JP5534089B1 - ボイラシステム - Google Patents
ボイラシステム Download PDFInfo
- Publication number
- JP5534089B1 JP5534089B1 JP2013141879A JP2013141879A JP5534089B1 JP 5534089 B1 JP5534089 B1 JP 5534089B1 JP 2013141879 A JP2013141879 A JP 2013141879A JP 2013141879 A JP2013141879 A JP 2013141879A JP 5534089 B1 JP5534089 B1 JP 5534089B1
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- boiler
- load factor
- eco
- operation zone
- steam amount
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 claims abstract description 133
- 230000009467 reduction Effects 0.000 claims abstract description 110
- 230000007423 decrease Effects 0.000 claims abstract description 45
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 claims description 15
- 230000008020 evaporation Effects 0.000 abstract 4
- 238000001704 evaporation Methods 0.000 abstract 4
- 238000000034 method Methods 0.000 description 49
- 230000008569 process Effects 0.000 description 39
- 230000008859 change Effects 0.000 description 11
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 3
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 230000006870 function Effects 0.000 description 2
- 230000001174 ascending effect Effects 0.000 description 1
- 239000000446 fuel Substances 0.000 description 1
- 230000006872 improvement Effects 0.000 description 1
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 1
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 description 1
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F22—STEAM GENERATION
- F22B—METHODS OF STEAM GENERATION; STEAM BOILERS
- F22B35/00—Control systems for steam boilers
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Thermal Sciences (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Control Of Steam Boilers And Waste-Gas Boilers (AREA)
Abstract
【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、複数のボイラ20には、それぞれ、所定の負荷率の範囲に対応して複数の運転ゾーンが個別に設定されており、制御部4は、必要蒸発量が出力蒸発量よりも大きい場合に複数の運転ゾーンのうち最も低い負荷率の範囲に対応する運転ゾーンに位置するボイラを選択する第1増加選択部451と、必要蒸発量が出力蒸発量よりも小さい場合に複数の運転ゾーンのうち最も高い負荷率の範囲に対応する運転ゾーンに位置するボイラを選択する第1減少選択部461と、選択されたボイラの蒸気量を単位蒸気量分増加又は減少させる出力制御部48と、を備える。
【選択図】図1
Description
例えば、特許文献1には、ボイラを、台数増加負荷ゾーン、最適運転負荷ゾーン及び台数減少負荷ゾーンの3つの負荷ゾーンに区分し、ボイラが台数増加負荷ゾーンで燃焼している場合に燃焼させるボイラの台数を増加させ、ボイラが台数減少負荷ゾーンで燃焼している場合に燃焼させるボイラの台数を減少させる比例制御ボイラの制御方法が提案されている。そして、この特許文献1で提案された比例制御ボイラの制御方法では、燃焼させるボイラの台数の増減を行った後には、燃焼している全てのボイラを均等な負荷率で運転させている。
