特許 6514557 燃焼制御装置および燃焼システム

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6514557

(24)【登録日】2019年4月19日

(45)【発行日】2019年5月15日

(54)【発明の名称】燃焼制御装置および燃焼システム

(51)【国際特許分類】

   F23N 5/24 20060101AFI20190425BHJP

【ＦＩ】

   F23N5/24 106A

【請求項の数】6

【全頁数】19

(21)【出願番号】特願2015-84777(P2015-84777)

(22)【出願日】2015年4月17日

(65)【公開番号】特開2016-205662(P2016-205662A)

(43)【公開日】2016年12月8日

【審査請求日】2018年3月27日

(73)【特許権者】

【識別番号】000006666

【氏名又は名称】アズビル株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100064621

【弁理士】

【氏名又は名称】山川 政樹

(74)【代理人】

【識別番号】100098394

【弁理士】

【氏名又は名称】山川 茂樹

(72)【発明者】

【氏名】中田 知也

【審査官】 岩▲崎▼ 則昌

(56)【参考文献】

【文献】 特開平０３−０９９１２０（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１０−２８６１２８（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｆ２３Ｎ ５／２４

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

Ｎ（Ｎは２以上の整数）個のバーナの運転を制御する燃焼制御装置であって、
前記バーナの何れも着火していない状態から所望のバーナを点火する初起動時に前記Ｎ個のバーナ運転を停止させるための第１遮断条件と、前記初起動によって前記所望のバーナが正常に着火した後の通常動作状態において前記Ｎ個のバーナの運転を停止させるための第２遮断条件と、に基づいて前記Ｎ個のバーナの燃焼状態を判定する判定部と、
前記判定部の判定結果に基づいて、前記Ｎ個のバーナの運転の停止を指示する指示部と、
プレパージを行ってから前記バーナを点火するための初起動モードと、前記通常動作状態において前記Ｎ個のバーナの運転を制御するための通常動作モードの何れか一方を、動作モードとして設定する動作モード設定部と、
前記動作モード設定部によって前記初起動モードが設定された場合に、前記第１遮断条件を選択し、前記動作モード設定部によって前記通常動作モードが設定された場合に、前記第２遮断条件を選択する遮断条件選択部とを有し、
前記判定部は、前記Ｎ個のバーナの燃焼状態が、前記遮断条件選択部によって選択された条件を満たしているか否かを判定し、
前記指示部は、前記判定部によって、前記Ｎ個のバーナの燃焼状態が前記選択された条件を満たしていると判定された場合に、前記Ｎ個のバーナ全ての運転の停止を指示し、前記Ｎ個のバーナの燃焼状態が前記選択された条件を満たしていないと判定された場合に、前記Ｎ個のバーナの運転の継続を許可する
ことを特徴とする燃焼制御装置。

【請求項2】

請求項１に記載の燃焼制御装置において、
前記第１遮断条件は、前記Ｎ個のバーナのうち一つでも着火しなかった場合に、前記Ｎ個のバーナの運転を停止させる条件である、
ことを特徴とする燃焼制御装置。

【請求項3】

請求項１または２に記載の燃焼制御装置において、
前記第２遮断条件は、前記Ｎ個のバーナのうちＭ（ＭはＮ以下の整数）個のバーナの火炎が発生しなかった場合に、前記Ｎ個のバーナの運転を停止させる条件である、
ことを特徴とする燃焼制御装置。

【請求項4】

請求項１〜請求項３のいずれかに記載の燃焼制御装置において、
前記動作モード設定部は、前記初起動モードにおいて前記所望の前記バーナが正常に着火した場合に、前記動作モードを前記初起動モードから前記通常起動モードに切り替える
ことを特徴とする燃焼制御装置。

【請求項5】

請求項１〜請求項４のいずれかに記載の燃焼制御装置と、
前記Ｎ個のバーナが設けられた燃焼室を有する燃焼炉と、
前記バーナ毎に設けられ、対応するバーナの燃焼状態を検出する火炎検出器とを備える
ことを特徴とする燃焼システム。

【請求項6】

請求項５に記載の燃焼システムにおいて、
前記燃焼炉は、前記燃焼室を複数有し、
前記燃焼制御装置は、前記燃焼室毎に対応して複数設けられ、
夫々の前記燃焼制御装置は、対応する前記燃焼室内に設けられた前記Ｎ個のバーナの運転を制御する
ことを特徴とする燃焼システム。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、燃焼制御装置および燃焼システムに関し、特に、燃焼制御の安全性と安定性を高めることが可能な燃焼制御装置に関する。

【背景技術】

【0002】

一般に、鉄鋼炉や加熱炉、脱臭炉等の工業炉に代表される燃焼炉（燃焼システム）では、燃焼制御装置によって、燃焼炉内に設けられたバーナの燃焼状態や、炉内温度、燃焼用空気の圧力、バーナに供給される燃料の圧力等を監視しながら燃焼制御を行うことにより、燃焼の安全性を確保している。例えば、燃焼制御装置が火炎検出器を用いてバーナによる火炎の有無を判定し、火炎が検出されなかった場合には燃焼炉への燃料の供給を停止する安全制御を行っている（例えば特許文献１参照。）。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開平１１−３７４６０号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

ところで、複数のバーナを備える燃焼システム（マルチバーナシステム）では、共通の燃焼室（ゾーン）内に複数のバーナが設置される。ここで、燃焼室とは、温度や圧力等が同一の条件（パラメータ）で燃焼が制御される空間を言い、以下「ゾーン」とも称する。

【0005】

マルチバーナシステムでは、バーナが正常に着火しなかった場合に、その燃焼室内の全てのバーナの運転が停止するように制御されている。従来、上記の燃焼室内の全てのバーナの運転を停止させて燃焼室内の燃焼を遮断する条件（以下、「ゾーン・ロックアウト条件」と称する。）は、要求されるマルチバーナシステムの安全性や安定性に基づいて決定されていた。
例えば、安全性を優先させたマルチバーナシステムの場合には、燃焼室内に設置された複数のバーナのうち一本でも正常に着火しなかったことをゾーン・ロックアウト条件として設定している。一方、安定性を優先させたマルチバーナシステムの場合には、燃焼炉内の温度低下により加熱処理中の対象物が全損することを防ぐために、燃焼室内に設置された全バーナのうち複数のバーナが正常に着火しなかったことをゾーン・ロックアウト条件として設定し、燃焼室内の全遮断をできるだけ回避するように制御されている。なお、工業用燃焼炉に関する安全規格（例えば、工業用燃焼炉の安全通則 ＪＩＳ Ｂ ８４１５等）では、マルチバーナシステムにおいて、共通の燃焼室内に備えられた複数のバーナのうち１本でも燃焼していれば、その他のバーナを点火する際にその燃焼室内のプレパージを実施しなくてよいこと（全バーナの運転を遮断しなくてもよいこと）が定められている。

【0006】

上記のように、従来のマルチバーナシステムでは、ゾーン毎にゾーン・ロックアウト条件が設定されており、そのゾーン・ロックアウト条件が固定されていた。そのため、以下に示すような問題があった。

