JP2014173767A

JP2014173767A - ボイラシステム

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Publication number: JP2014173767A
Application number: JP2013045334A
Authority: JP
Inventors: Kazuya Yamada; 和也山田; Yoshihide Kubo; 嘉秀久保; Yasuhiro Hyodo; 康弘兵頭
Original assignee: Miura Co Ltd
Current assignee: Miura Co Ltd
Priority date: 2013-03-07
Filing date: 2013-03-07
Publication date: 2014-09-22
Anticipated expiration: 2033-03-07
Also published as: JP6102357B2

Abstract

【課題】給蒸準備状態にするボイラの台数を適切に制御するボイラシステムを提供すること。
【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、待機蒸気量が設定されており、制御部４は、燃焼しているか否かに関わらず複数のボイラ２０の中からボイラ容量の和が待機蒸気量を満たす所定数のボイラ２０を待機制御ボイラとして設定し、燃焼していないボイラ２０のうち、待機制御ボイラとして設定されたボイラ２０のみを給蒸準備状態に移行させ、待機制御ボイラ以外のボイラを給蒸準備状態に移行させない構成とした。
【選択図】図４

Description

本発明は、負荷率を変更して燃焼可能なボイラを複数有するボイラ群を備えるボイラシステムに関する。

従来、複数のボイラを有するボイラ群と、負荷変動の状況に応じて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が知られている。このようなボイラシステムでは、負荷変動に対して複数のボイラの燃焼状態（負荷率）を変更するため各ボイラの負荷率の変更が少なく高効率で運転することができ、結果、大容量のボイラを１台設置する場合と比較してシステム全体の効率が向上する。

このようなボイラシステムでは、負荷の増加に応じて停止状態にあるボイラの燃焼を開始する場合があるが、停止状態にあるボイラは冷却され早急な給蒸が困難なため、近年では、停止状態にあるボイラを予め給蒸可能な状態（給蒸準備状態）に待機させておく工夫が知られている（例えば、特許文献１）。

特開２００２−８１６０４号公報

ところで、特許文献１では、負荷変動に応じて給蒸準備状態のボイラの台数を変更することとしているが、ボイラ群から発生した蒸気の使用量は、通常、設備ごとに所定の範囲に収まるため、更なる工夫の余地があった。即ち、所定の範囲を超える一時的な負荷増加に応じて給蒸準備状態のボイラを増加すると、不要なボイラまで給蒸準備状態にすることになり、また、所定の範囲を超える一時的な負荷減少に応じて給蒸準備状態のボイラを減少すると、本来必要なボイラを給蒸準備状態にすることができず将来の負荷変動に対応することができない。

本発明は、このような問題に鑑みてなされたものであり、給蒸準備状態にするボイラの台数を適切に制御するボイラシステムを提供することを目的とする。

なお、以下において、給蒸準備状態は次の（１）〜（３）の状態を含む。
（１）連続パイロット燃焼状態：燃料としてガスを用い、パイロットバーナ及びメインバーナを有して構成されるガス焚きボイラにおいて、パイロットバーナを燃焼させることでボイラ２０の内部における未燃ガスの滞留を防ぎ、燃焼指示を受けた場合に速やかにメインバーナに着火可能とされた状態。なお、連続パイロット燃焼状態は、少なくともメインバーナの燃焼が停止されている場合にパイロットバーナを燃焼させる状態をいう。即ち、連続パイロット燃焼状態は、メインバーナが燃焼しているときには、パイロットバーナの燃焼を停止させる場合を含む。（２）微風パージ状態：燃料として油を用いる油焚きボイラにおいて、送風機を連続して駆動させてボイラ２０（缶体）の内部への空気の供給を維持することで、ボイラ２０の内部における気化した油成分の滞留を防ぎ、燃焼指示を受けた場合に速やかにバーナに着火可能とされた状態。なお、微風パージ状態には、バーナの燃焼時よりも弱い状態で送風機を運転する場合、及びバーナの燃焼時と同状態で送風機を運転する場合が含まれる。（３）圧力保持状態：給蒸は行っていないがボイラ２０の内部の圧力を保持し、燃焼指示を受けた場合に、速やかに給蒸を開始可能とされた状態。
また、給蒸準備状態は、上記（１）〜（３）単独の状態だけではなく、（１）かつ（３）の状態（圧力を保持した状態で連続パイロット燃焼を行っている状態）、及び（２）かつ（３）の状態（圧力を保持した状態で微風パージを行っている状態）を含む。