特許文献1で提案されている手法により燃焼しているボイラを均等な負荷率で運転させると、各ボイラへの燃焼指示は40%となる。このとき、燃焼させる4台のボイラを、2tボイラ3台と5tボイラ1台とした場合の出力蒸気量は4.4t(=2t×0.4×3台+5t×0.4×1台)となる一方で、2tボイラ2台と5tボイラ2台とした場合の出力蒸気量は5.6t(=2t×0.4×2台+5t×0.4×2台)となり、4台のボイラの選択パターンによって、160%に相当する出力蒸気量が異なることになる。
また、各ボイラに対する同じ1%の燃焼指示も、2tボイラだと20kg/h、5tボイラだと50kg/hのように容量に応じて異なるため、燃焼指示を増減させるボイラによって実際の出力蒸気量の変化量が異なることになる。
そのため、特許文献1で提案されている手法を容量の異なるボイラが混在するボイラ群に適用した場合には、制御が安定しない可能性がある。
特許文献1で提案されている手法では燃焼しているボイラを均等な負荷率で運転させるため、このようなボイラ群について適用した場合、1台のボイラは高効率で運転することができるものの、他のボイラは高効率で運転することができない。
そのため、特許文献1で提案されている手法を効率特性の異なるボイラが混在するボイラ群に適用した場合には、全てのボイラを高効率で運転することが困難になり、システム効率向上を期待することができない。
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。
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。
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。
比例制御ボイラとは、少なくとも、ボイラの燃焼を維持可能な最小燃焼状態S1からボイラを安全に燃焼可能な最大燃焼状態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。
より具体的には、図2に示すように、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、蒸気量を変動可能となっている。
一例として、本実施形態では、1号機ボイラの単位蒸気量を100kg/h(最大蒸気量の5%)とし、2号機ボイラの単位蒸気量を250kg/h(最大蒸気量の10%)とし、3号機ボイラの単位蒸気量を150kg/h(最大蒸気量の5%)とし、4号機ボイラの単位蒸気量を200kg/h(最大蒸気量の5%)とし、5号機ボイラの単位蒸気量を120kg/h(最大蒸気量の2%)としている。
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。
第1エコ運転ゾーンZ1は、ボイラ効率(ボイラ20の熱効率)が第1閾値(例えば、98%)よりも高くなる負荷率の範囲であり、ボイラ20を燃焼させる上で、最も好ましい負荷率の範囲である。
なお、本実施形態では、1号機ボイラから5号機ボイラの全てについて効率特性を異ならせているが、これに限られず、効率特性の異なるボイラ20が1又は複数混在することとしてもよい。また、以下において詳細に説明するボイラ制御方法は、効率特性の異なるボイラ20が混在する場合に好適であることはもちろんのこと、複数のボイラ20の効率特性が全て同じである場合であっても好適に適用可能である。
なお、本実施形態では、負荷率を増加させる場合には、優先順位の高い順にボイラ20を選択することとし、負荷率を減少させる場合には、優先順位の低い順にボイラ20を選択することとしている。
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。
台数制御装置3は、蒸気圧センサ7からの蒸気圧信号に基づいて、要求負荷に応じたボイラ群2の必要燃焼量、及び必要燃焼量に対応する各ボイラ20の燃焼状態を算出し、各ボイラ20(ローカル制御部22)に台数制御信号を送信する。この台数制御装置3は、図1に示すように、記憶部5と、制御部4と、を備える。
出力蒸気量算出部42は、ローカル制御部22から送信される各ボイラ20の燃焼状態に基いて、ボイラ群2により出力される蒸気量である出力蒸気量を算出する。
大小判定部44は、必要蒸気量と出力蒸気量との大小を判定する。
また、第2増加選択部452は、第1増加選択部451により複数のボイラ20が選択された場合(最も低い負荷率の範囲に対応する運転ゾーンに位置するボイラ20が複数存在する場合)に、運転ゾーンの中における負荷率が最も低いボイラ20を、蒸気量を増加させるボイラとして選択する。
また、増加優先順位選択部453は、第2増加選択部452により複数のボイラ20が選択された場合(最も低い負荷率の範囲に対応する運転ゾーンに位置し、かつ、当該運転ゾーンの中における負荷率が最も低いボイラ20が複数存在する場合)に、これら複数のボイラ20の中から最も優先順位の高いボイラ20を、蒸気量を増加させるボイラとして選択する。なお、増加優先順位選択部453は、第1増加選択部451により複数のボイラ20が選択された場合に、これら複数のボイラ20の中から最も優先順位の高いボイラ20を、蒸気量を増加させるボイラとして選択することとしてもよい。すなわち、第1増加選択部451により複数のボイラ20が選択された場合に、第2増加選択部452を介することなく、増加優先順位選択部453が優先順位に基づいて蒸気量を増加させるボイラを選択することとしてもよい。
