CN102207285A - 程序、控制器及锅炉系统 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种在由多个锅炉组成的锅炉组的控制中，在能燃烧转换的锅炉台数变动的情况下，可有效地使锅炉组运转的程序、控制器及锅炉系统。一种控制锅炉组的程序，其中，该锅炉组具备具有多个阶段的燃烧位置的锅炉，该程序的特征在于，构成为：计算当前时刻下能燃烧转换的锅炉的总蒸发量JG，计算设定压力Pmax和当前时刻压力PN之间的偏差量PD2，计算上述偏差量PD2和与上述设定压力Pmax对应的控制幅度P2之间的比率PR2，基于上述能燃烧转换的总蒸发量JG和上述比率PR2来计算燃烧的锅炉及燃烧位置。

Description

程序、控制器及锅炉系统

技术领域

本发明涉及一种用于控制由具有多个阶段的燃烧位置的锅炉(boiler)组成的锅炉组的程序、控制器及锅炉系统。

背景技术

过去，公开有关于在对由多个锅炉构成的锅炉组进行燃烧控制的情况下，根据蒸汽压力计算燃烧量，根据此计算结果决定进行燃烧的锅炉的台数的锅炉组的控制的技术(例如参照专利文献1、2)。

在这些锅炉系统中，如专利文献1(图3、图4)、专利文献2(例如图2至图4)所示，对应集管(header)压来设定进行燃烧的锅炉(燃烧位置)的数目，按照当前时刻的集管压使规定数目的燃烧位置根据优先顺序进行燃烧。

在这种控制方法中，例如如图9(A)所示，由5台三位置锅炉(No.1～5，各燃烧位置的差分蒸发量为500(kg/h))构成的锅炉组中，在按设定压力1.0(MPa)、允许压力幅度0.2(MPa)使能燃烧转换的4台锅炉(No.1～4)、1台预备罐(No.5)运转的情况下，各燃烧位置会分担0.025(MPa)。因此，在当前时刻压力为0.87(MPa)的情况下，6个燃烧位置会进行燃烧。再有，在图9(A)、(B)、(C)中，施加了阴影线的框表示进行了燃烧输出的燃烧位置。

专利文献1 JP特开平8-49803号公报

专利文献2 JP特开2005-43001号公报

发明内容

但是，例如，在一旦因故障等预备罐增加为2台(No.4、5)，压力偏差为0.15(MPa)以下时，虽然可在整个压力允许幅度中分阶段地控制燃烧量，但例如当当前时刻压力下降到0.825(MPa)、压力偏差超过0.15(MPa)、达到0.175(MPa)时，虽然需要7个燃烧位置进行燃烧，但如图9(B)所示，能燃烧转换的锅炉是3台、缺少了1个燃烧位置，适当的控制变得困难。(图9(B)中网线部分表示不足。)

另一方面，预备罐(No.5锅炉)转换为能燃烧转换的锅炉，在能燃烧转换锅炉增加到5台的时候，如果当前时刻压力的变动处于压力允许幅度0.20(MPa)的范围内、例如压力偏差处于0.15(MPa)，则如图9(C)所示，只不过在6个燃烧位置进行燃烧输出，只要No.5锅炉当前时刻压力的变动不超过压力允许幅度0.20(MPa)，实质上就成为与预备罐相同的状态。

为此，负载集中在No.1～4锅炉，难以进行通过负载分散的有效的运转。

因此，即使能燃烧转换(能运行)的锅炉的台数变动，也会产生希望使锅炉组有效运转的技术要求。

考虑这样的情况而进行本发明，其目的在于，提供一种在由多个锅炉组成的锅炉组的控制中，在能燃烧转换(能运行)的锅炉的台数变动的情况下，可使锅炉组有效运转的程序、控制器及锅炉系统。

为了解决上述课题，此发明提案出以下的方法。

权利要求1所述的发明是一种具备控制锅炉组的程序的控制器，该锅炉组具备具有多个阶段的燃烧位置的锅炉，该控制器的特征在于，上述程序构成为：计算当前时刻下能燃烧转换的锅炉的数目、燃烧位置数目或总蒸发量，计算设定物理量和当前时刻物理量之间的偏差量，计算上述偏差量和与上述设定物理量对应的控制幅度之间的比率，基于上述能燃烧转换的锅炉的数目、燃烧位置数目或总蒸发量、和上述比率，计算能燃烧的锅炉及燃烧位置。

权利要求6所述的发明是一种锅炉系统，具备权利要求1所述的控制器。

根据本发明的程序、控制器、锅炉系统，由于根据当前时刻下能燃烧转换的锅炉的数目、燃烧位置数目或总蒸发量、相对于由设定物理量和当前时刻物理量计算出的控制幅度的比率，控制能燃烧的锅炉、燃烧位置，因此在锅炉组中，即使在能燃烧转换的锅炉的台数发生变动的情况下，也能用能燃烧转换的锅炉、整体燃烧位置来控制允许控制幅度。因此，可有效地运转锅炉组。

权利要求2所述的发明是权利要求1所述的控制器，其特征在于，上述程序构成为，计算当前时刻下能燃烧转换的锅炉的数目或燃烧位置数目，计算设定压力和当前时刻压力的压力偏差，用压力控制的允许幅度除上述压力偏差，计算上述压力偏差相对于上述压力控制的允许幅度的比率，通过将上述比率和上述能燃烧转换的燃烧位置数目相乘，来计算能燃烧的锅炉及燃烧位置。

根据本发明的程序，由于计算当前时刻下能燃烧转换的锅炉的数目或燃烧位置数目，基于设定压力和当前时刻压力的压力偏差，计算压力偏差相对于压力控制的允许幅度(以下，也有时称为控制压力幅度)的比率，根据此结果，计算能燃烧的锅炉及燃烧位置，所以就能用能燃烧转换的所有锅炉来对控制压力幅度进行控制。其结果，可有效地运转锅炉组。