【0007】

例えば、上記のように安全性を優先させたゾーン・ロックアウト条件を設定したマルチバーナシステムでは、複数のバーナが正常に着火し燃焼室内の燃焼状態が問題ない状況であっても、一本のバーナが何らかの理由で断火した場合には全バーナの運転が停止されるため、燃焼の継続性、すなわち燃焼制御の安定性の面で不安がある。

【0008】

一方、上記のように安定性を優先させたゾーン・ロックアウト条件を設定したマルチバーナシステムでは、全バーナが停止した状態から点火動作を行う際に、一本のバーナが故障して着火しなかった場合であっても他のバーナが着火した場合には運転が継続されるため、安全性の面で不安がある。
以上のような理由から、燃焼の安全性と燃焼の安定性（継続性）の高い燃焼システムが望まれていた。

【0009】

本発明の目的は、燃焼制御において燃焼の安全性と安定性の双方を向上させることにある。

【課題を解決するための手段】

【0010】

本発明に係る燃焼制御装置（１Ａ，１Ｂ）は、Ｎ（Ｎは２以上の整数）個のバーナ（２１Ａ〜２４Ａ、２１Ｂ〜２４Ｂ）の運転を制御する燃焼制御装置であって、上記バーナの何れも着火していない状態から所望のバーナを点火する初起動時にＮ個のバーナの運転を停止させるための第１遮断条件（１０３１）と、初起動によって所望のバーナが正常に着火した後の通常動作状態においてＮ個のバーナの運転を停止させるための第２遮断条件（１０３２）と、に基づいてＮ個のバーナの燃焼状態を判定する判定部（１０４）と、判定部の判定結果に基づいてＮ個のバーナの運転の停止を指示する指示部（１０５）とを有することを特徴とする。

【0011】

上記燃焼制御装置において、第１遮断条件は、Ｎ個のバーナのうち一つでも着火しなかった場合に、Ｎ個のバーナの運転を停止させる条件であってもよい。

【0012】

上記燃焼制御装置において、第２遮断条件は、Ｎ個のバーナのうちＭ（ＭはＮ以下の整数）個のバーナの火炎が発生しなかった場合に、Ｎ個のバーナの運転を停止させる条件であってもよい。

【0013】

上記燃焼制御装置において、プレパージを行ってからバーナを点火するための初起動モードと、通常動作状態においてＮ個のバーナの運転を制御するための通常動作モードの何れか一方を動作モードとして設定する動作モード設定部（１０１）と、動作モード設定部によって初起動モードが設定された場合に、第１遮断条件を選択し、動作モード設定部によって通常動作モードが設定された場合に、第２遮断条件を選択する遮断条件選択部（１０２）とを更に有し、上記判定部は、Ｎ個のバーナの燃焼状態が遮断条件選択部によって選択された条件を満たしているか否かを判定し、上記指示部は、判定部によってＮ個のバーナの燃焼状態が上記選択された条件を満たしていると判定された場合に、Ｎ個のバーナの運転の停止を指示し、Ｎ個のバーナの燃焼状態が上記選択された条件を満たしていないと判定された場合に、Ｎ個のバーナの運転の継続を許可するようにしてもよい。

【0014】

上記燃焼制御装置において、動作モード設定部は、初起動モードにおいて所望のバーナが正常に着火した場合に、動作モードを初起動モードから通常動作モードに切り替えるようにしてもよい。

【0015】

本発明に係る燃焼システムは、上記燃焼制御装置と、Ｎ個のバーナが設けられた燃焼室（２０Ａ，２０Ｂ）を有する燃焼炉（２）と、上記バーナ毎に設けられ、対応するバーナの燃焼状態を検出する火炎検出器（２５Ａ〜２８Ａ、２５Ｂ〜２８Ｂ）とを備えることを特徴とする。

【0016】

上記燃焼システムにおいて、燃焼炉は、燃焼室を複数有し、燃焼制御装置は、燃焼室毎に対応して複数設けられ、夫々の燃焼制御装置は、対応する燃焼室内に設けられたＮ個のバーナの運転を制御するようにしてもよい。

【0017】

なお、上記説明では、一例として、発明の構成要素に対応する図面上の構成要素を、括弧を付した参照符号によって表している。

【発明の効果】

【0018】

以上説明したことにより、本発明によれば、燃焼制御において燃焼の安全性と安定性の双方を向上させることができる。

【図面の簡単な説明】

【0019】

【図1】図１は、本実施の形態に係る燃焼制御装置を備えた燃焼システムの構成を示す図である。

【図2】図２は、実施の形態に係る燃焼制御装置における安全制御装置の構成を示す図である。

【図3】図３は、実施の形態に係る燃焼制御装置による順次起動時のゾーン・ロックアウト制御を説明するためのタイミングチャートである。

【図4】図４は、実施の形態に係る燃焼制御装置による順次起動時のゾーン・ロックアウト制御を説明するための別のタイミングチャートである。

【図5】図５は、実施の形態に係る燃焼制御装置による同時起動時のゾーン・ロックアウト制御を説明するためのタイミングチャートである。

【図6】図６は、実施の形態に係る燃焼制御装置による同時起動時のゾーン・ロックアウト制御を説明するための別のタイミングチャートである。

【図7】図７は、実施の形態に係る燃焼制御装置による通常動作モードにおけるゾーン・ロックアウト制御を説明するためのタイミングチャートである。

【図8】図８は、実施の形態に係る燃焼制御装置によるゾーン・ロックアウト制御の処理の流れを示すフローチャートである。

【発明を実施するための形態】

【0020】

以下、本発明の実施の形態について図を参照して説明する。

【0021】

〈燃焼システムの構成〉
図１は、本実施の形態に係る燃焼制御装置を備えた燃焼システムの構成を示す図である。
同図に示される燃焼システム５００は、燃焼炉２の燃焼を燃焼室毎に制御するシステムである。燃焼システム５００としては、脱臭炉および加熱炉等の小型の工業用燃焼炉や、プラント等における鉄鋼炉等の大型の工業用燃焼炉を例示することができる。

【0022】

具体的に、燃焼システム５００は、複数の燃焼室２０Ａ，２０Ｂを備えた燃焼炉２と、燃焼室毎に設けられ、対応する燃焼室の燃焼を制御する燃焼制御装置１Ａ、１Ｂと、各燃焼制御装置１Ａ、１Ｂを制御する制御装置４と、各燃焼室に設けられたバーナに燃料（ガス）を供給するための燃料流路３等を備えている。

【0023】

ここで、燃焼室（ゾーン）とは、上述したように、温度や圧力等が同一の条件（パラメータ）で燃焼が制御される空間を言い、燃焼室同士が互いに物理的に分離されている構造を有するもののみならず、燃焼室同士が互いに物理的に分離されていない構造を有するものも含まれる。例えば、燃焼炉２内の燃焼室２０Ａ、２０Ｂは、加熱処理の対象物（ワーク）がベルトコンベア等によって複数の燃焼室間を移動できるように、隣接する燃焼室同士の壁の一部が開放された構造を有してもよい。すなわち、燃焼室２０Ａと燃焼室２０Ｂとは、温度や圧力等を別個に制御することが可能な空間であればよく、物理的に分離されているか否かは問わない。

