JP6485186B2 - ボイラシステム - Google Patents

Description

本発明は、蒸気ヘッダの内部の蒸気圧が設定圧力範囲に収まるように、制御対象のボイラの燃焼量を制御する台数制御手段を備えるボイラシステムに関する。

段階的な燃焼位置で燃焼可能な、複数の段階値制御ボイラからなるボイラ群により構成されるボイラシステムでは、ボイラ群において生成された蒸気を蒸気ヘッダに集合し、この蒸気ヘッダから負荷機器に対して蒸気を供給する。このようなボイラシステムでは、蒸気ヘッダ内の蒸気の圧力（蒸気圧）が設定圧力範囲に収まるように、制御対象の段階値制御ボイラの燃焼量を制御することとしている。このようなボイラシステムでは、蒸気ヘッダの蒸気圧力（以下、「ヘッダ圧力」又は「蒸気ヘッダ圧力」ともいう）が蒸気消費量の変動にかかわらず、設定圧力範囲に収まるように、蒸気消費量の変動に応じて段階値制御ボイラの燃焼量が制御される。
このようなボイラシステムにおいては、その圧力位置によって必要蒸気量が一意的に定まる、いわゆる比例分配制御方式を採用している（例えば、特許文献１参照）。

特開２０１１−２０８８１７号公報

ところで、比例分配制御方式による蒸気量の制御では、圧力安定性を重要視する観点から、予め設定圧力範囲の上限圧力値以上の値である比例分配設定圧力（以下「制御上限圧力」ともいう）を設けておき、ヘッダ圧力が比例分配設定圧力を超えた場合に、全てのボイラを燃焼停止状態（以下、「全台待機」ともいう）とする台数制御を行うことがある。このような場合、ヘッダ圧力が不安定となり、ハンチングを引き起こす場合がある。

図８（従来例）を参照して、制御部が通常の比例分配制御方式による圧力制御を実施した場合における、急負荷変動時のヘッダ圧力値と必要蒸気量（指示蒸気量）と実際の出力蒸気量の時間的変化について説明する。

時刻Ｔ１〜Ｔ２において負荷の急激な減少によって、ヘッダ圧力が急上昇し、制御上限圧力を超えた場合（時刻Ｔ２〜Ｔ３）、制御部は、全てのボイラを全台待機とする。その後、時刻Ｔ３〜Ｔ４においてヘッダ圧力は急激に減少し、ヘッダ圧力下降中に、時刻Ｔ４において比例分配制御方式により算出される必要蒸気量（ボイラへの指示蒸気量）が最大値近くの値となる。

他方、ボイラが待機状態の場合、当該ボイラに対して燃焼指示が出され、当該ボイラが給蒸を開始するまでに、例えば２０秒から３０秒の遅延時間があることから、必要蒸気量と実際の出力蒸気量とが合致しない状態が継続することになる。
その後、実際の出力蒸気量が増加し始めて、ヘッダ圧力が上昇に転じた時点（時刻Ｔ６）においても、実際の出力蒸気量＜必要蒸気量となるため、それ以降も実際の出力蒸気量を増加し続ける。

その結果、ヘッダ圧力が急上昇し、ボイラシステムは、ヘッダ圧力の上昇を抑えきれなくなり、オーバーシュートし、時刻Ｔ７において制御上限圧力を超えることとなる。
ボイラシステムは、時刻Ｔ７〜Ｔ８において再度全てのボイラが全台待機となり、ヘッダ圧力が急下降する事態となる。その結果、図８に示すように、ボイラシステムは、オーバーシュートとアンダーシュートを繰り返し、ヘッダ圧力が上下に変動するハンチング現象が発生し、継続することになる。

このように、従来、採用されている比例分配制御方式では、一度ハンチングが発生すると、台数制御装置自身でハンチングを収束させる機能がないため、その後負荷が変化（主に増加側に変化）するまでハンチングが延々継続するケースが見られる。

本発明は、ヘッダ圧力に所定の条件を満たす急激な下降が発生した場合、ヘッダ圧力を速やかに設定圧力範囲内に収束させるボイラシステムを提供することを目的とする。また、ヘッダ圧力が制御上限圧力を超えて、全台待機となった場合において、ハンチング現象を未然に防止し、ハンチング現象が発生した場合には、ハンチング現象を速やかに収束させることができるボイラシステムを提供することを目的とする。

本発明は、複数台のボイラからなるボイラ群と、前記ボイラ群において生成された蒸気を集合させる蒸気ヘッダと、前記蒸気ヘッダの内部の蒸気圧であるヘッダ圧力値を測定する蒸気圧力測定手段と、予め、設定圧力範囲と前記設定圧力範囲の上限圧力値と下限圧力値との差分である制御幅が設定され、要求負荷に応じて前記蒸気圧力測定手段により測定される前記ヘッダ圧力値が、前記設定圧力範囲に収まるように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、前記制御部は、制御周期毎に、前記ヘッダ圧力値と前記設定圧力範囲の上限圧力値との差分である圧力偏差に基づいて、必要蒸気量ＭＶ_ｎを算出する必要蒸気量算出部と、前記ヘッダ圧力値に所定の条件を満たす下降が発生し、その後前記ヘッダ圧力値が下降から上昇に転じた第１状態を検出する第１検出部と、前記第１検出部により前記第１状態が検出された場合、今回必要蒸気量ＭＶ_ｎの初回（ｎ＝１）の算出処理において、前記第１状態の検出時点又は初回の算出処理の実行時点に燃焼しているすべてのボイラにより出力されている出力蒸気量の合計値となる最初の補正必要蒸気量ＭＶ_ｎ´を今回必要蒸気量ＭＶ_ｎとして設定する、最初の補正必要蒸気量設定部と、前記最初の補正必要蒸気量設定部により設定された初回（ｎ＝１）の制御周期における補正必要蒸気量ＭＶ_ｎ´を起点として、次回以降（ｎ≧２）の制御周期毎に、前回補正必要蒸気量ＭＶ_ｎ−１´を増加させて、今回補正必要蒸気量ＭＶ_ｎ´を算出して、今回の必要蒸気量ＭＶ_ｎとして設定し、予め設定された第１補正時間の経過後に、今回補正必要蒸気量ＭＶ_ｎ´が前記必要蒸気量算出部により算出される今回必要蒸気量ＭＶ_ｎに収束するように、今回補正必要蒸気量ＭＶ_ｎ´を算出し、前記第１補正時間の経過後に、今回補正必要蒸気量ＭＶ_ｎ´の算出を終了する補正必要蒸気量算出部と、前記第１検出部により前記第１状態が検出された場合、前記最初の補正必要蒸気量設定部により設定された初回（ｎ＝１）の制御周期における補正必要蒸気量ＭＶ_ｎ´を発生させて、前記第１補正時間Ｔの経過前まで、次回以降（ｎ≧２）の制御周期毎に、前記補正必要蒸気量算出部により算出された今回補正必要蒸気量ＭＶ_ｎ´を発生させるように前記複数台のボイラの燃焼状態を制御し、前記第１補正時間の経過後、前記必要蒸気量算出部により算出された今回必要蒸気量ＭＶ_ｎを発生させるように前記複数台のボイラの燃焼状態を制御する出力制御部と、を備えるボイラシステムに関する。

前記補正必要蒸気量算出部は、さらに、前記次回以降（ｎ≧２）の制御周期において算出した今回補正必要蒸気量ＭＶ_ｎ´が前記必要蒸気量算出部により算出した今回必要蒸気量ＭＶ_ｎ以上となる場合、今回補正必要蒸気量ＭＶ_ｎ´の算出を終了し、前記出力制御部は、さらに、前記第１補正時間の経過前の次回以降（ｎ≧２）の制御周期において、前記補正必要蒸気量算出部により算出された今回補正必要蒸気量ＭＶ_ｎ´が今回必要蒸気量ＭＶ_ｎ以上となる場合、前記必要蒸気量算出部により算出された今回必要蒸気量ＭＶ_ｎを発生させるように前記複数台のボイラの燃焼状態を制御することができる。

さらに、前記補正必要蒸気量算出部は、前記第１補正時間を制御周期で除算することにより、補正回数最大値Ｎ_ｍａｘを算出し、前記最初の補正必要蒸気量設定部により初回（ｎ＝１）の制御周期における補正必要蒸気量ＭＶ_ｎ´の算出処理を、補正回数１としてカウントし、前記第１補正時間の経過前まで次回以降（ｎ≧２）の制御周期毎に、前回の補正回数に１を加算した今回の補正回数Ｎと、補正回数最大値Ｎ_ｍａｘから前回の補正回数を減算した残り補正回数（Ｎ_ｍａｘ−Ｎ＋１）と、を算出し、前記必要蒸気量算出部により算出した今回必要蒸気量ＭＶ_ｎと前記補正必要蒸気量算出部により算出した前回補正必要蒸気量ＭＶ_{（ｎ−１）}´との差分を、前記残り補正回数（Ｎ_ｍａｘ−Ｎ＋１）で除算して今回補正必要蒸気量変化分ΔＭＶ_ｎを算出し、前回補正必要蒸気量ＭＶ_{（ｎ−１）}´に今回補正必要蒸気量変化分ΔＭＶ_ｎを加算して、今回補正必要蒸気量ＭＶ_ｎ´を算出することができる。

