燃烧控制装置、燃烧控制方法、燃烧控制程序及计算机可读存储介质制造方法及图纸

本发明专利技术能不受锅炉种类、负荷的限制，简单地抑制废气的热损耗。为达成此目的，本发明专利技术的燃烧控制装置具备：空气过剩率设定部，该空气过剩率设定部基于来自锅炉的主蒸汽流量，设定投入锅炉的空气量与理论空气量的比率，即空气过剩率；空气过剩率修正量计算部，该空气过剩率修正量计算部基于来自锅炉的废气中的氧气浓度及一氧化碳浓度，计算出用于使过剩空气造成的热损耗和不完全燃烧造成的热损耗大致相等的空气过剩率的修正量；以及氧气控制部，该氧气控制部生成空气设定修正信号，该空气设定修正信号基于通过修正量修正后的空气过剩率和废气中的氧气浓度，修正空气量的设定值。

Combustion control device, combustion control method, combustion control program, and computer readable storage medium

The invention can easily restrain the heat loss of the exhaust gas without the restriction of the type and the load of the boiler. In order to achieve this purpose, the combustion control apparatus of the present invention includes: setting the excess air ratio, excess air ratio setting section of main steam flow from the boiler based on the set ratio of air quantity and air quantity input theory of boiler, the excess air ratio; excess air ratio correction amount calculating unit, the excess air ratio correction the amount of calculation of oxygen concentration and the concentration of carbon monoxide emissions from the boiler based on the calculated for the heat loss caused by the excess air and correction of excess air ratio of the heat loss caused by the incomplete combustion of roughly equal; and the oxygen control, the oxygen control section generates air set correction signal, the air set correction signal the oxygen concentration correction after correction of excess air rate and exhaust air volume correction based on the set value.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】燃烧控制装置、燃烧控制方法、燃烧控制程序及计算机可读存储介质
本专利技术涉及一种控制锅炉中燃料燃烧的燃烧控制装置、燃烧控制方法、燃烧控制程序及计算机可读存储介质。
技术介绍
目前，在锅炉的燃烧工艺相关的技术中，为了同时实现节约能源和防止公害而尝试了各种控制方法。例如，已知有通过采用空气设定信号，调节空气流量，从而以低空气过剩率进行优化控制的技术，其中该空气设定信号是针对根据锅炉的主蒸汽流量设定空气过剩率特性的信号，加上根据一氧化碳(CO)浓度求出的氧气(O2)浓度的修正量而得到的(例如，参照专利文献1)。空气过剩率定义为实际投入锅炉中的空气量相对于理论空气量的比率，也被称作空气比。此处，理论空气量是指单位燃料燃烧所需的最小空气量。专利文献1记载的技术中，当产生固定值以上的一氧化碳时，将空气过剩率提高，抑制一氧化碳浓度，防止产生黑烟等煤烟。图8是示意性表示空气过剩率和热损耗/热效率的关系的图。在图8中，直线101表示过剩空气造成的热损耗，曲线102表示不完全燃烧造成的热损耗。