專利名稱：氣體發(fā)熱量控制方法和氣體發(fā)熱量控制裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及氣體發(fā)熱量控制方法和氣體發(fā)熱量控制裝置。更詳細(xì)地說，涉及作為 燃燒設(shè)備的燃料的氣體將像低發(fā)熱量氣體那樣其發(fā)熱量有變動(dòng)的情況下能夠抑制這 種發(fā)熱量變動(dòng)的氣體發(fā)熱量控制方法及其氣體發(fā)熱量控制裝置。
背景技術(shù)：
在煉鐵領(lǐng)域利用例如高爐法生產(chǎn)生鐵的情況下，從高爐產(chǎn)生作為副產(chǎn)品氣體的高 爐瓦斯(Blast Furnace Gas，以下簡(jiǎn)稱BFG) 。 BFG的總發(fā)熱量甚至達(dá)到使用的焦炭 的發(fā)熱量的大約一半，因此為了降低煉鐵成本，在煉鐵廠內(nèi)多方面使用BFG。 BFG的 組成是，二氧化碳(C02)10 18體積％ (以下簡(jiǎn)單表示為％), —氧化碳(CO)22 30 %,氮?dú)?N2)52 60% ,氫氣(H2)0.5 - 4% ,甲烷(CH4)0.5 ~ 3 %左右。
除此以外，BFG包含煙塵2-10g/Nm3,因此在用除塵器將其去除到0.01g/Nm3 左右之后，作為發(fā)熱量為800kcal/Ni^左右的燃料氣體使用于熱風(fēng)爐、煉焦?fàn)t、加熱 爐、鍋爐等。
近年來，在燃?xì)廨啓C(jī)中也由于其技術(shù)的提高，能夠燃燒低發(fā)熱量氣體，將BFG 作為燃?xì)廨啓C(jī)燃料使用進(jìn)行發(fā)電的事例在增加。在這里，將低發(fā)熱量氣體定義為其發(fā) 熱量在約12MJ/Nm3以下的氣體。低發(fā)熱量氣體不限于高爐瓦斯(BFG),還包含轉(zhuǎn) 爐氣體(LDG)等多種氣體及其混合氣體。
另一方面，近年來正在研究高爐法以外的新煉鐵工藝(例如FINEX和COREX等 直接還原煉鐵法)，能夠適用于對(duì)這樣的新工藝發(fā)生的副產(chǎn)品氣體進(jìn)行有效利用的燃 燒方式的開發(fā)研究有待進(jìn)行。任何一種煉鐵工藝發(fā)生的副產(chǎn)品氣體都是低發(fā)熱量氣 體，其特性(氣體組成和發(fā)熱量)都因設(shè)備和操作內(nèi)容而不同，即使是同一設(shè)備，特 性也會(huì)相應(yīng)于各原料的特性和反應(yīng)過程而時(shí)時(shí)刻刻發(fā)生變化，并不是一定的。
在這里，對(duì)于作為將這種低發(fā)熱量氣體作為燃?xì)廨啓C(jī)的燃料氣體使用的情況下的 最重要的特性發(fā)熱量來說，例如各燃?xì)廨啓C(jī)分別具有固有的發(fā)熱量允許變動(dòng)幅度的上 下限值。如果超過上限(例如平均發(fā)熱量值的約+ 10% )，也就是發(fā)熱量急劇變大的 情況下，有時(shí)候燃?xì)廨啓C(jī)的燃燒器內(nèi)的燃燒溫度急劇上升到異常高溫。由于這樣的原 因燃燒部分、燃?xì)廨啓C(jī)的定子葉片和轉(zhuǎn)動(dòng)葉片會(huì)受到損傷，可能造成使用壽命的縮短
和其他弊病，在這種情況下燃?xì)廨啓C(jī)設(shè)備要實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)、連續(xù)運(yùn)行是困難的。而如果低 于下限(例如平均發(fā)熱量值的約-10% )，則燃?xì)廨啓C(jī)的輸出不穩(wěn)定，造成熄火跳閘。 在本說明書和權(quán)利要求書中，這種低發(fā)熱量氣體包含于燃料氣體中。
發(fā)熱量這樣增減的發(fā)熱量變動(dòng)意味著涉及燃料氣體的發(fā)熱量的物性的變動(dòng)，具體 地說，意味著單位體積的發(fā)熱量(kcal/Nm3)、單位重量的發(fā)熱量(MJ/kg)、沃伯指 數(shù)(Wobbe Index ) ( MJ/m3)等各種物性。在本說明書和權(quán)利要求書中該卡路里也稱 為發(fā)熱量，卡路里變動(dòng)也稱為發(fā)熱量變動(dòng)。
圖11是表示已有的燃?xì)廨啓C(jī)發(fā)電設(shè)備的概略情況的配管圖。圖示的已有技術(shù)是 形成使發(fā)熱量變動(dòng)的燃料氣體的發(fā)熱量增加或減少的結(jié)構(gòu)的例子。如圖所示，將燃料 氣體發(fā)生裝置(例如高爐)100中發(fā)生的BFG作為燃料氣體提供給燃?xì)廨啓C(jī)101 (或 火力鍋爐等燃燒裝置)時(shí)，為了將其發(fā)熱量維持于所期望的值(作為設(shè)計(jì)的前提條件 的平均值、變動(dòng)幅度、變化速度)，用混合器102混入減少發(fā)熱量氣體和增加發(fā)熱量 氣體。作為這種氣體混合方法，在燃料氣體供給通路103的上游側(cè)和下游側(cè)分別設(shè)置 發(fā)熱量計(jì)量器104、 105,用發(fā)熱量計(jì)量器104的檢測(cè)信號(hào)進(jìn)行前饋控制，用發(fā)熱量計(jì) 量器105的檢測(cè)信號(hào)進(jìn)行反饋控制。這些信號(hào)被輸入與預(yù)先相應(yīng)于燃?xì)廨啓C(jī)101設(shè)定 的規(guī)定的設(shè)定值107進(jìn)行比較的控制器106。然后，規(guī)定的控制信號(hào)從該控制器106 通過分配器115輸出到減少發(fā)熱量用流量調(diào)整閥108或增加發(fā)熱量用流量調(diào)整閥113, 從減少發(fā)熱量氣體供給器109通過供給配管110將減少發(fā)熱量氣體提供給混合器102, 從增加發(fā)熱量氣體供給器114通過供給配管IIO將增加發(fā)熱量氣體提供給混合器102。 還有，lll是氣體壓縮機(jī)，112是發(fā)電機(jī)。
圖12是表示圖11的燃?xì)廨啓C(jī)發(fā)電設(shè)備的各測(cè)量點(diǎn)上的燃料氣體發(fā)熱量變動(dòng)的一 個(gè)例子的曲線圖。橫軸表示時(shí)間(秒)，縱軸表示燃料氣體的發(fā)熱量(MJ/kg)。圖 示的二點(diǎn)鎖線表示低發(fā)熱量氣體供給通路103的燃料氣體的發(fā)熱量變動(dòng)，實(shí)線表示作 為用已有的技術(shù)進(jìn)行控制的情況下的模擬結(jié)果的，混合器102的出口的發(fā)熱量變動(dòng)。
如圖所示，由燃料氣體發(fā)生裝置IOO提供的燃料氣體的發(fā)熱量如圖中二點(diǎn)鎖線所 示，隨時(shí)間有不規(guī)則的大變動(dòng)。而且對(duì)該最初變動(dòng)即使是進(jìn)行前饋控制或反饋控制， 在該例的情況下，控制系統(tǒng)面對(duì)過大的包含短周期和中周期的燃料氣體變動(dòng)，控制系 統(tǒng)變得不穩(wěn)定，控制系統(tǒng)的參數(shù)難于設(shè)定，其結(jié)果是，情況的經(jīng)過如圖中的實(shí)線那樣， 響應(yīng)接近振蕩狀態(tài)。在該圖中表示出對(duì)發(fā)熱量變動(dòng)的低發(fā)熱量氣體進(jìn)行前饋控制和反 饋控制發(fā)生振蕩的例子，不是能夠作為燃?xì)廨啓C(jī)(燃燒設(shè)備)的燃料氣體使用的氣體。
作為這種已有技術(shù)，有例如專利文獻(xiàn)1記載的燃料氣體發(fā)熱量控制裝置。在這種 控制裝置中，假如是在低發(fā)熱量氣體的發(fā)熱量平均值、變動(dòng)幅度、變化速度上有變化 的情況下提供，為了抑制這種變動(dòng)，必須在發(fā)熱量有變動(dòng)的氣體到達(dá)混合器的瞬間選
擇能夠使該發(fā)熱量值為平均值的氣體的種類，并且選擇適當(dāng)?shù)幕旌狭窟M(jìn)行混合。也就 是說，如果發(fā)熱量值在平均值以上，就混合使其為平均值所需要的量的能夠使發(fā)熱量 減少的氣體，如果發(fā)熱量值在平均值以下，為了使其為平均值就必須混合能夠使發(fā)熱 量增加的氣體。
但是，操作端只是混合氣體調(diào)整閥，因此如果氣體混合動(dòng)作的時(shí)刻有偏差，就會(huì) 發(fā)生過度或不足，難于正確抑制發(fā)熱量變動(dòng)，不能夠使發(fā)熱量值均勻化到燃燒設(shè)備所 需要的水平。因此如果殘留的發(fā)熱量值高于燃燒設(shè)備的允許界限，則為了防止燃燒設(shè) 備受到損傷，就要緊急停止運(yùn)行，將低發(fā)熱量氣體排放到大氣中，相反，如果低于運(yùn) 行界限，則有時(shí)候燃燒設(shè)備會(huì)發(fā)生熄火跳閘。而如果發(fā)熱量變動(dòng)速度太快，則氣體混 合時(shí)刻更加不容易對(duì)準(zhǔn)，只用混合器和混合氣體調(diào)整閬難于進(jìn)行可靠的控制。
又，如果發(fā)熱量變動(dòng)是短周期的變動(dòng)而且變動(dòng)幅度大，則混合氣體調(diào)整閥反復(fù)進(jìn) 行沖程動(dòng)作，因此有損傷閥門和縮短壽命的可能。
而且如果發(fā)熱量變動(dòng)幅度過大，調(diào)整閥進(jìn)行大的沖程動(dòng)作使氣體混合，則引起氣 體壓縮機(jī)、入口壓力的變動(dòng)，其結(jié)果是，對(duì)燃?xì)廨啓C(jī)的燃料供給系統(tǒng)造成很大干擾， 導(dǎo)致燃?xì)廨啓C(jī)的運(yùn)行不穩(wěn)定。
而且，在發(fā)熱量變動(dòng)大的燃料氣體中混合比重不同的氮?dú)饣驘捊範(fàn)t氣等不同的氣 體時(shí)，大量的氣體的混合是有困難的，而且混合量的變化幅度大，因此在混合后立即 在短時(shí)間內(nèi)使氣體充分均勻化并提供給燃燒設(shè)備是困難的，這些氮?dú)夂蜔捊範(fàn)t氣體等 混合不均勻地存在，在燃燒氣體的燃燒室內(nèi)發(fā)生燃燒不均勻，穩(wěn)定運(yùn)行難于實(shí)現(xiàn)。因 此發(fā)熱量變動(dòng)大的低發(fā)熱量氣體等作為燃燒氣體使用是困難的。
專利文獻(xiàn)I:日本特開2004 - 190632號(hào)公報(bào)

發(fā)明內(nèi)容
另一方面，能夠?qū)⑷缟纤霭l(fā)熱量不斷地不規(guī)則變化的低發(fā)熱量氣體等作為燃?xì)?輪機(jī)發(fā)電設(shè)備等燃燒設(shè)備的燃料氣體高效率穩(wěn)定地連續(xù)使用的技術(shù)的開發(fā)研究從能 量的有效利用、環(huán)保、降低操作成本等考慮越來越受到重視。
但是，為了將經(jīng)常有不規(guī)則的發(fā)熱量變動(dòng)的低發(fā)熱量氣體等燃料氣體穩(wěn)定地使用 于燃燒設(shè)備，必須將發(fā)熱量變動(dòng)幅度抑制在燃燒設(shè)備的燃料氣體的運(yùn)行范圍內(nèi)，但是 缺少實(shí)現(xiàn)這樣的抑制的有效方法。
本發(fā)明是為解決這樣的存在問題而作出的，其目的在于，提供通過對(duì)作為燃料氣 體提供給燃燒設(shè)備的低發(fā)熱量氣體等的發(fā)熱量變動(dòng)進(jìn)行抑制，能夠?qū)⒌桶l(fā)熱量氣體等 作為發(fā)熱量穩(wěn)定的燃料氣體提供的氣體發(fā)熱量控制方法及其氣體發(fā)熱量控制裝置。
