KR20150011848A - 보일러 시스템 - Google Patents

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KR20150011848A
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Abstract

필요 증기량이 변동할 때마다 복수의 보일러 전체의 증기량을 변동시키지 않고 복수의 보일러의 부하율을 평준화할 수 있는 보일러 시스템을 제공하는 것. 복수의 보일러(20)를 구비하는 보일러군(2)과, 보일러군(2)의 연소상태를 제어하는 제어부(4)를 구비하는 보일러 시스템(1)으로서, 복수의 보일러(20)에는 단위 증기량(U) 및 최대 변동 증기량이 설정되어 있고, 제어부(4)는 필요 증기량과 출력 증기량의 편차량을 산출하는 편차 산출부(43)와, 복수의 보일러(20)를 부하율순으로 선택하는 보일러 선택부(44)와, 편차량이 최대 변동 증기량이상인 경우에 보일러 선택부(44)에 의해 최초로 선택된 보일러(20)의 증기량을 단위 증기량(U) 단위로 최대 변동 증기량에 대응하는 만큼 변동시키고, 편차량이 최대 증가 증기량이상이 아닌 경우에 선택된 보일러(20)의 증기량을 단위 증기량(U) 단위로 편차량에 대응하는 만큼 변동시키는 출력 제어부(46)를 구비한다.

Description

보일러 시스템{BOILER SYSTEM}
본 발명은 보일러 시스템에 관한 것이다. 보다 상세하게는 연소상태의 제어를 비례 제어로 행하는 보일러 시스템에 관한 것이다. 본원은 2013년 2월 28일에 일본에 출원된 일본 특허 출원 2013-038922호에 의거해서 우선권을 주장하고, 그 내용을 여기에 원용한다.
종래, 복수의 보일러를 연소시켜서 증기를 발생시키는 보일러 시스템으로서, 보일러의 연소량을 연속적으로 증감시켜서 증기의 발생량을 제어하는 소위 비례 제어 방식의 보일러 시스템이 제안되어 있다.
예를 들면 특허문헌 1에는 연소하고 있는 복수의 보일러를 균등한 부하율로 운전시키고, 또한 연소하고 있는 보일러의 대수가 변동이 발생한 경우에는 변동후에 연소하고 있는 모든 보일러를 균등한 부하율로 운전시키는 비례 제어 보일러의 제어 방법이 제안되어 있다.
일본 특허 공개 평 11-132405호 공보
그러나, 특허문헌 1에서 제안된 방법에서는 필요로 되는 증기량에 변동이 있을 때마다, 및 연소시키는 보일러의 대수에 변동이 발생할 때마다 연소하고 있는 모든 보일러의 부하율을 변동시키므로 연소하고 있는 모든 보일러의 연소상태를 빈번하게 변경하게 되어 보일러 시스템의 압력 안정성을 유지하기 어렵다.
따라서, 본 발명은 필요로 되는 증기량이 변동할 때마다 복수의 보일러 모든 증기량을 변동시키지 않고, 이들 복수의 보일러의 부하율을 평준화할 수 있는 보일러 시스템을 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명은 부하율을 연속적으로 변경해서 연소 가능한 복수의 보일러를 구비하는 보일러군과, 요구 부하에 따라 상기 보일러군의 연소상태를 제어하는 제어부를 구비하는 보일러 시스템으로서, 복수의 상기 보일러에는 변동 가능한 증기량의 단위인 단위 증기량 및 단위 시간당 변동 가능한 증기량의 상한값인 최대 변동 증기량이 설정되어 있고, 상기 제어부는 상기 요구 부하에 따라 필요로 되는 필요 증기량과, 상기 보일러군에 의해 출력되는 출력 증기량의 편차량을 산출하는 편차 산출부와, 상기 복수의 보일러를 부하율이 낮은 순 또는 높은 순으로 선택하는 보일러 선택부와, 상기 편차량이 상기 최대 변동 증기량이상인지의 여부를 판정하는 판정부와, 상기 판정부에 의해 상기 편차량이 상기 최대 변동 증기량이상이라고 판정되었을 경우에 상기 보일러 선택부에 의해 최초로 선택된 보일러의 증기량을 상기 단위 증기량 단위로 상기 최대 변동 증기량에 대응하는 만큼 변동시키고, 상기 판정부에 의해 상기 편차량이 상기 최대 변동 증기량이상이 아니라고 판정되었을 경우에, 상기 선택된 보일러의 증기량을 상기 단위 증기량 단위로 상기 편차량에 대응하는 만큼 변동시키는 출력 제어부를 구비하는 보일러 시스템에 관한 것이다.
또한 상기 판정부에 의해 상기 편차량이 상기 최대 변동 증기량이상이라고 판정되었을 경우, 상기 출력 제어부는 상기 최초로 선택된 보일러 다음으로 선택된 보일러의 증기량을 상기 단위 증기량 단위로 상기 편차량과 상기 최대 변동 증기량의 차에 대응하는 만큼 변동시키는 것이 바람직하다.
또한 상기 최대 변동 증기량은 단위 시간당 증가 가능한 증기량의 상한값인 최대 증가 증기량을 포함하고, 상기 판정부는 상기 필요 증기량이 상기 출력 증기량보다 큰가를 판정하고, 상기 보일러 선택부는 상기 판정부에 의해 상기 필요 증기량이 상기 출력 증기량보다 크다고 판정되었을 경우, 상기 복수의 보일러를 부하율이 낮은 순으로 선택하고, 상기 출력 제어부는 상기 필요 증기량이 상기 출력 증기량보다 크다고 판정되었을 경우, 상기 최대 증가 증기량에 의거해서 상기 보일러 선택부에 의해 선택된 보일러의 증기량을 증가시키는 것이 바람직하다.
또한 상기 출력 제어부는 증기량을 증가시키는 보일러의 부하율이 그 보일러 다음으로 선택되는 보일러의 부하율을 초과하게 될 경우, 증기량을 증가시키는 보일러의 부하율을 다음으로 부하율이 낮은 보일러의 부하율과 같아질 때까지 증가시키는 것이 바람직하다.
또한 상기 복수의 보일러에는 우선순위가 설정되어 있고, 상기 보일러 선택부는 2개이상의 보일러의 부하율이 같은 경우, 우선순위가 높은 보일러를 우선해서 선택하고, 상기 출력 제어부는 선택된 보일러의 부하율을 단위 증기량만큼 증가시키는 것이 바람직하다.
또한 상기 최대 변동 증기량은 단위 시간당 감소 가능한 증기량의 상한값인 최대 감소 증기량을 포함하고, 상기 판정부는 상기 필요 증기량이 상기 출력 증기량보다 작을가를 판정하고, 상기 보일러 선택부는 상기 필요 증기량이 상기 출력 증기량보다 작다고 판정되었을 경우, 상기 복수의 보일러를 부하율이 높은 순으로 선택하고, 상기 출력 제어부는 상기 필요 증기량이 상기 출력 증기량보다 작다고 판정되었을 경우, 상기 최대 감소 증기량에 의거해서 상기 보일러 선택부에 의해 선택된 보일러의 증기량을 감소시키는 것이 바람직하다.
