JP5272837B2 - 制御プログラム、制御システム及びボイラシステム - Google Patents

Description

この発明は、複数のボイラから構成され蒸気圧力、水温、蒸気量等を制御対象として制御されるボイラ群の燃焼量を制御する制御プログラム、制御システム及び燃焼制御方法及びボイラシステムに関する。

従来、複数のボイラから構成されるボイラ群を燃焼制御して蒸気又は温水を生成する場合、例えば、制御対象が蒸気の場合では蒸気圧力に基づいて燃焼量を算出し、その算出結果によりボイラの台数を制御するボイラシステムの制御に関する技術が開示されている（例えば、特許文献１参照。）。

このようなボイラ群の燃焼制御に関して、スチームヘッダの蒸気圧力、燃焼制御させる最大台数等、ボイラシステムの運転に係る設定条件（設定パターンの場合もある）を効率的に切換えるための条件設定装置（又はパターン切換装置）が検討されている。

特開２００５−４３００１号公報

しかしながら、例えば、比例配分制御されるボイラ群の設定条件として設定圧力を変更するような場合、設定条件が変更されることによって設定圧力、設定水温等、制御対象とする物理量の制御範囲が変化して、設定条件を変更する前の設定条件における変更前必要燃焼量と、設定条件を変更した後の設定条件における変更後必要燃焼量との間に大きな差異が生じて、制御対象とする物理量であるスチームヘッダの圧力の急激な増減が発生する場合がある。
例えば、設定条件を変更する際に設定圧力を低く設定すると、スチームヘッダの圧力が変更後の設定圧力よりも高くなり、スチームヘッダの圧力が設定圧力を超過して全缶停止が発生する可能性がある。

また、例えば、設定条件を変更する際に燃焼制御される最大台数を少なく設定すると、設定条件変更後の最大台数に基づいて制御圧力帯を再構築するため、燃焼するボイラの台数が大幅に減少してスチームヘッダの圧力が急激に低下する場合があり、スチームヘッダの圧力が制御圧力帯を下回ったり、ハンチングが発生する可能性がある。
そのため、設定条件等を変更した場合にハンチング等の発生を抑制してボイラ群を安定して燃焼制御することが可能な技術的手段が要請されている。

本発明は、このような事情を考慮してなされたものであり、複数のボイラから構成され要求負荷に基づいて設定条件下で燃焼量が制御されるボイラ群において、設定条件を変更した場合に、制御対象である物理量が設定条件の変化に起因して急激に変化してもハンチング等の発生を抑制することが可能な制御プログラム、制御システム及びボイラシステムを提供することを目的とする。

上記課題を解決するために、この発明は以下の手段を提案している。
請求項１に記載の発明は、複数のボイラから構成され設定条件を変更可能とされたボイラシステムを対象として、要求負荷に基づいて燃焼量を制御する制御プログラムであって、前記燃焼量を補正する燃焼量補正手段を備え、前記燃焼量補正手段は、前記設定条件を変更した場合に、前記設定条件を変更する前の設定条件における変更前必要燃焼量と、前記設定条件を変更した後の設定条件における変更後必要燃焼量との間に所定以上の差異がある場合は、燃焼制御における目標燃焼量を、前記変更前必要燃焼量と前記変更後必要燃焼量の間で、漸次前記変更後必要燃焼量に向かって移行させるように構成されていることを特徴とする。

請求項５に記載の発明は、制御システムであって、請求項１から請求項４のいずれか１項に記載の制御プログラムを備えることを特徴とする。

請求項６に記載の発明は、ボイラシステムであって、請求項５に記載の制御システムを備えることを特徴とする。

この発明に係る制御プログラム、制御システム、ボイラシステムによれば、設定条件が変更されることによって設定圧力、設定水温等、制御対象とする物理量の制御範囲が変化して、設定条件を変更する前の設定条件における変更前必要燃焼量と、設定条件を変更した後の設定条件における変更後必要燃焼量との間に所定以上の差異がある場合は、燃焼制御における目標燃焼量を、変更前必要燃焼量と変更後必要燃焼量の間で、漸次変更後必要燃焼量に向かって移行するように補正するので、例えば、制御対象とする物理量であるスチームヘッダの圧力の急激な増減や全缶停止等の発生を抑制し、安定した燃焼制御を行なうことができる。
なお、この明細書において、ボイラ群とは複数のボイラにより構成される群をいい、ボイラシステムとは、ボイラ群と、制御システムとを備えた構成をいう。なお、ボイラを稼動させるために必要な給水タンク等の設備を含んでもよいことはいうまでもない。