【0024】

本実施の形態では、一例として、燃焼炉２が燃焼室２０Ａと燃焼室２０Ｂとの間の壁の一部が開放された構造を有するものとし、ベルトコンベア等によってワークが燃焼室２０Ａ、燃焼室２０Ｂの順に移動することにより、一つのワークに対して複数の異なる加熱処理を行うことが可能になっているものとする。

【0025】

なお、上記ワークとしては、鉄やアルミ等の素材や、浸炭対象としての鋼、乾燥処理の対象物としての車体、焼成対象のセラミック等の加工対象物を例示することができる。

【0026】

各燃焼室２０Ａ、２０Ｂには、Ｎ（Ｎは２以上の整数）個のバーナと、Ｎ個の火炎検出器と、その他の燃焼制御に必要な装置（例えば、点火装置（イグナイタ）、温度センサ等）とが設けられている。例えば、図１に示されるように、燃焼室２０Ａ内には、４本のバーナ２１Ａ〜２４Ａと、４つの火炎検出器２５Ａ〜２８Ａとが設けられ、燃焼室２０Ｂ内には、４本のバーナ２１Ｂ〜２４Ｂと、４つの火炎検出器２５Ｂ〜２８Ｂとが設けられている。なお、図１において、点火装置、温度センサ等のその他の燃焼制御に必要な装置については、図示を省略している。

【0027】

また、本実施の形態では、上述のように、各燃焼室２０Ａ、２０Ｂに４本（Ｎ＝４）のバーナが設けられる場合を一例として説明するが、各燃焼室２０Ａ、２０Ｂに設けられるバーナの本数に特に制限はない。例えば、燃焼室２０Ａ、２０Ｂに各５本のバーナを設けてもよいし、燃焼室２０Ａに３本のバーナを、燃焼室２０Ｂに２本のバーナを夫々設けてもよい。

【0028】

バーナ２１Ａ〜２４Ａは、燃焼室２０Ａ内を加熱する機器であり、バーナ２１Ｂ〜２４Ｂは、燃焼室２０Ｂ内を加熱する機器である。バーナ２１Ａ〜２４Ａ、２１Ｂ〜２４Ｂは、バーナ毎に点火が制御される。例えば、バーナ２１Ａ〜２４Ａ、２１Ｂ〜２４Ｂ毎に対応して設けられた点火装置によって点火されることにより、対応するバーナ２１Ａ〜２４Ａ、２１Ｂ〜２４Ｂが着火する。

【0029】

火炎検出器２５Ａ〜２８Ａ、２５Ｂ〜２８Ｂは、バーナ２１Ａ〜２４Ａ，２１Ｂ〜２４Ｂ毎に対応して設けられ、対応するバーナによる火炎の有無を検出する機器である。例えば、火炎検出器２５Ａは、バーナ２１Ａの火炎の有無を検出し、火炎検出器２５Ｂは、バーナ２１Ｂの火炎の有無を検出する。火炎検出器２５Ａ〜２８Ａによる火炎の有無の検出結果（火炎検出信号）は、後述する燃焼制御装置１Ａに入力され、火炎検出器２５Ｂ〜２８Ｂによる火炎の有無の検出結果は、後述する燃焼制御装置１Ｂに入力される。

【0030】

燃料流路３は、燃焼炉２に燃料を供給するための流路である。燃料流路３は、外部から燃料が供給される主流路から複数の流路に分岐し、分岐した流路が各バーナ２１Ａ〜２４Ａ、２１Ｂ〜２４Ｂに接続されている。これにより、外部から燃料流路３に供給された燃料が各バーナ２１Ａ〜２４Ａ、バーナ２１Ｂ〜２４Ｂに送出されることとなる。また、燃料流路３の主流炉から分岐した各流路には、対応するバーナ２１Ａ〜２４Ａ、２１Ｂ〜２４Ｂ毎に、安全遮断弁３１Ａ〜３４Ａ、３１Ｂ〜３４Ｂが設けられている。例えば、燃焼室２０Ａ内に設けられたバーナ２１Ａ〜２４Ａは、例えば燃焼制御装置１Ａによって弁の開閉が制御され、燃焼室２０Ｂ内に設けられたバーナ２１Ｂ〜２４Ｂは、例えば燃焼制御装置１Ｂによって弁の開閉が制御される。

【0031】

なお、図示はしないが、燃焼システム５００には、燃料流路３とは別に、燃焼炉２に空気（エアー）を供給するための空気流路が設けられており、ブロアから吐出されたエアーが空気流路を介して各バーナ２１Ａ〜２４Ａ、２１Ｂ〜２４Ｂに供給されるようになっている。

【0032】

制御装置４は、燃焼炉２の統括的な制御を行うための、燃焼システム５００における上位側の機器である。制御装置４は、オペレータ等（ユーザ）からの入力操作に従って、燃焼室２０Ａ、２０Ｂにおける各バーナに対する点火の指示（以下「燃焼要求」と称する。）や、燃焼室２０Ａ、２０Ｂ毎または燃焼炉２全体の運転の停止要求を、燃焼制御装置１Ａ、１Ｂに対して与える。
制御装置４は、ユーザの操作に応じて燃焼制御装置１Ａ、１Ｂに対して指示を出す機器であればよい。例えば、ユーザの操作を入力する機能部（操作ボタンやレバー、キーボード等）、モニタ、および燃焼制御装置１Ａ、１Ｂに対する指示等を出力する機能部等が一体に形成された制御盤を例示することができる。また、例えば、燃焼制御装置１Ａ、１Ｂ、モニタ、および中央管理装置等がネットワークを介して接続されたネットワーク制御システムを構築している場合には、上記中央管理装置のように、燃焼制御装置１Ａ、１Ｂに対して指示を出す機能部が制御装置４となり得る。

【0033】

燃焼制御装置１Ａ、１Ｂ（総称する場合には、「燃焼制御装置１」と称する。）は、制御装置４からの燃焼要求や燃焼室２０Ａ、２０Ｂ（燃焼炉２全体）の運転停止要求等に応じて、対応する燃焼室２０Ａ、２０Ｂ内の各バーナの燃焼を制御するための装置である。例えば、燃焼制御装置１Ａは、燃焼室２０Ａにおける各バーナによる燃焼を制御し、燃焼制御装置１Ｂは、燃焼室２０Ｂにおける各バーナによる燃焼を制御する。

【0034】

また、燃焼制御装置１は、対応する燃焼室に設けられた各バーナの燃焼状態や各リミット・インターロック（図示せず）の状態等を監視することにより、燃焼室内の爆発等を防ぐための各種制御を行う。例えば、燃焼制御装置１は、上記制御の一つとして、対応する燃焼室内に設けられた各バーナの着火状態が所定の条件を満たしたときに、その燃焼室内に設けられたＮ個のバーナの運転を停止させる制御（以下、「ゾーン・ロックアウト制御」とも称する。）を行う。なお、ゾーン・ロックアウト制御の詳細については後述する。

【0035】

〈燃焼制御装置の構成〉
燃焼制御装置１の具体的な構成について説明する。
なお、燃焼制御装置１Ａと燃焼制御装置１Ｂとは同一の構成を有するため、本明細書では、代表的に燃焼制御装置１Ａについて詳細に説明し、燃焼制御装置１Ｂの詳細な説明については省略する。