또한 상기 출력 제어부는 증기량을 감소시키는 보일러의 부하율이 그 보일러 다음으로 선택되는 보일러의 부하율을 밑돌 경우, 증기량을 감소시키는 보일러의 부하율을 다음으로 부하율이 높은 보일러의 부하율과 같아질 때까지 감소시키는 것이 바람직하다.
또한 상기 복수의 보일러에는 우선순위가 설정되어 있고, 상기 보일러 선택부는 2개이상의 보일러의 부하율이 같으면 우선순위가 낮은 보일러를 우선해서 선택하고, 상기 출력 제어부는 선택된 보일러의 부하율을 단위 증기량만큼 감소시키는 것이 바람직하다.
또한 상기 단위 증기량은 상기 보일러의 최대 증기량의 0.1%∼20%로 설정되는 것이 바람직하다.
(발명의 효과)
본 발명의 보일러 시스템에 의하면, 필요로 되는 증기량이 변동할 때마다 복수의 보일러 전체의 증기량을 변동시키지 않고, 이들 복수의 보일러의 부하율을 평준화할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일실시형태에 따른 보일러 시스템의 개략을 나타내는 도면이다.
도 2는 본 발명의 일실시형태에 따른 보일러군의 개략을 나타내는 도면이다.
도 3은 제어부의 구성을 나타내는 기능 블럭도이다.
도 4는 보일러군의 연소상태의 일례를 나타내는 도면이다.
도 5는 보일러 시스템의 동작의 일례를 나타내는 도면이고, 필요 증기량이 증가했을 경우에 있어서의 보일러 시스템의 동작을 나타내는 도면이다.
도 6은 보일러 시스템의 동작의 일례를 나타내는 도면이고, 필요 증기량이 증가했을 경우에 있어서의 보일러 시스템의 동작을 나타내는 도면이다.
도 7은 보일러 시스템의 동작의 일례를 나타내는 도면이고, 필요 증기량이 증가했을 경우에 있어서의 보일러 시스템의 동작을 나타내는 도면이다.
도 8은 보일러군의 연소상태의 다른 예를 나타내는 도면이다.
도 9는 보일러 시스템의 동작의 다른 예를 나타내는 도면이고, 필요 증기량이 감소했을 경우에 있어서의 보일러 시스템의 동작을 나타내는 도면이다.
도 10은 보일러 시스템의 동작의 다른 예를 나타내는 도면이고, 필요 증기량이 감소했을 경우에 있어서의 보일러 시스템의 동작을 나타내는 도면이다.
이하, 본 발명의 보일러 시스템의 바람직한 각 실시형태에 대해서 도면을 참조하면서 설명한다.
우선, 본 발명의 보일러 시스템(1)의 전체 구성에 대해서 도 1을 참조하면서 설명한다.
보일러 시스템(1)은 복수(5대)의 보일러(20)를 포함하는 보일러군(2)과, 이들 복수의 보일러(20)에 있어서 생성된 증기를 집합시키는 증기 헤더(6)와, 이 증기 헤더(6)의 내부의 압력을 측정하는 증기압 센서(7)와, 보일러군(2)의 연소상태를 제어하는 제어부(4)를 갖는 대수 제어 장치(3)를 구비한다.
보일러군(2)은 부하 기기로서의 증기 사용 설비(18)에 공급하는 증기를 생성한다.
증기 헤더(6)는 증기관(11)을 통해 보일러군(2)을 구성하는 복수의 보일러(20)에 접속되어 있다. 이 증기 헤더(6)의 하류측은 증기관(12)을 통해 증기 사용 설비(18)에 접속되어 있다.
증기 헤더(6)는 보일러군(2)에서 생성된 증기를 집합시켜서 저류함으로써 복수의 보일러(20)의 상호의 압력차 및 압력변동을 조정하고, 압력이 조정된 증기를 증기 사용 설비(18)에 공급한다.
증기압 센서(7)는 신호선(13)을 통해 대수 제어 장치(3)에 전기적으로 접속되어 있다. 증기압 센서(7)는 증기 헤더(6)의 내부의 증기압(보일러군(2)에서 발생한 증기의 압력)을 측정하고, 측정한 증기압에 따른 신호(증기압 신호)를 신호선(13)을 통해 대수 제어 장치(3)에 송신한다.
대수 제어 장치(3)는 신호선(16)을 통해 복수의 보일러(20)와 전기적으로 접속되어 있다. 이 대수 제어 장치(3)는 증기압 센서(7)에 의해 측정되는 증기 헤더(6)의 내부의 증기압에 의거하여 각 보일러(20)의 연소상태를 제어한다. 대수 제어 장치(3)의 상세에 대해서는 후술한다.
이상의 보일러 시스템(1)은 보일러군(2)에서 발생시킨 증기를 증기 헤더(6)를 통해 증기 사용 설비(18)에 공급 가능하게 되어 있다.
보일러 시스템(1)에 있어서 요구되는 부하(요구 부하)는 증기 사용 설비(18)에 있어서의 증기 소비량이다. 대수 제어 장치(3)는 이 증기 소비량의 변동에 대응해서 생기는 증기 헤더(6)의 내부의 증기압의 변동을 증기압 센서(7)가 측정하는 증기 헤더(6)의 내부의 증기압(물리량)에 의거하여 산출하고, 보일러군(2)을 구성하는 각 보일러(20)의 연소량을 제어한다.
구체적으로는 증기 사용 설비(18)의 수요의 증대에 의해 요구 부하(증기 소비량)가 증가하고, 증기 헤더(6)에 공급되는 증기량(후술의 출력 증기량)이 부족하게 되면 증기 헤더(6)의 내부의 증기압이 감소하게 된다. 한편, 증기 사용 설비(18)의 수요의 저하에 의해 요구 부하(증기 소비량)가 감소하고, 증기 헤더(6)에 공급되는 증기량이 과잉으로 되면 증기 헤더(6)의 내부의 증기압이 증가하게 된다. 따라서, 보일러 시스템(1)은 증기압 센서(7)에 의해 측정된 증기압의 변동에 의거하여 요구 부하의 변동을 모니터링할 수 있다. 그리고, 보일러 시스템(1)은 증기 헤더(6)의 증기압에 의거하여 증기 사용 설비(18)의 소비 증기량(요구 부하)에 따라 필요로 되는 증기량인 필요 증기량을 산출한다.
여기에서, 본 실시형태의 보일러 시스템(1)을 구성하는 복수의 보일러(20)에 관하여 설명한다.
보일러(20)는 도 1에 나타내듯이 연소가 행해지는 보일러 본체(21)와, 보일러(20)의 연소상태를 제어하는 로컬 제어부(22)를 구비한다.
로컬 제어부(22)는 요구 부하에 따라 보일러(20)의 연소상태를 변경시킨다. 구체적으로는 로컬 제어부(22)는 신호선(16)을 통해 대수 제어 장치(3)로부터 송신되는 대수 제어 신호에 의거하여 보일러(20)의 연소상태를 제어한다.