权利要求3所述的发明是权利要求2所述的控制器，其特征在于，上述程序构成为：计算在能运行的锅炉中输出燃烧指示的燃烧位置数目、压力下降时所需燃烧位置数目、和压力上升时所需燃烧位置数目；在输出燃烧指示的燃烧位置数目＜压力下降时所需燃烧位置数目的情况下，向上述能运行的锅炉中的任意之一的燃烧位置输出燃烧信号；在输出燃烧指示的燃烧位置数目＞压力上升时所需燃烧位置数目的情况下，向上述能运行的锅炉中的任意之一的燃烧位置输出待机信号；在压力上升时所需燃烧位置数目≥输出燃烧指示的燃烧位置数目≥压力下降时所需燃烧位置数目的情况下，维持当前的燃烧状态。

根据本发明的程序，不检测压力的上升、下降就能容易地计算能燃烧的燃烧位置数目，此外，还能有效地运转锅炉组。

权利要求4所述的发明是权利要求1所述的控制器，其特征在于，上述程序构成为：计算当前时刻下能燃烧转换的燃烧位置的总蒸发量，计算设定压力和当前时刻压力的压力偏差，用压力控制的允许幅度除上述压力偏差，计算上述压力偏差相对于上述压力控制的允许幅度的比率，通过将上述比率和上述总蒸发量相乘来计算所需蒸发量，计算能燃烧的锅炉及燃烧位置。

根据本发明的程序，由于基于设定压力和当前时刻压力的压力偏差，计算压力偏差相对于控制压力幅度的比率，将此比率和总蒸发量相乘来计算所需蒸发量，基于此结果计算能燃烧的锅炉和燃烧位置，所以能通过能燃烧转换的所有的锅炉来对控制压力幅度进行控制。其结果，可有效地运转锅炉组。

权利要求5所述的发明是权利要求4所述的控制器，其特征在于，上述程序构成为：对上述所需蒸发量和输出燃烧指示的燃烧位置的蒸发量的合计进行比较；在压力下降时，在上述所需蒸发量＞输出上述燃烧指示的燃烧位置的蒸发量的合计的情况下，向与(上述所需蒸发量-输出上述燃烧指示的燃烧位置的蒸发量的合计)的蒸发量相应的燃烧位置输出燃烧信号；在压力上升时，在上述所需蒸发量＜输出上述燃烧指示的燃烧位置的蒸发量的合计的情况下，向与(输出上述燃烧指示的上述燃烧位置的蒸发量的合计-上述所需蒸发量)的蒸发量相应的燃烧位置输出待机信号。

根据本发明的程序，由于向差分蒸发量与(所需蒸发量-当前时刻蒸发量)相应的燃烧位置输出燃烧信号或待机信号，因此能有效地确保接近所需蒸发量的蒸发量。其结果，可有效地运转锅炉组。

在本说明书中，所谓“向与(上述所需蒸发量-输出上述燃烧指示的燃烧位置的蒸发量的合计)的蒸发量相应的燃烧位置输出燃烧信号”、“向与(输出上述燃烧指示的上述燃烧位置的蒸发量的合计-上述所需蒸发量)的蒸发量相应的燃烧位置输出待机信号”是指，为了使对输出燃烧指示的燃烧位置的蒸发量进行合计后得到的合计蒸发量接近所需蒸发量而指示燃烧或待机的情形；所谓相应的燃烧位置是指：例如指示燃烧或待机的结果为，

(1)无论有无设定范围，都能使合计蒸发量比当前时刻更接近所需蒸发量这样的燃烧位置，

(2)使合计蒸发量成为所需蒸发量的规定范围内这样的燃烧位置，

(3)使合计蒸发量≥所需蒸发量成立、且合计蒸发量成为最小限度或规定范围内这样的燃烧位置，

(4)使合计蒸发量≤所需蒸发量成立、且合计蒸发量成为最大限度或规定范围内这样的燃烧位置。

在本说明书中，所谓差分蒸发量是指在将锅炉转换为上位一阶段的燃烧位置时增加的蒸发量、即转换后的燃烧位置的蒸发量和转换前的燃烧停止位置(或燃烧位置)的蒸发量之差，将通过转换为上位一阶段而成为第N燃烧位置(N是1以上的整数)所增加的蒸发量称为“第N燃烧位置的差分蒸发量”、或“第N差分蒸发量”，例如，将在从燃烧停止位置转换为第一燃烧位置时增加的蒸发量称为“第1燃烧位置的差分蒸发量”、或“第1差分蒸发量”，将在从第一燃烧位置转换为第二燃烧位置时增加的蒸发量称为“第2燃烧位置的差分蒸发量”、或“第2差分蒸发量”。

根据本发明的程序、控制器、锅炉系统，在由多个锅炉组成的锅炉组的控制中，在能燃烧转换台数变动的情况下能有效地运转锅炉组。

附图说明

图1是表示本发明的第一实施方式的锅炉系统的示意图。

图2是说明构成第一实施方式的锅炉组的锅炉的示意图。

图3是说明第一实施方式的程序的一例的流程图。

图4是说明第一实施方式的锅炉系统的工作的一例的概况图。

图5是表示本发明的第二实施方式的锅炉系统的示意图。

图6是说明构成第二实施方式的锅炉组的锅炉的示意图。

图7是说明第二实施方式的程序的一例的流程图。

图8是说明第二实施方式的锅炉系统的工作的一例的概况图。

图9是说明现有的锅炉系统的示意图。

符号说明：

1、1A-锅炉系统，2、2A-锅炉组，4、4A-控制部(控制器)，21、22、23、24、25-锅炉，21A、22A、23A、24A、25A-锅炉

具体实施方式

下面，参照图1至图4，说明本发明的第一实施方式。

图1是表示本发明的锅炉系统的第一实施方式的图，符号1表示锅炉系统。

锅炉系统1包括：由多个锅炉构成的锅炉组2、控制部(控制器)4、蒸汽集管(steam header)6、和设置在蒸汽集管6上的压力传感器7，能将由锅炉组2产生的蒸汽提供给蒸汽使用设备18。