【0036】

図１に示されるように、燃焼制御装置１Ａは、バーナコントローラ１１＿１〜１１＿４と安全制御装置１０とから構成されている。
バーナコントローラ１１＿１〜１１＿４（総称する場合には、「バーナコントローラ１１」と表記する。）は、バーナ毎に対応して設けられ、対応するバーナの運転を制御することにより、燃焼室内の燃焼を制御する装置である。具体的に、バーナコントローラ１１は、後述する安全制御装置１０からの指示および対応する火炎検出器２５Ａ〜２８Ａからの火炎検出信号に基づいて、対応する安全遮断弁３１Ａ〜３４Ａの開閉と点火装置（図示せず）の起動を制御することにより、設定された点火シーケンスに従って対応するバーナ２１Ａ〜２４Ａの点火を行う。例えば、バーナコントローラ１１＿１は、安全制御装置１０からの指示および火炎検出器２５Ａからの火炎検出信号に基づいて、安全遮断弁３１Ａの開閉と対応する点火装置（図示せず）の起動を制御することにより、バーナ２１Ａの点火を制御する。

【0037】

また、バーナコントローラ１１は、安全制御装置１０からの指示に基づいて、対応するバーナを点火するとともに、対応する火炎検出器の火炎検出信号に基づいて、バーナによる安定した火炎が発生しているか否かを示す火炎判定情報を生成し、安全制御装置１０に出力する。

【0038】

また、バーナコントローラ１１は、対応するバーナの不着火や断火等の異常が発生した場合には、対応するバーナをロックアウトする。この場合、例えば、バーナコントローラ１１が、対応するバーナがロックアウトしたことを示す異常検出情報を安全制御装置１０に対して出力することにより、安全制御装置１０はバーナがロックアウトしたことを検出し、制御装置４に対してその旨を通知する。

【0039】

安全制御装置１０は、燃焼システム５００の安全運転、すなわち燃焼炉２の爆発等を防止するために、各バーナの燃焼状態や各リミット・インターロック（図示せず）の状態等を監視することにより、対応する燃焼室内の各バーナの運転の許可および不許可を各バーナコントローラに指示する安全制御を行う装置である。具体的に、安全制御装置１０は、制御部５からのバーナの燃焼要求および遮断要求や、各バーナコントローラ１１＿１〜１１＿４から入力される火炎判定情報および異常検出情報等に基づいて、各バーナの運転の許可・不許可を示す信号を生成して各バーナコントローラ１１＿１〜１１＿４に与えることにより、バーナコントローラ１１を介して各バーナ２１Ａ〜２４Ａの運転（各バーナへの燃料の供給および停止等）を制御する。

【0040】

安全制御装置１０としては、工業用燃焼炉に関する安全規格（例えば、工業用燃焼炉の安全通則 ＪＩＳ Ｂ ８４１５等）に基づいて製造されたリミット・インターロックを監視するためのリミット・インターロックモジュールや、上記安全通則に対応した専用のソフトウェアを設定したプログラマブルロジックコントローラ（所謂安全ＰＬＣ）等を例示することができる。

【0041】

安全制御装置１０は、上記安全制御の一つとして、上述したゾーン・ロックアウト制御を行う。
ここで、安全制御装置１０は、ゾーン・ロックアウト制御に用いるゾーン・ロックアウト条件として、何れのバーナも着火していない状態から所望のバーナを点火する起動（以下、「初起動」と称する。）時のゾーン・ロックアウト条件（第１遮断条件）と、初起動によって所望のバーナが正常に着火した後の動作状態（以下、「通常動作状態」と称する。）におけるゾーン・ロックアウト条件（第２遮断条件）とを有しており、初起動時と通常動作状態とにおいて、異なるゾーン・ロックアウト条件に従ったゾーン・ロックアウトの実行が可能となっている。以下、安全制御装置１０によるゾーン・ロックアウト制御ついて、詳細に説明する。

【0042】

〈安全制御装置の構成〉
図２は、実施の形態に係る燃焼制御装置における安全制御装置１０の構成を示す図である。なお、同図には、安全制御装置１０においてゾーン・ロックアウト制御を行うための機能部のみが図示されており、その他の機能部（例えば、リミットやインターロックの監視等を行う機能部等）については、図示を省略している。
なお、図示はしないが、安全制御装置１０およびバーナコントローラ１１は、外部機器（安全遮断弁３１Ａ〜３４Ａや火炎検出器２５Ａ〜２８Ａ等）との間で信号の送受信を行うための外部端子や、入力回路、および出力回路等の外部インターフェースを備えているものとする。

【0043】

図２に示されるように、安全制御装置１０は、ゾーン・ロックアウト制御のための機能部として、動作モード設定部１０１、遮断条件選択部１０２、記憶部１０３、判定部１０４、および指示部１０５を有している。例えば、これらの機能部は、ＣＰＵなどのプロセッサと、各種のメモリと、その他の周辺回路とから構成されたマイクロコントローラ（ＭＣＵ）によって実現される。すなわち、ＭＣＵにおける上記プロセッサが上記メモリに記憶されたプログラムに従って各種のデータ処理を実行することにより、動作モード設定部１０１、遮断条件選択部１０２、記憶部１０３、判定部１０４、および指示部１０５が実現される。

【0044】

動作モード設定部１０１は、対応する燃焼室における各バーナの動作モードを設定する機能部である。具体的に、動作モード設定部１０１は、各バーナコントローラ１１＿１〜１１＿４から供給される火炎判定情報および異常検出情報や制御装置５からの燃焼要求等に基づいて、初起動モードと通常動作モードの何れか一方を動作モードとして設定する。

【0045】

ここで、初起動モードとは、プレパージ（ゾーン・プレパージ）を行ってから所望のバーナを点火するための動作モードである。また、通常動作モードとは、通常動作状態において、Ｎ個のバーナの運転を制御するための動作モードである。

【0046】

また、所望のバーナとは、初起動時に点火すべきバーナであり、例えば、後述する順次起動の場合には、最初に点火すべき１本目のバーナであり、後述する同時起動の場合には、同時に点火すべき全てのバーナである。

【0047】

例えば、動作モード設定部１０１は、何れのバーナも着火していない場合には、動作モードを“初起動モード”に設定する。例えば、燃焼システム５００が起動した直後の初期動作時や、制御装置４から全てのバーナに対する燃焼要求が無い場合、およびゾーン・ロックアウトが実行された場合（または、ゾーン・ロックアウトが解除（リセット）された場合）には、動作モード設定部１０１は、動作モードを“初起動モード”に設定する。

【0048】

一方、初起動モードにおいて所望のバーナが正常に着火した場合（後述する同時起動においては同時点火対象の全てのバーナが着火した場合、後述する順次起動においては最初に燃焼要求が出されたバーナが着火した場合）には、動作モード設定部１０１は、動作モードを“初起動モード”から“通常動作モード”に切り替える。具体的には、動作モード設定部１０１は、初起動モードにおいて点火が指示されたバーナに対応するバーナコントローラ１１からの火炎判定情報が“安定した火炎が発生していること”を示す場合には、動作モードを“初起動モード”から“通常動作モード”に切り替える。