請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の制御プログラムであって、前記燃焼量補正手段は、前記設定条件を変更する前の設定条件における変更前必要燃焼量と、前記設定条件を変更した後の設定条件における変更後必要燃焼量とを比較して、
変更前必要燃焼量＞変更後必要燃焼量
である場合に、
燃焼制御における目標燃焼量を前記変更前必要燃焼量よりも小さく前記変更後必要燃焼量よりも大きく設定して燃焼制御することを特徴とする。

この発明に係る制御プログラムによれば、設定条件が変更されることによって制御対象とする物理量の制御範囲の上限を低くした場合に、燃焼制御における目標燃焼量を変更前必要燃焼量よりも小さく変更後必要燃焼量よりも大きく設定（補正）して燃焼量を制御するので、制御対象となる物理量の設定条件変更後の現実の値が設定条件変更後の設定範囲を超えた場合にも、制御対象とする物理量の急激な変化を抑制して安定した燃焼制御を行なうことができる。

請求項３に記載の発明は、請求項２に記載の制御プログラムであって、前記燃焼量補正手段は、
前記変更前必要燃焼量と係数Ｋ（＜１）の積を第１の燃焼量とし、前記第１の燃焼量と、前記変更後必要燃焼量とを比較して、
第１の燃焼量＞変更後必要燃焼量
である場合に、前記第１の燃焼量を前記目標燃焼量とする補正をすることを特徴とする。

この発明に係る制御プログラムによれば、設定条件（設定パターン）を変更して燃焼制御する最大台数が減少することにより必要燃焼量が減少した場合においても、必要燃焼量をＫ（＜１）倍した量だけ残すことによりスチームヘッダの圧力等、制御対象とする物理量が急激に変化するのを抑制して全缶停止、ハンチングの発生を容易に抑制することができる。

請求項４に記載の発明は、請求項３に記載の制御プログラムであって、前記燃焼量補正手段は、前記第１の燃焼量と、前記変更後必要燃焼量とを比較して、
第１の燃焼量＞変更後必要燃焼量
である場合に、前記第１の燃焼量に係数Ｋをかける補正を繰り返すように構成されていることを特徴とする。

この発明に係る制御プログラムによれば、必要燃焼量の補正を繰り返して目標燃焼量を小さくすることで、経過時間とともに目標燃焼量を緩やかに小さくするので変更後の設定条件に基づく燃焼制御に安定的に移行することができる。

この発明に係る制御プログラム、制御システム、ボイラシステムによれば、燃焼制御に係る設定条件を変更した場合に、制御対象とされる物理量が急激に変化してもボイラ群の燃焼制御を安定して行なうことができる。

本発明の一実施形態に係るボイラシステムの概略構成を示す図である。 本発明に係る補正プログラムの一例を示すフロー図である。 本発明に係る補正プログラムの作用を説明する図である。 本発明に係る補正プログラムの作用を説明する図でありボイラ群を構成するボイラの燃焼状態を示す図である。

以下、図１から図４を参照し、この発明の一実施形態について説明する。
図１は、本発明に係るボイラシステムの一実施形態を示す図であり、符号１はボイラシステムを示している。

ボイラシステム１は、複数のボイラから構成されるボイラ群２と、制御部（制御システム）４と、スチームヘッダ６と、スチームヘッダ６に設けられた圧力センサ７と、設定装置１５とを備え、設定装置１５で設定された設定条件下でボイラ群２を燃焼制御して蒸気を生成し蒸気使用設備１８に供給するようになっている。
この実施形態において、要求負荷は蒸気使用設備１８での蒸気消費量であり、この蒸気消費量に対応して生じるスチームヘッダ６内の蒸気圧力の変動を圧力センサ７の検出値に基づいて算出しボイラ群を構成する各ボイラの燃焼量を制御するようになっている。

ボイラ群２は、例えば、８台の蒸気ボイラから構成されていて、第１ボイラ２１と、第２ボイラ２２と、第３ボイラ２３と、第４ボイラ２４と、第５ボイラ２５、第６ボイラ２６、第７ボイラ２７、第８ボイラ２８とを備えている。

