バーナの制御方法
【課題】 安定した燃焼状態を維持しつつ、効果的に有害物質の低減化を実現可能なバーナの制御方法を提供することを課題とする。
【解決手段】 本発明は、バーナから燃料を噴出する燃料噴出工程（Ｓ１０２）と、前記バーナからの燃料に対して着火を行う着火工程（Ｓ１０２）と、前記バーナにて形成される火炎に対して液体を添加する液体添加工程（Ｓ１０４）とを備えたバーナの制御方法であって、前記バーナにて形成される火炎が安定したか否かを判断する火炎判断工程（Ｓ１０３）を有し、前記火炎判断工程（Ｓ１０３）にて前記火炎の安定状態が確認された後、前記液体添加工程（Ｓ１０４）が行われることを特徴としている。
【解決手段】 本発明は、バーナから燃料を噴出する燃料噴出工程（Ｓ１０２）と、前記バーナからの燃料に対して着火を行う着火工程（Ｓ１０２）と、前記バーナにて形成される火炎に対して液体を添加する液体添加工程（Ｓ１０４）とを備えたバーナの制御方法であって、前記バーナにて形成される火炎が安定したか否かを判断する火炎判断工程（Ｓ１０３）を有し、前記火炎判断工程（Ｓ１０３）にて前記火炎の安定状態が確認された後、前記液体添加工程（Ｓ１０４）が行われることを特徴としている。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、バーナの制御方法に関するものである。より具体的には、例えば、ボイラに用いられるバーナ（低ＮＯｘバーナ）の制御方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来から、環境保護のために、ボイラやガスタービン等の燃焼ガス（排ガス）中のＮＯｘについては、その低減が義務付けられている。そのため、我国においては、種々の低ＮＯｘ化技術の開発が進められている。
【０００３】
ＮＯｘの発生要因は、燃焼時の高温火炎によって空気中の窒素が酸化することである。したがって、ＮＯｘの発生を低減させるためには、ボイラ等を構成するバーナにて形成される火炎の温度を低下させること、すなわち、高温火炎の発生をなくすことが効果的である。
【０００４】
このような考えに基づき、低ＮＯｘ化技術の一つとして、バーナにて形成される火炎に対して水を噴霧することにより火炎の温度を低下させる技術が、従来から知られている。
【０００５】
しかしながら、単にバーナの火炎に対して水を噴霧しても、安定した燃焼状態を得ることができない場合がある。つまり、水を噴霧することによって、火炎温度の低下を実現したとしても、安定した燃焼状態を得ることができずに、逆に煤やＣＯ等の有害物質が増加するという問題がある。
【０００６】
すなわち、従来技術においては、安定した燃焼状態とＮＯｘの低減化とを高いレベルで達成することができなかった。
【０００７】
【特許文献１】特開平９−２２９３６２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
そこで、本発明は、上記従来技術の問題を解決するためになされたものであって、安定した燃焼状態を維持しつつ、効果的に有害物質の低減化を実現可能なバーナの制御方法を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明は、上記課題を解決するためになされたものであり、バーナから燃料を噴出する燃料噴出工程と、前記バーナからの燃料に対して着火を行う着火工程と、前記バーナにて形成される火炎に対して液体を添加する液体添加工程とを備えたバーナの制御方法であって、前記バーナにて形成される火炎が安定したか否かを判断する火炎判断工程を有し、前記火炎判断工程にて前記火炎の安定状態が確認された後、前記液体添加工程が行われることを特徴としている。
【００１０】
このような構成によれば、前記火炎判断工程にて前記バーナにて形成される火炎が安定していることを確認した後に前記液体添加工程が行われるため、前記液体添加による前記バーナの失火・不着火等をなくすことができる。すわなち、この構成によれば、前記バーナにおける火炎が安定した状態で前記液体の添加が行われるため、安定した燃焼状態を維持しつつ、効果的に有害物質の低減化を実現することができる。より具体的には、安定した火炎が前記液体の添加により冷却されることによって（火炎温度の低下によって）、ＮＯｘの低減が図られ、火炎の燃焼状態が安定化することによって、煤やＣＯの増加を防ぐことができる。
【００１１】
また、本発明は、上記課題を解決するためになされたものであり、バーナから燃料を噴出する燃料噴出工程と、前記バーナからの燃料に対して着火を行う着火工程と、前記バーナにて形成される火炎に対して液体を添加する液体添加工程とを備えたバーナの制御方法であって、前記バーナにて形成される火炎が安定したか否かを判断する火炎判断工程と、前記バーナから噴出される前記燃料の噴出量を変化させる移行工程とを有し、前記移行工程時には前記液体添加工程を中断させ、前記移行工程後、前記火炎判断工程にて前記火炎の安定状態が確認された後、前記液体添加工程が行われることを特徴としている。
【００１２】
このような構成によれば、前記移行工程時には前記液体添加工程を中断し、前記移行工程後、前記火炎判断工程にて前記火炎が安定していることを確認した後に前記液体添加工程が行われるため、前記移行工程前後における前記バーナの失火・不着火等をなくすことができる。すわなち、この構成によれば、前記移行工程時においては前記液体添加工程を中断し、前記移行工程後に前記バーナにおける火炎が安定した状態で前記液体の添加が再開されるため、より不安定になりがちな前記移行工程前後においても、安定した燃焼状態を維持しつつ、効果的に有害物質の低減化を実現することができる。先述したように、安定した火炎が前記液体の添加により冷却されることによって（火炎温度の低下によって）、ＮＯｘの低減が図られ、火炎の燃焼状態が安定化することによって、煤やＣＯの増加を防ぐことができる。
【００１３】
さらに、本発明は、上記課題を解決するためになされたものであり、バーナから燃料を噴出する燃料噴出工程と、前記バーナからの燃料に対して着火を行う着火工程と、前記バーナにて形成される火炎に対して液体を添加する液体添加工程とを備えたバーナの制御方法であって、前記バーナにて形成される火炎が安定したか否かを判断する火炎判断工程と、前記バーナから噴出される前記燃料の噴出量を変化させる移行工程とを有し、前記着火工程後、前記火炎判断工程にて前記火炎の安定状態が確認された後、前記液体添加工程が行われ、前記移行工程時には前記液体添加工程を中断させ、前記移行工程後、前記火炎判断工程にて前記火炎の安定状態が確認された後、前記液体添加工程が再開されることを特徴としている。
【００１４】
このような構成によれば、前記着火工程後、前記火炎判断工程にて前記バーナにて形成される火炎が安定していることを確認した後に前記液体添加工程が行われるため、火炎が不安定になりがちな前記着火工程前後において、前記液体添加による前記バーナの失火・不着火等をなくすことができる。すわなち、この構成によれば、着火工程後、前記バーナにおける火炎が安定した状態で前記液体の添加が行われるため、安定した燃焼状態を維持しつつ、効果的に有害物質の低減化を実現することができる。
また、このような構成によれば、前記移行工程時には前記液体添加工程を中断し、前記移行工程後、前記火炎判断工程にて前記火炎が安定していることを確認した後に前記液体添加工程が行われるため、火炎が不安定になりがちな前記移行工程前後において、前記バーナの失火・不着火等をなくすことができる。すわなち、この構成によれば、前記移行工程時には前記液体添加工程を中断し、前記移行工程後、前記バーナにおける火炎が安定した状態で前記液体添加工程が再開される。したがって、より不安定になりがちな前記移行工程前後においても、安定した燃焼状態を維持しつつ、効果的に有害物質の低減化を実現することができる。
