JP2006317104A - 多缶設置ボイラシステム - Google Patents

Abstract

【課題】 多缶設置ボイラを台数制御する多缶設置ボイラシステムにおいて、台数制御装置に台数制御異常が発生した場合でも、蒸気供給の安定化を図る。
【解決手段】 蒸気ヘッダ３の蒸気圧を検出し、蒸気圧の変動に合わせて各ボイラ１を燃焼又は停止させる台数制御手段７と、台数制御異常が発生したときに各ボイラ１を単缶運転へ移行させる単缶運転移行手段８を備えた台数制御装置９を設けた多缶設置ボイラシステムにおいて、台数制御圧力帯の範囲で前記各ボイラ１の制御圧力値を、正常な台数制御と同等の動作になるような仮想台数制御圧力値として設定する仮想台数制御圧力値演算手段１０と、台数制御異常検知手段１３が前記台数制御装置９の異常を検知したとき、単缶運転移行手段８により各ボイラ１が単缶運転へ移行し、各ボイラ１が前記仮想台数制御圧力値に従って燃焼又は停止するようにした。
【選択図】 図１

Description

本発明は、複数台のボイラにより蒸気を生成する多缶設置ボイラシステムに関する。

効率良く蒸気を供給できるボイラとして、複数台のボイラにより蒸気を生成する多缶設置ボイラシステムが周知となっている。かかる多缶設置ボイラシステムでは、各ボイラで生成された蒸気を供給する蒸気供給配管と接続された蒸気ヘッダに圧力検出器を設けて負荷の状態を把握し、負荷量に応じて予め設定しておいた起動順序に従い必要台数を順次燃焼へ移行させ、負荷量の変動があればその負荷量変動に合わせてボイラを燃焼又は停止させることにより、変動する負荷量に追随させるように制御する台数制御装置を備えた多缶設置ボイラシステムが知られている（例えば、特許文献１参照。）。

上記の多缶設置ボイラシステムで、台数制御を行う上での異常、例えば、台数制御装置の電源断、台数制御情報の通信不良、台数制御に利用する圧力検出器の不良等の発生により、正常な台数制御が行えなくなった場合でも、蒸気供給を確保するためにボイラの燃焼を継続しなければならない。

従来の多缶設置ボイラシステムでは、前記台数制御を行う上での異常が発生した場合、ボイラを単缶運転へ移行させることで燃焼を継続させている。即ち、各ボイラはそれぞれボイラ制御装置を備え、各ボイラ自身の運転が設定されており、前記台数制御異常発生時にボイラを単缶運転へ移行させ、ボイラ制御装置の設定でボイラ単缶運転を行わせている。
実公平７−４０８０３号公報

しかしながら、多缶設置ボイラシステムで前記台数制御装置による台数制御からボイラ単缶運転へ移行することにより、次のような問題の発生が挙げられる。

台数制御の対象ボイラは、自身に備えたボイラ制御装置により設定された圧力で前記台数制御装置による台数制御動作を阻害しないように、ボイラ自身に設定される圧力が台数制御圧力帯の上限以上の圧力に設定されている。このため、台数制御装置による正常な台数制御から、台数制御異常発生によりボイラが単缶運転へ移行したとき、全缶が一度に起動し過剰燃焼となり、蒸気供給が不安定になるおそれがある。

前記ボイラの単缶運転は、ボイラ自身の缶内圧力値とボイラ設定圧力値によって、それぞれ独立して燃焼を行うため、必要な負荷量に対して必要以上の台数が燃焼することになり、ボイラの無駄な燃焼と停止を頻繁に繰り返すといった、いわゆるハンチング現象を起こすおそれがある。

前記台数制御異常発生によりボイラが単缶運転へ移行したとき、全缶が一度に起動し過剰燃焼となる結果、前記のようにボイラ自身に設定される圧力が台数制御圧力帯の上限以上の圧力に設定されているため、蒸気供給圧力が台数制御装置による台数制御実施時よりも高くなり、周辺設備或いは負荷機器へ悪影響を及ぼすおそれがある。かかる事態の対応策として、台数制御異常時におけるボイラ単缶運転に用いる設定圧力値を、ボイラ自身の設定圧力値とは別に設定可能として、台数制御正常時の蒸気供給圧力と台数制御異常時のボイラ単缶運転による蒸気供給圧力を同等にすることが考えられる。しかし、蒸気ヘッダ圧力とボイラ缶内圧力には圧力損失が生じるため、台数制御異常時に台数制御圧力帯と同等の設定圧力値を適用して燃焼制御を行うと、蒸気ヘッダ圧力よりボイラ缶内圧力が高い分、制御移行した途端に高燃状態が低燃状態に、或いは低燃状態が待機状態になってしまうおそれがある。更に、前記蒸気ヘッダ圧力とボイラ缶内圧力に生じる圧力損失が非常に高い場合には、全缶停止状態になるおそれもある。この場合、ボイラの燃焼台数が一時的に減少することから、蒸気ヘッダ圧力が低下してしまうおそれがある。