根据直线101可知，空气过剩率比1大得越多，则过剩空气的排出量增加越多，因此热损耗变大，燃料费成本也上升。另一方面，根据曲线102可知，空气过剩率小则导致不完全燃烧，从而产生一氧化碳使得热损耗变大，当超过某阈值时则产生煤烟。在图8中，虚线记载的曲线201表示锅炉的热效率。根据曲线201可知，热效率在包含过剩空气造成的热损耗和不完全燃烧造成的热损耗为同等水平的空气过剩率的区域D1达到最大，该热效率随着空气过剩率远离区域D1而变小。因此，理论上若在区域D1进行燃烧控制，则能够使锅炉最高效地动作。以下，将图8所示的区域D1称作超稀薄空气燃烧区域。现有技术文献专利文献专利文献1：日本专利特公平3-21808号公报
技术实现思路
专利技术所要解决的技术问题上述专利文献1中记载的技术是将氧气浓度作为主要控制对象，仅对一氧化碳浓度进行抑制其上升的控制。即，专利文献1记载的技术是以图8所示的比超稀薄空气燃烧区域D1的空气过剩率大的区域中空气过剩率相对较小的区域D2(以下称作通常最佳燃烧区域D2)的控制为基础，仅在一氧化碳浓度上升时，对超稀薄空气燃烧区域D1和通常最佳燃烧区域D2的边界附近进行控制。因此，专利文献1记载的技术难以充分抑制废气的热损耗。此外，在专利文献1记载的技术的情况下，由一氧化碳浓度求出氧气浓度修正量时的两者关系会根据锅炉种类、锅炉负荷等条件不同而存在差异，根据这些条件，存在难以正确设定氧气浓度修正量的问题。本专利技术是鉴于上述情况而完成的，其目的在于提供一种不受锅炉种类、负荷的影响，能够简单地抑制废气的热损耗的燃烧控制装置、燃烧控制方法、燃烧控制程序及计算机可读存储介质。解决技术问题所采用的技术方案为了解决上述课题，达到目的，本专利技术所涉及的燃烧控制装置是控制锅炉中燃料燃烧的燃烧控制装置，其特征在于，具备：空气过剩率设定部，该空气过剩率设定部基于来自所述锅炉的主蒸汽流量，设定投入所述锅炉的空气量与理论空气量的比率，即空气过剩率；空气过剩率修正量计算部，该空气过剩率修正量计算部基于来自所述锅炉的废气中的氧气浓度及一氧化碳浓度，计算出使过剩空气造成的热损耗和不完全燃烧造成的热损耗大致相等的所述空气过剩率的修正量；以及氧气控制部，该氧气控制部生成空气设定修正信号，该空气设定修正信号基于通过所述修正量修正后的空气过剩率和所述废气中的氧气浓度，修正所述空气量的设定值。在上述专利技术中，本专利技术所涉及的燃烧控制装置的特征在于，所述空气过剩率修正量计算部运用第1热损耗计算式和第2热损耗计算式，计算出所述空气过剩率的修正量，该第1热损耗计算式计算所述过剩空气造成的热损耗，该第2热损耗计算式计算所述不完全燃烧造成的热损耗。在上述专利技术中，本专利技术所涉及的燃烧控制装置的特征在于，所述空气过剩率修正量计算部运用第1简化热损耗计算式和第2简化热损耗计算式，计算出所述空气过剩率的修正量，该第1简化热损耗计算式是从所述第1热损耗计算式中除去所述锅炉的废气热量而得到的计算式，该第2简化热损耗计算式是从所述第2热损耗计算式中除去所述锅炉的废气流量而得到的计算式。在上述专利技术中，本专利技术所涉及的燃烧控制装置的特征在于，所述第1热损耗计算式包含不完全燃烧因数，该不完全燃烧因数是用于使所述废气中的一氧化碳浓度不超过规定值的常数。在上述专利技术中，本专利技术所涉及的燃烧控制装置的特征在于，所述空气过剩率修正量计算部还运用第3热损耗计算式，计算出所述空气过剩率的修正量，该第3热损耗计算式基于所设定的一氧化碳排出量的规定值，计算出一氧化碳排出量上限的热损耗。在上述专利技术中，本专利技术所涉及的燃烧控制装置的特征在于，所述空气过剩率修正量计算部还运用第3简化热损耗计算式，计算出所述空气过剩率的修正量，该第3简化热损耗计算式是从所述第3热损耗计算式中除去所述锅炉的废气热量而得到的计算式。在上述专利技术中，本专利技术所涉及的燃烧控制装置的特征在于，还具备空气过剩率特性存储部，该空气过剩率特性存储部存储表示所述锅炉负荷和所述空气过剩率的关系的空气过剩率特性，所述空气过剩率设定部参照所述空气过剩率特性，设定所述空气过剩率。在上述专利技术中，本专利技术所涉及的燃烧控制装置的特征在于，还具备富氧控制部，当使所述锅炉负荷上升时，该富氧控制部进行控制，先使提供至所述锅炉的空气量设定值上升后，再使提供至所述锅炉的燃料的设定值上升，而使所述锅炉负荷下降时，该富氧控制部进行控制，先使提供至所述锅炉的燃料设定值下降后，再使提供至所述锅炉的空气量的设定值下降。