【００１５】
本発明にかかるバーナの制御方法においては、前記火炎判断工程が、前記着火工程後の経過時間に基づいて行われる構成であることが好ましい。すなわち、前記着火工程後、一定の時間が経過したことに基づいて、前記バーナにて形成される火炎が安定したことを判断する構成であることが好ましい。
【００１６】
また、本発明にかかるバーナの制御方法においては、前記火炎判断工程が、前記移行工程後の経過時間に基づいて行われる構成であることが好ましい。すなわち、前記移行工程後、一定の時間が経過したことに基づいて、前記バーナにて形成される火炎が安定したことを判断する構成であることが好ましい。
【００１７】
さらに、本発明にかかるバーナの制御方法においては、前記火炎判断工程が、バーナ下流側の圧力変動状態に基づいて行われる構成であることが好ましい。すなわち、前記バーナ下流側の圧力変動が所定範囲内に収まったことに基づいて（換言すれば、前記バーナ下流側の圧力変動が安定化したことに基づいて）、前記バーナにて形成される火炎が安定したことを判断する構成であることが好ましい。例えば、本発明にかかるバーナをボイラに設置する場合には、この「バーナ下流側の圧力変動」とは、「炉内の圧力変動」であることが好ましい。
【発明の効果】
【００１８】
本発明によれば、安定した燃焼状態を維持しつつ、効果的に有害物質の低減化を実現可能なバーナの制御方法を得ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
以下、本発明の実施形態について説明する。
【００２０】
まず、本実施形態の第一態様は、バーナから燃料を噴出する燃料噴出工程と、前記バーナからの燃料に対して着火を行う着火工程と、前記バーナにて形成される火炎に対して液体を添加する液体添加工程とを備えたバーナの制御方法であって、前記バーナにて形成される火炎が安定したか否かを判断する火炎判断工程を有し、前記火炎判断工程にて前記火炎の安定状態が確認された後、前記液体添加工程が行われることを特徴としている。
【００２１】
また、本実施形態の第二態様は、バーナから燃料を噴出する燃料噴出工程と、前記バーナからの燃料に対して着火を行う着火工程と、前記バーナにて形成される火炎に対して液体を添加する液体添加工程とを備えたバーナの制御方法であって、前記バーナにて形成される火炎が安定したか否かを判断する火炎判断工程と、前記バーナから噴出される前記燃料の噴出量を変化させる移行工程とを有し、前記移行工程時には前記液体添加工程を中断させ、前記移行工程後、前記火炎判断工程にて前記火炎の安定状態が確認された後、前記液体添加工程が行われることを特徴としている。
【００２２】
さらに、本実施形態の第三態様は、バーナから燃料を噴出する燃料噴出工程と、前記バーナからの燃料に対して着火を行う着火工程と、前記バーナにて形成される火炎に対して液体を添加する液体添加工程とを備えたバーナの制御方法であって、前記バーナにて形成される火炎が安定したか否かを判断する火炎判断工程と、前記バーナから噴出される前記燃料の噴出量を変化させる移行工程とを有し、前記着火工程後、前記火炎判断工程にて前記火炎の安定状態が確認された後、前記液体添加工程が行われ、前記移行工程時には前記液体添加工程を中断させ、前記移行工程後、前記火炎判断工程にて前記火炎の安定状態が確認された後、前記液体添加工程が再開されることを特徴としている。
【００２３】
また、本実施形態の第四態様にかかるバーナの制御方法は、第一態様または第三態様の構成において、前記火炎判断工程が、前記着火工程後の経過時間に基づいて行われることを特徴としている。
【００２４】
さらに、本実施形態の第五態様にかかるバーナの制御方法は、第二態様または第三態様の構成において、前記火炎判断工程が、前記移行工程後の経過時間に基づいて行われることを特徴としている。
【００２５】
また、本実施形態の第六態様にかかるバーナの制御方法は、第一態様から第三態様のいずれかの構成において、前記火炎判断工程が、バーナ下流側の圧力変動に基づいて行われることを特徴としている。
【００２６】
＜第一実施例＞
以下、図面に基づき、本発明の第一実施例について説明する。より具体的には、本発明にかかるバーナの制御方法を適用しているボイラについて説明する。
なお、本発明は、「バーナの制御方法」に関するものであり、使用されるバーナおよび燃焼機器については、特に何等かの構造に限定されるものではないため（勿論、燃焼機器もボイラには限定されない）、以下の説明においては、バーナおよび燃焼機器（ボイラ）の具体的な構成については省略する。
【００２７】
図１は、第一本実施例にかかるバーナの制御方法のフローチャートを示したものである。より具体的には、本実施例にかかるバーナを用いて構成されたボイラに関する燃焼制御部分のフローチャートを示したものである。また、図２は、本実施例にかかるバーナの制御方法における火炎判断工程のフローチャートを示したものである。さらに、図３は、本実施例にかかるバーナの制御方法における移行工程のフローチャートを示したものである。
以下、これらの図面（フローチャート）に基づき、本実施例にかかるバーナの制御方法について説明する。
【００２８】
本実施例にかかるバーナを備えたボイラにおいては、ボイラ用の主電源（元電源）をＯＮにした後、ボイラの運転スイッチをＯＮにすることによって、ボイラを構成する本実施例にかかるバーナが起動する。すなわち、図１に示したフローチャートに基づいて、バーナが起動する。
【００２９】
上述したように、ボイラの運転スイッチをＯＮにすると、本実施例においては、まず、ボイラを構成する送風機およびその関連装置が起動する（送風機始動工程）（図１のステップＳ１０１）。より具体的には、送風機が始動すると共に、送風機からバーナに送られる燃焼用空気の風量を調節するためにダクト中に設けられているダンパも駆動する。ボイラの運転開始時においては、ボイラ缶体内をパージするために、比較的多くの空気が缶体内に送られるべく、ダンパ（例えば、ダンパ角度等）が制御される。この際、例えば、後述する高燃焼時に必要とされる空気量を缶体内に供給すべく、送風機およびダンパが制御される。
【００３０】
次いで、ステップＳ１０１の後、本実施例においては、バーナ（を構成する燃料噴出部）から燃料が噴出されると共に（本発明の「燃料噴出工程」に相当）、この燃料に対する着火処理（本発明の「着火工程」に相当）が行われる（図１のステップＳ１０２）。この際、送風機およびダンパは、バーナから噴出される燃料供給量に応じて、供給される燃焼用空気量を制御すべく機能する。バーナからは気体燃料および液体燃料の少なくとも一方が噴出され、燃料噴出部の近傍に設けられた着火碍子等を用いて、燃料に対する着火処理が行われる。
【００３１】
次いで、ステップＳ１０２の後、本実施例においては、バーナにて形成される火炎が安定したか否かを判断する火炎判断工程が行われる（図１のステップＳ１０３）。
【００３２】
本実施例にかかる火炎判断工程（Ｓ１０３）は、具体的には、図２に示すフローチャートに基づいて行われる。
【００３３】
図２に示すように、本実施例においては、バーナにて火炎が形成されているか否か（炎が検出されるか否か）の判断が炎検出器（例えば、紫外線光電管等）にて行われる（図２のステップＳ２０１）。
【００３４】
