JPH06272802A - 熱機器の台数制御装置 - Google Patents

熱機器の台数制御装置

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JPH06272802A
JPH06272802A JP9240593A JP9240593A JPH06272802A JP H06272802 A JPH06272802 A JP H06272802A JP 9240593 A JP9240593 A JP 9240593A JP 9240593 A JP9240593 A JP 9240593A JP H06272802 A JPH06272802 A JP H06272802A
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JP
Japan
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combustion
purge
load
time
boiler
Prior art date
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Pending
Application number
JP9240593A
Other languages
English (en)
Inventor
Keiji Hino
啓嗣 日野
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Miura Co Ltd
Original Assignee
Miura Co Ltd
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Publication date
Application filed by Miura Co Ltd filed Critical Miura Co Ltd
Priority to JP9240593A priority Critical patent/JPH06272802A/ja
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  • Regulation And Control Of Combustion (AREA)
  • Control Of Combustion (AREA)
  • Control Of Steam Boilers And Waste-Gas Boilers (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】 負荷が急激に変動してもプレパージのON−
OFFを短時間で繰り返すことが無いようにし、送風機
焼損防止用装置が作動し、ボイラーの運転が不能となっ
たり、機器の寿命が短くなることが無いようにする。 【構成】 台数制御器の負荷量変化判定手段によって、
バックアップ制御開始後の負荷量の変化を監視し負荷量
が上昇傾向にあるか否かを判定し、上昇傾向であると判
定すると、燃焼制御手段によりその判定後所定時間t1
だけ第2のボイラーについて所定プレパージ時間の終了
後もプレパージを継続し、所定時間t1以内に負荷量が
所定値以上となるとプレパージ継続中のボイラーを低燃
焼させる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】この発明は、ボイラーを複数台設
置した多缶設置システム等における、負荷に対する応答
性を向上させた熱機器の台制御装置に関するものであ
る。
【0002】
【従来の技術】一般に、ボイラーを複数台設置した多缶
設置システムにおいては、スチームヘッダーに圧力検出
器を設けて負荷の状態を把握し、負荷量に応じて必要台
数を順次燃焼に移行させ、負荷変動があればそれに合わ
せてボイラーを燃焼・停止させることにより、負荷に追
随させるようにした自動台数制御方式を採用している。
この方式によれば、負荷量に応じて適切なボイラー台数
を燃焼させることができるので、高効率運転を維持する
ことが可能となる。しかしながら、実際のボイラーの稼
動に当っては、燃焼信号が入ってもボイラーは安全を図
るために所定時間(約15秒)のプレパージを行って炉内
を掃気するので、それまでは燃焼に移行できない。その
ため、その時間遅れにより蒸気圧力が低下し過ぎたり、
圧力の過低下に伴って不必要にボイラーが起動し、燃焼
状態のハンチングを起こしやすい。この問題を解決すべ
く、出願人はボイラーを複数台設置し、負荷量に応じて
必要台数分のボイラーを高燃焼・低燃焼・停止させる台