本発明の目的は、多缶設置ボイラを台数制御する多缶設置ボイラシステムにおいて、台数制御装置に台数制御異常が発生した場合でも、蒸気供給の安定化を図るための制御、及び円滑な制御移行を行えるようにした多缶設置ボイラシステムを提供することにある。

上記の目的を達成するために請求項１に記載の発明は、蒸気ヘッダの蒸気圧を検出し、蒸気圧の変動に合わせて各ボイラを燃焼又は停止させる台数制御手段と、台数制御異常が発生したときに各ボイラを単缶運転へ移行させる単缶運転移行手段とを備えた台数制御装置を設けた多缶設置ボイラシステムにおいて、台数制御圧力帯の範囲で前記各ボイラの制御圧力値を、正常な台数制御と同等の動作になるような仮想台数制御圧力値として設定する仮想台数制御圧力値演算手段と、台数制御異常が発生したときこれを検知する台数制御異常検知手段とを備え、台数制御異常検知手段が前記台数制御異常の発生を検知したとき、前記単缶運転移行手段により各ボイラが単缶運転へ移行し、各ボイラが前記仮想台数制御圧力値に従って燃焼又は停止するようにしたことを特徴とする。

このようにすると、台数制御装置の台数制御異常発生によりボイラが単缶運転へ移行したとき、移行したときの蒸気ヘッダの蒸気圧に応じて、各ボイラが正常な台数制御と同等の動作になるように設定された前記仮想台数制御圧力値を基に、各ボイラを燃焼制御するので、移行したときの蒸気ヘッダの蒸気圧に応じた台数のボイラを燃焼させる。また、負荷量の変動があったとき、設定された仮想台数制御圧力値に従って各ボイラを順次燃焼又は停止させる。

請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の、前記台数制御装置に、前記仮想台数制御圧力値演算手段と、前記台数制御異常検知手段と、更に、前記仮想台数制御圧力値演算手段で設定された仮想台数制御圧力値を各ボイラへ配信する配信手段とを備え、前記各ボイラにはそれぞれ、台数制御異常検知手段が前記台数制御異常の発生を検知し、前記単缶運転移行手段により各ボイラが単缶運転へ移行したとき、前記台数制御装置から配信された仮想台数制御圧力値に従って各ボイラを燃焼又は停止させる台数制御異常時制御手段を備えたボイラ制御装置を設けたことを特徴とする。

このようにすると、台数制御装置の台数制御異常発生によりボイラが単缶運転へ移行したとき、移行したときの蒸気ヘッダの蒸気圧に応じて、各ボイラが備えている台数制御異常時制御手段が、前記台数制御装置から配信された各ボイラ毎に設定された仮想台数制御圧力値を基に、各ボイラを燃焼制御するので、移行したときの蒸気ヘッダの蒸気圧に応じた台数のボイラを燃焼させる。

請求項３に記載の発明は、請求項１に記載の、前記台数制御装置に、前記仮想台数制御圧力値演算手段と、前記仮想台数制御圧力値演算手段で設定された仮想台数制御圧力値を各ボイラへ配信する配信手段とを備え、前記各ボイラにはそれぞれ、前記台数制御異常検知手段と、該台数制御異常検知手段が前記台数制御異常の発生を検知し且つ前記台数制御装置に備えた前記単缶運転移行手段から各ボイラを単缶運転へ移行させる指令の配信がされないとき、各ボイラを単缶運転へ移行させる補助単缶運転移行手段と、前記台数制御装置が正常なときに台数制御装置から配信されていた仮想台数制御圧力値に従って各ボイラを燃焼又は停止させる台数制御異常時制御手段とを備えたボイラ制御装置を設けたことを特徴とする。

このようにすると、台数制御装置の電源断等の発生により、前記台数制御装置から台数制御情報の通信不良や台数制御異常の配信そのものが行えなくなった場合、各ボイラのボイラ制御装置に備えた台数制御異常検知手段が、前記台数制御装置の異常としてこれを検知し、補助単缶運転移行手段が各ボイラを単缶運転へ移行させ、台数制御異常時制御手段が各ボイラを制御して、前記台数制御装置が正常なときに台数制御装置から配信されていた仮想台数制御圧力値に従って燃焼又は停止させる。

請求項４に記載の発明は、蒸気ヘッダの蒸気圧を検出し、蒸気圧の変動に合わせて各ボイラを燃焼又は停止させる台数制御手段と、台数制御異常が発生したときに各ボイラを単缶運転へ移行させる単缶運転移行手段とを備えた台数制御装置を設けた多缶設置ボイラシステムにおいて、前記各ボイラに、台数制御圧力帯の範囲で前記各ボイラの制御圧力値を、正常な台数制御と同等の動作になるような仮想台数制御圧力値として設定する仮想台数制御圧力値演算手段と、前記台数制御装置に台数制御異常が発生したときこれを検知する前記台数制御異常検知手段と、台数制御異常検知手段が前記台数制御異常の発生を検知し、前記単缶運転移行手段により各ボイラが単缶運転へ移行したとき、前記仮想台数制御圧力値演算手段で設定された仮想台数制御圧力値に従って各ボイラを燃焼又は停止させる台数制御異常時制御手段とを備えたボイラ制御装置を設けたことを特徴とする。