また、第2減少選択部462は、第1減少選択部461により複数のボイラ20が選択された場合(最も高い負荷率の範囲に対応する運転ゾーンに位置するボイラ20が複数存在する場合)に、運転ゾーンの中における負荷率が最も高いボイラ20を、蒸気量を減少させるボイラとして選択する。
また、減少優先順位選択部463は、第2減少選択部462により複数のボイラ20が選択された場合(最も高い負荷率の範囲に対応する運転ゾーンに位置し、かつ、当該運転ゾーンの中における負荷率が最も高いボイラ20が複数存在する場合)に、これら複数のボイラ20の中から最も優先順位の低いボイラ20を、蒸気量を減少させるボイラとして選択する。なお、減少優先順位選択部463は、第1減少選択部461により複数のボイラ20が選択された場合に、これら複数のボイラ20の中から最も優先順位の低いボイラ20を、蒸気量を減少させるボイラとして選択することとしてもよい。すなわち、第1減少選択部461により複数のボイラ20が選択された場合に、第2減少選択部462を介することなく、減少優先順位選択部463が優先順位に基づいて蒸気量を減少させるボイラを選択することとしてもよい。
出力制御部48は、偏差量判定部47により偏差量が単位蒸気量U以上であると判定された場合に、燃焼増加ボイラ選択部45又は燃焼減少ボイラ選択部46により選択されたボイラ20の蒸気量を変動させる。具体的には、出力制御部48は、必要蒸気量が出力蒸気量よりも大きい場合、燃焼増加ボイラ選択部45により選択されたボイラ20の蒸気量を単位蒸気量U分増加させ、また、必要蒸気量が出力蒸気量よりも小さい場合、燃焼減少ボイラ選択部46により選択されたボイラ20の蒸気量を単位蒸気量U分減少させる。
まず、運転ゾーンに基づきボイラ20の蒸気量を変更させる動作、すなわち第1増加選択部451又は第1減少選択部461により蒸気量を増加又は減少させるボイラ20を選択する動作を、図5〜図8を参照して説明する。
図5に示すように、現在(基準時)において、1号機ボイラ、2号機ボイラ及び3号機ボイラが第1エコ運転ゾーンZ1に対応する範囲の負荷率で運転しており、4号機ボイラが上側第2エコ運転ゾーンZ21に対応する範囲の負荷率で運転しており、5号機ボイラが下側第2エコ運転ゾーンZ22に対応する範囲の負荷率で運転している。このとき、出力蒸気量が10100kg/hである状態において、必要蒸気量が10300kg/hに増加した場合(図6参照)、必要蒸気量が9700kg/hに減少した場合(図7,図8参照)について考える。
すると、燃焼増加ボイラ選択部45の第1増加選択部451は、1号機ボイラから5号機ボイラのうち最も低い負荷率の範囲に対応する運転ゾーン(最も下側の運転ゾーン)に位置するボイラ20を、蒸気量を増加させるボイラとして選択する。図5では、5号機ボイラの下側第2エコ運転ゾーンZ22が最も下側の運転ゾーンであるため、第1増加選択部451は、5号機ボイラを蒸気量を増加させるボイラとして選択する。
すると、燃焼減少ボイラ選択部46の第1減少選択部461は、1号機ボイラから5号機ボイラのうち最も高い負荷率の範囲に対応する運転ゾーン(最も上側の運転ゾーン)に位置するボイラ20を、蒸気量を減少させるボイラとして選択する。図5では、4号機ボイラの上側第2エコ運転ゾーンZ21が最も上側の運転ゾーンであるため、第1減少選択部461は、4号機ボイラを蒸気量を減少させるボイラとして選択する。
これにより、蒸気量減少後のボイラ群2の出力蒸気量(9900kg/h)が必要蒸気量(9900kg/h)と一致することになるため(偏差量=0)、必要蒸気量の減少時の動作が終了する。
続いて、運転ゾーンに基づき蒸気量を変更させるボイラ20が複数存在する場合の動作、すなわち第2増加選択部452又は第2減少選択部462により蒸気量を増加又は減少させるボイラ20を選択する動作を、図9〜図13を参照して説明する。なお、以下では、パターン1と同様の動作については、説明を簡略化又は省略する。
このとき、2号機ボイラの蒸気量が1000kg/hから1250kg/hに増加したため、2号機ボイラの下側第2エコ運転ゾーンZ22の中における負荷率も50%から100%に増加している。なお、下側第2エコ運転ゾーンZ22の中における負荷率100%は、第1エコ運転ゾーンZ1の中における負荷率0%と同義であるが、説明を容易にするため、2号機ボイラは下側第2エコ運転ゾーンZ22に位置しているものとする(以下同様に、運転ゾーンの境界については説明が容易となる運転ゾーンを採用するものとする)。
第1増加選択部451により複数のボイラ20が選択されたため、第2増加選択部452は、2号機ボイラ及び5号機ボイラのうち、下側第2エコ運転ゾーンZ22の中における負荷率が最も低いボイラ20を、蒸気量を増加させるボイラとして選択する。ここで、図10では、2号機ボイラの蒸気量が増加された結果、5号機ボイラのほうが下側第2エコ運転ゾーンZ22の中における負荷率が低くなっているため、第2増加選択部452は、5号機ボイラを蒸気量を増加させるボイラとして選択する。