本発明は、負荷率を変更して燃焼可能な複数のボイラを備えるボイラ群と、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、待機蒸気量が設定されており、前記制御部は、燃焼しているか否かに関わらず前記複数のボイラの中から、ボイラ容量の和が前記待機蒸気量を満たす所定数のボイラを待機制御ボイラとして設定する待機制御ボイラ設定部と、要求負荷に応じて前記ボイラを燃焼させるボイラ制御部と、燃焼していないボイラのうち、前記待機制御ボイラとして設定されたボイラを給蒸準備状態に移行させ、前記待機制御ボイラ以外のボイラを燃焼停止状態のまま維持する待機制御部と、を備えるボイラシステムに関する。

また、前記複数のボイラには、優先順位が設定されており、前記待機制御ボイラ設定部は、前記優先順位の高いボイラから順に所定数のボイラを前記待機制御ボイラとして設定し、前記ボイラ制御部は、前記優先順位の高いボイラから順に燃焼させることが好ましい。

また、前記複数のボイラのうちの少なくとも１のボイラは、他のボイラと容量の異なる異容量ボイラであることが好ましい。

本発明によれば、待機蒸気量分のボイラのみを給蒸準備状態とするため、給蒸準備状態にするボイラの台数を適切に制御することができる。

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。
複数のボイラ２０のそれぞれは、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における蒸気使用量である。台数制御装置３は、この蒸気使用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（蒸気使用量）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（蒸気使用量）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の蒸気使用量（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、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。
なお、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、複数のボイラ２０の中から所定数のボイラ２０を、待機制御を行う待機制御ボイラとして設定するための待機蒸気量が設定されている。なお、待機制御とは、給蒸準備状態に移行可能に制御することをいい、待機制御ボイラとして設定され、かつ、燃焼していないボイラ２０は、必要に応じて給蒸準備状態に移行することになる。
この待機蒸気量は、任意に設定することができるが、本実施形態では一例として、通常時における蒸気使用設備１８の蒸気使用量、即ちボイラシステム１の定常状態の要求負荷に応じた蒸気使用量を待機蒸気量として設定する。なお、定常状態の要求負荷に応じた蒸気使用量は、所定の幅を有することになるが、待機蒸気量として定常状態の要求負荷に応じた蒸気使用量を設定する場合には、当該幅の中心値よりも上限値又は上限値の近傍の蒸気使用量を待機蒸気量として設定することが好ましい。

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。停止基準閾値は、燃焼するボイラ２０の台数を減少する際に用いる閾値であり、増加基準閾値は、燃焼するボイラ２０の台数を増加する際に用いる閾値である。本発明において、これら停止基準閾値及び増加基準閾値は、任意に設定することができるが、本実施形態では、一例として、停止基準閾値として燃焼するボイラ２０の台数を減少することになる負荷率である減台負荷率を採用し、増加基準閾値として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変動蒸気量を採用する。
即ち、燃焼状態にあるボイラ２０の負荷率が減台負荷率に達する（以下になる又はより小さくなる）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。また、燃焼しているボイラ２０の余力（最大蒸気量と該ボイラ２０の出力蒸気量との差）の和が変動蒸気量以下になると（又はより小さくなると）、停止していたボイラ２０が燃焼を開始する。

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号機ボイラ〜５号機ボイラのそれぞれに「１」〜「５」の優先順位が割り当てられている場合、１号機ボイラの優先順位が最も高く、５号機ボイラ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。
蒸気使用設備１８における蒸気使用量が待機蒸気量（通常時の蒸気使用量）に満たない場合、その後、蒸気使用設備１８の蒸気使用量は増加すると予測されるため、燃焼していないボイラ２０を給蒸準備状態に移行させておくことが好ましい。他方、蒸気使用設備１８における蒸気使用量が待機蒸気量を超える場合、その後、蒸気使用設備１８の蒸気使用量は減少すると予測されるため、燃焼停止状態にあるボイラ２０を給蒸準備状態に移行させる必要がない。
本実施形態の台数制御装置３は、このような将来の蒸気使用量の増加が予想される状態でのみ、燃焼していないボイラ２０を給蒸準備状態に移行させることで、不要なボイラ２０を給蒸準備状態に移行させることを防止することとしている。

