JPS6040566B2 - Method for controlling combustion conditions in a combustion furnace - Google Patents
Method for controlling combustion conditions in a combustion furnaceInfo
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- F23N5/00—Systems for controlling combustion
- F23N5/16—Systems for controlling combustion using noise-sensitive detectors
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Description
【発明の詳細な説明】
本発明は、燃焼炉においてバーナ位置の移動により燃焼
状態を制御する方法、さらに詳しくは、各種工業用燃焼
炉で燃焼を行なうにあたり、燃焼時に発生する炉内圧力
振動もしくは炉内圧力に重畳する微小圧力の振動パター
ンの検出値に基づいて、バーナタィル内のバーナの先端
位置を自動的に調節する制御方法に関するものである。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The present invention provides a method for controlling the combustion state by moving the burner position in a combustion furnace. The present invention relates to a control method for automatically adjusting the position of the tip of a burner in a burner tile based on a detected value of a vibration pattern of minute pressure superimposed on the furnace pressure.
現在の燃焼管理は省エネルギー上あるいは公害防止上の
N○xやスモークの問題がからんで、非常に厳密さが要
求されている。これらに対処するためには空気比率、ァ
トマイズ量(液体燃料)、炉圧、バーナ位置、空気流速
、燃料流速などが重要な制御因子となるが、空気比率制
御に関して最近では02分析計の導入や燃焼量に見合っ
て比率を修正するいわゆるカスケード方式による精密な
制御へと移行している。しかし、まだ大部分の実炉では
制御因子に関して単純な一定値での設定方式であり、変
動因子の多い実炉では燃焼管理上の問題が多い。燃焼管
理をする場合、基本的には時々刻々変化する燃焼状態を
的確に判定し、適正条件による燃焼を維持することは非
常に重要な問題である。Current combustion management involves the problems of N*x and smoke for energy conservation and pollution prevention, and requires extremely strict control. To deal with these issues, important control factors include air ratio, atomization amount (liquid fuel), furnace pressure, burner position, air flow rate, and fuel flow rate. There is a shift to precise control using the so-called cascade method, which adjusts the ratio according to the amount of combustion. However, in most actual reactors, control factors are still simply set at constant values, and in actual reactors with many variable factors, there are many problems in combustion management. When managing combustion, it is basically a very important issue to accurately determine the combustion state that changes from moment to moment and to maintain combustion under appropriate conditions.
その燃焼状態に影響を及ぼす因子は炉特‘性、バーナ特
性、操業因子など詳細は広範多岐にわたるが、燃料と燃
焼用空気の混合作用に直接影響を与えるバーナタィル構
造と燃料噴射位置となるバーナ先端位置は重要な因子と
なっている。例えば、バーナタィル内のバーナ位置を通
常の位置から変位させ炉内側に近い位置に設置すること
により、燃料と燃焼用空気との混合は緩慢な状態となり
、燃焼はゆるやかに進行するようになる。The details of the factors that affect the combustion state vary widely, such as furnace characteristics, burner characteristics, operational factors, etc., but the burner tile structure, which directly affects the mixing action of fuel and combustion air, and the burner tip, which is the fuel injection position. Location has become an important factor. For example, by displacing the burner position in the burner tile from its normal position and installing it closer to the inside of the furnace, fuel and combustion air are mixed slowly, and combustion proceeds slowly.
逆に、バーナ位置をバーナタィル内に引くほど燃焼状態
は急激になることが一般的に知られている。しかしなが
ら、最適な燃焼状態を得るためにバーナを当初適正な位
置に設置しても、実炉操業における燃焼条件の変動、特
に燃料流量や実質的な空気比率(侵入空気や、低流量時
の計測誤差、設備上の特性などによる)。Conversely, it is generally known that the closer the burner is located within the burner tile, the more rapid the combustion state becomes. However, even if the burners are initially placed in the correct position to obtain the optimum combustion conditions, fluctuations in combustion conditions during actual furnace operation, especially the fuel flow rate and the actual air ratio (such as intrusion air and measurement at low flow rates) (Due to errors, equipment characteristics, etc.)
の変動にともなって燃焼状態は大幅に変動する。例えば
均熱炉における燃焼流量は最大と最小との間で約2〜1
0倍にも及ぶ大きな差異があり、このために仮に空気比
率を一定に制御していても、燃焼状態は最適状態から逸
脱している。本発明は上記問題点を克服するためになさ
れたものであって、バーナ位置により燃焼状態が大幅に
変動する事実にもとずき、時々刻々変化する炉内圧力振
動により判定して、最適な燃焼状態が維持できるように
バーナ位置を制御しようとするものである。Combustion conditions vary significantly as a result of fluctuations in For example, the combustion flow rate in a soaking furnace is approximately 2 to 1 between the maximum and minimum.
There is a large difference of up to 0 times, and for this reason, even if the air ratio is controlled to be constant, the combustion state deviates from the optimum state. The present invention has been made to overcome the above-mentioned problems, and is based on the fact that the combustion state varies greatly depending on the burner position. The aim is to control the burner position so that the combustion state can be maintained.
すなわち、炉負荷が最も高く、スモークが発生しやすい
最大燃焼量の条件下で、スモークの発生状況、火炎から
の鶴射量あるいは肉眼観察等によって最適な燃焼状態と
なるバーナ位置を予じめ決定するとともに、炉内圧力振
動好ましくは炉内圧力に重畳する徴圧振動を測定して、
その振動パターンを予じめ求めておき、燃焼中炉内圧力
振動好ましくは徴圧振動を検出し、その振動パターンに
よってバーナ位置を最適位置に自動的に移動させるよう
にしたことにより、燃料流量や他の隆時的変動にもかか
わらず、燃焼状態を最適に安定させるようにしたもので
ある。In other words, under the conditions of the highest furnace load and maximum combustion rate where smoke is likely to occur, the burner position that provides the optimal combustion state is determined in advance based on the smoke generation situation, the amount of flame radiation, or visual observation. At the same time, the in-furnace pressure vibration, preferably the pressure vibration superimposed on the in-furnace pressure, is measured,
By determining the vibration pattern in advance, detecting the pressure vibration in the furnace during combustion, preferably the pressure vibration, and automatically moving the burner position to the optimum position based on the vibration pattern, the fuel flow rate and The combustion condition is optimally stabilized despite other temporal fluctuations.
従来の燃焼装置の設計・寸法は、その使用目的と、燃焼
量・燃焼用空気流路径(ェアスロート径)・バーナ型式
などの仕様に基づいて一義的に設計され、燃焼過程にお
ける燃焼流量等の動的変化に対して燃焼状態を制御する
ための考慮は払われていない。The design and dimensions of conventional combustion equipment are uniquely designed based on the purpose of use and specifications such as combustion amount, combustion air flow path diameter (air throat diameter), and burner type. No consideration is given to controlling the combustion conditions against physical changes.