このようにすると、台数制御装置の台数制御異常発生によりボイラが単缶運転へ移行したとき、移行したときの蒸気ヘッダの蒸気圧に応じて、各ボイラが備えている台数制御異常時制御手段が、前記台数制御装置から配信されたボイラ毎に設定された仮想台数制御圧力値を基に、各ボイラを燃焼制御するので、移行したときの蒸気ヘッダの蒸気圧に応じた台数のボイラを燃焼させる。

請求項５に記載の発明は、請求項１，２，３又は４に記載の、前記正常な台数制御と同等の動作になるような仮想台数制御圧力値として設定する各ボイラの制御圧力値を、優先順位に従って階段状にずらして設定したことを特徴とする。

このようにすると、負荷量の変動があったとき、階段状にずらして設定された仮想台数制御圧力値に従って各ボイラを順次燃焼又は停止させる。

請求項６に記載の発明は、請求項１，２，３，４又は５に記載の、前記仮想台数制御圧力値演算手段で設定される仮想台数制御圧力値に、蒸気ヘッダ圧力とボイラ缶内圧力に生じる圧力損失を加算する補正手段を備えていることを特徴とする。

このようにすると、補正された仮想台数制御圧力値は蒸気ヘッダ圧力とボイラ缶内圧力が実質同圧となる値となり、台数制御装置の台数制御異常発生によりボイラが単缶運転へ移行したとき、ボイラの高燃状態が低燃状態に、或いは低燃状態が待機状態になってしまうといった事態を防止し、台数制御装置による正常時制御から異常時制御への移行を円滑に行わせる。

請求項１に記載の発明によれば、蒸気ヘッダの蒸気圧を検出し、蒸気圧の変動に合わせて各ボイラを燃焼又は停止させる台数制御手段と、台数制御異常が発生したときに各ボイラを単缶運転へ移行させる単缶運転移行手段とを備えた台数制御装置を設けた多缶設置ボイラシステムにおいて、台数制御圧力帯の範囲で前記各ボイラの制御圧力値を、正常な台数制御と同等の動作になるような仮想台数制御圧力値として設定する仮想台数制御圧力値演算手段と、台数制御異常が発生したときこれを検知する台数制御異常検知手段とを備え、台数制御異常検知手段が前記台数制御異常の発生を検知したとき、前記単缶運転移行手段により各ボイラが単缶運転へ移行し、各ボイラが前記仮想台数制御圧力値に従って燃焼又は停止するようにしたので、台数制御装置の台数制御異常発生によりボイラが単缶運転へ移行したとき、移行したときの蒸気ヘッダの蒸気圧に応じて、各ボイラが正常な台数制御と同等の動作になるように設定された前記仮想台数制御圧力値を基に、各ボイラを燃焼制御することになり、移行したときの蒸気ヘッダの蒸気圧に応じた台数のボイラを燃焼させることができることになる。従って全缶が一度に起動することがなく、過剰燃焼による蒸気供給の不安定といったことがなくなることから、台数制御装置による正常時制御から異常時制御への移行を円滑にし、また、負荷量の変動があったとき、設定された仮想台数制御圧力値に従って各ボイラを燃焼又は停止させることになり、本来の台数制御装置による台数制御動作に極力近い燃焼制御動作を各ボイラの燃焼制御で実現させることができ、必要な負荷量に応じて必要な台数のボイラを燃焼させることができるので、ボイラの過剰な燃焼と停止を頻繁に繰り返す、いわゆるハンチング現象を防止することができ、運転効率の低下を防止することができる。

請求項２に記載の発明によれば、請求項１に記載の発明の、前記台数制御装置に、前記仮想台数制御圧力値演算手段と、前記台数制御異常検知手段と、更に、前記仮想台数制御圧力値演算手段で設定された仮想台数制御圧力値を各ボイラへ配信する配信手段とを備え、前記各ボイラにはそれぞれ、台数制御異常検知手段が前記台数制御異常の発生を検知し、前記単缶運転移行手段により各ボイラが単缶運転へ移行したとき、前記台数制御装置から配信された仮想台数制御圧力値に従って各ボイラを燃焼又は停止させる台数制御異常時制御手段を備えたボイラ制御装置を設けたので、台数制御装置の台数制御異常発生によりボイラが単缶運転へ移行したとき、移行したときの蒸気ヘッダの蒸気圧に応じて、各ボイラが備えている台数制御異常時制御手段が、前記台数制御装置から配信された各ボイラ毎に設定された仮想台数制御圧力値を基に、各ボイラを燃焼制御することになり、移行したときの蒸気ヘッダの蒸気圧に応じた台数のボイラを燃焼させることができる。また、負荷量の変動があったとき、設定された仮想台数制御圧力値に従って各ボイラを順次燃焼又は停止させることができる。