また、本発明は、段階的な燃焼位置で燃焼可能な、複数台のボイラからなるボイラ群と、前記ボイラ群において生成された蒸気を集合させる蒸気ヘッダと、前記蒸気ヘッダの内部の蒸気圧であるヘッダ圧力値を測定する蒸気圧力測定手段と、予め、設定圧力範囲と前記設定圧力範囲の上限圧力値と下限圧力値との差分である制御幅が設定され、要求負荷に応じて前記蒸気圧力測定手段により測定される前記ヘッダ圧力値が、前記設定圧力範囲に収まるように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、前記制御部は、制御周期毎に、前記ヘッダ圧力値と前記設定圧力範囲の上限圧力値との差分である圧力偏差に基づいて、必要蒸気量ＭＶ_ｎを算出する必要蒸気量算出部と、前記ヘッダ圧力値に所定の条件を満たす下降が発生し、その後前記ヘッダ圧力値が下降から上昇に転じた第１状態を検出する第１検出部と、前記第１検出部により前記第１状態が検出された場合、今回必要蒸気量ＭＶ_ｎの初回（ｎ＝１）の算出処理において、前記第１状態の検出時点又は初回の算出処理の実行時点に燃焼しているすべてのボイラにより出力されている出力蒸気量の合計値となる最初の補正必要蒸気量ＭＶ_ｎ´を今回必要蒸気量ＭＶ_ｎとして設定する、最初の補正必要蒸気量設定部と、前記最初の補正必要蒸気量設定部により設定された初回（ｎ＝１）の制御周期における補正必要蒸気量ＭＶ_ｎ´を起点として、次回以降（ｎ≧２）の制御周期毎に、第１の必要蒸気量変化分を増加側に加算して、今回補正必要蒸気量ＭＶ_ｎ´を算出して、今回の必要蒸気量ＭＶ_ｎとして設定し、今回補正必要蒸気量ＭＶ_ｎ´が前記必要蒸気量算出部により算出した今回必要蒸気量ＭＶ_ｎ以上となる場合、今回補正必要蒸気量ＭＶ_ｎ´の算出を終了する補正必要蒸気量算出部と、前記第１検出部により前記前記第１状態が検出された場合、前記最初の補正必要蒸気量設定部により設定された初回（ｎ＝１）の制御周期における補正必要蒸気量ＭＶ_ｎ´を発生させて、次回以降（ｎ≧２）の制御周期毎に前記補正必要蒸気量算出部により算出された今回補正必要蒸気量ＭＶ_ｎ´が、前記必要蒸気量算出部により算出した今回必要蒸気量ＭＶ_ｎ以下の場合、今回補正必要蒸気量ＭＶ_ｎ´を発生させるように前記複数台のボイラの燃焼状態を制御し、前記補正必要蒸気量算出部により算出した今回補正必要蒸気量ＭＶ_ｎ´が、前記必要蒸気量算出部により算出した今回必要蒸気量ＭＶ_ｎ以上となる場合、前記必要蒸気量算出部により算出された今回必要蒸気量ＭＶ_ｎを発生させるように前記複数台のボイラの燃焼状態を制御する出力制御部と、を備えるボイラシステムに関する。

前記所定の条件は、前記ヘッダ圧力値がオーバーシュートしたことに起因して前記ヘッダ圧力値が下降すること、又は前記ヘッダ圧力値が下降してアンダーシュートすることを含むことを含むことが好ましい。

前記所定の条件は、前記ヘッダ圧力値が予め設定された制御上限圧力値を超えること、又は前記ヘッダ圧力値が予め設定された制御下限圧力値を下回ることを含むことが好ましい。

前記所定の条件は、前記ヘッダ圧力値が前記制御上限圧力値を超えた場合に、前記複数台のボイラを全台待機とすることを含むことが好ましい。

本発明によれば、蒸気ヘッダ内部の蒸気圧力が、予め設定された設定圧力範囲に収まるように、複数台のボイラからなるボイラ群の燃焼状態を制御する制御部を備えるボイラシステムにおいて、ヘッダ圧力に所定の条件を満たす急激な下降が発生した場合、ヘッダ圧力を速やかに設定圧力範囲内に収束させることで、ハンチング現象を未然に防止し、ハンチング現象が発生した場合には、ハンチング現象を速やかに収束させることができるボイラシステムを提供することができる。

第１実施形態に係るボイラシステム１の概略を示す図である。 ボイラ群の概略を示す図である。 制御部４の構成を示す機能ブロック図である。 第１実施形態に係るボイラシステム１のフィードバック制御の流れを示すフローチャート図である。 第１実施形態の変形例に係るボイラシステム１のフィードバック制御の流れを示すフローチャート図である。 図１に示すボイラシステム１をモデルとして、第１実施形態に係る比例分配制御方式による圧力制御を実施した場合におけるヘッダ圧力値と本来の必要蒸気量と補正必要蒸気量と実際の出力蒸気量との時間的推移を示す図である。 第２実施形態に係るボイラシステム１のフィードバック制御の流れを示すフローチャート図である。 通常の比例分配制御方式による圧力制御を実施した場合における、急負荷変動時のヘッダ圧力値と必要蒸気量（指示蒸気量）と実際の出力蒸気量との時間的推移を示す図である。

〔第１実施形態〕
以下、図面を参照して、本発明の第１実施形態に係るボイラシステム１について説明する。図１は、本発明の第１実施形態に係るボイラシステム１の概略を示す図である。
図１に示すように、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、ボイラ２０において生成された蒸気を集合させる蒸気集合部としての蒸気ヘッダ６と、蒸気圧測定手段としての蒸気圧センサ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、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。

蒸気ヘッダ６の上流側は、蒸気管１１を介してボイラ群２（各ボイラ２０）に接続されている。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で発生させた蒸気を集合させて貯留することにより各ボイラ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に供給するようになっている。

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。

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、蒸気によって運転される蒸気使用設備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。台数制御時においては、この蒸気消費量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が測定するヘッダ圧力値（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が増加し、供給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が減少し、供給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。このため、蒸気圧センサ７からの蒸気圧信号により要求負荷の変動をモニターすることができる。ボイラシステム１は、こ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）に応じた必要蒸発量を算出するようになっている。制御方式の詳細については、後述する。

ここで、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。
第１実施形態のボイラ２０は、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段階値制御ボイラからなる。
段階値制御ボイラとは、燃焼を選択的にオン／オフしたり、炎の大きさを調整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。図２に示すように、ボイラ２０は、４位置（燃焼停止位置、低燃焼位置、中燃焼位置及び高燃焼位置）制御ボイラとしている。

なお、ボイラ２０は、Ｎを任意の整数として、Ｎ位置制御すなわち、段階値制御ボイラの燃焼量を、燃焼停止状態を含めてＮ位置に段階的に制御可能なボイラ２０とすることができる。例えば、燃焼位置の個数は、２位置（つまり、オン／オフのみ）、３位置（燃焼停止位置、低燃焼位置、及び高燃焼位置）、４位置（燃焼停止位置、低燃焼位置、中燃焼位置及び高燃焼位置）、又は５位置以上でもよい。

なお、各ボイラ２０においては、それぞれ、各燃焼位置における燃焼量及び燃焼能力（高燃焼状態における燃焼量）は、等しく設定されていてもよく、あるいは、異なって設定されていてもよい。

ボイラ２０は、燃焼が行われるボイラ本体２１と、各ボイラ２０の燃焼位置（燃焼状態）を制御するローカル制御部２２と、各ボイラ２０の内部の蒸気圧を測定するローカル蒸気圧測定部（図示せず）と、を有する。

ローカル制御部２２は、各ボイラ２０を制御し、要求負荷に応じて燃焼位置（燃焼状態）を変更させることが可能とされている。ローカル制御部２２は、台数制御時には、台数制御装置３による台数制御信号に基づいて各ボイラ２０を制御し、一方、ローカル制御時には、ボイラ２０を直接制御する。

ローカル蒸気圧測定部は、例えば、蒸気圧センサ及び蒸気圧スイッチから、又は蒸気圧スイッチのみから構成され、各ボイラ２０の内部の蒸気圧を測定する。ローカル蒸気圧測定部は、各ボイラ２０のローカル制御を行う際に用いられる蒸気圧を測定する。

各ボイラ２０は、信号線１６を介して、台数制御装置３に電気的に接続されている。ローカル制御部２２は、台数制御時において台数制御装置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、例えば、ボイラ２０に要求される負荷等の信号、ボイラ２０の実際の燃焼状態（燃焼位置）、その他のデータが挙げられる。また、ローカル制御部２２は、制御対象のボイラ２０が運転可能であるときには、運転可能であることを示す信号（運転可能信号）を、信号線１６を介して台数制御装置３に送信する。

