燃烧系统的制作方法

文档序号:11586255阅读:206来源:国知局

本发明涉及控制燃烧装置的运转并且监视该燃烧装置的运转的控制状态的燃烧系统。



背景技术:

图6示出了使用了控制燃烧装置的运转的燃烧控制装置的燃烧系统的一例(例如,参照专利文献1)。该燃烧系统200包括:燃烧设备1;燃烧控制装置2(2b);燃料流路3;以及空气流路4。

燃烧设备1包括:燃烧室5;对该燃烧室5内进行加热的主燃烧器6;对该主燃烧器6进行点火的点火燃烧器7;对该点火燃烧器7进行点火的点火装置(ig)8;检测燃烧器(点火燃烧器7以及主燃烧器6)的火焰强度的火焰检测器9;以及检测燃烧室5内的温度的温度传感器10。

燃料流路3是用于向燃烧设备1供给燃料的流路,构成为包括:从外部供给燃料的主流路3a;以及从主流路3a分支出的第1流路3b和第2流路3c。第1流路3b与主燃烧器6连接,第2流路3c与点火燃烧器7连接。此外,主流路3a中设有气压开关15,第1流路3b中设有安全截止阀11、12,第2流路3c中设有安全截止阀13、14。

空气流路4一端与鼓风机16连接,另一端与第1流路3b连接。从鼓风机16吹出的空气(air)经由第1流路3b与燃料(gas)一起被供给至主燃烧器6。此外,在空气流路4内设有风压开关(空气流量开关)17、挡板18。

燃烧控制装置2(2b)将来自火焰检测器9的火焰检测信号(表示燃烧器的火焰强度的信号)、来自温度传感器10的温度检测信号作为输入,并对安全截止阀11~14、点火装置8、鼓风机16、挡板18等输出控制信号。由此,控制使用1点划线包围图中的构成要素来表示的燃烧装置19的运转。

另外,根据燃烧装置19的种类,有如果主燃烧器6的点火终止的话则熄灭点火燃烧器7的火焰的类型,有在主燃烧器6的点火后也继续点火燃烧器7的火焰的类型等,在前者的类型的情况下,火焰检测器9最初检测点火燃烧器7的火焰的强度,其后检测主燃烧器6的火焰的强度。在后者的类型的情况下,一并检测点火燃烧器7和主燃烧器6的火焰的强度。此外,也有不具备点火燃烧器7而仅具备主燃烧器6的类型等。在本说明书中,点火燃烧器7和主燃烧器6都称为燃烧器,并且火焰检测器9所检测的火焰称为燃烧器的火焰。图6是在主燃烧器6的点火后也继续点火燃烧器7的火焰的类型,火焰检测器9将点火燃烧器7以及主燃烧器6的火焰作为燃烧器的火焰而检测。

此外,燃烧控制装置2(2b)监视气压开关15、风压开关17、火焰检测器9等的状态,在检测出异常时,关闭安全截止阀11~14,并切断对燃烧器的燃料的供给。

在该燃烧系统200中,从燃烧装置19的启动开始到正常燃烧为止的动作顺序是作为燃烧序列而被制定的。例如,作为从燃烧装置19的启动开始到正常燃烧为止的动作顺序,像“开始检查”、“洗炉”、“点火待机”、“点火试验”、“点火燃烧器试验”、“主燃烧器试验”、“正常燃烧”那样制定各燃烧序列的时间段。

对于这样的燃烧系统,专利文献2示出了如下内容:将从异常发生时间点的规定时间之前到该异常发生时间点之间的燃烧控制信息作为燃烧控制的趋势数据,从燃烧控制装置发送至维护员在驻的远程监视装置,并在远程监视装置的画面(监视画面)上用图表显示。通过观察该图表所显示的燃烧控制的趋势数据,维护员可以对警报发生时间点的燃烧装置的运转的控制状态进行详细研究,并能够对警报原因进行详细解析。

现有技术文献

专利文献1

日本专利特开2011-208921号公报

日本专利特开2000-121046号公报



技术实现要素:

