KR101739884B1

KR101739884B1 - 프로그램, 제어기 및 보일러 시스템

Info

Publication number: KR101739884B1
Application number: KR1020110009357A
Authority: KR
Inventors: 카즈야 야마다; 코지 미우라
Original assignee: 미우라고교 가부시키카이샤
Priority date: 2010-03-29
Filing date: 2011-01-31
Publication date: 2017-05-25
Also published as: US20110238216A1; TW201144700A; JP5447083B2; US8682490B2; CN102207285A; CN102207285B; TWI542829B; JP2011208817A; KR20110109821A

Abstract

[과제] 복수대의 보일러로 이루어지는 보일러 그룹의 제어에 있어서 연소 이행가능한 보일러 대수가 변동된 경우에 보일러 그룹을 효율적으로 운전할 수 있는 프로그램, 제어기 및 보일러 시스템을 제공하는 것이다.
[해결 수단] 복수대의 단계적인 연소 위치를 갖는 보일러를 구비한 보일러 그룹을 제어하는 프로그램으로서, 현시점에서 연소 이행가능한 보일러의 총증발량 JG를 산출하고, 설정 압력 Pmax와 현시점 압력 PN의 편차량 PD2를 산출하고, 상기편차량 PD2와 상기 설정 압력 Pmax에 대응하는 제어 폭 P2의 비율 PR2를 산출하고, 상기 연소 이행가능한 총증발량 JG와 상기 비율 PR2에 의거하여 연소시키는 보일러 및 연소 위치를 산출하도록 구성되어 있는 것을 특징으로 한다.

Description

프로그램, 제어기 및 보일러 시스템{PROGRAM, CONTROLLER AND BOILER SYSTEM}

본 발명은 복수대의 단계적인 연소 위치를 갖는 보일러로 이루어진 보일러 그룹을 제어하기 위한 프로그램, 제어기 및 보일러 시스템에 관한 것이다.

종래, 복수대의 보일러로 구성되는 보일러 그룹을 연소 제어하는 경우에 증기 압력에 의거하여 연소량을 산출하고, 그 산출 결과에 의해 연소하는 보일러의 대수를 결정하는 보일러 그룹의 제어에 관한 기술이 개시되어 있다(예를 들면, 특허문헌 1, 2 참조).

이들 보일러 시스템에서는 특허문헌 1(도 3, 도 4), 특허문헌 2(예를 들면, 도 2 ~ 도 4)에 나타낸 바와 같이 연소하는 보일러(연소 위치)의 수가 헤더압에 대응하여 설정되어 있고 현시점의 헤더압에 대응하여 소정수의 연소 위치가 우선 순위에 따라 연소되도록 되어 있다.

그러한 제어 방법에서는 예를 들면, 도 9(A)에 나타낸 바와 같이, 5대의 3위치 보일러[No.1~5, 각 연소 위치의 차분 증발량은 500(㎏/h)]로 구성된 보일러 그룹 중 연소 이행가능한 보일러 4대(No.1~4), 예비관(豫備缶) 1대(No.5)를 설정 압력 1.0(㎫), 허용 압력 폭 0.2(㎫)로 운전하는 경우에 각 연소 위치는 0.025(㎫)을 분담하게 된다. 따라서, 현시점 압력이 0.87(㎫)인 경우에는 6개의 연소 위치가 연소되게 된다. 또한, 도 9(A), 도 9(B), 도 9(C)에 있어서 해칭을 실시한 프레임은 연소 출력이 이루어진 연소 위치를 나타내고 있다.

일본 특허 공개 평8-49803호 공보 일본 특허 공개 제2005-43001호 공보

그렇지만, 예를 들면 고장 등에 의해 예비관이 2대(No.4,5)로 증가되면 압력 편차가 0.15(㎫) 이하일 때에는 연소량을 허용 압력 폭 전체에 걸쳐서 단계적으로 제어할 수 있지만, 예를 들면 현시점 압력이 0.825(㎫)로 하강하고 압력 편차가 0.15(㎫)을 초과하여 0.175(㎫)에 도달하면 7개의 연소 위치가 연소될 필요가 있지만, 도 9(B)에 나타낸 바와 같이, 연소 이행가능한 보일러는 3대이며 1개의 연소 위치가 부족하게 되어 적절한 제어가 곤란하게 된다[도 9(B)에서 그물 친 부분은 부족을 나타내고 있음].

한편, 예비관(No.5 보일러)이 연소 이행가능한 보일러로 이행되어 연소 이행가능 보일러가 5대로 증가된 경우에 현시점 압력의 변동이 허용 압력 폭 0.20(㎫)의 범위 내, 예를 들면 압력 편차가 0.15(㎫)에 있다고 하면, 도 9(C)에 나타낸 바와 같이, 6개의 연소 위치에 연소 출력이 이루어지는 것에 지나지 않고, No.5 보일러는 현시점 압력의 변동이 허용 압력 폭 0.20(㎫)을 초과하지 않는 한 실질적으로 예비관과 동일한 상태가 된다.

그 때문에, No.1~4 보일러에 부하가 집중되어 부하를 분산하는 것에 의한 효율적인 운전이 곤란하다.

그래서, 연소 이행가능(가동가능)한 보일러의 대수가 변동되어도 보일러 그룹을 효율적으로 운전시키고 싶다는 기술적 요청이 있다.

본 발명은 이러한 사정을 고려하여 이루어진 것이며, 복수대의 보일러로 이루어진 보일러 그룹의 제어에 있어서 연소 이행가능(가동가능)한 보일러의 대수가 변동된 경우에 보일러 그룹을 효율적으로 운전할 수 있는 프로그램, 제어기 및 보일러 시스템을 제공하는 것을 목적으로 한다.

상기 과제를 해결하기 위해서, 본 발명은 이하의 수단을 제안하고 있다.

청구항 1에 기재된 발명은 복수대의 단계적인 연소 위치를 갖는 보일러를 구비한 보일러 그룹을 제어하는 프로그램으로서, 현시점에서 연소 이행가능한 보일러의 수, 연소 위치수 또는 총증발량을 산출하고, 설정 물리량과 현시점 물리량의 편차량을 산출하고, 상기 편차량과 상기 설정 물리량에 대응하는 제어 폭의 비율을 산출하고, 상기 연소 이행가능한 보일러의 수, 연소 위치수 또는 총증발량과 상기 비율에 의거하여 연소시키는 보일러 및 연소 위치를 산출하도록 구성되어 있는 것을 특징으로 한다.

청구항 6에 기재된 발명은 제어기로서, 청구항 1 내지 청구항 5 중 어느 한 항에 기재된 프로그램을 구비하는 것을 특징으로 한다.

청구항 7에 기재된 발명은 보일러 시스템으로서, 청구항 6에 기재된 제어기를 구비하는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 의한 프로그램, 제어기 및 보일러 시스템에 의하면, 현시점에서 연소 이행가능한 보일러의 수, 연소 위치수 또는 총증발량, 및 설정 물리량과 현시점 물리량으로부터 산출되는 제어 폭에 대한 비율에 의거하여 연소시키는 보일러, 연소 위치를 제어하므로 보일러 그룹에 있어서 연소 이행가능한 보일러의 대수에 변동이 발생한 경우에 있어서도 연소 이행가능한 보일러, 연소 위치 전체에서 허용 제어 폭을 제어하게 된다. 따라서, 보일러 그룹을 효율적으로 운전할 수 있다.