第１ボイラ２１、・・・、第８ボイラ２８は、それぞれ燃焼停止状態、低燃焼状態（第１の燃焼位置）、高燃焼状態（第２の燃焼位置）の３つの段階的な燃焼位置に制御可能な３位置制御ボイラとされ、各ボイラの燃焼能力（第２の燃焼位置の燃焼量）は等しく設定され、また各ボイラの第１の燃焼位置の燃焼量も等しく設定されている。
この実施形態において、第１ボイラ２１、・・・、第８ボイラ２８はこの順に優先順位が設定され優先順位に従って燃焼が開始されるようになっている。
また、低燃焼状態のボイラがある場合には該ボイラが高燃焼状態に移行した後に新たなボイラの燃焼を開始するようになっている。

スチームヘッダ６は、第１ボイラ２１、・・・、第８ボイラ２８と蒸気管１１により接続されるとともに蒸気使用設備１８と蒸気管１２により接続されており、各ボイラで発生させた蒸気を集合してボイラ相互間の圧力差及び圧力変動を調整して蒸気使用設備１８に供給するようになっている。

設定装置１５は、ボイラ群２の燃焼制御に関して、例えば、設定圧力（ボイラ群２において供給する蒸気圧力を制御するための閾値等であり、この実施形態ではスチームヘッダ６の上限圧力）、燃焼制御するボイラの最大台数、優先順位等を変更することができるようになっている。
なお、設定装置１５による設定条件の設定、変更を、手動と自動のいずれによって行なうかは、ボイラシステム１の構成等に基づいて任意に選択される事項であり、一部を手動により他を自動による構成としてもよい。

制御部４は、電気信号が入力される入力部４Ａと、演算部４Ｂと、データベース４Ｄと、出力部４Ｅとを備え、燃焼量を算出して燃焼制御するボイラ及び燃焼位置を特定し、出力部４Ｅを介して各ボイラ２１、・・・、２８に制御信号を出力するようになっている。

入力部４Ａは、圧力センサ７と信号線１３により接続され圧力センサ７により検出された圧力信号が入力されるとともに、各ボイラ２１、・・・、２８と信号線１６により接続され、例えば燃焼位置等の情報が各ボイラ２１、・・・、２８から入力されるようになっている。
また、設定装置１５からの設定情報に関しても、入力部４Ａを介して入力されるようになっている。

演算部４Ｂは、制御プログラムを読み込み、この制御プログラムを実行して入力部４Ａから入力される圧力センサ７からの圧力信号に基づいてスチームヘッダ６内の蒸気圧力Ｐを算出するとともに、圧力Ｐをデータベース４Ｄと対照させて必要燃焼量を算出するようになっている。
出力部４Ｅは、各ボイラ２１、・・・、２８と信号線１４により接続され、演算部４Ｂからの制御信号を出力部４Ｅ、信号線１４を経由して各ボイラ２１、・・・、２８に出力するようになっている。

制御プログラムは、例えば、図示しない記憶媒体（例えば、ＲＯＭ）に格納されており、要求負荷に応じて設定条件下でボイラ群２を構成する各ボイラの燃焼を制御するように構成されている。
制御プログラムは、補正プログラム（燃焼量補正手段）を有しており、設定装置１５によって設定条件を変更する前の変更前設定条件における必要燃焼量（変更前必要燃焼量）ＳＡと、設定条件を変更した後の変更後設定条件における必要燃焼量（変更後必要燃焼量）ＳＢとを比較して、変更前必要燃焼量ＳＡと変更後必要燃焼量ＳＢの間に所定以上の差異（例えば、差異をＧとすると、ＳＡ≧ＳＢ＋Ｇ ）がある場合に、燃焼制御における目標燃焼量を変更前必要燃焼量ＳＡよりも小さく、変更後必要燃焼量ＳＢよりも大きく設定するようになっており、この実施形態においては、所定の差異Ｇが（Ｇ＞０）の場合、
すなわち、
変更前必要燃焼量ＳＡ＞変更後必要燃焼量ＳＢ
である場合に、目標燃焼量を変更前必要燃焼量ＳＡよりも小さく、変更後必要燃焼量ＳＢよりも大きく設定して漸次変更後必要燃焼量に向かって移行するようになっている。
なお、所定の差異Ｇを、ゼロ以外の任意の数値、関数等を設定してもよい。