このステップＳ２０１にて、火炎が形成されていると判断された場合（Ｓ２０１にて「Ｙｅｓ」の場合）には、次いで、ステップＳ２０２以降の処理が行われる。また、ステップＳ２０１にて、火炎が形成されていないと判断された場合（Ｓ２０１にて「Ｎｏ」の場合）には、数秒間あるいは数回の炎検出の後、エラー信号が制御部に送信され、そのエラー信号に基づき停止信号が発せられて、後述するステップＳ１０６の処理によりボイラの停止処理が行われる。
【００３５】
なお、この炎検出工程（Ｓ２０１）は、ボイラ運転中は常にその処理が行われており、失火等して炎が検知されない状態となった場合には、エラー信号が制御部に送信され、そのエラー信号に基づき停止信号が発せられて、後述するステップＳ１０６の処理によりボイラの停止処理が行われる。
【００３６】
次いで、ステップＳ２０１の後、本実施例においては、炎検出から所定時間が経過しているか否かの判断が行われる（時間経過判断処理）（図２のステップＳ２０２）。ここでは、例えば、火炎形成後（炎検出後）、２０秒程度の時間が経過したか否かが判断される。火炎形成後、この程度の時間が経過すれば、火炎が安定したと考えられるからである。そして、火炎形成後、上記時間が経過したと判断された場合（Ｓ２０２にて「Ｙｅｓ」の場合）には、火炎判断工程を終了し、図１のステップＳ１０４以降の処理が行われる。
【００３７】
次いで、ステップＳ１０３（Ｓ２０１、Ｓ２０２）の後、本実施例においては、バーナにて形成される火炎が安定したと判断された状態にて、バーナで形成された火炎に対する液体の添加（噴出あるいは噴霧等）が行われる（本発明の「液体添加工程」に相当）（図１のステップＳ１０４）。ここで、火炎に添加される液体としては、例えば、水、エタノール、エタノール水溶液等があげられる。本実施例においては、このようなタイミングにて、火炎に対して水等の液体が添加されるため、安定した燃焼状態を維持可能であると共に、火炎温度を低下させて低ＮＯｘ化を実現することができる。
【００３８】
次いで、ステップＳ１０４の後、本実施例においては、バーナ（を構成する燃料噴出部）から噴出される燃料の噴出量を変化させる移行工程を行うか否かの判断が行われる（図１のステップＳ１０５）。例えば、低燃焼と高燃焼の二つの燃焼ステージを有するバーナであれば、低燃焼から高燃焼、あるいは高燃焼から低燃焼への移行運転を行うか否かの判断が行われる。この判断は、運転者からの指示信号（例えば、低燃焼スイッチあるいは高燃焼スイッチのＯＮ／ＯＦＦ信号）に基づいて行われる。したがって、運転者からの移行の指示（移行信号）がない場合（Ｓ１０５にて「Ｎｏ」の場合）には、次いで、ステップＳ１０６以降の処理が行われる。一方、運転者から移行の指示（移行信号）がある場合（Ｓ１０５にて「Ｙｅｓ」の場合）には、次いで、ステップＳ１０７以降の処理が行われる。
【００３９】
ステップＳ１０５において、運転者からの移行の指示（移行信号）がない場合には、上述したように、ステップＳ１０６以降の処理が行われる。このステップＳ１０６においては、制御部が停止信号を受信しているか否かの判断が行われる。例えば、運転者からボイラ停止の指示（運転スイッチＯＦＦ）がある場合（Ｓ１０６にて「Ｙｅｓ」の場合）には、制御部が停止信号を受信してボイラの運転が停止される。また、例えば、ボイラのいずれかの箇所に異常等が発生した場合には、エラー信号と共に停止信号も発信されるため、この場合（Ｓ１０６にて「Ｙｅｓ」の場合）にも、制御部が停止信号を受信してボイラの運転が停止される。一方、制御部が停止信号を受信しない場合（Ｓ１０６にて「Ｎｏ」の場合）には、ステップＳ１０５以降の処理が繰り返し行われる。すなわち、ボイラの運転が継続的に行われる。
【００４０】
ステップＳ１０５において、運転者からの移行の指示（移行信号）がある場合には、上述したように、ステップＳ１０７以降の処理が行われる。ステップＳ１０７の処理は移行工程であり、本実施例にかかる移行工程は、具体的には、図３に示すフローチャートに基づいて行われる。
【００４１】
まず、本実施例にかかる移行工程においては、運転者からの移行信号を制御部にて受信し（ステップＳ３０１）、この移行信号に基づいて、このステップＳ３０１以降の処理が行われる。
【００４２】
ステップＳ３０１の後（制御部における移行信号受信後）、本実施例においては、図１のステップＳ１０４にて実施されている（継続実施されている）液体添加工程の中断処理が行われる（液体添加中断工程）（ステップＳ３０２）。つまり、火炎に添加（噴出あるいは噴霧等）されていた液体の供給が停止される。
【００４３】
次いで、ステップＳ３０２の後（液体添加工程中断後）、本実施例においては、移行信号に基づき、風量調節工程（ステップＳ３０３）および燃料調節工程（ステップＳ３０４）が行われる。ここでは、移行信号に基づき、低燃焼から高燃焼への移行であれば、その燃焼量に応じて、風量および燃料を増加させる調節が行われ、高燃焼から低燃焼への移行であれば、その燃焼量に応じて、風量および燃料を減少させる調節が行われる。風量調節は、送風機（例えばインバータによる調節）あるいはダンパ等を用いて行われ、燃料調節は、燃料調整弁（燃料供給ラインに設けられた電磁弁）あるいはオイルポンプ等を用いて行われる。
【００４４】
移行工程終了後（Ｓ１０７（Ｓ３０１〜Ｓ３０４）の終了後）、本実施例においては、再度、ステップＳ１０３以降の処理が行われる。すなわち、移行工程（Ｓ１０７）後の火炎について火炎判断工程（Ｓ１０３）が行われた後、液体添加工程（Ｓ１０４）が行われ、バーナにおいては、安定した燃焼状態が継続される。
【００４５】
本実施例にかかるバーナの制御方法は、以上のように構成されているため、次のような効果を得ることができる。
【００４６】
本実施例によれば、火炎判断工程（Ｓ１０３）にてバーナで形成される火炎が安定していることを確認した後に液体添加工程（Ｓ１０４）が行われるため、液体添加によるバーナの失火・不着火等をなくすことができる。すわなち、この構成によれば、バーナにおける火炎が安定した状態で水等の液体の添加が行うことが可能であるため、安定した燃焼状態を維持しつつ、効果的に有害物質の低減化を実現することができる。より具体的には、安定した火炎が液体の添加により冷却されることによって（火炎温度の低下によって）、ＮＯｘの低減が図られ、火炎の燃焼状態が安定化することによって、煤やＣＯの増加を防ぐことができる。
【００４７】
また、本実施例によれば、移行工程（Ｓ１０７（Ｓ３０１〜Ｓ３０４））時には液体添加工程を中断し（Ｓ３０２）、移行工程（Ｓ１０７）後、火炎判断工程（Ｓ１０３）にて火炎が安定していることを確認した後に、液体添加工程（Ｓ１０４）が行われるため、移行工程（Ｓ１０７）前後におけるバーナの失火・不着火等をなくすことができる。すわなち、この構成によれば、移行工程（Ｓ１０７）後にバーナにおける火炎が安定した状態であることを確認した後に（ステップＳ１０３の火炎判断工程の後に）、液体添加工程（Ｓ１０４）が再開されるため、より不安定になりがちな移行工程（Ｓ１０７）前後においても、安定した燃焼状態を維持しつつ、効果的に有害物質の低減化を実現することができる。このような構成であるため、移行工程（Ｓ１０７）前後においても、安定した火炎が液体の添加により冷却されることによって（火炎温度の低下によって）、ＮＯｘの低減が図られ、火炎の燃焼状態が安定化することによって、煤やＣＯの増加を防ぐことができる。
【００４８】
＜第二実施例＞
次に、本発明の第二実施例について説明する。
【００４９】
