(57)【要約】【課題】燃焼させるボイラの台数を必要以上に増加させることなく、適正な余力蒸気量を確保できるボイラシステムを提供すること。【解決手段】複数のボイラ２０を備えるボイラ群２と、要求負荷に応じてボイラ群２の燃焼状態を制御する制御部４と、を備えるボイラシステム１であって、ボイラ群２には、燃焼させるボイラの台数を増加させる基準となる増加基準蒸気量Ｖ１が設定されており、制御部４は、複数のボイラ２０のうち燃焼状態にあるボイラ２０について、ボイラ２０それぞれの最大蒸気量と出力蒸気量との差である増加余力蒸気量Ｃ１を算出すると共に、算出された増加余力蒸気量Ｃ１の和である合計増加余力蒸気量Ｄ１を算出する余力算出部４１と、余力算出部４１により算出された合計増加余力蒸気量Ｄ１が増加基準蒸気量Ｖ１を下回った場合に、燃焼させるボイラ２０の台数を増加させるボイラ台数制御部４２と、を備える。【選択図】図１
2014134319.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
負荷率を連続的に変更して燃焼可能な複数のボイラを備えるボイラ群と、要求負荷に応じて前記ボイラ群の燃焼状態を制御する制御部と、を備えるボイラシステムであって、
前記ボイラ群には、燃焼させるボイラの台数を増加させる基準となる増加基準蒸気量が設定されており、
前記制御部は、
前記複数のボイラのうち燃焼状態にあるボイラについて、該ボイラそれぞれの最大蒸気量と出力蒸気量との差である増加余力蒸気量を算出すると共に、算出された前記増加余力蒸気量の和である合計増加余力蒸気量を算出する余力算出部と、
前記余力算出部により算出された前記合計増加余力蒸気量が前記増加基準蒸気量を下回った場合に、燃焼させるボイラの台数を増加させるボイラ台数制御部と、を備えるボイラシステム。
【請求項２】
前記ボイラ群には、燃焼させるボイラの台数を減少させる基準となる減少基準蒸気量が設定されると共に、前記複数のボイラには、最も小さい燃焼状態における蒸気量である最小蒸気量が設定されており、
前記余力算出部は、
前記複数のボイラのうち燃焼状態にあるボイラについて、該ボイラそれぞれの出力蒸気量と最小蒸気量との差である減少余力蒸気量を算出すると共に、算出された前記減少余力蒸気量の和である合計減少余力蒸気量を算出し、
前記ボイラ台数制御部は、前記余力算出部により算出された前記合計減少余力蒸気量が前記減少基準蒸気量を下回った場合に、燃焼させるボイラの台数を減少させる請求項１に記載のボイラシステム。
【請求項３】
前記複数のボイラには、最も小さい燃焼状態における蒸気量である最小蒸気量が設定されており、
前記ボイラ台数制御部は、燃焼させるボイラの台数を増加させる場合、新たに燃焼させたボイラを前記最小蒸気量で燃焼させる請求項１又は２に記載のボイラシステム。
【請求項４】
前記複数のボイラには、
ボイラ効率が第１閾値よりも高くなる負荷率の範囲である第１エコ運転ゾーンと、
ボイラ効率が前記第１閾値と該第１閾値よりも低い第２閾値との間となる負荷率の範囲である第２エコ運転ゾーンと、
ボイラ効率が前記第２閾値よりも低くなる負荷率の範囲である通常運転ゾーンと、が更に設定され、かつ、
前記第２エコ運転ゾーンは、前記第１エコ運転ゾーンよりも負荷率の高い範囲に位置する上側第２エコ運転ゾーンと、前記第１エコ運転ゾーンよりも負荷率の低い範囲に位置する下側第２エコ運転ゾーンと、を備え、
前記通常運転ゾーンは、前記上側第２エコ運転ゾーンよりも負荷率の高い範囲に位置する上側通常運転ゾーンと、前記下側第２エコ運転ゾーンよりも負荷率の低い範囲に位置する下側通常運転ゾーンと、を備え、
前記制御部は、
前記ボイラの負荷率が前記上側通常運転ゾーンに位置する状態が第１の時間継続した場合に、燃焼させるボイラの台数を一台増加させると既に燃焼しているボイラの負荷率が下側通常運転ゾーンに位置することになるか否かを判定する判定部を更に備え、
前記ボイラ台数制御部は、前記判定部により既に燃焼しているボイラの負荷率が下側通常運転ゾーンに位置しないと判定された場合に、燃焼させるボイラの台数を一台増加させる請求項１〜３のいずれかに記載のボイラシステム。
【請求項５】
前記判定部は、前記ボイラの負荷率が前記上側通常運転ゾーン又は前記上側第２エコ運転ゾーンに位置する状態が前記第１の時間よりも長い第２の時間継続した場合に、燃焼させるボイラの台数を一台増加させると既に燃焼しているボイラの負荷率が前記下側通常運転ゾーン又は前記下側第２エコ運転ゾーンに位置することになるか否かを判定し、
前記ボイラ台数制御部は、前記判定部により既に燃焼しているボイラの負荷率が前記下側通常運転ゾーン又は前記下側第２エコ運転ゾーンに位置しないと判定された場合に、燃焼させるボイラの台数を一台増加させる請求項４に記載のボイラシステム。
【請求項６】
前記判定部は、前記ボイラの負荷率が前記下側通常運転ゾーンに位置する状態で第３の時間継続した場合に、燃焼させるボイラの台数を一台減少させると燃焼を継続するボイラの負荷率が前記上側通常運転ゾーンに位置することになるか否かを判定し、
前記ボイラ台数制御部は、前記判定部により燃焼を継続するボイラの負荷率が前記上側通常運転ゾーンに位置しないと判定された場合に、燃焼させるボイラの台数を一台減少させる請求項４又は５に記載のボイラシステム。
【請求項７】
前記判定部は、前記ボイラの負荷率が前記下側通常運転ゾーン又は前記下側第２エコ運転ゾーンに位置する状態が前記第３の時間よりも長い第４の時間継続した場合に、燃焼させるボイラの台数を一台減少させると燃焼を継続するボイラの負荷率が前記上側通常運転ゾーン又は前記上側第２エコ運転ゾーンに位置することになるか否かを判定し、
前記ボイラ台数制御部は、前記判定部により燃焼を継続するボイラの負荷率が前記上側通常運転ゾーン又は前記上側第２エコ運転ゾーンに位置しないと判定された場合に、燃焼させるボイラの台数を一台減少させる請求項４〜６のいずれかに記載のボイラシステム。
【請求項８】
前記複数のボイラには、
ボイラ効率が第１閾値よりも高くなる負荷率の範囲である第１エコ運転ゾーンと、
ボイラ効率が前記第１閾値と該第１閾値よりも低い第２閾値との間となる負荷率の範囲である第２エコ運転ゾーンと、
ボイラ効率が前記第２閾値よりも低くなる負荷率の範囲である通常運転ゾーンと、が更に設定され、かつ、
前記第２エコ運転ゾーンは、前記第１エコ運転ゾーンよりも負荷率の高い範囲に位置する上側第２エコ運転ゾーンと、前記第１エコ運転ゾーンよりも負荷率の低い範囲に位置する下側第２エコ運転ゾーンと、を備え、
前記通常運転ゾーンは、前記上側第２エコ運転ゾーンよりも負荷率の高い範囲に位置し、
前記ボイラ台数制御部は、
前記ボイラの負荷率が前記通常運転ゾーンに位置する状態が第１の時間継続した場合に、燃焼させるボイラの台数を一台増加させる請求項１〜３のいずれかに記載のボイラシステム。
【請求項９】
前記制御部は、前記ボイラの負荷率が前記通常運転ゾーン又は前記上側第２エコ運転ゾーンに位置する状態が前記第１の時間よりも長い第２の時間継続した場合に、燃焼させるボイラの台数を一台増加させると既に燃焼しているボイラの負荷率が前記下側第２エコ運転ゾーンに位置することになるか否かを判定する判定部を更に備え、
前記ボイラ台数制御部は、前記判定部により、既に燃焼しているボイラの負荷率が前記下側第２エコ運転ゾーンに位置しないと判定された場合に、燃焼させるボイラの台数を一台増加させる請求項８に記載のボイラシステム。
【請求項１０】
前記制御部は、前記ボイラの負荷率が前記下側第２エコ運転ゾーンに位置する状態が第４の時間継続した場合に、燃焼させるボイラの台数を一台減少させると燃焼を継続するボイラの負荷率が前記通常運転ゾーン又は前記上側第２エコ運転ゾーンに位置することになるか否かを判定する判定部を更に備え、
前記ボイラ台数制御部は、前記判定部により、燃焼を継続するボイラの負荷率が前記通常運転ゾーン又は前記上側第２エコ運転ゾーンに位置しないと判定された場合に、燃焼させるボイラの台数を一台減少させる請求項８又は９に記載のボイラシステム。
【請求項１１】
前記複数のボイラには、
ボイラ効率が第１閾値よりも高くなる負荷率の範囲である第１エコ運転ゾーンと、
ボイラ効率が前記第１閾値と該第１閾値よりも低い第２閾値との間となる負荷率の範囲である第２エコ運転ゾーンと、
ボイラ効率が前記第２閾値よりも低くなる負荷率の範囲である通常運転ゾーンと、が更に設定され、かつ、
前記第２エコ運転ゾーンは、前記第１エコ運転ゾーンよりも負荷率の高い範囲に位置する上側第２エコ運転ゾーンと、前記第１エコ運転ゾーンよりも負荷率の低い範囲に位置する下側第２エコ運転ゾーンと、を備え、
前記通常運転ゾーンは、前記下側第２エコ運転ゾーンよりも負荷率の低い範囲に位置し、
前記ボイラ台数制御部は、
前記ボイラの負荷率が前記通常運転ゾーンに位置する状態で第３の時間継続した場合に、燃焼させるボイラの台数を一台減少させる請求項１〜３のいずれかに記載のボイラシステム。
【請求項１２】
前記制御部は、前記ボイラの負荷率が前記通常運転ゾーン又は前記下側第２エコ運転ゾーンに位置する状態が前記第３の時間よりも長い第４の時間継続した場合に、燃焼させるボイラの台数を一台減少させると燃焼を継続するボイラの負荷率が前記上側第２エコ運転ゾーンに位置することになるか否かを判定する判定部を更に備え、
前記ボイラ台数制御部は、前記判定部により、燃焼を継続するボイラの負荷率が前記上側第２エコ運転ゾーンに位置しないと判定された場合に、燃焼させるボイラの台数を一台減少させる請求項１１に記載のボイラシステム。
【請求項１３】
前記制御部は、前記ボイラの負荷率が前記上側第２エコ運転ゾーンに位置する状態が第１の時間継続した場合に、燃焼させるボイラの台数を一台増加させると既に燃焼しているボイラの負荷率が前記通常運転ゾーン又は前記下側第２エコ運転ゾーンに位置することになるか否かを判定する判定部を更に備え、
前記ボイラ台数制御部は、前記判定部により、既に燃焼しているボイラの負荷率が前記通常運転ゾーン又は前記下側第２エコ運転ゾーンに位置しないと判定された場合に、燃焼させるボイラの台数を一台増加させる請求項１１又は１２に記載のボイラシステム。
【請求項１４】
前記複数のボイラには、
ボイラ効率が第１閾値よりも高くなる負荷率の範囲である第１エコ運転ゾーンと、
ボイラ効率が前記第１閾値と該第１閾値よりも低い第２閾値との間となる負荷率の範囲である第２エコ運転ゾーンと、
ボイラ効率が前記第２閾値よりも低くなる負荷率の範囲である通常運転ゾーンと、が更に設定され、かつ、
前記第２エコ運転ゾーンは、前記第１エコ運転ゾーンよりも負荷率の低い範囲に位置すると共に、前記通常運転ゾーンは、前記第２エコ運転ゾーンよりも負荷率の低い範囲に位置し、
前記ボイラ台数制御部は、
前記ボイラの負荷率が前記通常運転ゾーンに位置する状態が第３の時間継続した場合、燃焼させるボイラの台数を一台減少させる請求項１〜３のいずれかに記載のボイラシステム。
【請求項１５】
前記ボイラ台数制御部は、前記ボイラの負荷率が前記通常運転ゾーン又は前記第２エコ運転ゾーンに位置する状態が前記第３の時間よりも長い第４の時間継続した場合、燃焼させるボイラの台数を一台減少させる請求項１４に記載のボイラシステム。
【請求項１６】
前記複数のボイラには、
ボイラ効率が第１閾値よりも高くなる負荷率の範囲である第１エコ運転ゾーンと、
ボイラ効率が前記第１閾値と該第１閾値よりも低い第２閾値との間となる負荷率の範囲である第２エコ運転ゾーンと、
ボイラ効率が前記第２閾値よりも低くなる負荷率の範囲である通常運転ゾーンと、が更に設定され、かつ、
前記第２エコ運転ゾーンは、前記第１エコ運転ゾーンよりも負荷率の高い範囲に位置すると共に、前記通常運転ゾーンは、前記第２エコ運転ゾーンよりも負荷率の高い範囲に位置し、
前記ボイラ台数制御部は、
前記ボイラの負荷率が前記通常運転ゾーンに位置する状態が第１の時間継続した場合、燃焼させるボイラの台数を一台増加させる請求項１〜３のいずれかに記載のボイラシステム。
【請求項１７】
前記制御部は、前記ボイラの負荷率が前記通常運転ゾーン又は前記第２エコ運転ゾーンに位置する状態が前記第１の時間よりも長い第２の時間継続した場合、燃焼させるボイラの台数を一台増加させる請求項１６に記載のボイラシステム。
【請求項１８】
前記ボイラ群には、想定される急激な要求負荷の変動に対応して増減が要求される蒸気量である待機蒸気量が設定されており、
前記ボイラ台数制御部は、前記合計増加余力蒸気量が前記待機蒸気量を下回った場合、該待機蒸気量と前記合計増加余力蒸気量との差に相当する台数のボイラを燃焼停止状態から給蒸準備状態に移行させる請求項１〜１７のいずれかに記載のボイラシステム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ボイラシステムに関する。より詳しくは、燃焼状態の制御を比例制御で行うボイラシステムに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、複数のボイラを燃焼させて蒸気を発生させるボイラシステムとして、ボイラの燃焼量を連続的に増減させて蒸気の発生量を制御する、いわゆる比例制御方式のボイラシステムが提案されている。
例えば、特許文献１には、ボイラを、台数増加負荷ゾーン、最適運転負荷ゾーン及び台数減少負荷ゾーンの３つの負荷ゾーンに区分し、ボイラが台数増加負荷ゾーンで燃焼している場合に燃焼させるボイラの台数を増加させ、ボイラが台数減少負荷ゾーンで燃焼している場合に燃焼させるボイラの台数を減少させる比例制御ボイラの制御方法が提案されている。そして、この特許文献１で提案された比例制御ボイラの制御方法では、燃焼させるボイラの台数の増減を行った後には、燃焼しているすべてのボイラを均等な負荷率で運転させている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平１１−１３２４０５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、特許文献１で提案された手法では、ボイラが台数増加負荷ゾーンで燃焼した場合に、燃焼させるボイラの台数を増加させている。そのため、燃焼させるボイラの台数が増えるに従って、ボイラが出力できる最大の蒸気量と実際にボイラが出力している蒸気量との差である余力蒸気量は増加していく。
【０００５】
ここで、ボイラシステムにおいては、急激な負荷変動や一時的な必要蒸気量の増加に対応できる程度の蒸気量が余力蒸気量として必要とされる。しかしながら、特許文献１で提案された手法では、燃焼させるボイラの台数が増えるに従って余力蒸気量が増加していくため、燃焼させるボイラの台数が多くなった場合には、余力蒸気量が過剰となってしまう。即ち、適正な余力蒸気量を確保するという観点からは、特許文献１で提案されたボイラの制御方法では、燃焼させるボイラの台数を必要以上に増加させてしまうことになる。
【０００６】
従って、本発明は、燃焼させるボイラの台数を必要以上に増加させることなく、適正な余力蒸気量を確保できるボイラシステム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】
【０００７】
本発明は、負荷率を連続的に変更して燃焼可能な複数のボイラを備えるボイラ群と、要求負荷に応じて前記ボイラ群の燃焼状態を制御する制御部と、を備えるボイラシステムであって、前記ボイラ群には、燃焼させるボイラの台数を増加させる基準となる増加基準蒸気量が設定されており、前記制御部は、前記複数のボイラのうち燃焼状態にあるボイラについて、該ボイラそれぞれの最大蒸気量と出力蒸気量との差である増加余力蒸気量を算出すると共に、算出された前記増加余力蒸気量の和である合計増加余力蒸気量を算出する余力算出部と、前記余力算出部により算出された前記合計増加余力蒸気量が前記増加基準蒸気量を下回った場合に、燃焼させるボイラの台数を増加させるボイラ台数制御部と、を備えるボイラシステムに関する。
【０００８】
また、前記ボイラ群には、燃焼させるボイラの台数を減少させる基準となる減少基準蒸気量が設定されると共に、前記複数のボイラには、最も小さい燃焼状態における蒸気量である最小蒸気量が設定されており、前記余力算出部は、前記複数のボイラのうち燃焼状態にあるボイラについて、該ボイラそれぞれの出力蒸気量と最小蒸気量との差である減少余力蒸気量を算出すると共に、算出された前記減少余力蒸気量の和である合計減少余力蒸気量を算出し、前記ボイラ台数制御部は、前記余力算出部により算出された前記合計減少余力蒸気量が前記減少基準蒸気量を下回った場合に、燃焼させるボイラの台数を減少させることが好ましい。
【０００９】
また、前記複数のボイラには、最も小さい燃焼状態における蒸気量である最小蒸気量が設定されており、前記ボイラ台数制御部は、燃焼させるボイラの台数を増加させる場合、新たに燃焼させたボイラを前記最小蒸気量で燃焼させることが好ましい。
【００１０】