청구항 2에 기재된 발명은 청구항 1에 기재된 프로그램으로서, 현시점에서 연소 이행가능한 보일러의 수 또는 연소 위치수를 산출하고, 설정 압력과 현시점 압력의 압력 편차를 산출하고, 상기 압력 편차를 압력 제어의 허용 폭으로 제산하여 상기 압력 제어의 허용 폭에 대한 상기 압력 편차의 비율을 산출하고, 상기 비율과 상기 연소 이행가능한 연소 위치수를 승산함으로써 연소시키는 보일러 및 연소 위치를 산출하도록 구성되어 있는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 의한 프로그램에 의하면, 현시점에서 연소 이행가능한 보일러의 수 또는 연소 위치수를 산출하고, 설정 압력과 현시점 압력의 압력 편차로부터 압력 제어의 허용 폭(이하, 제어 압력 폭이라고 하는 경우가 있음)에 대한 압력 편차의 비율을 산출하고, 그 결과에 의거하여 연소시키는 보일러 및 연소 위치를 산출하므로 제어 압력 폭을 연소 이행가능한 모든 보일러에 의해 제어할 수 있다. 그 결과, 보일러 그룹을 효율적으로 운전할 수 있다.

청구항 3에 기재된 발명은 청구항 2에 기재된 프로그램으로서, 가동가능한 보일러에 있어서 연소 지시가 출력되고 있는 연소 위치수, 압력 하강시의 필요 연소 위치수, 및 압력 상승시의 필요 연소 위치수를 산출하고,

연소 지시가 출력되고 있는 연소 위치수<압력 하강시의 필요 연소 위치수인 경우에는,

상기 가동가능한 보일러 중 어느 하나의 연소 위치에 연소 신호를 출력하고,

연소 지시가 출력되고 있는 연소 위치수>압력 상승시의 필요 연소 위치수인 경우에는,

상기 가동가능한 보일러 중 어느 하나의 연소 위치에 대기 신호를 출력하고,

압력 상승시의 필요 연소 위치수≥연소 지시가 출력되고 있는 연소 위치수≥압력 하강시의 필요 연소 위치수인 경우에는,

현재의 연소 상태를 유지하도록 구성되어 있는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 의한 프로그램에 의하면, 압력의 상승, 하강을 검출하지 않고 연소시키는 연소 위치수를 용이하게 산출할 수 있으며, 또한 보일러 그룹을 효율적으로 운전할 수 있다.

청구항 4에 기재된 발명은 청구항 1에 기재된 프로그램으로서, 현시점에서 연소 이행가능한 연소 위치의 총증발량을 산출하고, 설정 압력과 현시점 압력의 압력 편차를 산출하고, 상기 압력 편차를 압력 제어의 허용 폭으로 제산하여 상기 압력 제어의 허용 폭에 대한 상기 압력 편차의 비율을 산출하고, 상기 비율과 상기 총증발량을 승산함으로써 필요 증발량을 산출하고, 연소시키는 보일러 및 연소 위치를 산출하도록 구성되어 있는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 의한 프로그램에 의하면, 설정 압력과 현시점 압력의 압력 편차로부터 제어 압력 폭에 대한 압력 편차의 비율을 산출하고, 이 비율과 총증발량을 승산하여 필요 증발량을 산출하고, 그 결과에 의거하여 연소시키는 보일러 및 연소 위치를 산출하므로 제어 압력 폭을 연소 이행가능한 모든 보일러에 의해 제어할 수 있다. 그 결과, 보일러 그룹을 효율적으로 운전할 수 있다.

청구항 5에 기재된 발명은 청구항 4에 기재된 프로그램으로서, 상기 필요 증발량과 연소 지시가 출력되고 있는 연소 위치의 증발량의 합계를 비교하고,

압력 하강시에 있어서,

상기 필요 증발량>상기 연소 지시가 출력되고 있는 연소 위치의 증발량의 합계인 경우에는 (상기 필요 증발량-상기 연소 지시가 출력되고 있는 연소 위치의 증발량의 합계)의 증발량에 해당하는 연소 위치에 연소 신호를 출력하고,

압력 상승시에 있어서,

상기 필요 증발량<상기 연소 지시가 출력되고 있는 연소 위치의 증발량의 합계인 경우에는 (상기 연소 지시가 출력되고 있는 상기 연소 위치의 증발량의 합계-상기 필요 증발량)의 증발량에 해당하는 연소 위치에 대기 신호를 출력하도록 구성되어 있는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 의한 프로그램에 의하면, 차분 증발량이 (필요 증발량-현시점 증발량)에 해당하는 연소 위치에 연소 신호 또는 대기 신호를 출력하므로 필요 증발량에 근사하는 증발량을 효율적으로 확보할 수 있다. 그 결과, 보일러 그룹을 효율적으로 운전할 수 있다.

이 명세서에 있어서 「(상기 필요 증발량-상기 연소 지시가 출력되고 있는 연소 위치의 증발량의 합계)의 증발량에 해당하는 연소 위치에 연소 신호를 출력」, 「(상기 연소 지시가 출력되고 있는 상기 연소 위치의 증발량의 합계-상기 필요 증발량)의 증발량에 해당하는 연소 위치에 대기 신호를 출력」이란 연소 지시가 출력되고 있는 연소 위치의 증발량을 합계한 합계 증발량을 필요 증발량에 근사시키 위해서 연소 또는 대기를 지시하는 것을 말하고, 해당하는 연소 위치란,

예를 들면, 연소 또는 대기가 지시된 결과,

(1) 설정 범위의 유무를 불문하고 합계 증발량이 현시점보다 필요 증발량에 근사한 연소 위치

(2) 합계 증발량이 필요 증발량의 소정 범위 내가 되는 연소 위치

(3) 합계 증발량≥필요 증발량이 성립되고, 또한 합계 증발량이 최소한 또는 소정 범위 내가 되는 연소 위치

(4) 합계 증발량≤필요 증발량이 성립되고, 또한 합계 증발량이 최대한 또는 소정 범위 내가 되는 연소 위치

등을 말한다.

이 명세서에 있어서, 차분 증발량이란 보일러를 1단계 상위의 연소 위치로 이행한 경우에 증가되는 증발량, 즉 이행한 후의 연소 위치의 증발량과 이행전의 연소 정지 위치(또는 연소 위치)의 증발량의 차를 말하고, 1단계 상위로 이행되어 제 N 연소 위치(N은 1 이상의 정수)가 됨으로써 증가되는 증발량을 「제 N 연소 위치의 차분 증발량」 또는 「제 N 차분 증발량」이라고 말하고, 예를 들면 연소 정지 위치로부터 제 1 연소 위치로 이행한 경우에 증가되는 증발량을 「제 1 연소 위치의 차분 증발량」 또는 「제 1 차분 증발량」이라고, 제 1 연소 위치로부터 제 2 연소 위치로 이행한 경우에 증가되는 증발량을 「제 2 연소 위치의 차분 증발량」 또는 「제 2 차분 증발량」이라고 말한다.

<발명의 효과>

본 발명에 의한 프로그램, 제어기, 보일러 시스템에 의하면 복수대의 보일러로 이루어지는 보일러 그룹의 제어에 있어서 연소 이행가능 대수가 변동된 경우에 보일러 그룹을 효율적으로 운전할 수 있다.

도 1은 본 발명의 제 1 실시형태에 의한 보일러 시스템의 개략을 나타내는 도면이다.
도 2는 제 1 실시형태에 의한 보일러 그룹을 구성하는 보일러의 개략을 설명하는 도면이다.
도 3은 제 1 실시형태에 의한 프로그램의 일례를 설명하는 플로우도이다.
도 4는 제 1 실시형태에 의한 보일러 시스템의 동작의 일례를 설명하는 개략도이다.
도 5는 본 발명의 제 2 실시형태에 의한 보일러 시스템의 개략을 나타내는 도면이다.
도 6은 제 2 실시형태에 의한 보일러 그룹을 구성하는 보일러의 개략을 설명하는 도면이다.
도 7은 제 2 실시형태에 의한 프로그램의 일례를 설명하는 플로우도이다.
도 8은 제 2 실시형태에 의한 보일러 시스템의 동작의 일례를 설명하는 개략도이다.
도 9는 종래의 보일러 시스템의 개략을 설명하는 도면이다.

이하, 도 1 ~ 도 4를 참조하여 본 발명의 제 1 실시형태에 대해서 설명한다.

도 1은 본 발명에 의한 보일러 시스템의 제 1 실시형태를 나타내는 도면이며, 부호 1은 보일러 시스템을 나타내고 있다.