具体的には、例えば、図２のフロー図に示す手順に基づいて行なわれる。
図２は、補正プログラムの構成の一例を示すフロー図であり、ｉは補正回数を示す変数を、Ｙは補正燃焼量を示す変数を、Ｘは燃焼量に係る変数（第１の燃焼量）を示している。また、Ｎは補正回数に係る設定値を、Ｋは補正係数（０＜Ｋ＜１を満足する定数）を、設定時間Ｔは補正に係る時間周期を示しており、これらは入力部４Ａを介して図示しない記憶部に設定されている。

以下、図２を参照して、補正プログラムについて説明する。
１）演算部4Ｂの補正プログラムは、設定装置１５により設定条件が変更されたことを受けて開始する。
２）補正回数ｉの初期値（＝０）を設定する（Ｓ１）。
３）入力部４Ａからの入力に基づいて変更前必要燃焼量ＳＡ、変更後必要燃焼量ＳＢを設定する（Ｓ２）。
４）変更前必要燃焼量ＳＡと変更後必要燃焼量ＳＢとを比較する（Ｓ３）。
具体的には、 変更前必要燃焼量ＳＡ＞変更後必要燃焼量ＳＢ であるかどうかを実行して、その結果が「Ｎｏ」である場合、すなわち、変更後必要燃焼量ＳＢが変更前必要燃焼量ＳＡ以上である場合には「Ｓ４」に移行し、比較結果が「Ｙｅｓ」である場合、すなわち、変更後必要燃焼量ＳＢが変更前必要燃焼量ＳＡ未満の場合には「Ｓ５」に移行する。
５）変更後必要燃焼量ＳＢに基づいて燃焼制御に係る補正信号を出力する（Ｓ４）。
「Ｓ４」を実行したら、「ＥＮＤ」に移行して補正プログラムの実行を終了する。
６）補正回数ｉに１を加算する（Ｓ５）。
７）変更前必要燃焼量ＳＡと定数Ｋの積を算出して変数Ｘを得る（Ｓ６）。
変数Ｘは、図示しないメモリに格納する。
８）変数Ｘと変更後必要燃焼量ＳＢとを比較する（Ｓ７）。
具体的には、 変数Ｘ＞変更後必要燃焼量ＳＢ であるかどうかを実行して、その結果が「Ｎｏ」である場合、すなわち、変更後必要燃焼量ＳＢが変数Ｘ以上である場合には「Ｓ４」に移行し、比較結果が「Ｙｅｓ」である場合、すなわち、変更後必要燃焼量ＳＢが変数Ｘ未満の場合には「Ｓ８」に移行する。
９）補正回数ｉと、予め設定した補正に係る設定値Ｎに到達したかを判定する。（Ｓ８）
補正回数ｉとＮ（＝６）との比較は、例えば、補正回数ｉ≧Ｎにより行なわれ、その結果が「Ｙｅｓ」である場合には「Ｓ４」に移行し、「Ｎｏ」の場合には「Ｓ９」に移行する。
１０）変数Ｘを補正燃焼量Ｙとして設定する（Ｓ９）。
１１）「Ｓ９」で算出した補正燃焼量Ｙに基づいて燃焼制御に係る補正信号を出力する（Ｓ１０）。
１２）カウンタＣＴＲにより、「Ｓ１０」を開始してからの経過時間をカウントする（Ｓ１１）。
「Ｓ１１」においては、例えば、数ｍｓ程度の時間をカウントして「Ｓ１２」に移行する。
１３）カウンタＣＴＲによる経過時間が補正周期に係る設定時間Ｔ（例えば、１０ｓｅｃ）に到達したかどうかを判断する（Ｓ１２）。
「Ｓ１２」における判断が「Ｎｏ」の場合には設定時間Ｔを経過していないので「Ｓ１１」に戻り、「Ｙｅｓ」の場合には設定時間Ｔを経過しているので「Ｓ１３」に移行する。
１４）変更前必要燃焼量ＳＡに補正燃焼量Ｙを代入して「Ｓ２」に移行する（Ｓ１３）。
この補正プログラムの実行されている間ボイラ群２の燃焼制御は補正状態にあり、補正プログラムの実行が終了した場合、変更後設定条件に基づく燃焼制御を行なう。