為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的氣體發(fā)熱量控制方法，將提供給燃燒設(shè)備的燃料氣
體在分別形成氣體入口和氣體出口的容器內(nèi)進(jìn)行時(shí)間差混合，以此抑制該燃料氣體的 發(fā)熱量變動(dòng)，測(cè)定抑制了該發(fā)熱量變動(dòng)后的燃料氣體的發(fā)熱量變動(dòng)，使所述燃料氣體 減少發(fā)熱量或增加發(fā)熱量，以使該測(cè)定的發(fā)熱量的變動(dòng)幅度在燃燒設(shè)備的燃料氣體的 允許范圍內(nèi)。
如果采用這種方法，則從氣體入口提供給容器內(nèi)的燃料氣體，作為時(shí)時(shí)刻刻提供 的燃料用的氣體暫時(shí)貯存在容器內(nèi)，在其中實(shí)現(xiàn)時(shí)間差混合，從另外形成的氣體出口 排出。因此即使是在燃料氣體的發(fā)熱量有變動(dòng)的情況下，也能夠利用時(shí)間差混合抑制 其發(fā)熱量變動(dòng)的幅度，而且能夠緩和發(fā)熱量變動(dòng)速度。這樣，對(duì)于該發(fā)熱量變動(dòng)得到 抑制的燃料氣體，能夠使其減少發(fā)熱量或增加發(fā)熱量，將氣體發(fā)熱量調(diào)整在燃燒設(shè)備 的允許范圍內(nèi)，因此能夠容易地調(diào)整發(fā)熱量變動(dòng)。還有，上述所謂時(shí)間差混合，是指 連續(xù)在時(shí)間上延遲流入容器內(nèi)的燃料氣體與已經(jīng)流入而且滯留著的燃料氣體的混合。
又可以在所述容器的下游側(cè)的燃料氣體供給通路上測(cè)定所述發(fā)熱量變動(dòng)得到抑 制之后的燃料氣體的發(fā)熱量變動(dòng)，進(jìn)行反饋控制，以在所述燃料氣體供給通路的發(fā)熱 量測(cè)量點(diǎn)的上游側(cè)使燃料氣體減少發(fā)熱量或增加發(fā)熱量，以使該測(cè)定的發(fā)熱量的變動(dòng) 幅度在燃燒設(shè)備的燃料氣體的允許范圍內(nèi)。
該說明書和權(quán)利要求書中的"反饋控制"是指在該測(cè)量點(diǎn)的上游側(cè)以發(fā)熱量測(cè)量 點(diǎn)的測(cè)量值為依據(jù)進(jìn)行控制。
也可以在所述容器的下游側(cè)的燃料氣體供給通路上測(cè)定所述發(fā)熱量變動(dòng)得到抑 制之后的燃料氣體的發(fā)熱量變動(dòng)，進(jìn)行前饋控制，以在所述燃料氣體供給通路的發(fā)熱 量測(cè)量點(diǎn)的下游側(cè)使燃料氣體減少發(fā)熱量或增加發(fā)熱量，以使該測(cè)定的發(fā)熱量的變動(dòng) 幅度在燃燒設(shè)備的燃料氣體的允許范圍內(nèi)。
該說明書和權(quán)利要求書中的"前饋控制"是指在該測(cè)量點(diǎn)的下游側(cè)以發(fā)熱量測(cè)量 點(diǎn)的測(cè)量值為依據(jù)進(jìn)行控制。作為該前饋控制的一種方法，有根據(jù)混合之前的燃料氣 體和流量計(jì)算出混合之后的發(fā)熱量成為規(guī)定值所需要的增加發(fā)熱量氣體、減少發(fā)熱量 氣體的混合量，以其作為指令值提供的方法，但是也可以是其他方法。
而且，也可以在所述容器與燃料氣體供給通路的使燃料氣體減少發(fā)熱量或增加發(fā) 熱量的位置之間的燃料氣體供給通路上測(cè)定燃料氣體的發(fā)熱量變動(dòng)，將減少發(fā)熱量或 增加發(fā)熱量的前饋控制加到所述反饋控制，使燃料氣體減少發(fā)熱量或增加發(fā)熱量，以 使該測(cè)定的發(fā)熱量的變動(dòng)在燃燒設(shè)備的燃料氣體的允許范圍內(nèi)。
又，可以將在利用分別形成氣體入口和氣體出口的容器進(jìn)行的燃料氣體的時(shí)間差 混合對(duì)發(fā)熱量變動(dòng)的抑制作為模擬模型生成，從根據(jù)該模擬模型在所述容器的上游側(cè) 測(cè)量的燃料氣體的發(fā)熱量變動(dòng)，預(yù)測(cè)容器出口的燃料氣體發(fā)熱量變動(dòng)，進(jìn)行前饋控制， 以在容器下游側(cè)使燃料氣體減少發(fā)熱量或增加發(fā)熱量，從而使該預(yù)測(cè)的燃料氣體發(fā)熱
量變動(dòng)在燃燒設(shè)備的燃料氣體的允許范圍內(nèi)。
還可以是，如果在分別形成氣體入口和氣體出口的容器上游側(cè)測(cè)定出規(guī)定的燃料 氣體發(fā)熱量變動(dòng)幅度以上的發(fā)熱量變動(dòng)，就在所述容器的上游側(cè)使燃料氣體減少發(fā)熱 量或增加發(fā)熱量，以使該變動(dòng)幅度在規(guī)定的變動(dòng)幅度內(nèi)，根據(jù)預(yù)測(cè)該減少發(fā)熱量或增 加發(fā)熱量的燃料氣體在所述容器內(nèi)的時(shí)間差混合產(chǎn)生的對(duì)發(fā)熱量變動(dòng)的抑制而生成 的模擬模型，在容器下游側(cè)的燃料氣體供給通路使燃料氣體減少發(fā)熱量或增加發(fā)熱 量，從而使根據(jù)在所述容器的上游側(cè)測(cè)量的燃料氣體發(fā)熱量變動(dòng)預(yù)測(cè)的容器出口的燃 料氣體發(fā)熱量變動(dòng)在燃燒設(shè)備的燃料氣體的允許范圍內(nèi)。
又可以將在利用分別形成氣體入口和氣體出口的容器進(jìn)行的燃料氣體的時(shí)間差 混合對(duì)發(fā)熱量變動(dòng)的抑制作為模擬模型生成，從根據(jù)該模擬模型在所述容器的上游側(cè) 測(cè)量的燃料氣體的發(fā)熱量變動(dòng)，預(yù)測(cè)容器出口的燃料氣體發(fā)熱量變動(dòng)，根據(jù)該預(yù)測(cè)的 燃料氣體的發(fā)熱量變動(dòng)使燃料氣體減少發(fā)熱量或增加發(fā)熱量的前饋控制、以及在所述 容器下游側(cè)的燃料氣體供給通路上測(cè)量提供給燃燒設(shè)備的燃料氣體的發(fā)熱量變動(dòng)，在 所述燃料氣體供給通路的發(fā)熱量測(cè)量點(diǎn)的上游側(cè)使燃料氣體減少發(fā)熱量或增加發(fā)熱 量，以使該測(cè)量的發(fā)熱量的變動(dòng)幅度在燃燒設(shè)備的燃料氣體的允許范圍內(nèi)的反饋控制 并行實(shí)施。
還有可以是，如果在分別形成氣體入口和氣體出口的容器上游側(cè)測(cè)定出規(guī)定的燃 料氣體發(fā)熱量變動(dòng)幅度以上的發(fā)熱量變動(dòng)，就在所述容器的上游側(cè)使燃料氣體減少發(fā) 熱量或增加發(fā)熱量，以使該變動(dòng)幅度在規(guī)定的變動(dòng)幅度內(nèi)，根據(jù)預(yù)測(cè)該減少發(fā)熱量或 增加發(fā)熱量的燃料氣體在所述容器內(nèi)的時(shí)間差混合產(chǎn)生的對(duì)發(fā)熱量變動(dòng)的抑制而生 成的模擬模型，進(jìn)行根據(jù)從在所述容器上游側(cè)測(cè)量的燃料氣體的發(fā)熱量變動(dòng)預(yù)測(cè)的容 器出口的燃料氣體發(fā)熱量變動(dòng)，使燃料氣體減少發(fā)熱量或增加發(fā)熱量的前饋控制、以 及在所述容器下游側(cè)的燃料氣體供給通路上測(cè)量提供給燃燒設(shè)備的燃料氣體的發(fā)熱 量變動(dòng)，在所述燃料氣體供給通路的發(fā)熱量測(cè)量點(diǎn)的上游側(cè)使燃料氣體減少發(fā)熱量或 增加發(fā)熱量，以使該測(cè)量的發(fā)熱量的變動(dòng)幅度在燃燒設(shè)備的燃料氣體的允許范圍內(nèi)的 反饋控制并行實(shí)施。
在規(guī)定流量和規(guī)定容積的容器中，用多個(gè)一次延遲和滯留時(shí)間的系列的信號(hào)的常 數(shù)倍之和，對(duì)其時(shí)間常數(shù)進(jìn)行與檢測(cè)器的延遲相當(dāng)?shù)男拚?，生成上述模擬模型。
而且，也可以在所述氣體發(fā)熱量控制方法中，在所述容器內(nèi)或容器外表面部進(jìn)行 使所述燃料氣體減少發(fā)熱量或增加發(fā)熱量的操作，以使所述燃料氣體的發(fā)熱量變動(dòng)在 燃燒設(shè)備的燃料氣體的允許范圍內(nèi)。
而且，也可以在所述氣體發(fā)熱量控制方法中，監(jiān)視在所述容器的上游側(cè)測(cè)量的燃 料氣體的發(fā)熱量變動(dòng)的平均值以及在所述容器下游側(cè)的燃料氣體供給通路測(cè)量的燃
料氣體的發(fā)熱量變動(dòng)平均值，如果對(duì)于該平均值檢測(cè)出一定量的平均差，就在所述容 器的上游側(cè)使燃料氣體減少發(fā)熱量或增加發(fā)熱量，以使所述容器上游側(cè)的燃料氣體發(fā) 熱量變動(dòng)接近所述容器下游側(cè)的燃料氣體供給通路上的發(fā)熱量。
為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的氣體發(fā)熱量控制裝置設(shè)置對(duì)提供給燃燒設(shè)備的燃料 氣體進(jìn)行時(shí)間差混合的分別形成氣體入口和氣體出口的容器、測(cè)量在該容器內(nèi)混合， 發(fā)熱量變動(dòng)得到抑制后的燃料氣體的發(fā)熱量變動(dòng)的第1發(fā)熱量計(jì)量器、以及用混合器 在燃料氣體中混合減少發(fā)熱量的氣體或增加發(fā)熱量的氣體，以使該第l發(fā)熱量計(jì)量器 測(cè)定的發(fā)熱量的變動(dòng)幅度在燃燒設(shè)備的燃料氣體的允許范圍內(nèi)的第1控制器。
也可以將第l發(fā)熱量計(jì)量器設(shè)置于在容器下游側(cè)的燃料氣體供給通路上設(shè)置的混 合器的下游側(cè)，設(shè)置進(jìn)行反饋控制，從而用所述混合器使燃料氣體減少發(fā)熱量或增加 發(fā)熱量，以使該第l發(fā)熱量計(jì)量器測(cè)定的發(fā)熱量的變動(dòng)幅度在燃燒設(shè)備的燃料氣體的 允許范圍內(nèi)的第1控制器。
而且，也可以設(shè)置對(duì)提供給燃燒設(shè)備的燃料氣體進(jìn)行時(shí)間差混合的分別形成氣體 入口和氣體出口的容器、測(cè)量在該容器內(nèi)混合，發(fā)熱量變動(dòng)得到抑制后的燃料氣體的 發(fā)熱量變動(dòng)的第2發(fā)熱量計(jì)量器、以及進(jìn)行用混合器在燃料氣體中混合減少發(fā)熱量的 氣體或增加發(fā)熱量的氣體，以使該第2發(fā)熱量計(jì)量器測(cè)定的發(fā)熱量的變動(dòng)幅度在燃燒 設(shè)備的燃料氣體的允許范圍內(nèi)的前饋控制第2控制器。
而且，也可以將測(cè)量燃料氣體的發(fā)熱量變動(dòng)的第2發(fā)熱量計(jì)量器設(shè)置于所述容器
與混合器之間的燃料氣體供給通路上，設(shè)置除了進(jìn)行用所述混合器使燃料氣體減少發(fā)
熱量或增加發(fā)熱量的反饋控制外，還進(jìn)行根據(jù)該第2發(fā)熱量計(jì)量器測(cè)定的發(fā)熱量的變 動(dòng)使燃料氣體減少發(fā)熱量或增加發(fā)熱量，以使其在燃燒設(shè)備的燃料氣體的允許范圍內(nèi) 的前饋控制第2控制器。