【0049】

遮断条件選択部１０２は、動作モード設定部１０１によって選択された動作モードに対応するゾーン・ロックアウト条件を選択する。具体的には、動作モード設定部１０１によって初起動モードが選択された場合には、第１遮断条件としての初起動時遮断条件を選択する。一方、動作モード設定部１０１によって通常動作モードが選択された場合には、第２遮断条件としての通常動作時遮断条件を選択する。

【0050】

上記ゾーン・ロックアウト条件、すなわち、初起動時遮断条件１０３１および通常動作時遮断条件１０３２の情報は、記憶部１０３に記憶されている。遮断条件選択部１０２は、動作モード設定部１０１によって選択された動作モードに対応するゾーン・ロックアウト条件の情報を記憶部１０３から読み出すことにより、ゾーン・ロックアウト条件を決定する。

【0051】

ここで、初起動時遮断条件１０３１とは、初起動時に、Ｎ本のバーナの運転を停止させるためのゾーン・ロックアウト条件である。具体的には、初起動時遮断条件１０３１は、Ｎ本のバーナのうち一つでも着火しなかった場合に、Ｎ本のバーナの運転を停止させる条件である。例えば、初起動時遮断条件１０３１は、初起動時に、燃焼室２０Ａ内の４本（Ｎ＝４）のバーナ２１Ａ〜２４Ａのうち何れか１本のバーナが着火しなかった場合に、燃焼室２０Ａ内の４本のバーナ２１Ａ〜２４Ａの運転を停止する条件である。

【0052】

また、通常動作時遮断条件１０３２とは、通常動作状態において、Ｎ本のバーナの運転を停止させるためのゾーン・ロックアウト条件である。具体的には、通常動作状態において、Ｎ個のバーナのうちＭ（ＭはＮ以下の整数）個のバーナの火炎が発生しなかった場合に、Ｎ個のバーナの運転を停止させる条件である。

【0053】

ここで、通常動作時遮断条件１０３２における“Ｍ”の値は、燃焼システム５００の種類や燃焼システム５００を使用するユーザの要求等に応じてＭ≦Ｎの範囲で任意に設定することが可能である。例えば、通常動作時遮断条件１０３２を、燃焼室２０Ａ内の４本（Ｎ＝４）のバーナ２１Ａ〜２４Ａのうち２本（Ｍ＝２）以上のバーナが断火した場合に、燃焼室２０Ａ内の全てのバーナ２１Ａ〜２４Ａの運転を停止する条件として、初起動時遮断条件１０３１と相違させることができる。

【0054】

また、初起動時遮断条件１０３１および通常動作時遮断条件１０３２における判定対象のバーナは、燃焼室を加熱するための主バーナでもよいし、主バーナを点火するためのパイロットバーナでもよい。例えば、パイロットバーナを有さず、主バーナを直接点火するダイレクト点火方式の場合には、上記判定対象のバーナは主バーナである。一方、パイロットバーナに点火してから主バーナを点火する一般的な時限パイロットの場合には、上記判定対象のバーナは、例えば、パイロットバーナであってもよい。

【0055】

初起動時遮断条件１０３１および通常動作時遮断条件１０３２の情報は、例えば、燃焼制御装置１の製造時または出荷時等においてフラッシュメモリ等の不揮発性のメモリ等に書き込まれ、燃焼制御装置１の起動時等において、上記不揮発性メモリからＭＰＵ内のＲＡＭ等に展開されることにより、記憶部１０３に記憶される。

【0056】

判定部１０４は、Ｎ個のバーナによる燃焼状態が、遮断条件選択部１０２によって選択されたゾーン・ロックアウト条件を満たしているか否かを判定する機能部である。具体的には、各バーナコントローラ１１＿１〜１１＿４から出力された火炎判定情報に基づいて、各バーナ２１Ａ〜２４Ａによる燃焼状態が遮断条件選択部１０２によって選択されたゾーン・ロックアウト条件（初起動時遮断条件または通常動作時遮断条件）を満たしているか否かを判定する。

【0057】

指示部１０５は、各バーナコントローラ１１＿１〜１１＿４に対して、対応するバーナ２１Ａ〜２４Ａの運転の許可・不許可を指示する機能部である。具体的には、判定部１０４によって、Ｎ個のバーナによる燃焼状態がゾーン・ロックアウト条件を満たしている（異常状態）と判定された場合に、Ｎ個のバーナの運転停止（ゾーン・ロックアウト）を指示し、Ｎ個のバーナの燃焼状態がゾーン・ロックアウト条件を満たしていない（正常状態）と判定された場合に、Ｎ個のバーナの運転の継続を許可する。

【0058】

次に、ゾーン・ロックアウト制御時の燃焼システム５００の動作について、図３〜図７のタイミングチャートを用いて説明する。

【0059】

一般に、燃焼システム５００のようなマルチバーナシステムでは、初起動時の点火手法として、燃焼室内の各バーナを順番に点火する“順次起動”と、燃焼室内の各バーナを同時に点火する“同時起動”の２種類の手法が知られている。ここでは、一例として、上記の夫々の点火手法におけるゾーン・ロックアウト制御について説明する。

【0060】

また、以下の説明では、通常動作時遮断条件１０３２として、燃焼室２０Ａ内の４本（Ｎ＝４）のバーナ２１Ａ〜２４Ａのうち、何れか３本（Ｍ＝３）のバーナが断火した場合に、燃焼室２０Ａ内の４本のバーナ２１Ａ〜２４Ａの運転を停止する条件が設定されているものとする。

【0061】

先ず、順次起動時にバーナが正常に着火しなかった場合のゾーン・ロックアウト制御について説明する。
図３は、実施の形態に係る燃焼制御装置による順次起動時のゾーン・ロックアウト制御を説明するためのタイミングチャートである。

【0062】

図３には、最上段からバーナ１１＿１、１１＿２、１１＿３、１１＿４の順に、各バーナ１１＿１〜１１＿４の燃焼要求の有無、点火動作の有無、安全遮断弁３１Ａ〜３４Ａの開閉状態、および対応するバーナ１１＿１〜１１＿４の火炎の有無の各タイミングが示されている。また、各バーナ１１＿１〜１１＿４のタイミングの下段には、動作モードと、燃焼室２０Ａにおけるゾーン・ロックアウトの有無とが示されている。また、図３において、燃焼要求の出力されている期間、点火動作が行われている点火期間（イグニッショントライアル期間）、安全遮断弁３１Ａ〜３４Ａが開いている期間、および火炎が発生している期間を、ハッチングを付して示している。なお、これらの図３に関する各種情報は、後述する図４〜図７においても同様である。