次に、図３、図４を参照して補正プログラムを用いたボイラシステム１の作用について説明する。
図３は、横軸を経過時間ｔ、縦軸を圧力Ｐとした場合のスチームヘッダ６内の蒸気圧力Ｐ（ｔ）の一例を示す図であり、左縦軸の数値は変更前設定条件における制御圧力帯に対応する仮想ボイラの基数を示しており、右縦軸の数値は変更後設定条件における制御圧力帯に対応する仮想ボイラの基数を示している。なお、便宜のため、制御圧力帯に係るデファレンシャルを考慮しておらず、左右それぞれの縦軸に表示した基数の仮想ボイラが燃焼するものとする。

図４は、図３に対応してボイラ群２を制御プログラムにより燃焼制御する場合の各ボイラの燃焼状態を示す概略図であり、横軸は各ボイラ２１、・・・、２８を、縦軸に示したＬ、Ｈはそれぞれ低燃焼状態、高燃焼状態に係る燃焼位置を、網かけは各燃焼位置が燃焼中であることを示している。また、図４の（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）、（Ｄ）は、図３における横軸の（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）、（Ｄ）に対応している。
また、便宜のため、図４に示す各ボイラの低燃焼状態の燃焼量と、低燃焼状態から高燃焼状態に移行したときに増加する燃焼量とは等しいものとする。すなわち、それぞれの燃焼位置に対応する仮想ボイラの燃焼量は等しいものとして説明する。

この明細書において、仮想ボイラとは、ボイラ群又は１台のボイラにおける一の燃焼位置の燃焼量から一つ下の燃焼位置の燃焼量を引いた燃焼量を発生する２位置ボイラ（燃焼停止状態と一の燃焼状態から構成されたＯＮ−ＯＦＦ制御により１段階の燃焼量を発生可能とされるボイラ）に相当する。
例えば、仮想ボイラにより、燃焼停止状態、低燃焼状態、高燃焼状態で制御される３位置ボイラを表すと、低燃焼状態の燃焼量を発生させる第１の仮想ボイラと、低燃焼状態から高燃焼状態に移行する際に増加する燃焼量（＝高燃焼状態の燃焼量−低燃焼状態の燃焼量）を発生させる第２の仮想ボイラとから構成されることとなり、第１の仮想ボイラを燃焼させると低燃焼状態の燃焼量が発生し、第２の仮想ボイラを燃焼させると第１の仮想ボイラと第２の仮想ボイラの燃焼量とを合計した上記３位置ボイラの高燃焼状態の燃焼量が発生することとなる。

１）図３の（Ａ）で示す範囲は、設定装置１５による設定が変更前の状態を示しており、圧力Ｐ（ｔ）は、図３（Ａ１）で示す仮想ボイラ１５基相当の制御圧力帯から（Ａ２）で示す仮想ボイラ１４基相当の制御圧力帯となり、その後、（Ａ３）で示す仮想ボイラ１５基相当の制御圧力帯へと変化し、時間ｔ０における制御圧力帯は仮想ボイラ１５基相当であるものとしている。
図４（Ａ）は、図３の時間ｔ０における燃焼状態を示しており、仮想ボイラ１５基相当が燃焼制御されていて、例えば、第１ボイラ２１から第７ボイラ２７が高燃焼状態とされ第８ボイラ２８が低燃焼状態である。
２）次に、図３で示すように時間ｔ０にて、設定装置１５が操作されて設定条件が、変更後設定条件における圧力Ｐ（ｔ）の制御圧力帯が低燃焼状態のボイラ１台（仮想ボイラ１基相当）に変更されるとしている。

