングを簡易に実行することができる技術の開発が希求されている。 There is a need to develop a technology that can easily perform O2 trimming.
本発明は、O2トリミングを簡易に実行することが可能な燃焼システムを提供することを目的としている。 An object of the present invention is to provide a combustion system capable of easily performing O2 trimming.
上記課題を解決するために、本発明の燃焼システムは、燃焼機器と、燃焼機器に接続された空気供給路と、燃焼機器に接続されたガス供給路と、空気供給路に設けられた流量調整弁と、空気供給路における流量調整弁と燃焼機器との間に設けられたトリミングバルブと、空気供給路とガス供給路とを均圧する均圧弁と、燃焼機器で生じた排気ガス中の酸素濃度を測定する酸素センサと、酸素センサの測定値に基づき、トリミングバルブの開度を調整し、燃焼機器の炉内温度に基づき、流量調整弁の開度を調整する開度調整部と、を備え、流量調整弁は、均圧弁の上流側に設けられ、トリミングバルブは、均圧弁の下流側に設けられ、空気供給路は、固定弁が設けられる第1流路と、固定弁をバイパスして第1流路に接続され、トリミングバルブが設けられる第2流路と、を有する。 In order to solve the above problems, the combustion system of the present invention comprises a combustion appliance, an air supply passage connected to the combustion appliance, a gas supply passage connected to the combustion appliance, a flow control valve provided in the air supply passage, a trimming valve provided in the air supply passage between the flow control valve and the combustion appliance, a pressure equalizing valve that equalizes the pressure in the air supply passage and the gas supply passage, an oxygen sensor that measures the oxygen concentration in the exhaust gas generated by the combustion appliance, and an opening adjustment unit that adjusts the opening of the trimming valve based on the measurement value of the oxygen sensor and adjusts the opening of the flow control valve based on the furnace temperature of the combustion appliance, wherein the flow control valve is provided upstream of the pressure equalizing valve and the trimming valve is provided downstream of the pressure equalizing valve , and the air supply passage has a first flow passage in which a fixed valve is provided, and a second flow passage that bypasses the fixed valve and is connected to the first flow passage and in which the trimming valve is provided .
上記燃焼システムは、第1流路における固定弁の上流側に設けられる第1遮断弁と、第2流路におけるトリミングバルブの上流側に設けられる第2遮断弁と、を備え、第1流路は、第2流路と流路断面積が略等しくてもよい。 The combustion system includes a first shutoff valve provided upstream of the fixed valve in the first flow path and a second shutoff valve provided upstream of the trimming valve in the second flow path, and the first flow path may have a cross-sectional area substantially equal to that of the second flow path.
上記第2流路は、第1流路よりも流路断面積が小さくてもよい。 The second flow path may have a smaller cross-sectional area than the first flow path.
本発明によれば、O2トリミングを簡易に実行することが可能となる。 According to the present invention, O2 trimming can be easily performed.
以下に添付図面を参照しながら、本発明の好適な実施形態について詳細に説明する。かかる実施形態に示す寸法、材料、その他具体的な数値等は、発明の理解を容易とするための例示にすぎず、特に断る場合を除き、本発明を限定するものではない。なお、本明細書および図面において、実質的に同一の機能、構成を有する要素については、同一の符号を付することにより重複説明を省略し、また本発明に直接関係のない要素は図示を省略する。 The preferred embodiment of the present invention will be described in detail below with reference to the attached drawings. The dimensions, materials, and other specific values shown in the embodiment are merely examples to facilitate understanding of the invention, and do not limit the present invention unless otherwise specified. In this specification and drawings, elements that have substantially the same function and configuration are given the same reference numerals to avoid duplicated explanations, and elements that are not directly related to the present invention are not illustrated.