发明要解决的课题

然而,在专利文献2所示的技术中,只有在警报发生时间点能够观察燃烧控制的趋势数据。即,无法观察正常时的燃烧控制的趋势数据,燃烧控制的趋势数据无法应用于异常的早期发现等维护中。

本发明为了解决这样的课题而被做出,其目的在于,提供一种能够将燃烧控制的趋势数据应用于维护中的燃烧系统。

解决课题的技术手段

为了达成这样的目的,本发明是一种燃烧系统(100),其控制至少包括点火装置(8)和燃烧器(6、7)的燃烧装置(19)的运转,并且监视该燃烧装置(19)的运转的控制状态,所述燃烧系统的特征在于,包括:燃烧控制信息收集部(2-1),其以规定的周期收集燃烧控制信息,所述燃烧控制信息至少包含表示点火装置(8)的工作状态的信号(s4)、表示送至燃烧器(6、7)的燃料的供给状态的信号(s5、s6)、表示送至燃烧器(6、7)的空气的供给状态的信号(s2)、表示燃烧器(6、7)的火焰的强度的火焰检测信号(s7)、以及表示根据该火焰检测信号(s7)的值来判断的火焰的有无的信息(s8);燃烧控制信息积蓄部(2-2),其按时间序列来积蓄由燃烧控制信息收集部(2-1)收集到的燃烧控制信息;输出部(2-3),其将积蓄于燃烧控制信息积蓄部(2-2)的燃烧控制信息作为燃烧控制的趋势数据,并与表示从燃烧装置(19)的启动开始到正常燃烧为止的各燃烧序列的时间段(j1-j7)的信息(s0)一起输出;以及提示部(20-1),其将由输出部(2-3)输出的燃烧控制的趋势数据以了解其与从燃烧装置(19)的启动开始到正常燃烧为止的各燃烧序列的时间段(j1-j7)的关系的形式来进行提示。

在本发明中,燃烧控制信息收集部(2-1)以规定的周期收集燃烧控制信息,所述燃烧控制信息至少包含表示点火装置(8)的工作状态的信号(s4)、表示送至燃烧器(6、7)的燃料的供给状态的信号(s5、s6)、表示送至燃烧器(6、7)的空气的供给状态的信号(s2)、表示燃烧器(6、7)的火焰的强度的火焰检测信号(s7)、以及表示根据该火焰检测信号(s7)的值来判断的火焰的有无的信息(s8)。

该收集到的燃烧控制信息按时间序列积蓄于燃烧控制信息积蓄部(2-2)中。输出部(2-3)将积蓄于该燃烧控制信息积蓄部(2-2)的燃烧控制信息作为燃烧控制的趋势数据,并与表示从燃烧装置(19)的启动开始到正常燃烧为止的各燃烧序列的时间段(j1-j7)的信息(s0)一起输出。提示部(20-1)将由输出部(2-3)输出的燃烧控制的趋势数据以了解其与从燃烧装置(19)的启动开始到正常燃烧为止的各燃烧序列的时间段(j1-j7)的关系的形式来提示。

此处,例如将积蓄于燃烧控制信息积蓄部(2-2)的燃烧控制信息作为燃烧控制的趋势数据而每日调出,如果将该调出的燃烧控制的趋势数据以了解其与从燃烧装置(19)的启动开始到正常燃烧为止的各燃烧序列的时间段(j1-j7)的关系的形式在画面上图表显示的话,则能够在每个各燃烧序列确认从燃烧装置(19)的启动开始到正常燃烧为止的燃烧控制信息的变化,能够将燃烧控制的趋势数据应用于异常的早期发现等维护中。