数制御器を設け、図7に示す如く、前記負荷量が所定値
以下となると低燃焼状態にある第1のボイラーに加えて
前記台数制御器からの新たな指令により停止状態の第2
のボイラーをプレパージ開始させ、このプレパージから
燃焼に移行させるまでの所定のプレパージ時間の間、前
記第1のボイラーを一時的に高燃焼状態にするバックア
ップ制御を行う台数制御装置を提案している(特開平1-
256704号公報)。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】この従来例によれば、
バックアップ制御中に制御圧力(第2のボイラーの燃焼
を必要としない圧力)に達すると、プレパージ中のボイ
ラは停止するよう構成されている。このため、負荷の変
動状態によってはパージのON−OFFのみ短時間で繰
り返す状況が発生し、送風機焼損防止用装置が作動し、
ボイラの運転が不能となったり、ON−OFF回数の増
加により機器の寿命が短くなる等の問題があった。本発
明は、これらの課題を解決することを目的としてなされ
たものである。
【0004】
【課題を解決するための手段】この発明は、熱機器1を
複数台設置し、負荷量に応じて必要台数分の熱機器の燃
焼装置を高燃焼・低燃焼・停止させる台数制御器4を設
け、前記負荷量が所定値以上となると低燃焼状態にある
第1の熱機器の燃焼装置に加えて前記台数制御器4から
の新たな指令により停止状態の第2の熱機器の燃焼装置
をプレパージ開始させ、このプレパージから燃焼に移行
させるまでの所定のプレパージ時間tpの間、前記第1
の熱機器の燃焼装置を一時的に高燃焼状態にするバック
アップ制御を行うものにおいて、前記台数制御器4は、
バックアップ制御開始後の負荷量の変化を監視し負荷量
が上昇傾向にあるか否かを判定する負荷量変化判定手段
と、この負荷量変化判定手段により上昇傾向であると判
定された時、前記第2の熱機器の燃焼装置をその判定後
所定時間t1だけ前記所定のプレパージ時間の終了後も
プレパージを継続すると共に前記所定時間t1以内に負
荷量が所定値以上となるとプレパージ継続中の熱機器の
燃焼装置を低燃焼させる燃焼制御手段とを具備すること
を特徴とするものである。
【0005】
【作用】この発明によれば、台数制御器の負荷量変化判
定手段によって、バックアップ制御開始後の負荷量の変
化を監視し負荷量が上昇傾向にあるか否かを判定し、こ
の負荷量変化判定手段により上昇傾向であると判定され
ると、燃焼制御手段によりその判定後所定時間t1だけ
第2の熱機器の燃焼装置について前記所定のプレパージ
時間の終了後もプレパージを継続し、前記所定時間t1
以内に負荷量が所定値以上となるとプレパージ継続中の
熱機器の燃焼装置を低燃焼させるので、バックアップ燃
焼により負荷量が比較的急激に上昇した場合でも、第2
の熱機器の燃焼装置を停止状態に至らせることなく、プ
レパージを継続させておき、負荷が増加し第2の熱機器
の燃焼装置の燃焼を必要とする状態になると、直ちに同
燃焼装置が低燃焼に移行する。こうして、プレパージの
頻繁なON−OFFを防止できると共に、負荷変動に対
する追従性が良くなる。
【0006】
【実施例】以下、この発明の好ましい実施例を図面に基
づいて説明する。図1中1は複数台設置した熱機器とし
てのボイラーである。それらの各ボイラーは蒸気管で共
通のスチームヘッダー2に連結している。このスチーム
ヘッダーには、その内部の蒸気圧力を検出するための圧
力検出器(負荷量検出手段)3を設けてあって、これに
よりその圧力信号に基づいて、台数制御器4により予め
設定しておいた起動順序に従って必要台数のボイラーを
燃焼・停止させ、負荷に追随するように制御する。この
台数制御器4は図2に示すような基礎的燃焼制御をなす
と共に、図3に示すような詳細制御を行う。以下に基礎
的制御の機能を図2に従い、詳細制御の機能を図3に従
い説明する。
【0007】まず、図2を参照して、基礎的制御を、図
1に示すようにボイラーを3缶(第1ボイラー、第2ボ
イラー、第3ボイラーをそれぞれNO.1、NO.2、NO.3とす
る)を設置した多缶設置システムについて、説明する。
各ボイラーの燃焼状態は、低燃焼状態(L)、高燃焼状
態(H)、の三位置によって燃焼制御され、同図に示す
ように、負荷量を示すスチームヘッダ3の蒸気圧力によ
って7種類の稼動状態に設定される。蒸気圧力が一番低
い段階では、3缶とも高燃焼の状態(HHH)にあり、
次の圧力段階になるとNO.3のボイラーがH→Lとなって
HHLの状態に移る。さらに圧力が上昇すると、NO.2,
NO.1のボイラーが順次H→Lになり、LLLの状態にな
る。そして、さらに圧力が上昇すると、NO.3, NO.2,NO.