[第1の実施形態:燃焼システム100]
図1は、第1の実施形態に係る燃焼システム100を説明する図である。図1中、破線の矢印は、信号の流れを示す。図1に示すように、燃焼システム100は、燃焼機器110と、燃料供給部120と、酸素センサ130と、中央制御部140とを含む。
[First embodiment: combustion system 100]
Fig. 1 is a diagram illustrating a
燃焼機器110は、燃料を燃焼させる炉である。燃焼機器110は、例えば、ボイラを構成する火炉、工業炉等である。燃焼機器110は、1または複数のバーナ112を備える。
The
燃料供給部120は、燃料ガスおよび空気をバーナ112に供給する。燃料ガスは、例えば、メタン、エタン、プロパン、ブタン等の炭化水素、一酸化炭素、水素、アンモニア等の気体燃料である。本実施形態において、燃料供給部120は、バーナ112ごとに設けられる。燃料供給部120には、燃料ガスの供給源122が接続される。燃料ガスの供給源122と燃料供給部120との間には、主幹遮断弁124が設けられる。主幹遮断弁124は、燃料ガスの供給源122と燃料供給部120との間に形成される流路を開閉する。燃焼システム100の運転中、主幹遮断弁124は開状態に維持される。燃料供給部120の詳細については、後に説明する。
The
酸素センサ130は、燃焼機器110で生じた排気ガス中の酸素濃度を測定する。
The
中央制御部140は、CPU(中央処理装置)を含む半導体集積回路で構成される。中央制御部140は、ROMからCPUを動作させるためのプログラムやパラメータ等を読み出す。中央制御部140は、ワークエリアとしてのRAMや他の電子回路と協働して燃焼システム100全体を管理および制御する。
The
本実施形態において、中央制御部140は、開度調整部142として機能する。開度調整部142は、燃料供給部120を制御する。開度調整部142の詳細については、後に説明する。
In this embodiment, the
[燃料供給部120]
図2は、第1の実施形態に係る燃料供給部120を説明する図である。図2中、破線の矢印は、信号の流れを示す。図2に示すように、燃料供給部120は、ガス供給部210と、空気供給部230とを含む。
[Fuel supply section 120]
2 is a diagram illustrating the
ガス供給部210は、バーナ112に燃料ガスを供給する。ガス供給部210は、ガス供給路212と、整圧器214と、主遮断弁216a、216bと、均圧弁218と、固定バルブ220とを含む。
The
ガス供給路212は、主幹遮断弁124とバーナ112とを接続する流路である。ガス供給路212は、後述する空気供給路232よりも流路断面積が小さい。整圧器214、主遮断弁216a、216b、均圧弁218、および、固定バルブ220は、ガス供給路212に設けられる。
The
整圧器214は、下流に供給される燃料ガスの圧力を、予め設定された圧力に整圧する。主遮断弁216a、216bは、整圧器214の下流側に設けられる。主遮断弁216a、216bは、ガス供給路212を開閉する。燃焼システム100の運転中、主遮断弁216a、216bは、開状態に維持される。
The
均圧弁218は、例えば、主遮断弁216bの下流側に設けられる。均圧弁218は、空気供給路232とガス供給路212とを均圧する。均圧弁218を備えることにより、空気供給路232における流量調整弁242の下流側(流量調整弁242とバーナ112との間)と、ガス供給路212における均圧弁218の下流側(均圧弁218とバーナ112との間)の圧力を、実質的に等しい圧力(例えば、2kPaG)とすることができる。均圧弁218は、主遮断弁216aの上流側に設けられていてもよい。
The
固定バルブ220は、均圧弁218の下流側に設けられる。固定バルブ220は、燃焼システム100の運転開始時に設定された開度(設定値)に維持される。設定値は、例えば、不完全燃焼および失火を回避できる開度である。固定バルブ220は、例えば、ニードルバルブである。
The fixed
空気供給部230は、バーナ112に空気を供給する。本実施形態において、空気供給部230は、空気供給路232と、ブロワ240と、流量調整弁242と、第1遮断弁250と、固定弁252と、第2遮断弁254と、トリミングバルブ256とを含む。
The
空気供給路232は、ブロワ240と、バーナ112とを接続する流路である。本実施形態において、空気供給路232は、第1流路234と、第2流路236とを含む。第1流路234は、ブロワ240とバーナ112とを接続する流路である。第1流路234には、後述する第1遮断弁250および固定弁252が設けられる。第2流路236は、第1遮断弁250および固定弁252をバイパスして第1流路234に接続される流路である。本実施形態において、第1流路234は、第2流路236と流路断面積が略等しい。
The
ブロワ240の吸入側は、大気開放される。ブロワ240の吐出側は、空気供給路232(第1流路234)に接続される。ブロワ240は、空気供給路232を通じて、空気をバーナ112に供給する。
The suction side of the
流量調整弁242は、第1流路234における、バーナ112と、第2流路236の分岐箇所との間に設けられる。流量調整弁242は、例えば、コントロールモータ付きバタフライバルブである。流量調整弁242は、開度調整部142によって開度が調整される。
The flow
第1遮断弁250および固定弁252は、第1流路234における第2流路236の分岐箇所と、第2流路236の再接続箇所との間に設けられる。換言すれば、第2流路236は、第1流路234における流量調整弁242と第1遮断弁250との間から分岐され、固定弁252とバーナ112との間に再接続される。第1遮断弁250は、第1流路234を開閉する。