在此实施方式中，锅炉组2，例如由5台蒸汽锅炉构成，包括：第一锅炉21、第二锅炉22、第三锅炉23、第四锅炉24、第五锅炉25。

此实施方式中的要求负载由压力传感器7检测出的蒸汽集管6内的蒸汽的压力(物理量)所代用，基于此压力就能计算与蒸汽使用设备18的消耗蒸汽量对应的蒸发量。

蒸汽集管6通过蒸汽管11与第一锅炉21、...、第五锅炉25连接，同时通过蒸汽管12与蒸汽使用设备18连接，对由锅炉组2产生的蒸汽进行集合，调整各锅炉相互间的压力差及压力变动，就能向蒸汽使用设备18提供蒸汽。

构成锅炉组2的各锅炉21、...、25，如图2所示，例如为三位置控制锅炉，分别可进行燃烧停止状态(对应燃烧停止位置)、最下位燃烧位置即低燃烧状态(对应第一燃烧位置)、高燃烧状态(对应第二燃烧位置)下的燃烧控制。

此外，设各锅炉21、...、25中第一差分蒸发量为500(kg/h)、第二差分蒸发量为500(kg/h)、额定蒸发量为1000(kg/h)。

此外，各锅炉21、...、25会向控制部4输出各自的燃烧位置是否能燃烧转换。

此外，各锅炉21、...、25按照要求负载可控制各燃烧位置或燃烧停止位置，例如会在蒸汽集管6的压力变高的情况下减少蒸发量，在压力变低的情况下增加蒸发量。

控制部4包括：输入部41、存储器42、运算部43、硬盘44、输出部46、和通信线47，输入部41、存储器42、运算部43、硬盘44、输出部46通过通信线47按照可互相进行数据等通信的方式连接，在硬盘44中保存数据库45。

例如，输入部41具有未图示的键盘等数据输入设备，可向运算部43输出设定等，同时通过信号线13、信号线16与压力传感器7、各锅炉21、...、25连接，可向运算部43输出从压力传感器7输入的压力信号及从各锅炉21、...、25输入的信号(例如燃烧位置等的信息)。

输出部46通过信号线14与各锅炉21、...、25连接，可向各锅炉21、...、25输出从运算部43输出的控制信号。

运算部43读入并执行保存在存储器42的存储介质(例如ROM)中的程序，例如对应要求负载的蒸发量的计算、基于有关从输入部41输入的各锅炉的运转状态的信息等对于各锅炉21、...、25进行燃烧位置或燃烧停止位置是否需要转换的判断、燃烧位置或燃烧停止位置的选择、是否需要向供蒸转换过程转移的判断，基于此结果通过输出部46向各锅炉21、...、25输出信号。

数据库45具备第一数据库45A，第一数据库45A将表示压力信号(mV)和压力(MPa)之间的关系的数据表作为数值数据加以保存，运算部43参照第一数据库45A，基于来自压力传感器7的压力信号(mV)就能计算蒸汽集管6内的压力(MPa)。

第一实施方式的程序，计算当前时刻下能运行(能燃烧转换)的锅炉、燃烧位置的数目，计算当前时刻压力PN的压力偏差PD1＝(Pmax-PN)，用控制压力幅度(压力控制的允许幅度)P1((＝Pmax-压力的最低允许值)，与锅炉的运转台数无关，都相同。)除此压力偏差PD1，计算压力偏差PD1相对于控制压力幅度P1的比率PR1，将此比率PR1、和与能运行的燃烧位置对应的数目(在此实施方式中，使用总燃烧位置数目+1)相乘，计算能燃烧的锅炉及燃烧位置，就能向对象的燃烧位置输出燃烧信号、待机信号(燃烧停止信号)。此外，在此实施方式中，输出燃烧信号、待机信号的燃烧位置会遵循预先设定的优先顺序。

此外，能燃烧的锅炉及燃烧位置的计算，例如可按如下这样进行。

按如下计算在能运行的锅炉中输出燃烧指示的燃烧位置数目A、压力下降时的所需燃烧位置数目B、和压力上升时的所需燃烧位置数目C，

压力下降时的所需燃烧位置数目B

＝{(控制压力幅度中的最大压力Pmax-当前时刻压力PN-K)/(控制压力幅度P1-K)}×(2×当前时刻下能运行的锅炉数目n+1)                              ...公式(1)

接着，压力上升时的所需燃烧位置数目C

＝[{(控制压力幅度中的最大压力Pmax-当前时刻压力PN)/(控制压力幅度P1-K)}×(2×当前时刻下能运行的锅炉数目n+1)]+1                         ...公式(2)

在此，各锅炉21、...、25是三位置锅炉，分别具有2个燃烧位置，公式(1)、(2)中的燃烧位置数目(＝2)×当前时刻下能运行的锅炉数目n表示能运行的燃烧位置的总数。在公式(1)、(2)中，当压力下降时的所需燃烧位置数目B、压力上升时的所需燃烧位置数目C不是整数的时候，舍去小数点以下的部分。

再有，公式(1)、(2)中的K是压力相关的零以上的常数，通过在公式(1)、(2)中代入常数K，就能设计压力上升时和压力下降时的切换压力的微差(differential)。

接着，在下式

输出燃烧指示的燃烧位置数目A＜压力下降时所需燃烧位置数目B

…公式(3)

成立的情况下，向能运行的锅炉中的任意之一的燃烧位置输出燃烧信号，在下式

输出燃烧指示的燃烧位置数目A＞压力上升时所需燃烧位置数目C

…公式(4)

成立的情况下，向能运行的锅炉中的任意之一的燃烧位置输出待机信号，在公式(3)、(4)都不成立的情况下，即，在输出燃烧指示的燃烧位置数目A≥压力下降时所需燃烧位置数目B，且输出燃烧指示的燃烧位置数目A≤压力上升时所需燃烧位置数目C的情况下，换言之，在