〔１回目の補正〕
３）この場合、変更前必要燃焼量ＳＡと変更後必要燃焼量ＳＢとを比較（Ｓ３）すると、変更前必要燃焼量（仮想ボイラ１５基相当）ＳＡ＞変更後必要燃焼量（仮想ボイラ１基相当）ＳＢであるため、変更前必要燃焼量（仮想ボイラ１５基相当）とＫ（＝（1／２））との積を算出して１回目補正に係る変数Ｘを得る（Ｓ６）。この場合の変数Ｘは仮想ボイラ７．５基相当である。
４）変数Ｘ（＝仮想ボイラ７．５基相当）を変更後必要燃焼量ＳＢ（＝仮想ボイラ１基相当）と比較（Ｓ７）すると変数Ｘ＞変更後必要燃焼量ＳＢを満足し、（Ｓ８）で判定する補正回数ｉ（＝１）は補正に係る設定回数Ｎ（＝６）未満であるので、例えば、補正燃焼量Ｙを仮想ボイラ７．５基を四捨五入した仮想ボイラ８基として補正信号を出力（Ｓ１０）する。
その結果、図４の（Ｂ）に示すような、仮想ボイラ８基による燃焼制御、すなわちボイラ４台を高燃焼状態にして燃焼制御が行なわれる。
５）次いで、所定の時間周期Ｔ（例えば、１０秒）が経過して時間ｔ１に到達（Ｓ１２）したら、補正燃焼量Ｙに変更前必要燃焼量ＳＡ（仮想ボイラ８基相当）を代入（Ｓ１３）して「Ｓ２」に移行する。

〔２回目の補正〕
６）新たな変更前必要燃焼量ＳＡ（＝仮想ボイラ８基相当）と変更後必要燃焼量ＳＢ（＝ｔ１において仮想ボイラ２基相当）を設定（Ｓ２）して、変更前必要燃焼量ＳＡと変更後必要燃焼量ＳＢとを比較（Ｓ３）する。
変更前必要燃焼量ＳＡ（＝仮想ボイラ８基相当）＞変更後必要燃焼量ＳＢ（＝ｔ１において仮想ボイラ２基相当）であるため、変更前必要燃焼量（仮想ボイラ８基相当）とＫ（＝（1／２））との積を算出して２回目補正に係る変数Ｘを得る（Ｓ６）。この場合の変数Ｘは仮想ボイラ４基相当である。
７）変数Ｘ（＝仮想ボイラ４基相当）を変更後必要燃焼量ＳＢ（＝仮想ボイラ２基相当）と比較（Ｓ７）すると、変数Ｘ＞変更後必要燃焼量ＳＢを満足し、（Ｓ８）で判定する補正回数ｉ（＝２）は補正に係る設定回数Ｎ（＝６）未満であるので、補正燃焼量Ｙを仮想ボイラ４基として補正信号を出力（Ｓ１０）する。
その結果、図４の（Ｃ）に示すような、仮想ボイラ４基による燃焼制御、すなわちボイラ２台を高燃焼状態にして燃焼制御が行なわれる。

〔３回目の補正〕
７）次いで、所定の時間周期Ｔ（例えば、１０秒）が経過して時間ｔ２に到達（Ｓ１２）したら新たな変更前必要燃焼量ＳＡ（＝仮想ボイラ４基相当）と変更後必要燃焼量ＳＢ（＝ｔ２において仮想ボイラ２基相当）を設定（Ｓ２）して、変更前必要燃焼量ＳＡと変更後必要燃焼量ＳＢとを比較（Ｓ３）する。
変更前必要燃焼量ＳＡ（＝仮想ボイラ４基相当）＞変更後必要燃焼量ＳＢ（＝ｔ２において仮想ボイラ２基相当）であるため、変更前必要燃焼量（仮想ボイラ４基相当）とＫ（＝（1／２））との積を算出して３回目補正に係る変数Ｘを得る（Ｓ６）。この場合の変数Ｘは仮想ボイラ２基相当である。
８）変数Ｘ（＝仮想ボイラ２基相当）を変更後必要燃焼量ＳＢ（＝仮想ボイラ２基相当）と比較（Ｓ７）すると変数Ｘ＞変更後必要燃焼量ＳＢを満足しないので、３回目の補正を実施せずに変更後必要燃焼量ＳＢ（＝仮想ボイラ２基相当）に基づいて燃焼制御に係る補正信号を出力（Ｓ４）し、図４の（Ｄ）に示すような仮想ボイラ２基、すなわちボイラ１台を高燃焼状態に燃焼制御して燃焼制御における補正を終了する。