以下、図３を参照して詳細に説明する。図３は、制御部４の機能構成を示すブロック図である。制御部４は、待機制御ボイラ設定部４１と、ボイラ制御部４２と、待機制御部４３と、を含んで構成される。

待機制御ボイラ設定部４１は、燃焼しているか否かに関わらず複数のボイラ２０の中から、ボイラ容量の和が待機蒸気量を満たす所定数のボイラ２０を待機制御ボイラとして設定する。具体的には、待機制御ボイラ設定部４１は、優先順位の高いボイラ２０から順に待機蒸気量以上となるまでボイラ容量を加算していき、ボイラ容量の和が待機蒸気量以上となるまでに加算したボイラ２０を待機制御ボイラとして設定する。
なお、待機制御ボイラ設定部４１は、優先順位が変更されるたびに、複数のボイラ２０の中から待機制御ボイラを設定する。

ボイラ制御部４２は、要求負荷に応じてボイラ２０を燃焼させる。即ち、ボイラ制御部４２は、蒸気ヘッダ６の内部の蒸気圧から要求負荷の変動をモニターし、この要求負荷に応じた蒸気量がボイラ群２から発生するように、優先順位の高いボイラ２０から順にボイラ２０を燃焼させる。

待機制御部４３は、燃焼していないボイラ２０のうち待機制御ボイラとして設定されたボイラ２０に対して待機制御を実行し、待機制御ボイラ以外のボイラ２０を燃焼停止状態のまま維持する。なお、燃焼していないボイラ２０とは、蒸気ヘッダ６に蒸気を供給していないボイラ２０と同義であり、待機制御が実行されるボイラ２０及び燃焼停止状態にあるボイラ２０を含む。
また、待機制御としては、例えば、燃焼停止状態から給蒸準備状態に移行させる制御が考えられる。このとき、燃焼していないボイラ２０のうち待機制御ボイラとして設定されたボイラ２０が複数存在する場合には、待機制御部４３は、これら複数のボイラ２０のうちの優先順位の高いボイラ２０のみを給蒸準備状態に移行させることとしてもよく、また、これら複数のボイラ２０の全てを給蒸準備状態に移行させることとしてもよい。

次に、本実施形態のボイラシステム１の動作について、図４を参照しながら説明する。図４は、ボイラシステム１の動作の一例を示す図である。なお、図４において、複数のボイラ２０のそれぞれは、ボイラ容量が７０００ｋｇ／ｈであるものとし、また、待機蒸気量として２１０００ｋｇ／ｈが設定されているものとする。また、複数のボイラ２０には、１号機ボイラ〜５号機ボイラの順にそれぞれ「１」〜「５」の優先順位が割り当てられているものとする。

図４（１）を参照して、待機制御ボイラ設定部４１は、５台のボイラ２０の中から待機蒸気量に相当する数のボイラ２０を待機制御ボイラとして設定する。図４（１）では、優先順位「１」の１号機ボイラから優先順位「３」の３号機ボイラまでボイラ容量を加算すると待機蒸気量以上となるため、待機制御ボイラ設定部４１は、１号機ボイラ〜３号機ボイラの３台を待機制御ボイラとして設定する。
待機制御ボイラ設定部４１が１号機ボイラ〜３号機ボイラを待機制御ボイラとして設定すると、待機制御部４３は、１号機ボイラ〜３号機ボイラに対して待機制御、例えば１号機ボイラ〜３号機ボイラを燃焼停止状態から給蒸準備状態に移行する。また、待機制御ボイラ設定部４１は、待機制御ボイラではない４号機ボイラ及び５号機ボイラを燃焼停止状態のまま維持する。