또한 로컬 제어부(22)는 대수 제어 장치(3)에서 사용되는 신호를 신호선(16)을 통해 대수 제어 장치(3)에 송신한다. 대수 제어 장치(3)에서 사용되는 신호로서는 보일러(20)의 실제의 연소상태, 및 그 밖의 데이터를 들 수 있다.
도 2는 본 실시형태에 따른 보일러군(2)의 개략을 나타내는 도면이다. 본 실시형태의 보일러(20)는 부하율을 연속적으로 변경해서 연소 가능한 비례 제어 보일러로 이루어진다.
비례 제어 보일러란 적어도 최소 연소상태(S1)(예를 들면 최대 연소량의 20%의 연소량에 있어서의 연소상태)부터 최대 연소상태(S2)의 범위에서 연소량이 연속적으로 제어 가능하게 되어 있는 보일러이다. 비례 제어 보일러는 예를 들면 연료를 버너에 공급하는 밸브나, 연소용 공기를 공급하는 댐퍼의 개방도(연소비)를 제어함으로써, 연소량을 조정하게 되어 있다.
또한 연소량을 연속적으로 제어한다란 상술의 로컬 제어부(22)에 있어서의 연산이나 신호가 디지털 방식으로 되어 단계적으로 취급될 경우(예를 들면 보일러(20)의 출력(연소량)이 1% 피치로 제어될 경우)이어도 사실상 연속적으로 출력을 제어 가능한 경우를 포함한다.
본 실시형태에서는 보일러(20)의 연소 정지상태(S0)와 최소 연소상태(S1) 사이의 연소상태의 변경은 보일러(20)(버너)의 연소를 온/오프함으로써 제어된다. 그리고, 최소 연소상태(S1)부터 최대 연소상태(S2)의 범위에 있어서는 연소량이 연속적으로 제어 가능하게 되어 있다.
보다 구체적으로는 복수의 보일러(20) 각각에는 변동 가능한 증기량의 단위인 단위 증기량(U)이 설정되어 있다. 이것에 의해 보일러(20)는 최소 연소상태(S1)부터 최대 연소상태(S2)의 범위에 있어서는 단위 증기량(U) 단위로 증기량을 변경 가능하게 되어 있다.
단위 증기량(U)은 보일러(20)의 최대 연소상태(S2)에 있어서의 증기량(최대 증기량)에 따라 적당하게 설정할 수 있지만, 보일러 시스템(1)에 있어서의 출력 증기량의 필요 증기량에 대한 추종성을 향상시키는 관점에서 보일러(20)의 최대 증기량의 0.1%∼20%로 설정되는 것이 바람직하고, 1%∼10%로 설정되는 것이 보다 바람직하다. 또한 같은 관점에서 단위 증기량(U)은 최대 증기량이 2000kg/h인 2t 보일러의 경우이면, 20kg/h∼200kg/h로 설정되는 것이 바람직하다.
또한, 출력 증기량이란 보일러군(2)에 의해 출력되는 증기량을 나타내고, 이 출력 증기량은 복수의 보일러(20) 각각으로부터 출력되는 증기량의 합계값에 의해 나타내어진다.
또한 복수의 보일러(20) 각각에는 단위 시간당 변동 가능한 증기량의 상한값인 최대 변동 증기량이 설정되어 있다. 본 실시형태에서는 최대 변동 증기량은 1초간 변동되는 증기량의 상한값으로서 설정된다. 또한 이 최대 변동 증기량은 단위 증기량(U)의 정수배에 대응하는 값으로 설정된다.
최대 변동 증기량으로서는 단위 시간당 증가 가능한 증기량의 상한값인 최대 증가 증기량과, 단위 시간당 감소 가능한 증기량의 상한값인 최대 감소 증기량이 각각 설정된다.
또한 복수의 보일러(20)에는 각각 우선순위가 설정되어 있다. 우선순위는 연소 지시나 연소 정지 지시를 행하는 보일러(20)를 선택하기 위해서 사용된다. 우선순위는 예를 들면 정수값을 이용하여 수치가 작을수록 우선순위가 높게 되도록 설정할 수 있다. 도 2에 나타내듯이 보일러(20)의 1호기∼5호기의 각각 「1」∼「5」의 우선순위가 할당되어 있을 경우, 1호기의 우선순위가 가장 높고, 5호기의 우선순위가 가장 낮다. 이 우선순위는 일반적인 경우, 후술의 제어부(4)의 제어에 의해 소정의 시간 간격(예를 들면 24시간 간격)으로 변경된다.
이상의 보일러군(2)에는 소정의 연소 패턴이 설정되어 있다. 보일러군(2)의 연소 패턴으로서는 예를 들면 우선순위가 높은 보일러(20)부터 연소시킴과 아울러 연소하고 있는 보일러(20)의 부하율이 소정의 역치를 상회했을 경우에, 다음으로 우선순위가 높은 보일러(20)를 연소시킨다는 연소 패턴을 들 수 있다.
이어서 본 실시형태의 보일러 시스템(1)에 의한 복수의 보일러(20)의 연소상태의 제어의 상세에 관하여 설명한다.
대수 제어 장치(3)는 증기압 센서(7)로부터의 증기압 신호에 의거하여 요구 부하에 따른 보일러군(2)의 필요 연소량, 및 필요 연소량에 대응하는 각 보일러(20)의 연소상태를 산출하고, 각 보일러(20)(로컬 제어부(22))에 대수 제어 신호를 송신한다. 이 대수 제어 장치(3)는 도 1에 나타내듯이 기억부(5)와 제어부(4)를 구비한다.
기억부(5)는 대수 제어 장치(3)(제어부(4))의 제어에 의해 각 보일러(20)에 대하여 행해진 지시의 내용이나, 각 보일러(20)로부터 수신한 연소상태 등의 정보, 복수의 보일러(20)의 연소 패턴의 설정 조건 등의 정보, 복수의 보일러(20)에 설정하는 단위 증기량(U)에 관한 정보, 복수의 보일러(20)의 최대 변동 증기량의 설정의 정보, 복수의 보일러(20)의 우선순위의 설정의 정보, 우선순위의 변경(로테이션)에 관한 설정의 정보 등을 기억한다.
제어부(4)는 신호선(16)을 통해 각 보일러(20)에 각종 지시를 행하거나, 각 보일러(20)로부터 각종 데이터를 수신하거나 해서 5대의 보일러(20)의 연소상태나 우선순위를 제어한다. 각 보일러(20)는 대수 제어 장치(3)로부터 연소상태의 변경 지시의 신호를 받으면 그 지시에 따라서 해당 보일러(20)를 제어한다.
도 3은 제어부(4)의 구성을 나타내는 기능 블럭도이다. 본 실시형태에서는 제어부(4)는 요구 부하에 변동이 있는 경우, 복수의 보일러(20) 각각의 부하율에 의거해서 부하율을 변동시키는 보일러(20)를 선택하고, 이 선택된 보일러(20)의 부하율을 단위 증기량(U) 단위로 변동시킨다. 또한 제어부(4)는 변동시켜야 할 증기량 및 부하율을 변동시키는 보일러(20)의 최대 변동 증기량에 의거해서 필요에 따라 또 다른 보일러(20)를 선택하고, 이 선택된 다른 보일러(20)의 부하율도 단위 증기량(U) 단위로 변동시킨다.