上記実施の形態に係る制御プログラム、制御システム、ボイラシステム１によれば、制御パターンを変更することにより設定圧力が低下して、スチームヘッダ６の圧力が設定された制御圧力帯から外れて全缶停止の要件を満たす状態になった場合であっても全缶停止及び急激なスチームヘッダの圧力低下を抑制することができる。

また、制御パターンを変更することにより最大燃焼台数が減少して必要な燃焼量が１／２以下に減少した場合においても必要燃焼量を１／２ほど残すことにより急激なスチームヘッダ６の圧力の低下を抑制することができる。

また、必要燃焼量補正に際しての遅延時間及び補正回数の制限を設けることにより、スチームヘッダ６の圧力がすぐに下降しない場合にも、所定時間が経過するごとに燃焼量を削減することにより変更後の制御パターンによる制御に緩やかに移行することが可能となる。
また、補正回数にＮ＝６の制限を設けることにより変更後の制御パターンへの移行が過度に延長されることを抑制することができる。

また、ボイラ群２を構成するボイラは燃焼する台数を漸次減らすことが可能となり、変更後設定条件による燃焼制御に緩やかに移行することができ、その結果、ハンチング等の発生が抑制されて安定した燃焼制御を行なうことができる。

なお、この発明は上記実施の形態に限定されるものではなく、発明の趣旨を逸脱しない範囲において、種々の変更をすることが可能である。

例えば、上記実施の形態においては、燃焼量補正手段が、変更前必要燃焼量＞変更後必要燃焼量、である場合に、変更前必要燃焼量と係数Ｋ（＝１／２）の積を第１の燃焼量とし、かつ第１の燃焼量＞変更後必要燃焼量である場合に第１の燃焼量を前記目標燃焼量とする補正をする場合について説明したが、１／２以外（＜１）の任意の数値を係数Ｋに適用してもよく、安定した燃焼制御には、例えば、１／４から３／４の範囲の数値が好適である。
また、一定の数値Ｋに代えて、例えば、圧力Ｐ等、種々のパラメータ又はそれらを組み合わせた関数等を用いて補正を行なってもよい。

また、上記実施の形態においては、変更前必要燃焼量＞変更後必要燃焼量とされ、設定を変更した後の燃焼量が小さくなる場合について説明したが、変更後必要燃焼量が変更前必要燃焼量より大きく、例えば、変更前必要燃焼量＜変更後必要燃焼量 であり、燃焼量が急増するような場合に、燃焼制御における目標燃焼量を変更前必要燃焼量と変更後必要燃焼量の間で、漸次変更後必要燃焼量に向かって移行させるように構成してもよく、かかる場合の燃焼量補正手段の構成、係数等を、上記一実施形態に記載したプログラムの場合同様に構成することができる。

また、上記実施の形態においては、スチームヘッダ６内の圧力Ｐに基づいて燃焼量を制御する場合について説明したが、例えば、スチームヘッダ６の圧力、蒸気使用設備１８における蒸気の使用量等、制御対象をこれら以外の物理量としてもよい。

また、上記実施の形態においては、補正を６回繰り返して行なう場合について説明したが、補正回数については任意に設定可能である。
また、燃焼制御における燃焼量の補正に関しては、燃焼させるボイラの台数を減少させてもよいし、燃焼位置を低くすることにより燃焼量を減少させてもよい。

上記実施の形態においては、条件設定装置が制御部４を介してボイラ群２を制御する場合について説明したが、例えば、ボイラ群２を構成する各ボイラの設定条件を直接変更可能な構成としてもよいし、また、制御部４内に組み込まれた構成であってもよい。

また、上記実施の形態においては、ボイラシステム１を構成するボイラ群２が、８台のボイラにより構成される場合について説明したが、２台以上の任意の台数のボイラによりボイラ群２を構成してもよいし、ボイラ群２を構成する５台のボイラ２１、・・・、２８のうち一部が、例えば故障、修理等により計画停止されている場合に稼動可能な一部のボイラを対象として燃焼制御してもよい。

また、上記実施の形態においては、ボイラ群２において必要とされる不足燃焼量をデータベース４Ｄに対応づけて算出する場合について説明したが、燃焼量を演算により算出する構成としてもよい。

また、上記実施の形態においては、ボイラ群２を構成しているボイラの燃焼位置等が同一である場合について説明したが、ボイラ群２を構成するボイラの一部又は全部の最大燃焼量、各燃焼位置における燃焼量を異なる設定としてもよい。