压力上升时所需燃烧位置数目C≥输出燃烧指示的燃烧位置数目A≥压力下降时所需燃烧位置数目B              …公式(5)的情况下，会维持当前的燃烧状态。

在此实施方式中，为了方便说明，将K设为0。

下面，参照图3的流程图，说明第一实施方式的程序的一例。再有，在图3的流程图中，使用公式(1)、(2)(K＝0)，根据压力传感器7的压力信号的燃烧位置或燃烧停止位置的转换，可应用周知的燃烧位置控制技术，省略周知技术的说明。此外，在各锅炉21、...、25中预先设定燃烧相关的优先顺序。

(1)首先，在对设定压力Pmax、控制压力幅度P1进行设定的同时，分别将初始值(＝0)设定给输出的燃烧位置数目A、能燃烧转换的燃烧位置数目n、当前时刻压力PN(S1)。

(2)判断锅炉组2是否在运转中(S2)。

在锅炉组2是运转中的情况下，移向S3，在运转停止的情况下终止程序。

(3)运算部43，例如利用保存在存储器42中的数据计算燃烧信号输出的燃烧位置数目A(S3)。

(4)运算部43，基于从各锅炉21、...、25输出并通过输入部41输入的信号，计算能运行的锅炉台数n(S4)。

(5)运算部43从压力传感器7通过输入部41获取当前时刻压力PN，计算最大压力Pmax-减少压力PN，计算压力偏差PD1(S5)。

(6)运算部43用控制压力幅度P1除由S5计算出的压力偏差PD1，计算压力偏差PD1相对于控制压力幅度P1的比率PR1(S6)。

(7)运算部43通过公式(1)计算压力下降时的所需燃烧位置数目B(S7)。

(8)运算部43通过公式(2)计算压力上升时的所需燃烧位置数目C(S8)。

(9)运算部43通过执行A＜B是否成立，来判断是否增加燃烧量(S9)。

在A＜B成立的情况下，移向S10，在A＜B不成立的情况下，移向S12。

(10)运算部43按照优先顺序选择能燃烧的燃烧位置(S10)。

(11)运算部43向在S10中选择出的燃烧位置输出燃烧信号(S11)。

(12)运算部43通过执行A＞C是否成立，来判断是否减少燃烧量(S12)。

在A＞C成立的情况下，移向S13，在A＞C不成立的情况下，移向S2。

(13)运算部43按照优先顺序选择待机的燃烧位置(S13)。

(14)运算部43向在S13中选择出的燃烧位置输出待机信号(S14)。

例如1秒1次重复执行上述(2)到(14)。

接着，参照图4说明锅炉系统1的作用。

图4是表示在使用程序控制锅炉组2的时候，在以下的当前时刻压力下各锅炉21、...、25稳定时的各燃烧位置的状态的图，四角框表示各锅炉21、...、25的第一燃烧位置、第二燃烧位置的燃烧状态，在左栏中示出的数值表示第一差分蒸发量及第二蒸发量，在各框的上部示出的数值表示各锅炉的额定蒸发量。

此外，在图4中，施加了阴影线的燃烧位置表示进行过燃烧输出的燃烧位置，记载为“(预备罐)”的锅炉表示运转对象外锅炉。

此外，为了方便，图4(A)、(B)、(C)中的能运行的锅炉、预备罐、设定压力Pmax、控制压力幅度P1、当前时刻压力PN等条件，与图9(A)、(B)、(C)的情形相同，以第一锅炉21、第二锅炉22、第三锅炉23、第四锅炉24为能运行锅炉、第五锅炉25是预备罐的情况为例进行说明。此外，各锅炉21、...、25的优先顺序按此顺序设定，在各锅炉21、...、25的第一燃烧位置燃烧、第二燃烧位置未燃烧的情况下，在向下一优先锅炉转换前，会向第二燃烧位置输出燃烧信号。

(1)首先，与图9(A)的情形相同，说明相对于设定压力Pmax：1.0(MPa)、控制压力幅度P1：0.2(MPa)，当前时刻压力PN：0.87(MPa)的情形。

此情况下，稳定在图4(A)所示的燃烧状态。再有，(S3)所示的数值预先由公式(1)、(2)计算出。

输出的燃烧位置数目A＝5(S3)

能运行的锅炉台数n＝4(S4)

压力偏差PD1：0.13(MPa)(S5)

压力偏差相对于控制压力幅度的比率PR1∶0.65(＝(0.13)/(0.2))(S6)

压力下降时的所需燃烧位置数目B＝5(小数点以下舍去)(S7)

压力上升时的所需燃烧位置数目C＝6(小数点以下舍去)(S8)

由于S9中的输出的燃烧位置数目A＜压力下降时所需燃烧位置数目B是否成立的判断是输出的燃烧位置数目A＝压力下降时的所需燃烧位置数目B(A＝5、B＝5)，所以为“否”，就移向S12。

此外，由于S12中的输出的燃烧位置数目A＞压力上升时所需燃烧位置数目C是否成立的判断是输出的燃烧位置数目A(＝5)＜压力上升时的所需燃烧位置数目C(C＝6)，所以为“No”，就移向S2。

因此，压力上升时所需燃烧位置数目C≥输出燃烧指示的燃烧位置数目A≥压力下降时所需燃烧位置数目B成立。

其结果，不输出燃烧信号、待机信号，如图4(A)所示，维持燃烧位置数目5个。

(2)接着，说明第四锅炉24为预备罐、设定压力Pmax：1.0(MPa)、控制压力幅度P1：0.2(MPa)、当前时刻压力PN：0.825(MPa)的情形。

此情况下，稳定在图8(C)所示的燃烧状态。再有，(S3)所示的数值预先由公式(1)、(2)计算出。

输出的燃烧位置数目A＝6(S3)