另外,在上述说明中,作为一例,与发明的构成要素对应的附图上的构成要素通过带括弧的参照符号来表示。

发明的效果

根据本发明,以规定的周期收集燃烧控制信息,所述燃烧控制信息至少包含表示点火装置的工作状态的信号,表示送至燃烧器的燃料的供给状态的信号、表示送至燃烧器的空气的供给状态的信号、表示燃烧器的火焰的强度的火焰检测信号、以及表示根据该火焰检测信号的值来判断的火焰的有无的信息,该收集到的燃烧控制信息按时间序列积蓄于燃烧控制信息积蓄部,将积蓄于该燃烧控制信息积蓄部的燃烧控制信息作为燃烧控制的趋势数据,与表示从燃烧装置的启动开始到正常燃烧为止的各燃烧序列的时间段的信息一起输出,将该输出的燃烧控制的趋势数据以了解其与从燃烧装置的启动开始到正常燃烧为止的各燃烧序列的时间段的关系的形式进行提示,因此,能够在每个各燃烧序列确认从燃烧装置的启动开始到正常燃烧为止的燃烧控制信息的变化,能够将燃烧控制的趋势数据应用于异常的早期发现等维护中。

附图说明

图1是示出本发明的实施方式所涉及的燃烧系统的主要部分的图。

图2是示出该燃烧系统中的燃烧控制的趋势数据的显示例的图。

图3是示出与燃烧控制的趋势数据的图表一起显示的表的图。

图4是示出将表示火焰检测信号的值(火焰电压)的变化的波形的多次历史重叠地显示的例子的图。

图5是示出对经由网络连接的远程的监视装置(远程监视装置)发送燃烧控制的趋势数据的例子的图。

图6是示出使用了控制燃烧装置的运转的燃烧控制装置的燃烧系统的一例的图。

具体实施方式

以下,基于附图对本发明的实施方式进行详细说明。图1示出了本发明的实施方式所涉及的燃烧系统100的主要部分。

该燃烧系统100的基本结构与图6所示的现有的燃烧系统200相同,但对燃烧控制装置2(2a)追加了“收集燃烧控制信息的功能”、“积蓄所收集到的燃烧控制信息的功能”、和“将积蓄的燃烧控制信息作为燃烧控制的趋势数据而输出的功能”。此外,在该燃烧系统100中,将从燃烧控制装置2(2a)输出的燃烧控制的趋势数据发送至监视装置20,并在监视装置20的画面(监视画面)上以图表显示。

在该燃烧系统100中,燃烧控制装置2(2a)包括:由处理器、存储装置构成的硬件;以及通过与这些硬件协同工作实现各种功能的程序来实现的、作为本实施方式特有的功能部的燃烧控制信息收集部2-1、燃烧控制信息积蓄部2-2、输出部2-3和燃烧序列时间段存储部2-4。

另外,图1仅仅摘取了追加于燃烧控制装置2(2a)的本实施方式特有的功能部而显示。此外,关于燃烧装置19的基本结构,设为挪用图6所示的结构。

在该燃烧控制装置2(2a)中,燃烧控制信息收集部2-1在规定的周期(例如,0.1s的单位)内收集燃烧控制信息。在该实施方式中,将如下信号作为燃烧控制信息,在例如0.1s的单位进行收集,即,表示燃烧装置19的运转状态的输入/启动信号s1、表示送至主燃烧器6的空气的供给状态的空气流量开关信号s2、表示鼓风机16的工作状态的输出/鼓风机信号s3、表示点火装置8的工作状态的信号s4(输入/ig继电反馈)、表示送至点火燃烧器7的燃料的供给状态的信号s5(输入/pv继电反馈)、表示送至主燃烧器6的燃料的供给状态的信号s6(输入/mv继电反馈)、以及表示燃烧器(点火燃烧器7以及主燃烧器6)的火焰的强度的火焰检测信号s7等。

另外,燃烧控制装置2(2a)根据火焰检测信号s7的值来判断火焰的有无、不点火、熄火(失火)等。燃烧控制信息收集部2-1收集的燃烧控制信息也包含燃烧控制装置2(2a)判断的表示火焰的有无的信息s8、表示不点火的信息s9、以及表示熄火的信息s10等。