また、前記複数のボイラには、ボイラ効率が第１閾値よりも高くなる負荷率の範囲である第１エコ運転ゾーンと、ボイラ効率が前記第１閾値と該第１閾値よりも低い第２閾値との間となる負荷率の範囲である第２エコ運転ゾーンと、ボイラ効率が前記第２閾値よりも低くなる負荷率の範囲である通常運転ゾーンと、が更に設定され、かつ、前記第２エコ運転ゾーンは、前記第１エコ運転ゾーンよりも負荷率の高い範囲に位置する上側第２エコ運転ゾーンと、前記第１エコ運転ゾーンよりも負荷率の低い範囲に位置する下側第２エコ運転ゾーンと、を備え、前記通常運転ゾーンは、前記上側第２エコ運転ゾーンよりも負荷率の高い範囲に位置する上側通常運転ゾーンと、前記下側第２エコ運転ゾーンよりも負荷率の低い範囲に位置する下側通常運転ゾーンと、を備え、前記制御部は、前記ボイラの負荷率が前記上側通常運転ゾーンに位置する状態が第１の時間継続した場合に、燃焼させるボイラの台数を一台増加させると既に燃焼しているボイラの負荷率が下側通常運転ゾーンに位置することになるか否かを判定する判定部を更に備え、前記ボイラ台数制御部は、前記判定部により既に燃焼しているボイラの負荷率が下側通常運転ゾーンに位置しないと判定された場合に、燃焼させるボイラの台数を一台増加させることが好ましい。
【００１１】
また、前記判定部は、前記ボイラの負荷率が前記上側通常運転ゾーン又は前記上側第２エコ運転ゾーンに位置する状態が前記第１の時間よりも長い第２の時間継続した場合に、燃焼させるボイラの台数を一台増加させると既に燃焼しているボイラの負荷率が前記下側通常運転ゾーン又は前記下側第２エコ運転ゾーンに位置することになるか否かを判定し、前記ボイラ台数制御部は、前記判定部により既に燃焼しているボイラの負荷率が前記下側通常運転ゾーン又は前記下側第２エコ運転ゾーンに位置しないと判定された場合に、燃焼させるボイラの台数を一台増加させることが好ましい。
【００１２】
また、前記判定部は、前記ボイラの負荷率が前記下側通常運転ゾーンに位置する状態で第３の時間継続した場合に、燃焼させるボイラの台数を一台減少させると燃焼を継続するボイラの負荷率が前記上側通常運転ゾーンに位置することになるか否かを判定し、前記ボイラ台数制御部は、前記判定部により燃焼を継続するボイラの負荷率が前記上側通常運転ゾーンに位置しないと判定された場合に、燃焼させるボイラの台数を一台減少させることが好ましい。
【００１３】
また、前記判定部は、前記ボイラの負荷率が前記下側通常運転ゾーン又は前記下側第２エコ運転ゾーンに位置する状態が前記第３の時間よりも長い第４の時間継続した場合に、燃焼させるボイラの台数を一台減少させると燃焼を継続するボイラの負荷率が前記上側通常運転ゾーン又は前記上側第２エコ運転ゾーンに位置することになるか否かを判定し、前記ボイラ台数制御部は、前記判定部により燃焼を継続するボイラの負荷率が前記上側通常運転ゾーン又は前記上側第２エコ運転ゾーンに位置しないと判定された場合に、燃焼させるボイラの台数を一台減少させることが好ましい。
【００１４】
また、前記複数のボイラには、ボイラ効率が第１閾値よりも高くなる負荷率の範囲である第１エコ運転ゾーンと、ボイラ効率が前記第１閾値と該第１閾値よりも低い第２閾値との間となる負荷率の範囲である第２エコ運転ゾーンと、ボイラ効率が前記第２閾値よりも低くなる負荷率の範囲である通常運転ゾーンと、が更に設定され、かつ、前記第２エコ運転ゾーンは、前記第１エコ運転ゾーンよりも負荷率の高い範囲に位置する上側第２エコ運転ゾーンと、前記第１エコ運転ゾーンよりも負荷率の低い範囲に位置する下側第２エコ運転ゾーンと、を備え、前記通常運転ゾーンは、前記上側第２エコ運転ゾーンよりも負荷率の高い範囲に位置し、前記ボイラ台数制御部は、前記ボイラの負荷率が前記通常運転ゾーンに位置する状態が第１の時間継続した場合に、燃焼させるボイラの台数を一台増加させることが好ましい。
【００１５】
また、前記制御部は、前記ボイラの負荷率が前記通常運転ゾーン又は前記上側第２エコ運転ゾーンに位置する状態が前記第１の時間よりも長い第２の時間継続した場合に、燃焼させるボイラの台数を一台増加させると既に燃焼しているボイラの負荷率が前記下側第２エコ運転ゾーンに位置することになるか否かを判定する判定部を更に備え、前記ボイラ台数制御部は、前記判定部により、既に燃焼しているボイラの負荷率が前記下側第２エコ運転ゾーンに位置しないと判定された場合に、燃焼させるボイラの台数を一台増加させることが好ましい。
【００１６】
また、前記制御部は、前記ボイラの負荷率が前記下側第２エコ運転ゾーンに位置する状態が第４の時間継続した場合に、燃焼させるボイラの台数を一台減少させると燃焼を継続するボイラの負荷率が前記通常運転ゾーン又は前記上側第２エコ運転ゾーンに位置することになるか否かを判定する判定部を更に備え、前記ボイラ台数制御部は、前記判定部により、燃焼を継続するボイラの負荷率が前記通常運転ゾーン又は前記上側第２エコ運転ゾーンに位置しないと判定された場合に、燃焼させるボイラの台数を一台減少させることが好ましい。
【００１７】
また、前記複数のボイラには、ボイラ効率が第１閾値よりも高くなる負荷率の範囲である第１エコ運転ゾーンと、ボイラ効率が前記第１閾値と該第１閾値よりも低い第２閾値との間となる負荷率の範囲である第２エコ運転ゾーンと、ボイラ効率が前記第２閾値よりも低くなる負荷率の範囲である通常運転ゾーンと、が更に設定され、かつ、前記第２エコ運転ゾーンは、前記第１エコ運転ゾーンよりも負荷率の高い範囲に位置する上側第２エコ運転ゾーンと、前記第１エコ運転ゾーンよりも負荷率の低い範囲に位置する下側第２エコ運転ゾーンと、を備え、前記通常運転ゾーンは、前記下側第２エコ運転ゾーンよりも負荷率の低い範囲に位置し、前記ボイラ台数制御部は、前記ボイラの負荷率が前記通常運転ゾーンに位置する状態で第３の時間継続した場合に、燃焼させるボイラの台数を一台減少させることが好ましい。
【００１８】
また、前記制御部は、前記ボイラの負荷率が前記通常運転ゾーン又は前記下側第２エコ運転ゾーンに位置する状態が前記第３の時間よりも長い第４の時間継続した場合に、燃焼させるボイラの台数を一台減少させると燃焼を継続するボイラの負荷率が前記上側第２エコ運転ゾーンに位置することになるか否かを判定する判定部を更に備え、前記ボイラ台数制御部は、前記判定部により、燃焼を継続するボイラの負荷率が前記上側第２エコ運転ゾーンに位置しないと判定された場合に、燃焼させるボイラの台数を一台減少させることが好ましい。
【００１９】
また、前記制御部は、前記ボイラの負荷率が前記上側第２エコ運転ゾーンに位置する状態が第１の時間継続した場合に、燃焼させるボイラの台数を一台増加させると既に燃焼しているボイラの負荷率が前記通常運転ゾーン又は前記下側第２エコ運転ゾーンに位置することになるか否かを判定する判定部を更に備え、前記ボイラ台数制御部は、前記判定部により、既に燃焼しているボイラの負荷率が前記通常運転ゾーン又は前記下側第２エコ運転ゾーンに位置しないと判定された場合に、燃焼させるボイラの台数を一台増加させることが好ましい。
【００２０】
また、前記複数のボイラには、ボイラ効率が第１閾値よりも高くなる負荷率の範囲である第１エコ運転ゾーンと、ボイラ効率が前記第１閾値と該第１閾値よりも低い第２閾値との間となる負荷率の範囲である第２エコ運転ゾーンと、ボイラ効率が前記第２閾値よりも低くなる負荷率の範囲である通常運転ゾーンと、が更に設定され、かつ、前記第２エコ運転ゾーンは、前記第１エコ運転ゾーンよりも負荷率の低い範囲に位置すると共に、前記通常運転ゾーンは、前記第２エコ運転ゾーンよりも負荷率の低い範囲に位置し、前記ボイラ台数制御部は、前記ボイラの負荷率が前記通常運転ゾーンに位置する状態が第３の時間継続した場合、燃焼させるボイラの台数を一台減少させることが好ましい。
【００２１】
また、前記ボイラ台数制御部は、前記ボイラの負荷率が前記通常運転ゾーン又は前記第２エコ運転ゾーンに位置する状態が前記第３の時間よりも長い第４の時間継続した場合、燃焼させるボイラの台数を一台減少させることが好ましい。
【００２２】
また、前記複数のボイラには、ボイラ効率が第１閾値よりも高くなる負荷率の範囲である第１エコ運転ゾーンと、ボイラ効率が前記第１閾値と該第１閾値よりも低い第２閾値との間となる負荷率の範囲である第２エコ運転ゾーンと、ボイラ効率が前記第２閾値よりも低くなる負荷率の範囲である通常運転ゾーンと、が更に設定され、かつ、前記第２エコ運転ゾーンは、前記第１エコ運転ゾーンよりも負荷率の高い範囲に位置すると共に、前記通常運転ゾーンは、前記第２エコ運転ゾーンよりも負荷率の高い範囲に位置し、前記ボイラ台数制御部は、前記ボイラの負荷率が前記通常運転ゾーンに位置する状態が第１の時間継続した場合、燃焼させるボイラの台数を一台増加させることが好ましい。
【００２３】
また、前記制御部は、前記ボイラの負荷率が前記通常運転ゾーン又は前記第２エコ運転ゾーンに位置する状態が前記第１の時間よりも長い第２の時間継続した場合、燃焼させるボイラの台数を一台増加させることが好ましい。
【発明の効果】
【００２４】
本発明のボイラシステムによれば、燃焼させるボイラの台数を必要以上に増加させることなく、適正な余力蒸気量を確保できる。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】本発明の一実施形態に係るボイラシステムの概略を示す図である。
【図２】本発明の第１実施形態に係るボイラ群の概略を示す図である。
【図３】第１実施形態のボイラシステムにおけるボイラ群の燃焼状態を模式的に示す図である。
【図４】第１実施形態のボイラシステムにおけるボイラ群の燃焼状態を模式的に示す図であり、燃焼量が増加していく状態を示す図である。
【図５】第１実施形態のボイラシステムにおけるボイラ群の燃焼状態を模式的に示す図であり、燃焼量が増加していく状態を示す図である。
【図６】第１実施形態のボイラシステムにおけるボイラ群の燃焼状態を模式的に示す図であり、燃焼量が増加していく状態を示す図である。
【図７】第１実施形態のボイラシステムにおけるボイラ群の燃焼状態を模式的に示す図であり、燃焼量が増加していく状態を示す図である。
【図８】第１実施形態のボイラシステムにおけるボイラ群の燃焼状態を模式的に示す図であり、燃焼量が増加していく状態を示す図である。
【図９】第１実施形態のボイラシステムにおけるボイラ群の燃焼状態を模式的に示す図であり、燃焼量が増加していく状態を示す図である。
【図１０】第１実施形態のボイラシステムにおけるボイラ群の燃焼状態を模式的に示す図であり、燃焼量が減少していく状態を示す図である。
【図１１】第１実施形態のボイラシステムにおけるボイラ群の燃焼状態を模式的に示す図であり、燃焼量が減少していく状態を示す図である。
【図１２】第１実施形態のボイラシステムにおけるボイラ群の燃焼状態を模式的に示す図であり、燃焼量が減少していく状態を示す図である。
【図１３】第１実施形態のボイラシステムにおけるボイラ群の燃焼状態を模式的に示す図であり、燃焼量が減少していく状態を示す図である。
【図１４】第１実施形態のボイラシステムにおけるボイラ群の燃焼状態を模式的に示す図であり、燃焼量が減少していく状態を示す図である。
【図１５】第１実施形態のボイラシステムにおけるボイラ群の燃焼状態を模式的に示す図であり、燃焼量が減少していく状態を示す図である。
【図１６】第１形態のボイラシステムの燃焼量が増加していく状態の動作を示すフローチャートである。
【図１７】第１形態のボイラシステムの燃焼量が減少していく状態の動作を示すフローチャートである。
【図１８】本発明の第２実施形態に係るボイラ群の概略を示す図である。
【図１９】本発明の第２実施形態に係るボイラシステムの概略を示す図である。
【図２０】第２実施形態のボイラシステムの動作の概略を示す図であり、燃焼させるボイラの台数を増加させる状態の一例を示した図である。
【図２１】第２実施形態のボイラシステムの動作の概略を示す図であり、燃焼させるボイラの台数を増加させる状態の一例を示した図である。
【図２２】第２実施形態のボイラシステムの動作の概略を示す図であり、燃焼させるボイラの台数を増加させる状態の他の例を示した図である。
【図２３】第２実施形態のボイラシステムの動作の概略を示す図であり、燃焼させるボイラの台数を増加させる状態の他の例を示した図である。
【図２４】第２実施形態のボイラシステムの動作の概略を示す図であり、燃焼させるボイラの台数を減少させる状態の一例を示した図である。
【図２５】第２実施形態のボイラシステムの動作の概略を示す図であり、燃焼させるボイラの台数を減少させる状態の一例を示した図である。
【図２６】第２実施形態のボイラシステムの動作の概略を示す図であり、燃焼させるボイラの台数を減少させる状態の他の例を示した図である。
【図２７】第２実施形態のボイラシステムの動作の概略を示す図であり、燃焼させるボイラの台数を減少させる状態の他の例を示した図である。
【図２８】第２実施形態において、ボイラの負荷率が上側通常運転ゾーンに位置している場合のボイラシステムの動作を示すフローチャートである。
【図２９】第２実施形態において、ボイラの負荷率が上側通常運転ゾーン又は上側第２エコ運転ゾーンに位置している場合のボイラシステムの動作を示すフローチャートである。
【図３０】第２実施形態において、ボイラの負荷率が下側通常運転ゾーンに位置している場合のボイラシステムの動作を示すフローチャートである。
【図３１】第２実施形態において、ボイラの負荷率が下側通常運転ゾーン又は下側第２エコ運転ゾーンに位置している場合のボイラシステムの動作を示すフローチャートである。
【図３２】本発明の第３実施形態に係るボイラ群の概略を示す図である。
【図３３】第３実施形態のボイラシステムの動作の概略を示す図であり、燃焼させるボイラの台数を増加させる状態の一例を示した図である。
【図３４】第３実施形態のボイラシステムの動作の概略を示す図であり、燃焼させるボイラの台数を増加させる状態の一例を示した図である。
【図３５】第３実施形態のボイラシステムの動作の概略を示す図であり、燃焼させるボイラの台数を増加させる状態の他の例を示した図である。
【図３６】第３実施形態のボイラシステムの動作の概略を示す図であり、燃焼させるボイラの台数を増加させる状態の他の例を示した図である。
【図３７】第３実施形態のボイラシステムの動作の概略を示す図であり、燃焼させるボイラの台数を減少させる状態の一例を示した図である。
【図３８】第３実施形態のボイラシステムの動作の概略を示す図であり、燃焼させるボイラの台数を減少させる状態の一例を示した図である。
【図３９】第３実施形態において、ボイラの負荷率が通常運転ゾーンに位置している場合のボイラシステムの動作を示すフローチャートである。
【図４０】第３実施形態において、ボイラの負荷率が通常運転ゾーン又は上側第２エコ運転ゾーンに位置している場合のボイラシステムの動作を示すフローチャートである。
【図４１】第３実施形態において、ボイラの負荷率が下側第２エコ運転ゾーンに位置している場合のボイラシステムの動作を示すフローチャートである。
【図４２】本発明の第４実施形態に係るボイラ群の概略を示す図である。
【図４３】第４実施形態のボイラシステムの動作の概略を示す図であり、燃焼させるボイラの台数を減少させる状態の一例を示した図である。
【図４４】第４実施形態のボイラシステムの動作の概略を示す図であり、燃焼させるボイラの台数を減少させる状態の一例を示した図である。
【図４５】第４実施形態のボイラシステムの動作の概略を示す図であり、燃焼させるボイラの台数を減少させる状態の他の例を示した図である。
【図４６】第４実施形態のボイラシステムの動作の概略を示す図であり、燃焼させるボイラの台数を減少させる状態の他の例を示した図である。
【図４７】第４実施形態のボイラシステムの動作の概略を示す図であり、燃焼させるボイラの台数を増加させる状態の一例を示した図である。
【図４８】第４実施形態のボイラシステムの動作の概略を示す図であり、燃焼させるボイラの台数を増加させる状態の一例を示した図である。
【図４９】第４実施形態において、ボイラの負荷率が通常運転ゾーンに位置している場合のボイラシステムの動作を示すフローチャートである。
【図５０】第４実施形態において、ボイラの負荷率が通常運転ゾーン又は下側第２エコ運転ゾーンに位置している場合のボイラシステムの動作を示すフローチャートである。
【図５１】第４実施形態において、ボイラの負荷率が上側第２エコ運転ゾーンに位置している場合のボイラシステムの動作を示すフローチャートである。
【図５２】本発明の第５実施形態に係るボイラ群の概略を示す図である。
【図５３】第５実施形態のボイラシステムの動作の概略を示す図であり、燃焼させるボイラの台数を減少させる状態の一例を示した図である。
【図５４】第５実施形態のボイラシステムの動作の概略を示す図であり、燃焼させるボイラの台数を減少させる状態の一例を示した図である。
【図５５】第５実施形態のボイラシステムの動作の概略を示す図であり、燃焼させるボイラの台数を減少させる状態の他の例を示した図である。
【図５６】第５実施形態のボイラシステムの動作の概略を示す図であり、燃焼させるボイラの台数を減少させる状態の他の例を示した図である。
