JPH0875102A - ボイラの自動台数制御方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 ボイラの稼動台数を負荷状況によって増減す
る自動台数制御方法において、各ボイラの稼動状況を均
一化し、全体としてのボイラの長寿命化を図ること。 【構成】 要求負荷に応じて必要台数分のボイラを運転
制御するボイラの自動台数制御方法において、前記各ボ
イラの運転時間を個別に検出して積算すると共に、前記
各ボイラの起動回数を個別に検出して積算し、要求負荷
の変化によってボイラの運転台数を増加させるに際して
は、各ボイラ毎の運転時間の積算値を比較して、前記運
転時間の積算値の少ないものから順に起動する第１の条
件と、各ボイラ毎の起動回数の積算値を比較して、前記
起動回数の積算値の少ないものから順に起動する第２の
条件とを設定し、前記第１の条件と前記第２の条件のう
ち何れか一方を優先させて判断することにより、ボイラ
の起動順序を決定するようにしたものである。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、複数台設置したボイ
ラを負荷の変動に応じて必要台数分だけ起動させ、自動
的に負荷に追従させるようにした自動台数制御方式にお
いて、各ボイラの稼動状況を平均化するためのボイラの
稼動順序の決定方法を含む自動台数制御方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年においては、１台の大型のボイラの
替わりに複数台の小型のボイラを設置する多缶設置シス
テムが多用されており、そのような多缶設置システムに
おける制御方法としては、要求される負荷に応じて起動
台数を変更する所謂自動台数制御方法が採用されてい
る。この自動台数制御方式においては、負荷に応じて起
動台数を適宜変更することにより、各ボイラを最適状態
（高効率）で稼動させることができ、また、負荷変動に
対しても出力（蒸気圧力や、給湯温度）を安定させるこ
とができるという優れたメリットがある。

【０００３】しかし、前記自動台数制御方法において
は、ボイラの起動、及び停止順序は、予め設定しておい
た順番に従うため、負荷によっては特定のボイラが繁雑
に起動停止を繰り返したり、運転時間が長くなり、耐久
性に問題が生じる。更に、前記のようなボイラの自動台
数制御方法において、各ボイラの負荷が低い場合や負荷
の変化が頻繁に生じた場合においては、ボイラの起動・
停止の回数は急増するが各ボイラの運転時間はそれ程増
加しない場合がある。即ち、負荷が非常に少ない場合に
は与えるエネルギーも少しで良いため、ボイラの燃焼時
間に対する起動・停止の回数は増加する。このような場
合には、各ボイラ毎の稼動時間の増加による劣化より
も、起動・停止回数の増加による劣化が問題となる。例
えば、燃料ライン用の電磁弁や点火装置のコンデンサ等
の劣化が著しい。このことは、多缶設置システムの稼動
開始から、比較的初期の段階において、特定のボイラに
起動，停止が集中することを意味し、この場合、特定の
ボイラにおける故障発生率が高くなってしまう。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】従って、この発明の解
決しようとする課題は、ボイラの多缶設置システムにお
ける各ボイラの負荷状況を確実に把握し、この負荷状況
によって各ボイラの稼動時間並びに起動・停止回数を平
均化するように、起動台数を増減する自動台数制御方法
を提供することである。

【０００５】

【課題を解決するための手段】この発明は、前記の課題
に鑑みてなされたもので、要求負荷に応じて必要台数分
のボイラを運転制御するボイラの自動台数制御方法にお
いて、前記各ボイラの運転時間を個別に検出して積算す
ると共に、前記各ボイラの起動回数を個別に検出して積
算し、要求負荷の変化によってボイラの運転台数を増加
させるに際しては、各ボイラ毎の運転時間の積算値を比
較して、前記運転時間の積算値の少ないものから順に起
動する第１の条件と、各ボイラ毎の起動回数の積算値を
比較して、前記起動回数の積算値の少ないものから順に
起動する第２の条件とを設定し、前記第１の条件と前記
第２の条件のうち何れか一方を優先させて判断すること
により、ボイラの起動順序を決定することを第１の特徴
とするボイラの自動台数制御方法であり、更に、前記各
ボイラの起動順序を決定するに際して、前記第１の条件
と前記第２の条件のうち、優先させて判断する側の条件
に、各積算値を段階的な値として表現するための最小単
位を設定し、この最小単位によって表される値を比較す
ることによって、ボイラの起動順序を決定することを第
２の特徴とするボイラの自動台数制御方法である。