能运行的锅炉台数n＝3(S4)

压力偏差PD1：0.175(MPa)(S5)

压力偏差相对于控制压力幅度的比率PR1∶0.875(＝(0.175)/(0.2))(S6)

压力下降时所需燃烧位置数目B＝6(小数点以下舍去)(S7)

压力上升时所需燃烧位置数目C＝7(小数点以下舍去)(S8)

由于S9中的输出的燃烧位置数目A＜压力下降时所需燃烧位置数目B是否成立的判断是输出的燃烧位置数目A＝压力下降时所需燃烧位置数目B(A＝6、B＝6)，所以为“No”，就移向S12。

此外，由于S12中的输出的燃烧位置数目A＞压力上升时所需燃烧位置数目C是否成立的判断是输出的燃烧位置数目A(＝6)＜压力上升时所需燃烧位置数目C(C＝7)，所以为“No”，就向移S2。

因此，压力上升时所需燃烧位置数目C≥输出燃烧指示的燃烧位置数目A≥压力下降时所需燃烧位置数目B成立。

其结果，不输出燃烧信号、待机信号，如图4(B)所示，维持燃烧位置数目6个。

(3)接着，说明第四锅炉24、第五锅炉25为能运行、设定压力Pmax：1.0(MPa)、控制压力幅度P1：0.2(MPa)、当前时刻压力PN：0.85(MPa)的情形。

此情况下，稳定在图8(C)所示的燃烧状态。再有，(S3)所示的数值预先由公式(1)、(2)计算出。

输出的燃烧位置数目A＝8(S3)

能运行的锅炉台数n＝5(S4)

压力偏差PD1：0.15(MPa)(S5)

压力偏差相对于控制压力幅度的比率PR1∶0.75(＝(0.15)/(0.2))(S6)

压力下降时的所需燃烧位置数目B＝8(小数点以下舍去)(S7)

压力上升时的所需燃烧位置数目C＝9(小数点以下舍去)(S8)

由于S9中的输出的燃烧位置数目A＜压力下降时所需燃烧位置数目B是否成立的判断是输出的燃烧位置数目A＝压力下降时的所需燃烧位置数目B(A＝8、B＝8)，所以为“No”，就移向S12。

此外，由于S12中的输出的燃烧位置数目A＞压力上升时所需燃烧位置数目C是否成立的判断是输出的燃烧位置数目A(＝8)＜压力上升时的所需燃烧位置数目C(C＝9)，所以为“No”，就移向S2。

因此，压力上升时的所需燃烧位置数目C≥输出燃烧指示的燃烧位置数目A≥压力下降时所需燃烧位置数目B成立。

其结果，不输出燃烧信号、待机信号，如图4(C)所示，维持燃烧位置数目8个。

根据锅炉系统1，由于用能运行的锅炉、燃烧位置整体来对控制压力幅度P1的整个范围进行控制，所以就能有效地运转锅炉组2。

其结果，能运行的各锅炉(燃烧位置)分担适当的压力幅度，可进行适当的控制。

此外，可有效地运转锅炉组2。

此外，不检测压力的上升、下降，就能容易地计算能燃烧的燃烧位置数目。

此外，与根据模式(pattern)等控制能燃烧的锅炉、燃烧位置相比，容易设定、可减小控制装置的存储容量。

再有，关于第一实施方式，作为未对压力上升时和压力下降时的切换压力设计微差的结构，例如，代替公式(1)、(2)，也可以使用

压力下降时的所需燃烧位置数目B

＝{(控制压力幅度中的最大压力Pmax-当前时刻压力PN)/(控制压力幅度P1)}×(2×当前时刻下能运行的锅炉数目n)                          ...公式(1A)

压力上升时的所需燃烧位置数目C

＝[{(控制压力幅度中的最大压力Pmax-当前时刻压力PN)/(控制压力幅度P1)}×(2×当前时刻下能运行的锅炉数目n)]                         ...公式(2A)

下面，参照图5至图8说明此发明的第二实施方式。

图5的符号1A表示第二实施方式的锅炉系统。

锅炉系统1A与锅炉系统1不同点是代替锅炉组2、控制部4，具备锅炉组2A、控制部4A。由于其它与第一实施方式相同，所以赋予相同的符号省略说明。

锅炉组2A例如由5台蒸汽锅炉构成，包括第一锅炉21A、第二锅炉22A、第三锅炉23A、第四锅炉24A、第五锅炉25A。

构成锅炉组2A的各锅炉21A、...、25A，如图6所示，例如为四位置控制锅炉，分别可进行燃烧停止状态(对应燃烧停止位置)、最下位燃烧位置即低燃烧状态(对应第一燃烧位置)、中燃烧状态(对应第二燃烧位置)、高燃烧状态(对应第三燃烧位置)下的燃烧控制，分别设第一差分蒸发量为200(kg/h)、第二差分蒸发量为300(kg/h)、第三差分蒸发量为500(kg/h)、额定蒸发量为1000(kg/h)。

各锅炉21A、...、25A可分别向控制部4A输出各锅炉及各燃烧位置是否能燃烧转换。

在控制部4A中，保存在硬盘44中的数据库45具备第一数据库45A、和第二数据库45B，第一数据库45A具有与第一实施方式相同的结构，在第二数据库45B中，例如以数据表的形式保存各锅炉21A、...、25A的第一差分蒸发量、第二差分蒸发量、第三差分蒸发量、额定蒸发量，运算部43参照第二数据库45B，就能计算输出了燃烧信号的燃烧位置的合计蒸发量(以下称为合计蒸发量)JT、当前时刻下能运行(能燃烧转换)燃烧位置的总蒸发量(以下称为总蒸发量)JG。

第二实施方式的程序，计算总蒸发量JG、合计蒸发量JT，计算当前时刻压力PN的压力偏差PD2(Pmax-PN)，用控制压力幅度P2除此压力偏差PD2，就能计算压力偏差PD2相对于控制压力幅度P2的比率PR2。