보일러 시스템(1)은 복수대의 보일러로 구성되는 보일러 그룹(2), 제어부(제어기)(4), 스팀 헤더(6), 및 스팀 헤더(6)에 설치된 압력 센서(7)를 구비하고, 보일러 그룹(2)에서 발생시킨 증기를 증기 사용 설비(18)에 공급하도록 되어 있다.

이 실시형태에 있어서, 보일러 그룹(2)은 예를 들면 5대의 증기 보일러로 구성되고, 제 1 보일러(21), 제 2 보일러(22), 제 3 보일러(23), 제 4 보일러(24), 제 5 보일러(25)를 구비하고 있다.

이 실시형태에 있어서의 요구 부하는 압력 센서(7)가 검출하는 스팀 헤더(6) 내의 증기의 압력(물리량)에 의해 대용되고 있고, 이 압력에 의거하여 증기 사용 설비(18)의 소비 증기량과 대응하는 증발량을 산출하도록 되어 있다.

스팀 헤더(6)는 제 1 보일러(21), …, 제 5 보일러(25)와 증기관(11)에 의해 접속됨과 아울러, 증기 사용 설비(18)와 증기관(12)에 의해 접속되어 있고, 보일러 그룹(2)에서 발생시킨 증기를 집합하고 각 보일러 상호간의 압력차 및 압력 변동을 조정하여 증기 사용 설비(18)에 증기를 공급하도록 되어 있다.

보일러 그룹(2)을 구성하고 있는 각 보일러(21, …, 25)는, 도 2에 나타낸 바와 같이, 예를 들면 3위치 제어 보일러로 되고, 각각 연소 정지 상태(연소 정지 위치에 대응), 최하위 연소 위치인 저연소 상태(제 1 연소 위치에 대응), 고연소 상태(제 2 연소 위치에 대응)에서의 연소가 제어가능하도록 되어 있다.

또한, 각 보일러(21, …, 25)는 제 1 차분 증발량이 500(㎏/h), 제 2 차분 증발량이 500(㎏/h)으로 되고, 정격 증발량이 1000(㎏/h)으로 되어 있다.

또한, 각 보일러(21, …, 25)는 각각의 연소 위치가 연소 이행가능한지의 여부를 제어부(4)에 출력하도록 되어 있다.

또한, 각 보일러(21, …, 25)는 요구 부하에 대응하여 각 연소 위치 또는 연소 정지 위치를 제어할 수 있도록 되어 있고, 예를 들면 스팀 헤더(6)의 압력이 높아진 경우에는 증발량을 감소시키고 압력이 낮아진 경우에는 증발량을 증가시키도록 되어 있다.

제어부(4)는 입력부(41), 메모리(42), 연산부(43), 하드 디스크(44), 출력부(46), 및 통신선(47)을 구비하고, 입력부(41), 메모리(42), 연산부(43), 하드 디스크(44), 출력부(46)는 통신선(47)에 의해 서로 데이터 등을 통신할 수 있도록 접속되고 하드 디스크(44)에는 데이터 베이스(45)가 격납되어 있다.

입력부(41)는 예를 들면, 도시되지 않은 키보드 등의 데이터 입력 기기를 갖고 있어서 설정 등을 연산부(43)에 출력할 수 있도록 됨과 아울러, 압력 센서(7), 각 보일러(21, …, 25)와 신호선(13), 신호선(16)에 의해 접속되고 압력 센서(7)로부터 입력된 압력 신호 및 각 보일러(21, …, 25)로부터 입력된 신호(예를 들면, 연소 위치 등의 정보)를 연산부(43)에 출력하도록 되어 있다.

출력부(46)는 각 보일러(21, …, 25)와 신호선(14)에 의해 접속되고 연산부(43)로부터 출력된 제어 신호를 각 보일러(21, …, 25)에 출력하도록 되어 있다.

연산부(43)는 메모리(42)의 기억 매체(예를 들면, ROM)에 격납된 프로그램을 판독하여 실행하고, 예를 들면 요구 부하에 대응하는 증발량의 산출, 입력부(41)로부터 입력된 각 보일러의 운전 상태에 관한 정보 등에 의거하여 각 보일러(21, …, 25)에 관하여 연소 위치 또는 연소 정지 위치의 이행의 필요 여부의 판단, 연소 위치 또는 연소 정지 위치의 선택, 증기 공급 이행 과정으로의 이행의 필요 여부의 판단, 그 결과에 의거하여 출력부(46)를 통하여 각 보일러(21, …, 25)로의 신호를 출력하도록 되어 있다.

데이터 베이스(45)는 제 1 데이터 베이스(45A)를 구비하고 있고 제 1 데이터 베이스(45A)는 압력 신호(㎷)와 압력(㎫)의 관계를 나타내는 데이터 테이블이 수치 데이터로서 격납되어 있고 연산부(43)는 제 1 데이터 베이스(45A)를 참조하여 압력 센서(7)로부터의 압력 신호(㎷)에 의거하여 스팀 헤더(6) 내의 압력(㎫)을 산출하도록 되어 있다.

제 1 실시형태에 의한 프로그램은 현시점에서 가동가능(연소 이행가능)한 보일러, 연소 위치의 수를 산출하고, 현시점 압력 PN의 압력 편차 PD1(=Pmax-PN)을 산출하고, 이 압력 편차 PD1을 제어 압력 폭(압력 제어의 허용 폭) P1[(=Pmax-압력의 최저 허용값)이며 보일러의 운전 대수에 관계없이 동일하게 함]으로 제산하여 제어 압력 폭 P1에 대한 압력 편차 PD1의 비율 PR1을 산출하고, 이 비율 PR1과 가동가능한 연소 위치에 대응하는 수(이 실시형태에 있어서는, 총연소 위치+1을 사용하고 있음)를 승산하여 연소시키는 보일러 및 연소 위치를 산출하고, 대상의 연소 위치가 연소 신호, 대기 신호(연소 정지 신호)를 출력하도록 되어 있다. 또한, 이 실시형태에 있어서 연소 신호, 대기 신호를 출력하는 연소 위치는 미리 설정된 우선 순위를 따르도록 되어 있다.

또한, 연소시키는 보일러 및 연소 위치의 산출은 예를 들면, 이하와 같이 행해진다.

가동가능한 보일러에 있어서 연소 지시가 출력되고 있는 연소 위치수 A, 압력 하강시의 필요 연소 위치수 B, 및 압력 상승시의 필요 연소 위치수 C를 이하와 같이 산출하고,

압력 하강시의 필요 연소 위치수 B

={(제어 압력 폭에 있어서의 최대 압력 Pmax-현시점 압력 PN-K)/(제어 압력 폭 P1-K)}×(2×현시점에서 가동가능한 보일러수 n+1) … 수식 (1)

이어서,

압력 상승시의 필요 연소 위치수 C

=〔{(제어 압력 폭에 있어서의 최대 압력 Pmax-현시점 압력 PN)/(제어 압력 폭 P1-K)}×(2×현시점에서 가동가능한 보일러수 n+1)〕+1 … 수식 (2)

여기서,

각 보일러(21, …, 25)는 3위치 보일러이며 각각 2개의 연소 위치를 갖고 있고,

수식 (1), (2)에 있어서의 연소 위치수(=2)×현시점에서 가동가능한 보일러수 n은 가동가능한 연소 위치의 총수를 나타내고 있다. 수식 (1), (2)에 있어서 압력 하강시의 필요 연소 위치수 B, 압력 상승시의 필요 연소 위치수 C가 정수가 되지 않는 경우에 소수점 이하는 절사한다.

또한, 수식 (1), (2)에 있어서의 K는 압력에 관한 0 이상의 상수이며, 수식 (1), (2)에 상수 K를 대입함으로써 압력 상승시와 압력 하강시의 스위칭 압력의 디퍼런셜을 제공할 수 있도록 되어 있다.