【図５７】第５実施形態において、ボイラの負荷率が通常運転ゾーンに位置している場合のボイラシステムの動作を示すフローチャートである。
【図５８】第５実施形態において、ボイラの負荷率が通常運転ゾーン又は第２エコ運転ゾーンに位置している場合のボイラシステムの動作を示すフローチャートである。
【図５９】本発明の第６実施形態に係るボイラ群の概略を示す図である。
【図６０】第６実施形態のボイラシステムの動作の概略を示す図であり、燃焼させるボイラの台数を増加させる状態の一例を示した図である。
【図６１】第６実施形態のボイラシステムの動作の概略を示す図であり、燃焼させるボイラの台数を増加させる状態の一例を示した図である。
【図６２】第６実施形態のボイラシステムの動作の概略を示す図であり、燃焼させるボイラの台数を増加させる状態の他の例を示した図である。
【図６３】第６実施形態のボイラシステムの動作の概略を示す図であり、燃焼させるボイラの台数を増加させる状態の他の例を示した図である。
【図６４】第６実施形態において、ボイラの負荷率が通常運転ゾーンに位置している場合のボイラシステムの動作を示すフローチャートである。
【図６５】第６実施形態において、ボイラの負荷率が通常運転ゾーン又は第２エコ運転ゾーンに位置している場合のボイラシステムの動作を示すフローチャートである。
【図６６】第７実施形態に係るボイラシステムの動作の概略を示す図である。
【図６７】第７実施形態に係るボイラシステムの動作の概略を示す図である。
【図６８】第７実施形態に係るボイラシステムの動作の概略を示す図である。
【図６９】第７実施形態に係るボイラシステムの動作の概略を示す図である。
【図７０】第７実施形態に係るボイラシステムの動作の概略を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２６】
以下、本発明のボイラシステムの好ましい各実施形態について、図面を参照しながら説明する。
まず、本発明のボイラシステム１の全体構成につき、図１を参照しながら説明する。
ボイラシステム１は、複数（５台）のボイラ２０を含むボイラ群２と、これら複数のボイラ２０において生成された蒸気を集合させる蒸気ヘッダ６と、この蒸気ヘッダ６の内部の圧力を測定する蒸気圧センサ７と、ボイラ群２の燃焼状態を制御する制御部４を有する台数制御装置３と、を備える。
【００２７】
ボイラ群２は、負荷機器としての蒸気使用設備１８に供給する蒸気を生成する。
蒸気ヘッダ６は、蒸気管１１を介してボイラ群２を構成する複数のボイラ２０に接続されている。この蒸気ヘッダ６の下流側は、蒸気管１２を介して蒸気使用設備１８に接続されている。
蒸気ヘッダ６は、ボイラ群２で生成された蒸気を集合させて貯留することにより、複数のボイラ２０の相互の圧力差及び圧力変動を調整し、圧力が調整された蒸気を蒸気使用設備１８に供給する。
【００２８】
蒸気圧センサ７は、信号線１３を介して、台数制御装置３に電気的に接続されている。蒸気圧センサ７は、蒸気ヘッダ６の内部の蒸気圧（ボイラ群２で発生した蒸気の圧力）を測定し、測定した蒸気圧に係る信号（蒸気圧信号）を、信号線１３を介して台数制御装置３に送信する。
【００２９】
台数制御装置３は、信号線１６を介して、複数のボイラ２０と電気的に接続されている。この台数制御装置３は、蒸気圧センサ７により測定される蒸気ヘッダ６の内部の蒸気圧に基づいて、各ボイラ２０の燃焼状態を制御する。台数制御装置３の詳細については、後述する。
【００３０】
以上のボイラシステム１は、ボイラ群２で発生させた蒸気を、蒸気ヘッダ６を介して、蒸気使用設備１８に供給可能とされている。
ボイラシステム１において要求される負荷（要求負荷）は、蒸気使用設備１８における蒸気消費量である。台数制御装置３は、この蒸気消費量の変動に対応して生じる蒸気ヘッダ６の内部の蒸気圧の変動を、蒸気圧センサ７が測定する蒸気ヘッダ６の内部の蒸気圧（物理量）に基づいて算出し、ボイラ群２を構成する各ボイラ２０の燃焼量を制御する。
【００３１】
具体的には、蒸気使用設備１８の需要の増大により要求負荷（蒸気消費量）が増加し、蒸気ヘッダ６に供給される蒸気量が不足すれば、蒸気ヘッダ６の内部の蒸気圧が減少することになる。一方、蒸気使用設備１８の需要の低下により要求負荷（蒸気消費量）が減少し、蒸気ヘッダ６に供給される蒸気量が過剰になれば、蒸気ヘッダ６の内部の蒸気圧が増加することになる。従って、ボイラシステム１は、蒸気圧センサ７により測定された蒸気圧の変動に基づいて、要求負荷の変動をモニターすることができる。そして、ボイラシステム１は、蒸気ヘッダ６の蒸気圧に基づいて、蒸気使用設備１８の消費蒸気量（要求負荷）に応じて必要とされる蒸気量である必要蒸気量を算出する。
【００３２】
ここで、本実施形態のボイラシステム１を構成する複数のボイラ２０について説明する。図２は、本実施形態に係るボイラ群２の概略を示す図である。
本実施形態のボイラ２０は、負荷率を連続的に変更して燃焼可能な比例制御ボイラからなる。
比例制御ボイラとは、少なくとも、最小燃焼状態Ｓ１（例えば、最大燃焼量の２０％の燃焼量における燃焼状態）から最大燃焼状態Ｓ２の範囲で、燃焼量が連続的に制御可能とされているボイラである。比例制御ボイラは、例えば、燃料をバーナに供給するバルブや、燃焼用空気を供給するバルブの開度（燃焼比）を制御することにより、燃焼量を調整するようになっている。
【００３３】
また、燃焼量を連続的に制御するとは、後述のローカル制御部２２における演算や信号がデジタル方式とされて段階的に取り扱われる場合（例えば、ボイラ２０の出力（燃焼量）が１％刻みで制御される場合）であっても、事実上連続的に出力を制御可能な場合を含む。
【００３４】
本実施形態では、複数のボイラ２０には、最小燃焼状態Ｓ１における負荷率である最小負荷率Ｒｍｉｎ及び最小燃焼状態Ｓ１における蒸気量である最小蒸気量Ｖｍｉｎが設定されている。そして、ボイラ２０の燃焼停止状態Ｓ０と最小燃焼状態Ｓ１との間の燃焼状態の変更は、ボイラ２０（バーナ）の燃焼をオン／オフすることで制御される。そして、最小燃焼状態Ｓ１から最大燃焼状態Ｓ２の範囲においては、燃焼量が連続的に制御可能となっている。
【００３５】
また、複数のボイラ２０には、それぞれ優先順位が設定されている。優先順位は、燃焼指示や燃焼停止指示を行うボイラ２０を選択するために用いられる。優先順位は、例えば整数値を用いて、数値が小さいほど優先順位が高くなるよう設定することができる。図２に示すように、ボイラ２０の１号機〜５号機のそれぞれに「１」〜「５」の優先順位が割り当てられている場合、１号機の優先順位が最も高く、５号機の優先順位が最も低い。この優先順位は、通常の場合、後述の制御部４の制御により、所定の時間間隔（例えば、２４時間間隔）で変更される。
【００３６】
以上のボイラ２０は、図１に示すように、燃焼が行われるボイラ本体２１と、ボイラ２０の燃焼状態を制御するローカル制御部２２と、を備える。
ローカル制御部２２は、要求負荷に応じてボイラ２０の燃焼状態を変更させる。具体的には、ローカル制御部２２は、信号線１６を介して台数制御装置３から送信される台数制御信号に基づいて、ボイラ２０の燃焼状態を制御する。
また、ローカル制御部２２は、台数制御装置３で用いられる信号を、信号線１６を介して台数制御装置３に送信する。台数制御装置３で用いられる信号としては、ボイラ２０の実際の燃焼状態、及びその他のデータが挙げられる。
【００３７】
次に、台数制御装置３の詳細について説明する。
台数制御装置３は、蒸気圧センサ７からの蒸気圧信号に基づいて、要求負荷に応じたボイラ群２の必要燃焼量、及び必要燃焼量に対応する各ボイラ２０の燃焼状態を算出し、各ボイラ２０（ローカル制御部２２）に台数制御信号を送信する。この台数制御装置３は、図１に示すように、記憶部５と、制御部４と、を備える。
【００３８】
記憶部５は、台数制御装置３（制御部４）の制御により各ボイラ２０に対して行われた指示の内容や、各ボイラ２０から受信した燃焼状態等の情報、ボイラ群２に設定された後述の増加基準蒸気量Ｖ１及び減少基準蒸気量Ｖ２に関する情報、複数のボイラ２０の燃焼パターンの設定条件等の情報、複数のボイラ２０の優先順位の設定の情報、優先順位の変更（ローテーション）に関する設定の情報等を記憶する。
【００３９】
制御部４は、信号線１６を介して各ボイラ２０に各種の指示を行ったり、各ボイラ２０から各種のデータを受信したりして、５台のボイラ２０の燃焼状態や優先順位を制御する。各ボイラ２０は、台数制御装置３から燃焼状態の変更指示の信号を受けると、その指示に従って当該ボイラ２０を制御する。
【００４０】
ここで、本発明の第１実施形態に係るボイラシステム１による複数のボイラ２０の燃焼状態の制御の詳細について説明する。
第１実施形態では、ボイラシステム１は、燃焼量が増加していく状態において、燃焼しているボイラ２０の増加余力蒸気量Ｃ１の合計（後述の合計増加余力蒸気量Ｄ１）が、所定の蒸気量（後述の増加基準蒸気量Ｖ１）を確保しつつ、この合計増加余力蒸気量Ｄ１が過剰とならないように、ボイラ群２の燃焼状態を制御する。また、ボイラシステム１は、燃焼量が減少していく状態において、燃焼しているボイラ２０の減少余力蒸気量２の合計（後述の合計減少余力蒸気量Ｄ２）が、所定の蒸気量（後述の減少基準蒸気量Ｖ２）を超えないように、ボイラ群２の燃焼状態を制御する。
【００４１】
より詳細には、台数制御装置３には、ボイラ群２には、増加基準蒸気量Ｖ１及び減少基準蒸気量Ｖ２が設定されている。
増加基準蒸気量Ｖ１とは、ボイラシステム１において、燃焼させるボイラ２０の台数を増加させる基準となる蒸気量を表す。
減少基準蒸気量Ｖ２とは、ボイラシステム１において、燃焼させるボイラ２０の台数を減少させる基準となる蒸気量を表す。
【００４２】
そして、第１実施形態では、制御部４は、図１に示すように、余力算出部４１と、ボイラ台数制御部４２と、を備える。
余力算出部４１は、燃焼しているボイラ２０それぞれの増加余力蒸気量Ｃ１を算出すると共に、合計増加余力蒸気量Ｄ１を算出する。増加余力蒸気量Ｃ１とは、燃焼しているボイラ２０における出力蒸気量と最大蒸気量との差を表す。合計増加余力蒸気量Ｄ１とは、ボイラ群２において燃焼しているボイラ２０の増加余力蒸気量Ｃ１の和を表す。
【００４３】
ここで、増加余力蒸気量Ｃ１は、燃焼しているボイラ２０が燃焼量を増加させることで、急激な負荷変動に対応して短時間に蒸気量を増加させられる余力の蒸気量であり、合計増加余力蒸気量Ｄ１は、ボイラ群２として、急激な負荷変動に対応可能な蒸気量の大きさを示す。
【００４４】
また、余力算出部４１は、燃焼しているボイラ２０それぞれの減少余力蒸気量Ｄ２を算出すると共に、合計減少余力蒸気量Ｄ２を算出する。減少余力蒸気量Ｃ２とは、燃焼しているボイラ２０における出力蒸気量と最小蒸気量との差を表す。合計減少余力蒸気量Ｄ２とは、ボイラ群２において燃焼しているボイラ２０減少余力蒸気量Ｃ２の和を表す。
【００４５】
ボイラ台数制御部４２は、余力算出部４１により算出された合計増加余力蒸気量Ｄ１が増加基準蒸気量Ｖ１を下回った場合に、燃焼させるボイラ２０の台数を増加させる。
また、ボイラ台数制御部４２は、燃焼させるボイラ２０の台数を増加させる場合、新たに燃焼させたボイラ２０を最小蒸気量Ｖｍｉｎで燃焼させる。
【００４６】
また、ボイラ台数制御部４２は、余力算出部４１により算出された合計減少余力蒸気量Ｄ２が減少基準蒸気量Ｖ２を下回った場合に、燃焼させるボイラ２０の台数を減少させる。また、ボイラ台数制御部４２は、燃焼させるボイラ２０の台数を減少させる場合、燃焼を継続するボイラ２０を同じ蒸気量で燃焼させる。
【００４７】
次に、本発明のボイラシステム１の動作の具体例について説明する。図３〜図１５は、それぞれ、第１実施形態に係るボイラ群２の燃焼状態を模式的に示す図である。
第１実施形態では、図３に示すように、ボイラシステム１は、最大蒸気量が７０００ｋｇ／ｈであり、最小蒸気量Ｖｍｉｎが１４００ｋｇ／ｈ（最小負荷率Ｒｍｉｎ＝２０％）の５台のボイラ２０からなるボイラ群２を有し、ボイラ群２の増加基準蒸気量Ｖ１は、４２００ｋｇ／ｈに設定されている。また、５台のボイラ２０の減少基準蒸気量Ｖ２は、２０００ｋｇ／ｈに設定されている。また、ボイラ２０の１号機〜５号機のそれぞれには、「１」〜「５」の優先順位が割り当てられている。
【００４８】
まず、燃焼量が増加していく状態のボイラシステム１の動作につき図４〜図９を参照しながら説明する。
まず、必要とされる蒸気量が２８００ｋｇ／ｈまでの状態では、図４に示すように、制御部４は、優先順位が最も高い１号機ボイラ２０の燃焼量を増加させていく。この状態では、燃焼しているボイラ２０は、１号機一台のみであるため、余力算出部４１により算出される増加余力蒸気量Ｃ１及び合計増加余力蒸気量Ｄ１は、いずれも４２００ｋｇ／ｈ以上となっている。
【００４９】
次いで、必要とされる蒸気量が２８００ｋｇ／ｈを超え、例えば、３０００ｋｇ／ｈになった場合に、１号機ボイラ２０の蒸気量が２８００ｋｇ／を超えると、余力算出部４１により算出される合計増加余力蒸気量Ｄ１は、増加基準蒸気量である４２００ｋｇ／ｈを下回る。すると、ボイラ台数制御部４２は、燃焼させるボイラ２０の台数を増加させる。ここでは、図５に示すように、ボイラ台数制御部４２は、１号機ボイラ２０の次に優先順位の高い２号機ボイラ２０を燃焼させる。この場合、ボイラ台数制御部４２は、２号機ボイラ２０を最小蒸気量Ｖｍｉｎである１４００ｋｇ／ｈで燃焼させ、１号機ボイラ２０の蒸気量を１６００ｋｇ／ｈに減少させる。この状態では、１号機ボイラ２０の増加余力蒸気量Ｃ１は、５４００ｋｇ／ｈ、２号機ボイラ２０の増加余力蒸気量Ｃ１は、５６００ｋｇ／ｈとなり、合計増加余力蒸気量Ｄ１は、増加基準蒸気量Ｖ１を上回る１１０００ｋｇ／ｈとなる。
【００５０】
この状態から、必要とされる蒸気量が９８００ｋｇ／ｈになるまでの状態では、図６に示すように、余力算出部４１により算出される合計増加余力蒸気量Ｄ１（１号機ボイラ２０の増加余力蒸気量Ｃ１と２号機ボイラ２０の増加余力蒸気量Ｃ１との和）は、増加基準蒸気量Ｖ１である４２００ｋｇ／ｈ以上となっている。そのため、制御部４は、燃焼している１号機ボイラ２０及び２号機ボイラ２０の蒸気量を増加させて必要とされる蒸気量の増加に対応する。
【００５１】
次いで、必要とされる蒸気量が９８００ｋｇ／ｈを超え、例えば、１００００ｋｇ／ｈになった場合に、２台のボイラ２０の蒸気量の合計が９８００ｋｇ／を超えると、余力算出部４１により算出される合計増加余力蒸気量Ｄ１は、増加基準蒸気量Ｖ１である４２００ｋｇ／ｈを下回る。すると、ボイラ台数制御部４２は、燃焼させるボイラ２０の台数を増加させる。ここでは、図７に示すように、ボイラ台数制御部４２は、２号機ボイラ２０の次に優先順位の高い３号機ボイラ２０を燃焼させる。この場合、ボイラ台数制御部４２は、３号機ボイラ２０を最小蒸気量Ｖｍｉｎである１４００ｋｇ／ｈで燃焼させ、１号機ボイラ２０及び２号機ボイラ２０の蒸気量を４２００ｋｇ／ｈに減少させる。この状態では、１号機ボイラ２０及び２号機ボイラ２０の増加余力蒸気量Ｃ１は、２８００ｋｇ／ｈ、３号機ボイラ２０の増加余力蒸気量Ｃ１は、５６００ｋｇ／ｈとなり、合計増加余力蒸気量Ｄ１は、増加基準蒸気量Ｖ１を上回る１１２００ｋｇ／ｈとなる。
【００５２】
この状態から、必要とされる蒸気量が１６８００ｋｇ／ｈになるまでの状態では、図８に示すように、余力算出部４１により算出される合計増加余力蒸気量Ｄ１（１号機ボイラ２０〜３号機ボイラ２０の増加余力蒸気量Ｃ１の和）は、増加基準蒸気量Ｖ１である４２００ｋｇ／ｈ以上となっている。そのため、制御部４は、燃焼している１号機ボイラ２０〜３号機ボイラ２０の蒸気量を増加させて必要とされる蒸気量の増加に対応する。
【００５３】
次いで、必要とされる蒸気量が１６８００ｋｇ／ｈを超え、例えば、１７０００ｋｇ／ｈになった場合に、３台のボイラ２０の蒸気量の合計が１６８００ｋｇ／を超えると、余力算出部４１により算出される合計増加余力蒸気量Ｄ１は、増加基準蒸気量Ｖ１である４２００ｋｇ／ｈを下回る。すると、ボイラ台数制御部４２は、燃焼させるボイラ２０の台数を増加させる。ここでは、図９に示すように、ボイラ台数制御部４２は、３号機ボイラ２０の次に優先順位の高い４号機ボイラ２０を燃焼させる。この場合、ボイラ台数制御部４２は、４号機ボイラ２０を最小蒸気量Ｖｍｉｎである１４００ｋｇ／ｈで燃焼させ、１号機ボイラ２０〜３号機ボイラ２０の蒸気量を５２００ｋｇ／ｈに減少させる。
【００５４】
このように、第１実施形態では、ボイラシステム１は、燃焼量が増加していく状態においては、燃焼しているボイラ２０の合計増加余力蒸気量Ｄ１が増加基準蒸気量Ｖ１を確保しつつ、かつ、合計増加余力蒸気量Ｄ１が過剰とならないように、ボイラ群２の燃焼状態を制御する。
【００５５】
次に、燃焼量が減少していく状態のボイラシステム１の動作につき図１０〜図１５を参照しながら説明する。