此外，将此比率PR2和总蒸发量JG相乘，计算所需蒸发量JN，选择能燃烧的锅炉及燃烧位置，就会向选择出的燃烧位置输出燃烧信号、待机信号。此外，在此实施方式中，输出燃烧信号、待机信号的燃烧位置会遵循预先设定的优先顺序。

此外，能燃烧的锅炉及燃烧位置的计算，例如可按如下这样进行。

对所需蒸发量JN和合计蒸发量JT进行比较，当压力下降时，在是

所需蒸发量JN＞合计蒸发量JT                ...公式(11)

的时候，进行向与(所需蒸发量JN-合计蒸发量JT)的蒸发量相应的燃烧位置输出燃烧信号的计算，当压力上升时，在是

所需蒸发量JN＜合计蒸发量JT                ...公式(12)

的时候，进行向与(合计蒸发量JT-所需蒸发量JN)的蒸发量相应的燃烧位置输出待机信号的计算。

下面，参照图7的流程图，说明第二实施方式的程序的一例。再有，在图7的流程图中，使用公式(11)、(12)，根据压力传感器7的压力信号的燃烧位置或燃烧停止位置的转移，可应用周知的燃烧位置控制技术，省略周知技术的说明。此外，在各锅炉21A、...、25A中预先设定燃烧相关的优先顺序，为了便于说明，假设未设计微差。

(1)首先，在对设定压力Pmax、压力控制的允许幅度P进行设定的同时，分别将初始值(＝0)设定给当前时刻压力PN、所需蒸发量JN、输出的燃烧位置的合计蒸发量JT、能燃烧转换的燃烧位置的总蒸发量JG(S21)。

(2)判断锅炉组2是否在运转中(S22)。

在锅炉组2是运转中的情况下，移向S23，在运转停止的情况下终止程序。

(3)例如，运算部43利用存储器42中可能的数据计算合计蒸发量JT(S23)。

(4)运算部43基于从各锅炉21、...、25输出、通过输入部41输入的信号，计算总蒸发量JG(S24)。

(5)运算部43从压力传感器7通过输入部41获取当前时刻压力PN，通过计算Pmax-PN，来计算压力偏差PD2(S25)。

(6)运算部43用控制压力幅度P2除由S25计算出的压力偏差PD2，计算压力偏差PD2相对于控制压力幅度P2的比率PR2(S26)。

(7)运算部43计算所需蒸发量JN(S27)。

(8)运算部43对保存在存储器42中的前一次测量的当前时刻压力和本次测量的当前时刻压力PN进行比较，判断当前时刻压力PN是否增加(S28)。

在当前时刻压力PN未增加的情况下，移向S29，在当前时刻压力PN增加的情况下，移向S32。

(9)当前时刻压力PN下降后，运算部43判断是否是所需蒸发量JN＞合计蒸发量JT(S29)。

在是所需蒸发量JN＞合计蒸发量JT的情况下，判断为燃烧量不足，移向S30，在所需蒸发量JN＞合计蒸发量JT不成立的情况下，移向S22。

(10)运算部43从能燃烧转换的燃烧位置中选择与所需蒸发量JN-合计蒸发量JT最接近、且转移后满足所需蒸发量JN≤合计蒸发量JT的燃烧位置(S30)。

在能燃烧转换、且差分蒸发量的合计相等的燃烧位置存在多个的情况下，按照优先顺序来选择能燃烧的燃烧位置。

(11)运算部43向在S30中选择出的燃烧位置输出燃烧信号(S31)。输出燃烧信号后，就移向S22。

(12)当前时刻压力PN上升后，运算部43判断是否是所需蒸发量JN＜输出的燃烧位置的合计蒸发量JT(S32)。

在是所需蒸发量JN＜合计蒸发量JT的情况下，移向S33，在所需蒸发量JN＜输出的燃烧位置的合计蒸发量JT不成立的情况下，移向S22。

(13)运算部43从可转换为待机状态的燃烧位置中、选择与合计蒸发量JT-所需蒸发量JN最接近、且转换后满足所需蒸发量JN≥合计蒸发量JT的燃烧位置。在可转换为待机状态、且差分蒸发量的合计相等的燃烧位置存在多个的情况下，按照优先顺序来选择待机的燃烧位置(S33)。

(14)运算部43向在S33中选择出的燃烧位置输出待机信号(S34)。

例如1～3秒1次重复执行上述(2)到(14)。

接着，参照图8说明锅炉系统1A的作用。

图8是表示在使用第二实施方式的程序控制锅炉组2的时候，在以下的当前时刻压力下各锅炉21A、...、25A稳定时的各燃烧位置的状态的图，四角框表示各锅炉21A、...、25A的第一燃烧位置～第三燃烧位置的燃烧状态，在左栏中示出的数值表示第一差分蒸发量～第三差分蒸发量，在各框的上部示出的数值表示各锅炉的额定蒸发量。

此外，在图8中，施加了阴影线的燃烧位置表示进行了燃烧输出的燃烧位置，记载为“(预备罐)”的锅炉表示运转对象外锅炉。此外，实施了网线的燃烧位置表示基于当前时刻压力PN是上升时和下降时的哪一个来选择有无燃烧输出的燃烧位置。

此外，为了方便，图8(A)、(B)、(C)中的能运行的锅炉、预备罐、设定压力Pmax、控制压力幅度P1、当前时刻压力PN等条件，与图9(A)、(B)、(C)的情形相同，以第一锅炉21A、第二锅炉22A、第三锅炉23A、第四锅炉24A为能运行锅炉、第五锅炉25A是预备罐的情况为例进行说明。此外，设优先对构成锅炉组2A的各锅炉21A、...、25A的能燃烧转换的燃烧位置中、差分蒸发量最接近所需蒸发量的燃烧位置进行燃烧转换，在相应的燃烧位置存在多个的情况下，设各锅炉21A、...、25A按照此顺序设定的优先顺序。

