JPH03186101A - ボイラの制御方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ この発明は、複数のボイラの作動台数を負荷の変動に対
応して自動的に制御し、スチームヘッダ内の蒸気圧力を
一定範囲内に制御するボイラの制御方法に関するもので
ある。

［従来の技術］ 従来のボイラの制御方法ヒしては、たとえば、特公昭６
Ｏ−４２３Ｅｉ３号公報や特開昭５６−１１３９０２号
公報などに開示されているように、？３！数のボイラか
らの蒸気を受け入れて負荷に供給する共通のスチームヘ
ッダに、その内部の蒸気圧力を検出する圧力検出器を取
り付け、この圧力検出器により検出された蒸気圧力の低
下に応じて、上記各ボイラを優先順位に従って低燃焼で
順次起動し、その後、各ボイラを低燃焼から高燃焼に順
次切り替え制御するものが知られている。

つまり、第４図に示すように、蒸気負荷が０％ないし１
０％の間ではＮｏ、１ボイラを停止状態（−）から低燃
焼状態（Ｌ）に切り替える。蒸気負荷が１０％を越える
と、Ｎｏ、１ボイラを低燃焼状態に維持したまま、Ｎｏ
、２ボイラを低燃焼で起動する。以下、負荷の増加に伴
って他のボイラを低燃焼で順次起動していき、負荷が５
０％に達すると、すべてのボイラが低燃焼状態となる。

ここでＮｏ、ｆないしＮｏ、５はボイラの優先順位を禾
す。

蒸気負荷が５０％を越えると、　Ｎｏ、１ボイラを低燃
焼状態（Ｌ）から高燃焼状態（Ｈ）に切り替える。以下
、負荷の増力Ｕに伴って他のボイラを優先順位に従って
高燃焼に順次切り替えていく。

このようにボイラを起動するに際して、可能な限り低燃
焼の方を選択することにより、ボイラの効率の向上を図
っている。

［発明が解決しようとする！Ｑ］ ところが、上記従来技術は、複数のボイラのすべてを低
燃焼で順次起動していく方式であるから、負荷の変動に
対して時間遅れなく迅速に対応させることができない、
その理由はつぎの通りである。

すｔｊわち、ボイラの起動に対しては、安全上の見地か
ら、ボイラ燃焼室内に残存している未燃ガスを排気（以
下、ブリバージヒ称す）する必要があり、このブリパー
ジに要する時間は、通常、３０秒ないし４０秒間にもお
よぶ、したがって、低燃焼で順次起動してい〈従来技術
の場合、次のボイラが低燃焼に起動されて安定するまで
に時間がかかり、負荷の増加に対して迅速に対応させる
ことができない。

また、各ボイラを低燃焼で順次起動している途中で負荷
が減少した場合や要求負荷が５０％以上で、すべてのボ
イラが低燃焼状態にあるときに負荷が減少した場合、こ
れに対応させるために既に低燃焼に起動されているボイ
ラを一旦、停止させ、再び、負荷が増加したときに、停
止させたボイラをブリパージを経て再起動させる必要が
あり、上述と同様に、負荷の変動に対して迅速に対応さ
せることができない。

この発明は上記従来の課題に鑑みてなされたもので、複
数のボイラをできるだけ停止させることなく、負荷の変
動に対して迅速に対応させることができるボイラの制御
方法を提供することを目的とする。