【0063】

図３に示されるように、例えば、時刻ｔ０において燃焼システム５００が起動すると、動作モード設定部１０１が“初起動モード”を選択し、それに応じて、遮断条件選択部１０２が初起動時遮断条件１０３１を選択する。その後、制御装置４が、順次起動の点火シーケンスに従って、燃焼室２０Ａに対する点火指示を燃焼制御装置１Ａに対して出力する。具体的には、例えば時刻ｔ１において、制御装置４がバーナ１１＿１の燃焼要求を出力する。当該燃焼要求を受け取った燃焼制御装置１Ａの安全制御部１０は、先ず、燃焼室２０Ａ内のプレパージを開始する。所定のプレパージ期間の経過後、燃焼制御装置１Ａにおける安全制御部１０が、バーナコントローラ１１＿１に対してバーナ２１Ａの点火を指示することにより、バーナ２１Ａの点火動作が開始される。このとき、バーナコントローラ１１＿１が安全遮断弁３１Ａを開けることにより、バーナ２１Ａに燃料が供給される。ここでは、バーナ２１Ａが着火しなかったとする。

【0064】

バーナ２１Ａの点火期間の経過後、バーナコントローラ１１＿１はロックアウトし、火炎が発生していないことを示す火炎判定情報を安全制御装置１０に対して出力する。この火炎判定情報を受け取った安全制御装置１０は、判定部１０４によって、燃焼室２０Ａ内のバーナの燃焼状態が初期時遮断条件１０３１を満たした（異常）と判定し、指示部１０５によって各バーナコントローラ１１＿１〜１１＿４に対してバーナの運転を停止させる指示（ゾーン・ロックアウトの指示）を与える。これにより、例えば、時刻ｔ４において、各バーナ２１Ａ〜２４Ａが停止し、燃焼室２０Ａはゾーン・ロックアウトとなる。

【0065】

次に、順次起動時にバーナが正常に着火した場合のゾーン・ロックアウト制御について説明する。
図４は、実施の形態に係る燃焼制御装置による順次起動時のゾーン・ロックアウト制御を説明するための別のタイミングチャートである。

【0066】

図４に示されるように、時刻ｔ０における燃焼システム５００の起動後、プレパージが完了する時刻ｔ２までは図３の場合と同様の手順で処理が行われる。
時刻ｔ２において、プレパージが完了すると、燃焼制御装置１Ａにおける安全制御装置１０が、バーナコントローラ１１＿１に対してバーナ２１Ａの点火を指示することにより、バーナ２１Ａの点火動作が開始される。このとき、バーナコントローラ１１＿１が安全遮断弁３１Ａを開けることにより、バーナ２１Ａに燃料が供給される。ここでは、バーナ２１Ａが着火し、火炎が安定したとする。
引き続き、例えば時刻ｔ３において、制御装置４がバーナ２２Ａの燃焼要求を出力すると、安全制御装置１０が、バーナコントローラ１１＿２に対してバーナ２２Ａの点火を指示することにより、バーナ２２Ａの点火動作が開始される。

【0067】

バーナ２１Ａの点火期間の経過後、バーナコントローラ１１＿１は、火炎が発生したことを示す火炎判定情報を安全制御装置１０に対して出力する。この火炎判定情報を受け取った安全制御装置１０は、判定部１０４によって、燃焼室２０Ａ内のバーナの燃焼状態が初期時遮断条件１０３１を満たしていない（正常）と判定し、各バーナコントローラ１１＿１〜１１＿４に対してバーナの運転を許可する。

【0068】

また、安全制御装置１０は、動作モード設定部１０１によって、初起動時に１本のバーナが正常に着火した（初起動時遮断条件１０３１を満たさなかった）と判定し、例えば時刻ｔ４において、動作モードを“初起動モード”から“通常動作モード”に切り替える。これに伴い、安全制御装置１０は、遮断条件選択部１０２によって、ゾーン・ロックアウト条件を初起動時遮断条件１０３１から通常動作時遮断条件１０３２に切り替える。

【0069】

この場合に、例えばバーナ２２Ａが正常に着火しなかったとすると、バーナ２２Ａの点火期間の経過後、バーナコントローラ１１＿２は、火炎が発生しなかったことを示す火炎判定情報を安全制御装置１０に対して出力する。この火炎判定情報を受け取った安全制御装置１０は、判定部１０４によって、燃焼室２０Ａ内のバーナの燃焼状態が通常動作時遮断条件１０３２を満たしていない（正常）と判定し、各バーナコントローラ１１＿１〜１１＿４に対してバーナの運転の継続を許可する。すなわち、この場合には、バーナ２１Ａの燃焼が継続される。

【0070】

その後、安全制御装置１０が、制御装置４に対してバーナ２２Ａが着火しなかったことを通知する。その通知を受けた制御装置４は、例えば、ユーザからバーナ２２Ａに対する再点火の指示が入力されると、例えば時刻ｔ５においてバーナ２２Ａの燃焼要求を燃焼制御装置１Ａに対して出力する。燃焼要求を受け取った燃焼制御装置１Ａにおける安全制御装置１０は、バーナコントローラ１１＿２に対してバーナ２２Ａの点火を指示することにより、再び、バーナ２２Ａの点火動作が開始される。

【0071】

次に、同時起動時にバーナが正常に着火しなかった場合のゾーン・ロックアウト制御について説明する。
図５は、実施の形態に係る燃焼制御装置による同時起動時のゾーン・ロックアウト制御を説明するためのタイミングチャートである。

【0072】

図５に示されるように、例えば、時刻ｔ０において燃焼システム５００が起動すると、図３、４の場合と同様に、動作モード設定部１０１によって“初起動モード”が選択され、遮断条件選択部１０２によって初起動時遮断条件１０３１が選択される。 その後、制御装置４が、同時起動の点火シーケンスに従って、燃焼室２０Ａに対する点火指示を燃焼制御装置１Ａに対して出力する。具体的には、例えば時刻ｔ１において、制御装置４がバーナ１１＿１〜１１＿４の燃焼要求を出力する。当該燃焼要求を受け取った燃焼制御装置１Ａの安全制御部１０は、先ず、燃焼室２０Ａ内のプレパージを開始する。

【0073】

所定のプレパージ期間の経過後、燃焼制御装置１Ａにおける安全制御装置１０が、各バーナコントローラ１１＿１〜１１＿４に対してバーナ２１Ａ〜２４Ａの点火を指示することにより、各バーナ２１Ａ〜２４Ａの点火動作が開始される。このとき、バーナコントローラ１１＿１〜１１＿４が対応する安全遮断弁３１Ａ〜３４Ａを開けることにより、バーナ２１Ａ〜２４Ａに燃料が供給される。

【0074】

ここでは、図５に示されるように、燃焼室内の４本のバーナのうち３本のバーナ２２Ａ〜２４Ａは着火したが、残り１本のバーナ２１Ａが着火しなかったとする。
この場合、着火した３本のバーナ２２Ａ〜２４Ａに対応するバーナコントローラ１１＿２〜１１＿４は、点火期間の経過後、火炎が発生したことを示す火炎判定情報を安全制御装置１０に対して出力する。一方、着火しなかったバーナ２１Ａに対応するバーナコントローラ１１＿１は、点火期間の経過後、火炎が発生しなかったと判定してロックアウトし、火炎が発生しなかったことを示す火炎判定情報を安全制御装置１０に対して出力する。