The
固定弁252は、第1遮断弁250の下流側に設けられる。固定弁252は、燃焼システム100の運転開始時に設定された開度(設定値)に維持される。設定値は、例えば、不完全燃焼および失火を回避できる開度である。固定弁252は、例えば、バタフライバルブである。
The fixed
第2遮断弁254およびトリミングバルブ256は、第2流路236に設けられる。第2遮断弁254は、第2流路236を開閉する。
The
トリミングバルブ256は、第2遮断弁254の下流側に設けられる。トリミングバルブ256は、例えば、コントロールモータ付きバタフライバルブである。トリミングバルブ256は、開度調整部142によって開度が調整される。
The trimming
[開度調整部142による制御]
続いて、本実施形態に係る、開度調整部142による、流量調整弁242、第1遮断弁250、第2遮断弁254、および、トリミングバルブ256の制御について説明する。
[Control by opening degree adjustment unit 142]
Next, the control of the flow
図3は、第1の実施形態に係る開度調整部142による制御を説明する図である。図3に示すように、開度調整部142は、O2トリミングを行う際、第1遮断弁250を閉弁し、第2遮断弁254を開弁する。また、開度調整部142は、O2トリミングを行う場合、酸素センサ130の測定値に基づき、トリミングバルブ256の開度を調整する。例えば、開度調整部142は、酸素センサ130の測定値が、所定の目標酸素範囲内に維持されるように、トリミングバルブ256の開度を調整する。したがって、O2トリミングを行う場合、空気は、第2流路236を通じて、バーナ112に供給される。目標酸素範囲は、燃焼機器110の燃焼効率が目標値以上となる、排気ガス中の酸素濃度の範囲である。
FIG. 3 is a diagram for explaining the control by the
一方、O2トリミングを行わない場合、開度調整部142は、第1遮断弁250を開弁し、第2遮断弁254を閉弁する。したがって、O2トリミングを行わない場合、空気は、第1流路234を通じて、バーナ112に供給される。また、O2トリミングを行わない場合、開度調整部142は、トリミングバルブ256の開度調整を行わない。したがって、O2トリミングを行わない場合、固定弁252の、予め設定された開度に応じた流量の空気がバーナ112に供給される。
On the other hand, when O2 trimming is not performed, the
図4は、第1の実施形態に係る開度調整部142による制御を説明するフローチャートである。
Figure 4 is a flowchart explaining the control by the
図4に示すように、開度調整部142は、O2トリミングを実行する旨の操作入力を受け付けたか否かを判定する(ステップS110)。その結果、O2トリミングを実行する旨の操作入力を受け付けたと判定した場合(ステップS110におけるYES)、開度調整部142は、第1遮断弁250を閉弁し、第2遮断弁254を開弁して(ステップS112)、ステップS110に処理を移す。
4, the
一方、O2トリミングを実行する旨の操作入力を受け付けていないと判定した場合(ステップS110におけるNO)、開度調整部142は、O2トリミングを不実行とする旨の操作入力を受け付けたか否かを判定する(ステップS114)。その結果、O2トリミングを不実行とする旨の操作入力を受け付けたと判定した場合(ステップS114におけるYES)、開度調整部142は、第1遮断弁250を開弁し、第2遮断弁254を閉弁して(ステップS116)、ステップS110に処理を移す。
On the other hand, if it is determined that an operation input to perform O2 trimming has not been received (NO in step S110), the
また、O2トリミングを不実行とする旨の操作入力を受け付けていないと判定した場合(ステップS114におけるNO)、開度調整部142は、O2トリミングの実行中であるか否かを判定する(ステップS120)。その結果、O2トリミングの実行中であると判定した場合(ステップS120におけるYES)、開度調整部142は、酸素センサ130の測定値(排気ガス中の酸素濃度)が、目標酸素範囲の上限値超であるか否かを判定する(ステップS122)。
If it is determined that an operation input to not execute O2 trimming has not been received (NO in step S114), the
その結果、酸素センサ130の測定値が上限値超であると判定した場合(ステップS122におけるYES)、開度調整部142は、トリミングバルブ256の開度を減少させて(ステップS124)、ステップS110に処理を移す。
As a result, if it is determined that the measurement value of the
一方、酸素センサ130の測定値が上限値超ではないと判定した場合(ステップS122におけるNO)、開度調整部142は、酸素センサ130の測定値が、目標酸素範囲の下限値未満であるか否かを判定する(ステップS126)。その結果、酸素センサ130の測定値が下限値未満であると判定した場合(ステップS126におけるYES)、開度調整部142は、トリミングバルブ256の開度を増加させて(ステップS128)、ステップS110に処理を移す。