まず、１号機ボイラ２０〜５号機ボイラ２０の５台のボイラ２０が均等な負荷で燃焼している状態では、図１０に示すように、５台すべてのボイラ２０の蒸気量が１８００ｋｇ／ｈになるまで、つまり、必要とされる蒸気量が９０００ｋｇ／ｈになるまでは、制御部４は、５台のボイラ２０の蒸気量を減少させて必要とされる蒸気量の減少に対応する。この状態では、余力算出部４１により算出される５台のボイラ２０の減少余力蒸気量Ｃ２は、４００ｋｇ／ｈ以上であり、合計減少余力蒸気量Ｄ２は、２０００ｋｇ／ｈ以上となっている。
【００５６】
次いで、必要とされる蒸気量が９０００ｋｇ／ｈを下回り、例えば、８８００ｋｇ／ｈになると、余力算出部４１により算出される合計減少余力蒸気量Ｄ２は１８００ｋｇ／ｈとなり、減少基準蒸気量Ｖ２である２０００ｋｇ／ｈを下回る。すると、ボイラ台数制御部４２は、燃焼させるボイラ２０の台数を減少させる。ここでは、図１１に示すように、ボイラ台数制御部４２は、最も優先順位の低い５号機ボイラ２０の燃焼を停止させる。この場合、ボイラ台数制御部４２は、１号機ボイラ２０〜４号機ボイラ２０の蒸気量を２２００ｋｇ／ｈに増加させて、これら４台のボイラ２０を同じ蒸気量で燃焼させる。この状態では、１号機ボイラ２０〜４号機ボイラ２０の減少余力蒸気量Ｃ２は、それぞれ、８００ｋｇ／ｈとなり、合計減少余力蒸気量Ｄ２は、減少基準蒸気量Ｖ２を上回る３２００ｋｇ／ｈとなる。
【００５７】
この状態から、図１２に示すように、必要とされる蒸気量が７６００ｋｇ／ｈになるまでは、燃焼している４台のボイラ２０の減少余力蒸気量Ｃ２は、５００ｋｇ／ｈ以上であり、合計減少余力蒸気量Ｄ２は、２０００ｋｇ／ｈ以上となっている。そのため、制御部４は、４台のボイラ２０の蒸気量を減少させて必要とされる蒸気量の減少に対応する。
【００５８】
そして、必要とされる蒸気量が７６００ｋｇ／ｈを下回り、例えば、７５００ｋｇ／ｈになると、合計減少余力蒸気量Ｄ２は１９００ｋｇ／ｈとなり、減少基準蒸気量Ｖ２である２０００ｋｇ／ｈを下回る。すると、ボイラ台数制御部４２は、燃焼させるボイラ２０の台数を減少させる。ここでは、図１３に示すように、ボイラ台数制御部４２は、最も優先順位の低い４号機ボイラ２０の燃焼を停止させる。この場合、ボイラ台数制御部４２は、１号機ボイラ２０〜３号機ボイラ２０の蒸気量を２５００ｋｇ／ｈに増加させて、これら３台のボイラ２０を同じ蒸気量で燃焼させる。この状態では、１号機ボイラ２０〜３号機ボイラ２０の減少余力蒸気量Ｃ２は、それぞれ、１１００ｋｇ／ｈとなり、合計減少余力蒸気量Ｄ２は、減少基準蒸気量Ｖ２を上回る３３００ｋｇ／ｈとなる。
【００５９】
この状態から、図１４に示すように、必要とされる蒸気量が６２００ｋｇ／ｈになるまでは、燃焼している３台のボイラ２０の減少余力蒸気量Ｃ２は、６６７ｋｇ／ｈ以上であり、合計減少余力蒸気量Ｄ２は、２０００ｋｇ／ｈ以上となっている。そのため、制御部４は、３台のボイラ２０の蒸気量を減少させて必要とされる蒸気量の減少に対応する。
【００６０】
そして、必要とされる蒸気量が６２００ｋｇ／ｈを下回り、例えば、６０００ｋｇ／ｈになると、合計減少余力蒸気量Ｄ２は１８００ｋｇ／ｈとなり、減少基準蒸気量Ｖ２である２０００ｋｇ／ｈを下回る。すると、ボイラ台数制御部４２は、燃焼させるボイラ２０の台数を減少させる。ここでは、図１５に示すように、ボイラ台数制御部４２は、最も優先順位の低い３号機ボイラ２０の燃焼を停止させる。この場合、ボイラ台数制御部４２は、１号機ボイラ２０及び２号機ボイラ２０の蒸気量を３０００ｋｇ／ｈに増加させて、これら２台のボイラ２０を同じ蒸気量で燃焼させる。この状態では、１号機ボイラ２０及び２号機ボイラ２０の減少余力蒸気量Ｃ２は、それぞれ、１６００ｋｇ／ｈとなり、合計減少余力蒸気量Ｄ２は、減少基準蒸気量Ｖ２を上回る３２００ｋｇ／ｈとなる。
【００６１】
このように、ボイラシステム１は、燃焼量が減少していく状態においても、燃焼状態が増加していく状態と同じように、減少基準蒸気量Ｖ２を確保した状態で、ボイラ群２の燃焼状態を制御する。
【００６２】
次に、第１実施形態のボイラシステム１によるボイラ群２の燃焼状態の制御の流れにつき、図１６及び図１７を参照しながら説明する。図１６及び図１７は、ボイラシステム１の動作を示すフローチャートである。
まず、燃焼量が増加していく状態のボイラシステム１の動作につき、図１６を参照しながら説明する。
この場合、ステップＳＴ１において、余力算出部４１は、燃焼しているボイラ２０の増加余力蒸気量Ｃ１を算出すると共に、ボイラ群２の合計増加余力蒸気量Ｄ１を算出し、処理はステップＳＴ２に進む。
【００６３】
ステップＳＴ２において、制御部４は、合計増加余力蒸気量Ｄ１が増加基準蒸気量Ｖ１を下回っているかを判定する。制御部４により、合計増加余力蒸気量Ｄ１が増加基準蒸気量Ｖ１を下回っていると判定された場合、処理は、ステップＳＴ３に進む。制御部４により、合計増加余力蒸気量Ｄ１が増加基準蒸気量Ｖ１を下回っていないと判定された場合、処理は、ステップＳＴ１に戻る。
【００６４】
ステップＳＴ３において、ボイラ台数制御部４２は、燃焼させるボイラ２０の台数を一台増加させて、処理は、ステップＳＴ１に戻る。
【００６５】
次に、燃焼量が減少していく状態のボイラシステム１の動作につき、図１７を参照しながら説明する。
この場合、ステップＳＴ１１において、余力算出部４１は、燃焼しているボイラ２０の減少余力蒸気量Ｃ２を算出すると共に、ボイラ群２の合計減少余力蒸気量Ｄ２を算出し、処理はステップＳＴ１２に進む。
【００６６】
ステップＳＴ１２において、制御部４は、合計減少余力蒸気量Ｄ２が減少基準蒸気量Ｖ２を下回っているかを判定する。制御部４により、合計減少余力蒸気量Ｄ２が減少基準蒸気量Ｖ２を下回っていると判定された場合、処理は、ステップＳＴ１３に進む。制御部４により、合計減少余力蒸気量Ｄ２が減少基準蒸気量Ｖ２を下回っていないと判定された場合、処理は、ステップＳＴ１１に戻る。
【００６７】
ステップＳＴ１３において、ボイラ台数制御部４２は、燃焼させるボイラ２０の台数を一台減少させて、処理は、ステップＳＴ１１に戻る。
【００６８】
以上説明した、第１実施形態のボイラシステム１によれば、以下のような効果を奏する。
【００６９】
（１）ボイラ群２に増加基準蒸気量Ｖ１を設定し、制御部４を、増加余力蒸気量Ｃ１及び合計増加余力蒸気量Ｄ１を算出する余力算出部４１と、合計増加余力蒸気量Ｄ１が増加基準蒸気量Ｖ１を下回った場合に燃焼させるボイラ２０の台数を増加させるボイラ台数制御部４２と、を含んで構成した。これにより、合計増加余力蒸気量Ｄ１が増加基準蒸気量Ｖ１を下回った場合に、燃焼させるボイラ２０の台数を増加させるので、燃焼させるボイラ２０の台数が増加した場合であっても、ボイラシステム１全体としての蒸気量の余力（合計増加余力蒸気量Ｄ１）が過剰にならない。よって、ボイラシステム１を、燃焼させるボイラ２０の台数を必要以上に増加させることなく、適正な蒸気量の余力を確保した状態で運転させられる。
【００７０】
（２）ボイラ群２に減少基準蒸気量Ｖ２を設定した。そして、余力算出部４１に、減少余力蒸気量Ｃ２及び合計減少余力蒸気量Ｄ２を算出させ、ボイラ台数制御部４２に、合計減少余力蒸気量Ｄ２が減少基準蒸気量Ｖ２を下回った場合に燃焼させるボイラ２０の台数を減少させた。これにより、燃焼量が減少していく状態においても、減少基準蒸気量Ｖ２を確保した状態で、ボイラ群２の燃焼状態を制御できる。
【００７１】
（３）複数のボイラ２０に最小蒸気量Ｖｍｉｎを設定し、ボイラ台数制御部４２に、燃焼させるボイラ２０の台数を増加させる場合、新たに燃焼させるボイラ２０を最小蒸気量Ｖｍｉｎで燃焼させた。これにより、燃焼させるボイラ２０の台数を増加させた場合に、既に燃焼しているボイラ２０の負荷率が減少する量を少なくできる。よって、燃焼させるボイラ２０の台数を増加させた場合におけるボイラ２０の負荷率の急激な変動を防げるので、ボイラ群２の燃焼状態の安定性を向上でき、ボイラ群２により出力される蒸気の圧力変動が生じることを抑制できる。
【００７２】
（４）ボイラ台数制御部４２に、燃焼させるボイラの台数を減少させる場合、燃焼を継続するボイラを同じ蒸気量で燃焼させた。これにより、燃焼させるボイラ２０の台数を減少させた場合に、燃焼を継続するボイラ２０の負荷率が増加する量を少なくできる。よって、燃焼させるボイラ２０の台数を減少させた場合におけるボイラ２０の負荷率の急激な変動を防げる。
【００７３】
次に、本発明の第２実施形態に係るボイラシステム１Ａについて、図１８〜図３１を参照しながら説明する。
第２実施形態のボイラシステム１Ａは、複数のボイラ２０に、ボイラ効率に応じて区分された複数の運転ゾーンが設定されており、制御部４が判定部４３を更に含む点で、第１実施形態と相違する。そして、第２実施形態のボイラシステム１Ａは、第１実施形態のボイラシステム１によるボイラ群２の燃焼状態の制御に加え、設定された運転ゾーンに基づく燃焼状態の制御を行う。
尚、第２実施形態以降の説明にあたって、同一構成要件については同一符号を付し、その説明を省略もしくは簡略化する。
【００７４】
第２実施形態では、図１８に示すように、複数のボイラ２０には、それぞれ、第１エコ運転ゾーンＺ１と、第２エコ運転ゾーンＺ２と、通常運転ゾーンＺ３と、が設定されている。
第１エコ運転ゾーンＺ１は、ボイラ効率（ボイラ２０の熱効率）が第１閾値（例えば、９８％）よりも高くなる負荷率の範囲であり、ボイラ２０を燃焼させる上で、最も好ましい負荷率の範囲である。
【００７５】
第２エコ運転ゾーンＺ２は、ボイラ効率が第１閾値と、この第１閾値よりも低い第２閾値（例えば、９７％）との間となる負荷率の範囲である。この第２エコ運転ゾーンＺ２は、図２に示すように、第１エコ運転ゾーンＺ１よりも負荷率の高い範囲に位置する上側第２エコ運転ゾーンＺ２１と、第１エコ運転ゾーンＺ１よりも負荷率の低い範囲に位置する下側第２エコ運転ゾーンＺ２２と、を備える。
【００７６】
通常運転ゾーンＺ３は、ボイラ効率が第２閾値よりも低くなる負荷率の範囲である。この通常運転ゾーンＺ３は、図２に示すように、上側第２エコ運転ゾーンＺ２１よりも負荷率の高い範囲に位置する上側通常運転ゾーンＺ３１と、下側第２エコ運転ゾーンＺ２２よりも負荷率の低い範囲に位置する下側通常運転ゾーンＺ３２と、を備える。
【００７７】
第２実施形態では、図１９に示すように、制御部４は、余力算出部４１、ボイラ台数制御部４２に加え、判定部４３を備える。
判定部４３は、複数のボイラ２０の負荷率が、所定の運転ゾーンに位置しているか、及びボイラ２０の負荷率が所定の運転ゾーンに位置している状態が所定の時間継続しているか等を判定する。
そして、第２実施形態では、ボイラ台数制御部４２は、第１実施形態の制御とは独立して、判定部４３による判定結果に基いて、燃焼させるボイラ２０の台数を増加又は減少させる。
【００７８】
まず、燃焼させるボイラ２０の台数を増加させる場合における制御部４の動作につき、図２０〜図２３を参照しながら説明する。
この場合、判定部４３は、ボイラ２０の負荷率が上側通常運転ゾーンＺ３１に位置する状態が第１の時間（例えば、５分〜２０分）Ｔ１継続した場合に、燃焼させるボイラ２０の台数を一台増加させると既に燃焼しているボイラ２０の負荷率が下側通常運転ゾーンＺ３２に位置することになるか否かを判定する。
具体的には、例えば、図２０に示すように、１号機及び２号機の２台のボイラ２０が上側通常運転ゾーンＺ３１の範囲で燃焼している状態が第１の時間Ｔ１継続した場合、判定部４３は、ボイラシステム１の出力を維持した状態で１号機〜３号機の３台のボイラ２０を同じ負荷率で燃焼させると、３台のボイラ２０の負荷率が下側通常運転ゾーンＺ３２に位置することになるか否かを判定する。
【００７９】
ボイラ台数制御部４２は、判定部４３により既に燃焼しているボイラ２０の負荷率が下側通常運転ゾーンＺ３２に位置しないと判定された場合に、燃焼させるボイラ２０の台数を一台増加させる。
具体的には、図２１に示すように、１号機〜３号機の３台のボイラ２０を同じ負荷率で燃焼させた場合に、３台のボイラ２０の負荷率が、下側第２エコ運転ゾーンＺ２２、第１エコ運転ゾーンＺ１、上側第２エコ運転ゾーンＺ２１又は上側通常運転ゾーンＺ３１に位置することになる場合（ここでは、第１エコ運転ゾーンＺ１に位置することになる）、ボイラ台数制御部４２は、３号機ボイラ２０を燃焼させると共に、１号機及び２号機のボイラ２０の負荷率をそれぞれ減少させて３台のボイラ２０を同じ負荷率で燃焼させる。
【００８０】
また、判定部４３は、ボイラ２０の負荷率が上側通常運転ゾーンＺ３１又は上側第２エコ運転ゾーンＺ２１に位置する状態が第１の時間Ｔ１よりも長い第２の時間Ｔ２（例えば、１０分〜２０分）継続した場合に、燃焼させるボイラの台数を一台増加させると既に燃焼しているボイラ２０の負荷率が下側通常運転ゾーンＺ３２又は下側第２エコ運転ゾーンＺ２２に位置することになるか否かを判定する。
具体的には、例えば、図２２に示すように、１号機及び２号機の２台のボイラ２０が上側第２エコ運転ゾーンＺ２１の範囲で燃焼している状態が第２の時間Ｔ２継続した場合、判定部４３は、ボイラシステム１の出力を維持した状態で１号機〜３号機の３台のボイラ２０を同じ負荷率で燃焼させると、３台のボイラ２０の負荷率が下側通常運転ゾーンＺ３２又は下側第２エコ運転ゾーンＺ２２に位置することになるか否かを判定する。
【００８１】
この場合、ボイラ台数制御部４２は、判定部４３により既に燃焼しているボイラ２０の負荷率が下側通常運転ゾーンＺ３２又は下側第２エコ運転ゾーンＺ２２に位置しないと判定された場合に、燃焼させるボイラ２０の台数を一台増加させる。
具体的には、図２３に示すように、１号機〜３号機の３台のボイラ２０を同じ負荷率で燃焼させた場合に、３台のボイラ２０の負荷率が、第１エコ運転ゾーンＺ１又は上側第２エコ運転ゾーンＺ２１に位置することになる場合（ここでは、第１エコ運転ゾーンＺ１に位置することになる）、ボイラ台数制御部４２は、３号機ボイラ２０を燃焼させると共に、１号機及び２号機のボイラ２０の負荷率をそれぞれ減少させて３台のボイラ２０を同じ負荷率で燃焼させる。
【００８２】
尚、「ボイラ２０の負荷率が上側通常運転ゾーンＺ３１又は上側第２エコ運転ゾーンＺ２１に位置する状態」とは、負荷率が上側第２エコ運転ゾーンＺ２１に位置し続ける状態及び負荷率が上側第２エコ運転ゾーンＺ２１と上側通常運転ゾーンＺ３１との間を上下している状態を含む概念である。ここで、負荷率が上側通常運転ゾーンＺ３１に位置し続ける状態の場合には、第２の時間Ｔ２よりも短い第１の時間Ｔ１が経過した場合に、判定部４３による判定が行われる。
【００８３】
次に、燃焼させるボイラ２０の台数を減少させる場合における制御部４の動作につき、図２４〜図２７を参照しながら説明する。
この場合、判定部４３は、ボイラ２０の負荷率が下側通常運転ゾーンＺ３２に位置する状態で第３の時間Ｔ３（例えば、５分〜２０分）継続した場合に、燃焼させるボイラ２０の台数を一台減少させると燃焼を継続するボイラ２０の負荷率が上側通常運転ゾーンＺ３１に位置することになるか否かを判定する。
具体的には、例えば、図２４に示すように、１号機ボイラ２０〜３号機ボイラ２０の３台のボイラ２０が下側通常運転ゾーンＺ３２の範囲で燃焼している状態が第３の時間Ｔ３継続した場合、判定部４３は、燃焼を継続するボイラ２０（優先順位の高い１号機及び２号機のボイラ２０）の負荷率をそれぞれ、優先順位の低い３号機ボイラ２０の運転負荷率Ｓ３の１／２ずつ増加させた場合に、これら２台のボイラ２０の負荷率が上側通常運転ゾーンＺ３１に位置することになるか否かを判定する。
【００８４】
この場合、ボイラ台数制御部４２は、判定部４３により燃焼を継続するボイラ２０の負荷率が上側通常運転ゾーンＺ３１に位置しないと判定された場合に、燃焼させるボイラ２０の台数を一台減少させる。
具体的には、図２５に示すように、３号機ボイラ２０の燃焼を停止させ、１号機及び２号機のボイラ２０の負荷率をそれぞれ、３号機ボイラ２０の運転負荷率Ｓ３の１／２ずつ増加させた場合に、１号機及び２号機の２台のボイラ２０が、上側第２エコ運転ゾーンＺ２１、第１エコ運転ゾーンＺ１、下側第２エコ運転ゾーンＺ２２又は下側通常運転ゾーンＺ３２に位置することになる場合（ここでは、下側第２エコ運転ゾーンＺ２２に位置することになる）、ボイラ台数制御部４２は、３号機ボイラ２０の燃焼を停止させ、１号機及び２号機のボイラ２０の負荷率をそれぞれ、３号機ボイラ２０の運転負荷率Ｓ３の１／２ずつ増加させる。
【００８５】
また、判定部は、ボイラ２０の負荷率が下側通常運転ゾーンＺ３２又は下側第２エコ運転ゾーンＺ２２に位置する状態が第３の時間Ｔ３よりも長い第４の時間Ｔ４（例えば、１０分〜２０分）継続した場合に、燃焼させるボイラ２０の台数を一台減少させると燃焼を継続するボイラ２０の負荷率が上側通常運転ゾーンＺ３１又は上側第２エコ運転ゾーンＺ２１に位置することになるか否かを判定する。
具体的には、例えば、図２６に示すように、１号機ボイラ２０〜３号機ボイラ２０の３台のボイラ２０が下側第２エコ運転ゾーンＺ２２の範囲で燃焼している状態が第４の時間Ｔ４継続した場合、判定部４３は、燃焼を継続するボイラ２０（優先順位の高い１号機及び２号機のボイラ２０）の負荷率をそれぞれ、優先順位の低い３号機ボイラ２０の運転負荷率Ｓ４の１／２ずつ増加させた場合に、これら２台のボイラ２０の負荷率が上側通常運転ゾーンＺ３１又は上側第２エコ運転ゾーンＺ２１に位置することになるか否かを判定する。