【0075】

各バーナコントローラ１１＿１〜１１＿４からの火炎判定情報を受け取った安全制御装置１０は、判定部１０４によって、燃焼室２０Ａ内のバーナの燃焼状態が初期時遮断条件１０３１を満たした（異常）と判定し、指示部１０５によって各バーナコントローラ１１＿１〜１１＿４に対してバーナの運転を停止させる指示（ゾーン・ロックアウトの指示）を与える。これにより、例えば時刻ｔ４において、各バーナ２１Ａ〜２４Ａが停止し、燃焼室２０Ａはゾーン・ロックアウトとなる。

【0076】

次に、同時起動時にバーナが正常に着火した場合のゾーン・ロックアウト制御について説明する。
図６は、実施の形態に係る燃焼制御装置による同時起動時のゾーン・ロックアウト制御を説明するための別のタイミングチャートである。

【0077】

図６に示されるように、時刻ｔ０における燃焼システム５００の起動後、プレパージが完了し、各バーナ２１Ａ〜２４Ａの点火動作が開始される時刻ｔ２までは図５の場合と同様の手順で処理が行われる。

【0078】

ここでは、図６に示されるように、燃焼室２０Ａ内の全てのバーナ２１Ａ〜２４Ａが着火したとする。この場合、着火した各バーナ２１Ａ〜２４Ａに対応するバーナコントローラ１１＿１〜１１＿４は、点火期間の経過後、火炎が発生したことを示す火炎判定情報を安全制御装置１０に対して出力する。
各バーナコントローラ１１＿１〜１１＿４からの火炎判定情報を受け取った安全制御装置１０は、判定部１０４によって、燃焼室２０Ａ内の各バーナの燃焼状態が初期時遮断条件１０３１を満たしていない（正常）と判定し、各バーナコントローラ１１＿１〜１１＿４に対してバーナの運転を許可する。

【0079】

また、安全制御装置１０は、動作モード設定部１０１によって、初起動時に所望のバーナが正常に着火した（初起動時遮断条件を満たさなかった）と判定し、例えば時刻ｔ４において、動作モードを“初起動モード”から“通常動作モード”に切り替える。これに伴い、安全制御装置１０は、遮断条件選択部１０２によって、ゾーン・ロックアウト条件を初起動時遮断条件１０３１から通常動作時遮断条件１０３２に切り替える。その後は、各バーナ２１Ａ〜２４Ａによる燃焼が継続される。

【0080】

次に、通常動作モードにおいてバーナが断火した場合のゾーン・ロックアウト制御について説明する。
図７は、実施の形態に係る燃焼制御装置による通常動作モードにおけるゾーン・ロックアウト制御を説明するためのタイミングチャートである。

【0081】

図７に示されるように、例えば時刻ｔ０において、燃焼室２０Ａにおいて、通常動作モード（通常動作時遮断条件）で正常な燃焼が行われているとする。この場合に、例えば何等かの理由で、例えば、時刻ｔ１においてバーナ２１Ａが断火し、時刻ｔ２においてバーナ２２Ａが断火し、時刻ｔ３においてバーナ２３Ａが断火したとする。

【0082】

先ず、時刻ｔ１においてバーナ２１Ａが断火した場合、バーナコントローラ１１＿１が対応する安全遮断弁３１Ａを閉じて、バーナ２１Ａをロックアウトするとともに、バーナ２１Ａがロックアウトしたことを示す異常判定情報と、バーナ２１Ａによる火炎が発生していないことを示す火炎判定情報を安全制御装置１０に対して出力する。この火炎判定情報を受け取った安全制御装置１０は、判定部１０４によって、各バーナの燃焼状態が通常動作時遮断条件１０３２を満たしているか否かを判定する。時刻ｔ１の時点では、４本のバーナのうち、バーナ２１Ａのみが断火し、残りの３本のバーナ２２Ａ〜２４Ａは正常に燃焼しているため、安全制御装置１０は、判定部１０４によって各バーナの燃焼状態が通常動作時遮断条件１０３２を満たしていない（正常）と判定し、残りの３本のバーナ２２Ａ〜２４Ａの運転を許可する。

【0083】

次に、時刻ｔ２においてバーナ２２Ａが断火した場合、バーナコントローラ１１＿２が対応する安全遮断弁３２Ａを閉じて、バーナ２２Ａをロックアウトするとともに、バーナ２２Ａがロックアウトしたことを示す異常判定情報と、バーナ２２Ａによる火炎が発生していないことを示す火炎判定情報を安全制御装置１０に対して出力する。この火炎判定情報を受け取った安全制御装置１０は、判定部１０４によって、各バーナの燃焼状態が通常動作時遮断条件１０３２を満たしているか否かを判定する。時刻ｔ２の時点では、４本のバーナのうち、バーナ２１Ａ、２２Ａが断火し、残りの２本のバーナ２３Ａ、２４Ａは正常に燃焼しているため、安全制御装置１０は、判定部１０４によって各バーナの燃焼状態が通常動作時遮断条件１０３２を満たしていない（正常）と判定し、残りの２本のバーナ２３Ａ、２４Ａの運転を許可する。

【0084】

その後、時刻ｔ３において、バーナ２３Ａが更に断火した場合、バーナコントローラ１１＿３が対応する安全遮断弁３３Ａを閉じて、バーナ２３Ａをロックアウトするとともに、バーナ２３Ａがロックアウトしたことを示す異常判定情報と、バーナ２３Ａによる火炎が発生していないことを示す火炎判定情報を安全制御装置１０に対して出力する。この火炎判定情報を受け取った安全制御装置１０は、判定部１０４によって、各バーナの燃焼状態が通常動作時遮断条件１０３２を満たしているか否かを判定する。時刻ｔ３の時点では４本のバーナのうち３本のバーナ２１Ａ〜２３Ａが断火しているため、安全制御装置１０は、判定部１０４によって各バーナの燃焼状態が通常動作時遮断条件１０３２を満たした（異常）と判定し、例えば時刻ｔ４において、燃焼室２０Ａにおける正常に動作しているバーナ２４Ａを含めた全てのバーナの運転を停止させる（ゾーン・ロックアウト）。

【0085】

なお、動作モードの“通常動作モード”から“初起動モード”への切り替えは、次の初起動時に“初起動モード”であればよく、その切り替えのタイミングは特に制限されない。例えば、判定部１０４（または動作モード設定部１０１）が、通常動作モード時に４本中３本のバーナが断火した（通常動作時遮断条件１０３２を満たした）と判定した時点で“初起動モード”に切り替えてもよいし、制御装置４を介してゾーン・ロックアウトが解除（リセット）された時点で、“初起動モード”に切り替えてもよい。

【0086】

最後に、燃焼制御装置１によるゾーン・ロックアウト制御の処理の流れについて説明する。
図８は、実施の形態に係る燃焼制御装置によるゾーン・ロックアウト制御の処理の流れを示すフローチャートである。

【0087】

図８に示されるように、ゾーン・ロックアウト制御では、先ず、動作モード設定部１０１によって動作モードが決定される（Ｓ１）。次に、遮断条件選択部１０２が、ステップＳ１で選択された動作モードを判定し、判定結果に応じてゾーン・ロックアウト条件を選択する（Ｓ２）。具体的には、ステップＳ１で選択された動作モードが初起動モードであった場合には、遮断条件選択部１０２が初起動時遮断条件１０３１を選択する（Ｓ３）。一方、ステップＳ１で選択された動作モードが初起動モードでなかった場合、すなわち通常動作モードであった場合には、遮断条件選択部１０２が通常動作時遮断条件１０３２を選択する（Ｓ３）。