On the other hand, if it is determined that the measurement value of the
一方、酸素センサ130の測定値が下限値未満ではないと判定した場合(ステップS126におけるNO)、つまり、酸素センサ130の測定値が目標酸素範囲内であると判定した場合、開度調整部142は、ステップS110に処理を移す。
On the other hand, if it is determined that the measurement value of the
また、O2トリミングの実行中ではない(不実行中である)と判定した場合(ステップS120におけるNO)、開度調整部142は、ステップS110に処理を移す。
Moreover, when it is determined that O2 trimming is not being performed (NO in step S120), the
図3に戻って説明すると、開度調整部142は、O2トリミングを行うか否かに拘わらず、燃焼機器110の炉内温度を測定する不図示の温度センサの測定値に基づいて、流量調整弁242の開度を調整する。例えば、開度調整部142は、温度センサの測定値が目標温度未満である場合、流量調整弁242の開度を増加させる。また、開度調整部142は、温度センサの測定値が目標温度超である場合、流量調整弁242の開度を減少させる。
3, the
以上説明したように、本実施形態に係る燃焼システム100は、酸素センサ130、開度調整部142、第2流路236、第1遮断弁250、第2遮断弁254、および、トリミングバルブ256を備える。これにより、燃焼システム100は、O2トリミングを簡易に実行することが可能となる。したがって、燃焼システム100は、バーナ112の失火や不完全燃焼を防止することができ、また、燃焼効率を向上させることが可能となる。
As described above, the
また、燃焼システム100は、酸素センサ130、開度調整部142、第2流路236、第1遮断弁250、第2遮断弁254、および、トリミングバルブ256を、O2トリミング機能を備えない従来の空気供給機構に追加するだけで、O2トリミングを簡易に実行することが可能となる。
Furthermore, the
また、空気供給部230は、第2流路236、第2遮断弁254を備え、第2流路236における第2遮断弁254の下流側にトリミングバルブ256を備える。これにより、仮に、トリミングバルブ256が故障した場合であっても、バーナ112による燃焼を継続することができる。具体的に説明すると、トリミングバルブ256が故障した場合であっても、第2遮断弁254を閉弁し、第1遮断弁250を開弁することで、第1流路234からバーナ112へ空気を供給することが可能となる。
The
また、燃焼システム100は、O2トリミングを行う際に開度が調整されるトリミングバルブ256が空気供給路232に設けられる。つまり、燃焼システム100は、O2トリミングを行う際に、バーナ112に供給される燃料ガスの量(燃焼量)を維持しつつ、空気比のみを変更することができる。したがって、燃焼システム100は、燃焼機器110の炉内の温度調節との干渉を小さくすることが可能となる。
Furthermore, in the
また、燃焼システム100は、均圧弁218の下流側にトリミングバルブ256を備える。これにより、トリミングバルブ256は、空気比を変更することができる。
The
[第2の実施形態:燃料供給部320]
図5は、第2の実施形態に係る燃料供給部320を説明する図である。なお、上記燃料供給部120と実質的に等しい構成要素については、同一の符号を付して説明を省略する。また、第2の実施形態では、燃焼機器110、燃料ガスの供給源122、主幹遮断弁124、酸素センサ130、中央制御部140、および、ガス供給部210といった空気供給部330以外の構成は、第1の実施形態と実質的に等しい。
[Second embodiment: fuel supply unit 320]
5 is a diagram illustrating a
図5に示すように、燃料供給部320は、空気供給部330と、ガス供給部210とを含む。空気供給部330は、空気供給路232と、ブロワ240と、流量調整弁242と、固定弁252と、トリミングバルブ256とを含む。つまり、本実施形態に係る空気供給部330は、上記空気供給部230とは異なり、第1遮断弁250および第2遮断弁254を備えない。
As shown in FIG. 5, the
また、本実施形態において、第2流路236は、第1流路234よりも流路断面積が小さい。例えば、第1流路234および第2流路236の流路断面積の合計を100%とすると、第1流路234の流路断面積は、80%程度であり、第2流路236の流路断面積は、20%程度である。
In addition, in this embodiment, the
[開度調整部142による制御]
続いて、第2の実施形態に係る、開度調整部142によるトリミングバルブ256の制御について説明する。
[Control by opening degree adjustment unit 142]
Next, the control of the trimming
図6は、第2の実施形態に係る開度調整部142による制御を説明するフローチャートである。
Figure 6 is a flowchart explaining the control by the
図6に示すように、開度調整部142は、O2トリミングを不実行とする旨の操作入力を受け付けたか否かを判定する(ステップS210)。その結果、O2トリミングを不実行とする旨の操作入力を受け付けたと判定した場合(ステップS210におけるYES)、開度調整部142は、トリミングバルブ256の開度を、燃焼システム100の運転開始時に設定された開度(設定値)として(ステップS212)、ステップS210に処理を移す。