［課題を解決するための手段］ 上記目的を達成するために、請求項１に記載された発明
は、複数のボイラからの蒸気を受け入れる共通のスチー
ムヘッダ内の蒸気圧力を設定された４点において検出す
る圧力検出器と、この圧力検出器による検出圧力が上記
４点の設定点を越えて変化したとき、その外れ信号を発
生する判定器と、この判定器により発生される外れ信号
を受けて制御信号を発生して、あらかじめ設定された優
先順位のボイラを所定時間経過時毎に作動させるように
制御することにより、蒸気圧力を適正領域に戻すボイラ
制御器とを備えている。上記圧力検出器により検出され
る４点は、圧力の低い方から順に低燃焼起動点、高燃焼
起動点、高燃焼停止点および低燃焼停止点に設定されて
おり、かつ、上記判別器は、上記圧力検出器による検出
圧力が上記４点の設定点を越えて、低燃焼起動点以下の
ボイラ起′ｌＪ：Ｊ領域、低燃焼起動点から高燃焼起動
点までの間の高燃焼移行領域、高燃焼起動点から高燃焼
停止点までの間の安定領域、高燃焼停止点から低燃焼停
止点までの間の低燃焼移行領域および低燃焼停止点以上
ボイラの停止領域に移入するように変化したとき、その
外れ信号を発生するようになされているものである また、請求項２に記載された発明は、上記高燃焼移行領
域および低燃焼移行領域、もしくは、ボイラ起動領域お
よびボイラ停止領域の蒸気圧力の検出に対し、所定時間
内の圧力変動を演算する手段ヒ、その演算値が設定値以
上になったとき、次に作動させるボイラの所定時間経過
の値を圧縮させる手段とを備えたものである。

［作用］ 請求項１に記載の発明によれば、圧力検出器により検出
される蒸気圧力点が、圧力の低い方から順に低燃焼起動
点、高燃焼起動点、高燃焼停止点および低燃焼停止点の
４点に設定されていて、この４点の設定点を外れて蒸気
圧力が変化したとき、蒸気圧力が安定領域に戻されるよ
うに、判別器とボイラ制御器を用いてボイラの作動状態
を制御するようにしたから、負荷変動が大きいときは蒸
気圧力がボイラ起動ｇｉ域、ボイラ停止ａ域に移入して
、ボイラの作動台数を自動的に増減させることができる
とともに、負荷変動が少ないときは、高燃焼の起動およ
び停止により蒸気圧力を安定領域に制御することができ
る。つまり、負荷変動に対して、ブリパージを要するボ
イラの停止、再起動という制御をできるだけ少なくする
ことができるので、負荷の変動に時間遅れなく対応させ
ることができる。

また、請求項２に記載の発明によれば、蒸気圧力の所定
時間内の変動を演算（＠分）して、その演算値が設定値
以上になったとき、次に作動されるべきボイラの作動開
始時間を早めることができるので、負荷側での急激な負
荷変動に対して迅速に対応させることができる。

［実施例］ 以下、この発明の実施例を図面にもとづいて説明する。

第１図において、Ｎ０１１ないしＮｏ、　４の各ボイラ
１は、それぞれ蒸気導入用のバイブ５を介して共通のス
チームへラダ２に連通している。上記スチームヘッダ２
は、バイブロを介して、このスチームヘッダ２内の蒸気
圧力を検出する圧力検出器１０が取り付けられている。

上記圧力検出器１０は、スチームヘッダ２内の蒸気圧力
を電気信号に変換してＡＣ４つの接点信号を出力する圧
力発振器からなり、この圧力検出器１０により検出され
る蒸気圧力は、第２図に示すように、蒸気圧力の低い方
から順に低燃焼起動点（以下、ＬＯＮＰと称す）、高燃
焼起動点（以下、ＨＯＮＰと称す）、高燃焼停止点（以
下、ＨＯＦＦＰと称す）および低燃焼停止点（以下、Ｌ
ＯＦＦＰと称す）の４点に設定されている。

１１は判別器で、上記圧力検出器１０に接続されている
。この判別器１１には、第２図に示すように、上記４つ
の検出圧力の設定点により、ＬＯＮＰ以下のボイラ起動
領域（以下、Ｓゾーンと称す）、ＬＯＮＰからＨＯＮＰ
までの間の高燃焼移行領域（以下、Ｎゾーンと称す）、
ＨＯＮＰからＨＯＦＦＰまでの間の安定領域（以下、Ｎ
ゾーンと称す）、ＨＯＦＦＰからＬＯＦＦＰまでの間の
低燃焼移行領域（以下、Ｌゾーンと称す）およびＬＯＦ
ＦＰ以上のボイラ停止領域（以下、Ｆゾーンと称す）の
各圧力領域が設定されており、上記圧力検出器１０によ
る検出圧力が上記４つの設定点を超えて、上記Ｓ％Ｈ，
Ｌ％　Ｆの各ゾーンに移入するように変化したときに、
外れ信号を発生する構成となっている。