請求項３に記載の発明によれば、請求項１に記載の発明の、前記台数制御装置に、前記仮想台数制御圧力値演算手段と、前記仮想台数制御圧力値演算手段で設定された仮想台数制御圧力値を各ボイラへ配信する配信手段とを備え、前記各ボイラにはそれぞれ、前記台数制御異常検知手段と、該台数制御異常検知手段が前記台数制御異常の発生を検知し且つ前記台数制御装置に備えた前記単缶運転移行手段から各ボイラを単缶運転へ移行させる指令の配信がされないとき、各ボイラを単缶運転へ移行させる補助単缶運転移行手段と、前記台数制御装置が正常なときに台数制御装置から配信されていた仮想台数制御圧力値に従って各ボイラを燃焼又は停止させる台数制御異常時制御手段とを備えたボイラ制御装置を設けたので、台数制御装置の電源断等の発生により、前記台数制御装置から台数制御情報の通信不良や台数制御異常の配信そのものが行えなくなった場合、各ボイラのボイラ制御装置に備えた台数制御異常検知手段が、前記台数制御装置の異常としてこれを検知し、補助単缶運転移行手段が各ボイラを単缶運転へ移行させ、台数制御異常時制御手段が各ボイラを制御して、前記台数制御装置が正常なときに台数制御装置から配信されていた仮想台数制御圧力値に従って燃焼又は停止させることができる。

請求項４に記載の発明によれば、蒸気ヘッダの蒸気圧を検出し、蒸気圧の変動に合わせて各ボイラを燃焼又は停止させる台数制御手段と、台数制御異常が発生したときに各ボイラを単缶運転へ移行させる単缶運転移行手段とを備えた台数制御装置を設けた多缶設置ボイラシステムにおいて、前記各ボイラに、台数制御圧力帯の範囲で前記各ボイラの制御圧力値を、正常な台数制御と同等の動作になるような仮想台数制御圧力値として設定する仮想台数制御圧力値演算手段と、前記台数制御装置に台数制御異常が発生したときこれを検知する前記台数制御異常検知手段と、台数制御異常検知手段が前記台数制御異常の発生を検知し、前記単缶運転移行手段により各ボイラが単缶運転へ移行したとき、前記仮想台数制御圧力値演算手段で設定された仮想台数制御圧力値に従って各ボイラを燃焼又は停止させる台数制御異常時制御手段とを備えたボイラ制御装置を設けたので、台数制御装置の台数制御異常発生によりボイラが単缶運転へ移行したとき、移行したときの蒸気ヘッダの蒸気圧に応じて、各ボイラが備えている台数制御異常時制御手段が、前記台数制御装置から配信された各ボイラ毎に設定された仮想台数制御圧力値を基に、各ボイラを燃焼制御することになり、移行したときの蒸気ヘッダの蒸気圧に応じた台数のボイラを燃焼させることができることになる。従って全缶が一度に起動することがなく、過剰燃焼による蒸気供給の不安定といったことがなくなることから、台数制御装置による正常時制御から異常時制御への移行を円滑にし、また、負荷量の変動があったとき、設定された仮想台数制御圧力値に従って各ボイラを燃焼又は停止させることができるので、本来の台数制御装置による台数制御動作に極力近い燃焼制御動作を各ボイラの燃焼制御で実現させることができ、必要な負荷量に応じて必要な台数のボイラを燃焼させることができるので、ボイラの過剰な燃焼と停止を頻繁に繰り返す、いわゆるハンチング現象を防止することができ、運転効率の低下を防止することができる。

請求項５に記載の発明によれば、請求項１，２，３又は４に記載の発明の、前記正常な台数制御と同等の動作になるような仮想台数制御圧力値として設定する各ボイラの制御圧力値を、優先順位に従って階段状にずらして設定したので、負荷量の変動があったとき、階段状にずらして設定された仮想台数制御圧力値に従って各ボイラを順次燃焼又は停止させることができる。

請求項６に記載の発明によれば、請求項１，２，３，４又は５に記載の発明の、前記仮想台数制御圧力値演算手段で設定される仮想台数制御圧力値に蒸気ヘッダ圧力とボイラ缶内圧力に生じる圧力損失を加算する補正手段を備えているので、補正された仮想台数制御圧力値は蒸気ヘッダ圧力とボイラ缶内圧力が実質同圧となる値となり、台数制御装置の台数制御異常発生によりボイラが単缶運転へ移行したとき、ボイラの高燃状態が低燃状態に、或いは低燃状態が待機状態になってしまうといった事態を防止し、台数制御装置による正常時制御から異常時制御への移行を円滑にし、蒸気を安定して供給することができる。

以下、本発明に係る多缶設置ボイラシステムを実施するための最良の形態を説明する。 図１は本発明に係る多缶設置ボイラシステムの実施の形態の第１例を示す概略構成図である。

図１に示すように、本例の多缶設置システムは、複数台のボイラ１と、各ボイラ１で生成された蒸気を集合して供給する蒸気供給配管２と、蒸気供給配管２と接続された蒸気ヘッダ３と、蒸気ヘッダ３から負荷４へ蒸気を送り出す蒸気配送管５と、前記蒸気ヘッダ３内の蒸気圧力を検出する圧力検出器６と、前記圧力検出器６により検出された蒸気圧力値を基に、前記複数のボイラ１の燃焼又は停止の台数制御を行う台数制御手段７と、台数制御異常が発生したときに各ボイラ１を単缶運転へ移行させる単缶運転移行手段８を備えた台数制御装置９を主たる構成としている。