各ボイラ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。例えば、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。

次に、台数制御装置３の詳細について説明する。
台数制御装置３は、蒸気圧センサ７からの蒸気圧力信号に基づいて、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、制御部４と、記憶部５と、を備える。

記憶部５は、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。こうすることで、記憶部５は、各ボイラ２０から出力される出力蒸気量、及び各ボイラ２０それぞれから出力される出力蒸気量の合計値を記憶部５に記憶する。

また、記憶部５は、蒸気圧センサ７により測定される蒸気圧に係る設定条件として、設定圧力範囲を記憶する。また、記憶部５は、設定圧力範囲の上限圧力値以上の値である比例分配設定圧力（制御上限圧力値）を記憶する。
また、記憶部５は、後述する補正必要蒸気量算出に係る設定条件として、第１補正時間（Ｔ）又は補正回数最大値（Ｎ）を記憶することができる。

＜制御部４の構成＞
次に、制御部４の詳細な構成について説明する。図３に示すように、制御部４は、必要蒸気量算出部４１と、第１検出部４２と、最初の補正必要量算出部４３と、補正必要量算出部４４と、出力制御部４５と、を含んで構成される。

［必要蒸気量算出部４１］
必要蒸気量算出部４１は、制御周期毎に、ヘッダ圧力値と設定圧力範囲の上限圧力値との差分である圧力偏差に基づいて、必要蒸気量ＭＶ_ｎを算出する。ここで、添字ｎは、制御周期毎に行われる繰り返し演算の演算回数（ｎ回目：ｎ＝１，２，…の正の整数値）を示す。
より具体的には、必要蒸気量算出部４１は、制御周期毎に、ヘッダ圧力値ＰＶの圧力偏差Ｐ_Ｄ１（設定圧力範囲の上限圧力値Ｐ_ｍａｘとヘッダ圧力値ＰＶとの差分）を、設定圧力範囲の上限圧力値と下限圧力値との差分である制御幅Ｐ_１で除算した比率Ｐ_Ｒ１に基づいて、要求負荷に応じたボイラで発生すべき蒸気量（以下、「必要蒸気量ＭＶ_ｎ」ともいう）を式１により算出する。
必要蒸気量ＭＶ_ｎ＝最大蒸気量ＪＧ×Ｐ_Ｒ１ ・・・（式１）
ここで、最大蒸気量ＪＧとは、ボイラ群２を構成するボイラ２０それぞれに予め設定された最大燃焼状態（高燃焼位置）における蒸気量（最大蒸気量）の合計である。

［第１検出部４２］
第１検出部４２は、ヘッダ圧力値ＰＶに所定の条件を満たす下降が発生し、その後前記ヘッダ圧力値ＰＶが下降から上昇に転じたことを検出する（以下、検出された状態を「第１状態」ともいう）。
ここで、所定の条件とは、例えばヘッダ圧力値ＰＶがオーバーシュートしたことに起因してヘッダ圧力値ＰＶが下降すること、又はヘッダ圧力値ＰＶが下降してアンダーシュートすることを含んでもよい。
さらに、所定の条件とは、例えばヘッダ圧力値ＰＶが制御上限圧力値を超えること、又はヘッダ圧力値ＰＶが制限下限圧力値（通常制御であれば到達しない下限圧力）を下回ることを含んでもよい。
さらに、所定の条件とは、ヘッダ圧力値ＰＶが該制御上限圧力値を超えた場合に、全てのボイラ２０を全台待機とすることを含んでもよい。

［最初の補正必要蒸気量設定部４３］
最初の補正必要蒸気量設定部４３は、第１検出部４２により第１検出状態（ヘッダ圧力値ＰＶの下降から上昇に転じたこと）が検出された場合、今回必要蒸気量ＭＶ_ｎの初回（ｎ＝１）の算出処理において、当該検出時点又は初回の算出処理の実行時点に燃焼しているすべてのボイラ２０により出力されている出力蒸気量の合計値となる最初の補正必要蒸気量ＭＶ_ｎ´を今回必要蒸気量ＭＶ_ｎとして設定する。

［補正必要蒸気量算出部４４］
補正必要蒸気量算出部４４は、最初の補正必要蒸気量設定部４３により設定された初回（ｎ＝１）の制御周期における補正必要蒸気量ＭＶ_ｎ´を起点として、第１補正時間Ｔの経過前まで、次回以降（ｎ≧２）の制御周期毎に、前回補正必要蒸気量ＭＶ_ｎ−１´を増加させて（例えば、前回補正必要蒸気量ＭＶ_ｎ−１´に今回補正必要蒸気量変化分ΔＭＶ_ｎ´を加算して）、今回補正必要蒸気量ＭＶ_ｎ´を算出して、今回の必要蒸気量ＭＶ_ｎとして設定する。
そして、補正必要蒸気量算出部４４は、第１補正時間Ｔの経過後に、今回補正必要蒸気量ＭＶ_ｎ´が必要蒸気量算出部４１により算出される今回必要蒸気量ＭＶ_ｎに収束するように、今回補正必要蒸気量ＭＶ_ｎ´を算出する。

例えば、補正必要蒸気量算出部４４は、第１補正時間Ｔの経過前まで、次のように次回以降（ｎ≧２）の制御周期毎に、今回補正必要蒸気量ＭＶ_ｎ´を算出することができる。
まず、補正必要蒸気量算出部４４は、整数Ｎ_ｍａｘ（以下「補正回数最大値」ともいう）を式２に示すように、第１補正時間Ｔを制御周期Δｔで除算して算出する。
Ｎ_ｍａｘ ＝ Ｔ／Δｔ （式２）

そして、Ｎ（Ｎ_ｍａｘ≧Ｎ≧１）を現在の補正回数とすると、補正必要蒸気量算出部４４は、式３に示すように、第１補正時間Ｔの経過前まで、次回以降（ｎ≧２）の制御周期毎に、今回補正必要蒸気量変化分ΔＭＶ_ｎ´を算出する。
ΔＭＶ_ｎ´＝（ＭＶ_ｎ−ＭＶ_ｎ−１´）／（Ｎ_ｍａｘ−Ｎ＋１） （式３）
式３において、ＭＶ_ｎ：現時点の必要蒸気量（今回必要蒸気量）、ＭＶ_ｎ−１´：前回の制御周期時点の補正必要蒸気量、ΔＭＶ_ｎ´：今回補正必要蒸気量変化分である。ここで、添字ｎは、繰り返し演算の演算回数（ｎ回目：ｎ＝１，２，…，Ｎの正の整数値）を示す。また、補正回数Ｎは、補正実施毎に１を加算する。

補正必要蒸気量算出部４４は、式４に示すように、前回補正必要蒸気量ＭＶ_ｎ−１´に今回補正必要蒸気量変化分ΔＭＶ_ｎ´を加算して、今回補正必要蒸気量ＭＶ_ｎ´を算出する。
ＭＶ_ｎ´＝ＭＶ_ｎ−１´＋ΔＭＶ_ｎ´ （式４）

こうすることで、補正必要蒸気量算出部４４は、最初の補正必要蒸気量設定部４３により設定された初回（ｎ＝１）の制御周期における補正必要蒸気量ＭＶ_ｎ´を起点として、第１補正時間Ｔの経過前まで、次回以降（ｎ≧２）の制御周期毎に、前回補正必要蒸気量ＭＶ_ｎ−１´を増加させて、今回補正必要蒸気量ＭＶ_ｎ´を算出して、第１補正時間Ｔの経過後に、今回補正必要蒸気量ＭＶ_ｎ´が必要蒸気量算出部４１により算出される今回必要蒸気量ＭＶ_ｎに収束するようにすることができる。
なお、式３、式４は一例であって、補正必要蒸気量算出部４４の補正必要蒸気量の算出方法については、これに限定されない。

［出力制御部］
出力制御部４５について、最初に、通常時の制御機能（以下、「通常制御」ともいう）について説明する。
＜通常制御＞
通常時において、出力制御部４５は、制御周期毎に必要蒸気量算出部４１により算出された必要蒸気量ＭＶ_ｎと、制御周期毎に算出した、ボイラ群２の燃焼しているすべてのボイラ２０により出力されている出力蒸気量の合計値である出力蒸気量ＪＴとの偏差量（今回必要蒸気量ＭＶ_ｎ−出力蒸気量ＪＴ）及びヘッダ圧力値ＰＶの変動状態に基づいて、それぞれのボイラ２０の燃焼位置を選択することで、燃焼状態を制御する。
具体的には、例えば、次のように行うことができる。

出力制御部４５は、今回制御周期に測定したヘッダ圧力値を前回制御周期に測定したヘッダ圧力値と比較して、今回制御周期のヘッダ圧力値が上昇しているか、下降しているか、を判断する。