！２はボイラ！ＩＩ御器で、上記判別器１１に接続され
た制御信号発生手段１３と切替手段１４とバックアップ
手段１５とを備えている。

上記制御信号発生手段１３は、ボイラ１を起動するスタ
ート信号を発生するとともに、上記判別器１１により発
生される外れ信号を受けて、Ｎ００１ないしＮ０１５の
ボイラ１をあらかじめ設定された優先順位に従って所定
時間経過時毎に順次作動させる制御信号を発生する。

上記切替手段１４は、上記制御信号発生手段１３からの
制御信号を受けて、各ボイラ１を低燃焼状態から高燃焼
状態へ切替えたり、次のボイラを停止状態から低燃焼状
態へ切替えたりする切替え指令信号を発生する。

また、上記バックアップ手段１５は、上記切替手段１４
から切替え指令信号を受けたとき、作動しているボイラ
のうち優先順位が最下位のボイラを高燃焼状態に切り替
えるとともに、次の優先順位のボイラを停止状態から低
燃焼状態に切り替え、このボイラが低燃焼状態で安定し
たときには、上記最下位のボイラを低燃焼状態に戻すよ
うに制御するものである。

つまり、ボイラを低燃焼で起動させるまでは、約３０秒
ないし・４０秒程度のブリパージ時間が必要であり、こ
の間は負荷の増加に対応できない。

そのために、上記バックアップ手段１５は、たとえば蒸
気負荷が５０％であって、Ｎｏ、　　１ボイラとＮＯ１
２ボイラとが高燃焼状態（Ｈ）にあり、Ｎ０１３ボイラ
が低燃焼状態（Ｌ）とされている場合に、負荷が５０％
を越えたとき、ＮＯ１２ボイラを高燃焼状態に一旦切り
替えると同時に、Ｎ０２３ボイラのブリパージを行なう
、このように、Ｎｏ。

３ボイラのブリパージ時にＮｏ、　　２ボイラを高燃焼
状態へ切り替えることにより、負荷の増大に迅速に対応
できる。その後、上記Ｎ０１３ボイラのブリパージが完
了して低燃焼状態に移行したときは、Ｎｏ、　　２ボイ
ラを低燃焼状態に自然に戻るように制御するものである
。

たお、上記第１図のバックアップ手段１５は、各ボイラ
の制御信号ラインにそれぞれ接続さｎている。

つぎに、上記構成の動作を説明する。

第１図の圧力検出器１０による検出圧力がＮゾーンにあ
るヒきは、各ボイラ１は現状の燃焼量で運転され続ける
のに対して、圧力検出器１ｏによる検出圧力が上記４つ
の設定点ＨＯＦＦＰ、ＨＯＮＰ％ＬＯＦＦＰ％ＬＯＮＰ
を越えて、Ｌ５Ｈ，Ｆ、Ｓの各ゾーンに移入するように
変化したとき、第１図の判別器１１から外れ信号が発生
され、この外れ信号にもとづいてボイラ制御器１２は、
つざの■〜■のような制＠動作をおこなう。

■負荷が低下し、圧力検出器１０による検出圧力ＨＯＦ
ＦＰを越えて、上記圧力がＬゾーンに入るヒ、高燃焼中
の最後位ボイラ（以下、ラストＨボイラと称す）を低燃
焼に切り替えるとともに、高燃焼ＯＦＦ　（以下、ＨＯ
ＦＦ、Ｔｈ称す）タイマを始動する。そのＨＯＦＦタイ
マによる所定の時間１１秒（約５紗）の経通時にもたお
上記圧力がＬゾーンにある１合、ｊ１秒１にラストＨボ
イラを順次低Ｆ　ｒに切り譬完てい＜、りお、上記圧力
がＬゾーンからＮゾーンに復帰したならば、ＨＯＦＦタ
イマをリセットする。

