(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の粉砕機と、燃料を燃焼させるための複数のバーナとを備え、前記粉砕機で固体燃料から粉砕して生成される微粉燃料を含む複数種類の燃料を混焼可能なボイラに適用される制御装置であって、
前記ボイラの運転状況毎に、前記複数種類の燃料を燃焼させるための制御指令値が設定された複数の基本情報が格納された記憶手段と、
前記記憶手段から、現在の前記ボイラの運転状況に対応する前記基本情報を抽出する基本情報抽出手段と、
抽出された前記基本情報を用いて、前記制御指令値を決定する決定手段と
を備え、
前記ボイラの運転状況は、前記ボイラに供給する前記複数種類の燃料の組み合わせ、前記粉砕機の稼働台数、前記バーナの稼働数の少なくとも一つを含み、
前記制御指令値は、前記ボイラへ供給する空気供給量に関する第１制御指令値及び前記バーナからボイラ内へ噴き出すガスの水平方向に対する噴き出し角度に関する第２制御指令値の少なくともいずれか一つを含むボイラの制御装置。
【請求項２】
前記ボイラの運転状況は、前記ボイラの定格蒸気発生量に対する蒸気発生割合である負荷、前記ボイラに供給される燃料の種類の少なくともいずれかを更に含む請求項１に記載のボイラの制御装置。
【請求項３】
前記記憶手段には、前記運転状況毎に、前記ボイラに供給される前記複数種類の燃料の組み合わせにおける各燃料の混焼率と前記制御指令値の補正値とが関連付けられた複数の補正情報が格納され、
現在の前記ボイラの運転状況に対応する前記補正情報を前記記憶手段から抽出する補正情報抽出手段を備え、
前記決定手段は、抽出された前記補正情報を用いて、現在の前記複数種類の燃料の混焼率に対応する補正値を取得し、取得した前記補正値を用いて、前記基本情報を用いて決定した前記制御指令値を補正する請求項１または２に記載のボイラの制御装置。
【請求項４】
前記補正情報を実運転データに基づいて更新する更新手段を備える請求項３に記載のボイラの制御装置。
【請求項５】
前記複数の粉砕機と、
前記複数のバーナと、
請求項１から４のいずれかに記載の前記ボイラの制御装置と
を備えるボイラ。
【請求項６】
複数の粉砕機と、燃料を燃焼させるための複数のバーナとを備え、前記粉砕機で固体燃料から粉砕して生成される微粉燃料を含む複数種類の燃料を混焼可能なボイラに適用される制御方法であって、
前記ボイラの運転状況毎に前記複数種類の燃料を燃焼させるための制御指令値が設定された複数の基本情報の中から、現在の前記ボイラの運転状況に対応する前記基本情報を抽出する工程と、
抽出された前記基本情報を用いて、前記制御指令値を決定する工程と
を有し、
前記ボイラの運転状況は、前記ボイラに供給する前記複数種類の燃料の組み合わせ、前記粉砕機の稼働台数、前記バーナの稼働数の少なくとも一つを含み、
前記制御指令値は、前記ボイラへ供給する空気供給量に関する第１制御指令値及び前記バーナからボイラ内へ噴き出すガスの水平方向に対する噴き出し角度に関する第２制御指令値の少なくともいずれか一つを含むボイラの制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ボイラの制御装置及び制御方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
一般に、製油所や製鉄所等で発生する副生ガス等は、一酸化炭素や水素等の可燃性成分とともに窒素等の不活性成分を含んでおり、副生ガスの発熱量も各々の発生場所で異なり、また常に組成が一定ではなく変化する場合のある低カロリーガスである。副生ガスとして代表的なものには、例えばコークス炉で発生するコークス炉ガス（ＣＯＧ）と、高炉で発生する高炉ガス（ＢＦＧ）などがある。これらの副生ガスを火力発電設備のボイラ用の燃料として用いられるものがある。このようなボイラでは種々の燃料（例えばＣＯＧ，ＢＧＦ，石炭，油，等）を混焼するタイプのボイラが採用されるものがあり、各ボイラでは燃料の供給状況で、種々の燃料の混合割合で供給されて燃焼するとともに、この種々の燃料の混合割合は途中で変更される場合もある。
【０００３】
また、ボイラの燃料としてＢＦＧ，ＣＯＧを用いる場合は、ＢＦＧ，ＣＯＧには有害ガス（一酸化炭素など）が含まれるため、ボイラの燃焼により全ての燃料ガスを燃焼させることを優先する必要がある。燃料の混合割合を途中で変更すると燃焼に必要な空気供給量が燃料調整で事前に設定されていない場合には、適正値から外れて未燃分やＮＯｘ、ＣＯなどが環境規制値を超えて発生する可能性があった。
従来、ボイラから排出される排ガス中のＮＯｘや灰中の燃料未燃分を低減させる方法として、例えば、特許文献１に開示される方法が知られている。特許文献１には、異種燃料を混合した混合燃料ガスを用いる場合に、燃料種別毎にその燃料供給量に応じた燃焼比率による空気供給量を演算し、演算した空気供給量で、ボイラ全体で必要な空気供給量を演算し、複数のコンパートメントに分割したバーナに対して適切な空気量を供給できるようにする方法が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特許第３７５５９７９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、上述した特許文献１に開示されている方法では、予め設定された燃焼比率での適用が確認されていない条件では、必ずしも適切な空気供給量あるいは燃焼状態にかかわる他の操作量を演算することができない場合があり、環境規制値を上回るＮＯｘ、燃料未燃分が発生してしまうおそれがあった。
【０００６】
本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであって、複数種類の燃料をボイラで燃焼する場合であっても、ＮＯｘ及び燃料未燃分をより確実に環境規制値以内に抑制することのできるボイラの制御装置及び制御方法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】
本発明の第一態様は、複数の粉砕機と、燃料を燃焼させるための複数のバーナとを備え、前記粉砕機で固体燃料から粉砕して生成される微粉燃料を含む複数種類の燃料を混焼可能なボイラに適用される制御装置であって、前記ボイラの運転状況毎に、前記複数種類の燃料を燃焼させるための制御指令値が設定された複数の基本情報が格納された記憶手段と、前記記憶手段から、現在の前記ボイラの運転状況に対応する前記基本情報を抽出する基本情報抽出手段と、抽出された前記基本情報を用いて、前記制御指令値を決定する決定手段とを備え、前記ボイラの運転状況は、前記ボイラに供給する前記複数種類の燃料の組み合わせ、前記粉砕機の稼働台数、前記バーナの稼働数の少なくとも一つを含み、前記制御指令値は、前記ボイラへ供給する空気供給量に関する第１制御指令値及び前記バーナからボイラ内へ噴き出すガスの水平方向に対する噴き出し角度に関する第２制御指令値の少なくともいずれか一つを含むボイラの制御装置である。
【０００８】
上記構成によれば、ボイラの運転状況毎に複数の基本情報が記憶手段に格納され、記憶手段に格納されたこれらの基本情報の中から現在のボイラの運転状況に対応する基本情報を取得し、取得した基本情報に基づいてボイラへ供給する空気供給量に関する第１制御指令値及び前記バーナからボイラ内へ噴き出すガスの水平方向に対する噴き出し角度（以下単に「ガスの噴き出し角度」という。）に関する第２制御指令値の少なくともいずれか一つが決定される。
この場合において、ボイラの運転状況は、ボイラに供給する複数種類の燃料の組み合わせ、粉砕機粉砕機の稼働台数、バーナの稼働数の少なくとも一つを含むものとされている。また、基本情報は、対応する各ボイラの運転状況において、ＮＯｘ及び燃料未燃分が環境規制値以内となるような制御指令値が設定されている。
このように、ボイラに供給する複数種類の燃料の組み合わせ、粉砕機の稼働台数、バーナの稼働数等に応じてそれぞれ基本情報を用意しておき、ボイラの現在の運転状況に応じた基本情報を用いて燃焼状態に関係する制御指令値、具体的には、ボイラに供給する空気供給量に関する制御指令値およびガスの噴き出し角度に関する制御指令値を決定するので、ボイラの運転状況に応じてボイラの燃焼状態を適切かつ細やかに制御することが可能となる。これにより、ボイラから排出される排ガス中に含まれるＮＯｘ及び燃料未燃分をより確実に環境規制値以内とすることが可能となる。
【０００９】
上記ボイラの制御装置において、前記ボイラの運転状況は、前記ボイラの定格蒸気発生量に対する蒸気発生割合である負荷、前記ボイラに供給される燃料の種類の少なくともいずれかを更に含んでいてもよい。
【００１０】
このようにボイラの負荷（定格蒸気発生量に対する蒸気発生割合）及びボイラに供給される固体燃料の種類によっても基本情報をそれぞれ設けておくことにより、より詳細な空気供給量やガスの噴き出し角度の制御を実現することができる。
【００１１】
上記ボイラの制御装置において、前記記憶手段には、前記運転状況毎に、前記ボイラに供給される前記複数種類の燃料の組み合わせにおける各燃料の混焼率と前記制御指令値の補正値とが関連付けられた複数の補正情報が格納され、現在の前記ボイラの運転状況に対応する前記補正情報を前記記憶手段から抽出する補正情報抽出手段を備え、前記決定手段は、抽出された前記補正情報を用いて、現在の前記複数種類の燃料の混焼率に対応する補正値を取得し、取得した前記補正値を用いて、前記基本情報を用いて決定した前記制御指令値を補正することとしてもよい。
【００１２】
このように、ボイラに供給される複数種類の燃料の組み合わせにおける各燃料の混焼率と制御指令値の補正値とが関連付けられた複数の補正情報をボイラの運転状況毎に予め用意しておき、現在のボイラの運転状況に応じた補正情報を用いて補正値を取得し、取得した補正値に基づいて基本情報から決定した制御指令値を補正するので、ボイラの運転状況だけでなく、燃料混焼率においても適切な空気供給量および／またはガスの噴き出し角度を決定することができる。これにより、ＮＯｘ及び燃料未燃分を更に確実に環境規定値以下に収めることが可能となる。
上記「各燃料の混焼率」は、例えば、複数種類の燃料を組み合わせた総燃料の燃料入熱量（各燃料の燃料入熱量を足し合わせた合計値）に対する各燃料の燃料入熱量の割合として定義される。
【００１３】
上記ボイラの制御装置は、前記補正情報を実運転データに基づいて更新する更新手段を更に備えていてもよい。
【００１４】
このように、実運転データに基づいて補正情報を更新することにより、空気供給量および／またはガスの噴き出し角度の制御精度を更に向上させることが可能となる。
【００１５】
本発明の第二態様は、前記複数の粉砕機と、前記複数のバーナと、上記記載の前記ボイラの制御装置とを備えるボイラである。
【００１６】
本発明の第三態様は、複数の粉砕機と、燃料を燃焼させるための複数のバーナとを備え、前記粉砕機で固体燃料から粉砕して生成される微粉燃料を含む複数種類の燃料を混焼可能なボイラに適用される制御方法であって、前記ボイラの運転状況毎に前記複数種類の燃料を燃焼させるための制御指令値が設定された複数の基本情報の中から、現在の前記ボイラの運転状況に対応する前記基本情報を抽出する工程と、抽出された前記基本情報を用いて、前記制御指令値を決定する工程とを有し、前記ボイラの運転状況は、前記ボイラに供給する前記複数種類の燃料の組み合わせ、前記粉砕機の稼働台数、前記バーナの稼働数の少なくとも一つを含み、前記制御指令値は、前記ボイラへ供給する空気供給量に関する第１制御指令値及び前記バーナからボイラ内へ噴き出すガスの水平方向に対する噴き出し角度に関する第２制御指令値の少なくともいずれか一つを含むボイラの制御方法である。
