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    公开号:WO1989000661A1
    申请号:PCT/JP1988/000693
    申请日:1988-07-13
    公开日:1989-01-26
    发明作者:Shigeru Kosugi；Takahiro Ohshita；Tsutomu Higo；Naoki Inumaru；Hajime Kawaguchi
    申请人:Ebara Corporation；
    IPC主号:F22B31-00
    专利说明:
    [0001] 明 細 睿
    [0002] 淀動床ボイ ラにおける燃焼制御装置
    [0003] 技術分野
    [0004] この発明は、 都市ごみ、 産業廃棄物、 あるいは、 石炭などの 可燃物を所譖流動床中で燃焼させて、 そこからボイラ ドラムが 受熱するボイラシステムであって、 ¾動床の一区酉分からボイ ラ ドラムへの回収熱量を制御可能と したものに係わる。 特に、 ボイラドラムの蒸気圧をボイ ラ ドラムへの回収熱量の制御に鬨 与させることで、 蒸気負荷の変動に起因する蒸気圧の上昇降下 に対する抑制制御の応答性を向上させるようにした燃焼制御装 置の改良に閟するものである β
    [0005] 背景技術
    [0006] 流動床ボイ ラ自体は公知公用のものであるが、 近年、 流動媒 体を二分して、 一方を燃焼酉室内に収容し、 他方を、 燃焼画室 から循環可能に熱回収酉室内に収容して、 そこに配設された水 管等の熱回収手段から熱をボイラ ドラムに回収し、 その回収熱 量を制御可能と したボイ ラに鬨心が寄せられている。
    [0007] かかる熱回収酉室内の滂動媒体からの回収熱量の制御原理に 鬨しては、 水管等の熟回収手段と熱回収面室内の流動層の流動 媒体との接触面積を変化させてそこでの伝達熟量を制御するも の（所謂スランビングべッ ド方式〉や、 熟回収酉室内の流動媒体 の層状態を変化させて、 流動媒体と熱回収手段囿での熱伝達率 を制御するものが知られており、 後者の中には、 熱回収画室内 の流動媒体の層状態を、 熱伝達率の極めて高い浣動層状態と熱 伝達率の極めて低い固定層状態との簡で移行させて、 熱回収の 断耪制御を行なうもの（特開昭 58— 183 9 37号、 U S P 3，97 0 , 0 1 1号、 U S P 4 , 36 3 , 2 9 2号）と、 流動層 状態の領域と固定層状態の領域の境界を連続的に変化させて、 熟回収の無段制铒を行なゔもの（特開昭 59— 1 99 0号）が含 まれている。 さらに、 近時、 熱回収酉室内の流動媒体に対して 比較的小さな空気速度（質量速度で 0 G«f〜2 G«f)で耠気を施 して、 これを、 空気速度に対してそれの熱伝達率が略直嫁的に 変化する特異的な層状態である移動層に保ち、 ここでの熱伝達 率を略直線的に連続的に変化させることで、 熟回収の無段制御 を可能にしたもの（特顔昭 6 2 - 9 0 5 7号）が本願出願人自身 により提案されている。
    [0008] ところで、 かかる熱回収画室からボイラドラムへの回収熟量 の制御は、 と りわけ、 燃焼酉室での流動床の温度を適切な範囲 内に維持するのに有効であり、 結果的に以下の利点を享受する こととなるので、 有望視されているものである。
    [0009] (1) 流動床温度を 80 0で〜 8 50でに維持して燃焼効率 を良好にする（石炭燃焼の場合〉。
    [0010] (Z) 流動床温度の 8 5 0でを越える上昇を回避して流動床 媒体の焼桔を防止する（都市ゴミ燃焼の場合〉。
    [0011] (3) 石炭燃料の際、 ドロマイ ト、 ライムス トーン等による 琉黄吸収作用に好遒な滂動床温度 80 0eC〜85 0°Cを確保し て、 脱琉処理を効率的に行なう。
    [0012] (4) 流動床溢度の 7 0 0でを下回る降下を回避して、 一酸 化炭素の発生を防止する（石炭燃焼の場合）。
    [0013] (5) 水管等の熟回収手段自体の腐食を防止する。 このよ うな利点を享受すべく 、 熱回収画室からの回収熱量を 制御する装置の一例と して、 E n gs t r om e t a l のもの（米国 特許第 4 , 3 6 3 , 2 9 2号）が知られている。 すなわち、 この 装置は第 1 図に示されるよ うに、 熱回収画室の流動媒体を構成 する第 2の流動化帯域 100に対して熱回収耠気手段と しての第 2の箱 101のオリ フ ィス 1 02経由で給気される熟回収給気量が該 箱 101に連通する導管 103中に設けられた制御弁 104を炉内の温 度センサ 1 05からの温度信号に応答する温度制御器 T Cによ り 開閉することで、第 2の流動化帯域 100中の熱回収手段と しての 管 106からの回収熱量を炉内温度、主と して第 1 の流動化帯域 1 07の流動床の温度のみに依存して制御するものである。
    [0014] しかるに、 かかる従来技術を採用した流動床ボイ ラにあって は、 蒸気負荷の変動に起因するボイラ ドラムの蒸気圧の上昇降 下を迅速に抑制するこ とが困難であつた。
    [0015] すなわち、 この種の流動床ボイ ラにあっては、 ボイ ラ ドラム の蒸気圧の上昇効果を抑制すべく 、 蒸気圧力の変化を検出して 燃料画室内の流動床（例えば、 第 1の流動化帯域 1 07の流動床） への可燃物の供給量を制御するこ とが一般的であ り 、 そのこ と 自体は公知であるが、 いま、 仮りに、 蒸気圧の降下を検出して、 可燃物の供給量を増大させたと しても、 燃焼画室の流動床の熟 的慣性が極めて大きいめで、 流動床の温度は即座に上昇するこ とがなく 、 徐々に上昇していく ，
    [0016] したがって、 このよ うに徐々にしか上昇し得ない流動床温度 のみに依存して、 熱回収画室内の流動媒体に対する熱回収給気 ¾を制御し 、 これの増大を図 て ても 、 熟回収画室內グ〕流動 媒体（例えば第 2の流動化帯域の噴流層）からの回収熱量を急激' に増大させることはできないので、 この回収熟量のボイラドラ ムへの還元によっては、 蒸気負荷の変動に起因するボイ ラ ドラ ムの蒸気圧の上昇降下を迅速に抑制することができないという 問題点があった。
    [0017] 発明の開示
    [0018] この発明は、 上記従来技術での蒸気負荷変動に起因する蒸気 圧変動の抑制に迅速性が欠ける という問題点を解決するこどを： 一般的目的とする。
    [0019] この発明の他の目的は、 蒸気負荷変動に即応する蒸気圧の変': 化に応答してボイラドラムへの回収熱量を制御でき.るようにし て、 蒸気負荷の変動に起因するボイラ ドラムでの蒸気圧の上昇 降下を迅速に抑制することができる流動床ボイ ラ用燃焼制御装 置を提供することである
    [0020] この発明の別の 的は、 可燃物供給置を蒸気圧に依存して制 御する動作と、 熟回収画室からの回収熟量を燃焼画室の温度に 依存して制御する動作とを連動させて、 蒸気負荷変動時での蒸 気圧制御動作の応答性を格段に向上させた流動床ボィ ラ甩燃焼 制御装置を提供することである。
    [0021] この発明の更らに別の目的は、 経常的な蒸気負荷の增减畤に おいても、 蒸気負荷の増減両方向の外乱による蒸気圧の上昇降 下に対する制御動作の応答性を摸わない流動床ボイ ラ用燃焼制 御装置を提供することである。
    [0022] この発明の更 に他の目的は、 経常的な蒸気負荷過大時に あっても、 熱回収室からボイラ ドラムへの回収熱量が不足する ことがなく 、 蒸気負荷の増大方向の外乱による蒸気圧の降下に 対する制御動作の応答性を損わない流動床ボイ ラ用燃焼制御装 置を提供することである。
    [0023] この発明の第 1の実施例においては、 熟回収画室への耠気量 を蒸気圧依存で変化させて、 熱回収画室からボイ ラ ドラムへの 回収熱量を蒸気圧依存で制御する熱回収給気蒸気圧依存制御手 段が設けられる。 即ち、 典型的には、 ボイ ラ ドラムの蒸気圧依 存で燃焼画室への可燃物の供耠量を制御する可燃物供給量制御 手段での制御動作と燃焼画室の温度依存で熱回収画室への給気 量を変化させて熟回収画室からボイ ラ ドラムへの回収熱量を制 御する熱回収給気制御手段での制御動作とを連動させるベく 、 熟回収耠気制御手段による燃焼画室内流動床温度の制御動作で の温度目標値を蒸気圧依存で制御する温度目標値制御手段を設 ける。 これによつて、 上記問題点を解決し、 蒸気圧変動に即応 して熱回収画室からボィ ラ ドラムへの回収熟量を瞬時的に変化 させ、 もって、 蒸気圧変動の抑制を迅速に行なえるよ う にした 流動床ボイラにおける燃焼制御装置が提供される。
    [0024] 以上のよ うに、 この発明によれば、 熱回収画室からボイ ラ ド ラムへの回収熱量を蒸気圧依存で制御するための熟回収給気蒸 気圧依存制御手段を付設する構成と したことによ り 、 燃焼画室 の温度のよ うに熱的慣性を伴って徐々に変化する要素ではなく ， 蒸気負荷変動に即応する蒸気圧の変化に応答してボイ ラ ドラム への回収熟置を制御できるので、 蒸気負荷の変動に起因寸るボ ィ ラ ドラムでの蒸気圧の上昇降下を迅速に抑制するこ とができ る という優れた効果が奏される。 前記熟回収耠気蒸気圧依存制御手段は、 蒸気圧を表す藩気压 信号を出力する蒸気圧検出手段と、 燃焼面室内の温度を検出.し て、 該温度を表す温度信号を出力する温度検出手段とを含む:。 前記蒸気圧信号に応答して可燃物供耠量が制御され、 また、 前 記温度信号に応答して、 燃焼室内の温度が所定の温度目標値に —致するように熟回収空気速度が制御される。 可燃物供耠量を 制御す.る手段による燃焼面室への可燃物供耠量の蒸気圧依存で の制御動作と、 熟回収耠気を制御する手段による熱回収画室か らボイ ラ ドラムへの回収熱量の燃焼画室温度依存での制御動作 とは、 可燃物供-給量制御手段と しての圧力調節計からの操作出 力信号を熱回収耠気制御手段と しての温度調節計の目標値信号 に鬨連付けることで連動させるための温度目標値制御手段を付 設する構成と したことによ り、 可燃物供耠量制御手段による可 燃物供給置の長期的な制御動作の最中にこれに先行して、 熱回 収画室への熟回収空気の供耠量が蒸気圧依存で短期的に増減可 能であるの-、 蒸気負荷変動時での蒸気圧制御動作の応答性が 格段に向上するという優れた効果が奏される。
    [0025] この発明の第 2の実施例においては、 第 1の実施例における 諸手段に加えて、 可燃物供耠量制御手段と しての圧力謌節.計の 平街時の操作出力信号の供給下で、 蒸気流量依存で経常的な蒸 気負荷の増減に見合う可燃物供給量の継続的増減を確保するの に必要な演算出力信号を演算生成し、 これを可燃物供耠手段に 出力する可燃物供耠量蒸気負荷依存制御手段をさちに付設する 構成と したことによ り 、 蒸気負荷、 即ち、 可燃物供給量に：係わ りなく 、 定常状態でほ、 常に可燃物供耠量制御手段と しての圧 力調節計を平衡させて、 その操作出力信号 5 0 %値に留めるこ とで、 該操作出力信号に応答する熱回収耠気制御手段での熱回 収空気の耠気量（空気速度）を中央値 5 0 %付近に待機させて、 該耠気量の変化範囲、 ひいては、 熱回収画室からボイ ラ ドラム への回収可能熱量を増減均等に最大化できるので、 経常的な蒸 気負荷増減時にあっても、 蒸気負荷の増滅両方向の外乱による 蒸気圧の上昇降下に対する制御動作の応答性が少しも損われな いという優れた効果も奏される。
    [0026] この発明の第 3の実施例においては、 第 2の実施例における 諸手段に加えて、 蒸気負荷の増大時にそれに見合って緞続的に 増大した操作出力信号の供給を可燃物供耠量蒸気負荷依存制御 手段から受けて、 燃焼画室への燃焼空気の耠気量（空気速度〉を 増大させる燃焼給気制御手段をさらに付設する構成と したこと によ り、 蒸気負荷の経常的増大時には、 熱回収画室での流動媒 体の循環量を増大させて、 そこでの蓄熱量を増大させることで 十分な回収熱量を確保できるので、 経常的な蒸気負荷過大時に あっても 、 熱回収画室からボィ ラ ドラムへの回収熟量に不足す ることがなく 、 蒸気負荷の増大方向の外乱による蒸気圧の降下 に対する制御動作の応答性が少しも損われないという優れた効 果も奏される。
    [0027] 図面の簡単な説明
    [0028] 第 1図は、 従来の流動床ボイ ラの構成を示す概略図である 第 2 A図 ,第 2 B図，第 3 A図，第 3 B図及び第 4図はこの発 明の燃焼制御装置の制御対象であるボイ ラの構成及び動作を説 明する ものであ り 、 第 2 A図及び第 2 B図はその構成を示す縦 断面図、 第 3 A図は燃焼空気の空気速度（横軸）と流數媒体:の回 り込み量 (縦軸)どの対応鬨係を例示するグラフ、 第 3 B図は熟- 回収空気の空気速度（横軸)と流動媒体循環量（縦軸）との対応鬨 係を例示するグラフ、 第 4図は熱回収空気の空気速度（横軸）と 移動層中の熱西収管での伝熱係数 α (縦軸）との対応関係を例示 するグラフである。
    [0029] 第 5 Α図，第 5 Β図及び第 6図はこの発明の燃焼制御装置の 第 1の実施例に鬨する ものであり、 第 5 A図及び第 5 B I は夫 々その構成を示すブロ ック図、 第 6図は温度目標値制御手段と しての信号反転器 3 2の入出力特性を例示するグラフである。 第 7 A図，第 7 B図，第 8図及び第 9図はこの発明の燃焼制御 装置の第 2の実施例に鬨するものであり、 第 7 A図及び第 7 B 図は夫々その構成を示すブロック図、 第 8図は可愍物洪給量蒸 気負荷依存制御手段と しての演算器 3 5の入出力特性を钶示す るグラフ、 第 9図は可燃物供辁量制御手段 3 1平衡時における 蒸気流量（縦靴)とそれの発生に必要な可燃物供耠£、 ひいては 該演算器 3 5からの演算出力信号 Y O (横軸）との対応鬨係を例 示するグラフである
    [0030] 第 1 O A図及び第 1 O B図は、 この発明の燃焼制御装置め第 3の実施例の構成を示すブロック図である。
    [0031] 発明を実施するための最良の形態 第 2 A図及び第 2 B図は、 この発明に係る燃焼制御装置の制 御対象であるボイ ラの異なる構成例を示している„ 第 2 A図に おいて、 ボイラ Aはそめ全体がボイ ラ壁 ] で囲まれており 、 1 対の仕切板 2 , 2によ り 、 両仕切板の間に燃焼画室 3が、 仕切 板 2 , 2 と炉壁との間に熟回収画室 4 , 4が夫々画成されている 燃焼画室 3底部には、 多数の送気孔 5 aを有する送気板 5で 上面が覆われ空気室 6が設けられている。 空気室 6は複数に区 画してもよい。 空気室 6には、 燃焼空気源からの燃焼空気管 7 が連結されており、 該空気室 6上方には、 温度検出手段と して の温度センサ 3 aが支持されている。 これら、 送気板 5 ,送気孔 5 a ,空気室 6は燃焼耠気手段を構成している。 そ して、 燃焼空 気管 7中には、 制御弁 7 aと流量計 7 bとが燃焼空気源に向けて その順で直列に揷入されている。 一方、 熱回収画室 4底部には 多数の送気孔 8 aを有する散気板 8 (熟回収給気手段〉でその上 面が覆われた空気室 6 aが設けられており、 そこには、 熱回収 空気源からの熱回収空気管 9が連結されている。 熱回収空気管 9中には、 制御弁 9 aと流量計 9 bとが熱回収空気源に向けてそ の順で直列に揷フ、されている。 さ らに、 熱回収画室 4内の散気 板 8上方には、 熱回収手段と しての熟回収管 1 0が卷回されて おり 、 該熟回収管 1 0の一端は直接的に、 そ して、 その他端 循環ボンプ 1 1 経由で、 それぞれ、 後述のボイ ラ ドラム 1 7 に連結されている。
    [0032] 燃焼画室 3及び熟回収画室 4は共に、 石英粒子（粒径約 1 m m ) 等の流動媒体で溝されており、 燃焼画室 3内のそれは各仕切板 2上端を越えて熱回収画室 4内の流動媒体に回り込み、 熟回収 画室 4内のそれは各仕切板 2下方から燃焼画室 3内に戻り 、 か く して、 流動媒体は循環可能である。
    [0033] 燃焼画室 3に臨んで設けられた開口（図示せず〉には、 電動^ 1 2で駆動されるスク リ ユ ー形移送機 1 3 (第 5 A図参照）を ¾： み込んで成る可燃物供耠手段 1 4が配設されている。
    [0034] 一方、 ボイラ A上方のボイラ壁 1には、 その一部に煙道霜:口 1 6 aを有する受熱水管 1 6に囲まれて、 ボイラドラム 1 7が、 燃焼酉室 3から受熟可能に嵌設されている。 該ボイラドラム 1 7は、 上方の汽水ドラム 1 7 aと、 これに多数の対淀管 1 7 で連結された下方の水ドラム 1 7 cとを備えている。 '
    [0035] 汽水ドラム 1 7 aには、 水源からの耠水管 1 9が延びており、 さらに、 汽水ドラム 1 7 aからは、 該ドラム 1 7 a内の汽水分離 器 1 7 <J経由で蒸気管 2 0が蒸気負荷 2 1に延びている。 該蒸 気管中には、 蒸気流量検出手段と しての流量計 2 0 aと蒸気圧 検出手段としての圧力計 2 O bが設けられている。 なお、 参照 数字 2 2は、 ボイラドラム 1 7近傍のボイラ壁 1に穽設された 燃焼ガス排気口である。
    [0036] —方、 制御対象たるボイラ Aの近傍には、 別体と して制御装 置 Bが配設されており、 該制御装置 Bには、 温度センサ 3 a，流 量計 7 9 b, 2 0 a及び圧力計 2 0 bからの出力信号が信号線を 介して各別に供耠され、 該制御装置 Bからは、 制御弁 7 a, 9 a 及び可燃物供耠手段 1 4に対して出力信号が信号線を介して各 別に印加される。
    [0037] 第 2 B図は、 本発明の燃焼制御装置の制御対象であるボイラ の別の構成を示すものである。 同図において、 ボイラ Cは、 そ の全体がボイラ壁 1で囲まれており、 その底部には、 下方に末 広がりに頻斜して対向 S置され、 その上端縁 2 aが垂直上方に 折り曲げられて成る 1対の反射仕切板 2b， 2 bにより、 該仕切 板の傾斜面下方の底部中央に燃焼画室 3が、 そして、 該傾斜面 上方の底部外周に熟回収画室 4 , 4がそれぞれ画成されている。 燃焼画室 3底部には、 多数の送気孔 5 aを有し底部中央に向 けて迫り上がる送気扳 5で上面が覆われ複数に画成された空気 室 6が設けられている。 空気室 6には、 燃焼空気源からの燃焼 空気管 7が連結されており、 該空気室 6上方には、 温度検出手 段と しての温度センサ 3 aが支持されている。 これら、 送気板 5 ，送気孔 5 a ,空気室 6は燃焼耠気手段を構成している。 そ し て、 燃焼空気管 7中には、 制御弁 7 aと流量計 7 bとが燃焼空気 源に向けてその順で直列に揷入されている。 一方、 熱回収画室 4内には、 反射仕切板 2 bの傾斜上面に沿う よ うに円筒状の散 気管 8 bが熱回収耠気手段と して多列に延在する（第 2 B図中に はその 1列のみが現われている）。 該散気管 8 bの反射仕切板 2 bに対向する面には、 多数の散気孔 8 a'が穿設されており 、 該散気管 8 bの下端は、 熟回収空気源からの熟回収空気管 9に 連結されている。 熱回収空気管 9中には、 制御弁 9 aと流量計 9 bとが熱回収空気源に向けてその順で直列に挿入されている。 さらに、 熱回収画室 4内の散気管 8 b上方には、 熱回収手段と しての熟回収管 1 0が卷回されており、 該熱回収管 1 0の一端 は直接的に、 そして、 その他端は循環ポンプ 1 1経由で、 それ ぞれ、 後述のボイ ラ ドラム 1 7に連結されている。
    [0038] 燃焼画室 3及び熱回収画室 4は共に、 石英粒子（粒径 1 mm )等 の流動媒体で溝されている。 燃焼画室 3内のそれは各反射仕切 板 2 b上端を越えて熱回収画室 4内に回り込み、 熱回収画室 4 内のそれは各反射仕切扳 2 b下方から燃焼画室 3内に戻り、 か くて、 流動媒体は循環可能である。 燃焼画室 3に臨んで設けられた開口（図示せず）には、 電動機 1 2で駆動されるスクリユー形移送機 1 3 (第 5 A図参照）を組 み込んで成る可燃物供耠手段 1 4が配設されている。
    [0039] 一方、 ボイラ C上方のボイラ壁 1にほ、 その一部に煙道開口 1 6 aを有する受熟水管 Γ 6に囲まれて、 ボイラドラム 1 7が：、 燃焼面室 3から受熟可能に嵌設されている。 該ボイラドラム 1 7は、 上方の汽水ドラム 1 7 aと、 これに多数の対流管 1 7 b で連結された下方の水ドラム 1 7 cとを備えて成る。
    [0040] 汽水ドラム 1 7 aには、 水源からの給水管 1 9が延びており、 さらに、 汽水ドラム 1 7 aからは、 該ドラム 1 7 a内の気水分離 器 1 7 (1経由で蒸気管 2 0が蒸気負荷 2 1に延びており、 該蒸 気管中には、 蒸気流量検出手段としての流量計 2 0 aと蒸気圧 検出手段としての圧力計 2 O bが設けられている。 なお、 参照 数字 2 1は、 ボイラドラム 1 7近傍のボイラ壁 1に穿設された 燃焼ガス排気口である。
    [0041] 一方、 制御対象たるボイラ Cの近傍には、 別体として制御装 置 Bが配設されている 9 該制御装置 Bには、 温度センサ 3 a ,流 量計 7 b , 9 b , 2 0 a及び圧力計 2 0 bからの出力信号が信号線を 介して各別に供給され、 該制御装置 Bからは、 制御弁 7 a， 9 a 及び可燃物供耠手段 1 4に対して出力信号が信号線を介して印 加される。
    [0042] ここで、 第 2 A図及び第 2 B図に示された、 本発明に係る燃 焼制御装置の制御対象のボイラ A ， Cの動作の概要を説明する t 燃焼画室 3内の流動媒体は、 燃焼空気管 7経由で空気室 ^内 に送り込まれて送気板 5の送気孔 5 aから該室 3上方に向けて 噴出されるところの、 充分な空気速度（質量速度約 2 G m f以上） の燃焼空気に吹き上げられて、 流動層を形成して流動床となる。 燃焼面室 3内の流動床の一部は該床の波打つ表面から飛散し、 仕切板 2の上端縁 2 aを飛び越えた分量が熱回収面室 4内に回 り込み、 それに応じた分量の流動媒体が該画室 4から燃焼画室 3に戻されて循環するのであるが、 その際、 燃焼画室 3から熱 回収画室 4への流動媒体の回り込み量は燃焼空気の空気速度
    [0043] (質量速度)依存で制御可能である。
    [0044] すなわち、 第 3 A図は、 燃焼空気の空気速度（質量速度）と流 動媒体の回り込一み量との対応鬨係の一例を示すものであ り 、 こ れによれば、 空気速度を 4 G mf〜8 G mfの範囲で変化させる と 、 該回り込み量比を略 0 . 1〜1の範囲で 1 0倍値に制御できること が分る。
    [0045] さらに、 第 3 B図は、 熱回収空気の空気速度（質量速度）と熟 回収画室 4内での後述の移動層の流動媒体の沈降速度、 即ち、 該熟回収画室 4から燃焼画室 3への流動媒体の戻り量との対応 鬨係の一例を示すものである。 これによれば、 流動媒体の戻り 量で把握されるべき流動媒体循環量は、 燃焼空気速度依存で変 化する流動媒 ί·: つ ρ; り：、. ¾ (同 m中のパラメータ）ごとに単調 増加する区々の対応関係（動作曲線）で表わされる。 回り込み量 が特定されると、 それに対応する 1本の動作曲線に沿って鬨連 付けられて、 横軸上の熱回収空気速度の 0〜 l G m fの範囲内の 変化に対応して略比例的に増減することが分る。
    [0046] 従って、 流動媒体循環量は燃焼空気の空気速度が固定されて いる場合には、 熱回収空気の空気速度依存で制御可能であ り、 燃焼空気の空気速度が固定されていない場合には、 熱回収空気 と燃焼空気の双方の空気速度依存で制御可能である。
    [0047] 燃焼面室 3内の流動床上には、 可燃物供耠手段 1 4から、 石 炭等の燃料あるいは都市ゴミ等の廃棄物が投入されていて、 こ こで燃焼し、 流動床を略 8 0 0 eC〜9 0 o ec程度の高温に保つ < その結果、 そこからの熱をボイラドラム 1 7が受熱して、 給水 管 1 9経由で該ドラム 1 7に供耠された水を汽水ドラム 1 7 a にて蒸気に変換し、 これを気水分離器 1 7 dにて水を除ました 後、 蒸気管 2 0経由で蒸気負荷 2 1に供耠する。 かかるボイラ ドラムの動作自体は周知である。
    [0048] 一方、 熱回収面室 4内の流動媒体は、 該画室 4内に散気板 8 の散気孔 8 aから噴出する相対的に小なる空気速度の熟回収空 気に応動して、 固体的に整然と下方に移動して徐々に沈降する 移動層を形成する。 これが熱回収管 1 0と接触して熟交換によ り該移動層中の熱を該管 1 0中の水に奪い、 その結果として昇 温した該管 1 0中の水を循環ポンプ 1 1によって汽水ドラム 1 7 aに圧送する。 これにより、 熱回収画室 4内の流動媒体の 熱、 ひいては燃焼画室 3内の流動床の熱をボイラドラム 1 7に 回収するものであるが、 ここでの回収熱量は、 散気板 8から熱 回収面室 4内に噴出する熱回収空気の空気速度（質置速度)依存 で制御可能である。 すなわち、 第 4図は、 熱回収空気の空気速 度 (質量速度）と移動層中の熟回収管 1 0での伝熱係数《との対 応鬨係の一例を実線で示すものであり、 これによれば、 熟回収 空気の空気速度を 0 G m f〜 2 G m fの範囲で変化させると、 相対 的（後述の流動層や固定層のそれに対して）に大なる勾配（利得） で略々直線的に伝熱係数《を制御できることが分る。
    [0049] 図中の点樣は、 1 G m f以下の空気速度で通常的に実現される 固定層での伝熱係数と 2 G mf以上の空気速度で通常的に実現さ れる流動層での伝熱係数の空気速度依存変化の一例を、 参考ま でに、 移動層でのそれ（実線）と対比して示すものであり、 これ によれば、 固定層あるいは流動層では、 伝熱係数の空気速度依 存変化が極めて軽徴（勾配が極めて緩慢）であることから、 そし て、 固定層 · 流動層間の遷移領域では、 伝熱係数の空気速度依 存変化が極端に大となるものの、 その遷移領域に該当する空気 速度の範囲があま りにも狭小であることから、 これら固定層 - 流動層ないしは、 遷移領域での伝熱係数の制御は実用上有望で ないこ と も分る。
    [0050] 第 2 B図に示されたボイ ラ Cの動作は上述のボイ ラ Aの動作 と同様であるので、 ここでは省略する。
    [0051] ここで、 本発明に係る燃焼制御装置 Bの具体的な構成及び動 作を説明する。 なお、 以下の説明において、 同一の参照符号、 参照数字は同じ構成要素を指すものとする。
    [0052] 第 5 A図及び第 5 B図は、 本発明の燃焼制御装置の第 1の実 施例をボイ ラ A , Cに適したものである。 蒸気管 2 0中の圧力 計 2 O bの出力端子は、 可燃物供給量制御手段と しての圧力調 節計 3 1の入力信号 P V 0 1端子に接続され、 該調節計 3 1 の 圧力目標値信号 S V 0 1端子は圧力目標値信号源に接続される； さ らに、 該調節計 3 1 の操作出力信号 M V 0 1端子は、 温度目 標値制御手段と しての信号反転器 3 2の入力端子に接続される と と もに途中分岐で可燃物供給手段 1 4の電動機 1 2に接続さ れる。
    [0053] 信号反転器 3 2の出力端子は温度調節計 3 3のの温度目標値 信号 S V 0 2端子に接続され、 該調節計 3 3の入力信号 P V 0 2端子には、 燃焼面室 3中の温度検出手段と しての温度セン ： サ 3 aが接続されている。 さらに該調節計 3 3の操作出力信号 M V 0 2端子は流量調節計 3 4の流量目標値信号 S V 0 3端子 に接続されている。
    [0054] 流量調節計 3 4の操作出力信号 M V 0 3端子は熟回収空気管 9中の制御弁 9 aの制御端子に接続され、 さらに、 該調節計 3 4の入力信号 P V 0 3端子は該空気管 9中の流量計 9 bの出 力端子に接続されている。 これら温度調節計 3 3 ,流量調-節計ノ 3 4及び空気管 9中の制御弁 9 a ,流≤計 9 bは熟回収耠気制御 手段を構成し、 さらに、 前述の可燃物供耠量制御手段 3 1 '温 度目標値制御手段 3 2 、 と相俟って、 熟回収耠気蒸気圧依存制 御手段を構成する。
    [0055] 次に、 第 5 A図及び第 5 B図の燃焼制御装置の動作を説明す る 蒸気負荷が増大すると、 蒸気管 2 0中の圧力計 2 O bに.て 検出される蒸気圧が低下し 、 圧力調節計 3 1 への入力信号 P V 0 1が低下する £ すると、 一定値に設定されている圧力目標値 信号 S V Q 1 に対して入力信号 P V 0 1の方が小となるので、 圧力調節計 3 1の操作出力信号 M V 0 1は増大傾向を帯びて、 可燃物供耠手段 1 4での電動機 1 2を増速する。 これにより 、 スク リ ユー形移送檨 1 3を増速し、 ここでの可燃物供耠量を増 大ざせて、 燃焼画室 3での燃焼をよ り旺盛にする、 かく して、 長期的には、 燃焼画室 3内の流動床の温度が上昇し 、 そ 結果 ボイ ラ ドラム 1 7での該画室 3からの受熱量が増大し、 該ドラ ム 1 7内の蒸気圧が徐々に上昇復帰するものである。
    [0056] その間、 短期的には、 信号反転器 3 2が圧力調節計 3 1から の操作出力信号 MV 0 1 に応答して、 その出力信号を温度調節 計 3 3の温度目標値信号 S V 0 2と して該調節計 3 3に供給し て、 これの温度目標値を変更する。 すなわち、 信号反転器 3 2 は、 例えば、 第 6図に示されるよ うな入出力特性を有しており 、 圧力調節計 3 1からの、 0 %〜 1 0 0 %の範囲で変化する操作 出力信号 M V 0 1 を入力信号と して受けて、 8 0 0 °C〜 8 5 0 に対応する温度目標値信号 S V 0 2を出力し、 これを温度調 節計 3 3に供耠するものである。 上述の動作例では、 操作出力 信号 M V 0 1が増大傾向を帯びているので、 信号反転器 3 2の 動作点は第 6図中矢印の方向に移動して、 温度調節計 3 3の温 度目標値信号 S V 0 2をよ り低い値に向けて変更する。 ここで、 操作出力信号 M V 0 1 の 0 %〜 1 0 0 %の変化範囲に対応する 目標値信号 S V O 2の変化範囲を 8 0 0て〜 8 5 0 °Cに選定し てあるのは、 流動床をこの温度範囲內で作動させるのが、 燃焼 効率、 流動床の燃結防止、 脱硫効率（石炭燃焼の場合）及び一酸 化炭素発生防止（石炭燃焼の場合）等の諸観点からみて好適であ るとの知見によるものである。
    [0057] 温度調節計 3 3での温度目標値信号 S V 0 2が低下すると 、 温度調節計 3 3では、 温度目標値信号 S V 0 2温度センサ 3 a からの入力信号 P V 0 2が不一致となるので、 該調節計 3 3は これを一致させるよ う に作動して、 その操作出力信号 M V 0 2 を増大させる。 すると、 この操作出力信号 M V 0 2を流量目標値 号 S V ·· . 0 3として受ける流量調節計 3 4では、 より大なる流 i百'標値 が設定されたこととなるので、 その目檩値に対して流量計 9 b からの入力信号 P Vひ 3を一致させるように操作出力信号 M V 0 3が増大されて、 制御弁 9 aの弁開度を増大させる。 かくて、 熱回収空気管 9経由で散気扳 8に送られ、 そこから、 熱回収画 f 室 4内に噴出する熟回収空気の空気速度が増大する。
    [0058] その結果、 既述の第 4図のグラフから明らかなように、 熱回 収空気の空気速度の増大傾向に従って、 熱回収画室- 4内での移 動層の伝熟係数も増大傾向を迪るので、 熟回収管 1 0経由での 熱回収室 4からのボイラドラム 1 7への回収熱量が増大する
    [0059] かかる熱回収空気速度依存の回収熱量の増加は、 熱回収画室 4内の移動層に蓄積されている熱を瞬時的に熱回収管 1 0に放 出する形で、 既述の可燃物供耠量依存の蒸気圧の長期的な上昇 復帰に先行して短期的な蒸気圧の上昇復帰を可能にするもので ある。
    [0060] 蒸気圧が上昇復帰すると、 圧力計 2 O bから圧力調節計 3 1 への入力信号 P V 0 1 も増大傾向を示す。 入力信号 P V 0 1が、 予め設定ざれた圧力目標値信号 S V 0 1に一致するまで増大復 帰した時点で圧力調節計 3 1が平衡するので、 圧力謌節計 3 1 の操作出力信号 M V 0 1が中央値（5 0 % )に落着く これに伴 い、 可燃物供耠手段 1 4での可燃物供耠置も中央値（5 0 % )に 復帰するが、 その際、 これと連動して、 熟回収面室 4中の散気 板 8での熟回収空気速度も中央値（5 0 % )付近に復帰する。 以 上の動作は蒸気圧低下の外乱に対するシステムの反応:であるが、 蒸気圧上昇の外乱に対しては、 同等の逆の動作で反応する 以上要するに、 本発明に係る燃焼制御装置は、 流動媒体で満 され且つ可燃物を燃焼させる燃焼面室 3 と 、 これに隣接して燃 焼画室 3中の流動媒体が循環可能に面成された熟回収画室 4 と を有し、 そこに設けられた熱回収耠気手段 6 a， 8 , 8a, 8a' , 8bから該画室 4内に耠気される熱回収空気の耠気量に応じて そこに設けられた熱回収手段 1 0 , 1 1経由で該画室 4内の流 動媒体中の熟をボイ ラ ドラム 1 7に回収可能な流動床ボイ ラに 適用され、 熱回収給気蒸気圧依存制御手段 3 1 , 3 2 , 3 3 , 34 , 9 , 9 a , 9 bが蒸気圧検出手段と しての圧力計 2 O bからの 蒸気圧信号 P V 0 1 に応答して蒸気圧依存で熟回収画室 4への 給気量（空気速度）を制御する。 これによ り 、 熱回収画室 4から ボイ ラ ドラム 1 7への回収熱量は蒸気圧依存で制御される 典 型的には、 可燃物供給量制御手段と しての圧力調節計 3 1 が蒸 気圧検出手段と しての圧力計 2 O bからの蒸気圧信号 P V 0 1 を圧力目標値信号 S V 0 1に対して平衡させるよ う に搽作出力 信号 M V 0 1 を可撚物供給手段 1 4に供給して、 蒸気圧依存で 可燃物供給量を制御する。 一方、 熟回収給気制御手段 3 3 , 34 , 9 , 9 a, 9 bと しての温度調節計 3 3が温度検出手段 3 aか らの温度信号 P V 0 2を温度目標値信号 S V 0 2に対して平街 させるよ うに操作出力信号 M Vひ 2を流量調節計 34に目標値 信号 S V 0 3 と して供耠する t そこで、 該流量調節計 34は、 流量計 9 bからの流量（空気〉信号 P V 0 3 を目標値信号 S V 0 3に対して平衡させるよ うに操作出力 ί言号 M λ" 0 3を制御 弁 9 aに供耠して、 熟回収画室 4への給気量（空気速度）を変化 W /00661
    [0061] 10 させ、 温度依存で熱回収画室 4からボイ ラ ドラム 1 Ύ 、 回収 熱量を制御する。 以上の二種の制御動作は温度目標値制御手段 としての信号反転器 3 2にて圧力調節計 3 1からの操作出力信 号 M V O 1 を温度調節計 3 3の目標値信号 S V 0 2に鬨連付け 5 ることで連動される。 れにより、 可燃物供耠制御手段と じて の圧力調節計 3 1 により、 負荷変動に由来する蒸気圧の上昇降 下に見合う可燃物供耠量を継続的に確保する長期的な制御動作 の最中に、 短期的に熱回収画室 4への熱回収空気の耠気置（空 気速度）を蒸気圧依存で増減させるので、 該画室 4內の流動媒 0 体に蓄積された熟を瞬時的に放出する形でボイ ラ ドラ:ム 1. 7に 回収し、 又は、 該流動媒体に瞬時的に蓄熟する形でボイ ラ ドラ ム 1 7への熱の供耠を抑制し、 もって、 蒸気負荷変動時の蒸気 圧制御動作を迅速に行う ものである。
    [0062] ただし、 第 5 A図及び第 5 B図に示された燃焼制御装置にお
    [0063] 15 いては、 可燃物洪耠量が蒸気圧力のみに依存して制御されてい るこ とから、 長期的な蒸気負荷の増滅、 ひいては長期的な蒸 圧の増減に対して可燃物供耠量の-経常的増減で対 すべき場合 は、 圧力調節計 3 1での蒸気圧制御を不平街にして、 可燃 ¾ 供耠手段 1 4での可燃物供耠置を経常的に増滅すること なる 0 その結果.、 温度調節計 3 3 と流.量調節計 3 4の協働による熟叵 収空気速度 存の蒸気圧制御に鬨しては、 熱回収空気速度を中 央値（5 0 付近に留めて外乱に備えることができなくなり 、 熟回収画室 4からボイラ ドラム 1 7の回収熱量の増減可能量を 増減均一に最大化することが困難である点に留意すべきである
    [0064] 25 第 7 A図及び第 7 Β Θは、 本発明に係る燃焼制御装 K 第二 の実施例を第 2 A図のボイ ラ A及び第 2 B図のボイ ラ Cに適用 した場合の構成を夫々示している。
    [0065] 第 7 A図において、 蒸気管 2 0中の流量計 2 0 aの出力端子 が可燃物供耠量付加依存制御手段と しての演算器 3 5の一つの 入力端子に接続され、 該演算器 3 5の他の一つの入力端子には 圧力調節計 3 1の操作出力信号 M V 0 1端子が接続される。 該 演算器 35の出力端子は可燃物供耠手段 1 4の電動機 1 2に接続 されている。 その他の構成は第 5 A図，第 5 B図に示された第 1 の実施例の場合と同じである。
    [0066] 以下、 第 7 A図の燃焼制御装置の動作を説明する。 蒸気負荷 が増大すると、 圧力計 2 O bにて検出される蒸気圧が低下し、 圧力調節計 3 1からの操作出力信号 M V 0 1が増大傾向を帯び る。 これは、 第 1 の実施例（第 5 A図，第 5 B図）の場合と同じ である。 しかし、 このとき、 操作出力信号 M V 0 1は第 1 の実 施例の場合のよ うに直接的に可燃物供給手段 1 4の電動機 1 2 に供給されるのではなく 、 演算器 3 5の他方の入力端子に供給 される。
    [0067] この間、 該演算器 3 5の一方の入力端子には、 蒸気管 2 0中 の流量計 2 0 aからの出力信号が、 蒸気流量の増大傾向を示す 入力信号 P V 0 4 と して供給されているので、 該演算器 3 5は、 この入力信号 P V 0 4 と圧力調節計 3 1からの操作出力信号
    [0068] M Vひ 1 とに基づいて以下の式で表わされる演算出力信号 Y 0 を算出してこれを電動機 1 2に供耠する c
    [0069] Y 0 = P V 0 4 十 a ( 2 M V 0 1 - 1 0 0 )
    [0070] 但し： a =演算出力信号 Y 0の変化範囲を定める定数 11 そこで、 演算出力信号 YOが流量計 20a及び圧力調節計. 3 1から与えられる信号 P V04 ,MV0 1によってどのよう . に決められるかを第 8図，第 9図を用いて説明する。
    [0071] 第 8図は、 演算器 35の他方の入力端子に供給されている操 作出力信号 MV O 1と、 該演算器からの演算出力信号 YOとの 対応鬨係を示すグラフである。 圧力調節計 3 1からの操作出力 信号 M V 0 1が 5 0 %に落ち着いている経常状態での動作点 P 1は実線の特性線上に位置し、 点 P 1に対応する横軸上の演 算出力信号 YOが定まる。 前記の式から明らかなように、 この 演算出力信号 YOは流量計 2 Oaから演算器 3 5のもう一方の 入力端子に供耠されている入力信号 P V 04によつても支配さ れる。
    [0072] 第 9図は、 流 i計 2 Oaに検出される蒸気流量（P V 04 )と 可燃物供耠量（％：)、 ひいては、 演算器 3 5から可燃物供耠手段 14に供給されるべき演算出力信号 YOとの対応鬨係を示すグ ラフである。 かかる対応鬨係は、 上述の入力信号 PV 04によ る支配性として演算器 3 5の入出力特性中に包含されているも のであるから、 操作出力信号 M V 0 1が 50 %に落ち着いてい る経常犹態にて蒸気流量（P V 04)が Q 1であると、 動作点 qlが特性線上に位置し、 これに対 する横軸上の演算出力信 号 YO 1が定まる。 この演算出力信号 YO 1 と、 第 8図中実線 の特性線上の動作点 P 1に対応する演算出力信号 Υひ 1 とが一 致することとなる。
    [0073] 蒸気負荷が増大して、 蒸気流量（P V 04)が、 Q 1から Q 2 までステ、 '/プ妆に増大すると、 それに対応して、 第 9図の特性 線上で動作点が q lから q 2へ移動する。 これに伴って、 演算出 方信号 Y Oの値が Y O 1から Y O 2までステップ状に増大する ので、 これに応じて、 第 8図中の実線の特性線が図上右方に移 動して点線の特性線となり、 その結果、 動作点 P 1が、 軌作点 P 2に即時移行する。
    [0074] 蒸気圧は蒸気負荷の増大に伴う蒸気流量（P V 0 4 )の増大に 対して積分的に応答するので、 その後、 蒸気圧は暫時的に低下 し、 これと共に圧力計 2 O bから圧力調節計 3 1への入力信号 P V 0 1が低下する。 これに応動して、 該圧力調節計 3 1の操 作出力信号 M V 0 1が暫増し、 第 8図中の点線の特性線上の動 作点 P 2は該特性線に沿って上昇して、 例えば、 動作点 P ' 2 に位置するようになる。 これに対応して第 8図横軸上の演算出 力信号 Y Oは Y〇 2 'まで暫増する。
    [0075] すると 、 かかる演算出力信号 Υ Οの暫增に応動して、 電動器 1 2が増速じ、 可燃物供給手段 1 4での可燃物供給量が増大す るので、 燃焼画室 3での燃焼が旺盛になり 、 ボイ ラ ドラム 1 7 での蒸発量が増大する。 これにより、 蒸気圧は徐々に上昇回復 し、 長期的には、 圧力調節計 3 1からの操作出力信号 M V 0 1 は該圧力調節計 3 1の平街時の値 5 0 %に追い込まれて、 その 値に落ち着く。
    [0076] この間、 操作出力信号 M V 0 1の暫増による演算出力信号 Υ 0の暫増と同時的に応答する ところの信号反転器 3 2 、 温度 調節計 3 3及び流量調節計 3 4の協働によ り 、 既述のとおり 、 熱回収画室 4からボイ ラ ドラム 1 7への回収熱量が制御される ので、 上述の圧力調節計 3 1での平衡動作が促進される < 従って、 第 8図中の点線の特性線に沿って一旦上昇した動伥 点 P 2 'は、 下方に押し戾されて動作点 P 2に落着く。 このと ぎの動作点 P 2に対応する演算出力信号 Y Oも第 9図の特性線 上で、 経常的に増大している蒸気流量 Q 2に対応する動作点 q 2を確保するための值 Y O 2に落ち着くこととなる。 かくて、 経常的な蒸気負荷の増滅に対処して、 演算器 3 5からの演算出 力信号 Y Oの値を経常的に変更することで、 可燃物供給手段 1 4での可燃物供耠量を经常的に増減させた場合、-圧力調節計 3 1からの操作出力信号 M V 0 1を常に 5 0 %値に追い込むこ とができる。
    [0077] このことは、 第 1の実施例（第 5 A図，第 5 B図）におけると 全く同様に作動する信号反転器 3 2、 温度調節計 3 3及び流量 調節計 3 4の協働により実現される熱回収空気速度依存の回収 熟量の瞬時的な増滅により、 蒸気圧の上昇降下を迅速に復帰さ せる際に、 蒸気圧の定常状態では常に熟回収空気速度をその制 御範通内の中央値付近に留め置くことで、 熟回収画室 4からボ イラドラム 1 7への回収熟量の増減可能量を増滅均一に最大化 することを可能とする。
    [0078] 以上、 本発明の燃焼制御装置の第 2の実施例を第 2 A図のボ イラ Aに適用した場合を第 7 A図に基づいて説明したが、 第 2 B図のボイラ Cに対して適用した場合も同様であるので、 第 7 B図に示された装置の説明は省略する。
    [0079] 要するに、 本発明に係る燃焼制御装置の第 2の実施例におい ては、 可燃物供耠量蒸気負荷依存制御手段としての演算器 3 5 が蒸気流量依存で経常的な蒸気負荷増減に見合う可燃物供給置 の維続的増減を確保するのに必要な演算出力信号 Y Oを、 可燃 物供給量制御手段と しての圧力調節計 3 1の平衡時の操作出力 信号 Μ V 0 1 ( 5 0 % )の供耠下で演算生成し、 これを可燃物供 耠手段 1 4に出力する。 これによ り、 蒸気負荷、 即ち、 可燃物 供耠量に係わりなく 、 定常状態にて常に圧力調節計 3 1 を平衡 させて、 その操作出力信号 M Vひ 1 を 5 0 %値に留め、 該操作 出力信号 M Vひ 1 に応答する熟回収辁気制御手段 3 3 . 3 4 , 9 , 9 a , 9 bでの熟回収空気の耠気量（空気速度〉をも中央値 5 ◦ % 付近に待機させ、 もって、 熱回収空気の給気量の変化範囲を増 減均等に最大化することができる。
    [0080] 本発明の燃焼制御装置の第 2の実施例は、 燃焼画室 3から熟 回収画室 4への流動媒体の一定量（固定的に設定された燃焼空 気速度によって定まる）の回り込みによ り該熟回収画室 4内の 移動層の流動媒体に蓄積された熱を瞬時的に放出してボイ ラ ド ラム 1 7に回収するものであるが、 燃焼面室 3からの熱回収画 室 4への流動媒体の回り込み量を全く制御していない : したがつ て、 若干の熱量は熟回収給気制御手段 3 3 ， 3 4 ， 9 , 9 a , 9 bの 燃焼画室温度ごとの平衡状態での熱回収空気速度の変動によつ て有利に増減されるが、 熟回収画室 3内の移動層の流動媒体に 蓄積される熟量を大幅には制御し得ないこと となりその結果、 蒸気圧の増大方向の大きな外乱からの復帰時に、 熟回収画室 4 での蓄犢熟量が不足して しまい、 蒸気圧の瞬時的復帰が困難に なる虞れがある点に留意しなければならない。
    [0081] 第 1 O A図及び第 1 0 B図は、 本発明に係る燃焼制御装置の 第 3の実施例を第 2 A図のボイ ラ A及び第 2 B図のボイ ラ Cに 適用した場合の構成を示している。 この第 3の実施例が第 7 A 図, 7 B図の第 2の実施例と相違するのは、 演算器 3 5の出力 端子から可燃物供辁手段 1 4の電動機 1 2に延びる信号線が途 中分岐で燃焼耠気用流量調節計 3 6の流量目標値信号 S V 0 5 端子にも接続されている点である。
    [0082] 図外の燃焼空気源から空気室 6に延びている燃焼空気管 7中 には、 制观弁 3 7及び流量計 3 8が空気室 6に向けてその順に 設けられており 、 燃焼耠気用流量調節計 3 6の操作出力 ft号 M V 0 5端子は制御弁 3 7の制御端子に接続され/該流量計 3 8の出力端子は該調節計 3 6の入力信号 P V 0 5端子に接続 される。 これら流量調節計 3 6、 燃焼空気管 7中の制御弁 3 7 及び該管 7中の流量計 3 8は燃焼給気制御手段を稽成する 上記構成において、 瞬時的な蒸気負荷増滅時に、 流量計 2 0 aにて検出される蒸気流量が増減すると、 該演算器 3 5への人 力信号 P V 0 4が增減し、 これに応答して該演算器 3 5は既 のとおり第 S図の特性線上で動作点を瞬時的に左斜め下、 スは 右斜め上に移動させて、 該演算器 3 5からの演算出力信号 Y O を瞬時的に増減させる。 これによ り、 短期的な蒸気圧復帰動作 ： を確保する， 一方、 蒸気負荷の経常的な增減に応じて圧力計 2 O bにて検出される蒸気圧が経常的に増滅すると、 これに応 じて、 演算器 3 5は、 圧方調節計 3 1の平衡時の安定動作点の 位置を蒸気流量依存で変化させ、 増減した蒸気負荷に見合った 経常的な演算出力信号 Y Oを電動機 1 2に供耠する。 これによ り、 長期的な蒸気圧の制御動作を確保することができるへ かか 演算器 3 5からの出力信号 Y Oが流量目標値信号 と して燃焼耠気用流量調節計 3 6にも供耠されているので、 いま 仮りに、 蒸気負荷が増大して、 可燃物供給手段 1 4での可燃物 供耠量が増大傾向を示すときには、 該演算器 3 5からの出力信 号である流量目標値信号 S V O 5も増大傾向を示すこと となる すると、 流量調節計 3 6では、 入力信号 P V O 5と該目標値信 号 S V 0 5 とが不一致となるので、 該調節計 3 6は操作出力信 号 M V 0 5を増大させて、 制御弁 3 7の弁開度を増大させる。 その結果、 経常的に蒸気負荷が増大して、 可燃物供給量が経 常的に増大している場合には、 制御弁 3 7の弁開度も経常的に 増大したまま となるので、 燃焼空気管 7経由で空気室 6から燃 焼画室 3内に噴出する燃焼空気の空気速度が増大する。 これに よ り 、 既述第 3 A図の動作曲線上の動作点が図中矢印の方向に 移動して、 燃焼画室 3から熱回収室 4への流動媒体の回り込み 量が増大するので、 既述第 3 B図の動作曲線群のパラメータ (回り込み量）が増大して、 軌作対象の動作曲線が図中矢印方向 のものに移行してゆく 。
    [0083] その結果、 熟回収画室 4から燃焼画室 3への流動媒体の戻り 量、 即ち、 流動媒体の循環量が増大して、 熱回収画室 4内の移 動層の流動媒体に運び込まれてここに蓄積される熱量も増大す るので、 該移動層温度の回収熱量依存の低下が抑制されて高温 に保たれる，
    [0084] しかるに、 熱回収画室 4からボイ ラ ドラム 1 7への回収熱量 Rは
    [0085] Η = Α * α * Δ Τ
    [0086] 但し： A =熟回収管 1 0の有効受熱面積 =伝熟係数
    [0087] △ T =熟回収画室 4内の移動層の流動媒体の^度と ' . ボイラドラム 1 7內の蒸気の温度との差 で表わされることから、 熟回収画室 4内での移動層の流動媒体: が高温に保たれることは、 大なる回収熟量を担保することを意 味する かくして、 蒸気負荷の経常的過大時であっても、 十分- な回収熟量を熟回収面室 4からボイラドラム 1 7に回収するこ とで、 迅速な蒸気圧復帰動作が確保される。
    [0088] 以上の説明から明らかなように、 本発明の燃焼制御装置の第 3の実施例においては、 燃焼耠気制御手段 7 , 3 6 , 3 7 , 3 & が経常的な蒸気負荷増大時に、 可燃物供耠量蒸気負荷依存制御 手段と しての演算器 3 5から供給される維続的に増大する操作 出力信号 Υ Οに応答して、 燃焼面室 3への燃焼空気の耠気量 (空気速度）を增大させ、 熟回収画室 4での流動媒体の循環量を 増大させて、 そこに燃焼画室 3から運び込まれて蓄積される熱 量を増大させる。 これにより、 経常的な蒸気負荷過大時にあつ ても、 熱回収画室 4からボイラドラム 1 7への十分な回収熱置. を確保し、 もって、 回収熟 iの不足に起因する蒸気圧の上昇復 帰の遅れを防止することができる。
    [0089] 産業上の利用可能性
    [0090] この発明は、 ボイラドラムの蒸気圧をボイラドラムへの回収 熱量の制御に鬨与させることで、 蒸気負荷の変動に起因する蒸 気圧の上昇降下に対する抑制制御の応答性を向上させたので、 都巿ごみ、 産業廃棄物、 あるいは石炭等の可燃物を燃焼させる 流動床ボイラの制御に利用することができる。
    权利要求:
    Claims 請 求 の 範 囲
    1 . 流動媒体で満され、 該流動媒体中で可燃物を燃焼させる 燃焼画室（3)と、
    前記燃焼画室（3〉に可燃物を所定の可燃物供給量だけ供給す る可燃物供給手段（14)と、
    前記燃焼画室（3)に燃焼空気を給気する燃焼給気手段（5， 5a，6 7)と、
    前記燃焼画室（3〉から受熟するボイ ラ ドラム（17)と、
    前記燃焼画室（3)に隣接して、該燃焼画室（3)中の前記流動媒 体が循環可能に画成された熱回収画室（4)と 、
    前記熱回収画室（4)に所定の空気速度（質量速度）で熱回収空 気を給気する熟回収給気手段（6a, 8, Sa，Sa' ,8b)と、
    前記熟回収画室（4)内に配設され、該熱回収画室（4)内に循環 する前記流動媒体の熟を所定の熟回収空気速度（質量速度）に応 じて、 前記ボイ ラ ドラム（17)に回収する熟回収手段（】0.11)と を有する流動床ボイ ラにおける燃焼制御装置であって 、
    前記ボイ ラ ドラム（17)の蒸気圧を検出して、該蒸気圧を表わ す蒸気圧信号（PV01)を出力する蒸気圧検出手段（20b)と 、
    前記蒸気圧信号（PV01)に応答して、前記熱回収給気手段（6a , 8， 8a ,8 a' ， 8b)での熱回収空気速度（質量速度〉を蒸気圧依存で制御 する熱回収給気蒸気圧依存制御手段（31，32， 33,34 ,9 , Sa ,9b)と を具備するこ とを特徴とする燃焼制御装置。
    2 . 前記蒸気圧検出手段が、 前記ボイ ラ ドラム（17)と蒸気圧 負荷と を結ぶ蒸気管（20)に配設されている圧力計であるこ と を 特徴とする請求 IJ 1 記載の燃焼制御装置 <
    3 . 前記熟回収給気蒸気圧依存制御手段が、 前記圧力計かち 出力される蒸気圧信号（PV01)に応答して、前記可燃物供給手段 Λ (14)に対して可燃物供耠量を制御するための操作出力信号
    (HV01)を与えることを特徴とする請求項 2記載の燃焼制御装置。
    4 . 前記燃焼画室（3)内の温度を検出して、該温度を表す温度 信号（PV02)を出力する温度センサ（3a)を更に備え、前記熟回収 耠気蒸気圧依存制御手段が、 前記蒸気圧信号（PV01)と前記温度 信号（PV02)とに応答して、前記燃焼画室（3)内の温度が所定の温 度目標値と一致するように、前記熟回収耠気制御手段（6 a , S , Set, 8a' ,8b)での熱回収空気速度（質量速度）を制御する熱回収耠気 制御手段（33 ,34 ,9a ,9b)を備えることを特徴とする請求項 3記 载の燃焼制御装置。
    5 . 流動媒体で溝され、 該流動媒体中で可燃物を燃焼させ る燃焼酉室（3)と、
    前記燃焼画室（3)に可燃物を所定の可燃物供耠量だけ供耠す る可燃物供耠手段（14)と 、
    前記燃焼画室（3〉に燃焼空気を耠気する燃焼耠気手段（5.5a， ^ヒ 、
    前記燃焼画室 (3)から受熟するボイ ラ ドラム（17)と、
    前記燃焼画室（3)に隣接して、該燃焼画室（3)中の前記流動媒. 体が循環可能に画成された熟回収画室（4)と 、
    前記熱回収画室（4)に所定の空気速度（質置速度）で熟回収空 気を耠気する熟回収給気手段（6a，8 , Sa,Sa' ,8b)と、
    前記熟回収画室（4)内に配設され、該熟回収画室（4) に循環 する前記流動媒体の熟を所定の熱回収空気速度（質置速度）に応 じて、 前記ボイ ラ ドラム（17)に回収する熟回収手段（10, 11)と を有する流動床ボイ ラにおける燃焼制御装置であつて、
    前記ボイラ ドラム（17)の蒸気圧を検出して、該蒸気圧を表わ す蒸気圧信号（PV01)を出力する蒸気圧検出手段（20b)と 、 前記蒸気圧信号（PV01)に応答して、前記可燃物供耠手段（14) での可燃物供給量を制御する可燃物供給量制御手段（31)と 、 前記燃焼画室（3)内の温度を検出して、該温度を表わす温度信 号（PV02)を出力する温度検出手段（3a〉と 、
    前記溫度信号（PV02)に応答して、該温度信号によ り表わされ る温度が所定の温度目標値に対して一致するよ うに前記熱回収 耠気手段（6 a，8，8a,8a' ,8b)での熱回収空気速度（質量速度）を制 御する熱回収給気制御手段（33,34, 9，9a,9b)と 、
    前記可燃物供給量制御手段（31)による前記可燃物供給手段 (14)での可燃物供袷量の制御に連動して上記熟回収耠気制御手 段（33,34，9，9a，9b〉での温度目標値を制御する温度目標値制御 手段（32)と
    を具備するこ と を特徴とする燃焼制御装置
    6 . 前記蒸気圧検出手段が、 前記ボイ ラ ドラム（17)と蒸気圧 負荷とを結ぶ蒸気管（20)に配設されている圧力計（20b)であり 、 前記温度検出手段が、前記燃焼画室（3)内に配設された温度セン サ（3a)を含むことを特徴とする請求項 5記載の燃焼制御装置、
    7 . 前記所定の温度目標値が、 前記可燃物供耠量制御手段 (31〉の出力に対応する温度目標値（SV02)であ り 、前記熟回収給 気制御手段が、 前記所定の温度目標値信号（SV02)と前記温度セ ンサ（3a)からの温度信号（PV02)と を受け取り 、流置目標値を表 す流置目標値信号（MV02)を出力する温度調節計（33)と、該流量 目標値信号（MV02)を受け取り、前記熱回収空気速度が該流置目 標值信号 (MV02)に一致するように、空気管（9)中の制御弁（9a)の 開度を調節して熱回収空気の流量を制御する流量調節計（34)と を備えることを特徴とする請求項 6記載の燃焼制御装置。
    8. 前記温度目標値制御手段が、 前記可燃物供耠量制御手段 (31〉の出力を反転させる反転器（32)であることを特徴とする請 求項 5記載の燃焼制御装置。
    9. 流:動媒体で溝され、 該流動媒体中で可燃物を燃焼させる 燃焼面室（3)と、
    前記燃焼画室（3)に可燃物を所定の可燃物供給量だけ供給す る可燃物供耠手段（14)と、
    前記燃焼画室（3〉に燃焼空気を給気する燃焼耠気手段（5， 5a, 6,7)と、
    前記燃焼画室（3)から受熱するボイラドラム (17〉と、 前記燃焼面室（3)に隣接して、該燃焼画室（3)中の前記流動媒 体が循環可能に画成された熱回収画室（4)と、
    前記熱回収画室（4)に所定の熱回収空気速度（質量速度）で熟 回収空気を耠気する熟回収耠気手段（6a,8，8a，8a'，Sb)と、 前記熟回収画室（4)内に E設され、該熟回収画室（4)内に循環 する前記流動媒体の熟を所定の熟回収空気速度（質量速度）に応 じて、 前記ボイラドラム（17)に回収する熱回収手段（10,11〉ど ¾有する流動床ボイラにおける燃焼制御装置であって、 前記ボイラドラム（17)の蒸気圧を検出して、該蒸気圧を表わ す蒸気圧信号（PV01)を出力する蒸気圧検出手段（20b)と、 - 前記蒸気圧信号（PV01)に応答して、前記可燃物供給手段（14〉 での可燃物供給量を制御する可燃物供給量制御手段（31)と 、 前記燃焼画室（3〉内の温度を検出して、該温度を表わす温度信 号（PV02)を出力する温度検出手段（3a)と、
    前記温度信号（PV02)に応答して、該温度信号によ り表わされ る温度が所定の温度目標値に対して一致するよ うに前記熱回収 給気手段（6a, S, 8a， 8a' ， 8b〉での熱回収空気速度（質量速度）を制 御する熟回収給気制御手段（33， 34, 9,9a， 9b)と 、
    前記可燃物供給量制御手段（31)による前記可燃物供給手段 (14)での可燃物供給量の制御に連動して前記熟回収給気制御 段（33，34,9,9a，9b〉での温度目標値を制御する温度目標値制御 手段（32)と
    前記ボイ ラ ドラム（17)から蒸気負荷への蒸気流量を検出して 該流量を表わす蒸気流置信号（PV04)を出力する蒸気流量検出 * 段 (20a)と 、
    前記可燃物供給量制御手段（31)による前記可燃物供給手段 (14)での可燃物供給量の制御に重畳して、 前記蒸気流量信号 (PV04)によ り表わされる蒸気流量に応じて、前記可燃物供給手 段（14)での可燃物供給量を蒸気負荷依存で制御する可燃物.供給 量蒸気負荷依存制御手段（35〉と
    を具備するこ と を特徴とする燃焼制御装置
    1 0 . 前記蒸気圧検出手段が、 前記ボイ ラ ドラム（17)と蒸気 圧負荷とを結ぶ蒸気管（20)に配設されている圧力計（20 、であ り 、前記温度検出手段が、前記燃焼画室（3)内に配設された温度 セ サ (3a〉を含 t こ と を特徴とする請求項 9記載の燃焼制御装 84
    o
    1 1 . 前記所定の温度目標値が、 前記可燃物供給量制御手段 (31)の出力に対応する温度目標値（SV02)であり、前記熱回収耠 気制御手段が、 前記所定の温度百標値信号（SV0 )と前記温度セ ンサ（3a)からの温度信号 (PV0 とを受け取り、流量目檩値を表 す流量百標値信号（MV02)を出力する温度調節計 (33)と、該流量 目標値信号 (HV02)を受け取り、前記熱回収空気速度が該流量目 標値信号（MV02)に一致するように、空気管（9)中の制御弁（9a)の 開度を調節して熟回収空気の流量を制御する流量調節計（34)と を備えることを特徴とする請求項 1 0記載の燃焼制御装置。
    1 2 . 前記温度目標値制御手段が、 前記可燃物供耠置制御手 段 (31)の出力を反 «させる反耘器（32)であることを特徴とする 請求項 9記載の燃焼制御装置。
    1 3 . 前記可燃物供給量蒸気負荷依存制御手段が、 前記蒸気5 圧信号（PV01)に応答して前記可燃物供給量制御手段（31)から出 力される操作出力信号（MV01)と前記蒸気流置信号（PV04)とを受 け取って、前記可燃物供給手段（14)へ印加すべき出力信号（Y0) を - . - yO=PV04+a(2HV01-100)
    0 (a: Y0の変化範囲を定める定数）
    によ り算出する演算器 (35)であることを特徴とする請求項 9記 載の燃焼制御装置。
    1 4 流動媒体で溝され、 該流動媒体中で可燃物を燃焼さ せる燃焼画室（3)と 、
    5 前記燃焼画室（3)に可燃物を所定の可燃物供給量だけ供給す る可燃物供耠手段（14)と、
    前記燃焼画室（3〉に所定の空気速度（質量速度）で燃焼空気を 給気する燃焼給気手段（5, 5a, 6, 7)と、
    前記燃焼面室（3)から受熟するボイ ラ ドラム（17〉と 、
    前記燃焼画室（3)に隣接して、該燃焼画室（3)中の前記流動媒 体が循環可能に画成された熱回収画室（4)と、
    前記熱回収面室（4)に所定の空気速度（質量速度）で熟回収空 気を給気する熟回収耠気手段 (6a, 8, 8a, 8a' ,8b)と 、
    前記熱回収画室（4)内に配設され、該熱回収画室（4)内に循環 する前記流動媒体の熱を所定の熟回収空気速度（質量速度）に応 じて、 前記ボイ ラ ドラム（17)に回収する熱回収手段（10, 11)と を有する流動床ボイ ラにおける燃焼制御装置であって、
    前記ボイ ラ ドラム（Π)の蒸気圧を検出して、該蒸気圧を表わ す蒸気圧信号（PV01)を出力する蒸気圧検出手段（20b)と 、
    前記蒸気圧信号（PV01)に応答して、前記可燃物供給手段（14) での前記可燃物供耠量を制御する可燃物供給量制御手段（31)と 、 前記燃焼画室（3)内の温度を検出して、該温度を表わす温度 信号 (PV02)を出力する温度検出手段（3a)と 、
    前記温度信号（PV02)に応答して、該温度信号によ り表わされ る温度が所定の温度目標値に対して一致するよ うに前記熱回収 給気手段（6a,8, 8a, 8a' ,8b)での熟回収空気速度（質量速度）を制 御する熟回収給気制御手段（33,34, 9, 9a, 9b〉と 、
    前記可燃物供給量制御手段（31)による前記可燃物供耠手段（1 4)での可燃物供給量の制御に連動して前記熟回収耠気制御手段 (33,34， 9,9a， 9b)での温度目標値を制御する温度目標値制御手 段（32)と、 - 前記ボイ ラ ドラム（17)から蒸気負荷への蒸気流量を検出して、 該流量を表わす蒸気流量信号（PV04)を出力する蒸気流量検出-手 段（20a)と、
    前記可燃物供耠量制御手段（31)による前記可燃物供辁手段'
    (14)での可燃物供給量の制御に重畳して、 前記蒸気流量信号 (PV04)によ り表わされる蒸気流量に応じて、前記可懲物供給手 段（14)での可燃物供給量を蒸気負荷依存で制御する可燃物供給 量蒸気負荷依存制御手段 (35)と、
    前記可燃物供耠量制御手段（31)及び可燃物供耠量蒸気負荷依 存制御手段（35 こよる前記可燃物供給手段（ )での可燃物供耠 量の制御に連動して、 前記燃焼耠気手段（5, 5a，6, 7)での燃焼空. 気速度（質量速度）を制御する燃焼給気制御手段（7， 36， 37， 3S>と を具備することを特徴とする燃焼制御装置。
    1 5. 前記蒸気圧検出手段が、 前記ボイラ ドラム (17)と蒸気' 圧負荷とを結ぶ蒸気管（20)に配設されている圧力計（20b)であ り 、前記温度検出手段が、前記燃焼面室（3)内に配設された温度 センサ（3a)を含むことを特徴とする請求項 1 4記載の燃焼制御 装置。
    1 6 . 前記所定の温度目標値が、 前記可燃物供耠量制御手段 (31)の出力に对応する温度目標値 (SV02)であり、前記熟回収耠 気制御手段が、 前記所定の温度目標値（SV02)と前記温度センサ (3a からの温度信号（PV02)とを受け取り 、流量目標値を表す流 量目標値信号（MV02)を出力する温度調節計（33)と、該流置巨標 値信号（HV02)を受け取り、前記熟回収空気速度が該流量目 値 信号（MV02)に一致するよ うに、空気管（9)中の制御弁（9a)の開度 を調節して熱回収空気の流量を制御する流量調節計（34〉とを備 えることを特徴とする請求項 1 5記載の燃焼制御装置。
    ,1 7. 前記温度目標値制御手段が、 前記可燃物供耠量制御手 段（31)の出力を反転させる反転器（32)であるこ とを特徴とする 請求項 1 4記載の燃焼制御装置。
    1 8 . 前記可燃物供給量蒸気負荷依存制御手段が前記蒸気圧 信号（PV01)に応答して前記可燃物供給量制御手段（31)から出力 される操作出力信号（MV01)と前記蒸気流量信号（PV04)と を受け 取って、前記可燃物供給手段（14)へ印加すべき演算出力信号 (Y0)を
    Y0=PV04+a(2H0Vl-100)
    (a: Y0の変化範囲を定める定数）
    によ り算出する演算器（35〉であるこ と を特徴とする請求項 1 4 記載の燃焼制御装置。
    1 9 . 前記燃焼給気制御手段が、 前記燃焼画室（3)へ供給さ れる燃焼空気の流量を制御する制御弁（37)と 、該燃焼空気の流 量を検出して該流量を表す流量信号を出力する流量計（38)と 、 前記演算出力信号 αο)及び前記流量信号を ·受け取って、該流量 信号が該演算出力信号に一致するよ うに前記制御弁（37〉の開度 を調節する流量調節計（36)とを備えることを特徴とする請求項 1 8記載の燃焼制御装置。
    2 0 . 前記燃焼給気手段（5 5a, 6, 7)が、前記燃焼画室（3)に 2 G mf以上の空気速度で燃焼空気を供耠し、 前記熱回収耠気手段 (6,8, 8a, 8a' , 8b')が前記熱回収画室（4)に 0 Gmf 2 G mfの範囲 内の所定の空気速度 (質量速度）で熟回収空気を耠気するごとを 特徴とする請求項 1〜 1 9のいずれか一つに記載の燃焼制御装
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