JP2014156951A

JP2014156951A - ボイラシステム

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Publication number: JP2014156951A
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Inventors: Kazuya Yamada; 和也山田
Original assignee: Miura Co Ltd
Current assignee: Miura Co Ltd
Priority date: 2013-02-15
Filing date: 2013-02-15
Publication date: 2014-08-28
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Abstract

【課題】ボイラの発停を繰り返すことなく圧力安定性を向上させること。
【解決手段】複数のボイラ２０を備えるボイラ群２と、ボイラ群２の燃焼状態を制御する制御部４と、を備えるボイラシステム１であって、ボイラ群２には、急激な要求負荷の変動に対して想定される蒸気量の増加に対する余力を示す変動蒸気量、及び台数を増加することなく燃焼中のボイラ２０のみで要求負荷に応じた蒸気量を出力する負荷率を示す増加最低負荷率が設定されており、制御部４は、燃焼中のボイラ２０の合計余力蒸気量が変動蒸気量を下回り、かつ、燃焼中のボイラ２０の負荷率が増加最低負荷率を上回ることを条件に、燃焼させるボイラ２０の台数を増加させる。
【選択図】図６

Description

本発明は、ボイラシステムに関する。より詳しくは、燃焼状態の制御を比例制御で行うボイラシステムに関する。

従来、複数のボイラを燃焼させて蒸気を発生させるボイラシステムとして、ボイラの燃焼量を連続的に増減させて蒸気の発生量を制御する、いわゆる比例制御方式のボイラシステムが提案されている（例えば、特許文献１）。このような比例制御方式のボイラシステムでは、蒸気の発生量を細やかに調整することができ、圧力安定性が向上する。

また、ボイラシステムでは、急激な負荷変動や一時的な必要蒸気量の増加に対応できる程度の蒸気量を余力として確保しておくことも一般的に行われており、余力の確保には、燃焼させるボイラの台数を増加することが最も簡易である。

特開平１１−１３２４０５号公報

ところで、比例制御方式のボイラシステムといっても、ボイラの発停はオン／オフ制御で行わなければならず、運転を開始又は停止したボイラの負荷率は大きく変動する。そのため、燃焼させるボイラの台数の増減が繰り返される場合には、比例制御方式による連続制御が活かされずに圧力安定性の悪化につながるおそれがある。

この点、図７に示すように、燃焼中のボイラの台数が少ない状態で余力量を十分に確保するためには、台数を増加した後の最低負荷率に到達するとボイラの台数を増加させることになる。このような状況では、台数の増加後に各ボイラは最低負荷率で燃焼することになるため、その後に負荷が減少すると増加したボイラを直ちに停止することになり、ボイラの発停が繰り返されてしまう。その結果、比例制御方式による利点を得ることができず（即ちボイラの台数を固定して運転する台数固定運転ゾーンを確保できず）、圧力安定性が悪化する。

そこで、本発明は、ボイラの発停を繰り返すことなく圧力安定性を向上可能なボイラシステムを提供することを第１の目的とし、また、圧力安定性を向上させつつ、急激な負荷変動や一時的な必要蒸気量の増加に対する余力を確保可能なボイラシステムを提供することを第２の目的とする。

本発明は、負荷率を連続的に変更して燃焼可能な複数のボイラを備えるボイラ群と、要求負荷に応じて前記ボイラ群の燃焼状態を制御する制御部と、を備えるボイラシステムであって、前記ボイラ群には、急激な要求負荷の変動に対して想定される蒸気量の増加に対する余力を示す変動蒸気量、及び燃焼させるボイラを増加させることなく燃焼中のボイラのみで要求負荷に応じた蒸気量を出力する負荷率を示す増加最低負荷率が設定されており、前記制御部は、前記複数のボイラのうち燃焼中のボイラのそれぞれについて最大蒸気量と出力している蒸気量との差である余力蒸気量を算出すると共に、算出された前記余力蒸気量の和である合計余力蒸気量を算出する余力算出部と、前記複数のボイラのうち燃焼中のボイラの負荷率を算出する負荷率算出部と、前記余力算出部により算出された前記合計余力蒸気量が前記変動蒸気量を下回り、かつ、前記負荷率算出部が算出した前記負荷率が前記増加最低負荷率を上回ることを条件に、燃焼させるボイラの台数を増加させるボイラ台数制御部と、を備えるボイラシステムに関する。

また、前記ボイラ台数制御部は、燃焼中のボイラの負荷率が前記増加最低負荷率を上回る前に前記合計余力蒸気量が前記変動蒸気量を下回った場合、該変動蒸気量と前記合計余力蒸気量との差に相当する台数のボイラを燃焼停止状態から給蒸準備状態に移行させることが好ましい。

本発明によれば、ボイラの発停を繰り返すことなく圧力安定性を向上させることができる。また、本発明によれば、圧力安定性を向上させつつ、急激な負荷変動や一時的な必要蒸気量の増加に対する余力を確保することができる。

本発明の一実施形態に係るボイラシステムの概略を示す図である。本発明の一実施形態に係るボイラ群の概略を示す図である。制御部の構成を示す機能ブロック図である。ボイラシステムの動作の一例を示す模式図である。ボイラシステムの動作の一例を示す模式図である。上記動作によるボイラ群の燃焼状態の概略を示す図である。従来のボイラシステムの動作に伴うボイラ群の燃焼状態の概略を示す図である。

以下、本発明のボイラシステムの好ましい実施形態について、図面を参照しながら説明する。
まず、本発明のボイラシステム１の全体構成につき、図１を参照しながら説明する。
ボイラシステム１は、複数（５台）のボイラ２０を含むボイラ群２と、これら複数のボイラ２０において生成された蒸気を集合させる蒸気ヘッダ６と、この蒸気ヘッダ６の内部の圧力を測定する蒸気圧センサ７と、ボイラ群２の燃焼状態を制御する制御部４を有する台数制御装置３と、を備える。

ボイラ群２は、複数のボイラ２０により構成され、負荷機器としての蒸気使用設備１８に供給する蒸気を生成する。
ボイラ２０は、信号線１６を介して台数制御装置３と電気的に接続されている。このボイラ２０は、燃焼が行われるボイラ本体２１と、ボイラ２０の燃焼状態を制御するローカル制御部２２と、を備える。
ローカル制御部２２は、要求負荷に応じてボイラ２０の燃焼状態を変更させる。具体的には、ローカル制御部２２は、信号線１６を介して台数制御装置３から送信される台数制御信号に基づいて、ボイラ２０の燃焼状態を制御する。また、ローカル制御部２２は、台数制御装置３で用いられる信号を、信号線１６を介して台数制御装置３に送信する。台数制御装置３で用いられる信号としては、ボイラ２０の実際の燃焼状態、及びその他のデータが挙げられる。

蒸気ヘッダ６は、蒸気管１１を介してボイラ群２を構成する複数のボイラ２０に接続されている。この蒸気ヘッダ６の下流側は、蒸気管１２を介して蒸気使用設備１８に接続されている。
蒸気ヘッダ６は、ボイラ群２で生成された蒸気を集合させて貯留することにより、複数のボイラ２０の相互の圧力差及び圧力変動を調整し、圧力が調整された蒸気を蒸気使用設備１８に供給する。

蒸気圧センサ７は、信号線１３を介して、台数制御装置３に電気的に接続されている。蒸気圧センサ７は、蒸気ヘッダ６の内部の蒸気圧（ボイラ群２で発生した蒸気の圧力）を測定し、測定した蒸気圧に係る信号（蒸気圧信号）を、信号線１３を介して台数制御装置３に送信する。

台数制御装置３は、蒸気圧センサ７により測定される蒸気ヘッダ６の内部の蒸気圧に基づいて、各ボイラ２０の燃焼状態を制御する。この台数制御装置３は、制御部４と、記憶部５と、を備える。

制御部４は、信号線１６を介して各ボイラ２０に各種の指示を行ったり、各ボイラ２０から各種のデータを受信したりして、５台のボイラ２０の燃焼状態や後述する優先順位を制御する。各ボイラ２０のローカル制御部２２は、台数制御装置３から燃焼状態の変更指示の信号を受けると、その指示に従って当該ボイラ２０を制御する。