1 の順に燃焼が停止し、上限の圧力段階に達すると全缶
停止する。また、蒸気圧力が降下すれば、上記の順番と
は逆の順番で起動するように設定している。こうして、
負荷量に対応した適切燃焼台数のボイラーを稼動させる
わけであるが、負荷量は通常一定ではなく変動を繰返
す。
【0008】次に、図3を参照して、前記詳細制御を説
明する。尚、同燃焼制御部分の処理をステップSN(N
は整数)と称するが、以下ステップSNを単にSNとい
う。S1でヘッダ圧力が所定値P2以下かどうかを判定
する。NOの場合リターンし、YESの場合、S2で停
止状態にあるNO.2のボイラーをプレパージ開始し、NO.1
のボイラーを高燃焼の状態とする。これにより、NO.2の
ボイラーが燃焼を開始するまでの間の時間遅れによる蒸
気量の不足を一時的に補うことができるもので、こうし
たNO.1のボイラーによる燃焼制御をバックアップ制御と
称する。
【0009】S3でバックアップ制御後のヘッダ圧力を
監視し、S4で圧力の変化傾向が上昇傾向か否かを判定
する。上昇傾向の判定は、例えば次のようにして行う。
バックアップ開始(実施)時のヘッダ圧力勾配(単位時
間当りの圧力変化量の正が上昇、負が下降)は負の勾配
を有している。図6を参照して、バックアップ制御開始
時を開始点としてこれからtp秒(所定のプレパージ時
間)後に所定のヘッダ圧力P0に達すると仮定し、開始
点からx秒後の単位時間当りの勾配をβとした時、次の
条件、即ち式1及び式2を共にを満たした時、上昇傾向
と判定する。 〈式1〉 P0<P’+(tp−x)β 〈式2〉 P’>P2+(P0−P2)k 但し、この時比例定数kは 0.8 >k≧0 で、且つ単
位時間当りの最大勾配がβmaxである時、 k=1−βmax/(P0−P2)とする。 尚、勾配βはバックアップ開始後ある時間間隔でサンプ
リングしたヘッダ圧力から求め、βmaxの値は以前の
βmaxと値が比較され、新βmaxの方が大きい場合
に順次書き替えられてβmaxの記憶メモリ(図示しな
い)に記憶される。前記式2はバックアップ開始後早い
時間に式1が判定されることがないようにする為に設け
たものである。
【0010】バックアップ燃焼後、図4に示すように負
荷量が急減し、NO.1のボイラーの高燃焼でヘッダ圧力が
急上昇すると、S4で上昇傾向と判定される。すると、
処理がS5へ移行する。S5では時間カウントの為の所
定時間t1がセットされ、カウントを開始すると共に、
NO.1のボイラーを低燃焼状態に復帰させ、負荷の急減に
対応する。同時にNO.2のボイラーのプレパージを所定の
プレパージ時間tpのカウントアップに無関係にt1時
間継続する 。尚、同図4及び図5において、Hは高燃
焼、Lは低燃焼、Pはプレパージ、Sは停止の状態をそ
れぞれ示している。
【0011】S6ではt1秒が経過したかどうかを判定
する。NOの場合S20へ移行し、負荷量が増加しヘッ
ダ圧力が所定値P2以下かどうか、即ちNO.2のボイラー
の燃焼要求があるかどうかを判定する。NOの場合、S
6へ戻り、YESの場合S8へ移行し、NO.2のボイラー
を低燃焼状態とする。
【0012】図5に示すように、t1時間内にヘッダ圧
力が所定圧力以下にならない場合、S6でt1時間の経
過が判定され、S7へ移行してその判定時の圧力勾配が
大きい、例えば通常の負荷状態でバックアップ停止後t
1秒後に燃焼要求があるであろう負荷圧力下降勾配を基
準として、前記判定時の圧力下降勾配が2倍以上の時は
S7でYESが判定され、NO.2のボイラーは低燃焼状態
へ移行する。前記判定時の圧力下降勾配が2倍以上の時
は負荷量の増加傾向が大きいことを意味しており、即低
燃焼へ移行することにより負荷の増加傾向に即応でき
る。
【0013】その後、S9でヘッダ圧力が所定値P1以
上かどうかを判定し、YESの場合S10でNO.2のボイ
ラーを燃焼停止した後、リターンする。S9でNOの場
合、S21へ移行し、ヘッダ圧力が所定値P3以下かど
うかを判定し、NOの場合S9へ戻り、YESの場合、
S22へ移行して、NO.3のボイラーの起動制御ルーチン
へ移行する。
【0014】S7で、圧力下降勾配が基準値の2倍以下
のとき、NOが判定され、S11へ移行して、NO.2のボ
イラーのプレパージを停止する。次いで、S12でカウ
ント用時間t2をセットし、S13でt2時間(例えば
3秒)は送風機Wを停止する。これにより送風機Wの短
時間の発停を防止する。
【0015】次いで、S14でt2が経過したどうかを
判定する。YESの場合、リターンする。NOの場合、
S15でヘッダ圧力が所定値P2以下かどうかを判定す
る。NOの場合、S13へ戻る。所定時間t2内にNO.2
のボイラーの燃焼要求が発生、即ちS15でYESが判
定されると、S16でNO.3のボイラーをNO.2のボイラー
とする、即ち優先順位を変更して、リターンする。これ
により、NO.2のボイラーの送風機の短時間発停を生ずる
ことなく、負荷の変動に対応できる。
【0016】S4でNO、即ち、ヘッダ圧力が上昇傾向
でないと判定されると、通常のバックアップ制御動作が
なされる。即ち、S17へ移行し、プレパージ開始から