이어서,

연소 지시가 출력되고 있는 연소 위치수 A<압력 하강시의 필요 연소 위치수 B … 수식 (3)

이 성립되는 경우에는 가동가능한 보일러 중 어느 하나의 연소 위치에 연소 신호를 출력하고,

연소 지시가 출력되고 있는 연소 위치수 A>압력 상승시의 필요 연소 위치수 C … 수식 (4)

가 성립되는 경우에는 가동가능한 보일러 중 어느 하나의 연소 위치에 대기 신호를 출력하고,

수식 (3), (4)가 함께 성립되지 않는 경우,

즉,

연소 지시가 출력되고 있는 연소 위치수 A≥압력 하강시의 필요 연소 위치수 B

또한,

연소 지시가 출력되고 있는 연소 위치수 A ≤압력 상승시의 필요 연소 위치수 C

인 경우, 환언하면,

압력 상승시의 필요 연소 위치수 C≥연소 지시가 출력되고 있는 연소 위치수 A≥압력 하강시의 필요 연소 위치수 B … 수식 (5)

인 경우는 현재의 연소 상태를 유지하도록 되어 있다.

이 실시형태에서는 설명의 간편을 위해서 K에 0을 설정하는 것으로 한다.

이하, 도 3의 플로우도를 참조하여 제 1 실시형태에 의한 프로그램의 일례에 대해서 설명한다. 또한, 도 3의 플로우도에 있어서는 수식 (1), (2)(K=0)를 사용하는 것으로 하고 압력 센서(7)의 압력 신호에 의거한 연소 위치 또는 연소 정지 위치의 이행에 대해서는 주지의 연소 위치 제어 기술이 응용가능하여 주지 기술에 대해서는 설명을 생략한다. 또한, 각 보일러(21, …, 25)에는 연소에 관한 우선 순위가 미리 설정되어 있는 것으로 한다.

(1) 우선, 설정 압력 Pmax, 제어 압력 폭 P1을 설정함과 아울러 출력되고 있는 연소 위치수 A, 연소 이행가능한 연소 위치수 n, 현시점 압력 PN에 각각 초기 값(=0)을 설정한다(S1).

(2) 보일러 그룹(2)이 운전중인지의 여부를 판단한다(S2).

보일러 그룹(2)이 운전중인 경우에는 S3으로 이행되고 운전이 정지되어 있는 경우에는 프로그램을 종료한다.

(3) 연산부(43)는 예를 들면 메모리(42)에 격납된 데이터에 의해 연소 신호가 출력되고 있는 연소 위치수 A를 산출한다(S3).

(4) 연산부(43)는 각 보일러(21, …, 25)로부터 출력되어 입력부(41)를 통하여 입력된 신호에 의거하여 가동가능한 보일러 대수 n을 산출한다(S4).

(5) 연산부(43)는 압력 센서(7)로부터 입력부(41)를 통해서 현시점 압력 PN을 취득하고, 최대 압력 Pmax-현시점 압력 PN을 연산하여 압력 편차 PD1을 산출한다(S5).

(6) 연산부(43)는 S5에서 산출된 압력 편차 PD1을 제어 압력 폭 P1로 제산하여 제어 압력 폭 P1에 대한 압력 편차 PD1의 비율 PR1을 산출한다(S6).

(7) 연산부(43)는 수식 (1)에 의해 압력 하강시의 필요 연소 위치수 B를 산출한다(S7).

(8) 연산부(43)는 수식 (2)에 의해 압력 상승시의 필요 연소 위치수 C를 산출한다(S8).

(9) 연산부(43)는 A<B가 성립되는지의 여부를 실행함으로써 연소량을 증가시킬지의 여부를 판단한다(S9).

A<B가 성립되는 경우에는 S10으로 이행되고, A<B가 성립되지 않는 경우에는 S12로 이행된다.

(10) 연산부(43)는 우선 순위에 따라 연소시키는 연소 위치를 선택한다(S10).

(11) 연산부(43)는 S10에 있어서 선택된 연소 위치에 연소 신호를 출력한다(S11).

(12) 연산부(43)는 A>C가 성립되는지의 여부를 실행함으로써 연소량을 감소시킬지의 여부를 판단한다(S12).

A>C인 경우에는 S13으로 이행되고, A>C가 성립되지 않는 경우에는 S2로 이행된다.

(13) 연산부(43)는 우선 순위에 따라 대기시키는 연소 위치를 선택한다(S13).

(14) 연산부(43)는 S13에 있어서 선택된 연소 위치에 대기 신호를 출력한다(S14).

상기 (2)~(14)를 예를 들면, 1초에 1회 반복하여 실행한다.

이어서, 도 4를 참조하여 보일러 시스템(1)의 작용에 대해서 설명한다.

도 4는 프로그램을 사용하여 보일러 그룹(2)을 제어하는 경우에 이하의 현시점 압력에서 각 보일러(21, …, 25)가 안정될 때의 각 연소 위치의 상태를 나타내는 도면이며, 사각 프레임은 각 보일러(21, …, 25)의 제 1 연소 위치, 제 2 연소 위치의 연소 상태를, 좌란에 나타낸 수치는 제 1 차분 증발량 및 제 2 차분 증발량을, 각 프레임의 상부에 나타낸 수치는 각 보일러의 정격 증발량을 나타내고 있다.

또한, 도 4에 있어서 해칭을 실시한 연소 위치는 연소 출력이 이루어진 연소 위치를 나타내고, 「(예비관)」이라고 기재된 보일러는 운전 대상 이외의 보일러를 나타내고 있다.

또한, 편의상 도 4(A), 도 4(B), 도 4(C)에 있어서의 가동가능 보일러, 예비관, 설정 압력 Pmax, 제어 압력 폭 P1, 현시점 압력 PN 등의 조건은 도 9(A), 도 9(B), 도 9(C)의 경우와 동일하게 하고 제 1 보일러(21), 제 2 보일러(22), 제 3 보일러(23), 제 4 보일러(24)가 가동가능 보일러, 제 5 보일러(25)가 예비관인 경우를 예로 설명한다. 또한, 각 보일러(21, …, 25)의 우선 순위는 이 순번대로 설정되고, 각 보일러(21, …, 25)의 제 1 연소 위치가 연소하고 있어서 제 2 연소 위치가 연소하고 있지 않은 경우에는 다음 우선 보일러로 이행되기 전에 제 2 연소 위치에 연소 신호를 출력하도록 되어 있다.

(1) 우선, 도 9(A)의 경우와 마찬가지로, 설정 압력 Pmax; 1.0(㎫), 제어 압력 폭 P1; 0.2(㎫)에 대하여 현시점 압력 PN; 0.87(㎫)인 경우에 대해서 설명한다.

이 경우, 도 4(A)에 나타낸 바와 같은 연소 상태로 안정된다. 또한, (S3)에 나타낸 수치는 미리 수식 (1), (2)에 의해 산출하였다.

출력된 연소 위치수 A=5 (S3)

가동가능한 보일러 대수 n=4 (S4)

압력 편차 PD1; 0.13(㎫) (S5)

제어 압력 폭에 대한 압력 편차의 비율 PR1; 0.65[=(0.13)/(0.2)] (S6)

압력 하강시의 필요 연소 위치수 B=5(소수점 이하는 절사) (S7)

압력 상승시의 필요 연소 위치수 C=6(소수점 이하는 절사) (S8)

S9에 있어서의 출력된 연소 위치수 A<압력 하강시의 필요 연소 위치수 B가 성립되는지의 여부의 판단은 출력된 연소 위치수 A=압력 하강시의 필요 연소 위치수 B(A=5, B=5)이므로 「No」가 되고 S12로 이행하게 된다.

또한, S12에 있어서의 출력된 연소 위치수 A>압력 상승시의 필요 연소 위치수 C가 성립되는지의 여부의 판단은 출력된 연소 위치수 A(=5)<압력 상승시의 필요 연소 위치수 C(=6)이므로 「No」가 되고 S2로 이행하게 된다.