而且也可以設(shè)置在分別形成氣體入口和氣體出口的容器的上游側(cè)測(cè)量燃料氣體 的發(fā)熱量變動(dòng)的第3發(fā)熱量計(jì)量器、以及根據(jù)預(yù)測(cè)利用所述容器進(jìn)行燃料氣體的時(shí)間 差混合產(chǎn)生的對(duì)發(fā)熱量變動(dòng)的抑制而生成的模擬模型，預(yù)測(cè)容器出口的燃料氣體的發(fā) 熱量變動(dòng)，進(jìn)行使燃料氣體減少發(fā)熱量或增加發(fā)熱量的前饋控制，以使該預(yù)測(cè)的燃料 氣體發(fā)熱量變動(dòng)在燃燒設(shè)備的燃料氣體的允許范圍內(nèi)的第2控制器。
也可以設(shè)置在分別形成氣體入口和氣體出口的容器的上游側(cè)測(cè)量規(guī)定的變動(dòng)幅 度以上的燃料氣體的發(fā)熱量變動(dòng)的第3發(fā)熱量計(jì)量器、如果該第3發(fā)熱量計(jì)量器測(cè)定 出規(guī)定的變動(dòng)幅度以上的發(fā)熱量變動(dòng)，就在所述容器的上游側(cè)使燃料氣體減少發(fā)熱量 或增加發(fā)熱量，以使該變動(dòng)幅度在規(guī)定的變動(dòng)幅度內(nèi)的第3控制器、以及根據(jù)預(yù)測(cè)利 用所述容器進(jìn)行燃料氣體的時(shí)間差混合產(chǎn)生的對(duì)發(fā)熱量變動(dòng)的抑制而生成的模擬模 型，進(jìn)行前饋控制，在容器下游側(cè)的燃料氣體供給通路上使燃料氣體減少發(fā)熱量或增
加發(fā)熱量，以使根據(jù)從在所述容器上游側(cè)測(cè)量的燃料氣體的發(fā)熱量變動(dòng)預(yù)測(cè)的容器出 口的燃料氣體發(fā)熱量變動(dòng)在燃燒設(shè)備的燃料氣體的允許范圍內(nèi)的第2控制器。
還可以設(shè)置在分別形成氣體入口和氣體出口的容器的上游側(cè)測(cè)量燃料氣體的發(fā) 熱量變動(dòng)的第3發(fā)熱量計(jì)量器、根據(jù)預(yù)測(cè)利用所述容器進(jìn)行燃料氣體的時(shí)間差混合產(chǎn) 生的對(duì)發(fā)熱量變動(dòng)的抑制而生成的模擬模型，預(yù)測(cè)容器出口的燃料氣體的發(fā)熱量變 動(dòng)，根據(jù)該預(yù)測(cè)的燃料氣體的發(fā)熱量變動(dòng)進(jìn)行使燃料氣體減少發(fā)熱量或增加發(fā)熱量的 前饋控制的第2控制器、以及在所述燃料氣體供給通路上設(shè)置混合器，在該混合器的 下游側(cè)設(shè)置對(duì)提供給燃燒設(shè)備的燃料氣體的發(fā)熱量變動(dòng)進(jìn)行測(cè)量的第1發(fā)熱量計(jì)量 器，
進(jìn)行用所述混合器使燃料氣體減少發(fā)熱量或增加發(fā)熱量的反饋控制以及所述前 饋控制，以使該第1發(fā)熱量計(jì)量器測(cè)量的發(fā)熱量變動(dòng)幅度在燃燒設(shè)備的燃料氣體的允 許范圍內(nèi)的第1控制器。
也可以設(shè)置在分別形成氣體入口和氣體出口的容器的上游側(cè)測(cè)量規(guī)定的變動(dòng)幅 度以上的燃料氣體的發(fā)熱量變動(dòng)的第3發(fā)熱量計(jì)量器、如果該第3發(fā)熱量計(jì)量器測(cè)定
出規(guī)定的變動(dòng)幅度以上的發(fā)熱量變動(dòng)，就在所述容器的上游側(cè)使燃料氣體減少發(fā)熱量
或增加發(fā)熱量，以使該變動(dòng)幅度在規(guī)定的變動(dòng)幅度內(nèi)的第3控制器、根據(jù)預(yù)測(cè)利用所 述容器進(jìn)行燃料氣體的時(shí)間差混合產(chǎn)生的對(duì)發(fā)熱量變動(dòng)的抑制而生成的模擬模型，進(jìn) 行前饋控制，在容器下游側(cè)的燃料氣體供給通路上使燃料氣體減少發(fā)熱量或增加發(fā)熱 量，以使根據(jù)在所述容器的上游側(cè)測(cè)量的燃料氣體的發(fā)熱量變動(dòng)預(yù)測(cè)容器出口的燃 料氣體的發(fā)熱量變動(dòng)在燃燒設(shè)備的燃料氣體的允許范圍內(nèi)的第2控制器、以及在所述 燃料氣體供給通路上設(shè)置混合器，在該混合器的下游側(cè)設(shè)置對(duì)提供給燃燒設(shè)備的燃料 氣體的發(fā)熱量變動(dòng)進(jìn)行測(cè)量的第l發(fā)熱量計(jì)量器，進(jìn)行用所述混合器使燃料氣體減少 發(fā)熱量或增加發(fā)熱量的反饋控制，以使該第l發(fā)熱量計(jì)量器測(cè)量的發(fā)熱量變動(dòng)幅度在 燃燒設(shè)備的燃料氣體的允許范圍內(nèi)的第1控制器。
還可以在所述氣體發(fā)熱量控制裝置中，在所述容器內(nèi)或所述容器外表面上設(shè)置使 燃料氣體減少發(fā)熱量或增加發(fā)熱量，以使所述燃料氣體的發(fā)熱量變動(dòng)在燃燒設(shè)備的燃 料氣體的允許范圍內(nèi)，形成能夠利用該混合器在容器內(nèi)或容器外表面使燃料氣體減少 發(fā)熱量或增加發(fā)熱量的結(jié)構(gòu)。
而且，在所述氣體發(fā)熱量控制裝置中，在所述容器的上游側(cè)的燃料氣體供給通路
上設(shè)置混合器，設(shè)置監(jiān)視在該混合器的上游側(cè)測(cè)量的燃料氣體的發(fā)熱量變動(dòng)平均值和
在所述混合器的下游側(cè)測(cè)量的燃料氣體的發(fā)熱量變動(dòng)平均值的監(jiān)視控制器，使該監(jiān)視 控制器具有這樣的功能，即如果該監(jiān)視控制器在兩個(gè)平均值上檢測(cè)出一定量的平均
差，就用所述容器的上游側(cè)的混合器使燃料氣體減少發(fā)熱量或增加發(fā)熱量，以使所述
容器上游側(cè)的燃料氣體的發(fā)熱量變動(dòng)接近所述混合器下游側(cè)的發(fā)熱量。
如果采用本發(fā)明，在將發(fā)熱量有變動(dòng)的低發(fā)熱量氣體等提供給燃?xì)廨啓C(jī)等燃燒設(shè) 備作為燃料氣體的情況下，能夠利用時(shí)間差混合將其抑制(緩和)于與燃燒設(shè)備相應(yīng) 的發(fā)熱量變動(dòng)，因此能夠容易地減少燃料氣體的發(fā)熱量或增加燃料氣體的發(fā)熱量。也 就是說，利用容器減少發(fā)熱量的變動(dòng)幅度，這樣能夠抑制短周期和中等周期的變動(dòng)， 只使主要是長(zhǎng)周期的變動(dòng)留下，因此通過使其燃料氣體減少發(fā)熱量或增加發(fā)熱量能夠 使發(fā)熱量有變動(dòng)的燃料氣體形成為能夠在燃燒設(shè)備中穩(wěn)定使用的燃料氣體。這樣，能 夠把發(fā)熱量有變動(dòng)的氣體的發(fā)熱量變動(dòng)抑制在燃燒設(shè)備的燃料氣體允許的變動(dòng)范圍 內(nèi)，能夠?qū)崿F(xiàn)設(shè)備的連續(xù)穩(wěn)定運(yùn)行。


圖l是包含本發(fā)明第1實(shí)施形態(tài)的氣體發(fā)熱量控制裝置的燃?xì)廨啓C(jī)發(fā)電設(shè)備的配 管概略圖。
圖2是表示利用圖1的氣體發(fā)熱量抑制裝置抑制發(fā)熱量變動(dòng)的狀態(tài)的曲線圖。 圖3是表示包含本發(fā)明第2實(shí)施形態(tài)的氣體發(fā)熱量控制裝置的燃?xì)廨啓C(jī)發(fā)電設(shè)備 的一部分的配管概略圖。
圖4是表示利用圖3的氣體發(fā)熱量控制裝置使發(fā)熱量變動(dòng)得到緩和的狀態(tài)的曲線圖。
圖5是表示包含本發(fā)明第3實(shí)施形態(tài)的氣體發(fā)熱量控制裝置的燃?xì)廨啓C(jī)發(fā)電設(shè)備 的一部分的配管概略圖。
圖6是表示圖5的第3實(shí)施形態(tài)的氣體發(fā)熱量控制裝置的模擬模型的一個(gè)例子的 方框圖。
圖7是表示包含本發(fā)明第4實(shí)施形態(tài)的氣體發(fā)熱量控制裝置的燃?xì)廨啓C(jī)發(fā)電設(shè)備 的一部分的配管概略圖。
圖8是表示利用圖7的氣體發(fā)熱量控制裝置使發(fā)熱量變動(dòng)得到緩和的狀態(tài)的曲線圖。
圖9是表示包含本發(fā)明第5實(shí)施形態(tài)的氣體發(fā)熱量控制裝置的燃?xì)廨啓C(jī)發(fā)電設(shè)備 的一部分的配管概略圖。
圖IO是表示圖9的第5實(shí)施形態(tài)的氣體發(fā)熱量控制裝置的模擬模型的一個(gè)例子 的方框圖。
圖ll是表示已有的燃?xì)廨啓C(jī)發(fā)電設(shè)備的概略狀況的配管圖。 圖12是表示圖11的燃?xì)廨啓C(jī)發(fā)電設(shè)備的發(fā)熱量變動(dòng)的曲線圖。 符號(hào)說明
1 氣體發(fā)熱量控制裝置
2 燃?xì)廨啓C(jī)
3 燃料氣體供給通路
4 燃料氣體發(fā)生裝置
5 容器
6 氣體入口
7 氣體出口
8 混合器
9 氣體壓縮機(jī)
10 發(fā)電機(jī)
11 控制氣體供給配管
12 減少發(fā)熱量用流量調(diào)整閥
13 減少發(fā)熱量氣體供給器
14 增加發(fā)熱量用流量調(diào)整閥
15 增加發(fā)熱量氣體供給器
16 發(fā)熱量計(jì)量器
17 輸入路徑
18 設(shè)定值
19 第l控制器
20 輸出路徑
21 分配器
22 流量
23 第2發(fā)熱量計(jì)量器
24 輸入路徑
25 第2控制器
26 輸出路徑
27 氣體發(fā)熱量控制裝置
29 第3發(fā)熱量計(jì)量器
30 輸入路徑
31 模擬器
32 路徑
33 氣體發(fā)熱量控制裝置 35 氣體發(fā)熱量控制裝置
37 第2混合器
38 第3控制器(監(jiān)視控制器)
39 輸出路徑
40 分配器
41 減少發(fā)熱量用流量調(diào)整閥
42 減少發(fā)熱量氣體供給器
43 增加發(fā)熱量用流量調(diào)整閥
44 增加發(fā)熱量氣體供給器
45 第2控制氣體供給配管
46 氣體發(fā)熱量控制裝置 S 燃?xì)廨啓C(jī)發(fā)電設(shè)備
具體實(shí)施例方式
下面參照附圖對(duì)本發(fā)明的氣體發(fā)熱量控制裝置及其控制方法進(jìn)行說明。在下述說 明中，燃燒設(shè)備以燃?xì)廨啓C(jī)為例進(jìn)行說明。而且在下述說明中對(duì)形成使燃料氣體的發(fā) 熱量能夠減少或增加的結(jié)構(gòu)的例子進(jìn)行說明。
圖l是包含本發(fā)明第1實(shí)施形態(tài)的氣體發(fā)熱量控制裝置1的燃?xì)廨啓C(jī)發(fā)電設(shè)備S 的(配管)概略圖，是在將燃料氣體提供給燃?xì)廨啓C(jī)2的燃料氣體供給通路3上設(shè)置 本發(fā)明的氣體發(fā)熱量控制裝置1的配管圖。
燃料氣體供給通路3形成能夠?qū)⑷剂蠚怏w發(fā)生裝置4 (例如高爐)發(fā)生的低發(fā)熱 量氣體等(以下稱為"燃料氣體")作為燃料提供給燃?xì)廨啓C(jī)2的結(jié)構(gòu)。該燃料氣體 供給通路3上設(shè)置分別形成氣體入口 6和氣體出口 7的容器5。