記憶部５は、台数制御装置３（制御部４）の制御により各ボイラ２０に対して行われた指示の内容や、各ボイラ２０から受信した燃焼状態等の情報、複数のボイラ２０の燃焼パターンの設定条件等の情報、複数のボイラ２０の優先順位の設定の情報、優先順位の変更（ローテーション）に関する設定の情報等を記憶する。

以上のボイラシステム１は、ボイラ群２で発生させた蒸気を、蒸気ヘッダ６を介して、蒸気使用設備１８に供給可能とされている。
ボイラシステム１において要求される負荷（要求負荷）は、蒸気使用設備１８における蒸気消費量である。台数制御装置３は、この蒸気消費量の変動に対応して生じる蒸気ヘッダ６の内部の蒸気圧の変動を、蒸気圧センサ７が測定する蒸気ヘッダ６の内部の蒸気圧（物理量）に基づいて算出し、ボイラ群２を構成する各ボイラ２０の燃焼量を制御する。

具体的には、蒸気使用設備１８の需要の増大により要求負荷（蒸気消費量）が増加し、蒸気ヘッダ６に供給される蒸気量（後述の出力蒸気量）が不足すれば、蒸気ヘッダ６の内部の蒸気圧が減少することになる。一方、蒸気使用設備１８の需要の低下により要求負荷（蒸気消費量）が減少し、蒸気ヘッダ６に供給される蒸気量が過剰になれば、蒸気ヘッダ６の内部の蒸気圧が増加することになる。従って、ボイラシステム１は、蒸気圧センサ７により測定された蒸気圧の変動に基づいて、要求負荷の変動をモニターすることができる。そして、ボイラシステム１は、蒸気ヘッダ６の蒸気圧に基づいて、蒸気使用設備１８の消費蒸気量（要求負荷）に応じて必要とされる蒸気量である必要蒸気量を算出する。

ここで、本実施形態のボイラシステム１を構成する複数のボイラ２０について説明する。図２は、本実施形態に係るボイラ群２の概略を示す図である。
本実施形態のボイラ２０は、負荷率を連続的に変更して燃焼可能な比例制御ボイラからなる。
比例制御ボイラとは、少なくとも、最小燃焼状態Ｓ１（例えば、最大燃焼量の２０％の燃焼量における燃焼状態）から最大燃焼状態Ｓ２の範囲で、燃焼量が連続的に制御可能とされているボイラである。比例制御ボイラは、例えば、燃料をバーナに供給するバルブや、燃焼用空気を供給するバルブの開度（燃焼比）を制御することにより、燃焼量を調整するようになっている。

また、燃焼量を連続的に制御するとは、後述のローカル制御部２２における演算や信号がデジタル方式とされて段階的に取り扱われる場合（例えば、ボイラ２０の出力（燃焼量）が１％刻みで制御される場合）であっても、事実上連続的に出力を制御可能な場合を含む。

本実施形態では、ボイラ２０の燃焼停止状態Ｓ０と最小燃焼状態Ｓ１との間の燃焼状態の変更は、ボイラ２０（バーナ）の燃焼をオン／オフすることで制御される。そして、最小燃焼状態Ｓ１から最大燃焼状態Ｓ２の範囲においては、燃焼量が連続的に制御可能となっている。
より具体的には、複数のボイラ２０それぞれには、変動可能な蒸気量の単位である単位蒸気量Ｕが設定されている。これにより、ボイラ２０は、最小燃焼状態Ｓ１から最大燃焼状態Ｓ２の範囲においては、単位蒸気量Ｕ単位で、蒸気量を変更可能となっている。

単位蒸気量Ｕは、ボイラ２０の最大燃焼状態Ｓ２における蒸気量（最大蒸気量）に応じて適宜設定できるが、ボイラシステム１における出力蒸気量の必要蒸気量に対する追従性を向上させる観点から、ボイラ２０の最大蒸気量の０．１％〜２０％に設定されることが好ましく、１％〜１０％に設定されることがより好ましい。
尚、出力蒸気量とは、ボイラ群２により出力される蒸気量を示し、この出力蒸気量は、複数のボイラ２０それぞれから出力される蒸気量の合計値により表される。

また、ボイラ群２には、燃焼するボイラ２０の台数を決定するための停止基準閾値及び増加基準閾値が設定されている。本実施形態では、停止基準閾値として減台負荷率を用い、増加基準閾値として変動蒸気量及び増加最低負荷率を用いることとしている。

減台負荷率は、燃焼状態にあるボイラ２０のうちの１のボイラ２０の燃焼を停止する基準となる負荷率であり、燃焼状態にあるボイラ２０の負荷率が減台負荷率を下回る（以下になる又はより小さくなる）と、より詳細には燃焼状態にあるボイラ２０の負荷率が減台負荷率を下回る時間が所定時間継続すると、燃焼状態にあるボイラ２０のうちの１のボイラ２０の燃焼を停止する。なお、減台負荷率は任意に設定することができるが、説明を容易にするため本実施形態では、最小燃焼状態Ｓ１に対応する負荷率（２０％）を減台負荷率として設定する。

また、変動蒸気量は、急激な負荷変動に対応して短時間に増加させる余力として準備しておく蒸気量である。また、増加最低負荷率は、燃焼させるボイラ２０の台数を増加させることなく燃焼状態にあるボイラ２０のみで要求負荷に応じた蒸気量を出力する負荷率である。
後述するように、ボイラ群２は、燃焼状態にあるボイラ２０の余力の和（後述の合計余力蒸気量）が変動蒸気量を超えるように制御される。即ち、後述の合計余力蒸気量が設定された変動蒸気量を下回る（以下になる又はより小さくなる）と、より詳細には合計余力蒸気量が変動蒸気量を下回る時間が所定時間継続すると、ボイラ群２は、変動蒸気量分の余力を確保するように制御される。ここで、余力の確保には、燃焼させるボイラ２０の台数を増加させることが最も簡易であるが、本実施形態では、燃焼状態にあるボイラ２０の負荷率が増加最低負荷率を上回る（以上になる又はより大きくなる）までは、より詳細には燃焼状態にあるボイラ２０の負荷率が増加最低負荷率を上回る時間が所定時間継続するまでは、燃焼させるボイラ２０の台数を増加することがない。即ち、本実施形態では、後述の合計余力蒸気量が変動蒸気量を下回り、かつ、燃焼状態にあるボイラ２０の負荷率が増加最低負荷率を上回る時間が所定時間継続すると、燃焼させるボイラ２０の台数を増加する。

また、複数のボイラ２０には、それぞれ優先順位が設定されている。優先順位は、燃焼指示や燃焼停止指示を行うボイラ２０を選択するために用いられる。優先順位は、例えば整数値を用いて、数値が小さいほど優先順位が高くなるよう設定することができる。図２に示すように、ボイラ２０の１号機〜５号機のそれぞれに「１」〜「５」の優先順位が割り当てられている場合、１号機の優先順位が最も高く、５号機の優先順位が最も低い。この優先順位は、通常の場合、後述の制御部４の制御により、所定の時間間隔（例えば、２４時間間隔）で変更される。

次に、本実施形態に係る台数制御装置３の制御の詳細について説明する。
本実施形態の台数制御装置３は、急激な負荷変動や一時的な必要蒸気量の増加に対する余力を確保しつつ、比例制御ボイラに特有の連続制御により圧力安定性を向上するようボイラ群２を制御する。そこで、制御部４は、図３に示すように、余力算出部４１と、負荷率算出部４２と、ボイラ台数制御部４３と、を含んで構成される。

余力算出部４１は、燃焼状態にある複数のボイラ２０のそれぞれについて、最大蒸気量と該ボイラ２０が出力している蒸気量との差（即ち、該ボイラ２０における余力）である余力蒸気量を算出する。また、余力算出部４１は、燃焼状態にある複数のボイラ２０の余力蒸気量の和である合計余力蒸気量（即ち、ボイラ群２における余力）を算出する。

負荷率算出部４２は、複数のボイラ２０のうち燃焼状態にあるボイラ２０の負荷率を算出する。負荷率の算出は、任意の方法により行うこととしてよく、最大蒸気量に対するボイラ２０が出力している蒸気量の割合や、ボイラ２０に対する燃焼指示等から算出することができる。

ボイラ台数制御部４３は、停止基準閾値及び増加基準閾値を用いて燃焼するボイラ２０の台数を決定し、決定した台数分のボイラ２０が燃焼するようにボイラ群２を制御する。本発明のボイラシステム１では、燃焼させるボイラ２０の台数を増加する点に特徴を有しているため、ボイラ台数制御部４３は、増台判定部４３１を備えることとしている。

増台判定部４３１は、増加基準閾値を用いて燃焼するボイラ２０の台数を増加する必要があるか否かを判定する。具体的には、増台判定部４３１は、合計余力蒸気量が変動蒸気量を下回り、かつ、燃焼状態にあるボイラ２０の負荷率が増加最低負荷率を上回る状態が所定時間継続することを条件に、燃焼させるボイラ２０の台数を増加する必要があると判定する。
増台判定部４３１が燃焼させるボイラ２０の台数を増加する必要があると判定すると、ボイラ台数制御部４３は、燃焼停止状態にあるボイラ２０のうち最も優先順位の高いボイラ２０の燃焼を開始し、燃焼させるボイラ２０の台数を増加する。

ところで、増台判定部４３１による判定では、変動蒸気量分の余力を確保できていない場合であっても、増加最低負荷率を上回るまでは燃焼させるボイラ２０の台数を増加することがないため、十分な余力を確保することができない。そこで、ボイラ台数制御部４３は、増台判定部４３１に加え余力確保部４３２を更に備えることとしている。

この余力確保部４３２は、燃焼状態にあるボイラ２０の負荷率が増加最低負荷率を上回る前に合計余力蒸気量が変動蒸気量を下回った場合に、変動蒸気量と合計余力蒸気量との差に相当する台数のボイラ２０を燃焼停止状態から給蒸準備状態に移行する。即ち、余力確保部４３２は、燃焼させるボイラ２０の台数を増加することなく、燃焼停止状態にあるボイラ２０を給蒸準備状態に移行することで変動蒸気量分の余力を確保する。なお、給蒸準備状態とは、給蒸していないが圧力を保持している状態である。

次に、本発明のボイラシステム１の動作の具体例について、図４及び図５を参照しながら説明する。図４及び図５は、ボイラ群２の燃焼状態を模式的に示す図である。
なお、図４及び図５において、ボイラ２０のそれぞれは容量が７０００ｋｇの７トンボイラであり、また、変動蒸気量として１００００ｋｇ／ｈの蒸気量が設定され、増加最低負荷率として５０％の負荷率が設定されているものとする。

図４（１）を参照して、１号機ボイラが負荷率４０％で燃焼し、２号機ボイラ〜４号機ボイラが燃焼を停止している。１号機ボイラが負荷率４０％で燃焼しているため、合計余力蒸気量は４２００ｋｇ／ｈであり、図４（１）では、変動蒸気量分の余力を確保できていない状態が所定時間継続している。一方、増加最低負荷率は５０％であり、燃焼状態にある１号機ボイラの負荷率４０％は、増加最低負荷率よりも低い。

そのため、制御部４は、燃焼させるボイラ２０の台数を増加することなく、燃焼を停止しているボイラ２０のうち最も優先順位の高いボイラ２０を給蒸準備状態に移行させることで変動蒸気量分の余力を確保する。図４（２）では、２号機ボイラを給蒸準備状態とすることで、燃焼状態にある１号機ボイラの合計余力蒸気量と合わせて変動蒸気量を超える余力を確保している。

その後、要求負荷に応じて必要蒸気量が増加すると、燃焼状態にある１号機ボイラの負荷率を増加させ、必要蒸気量に対して出力蒸気量を追従させる。図４（３）では、１号機ボイラの負荷率は、４０％から５０％に増加している。このとき、増加最低負荷率は５０％であるため、燃焼状態にあるボイラ２０の負荷率は、増加最低負荷率を上回ることになる。また、燃焼状態にあるボイラ２０（１号機ボイラ）の合計余力蒸気量は、３５００ｋｇ／ｈであり、燃焼状態にあるボイラ２０だけでは変動蒸気量分の余力を確保できていない。

このような図４（３）の状態が所定時間継続すると、制御部４は、燃焼させるボイラ２０の台数を増加させる。このとき、制御部４は、燃焼を停止しているボイラ２０のうち最も優先順位の高いボイラ２０の燃焼を開始する。なお、給蒸準備状態にあるボイラ２０が存在する場合には、当該ボイラ２０の優先順位が最も高いことから、制御部４は、給蒸準備状態にあるボイラ２０の燃焼を開始することになる。
図５（４）では、給蒸準備状態にある２号機ボイラの燃焼を開始することで燃焼させるボイラ２０の台数を増加させている。なお、燃焼させるボイラ２０の台数を増加したことから、燃焼状態にあるボイラ２０の負荷率は低下し増加最低負荷率未満になる。また、図５（４）では、燃焼状態にある１号機ボイラ及び２号機ボイラの合計余力蒸気量（１０５００ｋｇ／ｈ）が変動蒸気量以上であるため、変動蒸気量分の余力が確保できており、燃焼停止状態にあるボイラ２０を給蒸準備状態にする必要がない。

その後、要求負荷に応じて必要蒸気量が増加すると、燃焼状態にある１号機ボイラ及び２号機ボイラの負荷率を増大させ、必要蒸気量に対して出力蒸気量を追従させる。図５（５）では、１号機ボイラ及び２号機ボイラは負荷率３０％で燃焼している。このとき、燃焼状態にある１号機ボイラ及び２号機ボイラの合計余力蒸気量（９８００％）は変動蒸気量を下回るものの、負荷率が増加最低負荷率未満であるため、制御部４は、燃焼させるボイラ２０の台数を増加しない。
なお、変動蒸気量分の余力が確保できていないことから、図５（５）の状態が所定時間継続すると、制御部４は、燃焼を停止しているボイラ２０のうち最も優先順位の高いボイラ２０を給蒸準備状態に移行させる。図５（５）では、制御部４は、３号機ボイラを燃焼停止状態から給蒸準備状態に移行させることで、変動蒸気量分の余力を確保している。

以上説明した本実施形態のボイラシステム１の効果について図６を参照して説明する。

（１）制御部４は、燃焼状態にあるボイラ２０の合計余力蒸気量が変動蒸気量を下回り、かつ、燃焼状態にあるボイラ２０の負荷率が増加最低負荷率を上回ることを条件に、燃焼させるボイラ２０の台数を増加させる構成とした。このような構成では、変動蒸気量分の余力を確保できない場合であっても、増加最低負荷率を上回るまでは燃焼させるボイラ２０の台数を増加することがないため、図６に示す台数固定運転ゾーンを確保することができる。これにより、台数固定運転ゾーンにおいてボイラ群２の負荷率が連続的に制御されるため、圧力安定性を向上させることができる。
また、増加最低負荷率により、燃焼させるボイラ２０の台数を増加した場合であっても減台負荷率まで一定の余裕を持たせることができる。即ち、図７に示すように、単に変動蒸気量分の余力を確保する構成では、燃焼状態にあるボイラ２０の台数が１台又は２台の場合に燃焼させるボイラ２０の台数を増加すると、台数増加後に各ボイラ２０は最低負荷率（減台負荷率）で燃焼することになり、その後の負荷変動によっては増加したボイラ２０が直ちに停止してしまう。この点、図６に示すように、増加最低負荷率を用いて燃焼させるボイラ２０の台数を増加するタイミングを遅らせることで、燃焼させるボイラ２０の台数を増加した場合に、各ボイラ２０の負荷率には、減台負荷率まで増加最低負荷率分の余裕が生まれる。これにより、燃焼させるボイラ２０を増加させた後、当該ボイラ２０が直ちに停止してしまうことを防止でき、ボイラ２０の発停を繰り返すことがない。そのため、本実施形態のボイラシステム１によれば、燃焼させるボイラ２０を増加させた後であっても、比例制御ボイラに特有の連続制御により圧力安定性を向上させることができる。

（２）また、制御部４は、燃焼中のボイラ２０の負荷率が増加最低負荷率を上回る前に合計余力蒸気量が変動蒸気量を下回った場合、変動蒸気量と合計余力蒸気量との差に相当する台数のボイラ２０を燃焼停止状態から給蒸準備状態に移行させる構成とした。
このような構成により、ボイラ２０の発停が繰り返されることを防止しつつ、急激な負荷変動や一時的な必要蒸気量の増加に対する余力を確保することができ、システム安定性を高めることができる。

以上、本発明のボイラシステム１の好ましい各実施形態につき説明したが、本発明は、上述の実施形態に制限されるものではなく、適宜変更が可能である。
例えば、上記実施形態では、本発明を５台のボイラ２０からなるボイラ群２を備えるボイラシステムに適用したが、これに限らない。即ち、本発明を、２〜４台又は６台以上のボイラからなるボイラ群を備えるボイラシステムに適用してもよい。

また、本実施形態では、ボイラ２０を、燃焼停止状態Ｓ０と最小燃焼状態Ｓ１との間の燃焼状態の変更をボイラ２０の燃焼をオン／オフすることで制御し、最小燃焼状態Ｓ１から最大燃焼状態Ｓ２の範囲においては燃焼量を連続的に制御可能な比例制御ボイラにより構成したが、これに限らない。即ち、ボイラを、燃焼停止状態から最大燃焼状態の範囲すべてにおいて、燃焼量を連続的に制御可能な比例制御ボイラにより構成してもよい。

また、本実施形態では、複数のボイラ２０それぞれから出力される蒸発量の合計値をボイラ群２の出力蒸発量としたが、これに限らない。即ち、台数制御装置３（制御部４）から複数のボイラ２０に送信される燃焼指示信号から算出される蒸発量である指示蒸発量の合計値をボイラ群２の出力蒸発量として扱ってもよい。

１ボイラシステム
２ボイラ群
２０ボイラ
４制御部
４１余力算出部
４２負荷率算出部
４３ボイラ台数制御部
４３１増台判定部
４３２余力確保部
Ｕ単位蒸発量

Claims

負荷率を連続的に変更して燃焼可能な複数のボイラを備えるボイラ群と、要求負荷に応じて前記ボイラ群の燃焼状態を制御する制御部と、を備えるボイラシステムであって、
前記ボイラ群には、急激な要求負荷の変動に対して想定される蒸気量の増加に対する余力を示す変動蒸気量、及び燃焼させるボイラを増加させることなく燃焼中のボイラのみで要求負荷に応じた蒸気量を出力する負荷率を示す増加最低負荷率が設定されており、
前記制御部は、
前記複数のボイラのうち燃焼中のボイラのそれぞれについて最大蒸気量と出力している蒸気量との差である余力蒸気量を算出すると共に、算出された前記余力蒸気量の和である合計余力蒸気量を算出する余力算出部と、
前記複数のボイラのうち燃焼中のボイラの負荷率を算出する負荷率算出部と、
前記余力算出部により算出された前記合計余力蒸気量が前記変動蒸気量を下回り、かつ、前記負荷率算出部が算出した前記負荷率が前記増加最低負荷率を上回ることを条件に、燃焼させるボイラの台数を増加させるボイラ台数制御部と、
を備えるボイラシステム。
前記ボイラ台数制御部は、燃焼中のボイラの負荷率が前記増加最低負荷率を上回る前に前記合計余力蒸気量が前記変動蒸気量を下回った場合、該変動蒸気量と前記合計余力蒸気量との差に相当する台数のボイラを燃焼停止状態から給蒸準備状態に移行させる、
請求項１に記載のボイラシステム。