その後、必要蒸気量と蒸気量増加後のボイラ群2の出力蒸気量の偏差量(30kg/h)から蒸気量を増加させるボイラとして再度5号機ボイラが選択されることになるが、単位蒸気量Uが偏差量よりも大きいため、蒸気を増加すべきでないと判定され、必要蒸気量増加時の動作が終了する。
このとき、3号機ボイラの蒸気量が1800kg/hから1650kg/hに減少したため、3号機ボイラの上側第2エコ運転ゾーンZ21における負荷率も100%から50%に減少している。
第1減少選択部461により複数のボイラ20が選択されたため、第2減少選択部462は、3号機ボイラ及び4号機ボイラのうち、上側第2エコ運転ゾーンZ21の中における負荷率が最も高いボイラ20を、蒸気量を減少させるボイラとして選択する。ここで、図12では、3号機ボイラの蒸気量が減少された結果、上側第2エコ運転ゾーンZ21の中における負荷率が、3号機ボイラ及び4号機ボイラで同一(50%)となっている。その結果、第2減少選択部462は、3号機ボイラ及び4号機ボイラを選択することになる。
その後、必要蒸気量と蒸気量減少後のボイラ群2の出力蒸気量の偏差量(50kg/h)から蒸気量を減少させるボイラとして再度3号機ボイラが選択されることになるが、単位蒸気量Uが偏差量よりも大きいため、蒸気を減少すべきでないと判定され、必要蒸気量減少時の動作が終了する。
続いて、運転ゾーンに基づき蒸気量を変更させるボイラ20が複数存在する場合の動作の別パターン、すなわち増加優先順位選択部453又は減少優先順位選択部463により蒸気量を増加又は減少させるボイラ20を選択する動作を、図9、図14、図15を参照して説明する。なお、以下では、パターン1,2と同様の動作については、説明を簡略化又は省略する。
第1増加選択部451により複数のボイラ20(2号機ボイラ及び5号機ボイラ)が選択されたため、燃焼増加ボイラ選択部45の増加優先順位選択部453は、2号機ボイラ及び5号機ボイラのうち、最も優先順位の高いボイラ20を選択する。図9では、2号機ボイラの優先順位は5位であり、5号機ボイラの優先順位は2位であるため、増加優先順位選択部453は、5号機ボイラを蒸気量を増加させるボイラとして選択する。
なお、5号機ボイラの蒸気量が増加すると、蒸気量増加後のボイラ群2の出力蒸気量に基づき算出された偏差量に応じて、蒸気量を増加するボイラを再び選択することになるが、繰り返しになるため説明は省略する。
第1減少選択部461により複数のボイラ20(3号機ボイラ及び4号機ボイラ)が選択されたため、燃焼減少ボイラ選択部46の減少優先順位選択部463は、3号機ボイラ及び4号機ボイラのうち、最も優先順位の低いボイラ20を選択する。図9では、3号機ボイラの優先順位は3位であり、4号機ボイラの優先順位は4位であるため、減少優先順位選択部463は、4号機ボイラを蒸気量を減少させるボイラとして選択する。
なお、4号機ボイラの蒸気量が減少すると、蒸気量減少後のボイラ群2の出力蒸気量に基づき算出された偏差量に応じて、蒸気量を減少するボイラを再び選択することになるが、繰り返しになるため説明は省略する。
続いて、ステップST6において、制御部4は、各ボイラ20へ燃焼指示を出力し、各ボイラ20から出力される蒸気量を制御する。すなわち、出力制御部48は、ステップST5において選択されたボイラ20の蒸気量を単位蒸気量Uに基づき変動させる。
ステップST6の処理が終わると、制御部4は、ステップST3の処理に戻り、ステップST3〜ステップST6の処理を繰り返す。
初めに、ステップST51において、制御部4は、蒸気量を増加する必要があるか、蒸気量を減少する必要があるかを判定する。この判定は、大小判定部44が判定した必要蒸気量と出力蒸気量との大小に基づいて行われる。すなわち、必要蒸気量の方が大きい場合には、蒸気量を増加する必要があると判定され、出力蒸気量の方が大きい場合には、蒸気量を減少する必要があると判定される。
ステップST54の処理が終わると、制御部4は、ステップST52の処理に戻り、ステップST53において偏差量が単位蒸気量U以上でないと判定されるまで、ステップST52〜ステップST54の処理を繰り返す。なお、ステップST53において偏差量が単位蒸気量U以上でないと判定されると、制御部4は、変動ボイラ選択処理を終了し、図16のステップST6の処理に移る。すなわち、ステップST6では、繰り返し行われたステップST52〜ステップST54(後述のステップST55〜ステップST57も同様)の処理に伴い選択された回数分だけ単位蒸気量Uに基づく蒸気量の変動が行われる。一般に、燃焼指示を受けてから実際にボイラ20から出力される蒸気量が変化するまでにはタイムラグがあるため、このような処理の流れによりこのタイムラグを考慮することなく蒸気量を変動するボイラ20を選択することができる。
ステップST57の処理が終わると、制御部4は、ステップST55の処理に戻り、ステップST56において偏差量が単位蒸気量U以上でないと判定されるまで、ステップST55〜ステップST57の処理を繰り返す。