該容器5以規(guī)定的容積形成，而且形成能夠通過燃料氣體供給通路3的燃料氣體 從氣體入口6進(jìn)入，從氣體出口7出去的結(jié)構(gòu)。該容器5作為緩沖容器起作用，發(fā)熱 變化的燃料氣體從氣體入口 6連續(xù)流入內(nèi)部，與已經(jīng)流入而且停留在其中的燃料氣體 發(fā)生時(shí)間差混合，從另外形成的氣體出口 7排出，因此即使是燃料氣體的發(fā)熱量發(fā)生 變動(dòng)的情況下，也能夠利用時(shí)間差混合縮小其發(fā)熱量變動(dòng)幅度，而且能夠使發(fā)熱量變 動(dòng)速度降低。
也就是說，同時(shí)流入容器5的燃料氣體形成從氣體出口 7較早流出的部分到滯留 在容器5內(nèi)比較長(zhǎng)的時(shí)間的部分的分布。另一方面，由于從氣體人口 6連續(xù)流入新氣 體，因此過去流入的氣體與新流入的氣體不斷地混合。也就是說，時(shí)時(shí)刻刻不斷流入
容器5的發(fā)熱量有變動(dòng)的燃料氣體就這樣在容器5的內(nèi)部實(shí)現(xiàn)時(shí)間差混合。在本說明 書和權(quán)利要求書中，將其稱為時(shí)間差混合，借助于這種時(shí)間差混合的作用，容器5發(fā) 揮抑制燃料氣體的發(fā)熱量變動(dòng)的功能。其結(jié)果是，從容器5的氣體出口 7排出的燃料
氣體的發(fā)熱量變動(dòng)幅度被縮小，變動(dòng)速度下降。也就是說，發(fā)熱量變動(dòng)得到很大抑制 (緩和)。
作為利用這種容器5緩沖的效果，假設(shè)氣體人口 6的變動(dòng)為角速度w的正弦(sin) 曲線，容器5內(nèi)的混合是完全混合，其時(shí)間常數(shù)為T,則出口變動(dòng)振幅/入口變動(dòng)振幅 =Gain= 1/(1 + co2 ■ T2)1/2。根據(jù)這一公式，如果co或T(即容器的容量)大則Gain 變小，也就是出口的發(fā)熱量變動(dòng)幅度縮小，能夠?qū)崿F(xiàn)抑制變動(dòng)的效果。在燃料氣體供 給通路3的上部圖示的曲線圖是表示燃料氣體的發(fā)熱量變動(dòng)的示意圖。
利用該容器5進(jìn)行的時(shí)間差混合是重要的結(jié)構(gòu)，通過用該容器5對(duì)燃料氣體進(jìn)行 時(shí)間差混合，發(fā)熱量變動(dòng)在事前得到緩和，通過減少發(fā)熱量或增加發(fā)熱量能夠穩(wěn)定地 進(jìn)行將容器5的下游側(cè)的燃料氣體的發(fā)熱量變動(dòng)調(diào)整在燃燒設(shè)備的氣體特性的允許變 動(dòng)范圍內(nèi)的控制。
該容器5只要具有規(guī)定的容積，其結(jié)構(gòu)不受限定。例如可以是容積不變的內(nèi)容積 固定式容器，也可以是已有的燃?xì)廨啓C(jī)設(shè)備等中用來監(jiān)視氣體供需平衡的裝置(儲(chǔ)氣 柜)的內(nèi)容積變動(dòng)式容器。所謂內(nèi)容積變動(dòng)式容器是具有能夠相應(yīng)于容器內(nèi)壓上下移 動(dòng)的氣密封裝的蓋構(gòu)件的容器等。可以采用能夠利用這些容器發(fā)揮抑制燃料氣體的發(fā) 熱量變動(dòng)的效果的容器5。還可以將多個(gè)容器5串聯(lián)配置或并聯(lián)配置。
還有，為了更加有效地在該容器5內(nèi)部進(jìn)行時(shí)間差混合，也可以在容器5設(shè)置對(duì) 從氣體入口 6流入的燃料氣體進(jìn)行攪拌混合的攪拌裝置或在容器5內(nèi)部安裝使從氣體 入口 6流入的燃料氣體通過多個(gè)孔進(jìn)行混合的多孔板等。
而且，為了抑制從上述容器5流出的燃料氣體的發(fā)熱量變動(dòng)，在上述燃料氣體供 給通路3的容器下游側(cè)設(shè)置在該燃料氣體中混合使發(fā)熱量減少或增加用的氣體的混合 器8。在該混合器8的下游側(cè)設(shè)置對(duì)燃料氣體進(jìn)行壓縮的氣體壓縮機(jī)9、以及使該氣 體壓縮機(jī)9壓縮的燃料氣體燃燒的燃?xì)廨啓C(jī)2，形成利用該燃?xì)廨啓C(jī)2驅(qū)動(dòng)發(fā)電機(jī)10 的結(jié)構(gòu)。
而且，在上述混合器8上連接提供減少發(fā)熱量或增加發(fā)熱量用的控制氣體供給配 管11。該控制氣體供給配管11上設(shè)置通過調(diào)整減少發(fā)熱量的氣體的流量的減少發(fā)熱 量用流量調(diào)整閥12連接的減少發(fā)熱量氣體供給器13、以及通過調(diào)整增加發(fā)熱量氣體
的流量的增加發(fā)熱量用流量調(diào)整閥14連接的增加發(fā)熱量氣體供給器15。
作為上述減少發(fā)熱量氣體，可以采用不活潑氣體、空氣、蒸汽、廢棄氮?dú)?、燃?設(shè)備等排出的排氣等。作為不活潑氣體適合采用氮?dú)?N2),當(dāng)然不活拔氣體不限于 氮?dú)?，也可以是二氧化?C02)或氦氣(He)等。作為上述增加發(fā)熱量氣體，可以 采用中 高發(fā)熱量氣體、即天然氣或煉焦?fàn)t氣體(COG)等。
另一方面，在混合器8的下游側(cè)的上述燃料氣體供給通路3上設(shè)置對(duì)該燃料氣體 供給通路中的燃料氣體的發(fā)熱量進(jìn)行測(cè)量的發(fā)熱量計(jì)量器16。該發(fā)熱量計(jì)量器16可 以采用直接測(cè)量氣體的發(fā)熱量的所謂發(fā)熱量計(jì)(卡路里計(jì))、測(cè)量可燃?xì)怏w的含有率 (濃度)的裝置等。在重視檢測(cè)速度的情況下，在當(dāng)前的情況下最好采用可燃性氣體濃 度檢測(cè)器。還可以根據(jù)所使用的燃料氣體主要包含的可燃成分的種類，或根據(jù)產(chǎn)生主 要的發(fā)熱量變動(dòng)的可燃成分，使用檢測(cè)出該成分的濃度的濃度檢測(cè)器。
用該發(fā)熱量計(jì)量器16監(jiān)視混合器8的下游側(cè)的燃料氣體的發(fā)熱量。發(fā)熱量計(jì)量 器16測(cè)量的計(jì)量值通過輸入路徑17被輸入與預(yù)先相應(yīng)于燃?xì)廨啓C(jī)2 (燃燒設(shè)備)設(shè) 定的規(guī)定的設(shè)定值18進(jìn)行比較第1控制器19。該第1控制器19是PI控制器。第l 控制器19進(jìn)行反饋控制。形成如下所述的結(jié)構(gòu)，即在該第1控制器19比較的結(jié)果， 使燃料氣體供給通路3的燃料氣體減少發(fā)熱量或增加發(fā)熱量的控制信號(hào)從輸出路徑20 通過分配器21輸出到所述減少發(fā)熱量用流量調(diào)整閥12或增加發(fā)熱量用流量調(diào)整閥 14。以此進(jìn)行反饋控制。
下面說明利用這樣構(gòu)成的第1實(shí)施形態(tài)的氣體發(fā)熱量控制裝置l將燃料氣體供給 通路3內(nèi)的發(fā)熱量變動(dòng)的燃料氣體控制于其發(fā)熱量變動(dòng)幅度在燃?xì)廨啓C(jī)2 (燃燒設(shè)
備)的燃料氣體的能夠穩(wěn)定使用的允許范圍內(nèi)的控制。
從上述燃料氣體發(fā)生裝置4通過燃料氣體供給通路3提供的燃料氣體從容器5 的氣體入口6進(jìn)入，在該容器5內(nèi)實(shí)現(xiàn)時(shí)間差混合。在該容器5中，如上所述，時(shí)時(shí) 刻刻流入容器5的燃料氣體即使是同時(shí)流入容器5內(nèi)，由于形成較早從氣體出口'7流 出的部分到在容器5內(nèi)滯留到比較晚的部分的分布，連續(xù)流入的新的氣體與過去流入 的氣體不斷地混合，燃料氣體發(fā)生裝置4提供的燃料氣體的發(fā)熱量變動(dòng)幅度大的變動(dòng) 得到抑制，從氣體出口流出的燃料氣體處于其大的發(fā)熱量變動(dòng)得到抑制(緩和)的狀 態(tài)。
這樣，在燃料氣體供給通路3上設(shè)置的能夠?qū)崿F(xiàn)燃料氣體的時(shí)間差混合的容器5 能夠抑制燃料氣體的大的發(fā)熱量變動(dòng)，其結(jié)果是，容易控制在下游進(jìn)行與減少發(fā)熱量 的氣體或增加發(fā)熱量的氣體的混合，發(fā)熱量變動(dòng)得到抑制。
圖2是表示利用圖1的氣體發(fā)熱量抑制裝置抑制(緩和)發(fā)熱量變動(dòng)的狀態(tài)的曲 線圖。該圖2表示圖1中的容器5的容積采用400001113時(shí)發(fā)熱量有變動(dòng)的燃料氣體以 280000NmVhr提供的情況下的發(fā)熱量變動(dòng)的被抑制(緩和)狀態(tài)的模擬結(jié)果。橫軸表 示時(shí)間(秒)，縱軸表示燃料氣體的發(fā)熱量即卡路里值(MJ/kg)。
如圖所示，作為利用容器5抑制發(fā)熱量變動(dòng)的例子，例如燃料氣體發(fā)生裝置4提 供的燃料氣體的發(fā)熱量變動(dòng)(最初的變動(dòng))在容器的入口部如圖中二點(diǎn)鎖線所示，隨 時(shí)間的變動(dòng)有非常大的波動(dòng)，但是在容器5中進(jìn)行時(shí)間差混合之后在容器出口的發(fā)熱 量變動(dòng)(抑制后變動(dòng))如圖中虛線所示，處于能夠抑制大發(fā)熱量變動(dòng)的狀態(tài)。具體地 說，進(jìn)入容器5之前的燃料氣體的發(fā)熱量在約5.3~8.8MJ/kg的范圍內(nèi)變動(dòng)，而從容 器5出來的燃料氣體的氣體發(fā)熱量約為5.8~6.8MJ/kg,變動(dòng)幅度大大縮小。而且如圖 所示> 變動(dòng)周期中的短周期和中等周期變動(dòng)被去除，主要留下長(zhǎng)周期的變動(dòng)。這種效 果有相對(duì)于燃料氣體的供給流量容器5的容積越大越顯著的傾向。在最初的變動(dòng)周期 短，變動(dòng)的幅度小的情況下，即使是從經(jīng)濟(jì)性考慮將容器5的容積做得小也有效果。
另 一方面，用混合器8的下游側(cè)設(shè)置的發(fā)熱量計(jì)量器16測(cè)量燃料氣體供給通路3 中的燃料氣體的發(fā)熱量。該發(fā)熱量計(jì)量器16測(cè)得的測(cè)量值通過輸入路徑17輸入到第 1控制器19。該第1控制器19將發(fā)熱量計(jì)量器19送來的測(cè)量值與預(yù)先相應(yīng)于燃?xì)廨?機(jī)2設(shè)定的規(guī)定的設(shè)定值18進(jìn)行比較。
該比較的結(jié)果表明，根據(jù)發(fā)熱量計(jì)量器16的測(cè)量出的測(cè)量值有必要使燃料氣體 供給通路3的燃料氣體減少發(fā)熱量的情況下，從輸出路徑20通過分配器21向減少發(fā) 熱量用流量調(diào)整閥12發(fā)送控制信號(hào)，從減少發(fā)熱量氣體供給器13對(duì)混合器8提供規(guī) 定量的減少發(fā)熱量氣體。而在有必要使燃料氣體增加發(fā)熱量的情況下，從輸出路徑20 通過分配器21向增加發(fā)熱量用流量調(diào)整閥14發(fā)送控制信號(hào)，從增加發(fā)熱量氣體供給 器15向混合器8提供規(guī)定量的增加發(fā)熱量氣體。這樣把提供給燃?xì)廨啓C(jī)2的燃料氣 體的發(fā)熱量變動(dòng)幅度控制在燃?xì)廨啓C(jī)2的燃料氣體的允許范圍內(nèi)。用這種混合器8控 制后的發(fā)熱量變動(dòng)如圖2的實(shí)線所示，大的發(fā)熱量變動(dòng)受到抑制，留下長(zhǎng)周期的小幅 度的發(fā)熱量變動(dòng)，發(fā)熱量變動(dòng)被抑制的燃?xì)廨啓C(jī)2的燃料氣體的允許變動(dòng)范圍內(nèi)，能 夠作為穩(wěn)定的燃料氣體使用。