【００８６】
この場合、ボイラ台数制御部４２は、判定部４３により燃焼を継続するボイラ２０の負荷率が上側通常運転ゾーンＺ３１又は上側第２エコ運転ゾーンＺ２１に位置しないと判定された場合に、燃焼させるボイラ２０の台数を一台減少させる。
具体的には、図２７に示すように、３号機ボイラ２０の燃焼を停止させ、１号機及び２号機のボイラ２０の負荷率をそれぞれ、３号機ボイラ２０の運転負荷率Ｓ４の１／２ずつ増加させた場合に、１号機及び２号機の２台のボイラ２０が、第１エコ運転ゾーンＺ１、下側第２エコ運転ゾーンＺ２２、又は下側通常運転ゾーンＺ３２に位置することになる場合（ここでは、第１エコ運転ゾーンＺ１に位置することになる）、ボイラ台数制御部４２は、３号機ボイラ２０の燃焼を停止させ、１号機及び２号機のボイラ２０の負荷率をそれぞれ、３号機ボイラ２０の運転負荷率Ｓ４の１／２ずつ増加させる。
【００８７】
尚、「ボイラ２０の負荷率が下側通常運転ゾーンＺ３２又は下側第２エコ運転ゾーンＺ２２に位置する状態」とは、負荷率が下側第２エコ運転ゾーンＺ２２に位置し続ける状態及び負荷率が下側第２エコ運転ゾーンＺ２２と下側通常運転ゾーンＺ３２との間を上下している状態を含む概念である。ここで、負荷率が下側通常運転ゾーンＺ３２に位置し続ける状態の場合には、第４の時間Ｔ４よりも短い第３の時間Ｔ３が経過した場合に、判定部４３による判定が行われる。
【００８８】
次に、第２実施形態のボイラシステム１Ａの動作の具体例につき、図２８〜図３１を参照しながら説明する。図２８〜図３１は、ボイラシステム１の動作を示すフローチャートである。
まず、ボイラ２０の負荷率が上側通常運転ゾーンＺ３１に位置している場合におけるボイラシステム１Ａの動作について、図２８を参照しながら説明する。
【００８９】
この場合、ステップＳＴ２１において、判定部４３は、ボイラ２０の負荷率が上側通常運転ゾーンＺ３１に位置している時間が第１の時間Ｔ１継続したかを判定する。判定部４３により、上側通常運転ゾーンＺ３１に位置している時間が第１の時間Ｔ１継続したと判定された場合、処理はステップＳＴ２２に進む。判定部４３により、上側通常運転ゾーンＺ３１に位置している時間が第１の時間Ｔ１継続していないと判定された場合、処理はステップＳＴ２１に戻る。
【００９０】
ステップＳＴ２２において、判定部４３は、燃焼させるボイラ２０の台数を一台増加させると、既に燃焼しているボイラ２０の負荷率が下側通常運転ゾーンＺ３２に位置することになるか否かを判定する。具体的には、判定部４３は、新たに燃焼を開始させるボイラ２０を含む、燃焼させるすべてのボイラ２０を同じ負荷率で燃焼させた場合に、ボイラ２０の負荷率が下側通常運転ゾーンＺ３２に位置することになるか否かを判定する。判定部４３により、ボイラ２０の負荷率が下側通常運転ゾーンＺ３２に位置することにはならないと判定された場合、処理はステップＳＴ２３に進む。判定部４３により、ボイラ２０の負荷率が下側通常運転ゾーンＺ３２に位置することになると判定された場合、処理はステップＳＴ２１に戻る。
【００９１】
ステップＳＴ２３において、ボイラ台数制御部４２は、燃焼させるボイラ２０の台数を一台増加させて、処理を終了する。具体的には、ボイラ台数制御部４２は、新たに燃焼を開始させるボイラ２０を所定の負荷率で燃焼させると共に、既に燃焼しているボイラ２０の負荷率を、前記所定の負荷率に相当する分減少させて、すべてのボイラ２０を同じ負荷率で燃焼させる。また、ステップＳＴ２１において判定部４３による判定のためにカウントされていた時間をリセットする。
【００９２】
尚、以上の処理により、燃焼させるボイラ２０の台数を一台増加させた後、既に燃焼しているボイラ２０が依然として上側通常運転ゾーンＺ３１に位置している場合には、再度、ステップＳＴ２１からの処理により、燃焼させるボイラ２０の台数を更に増加させるかが判定される。
【００９３】
次に、ボイラ２０の負荷率が上側通常運転ゾーンＺ３１又は上側第２エコ運転ゾーンＺ２１に位置している場合におけるボイラシステム１Ａの動作について、図２９を参照しながら説明する。
【００９４】
この場合、ステップＳＴ３１において、判定部４３は、ボイラ２０の負荷率が上側通常運転ゾーンＺ３１又は上側第２エコ運転ゾーンＺ２１に位置している時間が第２の時間Ｔ２継続したかを判定する。判定部４３により、上側通常運転ゾーンＺ３１又は上側第２エコ運転ゾーンＺ２１に位置している時間が第２の時間Ｔ２継続したと判定された場合、処理はステップＳＴ３２に進む。判定部４３により、上側通常運転ゾーンＺ３１又は上側第２エコ運転ゾーンＺ２１に位置している時間が第２の時間Ｔ２継続していないと判定された場合、処理はステップＳＴ３１に戻る。
【００９５】
ステップＳＴ３２において、判定部４３は、燃焼させるボイラ２０の台数を一台増加させると、既に燃焼しているボイラ２０の負荷率が下側通常運転ゾーンＺ３２又は下側第２エコ運転ゾーンＺ２２に位置することになるか否かを判定する。具体的には、判定部４３は、新たに燃焼を開始させるボイラ２０を含む、燃焼させるすべてのボイラ２０を同じ負荷率で燃焼させた場合に、ボイラ２０の負荷率が下側通常運転ゾーンＺ３２又は下側第２エコ運転ゾーンＺ２２に位置することになるか否かを判定する。判定部４３により、ボイラ２０の負荷率が下側通常運転ゾーンＺ３２又は下側第２エコ運転ゾーンＺ２２に位置することにはならないと判定された場合、処理はステップＳＴ３３に進む。判定部４３により、ボイラ２０の負荷率が下側通常運転ゾーンＺ３２又は下側第２エコ運転ゾーンＺ２２に位置することになると判定された場合、処理はステップＳＴ３１に戻る。
【００９６】
ステップＳＴ３３において、ボイラ台数制御部４２は、燃焼させるボイラ２０の台数を一台増加させて、処理を終了する。具体的には、ボイラ台数制御部４２は、新たに燃焼を開始させるボイラ２０を所定の負荷率で燃焼させると共に、既に燃焼しているボイラ２０の負荷率を、前記所定の負荷率に相当する分減少させて、すべてのボイラ２０を同じ負荷率で燃焼させる。また、ステップＳＴ３１において判定部４３による判定のためにカウントされていた時間をリセットする。
【００９７】
尚、以上の処理により、燃焼させるボイラ２０の台数を一台増加させた後、既に燃焼しているボイラ２０が依然として上側通常運転ゾーンＺ３１又は上側第２エコ運転ゾーンＺ２１に位置している場合には、再度、ステップＳＴ３１からの処理により、燃焼させるボイラ２０の台数を更に増加させるかが判定される。
【００９８】
次に、ボイラ２０の負荷率が下側通常運転ゾーンＺ３２に位置している場合におけるボイラシステム１Ａの動作について、図３０を参照しながら説明する。
【００９９】
この場合、ステップＳＴ４１において、判定部４３は、ボイラ２０の負荷率が下側通常運転ゾーンＺ３２に位置している時間が第３の時間Ｔ３継続したかを判定する。判定部４３により、下側通常運転ゾーンＺ３２に位置している時間が第３の時間Ｔ３継続したと判定された場合、処理はステップＳＴ４２に進む。判定部４３により、下側通常運転ゾーンＺ３２に位置している時間が第３の時間Ｔ３継続していないと判定された場合、処理はステップＳＴ４１に戻る。
【０１００】
ステップＳＴ４２において、判定部４３は、燃焼させるボイラ２０の台数を一台減少させると、燃焼を継続するボイラ２０の負荷率が上側通常運転ゾーンＺ３１に位置することになるか否かを判定する。具体的には、判定部４３は、燃焼を継続するボイラ２０の負荷率を、燃焼を停止させるボイラ２０の運転負荷率に相当する分増加させた場合に、燃焼を継続するボイラ２０の負荷率が上側通常運転ゾーンＺ３１に位置することになるか否かを判定する。判定部４３により、燃焼を継続するボイラ２０の負荷率が上側通常運転ゾーンＺ３１に位置することにはならないと判定された場合、処理はステップＳＴ４３に進む。判定部４３により、燃焼を継続するボイラ２０の負荷率が上側通常運転ゾーンＺ３１に位置することになると判定された場合、処理はステップＳＴ４１に戻る。
【０１０１】
ステップＳＴ４３において、ボイラ台数制御部４２は、燃焼させるボイラ２０の台数を一台減少させて、処理を終了する。具体的には、ボイラ台数制御部４２は、一台のボイラ２０の燃焼を停止させ、燃焼を継続するボイラ２０の負荷率を、燃焼を停止させるボイラ２０の運転負荷率に相当する分増加させる。また、ステップＳＴ４１において判定部４３による判定のためにカウントされていた時間をリセットする。
【０１０２】
尚、以上の処理により、燃焼させるボイラ２０の台数を一台減少させた後、燃焼を継続するボイラ２０が依然として下側通常運転ゾーンＺ３２に位置している場合には、再度、ステップＳＴ４１からの処理により、燃焼させるボイラ２０の台数を更に減少させるかが判定される。
【０１０３】
次に、ボイラ２０の負荷率が下側通常運転ゾーンＺ３２又は下側第２エコ運転ゾーンＺ２２に位置している場合におけるボイラシステム１Ａの動作について、図３１を参照しながら説明する。
【０１０４】
この場合、ステップＳＴ５１において、判定部４３は、ボイラ２０の負荷率が下側通常運転ゾーンＺ３２又は下側第２エコ運転ゾーンＺ２２に位置している時間が第４の時間Ｔ４継続したかを判定する。判定部４３により、下側通常運転ゾーンＺ３２又は下側第２エコ運転ゾーンＺ２２に位置している時間が第４の時間Ｔ４継続したと判定された場合、処理はステップＳＴ５２に進む。判定部４３により、下側通常運転ゾーンＺ３２又は下側第２エコ運転ゾーンＺ２２に位置している時間が第４の時間Ｔ４継続していないと判定された場合、処理はステップＳＴ５１に戻る。
【０１０５】
ステップＳＴ５２において、判定部４３は、燃焼させるボイラ２０の台数を一台減少させると、燃焼を継続するボイラ２０の負荷率が上側通常運転ゾーンＺ３１又は上側第２エコ運転ゾーンＺ２１に位置することになるか否かを判定する。具体的には、判定部４３は、燃焼を継続するボイラ２０の負荷率を、燃焼を停止させるボイラ２０の運転負荷率に相当する分増加させた場合に、燃焼を継続するボイラ２０の負荷率が上側通常運転ゾーンＺ３１又は上側第２エコ運転ゾーンＺ２１に位置することになるか否かを判定する。判定部４３により、燃焼を継続するボイラ２０の負荷率が上側通常運転ゾーンＺ３１又は上側第２エコ運転ゾーンＺ２１に位置することにはならないと判定された場合、処理はステップＳＴ５３に進む。判定部４３により、燃焼を継続するボイラ２０の負荷率が上側通常運転ゾーンＺ３１又は上側第２エコ運転ゾーンＺ２１に位置することになると判定された場合、処理はステップＳＴ５１に戻る。
【０１０６】
ステップＳＴ５３において、ボイラ台数制御部４２は、燃焼させるボイラ２０の台数を一台減少させて、処理を終了する。具体的には、ボイラ台数制御部４２は、一台のボイラ２０の燃焼を停止させ、燃焼を継続するボイラ２０の負荷率を、燃焼を停止させるボイラ２０の運転負荷率に相当する分増加させる。また、ステップＳＴ５１において判定部４３による判定のためにカウントされていた時間をリセットする。
【０１０７】
尚、以上の処理により、燃焼させるボイラ２０の台数を一台減少させた後、燃焼を継続するボイラ２０が依然として下側通常運転ゾーンＺ３２又は下側第２エコ運転ゾーンＺ２２に位置している場合には、再度、ステップＳＴ５１からの処理により、燃焼させるボイラ２０の台数を更に減少させるかが判定される。
【０１０８】
以上説明した第２実施形態のボイラシステム１Ａによれば、上述した（１）〜（４）の効果を奏する他、以下のような効果を奏する。
【０１０９】
（５）第１実施形態のボイラシステム１によれば、燃焼させるボイラ２０の台数が増加するに従って、ボイラ２０は、高い負荷率での燃焼状態が許容されることとなる。一方、ボイラ２０には、ボイラ効率（熱効率）に優れる負荷率の所定の範囲があり、この所定の範囲を上回る高い負荷率では、ボイラ効率は低下してしまう。
そこで、複数のボイラ２０に、下側通常運転ゾーンＺ３２と、下側第２エコ運転ゾーンＺ２２と、第１エコ運転ゾーンＺ１と、上側第２エコ運転ゾーンＺ２１と、上側通常運転ゾーンＺ３１と、を設定した。そして、制御部４を、ボイラ２０の負荷率が上側通常運転ゾーンＺ３１に位置する状態が第１の時間Ｔ１継続した場合に、燃焼させるボイラ２０の台数を一台増加させると既に燃焼しているボイラ２０の負荷率が下側通常運転ゾーンＺ３２に位置することになるか否かを判定する判定部４３を含んで構成し、ボイラ台数制御部４２に、判定部４３により既に燃焼しているボイラ２０の負荷率が下側通常運転ゾーンＺ３２に位置しないと判定された場合に、燃焼させるボイラの台数を一台増加させた。これにより、合計増加余力蒸気量Ｄ１が増加基準蒸気量Ｖ１以上であっても、ボイラ２０の燃焼台数を増やすことで、既に燃焼しているボイラ２０をよりボイラ効率のよい状態で燃焼させられる場合に、燃焼させるボイラ２０の台数を増加させられるので、ボイラシステム１Ａを、よりよいボイラ効率で運転させられる。
【０１１０】
（６）判定部４３に、ボイラ２０の負荷率が上側通常運転ゾーンＺ３１又は上側第２エコ運転ゾーンＺ２１に位置する状態が第２の時間Ｔ２継続した場合に、燃焼させるボイラ２０の台数を一台増加させると既に燃焼しているボイラ２０の負荷率が下側通常運転ゾーンＺ３２又は下側第２エコ運転ゾーンＺ２２に位置することになるか否かを判定させた。そして、ボイラ台数制御部４２に、判定部４３により既に燃焼しているボイラ２０の負荷率が下側通常運転ゾーンＺ３２又は下側第２エコ運転ゾーンＺ２２に位置しないと判定された場合に、燃焼させるボイラ２０の台数を一台増加させた。これにより、ボイラシステム１Ａは、ボイラ２０が主として上側第２エコ運転ゾーンＺ２１で燃焼している場合において、ボイラ２０の燃焼台数を増やすことで、既に燃焼しているボイラ２０が、ボイラ効率の向上しない下側通常運転ゾーンＺ３２又は下側第２エコ運転ゾーンＺ２２で燃焼することになってしまう場合には、燃焼させるボイラ２０の台数を増やさない。よって、ボイラ２０が上側第２エコ運転ゾーンＺ２１で燃焼している場合においても、ボイラ２０の燃焼台数を増やすことで、既に燃焼しているボイラ２０をよりボイラ効率のよい状態で燃焼させられる場合に、燃焼させるボイラ２０の台数を増加させられるので、ボイラシステム１Ａを、よりよいボイラ効率で運転させられる。
【０１１１】
（７）判定部４３に、ボイラ２０の負荷率が下側通常運転ゾーンＺ３２に位置する状態が第３の時間Ｔ３継続した場合に、燃焼させるボイラ２０の台数を一台減少させると燃焼を継続するボイラ２０の負荷率が上側通常運転ゾーンＺ３１に位置することになるか否かを判定させ、ボイラ台数制御部４２に、判定部４３により燃焼を継続するボイラ２０の負荷率が上側通常運転ゾーンＺ３１に位置しないと判定された場合に、燃焼させるボイラ２０の台数を一台減少させた。これにより、燃焼しているボイラ２０の合計減少余力蒸気量Ｄ２が減少基準蒸気量Ｖ２を上回っている場合であっても、ボイラ２０の燃焼台数を減らすことで、燃焼を継続するボイラ２０をよりボイラ効率のよい状態で燃焼させられる場合に、燃焼させるボイラ２０の台数を減少させられるので、ボイラシステム１Ａを、よりよいボイラ効率で運転させられる。
【０１１２】
（８）判定部４３に、ボイラ２０の負荷率が下側通常運転ゾーンＺ３２又は下側第２エコ運転ゾーンＺ２２に位置する状態が第４の時間Ｔ４継続した場合に、燃焼させるボイラ２０の台数を一台減少させると燃焼を継続するボイラ２０の負荷率が上側通常運転ゾーンＺ３１又は上側第２エコ運転ゾーンＺ２１に位置することになるか否かを判定させた。そして、ボイラ台数制御部４２に、判定部４３により燃焼を継続するボイラ２０の負荷率が上側通常運転ゾーンＺ３１又は上側第２エコ運転ゾーンＺ２１に位置しないと判定された場合に、燃焼させるボイラ２０の台数を一台減少させた。これにより、ボイラシステム１Ａは、ボイラ２０が主として下側第２エコ運転ゾーンＺ２２で燃焼している場合において、ボイラ２０の燃焼台数を減らすことで、燃焼を継続するボイラ２０が、ボイラ効率の向上しない上側通常運転ゾーンＺ３１又は上側第２エコ運転ゾーンＺ２１で燃焼することになってしまう場合には、燃焼させるボイラ２０の台数を減らさない。よって、ボイラ２０が下側第２エコ運転ゾーンＺ２２で燃焼している場合においても、ボイラ２０の燃焼台数を減らすことで、燃焼を継続するボイラ２０をよりボイラ効率のよい状態で燃焼させられる場合に、燃焼させるボイラ２０の台数を減少させられるので、ボイラシステム１Ａを、よりよいボイラ効率で運転させられる。
【０１１３】
次に、本発明の第３実施形態に係るボイラシステム１Ｂにつき、図３２〜図４１を参照しながら説明する。第３実施形態のボイラシステム１Ｂは、運転ゾーンの区分において第２実施形態と異なる。
具体的には、第３実施形態では、図３２に示すように、複数のボイラ２０には、第１エコ運転ゾーンＺ１と、第２エコ運転ゾーンＺ２と、通常運転ゾーンＺ３と、が設定されている。そして、第２エコ運転ゾーンＺ２は、上側第２エコ運転ゾーンＺ２１と、下側第２エコ運転ゾーンＺ２２と、を備え、通常運転ゾーンＺ３は、上側第２エコ運転ゾーンＺ２１よりも負荷率の高い範囲に位置している。即ち、第３実施形態のボイラ２０は、負荷率の最も低い範囲に位置する下側通常運転ゾーンを備えない点で、第２実施形態と異なる。