しかるに実炉操業では、前述のように必ず燃焼流量の経
時的変化と、それに起因する燃焼用空気流量の変動があ
る。そのため燃料と空気との混合状態に不測の変化を招
き、燃焼状態が最適な状態から大幅に逸脱してしまう。
本発明においては、最適燃焼状態における燃焼徴圧振動
パターンを予じめ求めておき、それに基づいて、バーナ
先端位置を振動パターンの変化に応じて自動的に制御す
ることにより、燃料と空気との混合状態を常時最適の状
態に維持し、最適な燃焼を行なわしめるものである。However, in actual furnace operation, as mentioned above, there is always a change in the combustion flow rate over time and a fluctuation in the combustion air flow rate due to this. This causes an unexpected change in the mixing state of fuel and air, causing the combustion state to deviate significantly from the optimal state.
In the present invention, the combustion pressure vibration pattern in the optimum combustion state is determined in advance, and based on this, the burner tip position is automatically controlled in accordance with changes in the vibration pattern, so that fuel and air are This is to maintain the optimum mixing condition at all times and to achieve optimum combustion.
以下、添付の図面を参照しながら、本発明をより具体的
に説明する。Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to the accompanying drawings.
バーナ位置の制御系を示す第1図において、1は燃焼炉
、2は燃焼炉1のバーナタイル孔、3はバーナタィル孔
2の中心軸線1と同軸に配置され燃料とアトマィズ(霧
化状態の液体燃料)とを混合したうえでバーナタィル孔
2から炉1内に噴射するバーナ、4はバーナ3を中心軸
線1に沿ってガイドローラ5のガイドで移動させる電気
的・機械的な周知の適当な構造を有するバーナ駆動装置
であって、このバーナ駆動装置4は、炉室内に検出部を
臨ませた炉内圧力サンプリングプローフ6、炉内圧力サ
ンプリングプローブ6により取出された炉内圧力振動を
電気信号に変換する検出器7、検出器7の検出信号から
、炉内圧力の絶対値とこれに重畳する燃焼徴圧振動成分
とに分離するとともに燃焼徴圧振動を増幅する増幅器8
,増幅器81こよって増幅された燃焼徴圧振動をフーリ
エ解析等の解析法で波形解析する周波数解析器9,周波
数解析器9によって得られたパワースペクトルから後述
の方法によって必要な制御指標値を演算する演算器10
,演算器10‘こよって得られた制御指標値と、予じめ
設定された制御目標値とを比較し、差信号に応じ制御器
12を介して必要な制御信号を出力してバーナ駆動装置
4を作動制御する振動エネルギー設定調節器11とから
なる制御系によって制御され、バーナ駆動装置により、
バーナ先端の位置は徴圧振動パターンの変化に対応して
、バーナタィル炉内端面の位置からタイル孔内後方(図
において左側)の間の適宜の位置に自動調節される。In Fig. 1 showing the control system for the burner position, 1 is a combustion furnace, 2 is a burner tile hole of the combustion furnace 1, and 3 is arranged coaxially with the center axis 1 of the burner tile hole 2. 4 is a well-known suitable electrical and mechanical structure in which the burner 3 is moved along the central axis 1 by the guide of a guide roller 5. This burner drive device 4 has an in-furnace pressure sampling probe 6 with a detection unit facing inside the furnace chamber, and converts in-furnace pressure vibrations picked up by the in-furnace pressure sampling probe 6 into electrical signals. An amplifier 8 separates the detection signal of the detector 7 into the absolute value of the furnace pressure and the combustion pressure vibration component superimposed thereon, and amplifies the combustion pressure vibration component.
, a frequency analyzer 9 that analyzes the waveform of the combustion pressure vibration amplified by the amplifier 81 using an analysis method such as Fourier analysis, and calculates a necessary control index value from the power spectrum obtained by the frequency analyzer 9 using the method described below. Arithmetic unit 10
, the control index value obtained by the arithmetic unit 10' is compared with a preset control target value, and a necessary control signal is outputted via the controller 12 according to the difference signal to control the burner drive device. 4, and a vibration energy setting regulator 11 that controls the operation of the burner drive device.
The position of the burner tip is automatically adjusted to an appropriate position between the position of the end face inside the burner tile furnace and the rear inside the tile hole (on the left side in the figure) in response to changes in the pressure vibration pattern.
以下に、まず燃焼試験炉(1の◇×4肌L,耐火壁構造
)において、バーナ先端位置を変更した場合の燃焼状態
と徴圧振動の関係について述べる。Below, we will first describe the relationship between the combustion state and pressure vibration when the burner tip position is changed in a combustion test furnace (1◇×4 skin L, fireproof wall structure).
第2図A,1〜Vは、燃料としてブタンガス、バーナと
して一般市販の通常型を用い、排ガス02濃度が3.0
±0.2%となるように空気比を調整するほか、燃焼量
は40万Kcal/日と一定値に設定し、バーナ先端位
置を種々変えた場合の徴圧振動パターンを示す。In Figure 2 A, 1 to V, butane gas is used as the fuel and a commercially available normal type burner is used, and the exhaust gas 02 concentration is 3.0.
In addition to adjusting the air ratio to be ±0.2%, the combustion amount was set to a constant value of 400,000 Kcal/day, and the pressure vibration patterns are shown when the burner tip position is varied.