如果這樣采用第1實(shí)施形態(tài)的氣體發(fā)熱量控制裝置1,則在用混合器8使燃料氣 體減少發(fā)熱量或增加發(fā)熱量的情況下，對(duì)于如上所述利用容器5抑制大的發(fā)熱量變動(dòng) 的燃料氣體，實(shí)施根據(jù)混合器8的下游側(cè)的發(fā)熱量變動(dòng)混合減少發(fā)熱量氣體或增加發(fā)
熱量氣體的反饋控制，能夠容易地控制于穩(wěn)定的發(fā)熱量。而且由于對(duì)大的發(fā)熱量變動(dòng) 受到抑制的狀態(tài)下的燃料氣體進(jìn)行控制，提供給燃料氣體的減少發(fā)熱量或增加發(fā)熱量 的氣體量減少了。
而且，在例如燃?xì)廨啓C(jī)2的燃料氣體的發(fā)熱量變動(dòng)幅度被設(shè)定為基準(zhǔn)發(fā)熱量值(平 均值)的±10%的情況下，為了使容器5的下游側(cè)的發(fā)熱量平均值與在燃?xì)廨啓C(jī)2設(shè) 定的基準(zhǔn)發(fā)熱量值一致，備有能夠適合這樣的規(guī)格的容積的容器5，因此有時(shí)候在下 游側(cè)只要提供 一定比例的控制氣體即可。
這一實(shí)施形態(tài)中對(duì)減少或增加燃料氣體的發(fā)熱量的例子進(jìn)行了說明，但是也可以 根據(jù)條件進(jìn)行同時(shí)提供減少發(fā)熱量氣體和增加發(fā)熱量氣體的控制。而且也可以形成根 據(jù)燃料氣體與燃燒設(shè)備的條件只減少其發(fā)熱量或只增加其發(fā)熱量的結(jié)構(gòu)，只在一個(gè)方 向上抑制燃料氣體的發(fā)熱量變動(dòng)。
又可以把上述混合器8設(shè)置于容器5的內(nèi)部或容器5的外表面上，形成在該容器 5的內(nèi)部或容器5的外表面使燃料氣體減少發(fā)熱量或增加發(fā)熱量的結(jié)抅。如果這樣構(gòu) 成，則能夠使設(shè)備緊湊。
圖3是表示包含本發(fā)明第2實(shí)施形態(tài)的氣體發(fā)熱量控制裝置的燃?xì)廨啓C(jī)發(fā)電設(shè)備 的一部分的配管概略圖，該第2實(shí)施形態(tài)是在以上述第1實(shí)施形態(tài)的混合器8的下游 側(cè)設(shè)置的發(fā)熱量計(jì)量器16來到信號(hào)為依據(jù)的反饋控制外，測(cè)量容器5與混合器8之 間的燃料氣體供給通路3中的燃料氣體的發(fā)熱量變動(dòng)，進(jìn)行前饋控制的實(shí)施形態(tài)。與 上述第1實(shí)施形態(tài)相同的構(gòu)成標(biāo)以相同的符號(hào)并且省略其說明。
如圖所示，在容器5與混合器8之間的燃料氣體供給通路3上設(shè)置第2發(fā)熱量計(jì) 量器23。該第2發(fā)熱量計(jì)量器23測(cè)定的燃料氣體供給通路3中的燃料氣體的發(fā)熱量 通過輸入路徑24被輸入第2控制器25。從該第2實(shí)施形態(tài)的第2控制器25輸出對(duì)利 用容器5抑制發(fā)熱量變動(dòng)的燃料氣體中殘留的發(fā)熱量變動(dòng)殘留份額的控制信號(hào)。第2 控制器25進(jìn)行前饋控制，也可以與上述第1控制器19形成一體。
另一方面，與上述第l實(shí)施形態(tài)一樣，設(shè)置于混合器8的下游側(cè)的發(fā)熱量計(jì)量器 16測(cè)量出的燃料氣體供給通路3中的燃料氣體的發(fā)熱量的測(cè)量值通過輸入路徑17被 輸入第1控制器19,在該第1控制器19與預(yù)先根據(jù)燃?xì)廨啓C(jī)2設(shè)定的規(guī)定的設(shè)定值 18進(jìn)行比較，在燃料氣體供給通路3的燃料氣體有減少發(fā)熱量的必要的情況下，對(duì)輸 出路徑20輸出減少發(fā)熱量的控制信號(hào)，在有必要增加發(fā)熱量的情況下對(duì)輸出路徑20 輸出增加發(fā)熱量的控制信號(hào)。
而且該減少發(fā)熱量或增加發(fā)熱量的控制信號(hào)用從上述第2控制器25通過輸出路 徑26輸出的減少發(fā)熱量或增加發(fā)熱量的控制信號(hào)修正。第1控制器19來的控制信號(hào) 用第2控制器25來的控制信號(hào)修正，其結(jié)果是，在燃料氣體供給通路3的燃料氣體
有減少發(fā)熱量的必要的情況下，通過分配器21對(duì)減少發(fā)熱量用流量調(diào)整閥12發(fā)送控 制信號(hào)，從減少發(fā)熱量氣體供給器13向混合器8提供規(guī)定的減少發(fā)熱量的氣體。而 在有必要使燃料氣體增加發(fā)熱量的情況下，通過分配器21對(duì)增加發(fā)熱量用流量調(diào)整 閥14發(fā)送控制信號(hào)，從增加發(fā)熱量氣體供給器15對(duì)混合器8提供規(guī)定量的增加發(fā)熱 量氣體。
如果采用該第2實(shí)施形態(tài)的氣體發(fā)熱量控制裝置27,在混合器8使燃料氣體減少 發(fā)熱量或增加發(fā)熱量的情況下，像上述第l實(shí)施形態(tài)那樣，除了根據(jù)利用容器5抑制 了大的發(fā)熱量變動(dòng)的燃料氣體在混合器下游側(cè)的發(fā)熱量變動(dòng)進(jìn)行混合減少發(fā)熱量或 增加發(fā)熱量的氣體的反饋控制，對(duì)發(fā)熱量進(jìn)行調(diào)整的控制外，還根據(jù)混合器8的上游 側(cè)從容器5流出的燃料氣體中殘留的發(fā)熱量變動(dòng)，進(jìn)行混合減少發(fā)熱量或增加發(fā)熱量 氣體的反饋控制以調(diào)整發(fā)熱量，因此對(duì)于與第1實(shí)施形態(tài)相比較快的發(fā)熱量變動(dòng)也能 夠進(jìn)行跟蹤將發(fā)熱量調(diào)整在規(guī)定的變動(dòng)幅度內(nèi)。在這種情況下，由于對(duì)大的發(fā)熱量變 動(dòng)得到抑制的狀態(tài)下的燃料氣體進(jìn)行調(diào)整，對(duì)燃料氣體提供的減少發(fā)熱量氣體或增加 發(fā)熱量氣體的量減少了。
還有，在該第2實(shí)施形態(tài)中，形成除了反饋控制外，還進(jìn)行前饋控制的結(jié)構(gòu)，但 是容器下游的燃料氣體由于該容器5的作用發(fā)熱量變動(dòng)幅度縮小，因此也可以形成根 據(jù)被輸入到第2控制器25的第2發(fā)熱量計(jì)量器23測(cè)量的燃料氣體供給通路3中的燃 料氣體的發(fā)熱量與流量，用該第2控制器25與預(yù)先相應(yīng)于燃?xì)廨啓C(jī)2設(shè)定的規(guī)定的 設(shè)定值18進(jìn)行比較，在需要使燃料氣體供給通路3的燃料氣體減少發(fā)熱量的情況下， 向輸出路徑20輸出減少發(fā)熱量的控制信號(hào)，在需要增加發(fā)熱量的情況下則向輸出路 徑20輸出增加發(fā)熱量的控制信號(hào)的結(jié)構(gòu)。在這種情況下的前饋控制，根據(jù)混合增加 發(fā)熱量氣體、減少發(fā)熱量氣體之前的燃料氣體的發(fā)熱量和流量，計(jì)算出混合后的發(fā)熱 量為規(guī)定值所需要的混合量，以該混合量作為混合值提供進(jìn)行混合，控制混合所需要 的量。該控制只用第2控制器25進(jìn)行前饋控制。
圖4是表示利用圖3的氣體發(fā)熱量控制裝置27使發(fā)熱量變動(dòng)得到緩和的狀態(tài)的 曲線圖。該圖4表示與上述圖2以相同的條件模擬的狀態(tài)。如果釆用該實(shí)施形態(tài)2， 如圖中實(shí)線所示，與上述圖2相比，用混合器8控制之后的發(fā)熱量變動(dòng)中，大的發(fā)熱 量變動(dòng)受到抑制，形成長(zhǎng)周期的更小幅度的發(fā)熱量變動(dòng)，能夠形成在燃?xì)廨啓C(jī)2的燃 料氣體的允許范圍內(nèi)穩(wěn)定的燃料氣體。
圖5是表示包含本發(fā)明第3實(shí)施形態(tài)的氣體發(fā)熱量控制裝置的燃?xì)廨啓C(jī)發(fā)電設(shè)備 的一部分的配管概略圖，該第3實(shí)施形態(tài)生成預(yù)先從容器5的氣體入口 6的發(fā)熱量變 動(dòng)預(yù)測(cè)氣體出口 7的發(fā)熱量變動(dòng)的模擬模型，從容器5的上游側(cè)設(shè)置的第3發(fā)熱量計(jì) 量器29測(cè)量的燃料氣體的發(fā)熱量信號(hào)，根據(jù)上述模擬模型預(yù)測(cè)容器5的出口上的發(fā)
熱量變動(dòng)，進(jìn)行用混合器8減少發(fā)熱量或增加發(fā)熱量的前饋控制。還有，對(duì)于與上述 第2實(shí)施形態(tài)相同的結(jié)構(gòu)，標(biāo)以相同的符號(hào)并且省略其說明。
如圖所示，在容器5的上游側(cè)的燃料氣體供給通路3上設(shè)置第3發(fā)熱量計(jì)量器29。 該第3發(fā)熱量計(jì)量器29測(cè)量的燃料氣體供給通路3中的燃料氣體的發(fā)熱量通過輸入 路徑30編入模擬模型的模擬器31。
預(yù)先編入該模擬器31的模擬模型，利用有限元件法等進(jìn)行緩沖容器模型的模擬， 以其結(jié)果為依據(jù)，作為與使用的緩沖容器相應(yīng)的模擬模型生成。作為該模擬模型，在 例如規(guī)定的流量和容積的容器5中，用多個(gè)一次延遲和滯留時(shí)間的系列的信號(hào)的常數(shù) 倍之和，對(duì)其時(shí)間常數(shù)進(jìn)行與檢測(cè)器的延遲相當(dāng)?shù)男拚伞?br> 圖6是表示圖5的第3實(shí)施形態(tài)的氣體發(fā)熱量控制裝置的模擬模型的一個(gè)例子的 方框圖。作為上述模擬模型，將一次延遲和滯留時(shí)間的系列的信號(hào)的常數(shù)倍相加生成， 但是在該圖中，為了說明方便，表示基于3個(gè)系列的例子。具體地說，對(duì)用第3發(fā)熱 量計(jì)量器29測(cè)量的測(cè)量信號(hào)，圖示于模擬模型上游的延遲補(bǔ)償(1 +Ta*s)/( 1 +Tb*s) 對(duì)計(jì)量器的一次延遲進(jìn)行補(bǔ)償，對(duì)其信號(hào)將多個(gè)一次延遲與滯留時(shí)間的系列的信號(hào)的 常數(shù)倍相加，預(yù)測(cè)容器5的氣體出口 7的發(fā)熱量變動(dòng)。還有，圖6的各記號(hào)，s表示 拉普拉斯變換參數(shù)，Ta、 Tb為延遲補(bǔ)償常數(shù)，Tl、 T2、 T3為一次延遲，Ll、 L2、 L3 為滯留時(shí)間，Gl、 G2、 G3為常數(shù)倍系數(shù)。
利用這樣的模擬模型預(yù)測(cè)的容器5的氣體出口 7上的發(fā)熱量變動(dòng)的信號(hào)通過路徑 32輸出到上述第2控制器25。在該第2控制器25中，將預(yù)先根據(jù)燃?xì)廨啓C(jī)2設(shè)定的 規(guī)定的設(shè)定值18與流量22加以比較。