■負荷が上昇し、圧力検巴器工０による検出圧力がＨＯ
ＮＰを越えて、蒸気圧力がＮゾーンに入ると、現在燃焼
中のボイラで高燃焼への最優先のボイラ（以下、ｎｅｘ
ｔＨボイラと称す）を高燃焼に切り替えるとともに、高
燃焼ＯＮ（以下、ＨＯＮを称す）タイマを始動する。そ
のＨＯＮタイマ（よる所定時間ｔ２秒（約５秒）の経通
時にもなお上記圧力がＮゾーンにある場合、１２秒毎に
ｎｅｘｔＨボイラを順次高燃焼に切り替えていく。

たお、上記圧力がＮゾーンからＮゾーンに復帰したなら
ぽ、ＨＯＮタイマをリセットする。

■負荷が大きく上昇し、圧力検出器１０による検出原力
がＨＯＮＰを越えて、蒸気圧力がＳゾーンに入るヒ、現
在停止中のボイラで起動への最優先のボイラ（以下、ｎ
ｅｘｔＬボイラと称す）を起動しブリパージを開始する
辷ともに、低、江焼ＯＮ（以下、ＬＯＮを称す）タイマ
を始動する。モのＬＯＮタイマによる所定時間ｔ３　（
約２ｏ秒）の経通時にもなお蒸気圧力がＳゾーンにある
場合、１３秒毎にｎｅｘｔ　Ｌボイラを起動しプリパー
ジを順次開始していく、なお、蒸気圧力がＳゾーンから
Ｎゾーンに復帰したならば、ＬＯＮタイマをリセットす
る。また、ブリパージ中に蒸気圧力がＮゾーンに入った
ときは、ｎｅｘｔ　Ｌボイラの起動を停止し待機状態に
もどす。

■負荷が大きく低下し、圧力検出器１０茫よる検出圧力
がＬＯＦＦＰを越え、蒸気圧力がＦゾーンに入るヒ、低
燃焼中の最後位のボイラ（以下、ラストムボイラと称す
）を停止するとεもに、低燃焼ＯＦＦ　（以下、ＬＯＦ
Ｆと称す）タイマを始動する。そのＬＯＦＦタイマによ
る所定時間ｔ４（約１０秒）の経過時にもなお蒸気圧力
がＦゾーンにある場合、ｔ４秒毎（ラストムボイラを順
次停止していく、なお、蒸気圧力がＦゾーンからＬゾー
ンに復帰したならば、ＬＯＦＦタイマをリセツトする。

以上のように、負荷変動が少ない上記のや０のときは、
第２図の矢印ｘ１やｘ２で示すように、各ボイラの高燃
焼と低燃焼の切り替えにより、上記圧力をＮゾーンは戻
すような’ＭＨＭＪをおこない、負荷変動が大きい上記
■や■のときは、東２図の矢印ｙｔやｙ２で示すように
、各ボイラの順次起動、順次停止といったボイラの運転
台数の制御をおこなう。

第３図はＮｏ、　　１ないしＮｏ、　４の４台のボイラ
の運転台数（蒸気負荷）と各ボイラにおける２つのバー
ナの点火状況を示す運転パターン図であり、同図におい
て、ＩＬ１２Ｌ、３Ｌ、４ＬはＮ０１１ないしＮ０１４
の各ボイラの低燃焼を表わし、ＬＨ，２Ｈ，３Ｈ，４Ｈ
はＮｏ、　　１ないしＮｏ、　　４の各ボイラの高燃焼
を表わし、（）を付したものは上記■〜■で示したよう
な制ｍｓ作にともなって、点滅されるバーナである。