【０１１４】
第３実施形態では、制御部４（ボイラ台数制御部４２）は、ボイラ２０の負荷率が通常運転ゾーンＺ３に位置する状態が第１の時間Ｔ１継続した場合に、燃焼させるボイラ２０の台数を一台増加させる。
具体的には、図３３に示すように、１号機及び２号機の２台のボイラ２０が通常運転ゾーンＺ３の範囲で燃焼している状態が第１の時間Ｔ１継続した場合、ボイラ台数制御部４２は、図３４に示すように、３号機ボイラ２０を燃焼させると共に、１号機及び２号機のボイラ２０の負荷率をそれぞれ減少させて３台のボイラ２０を同じ負荷率で燃焼させる。
【０１１５】
また、制御部４（判定部４３）は、ボイラ２０の負荷率が通常運転ゾーンＺ３又は上側第２エコ運転ゾーンＺ２１に位置する状態が第２の時間Ｔ２継続した場合に、燃焼させるボイラ２０の台数を一台増加させると既に燃焼しているボイラ２０の負荷率が下側第２エコ運転ゾーンＺ２２に位置することになるか否かを判定する。
具体的には、例えば、図３５に示すように、１号機及び２号機の２台のボイラ２０が上側第２エコ運転ゾーンＺ２１の範囲で燃焼している状態が第２の時間Ｔ２継続した場合、判定部４３は、ボイラシステム１の出力を維持した状態で１号機〜３号機の３台のボイラ２０を同じ負荷率で燃焼させると、３台のボイラ２０の負荷率が下側第２エコ運転ゾーンＺ２２に位置することになるか否かを判定する。
【０１１６】
この場合、ボイラ台数制御部４２は、判定部４３により既に燃焼しているボイラ２０の負荷率が下側第２エコ運転ゾーンＺ２２に位置しないと判定された場合に、燃焼させるボイラ２０の台数を一台増加させる。
具体的には、図３６に示すように、１号機〜３号機の３台のボイラ２０を同じ負荷率で燃焼させた場合に、３台のボイラ２０の負荷率が、第１エコ運転ゾーンＺ１又は上側第２エコ運転ゾーンＺ２１に位置することになる場合（ここでは、第１エコ運転ゾーンＺ１に位置することになる）、ボイラ台数制御部４２は、３号機ボイラ２０を燃焼させると共に、１号機及び２号機のボイラ２０の負荷率をそれぞれ減少させて３台のボイラ２０を同じ負荷率で燃焼させる。
【０１１７】
また、制御部４（判定部４３）は、ボイラ２０の負荷率が下側第２エコ運転ゾーンＺ２２に位置する状態が第３の時間Ｔ３継続した場合に、燃焼させるボイラ２０の台数を一台減少させると燃焼を継続するボイラ２０の負荷率が通常運転ゾーンＺ３又は上側第２エコ運転ゾーンＺ２１に位置することになるか否かを判定する。
具体的には、例えば、図３７に示すように、１号機ボイラ２０〜３号機ボイラ２０の３台のボイラ２０が下側第２エコ運転ゾーンＺ２２の範囲で燃焼している状態が第４の時間Ｔ４継続した場合、判定部４３は、燃焼を継続するボイラ２０（優先順位の高い１号機及び２号機のボイラ２０）の負荷率をそれぞれ、優先順位の低い３号機ボイラ２０の運転負荷率Ｓ５の１／２ずつ増加させた場合に、これら２台のボイラ２０の負荷率が通常運転ゾーンＺ３又は上側第２エコ運転ゾーンＺ２１に位置することになるか否かを判定する。
【０１１８】
この場合、ボイラ台数制御部４２は、判定部４３により燃焼を継続するボイラ２０の負荷率が通常運転ゾーンＺ３又は上側第２エコ運転ゾーンＺ２１に位置しないと判定された場合に、燃焼させるボイラ２０の台数を一台減少させる。
具体的には、図３８に示すように、３号機ボイラ２０の燃焼を停止させ、１号機及び２号機のボイラ２０の負荷率をそれぞれ、３号機ボイラ２０の運転負荷率Ｓ４の１／２ずつ増加させた場合に、１号機及び２号機の２台のボイラ２０が、第１エコ運転ゾーンＺ１又は下側第２エコ運転ゾーンＺ２２に位置することになる場合（ここでは、第１エコ運転ゾーンＺ１に位置することになる）、ボイラ台数制御部４２は、３号機ボイラ２０の燃焼を停止させ、１号機及び２号機のボイラ２０の負荷率をそれぞれ、３号機ボイラ２０の運転負荷率Ｓ５の１／２ずつ増加させる。
【０１１９】
次に、第３実施形態のボイラシステム１Ｂの動作について、図３９〜図４１を参照しながら説明する。
まず、ボイラ２０の負荷率が通常運転ゾーンＺ３に位置している場合（図３３及び図３４参照）におけるボイラシステム１Ｂの動作について、図３９を参照しながら説明する。
【０１２０】
この場合、ステップＳＴ６１において、判定部４３は、ボイラ２０の負荷率が通常運転ゾーンＺ３に位置している時間が第１の時間Ｔ１継続したかを判定する。判定部４３により、通常運転ゾーンＺ３に位置している時間が第１の時間Ｔ１継続したと判定された場合、処理はステップＳＴ６２に進む。判定部４３により、通常運転ゾーンＺ３に位置している時間が第１の時間Ｔ１継続していないと判定された場合、処理はステップＳＴ６１に戻る。
【０１２１】
ステップＳＴ６２において、ボイラ台数制御部４２は、燃焼させるボイラ２０の台数を一台増加させて、処理を終了する。具体的には、ボイラ台数制御部４２は、新たに燃焼を開始させるボイラ２０を所定の負荷率で燃焼させると共に、既に燃焼しているボイラ２０の負荷率を、前記所定の負荷率に相当する分減少させて、すべてのボイラ２０を同じ負荷率で燃焼させる。また、ステップＳＴ６１において判定部４３による判定のためにカウントされていた時間をリセットする。
【０１２２】
尚、以上の処理により、燃焼させるボイラ２０の台数を一台増加させた後、既に燃焼しているボイラ２０が依然として通常運転ゾーンＺ３に位置している場合には、再度、ステップＳＴ６１からの処理により、燃焼させるボイラ２０の台数を更に増加させるかが判定される。
【０１２３】
次に、ボイラ２０の負荷率が通常運転ゾーンＺ３又は上側第２エコ運転ゾーンＺ２１に位置している場合（図３５及び図３６参照）におけるボイラシステム１Ｂの動作について、図４０を参照しながら説明する。
【０１２４】
この場合、ステップＳＴ７１において、判定部４３は、ボイラ２０の負荷率が通常運転ゾーンＺ３又は上側第２エコ運転ゾーンＺ２１に位置している時間が第２の時間Ｔ２継続したかを判定する。判定部４３により、通常運転ゾーンＺ３又は上側第２エコ運転ゾーンＺ２１に位置している時間が第２の時間Ｔ２継続したと判定された場合、処理はステップＳＴ７２に進む。判定部４３により、通常運転ゾーンＺ３又は上側第２エコ運転ゾーンＺ２１に位置している時間が第２の時間Ｔ２継続していないと判定された場合、処理はステップＳＴ７１に戻る。
【０１２５】
ステップＳＴ７２において、判定部４３は、燃焼させるボイラ２０の台数を一台増加させると、既に燃焼しているボイラ２０の負荷率が下側第２エコ運転ゾーンＺ２２に位置することになるか否かを判定する。具体的には、判定部４３は、新たに燃焼を開始させるボイラ２０を含む、燃焼させるすべてのボイラ２０を同じ負荷率で燃焼させた場合に、ボイラ２０の負荷率が下側第２エコ運転ゾーンＺ２２に位置することになるか否かを判定する。判定部４３により、ボイラ２０の負荷率が下側第２エコ運転ゾーンＺ２２に位置することにはならないと判定された場合、処理はステップＳＴ７３に進む。判定部４３により、ボイラ２０の負荷率が下側第２エコ運転ゾーンＺ２２に位置することになると判定された場合、処理はステップＳＴ７１に戻る。
【０１２６】
ステップＳＴ７３において、ボイラ台数制御部４２は、燃焼させるボイラ２０の台数を一台増加させて、処理を終了する。具体的には、ボイラ台数制御部４２は、新たに燃焼を開始させるボイラ２０を所定の負荷率で燃焼させると共に、既に燃焼しているボイラ２０の負荷率を、前記所定の負荷率に相当する分減少させて、すべてのボイラ２０を同じ負荷率で燃焼させる。また、ステップＳＴ７１において判定部４３による判定のためにカウントされていた時間をリセットする。
【０１２７】
尚、以上の処理により、燃焼させるボイラ２０の台数を一台増加させた後、既に燃焼しているボイラ２０が依然として通常運転ゾーンＺ３又は上側第２エコ運転ゾーンＺ２１に位置している場合には、再度、ステップＳＴ７１からの処理により、燃焼させるボイラ２０の台数を更に増加させるかが判定される。
【０１２８】
次に、ボイラ２０の負荷率が下側第２エコ運転ゾーンＺ２２に位置している場合（図３７及び図３８参照）におけるボイラシステム１Ｂの動作について、図４１を参照しながら説明する。
【０１２９】
この場合、ステップＳＴ８１において、判定部４３は、ボイラ２０の負荷率が下側第２エコ運転ゾーンＺ２２に位置している時間が第４の時間Ｔ４継続したかを判定する。判定部４３により、下側第２エコ運転ゾーンＺ２２に位置している時間が第４の時間Ｔ４継続したと判定された場合、処理はステップＳＴ８２に進む。判定部４３により、下側第２エコ運転ゾーンＺ２２に位置している時間が第４の時間Ｔ４継続していないと判定された場合、処理はステップＳＴ８１に戻る。
【０１３０】
ステップＳＴ８２において、判定部４３は、燃焼させるボイラ２０の台数を一台減少させると、燃焼を継続するボイラ２０の負荷率が通常運転ゾーンＺ３又は上側第２エコ運転ゾーンＺ２１に位置することになるか否かを判定する。具体的には、判定部４３は、燃焼を継続するボイラ２０の負荷率を、燃焼を停止させるボイラ２０の運転負荷率に相当する分増加させた場合に、燃焼を継続するボイラ２０の負荷率が通常運転ゾーンＺ３又は上側第２エコ運転ゾーンＺ２１に位置することになるか否かを判定する。判定部４３により、燃焼を継続するボイラ２０の負荷率が通常運転ゾーンＺ３又は上側第２エコ運転ゾーンＺ２１に位置することにはならないと判定された場合、処理はステップＳＴ８３に進む。判定部４３により、燃焼を継続するボイラ２０の負荷率が通常運転ゾーンＺ３又は上側第２エコ運転ゾーンＺ２１に位置することになると判定された場合、処理はステップＳＴ８１に戻る。
【０１３１】
ステップＳＴ８３において、ボイラ台数制御部４２は、燃焼させるボイラ２０の台数を一台減少させて、処理を終了する。具体的には、ボイラ台数制御部４２は、一台のボイラ２０の燃焼を停止させ、燃焼を継続するボイラ２０の負荷率を、燃焼を停止させるボイラ２０の運転負荷率に相当する分増加させる。また、ステップＳＴ８１において判定部４３による判定のためにカウントされていた時間をリセットする。
【０１３２】
尚、以上の処理により、燃焼させるボイラ２０の台数を一台減少させた後、燃焼を継続するボイラ２０が依然として下側第２エコ運転ゾーンＺ２２に位置している場合には、再度、ステップＳＴ８１からの処理により、燃焼させるボイラ２０の台数を更に減少させるかが判定される。
【０１３３】
次に、本発明の第４実施形態に係るボイラシステム１Ｃについて、図４２〜図５１を参照しながら説明する。
第４実施形態では、図４２に示すように、複数のボイラ２０には、第１エコ運転ゾーンＺ１と、第２エコ運転ゾーンＺ２と、通常運転ゾーンＺ３と、が設定されている。そして、第２エコ運転ゾーンＺ２は、上側第２エコ運転ゾーンＺ２１と、下側第２エコ運転ゾーンＺ２２と、を備え、通常運転ゾーンＺ３は、下側第２エコ運転ゾーンＺ２２よりも負荷率の低い範囲に位置している。即ち、第３実施形態のボイラ２０は、負荷率の最も高い範囲に位置する上側通常運転ゾーンを備えない点で、第２実施形態と異なる。
【０１３４】
第４実施形態では、制御部４（ボイラ台数制御部４２）は、ボイラ２０の負荷率が通常運転ゾーンＺ３に位置する状態が第３の時間Ｔ３継続した場合に、燃焼させるボイラ２０の台数を一台減少させる。
具体的には、図４３に示すように、１号機ボイラ２０〜３号機ボイラ２０の３台のボイラ２０が通常運転ゾーンＺ３の範囲で燃焼している状態が第３の時間Ｔ３継続した場合、ボイラ台数制御部４２は、図４４に示すように、３号機ボイラ２０の燃焼を停止させ、１号機及び２号機のボイラ２０の負荷率をそれぞれ、３号機ボイラ２０の運転負荷率Ｓ６の１／２ずつ増加させる。
【０１３５】
また、制御部４（判定部４３）は、ボイラ２０の負荷率が通常運転ゾーンＺ３又は下側第２エコ運転ゾーンＺ２２に位置する状態が第３の時間Ｔ３よりも長い第４の時間Ｔ４継続した場合に、燃焼させるボイラ２０の台数を一台減少させると燃焼を継続するボイラ２０の負荷率が上側第２エコ運転ゾーンＺ２１に位置することになるか否かを判定する。
具体的には、例えば、図４５に示すように、１号機ボイラ２０〜３号機ボイラ２０の３台のボイラ２０が下側第２エコ運転ゾーンＺ２２の範囲で燃焼している状態が第４の時間Ｔ４継続した場合、判定部４３は、燃焼を継続するボイラ２０（優先順位の高い１号機及び２号機のボイラ２０）の負荷率をそれぞれ、優先順位の低い３号機ボイラ２０の運転負荷率Ｓ７の１／２ずつ増加させた場合に、これら２台のボイラ２０の負荷率が上側第２エコ運転ゾーンＺ２１に位置することになるか否かを判定する。
【０１３６】
この場合、制御部４（ボイラ台数制御部４２）は、判定部４３により燃焼を継続するボイラ２０の負荷率が上側第２エコ運転ゾーンＺ２１に位置しないと判定された場合に、燃焼させるボイラ２０の台数を一台減少させる。
具体的には、図４６に示すように、３号機ボイラ２０の燃焼を停止させ、１号機及び２号機のボイラ２０の負荷率をそれぞれ、３号機ボイラ２０の運転負荷率Ｓ７の１／２ずつ増加させた場合に、１号機及び２号機の２台のボイラ２０が、第１エコ運転ゾーンＺ１又は下側第２エコ運転ゾーンＺ２２に位置することになる場合（ここでは、第１エコ運転ゾーンＺ１に位置することになる）、ボイラ台数制御部４２は、３号機ボイラ２０の燃焼を停止させ、１号機及び２号機のボイラ２０の負荷率をそれぞれ、３号機ボイラ２０の運転負荷率Ｓ７の１／２ずつ増加させる。
【０１３７】
また、制御部４（判定部４３）は、ボイラ２０の負荷率が上側第２エコ運転ゾーンＺ２１に位置する状態が第１の時間Ｔ１よりも長い第２の時間Ｔ２継続した場合に、燃焼させるボイラの台数を一台増加させると既に燃焼しているボイラ２０の負荷率が通常運転ゾーンＺ３又は下側第２エコ運転ゾーンＺ２２に位置することになるか否かを判定する。
具体的には、例えば、図４７に示すように、１号機及び２号機の２台のボイラ２０が上側第２エコ運転ゾーンＺ２１の範囲で燃焼している状態が第２の時間Ｔ２継続した場合、判定部４３は、ボイラシステム１の出力を維持した状態で１号機〜３号機の３台のボイラ２０を同じ負荷率で燃焼させると、３台のボイラ２０の負荷率が通常運転ゾーンＺ３又は下側第２エコ運転ゾーンＺ２２に位置することになるか否かを判定する。
【０１３８】
この場合、ボイラ台数制御部４２は、判定部４３により既に燃焼しているボイラ２０の負荷率が通常運転ゾーンＺ３又は下側第２エコ運転ゾーンＺ２２に位置しないと判定された場合に、燃焼させるボイラ２０の台数を一台増加させる。
具体的には、図４８に示すように、１号機〜３号機の３台のボイラ２０を同じ負荷率で燃焼させた場合に、３台のボイラ２０の負荷率が、第１エコ運転ゾーンＺ１又は上側第２エコ運転ゾーンＺ２１に位置することになる場合（ここでは、第１エコ運転ゾーンＺ１に位置することになる）、ボイラ台数制御部４２は、３号機ボイラ２０を燃焼させると共に、１号機及び２号機のボイラ２０の負荷率をそれぞれ減少させて３台のボイラ２０を同じ負荷率で燃焼させる。
【０１３９】
次に、第４実施形態のボイラシステム１Ｃの動作について、図４９〜図５１を参照しながら説明する。
まず、ボイラ２０の負荷率が通常運転ゾーンＺ３に位置している場合（図４３及び図４４参照）におけるボイラシステム１Ｃの動作について、図４９を参照しながら説明する。
【０１４０】
この場合、ステップＳＴ９１において、判定部４３は、ボイラ２０の負荷率が通常運転ゾーンＺ３に位置している時間が第３の時間Ｔ３継続したかを判定する。判定部４３により、通常運転ゾーンＺ３に位置している時間が第３の時間Ｔ３継続したと判定された場合、処理はステップＳＴ９２に進む。判定部４３により、通常運転ゾーンＺ３に位置している時間が第３の時間Ｔ３継続していないと判定された場合、処理はステップＳＴ９１に戻る。
【０１４１】
ステップＳＴ９２において、ボイラ台数制御部４２は、燃焼させるボイラ２０の台数を一台減少させて、処理を終了する。具体的には、ボイラ台数制御部４２は、一台のボイラ２０の燃焼を停止させ、燃焼を継続するボイラ２０の負荷率を、燃焼を停止させるボイラ２０の運転負荷率に相当する分増加させる。また、ステップＳＴ９１において判定部４３による判定のためにカウントされていた時間をリセットする。
【０１４２】
尚、以上の処理により、燃焼させるボイラ２０の台数を一台減少させた後、燃焼を継続するボイラ２０が依然として通常運転ゾーンＺ３に位置している場合には、再度、ステップＳＴ９１からの処理により、燃焼させるボイラ２０の台数を更に減少させるかが判定される。
【０１４３】
次に、ボイラ２０の負荷率が下側第２エコ運転ゾーンＺ２２に位置している場合（図４５及び図４６参照）におけるボイラシステム１Ｃの動作について、図５０を参照しながら説明する。
【０１４４】