本発明の第二実施例にかかるバーナの制御方法は、基本的な構成は第一実施例と同様であり、図１における火炎判断工程（Ｓ１０３）のみ、その構成が異なる。そこで、以下においては、第一実施例と同様の部分については、その説明を省略し、その構成が異なる部分（火炎判断工程）について主に説明を行う。
【００５０】
本実施例にかかる火炎判断工程（図１のＳ１０３参照）は、具体的には、図４に示すフローチャートに基づいて行われる。
【００５１】
図４に示すように、本実施例においては、バーナにて火炎が形成されているか否か（炎が検出されるか否か）の判断が炎検出器（例えば、紫外線光電管等）にて行われる（図４のステップＳ４０１）。
【００５２】
このステップＳ４０１にて、火炎が形成されていると判断された場合（Ｓ４０１にて「Ｙｅｓ」の場合）には、次いで、ステップＳ４０２以降の処理が行われる。また、ステップＳ４０１にて、火炎が形成されていないと判断された場合（Ｓ４０１にて「Ｎｏ」の場合）には、数秒間あるいは数回の炎検出の後、エラー信号が制御部に送信され、そのエラー信号に基づき停止信号が発せられて、図１に示したステップＳ１０６の処理によりボイラの停止処理が行われる。
【００５３】
なお、この炎検出工程（Ｓ４０１）は、ボイラ運転中は常にその処理が行われており、失火等して炎が検知されない状態となった場合には、エラー信号が制御部に送信され、そのエラー信号に基づき停止信号が発せられて、図１に示したステップＳ１０６の処理によりボイラの停止処理が行われる。
【００５４】
次いで、ステップＳ４０１の後、本実施例においては、炎検出後の缶体内における圧力（炉内圧力）（本発明にかかる「バーナ下流側の圧力」に相当）が安定しているか否かの判断が行われる（圧力安定判断処理）（図４のステップＳ４０２）。本実施例においては、炎検出後の炉内圧力の変動幅が所定数値内（例えば、±３０ｍｍＨ２Ｏ程度内）に収まったか否かに基づいて、火炎が安定しているか否かの判断が行われる。火炎形成後、この程度の範囲内に炉内圧力の変動幅が収まれば、火炎が安定したと考えられるからである。そして、火炎形成後、上記変動幅内に炉内圧力変動が収まったと判断された場合（Ｓ４０２にて「Ｙｅｓ」の場合）には、火炎判断工程を終了し、図１のステップＳ１０４以降の処理が行われる。なお、所定時間を経過しても炉内圧力の変動幅が所定範囲内に収まらない場合あるいは炉内圧力が零になった場合等、異常と思われる状態となった場合には、エラー信号が制御部に送信され、そのエラー信号に基づき停止信号が発せられて、図１に示したステップＳ１０６の処理によりボイラの停止処理が行われる。
【００５５】
次いで、本実施例においては、ステップＳ１０３（Ｓ４０１、Ｓ４０２）の後、第一実施例と同様に、バーナで形成された火炎に対する液体の添加（噴出あるいは噴霧等）工程（本発明の「液体添加工程」に相当）（図１のステップＳ１０４）が行われる。また、この液体添加工程（Ｓ１０４）の後についても、第一実施例と同様の制御が行われる。
【００５６】
本実施例にかかるバーナの制御方法は、以上のように構成されている。上述の記載からも明らかなように、本実施例と第一実施例との違いは、火炎判断工程のみである。したがって、本実施例においても、第一実施例と同様の効果を得ることができる。また、本実施例においては、炉内圧力変動状態（本発明の「バーナ下流側の圧力変動状態」に相当）に基づいて火炎判断工程が行われるため、より明確に且つ直接的に火炎の安定状態を確認することができる。
【００５７】
＜その他の実施例等＞
なお、本発明は、上記実施形態および実施例（以下「上記実施形態等」という。）に限定されるものではなく、本発明の趣旨に適合し得る範囲で必要に応じて種々の変更を加えて実施することも可能であり、それらはいずれも本発明の技術的範囲に含まれる。
【００５８】
上記実施形態等においては、低燃焼および高燃焼の二段階の燃焼ステージを有する構成について説明したが、本発明はこの構成に限定されず、必要に応じて三段階以上の多段的な燃焼ステージを有する構成であってもよい。ただし、このように多段的な燃焼ステージを有する構成であっても、燃焼ステージ移行時には、上記実施形態等にて説明したように、液体添加の中断処理等の適切な処理を行うことが好ましい。
【００５９】
また、上記実施形態等においては、燃料の種類については特に説明しなかったが、本発明は何等かの燃料に限定されず、灯油、Ａ重油、Ｂ重油、Ｃ重油等の液体燃料について適用可能である。さらに、必要に応じて、気体燃料を用いてもよい。また、例えば、燃料として、二液混合流体（例えば、液体燃料と水とを混合させた流体）を用いてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００６０】
【図１】本発明の第一実施例にかかるバーナの制御方法のフローチャートを示したものである。
【図２】本発明の第一実施例にかかるバーナの制御方法における火炎判断工程のフローチャートを示したものである。
【図３】本発明の第一実施例にかかるバーナの制御方法における移行工程のフローチャートを示したものである。
【図４】本発明の第二実施例にかかるバーナの制御方法における火炎判断工程のフローチャートを示したものである。
【符号の説明】
【００６１】
Ｓ１０１…送風機始動工程
Ｓ１０２…燃料噴出・着火工程
Ｓ１０３…火炎判断工程（火炎判断処理）
Ｓ１０４…液体添加工程
Ｓ１０５…移行判断処理
Ｓ１０７…移行工程
Ｓ２０２…時間経過判断処理
Ｓ３０２…液体添加中断工程
Ｓ４０２…圧力安定判断処理
【技術分野】
【０００１】
本発明は、バーナの制御方法に関するものである。より具体的には、例えば、ボイラに用いられるバーナ（低ＮＯｘバーナ）の制御方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来から、環境保護のために、ボイラやガスタービン等の燃焼ガス（排ガス）中のＮＯｘについては、その低減が義務付けられている。そのため、我国においては、種々の低ＮＯｘ化技術の開発が進められている。
【０００３】
ＮＯｘの発生要因は、燃焼時の高温火炎によって空気中の窒素が酸化することである。したがって、ＮＯｘの発生を低減させるためには、ボイラ等を構成するバーナにて形成される火炎の温度を低下させること、すなわち、高温火炎の発生をなくすことが効果的である。
【０００４】
このような考えに基づき、低ＮＯｘ化技術の一つとして、バーナにて形成される火炎に対して水を噴霧することにより火炎の温度を低下させる技術が、従来から知られている。
【０００５】
しかしながら、単にバーナの火炎に対して水を噴霧しても、安定した燃焼状態を得ることができない場合がある。つまり、水を噴霧することによって、火炎温度の低下を実現したとしても、安定した燃焼状態を得ることができずに、逆に煤やＣＯ等の有害物質が増加するという問題がある。
【０００６】
すなわち、従来技術においては、安定した燃焼状態とＮＯｘの低減化とを高いレベルで達成することができなかった。
【０００７】
【特許文献１】特開平９−２２９３６２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
そこで、本発明は、上記従来技術の問題を解決するためになされたものであって、安定した燃焼状態を維持しつつ、効果的に有害物質の低減化を実現可能なバーナの制御方法を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明は、上記課題を解決するためになされたものであり、バーナから燃料を噴出する燃料噴出工程と、前記バーナからの燃料に対して着火を行う着火工程と、前記バーナにて形成される火炎に対して液体を添加する液体添加工程とを備えたバーナの制御方法であって、前記バーナにて形成される火炎が安定したか否かを判断する火炎判断工程を有し、前記火炎判断工程にて前記火炎の安定状態が確認された後、前記液体添加工程が行われることを特徴としている。
【００１０】
このような構成によれば、前記火炎判断工程にて前記バーナにて形成される火炎が安定していることを確認した後に前記液体添加工程が行われるため、前記液体添加による前記バーナの失火・不着火等をなくすことができる。すわなち、この構成によれば、前記バーナにおける火炎が安定した状態で前記液体の添加が行われるため、安定した燃焼状態を維持しつつ、効果的に有害物質の低減化を実現することができる。より具体的には、安定した火炎が前記液体の添加により冷却されることによって（火炎温度の低下によって）、ＮＯｘの低減が図られ、火炎の燃焼状態が安定化することによって、煤やＣＯの増加を防ぐことができる。
【００１１】
また、本発明は、上記課題を解決するためになされたものであり、バーナから燃料を噴出する燃料噴出工程と、前記バーナからの燃料に対して着火を行う着火工程と、前記バーナにて形成される火炎に対して液体を添加する液体添加工程とを備えたバーナの制御方法であって、前記バーナにて形成される火炎が安定したか否かを判断する火炎判断工程と、前記バーナから噴出される前記燃料の噴出量を変化させる移行工程とを有し、前記移行工程時には前記液体添加工程を中断させ、前記移行工程後、前記火炎判断工程にて前記火炎の安定状態が確認された後、前記液体添加工程が行われることを特徴としている。
【００１２】
このような構成によれば、前記移行工程時には前記液体添加工程を中断し、前記移行工程後、前記火炎判断工程にて前記火炎が安定していることを確認した後に前記液体添加工程が行われるため、前記移行工程前後における前記バーナの失火・不着火等をなくすことができる。すわなち、この構成によれば、前記移行工程時においては前記液体添加工程を中断し、前記移行工程後に前記バーナにおける火炎が安定した状態で前記液体の添加が再開されるため、より不安定になりがちな前記移行工程前後においても、安定した燃焼状態を維持しつつ、効果的に有害物質の低減化を実現することができる。先述したように、安定した火炎が前記液体の添加により冷却されることによって（火炎温度の低下によって）、ＮＯｘの低減が図られ、火炎の燃焼状態が安定化することによって、煤やＣＯの増加を防ぐことができる。
【００１３】
さらに、本発明は、上記課題を解決するためになされたものであり、バーナから燃料を噴出する燃料噴出工程と、前記バーナからの燃料に対して着火を行う着火工程と、前記バーナにて形成される火炎に対して液体を添加する液体添加工程とを備えたバーナの制御方法であって、前記バーナにて形成される火炎が安定したか否かを判断する火炎判断工程と、前記バーナから噴出される前記燃料の噴出量を変化させる移行工程とを有し、前記着火工程後、前記火炎判断工程にて前記火炎の安定状態が確認された後、前記液体添加工程が行われ、前記移行工程時には前記液体添加工程を中断させ、前記移行工程後、前記火炎判断工程にて前記火炎の安定状態が確認された後、前記液体添加工程が再開されることを特徴としている。
【００１４】
このような構成によれば、前記着火工程後、前記火炎判断工程にて前記バーナにて形成される火炎が安定していることを確認した後に前記液体添加工程が行われるため、火炎が不安定になりがちな前記着火工程前後において、前記液体添加による前記バーナの失火・不着火等をなくすことができる。すわなち、この構成によれば、着火工程後、前記バーナにおける火炎が安定した状態で前記液体の添加が行われるため、安定した燃焼状態を維持しつつ、効果的に有害物質の低減化を実現することができる。
また、このような構成によれば、前記移行工程時には前記液体添加工程を中断し、前記移行工程後、前記火炎判断工程にて前記火炎が安定していることを確認した後に前記液体添加工程が行われるため、火炎が不安定になりがちな前記移行工程前後において、前記バーナの失火・不着火等をなくすことができる。すわなち、この構成によれば、前記移行工程時には前記液体添加工程を中断し、前記移行工程後、前記バーナにおける火炎が安定した状態で前記液体添加工程が再開される。したがって、より不安定になりがちな前記移行工程前後においても、安定した燃焼状態を維持しつつ、効果的に有害物質の低減化を実現することができる。
【００１５】
本発明にかかるバーナの制御方法においては、前記火炎判断工程が、前記着火工程後の経過時間に基づいて行われる構成であることが好ましい。すなわち、前記着火工程後、一定の時間が経過したことに基づいて、前記バーナにて形成される火炎が安定したことを判断する構成であることが好ましい。
【００１６】
また、本発明にかかるバーナの制御方法においては、前記火炎判断工程が、前記移行工程後の経過時間に基づいて行われる構成であることが好ましい。すなわち、前記移行工程後、一定の時間が経過したことに基づいて、前記バーナにて形成される火炎が安定したことを判断する構成であることが好ましい。
【００１７】
さらに、本発明にかかるバーナの制御方法においては、前記火炎判断工程が、バーナ下流側の圧力変動状態に基づいて行われる構成であることが好ましい。すなわち、前記バーナ下流側の圧力変動が所定範囲内に収まったことに基づいて（換言すれば、前記バーナ下流側の圧力変動が安定化したことに基づいて）、前記バーナにて形成される火炎が安定したことを判断する構成であることが好ましい。例えば、本発明にかかるバーナをボイラに設置する場合には、この「バーナ下流側の圧力変動」とは、「炉内の圧力変動」であることが好ましい。
【発明の効果】
【００１８】
本発明によれば、安定した燃焼状態を維持しつつ、効果的に有害物質の低減化を実現可能なバーナの制御方法を得ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
以下、本発明の実施形態について説明する。
【００２０】
まず、本実施形態の第一態様は、バーナから燃料を噴出する燃料噴出工程と、前記バーナからの燃料に対して着火を行う着火工程と、前記バーナにて形成される火炎に対して液体を添加する液体添加工程とを備えたバーナの制御方法であって、前記バーナにて形成される火炎が安定したか否かを判断する火炎判断工程を有し、前記火炎判断工程にて前記火炎の安定状態が確認された後、前記液体添加工程が行われることを特徴としている。
【００２１】
また、本実施形態の第二態様は、バーナから燃料を噴出する燃料噴出工程と、前記バーナからの燃料に対して着火を行う着火工程と、前記バーナにて形成される火炎に対して液体を添加する液体添加工程とを備えたバーナの制御方法であって、前記バーナにて形成される火炎が安定したか否かを判断する火炎判断工程と、前記バーナから噴出される前記燃料の噴出量を変化させる移行工程とを有し、前記移行工程時には前記液体添加工程を中断させ、前記移行工程後、前記火炎判断工程にて前記火炎の安定状態が確認された後、前記液体添加工程が行われることを特徴としている。
【００２２】
さらに、本実施形態の第三態様は、バーナから燃料を噴出する燃料噴出工程と、前記バーナからの燃料に対して着火を行う着火工程と、前記バーナにて形成される火炎に対して液体を添加する液体添加工程とを備えたバーナの制御方法であって、前記バーナにて形成される火炎が安定したか否かを判断する火炎判断工程と、前記バーナから噴出される前記燃料の噴出量を変化させる移行工程とを有し、前記着火工程後、前記火炎判断工程にて前記火炎の安定状態が確認された後、前記液体添加工程が行われ、前記移行工程時には前記液体添加工程を中断させ、前記移行工程後、前記火炎判断工程にて前記火炎の安定状態が確認された後、前記液体添加工程が再開されることを特徴としている。
【００２３】
また、本実施形態の第四態様にかかるバーナの制御方法は、第一態様または第三態様の構成において、前記火炎判断工程が、前記着火工程後の経過時間に基づいて行われることを特徴としている。
【００２４】
さらに、本実施形態の第五態様にかかるバーナの制御方法は、第二態様または第三態様の構成において、前記火炎判断工程が、前記移行工程後の経過時間に基づいて行われることを特徴としている。
【００２５】
また、本実施形態の第六態様にかかるバーナの制御方法は、第一態様から第三態様のいずれかの構成において、前記火炎判断工程が、バーナ下流側の圧力変動に基づいて行われることを特徴としている。
【００２６】
＜第一実施例＞
以下、図面に基づき、本発明の第一実施例について説明する。より具体的には、本発明にかかるバーナの制御方法を適用しているボイラについて説明する。
なお、本発明は、「バーナの制御方法」に関するものであり、使用されるバーナおよび燃焼機器については、特に何等かの構造に限定されるものではないため（勿論、燃焼機器もボイラには限定されない）、以下の説明においては、バーナおよび燃焼機器（ボイラ）の具体的な構成については省略する。
【００２７】
図１は、第一本実施例にかかるバーナの制御方法のフローチャートを示したものである。より具体的には、本実施例にかかるバーナを用いて構成されたボイラに関する燃焼制御部分のフローチャートを示したものである。また、図２は、本実施例にかかるバーナの制御方法における火炎判断工程のフローチャートを示したものである。さらに、図３は、本実施例にかかるバーナの制御方法における移行工程のフローチャートを示したものである。
以下、これらの図面（フローチャート）に基づき、本実施例にかかるバーナの制御方法について説明する。
【００２８】
本実施例にかかるバーナを備えたボイラにおいては、ボイラ用の主電源（元電源）をＯＮにした後、ボイラの運転スイッチをＯＮにすることによって、ボイラを構成する本実施例にかかるバーナが起動する。すなわち、図１に示したフローチャートに基づいて、バーナが起動する。
【００２９】
上述したように、ボイラの運転スイッチをＯＮにすると、本実施例においては、まず、ボイラを構成する送風機およびその関連装置が起動する（送風機始動工程）（図１のステップＳ１０１）。より具体的には、送風機が始動すると共に、送風機からバーナに送られる燃焼用空気の風量を調節するためにダクト中に設けられているダンパも駆動する。ボイラの運転開始時においては、ボイラ缶体内をパージするために、比較的多くの空気が缶体内に送られるべく、ダンパ（例えば、ダンパ角度等）が制御される。この際、例えば、後述する高燃焼時に必要とされる空気量を缶体内に供給すべく、送風機およびダンパが制御される。
【００３０】
次いで、ステップＳ１０１の後、本実施例においては、バーナ（を構成する燃料噴出部）から燃料が噴出されると共に（本発明の「燃料噴出工程」に相当）、この燃料に対する着火処理（本発明の「着火工程」に相当）が行われる（図１のステップＳ１０２）。この際、送風機およびダンパは、バーナから噴出される燃料供給量に応じて、供給される燃焼用空気量を制御すべく機能する。バーナからは気体燃料および液体燃料の少なくとも一方が噴出され、燃料噴出部の近傍に設けられた着火碍子等を用いて、燃料に対する着火処理が行われる。
【００３１】
次いで、ステップＳ１０２の後、本実施例においては、バーナにて形成される火炎が安定したか否かを判断する火炎判断工程が行われる（図１のステップＳ１０３）。
【００３２】
本実施例にかかる火炎判断工程（Ｓ１０３）は、具体的には、図２に示すフローチャートに基づいて行われる。
【００３３】
図２に示すように、本実施例においては、バーナにて火炎が形成されているか否か（炎が検出されるか否か）の判断が炎検出器（例えば、紫外線光電管等）にて行われる（図２のステップＳ２０１）。
【００３４】
このステップＳ２０１にて、火炎が形成されていると判断された場合（Ｓ２０１にて「Ｙｅｓ」の場合）には、次いで、ステップＳ２０２以降の処理が行われる。また、ステップＳ２０１にて、火炎が形成されていないと判断された場合（Ｓ２０１にて「Ｎｏ」の場合）には、数秒間あるいは数回の炎検出の後、エラー信号が制御部に送信され、そのエラー信号に基づき停止信号が発せられて、後述するステップＳ１０６の処理によりボイラの停止処理が行われる。
【００３５】
なお、この炎検出工程（Ｓ２０１）は、ボイラ運転中は常にその処理が行われており、失火等して炎が検知されない状態となった場合には、エラー信号が制御部に送信され、そのエラー信号に基づき停止信号が発せられて、後述するステップＳ１０６の処理によりボイラの停止処理が行われる。
【００３６】
次いで、ステップＳ２０１の後、本実施例においては、炎検出から所定時間が経過しているか否かの判断が行われる（時間経過判断処理）（図２のステップＳ２０２）。ここでは、例えば、火炎形成後（炎検出後）、２０秒程度の時間が経過したか否かが判断される。火炎形成後、この程度の時間が経過すれば、火炎が安定したと考えられるからである。そして、火炎形成後、上記時間が経過したと判断された場合（Ｓ２０２にて「Ｙｅｓ」の場合）には、火炎判断工程を終了し、図１のステップＳ１０４以降の処理が行われる。
【００３７】
次いで、ステップＳ１０３（Ｓ２０１、Ｓ２０２）の後、本実施例においては、バーナにて形成される火炎が安定したと判断された状態にて、バーナで形成された火炎に対する液体の添加（噴出あるいは噴霧等）が行われる（本発明の「液体添加工程」に相当）（図１のステップＳ１０４）。ここで、火炎に添加される液体としては、例えば、水、エタノール、エタノール水溶液等があげられる。本実施例においては、このようなタイミングにて、火炎に対して水等の液体が添加されるため、安定した燃焼状態を維持可能であると共に、火炎温度を低下させて低ＮＯｘ化を実現することができる。
【００３８】
次いで、ステップＳ１０４の後、本実施例においては、バーナ（を構成する燃料噴出部）から噴出される燃料の噴出量を変化させる移行工程を行うか否かの判断が行われる（図１のステップＳ１０５）。例えば、低燃焼と高燃焼の二つの燃焼ステージを有するバーナであれば、低燃焼から高燃焼、あるいは高燃焼から低燃焼への移行運転を行うか否かの判断が行われる。この判断は、運転者からの指示信号（例えば、低燃焼スイッチあるいは高燃焼スイッチのＯＮ／ＯＦＦ信号）に基づいて行われる。したがって、運転者からの移行の指示（移行信号）がない場合（Ｓ１０５にて「Ｎｏ」の場合）には、次いで、ステップＳ１０６以降の処理が行われる。一方、運転者から移行の指示（移行信号）がある場合（Ｓ１０５にて「Ｙｅｓ」の場合）には、次いで、ステップＳ１０７以降の処理が行われる。
【００３９】
ステップＳ１０５において、運転者からの移行の指示（移行信号）がない場合には、上述したように、ステップＳ１０６以降の処理が行われる。このステップＳ１０６においては、制御部が停止信号を受信しているか否かの判断が行われる。例えば、運転者からボイラ停止の指示（運転スイッチＯＦＦ）がある場合（Ｓ１０６にて「Ｙｅｓ」の場合）には、制御部が停止信号を受信してボイラの運転が停止される。また、例えば、ボイラのいずれかの箇所に異常等が発生した場合には、エラー信号と共に停止信号も発信されるため、この場合（Ｓ１０６にて「Ｙｅｓ」の場合）にも、制御部が停止信号を受信してボイラの運転が停止される。一方、制御部が停止信号を受信しない場合（Ｓ１０６にて「Ｎｏ」の場合）には、ステップＳ１０５以降の処理が繰り返し行われる。すなわち、ボイラの運転が継続的に行われる。