［ヘッダ圧力が下降している場合］
今回制御周期のヘッダ圧力が前回制御周期に測定したヘッダ圧力値と比較して下降している場合であって、
今回必要蒸気量ＭＶ_ｎ＞出力蒸気量ＪＴ
を満たす場合、出力制御部４５は、燃焼量不足と判断して、差分蒸気量（今回必要蒸気量ＭＶ_ｎ−出力蒸気量ＪＴ）の蒸気量に該当する燃焼量を増加させるように、燃焼位置を変更する。

具体的には、出力制御部４５は、蒸気量の増加分が（今回必要蒸気量ＭＶ_ｎ−出力蒸気量ＪＴ）に最も近く、出力蒸気量の変更後に、必要蒸気量ＭＶ_ｎ≦今回出力蒸気量ＪＴ_ｎを満足するように、それぞれのボイラ２０の燃焼位置を選択する。
出力制御部４５は、差分蒸気量に最も近い燃焼位置を優先的に選択するものとし、該当する燃焼位置が複数ある場合には、予め設定された優先順位に基づいて選択することができる。
なお、今回制御周期のヘッダ圧力が前回制御周期に測定したヘッダ圧力値と比較して下降している場合であって、
今回必要蒸気量ＭＶ_ｎ≦出力蒸気量ＪＴ
を満たす場合は、出力制御部４５は、現状の燃焼状態を維持することができる。

［ヘッダ圧力が上昇している場合］
今回制御周期のヘッダ圧力が前回制御周期に測定したヘッダ圧力値と比較して上昇している場合であって、
今回必要蒸気量ＭＶ_ｎ＜出力蒸気量ＪＴ
を満たす場合、出力制御部４５は、燃焼量過剰と判断して、（出力蒸気量ＪＴ−今回必要蒸気量ＭＶ_ｎ）の蒸気量に該当する燃焼量を減少させるように、燃焼位置を変更する。

具体的には、出力制御部４５は、蒸気量の減少分が（出力蒸気量ＪＴ−今回必要蒸気量ＭＶ_ｎ）に最も近く、変更後に、今回必要蒸気量ＭＶ_ｎ≧今回出力蒸気量ＪＴ_ｎを満足するように、それぞれのボイラ２０の燃焼位置を選択する。
この際、出力制御部４５は、差分蒸気量に最も近い燃焼位置を優先的に選択するものとし、該当する燃焼位置が複数ある場合には、予め設定された優先順位に基づいて選択することができる。
なお、ヘッダ圧力が前回制御周期に測定したヘッダ圧力値と比較して上昇している場合であって、
今回必要蒸気量ＭＶ_ｎ≧出力蒸気量ＪＴ
を満たす場合は、出力制御部４５は、現状の燃焼状態を継続することができる。

＜第１検出部４２により第１検出状態を検出した場合＞
次に、第１検出部４２により、第１検出状態（ヘッダ圧力値ＰＶに所定の条件を満たす下降が発生し、その後、ヘッダ圧力値ＰＶが下降から上昇に転じたこと）を検出した場合の出力制御部４５の処理について説明する。
出力制御部４５は、第１検出部４２により第１検出状態が検出された場合、今回必要蒸気量ＭＶ_ｎの初回（ｎ＝１）の算出処理において、最初の補正必要蒸気量設定部４３により設定された初回（ｎ＝１）の制御周期における補正必要蒸気量ＭＶ_ｎ´を発生させるように複数のボイラ２０の燃焼状態を制御する。
その後、第１補正時間Ｔの経過前まで（すなわち、Ｎ≦Ｎ_ｍａｘまで）、出力制御部４５は、次回以降（ｎ≧２）の制御周期毎に、補正必要蒸気量算出部４４により算出された今回補正必要蒸気量ＭＶ_ｎ´を発生させるように複数のボイラ２０の燃焼状態を制御する。
そして、出力制御部４５は、第１補正時間Ｔの経過後は、必要蒸気量算出部４１により算出された今回必要蒸気量ＭＶ_ｎを発生させるように複数のボイラ２０の燃焼状態を制御する。
具体的には、例えば、次のように行われる。

出力制御部４５は、第１検出部４２により第１検出状態が検出された後の初回（ｎ＝１）の制御周期において、最初の補正必要蒸気量設定部４３により設定された最初の補正必要蒸気量ＭＶ_ｎ´を発生させるように制御する。
こうすることで、第１検出部４２により第１検出状態が検出された後の初回（ｎ＝１）の制御周期において、
今回必要蒸気量ＭＶ_ｎ´ ＝ 出力蒸気量ＪＴ
を満たし、出力制御部４５は、現状の燃焼状態を継続する。

次に、出力制御部４５は、第１補正時間Ｔの経過前まで、次回以降（ｎ≧２）の制御周期毎に、補正必要蒸気量算出部４４により算出された今回補正必要蒸気量ＭＶ_ｎ´を発生させるように複数のボイラ２０の燃焼状態を制御する。
具体的には、次回以降（ｎ≧２）の制御周期において、出力制御部４５は、蒸気量の増加分が（今回補正必要蒸気量ＭＶ_ｎ´− 出力蒸気量ＪＴ）に最も近く、出力蒸気量の変更後に、条件（今回補正必要蒸気量ＭＶ_ｎ´ ≧ 今回出力蒸気量ＪＴ_ｎ ）を満足するように、それぞれのボイラ２０の燃焼位置を選択する。
この際、出力制御部４５は、差分蒸気量に最も近い燃焼位置を優先的に選択するものとし、該当する燃焼位置が複数ある場合には、予め設定された優先順位に基づいて選択することができる。

そして、出力制御部４５は、第１補正時間Ｔ経過後の制御周期において、必要蒸気量算出部４１により算出される今回必要蒸気量ＭＶ_ｎを発生させるように複数のボイラ２０の燃焼状態を制御する。
こうすることで、ヘッダ圧力値の下降が所定の条件を満たす急激な下降である場合、ヘッダ圧力値を速やかに設定圧力範囲内に収束させることで、ハンチング現象を未然に防止し、ハンチング現象が発生した場合には、ハンチング現象を速やかに収束させることができる。

なお、上記の実施例において、予め第１補正時間Ｔを設定して、制御周期時間Δｔで除算することにより、補正回数最大値Ｎ_ｍａｘを算出したが、これに限定されない。
例えば、予め、補正回数最大値となる整数Ｎ_ｍａｘを設定して、制御周期時間Δｔに整数Ｎ_ｍａｘを乗算することで、第１補正時間Ｔを算出してもよい。

また、上記の実施例において、補正必要蒸気量算出部４４は、最初の補正必要蒸気量設定部４３により設定された初回（ｎ＝１）の制御周期における補正必要蒸気量ＭＶ_ｎ´を起点として、第１補正時間Ｔの経過前まで、次回以降（ｎ≧２）の制御周期毎に、前回補正必要蒸気量ＭＶ_ｎ−１´を増加させて、今回補正必要蒸気量ＭＶ_ｎ´を算出したが、これに限定されない。

第１実施形態の変形例（以下「変形例１」ともいう）として、補正回数Ｎが補正回数最大値Ｎ_ｍａｘ未満であっても、次回以降（ｎ≧２）の制御周期において、補正必要蒸気量算出部４４により算出した今回補正必要蒸気量ＭＶ_ｎ´が、必要蒸気量算出部４１により算出した今回必要蒸気量ＭＶ_ｎ以上となった場合、すなわち、次の条件１を満足した場合に、補正必要蒸気量算出部４４は、補正を終了してもよい。
今回補正必要蒸気量ＭＶ_ｎ´ ≧ 今回必要蒸気量ＭＶ_ｎ （条件１）
この場合、補正必要蒸気量算出部４４の補正を終了した以降、出力制御部４５は、制御周期において必要蒸気量算出部４１により算出される本来の必要蒸気量ＭＶ_ｎを発生させるように複数のボイラ２０の燃焼状態を制御する。

次に、第１実施形態のボイラシステム１の動作について、図４を参照して説明する。図４は、ボイラシステム１のフィードバック制御の流れを示すフローチャートである。

前述したように、制御部４は、信号線１６を介して各ボイラ２０のローカル制御部２２から取得した各ボイラ２０から出力される出力蒸気量、及び各ボイラ２０それぞれから出力される出力蒸気量の合計値を記憶部５に記憶している。

ボイラシステム１のフィードバック制御の流れは、例えば、次のとおりに構成することができる。
ステップＳＴ１において、制御部４は、補正回数Ｎの初期設定、第１検出フラグデータのリセット、第１補正時間Ｔ及び補正回数最大値Ｎ_ｍａｘ等の初期設定をする。ここで、第１検出フラグデータは、レジスタ、ビットメモリ等を適宜用い、第１検出部４２が、第１状態を判定した場合に、セットされる。
ステップＳＴ２において、必要蒸気量算出部４１は、制御周期毎において、蒸気圧センサ７から送信された蒸気圧信号に基づいて、ヘッダ圧力値ＰＶを取得する。