在燃烧控制信息积蓄部2-2中按时间序列积蓄有由燃烧控制信息收集部2-1收集到的燃烧控制信息。燃烧序列时间段存储部2-4内存储有表示燃烧控制装置2(2a)执行的从燃烧装置19的启动开始到正常燃烧为止的各燃烧序列的时间段的信息s0。

输出部2-3将积蓄于燃烧控制信息积蓄部2-2的燃烧控制信息作为燃烧控制的趋势数据而读出,并将该读出的燃烧控制的趋势数据与存储于燃烧序列时间段存储部2-4的表示各燃烧序列的时间段的信息s0一起输出至监视装置20。

监视装置20包括将监视画面显示于显示器的显示部20-1,在该显示部20-1显示的监视画面上,将来自燃烧控制装置2(2a)的燃烧控制的趋势数据以了解其与各燃烧序列的时间段的关系的形式来图表显示。

图2示出了燃烧控制装置的趋势数据的显示例。在该例子中,将表示从燃烧装置19的启动开始到正常燃烧为止的各燃烧序列的时间段的图表设为#0,该图表#0中的各燃烧序列的时间段区分颜色地来表示。

在该图表#0中,j1表示“开始检查”的时间段,j2表示“洗炉”的时间段,j3表示“点火待机”的时间段,j4表示“点火试验”的时间段,j5表示“点火燃烧器试验”的时间段,j6表示“主燃烧器试验”的时间段,j7表示“正常燃烧”的时间段。这些时间段j1~j7根据表示各燃烧序列的时间段的信息s0得出。

此外,为了了解与该图表#0中的各燃烧序列的时间段j1~j7的关系,以对照时间轴的方式,将根据输入/启动信号s1获得的表示燃烧装置19的运转状态的图表设为#1,将根据空气流量开关s2获得的表示送至主燃烧器6的空气的供给状态的图表设为#2,以及根据输出/鼓风机信号s3获得的表示鼓风机16的工作状态的图表设为#3来表示。

此外,将根据信号s4获得的表示点火装置8的工作状态的图表设为#4,将根据信号s5获得的表示送至点火燃烧器7的燃料的供给状态的图表设为#5,将根据信号s6获得的表示送至主燃烧器6的燃料的供给状态的图表设为#6,将根据火焰检测信号s7获得的表示燃烧器的火焰的强度的图表设为#7,以及将根据表示火焰的有无的信息s8获得的表示火焰的有无的图表设为#8来表示。

另外,在该例子中,没有产生不点火、熄火,因此不显示根据表示不点火的信息s9获得的表示不点火的图表#9,以及根据表示熄火的信息s10获得的表示熄火的图表#10。此外,关于表示燃烧器的火焰的强度的图表#7,以波形来表示火焰检测器s7的值(火焰电压)的变化。

此外,在本实施方式中,将表g2(图3)与图2所示的燃烧控制的趋势数据的图表g1一起显示,在该表g2内将从点火装置8工作开始到火焰检测信号s7的值超过规定值th为止的时间td设为点火延迟时间并通过数值表示。

此外,在表g2内,燃烧装置19中的到此为止的点火次数、燃烧时间、运转时间、点火延迟时间的多次历史(过去的点火延迟时间)、从点火装置8工作开始经过规定时间后的火焰检测信号s7的值(从点火试验开始到一定时间为止的火焰电压)也作为数值表示。

另外,表g2内所示的信息在燃烧控制装置2(2a)中求出,并保存于燃烧控制装置2(2a)的内部的存储器中,并与来自输出部2-3的燃烧控制的趋势数据一起被送至监视装置20。

在该燃烧系统100中,用户例如每日使图表g1、表g2显示于监视装置20的画面(监视画面)上。由此,能够在每个各燃烧序列确认从燃烧装置19的启动开始到正常燃烧为止的燃烧控制信息的变化,图表g1、表g2所显示的信息能够应用于异常的早期发现等维护中。