【００４０】
ステップＳ１０５において、運転者からの移行の指示（移行信号）がある場合には、上述したように、ステップＳ１０７以降の処理が行われる。ステップＳ１０７の処理は移行工程であり、本実施例にかかる移行工程は、具体的には、図３に示すフローチャートに基づいて行われる。
【００４１】
まず、本実施例にかかる移行工程においては、運転者からの移行信号を制御部にて受信し（ステップＳ３０１）、この移行信号に基づいて、このステップＳ３０１以降の処理が行われる。
【００４２】
ステップＳ３０１の後（制御部における移行信号受信後）、本実施例においては、図１のステップＳ１０４にて実施されている（継続実施されている）液体添加工程の中断処理が行われる（液体添加中断工程）（ステップＳ３０２）。つまり、火炎に添加（噴出あるいは噴霧等）されていた液体の供給が停止される。
【００４３】
次いで、ステップＳ３０２の後（液体添加工程中断後）、本実施例においては、移行信号に基づき、風量調節工程（ステップＳ３０３）および燃料調節工程（ステップＳ３０４）が行われる。ここでは、移行信号に基づき、低燃焼から高燃焼への移行であれば、その燃焼量に応じて、風量および燃料を増加させる調節が行われ、高燃焼から低燃焼への移行であれば、その燃焼量に応じて、風量および燃料を減少させる調節が行われる。風量調節は、送風機（例えばインバータによる調節）あるいはダンパ等を用いて行われ、燃料調節は、燃料調整弁（燃料供給ラインに設けられた電磁弁）あるいはオイルポンプ等を用いて行われる。
【００４４】
移行工程終了後（Ｓ１０７（Ｓ３０１〜Ｓ３０４）の終了後）、本実施例においては、再度、ステップＳ１０３以降の処理が行われる。すなわち、移行工程（Ｓ１０７）後の火炎について火炎判断工程（Ｓ１０３）が行われた後、液体添加工程（Ｓ１０４）が行われ、バーナにおいては、安定した燃焼状態が継続される。
【００４５】
本実施例にかかるバーナの制御方法は、以上のように構成されているため、次のような効果を得ることができる。
【００４６】
本実施例によれば、火炎判断工程（Ｓ１０３）にてバーナで形成される火炎が安定していることを確認した後に液体添加工程（Ｓ１０４）が行われるため、液体添加によるバーナの失火・不着火等をなくすことができる。すわなち、この構成によれば、バーナにおける火炎が安定した状態で水等の液体の添加が行うことが可能であるため、安定した燃焼状態を維持しつつ、効果的に有害物質の低減化を実現することができる。より具体的には、安定した火炎が液体の添加により冷却されることによって（火炎温度の低下によって）、ＮＯｘの低減が図られ、火炎の燃焼状態が安定化することによって、煤やＣＯの増加を防ぐことができる。
【００４７】
また、本実施例によれば、移行工程（Ｓ１０７（Ｓ３０１〜Ｓ３０４））時には液体添加工程を中断し（Ｓ３０２）、移行工程（Ｓ１０７）後、火炎判断工程（Ｓ１０３）にて火炎が安定していることを確認した後に、液体添加工程（Ｓ１０４）が行われるため、移行工程（Ｓ１０７）前後におけるバーナの失火・不着火等をなくすことができる。すわなち、この構成によれば、移行工程（Ｓ１０７）後にバーナにおける火炎が安定した状態であることを確認した後に（ステップＳ１０３の火炎判断工程の後に）、液体添加工程（Ｓ１０４）が再開されるため、より不安定になりがちな移行工程（Ｓ１０７）前後においても、安定した燃焼状態を維持しつつ、効果的に有害物質の低減化を実現することができる。このような構成であるため、移行工程（Ｓ１０７）前後においても、安定した火炎が液体の添加により冷却されることによって（火炎温度の低下によって）、ＮＯｘの低減が図られ、火炎の燃焼状態が安定化することによって、煤やＣＯの増加を防ぐことができる。
【００４８】
＜第二実施例＞
次に、本発明の第二実施例について説明する。
【００４９】
本発明の第二実施例にかかるバーナの制御方法は、基本的な構成は第一実施例と同様であり、図１における火炎判断工程（Ｓ１０３）のみ、その構成が異なる。そこで、以下においては、第一実施例と同様の部分については、その説明を省略し、その構成が異なる部分（火炎判断工程）について主に説明を行う。
【００５０】
本実施例にかかる火炎判断工程（図１のＳ１０３参照）は、具体的には、図４に示すフローチャートに基づいて行われる。
【００５１】
図４に示すように、本実施例においては、バーナにて火炎が形成されているか否か（炎が検出されるか否か）の判断が炎検出器（例えば、紫外線光電管等）にて行われる（図４のステップＳ４０１）。
【００５２】
このステップＳ４０１にて、火炎が形成されていると判断された場合（Ｓ４０１にて「Ｙｅｓ」の場合）には、次いで、ステップＳ４０２以降の処理が行われる。また、ステップＳ４０１にて、火炎が形成されていないと判断された場合（Ｓ４０１にて「Ｎｏ」の場合）には、数秒間あるいは数回の炎検出の後、エラー信号が制御部に送信され、そのエラー信号に基づき停止信号が発せられて、図１に示したステップＳ１０６の処理によりボイラの停止処理が行われる。
【００５３】
なお、この炎検出工程（Ｓ４０１）は、ボイラ運転中は常にその処理が行われており、失火等して炎が検知されない状態となった場合には、エラー信号が制御部に送信され、そのエラー信号に基づき停止信号が発せられて、図１に示したステップＳ１０６の処理によりボイラの停止処理が行われる。
【００５４】
次いで、ステップＳ４０１の後、本実施例においては、炎検出後の缶体内における圧力（炉内圧力）（本発明にかかる「バーナ下流側の圧力」に相当）が安定しているか否かの判断が行われる（圧力安定判断処理）（図４のステップＳ４０２）。本実施例においては、炎検出後の炉内圧力の変動幅が所定数値内（例えば、±３０ｍｍＨ２Ｏ程度内）に収まったか否かに基づいて、火炎が安定しているか否かの判断が行われる。火炎形成後、この程度の範囲内に炉内圧力の変動幅が収まれば、火炎が安定したと考えられるからである。そして、火炎形成後、上記変動幅内に炉内圧力変動が収まったと判断された場合（Ｓ４０２にて「Ｙｅｓ」の場合）には、火炎判断工程を終了し、図１のステップＳ１０４以降の処理が行われる。なお、所定時間を経過しても炉内圧力の変動幅が所定範囲内に収まらない場合あるいは炉内圧力が零になった場合等、異常と思われる状態となった場合には、エラー信号が制御部に送信され、そのエラー信号に基づき停止信号が発せられて、図１に示したステップＳ１０６の処理によりボイラの停止処理が行われる。
【００５５】
次いで、本実施例においては、ステップＳ１０３（Ｓ４０１、Ｓ４０２）の後、第一実施例と同様に、バーナで形成された火炎に対する液体の添加（噴出あるいは噴霧等）工程（本発明の「液体添加工程」に相当）（図１のステップＳ１０４）が行われる。また、この液体添加工程（Ｓ１０４）の後についても、第一実施例と同様の制御が行われる。
【００５６】
本実施例にかかるバーナの制御方法は、以上のように構成されている。上述の記載からも明らかなように、本実施例と第一実施例との違いは、火炎判断工程のみである。したがって、本実施例においても、第一実施例と同様の効果を得ることができる。また、本実施例においては、炉内圧力変動状態（本発明の「バーナ下流側の圧力変動状態」に相当）に基づいて火炎判断工程が行われるため、より明確に且つ直接的に火炎の安定状態を確認することができる。
【００５７】
＜その他の実施例等＞