それぞれのバーナ先端位置は、同図1は第1図の中心軸
線1上のa点(炉内壁面か7仇肋)に対応し、以下同様
に0はb点(同270側)、mはc点(同370肋)、
Wはd点(同470肋)、Vはe点(同57仇舷)に夫
々対応している。また、同第2図1〜Vの各振動パター
ンが得られたときの燃焼状況の観察結果によればバーナ
先端位置が炉内側に近いほど、燃焼は緩慢で、火炎形状
は大きくロングフレームを呈していたが(同図1、0な
ど)、バーナ位置を炉内から遠ざけるにつれて、ショー
トフレームとなり、やがて透明炎となって所謂子混合炎
に近い急速な燃焼状態に移行していることが認められた
(同図V)。この燃焼状況の推移と対応して第2図Aに
示される振動波形を見ると、緩慢燃焼しているとき(バ
ーナ位置が炉内側に近い場合)は、大きくかつゆるやか
な波形が描かれ(同図1、ロなど)、急速な燃焼状態と
なるにつれて波形は大波から小波へと変化し、透明炎の
状態では周波数は非常に高くなっている(同図V)。上
記波形の変化を第2図Bに示すパワースペクトル密度分
析結果でみると、緩慢燃焼の状態では、およそ2−4H
Zの周波数成分が主体となっている(同図1、Dなど)
のに対し、急速な燃焼となるにつれ約12〜13HZに
移行し(同図mなど)、更に約20〜25HZへと移行
していることが認められる(同図V)。The position of each burner tip corresponds to point a (furnace wall surface or 7th rib) on the center axis 1 in Fig. 1 in Fig. 1, 0 corresponds to point b (on the 270 side), and m corresponds to point b (on the 270 side). Point c (370 ribs),
W corresponds to point d (470 yen) and V corresponds to point e (57 yen), respectively. Also, according to the observation results of the combustion conditions when each of the vibration patterns 1 to V in Figure 2 was obtained, the closer the burner tip position is to the inside of the furnace, the slower the combustion, and the larger the flame shape is, the longer the flame is. However, as the burner position was moved away from the inside of the furnace, it was observed that the flame became short and eventually became a transparent flame, transitioning to a rapid combustion state similar to a so-called mixed flame. (Figure V). Looking at the vibration waveform shown in Figure 2A in response to the transition of this combustion situation, when combustion is slow (when the burner position is close to the inside of the furnace), a large and gentle waveform is drawn (the same The waveform changes from large waves to small waves as the state of rapid combustion progresses, and the frequency becomes extremely high in the state of transparent flame (V in the same figure). Looking at the change in the above waveform from the power spectrum density analysis results shown in Figure 2B, in the state of slow combustion, it is approximately 2-4H.
The Z frequency component is the main component (Figure 1, D, etc.)
On the other hand, it is observed that as the combustion becomes more rapid, the temperature shifts to about 12 to 13 HZ (such as m in the figure), and further to about 20 to 25 HZ (V in the figure).
このように、燃焼が緩慢な状態から予混合炎に近い急速
な状態に変化するに従い、炉内緩慢振動の周波数成分は
漸次高くなっていく傾向を示し、燃焼状態と振動パター
ンとが対応することが認められる。In this way, as the combustion changes from a slow state to a rapid state similar to a premixed flame, the frequency components of the slow vibration in the furnace tend to gradually increase, indicating that the combustion state and the vibration pattern correspond. is recognized.
なお、実際の振動には0〜500HZぐらいまでの成分
を含んでいるが、ここでは例として燃焼状態の判定がで
きる0〜45HZまでの解析結果を代表して示している
。Although actual vibrations include components from about 0 to 500 Hz, here, as a representative example, analysis results from 0 to 45 Hz, which allow determination of the combustion state, are shown.
以上のように燃焼徴圧振動のパターンにより燃焼状態の
判定が可能であるという事実に基づき、これを制御信号
としたバーナ位置の制御方法について述べる。Based on the fact that the combustion state can be determined based on the pattern of combustion pressure vibration as described above, a method of controlling the burner position using this as a control signal will be described.
まず、振動パターンを制御信号とする場合、これを一義
的に表現する必要があるが、この方法として、例えば先
の第2図Bにおいて燃焼性が急激な状態に向う場合は高
い周波数成分が増加する特徴に着目して(逆に低周波成
分が減少するでもよい。First, when using a vibration pattern as a control signal, it is necessary to express it uniquely, but in this method, for example, as shown in Figure 2B above, when the combustibility goes to a rapid state, the high frequency component increases. (Conversely, it is also possible to focus on the characteristic that low frequency components decrease.
)、燃焼状態に対応して振動成分の変化が表われる特定
周波数帯域を設定する。第2図Bの例では15HZ以上
を特定周波数帯城Sと設定し、全振動エネルギーBTに
対する特定周波数帯城Sの振動エネルギーの積分値EH
の比EH//ETを振動エネルギー比Rで表わすことに
する。この振動エネルギー比Rが増大することは燃焼性
が急激な方向に向っていることを示すもので、燃焼状態
の指標となりうる(特定周波数帯城を15HZ以下とし
ても傾向は逆になるたけで、同様に燃焼状態の指標にな
る。)。第3図1は均熱炉の1ヒートサイクルにわたっ
て、燃焼流量と対比してバーナ先端位贋を変化させる例
を模式的に示したグラフであり、左側機軸のa〜gの各
記号は、前記第1図におけるa〜fの相対的位置を表わ
す(実炉における実際の距離は約1.5音相当)。), a specific frequency band is set in which the vibration component changes in response to the combustion state. In the example of Fig. 2B, 15Hz or more is set as the specific frequency band S, and the integral value EH of the vibration energy of the specific frequency band S with respect to the total vibration energy BT.
Let us express the ratio EH//ET by the vibration energy ratio R. An increase in this vibrational energy ratio R indicates that the combustibility is heading in a sharp direction, and can be an indicator of the combustion state (even if the specific frequency band is set to 15Hz or less, the trend will be reversed, and the same will occur) (This is an indicator of combustion status.) Fig. 3 is a graph schematically showing an example of changing the burner tip position in comparison with the combustion flow rate over one heat cycle of a soaking furnace. The relative positions of a to f in FIG. 1 are shown (the actual distance in an actual furnace is equivalent to about 1.5 tones).
図中、曲線Fは燃料流量の変化、mは本発明方法による
バーナ先端位置の変化を示す。なお、‘2雌従来のバー
ナ位置であり、バーナタィル孔内fに固定されてる。‘
3鵬最大燃焼条件において最適燃焼状態となるバーナ位
置(第1図d付近)に固定した場合の例である。同図0
は上記のようにバーナ先端を設置したときの振動エネル
ギー比Rの変化を模式的に示したグラフであり、各曲線
1、2および3は、バーナ先端を各々曲線1、2および
3に示す位置に調節した場合の振動エネルギー比Rの変
化を示す。なお、Tは炉内温度の変化を示す。図に示さ
れるように、従来法による場合は、振動エネルギー比R
のレベルは高く、燃料流量の変化とともに振動エネルギ
ー比Rは増大する(曲線2)。また、バーナ先端位置を
最大燃焼条件で最適位置(第1図d付近)に固定した場
合には、当初の振動エネルギー比Rのレベルは設定水準
であるが、燃料流量が変化するにつれ、増加の傾向を示
す(曲線3)。これに対し、本発明方法によれば、燃料
流量の変動にかかわらず、振動エネルギー比Rは低位安
定な状態で推移する(曲線1)。このことは最適燃焼状
態が維持できることを意味している。なお、同図1にお
いて、バーナ保護上着火前にはバーナ先端はfの位置に
あり、燃焼中は制御されてa〜fの任意の位置にあり、
消火後はfの位置に自動固定される。本発明におけるバ
ーナ先端位置の制御は、予じめ求められた最適燃焼状態
(スモークの発生状況、火炎韓射、温度分布、排ガス0
2濃度、火炎形状などから判定)における徴圧振動エネ
ルギー比R。In the figure, the curve F shows the change in fuel flow rate, and the curve m shows the change in the burner tip position according to the method of the present invention. Note that the '2 female burner is in the conventional burner position and is fixed in the burner tile hole f. '
This is an example in which the burner is fixed at a position (near d in Fig. 1) that provides the optimum combustion state under the maximum combustion condition. Same figure 0
is a graph schematically showing the change in vibration energy ratio R when the burner tip is installed as described above, and curves 1, 2, and 3 indicate the positions of the burner tip shown in curves 1, 2, and 3, respectively. It shows the change in the vibration energy ratio R when adjusted to . Note that T indicates a change in the temperature inside the furnace. As shown in the figure, when using the conventional method, the vibration energy ratio R
The level of is high, and the vibration energy ratio R increases as the fuel flow rate changes (curve 2). Furthermore, when the burner tip position is fixed at the optimal position (near d in Figure 1) under maximum combustion conditions, the initial level of vibration energy ratio R is at the set level, but as the fuel flow rate changes, it increases. The trend is shown (curve 3). In contrast, according to the method of the present invention, the vibration energy ratio R remains stable at a low level regardless of fluctuations in the fuel flow rate (curve 1). This means that optimal combustion conditions can be maintained. In addition, in FIG. 1, the burner tip is at position f before ignition to protect the burner, and during combustion is controlled to be at any position from a to f.
After extinguishing the fire, it is automatically fixed at position f. The control of the burner tip position in the present invention is performed based on the optimal combustion state determined in advance (smoke generation situation, flame flare, temperature distribution, zero exhaust gas, etc.).
(2) pressure vibration energy ratio R (determined from the concentration, flame shape, etc.).
を基準として行なわれる。第4図は最大燃焼条件で、バ
ーナ位置を変化させて種々の燃焼状態をつくり、振動エ
ネルギー比Rを求めたグラフの1例である。This is done on the basis of FIG. 4 is an example of a graph in which the vibration energy ratio R was determined under the maximum combustion condition by changing the burner position to create various combustion states.
横軸のバーナ位置(肋)は、従来のバーナ先端位置を基
点として炉内方向に向う距離で示す。The burner position (rib) on the horizontal axis is shown as a distance toward the inside of the furnace from the conventional burner tip position as a base point.
なお、同例におけるバーナタィル炉内端面は700肋の
位置にある。図において曲線1は最大燃焼量(重油流量
、4001/H)の条件で、バーナ位置を移動し、ェア
スロート部で振動を測定して求めた振動エネルギー比の
変化である。Note that the inner end surface of the burner tile furnace in the same example is located at a position of 700 ribs. In the figure, curve 1 shows the change in vibration energy ratio obtained by moving the burner position and measuring vibrations at the air throat section under the condition of maximum combustion amount (heavy oil flow rate, 4001/H).
曲線2は燃焼量が約1′3に減少した場合の振動エネル
ギー比の変化を示す。同一のバーナ位置では曲線2の方
が振動エネルギーレベルは高く、燃焼性が急激になって
いることがわかる。またいずれの場合もバーナ位置を炉
内方向に移動することで振動エネルギー比Rは低下する
傾向があり、燃焼性がゆるやかな方向に向うことを表わ
している。いま、最大燃焼条件(曲線1)において最適
燃焼状態と判断できる振動エネルギー比Rを0.2とす
ると、これを設定値Roとして、最大燃焼時にはバーナ
先端位置が12仇肋の位置に、また燃料流量が漸次低下
し、1′3まで減少したときは、曲線2の振動エネルギ
ー比の0.2に相当するバーナ位置620柳に制御され
ることになる。Curve 2 shows the change in the vibrational energy ratio when the combustion rate is reduced to approximately 1'3. It can be seen that at the same burner position, curve 2 has a higher vibration energy level and a sharp increase in combustibility. Furthermore, in any case, by moving the burner position toward the inside of the furnace, the vibration energy ratio R tends to decrease, indicating that the combustibility tends to be gentler. Now, if the vibration energy ratio R that can be judged to be the optimum combustion state under the maximum combustion condition (curve 1) is 0.2, then using this as the set value Ro, the burner tip position will be at the 12th edge position at maximum combustion, and the fuel When the flow rate gradually decreases to 1'3, the burner position 620 will be controlled, which corresponds to the vibration energy ratio of curve 2 of 0.2.
なお、図中斜線部Aはスモーク発生領域を示す。すなわ
ち、振動エネルギー比Rを約0.15以下となるように
バーナ先端位置を調節すると、燃料流量の多少にかかわ
らずスモークの発生を伴う。従って、スモークの発生を
さげるには、振動ヱネルギー比の設定を0.15以下と
する燃焼制御を避ける必要がある。なお「 この振動エ
ネルギー比Rは、一般に燃料の種類、炉は型式、バーナ
の型式や操業条件によって異なるので、実操業において
適確な燃焼制御を行なうにはこれらの条件下で求められ
た固有の振動エネルギー比Rに基づいてバーナ位置の調
節を行なうことが望ましい。バーナ位置の制御は、例え
ば前記第1図に示すように、燃焼炉1に設けられた炉内
圧力サンプリングプローブ6によって炉内圧力が検出器
7に導かれ、増中器8で炉内圧力の絶対値とそれに重畳
する徴圧振動成分に分離かつ増幅され、周波数解析器9
に送られる。Note that the shaded area A in the figure indicates the smoke generation area. That is, if the burner tip position is adjusted so that the vibration energy ratio R is approximately 0.15 or less, smoke will occur regardless of the fuel flow rate. Therefore, in order to reduce the occurrence of smoke, it is necessary to avoid combustion control in which the vibration energy ratio is set to 0.15 or less. Note that this vibrational energy ratio R generally varies depending on the type of fuel, type of furnace, type of burner, and operating conditions, so in order to perform appropriate combustion control in actual operation, it is necessary to It is desirable to adjust the burner position based on the vibration energy ratio R.The burner position can be controlled, for example, as shown in FIG. is guided to the detector 7, separated and amplified by the intensifier 8 into the absolute value of the reactor pressure and the pressure vibration component superimposed on it, and then sent to the frequency analyzer 9.
sent to.
周波数解析器9では振動の周波数のエネルギー密度分布
を求め、結果は演算器10に入る。演算器10では振動
の全エネルギーに対するあらかじめ設定した特定周波数
帯城の振動エネルギー積分値の比Rを出力信号として出
す。この信号は振動エネルギー設定調節器1 1に入り
、あらかじめ設定した振動エネルギー比Ro(例えば先
の0.2)の値とを比較し、その偏差信号に応じ、制限
器12を介してバーナ駆動装置4(例えば、モ−タ駆動
式、空圧・油圧駆動式)に信号を与え、同装置4を駆動
させることにより、バーナ本体3をガイドローラ5上で
前進または後退させるようになっている。The frequency analyzer 9 calculates the energy density distribution of the vibration frequency, and the result is input to the calculator 10. The arithmetic unit 10 outputs the ratio R of the integral value of vibration energy in a preset specific frequency band to the total energy of vibration as an output signal. This signal enters the vibration energy setting regulator 11, compares it with a preset value of vibration energy ratio Ro (for example, 0.2), and transmits it to the burner drive device via the limiter 12 according to the deviation signal. 4 (e.g., motor-driven, pneumatic/hydraulic-driven) and drives the device 4, the burner body 3 is moved forward or backward on the guide rollers 5.
なお、第5図に示すように、バーナ位置調節器13を制
限器12とバーナ駆動装置4の間に設け、前記信号に対
応するバーナ位置を設定し、バーナ騒動装置4に設けら
れたバーナ変位計からの位置の測定値と前記バーナ位置
設定値を比較し、偏差に応じた制御信号をバーナ駆動装
置4の与える方が実用上は好ましい。Incidentally, as shown in FIG. 5, a burner position adjuster 13 is provided between the limiter 12 and the burner drive device 4, and the burner position corresponding to the signal is set, and the burner displacement device provided in the burner disturbance device 4 is set. Practically speaking, it is preferable for the burner drive device 4 to compare the position measurement value from the meter with the burner position set value and provide the burner drive device 4 with a control signal in accordance with the deviation.
ここで、制限器12は振動エネルギー比Rあるいは検出
系統で異常な値を検出した場合でも制御系に与える外乱
を最小限に抑制するための装置で、大幅な変動を生じた
信号が入った場合に一時的にバーナ位置制御を停止させ
るためのものである(ここで最大および最小の限界値の
設定ができる)。Here, the limiter 12 is a device for minimizing the disturbance given to the control system even when an abnormal value is detected in the vibration energy ratio R or the detection system, and when a signal with a large fluctuation is received. This is to temporarily stop burner position control (maximum and minimum limit values can be set here).
以上、上記方法において燃焼徴圧振動の測定場所は振動
伝播範囲であれ‘まエアースロート内、バーナタィル内
、燃焼炉内あるいは煙道等のいずれでもよいが、燃焼状
態を十分に反映する意味では炉内での測定が最も好まし
い。As mentioned above, in the above method, the combustion pressure vibration can be measured anywhere within the vibration propagation range, such as inside the air throat, inside the burner tile, inside the combustion furnace, or in the flue. Measurement within the range is most preferred.
徴圧振動用の検出器7は水柱−50〜十6仇舷の圧力に
十分感知するもので、周波数は0〜500日2位まで検
出可能なものが望ましく、ストレィンゲージを応用した
徴圧変換器あるいは水晶変換器等により圧力振動を電気
信号にアナログ変換するものが望ましい。The pressure vibration detector 7 is one that can sufficiently detect pressures in the water column of -50 to 16 meters, and preferably can detect frequencies from 0 to 500 days, and is a pressure transducer using a strain gauge. Alternatively, it is preferable to use a crystal converter or the like to convert the pressure vibration into an analog signal into an electric signal.
振動を制御信号とする場合、炉内圧力の絶対値を含めて
炉内圧力+徴圧振動の形で用いてもよいが、実炉で燃焼
量が大幅に変動する場合、振動測定位置の問題あるいは
検出器のドリフト等を考慮すると、炉内圧力に重畳する
徴圧振動成分のみを分離してとり出す方が制御信号とし
て安定性がよい。When using vibration as a control signal, it may be used in the form of furnace pressure + pressure vibration, including the absolute value of the furnace pressure, but if the combustion amount fluctuates significantly in an actual furnace, there may be problems with the vibration measurement position. Alternatively, in consideration of detector drift and the like, it is better to isolate and extract only the pressure vibration component superimposed on the in-furnace pressure as a more stable control signal.
また制御信号とする振動の周波数帯城は0〜500HZ
ぐらいまで全体を対象としてもよいが、先の増中器8あ
るいは周波数解析器9にローパスフィルタ−あるいはバ
ンドパスフィルターを組入れて、特定な周波数あるいは
周波数帯城に限定してもよい。上記周波数解析器9は、
振動分析器を用いればよいが、リアルタイムで解析でき
ることが望ましく、トラッキングフィルタを使用したT
F振動分析 器 、 FFT ( FAST FOU
R也RTRANSFORM)式デジタル振動分析器、あ
るいはオクターブバンド型分析器等を採用することがで
きる。In addition, the frequency band of vibration used as a control signal is 0 to 500Hz.
However, a low-pass filter or a band-pass filter may be incorporated into the multiplier 8 or the frequency analyzer 9 to limit the frequency to a specific frequency or frequency band. The frequency analyzer 9 is
Although it is possible to use a vibration analyzer, it is desirable to be able to analyze it in real time.
F vibration analyzer, FFT (FAST FOU
An octave band type digital vibration analyzer, an octave band type analyzer, or the like can be employed.
振動パターンを具体的に制御信号とするためには、それ
を一義的に表現する必要があるが、この方法として次の
ことが考えられる。In order to concretely use a vibration pattern as a control signal, it is necessary to express it uniquely, and the following method can be considered as a method for this.
その漠式図を第6図に示したが、周波数解析器9でパワ
ースペクトルを求めた後、(a} 単純に特定周波数あ
るいは帯城Sの最大エネルギーレベルQを指標とする方
法(第6図a〉。The vague diagram is shown in Fig. 6, and after obtaining the power spectrum with the frequency analyzer 9, (a) a method of simply using a specific frequency or the maximum energy level Q of Obijo S as an index (Fig. a〉.
tb’ 特定周波数あるいは帯城Sの最大エネルギーレ
ベルQと他の領域の周波数の最大エネルギーレベルPと
の比Q/8を指標とする方法(第6図b)。tb' A method in which the ratio Q/8 between the maximum energy level Q of a specific frequency or band S and the maximum energy level P of frequencies in other regions is used as an index (FIG. 6b).
‘c} 特定周波数帯城Sのエネルギーの積分値EHに
よる方法(第6図c)。'c} A method using the integral value EH of the energy of a specific frequency band S (Fig. 6c).
{d} 振動の全体のエネルギーの積分値ETに対する
特定周波数帯城Sのエネルギー積分値EHの比Rによる
方法(第6図d、なお、これは先に説明した通りである
。{d} A method based on the ratio R of the energy integral value EH of the specific frequency band S to the integral value ET of the total energy of vibration (FIG. 6d, this is as explained above).
)などがある。)and so on.
ここでいう特定周波数帯城Sとは燃焼状態に対応して変
化する振動帯城のことで、上記(a章〜〔dはでのいず
れの場合でも燃焼状態を表わす指標になりうるが、実炉
のように燃焼量や他の条件が変動しやすい場合、あるい
は検出器のドリフト等も考慮すると‘Wこよる方法が最
適と考ええられる。The specific frequency band S here refers to the vibration band that changes in response to the combustion state, and can be an index representing the combustion state in any of the above (chapters a to [d), but in reality In cases where the combustion amount and other conditions are likely to fluctuate, such as in a furnace, or in consideration of detector drift, the W-based method is considered to be optimal.
これらの方法により振動パターンは一義的に表現できる
。{a〕〜{cーの方法についても第2図を見れば明ら
かであるが、さらに補足説明をすれば次のとおりである
。Vibration patterns can be expressed uniquely by these methods. Methods {a] to {c- are also clear from FIG. 2, but a supplementary explanation is as follows.
第2図はすべて燃焼条件は同一とし、バーナ位置のみを
変化させた場合の振動パターンとそのスペクトルである
。方 法 W LO. (c)パワー
d qノク 8日スペクトルaの位置(
1〕一〔B〕o.2xlo−2 o.lo 4.5x
lo−2b 〃 血−〔B〕o.4xlo−2 0.
20 9.9xlo−2c 〃 的D−〔B〕0.7
xlo‐2 0.4413.5xlo‐2d 〃 側
〕−〔B〕18xlo‐2 1.29 428xlo−
2e 〃 N〕−〔B〕2.2xlo‐2 2.2o
45.oxlo‐2以上のように〔a}〜{c}の方
法においても、バーナ位置の違いによる燃焼状態の変化
を指標化することができる。Figure 2 shows the vibration pattern and its spectrum when the combustion conditions were all the same and only the burner position was changed. Method WLO. (c) Power
d q nok 8th day spectrum a position (
1] one [B] o. 2xlo-2 o. lo 4.5x
lo-2b〃Blood-[B]o. 4xlo-2 0.
20 9.9xlo-2c 〃 D-[B]0.7
xlo-2 0.4413.5xlo-2d 〃 side]-[B]18xlo-2 1.29 428xlo-
2e 〃 N〕-[B]2.2xlo-2 2.2o
45. As in OXLO-2 and above, also in the methods [a} to {c}, changes in the combustion state due to differences in burner position can be indexed.
指標化さえできればあとは{d}と全く同様の方法で制
御することができる。なお、(d〕の方法が無次元数と
して取扱えて、懐向もはっきり出て制御信号になりやす
いことはあらためていうまでもない。As long as it can be indexed, it can be controlled in exactly the same way as {d}. It goes without saying that the method (d) can be treated as a dimensionless number, clearly shows the bias, and is easy to use as a control signal.
第7図は、燃料流量の変動に対する振動エネルギー比R
の変化の具体例を示したグラフであり、図中、‘1}は
本発明方法により、前述の振動エネルギー比Rと設定値
Roとの偏差に基づいてバーナ位置を自動調節した場合
、{2}は従来法によるもの、{3}はバーナ先端を従
来法よりも炉内側に近い位置に固定した場合である。Figure 7 shows the vibration energy ratio R for fluctuations in fuel flow rate.
1 is a graph showing a specific example of a change in . In the figure, '1} indicates {2} when the burner position is automatically adjusted based on the deviation between the vibration energy ratio R and the set value Ro using the method of the present invention. } is based on the conventional method, and {3} is the case where the burner tip is fixed at a position closer to the inside of the furnace than in the conventional method.
なお、Sはスモーク発生危険ラインを示し、振動エネル
ギー比Rが同ライン以下になると、スモークが発生する
。同図に示されるように、従来法(図中、■)では燃料
流量の多少にかかわらず、振動エネルギー比Rは高く、
特に燃料流量が低下した場合に著しくなる。また、バー
ナ位置を炉内側に近づけて固定した場合(図中、‘3}
)の振動エネルギー比Rは、燃料流量の多いときには低
いが、低燃料流量城で高くなって問題がある。■は上記
t3’において、低燃料流量域で振動エネルギー比Rが
増大する問題に対処するため、低燃料流量時を基準にし
てバーナ先端位置を変更し固定した場合である。この場
合、上記問題は解消するものの、燃料流量が増加すると
燃焼状態はスモーク発生領域に入り好ましくない。これ
に対し、本発明方法によれば、かかる弊害もなく、振動
エネルギー比Rは常に安定な設定状態に維持され、当初
設定した最適な燃焼状態が持続される。上述のように本
発明方法によれば、燃焼状態を反映する徴圧振動パター
ンの変化で、バーナ先端位置を制御することにより、常
に安定した最適な燃焼状態を維持することができる。Note that S indicates a smoke generation danger line, and when the vibration energy ratio R becomes below this line, smoke will occur. As shown in the figure, in the conventional method (■ in the figure), the vibration energy ratio R is high regardless of the fuel flow rate.
This becomes especially noticeable when the fuel flow rate decreases. Also, when the burner position is fixed close to the inside of the furnace ('3 in the figure)
) is low when the fuel flow rate is high, but becomes high when the fuel flow rate is low, which poses a problem. (2) is a case where the burner tip position is changed and fixed based on the low fuel flow rate in order to deal with the problem of the vibration energy ratio R increasing in the low fuel flow rate region at t3'. In this case, although the above problem is solved, when the fuel flow rate increases, the combustion state enters the smoke generation region, which is not preferable. On the other hand, according to the method of the present invention, there is no such problem, and the vibration energy ratio R is always maintained at a stable setting state, and the initially set optimal combustion state is maintained. As described above, according to the method of the present invention, a stable and optimal combustion state can be maintained at all times by controlling the burner tip position by changing the pressure vibration pattern that reflects the combustion state.
バーナ先端位置の制御により、燃焼状態が一定となるの
はそれによって燃料と空気の混合状態が調節されるため
である。すなわち、バーナ先端を炉内側に移動させると
、バーナタィル内での燃料と空気の混合が抑制され、燃
焼は緩慢な方向に向い、逆にバーナ先端を炉側から遠ざ
けるにつれてバーナタィル内で急激な混合がここり、急
速混合燃焼になるのでバーナ位置により燃焼状態を制御
できる。また、均熱炉等において、一定なバーナ位置に
固定されて燃焼量が変動する場合、その低下とともにバ
ーナタィル内での混合割合が増加することになり、最大
燃焼量時よりも見かけ上バーナ位置が炉側から遠ざかっ
たことになって、燃焼性は急激な状態に変化することに
なる。The combustion state is kept constant by controlling the position of the burner tip because the mixing state of fuel and air is thereby adjusted. In other words, when the burner tip is moved toward the inside of the furnace, the mixing of fuel and air within the burner tile is suppressed, resulting in slower combustion; conversely, as the burner tip is moved away from the furnace side, rapid mixing occurs within the burner tile. At this point, rapid mixed combustion occurs, so the combustion state can be controlled by the burner position. In addition, in soaking furnaces, etc., when the burner position is fixed at a constant position and the combustion rate fluctuates, the mixing ratio in the burner tile increases as the burner position decreases, and the burner position appears to be lower than when the burner is at maximum combustion rate. As it moves away from the furnace side, the combustibility changes rapidly.