また、ボイラシステム1では、複数のボイラ20のそれぞれに単位蒸気量Uを設定し、制御部4は、選択したボイラ20の蒸気量を単位蒸気量U分変動させることとした。これにより、必要蒸気量が変動した場合のボイラ20の蒸気量の変動を単位蒸気量U毎に行うことができるため、複数のボイラ20の負荷率を平準化でき、ボイラシステム1の圧力安定性を向上させることができる。
そして、燃焼増加ボイラ選択部45は、未選択増加ボイラがなくなった後に、大小判定部44により必要蒸気量が蒸気量増加後の出力蒸気量よりも大きいと判定された場合に、順序記憶部51に記憶された順序で蒸気量を増加させるボイラを選択する。
また、燃焼減少ボイラ選択部46は、未選択減少ボイラがなくなった後に、大小判定部44により必要蒸気量が蒸気量減少後の出力蒸気量よりも小さいと判定された場合に、順序記憶部51に記憶された順序で蒸気量を減少させるボイラを選択する。
未選択増加ボイラ選択部454の処理を第1増加選択部451の処理の前に行う構成によれば、最も下側にある運転ゾーンに対応する範囲で運転するボイラ20のみが順次蒸気量を増加させるボイラとして選択されることになり、第1増加選択部451の処理を未選択増加ボイラ選択部454の処理の前に行う構成によれば、運転ゾーンに関わらず全て(5台)のボイラ20が順次蒸気量を増加させるボイラとして選択されることになる。
未選択増加ボイラ選択部454、第1増加選択部451の順に処理を行った場合、未選択増加ボイラ選択部454は、1号機ボイラから5号機ボイラの中から未選択増加ボイラを選択することになり、1号機ボイラから3号機ボイラが未選択増加ボイラとして選択され、結果として、1号機ボイラから3号機ボイラのいずれかが蒸気量を増加させるボイラとして選択されることになる。
他方、第1増加選択部451、未選択増加ボイラ選択部454の順に処理を行った場合、第1増加選択部451は、運転ゾーンに基づくボイラ20の選択により、4号機ボイラ及び5号機ボイラを選択する。このとき、4号機ボイラ及び5号機ボイラは、選択増加ボイラであるため、未選択増加ボイラが既になく、燃焼増加ボイラ選択部45は、順序記憶部51に記憶された順序で蒸気量を増加させるボイラを選択することになる。その結果、4号機ボイラ及び5号機ボイラのいずれかが蒸気量を増加させるボイラとして選択されることになる。
まず、未選択増加ボイラ選択部454、第1増加選択部451の順に処理を行う場合の動作を、図19〜図23を参照して説明する。
図19に示すように、現在(基準時)において、1号機ボイラから5号機ボイラの全てが未選択増加ボイラであり、1号機ボイラ、2号機ボイラ及び3号機ボイラが第1エコ運転ゾーンZ1に対応する範囲の負荷率で運転しており、4号機ボイラ及び5号機ボイラが下側第2エコ運転ゾーンZ22に対応する範囲の負荷率で運転している。このとき、出力蒸気量が7300kg/hである状態において、必要蒸気量が7500kg/hに増加した場合について考える。
また、制御部4は、記憶部5の順序記憶部51に5号機ボイラが最初に選択されたことを示す順序を記憶する。
図20では、4号機ボイラが、下側第2エコ運転ゾーンZ22に対応する範囲の負荷率で運転しているため、4号機ボイラが蒸気量を増加させるボイラとして選択されることになる。
また、制御部4は、記憶部5の順序記憶部51に4号機ボイラが2番目に選択されたことを示す順序を記憶する。
図21では、1号機ボイラ、2号機ボイラ、3号機ボイラのいずれも第1エコ運転ゾーンZ1で運転しており、運転ゾーンの中における負荷率も1号機ボイラ及び2号機ボイラが最も低いため、燃焼増加ボイラ選択部45は、最も優先順位の高い1号機ボイラを蒸気量を増加させるボイラとして選択する。
また、制御部4は、記憶部5の順序記憶部51に1号機ボイラが3番目に選択されたことを示す順序を記憶する。
そして、更に必要蒸気量が増加し、蒸気量を増加するボイラを選択する必要がある場合には、燃焼増加ボイラ選択部45は、順序記憶部51に記憶された順序に従い、蒸気量を増加させるボイラを選択する。本動作例では、5号機ボイラ、4号機ボイラ、1号機ボイラ、2号機ボイラ、3号機ボイラの順に選択されることになる。
続いて、第1増加選択部451、未選択増加ボイラ選択部454の順に処理を行う場合の動作を、図19〜図21、図24、図25を参照して説明する。
蒸気量を増加する必要がある場合、ステップST502において、制御部4は、未選択増加ボイラの中から蒸気量増加候補ボイラを選択する。蒸気量増加候補ボイラの選択については、上述した通りであり、燃焼増加ボイラ選択部45は、運転ゾーン、運転ゾーンの中における負荷率、優先順位、選択増加ボイラとなった順序に基づいて蒸気量を増加する候補となるボイラ20を選択する。
続いて、ステップST511において、制御部4は、ステップST508で選択されたボイラ20を選択減少ボイラとし、選択減少ボイラとなった順序を順序記憶部51に記憶する。続いて、ステップST512において、制御部4は、未選択減少ボイラが存在するか否かを判定する。このとき、未選択減少ボイラが存在する場合には、制御部4は、ステップST508の処理に戻る。他方、未選択減少ボイラが存在しない場合には、制御部4は、選択減少ボイラを未選択減少ボイラにリセットし、ステップST508の処理に戻る。
Claims (16)
- 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、