【0088】

その後、制御装置４からバーナの燃焼要求が出力されると、燃焼制御装置１がその燃焼要求に基づいて、対応するバーナの燃焼を制御する（Ｓ５）。具体的には、前述したように、安全制御装置１０が受け取った燃焼要求のバーナに対する点火指示を、対応するバーナコントローラ１１に対して出力するとともに、バーナコントローラ１１が対応するバーナによる火炎の有無（安定した火炎の有無）を火炎判定情報として安全制御装置１０に対して出力する。

【0089】

安全制御装置１０は、バーナコントローラ１１から受け取った火炎判定情報に基づいて、各バーナの燃焼状態の判定を行う（Ｓ６）。具体的には、前述したように、各バーナの燃焼状態がステップＳ３（またはステップＳ４）で選択したゾーン・ロックアウト条件を満たしているか否かの判定を行う（Ｓ７）。安全制御装置１０は、判定部１０４によって各バーナの燃焼状態がステップＳ３（またはステップＳ４）で選択したゾーン・ロックアウト条件を満たしている（異常）と判定した場合には、燃焼制御装置１による制御対象の燃焼室におけるＮ本のバーナの運転を停止するように、各バーナコントローラ１１に対して通知する（Ｓ８）。これにより、燃焼制御装置１による制御対象の燃焼室はゾーン・ロックアウトされる（Ｓ９）。

【0090】

一方、ステップＳ７において、安全制御装置１０が、判定部１０４によって各バーナの燃焼状態がステップＳ３（またはステップＳ４）で選択したゾーン・ロックアウト条件を満たしていない（正常）と判定した場合には、制御対象の燃焼室における各バーナの運転を許可する（Ｓ１０）。

【0091】

〈燃焼制御装置による効果〉
以上、本発明に係る燃焼制御装置によれば、初起動時のゾーン・ロックアウト条件（初起動時遮断条件１０３１）と、通常動作時のゾーン・ロックアウト条件（通常動作時遮断条件１０３２）とを有しているので、初起動時と通常動作時とにおいて異なるゾーン・ロックアウト条件に従ったゾーン・ロックアウトの実行が可能となる。これによれば、従来のように１つのゾーン・ロックアウト条件しか有していない燃焼制御装置に比べて、燃焼システムにおける燃焼の安全性と燃焼の安定性（継続性）の双方を向上させることが可能となる。

【0092】

具体的には、上述したように、初起動時遮断条件１０３１として、“Ｎ本のバーナのうち何れか一つのバーナが着火しなかった場合にＮ本のバーナの運転を停止させる条件”を設定し、通常動作時遮断条件１０３２として、“Ｎ本のバーナのうちＭ本のバーナが断火（不着火）した場合にＮ本のバーナの運転を停止する条件”を設定することにより、初起動時には安全性を優先させ、且つ通常動作時には燃焼室内の全バーナが停止することによる燃焼室内の温度低下をできるだけ回避するように燃焼の継続性（安定性）を優先させた燃焼制御を実現することが可能となる。

【0093】

以上、本発明者らによってなされた発明を実施の形態に基づいて具体的に説明したが、本発明はそれに限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲において種々変更可能であることは言うまでもない。

【0094】

例えば、上記実施の形態では、燃焼室２０Ａの燃焼を制御するための燃焼制御装置１Ａによるゾーン・ロックアウト制御について説明したが、燃焼室２０Ｂの燃焼を制御するための燃焼制御装置１Ｂも、同様のゾーン・ロックアウト制御を行うことができる。

【0095】

また、上記実施の形態では、一つの燃焼室のゾーン・ロックアウト条件を初起動時と通常動作時で分ける場合について説明したが、これに限られず、複数の燃焼室から成る一つの燃焼炉のロックアウト条件を初起動時と通常動作時で分ける場合にも、同様に本実施の形態に係る燃焼制御を適用することができる。

【0096】

例えば、１つまたは複数のバーナを有する燃焼室をＰ（Ｐは２以上の整数）個有する燃焼炉を備えた燃焼システムにおいて、その燃焼炉全体のロックアウトを行う燃焼炉ロックアウト条件として、何れの燃焼室のバーナも着火していない状態から所望の燃焼室のバーナを点火する初起動時のロックアウト条件と、初起動時に所望の燃焼室のバーナが正常に着火した後の通常動作時のロックアウト条件とを夫々別個に設定する。具体的には、初起動時の燃焼炉ロックアウト条件として、１つの燃焼室がロックアウトした場合にＰ個全ての燃焼室をロックアウトする条件を設定し、通常動作時の燃焼炉ロックアウト条件として、Ｐ個の燃焼室のうちＳ（Ｓ＜Ｐ）個の燃焼室がロックアウトした場合にＰ個全ての燃焼室をロックアウトする条件を設定する。この場合、例えば、Ｐ個の燃焼室毎に設けられた燃焼制御装置（上記燃焼制御装置１Ａ、１Ｂに相当）を制御する上位側の装置（例えば制御装置４に相当）が、動作モードに応じた燃焼炉ロックアウト条件の選択と、選択した燃焼炉ロックアウト条件に従った燃料炉ロックアウトの判定を行い、その判定結果に応じて各燃焼制御装置を制御する。

【0097】

これによれば、上記実施の形態の場合と同様に、燃焼システムにおける燃焼の安全性と燃焼の安定性の双方を向上させることが可能となる。

【0098】

また、上記実施の形態において、燃焼システム５００における燃焼炉２が２つの燃焼室２０Ａ、２０Ｂを有する場合を一例として説明したが、燃焼炉２の燃料室の個数は、特に制限されない。例えば、燃焼炉２が１つの燃焼室のみを有していてもよいし、３つ以上の燃焼室を有していてもよい。

【0099】

また、上記実施の形態において、初起動時遮断条件１０３１および通常動作時遮断条件１０３２の情報が、燃焼制御装置１の製造時または出荷時等においてフラッシュメモリ等の不揮発性のメモリ等に書き込まれるものとして説明したが、例えば、燃焼システムの構築時や燃焼システムのメンテナンス時等の燃焼制御装置１の製造後においても、初起動時遮断条件１０３１および通常動作時遮断条件１０３２の情報が書き換えられるようにしてもよい。

【符号の説明】

【0100】

１，１Ａ，１Ｂ…燃焼制御装置、２…燃焼炉、２０Ａ，２０Ｂ…燃焼室、３…燃料流路、４…制御装置、２１Ａ〜２４Ａ，２１Ｂ〜２４Ｂ…バーナ、２５Ａ〜２８Ａ，２５Ｂ〜２８Ｂ…火炎検出器、３１Ａ〜３４Ａ，３１Ｂ〜３４Ｂ…安全遮断弁、１０…安全制御装置、１１，１１＿１〜１１＿４…バーナコントローラ、１０１…動作モード設定部、１０２…遮断条件選択部、１０３…記憶部、１０３１…初起動時遮断条件、１０３２…通常動作時遮断条件、１０４…判定部、１０５…指示部、５００…燃焼システム。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】