6, the
一方、O2トリミングを不実行とする旨の操作入力を受け付けていないと判定した場合(ステップS210におけるNO)、開度調整部142は、O2トリミングの実行中であるか否かを判定する(ステップS214)。その結果、O2トリミングの実行中であると判定した場合(ステップS214におけるYES)、開度調整部142は、ステップS220に処理を移す。
On the other hand, if it is determined that an operation input to not execute O2 trimming has been received (NO in step S210), the
一方、O2トリミングの実行中ではないと判定した場合(ステップS214におけるNO)、開度調整部142は、O2トリミングを実行する旨の操作入力を受け付けたか否かを判定する(ステップS216)。その結果、O2トリミングを実行する旨の操作入力を受け付けていないと判定した場合(ステップS216におけるNO)、開度調整部142は、ステップS210に処理を移す。一方、O2トリミングを実行する旨の操作入力を受け付けたと判定した場合(ステップS216におけるYES)、開度調整部142は、ステップS220に処理を移す。
On the other hand, if it is determined that O2 trimming is not being performed (NO in step S214), the
開度調整部142は、酸素センサ130の測定値(排気ガス中の酸素濃度)が、目標酸素範囲の上限値超であるか否かを判定する(ステップS220)。その結果、酸素センサ130の測定値が上限値超であると判定した場合(ステップS220におけるYES)、開度調整部142は、トリミングバルブ256の開度を減少させて(ステップS222)、ステップS210に処理を移す。
The
一方、酸素センサ130の測定値が上限値超ではないと判定した場合(ステップS220におけるNO)、開度調整部142は、酸素センサ130の測定値が、目標酸素範囲の下限値未満であるか否かを判定する(ステップS224)。その結果、酸素センサ130の測定値が下限値未満であると判定した場合(ステップS224におけるYES)、開度調整部142は、トリミングバルブ256の開度を増加させて(ステップS226)、ステップS210に処理を移す。
On the other hand, if it is determined that the measurement value of the
一方、酸素センサ130の測定値が下限値未満ではないと判定した場合(ステップS224におけるNO)、つまり、酸素センサ130の測定値が目標酸素範囲内であると判定した場合、開度調整部142は、ステップS210に処理を移す。
On the other hand, if it is determined that the measurement value of the
以上説明したように、本実施形態に係る空気供給部330は、第2流路236、および、トリミングバルブ256を備える。これにより、空気供給部330は、O2トリミングを簡易に実行することが可能となる。したがって、空気供給部330は、バーナ112の失火や不完全燃焼を防止することができ、また、燃焼効率を向上させることが可能となる。
As described above, the
また、空気供給部330は、第2流路236、および、トリミングバルブ256を、O2トリミング機能を備えない従来の空気供給機構に追加するだけで、O2トリミングを簡易に実行することが可能となる。
Furthermore, the
また、上記したように、本実施形態の第2流路236は、第1流路234よりも流路断面積が小さい。これにより、空気供給部330は、上記第1の実施形態に係る空気供給部230よりも省スペース化を図ることができる。
As described above, the
[変形例:燃料供給部420]
図7は、変形例に係る燃料供給部420を説明する図である。なお、上記燃料供給部120と実質的に等しい構成要素については、同一の符号を付して説明を省略する。また、変形例では、燃焼機器110、燃料ガスの供給源122、主幹遮断弁124、酸素センサ130、中央制御部140、および、ガス供給部210といった空気供給部430以外の構成は、第1の実施形態と実質的に等しい。
[Modification: Fuel Supply Unit 420]
7 is a diagram for explaining a
図7に示すように、燃料供給部420は、空気供給部430と、ガス供給部210とを含む。空気供給部430は、空気供給路432と、ブロワ240と、流量調整弁242と、トリミングバルブ256とを含む。
As shown in FIG. 7, the
空気供給路432は、上記第1の実施形態および第2の実施形態の空気供給路232とは異なり、第2流路236を備えない。空気供給路432は、ブロワ240とバーナ112とを接続する流路である。
Unlike the
トリミングバルブ256は、空気供給路432における流量調整弁242とバーナ112との間に設けられる。つまり、変形例に係る空気供給部430は、O2トリミング機能を備えない従来の空気供給機構を構成する固定弁252に代えて、トリミングバルブ256を備えたものである。
The trimming
[開度調整部142による制御]
続いて、変形例に係る、開度調整部142によるトリミングバルブ256の制御について説明する。
[Control by opening degree adjustment unit 142]