前記台数制御装置９には、前記台数制御手段７及び単缶運転移行手段８の他に、台数制御圧力帯の範囲で前記各ボイラ１の制御圧力値を、優先順位に従って階段状にずらして仮想台数制御圧力値として設定する仮想台数制御圧力値演算手段１０と、前記仮想台数制御圧力値の制御幅を仮想台数制御幅として設定する仮想台数制御幅演算手段１１と、仮想台数制御圧力値演算手段１０で設定される仮想台数制御圧力値に、蒸気ヘッダ圧力とボイラ缶内圧力に生じる圧力損失を加算する補正手段１２と、前記台数制御装置９に台数制御を行う上での異常、例えば、台数制御装置９の電源断、台数制御情報の通信不良、台数制御に利用する圧力検出器６の不良等の発生により、正常な台数制御が行えなくなるといった異常が発生したときこれを検知する台数制御異常検知手段１３と、前記仮想台数制御圧力値演算手段１０で設定された仮想台数制御圧力値及び前記台数制御異常検知手段１３が台数制御装置９の異常を検知したときの異常検知信号を、各ボイラ１へ配信する配信手段１４とを備えている。

また、前記各ボイラ１には、前記台数制御装置９からの台数制御異常の配信を受けて、前記台数制御装置９から配信された仮想台数制御圧力値に従って各ボイラ１を燃焼又は停止させる台数制御異常時制御手段１５を備えたボイラ制御装置１６を設けており、前記台数制御装置９に異常が発生したとき各ボイラ１が前記仮想台数制御圧力値に従って燃焼又は停止するようになっている。

前記仮想台数制御圧力値は、前記各ボイラ１を制御する制御圧力値として設定されたものであり、通常の台数制御圧力帯（制御圧力範囲）の範囲で、各ボイラ１の優先順位に従って階段状にずらして設定されている。即ち、ボイラ１の台数（制御台数）分の設定圧力として、それぞれ差を設けた階段状に算出する。例えば、ボイラ１の台数が、３台の場合は設定圧力が３段に算出される。また、後に述べるが、ボイラ１が高燃焼、低燃焼、燃焼待機の３位置制御ボイラの場合は、３×２となり、６段に算出される。

かかる仮想台数制御圧力値の算出は、各ボイラ１で燃焼制御する圧力情報を前記台数制御装置９の台数制御手段７で制御される台数制御と同等の制御動作となるように、仮想台数制御圧力値演算手段１０により演算されて算出される。

このようにして算出される階段状にずらして設定される各ボイラ１毎の仮想台数制御圧力値は、ずらした階段状が等分であってもよく、また、ボイラ１の種類や蒸発量によっては等分でなくてもよい。

前記各ボイラ１の仮想台数制御圧力値は、燃焼指示圧力と停止指示圧力の制御幅をもっており、この制御幅は仮想台数制御幅として、前記仮想台数制御幅演算手段１１により算出されている。各仮想台数制御圧力値の仮想台数制御幅の範囲は、共通の制御幅に限られるものではなく、任意のパターンでもよい。

図２乃至図６は前記台数制御圧力帯Ｐの範囲で仮想台数制御圧力値演算手段１０で各ボイラ１毎の優先順位に従って階段状にずらして設定された仮想台数制御圧力値と、仮想台数制御幅演算手段１１で設定された前記仮想台数制御圧力値の仮想台数制御幅Ｌのパターンを示している。

図２は、ボイラ１が高燃焼、低燃焼、燃焼待機の３位置制御ボイラで制御台数が３台の場合のパターンを示すものである。同図において、イ、ロ、ハ、ニ、ホ、ヘは、仮想台数制御圧力値とその優先順位を示しており、イは１番目のボイラ１の低燃焼の仮想台数制御圧力値、ロは１番目のボイラ１の高燃焼の仮想台数制御圧力値、ハは２番目のボイラ１の低燃焼の仮想台数制御圧力値、ニは２番目のボイラ１の高燃焼の仮想台数制御圧力値、ホは３番目のボイラ１の低燃焼の仮想台数制御圧力値、ヘは３番目のボイラ１の高燃焼の仮想台数制御圧力値を示す。ａは停止圧力値、ｂは燃焼圧力値であり、各仮想台数制御圧力値イ、ロ、ハ、ニ、ホ、ヘの仮想台数制御幅Ｌを設定している。

このパターンでは、仮想台数制御圧力値イ、ロ、ハ、ニ、ホ、ヘは等分に設定され、また、各仮想台数制御圧力値イ、ロ、ハ、ニ、ホ、ヘの仮想台数制御幅Ｌは共通値となっている。

図３は、図２と同様のボイラ１が高燃焼、低燃焼、燃焼待機の３位置制御ボイラで制御台数が３台の場合のパターンを示すものであり、図３においては、図２と同様の優先順位となっている仮想台数制御圧力値イ、ロ、ハ、ニ、ホ、ヘは等分に設定されていない。また、各仮想台数制御圧力値イ、ロ、ハ、ニ、ホ、ヘの仮想台数制御幅Ｌは共通値となっている。