図４（２）を参照して、蒸気使用設備１８が蒸気の使用を開始すると、ボイラ制御部４２は、蒸気使用設備１８の要求負荷に応じてボイラ２０を燃焼させる。図４（２）では、ボイラ制御部４２は、優先順位「１」の１号機ボイラを燃焼させることで、１号機ボイラから蒸気ヘッダ６に要求負荷に応じた蒸気量を供給している。
ここで、１号機ボイラのボイラ容量は待機蒸気量よりも少ないため、蒸気使用設備１８の蒸気使用量は今後増加すると予想される。そこで、待機制御部４３は、燃焼していない２号機ボイラ〜５号機ボイラのうち、待機制御ボイラとして設定された２号機ボイラ及び３号機ボイラに対して待機制御を実行する。また、１号機ボイラ〜３号機ボイラのボイラ容量の和は待機蒸気量以上となるため、１号機ボイラ〜３号機ボイラから蒸気ヘッダ６に蒸気を供給すれば、通常時における蒸気使用設備１８の蒸気使用量を賄うことができる。そこで、待機制御部４３は、待機制御ボイラではない４号機ボイラ及び５号機ボイラを燃焼停止状態のまま維持する。

図４（３）を参照して、蒸気使用設備１８の蒸気使用量が増加すると、ボイラ制御部４２は、１号機ボイラに続いて優先順位「２」の２号機ボイラを燃焼させる。このとき、２号機ボイラは、待機制御部４３の待機制御により給蒸可能な状態になっているため、ボイラ制御部４２の燃焼指示後直ちに蒸気ヘッダ６に対して蒸気を供給することができる。
また、１号機ボイラ及び２号機ボイラのボイラ容量の和は、待機蒸気量よりも少ないため、蒸気使用設備１８の蒸気使用量は今後も増加すると予想される。そこで、待機制御部４３は、燃焼していない３号機ボイラ〜５号機ボイラのうち、待機制御ボイラとして設定された３号機ボイラに対して待機制御を実行し、待機制御ボイラではない４号機ボイラ及び５号機ボイラを燃焼停止状態のまま維持する。

図４（４）を参照して、蒸気使用設備１８の蒸気使用量が更に増加すると、ボイラ制御部４２は、１号機ボイラ及び２号機ボイラに続いて優先順位「３」の３号機ボイラを燃焼させる。２号機ボイラと同様に３号機ボイラも待機制御部４３の待機制御により給蒸可能な状態になっているため、ボイラ制御部４２の燃焼指示後直ちに蒸気ヘッダ６に対して蒸気を供給することができる。
なお、１号機ボイラ〜３号機ボイラのボイラ容量の和は、待機蒸気量以上となるため、蒸気使用設備１８の蒸気使用量は今後略一定の範囲に収まると予想される。そこで、待機制御部４３は、燃焼していない４号機ボイラ及び５号機ボイラに対して待機制御を実行することなく、４号機ボイラ及び５号機ボイラを燃焼停止状態のまま維持する。

以上説明した本実施形態のボイラシステム１によれば、以下のような効果を奏する。

（１）ボイラ群２には、待機蒸気量が設定されており、制御部４は、ボイラ容量の和が待機蒸気量以上となる数のボイラを待機制御ボイラとして設定し、この待機制御ボイラに限り給蒸準備状態へ移行可能にする構成とした。このような構成によれば、待機蒸気量に満たない低負荷状態において待機制御ボイラを給蒸準備状態に移行させることができるため、予想される要求負荷の増加に対して適切に対応することができる。一方、待機蒸気量分の蒸気量に限り給蒸可能に準備しておくため、不要なボイラ２０まで給蒸準備状態に移行することがなく、燃料消費を抑えることができる。その結果、本実施形態のボイラシステム１によれば、給蒸準備状態に移行するボイラ２０の台数を適切に制御することができる。

（２）また、複数のボイラ２０には優先順位を設定しておき、制御部４は、優先順位の高いボイラ２０から順に所定数のボイラ２０を待機制御ボイラとして設定し、また、優先順位の高いボイラ２０から順に燃焼させる構成とした。このような構成によれば、待機蒸気量に満たない低負荷状態では、燃焼していないボイラ２０に待機制御ボイラが含まれる場合がある一方、待機蒸気量を超える高負荷状態では、燃焼していないボイラ２０に待機制御ボイラが含まれることがない。そのため、高負荷状態に至った後に燃焼を停止しているボイラ２０が給蒸準備状態に移行することがなく、給蒸準備状態への不要な移行に伴う燃料消費を抑えることができる。