Next, the control of the trimming
図8は、変形例に係る開度調整部142による制御を説明するフローチャートである。
Figure 8 is a flowchart explaining the control by the
図8に示すように、開度調整部142は、O2トリミングを不実行とする旨の操作入力を受け付けたか否かを判定する(ステップS310)。その結果、O2トリミングを不実行とする旨の操作入力を受け付けたと判定した場合(ステップS310におけるYES)、開度調整部142は、トリミングバルブ256の開度を全開にして(ステップS312)、ステップS310に処理を移す。
8, the
一方、O2トリミングを不実行とする旨の操作入力を受け付けていないと判定した場合(ステップS310におけるNO)、開度調整部142は、O2トリミングの実行中であるか否かを判定する(ステップS314)。その結果、O2トリミングの実行中であると判定した場合(ステップS314におけるYES)、開度調整部142は、ステップS320に処理を移す。
On the other hand, if it is determined that an operation input to not execute O2 trimming has been received (NO in step S310), the
一方、O2トリミングの実行中ではないと判定した場合(ステップS314におけるNO)、開度調整部142は、O2トリミングを実行する旨の操作入力を受け付けたか否かを判定する(ステップS316)。その結果、O2トリミングを実行する旨の操作入力を受け付けていないと判定した場合(ステップS316におけるNO)、開度調整部142は、ステップS310に処理を移す。一方、O2トリミングを実行する旨の操作入力を受け付けたと判定した場合(ステップS316におけるYES)、開度調整部142は、ステップS320に処理を移す。
On the other hand, if it is determined that O2 trimming is not being performed (NO in step S314), the
開度調整部142は、酸素センサ130の測定値(排気ガス中の酸素濃度)が、目標酸素範囲の上限値超であるか否かを判定する(ステップS320)。その結果、酸素センサ130の測定値が上限値超であると判定した場合(ステップS320におけるYES)、開度調整部142は、トリミングバルブ256の開度を減少させて(ステップS322)、ステップS310に処理を移す。
The
一方、酸素センサ130の測定値が上限値超ではないと判定した場合(ステップS320におけるNO)、開度調整部142は、酸素センサ130の測定値が、目標酸素範囲の下限値未満であるか否かを判定する(ステップS324)。その結果、酸素センサ130の測定値が下限値未満であると判定した場合(ステップS324におけるYES)、開度調整部142は、トリミングバルブ256の開度を増加させて(ステップS326)、ステップS310に処理を移す。
On the other hand, if it is determined that the measurement value of the
一方、酸素センサ130の測定値が下限値未満ではないと判定した場合(ステップS324におけるNO)、つまり、酸素センサ130の測定値が目標酸素範囲内であると判定した場合、開度調整部142は、ステップS310に処理を移す。
On the other hand, if it is determined that the measurement value of the
以上説明したように、変形例に係る空気供給部430は、トリミングバルブ256を備える。これにより、空気供給部430は、O2トリミングを簡易に実行することが可能となる。したがって、空気供給部430は、バーナ112の失火や不完全燃焼を防止することができ、また、燃焼効率を向上させることが可能となる。
As described above, the
また、空気供給部430は、O2トリミング機能を備えない従来の空気供給機構を構成する固定弁252を、トリミングバルブ256に代えるといった簡便な作業で、O2トリミングを簡易に実行することが可能となる。
Furthermore, the
以上、添付図面を参照しながら本発明の好適な実施形態について説明したが、本発明はかかる実施形態に限定されないことは言うまでもない。当業者であれば、特許請求の範囲に記載された範疇内において、各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、それらについても当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。 Although the preferred embodiment of the present invention has been described above with reference to the attached drawings, it goes without saying that the present invention is not limited to such an embodiment. It is clear that a person skilled in the art can come up with various modified or revised examples within the scope of the claims, and it is understood that these also naturally fall within the technical scope of the present invention.