따라서, 압력 상승시의 필요 연소 위치수 C≥연소 지시가 출력되고 있는 연소 위치수 A≥압력 하강시의 필요 연소 위치수 B가 성립된다.

그 결과, 연소 신호, 대기 신호가 출력되는 일이 없고, 도 4(A)에 나타낸 바와 같이, 연소 위치수 5개가 유지된다.

(2) 이어서, 제 4 보일러(24)가 예비관이 되고 설정 압력 Pmax; 1.0(㎫), 제어 압력 폭 P1; 0.2(㎫), 현시점 압력 PN; 0.825(㎫)인 경우에 대해서 설명한다.

이 경우, 도 8(C)에 나타낸 바와 같은 연소 상태로 안정된다. 또한, (S3)에 나타낸 수치는 미리 수식 (1), (2)로부터 산출하였다.

출력된 연소 위치수 A=6 (S3)

가동가능한 보일러 대수 n=3 (S4)

압력 편차 PD1; 0.175(㎫) (S5)

제어 압력 폭에 대한 압력 편차의 비율 PR1; 0.875[=(0.175)/(0.2)] (S6)

압력 하강시의 필요 연소 위치수 B=6(소수점 이하는 절사) (S7)

압력 상승시의 필요 연소 위치수 C=7(소수점 이하는 절사) (S8)

S9에 있어서의 출력된 연소 위치수 A<압력 하강시의 필요 연소 위치수 B가 성립되는지의 여부의 판단은 출력된 연소 위치수 A=압력 하강시의 필요 연소 위치수 B(A=6, B=6)이므로 「No」가 되고 S12로 이행하게 된다.

또한, S12에 있어서의 출력된 연소 위치수 A>압력 상승시의 필요 연소 위치수 C가 성립되는지의 여부의 판단은 출력된 연소 위치수 A(=6)<압력 상승시의 필요 연소 위치수 C(=7)이므로 「No」가 되고 S2로 이행하게 된다.

그 결과, 연소 신호, 대기 신호가 출력되는 일이 없고, 도 4(B)에 나타낸 바와 같이, 연소 위치수 6개가 유지된다.

(3) 이어서, 제 4 보일러(24), 제 5 보일러(25)가 가동가능하게 되고 설정 압력 Pmax; 1.0(㎫), 제어 압력 폭 P1; 0.2(㎫), 현시점 압력 PN; 0.85(㎫)인 경우에 대해서 설명한다.

이 경우, 도 8(C)에 나타낸 바와 같은 연소 상태로 안정된다. 또한, (S3)에 나타낸 수치는 미리 수식 (1), (2)에 의해 산출하였다.

출력된 연소 위치수 A=8 (S3)

가동가능한 보일러 대수 n=5 (S4)

압력 편차 PD1; 0.15(㎫) (S5)

제어 압력 폭에 대한 압력 편차의 비율 PR1; 0.75[=(0.15)/(0.2)] (S6)

압력 하강시의 필요 연소 위치수 B=8(소수점 이하는 절사) (S7)

압력 상승시의 필요 연소 위치수 C=9(소수점 이하는 절사) (S8)

S9에 있어서의 출력된 연소 위치수 A<압력 하강시의 필요 연소 위치수 B가 성립되는지의 여부의 판단은 출력된 연소 위치수 A=압력 하강시의 필요 연소 위치수 B(A=8, B=8)이므로 「No」가 되고 S12로 이행하게 된다.

또한, S12에 있어서의 출력된 연소 위치수 A>압력 상승시의 필요 연소 위치수 C가 성립되는지의 여부의 판단은 출력된 연소 위치수 A(=8)<압력 상승시의 필요 연소 위치수 C(=9)이므로 「No」가 되고 S2로 이행하게 된다.

그 결과, 연소 신호, 대기 신호가 출력되는 일이 없고, 도 4(C)에 나타낸 바와 같이, 연소 위치수 8개가 유지된다.

보일러 시스템(1)에 의하면 가동가능한 보일러, 연소 위치 전체에서 제어 압력 폭 P1의 전체 범위를 제어하므로 보일러 그룹(2)을 효율적으로 운전할 수 있다.

그 결과, 가동가능한 각 보일러(연소 위치)가 적절한 압력 폭을 분담하여 적절한 제어를 행할 수 있다.

또한, 보일러 그룹(2)을 효율적으로 운전할 수 있다.

또한, 압력의 상승, 하강을 검출하지 않고 연소시키는 연소 위치수를 용이하게 산출할 수 있다.

또한, 연소시키는 보일러, 연소 위치를 패턴 등에 의해 제어하는 것에 비교하여 설정이 용이하여 제어 장치의 기억 용량을 작게 할 수 있다.

또한, 제 1 실시형태에 관하여 압력 상승시와 압력 하강시의 스위칭 압력에 디퍼런셜을 제공하지 않는 구성으로서,

예를 들면,

수식 (1), (2)를 대신하여,

압력 하강시의 필요 연소 위치수 B

={(제어 압력 폭에 있어서의 최대 압력 Pmax-현시점 압력 PN)/(제어 압력 폭 P1)}×(2×현시점에서 가동가능한 보일러수 n) … 수식 (1A)

압력 상승시의 필요 연소 위치수 C

=〔{(제어 압력 폭에 있어서의 최대 압력 Pmax-현시점 압력 PN)/(제어 압력 폭 P1)}×(2×현시점에서 가동가능한 보일러수 n)〕 … 수식 (2A)

를 사용하여도 좋다.

이하, 도 5 ~ 도 8을 참조하여 본 발명의 제 2 실시형태에 대해서 설명한다.

도 5는, 부호 1A는 제 2 실시형태에 의한 보일러 시스템을 나타내고 있다.

보일러 시스템(1A)이 보일러 시스템(1)과 다른 것은 보일러 그룹(2), 제어부(4) 대신에 보일러 그룹(2A), 제어부(4A)를 구비하고 있다는 점이다. 그 외는 제 1 실시형태와 같으므로 동일한 부호를 붙여 설명을 생략한다.

보일러 그룹(2A)은 예를 들면, 5대의 증기 보일러로 구성되고, 제 1 보일러(21A), 제 2 보일러(22A), 제 3 보일러(23A), 제 4 보일러(24A), 제 5 보일러(25A)를 구비하고 있다.

보일러 그룹(2A)을 구성하고 있는 각 보일러(21A, …, 25A)는, 도 6에 나타낸 바와 같이, 예를 들면 4위치 제어 보일러로 되고, 각각 연소 정지 상태(연소 정지 위치에 대응), 최하위 연소 위치인 저연소 상태(제 1 연소 위치에 대응), 중연소 상태(제 2 연소 위치에 대응), 고연소 상태(제 3 연소 위치에 대응)에서의 연소가 제어가능하도록 되고, 각각 제 1 차분 증발량이 200(㎏/h), 제 2 차분 증발량이 300(㎏/h), 제 3 차분 증발량이 500(㎏/h)으로 되고, 정격 증발량이 1000(㎏/h)으로 되어 있다.

각 보일러(21A, …, 25A) 각각은 각 보일러 및 각 연소 위치가 연소 이행가능한지의 여부를 제어부(4A)에 출력하도록 되어 있다.

제어부(4A)에서 하드 디스크(44)에 격납된 데이터 베이스(45)는 제 1 데이터 베이스(45A) 및 제 2 데이터 베이스(45B)를 구비하고, 제 1 데이터 베이스(45A)는 제 1 실시형태와 같은 구성을 갖고, 제 2 데이터 베이스(45B)에는 예를 들면, 각 보일러(21A, …, 25A)의 제 1 차분 증발량, 제 2 차분 증발량, 제 3 차분 증발량, 정격 증발량이 데이터 테이블의 형식으로 격납되어 있고, 연산부(43)가 제 2 데이터 베이스(45B)를 참조하여 연소 신호가 출력된 연소 위치의 합계 증발량(이하, 합계 증발량이라고 함) JT, 현시점에서 가동가능(연소 이행가능) 연소 위치의 총증발량(이하, 총증발량이라고 함) JG를 산출할 수 있도록 되어 있다.

제 2 실시형태에 의한 프로그램은 총증발량 JG, 합계 증발량 JT를 산출하고, 현시점 압력 PN의 압력 편차 PD2(Pmax-PN)를 산출하고, 이 압력 편차 PD2를 제어 압력 폭 P2로 제산하여 제어 압력 폭 P2에 대한 압력 편차 PD2의 비율 PR2를 산출하도록 되어 있다.

또한, 이 비율 PR2와 총증발량 JG를 승산하여 필요 증발량 JN을 산출하고, 연소시키는 보일러 및 연소 위치를 선택하고 선택된 연소 위치에 연소 신호, 대기 신호를 출력하도록 되어 있다. 또한, 이 실시형태에 있어서 연소 신호, 대기 신호를 출력하는 연소 위치는 미리 설정된 우선 순위를 따르도록 되어 있다.

필요 증발량 JN과 합계 증발량 JT를 비교하고,

압력 하강시에 있어서,

필요 증발량 JN>합계 증발량 JT … 수식 (11)

인 경우에는 (필요 증발량 JN-합계 증발량 JT)의 증발량에 해당하는 연소 위치에 연소 신호를 출력하고,

압력 상승시에 있어서,

필요 증발량 JN<합계 증발량 JT … 수식 (12)

인 경우에는 (합계 증발량 JT-필요 증발량 JN)의 증발량에 해당하는 연소 위치에 대기 신호를 출력하여 산출하도록 되어 있다.

이하, 도 7의 플로우도를 참조하여 제 2 실시형태에 의한 프로그램의 일례에 대해서 설명한다. 또한, 도 7의 플로우도에 있어서는 수식 (11), (12)를 사용하는 것으로 하고 압력 센서(7)의 압력 신호에 의거한 연소 위치 또는 연소 정지 위치의 이행에 대해서는 주지의 연소 위치 제어 기술이 응용가능하여 주지 기술에 대해서는 설명을 생략한다. 또한, 각 보일러(21A, …, 25A)에는 연소에 관한 우선 순위가 미리 설정되어 있는 것으로 하여 설명의 편의상 디퍼런셜은 제공하지 않는 것으로 하고 있다.

(1) 우선, 설정 압력 Pmax, 압력 제어의 허용 폭 P을 설정함과 아울러 현시점 압력 PN, 필요 증발량 JN, 출력되고 있는 연소 위치의 합계 증발량 JT, 연소 이행가능한 연소 위치의 총증발량 JG에 각각 초기값(=0)을 설정한다(S21).

(2) 보일러 그룹(2)이 운전중인지의 여부를 판단한다(S22).

보일러 그룹(2)이 운전중인 경우에는 S23으로 이행되고 운전이 정지되어 있을 경우에는 프로그램을 종료한다.

(3) 연산부(43)는 예를 들면 메모리(42)에 격납된 데이터에 의해 합계 증발량 JT를 산출한다(S23).

(4) 연산부(43)는 각 보일러(21, …, 25)로부터 출력되어 입력부(41)를 통하여 입력된 신호에 의거하여 총증발량 JG를 산출한다(S24).

(5) 연산부(43)는 압력 센서(7)로부터 입력부(41)를 통해서 현시점 압력 PN을 취득하고, Pmax-PN을 연산함으로써 압력 편차 PD2를 산출한다(S25).

(6) 연산부(43)는 S25에서 산출된 압력 편차 PD2를 제어 압력 폭 P2로 제산하여 제어 압력 폭 P2에 대한 압력 편차 PD2의 비율 PR2를 산출한다(S26).

(7) 연산부(43)는 필요 증발량 JN을 산출한다(S27).

(8) 연산부(43)는 메모리(42)에 격납된 전회 계측된 현시점 압력과 금회 계측된 현시점 압력 PN을 비교하여 현시점 압력 PN이 증가되어 있는지의 여부를 판단한다(S28).

현시점 압력 PN이 증가되어 있지 않은 경우에는 S29로 이행되고, 현시점 압력 PN이 증가되어 있는 경우에는 S32로 이행된다.

(9) 연산부(43)는 현시점 압력 PN이 하강하고 있고, 필요 증발량 JN>합계 증발량 JT인지의 여부를 판단한다(S29).

필요 증발량 JN>합계 증발량 JT인 경우에는 연소량 부족으로 판단하여 S30으로 이행되고, 필요 증발량 JN>합계 증발량 JT가 성립되지 않는 경우에는 S22으로 이행된다.

(10) 연산부(43)는 연소 이행가능한 연소 위치 중에서 필요 증발량 JN-합계 증발량 JT에 가장 근사하고, 이행후에 필요 증발량 JN≤합계 증발량 JT를 만족하는 연소 위치를 선택한다(S30).

연소 이행가능하고 또한 차분 증발량의 합계가 동등한 연소 위치가 복수개 존재하는 경우에는 우선 순위에 따라 연소시키는 연소 위치를 선택한다.

(11) 연산부(43)는 S30에 있어서 선택된 연소 위치에 연소 신호를 출력한다(S31). 연소 신호를 출력하면 S22로 이행된다.

(12) 연산부(43)는 현시점 압력 PN이 상승하고 있고, 필요 증발량 JN<출력되고 있는 연소 위치의 합계 증발량 JT인지의 여부를 판단한다(S32).

필요 증발량 JN<합계 증발량 JT인 경우에는 S33으로 이행되고, 필요 증발량 JN<출력되고 있는 연소 위치의 합계 증발량 JT가 성립되지 않는 경우에는 S22로 이행된다.

(13) 연산부(43)는 대기 상태로 이행가능한 연소 위치 중에서 합계 증발량 JT-필요 증발량 JN에 가장 근사하고, 이행후에 필요 증발량 JN≥합계 증발량 JT를 만족하는 연소 위치를 선택한다. 대기 상태로 이행가능하고 또한 차분 증발량의 합계가 동등한 연소 위치가 복수개 존재하는 경우에는 우선 순위에 따라 대기시키는 연소 위치를 선택한다(S33).

(14) 연산부(43)는 S33에 있어서 선택된 연소 위치에 대기 신호를 출력한다(S34).

상기 (2)~(14)를 예를 들면, 1~3초에 1회 반복하여 실행한다.

이어서, 도 8을 참조하여 보일러 시스템(1A)의 작용에 대해서 설명한다.

도 8은 제 2 실시형태에 의한 프로그램을 사용하여 보일러 그룹(2)을 제어하는 경우에 이하의 현시점 압력에서 각 보일러(21A, …, 25A)가 안정될 때의 각 연소 위치의 상태를 나타내는 도면이며, 사각 프레임은 각 보일러(21A, …, 25A)의 제 1 연소 위치~제 3 연소 위치의 연소 상태를, 좌란에 나타낸 수치는 제 1 차분 증발량~제 3 차분 증발량을, 각 프레임의 상부에 나타낸 수치는 각 보일러의 정격 증발량을 나타내고 있다.

또한, 도 8에 있어서 해칭을 실시한 연소 위치는 연소 출력이 이루어진 연소 위치를 나타내고, 「(예비관)」이라고 기재된 보일러는 운전 대상 이외의 보일러인 것을 나타내고 있다. 또한, 그물 치기를 실시한 연소 위치는 현시점 압력 PN이 상승시와 하강시 중 어느 것인지에 의거하여 연소 출력의 유무가 선택되는 연소 위치를 나타내고 있다.

또한, 편의상 도 8(A), 도 8(B), 도 8(C)에 있어서의 가동가능 보일러, 예비관, 설정 압력 Pmax, 제어 압력 폭 P1, 현시점 압력 PN 등의 조건은 도 9(A), 도 9(B), 도 9(C)의 경우와 동일하게 하고 제 1 보일러(21A), 제 2 보일러(22A), 제 3 보일러(23A), 제 4 보일러(24A)가 가동가능 보일러, 제 5 보일러(25A)가 예비관인 경우를 예로 설명한다. 또한, 보일러 그룹(2A)을 구성하는 각 보일러(21A, …, 25A)의 연소 이행가능한 연소 위치 중 차분 증발량이 필요 증발량에 가장 근사한 연소 위치를 우선적으로 연소 이행하는 것으로 하고, 해당하는 연소 위치가 복수개인 경우에는 각 보일러(21A, …, 25A)에 이 순번으로 설정된 우선 순위에 의거하는 것으로 한다.

(1) 우선, 도 9(A)의 경우와 마찬가지로, 설정 압력 Pmax; 1.0, 제어 압력 폭 PD2; 0.2(㎫)에 대하여 현시점 압력 PN; 0.87(㎫)인 경우에 대해서 설명한다.

이 경우, 도 8(A)에 나타낸 바와 같은 연소 상태로 안정된다.

가동가능한 연소 위치의 총증발량 JG=4000(㎏/h) (S24)

압력 편차 PD2; 0.13(㎫) (S25)

제어 압력 폭에 대한 압력 편차의 비율 PR2; 0.65[=(0.13)/(0.2)] (S26)

필요 증발량 JN=JG(=4000)×압력 편차의 비율 PR2(=0.65)

=2600(㎏/h) (S27)

인 경우에 S23에 있어서 산출된 연소 상태가 안정될 때의 합계 증발량 JT는,

현시점 압력 PN의 하강시에는 필요 증발량 JN[=2600(㎏/h)]≤합계 증발량 JT를 만족할 때까지 연소 신호가 출력되고, 현시점 압력 PN의 상승시에는 필요 증발량 JN[=2600(㎏/h)]≥합계 증발량 JT를 만족할 때까지 대기 신호가 출력된다.

따라서, 현시점 압력 PN의 하강시에는 합계 증발량 JT가 필요 증발량 JN[=2600(㎏/h)] 이상이 되고, 도 8(A)에 있어서 해칭과 그물 친 것으로 나타낸 연소 위치[합계 증발량 JT가 2700(㎏/h)]가 되는 연소 위치에 연소 신호가 출력되고, 현시점 압력 PN의 상승시에는 합계 증발량 JT가 필요 증발량 JN[=2600(㎏/h)] 이하가 되고, 도 8(A)에 있어서 해칭으로 나타낸 연소 위치[합계 증발량 JT가 2500(㎏/h)]에 연소 신호가 출력된다.

(2) 이어서, 제 4 보일러(24A)가 예비관이 되고 설정 압력 Pmax; 1.0, 제어 압력 폭; 0.2(㎫), 현시점 압력 PN; 0.825(㎫)인 경우에 대해서 설명한다.

이 경우, 도 8(B)에 나타낸 바와 같은 연소 상태로 안정된다.

가동가능한 연소 위치의 총증발량 JG=3000(㎏/h) (S24)

압력 편차 PD2; 0.175(㎫) (S25)

제어 압력 폭에 대한 압력 편차의 비율 PR2; =0.875[=(0.175)/(0.2)] (S26)

필요 증발량 JN=JG(=3000)×압력 편차의 비율 PR2(=0.875)

=2625(㎏/h) (S27)

현시점 압력 PN의 하강시에는 필요 증발량 JN[=2625(㎏/h)]≤합계 증발량 JT를 만족할 때까지 연소 신호가 출력되고, 현시점 압력 PN의 상승시에는 필요 증발량 JN[=2625(㎏/h)]≥합계 증발량 JT를 만족할 때까지 대기 신호가 출력된다.

따라서, 현시점 압력 PN의 하강시에는 합계 증발량 JT가 필요 증발량 JN[=2625(㎏/h)] 이상이 되고, 도 8(B)에 있어서 해칭과 그물 친 것으로 나타낸 연소 위치[합계 증발량 JT가 3000(㎏/h)]가 되는 연소 위치에 연소 신호가 출력되고, 현시점 압력 PN의 상승시에는 합계 증발량 JT가 필요 증발량 JN[=2625(㎏/h)] 이하가 되고, 도 8(B)에 있어서 해칭으로 나타낸 연소 위치[합계 증발량 JT가 2500(㎏/h)]에 연소 신호가 출력된다.

(3) 이어서, 제 4 보일러(24A), 제 5 보일러(25A)가 가동가능하게 되고 설정 압력 Pmax; 1.0, 제어 압력 폭 P2; 0.2(㎫), 현시점 압력 PN; 0.85(㎫)인 경우에 대해서 설명한다.

이 경우, 도 8(C)에 나타낸 바와 같은 연소 상태로 안정된다.

가동가능한 연소 위치의 총증발량 JG=5000(㎏/h) (S24)

압력 편차 PD2; 0.15(㎫) (S25)

제어 압력 폭에 대한 압력 편차의 비율 PR2; 0.75[=(0.15)/(0.2)] (S26)

필요 증발량 JN=JG(=5000)×압력 편차의 비율(=0.75)

=3750(㎏/h) (S27)

현시점 압력 PN의 하강시에는 필요 증발량 JN[=3750(㎏/h)]≤합계 증발량 JT를 만족할 때까지 연소 신호가 출력되고, 현시점 압력 PN의 상승시에는 필요 증발량 JN[=3750(㎏/h)]≥합계 증발량 JT를 만족할 때까지 대기 신호가 출력된다.

따라서, 현시점 압력 PN의 하강시에는 합계 증발량 JT가 필요 증발량 JN [=3750(㎏/h)] 이상이 되고, 도 8(C)에 있어서 해칭과 그물친 것으로 나타낸 연소 위치[합계 증발량 JT가 4000(㎏/h)]가 되는 연소 위치에 연소 신호가 출력되고, 현시점 압력 PN의 상승시에는 합계 증발량 JT가 필요 증발량 JN[=3750(㎏/h)] 이하가 되고, 도 8(C)에 있어서 해칭으로 나타낸 연소 위치[합계 증발량 JT가 3700(㎏/h)]에 연소 신호가 출력된다.

보일러 시스템(1A)에 의하면 제어 압력 폭을 가동가능한 모든 보일러에 의해 제어할 수 있다. 그 결과, 보일러 그룹(2A)을 효율적으로 운전할 수 있다.

또한, 보일러 시스템(1A)에 의하면 차분 증발량이 (필요 증발량 JN-현시점의 합계 증발량 JT)에 해당하는 연소 위치에 연소 신호 또는 대기 신호를 출력하므로 필요 증발량 JN을 용이하게 확보할 수 있다. 그 결과, 보일러 그룹(2A)을 효율적으로 운전할 수 있다.

그 결과, 각 연소 위치의 차분 증발량이 다른 보일러, 예를 들면, 제 1 차분 증발량:제 2 차분 증발량=1:1이 아닌 보일러에 있어서도 효율적이고, 또한 적절한 운전을 행할 수 있다.

또한, 본 발명은 상기 실시형태에 한정되지 않고 발명의 취지를 일탈하지 않는 범위에 있어서 각종 변경을 하는 것이 가능하다.

예를 들면, 상기 실시형태에 있어서는 보일러 그룹(2)이 5대의 3위치 제어 보일러로 구성되고 보일러 그룹(2A)이 5대의 4위치 제어 보일러로 구성되는 경우에 대해서 설명했지만, 보일러 그룹(2, 2A)을 형성하는 보일러의 구성 및 보일러의 대수는 임의로 설정가능하다. 예를 들면, 4위치 이상의 보일러를 사용하여도 좋고, 연소 위치수나 증발량 등의 구성이 다른 보일러를 조합시켜도 좋다.

또한, 상기 실시형태에 있어서는 물리량이 압력인 경우에 대해서 설명했지만, 압력을 대신하여 예를 들면, 수온 등의 온도, 증기 유량 등의 다른 물리량에 의거하여 보일러 그룹(2, 2A)을 제어하여도 좋다.