即,通过图表g1,能够按时间序列确认从燃烧装置19的启动开始到正常燃烧为止的每个各燃烧序列的负荷的状态、火焰电压的上下的波动等,捕捉到点火不良、火焰状态不稳定等预兆,并能够应用于维护中。

此外,通过表g2,能够确认点火延迟时间、点火次数、燃烧时间、运转时间、点火延迟时间的变化、从点火试验开始到一定时间为止的火焰电压的变化等,并能够应用于设备的部件的更换时期/故障预测等的维护中。

另外,在上述的实施方式中,在表g2内通过数值表示点火延迟时间的历史,但也可以如图4的(c)所示,将表示火焰检测信号s7的值(火焰电压)的变化的波形的多次历史重叠地显示。另外,图4的(a)示出了表示点火装置8的工作状态s4的变化,图4的(b)示出了表示送至点火燃烧器7的燃料的供给状态的信号s5的变化。此外,对于表示火焰检测信号s7的值的变化的波形,表示规定值th的线l1也作为火焰水平一起显示。

如此,通过将表示火焰检测信号s7的值的变化的波形的多次历史与表示规定值th的线l1一起重叠显示,能够使从点火装置8工作开始到火焰检测信号s7的值超过规定值th为止的时间(点火延迟时间)td的变化不是数值,而是作为长度来捕捉。在该例子中,点火延迟时间td逐渐变长,并能够根据该点火延迟时间td的长度的变化感官地捕捉到现在的状况。

此外,在上述的实施方式中,关于从燃烧装置19的启动开始到正常燃烧为止的各燃烧序列的时间段j1~j7,用图表显示该整个区间的燃烧控制信息的变化,但由于例如“洗炉”的时间段j2很长,因此也可以省略该“洗炉”的时间段j2的中途的区间等。

此外,在上述的实施方式中,除燃烧控制装置2(2a)之外还设有监视装置20,在该监视装置20的画面(监视画面)上,将燃烧控制的趋势数据以了解其与各燃烧序列的时间段的关系的形式来图表显示,但也可以在燃烧控制装置2(2a)内设有显示监视画面的显示部,在该显示部显示的监视画面上,将燃烧控制的趋势数据以了解其与各燃烧序列的时间段的关系的形式来图表显示。

此外,也可以如图5所示,在燃烧控制装置2(2a)内设有发送部2-5,通过网络30,将燃烧控制的趋势数据与表示各燃烧序列的时间段信息s0一起从该发送部2-5发送至远程的监视装置(远程监视装置)20,在监视装置20的画面(监视画面)上,将燃烧控制的趋势数据以了解其与各燃烧序列的时间段的关系的形式来显示。

此外,在上述的实施方式中,在监视装置20的画面(监视画面)上,将来自燃烧控制装置2(2a)的燃烧控制的趋势数据以了解其与各燃烧序列的时间段的关系的形式来图表显示,但也可以不在监视画面上显示,而是通过打印机印刷在纸面上。

此外,也可以将监视装置20设为个人计算机(个人电脑),使来自燃烧控制装置2(2a)的信息保存于该个人电脑中。此外,将正常燃烧时的数据保存于个人电脑,通过与异常发生时的数据比较,也可以对现在燃烧装置19中是否发生了什么进行验证。

实施方式的补充

以上,参照实施方式对本发明进行了说明,但本发明并不限定于上述的实施形式。可以在本发明的技术思想的范围内对本发明的结构、详情进行本领域技术人员可了解的各种变更。

符号说明

1…燃烧设备、2(2a)…燃烧控制装置、2-1…燃烧控制信息收集部、2-2…燃烧控制信息积蓄部、2-3…输出部、2-4…燃烧序列时间段存储部、2-5…发送部、3…燃料流路、4…空气流路、5…燃烧室、6…主燃烧器、7…点火燃烧器、8…点火装置、9…火焰燃烧器、10…温度传感器、11~14…安全截至阀、15…气压开关、16…鼓风机、17…风压开关(空气流量开关)、18…挡板、19…燃烧装置、20…监视装置、20-1…显示部、30…网络、200…燃烧系统。

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