例えば、上述した第2の実施形態において、空気供給部330が、第1遮断弁250および第2遮断弁254を備えない場合を例に挙げた。しかし、空気供給部330は、第2遮断弁254を備えてもよい。
For example, in the second embodiment described above, the
また、ガス供給路212、第1流路234、第2流路236、空気供給路432の流路断面積および寸法関係は、上記第1、第2の実施形態、および、変形例における例示に限定されない。したがって、ガス供給路212、第1流路234、第2流路236、空気供給路432の流路断面積は、略等しくてもよいし、上記第1、第2の実施形態、および、変形例における例示と大小関係が逆であってもよい。
Furthermore, the flow path cross-sectional areas and dimensional relationships of the
また、上記燃料供給部120、320、420において、整圧器214を省略してもよい。
In addition, the
100 燃焼システム
110 燃焼機器
212 ガス供給路
218 均圧弁
232 空気供給路
234 第1流路
236 第2流路
250 第1遮断弁
252 固定弁
254 第2遮断弁
256 トリミングバルブ
432 空気供給路
100
Claims (3)
前記燃焼機器に接続された空気供給路と、
前記燃焼機器に接続されたガス供給路と、
前記空気供給路に設けられた流量調整弁と、
前記空気供給路における前記流量調整弁と前記燃焼機器との間に設けられたトリミングバルブと、
前記空気供給路と前記ガス供給路とを均圧する均圧弁と、
前記燃焼機器で生じた排気ガス中の酸素濃度を測定する酸素センサと、
前記酸素センサの測定値に基づき、前記トリミングバルブの開度を調整し、前記燃焼機器の炉内温度に基づき、前記流量調整弁の開度を調整する開度調整部と、
を備え、
前記流量調整弁は、前記均圧弁の上流側に設けられ、
前記トリミングバルブは、前記均圧弁の下流側に設けられ、
前記空気供給路は、
固定弁が設けられる第1流路と、
前記固定弁をバイパスして前記第1流路に接続され、前記トリミングバルブが設けられる第2流路と、
を有する燃焼システム。 Combustion appliances,
An air supply passage connected to the combustion appliance;
A gas supply passage connected to the combustion appliance;
a flow rate adjusting valve provided in the air supply passage;
a trimming valve provided in the air supply passage between the flow rate control valve and the combustion appliance;
a pressure equalizing valve for equalizing the pressure of the air supply path and the gas supply path;
an oxygen sensor for measuring an oxygen concentration in exhaust gas generated by the combustion appliance;
an opening adjustment unit that adjusts the opening of the trimming valve based on a measurement value of the oxygen sensor and adjusts the opening of the flow rate adjustment valve based on an in-furnace temperature of the combustion appliance;
Equipped with
The flow rate regulating valve is provided upstream of the pressure equalizing valve,
The trimming valve is provided downstream of the pressure equalizing valve ,
The air supply passage is
a first flow path provided with a fixed valve;
a second flow passage connected to the first flow passage, bypassing the fixed valve, and in which the trimming valve is provided;
A combustion system having
前記第2流路における前記トリミングバルブの上流側に設けられる第2遮断弁と、
を備え、
前記第1流路は、前記第2流路と流路断面積が略等しい請求項1に記載の燃焼システム。 a first shutoff valve provided in the first flow path upstream of the fixed valve;
a second shutoff valve provided in the second flow path upstream of the trimming valve;
Equipped with
The combustion system according to claim 1 , wherein the first flow passage has a cross-sectional area substantially equal to that of the second flow passage.
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