ステップＳＴ３において、必要蒸気量算出部４１は、式１に基づいて、制御周期毎に今回必要蒸気量ＭＶ_ｎを算出する。

ステップＳＴ４において、制御部４は、第１検出フラグデータがセットされているか否かを判定し、第１検出フラグデータがセットされている場合（Ｙｅｓ）には、ステップＳＴ８に移る。一方、第１検出フラグデータがセットされていない場合（Ｎｏ）には、ステップＳＴ５に移る。

ステップＳＴ５において、第１検出部４２は、第１状態（ヘッダ圧力値ＰＶに所定の条件を満たす下降が発生した後にヘッダ圧力値ＰＶが下降から上昇に転じた事象が発生したこと）を検出したか否かを判定し、前記第１状態を検出した場合（Ｙｅｓの場合）、ステップＳＴ６に移る。検出していない場合（Ｎｏの場合）、ステップＳＴ１３へ移る。

ステップＳＴ６において、第１検出部４２は、第１検出フラグデータをセットする。

ステップＳＴ７において、最初の補正必要蒸気量算出部４３は、今回必要蒸気量ＭＶ_ｎの初回（ｎ＝１）の算出処理において、第１状態の検出時点又は初回の算出処理の実行時点に燃焼しているすべてのボイラ２０により出力されている出力蒸気量の合計値となる最初の補正必要蒸気量ＭＶ_ｎ´を今回必要蒸気量ＭＶ_ｎとして設定する。その後ステップＳＴ１０に移る。

ステップＳＴ８において、制御部４は、補正回数Ｎが補正回数最大値Ｎ_ｍａｘ未満か否かをチェックする。
補正回数Ｎが補正回数最大値Ｎ_ｍａｘ未満の場合（Ｙｅｓ）、ステップＳＴ９に移る。補正回数Ｎが補正回数最大値Ｎ_ｍａｘ以上の場合（Ｎｏ）、ステップＳＴ１０に移る。

ステップＳＴ９において、補正必要蒸気量算出部４４は、今回補正必要蒸気量ＭＶ_ｎ´を算出して、今回必要蒸気量ＭＶ_ｎとして設定する。
その後、ステップＳ１１に移る。

ステップＳ１１において、制御部４は、補正回数Ｎに１を加算する。その後ステップＳＴ１３に移る。

ステップＳＴ１０において、補正必要蒸気量算出部４４は補正を終了する。（したがって、今回必要蒸気量ＭＶ_ｎは、必要蒸気量算出部４１により算出されたものとなる。）

ステップＳＴ１２において、制御部４は、第１検出フラグデータのリセット及び補正回数Ｎの値を１にする。その後ステップＳＴ１３に移る。

ステップＳＴ１３において、出力制御部４５は、必要蒸気量算出部４１又は補正必要蒸気量算出部４４により設定されている今回必要蒸気量ＭＶ_ｎに基づいてボイラ２０の燃焼状態（燃焼量）を制御する。
その後、ステップＳＴ２に戻る。

図４に示した、ボイラシステム１のフィードバック制御のフローチャートは、補正回数Ｎが補正回数最大値Ｎ_ｍａｘとなるまで、すなわち第１補正時間まで、補正必要蒸気量算出部４４により、今回補正必要蒸気量ＭＶ_ｎ´を算出して、今回必要蒸気量ＭＶ_ｎとして設定する場合のフローチャートである。

これに対して、変形例１の場合の、ボイラシステム１のフィードバック制御のフローチャートを図５に示す。図５記載のフローチャートは、図４に示したフローチャートのＳＴ８において、「制御部４は、補正回数Ｎが補正回数最大値Ｎ_ｍａｘ未満か否かをチェックする」替わりに、「制御部４は、今回補正必要蒸気量ＭＶ_ｎ´が今回必要蒸気量ＭＶ_ｎ以上となるか、又は補正回数Ｎが補正最大回数Ｎ_ｍａｘに等しくなるか、いずれかを満たすか否かを判定する」ようにしたものである。

補正回数Ｎが補正回数最大値Ｎ_ｍａｘ未満であっても、次回（ｎ≧２）の制御周期において、補正必要蒸気量算出部４４により算出した今回補正必要蒸気量ＭＶ_ｎ´が、必要蒸気量算出部４１により算出した今回必要蒸気量ＭＶ_ｎ以上となった場合、すなわち、次の条件１を満足した場合に、補正必要蒸気量算出部４４は、補正を終了してもよい。
今回補正必要蒸気量ＭＶ_ｎ´ ≧ 今回必要蒸気量ＭＶ_ｎ （条件１）
なお、上述したフローチャートは、一例であって、これに限定されるものではない。

次に、図６を参照して、第１実施形態に係る比例分配制御方式による圧力制御を実施した場合における、急負荷変動時のヘッダ圧力値と必要蒸気量（指示蒸気量）と実際の出力蒸気量の時間的変化について説明する。

時刻Ｔ１〜Ｔ２において負荷の急激な減少によって、ヘッダ圧力が急上昇し、制御上限圧力を超えた場合（時刻Ｔ２〜Ｔ３）、制御部４は、全てのボイラ２０を全台待機とする。その後、時刻Ｔ３〜Ｔ４においてヘッダ圧力値は急激に減少し、ヘッダ圧力値下降中に、時刻Ｔ４において必要蒸気量算出部４１により算出される今回必要蒸気量ＭＶ_ｎ（ボイラ群２への指示蒸気量）が最大値近くの値となる。

他方、ボイラ２０が待機状態の場合、当該ボイラ２０に対して燃焼指示が出され、当該ボイラ２０が給蒸を開始するまでに、例えば２０秒から３０秒の遅延時間があることから、必要蒸気量と出力蒸気量が合致しない状態が継続することになる。
その後、出力蒸気量が増加し始めて、ヘッダ圧力値が上昇に転じた時点（時刻Ｔ６）において、第１検出部４２は、第１状態（ヘッダ圧力値ＰＶに所定の条件を満たす下降が発生した後にヘッダ圧力値ＰＶが下降から上昇に転じた事象が発生したこと）を検出する。

第１検出部４２による第１状態の検出に対応して、最初の補正必要蒸気量算出部４３は、今回必要蒸気量ＭＶ_ｎの初回（ｎ＝１）の算出処理において、第１状態の検出時点又は初回の算出処理の実行時点に燃焼しているすべてのボイラ２０により出力されている出力蒸気量の合計値となる最初の補正必要蒸気量ＭＶ_ｎ´を今回必要蒸気量ＭＶ_ｎとして設定する。
その後、補正必要蒸気量算出部４４は、最初の補正必要蒸気量設定部４３により設定された初回（ｎ＝１）の制御周期における補正必要蒸気量ＭＶ_ｎ´を起点として、第１補正時間Ｔの経過前（時刻Ｔ_Ｎ）まで、次回以降（ｎ≧２）の制御周期毎に、前回補正必要蒸気量ＭＶ_ｎ−１´を増加させて（例えば、前回補正必要蒸気量ＭＶ_ｎ−１´に今回補正必要蒸気量変化分ΔＭＶ_ｎ´を加算して）、今回補正必要蒸気量ＭＶ_ｎ´を算出して、今回の必要蒸気量ＭＶ_ｎとして設定する。
第１補正時間Ｔの経過後（時刻Ｔ_Ｎ）に、補正必要蒸気量算出部４４により算出される今回補正必要蒸気量ＭＶ_ｎ´が必要蒸気量算出部４１により算出される今回必要蒸気量ＭＶ_ｎに合致することで、補正必要蒸気量算出部４４は、補正を終了する。

他方、出力制御部４５は、時刻Ｔ_６〜Ｔ_ｎ〜Ｔ_Ｎにかけて、最初の補正必要蒸気量算出部４３又は補正必要蒸気量算出部４４により設定されている今回必要蒸気量ＭＶ_ｎに基づいてボイラ２０の燃焼状態（燃焼位置）を制御する。

そして、第１補正時間の経過後（時刻Ｔ_Ｎ以後）、出力制御部４５は、必要蒸気量算出部４１により算出された今回必要蒸気量ＭＶ_ｎを発生させるように複数のボイラ２０の燃焼状態（燃焼位置）を制御する。

このように、時刻Ｔ_６以降、蒸気量算出部４１により算出される必要蒸気量ＭＶ_ｎを補正必要蒸気量ＭＶ_ｎ´に補正されることで、出力制御部４５は、指示蒸気量とボイラ２０の出力蒸気量との遅延をなくすることができる。
こうすることで、ボイラシステム１は、図６に示すように、Ｔ_６以降において、ヘッダ圧力値ＰＶがオーバーシュートすることなく、実際の出力蒸気量は、蒸気消費量（要求負荷）の変動に速やかに追従することになる。そして、ヘッダ圧力値ＰＶは、設定圧力範囲に収まる。

以上、第１実施形態に係るボイラシステム１は、ヘッダ圧力値ＰＶが制御上限圧力を超過し、全てのボイラ２０が全台待機となった場合に、ハンチング現象が発生せずに、ヘッダ圧力値ＰＶは、設定圧力範囲内に収束することを説明したが、第１実施形態に係るボイラシステム１の動作は、上記のケースに限定されない。