図４は、ボイラ１がＯＮ（燃焼）−ＯＦＦ（停止）制御ボイラで制御台数が４台の場合のパターンを示すものである。同図において、ト、チ、リ、ヌは、仮想台数制御圧力値とその優先順位を示しており、トは１番目のボイラ１の仮想台数制御圧力値、チは２番目のボイラ１の仮想台数制御圧力値、リは３番目のボイラ１の仮想台数制御圧力値、ヌは４番目のボイラ１の仮想台数制御圧力値を示す。ａは停止圧力値、ｂは燃焼圧力値であり、各仮想台数制御圧力値ト、チ、リ、ヌの仮想台数制御幅Ｌを設定している。

このパターンでは、仮想台数制御圧力値ト、チ、リ、ヌは等分に設定され、また、各仮想台数制御圧力値ト、チ、リ、ヌの仮想台数制御幅Ｌは共通値となっている。

図５は、図４と同様にボイラ１がＯＮ（燃焼）−ＯＦＦ（停止）制御ボイラで制御台数が４台の場合のパターンを示すものであり、図５においては、図４と同様の優先順位となっている仮想台数制御圧力値ト、チ、リ、ヌは等分に設定されていない。また、各仮想台数制御圧力値ト、チ、リ、ヌの仮想台数制御幅Ｌも共通値となっていない。

また、本例では前記のように、仮想台数制御圧力値演算手段１０で設定される仮想台数制御圧力値は、補正手段１２によって、蒸気ヘッダ圧力とボイラ缶内圧力に生じる圧力損失が加算されて設定される。前記補正手段１２による圧力損失値は、蒸気ヘッダ圧力とボイラ缶内圧力の情報を含め、各ボイラ１が一定時間毎に自身の燃焼状態と圧力情報から圧力損失値を自動演算して算出する。この蒸気ヘッダ圧力とボイラ缶内圧力に生じる圧力損失は、システムとして算出し、ボイラ１毎の仮想台数制御圧力値に加算してもよく、また、各ボイラ１毎に算出して、ボイラ１毎の仮想台数制御圧力値個々に加算するようにしてもよい。

図６は補正手段１２によって蒸気ヘッダ圧力とボイラ缶内圧力に生じる圧力損失が加算されて設定された前記仮想台数制御圧力値と、前記仮想台数制御圧力値の仮想台数制御幅Ｌのパターンを示している。同図は、図４と同様にボイラ１がＯＮ（燃焼）−ＯＦＦ（停止）制御ボイラで制御台数が４台の場合のパターンを示すものであり、ル、オ、ワ、カは、仮想台数制御圧力値とその優先順位を示しており、ルは１番目のボイラ１の仮想台数制御圧力値、オは２番目のボイラ１の仮想台数制御圧力値、ワは３番目のボイラ１の仮想台数制御圧力値、カは４番目のボイラ１の仮想台数制御圧力値を示す。ａは停止圧力値、ｂは燃焼圧力値であり、各仮想台数制御圧力値ル、オ、ワ、カの仮想台数制御幅Ｌを規制している。このパターンでは、仮想台数制御圧力値ル、オ、ワ、カは等分に設定され、また、各仮想台数制御圧力値ル、オ、ワ、カの仮想台数制御幅Ｌは共通値となっており、前記仮想台数制御圧力値ル、オ、ワ、カの、それぞれ蒸気ヘッダ圧力とボイラ缶内圧力に生じる圧力損失値Ｘが加算されている。

このように構成された多缶設置ボイラシステムによれば、台数制御装置９による正常な状態で台数制御時に、仮想台数制御圧力値演算手段１０で演算され、前記仮想台数制御幅演算手段１１で設定された制御幅をもち、補正手段１２で算出された圧力損失が加算されて設定された仮想台数制御圧力値を、配信手段１４により各ボイラ１に設けたボイラ制御装置１６へ配信する。

そして、前記台数制御装置９に台数制御を行う上での異常、例えば、台数制御に利用する圧力検出器６の不良等が発生すると、台数制御異常検知手段１３がこれを検知し、台数制御異常の発生を前記配信手段１４によって、各ボイラ１のボイラ制御装置１６へ配信されると共に、前記単缶運転移行手段８によって各ボイラ１の単缶運転移行信号が各ボイラ１のボイラ制御装置１６へ配信される。

前記各ボイラ１のボイラ制御装置１６に各ボイラ１の単缶運転移行信号が配信されると、台数制御運転からボイラ単缶運転へ移行し、このときの蒸気ヘッダ３の蒸気圧に応じて、各ボイラ１が備えている台数制御異常時制御手段１５が、前記台数制御装置９から配信されたボイラ１毎に階段状にずらして設定された仮想台数制御圧力値を基に、各ボイラ１を燃焼制御する。

これにより、移行したときの蒸気ヘッダ３の蒸気圧に応じた台数のボイラ１を燃焼させることができる。また、負荷量の変動があったとき、階段状にずらして設定された仮想台数制御圧力値に従って各ボイラ１を順次燃焼又は停止させることができる。