該比較的結(jié)果，根據(jù)第3發(fā)熱量計(jì)量器29測(cè)定的測(cè)量值認(rèn)為有必要使燃料氣體 供給通路3的燃料氣體減少發(fā)熱量時(shí)，從輸出路徑20通過分配器21向減少發(fā)熱量用 流量調(diào)整閥12輸送控制信號(hào)，從減少發(fā)熱量氣體供給器13向混合器8提供規(guī)定量的 減少發(fā)熱量氣體。又，在需要使燃料氣體增加發(fā)熱量時(shí)，從輸出路徑20通過分配器 21向增加熱量用流量調(diào)整閩14輸送控制信號(hào)，從增加發(fā)熱量氣體供給器15向混合器 8提供規(guī)定量的增加發(fā)熱量氣體。
如果采用這樣的第3實(shí)施形態(tài)的氣體發(fā)熱量控制裝置33,則即使是燃料氣體中產(chǎn) 生快速的發(fā)熱量變動(dòng)，由于在容器5的上游側(cè)對(duì)該快速的發(fā)熱量變動(dòng)進(jìn)行測(cè)量，根據(jù) 模擬模型進(jìn)行與該發(fā)熱量變動(dòng)相應(yīng)的控制，因此也能夠跟蹤性能良好地抑制發(fā)熱量變 動(dòng)。而且即使是第2實(shí)施形態(tài)中的第2發(fā)熱量計(jì)量器23發(fā)生測(cè)量時(shí)間延遲的情況下， 用該第3實(shí)施形態(tài)的氣體發(fā)熱量控制裝置33也能夠應(yīng)對(duì)。
圖7是表示包含本發(fā)明第4實(shí)施形態(tài)的氣體發(fā)熱量控制裝置的燃?xì)廨啓C(jī)發(fā)電設(shè)備 的一部分的配管概略圖，該第4實(shí)施形態(tài)是在上述第3實(shí)施形態(tài)的前饋控制的基礎(chǔ)上
加上上述第l或第2實(shí)施形態(tài)的反饋控制。還有，對(duì)于與上述第2、第3實(shí)施形態(tài)相 同的構(gòu)成標(biāo)以相同的符號(hào)并省略其說明。
如圖所示，在圖5的構(gòu)成基礎(chǔ)上，在混合器的下游側(cè)設(shè)置的發(fā)熱量計(jì)量器16測(cè) 量的燃料氣體供給通路3中的燃料氣體發(fā)熱量的測(cè)量值被輸入第1控制器19,在該第 1控制器19，與預(yù)先相應(yīng)于燃?xì)廨啓C(jī)2設(shè)定的規(guī)定的設(shè)定值18進(jìn)行比較，在有必要 使燃料氣體供給通道3的燃料氣體減少發(fā)熱量的情況下，向輸出路徑20輸出減少發(fā) 熱量的控制信號(hào)，在有必要增加發(fā)熱量的情況下，向輸出路徑20輸出增加發(fā)熱量的 控制信號(hào)。
然后，該減少發(fā)熱量或增加發(fā)熱量的反饋控制信號(hào)用上述第2控制器25輸出的 減少發(fā)熱量或增加發(fā)熱量的前饋控制信號(hào)修正。來自第1控制器19的控制信號(hào)用來 自第2控制器25的控制信號(hào)進(jìn)行修正，其結(jié)果是，在有必要使燃料氣體供給通路3 的燃料氣體減少發(fā)熱量的情況下，通過分配器21對(duì)減少發(fā)熱量用流量調(diào)整閥12放松 控制信號(hào)，從減少發(fā)熱量氣體供給器13向混合器8提供規(guī)定量的減少發(fā)熱量氣體。 又，在需要使燃料氣體增加發(fā)熱量的情況下，通過分配器21向增加發(fā)熱量用流量調(diào) 整閩14發(fā)送控制信號(hào)，從增加發(fā)熱量氣體供給器15向混合器8提供規(guī)定量的增加發(fā) 熱量氣體。
圖8是表示利用圖7的氣體發(fā)熱量控制裝置使發(fā)熱量變動(dòng)得到抑制(緩和)的狀 態(tài)的曲線圖，利用如上所述根據(jù)模擬模型控制容器5的上游側(cè)的燃料氣體的發(fā)熱量變 動(dòng)的前饋控制與根據(jù)混合器8的下游側(cè)的燃料氣體的發(fā)熱量變動(dòng)進(jìn)行控制的反饋控制 進(jìn)行控制后的發(fā)熱量變動(dòng)，如實(shí)線所示，大的發(fā)熱量變動(dòng)更加受到抑制，形成長(zhǎng)周期 的小幅度的發(fā)熱量變動(dòng)，能夠得到燃?xì)廨啓C(jī)2的燃料氣體的允許變動(dòng)范圍內(nèi)的穩(wěn)定的 燃料氣體。
也就是說，如果釆用該第4實(shí)施形態(tài)的氣體發(fā)熱量控制裝置35,即使是燃料氣體 中發(fā)生快速的發(fā)熱量變動(dòng)，也由于在容器5的上游惻對(duì)該快速的發(fā)熱量變動(dòng)進(jìn)行測(cè)量， 根據(jù)模擬模型進(jìn)行與該發(fā)熱量變動(dòng)相應(yīng)的控制，因此能夠跟蹤性良好地抑制發(fā)熱量變 動(dòng)。而且如果采用該第4實(shí)施形態(tài)的氣體發(fā)熱量控制裝置35,則即使是像上述第2實(shí) 施形態(tài)的氣體發(fā)熱量控制裝置27那樣，在第2發(fā)熱量計(jì)量器23發(fā)生測(cè)量時(shí)間延遲的 情況下也能夠應(yīng)對(duì)。
而且，在本實(shí)施形態(tài)中，適用在模擬器31內(nèi)裝入能夠近似地模擬現(xiàn)實(shí)的容器特 性的模擬模型的前饋控制，巧妙利用比在容器5的上游設(shè)置的第3發(fā)熱量計(jì)量器29 的測(cè)量時(shí)間長(zhǎng)的容器內(nèi)滯留時(shí)間，以補(bǔ)償測(cè)量時(shí)間延遲，高精度預(yù)測(cè)容器出口的發(fā)熱 量，因此能夠利用前饋控制實(shí)現(xiàn)良好的跟蹤性，將燃?xì)廨啓C(jī)2的輸入側(cè)的殘余的發(fā)熱 量變動(dòng)幅度抑制在允許的限制范圍內(nèi)，實(shí)現(xiàn)設(shè)備的連續(xù)穩(wěn)定運(yùn)行。
圖9是表示包含本發(fā)明第5實(shí)施形態(tài)的氣體發(fā)熱量控制裝置的燃?xì)廨啓C(jī)發(fā)電設(shè)備 的一部分的配管概略圖，該第5實(shí)施形態(tài)是在上述第4實(shí)施形態(tài)的基礎(chǔ)上，像燃料氣 體供給通路3的上部示意性圖示的線圖那樣，燃料氣體的發(fā)熱量變動(dòng)的平均值以一定 的幅度上升或下降的情況下，也能夠控制的實(shí)施形態(tài)。還有，與上述第4實(shí)施形態(tài)相 同的構(gòu)成標(biāo)以相同的符號(hào)并省略其說明。
如圖所示，該第5實(shí)施形態(tài)中，在容器5的上游側(cè)的燃料氣體供給通路3上設(shè)置 第2混合器37，在該第2混合器37的上游側(cè)的燃料氣體供給通路3上設(shè)置第3發(fā)熱 量計(jì)量器29。該第3發(fā)熱量計(jì)量器29測(cè)量的燃料氣體供給通路3中的燃料氣體的發(fā) 熱量從輸入路徑30被輸入到第3控制器38。又從輸入路徑17也向該第3控制器38 輸入容器5的下游側(cè)設(shè)置的混合器8的下游側(cè)設(shè)置的發(fā)熱量計(jì)量器16測(cè)量的燃料氣 體的發(fā)熱量。而且，該第3控制器38監(jiān)視相對(duì)于混合器8的下游側(cè)的發(fā)熱量變動(dòng)的 平均值，容器5的上游側(cè)的發(fā)熱量變動(dòng)的平均值有沒有一定幅度的上升或下降。該第 3控制器38是監(jiān)視控制器。
然后，在容器5的上游側(cè)的燃料氣體的發(fā)熱量變動(dòng)平均值被測(cè)出有一定幅度的上 升或下降的情況下，從該第3控制器38通過輸出路徑39和分配器40,在減少發(fā)熱量 的情況下，向減少發(fā)熱量用流量調(diào)整閥41輸出從減少發(fā)熱量氣體供給器42將規(guī)定的 減少發(fā)熱量氣體從第2控制氣體供給配管45提供給第2混合器37的控制信號(hào)，在增 加發(fā)熱量的情況下，向增加發(fā)熱量用流量調(diào)整閩43輸出從增加發(fā)熱量氣體供給器44 將規(guī)定量的增加發(fā)熱量氣體從第2控制氣體供給配管45提供給第2混合器37的控制 信號(hào)。
另一方面，上述第3發(fā)熱量計(jì)量器29測(cè)量的燃料氣體供給通路3內(nèi)的燃料氣體 的發(fā)熱量也輸入到編入模擬模型的模擬器31。而且從上述第3控制器38輸出到輸出 路徑39的控制信號(hào)也被輸入到模擬器31。
圖IO是表示該第5實(shí)施形態(tài)的氣體發(fā)熱量控制裝置46的模擬器31中預(yù)先裝入 的模擬模型的一個(gè)例子的方框圖。在該圖中，如圖9的容器5的上游側(cè)記載的那樣， 說明使平均值高的發(fā)熱量變動(dòng)減少發(fā)熱量的情況。在這種情況下，說明對(duì)圖9的減少 發(fā)熱量用流量調(diào)整閥41進(jìn)行控制，從減少發(fā)熱量氣體供給器42對(duì)第2混合器37提 供減少發(fā)熱量氣體的情況。作為該模擬模型也是將多個(gè)一次延遲與滯留時(shí)間的系列的 信號(hào)的常數(shù)倍相加形成，但是該圖中為了說明方便例示了基于三個(gè)系列的例手。
又，在該模擬模型的情況下，在容器5的上游側(cè)燃料氣體的發(fā)熱量變動(dòng)平均值發(fā) 生偏差的情況下的修正在模擬模型的上游側(cè)進(jìn)行。具體地說，對(duì)第3發(fā)熱量計(jì)量器29 的測(cè)量信號(hào)，利用圖示的模擬模型上游惻的延遲補(bǔ)償U(kuò) + Ta*s) /(1 + Tb*s)補(bǔ)償計(jì) 量器的一次延遲，對(duì)其信號(hào)用第3控制器38進(jìn)行提供應(yīng)該修正發(fā)熱量變動(dòng)的平均值
差的減少發(fā)熱量氣體之后的修正，對(duì)該修正后的信號(hào)，將多個(gè)一次延遲與滯留時(shí)間的 系列的信號(hào)的常數(shù)倍相加，預(yù)測(cè)容器5的氣體出口 7上的發(fā)熱量變動(dòng)。還有，圖10 的各記號(hào)與上述圖6相同，s為拉普拉斯變換(Laplace Transform)參數(shù)，Ta、 Tb為 延遲補(bǔ)償常數(shù)，Tl、 T2、 T3為一次延遲，Ll、 L2、 L3為滯留時(shí)間，Gl、 G2、 G3為 常數(shù)倍系數(shù)。第2控制器25內(nèi)的式子表示變動(dòng)份額的微分式。
而且，利用這樣的模擬模型預(yù)測(cè)的容器5的氣體出口 7上的發(fā)熱量變動(dòng)的信號(hào)經(jīng) 過路徑32輸出到上述第2控制器25。從該第2控制器25,輸出對(duì)于利用容器5抑制 發(fā)熱量變動(dòng)的平均差的燃料氣體中預(yù)測(cè)為殘存的發(fā)熱量變動(dòng)的殘留份額的控制信號(hào)。
另一方面，與上述第4實(shí)施形態(tài)相同，將設(shè)置于混合器8的下游側(cè)的發(fā)熱量計(jì)量 器16測(cè)量出的燃料氣體供給通路3中的燃料氣體發(fā)熱量的測(cè)量值輸入到第1控制器 19,用該第1控制器19與預(yù)先相應(yīng)于燃?xì)廨啓C(jī)2設(shè)定的規(guī)定的設(shè)定值18進(jìn)行比較， 在有必要使燃料氣體供給通路3的燃料氣體減少發(fā)熱量的情況下，向輸出路徑20輸 出減少發(fā)熱量的控制信號(hào)。