複数の前記ボイラには、変動可能な蒸気量の単位である単位蒸気量が設定されると共に、
前記複数のボイラには、それぞれ、所定の負荷率の範囲に対応して複数の運転ゾーンが個別に設定されており、
前記制御部は、
前記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必要蒸気量算出部と、
前記ボイラ群により出力される蒸気量である出力蒸気量を算出する出力蒸気量算出部と、
前記必要蒸気量と前記出力蒸気量との偏差量を算出する偏差算出部と、
前記必要蒸気量と前記出力蒸気量との大小を判定する大小判定部と、
前記大小判定部により前記必要蒸気量が前記出力蒸気量よりも大きいと判定された場合に、蒸気量を増加させるボイラを選択する燃焼増加ボイラ選択部と、
前記大小判定部により前記必要蒸気量が前記出力蒸気量よりも小さいと判定された場合に、蒸気量を減少させるボイラを選択する燃焼減少ボイラ選択部と、
前記偏差算出部により算出された前記偏差量が前記燃焼増加ボイラ選択部又は前記燃焼減少ボイラ選択部により選択されたボイラの単位蒸気量以上であるかを判定する偏差量判定部と、
前記偏差量判定部により前記偏差量が前記単位蒸気量以上であると判定された場合に、前記燃焼増加ボイラ選択部により選択されたボイラの蒸気量を前記単位蒸気量分増加させ、又は前記燃焼減少ボイラ選択部により選択されたボイラの蒸気量を前記単位蒸気量分減少させる出力制御部と、を備え、
前記燃焼増加ボイラ選択部は、
前記複数のボイラから、前記複数の運転ゾーンのうち最も低い負荷率の範囲に対応する運転ゾーンに位置するボイラを選択する第1増加選択部と、を備え、
前記燃焼減少ボイラ選択部は、
前記複数のボイラから、前記複数の運転ゾーンのうち最も高い負荷率の範囲に対応する運転ゾーンに位置するボイラを選択する第1減少選択部と、を備えるボイラシステム。 - 前記燃焼増加ボイラ選択部は、
前記第1増加選択部により複数のボイラが選択された場合に、該第1増加選択部により選択された複数のボイラから、前記運転ゾーンの中における負荷率が最も低いボイラを選択する第2増加選択部を更に備え、
前記燃焼減少ボイラ選択部は、
前記第1減少選択部により複数のボイラが選択された場合に、該第1減少選択部により選択された複数のボイラから、前記運転ゾーンの中における負荷率が最も高いボイラを選択する第2減少選択部を更に備える請求項1に記載のボイラシステム。 - 前記燃焼増加ボイラ選択部は、
前記第2増加選択部により複数のボイラが選択された場合に、該第2増加選択部により選択された複数のボイラから、最も優先順位の高いボイラを選択する増加優先順位選択部を更に備え、
前記燃焼減少ボイラ選択部は、
前記第2減少選択部により複数のボイラが選択された場合に、該第2減少選択部により選択された複数のボイラから、最も優先順位の低いボイラを選択する減少優先順位選択部を更に備える請求項2に記載のボイラシステム。 - 前記燃焼増加ボイラ選択部は、
前記第1増加選択部により複数のボイラが選択された場合に、該第1増加選択部により選択された複数のボイラから、最も優先順位の高いボイラを選択する増加優先順位選択部を更に備え、
前記燃焼減少ボイラ選択部は、
前記第1減少選択部により複数のボイラが選択された場合に、該第1減少選択部により選択された複数のボイラから、最も優先順位の低いボイラを選択する減少優先順位選択部を更に備える請求項1に記載のボイラシステム。 - 前記燃焼増加ボイラ選択部は、
前記大小判定部により前記必要蒸気量が蒸気量増加後の前記出力蒸気量よりも大きいと判定された場合に、前記複数のボイラから蒸気量を増加させるボイラに選択されていないボイラを選択する未選択増加ボイラ選択部を更に備え、
前記第1増加選択部は、前記未選択増加ボイラ選択部により選択されたボイラのうち、最も低い負荷率の範囲に対応する運転ゾーンに位置するボイラを選択し、
前記燃焼減少ボイラ選択部は、
前記大小判定部により前記必要蒸気量が蒸気量減少後の前記出力蒸気量よりも小さいと判定された場合に、前記複数のボイラから蒸気量を減少させるボイラに選択されていないボイラを選択する未選択減少ボイラ選択部を更に備え、
前記第1減少選択部は、前記未選択減少ボイラ選択部により選択されたボイラのうち、最も高い負荷率の範囲に対応する運転ゾーンに位置するボイラを選択する請求項1〜4のいずれかに記載のボイラシステム。 - 蒸気量を増加させるボイラに選択されたボイラの順序、及び蒸気量を減少させるボイラに選択されたボイラの順序を記憶する順序記憶部を更に備え、
前記未選択増加ボイラ選択部により選択されるボイラがなくなった場合、前記燃焼増加ボイラ選択部は、前記順序記憶部に記憶された順序で蒸気量を増加させるボイラを選択し、
前記未選択減少ボイラ選択部により選択されるボイラがなくなった場合、前記燃焼減少ボイラ選択部は、前記順序記憶部に記憶された順序で蒸気量を減少させるボイラを選択する請求項5に記載のボイラシステム。 - 前記複数の運転ゾーンは、所定の範囲のボイラ効率で燃焼する場合における負荷率の範囲に対応して設定される請求項1〜6のいずれかに記載のボイラシステム。
- 前記複数の運転ゾーンは、
ボイラ効率が第1閾値よりも高くなる負荷率の範囲である第1エコ運転ゾーンと、
ボイラ効率が前記第1閾値と該第1閾値よりも低い第2閾値との間となる負荷率の範囲である第2エコ運転ゾーンと、