이상의 기능을 실현하기 위해서 제어부(4)는 필요 증기량 산출부(41)와, 출력 증기량 산출부(42)와, 편차 산출부(43)와, 보일러 선택부(44)와, 판정부(45)와, 출력 제어부(46)를 구비한다.
필요 증기량 산출부(41)는 증기 헤더(6)의 증기압에 의거하여 요구 부하에 따른 필요 증기량을 산출한다.
출력 증기량 산출부(42)는 로컬 제어부(22)로부터 송신되는 각 보일러(20)의 연소상태에 의거하여 보일러군(2)에 의해 출력되는 증기량인 출력 증기량을 산출한다.
편차 산출부(43)는 필요 증기량과 출력 증기량의 편차량을 산출한다.
보일러 선택부(44)는 필요 증기량에 변동이 있는 경우에 증기량을 변경시키는 보일러(20)를 선택한다. 구체적으로는 보일러 선택부(44)는 복수의 보일러(20)를 부하율이 낮은 순 또는 높은 순으로 선택한다. 보다 상세하게는 보일러 선택부(44)는 필요 증기량이 출력 증기량보다 큰 경우, 복수의 보일러를 부하율이 낮은 순으로 선택하고, 필요 증기량이 출력 증기량보다 작은 경우, 복수의 보일러를 부하율이 높은 순으로 선택한다.
또한 보일러 선택부(44)는 2개이상의 보일러(20)의 부하율이 같은 경우, 필요 증기량이 출력 증기량보다 크면 우선순위가 높은 보일러(20)를 우선해서 선택하고, 필요 증기량이 출력 증기량보다 작으면 우선순위가 낮은 보일러(20)를 우선해서 선택한다.
판정부(45)는 편차 산출부(43)에 의해 산출된 편차량이 단위 증기량(U) 이상인가를 판정한다. 또한 판정부(45)는 편차량이 최대 변동 증기량이상인지의 여부를 판정한다. 또한 판정부(45)는 필요 증기량이 출력 증기량보다 큰지 작은지를 판정한다.
출력 제어부(46)는 판정부(45)에 의해 편차량이 최대 변동 증기량이상이라고 판정되었을 경우, 보일러 선택부(44)에 의해 최초로 선택된 보일러(20)의 증기량을 단위 증기량(U) 단위로 최대 변동 증기량에 대응하는 만큼 변동시킨다. 그리고, 이 경우, 출력 제어부(46)는 최초로 선택된 보일러(20) 다음으로 선택된 보일러(20)의 증기량을 단위 증기량(U) 단위로 편차량과 최대 변동 증기량의 차에 대응하는 만큼 변동시킨다.
보다 구체적으로는 판정부(45)에 의해 필요 증기량이 출력 증기량보다 크다고 판정되었을 경우에는 최대 변동 증기량으로서 최대 증가 증기량이 사용된다. 그리고, 이 경우, 우선, 출력 제어부(46)는 보일러 선택부(44)에 의해 최초로 선택된 보일러(20)의 증기량을 단위 증기량(U) 단위로 최대 증가 증기량만큼 증가시킨다. 이어서, 출력 제어부(46)는 최초로 선택된 보일러(20) 다음으로 선택된 보일러(20)의 증기량을 단위 증기량(U) 단위로 편차량과 최대 변동 증기량의 차에 대응하는 만큼 증가시킨다.
한편, 판정부(45)에 의해 필요 증기량이 출력 증기량보다 작다고 판정되었을 경우에는 최대 변동 증기량으로서 최대 감소 증기량이 사용된다. 그리고, 이 경우, 우선, 출력 제어부(46)는 보일러 선택부(44)에 의해 최초로 선택된 보일러(20)의 증기량을 단위 증기량(U) 단위로 최대 감소 증기량만큼 감소시킨다. 이어서, 출력 제어부(46)는 최초로 선택된 보일러(20) 다음으로 선택된 보일러(20)의 증기량을 단위 증기량(U) 단위로 편차량과 최대 감소 증기량의 차에 대응하는 만큼 감소시킨다.
또한 출력 제어부(46)는 판정부(45)에 의해 편차량이 최대 변동 증기량보다 작다고 판정되었을 경우, 보일러 선택부(44)에 의해 선택된 보일러(20)의 증기량을 단위 증기량(U) 단위로 편차량에 대응하는 만큼 변동시킨다.
보다 구체적으로는 이 경우, 판정부(45)에 의해 필요 증기량이 출력 증기량보다 크다고 판정되었을 경우에는 출력 제어부(46)는 보일러 선택부(44)에 의해 선택된 보일러(20)의 증기량을 단위 증기량(U) 단위로 편차량에 대응하는 만큼 증가시킨다. 또한 판정부(45)에 의해 필요 증기량이 출력 증기량보다 작다고 판정되었을 경우에는 출력 제어부(46)는 보일러 선택부(44)에 의해 선택된 보일러(20)의 증기량을 단위 증기량(U) 단위로 편차량에 대응하는 만큼 감소시킨다.
또한, 이상의 제어를 행하는 경우에 있어서, 증기량을 증가시키는 보일러(20)의 부하율이 이 보일러(20) 다음으로 선택되는 보일러(20)의 부하율을 초과하게 되는 경우, 출력 제어부(46)는 우선, 증기량을 증가시키는 보일러(20)(예를 들면 최초로 선택된 보일러(20))의 부하율을 다음으로 부하율이 낮은 보일러(20)(예를 들면 2번째로 선택되는 보일러(20))의 부하율과 같아질 때까지 증가시킨다. 또한 이 경우, 제어부(4)는 편차량으로부터 부하율을 증가시킨 만큼의 증기량을 뺀 편차잔량을 산출한다.
이어서, 보일러 선택부(44)는 부하율이 같게 된 보일러(20) 중 우선순위가 높은 보일러(20)를 선택하고, 출력 제어부(46)는 선택된 보일러(20)의 부하율을 단위 증기량(U)만큼 증가시킨다. 또한 제어부(4)는 편차잔량을 단위 증기량(U)만큼 감소시킨다. 이어서, 보일러 선택부(44)는 부하율이 낮은 보일러(20)를 선택하고, 출력 제어부(46)는 선택된 보일러(20)의 부하율을 단위 증기량(U)만큼 증가시킨다. 또한 제어부(4)는 편차잔량을 단위 증기량(U)만큼 더 감소시킨다. 그리고, 같은 제어를 편차잔량이 단위 증기량(U)을 밑돌 때까지 계속한다.
또한 증기량을 감소시키는 보일러(20)의 부하율이 이 보일러(20) 다음으로 선택되는 보일러(20)의 부하율을 밑돌게 되는 경우, 출력 제어부(46)는 우선, 증기량을 감소시키는 보일러(20)(예를 들면 최초로 선택된 보일러(20))의 부하율을 다음으로 부하율이 높은 보일러(20)(예를 들면 2번째로 선택되는 보일러(20))의 부하율과 같아질 때까지 감소시킨다. 또한 이 경우, 제어부(4)는 편차량으로부터 부하율을 감소시킨 만큼의 증기량을 뺀 편차잔량을 산출한다.