(1)首先，与图9(A)的情形相同，说明相对于设定压力Pmax：1.0、控制压力幅度PD2：0.2(MPa)，当前时刻压力PN：0.87(MPa)的情形。

此情况下，在图8(A)所示的燃烧状态下稳定。

在能运行的燃烧位置的总蒸发量JG＝4000(kg/h)(S24)

压力偏差PD2：0.13(MPa)(S25)

压力偏差相对于控制压力幅度的比率PR2∶0.65(＝(0.13)/(0.2))(S26)

所需蒸发量JN＝JG(＝4000)×压力偏差的比率PR2(＝0.65)＝2600(kg/h)(S27)

的情况下，对于在S23中计算出的燃烧状态稳定时的合计蒸发量JT，在当前时刻压力PN下降时，在直到满足所需蒸发量JN(＝2600(kg/h))≤合计蒸发量JT之前都输出燃烧信号；在当前时刻压力PN上升时，在直到满足所需蒸发量JN(＝2600(kg/h))≥合计蒸发量JT之前都输出待机信号。

因此，在当前时刻压力PN下降时，向合计蒸发量JT成为所需蒸发量JN(＝2600(kg/h))以上、成为图8(A)中用阴影线和网线示出的燃烧位置(合计蒸发量JT为2700(kg/h))的燃烧位置输出燃烧信号；在当前时刻压力PN上升时，向合计蒸发量JT成为所需蒸发量JN(＝2600(kg/h))以下、图8(A)中用阴影线示出的燃烧位置(合计蒸发量JT为2500(kg/h))输出燃烧信号。

(2)接着，说明第四锅炉24A为预备罐、设定压力Pmax：1.0、控制压力幅度：0.2(MPa)、当前时刻压力PN：0.825(MPa)的情形。

此情况下，在图8(B)所示的燃烧状态下稳定。

在能运行的燃烧位置的总蒸发量JG＝3000(kg/h)(S24)

压力偏差PD2：0.175(MPa)(S25)

压力偏差相对于控制压力幅度的比率PR2∶＝0.875(＝(0.175)/(0.2))(S26)

所需蒸发量JN＝JG(＝3000)×压力偏差的比率PR2(＝0.875)＝2625(kg/h)(S27)

的情况下，对于在S23中计算出的燃烧状态稳定时的合计蒸发量JT，在当前时刻压力PN下降时，在直到满足所需蒸发量JN(＝2625(kg/h))≤合计蒸发量JT之前都输出燃烧信号，在当前时刻压力PN上升时，在直到满足所需蒸发量JN(＝2625(kg/h))≥合计蒸发量JT之前都输出待机信号。

因此，在当前时刻压力PN下降时，向合计蒸发量JT成为所需蒸发量JN(＝2625(kg/h))以上、成为图8(B)中用阴影线和网线示出的燃烧位置(合计蒸发量JT为3000(kg/h))的燃烧位置输出燃烧信号；在当前时刻压力PN上升时，向合计蒸发量JT成为所需蒸发量JN(＝2625(kg/h))以下、图8(B)中用阴影线示出的燃烧位置(合计蒸发量JT为2500(kg/h))输出燃烧信号。

(3)接着，说明第四锅炉24A、第五锅炉25A为能运行、设定压力Pmax：1.0、控制压力幅度P2：0.2(MPa)、当前时刻压力PN：0.85(MPa)的情形。

此情况下，稳定在图8(C)所示的这样的燃烧状态。

在能运行的燃烧位置的总蒸发量JG＝5000(kg/h)(S24)

压力偏差PD2：0.15(MPa)(S25)

压力偏差相对于控制压力幅度的比率PR2∶0.75(＝(0.15)/(0.2))(S26)

所需蒸发量JN＝JG(＝5000)×压力偏差的比率(＝0.75)＝3750(kg/h)(S27)

的情况下，对于在S23中计算出的燃烧状态稳定时的合计蒸发量JT，在当前时刻压力PN下降时，在直到满足所需蒸发量JN(＝3750(kg/h))≤合计蒸发量JT之前都输出燃烧信号，在当前时刻压力PN上升时，在直到满足所需蒸发量JN(＝3750(kg/h))≥合计蒸发量JT之前都输出待机信号。

因此，在当前时刻压力PN下降时，向合计蒸发量JT成为所需蒸发量JN(＝3750(kg/h))以上、成为图8(C)中用阴影线和网线示出的燃烧位置(合计蒸发量JT为4000(kg/h))的燃烧位置输出燃烧信号，在当前时刻压力PN上升时，向合计蒸发量JT成为所需蒸发量JN(＝3750(kg/h))以下、图8(C)中用阴影线示出的燃烧位置(合计蒸发量JT为3700(kg/h))输出燃烧信号。

根据锅炉系统1A，可通过能运行的所有锅炉来对控制压力幅度进行控制。其结果，能有效地运转锅炉组2A。

此外，根据锅炉系统1A，由于向差分蒸发量与(所需蒸发量JN-当前时刻的合计蒸发量JT)相应的燃烧位置输出燃烧信号或待机信号，所以就能容易地确保所需蒸发量JN。其结果，可有效地运转锅炉组2A。

其结果，即使在各燃烧位置的差分蒸发量不同的锅炉、例如不满足第一差分蒸发量∶第二差分蒸发量＝1∶1的锅炉中，也能进行有效且适当的运转。

再有，本发明不限于上述实施方式，在不脱离发明的宗旨的范围中可进行各种变更。

例如，在上述的实施方式中，虽然说明了锅炉组2由5台三位置控制锅炉构成、锅炉组2A由5台四位置控制锅炉构成的情形，但形成锅炉组2、2A的锅炉的结构、及锅炉的台数是可以任意设定的。例如，既可以使用四位置以上的锅炉，也可以组合燃烧位置数目、蒸发量等结构不同的锅炉。