ボイラ効率が前記第2閾値よりも低くなる負荷率の範囲である通常運転ゾーンと、を備え、
前記第2エコ運転ゾーンは、前記第1エコ運転ゾーンよりも負荷率の高い範囲に位置する上側第2エコ運転ゾーンと、前記第1エコ運転ゾーンよりも負荷率の低い範囲に位置する下側第2エコ運転ゾーンと、を備え、
前記通常運転ゾーンは、前記上側第2エコ運転ゾーンよりも負荷率の高い範囲に位置する上側通常運転ゾーンと、前記下側第2エコ運転ゾーンよりも負荷率の低い範囲に位置する下側通常運転ゾーンと、を備える請求項7に記載のボイラシステム。 - 前記複数の運転ゾーンは、
ボイラ効率が第1閾値よりも高くなる負荷率の範囲である第1エコ運転ゾーンと、
ボイラ効率が前記第1閾値と該第1閾値よりも低い第2閾値との間となる負荷率の範囲である第2エコ運転ゾーンと、
ボイラ効率が前記第2閾値よりも低くなる負荷率の範囲である通常運転ゾーンと、を備え、
前記第2エコ運転ゾーンは、前記第1エコ運転ゾーンよりも負荷率の高い範囲に位置する上側第2エコ運転ゾーンと、前記第1エコ運転ゾーンよりも負荷率の低い範囲に位置する下側第2エコ運転ゾーンと、を備え、
前記通常運転ゾーンは、前記上側第2エコ運転ゾーンよりも負荷率の高い範囲に位置する請求項7に記載のボイラシステム。 - 前記複数の運転ゾーンは、
ボイラ効率が第1閾値よりも高くなる負荷率の範囲である第1エコ運転ゾーンと、
ボイラ効率が前記第1閾値と該第1閾値よりも低い第2閾値との間となる負荷率の範囲である第2エコ運転ゾーンと、
ボイラ効率が前記第2閾値よりも低くなる負荷率の範囲である通常運転ゾーンと、を備え、
前記第2エコ運転ゾーンは、前記第1エコ運転ゾーンよりも負荷率の高い範囲に位置する上側第2エコ運転ゾーンと、前記第1エコ運転ゾーンよりも負荷率の低い範囲に位置する下側第2エコ運転ゾーンと、を備え、
前記通常運転ゾーンは、前記下側第2エコ運転ゾーンよりも負荷率の低い範囲に位置する請求項7に記載のボイラシステム。 - 前記複数の運転ゾーンは、
ボイラ効率が第1閾値よりも高くなる負荷率の範囲である第1エコ運転ゾーンと、
ボイラ効率が前記第1閾値と該第1閾値よりも低い第2閾値との間となる負荷率の範囲である第2エコ運転ゾーンと、
ボイラ効率が前記第2閾値よりも低くなる負荷率の範囲である通常運転ゾーンと、を備え、
前記第2エコ運転ゾーンは、前記第1エコ運転ゾーンよりも負荷率の低い範囲に位置すると共に、前記通常運転ゾーンは、前記第2エコ運転ゾーンよりも負荷率の低い範囲に位置する請求項7に記載のボイラシステム。 - 前記複数の運転ゾーンは、
ボイラ効率が第1閾値よりも高くなる負荷率の範囲である第1エコ運転ゾーンと、
ボイラ効率が前記第1閾値と該第1閾値よりも低い第2閾値との間となる負荷率の範囲である第2エコ運転ゾーンと、
ボイラ効率が前記第2閾値よりも低くなる負荷率の範囲である通常運転ゾーンと、を備え、
前記第2エコ運転ゾーンは、前記第1エコ運転ゾーンよりも負荷率の高い範囲に位置すると共に、前記通常運転ゾーンは、前記第2エコ運転ゾーンよりも負荷率の高い範囲に位置する請求項7に記載のボイラシステム。 - 前記複数の運転ゾーンは、
ボイラ効率が第1閾値よりも高くなる負荷率の範囲である第1エコ運転ゾーンと、
ボイラ効率が前記第1閾値よりも低くなる負荷率の範囲である通常運転ゾーンと、を備え、
前記通常運転ゾーンは、前記第1エコ運転ゾーンよりも負荷率の高い範囲に位置する上側通常運転ゾーンと、前記第1エコ運転ゾーンよりも負荷率の低い範囲に位置する下側通常運転ゾーンと、を備える請求項7に記載のボイラシステム。 - 前記複数の運転ゾーンは、
ボイラ効率が第1閾値よりも高くなる負荷率の範囲である第1エコ運転ゾーンと、
ボイラ効率が前記第1閾値よりも低くなる負荷率の範囲である通常運転ゾーンと、を備え、
前記通常運転ゾーンは、前記第1エコ運転ゾーンよりも負荷率の低い範囲に位置する請求項7に記載のボイラシステム。 - 前記複数の運転ゾーンは、
ボイラ効率が第1閾値よりも高くなる負荷率の範囲である第1エコ運転ゾーンと、
ボイラ効率が前記第1閾値よりも低くなる負荷率の範囲である通常運転ゾーンと、を備え、
前記通常運転ゾーンは、前記第1エコ運転ゾーンよりも負荷率の高い範囲に位置する請求項7に記載のボイラシステム。 - 前記単位蒸気量は、前記複数のボイラそれぞれに対して個別に設定される請求項1〜15のいずれかに記載のボイラシステム。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2013141879A JP5534089B1 (ja) | 2012-11-13 | 2013-07-05 | ボイラシステム |
Applications Claiming Priority (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2012249487 | 2012-11-13 | ||
JP2012249487 | 2012-11-13 | ||
JP2013141879A JP5534089B1 (ja) | 2012-11-13 | 2013-07-05 | ボイラシステム |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP5534089B1 true JP5534089B1 (ja) | 2014-06-25 |