이어서, 보일러 선택부(44)는 부하율이 같아진 보일러(20) 중 우선순위가 낮은 보일러(20)를 선택하고, 출력 제어부(46)는 선택된 보일러(20)의 부하율을 단위 증기량(U)만큼 감소시킨다. 또한 제어부(4)는 편차잔량을 단위 증기량(U)만큼 감소시킨다. 이어서, 보일러 선택부(44)는 부하율이 높은 보일러(20)를 선택하고, 출력 제어부(46)는 선택된 보일러(20)의 부하율을 단위 증기량(U)만큼 감소시킨다. 또한 제어부(4)는 편차잔량을 단위 증기량(U)만큼 더 감소시킨다. 그리고, 같은 제어를 편차잔량이 단위 증기량(U)을 밑돌 때까지 계속한다.
본 실시형태에서는 이상의 제어를 소정의 시간 간격으로(예를 들면 1초마다) 실시하고 있다.
이어서 본 실시형태의 보일러 시스템(1)의 동작의 구체예에 대해서 도 4∼도 10을 참조하면서 설명한다.
우선, 요구 부하가 증가하고 있는 상태(필요 증기량이 증가하고 있는 상태)에 있어서의 보일러 시스템(1)의 동작에 대해서 도 4∼도 7을 참조하면서 설명한다.
여기에서는 도 4에 나타내듯이 보일러 시스템(1)은 5대의 보일러(20)로 이루어지는 보일러군(2)을 갖고, 각각의 보일러(20)의 단위 증기량(U)은 도 4에 나타내는 1눈금분으로 설정되어 있다. 그리고, 각각의 보일러(20)의 최대 증가 증기량 및 최대 감소 증기량은 단위 증기량의 4배로 설정되어 있다. 또한 보일러(20)의 1호기∼5호기의 각각에는 「1」∼「5」의 우선순위가 할당되어 있다.
그리고, 5대의 보일러(20)가 각각 도 4에 나타내는 부하율로 연소하고 있는 상태에 있어서, 단위 시간(1초)마다 단위 증기량(U)의 7배의 편차량에 상당하는 필요 증기량의 증가가 있는 경우에 있어서의 보일러 시스템(1)의 동작에 대해서 설명한다.
우선, 처음의 1초간에 있어서의 보일러 시스템(1)의 동작에 대해서 도 5를 참조하면서 설명한다.
이 경우, 우선, 제어부(4)(판정부(45))는 필요 증기량이 출력 증기량보다 크고, 또한 편차량(단위 증기량(U)×7)이 단위 증기량(U)보다 크고 또한 최대 증가 증기량(단위 증기량×4)보다 크다고 판정한다.
이어서, 보일러 선택부(44)는 5대의 보일러(20)를 부하율이 낮은 순으로 선택한다. 여기에서는 보일러 선택부(44)는 우선, 5호기 보일러(20)를 선택한다.
이어서, 출력 제어부(46)는 도 5(a)에 나타내듯이 5호기 보일러(20)의 부하율을 최대 증가 증기량에 상당하는 단위 증기량(U)×4만큼 증가시킨다. 또한 제어부(4)는 편차량(단위 증기량(U)×7)으로부터 증가시킨 증기량(단위 증기량(U)×4)을 뺀 편차잔량(단위 증기량(U)×3)을 산출한다.
이어서, 보일러 선택부(44)는 최대 증가 증기량만큼의 부하율을 증가시킨 5호기 보일러(20)를 제외한 4대의 보일러(20) 중 가장 부하율이 낮은 4호기 보일러(20)를 선택한다. 그리고, 출력 제어부(46)는 4호기 보일러(20)의 부하율을 증가시킨다.
여기에서, 4호기 보일러(20)의 부하율을 편차잔량(단위 증기량(U)×3)만큼 증가시켰을 경우, 4호기 보일러(20)의 부하율은 이 4호기 보일러(20) 다음으로 부하율이 낮은 3호기 보일러(20)의 부하율보다 높게 되어 버린다. 그래서, 출력 제어부(46)는 우선, 4호기 보일러(20)의 부하율을 4호기 보일러(20) 다음으로 부하율이 낮은 3호기 보일러(20)의 부하율과 같아질 때까지 증가시킨다. 구체적으로는 도 5(b)에 나타내듯이 출력 제어부(46)는 4호기 보일러(20)의 부하율을 단위 증기량(U)×1만큼 증가시킨다. 또한 제어부(4)는 편차잔량을 증가시킨 증기량(단위 증기량(U)×1)만큼 감소시킨다. 이것에 의해 편차잔량은 단위 증기량(U)×2가 된다.
이어서, 제어부(4)(보일러 선택부(44))는 최대 증가 증기량분의 부하율을 증가시킨 5호기 보일러(20)를 제외한 4대의 보일러(20) 중 가장 부하율이 낮은 보일러를 선택한다. 여기에서는 3호기 보일러(20)와 4호기 보일러(20)의 부하율이 같으므로 제어부(4)는 우선순위가 높은 3호기 보일러(20)를 우선해서 선택한다.
이어서, 도 5(c)에 나타내듯이 출력 제어부(46)는 선택한 3호기 보일러(20)의 부하율을 단위 증기량(U)만큼 증가시킨다. 또한 제어부(4)는 편차잔량을 증가시킨 증기량(단위 증기량(U)×1)만큼 감소시킨다. 이것에 의해 편차잔량은 단위 증기량(U)×1이 된다.
이어서, 제어부(4)(보일러 선택부(44))는 5대의 보일러(20) 중 최대 증가 증기량분의 부하율을 증가시킨 5호기 보일러(20)를 제외한 보일러(20) 중 가장 부하율이 낮은 4호기 보일러(20)를 선택한다.
이어서, 도 5(d)에 나타내듯이 출력 제어부(46)는 선택한 4호기 보일러(20)의 부하율을 단위 증기량(U)만큼 증가시킨다. 또한 제어부(4)는 편차잔량을 증가시킨 증기량(단위 증기량(U)×1)만큼 감소시킨다. 이것에 의해 편차잔량은 0이 되고, 연소량을 증가시키는 제어는 종료한다.
이어서, 도 5에 나타내는 상태로부터 1초 더 경과할 경우에 있어서의 보일러 시스템(1)의 동작에 대해서 도 6을 참조하면서 설명한다.
이 경우, 보일러 선택부(44)는 5대의 보일러(20)를 부하율이 낮은 순으로 선택한다. 여기에서는 보일러 선택부(44)는 우선, 5호기 보일러(20)를 선택한다.
이어서, 출력 제어부(46)는 도 6(a)에 나타내듯이 5호기 보일러(20)의 부하율을 최대 증가 증기량에 상당하는 단위 증기량(U)×4만큼 증가시킨다. 또한 제어부(4)는 편차량(단위 증기량(U)×7)으로부터 증가시킨 증기량(단위 증기량(U)×4)을 뺀 편차잔량(단위 증기량(U)×3)을 산출한다.