第１実施形態に係るボイラシステム１は、例えば、ヘッダ圧力値ＰＶがオーバーシュートしたことに起因してヘッダ圧力値ＰＶが急下降する場合においても、ヘッダ圧力値ＰＶが下降から上昇に転じたときに、最初の補正必要蒸気量算出部４３は、今回必要蒸気量ＭＶ_ｎの初回（ｎ＝１）の算出処理において、第１状態の検出時点又は初回の算出処理の実行時点に燃焼しているすべてのボイラ２０により出力されている出力蒸気量の合計値となる最初の補正必要蒸気量ＭＶ_ｎ´を今回必要蒸気量ＭＶ_ｎとして設定することができる。
その後、補正必要蒸気量算出部４４は、最初の補正必要蒸気量設定部４３により設定された初回（ｎ＝１）の制御周期における補正必要蒸気量ＭＶ_ｎ´を起点として、第１補正時間Ｔの経過前（時刻Ｔ_Ｎ）まで、次回以降（ｎ≧２）の制御周期毎に、前回補正必要蒸気量ＭＶ_ｎ−１´を増加させて（例えば、前回補正必要蒸気量ＭＶ_ｎ−１´に今回補正必要蒸気量変化分ΔＭＶ_ｎ´を加算して）、今回補正必要蒸気量ＭＶ_ｎ´を算出して、今回の必要蒸気量ＭＶ_ｎとして設定することができる。
そうすることで、出力制御部４２は、それ以降、指示蒸気量とボイラ２０の出力蒸気量との遅延をなくすることができる。その結果、ボイラシステム１において出力蒸気量は、蒸気消費量（要求負荷）の変動に速やかに追従することができる。

同様に、ヘッダ圧力値ＰＶが下降してアンダーシュートする場合においても、第１実施形態に係るボイラシステム１は、上記と同様の動作を行うことで、同様の効果が得られる。
また、ヘッダ圧力値ＰＶが制限下限圧力値（通常制御であれば到達しない下限圧力）を下回る場合においても、第１実施形態に係るボイラシステム１は、上記と同様の動作を行うことで同様の効果が得られる。

〔第２実施形態〕
次に、本発明の第２実施形態について説明する。第２実施形態については、主として、第１実施形態と異なる点を中心に説明し、第１実施形態と同様な構成については詳細な説明を省略する。第２実施形態において、特に説明しない点は、第１実施形態についての説明が適宜適用される。また、第２実施形態においても、第１実施形態と同様な効果が奏される。

第２実施形態は、第１実施形態に比較して、予め第１補正時間を設定しない点が異なる。具体的には、第２実施形態に係るボイラシステム１における補正蒸気量算出部４４Ａは、最初の補正必要蒸気量設定部４３により設定された初回（ｎ＝１）の制御周期における補正必要蒸気量ＭＶ_ｎ´を起点として、次回以降（ｎ≧２）の制御周期毎に、予め設定された第１の必要蒸気量変化分ΔＭＶを前回補正必要蒸気量ＭＶ_ｎ−１´に、増加側に加算して、今回補正必要蒸気量ＭＶ_ｎ´を算出して、今回の必要蒸気量ＭＶ_ｎとして設定し、今回補正必要蒸気量ＭＶ_ｎ´が前記必要蒸気量算出部により算出した今回必要蒸気量ＭＶ_ｎ以上となる場合、今回補正必要蒸気量ＭＶ_ｎ´の算出を終了するものである。

具体的には、補正蒸気量算出部４４Ａは、式５に示すように、前回補正必要蒸気量ＭＶ_ｎ−１´に第１の必要蒸気量変化分ΔＭＶを加算して、今回補正必要蒸気量ＭＶ_ｎ´を算出する。
ＭＶ_ｎ´＝ＭＶ_ｎ−１´＋ΔＭＶ （式５）

そして、次回以降（ｎ≧２）の制御周期において、補正必要蒸気量算出部４４により算出した今回補正必要蒸気量ＭＶ_ｎ´が、必要蒸気量算出部４１により算出した今回必要蒸気量ＭＶ_ｎ以上となった場合、すなわち、次の条件１を満足した場合に、補正必要蒸気量算出部４４は、補正を終了する。
補正必要蒸気量ＭＶ_ｎ´ ≧ 必要蒸気量ＭＶ_ｎ （条件１）

図７は、第２実施形態に係るボイラシステム１のフィードバック制御の流れを示すフローチャートである。ボイラシステム１のフィードバック制御の流れは、例えば、次のとおりに構成することができる。

ステップＳＴ１において、制御部４は、第１の必要蒸気量変化分ΔＭＶの設定、第１検出フラグデータのリセット等の初期設定をする。
ステップＳＴ２において、必要蒸気量算出部４１は、制御周期毎において、蒸気圧センサ７から送信された蒸気圧信号に基づいて、ヘッダ圧力値ＰＶを取得する。

ステップＳＴ３において、必要蒸気量算出部４１は、式１に基づいて、制御周期毎の今回必要蒸気量ＭＶ_ｎを算出する。

ステップＳＴ４において、制御部４は、第１検出フラグデータがセットされているか否かを判定し、第１検出フラグデータがセットされている場合（Ｙｅｓ）には、ステップＳＴ８に移る。一方、第１検出フラグデータがセットされていない場合（Ｎｏ）には、ステップＳＴ５に移る。

ステップＳＴ５において、第１検出部４２は、第１状態（ヘッダ圧力値ＰＶに所定の条件を満たす下降が発生した後にヘッダ圧力値ＰＶが下降から上昇に転じた事象が発生したこと）を検出したか否かを判定し、前記第１状態を検出した場合（Ｙｅｓの場合）、ステップＳＴ６に移る。検出していない場合（Ｎｏの場合）、ステップＳＴ１２へ移る。

ステップＳＴ６において、第１検出部４２は、第１検出フラグデータをセットする。

ステップＳＴ７において、最初の補正必要蒸気量算出部４３は、今回必要蒸気量ＭＶ_ｎの初回（ｎ＝１）の算出処理において、第１状態の検出時点又は初回の算出処理の実行時点に燃焼しているすべてのボイラ２０により出力されている出力蒸気量の合計値となる最初の補正必要蒸気量ＭＶ_ｎ´を今回必要蒸気量ＭＶ_ｎとして設定する。その後ステップＳＴ１２に移る。

ステップＳＴ８において、制御部４は、補正必要蒸気量算出部４４により算出される今回補正必要蒸気量ＭＶ_ｎ´が、必要蒸気量算出部４１により算出される今回必要蒸気量ＭＶ_ｎ以上か否かをチェックする。今回補正必要蒸気量ＭＶ_ｎ´が今回必要蒸気量ＭＶ_ｎ以上の場合（Ｙｅｓ）、ステップＳＴ１０に移る。今回補正必要蒸気量ＭＶ_ｎ´が今回必要蒸気量ＭＶ_ｎ以上でない場合、ステップＳＴ９に移る。

ステップＳＴ９において、補正必要蒸気量算出部４４は、今回補正必要蒸気量ＭＶ_ｎ´を、今回必要蒸気量ＭＶ_ｎとして設定する。
その後、ステップＳ１２に移る。

ステップＳ１０において、補正必要蒸気量算出部４４は補正を終了する。（したがって、今回必要蒸気量ＭＶ_ｎは、必要蒸気量算出部４１により算出されたものとなる。）

ステップＳＴ１１において、制御部４は、第１検出フラグデータをリセットする。その後ステップＳＴ１２に移る。

ステップＳＴ１２において、出力制御部４５は、必要蒸気量算出部４１又は補正必要蒸気量算出部４４により設定されている今回必要蒸気量ＭＶ_ｎに基づいてボイラ２０の燃焼状態（燃焼量）を制御する。
その後、ステップＳＴ２に戻る。

なお、上記実施例においては、必要蒸気量変化分ΔＭＶを固定値としたが、固定値ではなく、例えば、次回以降（ｎ≧２）の制御周期毎に、ΔＭＶ_ｎの値が小さくなるようにしてもよい。

以上説明した第１実施形態乃至第２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）上述した第１実施形態に係る比例分配制御方式を用いるボイラシステム１においては、ヘッダ圧力値ＰＶに所定の条件を満たす下降が発生し、その後ヘッダ圧力値ＰＶが下降から上昇に転じた場合に、最初の補正必要蒸気量算出部４３は、今回必要蒸気量ＭＶ_ｎの初回（ｎ＝１）の算出処理において、第１状態の検出時点又は初回の算出処理の実行時点に燃焼しているすべてのボイラ２０により出力されている出力蒸気量の合計値となる最初の補正必要蒸気量ＭＶ_ｎ´を今回必要蒸気量ＭＶ_ｎとして設定する。そして、補正必要蒸気量算出部４４は、最初の補正必要蒸気量設定部４３により設定された初回（ｎ＝１）の制御周期における補正必要蒸気量ＭＶ_ｎ´を起点として、第１補正時間Ｔの経過前まで、次回以降（ｎ≧２）の制御周期毎に、前回補正必要蒸気量ＭＶ_ｎ−１´を増加させて（例えば、前回補正必要蒸気量ＭＶ_ｎ−１´に今回補正必要蒸気量変化分ΔＭＶ_ｎ´を加算して）、今回補正必要蒸気量ＭＶ_ｎ´を算出して、今回の必要蒸気量ＭＶ_ｎとして設定し、第１補正時間Ｔの経過後に、今回補正必要蒸気量ＭＶ_ｎ´が必要蒸気量算出部４１により算出される今回必要蒸気量ＭＶ_ｎに収束するように、今回補正必要蒸気量ＭＶ_ｎ´を算出する。
これにより、第１実施形態に係る比例分配制御方式を用いるボイラシステム１は、ヘッダ圧力値ＰＶが下降から上昇に転じた時点以降で、比例分配制御方式により算出される必要蒸気量とボイラ２０の実際の出力蒸気量との遅延をなくすることができ、ボイラシステム１の出力蒸気量は、蒸気消費量（要求負荷）の変動に速やかに追従することができる。その結果、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。

（２）上述した第２実施形態に係る比例分配制御方式を用いるボイラシステム１においては、ヘッダ圧力値ＰＶに所定の条件を満たす下降が発生し、その後ヘッダ圧力値ＰＶが下降から上昇に転じた場合に、最初の補正必要蒸気量算出部４３は、今回必要蒸気量ＭＶ_ｎの初回（ｎ＝１）の算出処理において、第１状態の検出時点又は初回の算出処理の実行時点に燃焼しているすべてのボイラ２０により出力されている出力蒸気量の合計値となる最初の補正必要蒸気量ＭＶ_ｎ´を今回必要蒸気量ＭＶ_ｎとして設定する。そして、補正必要蒸気量算出部４４は、最初の補正必要蒸気量設定部４３により設定された初回（ｎ＝１）の制御周期における補正必要蒸気量ＭＶ_ｎ´を起点として、次回以降（ｎ≧２）の制御周期毎に、予め設定された第１の必要蒸気量変化分ΔＭＶを前回補正必要蒸気量ＭＶ_ｎ−１´に、増加側に加算して、今回補正必要蒸気量ＭＶ_ｎ´を算出して、今回の必要蒸気量ＭＶ_ｎとして設定し、今回補正必要蒸気量ＭＶ_ｎ´が前記必要蒸気量算出部により算出した今回必要蒸気量ＭＶ_ｎ以上となる場合、今回補正必要蒸気量ＭＶ_ｎ´の算出を終了する。
これにより、第２実施形態に係る比例分配制御方式を用いるボイラシステム１は、ヘッダ圧力値ＰＶが下降から上昇に転じた時点以降で、比例分配制御方式により算出される必要蒸気量とボイラ２０の実際の出力蒸気量との遅延をなくすることができ、ボイラシステム１の出力蒸気量は、蒸気消費量（要求負荷）の変動に速やかに追従することができる。その結果、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。

（３）また、第１実施形態及び第２実施形態に係る比例分配制御方式を用いるボイラシステム１においては、ヘッダ圧力値ＰＶがオーバーシュートしたことに起因してヘッダ圧力値ＰＶが下降する場合、又はヘッダ圧力値ＰＶが下降してアンダーシュートする場合においても、蒸気量算出部４１は、同様の動作を行うことができる。
これにより、第１実施形態及び第２実施形態に係る比例分配制御方式を用いるボイラシステム１においては、ヘッダ圧力値ＰＶが下降から上昇に転じた時点以降で、比例分配制御方式により算出される必要蒸気量とボイラ２０の実際の出力蒸気量との遅延をなくすることができ、ボイラシステム１の出力蒸気量は、蒸気消費量（要求負荷）の変動に速やかに追従することができる。その結果、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。

（４）また、第１実施形態及び第２実施形態に係る比例分配制御方式を用いるボイラシステム１においては、蒸気ヘッダ６の蒸気圧力値が制御上限圧力値を超えること、又は蒸気ヘッダ６の蒸気圧力値が制限下限圧力値（通常制御であれば到達しない下限圧力）を下回る場合においても、蒸気量算出部４１は、同様の動作を行うことができる。
これにより、第１実施形態及び第２実施形態に係る比例分配制御方式を用いるボイラシステム１においては、蒸気ヘッダ６の内部の蒸気圧力値が下降から上昇に転じた時点でボイラ群２の実際の出力蒸気量が必要蒸気量に追いついていないことに起因する、ハンチング現象の発生を防止できる。その結果、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。

（５）また、第１実施形態及び第２実施形態に係る比例分配制御方式を用いるボイラシステム１においては、蒸気ヘッダ６の蒸気圧力値が制御上限圧力値を超えた場合に、複数のボイラ２０を全台待機とする場合においても、蒸気量算出部４１は、同様の動作を行うことができる。
これにより、第１実施形態及び第２実施形態に係る比例分配制御方式を用いるボイラシステム１においては、蒸気ヘッダ６の内部の蒸気圧力値が下降から上昇に転じた時点でボイラ群２の実際の出力蒸気量が必要蒸気量に追いついていないことに起因する、ハンチング現象の発生とその継続を防止できる。その結果、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。

以上、本発明に係るボイラシステムの好ましい一実施形態について説明したが、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、各実施形態では、本発明を、５台のボイラ２０からなるボイラ群２を備えたボイラシステムに適用した例について説明した。これに限らず、本発明を、６台以上のボイラからなるボイラ群を備えたボイラシステムに適用してもよいし、２〜４台のボイラからなるボイラ群を備えたボイラシステムに適用してもよい。また、各実施形態では、台数制御として、蒸気消費量に応じて算出された必要蒸気量と予め設定された優先順位とに基づいて燃焼させるボイラ２０の台数を設定する例について説明した。これに限らず、複数台のボイラを備えたボイラ群において、燃焼させるボイラの台数は、例えば、システムの燃焼率や各ボイラの稼動状況等に基づいて設定してもよい。また、各実施形態では、本発明による圧力制御と複数のボイラの台数制御とを組み合わせた例について説明したが、本発明による圧力制御を単体のボイラの圧力制御に適用してもよい。その場合には、ＰＩＤアルゴリズムにより算出された必要蒸気量が、そのまま単体のボイラにおける必要蒸気量として設定される。

また、各実施形態では、複数のボイラ２０を段階値制御ボイラにより構成することとしているが、ボイラ２０は段階値制御ボイラに限らず、連続制御ボイラにより構成し、連続制御ボイラからなるボイラ群により構成されるボイラシステムに比例分配制御方式による燃焼制御を適用してもよい。

ここで、連続制御ボイラとは、少なくとも、最小燃焼状態Ｓ１（例えば、燃焼率の２０％の燃焼状態）から最大燃焼状態Ｓ２の範囲で、燃焼率が連続的に制御可能とされているボイラである。連続制御ボイラは、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を制御することにより、燃焼率を調整するようになっている。より具体的には、連続制御ボイラの燃焼停止状態Ｓ０と最小燃焼状態Ｓ１との間の燃焼状態の変更は、連続制御ボイラ（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、燃焼率が連続的に制御可能となっている。

そして、連続制御ボイラからなるボイラ群により構成されるボイラシステムにおいて、比例分配制御方式を適用することができる。
より具体的には、第１実施形態と同様に、必要蒸気量算出部４１による今回必要蒸気量ＭＶ_ｎは、式１に基づいて算出される。また、最初の補正必要蒸気量算出部４３による、初回（ｎ＝１）の制御周期における補正必要蒸気量ＭＶ_ｎ´の算出処理、及び補正必要蒸気量算出部４４による、次回以降（ｎ≧２）の制御周期毎の今回補正必要蒸気量ＭＶ_ｎ´の算出処理についても、第１実施形態と同様に、算出される。
そして、出力制御部４５は、必要蒸気量算出部４１、最初の補正必要蒸気量算出部４３、又は補正必要蒸気量算出部４４により設定されている今回必要蒸気量ＭＶ_ｎに基づいて、ボイラの燃焼率を連続的に制御することにより、今回必要蒸気量ＭＶ_ｎを出力するように制御することができる。

１ ボイラシステム
２ ボイラ群
３ 台数制御装置
４ 制御部
５ 記憶部
６ 蒸気ヘッダ
７ 蒸気圧センサ
１８ 蒸気使用設備
２０ ボイラ
４１ 必要蒸気量算出部
４２ 第１検出部
４３ 最初の補正必要量算出部
４４ 補正必要量算出部
４５ 出力制御部

Claims (7)