上記構成において、第１図のように、圧力検出器１０に
より検出圧力を、５２図に示すような順に配した４点に
設芝し、この４点からの外れ信号を受けて、蒸気圧力が
Ｎゾーンに入るように制御するようにしたから、負荷に
応じてボイラの運転台数を自動的に決定することができ
、負荷パターンを予め予憇して、インプットするといっ
た面倒がないとともに、負荷変動が少ないときの制御は
、高燃焼の起動および停止でよく、低燃焼の停止および
起動というブリパージを必要とするような制御を避ける
ことができる。したがって、負荷の変動に対して時間遅
れなく、迅速に対応させることができる。

また、上記のような制御を実行するにあたって、所定時
間内での圧力変動を演算し、その演算値が設定値以上に
なったヒき、次に作動させるべきボイラの所定時間経通
の値を圧縮させることにより、圧力変動の速度に応じて
ボイラの作動開始時期を自動的に遠退させることが可能
となり、急激な負荷変動に良好に対応させることができ
９　・ ［発明の効果］ 以上説明したように、請求項１の発明によれば、ボイラ
の運転において最も多い範囲内の負荷変動に対しては２
ｉ燃焼と低燃焼との切譬え制御で対応させるようにした
から、ボイラの起動と停止との切替えというブリパージ
を必要とする制御をできるだけ少なくすることができる
。したがって、負荷の変動に対して、時間遅れなく、迅
速に対応させることができる。

しかも、負荷に応じてボイラの作動台数を自動的に決定
し負荷変動に対応させることができるから、負荷パター
ンを予測して、それをインプットするという面倒が不要
で、運転管理も楽になるという効果を炎する。

また、請求項２の発明によれば、蒸気圧力の変動スピー
ドが大きい場合、そのスピードに応じてボイラの作動開
始時期を早めることができるので、負荷側での急激な負
荷変動に対して、的確、かつ迅速に対応させることがで
きる。

【図面の簡単な説明】

東１図（±この発明に係る多缶式ボイラの自Ｍ制御＝ｉ
の既１を示すブーツク図５第２図は蒸気圧力制御吠悪の
説明図、第３図はボイラの運転台数とバーナの点火状況
との関係を示す運転パターン図、玉４図は従来の蒸気負
荷に対するボイラの作動状態を示す特性図である。 １・・・ボイラ、２・・・スチームヘッド、ｉ　ｏ　−
・・圧力検出器、１１・・・判別器、１２・・・ボイラ
制御器、１３・・・制御信号発生手段、１４−・・切替
手段。 第 ２ ズ 第 図 ポイウの蒼り嗅０４叉（軍、且真西）

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）複数のボイラからの蒸気を受け入れて負荷に供給
   する共通のスチームヘッダと、このスチームヘッダ内の
   蒸気圧力を圧力の低い方から順に設定された低燃焼起動
   、高燃焼起動、高燃焼停止および低燃焼停止の４点にお
   いて検出する圧力検出器と、この圧力検出器による検出
   圧力が上記４点の設定点を越えて、上記低燃焼起動点以
   下のボイラ起動領域、低燃焼起動点から高燃焼起動点ま
   での間の高燃焼移行領域、高燃焼起動点から高燃焼停止
   点までの間の安定領域、高燃焼停止点から低燃焼停止点
   までの間の低燃焼移行領域および低燃焼停止点以上ボイ
   ラの停止領域に移入するように変化したとき、その外れ
   信号を発生する判定器と、この判定器により発生される
   外れ信号を受けて制御信号を発生して、上記各領域毎で
   指定された方法で、かつ、あらかじめ設定された優先順
   位のボイラを所定時間経過時毎に作動させるように制御
   することにより、蒸気圧力を安定領域に戻すボイラ制御
   器とを備えたことを特徴とするボイラの制御方法。
2. （２）請求項１において、上記高燃焼移行領域および低
   燃焼移行領域、もしくは、ボイラ起動領域およびボイラ
   停止領域の蒸気圧力の検出に対し、所定時間内の圧力変
   動を演算する手段と、その演算値が設定値以上になつた
   とき、次に作動させるボイラの所定時間経過の値を圧縮
   させる手段とを備えてなるボイラの制御方法。