이어서, 제어부(4)(보일러 선택부(44))는 최대 증가 증기량분의 부하율을 증가시킨 5호기 보일러(20)를 제외한 4대의 보일러(20) 중 가장 부하율이 낮은 보일러를 선택한다. 여기에서는 2호기 보일러(20)∼4호기 보일러(20)의 부하율이 같으므로 제어부(4)는 우선순위가 높은 2호기 보일러(20)를 우선해서 선택한다.
이어서, 도 6(b)에 나타내듯이 출력 제어부(46)는 선택한 2호기 보일러(20)의 부하율을 단위 증기량(U)만큼 증가시킨다. 또한 제어부(4)는 편차잔량을 증가시킨 증기량(단위 증기량(U)×1)만큼 감소시킨다. 이것에 의해 편차잔량은 단위 증기량(U)×2가 된다.
이어서, 제어부(4)(보일러 선택부(44))는 5호기 보일러(20)를 제외한 보일러(20) 중 가장 부하율이 낮은 보일러를 선택한다. 여기에서는 3호기 보일러(20) 및 4호기 보일러(20)의 부하율이 같으므로 제어부(4)는 우선순위가 높은 3호기 보일러(20)를 우선해서 선택한다.
이어서, 도 6(c)에 나타내듯이 출력 제어부(46)는 선택한 3호기 보일러(20)의 부하율을 단위 증기량(U)만큼 증가시킨다. 또한 제어부(4)는 편차잔량을 증가시킨 증기량(단위 증기량(U)×1)만큼 감소시킨다. 이것에 의해 편차잔량은 단위 증기량(U)×1이 된다.
이어서, 제어부(4)(보일러 선택부(44))는 5호기 보일러(20)를 제외한 보일러(20) 중 가장 부하율이 낮은 4호기 보일러(20)를 선택한다. 그리고, 도 6(d)에 나타내듯이 출력 제어부(46)는 선택한 4호기 보일러(20)의 부하율을 단위 증기량(U)만큼 증가시킨다. 또한 제어부(4)는 편차잔량을 증가시킨 증기량(단위 증기량(U)×1)만큼 감소시킨다. 이것에 의해 편차잔량은 0이 되고, 연소량을 증가시키는 제어는 종료한다.
이어서, 도 6에 나타내는 상태로부터 3초가 더 경과할 경우에 있어서의 보일러 시스템(1)의 연소상태의 변화에 대해서 도 7을 참조하면서 설명한다. 도 7(a)는 도 6(d)에 나타내는 상태로부터 1초 더 경과후의 보일러군(2)의 연소상태를 나타내는 도면이다. 도 7(b)는 도 7(a)에 나타내는 상태로부터 1초 더 경과후의 보일러군(2)의 연소상태를 나타내는 도면이다. 도 7(c)는 도 7(b)에 나타내는 상태로부터 1초 더 경과후의 보일러군(2)의 연소상태를 나타내는 도면이다.
도 7(a)∼도 7(c)에 나타내듯이 상술한 제어에 의하면, 도 6에 나타내는 상태로부터 3초가 더 경과하는 동안에 부하율이 낮은 5호기 보일러(20)의 부하율은 1호기 보일러(20)∼4호기 보일러(20)의 부하율에 근접한다.
이상의 보일러 시스템(1)에 의하면, 필요 증기량이 출력 증기량보다 큰 경우에는 가장 부하율이 낮은 보일러(20)를 선택하고, 이 선택된 보일러(20)의 부하율을 단위 증기량(U) 단위로 증가시킨다. 또한 편차량이 최대 증가 증기량이상인 경우에는 선택된 보일러(20)의 부하율을 최대 증가 증기량만큼 증가시키고, 편차잔량을 다른 보일러(20)의 부하율을 증가시킴으로써 연소량의 증가 요구에 대응한다. 이것에 의해 다른 보일러(20)에 비해서 부하율이 대폭 낮은 보일러(20)가 있는 상태에 있어서, 편차량(연소량 증가 요구량)이 보일러(20)의 최대 증가 증기량을 초과한 경우이어도 부하율이 낮은 보일러(20)의 부하율을 최대 증가 증기량만큼 증가시키면서 편차잔량에 대해서는 다른 보일러(20)의 부하율을 증가시켜서 연소량 증가 요구에 대응할 수 있다. 따라서, 요구 부하의 급격한 변동에 대한 추종성을 향상시키면서 시간의 경과와 함께 복수의 보일러(20)를 균일한 부하율로 연소시킬 수 있다. 그 결과, 필요로 되는 증기량이 변동할 때마다 복수의 보일러 전체의 증기량을 변동시키지 않고, 이들 복수의 보일러의 부하율을 평준화할 수 있다.
또한 출력 제어부(46)는 증기량을 증가시키는 보일러(20)의 부하율이 다음으로 부하율이 낮은 보일러(20)의 부하율을 초과하게 되는 경우에는 증기량을 증가시키는 보일러(20)의 부하율을 다음으로 부하율이 낮은 보일러(20)의 부하율과 같아질 때까지 증가시킨다. 그리고, 그 후에 보일러 선택부(44)는 부하율이 같은 보일러(20) 중 우선순위가 높은 보일러를 선택하고, 출력 제어부(46)는 선택된 보일러의 부하율을 단위 증기량(U)만큼 증가시킨다. 이것에 의해 복수의 보일러(20)를 보다 균일한 부하율로 연소시킬 수 있다.
이어서, 요구 부하가 감소하고 있는 상태(필요 증기량이 감소하고 있는 상태)에 있어서의 보일러 시스템(1)의 동작에 대해서 도 8∼도 10을 참조하면서 설명한다.
여기에서는 도 4와 같은 보일러군(2)에 있어서, 복수의 보일러(20)가 도 8에 나타내는 부하율로 연소하고 있는 상태에 있어서, 단위 시간(1초)마다 단위 증기량(U)의 7배의 편차량에 상당하는 필요 증기량의 감소가 있는 경우에 있어서의 보일러 시스템(1)의 동작에 대해서 설명한다.
우선, 처음의 1초동안에 있어서의 보일러 시스템(1)의 동작에 대해서 도 9를 참조하면서 설명한다.
이 경우, 우선, 제어부(4)(판정부(45))는 필요 증기량이 출력 증기량보다 작고, 또한 편차량(단위 증기량(U)×7)이 단위 증기량(U)보다 크고 또한 최대 감소 증기량(단위 증기량×4)보다 크다고 판정한다.
이어서, 보일러 선택부(44)는 5대의 보일러(20)를 부하율이 높은 순으로 선택한다. 여기에서는 보일러 선택부(44)는 우선, 1호기 보일러(20)를 선택한다.
이어서, 출력 제어부(46)는 도 9(a)에 나타내듯이 1호기 보일러(20)의 부하율을 최대 감소 증기량에 상당하는 단위 증기량(U)×4만큼 감소시킨다. 또한 제어부(4)는 편차량(단위 증기량(U)×7)으로부터 감소시킨 증기량(단위 증기량(U)×4)을 뺀 편차잔량(단위 증기량(U)×3)을 산출한다.
이어서, 보일러 선택부(44)는 최대 감소 증기량만큼의 부하율을 감소시킨 1호기 보일러(20)를 제외한 4대의 보일러(20) 중 가장 부하율이 높은 2호기 보일러(20)를 선택한다. 그리고, 출력 제어부(46)는 2호기 보일러(20)의 부하율을 증가시킨다.
여기에서, 2호기 보일러(20)의 부하율을 편차잔량(단위 증기량(U)×3)만큼 감소시켰을 경우, 2호기 보일러(20)의 부하율은 이 2호기 보일러(20) 다음으로 부하율이 높은 3호기 보일러(20)의 부하율보다 낮아져 버린다. 그래서, 출력 제어부(46)는 우선, 2호기 보일러(20)의 부하율을 2호기 보일러(20) 다음으로 부하율이 높은 3호기 보일러(20)의 부하율과 같아질 때까지 감소시킨다. 구체적으로는 도 9(b)에 나타내듯이 출력 제어부(46)는 2호기 보일러(20)의 부하율을 단위 증기량(U)×2만큼 감소시킨다. 또한 제어부(4)는 편차잔량을 감소시킨 증기량(단위 증기량(U)×2)만큼 감소시킨다. 이것에 의해 편차잔량은 단위 증기량(U)×1이 된다.
이어서, 제어부(4)(보일러 선택부(44))는 최대 감소 증기량만큼의 부하율을 감소시킨 1호기 보일러(20)를 제외한 4대의 보일러(20) 중 가장 부하율이 높은 보일러를 선택한다. 여기에서는 2호기 보일러(20)와 3호기 보일러(20)의 부하율이 같으므로 제어부(4)는 우선순위가 낮은 3호기 보일러(20)를 우선해서 선택한다.
이어서, 도 9(c)에 나타내듯이 출력 제어부(46)는 선택한 3호기 보일러(20)의 부하율을 단위 증기량(U)만큼 감소시킨다. 또한 제어부(4)는 편차잔량을 감소시킨 증기량(단위 증기량(U)×1)만큼 감소시킨다. 이것에 의해 편차잔량은 0이 되고, 연소량을 감소시키는 제어는 종료한다.
이어서, 도 9에 나타내는 상태로부터 1초 더 경과하는 경우에 있어서의 보일러 시스템(1)의 동작에 대해서 도 10을 참조하면서 설명한다.
이 경우, 보일러 선택부(44)는 5대의 보일러(20)를 부하율이 높은 순으로 선택한다. 여기에서는 보일러 선택부(44)는 우선, 1호기 보일러(20)를 선택한다.
이어서, 출력 제어부(46)는 도 10(a)에 나타내듯이 1호기 보일러(20)의 부하율을 최대 감소 증기량에 상당하는 단위 증기량(U)×4만큼 감소시킨다. 또한 제어부(4)는 편차량(단위 증기량(U)×7)으로부터 감소시킨 증기량(단위 증기량(U)×4)을 뺀 편차잔량(단위 증기량(U)×3)을 산출한다.
이어서, 보일러 선택부(44)는 최대 감소 증기량분의 부하율을 감소시킨 1호기 보일러(20)를 제외한 4대의 보일러(20) 중 가장 부하율이 높은 2호기 보일러(20)를 선택한다. 그리고, 출력 제어부(46)는 2호기 보일러(20)의 부하율을 감소시킨다.
여기에서, 2호기 보일러(20)의 부하율을 편차잔량(단위 증기량(U)×3)만큼 감소시켰을 경우, 2호기 보일러(20)의 부하율은 이 2호기 보일러(20) 다음으로 부하율이 높은 3호기 보일러(20)의 부하율보다 낮아져 버린다. 그래서, 출력 제어부(46)는 우선, 2호기 보일러(20)의 부하율을 2호기 보일러(20) 다음으로 부하율이 높은 3호기 보일러(20)의 부하율과 같아질 때까지 감소시킨다. 구체적으로는 도 10(b)에 나타내듯이 출력 제어부(46)는 2호기 보일러(20)의 부하율을 단위 증기량(U)×1만큼 감소시킨다. 또한 제어부(4)는 편차잔량을 감소시킨 증기량(단위 증기량(U)×1)만큼 감소시킨다. 이것에 의해 편차잔량은 단위 증기량(U)×2가 된다.
이어서, 제어부(4)(보일러 선택부(44))는 최대 감소 증기량분의 부하율을 감소시킨 1호기 보일러(20)를 제외한 4대의 보일러(20) 중 가장 부하율이 높은 보일러(20)를 선택한다. 여기에서는 2호기 보일러(20)∼4호기 보일러(20)의 부하율이 같으므로 제어부(4)는 우선순위가 낮은 4호기 보일러(20)를 우선해서 선택한다.
이어서, 도 10(c)에 나타내듯이 출력 제어부(46)는 선택한 4호기 보일러(20)의 부하율을 단위 증기량(U)만큼 감소시킨다. 또한 제어부(4)는 편차잔량을 감소시킨 증기량(단위 증기량(U)×1)만큼 감소시킨다. 이것에 의해 편차잔량은 단위 증기량(U)×1이 된다.
이어서, 제어부(4)(보일러 선택부(44))는 1호기 보일러(20)를 제외한 보일러(20) 중 가장 부하율이 높은 보일러를 선택한다. 여기에서는 2호기 보일러(20)와 3호기 보일러(20)의 부하율이 같으므로 제어부(4)는 우선순위가 낮은 3호기 보일러(20)를 우선해서 선택한다.
이어서, 도 10(d)에 나타내듯이 출력 제어부(46)는 선택한 3호기 보일러(20)의 부하율을 단위 증기량(U)만큼 감소시킨다. 또한 제어부(4)는 편차잔량을 감소시킨 증기량(단위 증기량(U)×1)만큼 감소시킨다. 이것에 의해 편차잔량은 0이 되고, 연소량을 감소시키는 제어는 종료한다.
이와 같이, 본 실시형태의 보일러 시스템(1)에 의하면, 필요 증기량이 감소해 가는 경우에 있어서도 필요 증기량이 증가해 가는 경우와 마찬가지로 요구 부하의 급격한 변동에 대한 추종성을 향상시키면서 시간의 경과와 함께 복수의 보일러(20)를 균일한 부하율로 연소시킬 수 있다.
이상, 본 발명의 보일러 시스템(1)의 바람직한 일실시형태에 대해서 설명했지만, 본 발명은 상술의 실시형태에 제한되는 것은 아니고, 적당하게 변경이 가능하다.
예를 들면 본 실시형태에서는 본 발명을 5대의 보일러(20)로 이루어지는 보일러군(2)을 구비하는 보일러 시스템에 적용했지만, 이것에 한정되지 않는다. 즉 본 발명을 6대이상의 보일러로 이루어지는 보일러군을 구비하는 보일러 시스템에 적용해도 좋고, 또한 4대이하의 보일러로 이루어지는 보일러군을 구비하는 보일러 시스템에 적용해도 좋다.