JP2014115070A JP2014115070A (ja) | 2014-06-26 |
Family
ID=50730906
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2013141879A Active JP5534089B1 (ja) | 2012-11-13 | 2013-07-05 | ボイラシステム |
Country Status (2)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP5534089B1 (ja) |
WO (1) | WO2014076976A1 (ja) |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP6926469B2 (ja) * | 2016-12-22 | 2021-08-25 | 三浦工業株式会社 | ボイラシステム |
Family Cites Families (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH086890B2 (ja) * | 1989-11-17 | 1996-01-29 | 株式会社平川鉄工所 | ボイラ負荷制御方法及びその装置 |
JP3883800B2 (ja) * | 2000-10-19 | 2007-02-21 | 川重冷熱工業株式会社 | ボイラの台数制御方法 |
-
2013
- 2013-02-27 WO PCT/JP2013/055185 patent/WO2014076976A1/ja active Application Filing
- 2013-07-05 JP JP2013141879A patent/JP5534089B1/ja active Active
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2014115070A (ja) | 2014-06-26 |
WO2014076976A1 (ja) | 2014-05-22 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP5534065B1 (ja) | ボイラシステム | |
JP5200752B2 (ja) | ボイラの制御方法及びこの制御方法を用いたボイラシステム | |
JP6119505B2 (ja) | ボイラシステム | |
JP5534055B1 (ja) | ボイラシステム | |
JP5343935B2 (ja) | ボイラシステム | |
JP5534089B1 (ja) | ボイラシステム | |
JP5672276B2 (ja) | ボイラシステム | |
JP5598139B2 (ja) | プログラム、制御器及びボイラシステム | |
JP5668807B2 (ja) | ボイラシステム | |
JP2017032223A (ja) | ボイラシステム | |
JP5440069B2 (ja) | ボイラ群の制御方法、プログラム、制御器及びボイラシステム | |
WO2014109070A1 (ja) | ボイラシステム | |
JP6044314B2 (ja) | ボイラシステム | |
JP6142667B2 (ja) | ボイラシステム | |
JP5593895B2 (ja) | プログラム、制御器及びボイラシステム | |
JP2016061498A (ja) | ボイラシステム | |
JP5672314B2 (ja) | ボイラシステム | |
JP2014228180A (ja) | ボイラシステム | |
JP6303543B2 (ja) | ボイラシステム | |
JP6028608B2 (ja) | ボイラシステム | |
JP6551005B2 (ja) | ボイラシステム | |
JP6119274B2 (ja) | ボイラシステム | |
JP6102504B2 (ja) | ボイラシステム | |
JP2015038405A (ja) | ボイラシステム | |
JP6115093B2 (ja) | ボイラシステム |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A975 | Report on accelerated examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971005 Effective date: 20140326 |
|
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20140401 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 5534089 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20140414 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |