JPS636773B2 - - Google Patents
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- Publication number
- JPS636773B2 JPS636773B2 JP54099111A JP9911179A JPS636773B2 JP S636773 B2 JPS636773 B2 JP S636773B2 JP 54099111 A JP54099111 A JP 54099111A JP 9911179 A JP9911179 A JP 9911179A JP S636773 B2 JPS636773 B2 JP S636773B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- intensity
- frequency
- total fluctuation
- furnace
- signal
- Prior art date
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- Expired
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Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
- F23N—REGULATING OR CONTROLLING COMBUSTION
- F23N5/00—Systems for controlling combustion
- F23N5/16—Systems for controlling combustion using noise-sensitive detectors
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
- F23N—REGULATING OR CONTROLLING COMBUSTION
- F23N2225/00—Measuring
- F23N2225/04—Measuring pressure
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Control Of Combustion (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は、ボイラ装置などの火炉内において発
生する共鳴による燃焼振動を予測するための監視
装置に関する。
生する共鳴による燃焼振動を予測するための監視
装置に関する。
共鳴による燃焼振動はロケツト、ジエツトエン
ジン、ボイラ装置、工業用加熱炉などでしばしば
発生する現象で、多くの場合機器、装置の破損や
騒音を招くためその対策が要望されている。これ
らのなかでも特にボイラ装置や工業用加熱炉など
の比較的大規模な固定燃焼装置は、立地条件に合
わせて火炉形状・構造が変化すること、公害防止
のために改造が施こされていることなどから共鳴
による燃焼振動が発生し易い。この共鳴による燃
焼振動は、燃焼状態の変化により火炉内で圧力変
動が生じ、それによつて発生した圧力波の振動周
波数がその火炉固有の共鳴周波数に近づいたとき
に急に圧力波どうしが共鳴し合つて生じる振動
で、燃焼操作条件のごく一部で振動現象が発生
し、その他の条件では安定に燃焼する。従来では
この燃焼振動を予知することができず、振動によ
る各種のトラブルが生じていた。
ジン、ボイラ装置、工業用加熱炉などでしばしば
発生する現象で、多くの場合機器、装置の破損や
騒音を招くためその対策が要望されている。これ
らのなかでも特にボイラ装置や工業用加熱炉など
の比較的大規模な固定燃焼装置は、立地条件に合
わせて火炉形状・構造が変化すること、公害防止
のために改造が施こされていることなどから共鳴
による燃焼振動が発生し易い。この共鳴による燃
焼振動は、燃焼状態の変化により火炉内で圧力変
動が生じ、それによつて発生した圧力波の振動周
波数がその火炉固有の共鳴周波数に近づいたとき
に急に圧力波どうしが共鳴し合つて生じる振動
で、燃焼操作条件のごく一部で振動現象が発生
し、その他の条件では安定に燃焼する。従来では
この燃焼振動を予知することができず、振動によ
る各種のトラブルが生じていた。
本発明の目的は、このような従来技術の欠点を
解消し、共鳴による燃焼振動の発生を予知する監
視装置を提供するにある。
解消し、共鳴による燃焼振動の発生を予知する監
視装置を提供するにある。
この目的を達成するため、本発明は、火炉内の
圧力変動を検出して電気信号に変換して出力する
検出手段と、該検出手段からの信号を入力して予
め設定された当該火炉個有の共鳴周波数を選出す
ることのできる共鳴周波数分析選出手段と、前記
検出手段からの信号を入力して全変動周波数強度
を測定する全変動強度測定手段と、前記共鳴周波
数分析選出手段から出力された選出共鳴周波数強
度と前記全変動強度測定手段から出力された全変
動周波数強度との割合を求めて、その値が所定値
を超えているか否かを判断する共鳴振動判断手段
とを備えたことを特徴とする。
圧力変動を検出して電気信号に変換して出力する
検出手段と、該検出手段からの信号を入力して予
め設定された当該火炉個有の共鳴周波数を選出す
ることのできる共鳴周波数分析選出手段と、前記
検出手段からの信号を入力して全変動周波数強度
を測定する全変動強度測定手段と、前記共鳴周波
数分析選出手段から出力された選出共鳴周波数強
度と前記全変動強度測定手段から出力された全変
動周波数強度との割合を求めて、その値が所定値
を超えているか否かを判断する共鳴振動判断手段
とを備えたことを特徴とする。
共鳴による燃焼振動を予測する手段として、火
炉内での圧力振動を測定する方法、発熱率の変動
を光学的に検出する方法、炉体の振動加速度を測
定する方法などが考えられ、また検出値の処理の
仕方としてアナログ処理あるいはデイジタル処理
などがある。本発明者らはこれらの方法について
諸種研究を重ねた結果、火炉内の圧力振幅を測定
する方法では、平均振幅値に占める共鳴周波数の
振幅値の割合が80％を超えると共鳴による燃焼振
動の発生率が極めて高いことを解明した。
炉内での圧力振動を測定する方法、発熱率の変動
を光学的に検出する方法、炉体の振動加速度を測
定する方法などが考えられ、また検出値の処理の
仕方としてアナログ処理あるいはデイジタル処理
などがある。本発明者らはこれらの方法について
諸種研究を重ねた結果、火炉内の圧力振幅を測定
する方法では、平均振幅値に占める共鳴周波数の
振幅値の割合が80％を超えると共鳴による燃焼振
動の発生率が極めて高いことを解明した。
図は本発明の実施例に係る監視システムの系統
図である。
図である。
ボイラ装置１における火炉内の圧力変動は圧力
変換器用プローブ２によつて測定され、検出値は
動歪計、歪ゲージ式圧力変換器などからなる変換
器本体３に送られる。変換器本体３からは検出値
がアナログ量として出力され、周波数分析器４と
全変動強度測定器６にそれぞれ入力される。周波
数分析器４は、入力されたアナログ信号をアナロ
グ量のままで各周波数成分に分析される。この周
波数分析器４には、各周波数出力から任意または
火炉形状によつて予め設定された共鳴周波数を選
出するための周波数選出入力装置５が設けてあ
る。従つて周波数分析器４は変換器本体３からの
出力信号を各周波数成分に分析して、特定の共鳴
周波数のものを選出することができる。前記全変
動強度測定器６は火炉内の圧力変動時における周
波数成分強度の総和値を測定するもので、変換器
本体３から入力されたアナログ信号がアナログ量
のままで処理される。このように周波数分析器４
および全変動強度測定器６での処理をアナログ処
理にすれば、処理時間が極めて短く、時差の少な
い監視ならびに制御が行なわれる。周波数分析器
４および全変動強度測定器６に周波数の設定、平
均操作が可能なようにすると望ましい。
変換器用プローブ２によつて測定され、検出値は
動歪計、歪ゲージ式圧力変換器などからなる変換
器本体３に送られる。変換器本体３からは検出値
がアナログ量として出力され、周波数分析器４と
全変動強度測定器６にそれぞれ入力される。周波
数分析器４は、入力されたアナログ信号をアナロ
グ量のままで各周波数成分に分析される。この周
波数分析器４には、各周波数出力から任意または
火炉形状によつて予め設定された共鳴周波数を選
出するための周波数選出入力装置５が設けてあ
る。従つて周波数分析器４は変換器本体３からの
出力信号を各周波数成分に分析して、特定の共鳴
周波数のものを選出することができる。前記全変
動強度測定器６は火炉内の圧力変動時における周
波数成分強度の総和値を測定するもので、変換器
本体３から入力されたアナログ信号がアナログ量
のままで処理される。このように周波数分析器４
および全変動強度測定器６での処理をアナログ処
理にすれば、処理時間が極めて短く、時差の少な
い監視ならびに制御が行なわれる。周波数分析器
４および全変動強度測定器６に周波数の設定、平
均操作が可能なようにすると望ましい。
周波数分析器４から出力された選出共鳴周波数
強度と、全変動強度測定器６から出力された全変
動周波数強度は演算装置７に入力され、全変動周
波数強度に対する選出周波数強度の割合が求めら
れる。この演算装置７には、ボイラ装置１の規模
や型式などによつて選出周波数強度／全変動周波
数強度の比率の基準値が予め設定されて記憶され
ており、前記演算によつて求められた値がこの基
準値を超えているか否か比較判断される。例えば
基準値が80％の場合、演算値がそれより低い場合
には共鳴による燃焼振動が生じる懸念は現在のと
ころないことを意味し、演算値が基準値を超えて
いる場合には共鳴による燃焼振動が生じる懸念が
あるかあるいはすでに生じていることを示す。基
準値と演算値の比較結果は表示装置８に表示され
るとともに、演算値が基準値を超えている場合に
は表示装置８からアラーム信号などの警報が発せ
られるようになつている。また演算値が基準値を
超えている場合には警報信号がボイラ制御装置９
に入力され、制御装置９の指令によりボイラ装置
１の燃料系統操作端および（あるいは）気体系統
操作端が自動的に調整され、火炉内での共鳴によ
る燃焼振動が回避される。
強度と、全変動強度測定器６から出力された全変
動周波数強度は演算装置７に入力され、全変動周
波数強度に対する選出周波数強度の割合が求めら
れる。この演算装置７には、ボイラ装置１の規模
や型式などによつて選出周波数強度／全変動周波
数強度の比率の基準値が予め設定されて記憶され
ており、前記演算によつて求められた値がこの基
準値を超えているか否か比較判断される。例えば
基準値が80％の場合、演算値がそれより低い場合
には共鳴による燃焼振動が生じる懸念は現在のと
ころないことを意味し、演算値が基準値を超えて
いる場合には共鳴による燃焼振動が生じる懸念が
あるかあるいはすでに生じていることを示す。基
準値と演算値の比較結果は表示装置８に表示され
るとともに、演算値が基準値を超えている場合に
は表示装置８からアラーム信号などの警報が発せ
られるようになつている。また演算値が基準値を
超えている場合には警報信号がボイラ制御装置９
に入力され、制御装置９の指令によりボイラ装置
１の燃料系統操作端および（あるいは）気体系統
操作端が自動的に調整され、火炉内での共鳴によ
る燃焼振動が回避される。
火炉内の圧力変動の検出装置として、振動加速
度計、騒音計、振動計を用いることもでき、また
光電子増倍管や紫外線、赤外線、可視光線検出用
のトランジスタ及び検知管を用いることもでき
る。さらに前記表示装置には検出周波数強度およ
び全振動周波数強度も合わせて表示することも可
能である。
度計、騒音計、振動計を用いることもでき、また
光電子増倍管や紫外線、赤外線、可視光線検出用
のトランジスタ及び検知管を用いることもでき
る。さらに前記表示装置には検出周波数強度およ
び全振動周波数強度も合わせて表示することも可
能である。
本発明は前述のような構成になつており、共鳴
による燃焼振動の発生を予知することができ、振
動によるトラブルが解消される。
による燃焼振動の発生を予知することができ、振
動によるトラブルが解消される。
図は本発明の実施例に係る燃焼振動監視システ
ムの系統図である。 １……ボイラ装置、２……圧力変換器用プロー
ブ、３……変換器本体、４……周波数分析器、５
……周波数選出入力装置、６……全変動強度測定
器、７……演算装置。
ムの系統図である。 １……ボイラ装置、２……圧力変換器用プロー
ブ、３……変換器本体、４……周波数分析器、５
……周波数選出入力装置、６……全変動強度測定
器、７……演算装置。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 火炉内の圧力変動を検出して電気信号に変換
して出力する検出手段と、該検出手段からの信号
を入力して予め設定されている当該火炉個有の共
鳴周波数を選出することのできる共鳴周波数分析
選出手段と、前記検出手段からの信号を入力して
全変動周波数強度を測定する全変動強度測定手段
と、前記共鳴周波数分析選出手段から出力された
選出共鳴周波数強度と前記全変動強度測定手段か
ら出力された全変動周波数強度との割合を求め
て、その値が所定値を超えているか否かを判断す
る共鳴振動判断手段とを備えていることを特徴と
する燃焼振動監視装置。 ２ 特許請求の範囲第１項において、前記検出手
段から出力されて前記共鳴周波数分析選出手段お
よび全変動強度測定手段に入力される信号がアナ
ログ信号であることを特徴とする燃焼振動監視装
置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9911179A JPS5623629A (en) | 1979-08-04 | 1979-08-04 | Monitoring device for combustion vibration |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9911179A JPS5623629A (en) | 1979-08-04 | 1979-08-04 | Monitoring device for combustion vibration |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5623629A JPS5623629A (en) | 1981-03-06 |
| JPS636773B2 true JPS636773B2 (ja) | 1988-02-12 |
Family
ID=14238702
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9911179A Granted JPS5623629A (en) | 1979-08-04 | 1979-08-04 | Monitoring device for combustion vibration |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5623629A (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS61101244U (ja) * | 1984-12-06 | 1986-06-27 | ||
| JP7591347B2 (ja) * | 2019-12-26 | 2024-11-28 | 川崎重工業株式会社 | 衝撃波式スートブロワを備えるボイラシステムおよびその運転方法 |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6040566B2 (ja) * | 1979-03-24 | 1985-09-11 | 株式会社神戸製鋼所 | 燃焼炉における燃焼状態の制御方法 |
-
1979
- 1979-08-04 JP JP9911179A patent/JPS5623629A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5623629A (en) | 1981-03-06 |
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