또한 본 실시형태에서는 보일러(20)를 연소 정지상태(S0)와 최소 연소상태(S1) 사이의 연소상태의 변경을 보일러(20)의 연소를 온/오프함으로써 제어하고, 최소 연소상태(S1)로부터 최대 연소상태(S2)의 범위에 있어서는 연소량을 연속적으로 제어 가능한 비례 제어 보일러(20)에 의해 구성했지만, 이것에 한정되지 않는다. 즉 보일러를 연소 정지상태로부터 최대 연소상태의 범위 전체에 있어서 연소량을 연속적으로 제어 가능한 비례 제어 보일러에 의해 구성해도 좋다.
또한 본 실시형태에서는 복수의 보일러(20) 각각으로부터 출력되는 증기량의 합계값을 보일러군(2)의 출력 증기량으로 했지만, 이것에 한정되지 않는다. 즉 대수 제어 장치(3)(제어부(4))로부터 복수의 보일러(20)로 송신되는 연소 지시 신호로부터 산출되는 증기량인 지시 증기량의 합계값을 보일러군(2)의 출력 증기량으로서 취급해도 좋다.
또한 본 실시형태에서는 보일러 시스템(1)을 모두 같은 특성(보일러의 최대 증기량, 단위 증기량(U), 최대 증가 증기량, 및 최대 감소 증기량)을 갖는 보일러(20)에 의해 구성했지만, 이것에 한정되지 않는다. 즉 보일러 시스템을 다른 특성을 갖는 복수의 보일러(예를 들면 최대 증기량이 다른 복수의 보일러)에 의해 구성해도 좋다.
1: 보일러 시스템
2: 보일러군
4: 제어부
20: 보일러
44: 보일러 선택부
45: 판정부
46: 출력 제어부
U: 단위 증기량

Claims (9)

  1. 부하율을 연속적으로 변경해서 연소 가능한 복수의 보일러를 구비하는 보일러군과, 요구 부하에 따라 상기 보일러군의 연소상태를 제어하는 제어부를 구비하는 보일러 시스템으로서,
    복수의 상기 보일러에는 변동 가능한 증기량의 단위인 단위 증기량 및 단위 시간당 변동 가능한 증기량의 상한값인 최대 변동 증기량이 설정되어 있고,
    상기 제어부는,
    상기 요구 부하에 따라 필요로 되는 필요 증기량과, 상기 보일러군에 의해 출력되는 출력 증기량의 편차량을 산출하는 편차 산출부와,
    상기 복수의 보일러를 부하율이 낮은 순 또는 높은 순으로 선택하는 보일러 선택부와,
    상기 편차량이 상기 최대 변동 증기량이상인지의 여부를 판정하는 판정부와,
    상기 판정부에 의해 상기 편차량이 상기 최대 변동 증기량이상이라고 판정되었을 경우에, 상기 보일러 선택부에 의해 최초로 선택된 보일러의 증기량을 상기 단위 증기량 단위로 상기 최대 변동 증기량에 대응하는 만큼 변동시키고, 상기 판정부에 의해 상기 편차량이 상기 최대 변동 증기량의 이상이 아니라고 판정되었을 경우에, 상기 선택된 보일러의 증기량을 상기 단위 증기량 단위로 상기 편차량에 대응하는 만큼 변동시키는 출력 제어부를 구비하는 것을 특징으로 하는 보일러 시스템.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 판정부에 의해 상기 편차량이 상기 최대 변동 증기량이상이라고 판정되었을 경우, 상기 출력 제어부는 상기 최초로 선택된 보일러 다음으로 선택된 보일러의 증기량을 상기 단위 증기량 단위로 상기 편차량과 상기 최대 변동 증기량의 차에 대응하는 만큼 변동시키는 것을 특징으로 하는 보일러 시스템.
  3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 최대 변동 증기량은 단위 시간당 증가 가능한 증기량의 상한값인 최대 증가 증기량을 포함하고,
    상기 판정부는 상기 필요 증기량이 상기 출력 증기량보다 큰가를 판정하고,
    상기 보일러 선택부는 상기 판정부에 의해 상기 필요 증기량이 상기 출력 증기량보다 크다고 판정되었을 경우, 상기 복수의 보일러를 부하율이 낮은 순으로 선택하고,
    상기 출력 제어부는 상기 필요 증기량이 상기 출력 증기량보다 크다고 판정되었을 경우, 상기 최대 증가 증기량에 의거해서 상기 보일러 선택부에 의해 선택된 보일러의 증기량을 증가시키는 것을 특징으로 하는 보일러 시스템.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 출력 제어부는 증기량을 증가시키는 보일러의 부하율이 그 보일러 다음으로 선택되는 보일러의 부하율을 초과하게 될 경우, 증기량을 증가시키는 보일러의 부하율을 다음으로 부하율이 낮은 보일러의 부하율과 같아질 때까지 증가시키는 것을 특징으로 하는 보일러 시스템.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 복수의 보일러에는 우선순위가 설정되어 있고,
    상기 보일러 선택부는 2개이상의 보일러의 부하율이 같은 경우, 우선순위가 높은 보일러를 우선해서 선택하고,
    상기 출력 제어부는 선택된 보일러의 부하율을 단위 증기량만큼 증가시키는 것을 특징으로 하는 보일러 시스템.
  6. 제 1 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 최대 변동 증기량은 단위 시간당 감소 가능한 증기량의 상한값인 최대 감소 증기량을 포함하고,
    상기 판정부는 상기 필요 증기량이 상기 출력 증기량보다 작은가를 판정하고,
    상기 보일러 선택부는 상기 필요 증기량이 상기 출력 증기량보다 작다고 판정되었을 경우, 상기 복수의 보일러를 부하율이 높은 순으로 선택하고,
    상기 출력 제어부는 상기 필요 증기량이 상기 출력 증기량보다 작다고 판정되었을 경우, 상기 최대 감소 증기량에 의거해서 상기 보일러 선택부에 의해 선택된 보일러의 증기량을 감소시키는 것을 특징으로 하는 보일러 시스템.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 출력 제어부는 증기량을 감소시키는 보일러의 부하율이 그 보일러 다음으로 선택되는 보일러의 부하율을 밑돌 경우,
    증기량을 감소시키는 보일러의 부하율을 다음으로 부하율이 높은 보일러의 부하율과 같아질 때까지 감소시키는 것을 특징으로 하는 보일러 시스템.
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 복수의 보일러에는 우선순위가 설정되어 있고,
    상기 보일러 선택부는 2개이상의 보일러의 부하율이 같으면 우선순위가 낮은 보일러를 우선해서 선택하고,
    상기 출력 제어부는 선택된 보일러의 부하율을 단위 증기량만큼 감소시키는 것을 특징으로 하는 보일러 시스템.
  9. 제 1 항 내지 제 8 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 단위 증기량은 상기 보일러의 최대 증기량의 0.1%∼20%로 설정되는 것을 특징으로 하는 보일러 시스템.
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