この場合、ステップＳＴ１０１において、判定部４３は、ボイラ２０の負荷率が下側第２エコ運転ゾーンＺ２２に位置している時間が第４の時間Ｔ４継続したかを判定する。判定部４３により、下側第２エコ運転ゾーンＺ２２に位置している時間が第４の時間Ｔ４継続したと判定された場合、処理はステップＳＴ１０２に進む。判定部４３により、下側第２エコ運転ゾーンＺ２２に位置している時間が第４の時間Ｔ４継続していないと判定された場合、処理はステップＳＴ１０１に戻る。
【０１４５】
ステップＳＴ１０２において、判定部４３は、燃焼させるボイラ２０の台数を一台減少させると、燃焼を継続するボイラ２０の負荷率が上側第２エコ運転ゾーンＺ２１に位置することになるか否かを判定する。具体的には、判定部４３は、燃焼を継続するボイラ２０の負荷率を、燃焼を停止させるボイラ２０の運転負荷率に相当する分増加させた場合に、燃焼を継続するボイラ２０の負荷率が上側第２エコ運転ゾーンＺ２１に位置することになるか否かを判定する。判定部４３により、燃焼を継続するボイラ２０の負荷率が上側第２エコ運転ゾーンＺ２１に位置することにはならないと判定された場合、処理はステップＳＴ１０３に進む。判定部４３により、燃焼を継続するボイラ２０の負荷率が上側第２エコ運転ゾーンＺ２１に位置することになると判定された場合、処理はステップＳＴ１０１に戻る。
【０１４６】
ステップＳＴ１０３において、ボイラ台数制御部４２は、燃焼させるボイラ２０の台数を一台減少させて、処理を終了する。具体的には、ボイラ台数制御部４２は、一台のボイラ２０の燃焼を停止させ、燃焼を継続するボイラ２０の負荷率を、燃焼を停止させるボイラ２０の運転負荷率に相当する分増加させる。また、ステップＳＴ１０１において判定部４３による判定のためにカウントされていた時間をリセットする。
【０１４７】
尚、以上の処理により、燃焼させるボイラ２０の台数を一台減少させた後、燃焼を継続するボイラ２０が依然として下側第２エコ運転ゾーンＺ２２に位置している場合には、再度、ステップＳＴ１０１からの処理により、燃焼させるボイラ２０の台数を更に減少させるかが判定される。
【０１４８】
次に、ボイラ２０の負荷率が上側第２エコ運転ゾーンＺ２１に位置している場合（図４７及び図４８参照）におけるボイラシステム１Ｃの動作について、図５１を参照しながら説明する。
【０１４９】
この場合、ステップＳＴ１１１において、判定部４３は、ボイラ２０の負荷率が上側第２エコ運転ゾーンＺ２１に位置している時間が第２の時間Ｔ２継続したかを判定する。判定部４３により、上側第２エコ運転ゾーンＺ２１に位置している時間が第２の時間Ｔ２継続したと判定された場合、処理はステップＳＴ１１２に進む。判定部４３により、上側第２エコ運転ゾーンＺ２１に位置している時間が第２の時間Ｔ２継続していないと判定された場合、処理はステップＳＴ１１１に戻る。
【０１５０】
ステップＳＴ１１２において、判定部４３は、燃焼させるボイラ２０の台数を一台増加させると、既に燃焼しているボイラ２０の負荷率が通常運転ゾーンＺ３又は下側第２エコ運転ゾーンＺ２２に位置することになるか否かを判定する。具体的には、判定部４３は、新たに燃焼を開始させるボイラ２０を含む、燃焼させるすべてのボイラ２０を同じ負荷率で燃焼させた場合に、ボイラ２０の負荷率が通常運転ゾーンＺ３又は下側第２エコ運転ゾーンＺ２２に位置することになるか否かを判定する。判定部４３により、ボイラ２０の負荷率が通常運転ゾーンＺ３又は下側第２エコ運転ゾーンＺ２２に位置することにはならないと判定された場合、処理はステップＳＴ１１３に進む。判定部４３により、ボイラ２０の負荷率が通常運転ゾーンＺ３又は下側第２エコ運転ゾーンＺ２２に位置することになると判定された場合、処理はステップＳＴ１１１に戻る。
【０１５１】
ステップＳＴ１１３において、ボイラ台数制御部４２は、燃焼させるボイラ２０の台数を一台増加させて、処理を終了する。具体的には、ボイラ台数制御部４２は、新たに燃焼を開始させるボイラ２０を所定の負荷率で燃焼させると共に、既に燃焼しているボイラ２０の負荷率を、前記所定の負荷率に相当する分減少させて、すべてのボイラ２０を同じ負荷率で燃焼させる。また、ステップＳＴ１１１において判定部４３による判定のためにカウントされていた時間をリセットする。
【０１５２】
尚、以上の処理により、燃焼させるボイラ２０の台数を一台増加させた後、既に燃焼しているボイラ２０が依然として上側第２エコ運転ゾーンＺ２１に位置している場合には、再度、ステップＳＴ１１１からの処理により、燃焼させるボイラ２０の台数を更に増加させるかが判定される。
【０１５３】
以上説明した第３実施形態及び第４実施形態のボイラシステムによれば、第２実施形態と同様の効果を奏する。
【０１５４】
次に、本発明の第５実施形態に係るボイラシステム１Ｄについて、図５２〜図５８を参照しながら説明する。
第５実施形態では、複数のボイラ２０には、図５２に示すように、第１エコ運転ゾーンＺ１と、第２エコ運転ゾーンＺ２と、通常運転ゾーンＺ３と、の３つの運転ゾーンが設定されている。そして、第２エコ運転ゾーンＺ２は、第１エコ運転ゾーンＺ１よりも負荷率の低い範囲に位置し、通常運転ゾーンＺ３は、第２エコ運転ゾーンＺ２よりも負荷率の低い範囲に位置している。即ち、第５実施形態では、複数のボイラ２０は、負荷率の高い範囲において最もボイラ効率が高くなり、負荷率が低くなるに従ってボイラ効率も低くなるボイラ特性を有している。
【０１５５】
そして、第５実施形態では、制御部４（ボイラ台数制御部４２）は、ボイラ２０の負荷率が通常運転ゾーンＺ３に位置する状態が第３の時間Ｔ３継続した場合、燃焼させるボイラ２０の台数を一台減少させる。
具体的には、図５３に示すように、３号機ボイラ２０の負荷率が通常運転ゾーンＺ３に位置する状態が第３の時間Ｔ３継続した場合、ボイラ台数制御部４２は、図５４に示すように、３号機ボイラ２０の燃焼を停止させ、１号機及び２号機のボイラ２０の負荷率をそれぞれ、３号機ボイラ２０の運転負荷率Ｓ８の１／２ずつ増加させる。
【０１５６】
また、制御部４（ボイラ台数制御部４２）は、ボイラ２０の負荷率が通常運転ゾーンＺ３又は第２エコ運転ゾーンＺ２に位置する状態が第３の時間Ｔ３よりも長い第４の時間Ｔ４継続した場合に、燃焼させるボイラ２０の台数を一台減少させる。
具体的には、例えば、図５５に示すように、１号機ボイラ２０〜３号機ボイラ２０の３台のボイラ２０が第２エコ運転ゾーンＺ２の範囲で燃焼している状態が第４の時間Ｔ４継続した場合、ボイラ台数制御部４２は、図５６に示すように、３号機ボイラ２０の燃焼を停止させ、１号機及び２号機のボイラ２０の負荷率をそれぞれ、３号機ボイラ２０の運転負荷率Ｓ９の１／２ずつ増加させる。
【０１５７】
次に、第５実施形態のボイラシステム１Ｄの動作について、図５７及び図５８を参照しながら説明する。
まず、ボイラ２０の負荷率が通常運転ゾーンＺ３に位置している場合（図５３及び図５４参照）におけるボイラシステム１Ｄの動作について、図５７を参照しながら説明する。
【０１５８】
この場合、ステップＳＴ１２１において、判定部４３は、ボイラ２０の負荷率が通常運転ゾーンＺ３に位置している時間が第３の時間Ｔ３継続したかを判定する。判定部４３により、通常運転ゾーンＺ３に位置している時間が第３の時間Ｔ３継続したと判定された場合、処理はステップＳＴ１２２に進む。判定部４３により、通常運転ゾーンＺ３に位置している時間が第３の時間Ｔ３継続していないと判定された場合、処理はステップＳＴ１２１に戻る。
【０１５９】
ステップＳＴ１２２において、ボイラ台数制御部４２は、燃焼させるボイラ２０の台数を一台減少させて、処理を終了する。具体的には、ボイラ台数制御部４２は、一台のボイラ２０の燃焼を停止させ、燃焼を継続するボイラ２０の負荷率を、燃焼を停止させるボイラ２０の運転負荷率に相当する分増加させる。また、ステップＳＴ１２１において判定部４３による判定のためにカウントされていた時間をリセットする。
【０１６０】
尚、以上の処理により、燃焼させるボイラ２０の台数を一台減少させた後、燃焼を継続するボイラ２０が依然として通常運転ゾーンＺ３に位置している場合には、再度、ステップＳＴ１２１からの処理により、燃焼させるボイラ２０の台数を更に減少させるかが判定される。
【０１６１】
次に、ボイラ２０の負荷率が通常運転ゾーンＺ３又は第２エコ運転ゾーンＺ２に位置している場合（図５５及び図５６参照）におけるボイラシステム１Ｄの動作について、図５８を参照しながら説明する。
【０１６２】
この場合、ステップＳＴ１３１において、判定部４３は、ボイラ２０の負荷率が通常運転ゾーンＺ３又は第２エコ運転ゾーンＺ２に位置している時間が第４の時間Ｔ４継続したかを判定する。判定部４３により、通常運転ゾーンＺ３又は第２エコ運転ゾーンＺ２に位置している時間が第４の時間Ｔ４継続したと判定された場合、処理はステップＳＴ１３２に進む。判定部４３により、通常運転ゾーンＺ３又は第２エコ運転ゾーンＺ２に位置している時間が第４の時間Ｔ４継続していないと判定された場合、処理はステップＳＴ１３１に戻る。
【０１６３】
ステップＳＴ１３２において、ボイラ台数制御部４２は、燃焼させるボイラ２０の台数を一台減少させて、処理を終了する。具体的には、ボイラ台数制御部４２は、一台のボイラ２０の燃焼を停止させ、燃焼を継続するボイラ２０の負荷率を、燃焼を停止させるボイラ２０の運転負荷率に相当する分増加させる。また、ステップＳＴ１３１において判定部４３による判定のためにカウントされていた時間をリセットする。
【０１６４】
尚、以上の処理により、燃焼させるボイラ２０の台数を一台減少させた後、燃焼を継続するボイラ２０が依然として通常運転ゾーンＺ３又は第２エコ運転ゾーンＺ２に位置している場合には、再度、ステップＳＴ１３１からの処理により、燃焼させるボイラ２０の台数を更に減少させるかが判定される。
【０１６５】
以上説明した第５実施形態のボイラシステム１Ｄによれば、第２実施形態と同様の効果を奏する他、以下のような効果を奏する。
【０１６６】
（９）ボイラ２０の特性によっては、負荷率が高い範囲において最もボイラ効率が高い場合が生じうる。そこで、このような特性のボイラ２０によりボイラ群２が構成されている場合には、複数のボイラ２０に、所定の負荷率以上の範囲に位置する第１エコ運転ゾーンＺ１と、この第１エコ運転ゾーンＺ１よりも負荷率の低い範囲に位置する第２エコ運転ゾーンＺ２と、この第２エコ運転ゾーンＺ２よりも負荷率の低い範囲に位置する通常運転ゾーンＺ３と、を設定し、ボイラ台数制御部４２に、ボイラ２０の負荷率が通常運転ゾーンＺ３に位置する状態が第３の時間Ｔ３継続した場合、燃焼させるボイラ２０の台数を一台減少させた。これにより、燃焼しているボイラ２０の負荷率が基準負荷率を上回っている場合であっても、ボイラ２０の燃焼台数を減らすことで、燃焼を継続するボイラ２０をよりボイラ効率のよい状態で燃焼させられる場合に、燃焼させるボイラ２０の台数を減少させられるので、ボイラシステム１Ｄを、よりよいボイラ効率で運転させられる。
【０１６７】
次に、本発明の第６実施形態に係るボイラシステム１Ｅについて、図５９〜図６５を参照しながら説明する。
第６実施形態では、複数のボイラ２０には、図５９に示すように、第１エコ運転ゾーンＺ１と、第２エコ運転ゾーンＺ２と、通常運転ゾーンＺ３と、の３つの運転ゾーンが設定されている。そして、第２エコ運転ゾーンＺ２は、第１エコ運転ゾーンＺ１よりも負荷率の高い範囲に位置し、通常運転ゾーンＺ３は、第２エコ運転ゾーンＺ２よりも負荷率の高い範囲に位置している。即ち、第６実施形態では、複数のボイラ２０は、負荷率の低い範囲において最もボイラ効率が高くなり、負荷率が高くなるに従ってボイラ効率が低くなるボイラ特性を有している。
【０１６８】
そして、第６実施形態では、ボイラ台数制御部４２は、ボイラ２０の負荷率が通常運転ゾーンＺ３に位置する状態が第１の時間Ｔ１継続した場合、燃焼させるボイラ２０の台数を一台増加させる。
具体的には、図６０に示すように、１号機及び２号機の２台のボイラ２０が通常運転ゾーンＺ３の範囲で燃焼している状態が第１の時間Ｔ１継続した場合、ボイラ台数制御部４２は、図６１に示すように、３号機ボイラ２０を燃焼させると共に、１号機及び２号機のボイラ２０の負荷率をそれぞれ減少させて３台のボイラ２０を同じ負荷率で燃焼させる。
【０１６９】
また、制御部４（判定部４３）は、ボイラ２０の負荷率が通常運転ゾーンＺ３又は上側第２エコ運転ゾーンＺ２１に位置する状態が第２の時間Ｔ２継続した場合にも、燃焼させるボイラ２０の台数を一台増加させる。
具体的には、図６２に示すように、１号機及び２号機の２台のボイラ２０が通常運転ゾーンＺ３又は第２エコ運転ゾーンＺ２の範囲で燃焼している状態が第２の時間Ｔ２継続した場合、ボイラ台数制御部４２は、図６３に示すように、３号機ボイラ２０を燃焼させると共に、１号機及び２号機のボイラ２０の負荷率をそれぞれ減少させて３台のボイラ２０を同じ負荷率で燃焼させる。
【０１７０】
次に、第６実施形態のボイラシステム１の動作について、図６４及び図６５を参照しながら説明する。
まず、ボイラ２０の負荷率が通常運転ゾーンＺ３に位置している場合（図６０及び図６１参照）におけるボイラシステム１Ｅの動作について、図６４を参照しながら説明する。
【０１７１】
この場合、ステップＳＴ１４１において、判定部４３は、ボイラ２０の負荷率が通常運転ゾーンＺ３に位置している時間が第１の時間Ｔ１継続したかを判定する。判定部４３により、通常運転ゾーンＺ３に位置している時間が第１の時間Ｔ１継続したと判定された場合、処理はステップＳＴ１４２に進む。判定部４３により、通常運転ゾーンＺ３に位置している時間が第１の時間Ｔ１継続していないと判定された場合、処理はステップＳＴ１４１に戻る。
【０１７２】
ステップＳＴ１４２において、ボイラ台数制御部４２は、燃焼させるボイラ２０の台数を一台増加させて、処理を終了する。具体的には、ボイラ台数制御部４２は、新たに燃焼を開始させるボイラ２０を所定の負荷率で燃焼させると共に、既に燃焼しているボイラ２０の負荷率を、前記所定の負荷率に相当する分減少させて、すべてのボイラ２０を同じ負荷率で燃焼させる。また、ステップＳＴ１４１において判定部４３による判定のためにカウントされていた時間をリセットする。
【０１７３】
尚、以上の処理により、燃焼させるボイラ２０の台数を一台増加させた後、既に燃焼しているボイラ２０が依然として通常運転ゾーンＺ３に位置している場合には、再度、ステップＳＴ１４１からの処理により、燃焼させるボイラ２０の台数を更に増加させるかが判定される。
【０１７４】
次に、ボイラ２０の負荷率が通常運転ゾーンＺ３又は第２エコ運転ゾーンＺ２に位置している場合（図６２及び図６３参照）におけるボイラシステム１Ｅの動作について、図６５を参照しながら説明する。
【０１７５】
この場合、ステップＳＴ１５１において、判定部４３は、ボイラ２０の負荷率が通常運転ゾーンＺ３又は第２エコ運転ゾーンＺ２に位置している時間が第２の時間Ｔ２継続したかを判定する。判定部４３により、通常運転ゾーンＺ３又は第２エコ運転ゾーンＺ２に位置している時間が第２の時間Ｔ２継続したと判定された場合、処理はステップＳＴ１５２に進む。判定部４３により、通常運転ゾーンＺ３又は第２エコ運転ゾーンＺ２に位置している時間が第２の時間Ｔ２継続していないと判定された場合、処理はステップＳＴ１５１に戻る。
【０１７６】
ステップＳＴ１５２において、ボイラ台数制御部４２は、燃焼させるボイラ２０の台数を一台増加させて、処理を終了する。具体的には、ボイラ台数制御部４２は、新たに燃焼を開始させるボイラ２０を所定の負荷率で燃焼させると共に、既に燃焼しているボイラ２０の負荷率を、前記所定の負荷率に相当する分減少させて、すべてのボイラ２０を同じ負荷率で燃焼させる。また、ステップＳＴ１５１において判定部４３による判定のためにカウントされていた時間をリセットする。
【０１７７】
尚、以上の処理により、燃焼させるボイラ２０の台数を一台増加させた後、既に燃焼しているボイラ２０が依然として通常運転ゾーンＺ３に位置している場合には、再度、ステップＳＴ１５１からの処理により、燃焼させるボイラ２０の台数を更に増加させるかが判定される。
【０１７８】
以上説明した第６実施形態のボイラシステムによれば、第２実施形態と同様の効果を奏する他、以下のような効果を奏する。
【０１７９】
（１０）ボイラ２０の特性によっては、負荷率が低い範囲において最もボイラ効率が高い場合が生じうる。そこで、このような特性のボイラ２０によりボイラ群２が構成されている場合には、複数のボイラ２０に、所定の負荷率以下の範囲に位置する第１エコ運転ゾーンＺ１と、この第１エコ運転ゾーンＺ１よりも負荷率の高い範囲に位置する第２エコ運転ゾーンＺ２と、この第２エコ運転ゾーンＺ２よりも負荷率の高い範囲に位置する通常運転ゾーンＺ３と、を設定し、ボイラ台数制御部４２に、ボイラ２０の負荷率が通常運転ゾーンＺ３に位置する状態が第１の時間Ｔ１継続した場合、燃焼させるボイラ２０の台数を一台増加させた。これにより、合計増加余力蒸気量Ｄ１が増加基準蒸気量Ｖ１以上であっても、ボイラ２０の燃焼台数を増やすことで、既に燃焼しているボイラ２０をよりボイラ効率のよい状態で燃焼させられる場合に、燃焼させるボイラ２０の台数を増加させられるので、ボイラシステム１Ｅを、よりよいボイラ効率で運転させられる。