또한, 상기 실시형태에 있어서는 보일러 그룹(2, 2A)이 소정의 부등호를 만족하거나 또는 만족하지 않는 경우에 연소 신호, 대기 신호를 출력하는 경우에 대해서 설명했지만, 다른 산출 방법을 사용하여도 좋고, 연소 또는 대기 신호를 출력하는 보일러, 연소 위치를 선택하는 경우에 소정 범위 내를 설정하여 연소 이행 또는 대기 상태로 이행하는 보일러, 연소 위치를 선택하도록 구성하여도 좋다. 또한, 가동가능한 보일러수 또는 연소 위치수와 승산하는 것에 한정되지 않고, 수식 (1), (2)의 경우와 같이 보정값 또는 보정 함수를 사용하는 것도 가능하다.

또한, 상기 제 2 실시형태에 있어서는 압력 상승시와 압력 하강시의 제어 압력대에 디퍼런셜을 제공하지 않는 경우에 대해서 설명했지만, 압력 상승시와 압력 하강시의 제어 압력대에 디퍼런셜을 제공하는 구성으로 하여도 좋다.

또한, 제 1, 제 2 실시형태에 있어서는 보일러 그룹(2)의 필요 증발량 JN을 만족하는 총증발량 JR을 확보하도록 각 보일러(21, …, 25)[각 보일러(21A, …, 25A)]의 연소 위치 또는 연소 정지 위치를 선택하고 연소 또는 대기 신호를 출력하는 경우에 대해서 설명했지만, 예를 들면 총증발량 JR이 필요 증발량 JN을 하회하도록 하거나, 또는 필요 증발량 JN의 소정 범위 내가 되도록 연소 위치 또는 연소 정지 위치를 선택하여도 좋다.

또한, 필요 증발량 JN을 단일의 수식에 의해 산출하는지, 압력 상승시와 압력 하강시에 대응하는 복수개의 수식을 사용하여 산출하는지는 임의로 설정가능하다.

또한, 본 발명에 의한 프로그램의 개략 구성의 일례를 도 3, 도 7에 플로우도로서 나타냈지만, 상기 플로우도 이외의 방법(알고리즘)을 사용하여 프로그램을 구성하여도 좋은 것은 말할 필요도 없다.

또한, 상기 실시형태에 있어서는 프로그램을 격납하기 위한 기억 매체가 ROM인 경우에 대해서 설명했지만, R0M 이외에도 예를 들면 EP-ROM, 하드 디스크, 플렉시블 디스크, 광 디스크, 광자기 디스크, CD-ROM, CD-R, 자기 테이프, 불휘발성 메모리 카드 등을 사용하여도 좋다. 또한, 연산부가 판독한 프로그램을 실행함으로써 상기 실시형태의 작용이 실현될 뿐만 아니라, 그 프로그램의 지시에 의거하여 연산부에서 가동되고 있는 OS(오퍼레이팅 시스템) 등이 실제의 처리의 일부 또는 전부를 행하고 그 처리에 의해 상기 실시형태의 작용이 실현되는 경우도 포함된다. 또한, 기억 매체로부터 판독된 프로그램이 연산부에 삽입된 기능 확장 보드나 연산부에 접속된 기능 확장 유닛에 구비되는 메모리에 기록된 후, 그 프로그램의 지시에 의거하여 그 기능 확장 보드나 기능 확장 유닛에 구비되는 CPU 등이 실제의 처리의 일부 또는 전부를 행하고 그 처리에 의해 상술한 실시형태의 작용이 실현되는 경우도 포함되는 것은 말할 필요도 없다.

연소 이행가능한 보일러수, 연소 위치수에 대응하여 각 연소 위치에 연소, 대기 신호를 출력할 때의 제어 폭이 변화됨으로써 보일러 그룹을 효율적으로 운전하는 것이 가능해지므로 산업상 이용가능하다

1, 1A: 보일러 시스템 2, 2A: 보일러 그룹
4, 4A: 제어부(제어기) 21, 22, 23, 24, 25: 보일러
21A, 22A, 23A, 24A, 25A: 보일러

Claims

복수대의 단계적인 연소 위치를 갖는 보일러를 구비한 보일러 그룹을 제어하는 프로그램을 기록한 컴퓨터로 읽을 수 있는 매체로서:
현시점에서 연소 이행가능한 보일러의 수, 연소 위치수 또는 총증발량을 산출하고;
설정 압력과 현시점 압력의 편차량을 산출하고;
상기 편차량과 압력 제어의 허용 폭에 의거하여 상기 압력 제어의 허용 폭에 대한 편차량의 비율을 산출하고;
상기 연소 이행가능한 보일러의 수, 연소 위치수 또는 총증발량과 상기 비율에 의거하여 연소시키는 보일러 및 연소 위치를 산출하도록 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 프로그램을 기록한 컴퓨터로 읽을 수 있는 매체.
제 1 항에 있어서,
현시점에서 연소 이행가능한 보일러의 수 또는 연소 위치수를 산출하고;
설정 압력과 현시점 압력의 압력 편차를 산출하고;
상기 압력 편차를 압력 제어의 허용 폭으로 제산하여 상기 압력 제어의 허용 폭에 대한 상기 압력 편차의 비율을 산출하고;
상기 압력 편차의 비율과 상기 연소 이행가능한 연소 위치수를 승산함으로써 연소시키는 보일러 및 연소 위치를 산출하도록 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 프로그램을 기록한 컴퓨터로 읽을 수 있는 매체.
제 2 항에 있어서,
가동가능한 보일러에 있어서 연소 지시가 출력되고 있는 연소 위치수, 압력 하강시의 필요 연소 위치수, 및 압력 상승시의 필요 연소 위치수를 산출하고;
연소 지시가 출력되고 있는 연소 위치수<압력 하강시의 필요 연소 위치수인 경우에는,
상기 가동가능한 보일러 중 어느 하나의 연소 위치에 연소 신호를 출력하고;
연소 지시가 출력되고 있는 연소 위치수>압력 상승시의 필요 연소 위치수인 경우에는,
상기 가동가능한 보일러 중 어느 하나의 연소 위치에 대기 신호를 출력하고;
압력 상승시의 필요 연소 위치수≥연소 지시가 출력되고 있는 연소 위치수≥압력 하강시의 필요 연소 위치수인 경우에는,
현재의 연소 상태를 유지하도록 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 프로그램을 기록한 컴퓨터로 읽을 수 있는 매체.
제 1 항에 있어서,
현시점에서 연소 이행가능한 연소 위치의 총증발량을 산출하고;
설정 압력과 현시점 압력의 압력 편차를 산출하고;
상기 압력 편차를 압력 제어의 허용 폭으로 제산하여 상기 압력 제어의 허용 폭에 대한 상기 압력 편차의 비율을 산출하고;
상기 압력 편차의 비율과 상기 총증발량을 승산함으로써 필요 증발량을 산출하고;
연소시키는 보일러 및 연소 위치를 산출하도록 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 프로그램을 기록한 컴퓨터로 읽을 수 있는 매체.
제 4 항에 있어서,
상기 필요 증발량과 연소 지시가 출력되고 있는 연소 위치의 증발량의 합계를 비교하고;
압력 하강시에 있어서,
상기 필요 증발량>상기 연소 지시가 출력되고 있는 연소 위치의 증발량의 합계인 경우에는 (상기 필요 증발량-상기 연소 지시가 출력되고 있는 연소 위치의 증발량의 합계)의 증발량에 해당하는 연소 위치에 연소 신호를 출력하고;
압력 상승시에 있어서,
상기 필요 증발량<상기 연소 지시가 출력되고 있는 연소 위치의 증발량의 합계인 경우에는 (상기 연소 지시가 출력되고 있는 상기 연소 위치의 증발량의 합계-상기 필요 증발량)의 증발량에 해당하는 연소 위치에 대기 신호를 출력하도록 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 프로그램을 기록한 컴퓨터로 읽을 수 있는 매체.
제 1 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 기재된 프로그램을 기록한 컴퓨터로 읽을 수 있는 매체를 구비하는 것을 특징으로 하는 제어기.
제 6 항에 기재된 제어기를 구비하는 것을 특징으로 하는 보일러 시스템.