然后，該減少發(fā)熱量控制信號(hào)用從上述第2控制器25輸出到輸出路徑26的控制 信號(hào)修正。從第1控制器19來的控制信號(hào)用第2控制器25來的控制信號(hào)修正的結(jié)果， 表明有必要使燃料氣體供給通路3的燃料氣體減少熱量的情況下，通過分配器21將 控制信號(hào)發(fā)送到減少發(fā)熱量用流量調(diào)整閥12，從減少發(fā)熱量氣體供給器13向混合器 8提供規(guī)定量的減少發(fā)熱量氣體。借助于此，將燃料氣體的發(fā)熱量調(diào)整到允許變動(dòng)范 圍內(nèi)。
在這里，說明了減少燃料氣體的發(fā)熱量的例子，而在有必要增加燃料氣體的發(fā)熱 量的情況下，通過分配器21向增加發(fā)熱量用流量調(diào)整閥14發(fā)送控制信號(hào)，從增加發(fā) 熱量氣體供給器15向混合器8提供規(guī)定量的增加發(fā)熱量氣體。
如果采用該第5實(shí)施形態(tài)的氣體發(fā)熱量控制裝置46,則即使是燃料氣體的發(fā)熱量 變動(dòng)的平均值發(fā)生一定量的上升或下降，也可以在容器5的上游側(cè)將其平均值的上升 或下降加以抑制，因此即使是發(fā)熱量變動(dòng)的平均值有變化的燃料氣體，也能夠穩(wěn)定地 控制在燃?xì)廨啓C(jī)2的燃料氣體的允許范圍內(nèi)。
在這種情況下，可以形成根據(jù)條件進(jìn)行控制，同時(shí)提供減少發(fā)熱量氣體和增加發(fā) 熱量氣體，或者也可以根據(jù)燃料氣體的條件只進(jìn)行減少發(fā)熱量或只進(jìn)行增加發(fā)熱量的 操作的結(jié)構(gòu)，只在一個(gè)方向上抑制燃料氣體的發(fā)熱量變動(dòng)平均值。
如果釆用以上說明的實(shí)施形態(tài)的氣體發(fā)熱量控制裝置(方法)，對(duì)于各種燃料氣 體，能夠可靠地將發(fā)熱量變動(dòng)抑制在燃燒設(shè)備的允許范圍內(nèi)，使其穩(wěn)定化，能夠有效 地高效率地加以利用。
又，以上說明的實(shí)施形態(tài)中，以燃?xì)廨啓C(jī)為燃燒設(shè)備的例子進(jìn)行了說明，但是本
發(fā)明的燃燒設(shè)備不限于燃?xì)廨啓C(jī)。這些氣體發(fā)熱量控制裝置也可以使用于其他燃燒設(shè) 備、例如鍋爐、加熱爐、焚燒爐等。
還有，在以上說明的實(shí)施形態(tài)中，說明了具有能夠使燃料氣體的發(fā)熱量減少或增 加的結(jié)構(gòu)的例子，但是也可以是只能夠減少發(fā)熱量或只能夠增加發(fā)熱量的結(jié)構(gòu)。而且 也可以是同時(shí)進(jìn)行減少發(fā)熱量或增加發(fā)熱量?jī)烧叩慕Y(jié)構(gòu)。
又，在以上說明的實(shí)施形態(tài)中，設(shè)置分別具備各種功能的控制器，但是也可以任 意整合。
還有，所使用的燃料氣體包含高爐瓦斯(BFG)、轉(zhuǎn)爐氣體(LDG)、煤層中包含 的煤層氣(Coal mine gas,簡(jiǎn)稱CMG)、直接還原煉鐵法和熔融還原煉鐵法發(fā)生的副 產(chǎn)品氣體、GTL(Gas-to-Liquid:氣體液化)工藝中發(fā)生的尾氣、從油砂中精煉油的工藝 中伴隨發(fā)生的副產(chǎn)品氣體、用等離子體焚燒垃圾發(fā)生的氣體、掩埋包含生垃圾的一般 廢棄物的地方在發(fā)酵分解過程中發(fā)生的甲烷氣體(Landfill gas)、以及其他類似的原 料發(fā)生化學(xué)反應(yīng)而伴隨發(fā)生的副產(chǎn)品等低發(fā)熱量氣體。而且，作為燃料氣體，不但是 低發(fā)熱量氣體，也包含中發(fā)熱量氣體、高發(fā)熱量氣體。當(dāng)然，不但單獨(dú)包含上述氣體， 兩種以上的氣體適當(dāng)混合的情況，以及使這些氣體混合的混合氣體也能夠使用本發(fā) 明。
還有，上述任何實(shí)施形態(tài)都是說明基本功能用的概念圖，實(shí)際上對(duì)于相關(guān)輔助裝 置和安裝的零部件(例如閥門、啟動(dòng)裝置、變壓器、斷路器、容器類等)都省略其記 述。
工業(yè)應(yīng)用性
如果采用本發(fā)明，可以作為能夠?qū)怏w特性變動(dòng)的氣體的發(fā)熱量變動(dòng)加以抑制， 將其作為穩(wěn)定的燃料氣體提供給燃?xì)廨啓C(jī)、鍋爐、加熱爐、焚燒爐等燃燒設(shè)備的氣體 發(fā)熱量控制裝置使用。
權(quán)利要求
1.一種氣體發(fā)熱量控制方法，其特征在于，將提供給燃燒設(shè)備的燃料氣體在分別形成氣體入口和氣體出口的容器內(nèi)進(jìn)行時(shí)間差混合，以此抑制該燃料氣體的發(fā)熱量變動(dòng)，測(cè)定抑制了該發(fā)熱量變動(dòng)后的燃料氣體的發(fā)熱量變動(dòng)，使所述燃料氣體減少發(fā)熱量或增加發(fā)熱量，以使該測(cè)定的發(fā)熱量的變動(dòng)幅度在燃燒設(shè)備的燃料氣體的允許范圍內(nèi)。
2. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的氣體發(fā)熱量控制方法，其特征在于， 在所述容器的下游側(cè)的燃料氣體供給通路上測(cè)定所述發(fā)熱量變動(dòng)得到抑制之后的燃料氣體的發(fā)熱量變動(dòng)，進(jìn)行反饋控制，以在所述燃料氣體供給通路的發(fā)熱量測(cè)量點(diǎn)的上游側(cè)使燃料氣體 減少發(fā)熱量或增加發(fā)熱量，以使該測(cè)定的發(fā)熱量的變動(dòng)幅度在燃燒設(shè)備的燃料氣體的 允許范圍內(nèi)。
3. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的氣體發(fā)熱量控制方法，其特征在于， 在所述容器的下游側(cè)的燃料氣體供給通路上測(cè)定所述發(fā)熱量變動(dòng)得到抑制之后的燃料氣體的發(fā)熱量變動(dòng)，進(jìn)行前饋控制，以在所述燃料氣體供給通路的發(fā)熱量測(cè)量點(diǎn)的下游側(cè)使燃料氣體 減少發(fā)熱量或增加發(fā)熱量，以使該測(cè)定的發(fā)熱量的變動(dòng)幅度在燃燒設(shè)備的燃料氣體的 允許范圍內(nèi)。
4. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的氣體發(fā)熱量控制方法，其特征在于， 在所述容器與燃料氣體供給通路的使燃料氣體減少發(fā)熱量或增加發(fā)熱量的位置之間的燃料氣體供給通路上測(cè)定燃料氣體的發(fā)熱量變動(dòng)，將減少發(fā)熱量或增加發(fā)熱量的前饋控制加到所述反饋控制，使燃料氣體減少發(fā)熱 量或增加發(fā)熱量，以使該測(cè)定的發(fā)熱量的變動(dòng)在燃燒設(shè)備的燃料氣體的允許范圍內(nèi)。
5. —種氣體發(fā)熱量控制方法，其特征在于，將在利用分別形成氣體入口和氣體出口的容器進(jìn)行的燃料氣體的時(shí)間差混合對(duì)發(fā) 熱量變動(dòng)的抑制作為模擬模型生成，從根據(jù)該模擬模型在所述容器的上游側(cè)測(cè)量的燃料氣體的發(fā)熱量變動(dòng)，預(yù)測(cè)容器 出口的燃料氣體發(fā)熱量變動(dòng)，進(jìn)行前饋控制，以在容器下游側(cè)使燃料氣體減少發(fā)熱量或增加發(fā)熱量，從而使該 預(yù)測(cè)的燃料氣體發(fā)熱量變動(dòng)在燃燒設(shè)備的燃料氣體的允許范圍內(nèi)。
6. —種氣體發(fā)熱量控制方法，其特征在于， 如果在分別形成氣體入口和氣體出口的容器上游側(cè)測(cè)定出規(guī)定的燃料氣體發(fā)熱量 變動(dòng)幅度以上的發(fā)熱量變動(dòng)，就在所述容器的上游側(cè)使燃料氣體減少發(fā)熱量或增加發(fā) 熱量，以使該變動(dòng)幅度在規(guī)定的變動(dòng)幅度內(nèi)，根據(jù)預(yù)測(cè)該減少發(fā)熱量或增加發(fā)熱量的燃料氣體在所述容器內(nèi)的時(shí)間差混合產(chǎn)生 的對(duì)發(fā)熱量變動(dòng)的抑制而生成的模擬模型，進(jìn)行前饋控制，以在容器下游側(cè)的燃料氣 體供給通路使燃料氣體減少發(fā)熱量或增加發(fā)熱量，從而使根據(jù)在所述容器的上游側(cè)測(cè) 量的燃料氣體發(fā)熱量變動(dòng)預(yù)測(cè)的容器出口的燃料氣體發(fā)熱量變動(dòng)在燃燒設(shè)備的燃料 氣體的允許范圍內(nèi)。
7. —種氣體發(fā)熱量控制方法，其特征在于，將在利用分別形成氣體入口和氣體出口的容器進(jìn)行的燃料氣體的時(shí)間差混合對(duì)發(fā) 熱量變動(dòng)的抑制作為模擬模型生成，從根據(jù)該模擬模型在所述容器的上游側(cè)測(cè)量的燃料氣體的發(fā)熱量變動(dòng)，預(yù)測(cè)容器 出口的燃料氣體發(fā)熱量變動(dòng)，根據(jù)該預(yù)測(cè)的燃料氣體的發(fā)熱量變動(dòng)使燃料氣體減少發(fā)熱量或增加發(fā)熱量的前饋 控制、以及在所述容器下游側(cè)的燃料氣體供給通路上測(cè)量提供給燃燒設(shè)備的燃料氣體的發(fā)熱 量變動(dòng)，在所述燃料氣體供給通路的發(fā)熱量測(cè)量點(diǎn)的上游側(cè)使燃料氣體減少發(fā)熱量或增加 發(fā)熱量，以使該測(cè)量的發(fā)熱量的變動(dòng)幅度在燃燒設(shè)備的燃料氣體的允許范圍內(nèi)的反饋 控制并行實(shí)施。
8. —種氣體發(fā)熱量控制方法，其特征在于，如果在分別形成氣體入口和氣體出口的容器上游側(cè)測(cè)定出規(guī)定的燃料氣體發(fā)熱量 變動(dòng)幅度以上的發(fā)熱量變動(dòng)，就在所述容器的上游側(cè)使燃料氣體減少發(fā)熱量或增加發(fā) 熱量，以使該變動(dòng)幅度在規(guī)定的變動(dòng)幅度內(nèi)，根據(jù)預(yù)測(cè)該減少發(fā)熱量或增加發(fā)熱量的燃料氣體在所述容器內(nèi)的時(shí)間差混合產(chǎn)生的對(duì)發(fā)熱量變動(dòng)的抑制而生成的模擬模型，進(jìn)行根據(jù)從在所述容器上游側(cè)測(cè)量的燃料氣體的發(fā)熱量變動(dòng)預(yù)測(cè)的容器出口的燃料氣體發(fā)熱量變動(dòng)，使燃料氣體減少發(fā)熱量或增加發(fā)熱量的前饋控制、以及在所述容器下游側(cè)的燃料氣體供給通路上測(cè)量提供給燃燒設(shè)備的燃料氣體的發(fā)熱量變動(dòng)，在所述燃料氣體供給通路的發(fā)熱量測(cè)量點(diǎn)的上游側(cè)使燃料氣體減少發(fā)熱量或增加 發(fā)熱量，以使該測(cè)量的發(fā)熱量的變動(dòng)幅度在燃燒設(shè)備的燃料氣體的允許范圍內(nèi)的反饋 控制并行實(shí)施。
9. 根據(jù)權(quán)利要求4-8中的任一項(xiàng)所述的氣體發(fā)熱量控制方法，其特征在于，在規(guī)定流量和規(guī)定容積的容器中，用多個(gè)一次延遲和滯留時(shí)間的系列的信號(hào)的常 數(shù)倍之和，對(duì)其時(shí)間常數(shù)進(jìn)行與檢測(cè)器的延遲相當(dāng)?shù)男拚?，生成上述模擬模型。
10. 根據(jù)權(quán)利要求2或5所述的氣體發(fā)熱量控制方法，其特征在于，在所述容器 內(nèi)或外表面部進(jìn)行使燃料氣體減少發(fā)熱量或增加發(fā)熱量的搡作，以使所述氣體的發(fā)熱 量變動(dòng)在燃燒設(shè)備的燃料氣體的允許范圍內(nèi)。
11. 根據(jù)權(quán)利要求7或8所述的氣體發(fā)熱量控制方法，其特征在于， 監(jiān)視在所述容器的上游側(cè)測(cè)量的燃料氣體的發(fā)熱量變動(dòng)的平均值以及在所述容器下游側(cè)的燃料氣體供給通路測(cè)量的燃料氣體的發(fā)熱量變動(dòng)平均值，如果對(duì)于該平均值檢測(cè)出一定量的平均差，就在容器的上游側(cè)使燃料氣體減少發(fā) 熱量或增加發(fā)熱量，以使所述容器上游側(cè)的燃料氣體發(fā)熱量變動(dòng)接近所述容器下游側(cè) 的燃料氣體供給通路上的發(fā)熱量。
12. —種氣體發(fā)熱量控制裝置，其特征在于，設(shè)置對(duì)提供給燃燒設(shè)備的燃料氣體進(jìn)行時(shí)間差混合的分別形成氣體入口和氣體出口的 容器、測(cè)量在該容器內(nèi)混合，發(fā)熱量變動(dòng)得到抑制后的燃料氣體的發(fā)熱量變動(dòng)的第l發(fā) 熱量計(jì)量器、以及用混合器在燃料氣體中混合減少發(fā)熱量的氣體或增加發(fā)熱量的氣體，以使該第1 發(fā)熱量計(jì)量器測(cè)定的發(fā)熱量的變動(dòng)幅度在燃燒設(shè)備的燃料氣體的允許范圍內(nèi)的第l控制器。
13. 根據(jù)權(quán)利要求12所述的氣體發(fā)熱量控制裝置，其特征在于，將第1發(fā)熱量計(jì)量器設(shè)置于在容器下游側(cè)的燃料氣體供給通路上設(shè)置的混合器的 下游側(cè)，設(shè)置進(jìn)行反饋控制，從而用所述混合器使燃料氣體減少發(fā)熱量或增加發(fā)熱量，以 使該第l發(fā)熱量計(jì)量器測(cè)定的發(fā)熱量的變動(dòng)幅度在燃燒設(shè)備的燃料氣體的允許范圍內(nèi) 的第1控制器。
14. 一種氣體發(fā)熱量控制裝置，其特征在于，設(shè)置對(duì)提供給燃燒設(shè)備的燃料氣體進(jìn)行時(shí)間差混合的分別形成氣體入口和氣體出口的 容器、測(cè)量在該容器內(nèi)混合，發(fā)熱量變動(dòng)得到抑制后的燃料氣體的發(fā)熱量變動(dòng)的第2發(fā) 熱量計(jì)量器、以及進(jìn)行用混合器在燃料氣體中混合減少發(fā)熱量的氣體或增加發(fā)熱量的氣體，以使該 第2發(fā)熱量計(jì)量器測(cè)定的發(fā)熱量的變動(dòng)幅度在燃燒設(shè)備的燃料氣體的允許范圍內(nèi)的前 饋控制第2控制器。
15. 根據(jù)權(quán)利要求13所述的氣體發(fā)熱量控制裝置，其特征在于， 將測(cè)量燃料氣體的發(fā)熱量變動(dòng)的第2發(fā)熱量計(jì)量器設(shè)置于所述容器與混合器之間的燃料氣體供給通路上，設(shè)置除了進(jìn)行用所述混合器使燃料氣體減少發(fā)熱量或增加發(fā)熱量的反饋控制外， 還進(jìn)行根據(jù)該第2發(fā)熱量計(jì)量器測(cè)定的發(fā)熱量的變動(dòng)使燃料氣體減少發(fā)熱量或增加發(fā) 熱量，以使其在燃燒設(shè)備的燃料氣體的允許范圍內(nèi)的前饋控制第2控制器。
16. —種氣體發(fā)熱量控制裝置，其特征在于，設(shè)置在分別形成氣體入口和氣體出口的容器的上游側(cè)測(cè)量燃料氣體的發(fā)熱量的第3發(fā) 熱量計(jì)量器、以及根據(jù)預(yù)測(cè)利用所述容器進(jìn)行燃料氣體的時(shí)間差混合產(chǎn)生的對(duì)發(fā)熱量變動(dòng)的抑制而 生成的模擬模型，預(yù)測(cè)容器出口的燃料氣體的發(fā)熱量變動(dòng)，進(jìn)行使燃料氣體減少發(fā)熱 量或增加發(fā)熱量的前饋控制，以使該預(yù)測(cè)的燃料氣體發(fā)熱量變動(dòng)在燃燒設(shè)備的燃料氣 體的允許范圍內(nèi)的第2控制器。
17. —種氣體發(fā)熱量控制裝置，其特征在于，設(shè)置在分別形成氣體入口和氣體出口的容器的上游側(cè)測(cè)量規(guī)定的變動(dòng)幅度以上的燃料 氣體的發(fā)熱量變動(dòng)的第3發(fā)熱量計(jì)量器、如果該第3發(fā)熱量計(jì)量器測(cè)定出規(guī)定的變動(dòng)幅度以上的發(fā)熱量變動(dòng)，就在所述容 器的上游側(cè)使燃料氣體減少發(fā)熱量或增加發(fā)熱量，以使該變動(dòng)幅度在規(guī)定的變動(dòng)幅度 內(nèi)的第3控制器、以及根據(jù)預(yù)測(cè)利用所述容器進(jìn)行燃料氣體的時(shí)間差混合產(chǎn)生的對(duì)發(fā)熱量變動(dòng)的抑制而 生成的模擬模型，進(jìn)行前饋控制，在容器下游側(cè)的燃料氣體供給通路上使燃料氣體減 少發(fā)熱量或增加發(fā)熱量，以使根據(jù)從在所述容器上游側(cè)測(cè)量的燃料氣體的發(fā)熱量變動(dòng) 預(yù)測(cè)的容器出口的燃料氣體發(fā)熱量變動(dòng)在燃燒設(shè)備的燃料氣體的允許范圍內(nèi)的第2控制器。
18. —種氣體發(fā)熱量控制裝置，其特征在于，設(shè)置在分別形成氣體入口和氣體出口的容器的上游側(cè)測(cè)量燃料氣體的發(fā)熱量變動(dòng)的第 3發(fā)熱量計(jì)量器、根據(jù)預(yù)測(cè)利用所述容器進(jìn)行燃料氣體的時(shí)間差混合產(chǎn)生的對(duì)發(fā)熱量變動(dòng)的抑制而 生成的模擬模型，預(yù)測(cè)容器出口的燃料氣體的發(fā)熱量變動(dòng)，根據(jù)該預(yù)測(cè)的燃料氣體的 發(fā)熱量變動(dòng)進(jìn)行使燃料氣體減少發(fā)熱量或增加發(fā)熱量的前饋控制的第2控制器、以及在所述燃料氣體供給通路上設(shè)置混合器，在該混合器的下游側(cè)設(shè)置對(duì)提供給燃燒設(shè)備的燃料氣體的發(fā)熱量變動(dòng)進(jìn)行測(cè)量的 第l發(fā)熱量計(jì)量器，進(jìn)行用所述混合器使燃料氣體減少發(fā)熱量或增加發(fā)熱量的反饋控制以及所述前饋 控制，以使該第l發(fā)熱量計(jì)量器測(cè)量的發(fā)熱量變動(dòng)幅度在燃燒設(shè)備的燃料氣體的允許 范圍內(nèi)的第1控制器。
19. 一種氣體發(fā)熱量控制裝置，其特征在于，設(shè)置在分別形成氣體入口和氣體出口的容器的上游側(cè)測(cè)量規(guī)定的變動(dòng)幅度以上的燃料 氣體的發(fā)熱量變動(dòng)的第3發(fā)熱量計(jì)量器、如果該第3發(fā)熱量計(jì)量器測(cè)定出規(guī)定的變動(dòng)幅度以上的發(fā)熱量變動(dòng)，就在所述容器的上游側(cè)使燃料氣體減少發(fā)熱量或增加發(fā)熱量，以使該變動(dòng)幅度在規(guī)定的變動(dòng)幅度內(nèi)的第3控制器、根據(jù)預(yù)測(cè)利用所述容器進(jìn)行燃料氣體的時(shí)間差混合產(chǎn)生的對(duì)發(fā)熱量變動(dòng)的抑制而 生成的模擬模型，進(jìn)行前饋控制，在容器下游側(cè)的燃料氣體供給通路上使燃料氣體減 少發(fā)熱量或增加發(fā)熱量，以使根據(jù)在所述容器的上游側(cè)測(cè)量的燃料氣體的發(fā)熱量變動(dòng) 預(yù)測(cè)的容器出口的燃料氣體的發(fā)熱量變動(dòng)在燃燒設(shè)備的燃料氣體的允許范圍內(nèi)的第2 控制器、以及在所述燃料氣體供給通路上設(shè)置混合器，在該混合器的下游側(cè)設(shè)置對(duì)提供給燃燒設(shè)備的燃料氣體的發(fā)熱量變動(dòng)進(jìn)行測(cè)量的 第l發(fā)熱量計(jì)量器，進(jìn)行用所述混合器使燃料氣體減少發(fā)熱量或增加發(fā)熱量的反饋控制，以使該第1 發(fā)熱量計(jì)量器測(cè)量的發(fā)熱量變動(dòng)幅度在燃燒設(shè)備的燃料氣體的允許范圍內(nèi)的第l控制器。
20. 根據(jù)權(quán)利要求13或16所述的氣體發(fā)熱量控制裝置，其特征在于， 在所述容器內(nèi)或所述容器外表面上設(shè)置使燃料氣體減少發(fā)熱量或增加發(fā)熱量，以使所述燃料氣體的發(fā)熱量變動(dòng)在燃燒設(shè)備的燃料氣體的允許范圍內(nèi)，形成能夠利用該混合器在容器內(nèi)或容器外表面使燃料氣體減少發(fā)熱量或增加發(fā)熱 量的結(jié)構(gòu)。
21. 根據(jù)權(quán)利要求18或19所述的氣體發(fā)熱量控制裝置，其特征在于， 在所述容器的上游側(cè)的燃料氣體供給通路上設(shè)置混合器，設(shè)置監(jiān)視在該混合器的上游側(cè)測(cè)量的燃料氣體的發(fā)熱量變動(dòng)平均值和在所述混合 器的下游側(cè)測(cè)量的燃料氣體的發(fā)熱量變動(dòng)平均值的監(jiān)視控制器，使該監(jiān)視控制器具有這樣的功能，即如果該監(jiān)視控制器在兩個(gè)平均值上檢測(cè)出一 定量的平均差，就用所述容器的上游側(cè)的混合器使燃料氣體減少發(fā)熱量或增加發(fā)熱 量，以使所述容器上游側(cè)的燃料氣體的發(fā)熱量變動(dòng)接近所述混合器下游側(cè)的發(fā)熱量。
全文摘要
將發(fā)熱量變動(dòng)的燃料氣體作為發(fā)熱量變動(dòng)得到抑制的穩(wěn)定的燃料氣體提供。將提供給燃燒設(shè)備(2)的燃料氣體在分別形成氣體入口(6)和氣體出口(7)的容器(5)內(nèi)進(jìn)行時(shí)間差混合，以此抑制該燃料氣體的發(fā)熱量變動(dòng)，測(cè)定抑制了該發(fā)熱量變動(dòng)后的燃料氣體的發(fā)熱量變動(dòng)，在所述容器(5)的下游側(cè)使燃料氣體減少發(fā)熱量或增加發(fā)熱量，以使該測(cè)定的發(fā)熱量的變動(dòng)幅度在燃燒設(shè)備(2)的燃料氣體的允許范圍內(nèi)。
文檔編號(hào)F23K5/14GK101115954SQ20058004805
公開日2008年1月30日 申請(qǐng)日期2005年2月18日 優(yōu)先權(quán)日2005年2月18日
發(fā)明者佐香正明, 大田秀明, 藤崎悠二郎 申請(qǐng)人:川崎重工業(yè)株式會(huì)社