【０００６】

【作用】この発明に係るボイラの自動台数制御方法によ
れば、要求負荷に応じて必要台数分のボイラを運転制御
するにあたり、各ボイラの運転時間を個別に検出して積
算すると共に、各ボイラの起動回数を個別に検出して積
算し、要求負荷の変化によってボイラの運転台数を増加
させるに際しては、各ボイラ毎の運転時間の積算値を比
較して、前記運転時間の積算値の少ないものから順に起
動する第１の条件と、各ボイラ毎の起動回数の積算値を
比較して、前記起動回数の積算値の少ないものから順に
起動する第２の条件とを設定し、前記第１の条件と前記
第２の条件のうち何れか一方を優先させて判断すること
により、各ボイラは、運転時間が少なく、しかも、起動
回数の少ないボイラから順に起動することになる。従っ
て、各ボイラの運転時間並びに起動・停止回数（発停回
数）が均一になり、各ボイラについての運転状況が略同
じになる。更に、前記各ボイラの起動順序を決定するに
際して、前記第１の条件と前記第２の条件のうち、優先
させて判断する側の条件に、優先させて判断する側の条
件に、各積算値を段階的な値として表現するための最小
単位を設定し、この最小単位によって表される値を比較
するようにすると、前記最小単位を適宜調整することに
より、前記第１、第２の条件の判断順序に関係なく、前
記第１の条件と前記第２の条件の優先度を変更する。

【０００７】

【実施例】以下、この発明に係るボイラの自動台数制御
方法の具体的な実施例を温水ボイラの多缶設置システム
に適用した一実施例について説明する。尚、図１に示す
実施例では、各温水ボイラを模式的に示しているが、こ
れらの温水ボイラとしては、缶体から直接温水を取出す
形式のもの、熱交換器を介して温水を供給する形式のも
の、真空式（あるいは減圧式）の温水ボイラ等、各種の
形式の温水ボイラを含むものである。

【０００８】図示する温水ボイラ(1) は、外部負荷(2)
への給湯ライン(3) と外部負荷(2)からの戻り湯ライン
(4) との間に、複数台（図示する実施例においては３
台）が並列的に接続してある。この外部負荷(2) は、各
需要箇所における熱交換器や給湯蛇口である。即ち、ボ
イラによって供給される温水は、各需要箇所において暖
房や給湯用の熱源として熱交換器を介して間接的に用い
られ、或は、各需要箇所においてそのまま給湯蛇口から
消費される。尚、前記戻り湯ライン(4) の途中には、前
記外部負荷(2) において給湯蛇口からの温水消費量に対
応させて給水を行う給水ライン(5) が接続されている。
そして、各温水ボイラ(1) は台数制御装置(6) に接続さ
れており、この台数制御装置(6) によって、前記外部負
荷(2) の要求負荷に応じた必要台数分が予め設定してお
いた順番に従って起動停止するように運転制御される。
ここで、前記外部負荷(2) の要求負荷量を検出するため
には、例えば、給湯ライン(3) に第１温度センサ(7) を
取付け、台数制御装置(6) において給湯温度を監視する
ことによって行う。即ち、第１温度センサ(7) による給
湯温度の検出信号を前記台数制御装置(6) に入力して前
記給湯温度の検出値と設定値を比較することにより行
う。更に、前記の給湯温度の監視による制御に加え、給
湯温度と戻り湯温度の温度差に基づいて行ってもよい。
即ち、戻り湯ライン(4) に第２温度センサ(8) を取付
け、第２温度センサ(8) によって戻り湯の温度を検出
し、前記出湯温度の検出値とを比較し、両者の温度差か
ら要求負荷量を検出する。また、各温水ボイラ(1) を通
過する水量を検出し、前記温度差から必要熱量を算出す
ることによって要求負荷量を求めるようにしてもよい。

【０００９】さて、この発明に係るボイラの自動台数制
御方法は、各ボイラの運転時間並びに起動回数を個別に
検出して積算するものであるから、前記台数制御装置
(6) には、各温水ボイラ(1) の運転時間の積算機能並び
に起動回数の積算機能を備えている。更に、外部負荷
(2) からの要求負荷の変化によってボイラの運転台数を
増加させる場合には、各ボイラ毎の運転時間の積算値を
比較して、前記運転時間の積算値の少ないものから順に
起動する第１の条件と、各ボイラ毎の起動回数の積算値
を比較して、前記起動回数の積算値の少ないものから順
に起動する第２の条件とを設定し、前記第１の条件と前
記第２の条件のうち何れか一方を優先させて判断するこ
とにより、ボイラの起動順序を決定するものであるか
ら、前記各温水ボイラ(1) 毎の運転時間の積算値を比較
して少ないものの順に起動優先順位を変更する機能並び
に、前記各温水ボイラ(1) 毎の起動回数の積算値を比較
して少ないものの順に起動優先順位を変更する機能を備
えている。

【００１０】従って、温水ボイラの多缶設置システムの
起動後は、前記台数制御装置(6) は外部負荷(2) の要求
負荷に応じた必要台数分の温水ボイラ(1) を、予め設定
しておいた順番に従って起動させ、また、停止させる。
そして、外部負荷(2) からの負荷要求の変化によって温
水ボイラ(1) の運転台数を増加させる場合には、前記の
各温水ボイラ(1) 毎の運転時間の積算値の少ないものか
ら順に起動する。このように運転時間の積算値の少ない
温水ボイラ(1) を優先させて起動することにより、各温
水ボイラ(1) の運転時間の均一化が図れる。従って、温
水ボイラ(1) の経年変化による劣化、例えば、バーナや
缶体における煤やスケールの付着による劣化が、特定の
温水ボイラ(1) に集中するのを防止できる。更に、前記
運転時間の積算値が同じ温水ボイラ(1) が複数台ある場
合には、各温水ボイラ(1) 毎の起動回数の積算値の少な
いものをから順に起動させる。このように運転時間の積
算値の少なく、起動回数の積算値が少ない温水ボイラ
(1) を優先させて起動することにより、各温水ボイラ
(1) の運転時間の均一化と共に起動回数の均一化も図れ
る。従って、温水ボイラ(1) の起動回数による劣化、例
えば、燃料ライン用の電磁弁や点火装置のコンデンサ等
の劣化が、特定の温水ボイラ(1) に集中するのを防止で
きる。以上の制御を継続することにより、各温水ボイラ
(1) の運転時間並びに起動回数は略同一になり、特定の
温水ボイラ(1) の故障率が向上するといった問題を回避
することができる。尚、前記起動回数の積算値を比較す
る場合に、起動回数の積算値が同じ温水ボイラ(1) が複
数台ある場合には、従来同様に、台数制御装置(6) に予
め設定しておいた順番に従って起動停止するように制御
すればよい。

【００１１】以上のように、この発明に係るボイラの自
動台数制御装置によれば、特定の温水ボイラ（ボイラ）
の起動回数や運転時間が増大して故障発生率が高くなる
のを防止することができる。

【００１２】ここで、前記台数制御装置(6) において各
温水ボイラ(1) の運転時間の積算値を比較するに際して
は、積算値を連続値で比較するのではなく、段階的な値
でもって比較する。即ち、前記段階的な値の最小単位を
予め決定し、この最小単位によって、前記連続値である
積算値を段階的な値に変換して比較する。具体的に例示
すると、最小単位として、時間Ｔを予め設定し、前記運
転時間の積算値を時間Ｔ毎の領域において比較する。例
えば、図２に示す第１温水ボイラの積算値ｔ1 は、第２
温水ボイラの積算値ｔ2 よりも大きいが、最小単位時間
毎に比較すると両者は共に３Ｔ〜４Ｔ間の同一範囲にあ
るため、両者の積算値は同じと判定する。しかし、第３
温水ボイラの積算値ｔ3 は、最小単位時間毎に比較する
とＴ〜２Ｔ間にあるため、前記第１，第２温水ボイラよ
り積算値が小さいと判断する。そして、この最小単位時
間によって各温水ボイラの運転時間を比較し、この運転
時間が少ないものから優先的に起動するようにする。こ
のように最小単位を設定し、積算値（この場合は、運転
時間の積算値）をこの最小単位を基準とする段階的な値
として、比較するようにした場合、前記最小単位の設定
により、運転時間の積算値の比較による起動優先順位の
決定と、起動回数の積算値の比較による起動優先順位の
決定との重要度を変更できる。即ち、最小単位時間Ｔを
長く設定すると、各温水ボイラの運転時間の積算値に大
きな差が生じなければ、この積算値が異なると判断しな
いため、起動回数の積算値を主体に判断されることにな
り、逆に、最小単位時間Ｔを短く設定すると、各温水ボ
イラの運転時間の積算値に大きな差が生じなくても、こ
の積算値が異なると判断されるため、運転時間の積算値
を主体に判断されることになる。即ち、前記第１、第２
の条件の判断順序に関係なく、前記第１の条件と前記第
２の条件の優先度を変更することができる。

【００１３】尚、以上の実施例においては、各温水ボイ
ラの起動の優先順位を決定するに際し、各温水ボイラの
運転時間の積算値を先に比較するように構成したもので
あるが、この発明に係るボイラの自動台数制御方法によ
れば、各温水ボイラの起動回数の積算値を先に比較し、
各温水ボイラ(1) 毎の起動回数の積算値の少ないものか
ら順に起動し、更に、前記起動回数の積算値が同じ温水
ボイラ(1) が複数台ある場合には、各温水ボイラ(1) 毎
の運転時間の積算値の少ないものをから順に起動させる
ようにしてもよい。この場合は、劣化度合が起動回数に
依存する燃料ライン用の電磁弁や点火装置のコンデンサ
等の長寿命化を達成できる。そして、この場合において
も、前記同様に最小単位を設定し、各温水ボイラの起動
回数の積算値を段階的な値でもって比較するように構成
する。

【００１４】尚、以上では、この発明に係るボイラの自
動台数制御方法を、温水ボイラに適用した一実施例につ
いて説明したものであるが、この発明は、そのような温
水ボイラのみならず蒸気ボイラの自動台数制御方法にも
適用できるものである。ここで、蒸気ボイラとしては、
一般的な水を加熱する蒸気ボイラの他、熱媒液を加熱す
る熱媒ボイラ等を含むものである。

【００１５】

【発明の効果】以上説明したように、この発明に係るボ
イラの自動台数制御方法によれば、各ボイラ毎の運転時
間の積算値を比較して前記運転時間の積算値の少ないも
のから順に起動する第１の条件と、各ボイラ毎の起動回
数の積算値を比較して前記起動回数の積算値の少ないも
のから順に起動する第２の条件のうち、何れか一方を優
先させて判断することにより、各ボイラは、運転時間が
少なく、しかも、起動回数の少ないボイラから順に起動
することになり、各ボイラの運転時間並びに起動・停止
回数（発停回数）が均一になり、各ボイラについての稼
動状況が略同じになる。従って、各ボイラの稼動状況を
均一にすることができるために、経年変化による劣化が
特定のボイラに集中すること無く、システム全体として
みた場合の長寿命化を達成することができる。更に、前
記各ボイラの起動順序を決定するに際して、前記第１の
条件と前記第２の条件のうち、優先させて判断する側の
条件に、各積算値を段階的な値として表現するための最
小単位を設定し、この最小単位によって表される値を比
較する構成とすると、前記最小単位を適宜調整すること
により、前記第１、第２の条件の判断順序に関係なく、
前記第１の条件と前記第２の条件の優先度を変更するこ
とができる。しかも、各ボイラ毎の運転時間、或は、起
動回数の積算値の比較を、予め設定した最小単位によっ
て段階的な値として比較するようにしたことにより、こ
の比較処理を簡単に行える。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明に係るボイラの自動台数制御方法を説
明するための具体的な一実施例の概略構成図である。

【図２】この発明に係るボイラの自動台数制御方法にお
ける運転時間の積算値の比較要領を説明するための線図
である。

【符号の説明】

(1) 温水ボイラ (2) 外部負荷 (3) 給湯ライン (4) 戻り湯ライン (6) 台数制御装置 (7) 第１温度センサ (8) 第２温度センサ

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 要求負荷に応じて必要台数分のボイラを
   運転制御するボイラの自動台数制御方法において、前記
   各ボイラの運転時間を個別に検出して積算すると共に、
   前記各ボイラの起動回数を個別に検出して積算し、要求
   負荷の変化によってボイラの運転台数を増加させるに際
   しては、各ボイラ毎の運転時間の積算値を比較して、前
   記運転時間の積算値の少ないものから順に起動する第１
   の条件と、各ボイラ毎の起動回数の積算値を比較して、
   前記起動回数の積算値の少ないものから順に起動する第
   ２の条件とを設定し、前記第１の条件と前記第２の条件
   のうち何れか一方を優先させて判断することにより、ボ
   イラの起動順序を決定することを特徴とするボイラの自
   動台数制御方法。
2. 【請求項２】 前記各ボイラの起動順序を決定するに際
   して、前記第１の条件と前記第２の条件のうち、優先さ
   せて判断する側の条件に、各積算値を段階的な値として
   表現するための最小単位を設定し、この最小単位によっ
   て表される値を比較することによって、ボイラの起動順
   序を決定することを特徴とするボイラの自動台数制御方
   法。