このような場合にはバーナ位置を炉内側へ移動すれば燃
焼状態をもとの状態に戻すことができる。なお、本発明
方法は、炉の種類・型式、燃料の種類等による制限をう
けず、各種工業用燃焼炉において、気体、液体の種々の
燃料を用いて燃焼を行なう場合に適宜採用することがで
きる。In such a case, the combustion state can be returned to its original state by moving the burner position to the inside of the furnace. The method of the present invention is not limited by the type/model of the furnace, the type of fuel, etc., and can be appropriately adopted in various industrial combustion furnaces when combustion is performed using various gaseous and liquid fuels. can.
次に実施例を挙げて本発明方法を具体的に説明する。Next, the method of the present invention will be specifically explained with reference to Examples.
実施例
下記の仕様を有する灼熱炉において、燃料としてミナス
重油を用いて燃焼を行なった。EXAMPLE Combustion was carried out in a scorching furnace having the following specifications using Minas heavy oil as fuel.
その際、あらかじめ求めておいた最大燃焼条件における
最適燃焼状態の振動エネルギー比に基づき、振動エネル
ギー比の経時的変化に対応してバーナ先端位置を自動的
制御することにより、振動エネルギー比を0.2に維持
するよう燃焼状態を制御した。均熱炉の仕様炉型式:上
部2方向焚、炉内容種:660び×2650W×387
5日、燃料使用量0〜400(1/比)燃焼条件バーナ
:高圧蒸気贋霧式、アトマィズ:蒸気、排ガス02:3
〜4%、2次空気温度:750℃、振動測定場所:ェア
スロート上記燃焼試験結果を第8図に示す。At that time, based on the vibration energy ratio of the optimum combustion state under the maximum combustion condition determined in advance, the position of the burner tip is automatically controlled in response to the change in vibration energy ratio over time, thereby reducing the vibration energy ratio to 0. The combustion condition was controlled to maintain the temperature at 2. Specifications of soaking furnace Furnace type: Upper 2-way firing, Furnace type: 660 x 2650 W x 387
5th, Fuel consumption 0-400 (1/ratio) Combustion conditions Burner: High pressure steam mist type, Atomization: Steam, Exhaust gas 02:3
~4%, secondary air temperature: 750°C, vibration measurement location: air throat The results of the above combustion test are shown in FIG.
同図1は燃料流量変化、瓜ま振動エネルギー比、皿まバ
ーナ位置制御を示したグラフで、Wは参考までにNOK
の変化を示したものである。なお、図1、0、mおよび
W中、{11は本発明方法によるもの、【狐ま従来法に
よるものである。また、図mのバーナ位置移動距離は炉
内方向への移動距離を示し、従来法{2}では固定し、
本発明方法では、図01こ示す振動エネルギー比の変化
に対応してバーナ位置を約62仇舷の範囲で移動させた
ものである。同図0から明らかなように、従来法では燃
料流量の経時的変動に伴ない振動エネルギー比は増大し
、燃料流量3001/日ですでに0.4に達している。
これに対し、本発明方法によれば、振動エネルギー比は
ほとんど変化せず、設定値の0.2の状態を維持してお
り、燃焼は当初設定した最適な状態が持続されたことを
示している。なお、この場合の燃料の使用量は、同図1
から明らかなように減少しており、約8%の燃料節約効
果があった。Figure 1 is a graph showing fuel flow rate changes, melon vibration energy ratio, and countersunk burner position control, where W is NOK for reference.
This shows the changes in Note that in FIGS. 1, 0, m, and W, {11 is a result of the method of the present invention, and {11 is a result of the conventional method. In addition, the burner position movement distance in Figure m indicates the movement distance in the direction of the furnace, and in the conventional method {2}, it is fixed,
In the method of the present invention, the burner position is moved within a range of about 62 m in response to the change in the vibration energy ratio shown in FIG. As is clear from FIG. 0, in the conventional method, the vibration energy ratio increases as the fuel flow rate changes over time, and has already reached 0.4 at a fuel flow rate of 3001/day.
On the other hand, according to the method of the present invention, the vibration energy ratio hardly changed and remained at the set value of 0.2, indicating that the optimum combustion state initially set was maintained. There is. The amount of fuel used in this case is shown in Figure 1.
As can be seen from the figure, there was a fuel saving effect of approximately 8%.
また、同図Wに示したN○×の生成量も約8岬pmの一
定の状態となっており、公害防止上の効果もある。以上
のように、本発明によれば、バーナ先端位置の制御によ
り、燃料と空気との混合が常に好適な状態に維持される
ので、燃焼状態も安定化し、また、バーナを炉内側へ前
進させた場合には、低燃料流量においても緩慢な燃焼状
態となり、輝炎熱効率が高められる効果も得られるほか
、公害防止上のN○kの抑制効果も期待できる。In addition, the amount of N○× produced as shown in W in the figure is also constant at about 8 pm, which is also effective in preventing pollution. As described above, according to the present invention, the mixture of fuel and air is always maintained in a suitable state by controlling the position of the burner tip, so the combustion state is stabilized, and the burner is moved forward toward the inside of the furnace. In this case, a slow combustion state occurs even at a low fuel flow rate, and an effect of increasing the luminous flame thermal efficiency can be obtained, as well as an effect of suppressing N○k in terms of pollution prevention.
また、燃焼状態を直接反映する信号により、燃焼状態を
制御することに基本をおいているので、燃焼量以外の操
業因子が変動してもそれらを含めて燃焼状態が最適とな
るよう制御される大きいメリットがある。In addition, since the combustion state is basically controlled using a signal that directly reflects the combustion state, even if operating factors other than the combustion amount fluctuate, the combustion state is controlled to be optimal even if operating factors other than the combustion amount change. There are big benefits.
第1図は燃焼炉のバーナ部を示す側面概要図、第2図A
は燃焼試験においてバーナ位置を移動した場合の燃焼徴
圧振動波形、同図Bは波形の解析結果でパワースペクト
ルを示すグラフ、第3図1は燃料流量とバーナ位置の経
時変化を模式的に示すグラフ、同図0‘ま振動エネルギ
ー比と炉内温度の経時変化を模式的に示す遇ラフ、第4
図は燃焼量別にみた振動エネルギー比とバーナ位置の関
係を示すグラフ、第5図は振動によるバーナ位置制御の
具体的構成図、第6図は振動パターンの解析模式図、第
7図は具体的に重油流量と振動エネルギー比の関係を示
すグラフ、第8図1は均熱炉における重油流量の経時変
化を示すグラフ、同図0は振動エネルギー比の変化を示
すグラフ、同図mはバーナ位置の変化を示すグラフ、同
図WはN0×排出濃度の経時変化を示すグラフである。
1:燃焼炉、2:バーナタィル、3:バーナ、4:バー
ナ駆動装置、6:炉内圧力サンプリングプローブ、7:
検出器、8:増幅器、9:周波数解析器、10:演算器
、11:振動エネルギー設定調節器。第1図
第2図
第3図
第4図
第5図
第6図
第了図
第8図Figure 1 is a schematic side view showing the burner section of the combustion furnace, Figure 2A
is the combustion pressure oscillation waveform when the burner position is moved in the combustion test, Figure B is a graph showing the power spectrum as a result of waveform analysis, and Figure 3 1 schematically shows the change in fuel flow rate and burner position over time. Graph, 4th rough diagram schematically showing the change in vibration energy ratio and furnace temperature over time.
The figure is a graph showing the relationship between vibration energy ratio and burner position for each combustion amount, Figure 5 is a concrete configuration diagram of burner position control using vibration, Figure 6 is a schematic analysis diagram of vibration patterns, and Figure 7 is a concrete diagram. Figure 8 is a graph showing the relationship between heavy oil flow rate and vibration energy ratio, Figure 8 1 is a graph showing changes over time in heavy oil flow rate in a soaking furnace, Figure 8 is a graph showing changes in vibration energy ratio, and m in Figure 8 is a graph showing the change in vibration energy ratio. Figure W is a graph showing changes in NOx discharge concentration over time. 1: Combustion furnace, 2: Burner tile, 3: Burner, 4: Burner drive device, 6: Furnace pressure sampling probe, 7:
Detector, 8: Amplifier, 9: Frequency analyzer, 10: Arithmetic unit, 11: Vibration energy setting regulator. Figure 1 Figure 2 Figure 3 Figure 4 Figure 5 Figure 6 Completed Figure 8
Claims (1)
ナから噴射される燃料流と、燃焼用空気供給口から噴射
される空気流とを混合させて燃焼を行なわせるにあたり
、炉内圧力振動を検出してその振動波形のフーリエ解析
を行ない、目的とする燃焼状態の振動波形に対応して、
予じめ定められる周波数分布,周波数のエネルギー分布
あるいは特定の周波数帯域の振動エネルギーのいずれか
を設定値とし、この設定値と各燃焼状態の振動波形に基
づいて求められる設定値に対応した値とを比較し、その
比較結果に基づいて燃焼状態を目的とする燃焼状態に維
持すべく各燃焼状態における前記バーナタイル孔内のバ
ーナ先端位置を変化させるようにしたことを特徴とする
燃焼炉における燃焼状態の制御方法。 2 各種工業用燃焼炉においてバーナタイル孔内のバー
ナから噴射される燃料流と、燃焼用空気供給口から噴射
される空気流とを混合させて燃焼を行なわせるにあたり
、、炉内圧力に重畳した微小圧力振動を検出しその信号
に基づいて燃焼状態を制御する方法であつて、炉内圧力
振動のうち少くとも燃焼状態が変化する場合にそれに応
じて振動パターンが変化する周波数帯域を予じめ検出し
、燃焼炉の1ヒートサイクルのうちの目的とする燃焼状
態における振動波形のフーリエ解析を行ない、得られた
パワースペクトルから振動の全体のエネルギーの積分値
に対する前記特定周波数帯域のエネルギーの積分値の比
を設定値とし、各燃焼状態における炉内圧力振動から同
様の振動波形のフーリエ解析をリアルタイムで実施し、
それによつて得られる各燃焼状態における振動の全体の
エネルギーの積分値に対する前記特定周波数帯域の積分
値の比と、前記設定値との偏差に応じて、各燃焼状態に
おける前記バーナタイル孔内のバーナ先端位置を変化さ
せるようにしたことを特徴とする燃焼炉における燃焼状
態の制御方法。[Scope of Claims] 1. In various industrial combustion furnaces, in order to perform combustion by mixing the fuel flow injected from the burner in the burner tile hole and the air flow injected from the combustion air supply port, the furnace The internal pressure vibration is detected and the vibration waveform is subjected to Fourier analysis, and the vibration waveform corresponding to the desired combustion state is determined.
Either a predetermined frequency distribution, frequency energy distribution, or vibration energy in a specific frequency band is used as a set value, and a value corresponding to the set value obtained based on this set value and the vibration waveform of each combustion state is set. and, based on the comparison results, change the position of the burner tip in the burner tile hole in each combustion state in order to maintain the combustion state at the target combustion state. How to control the state. 2. In various industrial combustion furnaces, when the fuel flow injected from the burner in the burner tile hole and the air flow injected from the combustion air supply port are mixed to perform combustion, the pressure in the furnace is This is a method of detecting minute pressure vibrations and controlling the combustion state based on the signal, in which the frequency band in which the vibration pattern changes in response to at least a change in the combustion state of the pressure vibration in the furnace is determined in advance. Detect and perform Fourier analysis of the vibration waveform in the desired combustion state in one heat cycle of the combustion furnace, and from the obtained power spectrum, calculate the integral value of the energy in the specific frequency band with respect to the integral value of the entire vibration energy. Using the ratio of
The burner in the burner tile hole in each combustion state is determined according to the deviation between the set value and the ratio of the integral value of the specific frequency band to the integral value of the entire vibration energy in each combustion state obtained thereby. A method for controlling the combustion state in a combustion furnace, characterized by changing the position of the tip.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3476479A JPS6040566B2 (en) | 1979-03-24 | 1979-03-24 | Method for controlling combustion conditions in a combustion furnace |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3476479A JPS6040566B2 (en) | 1979-03-24 | 1979-03-24 | Method for controlling combustion conditions in a combustion furnace |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS55126732A JPS55126732A (en) | 1980-09-30 |
| JPS6040566B2 true JPS6040566B2 (en) | 1985-09-11 |
Family
ID=12423367
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3476479A Expired JPS6040566B2 (en) | 1979-03-24 | 1979-03-24 | Method for controlling combustion conditions in a combustion furnace |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6040566B2 (en) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5623629A (en) * | 1979-08-04 | 1981-03-06 | Babcock Hitachi Kk | Monitoring device for combustion vibration |
-
1979
- 1979-03-24 JP JP3476479A patent/JPS6040566B2/en not_active Expired
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS55126732A (en) | 1980-09-30 |
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