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。

上記実施形態では、複数のボイラ２０のボイラ容量を同一（７０００ｋｇ／ｈ）にしているが、本発明は、同一のボイラ容量のボイラ２０に限定されるものではなく、それぞれが異なるボイラ容量のボイラ２０に対しても適用することができる。即ち、本発明は、ボイラ容量の和が待機蒸気量となる所定数のボイラ２０を待機制御ボイラとして設定するものであり、各ボイラ２０のボイラ容量が異なっていても適切な数のボイラ２０を待機制御ボイラとして設定することができる。
この点、具体的に説明する。例えば、１号機ボイラのボイラ容量が「２０００ｋｇ／ｈ」、２号機ボイラのボイラ容量が「３０００ｋｇ／ｈ」、３号機ボイラのボイラ容量が「４０００ｋｇ／ｈ」、４号機ボイラのボイラ容量が「５０００ｋｇ／ｈ」、５号機ボイラのボイラ容量が「６０００ｋｇ／ｈ」であり、待機蒸気量として「１００００ｋｇ／ｈ」が設定されているものとする。このとき、１号機ボイラ〜５号機ボイラの順に優先順位「１」〜「５」が設定されている状況では、１号機ボイラ〜４号機ボイラの４台のボイラが待機制御ボイラとして設定されることになる（２０００＋３０００＋４０００＋５０００＝１４０００ｋｇ／ｈ）。他方、５号機ボイラ〜１号機ボイラの順に優先順位「１」〜「５」が設定されている状況では、５号機ボイラ及び４号機ボイラの２台のボイラが待機制御ボイラとして設定されることになる（６０００＋５０００＝１１０００ｋｇ／ｈ）。
このように、複数のボイラ２０のボイラ容量が異なる場合であっても、適切な数のボイラ２０を待機制御ボイラとして設定することができる。
もちろん、複数のボイラ２０のうちの全てのボイラのボイラ容量が異なる必要はなく、複数のボイラ２０のうち少なくとも１のボイラ２０のボイラ容量が異なり、他のボイラ２０のボイラ容量は同一であってもよい。

また、上記実施形態では、複数のボイラ２０を比例制御ボイラにより構成することとしているが、ボイラ２０は比例制御ボイラに限らず、段階値制御ボイラにより構成することとしてもよい。なお、段階値制御ボイラとは、複数の段階的な燃焼位置を有し、燃焼を選択的にオン／オフしたり、炎の大きさを調整したりすること等により燃焼量を制御して、選択された燃焼位置に応じて燃焼量を段階的に増減可能なボイラである。一例として、複数のボイラ２０を、燃焼停止位置、低燃焼位置及び高燃焼位置の３位置を有する３位置ボイラにより、構成することとしてもよい。もちろん、ボイラ２０は、３位置に限らず、任意のＮ位置の燃焼位置を有することとしてもよい。

また、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待機制御ボイラ設定部
４２ボイラ制御部
４３待機制御部

Claims

負荷率を変更して燃焼可能な複数のボイラを備えるボイラ群と、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、待機蒸気量が設定されており、
前記制御部は、
燃焼しているか否かに関わらず前記複数のボイラの中から、ボイラ容量の和が前記待機蒸気量を満たす所定数のボイラを待機制御ボイラとして設定する待機制御ボイラ設定部と、
要求負荷に応じて前記ボイラを燃焼させるボイラ制御部と、
燃焼していないボイラのうち、前記待機制御ボイラとして設定されたボイラを給蒸準備状態に移行させ、前記待機制御ボイラ以外のボイラを燃焼停止状態のまま維持する待機制御部と、
を備えるボイラシステム。
前記複数のボイラには、優先順位が設定されており、
前記待機制御ボイラ設定部は、前記優先順位の高いボイラから順に所定数のボイラを前記待機制御ボイラとして設定し、
前記ボイラ制御部は、前記優先順位の高いボイラから順に燃焼させる、
請求項１に記載のボイラシステム。
前記複数のボイラのうちの少なくとも１のボイラは、他のボイラと容量の異なる異容量ボイラである、請求項１又は２に記載のボイラシステム。