此外，在上述的实施方式中，虽然说明了物理量是压力的情形，但也可以代替压力，例如基于水温等温度、蒸汽流量等其它的物理量来控制锅炉组2、2A。

此外，虽然在上述实施方式中，说明了在锅炉组2、2A满足或不满足规定的不等式的情况下输出燃烧信号、待机信号的情形，但也可以使用其它计算方法，也可以构成为，在选择输出燃烧或待机信号的锅炉、燃烧位置的情况下，设定规定范围内并选择向燃烧转换或待机状态转换的锅炉、燃烧位置。此外，不限于将能运行的锅炉数目或燃烧位置数目相乘，在公式(1)、(2)这样的情况下，也可以使用修正值、或修正函数。

此外，在上述第二实施方式中，虽然说明了未在压力上升时和压力下降时的控制压力带设计微差的情形，但也可以为在压力上升时和压力下降时的控制压力带设计微差的结构。

此外，在上述第一、第二实施方式中，说明了为了确保满足锅炉组2的所需蒸发量JN的总蒸发量JR，而选择各锅炉21、...、25(各锅炉21A、...、25A)的燃烧位置或燃烧停止位置，输出燃烧或待机信号的情形，但也可以例如，为了使总蒸发量JR低于所需蒸发量JN或在所需蒸发量JN的规定范围内，而选择燃烧位置或燃烧停止位置。

此外，是通过单一的公式计算所需蒸发量JN、还是使用对应压力上升时和压力下降时的多个公式计算所需蒸发量JN可任意地设定。

此外，虽然在图3、图7中将本发明的程序的概括结构的一例作为流程图示出，但毫无疑问，也可以使用上述流程图以外的方法(算法)构成程序。

此外，在上述实施方式中，虽然说明了用于保存程序的存储介质是ROM的情形，但也可以使用ROM以外的例如EP-ROM、硬盘、软盘、光盘、光磁盘、CD-ROM、CD-R、磁带、非易失性存储卡等。此外，不仅通过运算部执行读出的程序可实现上述实施方式的作用，还包含以下情况，即，基于此程序的指示、由运算部运行的OS(操作系统)等进行实际的处理的一部分或全部，通过此处理实现上述实施方式的作用。并且，毫无疑问也包含以下情况，即，从存储介质读出的程序被写入插入运算部中的功能扩展板或连接在运算部上的功能扩展单元所具备的存储器中后，基于此程序的指示，此功能扩展板或功能扩展单元所具备的CPU等执行实际的处理的一部分或全部，通过此处理实现上述的实施方式的作用。

由于对应能燃烧转换的锅炉数目、燃烧位置数目，通过改变向各燃烧位置输出燃烧、待机信号时的控制幅度，就能有效地运转锅炉组，所以可在工业中利用。

Claims (6)

1.一种具备控制锅炉组的程序的控制器，该锅炉组具备具有多个阶段的燃烧位置的锅炉，该控制器的特征在于，上述程序构成为：

计算当前时刻下能燃烧转换的锅炉的数目、燃烧位置数目或总蒸发量；

计算设定物理量和当前时刻物理量之间的偏差量；

计算上述偏差量和与上述设定物理量对应的控制幅度之间的比率；

基于上述能燃烧转换的锅炉的数目、燃烧位置数目或总蒸发量、和上述比率，计算能燃烧的锅炉及燃烧位置。

2.根据权利要求1所述的控制器，其特征在于，

上述程序构成为：

计算当前时刻下能燃烧转换的锅炉的数目或燃烧位置数目；

计算设定压力和当前时刻压力的压力偏差；

用压力控制的允许幅度除上述压力偏差，计算上述压力偏差相对于上述压力控制的允许幅度的比率；

通过将上述比率和上述能燃烧转换的燃烧位置数目相乘，来计算能燃烧的锅炉及燃烧位置。

3.根据权利要求2所述的控制器，其特征在于，

上述程序构成为：

计算在能运行的锅炉中输出燃烧指示的燃烧位置数目、压力下降时所需燃烧位置数目、和压力上升时所需燃烧位置数目；

在输出燃烧指示的燃烧位置数目＜压力下降时所需燃烧位置数目的情况下，向上述能运行的锅炉中的任意之一的燃烧位置输出燃烧信号；

在输出燃烧指示的燃烧位置数目＞压力上升时所需燃烧位置数目的情况下，向上述能运行的锅炉中的任意之一的燃烧位置输出待机信号；

在压力上升时所需燃烧位置数目≥输出燃烧指示的燃烧位置数目≥压力下降时所需燃烧位置数目的情况下，维持当前的燃烧状态。

4.根据权利要求1所述的控制器，其特征在于，

上述程序构成为：

计算当前时刻下能燃烧转换的燃烧位置的总蒸发量；

计算设定压力和当前时刻压力的压力偏差；

用压力控制的允许幅度除上述压力偏差，计算上述压力偏差相对于上述压力控制的允许幅度的比率；

通过将上述比率和上述总蒸发量相乘来计算所需蒸发量；

计算能燃烧的锅炉及燃烧位置。

5.根据权利要求4所述的控制器，其特征在于，

上述程序构成为：

对上述所需蒸发量和输出燃烧指示的燃烧位置的蒸发量的合计进行比较，

当压力下降时，在上述所需蒸发量＞输出上述燃烧指示的燃烧位置的蒸发量的合计的情况下，向与(上述所需蒸发量-输出上述燃烧指示的燃烧位置的蒸发量的合计)的蒸发量相应的燃烧位置输出燃烧信号；

当压力上升时，在上述所需蒸发量＜输出上述燃烧指示的燃烧位置的蒸发量的合计的情况下，向与(输出上述燃烧指示的上述燃烧位置的蒸发量的合计-上述所需蒸发量)的蒸发量相应的燃烧位置输出待机信号。

6.一种锅炉系统，具备权利要求1所述的控制器。

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