なお、本発明は、上記実施形態および実施例（以下「上記実施形態等」という。）に限定されるものではなく、本発明の趣旨に適合し得る範囲で必要に応じて種々の変更を加えて実施することも可能であり、それらはいずれも本発明の技術的範囲に含まれる。
【００５８】
上記実施形態等においては、低燃焼および高燃焼の二段階の燃焼ステージを有する構成について説明したが、本発明はこの構成に限定されず、必要に応じて三段階以上の多段的な燃焼ステージを有する構成であってもよい。ただし、このように多段的な燃焼ステージを有する構成であっても、燃焼ステージ移行時には、上記実施形態等にて説明したように、液体添加の中断処理等の適切な処理を行うことが好ましい。
【００５９】
また、上記実施形態等においては、燃料の種類については特に説明しなかったが、本発明は何等かの燃料に限定されず、灯油、Ａ重油、Ｂ重油、Ｃ重油等の液体燃料について適用可能である。さらに、必要に応じて、気体燃料を用いてもよい。また、例えば、燃料として、二液混合流体（例えば、液体燃料と水とを混合させた流体）を用いてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００６０】
【図１】本発明の第一実施例にかかるバーナの制御方法のフローチャートを示したものである。
【図２】本発明の第一実施例にかかるバーナの制御方法における火炎判断工程のフローチャートを示したものである。
【図３】本発明の第一実施例にかかるバーナの制御方法における移行工程のフローチャートを示したものである。
【図４】本発明の第二実施例にかかるバーナの制御方法における火炎判断工程のフローチャートを示したものである。
【符号の説明】
【００６１】
Ｓ１０１…送風機始動工程
Ｓ１０２…燃料噴出・着火工程
Ｓ１０３…火炎判断工程（火炎判断処理）
Ｓ１０４…液体添加工程
Ｓ１０５…移行判断処理
Ｓ１０７…移行工程
Ｓ２０２…時間経過判断処理
Ｓ３０２…液体添加中断工程
Ｓ４０２…圧力安定判断処理
【特許請求の範囲】
【請求項１】
バーナから燃料を噴出する燃料噴出工程と、前記バーナからの燃料に対して着火を行う着火工程と、前記バーナにて形成される火炎に対して液体を添加する液体添加工程とを備えたバーナの制御方法であって、
前記バーナにて形成される火炎が安定したか否かを判断する火炎判断工程を有し、
前記火炎判断工程にて前記火炎の安定状態が確認された後、前記液体添加工程が行われる
ことを特徴とするバーナの制御方法。
【請求項２】
バーナから燃料を噴出する燃料噴出工程と、前記バーナからの燃料に対して着火を行う着火工程と、前記バーナにて形成される火炎に対して液体を添加する液体添加工程とを備えたバーナの制御方法であって、
前記バーナにて形成される火炎が安定したか否かを判断する火炎判断工程と、前記バーナから噴出される前記燃料の噴出量を変化させる移行工程とを有し、
前記移行工程時には前記液体添加工程を中断させ、前記移行工程後、前記火炎判断工程にて前記火炎の安定状態が確認された後、前記液体添加工程が行われる
ことを特徴とするバーナの制御方法。
【請求項３】
バーナから燃料を噴出する燃料噴出工程と、前記バーナからの燃料に対して着火を行う着火工程と、前記バーナにて形成される火炎に対して液体を添加する液体添加工程とを備えたバーナの制御方法であって、
前記バーナにて形成される火炎が安定したか否かを判断する火炎判断工程と、前記バーナから噴出される前記燃料の噴出量を変化させる移行工程とを有し、
前記着火工程後、前記火炎判断工程にて前記火炎の安定状態が確認された後、前記液体添加工程が行われ、
前記移行工程時には前記液体添加工程を中断させ、前記移行工程後、前記火炎判断工程にて前記火炎の安定状態が確認された後、前記液体添加工程が再開される
ことを特徴とするバーナの制御方法。
【請求項４】
前記火炎判断工程が、前記着火工程後の経過時間に基づいて行われる請求項１または３に記載のバーナの制御方法。
【請求項５】
前記火炎判断工程が、前記移行工程後の経過時間に基づいて行われる請求項２または３に記載のバーナの制御方法。
【請求項６】
前記火炎判断工程が、バーナ下流側の圧力変動状態に基づいて行われる請求項１から３のいずれか１項に記載のバーナの制御方法。
【請求項１】
バーナから燃料を噴出する燃料噴出工程と、前記バーナからの燃料に対して着火を行う着火工程と、前記バーナにて形成される火炎に対して液体を添加する液体添加工程とを備えたバーナの制御方法であって、
前記バーナにて形成される火炎が安定したか否かを判断する火炎判断工程を有し、
前記火炎判断工程にて前記火炎の安定状態が確認された後、前記液体添加工程が行われる
ことを特徴とするバーナの制御方法。
【請求項２】
バーナから燃料を噴出する燃料噴出工程と、前記バーナからの燃料に対して着火を行う着火工程と、前記バーナにて形成される火炎に対して液体を添加する液体添加工程とを備えたバーナの制御方法であって、
前記バーナにて形成される火炎が安定したか否かを判断する火炎判断工程と、前記バーナから噴出される前記燃料の噴出量を変化させる移行工程とを有し、
前記移行工程時には前記液体添加工程を中断させ、前記移行工程後、前記火炎判断工程にて前記火炎の安定状態が確認された後、前記液体添加工程が行われる
ことを特徴とするバーナの制御方法。
【請求項３】
バーナから燃料を噴出する燃料噴出工程と、前記バーナからの燃料に対して着火を行う着火工程と、前記バーナにて形成される火炎に対して液体を添加する液体添加工程とを備えたバーナの制御方法であって、
前記バーナにて形成される火炎が安定したか否かを判断する火炎判断工程と、前記バーナから噴出される前記燃料の噴出量を変化させる移行工程とを有し、
前記着火工程後、前記火炎判断工程にて前記火炎の安定状態が確認された後、前記液体添加工程が行われ、
前記移行工程時には前記液体添加工程を中断させ、前記移行工程後、前記火炎判断工程にて前記火炎の安定状態が確認された後、前記液体添加工程が再開される
ことを特徴とするバーナの制御方法。
【請求項４】
前記火炎判断工程が、前記着火工程後の経過時間に基づいて行われる請求項１または３に記載のバーナの制御方法。
【請求項５】
前記火炎判断工程が、前記移行工程後の経過時間に基づいて行われる請求項２または３に記載のバーナの制御方法。
【請求項６】
前記火炎判断工程が、バーナ下流側の圧力変動状態に基づいて行われる請求項１から３のいずれか１項に記載のバーナの制御方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図２】
【図３】
【図４】
【公開番号】特開２００８−３０４１４７（Ｐ２００８−３０４１４７Ａ）
【公開日】平成２０年１２月１８日（２００８．１２．１８）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００７−１５３３９７（Ｐ２００７−１５３３９７）
【出願日】平成１９年６月８日（２００７．６．８）
【出願人】（０００１７５２７２）三浦工業株式会社 (1,055)
【出願人】（５０４１４３５２２）株式会社三浦プロテック (488)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２０年１２月１８日（２００８．１２．１８）
【国際特許分類】
【出願日】平成１９年６月８日（２００７．６．８）
【出願人】（０００１７５２７２）三浦工業株式会社 (1,055)
【出願人】（５０４１４３５２２）株式会社三浦プロテック (488)
【Ｆターム（参考）】
[ Back to top ]