1. 複数台のボイラからなるボイラ群と、
   前記ボイラ群において生成された蒸気を集合させる蒸気ヘッダと、
   前記蒸気ヘッダの内部の蒸気圧であるヘッダ圧力値を測定する蒸気圧力測定手段と、
   予め、設定圧力範囲と前記設定圧力範囲の上限圧力値と下限圧力値との差分である制御幅が設定され、要求負荷に応じて前記蒸気圧力測定手段により測定される前記ヘッダ圧力値が、前記設定圧力範囲に収まるように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、
   前記制御部は、
   制御周期毎に、前記ヘッダ圧力値と前記設定圧力範囲の上限圧力値との差分である圧力偏差に基づいて、今回必要蒸気量ＭＶ_ｎを算出する必要蒸気量算出部と、
   前記ヘッダ圧力値に所定の条件を満たす下降が発生し、その後前記ヘッダ圧力値が下降から上昇に転じた第１状態を検出する第１検出部と、
   前記第１検出部により前記第１状態が検出された場合、今回必要蒸気量ＭＶ_ｎの初回（ｎ＝１）の算出処理において、前記第１状態の検出時点又は初回の算出処理の実行時点に燃焼しているすべてのボイラにより出力されている出力蒸気量の合計値となる最初の補正必要蒸気量ＭＶ_ｎ´を今回必要蒸気量ＭＶ_ｎとして設定する、最初の補正必要蒸気量設定部と、
   前記最初の補正必要蒸気量設定部により設定された初回（ｎ＝１）の制御周期における補正必要蒸気量ＭＶ_ｎ´を起点として、次回以降（ｎ≧２）の制御周期毎に、前回補正必要蒸気量ＭＶ_ｎ−１´を増加させて、今回補正必要蒸気量ＭＶ_ｎ´を算出して、今回必要蒸気量ＭＶ_ｎとして設定し、予め設定された第１補正時間の経過後に、今回補正必要蒸気量ＭＶ_ｎ´が前記必要蒸気量算出部により算出される今回必要蒸気量ＭＶ_ｎに収束するように、今回補正必要蒸気量ＭＶ_ｎ´を算出し、前記第１補正時間の経過後に、今回補正必要蒸気量ＭＶ_ｎ´の算出を終了する補正必要蒸気量算出部と、
   前記第１検出部により前記第１状態が検出された場合、前記最初の補正必要蒸気量設定部により設定された初回（ｎ＝１）の制御周期における補正必要蒸気量ＭＶ_ｎ´を発生させて、前記第１補正時間Ｔの経過前まで、次回以降（ｎ≧２）の制御周期毎に、前記補正必要蒸気量算出部により算出された今回補正必要蒸気量ＭＶ_ｎ´を発生させるように前記複数台のボイラの燃焼状態を制御し、
   前記第１補正時間の経過後、前記必要蒸気量算出部により算出された今回必要蒸気量ＭＶ_ｎを発生させるように前記複数台のボイラの燃焼状態を制御する出力制御部と、
   を備えるボイラシステム。
2. 前記補正必要蒸気量算出部は、さらに、
   前記次回以降（ｎ≧２）の制御周期において算出した今回補正必要蒸気量ＭＶ_ｎ´が前記必要蒸気量算出部により算出した今回必要蒸気量ＭＶ_ｎ以上となる場合、今回補正必要蒸気量ＭＶ_ｎ´の算出を終了し、
   前記出力制御部は、さらに、
   前記第１補正時間の経過前の次回以降（ｎ≧２）の制御周期において、前記補正必要蒸気量算出部により算出された今回補正必要蒸気量ＭＶ_ｎ´が今回必要蒸気量ＭＶ_ｎ以上となる場合、前記必要蒸気量算出部により算出された今回必要蒸気量ＭＶ_ｎを発生させるように前記複数台のボイラの燃焼状態を制御する、請求項１に記載のボイラシステム。
3. 前記補正必要蒸気量算出部は、
   前記第１補正時間を制御周期で除算することにより、補正回数最大値Ｎ_ｍａｘを算出し、
   前記最初の補正必要蒸気量設定部により初回（ｎ＝１）の制御周期における補正必要蒸気量ＭＶ_ｎ´の算出処理を、補正回数１としてカウントし、
   前記第１補正時間の経過前まで次回以降（ｎ≧２）の制御周期毎に、前回の補正回数に１を加算した今回の補正回数Ｎと、補正回数最大値Ｎ_ｍａｘから前回の補正回数（Ｎ−１）を減算した残り補正回数（Ｎ_ｍａｘ−Ｎ＋１）と、を算出し、
   前記必要蒸気量算出部により算出した今回必要蒸気量ＭＶ_ｎと前記補正必要蒸気量算出部により算出した前回補正必要蒸気量ＭＶ_{（ｎ−１）}´との差分を、前記残り補正回数（Ｎ_ｍａｘ−Ｎ＋１）で除算して今回補正必要蒸気量変化分ΔＭＶ_ｎを算出し、
   前回補正必要蒸気量ＭＶ_{（ｎ−１）}´に今回補正必要蒸気量変化分ΔＭＶ_ｎを加算して、今回補正必要蒸気量ＭＶ_ｎ´を算出する、
   請求項１又は請求項２に記載のボイラシステム。
4. 段階的な燃焼位置で燃焼可能な、複数台のボイラからなるボイラ群と、
   前記ボイラ群において生成された蒸気を集合させる蒸気ヘッダと、
   前記蒸気ヘッダの内部の蒸気圧であるヘッダ圧力値を測定する蒸気圧力測定手段と、
   予め、設定圧力範囲と前記設定圧力範囲の上限圧力値と下限圧力値との差分である制御幅が設定され、要求負荷に応じて前記蒸気圧力測定手段により測定される前記ヘッダ圧力値が、前記設定圧力範囲に収まるように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、
   前記制御部は、
   制御周期毎に、前記ヘッダ圧力値と前記設定圧力範囲の上限圧力値との差分である圧力偏差に基づいて、今回必要蒸気量ＭＶ_ｎを算出する必要蒸気量算出部と、
   前記ヘッダ圧力値に所定の条件を満たす下降が発生し、その後前記ヘッダ圧力値が下降から上昇に転じた第１状態を検出する第１検出部と、
   前記第１検出部により前記第１状態が検出された場合、今回必要蒸気量ＭＶ_ｎの初回（ｎ＝１）の算出処理において、前記第１状態の検出時点又は初回の算出処理の実行時点に燃焼しているすべてのボイラにより出力されている出力蒸気量の合計値となる最初の補正必要蒸気量ＭＶ_ｎ´を今回必要蒸気量ＭＶ_ｎとして設定する、最初の補正必要蒸気量設定部と、
   前記最初の補正必要蒸気量設定部により設定された初回（ｎ＝１）の制御周期における補正必要蒸気量ＭＶ_ｎ´を起点として、次回以降（ｎ≧２）の制御周期毎に、第１の必要蒸気量変化分を増加側に加算して、今回補正必要蒸気量ＭＶ_ｎ´を算出して、今回必要蒸気量ＭＶ_ｎとして設定し、今回補正必要蒸気量ＭＶ_ｎ´が前記必要蒸気量算出部により算出した今回必要蒸気量ＭＶ_ｎ以上となる場合、今回補正必要蒸気量ＭＶ_ｎ´の算出を終了する補正必要蒸気量算出部と、
   前記第１検出部により前記第１状態が検出された場合、前記最初の補正必要蒸気量設定部により設定された初回（ｎ＝１）の制御周期における補正必要蒸気量ＭＶ_ｎ´を発生させて、
   次回以降（ｎ≧２）の制御周期毎に前記補正必要蒸気量算出部により算出された今回補正必要蒸気量ＭＶ_ｎ´が、前記必要蒸気量算出部により算出した今回必要蒸気量ＭＶ_ｎ以下の場合、今回補正必要蒸気量ＭＶ_ｎ´を発生させるように前記複数台のボイラの燃焼状態を制御し、
   前記補正必要蒸気量算出部により算出した今回補正必要蒸気量ＭＶ_ｎ´が、前記必要蒸気量算出部により算出した今回必要蒸気量ＭＶ_ｎ以上となる場合、前記必要蒸気量算出部により算出された今回必要蒸気量ＭＶ_ｎを発生させるように前記複数台のボイラの燃焼状態を制御する出力制御部と、
   を備えるボイラシステム。
5. 前記所定の条件は、前記ヘッダ圧力値がオーバーシュートしたことに起因して前記ヘッダ圧力値が下降すること、又は前記ヘッダ圧力値が下降してアンダーシュートすることを含む、請求項１乃至請求項４に記載のボイラシステム。
6. 前記所定の条件は、前記ヘッダ圧力値が予め設定された制御上限圧力値を超えること、又は前記ヘッダ圧力値が予め設定された制御下限圧力値を下回ることを含む、請求項１乃至請求項５のいずれか１項に記載のボイラシステム。
7. 前記所定の条件は、前記ヘッダ圧力値が前記制御上限圧力値を超えた場合に、前記複数台のボイラを全台待機とすることを含む、請求項６に記載のボイラシステム。
   

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