【０１８０】
次に、本発明の第７実施形態に係るボイラシステム１Ｆについて、図６６〜図７０を参照しながら説明する。
第７実施形態では、図６６に示すように、ボイラ群２には、待機蒸気量Ｖ３が設定されている。待機蒸気量Ｖ３とは、想定される急激な要求負荷の変動に対応して増減が要求される蒸気量を示す。
【０１８１】
そして、ボイラ台数制御部４２は、合計増加余力蒸気量Ｄ１が待機蒸気量Ｖ３を下回った場合、待機蒸気量Ｖ３と合計増加余力蒸気量Ｄ１との差に相当する台数のボイラ２０を燃焼停止状態Ｓ０から給蒸準備状態に移行させる。
【０１８２】
ここで、給蒸準備状態とは、ボイラ２０に燃焼指示が出された場合に、速やかに蒸気の供給（給蒸）を開始可能な状態を表す。具体的には、給蒸準備状態は、以下の（１）〜（３）の状態を含む。
【０１８３】
（１）連続パイロット燃焼状態：燃料としてガスを用い、パイロットバーナ及びメインバーナを有して構成されるガス焚きボイラにおいて、パイロットバーナを燃焼させることでボイラ２０の内部における未燃ガスの滞留を防ぎ、燃焼指示を受けた場合に速やかにメインバーナに着火可能とされた状態。尚、連続パイロット燃焼状態は、少なくともメインバーナの燃焼が停止されている場合にパイロットバーナを燃焼させる状態をいう。即ち、連続パイロット燃焼状態は、メインバーナが燃焼しているときには、パイロットバーナの燃焼を停止させる場合を含む。
【０１８４】
（２）微風パージ状態：燃料として油を用いる油焚きボイラにおいて、送風機を連続して駆動させてボイラ２０（缶体）の内部への空気の供給を維持することで、ボイラ２０の内部における気化した油成分の滞留を防ぎ、燃焼指示を受けた場合に速やかにバーナに着火可能とされた状態。尚、微風パージ状態には、バーナの燃焼時よりも弱い状態で送風機を運転する場合、及びバーナの燃焼時と同状態で送風機を運転する場合が含まれる。
【０１８５】
（３）圧力保持状態：給蒸は行っていないがボイラ２０の内部の圧力を保持し、燃焼指示を受けた場合に、速やかに給蒸を開始可能とされた状態。
【０１８６】
尚、給蒸準備状態は、上記（１）〜（３）単独の状態だけではなく、（１）かつ（２）の状態（圧力を保持した状態で連続パイロット燃焼を行っている状態）、及び（１）かつ（３）の状態（圧力を保持した状態で微風パージを行っている状態）を含む。
【０１８７】
具体的には、図６６に示すように、待機蒸気量Ｖ３が２００００ｋｇ／ｈに設定されている場合に、５台のボイラ２０のすべてが給蒸を行っていない状態では、合計増加余力蒸気量Ｄ１は０ｋｇ／ｈとなり、待機蒸気量Ｖ３を下回る。この場合、ボイラ台数制御部４２は、待機蒸気量Ｖ３と合計増加余力蒸気量Ｄ１との差（２００００−０＝２００００ｋｇ／ｈ）に相当する３台のボイラ２０（７０００×３＝２１０００ｋｇ／ｈ）、この場合では１号機ボイラ〜３号機ボイラ、を給蒸準備状態に移行させる。
【０１８８】
次いで、図６７に示すように、出力される蒸気量が１４００ｋｇ／ｈとなり、１号機ボイラが給蒸を行っている場合には、合計増加余力蒸気量Ｄ１は、５６００ｋｇ／となり、依然として、合計増加余力蒸気量Ｄ１は、待機蒸気量Ｖ３を下回っている。この場合、ボイラ台数制御部４２は、待機蒸気量Ｖ３と合計増加余力蒸気量Ｄ１との差（２００００−５６００＝１４４００ｋｇ／ｈ）に相当する３台のボイラ２０（７０００×３＝２１０００ｋｇ／ｈ）、この場合では２号機ボイラ〜４号機ボイラ、を給蒸準備状態に移行させる。
【０１８９】
次いで、図６８に示すように、出力される蒸気量が４２００ｋｇ／ｈとなり、１号機ボイラ及び２号機ボイラの２台のボイラ２０が給蒸を行っている場合には、合計増加余力蒸気量Ｄ１は、９８００ｋｇ／となるが、依然として、合計増加余力蒸気量Ｄ１は、待機蒸気量Ｖ３を下回っている。この場合、ボイラ台数制御部４２は、待機蒸気量Ｖ３と合計増加余力蒸気量Ｄ１との差（２００００−９８００＝１０２００ｋｇ／ｈ）に相当する２台のボイラ２０（７０００×２＝１４０００ｋｇ／ｈ）、この場合では３号機ボイラ及び４号機ボイラ、を給蒸準備状態に移行させる。
【０１９０】
次いで、図６９に示すように、出力される蒸気量が５６００ｋｇ／ｈとなり、１号機ボイラ〜３号機ボイラの３台のボイラ２０が給蒸を行っている場合には、合計増加余力蒸気量Ｄ１は、１５４００ｋｇ／となるが、依然として、合計増加余力蒸気量Ｄ１は、待機蒸気量Ｖ３を下回っている。この場合、ボイラ台数制御部４２は、待機蒸気量Ｖ３と合計増加余力蒸気量Ｄ１との差（２００００−１５４００＝４６００ｋｇ／ｈ）に相当する１台のボイラ２０（７０００×１＝７０００ｋｇ／ｈ）、この場合では４号機ボイラ、を給蒸準備状態に移行させる。
【０１９１】
次いで、図７０に示すように、出力される蒸気量が８０００ｋｇ／ｈとなり、１号機ボイラ〜４号機ボイラの４台のボイラ２０が給蒸を行っている場合には、合計増加余力蒸気量Ｄ１は、２００００ｋｇ／となり、合計増加余力蒸気量Ｄ１が待機蒸気量Ｖ３を下回らなくなる。この場合には、ボイラ台数制御部４２は、燃焼停止状態にあるボイラ２０（５号機ボイラ）を給蒸準備状態には移行させない。
【０１９２】
尚、上記においては、燃焼させるボイラ２０の台数を増加させる場合における制御について説明したが、燃焼させるボイラ２０の台数を減少させる場合にも、同様の制御を行って所定のボイラ２０を給蒸準備状態に移行させる。
【０１９３】
以上説明した第７実施形態のボイラシステム１Ｆによれば、第１実施形態と同様の効果を奏する他、以下のような効果を奏する。
【０１９４】
（１１）ボイラ群２に待機蒸気量Ｖ３を設定し、ボイラ台数制御部４２に、合計増加余力蒸気量Ｄ１が待機蒸気量Ｖ３を下回った場合、待機蒸気量Ｖ３と合計増加余力蒸気量Ｄ１との差に相当する台数のボイラ２０を燃焼停止状態Ｓ０から給蒸準備状態に移行させた。これにより、急激な要求負荷の変動が生じた場合であっても、少なくとも待機蒸気量Ｖ３に相当する分の蒸気の供給を速やかに行えるので、ボイラシステム１Ｆの負荷変動に対する追従性をより向上させられる。
【０１９５】
尚、待機蒸気量Ｖ３は、上述の増加基準蒸気量Ｖ１と同じ蒸気量に設定してもよく、増加基準蒸気量Ｖ１とは異なる蒸気量に設定してもよい。待機蒸気量Ｖ３を増加基準蒸気量Ｖ１と同じ蒸気量に設定した場合（つまり、増加基準蒸気量Ｖ１を用いて第７実施形態の制御を行う場合）には、基本的には増加基準蒸気量Ｖ１分の合計増加余力蒸気量を確保することを目指す制御を行いつつ、燃焼するボイラ２０の台数が少ない低負荷時等、どうしても燃焼するボイラ２０の増加余力蒸気量だけでは増加基準蒸気量Ｖ１分の余力蒸気量を確保できない場合に、所定の台数のボイラ２０を給蒸準備状態とすることで不足分の増加余力蒸気量を補うことが可能となる。このような制御は、特に、増加基準蒸気量Ｖ１（待機蒸気量Ｖ３）が、ボイラ１台の最大蒸気量よりも大きな蒸気量に設定された場合に有効に機能する。
【０１９６】
以上、本発明のボイラシステムの好ましい各実施形態につき説明したが、本発明は、上述の実施形態に制限されるものではなく、適宜変更が可能である。
例えば、第１実施形態では、燃焼させるボイラ２０の台数を増加させる場合、新たに燃焼させるボイラ２０を最小蒸気量Ｖｍｉｎで燃焼させたが、これに限らない。即ち、燃焼させるボイラ２０の台数を増加させる場合、燃焼させるすべてのボイラ２０を均等な負荷率（蒸気量）で燃焼させてもよい。
【０１９７】
また、第２実施形態では、燃焼させるボイラ２０の台数を増加させる場合、新たに燃焼させるボイラ２０を含む、燃焼させるすべてのボイラ２０を同じ負荷率で燃焼させたが、これに限らない。即ち、燃焼させるボイラ２０の台数を増加させる場合、新たに燃焼させるボイラ２０を最小負荷率で燃焼させてもよい。これにより、燃焼させるボイラ２０の台数を増加させた場合に、既に燃焼しているボイラ２０の負荷率が減少する量を少なくできる。よって、燃焼させるボイラ２０の台数を増加させた場合におけるボイラ２０の負荷率の急激な変動を防げるので、ボイラ群２の燃焼状態の安定性を向上でき、ボイラ群２により出力される蒸気の圧力変動が生じることを抑制できる。
【０１９８】
また、燃焼させるボイラ２０の台数を増加させる場合、新たに燃焼させるボイラ２０を下側第２エコ運転ゾーンＺ２２の範囲の負荷率で燃焼させてもよい。これにより、燃焼させるボイラ２０の台数を増加させた場合に、新たに燃焼を開始するボイラ２０を、下側第２エコ運転ゾーンＺ２２で燃焼させられるので、ボイラシステム１のボイラ効率を向上させられる。
【０１９９】
また、第２実施形態では、燃焼しているすべてのボイラ２０の負荷率が下側通常運転ゾーンＺ３２に位置する状態が第３の時間Ｔ３継続した場合に、燃焼させるボイラ２０の台数を減少させるかを判定したが、これに限らない。即ち、燃焼しているボイラ２０のうちのいずれかのボイラ２０の負荷率が下側通常運転ゾーンＺ３２に位置する状態が第３の時間Ｔ３継続した場合に、燃焼させるボイラ２０の台数を減少させるかを判定してもよい。
【０２００】
また、第１実施形態〜第７実施形態では、本発明を、５台のボイラ２０からなるボイラ群２を備えるボイラシステムに適用したが、これに限らない。即ち、本発明を、６台以上のボイラからなるボイラ群を備えるボイラシステムに適用してもよく、また、２台のボイラからなるボイラ群を備えるボイラシステムに適用してもよい。
【０２０１】
また、第１実施形態〜第７実施形態では、ボイラ２０を、燃焼停止状態Ｓ０と最小燃焼状態Ｓ１との間の燃焼状態の変更をボイラ２０の燃焼をオン／オフすることで制御し、最小燃焼状態Ｓ１から最大燃焼状態Ｓ２の範囲においては燃焼量を連続的に制御可能な比例制御ボイラ２０により構成したが、これに限らない。即ち、ボイラを、燃焼停止状態から最大燃焼状態の範囲すべてにおいて、燃焼量を連続的に制御可能な比例制御ボイラにより構成してもよい。
【符号の説明】
【０２０２】
１  ボイラシステム
２  ボイラ群
４  制御部
２０  ボイラ
４１  余力算出部
４２  ボイラ台数制御部
４３  判定部
Ｃ１  増加余力蒸気量
Ｃ２  減少余力蒸気量
Ｒｍｉｎ  最小負荷率
Ｄ１  合計増加余力蒸気量
Ｄ２  合計減少余力蒸気量
Ｖ１  増加基準蒸気量
Ｖ２  減少基準蒸気量
Ｚ１  第１エコ運転ゾーン
Ｚ２  第２エコ運転ゾーン
Ｚ３  通常運転ゾーン
Ｚ２１  上側第２エコ運転ゾーン
Ｚ２２  下側第２エコ運転ゾーン
Ｚ３１  上側通常運転ゾーン
Ｚ３２  上側通常運転ゾーン
【図１】
2014134319.tif 000003
【図２】
2014134319.tif 000004
【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
2014134319.tif 000009
【図８】
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【図９】
2014134319.tif 000011
【図１０】
2014134319.tif 000012
【図１１】
2014134319.tif 000013
【図１２】
2014134319.tif 000014
【図１３】
2014134319.tif 000015
【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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【図２９】
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【図３０】
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【図３１】
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【図３２】
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【図３３】
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【図３４】
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【図３５】
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【図３６】
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【図３７】
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【図３８】
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【図３９】
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【図４０】
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【図４１】
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【図４２】
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【図４３】
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【図４４】
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【図４５】
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【図４６】
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【図４７】
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【図４８】
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【図４９】
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【図５０】
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【図５１】
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【図５２】
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【図５３】
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【図５４】
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【図５５】
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【図５６】
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【図５７】
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【図５８】
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【図５９】
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【図６０】
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【図６１】
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【図６２】
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【図６３】
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【図６４】
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【図６５】
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【図６６】
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【図６７】
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【図６８】
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【図６９】
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【図７０】
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