プレパージ時間tpが経過したかどうかを判定する。N
Oの場合、S17へ戻り、YESの場合S18へ移行
し、NO.2のボイラーを低燃焼状態とし、NO.1のボイラー
を低燃焼状態に戻す。次いで、S19でヘッダ圧力が所
定値P1以上かどうかを判定する。NOの場合、S18
へ戻り、YESの場合S23へ移行し、NO.2のボイラー
を燃焼停止し、S1へ戻る。
【0017】尚、本発明は上記実施例に限定されるもの
ではなく、蒸気ボイラーや温水ボイラーだけでなく、燃
焼装置を有する吸収式冷凍機等の熱機器の台数制御装置
にも適用可能である。又、負荷量が増加傾向か否かを判
定する方法は実施例に限定されるものではない。
【0018】
【発明の効果】以上のように、この発明によれば、バッ
クアップ燃焼により圧力が比較的急激に上昇した場合で
も、プレパージ中の熱機器の燃焼装置を停止状態に至ら
せることなく、プレパージを継続させておき、負荷が増
加し第2の熱機器の燃焼装置の燃焼を必要とする状態に
なると、直ちに同燃焼装置を低燃焼とすることができ、
プレパージの頻繁なON−OFFを防止できると共に、
負荷変動に対する追従性が良い等効果が大きい。
【図面の簡単な説明】
【図1】この発明の一実施例のボイラーの台数制御装置
のシステム図である
【図2】同実施例の蒸気圧力に対するボイラーの稼動パ
ターンの一実施例を示す図である。
【図3】同実施例の燃焼制御のフローチャート図であ
る。
【図4】同実施例の動作を示す説明図である。
【図5】同実施例の異なる動作を示す説明図である。
【図6】同実施例の動作を示す説明図である。
【図7】従来例の動作を示す説明図である。
【符号の説明】
1 ボイラ 3 圧力検出手段(負荷量検出手段) 4 台数制御器

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 熱機器1を複数台設置し、負荷量に応じ
    て必要台数分の熱機器の燃焼装置を高燃焼・低燃焼・停
    止させる台数制御器4を設け、前記負荷量が所定値以上
    となると低燃焼状態にある第1の熱機器の燃焼装置に加
    えて前記台数制御器4からの新たな指令により停止状態
    の第2の熱機器の燃焼装置をプレパージ開始させ、この
    プレパージから燃焼に移行させるまでの所定のプレパー
    ジ時間tpの間、前記第1の熱機器の燃焼装置を一時的
    に高燃焼状態にするバックアップ制御を行うものにおい
    て、前記台数制御器4は、バックアップ制御開始後の負
    荷量の変化を監視し負荷量が上昇傾向にあるか否かを判
    定する負荷量変化判定手段と、この負荷量変化判定手段
    により上昇傾向であると判定された時、前記第2の熱機
    器の燃焼装置をその判定後所定時間t1だけ前記所定の
    プレパージ時間の終了後もプレパージを継続すると共に
    前記所定時間t1以内に負荷量が所定値以上となるとプ
    レパージ継続中の熱機器の燃焼装置を低燃焼させる燃焼
    制御手段とを具備することを特徴とするボイラー自動台
    数制御装置。
  2. 【請求項2】 請求項1に記載の熱機器の台数制御装置
    において、前記台数制御器4は前記所定時間t1以内に
    負荷量が所定値以上にならない場合はt1時間経過後に
    前記第2の熱機器の燃焼装置のプレパージを停止しその
    後所定時間t2の間はプレパージの開始を強制的に阻止
    する燃焼制御手段を具備することを特徴とする熱機器の
    自動台数制御装置。
JP9240593A 1993-03-25 1993-03-25 熱機器の台数制御装置 Pending JPH06272802A (ja)

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ID=14053511

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Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2012237530A (ja) * 2011-05-13 2012-12-06 Miura Co Ltd 制御プログラム,制御システムおよび制御方法
JP2013204906A (ja) * 2012-03-28 2013-10-07 Miura Co Ltd ボイラシステム
JP2014228183A (ja) * 2013-05-21 2014-12-08 三浦工業株式会社 ボイラシステム
JP2014228159A (ja) * 2013-05-20 2014-12-08 三浦工業株式会社 ボイラシステム
JP2015140974A (ja) * 2014-01-29 2015-08-03 三浦工業株式会社 ボイラシステム
JP2015190664A (ja) * 2014-03-27 2015-11-02 三浦工業株式会社 ボイラシステム

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