このとき、本例では、前記仮想台数制御圧力値演算手段１０で設定される仮想台数制御圧力値に、補正手段１２で蒸気ヘッダ３の圧力とボイラ缶内圧力に生じる圧力損失を算出して加算しているので、補正された仮想台数制御圧力値は蒸気ヘッダ３の圧力とボイラ缶内圧力が実質同圧となる値となり、台数制御装置９の台数制御異常発生によりボイラ単缶運転へ移行したとき、ボイラ１の高燃状態が低燃状態に、或いは低燃状態が待機状態になってしまうといった事態を防止し、台数制御装置９による正常時制御から異常時制御への移行を円滑にし、蒸気を安定して供給することができることになる。

図７は本発明に係る多缶設置ボイラシステムの実施の形態の第２例を示す概略構成図である。

本例の多缶設置ボイラシステムは、前記台数制御手段７と単缶運転移行手段８を備えた台数制御装置９に、第１例と同様に、前記仮想台数制御圧力値演算手段１０と、前記仮想台数制御圧力値の制御幅を仮想台数制御幅として設定する仮想台数制御幅演算手段１１と、仮想台数制御圧力値演算手段１０で設定される仮想台数制御圧力値に、蒸気ヘッダ圧力とボイラ缶内圧力に生じる圧力損失を加算する補正手段１２と、前記仮想台数制御圧力値演算手段１０で設定された仮想台数制御圧力値を各ボイラ１へ配信する配信手段１４とを備えている。第１例と異なるところは、台数制御装置９に台数制御異常検知手段１３を備えておらず、その代わりに、前記各ボイラ１に設けられたボイラ制御装置１６には、それぞれ前記台数制御異常検知手段１３と、該台数制御異常検知手段１３が前記台数制御異常の発生を検知し且つ前記台数制御装置９に備えた前記単缶運転移行手段８から各ボイラ１を単缶運転へ移行させる指令の配信がされないとき、各ボイラ１を単缶運転へ移行させる補助単缶運転移行手段８ａを備えている。更に、前記ボイラ制御装置１６には、前記台数制御装置９が正常なときに台数制御装置９から配信されていた仮想台数制御圧力値に従って各ボイラ１を燃焼又は停止させる台数制御異常時制御手段１５を備えている。その他の構成は第１例と同一である。

前記仮想台数制御圧力値演算手段１０、仮想台数制御幅演算手段１１、補正手段１２、台数制御異常検知手段１３及び台数制御異常時制御手段１５は、前記第１例と変わるところがないので、第１例を援用して説明を省略する。

このように構成された第２例の多缶設置ボイラシステムによれば、台数制御装置９の電源断等の発生により、前記台数制御装置９から台数制御情報の通信不良や台数制御異常の配信そのものが行えなくなった場合、各ボイラ１のボイラ制御装置１６に備えた台数制御異常検知手段１３が、前記台数制御装置９の異常の発生としてこれを検知し、補助単缶運転移行手段８ａが各ボイラ１を単缶運転へ移行させ、台数制御異常時制御手段１５が各ボイラ１を制御して、前記台数制御装置９が正常なときに台数制御装置９から配信されていた仮想台数制御圧力値に従って燃焼又は停止させる。

図８は本発明に係る多缶設置ボイラシステムの実施の形態の第３例を示す概略構成図である。

本例の多缶設置ボイラシステムは、前記第１例の多缶設置ボイラシステムと以下の点で相違するだけであり、その他の構成は同一である。本例では、前記各ボイラ１に、前記仮想台数制御圧力値演算手段１０と、前記仮想台数制御圧力値の制御幅を仮想台数制御幅として設定する仮想台数制御幅演算手段１１と、仮想台数制御圧力値演算手段１０で設定される仮想台数制御圧力値に、蒸気ヘッダ圧力とボイラ缶内圧力に生じる圧力損失を加算する補正手段１２と、前記台数制御異常検知手段１３と、台数制御異常検知手段１３が前記台数制御装置９の異常を検知したとき、各ボイラ１を前記仮想台数制御圧力値に従って燃焼又は停止させる台数制御異常時制御手段１５を備えたボイラ制御装置１６を設けている。

前記仮想台数制御圧力値演算手段１０、仮想台数制御幅演算手段１１、補正手段１２、台数制御異常検知手段１３及び台数制御異常時制御手段１５は、前記第１例と変わるところがないので、第１例を援用して説明を省略する。また、本例の作用にあっても、前記前記第１例と変わるところがないので、第１例を援用して説明を省略する。

本発明に係る多缶設置ボイラシステムの実施の形態の第１例を示す概略構成図。 各ボイラ毎の優先順位に従って階段状にずらして設定された仮想台数制御圧力値と前記仮想台数制御圧力値の仮想台数制御幅のパターンの１例を示した説明図。 各ボイラ毎の優先順位に従って階段状にずらして設定された仮想台数制御圧力値と前記仮想台数制御圧力値の仮想台数制御幅のパターンの他例を示した説明図。 各ボイラ毎の優先順位に従って階段状にずらして設定された仮想台数制御圧力値と前記仮想台数制御圧力値の仮想台数制御幅のパターンの他例を示した説明図。 各ボイラ毎の優先順位に従って階段状にずらして設定された仮想台数制御圧力値と前記仮想台数制御圧力値の仮想台数制御幅のパターンの他例を示した説明図。 各ボイラ毎の優先順位に従って階段状にずらして設定された仮想台数制御圧力値と前記仮想台数制御圧力値の仮想台数制御幅のパターンの他例を示した説明図。 本発明に係る多缶設置ボイラシステムの実施の形態の第２例を示す概略構成図。 本発明に係る多缶設置ボイラシステムの実施の形態の第３例を示す概略構成図。