本专利技术所涉及的燃烧控制方法是控制锅炉中燃料燃烧的燃烧控制方法，其特征在于，具有：空气过剩率设定步骤，该空气过剩率设定步骤基于来自所述锅炉的主蒸汽流量，设定投入所述锅炉的空气量与理论空气量的比率，即空气过剩率；空气过剩率修正量计算步骤，该空气过剩率修正量计算步骤基于来自所述锅炉的废气中的氧气浓度及一氧化碳浓度，计算出使过剩空气造成的热损耗和不完全燃烧造成的热损耗大致相等的所述空气过剩率的修正量；以及氧气控制步骤，该氧气控制步骤生成空气设定修正信号，该空气设定修正信号基于通过所述修正量修正后的空气过剩率和所述废气中的氧气浓度，修正所述空气量的设定值。本专利技术所涉及的燃烧控制程序，其特征在于，该燃烧控制程序在控制锅炉中燃料燃烧的燃烧控制装置中执行以下步骤，即：空气过剩率设定步骤，该空气过剩率设定步骤基于来自所述锅炉的主蒸汽流量，设定投入所述锅炉的空气量与理论空气量的比率，即空气过剩率；空气过剩率修正量计算步骤，该空气过剩率修正量计算步骤基于来自所述锅炉的废气中的氧气浓度及一氧化碳浓度，计算出使过剩空气造成的热损耗和不完全燃烧造成的热损耗大致相等的所述空气过剩率的修正量；以及氧气控制步骤，该氧气控制步骤生成空气设定修正信号，该空气设定修正信号基于通过所述修正量修正后的空气过剩率和所述废气中的氧气浓度，修正所述空气量的设定值。本专利技术所涉及的计算机可读存储介质是存储有可执行的程序的、非临时性的计算机可读存储介质，所述程序指示处理器执行以下操作：基于来自所述锅炉的主蒸汽流量，设定投入所述锅炉的空气量与理论空气量的比率，即空气过剩率；基于来自所述锅炉的废气中的氧气浓度及一氧化碳浓度，计算出使过剩空气造成的热损耗和本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种燃烧控制装置，该燃烧控制装置控制锅炉中燃料的燃烧，其特征在于，具备：空气过剩率设定部，该空气过剩率设定部基于来自所述锅炉的主蒸汽流量，设定投入所述锅炉的空气量与理论空气量的比率，即空气过剩率；空气过剩率修正量计算部，该空气过剩率修正量计算部基于来自所述锅炉的废气中的氧气浓度及一氧化碳浓度，计算出使过剩空气造成的热损耗和不完全燃烧造成的热损耗大致相等的所述空气过剩率的修正量；以及氧气控制部，该氧气控制部生成空气设定修正信号，该空气设定修正信号基于通过所述修正量修正后的空气过剩率和所述废气中的氧气浓度，修正所述空气量的设定值。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2014.12.25 JP 2014-262911;2015.06.01 JP PCT/JP20151.一种燃烧控制装置，该燃烧控制装置控制锅炉中燃料的燃烧，其特征在于，具备：空气过剩率设定部，该空气过剩率设定部基于来自所述锅炉的主蒸汽流量，设定投入所述锅炉的空气量与理论空气量的比率，即空气过剩率；空气过剩率修正量计算部，该空气过剩率修正量计算部基于来自所述锅炉的废气中的氧气浓度及一氧化碳浓度，计算出使过剩空气造成的热损耗和不完全燃烧造成的热损耗大致相等的所述空气过剩率的修正量；以及氧气控制部，该氧气控制部生成空气设定修正信号，该空气设定修正信号基于通过所述修正量修正后的空气过剩率和所述废气中的氧气浓度，修正所述空气量的设定值。2.如权利要求1所述的燃烧控制装置，其特征在于，所述空气过剩率修正量计算部运用第1热损耗计算式和第2热损耗计算式，计算出所述空气过剩率的修正量，该第1热损耗计算式计算所述过剩空气造成的热损耗，该第2热损耗计算式计算所述不完全燃烧造成的热损耗。3.如权利要求2所述的燃烧控制装置，其特征在于，所述空气过剩率修正量计算部运用第1简化热损耗计算式和第2简化热损耗计算式，计算出所述空气过剩率的修正量，该第1简化热损耗计算式是从所述第1热损耗计算式中除去所述锅炉的废气热量而得到的计算式，该第2简化热损耗计算式是从所述第2热损耗计算式中除去所述锅炉的废气流量而得到的计算式。4.如权利要求2所述的燃烧控制装置，其特征在于，所述第1热损耗计算式包含不完全燃烧因数，该不完全燃烧因数是用于使所述废气中的一氧化碳浓度不超过规定值的常数。5.如权利要求2所述的燃烧控制装置，其特征在于，所述空气过剩率修正量计算部还运用第3热损耗计算式，计算出所述空气过剩率的修正量，该第3热损耗计算式基于所设定的一氧化碳排出量的规定值，计算出一氧化碳排出量上限的热损耗。6.如权利要求5所述的燃烧控制装置，其特征在于，所述空气过剩率修正量计算部还运用第3简化热损耗计算式，计算出所述空气过剩率的修正量，该第3简化热损耗计算式是从所述第3热损耗计算式中除去所述锅炉的废气热量而得到的计算式。7.如权利要求1所述的燃烧控制装置，其特征在于，还具备空气过剩率特性存储部，该空气过剩率特性存储部存储表示所述锅炉负荷...

【专利技术属性】
技术研发人员：稻村康男，小泽秀二，
申请(专利权)人：富士电机株式会社，
类型：发明
国别省市：日本,JP