また、燃焼開始及び燃焼位置を高くする場合の優先順位が第１ボイラ２１、・・・、第８ボイラ２８の順である場合について説明したが、かかる優先順位は任意に設定してもよいし、例えば、予め設定された優先順位を任意に変更可能な構成としてもよい。

また、上記実施の形態においては、ボイラが蒸気圧力に基づいて燃焼量を制御する蒸気ボイラである場合について説明したが、例えば、温水ボイラを対象としてもよい。

また、制御プログラムを格納するための記憶媒体として、ＲＯＭを用いる場合について説明したが、ＲＯＭ以外にも、例えば、EP−ROM、 ハードディスク、フレキシブルディスク、光ディスク、光磁気ディスク、ＣＤ−ＲＯＭ、ＣＤ−Ｒ、磁気テープ、不揮発性のメモリカードなどを用いることができる。また、演算部が読出したプログラムを実行することにより上記実施形態の作用が実現されるだけでなく、そのプログラムの指示に基づき、演算部で稼働しているＯＳ（オペレーティングシステム）などが実際の処理の一部または全部を行い、その処理によって上記実施形態の作用が実現される場合も含まれる。さらに、記憶媒体から読出されたプログラムが、演算部に挿入された機能拡張ボードや演算部に接続された機能拡張ユニットに備わるメモリに書込まれた後、そのプログラムの指示に基づき、その機能拡張ボードや機能拡張ユニットに備わるＣＰＵなどが実際の処理の一部または全部を行い、その処理によって前述した実施形態の作用が実現される場合も含まれることはいうまでもない。

この発明によれば、設定条件が変更されて、制御対象となる物理量の設定条件変更後の現実の値が設定条件変更後の設定範囲を外れても安定した燃焼制御を行なうことができるので産業上利用可のである。

１ ボイラシステム
２ ボイラ群
４ 制御部（制御システム）
２１、２２、２３、２４、２５、２６、２７、２８ ボイラ

Claims (6)

1. 複数のボイラから構成され設定条件を変更可能とされたボイラシステムを対象として、
   要求負荷に基づいて燃焼量を制御する制御プログラムであって、
   前記燃焼量を補正する燃焼量補正手段を備え、
   前記燃焼量補正手段は、
   前記設定条件を変更した場合に、
   前記設定条件を変更する前の設定条件における変更前必要燃焼量と、前記設定条件を変更した後の設定条件における変更後必要燃焼量との間に所定以上の差異がある場合は、
   燃焼制御における目標燃焼量を、前記変更前必要燃焼量と前記変更後必要燃焼量の間で、漸次前記変更後必要燃焼量に向かって移行させるように構成されていることを特徴とする制御プログラム。
2. 請求項１に記載の制御プログラムであって、
   前記燃焼量補正手段は、
   前記設定条件を変更する前の設定条件における変更前必要燃焼量と、前記設定条件を変更した後の設定条件における変更後必要燃焼量とを比較して、
   変更前必要燃焼量＞変更後必要燃焼量
   である場合に、
   燃焼制御における目標燃焼量を前記変更前必要燃焼量よりも小さく前記変更後必要燃焼量よりも大きく設定して燃焼制御することを特徴とする制御プログラム。
3. 請求項２に記載の制御プログラムであって、
   前記燃焼量補正手段は、
   前記変更前必要燃焼量と係数Ｋ（＜１）の積を第１の燃焼量とし、
   前記第１の燃焼量と、前記変更後必要燃焼量とを比較して、
   第１の燃焼量＞変更後必要燃焼量
   である場合に、
   前記第１の燃焼量を前記目標燃焼量とする補正をすることを特徴とする制御プログラム。
4. 請求項３に記載の制御プログラムであって、
   前記燃焼量補正手段は、
   前記第１の燃焼量と、前記変更後必要燃焼量とを比較して、
   第１の燃焼量＞変更後必要燃焼量
   である場合に、
   前記第１の燃焼量に係数Ｋをかける補正を繰り返すように構成されていることを特徴とする制御プログラム。
5. 請求項１から請求項４のいずれか１項に記載の制御プログラムを備えることを特徴とする制御システム。
6. 請求項５に記載の制御システムを備えることを特徴とするボイラシステム。

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