符号の説明

１ ボイラ
２ 蒸気供給配管
３ 蒸気ヘッダ
４ 負荷
５ 蒸気配送管
６ 圧力検出器
７ 台数制御手段
８ 単缶運転移行手段
８ａ 補助単缶運転移行手段
９ 台数制御装置
１０ 仮想台数制御圧力値演算手段
１１ 仮想台数制御幅演算手段
１２ 補正手段
１３ 台数制御異常検知手段
１４ 配信手段
１５ 台数制御異常時制御手段
１６ ボイラ制御装置

Claims (6)

1. 蒸気ヘッダの蒸気圧を検出し、蒸気圧の変動に合わせて各ボイラを燃焼又は停止させる台数制御手段と、台数制御異常が発生したときに各ボイラを単缶運転へ移行させる単缶運転移行手段とを備えた台数制御装置を設けた多缶設置ボイラシステムにおいて、
   台数制御圧力帯の範囲で前記各ボイラの制御圧力値を、正常な台数制御と同等の動作になるような仮想台数制御圧力値として設定する仮想台数制御圧力値演算手段と、台数制御異常が発生したときこれを検知する台数制御異常検知手段とを備え、台数制御異常検知手段が前記台数制御異常の発生を検知したとき、前記単缶運転移行手段により各ボイラが単缶運転へ移行し、各ボイラが前記仮想台数制御圧力値に従って燃焼又は停止するようにしたことを特徴とする多缶設置ボイラシステム。
2. 前記台数制御装置に、前記仮想台数制御圧力値演算手段と、前記台数制御異常検知手段と、更に、前記仮想台数制御圧力値演算手段で設定された仮想台数制御圧力値を各ボイラへ配信する配信手段とを備え、前記各ボイラにはそれぞれ、台数制御異常検知手段が前記台数制御異常の発生を検知し、前記単缶運転移行手段により各ボイラが単缶運転へ移行したとき、前記台数制御装置から配信された仮想台数制御圧力値に従って各ボイラを燃焼又は停止させる台数制御異常時制御手段を備えたボイラ制御装置を設けたことを特徴とする請求項１に記載の多缶設置ボイラシステム。
3. 前記台数制御装置に、前記仮想台数制御圧力値演算手段と、前記仮想台数制御圧力値演算手段で設定された仮想台数制御圧力値を各ボイラへ配信する配信手段とを備え、前記各ボイラにはそれぞれ、前記台数制御異常検知手段と、該台数制御異常検知手段が前記台数制御異常の発生を検知し且つ前記台数制御装置に備えた前記単缶運転移行手段から各ボイラを単缶運転へ移行させる指令が配信されないとき、各ボイラを単缶運転へ移行させる補助単缶運転移行手段と、前記台数制御装置が正常なときに台数制御装置から配信されていた仮想台数制御圧力値に従って各ボイラを燃焼又は停止させる台数制御異常時制御手段とを備えたボイラ制御装置を設けたことを特徴とする請求項１に記載の多缶設置ボイラシステム。
4. 蒸気ヘッダの蒸気圧を検出し、蒸気圧の変動に合わせて各ボイラを燃焼又は停止させる台数制御手段と、台数制御異常が発生したときに各ボイラを単缶運転へ移行させる単缶運転移行手段とを備えた台数制御装置を設けた多缶設置ボイラシステムにおいて、
   前記各ボイラに、台数制御圧力帯の範囲で前記各ボイラの制御圧力値を、正常な台数制御と同等の動作になるような仮想台数制御圧力値として設定する仮想台数制御圧力値演算手段と、前記台数制御装置に台数制御異常が発生したときこれを検知する前記台数制御異常検知手段と、台数制御異常検知手段が前記台数制御異常の発生を検知し、前記単缶運転移行手段により各ボイラが単缶運転へ移行したとき、前記仮想台数制御圧力値演算手段で設定された仮想台数制御圧力値に従って各ボイラを燃焼又は停止させる台数制御異常時制御手段とを備えたボイラ制御装置を設けたことを特徴とする多缶設置ボイラシステム。
5. 前記正常な台数制御と同等の動作になるような仮想台数制御圧力値として設定する各ボイラの制御圧力値を、優先順位に従って階段状にずらして設定したことを特徴とする請求項１，２，３又は４に記載の多缶設置ボイラシステム。
6. 前記仮想台数制御圧力値演算手段で設定される仮想台数制御圧力値に、蒸気ヘッダ圧力とボイラ缶内圧力に生じる圧力損失を加算する補正手段を備えていることを特徴とする請求項１，２，３，４又は５に記載の多缶設置ボイラシステム。

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