【発明の効果】
【００１７】
本発明によれば、複数種類の燃料をボイラで燃焼する場合であっても、ＮＯｘ及び燃料未燃分をより確実に環境規制値以内に抑制することができるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明の一実施形態に係るボイラの縦断面図を示した図である。
【図２】図１の横（水平）断面図である。
【図３】図１に示した固体燃料焚きバーナを拡大して示した図である。
【図４】図１の燃料バーナに空気を供給している空気供給系統の概略を示す図である。
【図５】本発明の一実施形態に係る制御装置の機能ブロック図である。
【図６】ボイラの運転状況、基本情報、及び補正情報について説明するための図である。
【図７】基本情報の一例を示した図である。
【図８】補正情報の一例を示した図である。
【図９】本発明の一実施形態に係る制御装置によって実行される処理手順を示したフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
以下に、本発明に係るボイラの制御装置及び制御方法の一実施形態について、図面を参照して説明する。なお、本実施形態では、ボイラの制御装置及び制御方法を適用するボイラとして、固体燃料焚きボイラ、具体的には、微粉炭（粉体の固体燃料である石炭）を燃料とする固体燃料焚きバーナを備えた旋回燃焼ボイラを例示して説明するが、本発明のボイラの制御装置及び制御方法の適用先はこれに限定されない。
【００２０】
図１は、本発明の一実施形態に係るボイラ１０の縦断面図、図２は図１の横（水平）断面図である。図１に示すように、ボイラ１０は、火炉１１内へ空気を多段で投入することにより、バーナ部１２から追加空気投入部（以下、「ＡＡ部」と呼ぶ）１４までの領域を還元雰囲気にして燃焼排ガスの低ＮＯｘ化を図っている。
【００２１】
図１、図２に示すように、ボイラ１０には、１種類の燃料または複数種類の燃料が供給され、供給された燃料が燃焼または混焼される。複数種類の燃料を混焼する場合、複数種類の燃料を組み合わせた総燃料における各燃料の割合を示す値の一つとして混焼率が用いられる。混焼率は、複数種類の燃料が組み合わせられた総燃料の燃料入熱量（以下「総燃料入熱量」という。）に対する各燃料の燃料入熱量の割合として定義される。例えば、微粉炭燃料を含む複数種類の燃料の組み合わせにおける微粉炭燃料の混焼率は、以下の式で表される。
【００２２】
微粉炭混焼率＝微粉炭燃料の燃料入熱量／総燃料入熱量
＝（微粉炭燃料の発熱量×微粉炭燃料の流量）／（総燃料の発熱量×総燃料の流量）
【００２３】
なお、以下の説明では、微粉炭混焼率を「石炭混焼率」という。
ボイラ１０の燃料として使用される微粉炭以外の燃料として、例えば、コークス炉ガス（COG：Cokes Oven Gas）、高炉ガス（BFG：Blast Furnace Gas）、油（軽油）等が挙げられる。
本実施形態では、複数種類の燃料の組み合わせによる混焼として、微粉炭（微粉燃料）と高炉ガス（ＢＦＧ）を混焼する場合を一例として説明するが、燃料の組み合わせはこの例に限定されない。
本実施形態に係るボイラ１０は、複数の粉砕機２７、粉砕機２７によって石炭などの固体燃料が粉砕された微粉炭（微粉燃料）及び空気が投入される微粉炭焚きバーナ２０、高炉ガス（ＢＦＧ）及び空気が投入されるＢＦＧ焚きバーナ２４、及びＡＡ部１４に追加の空気が投入される追加空気投入ノズル１５を備えている。微粉炭焚きバーナ２０には、粉砕機２７から微粉炭を１次空気で混合して搬送する微粉炭混合気輸送管１６、及び微粉炭混合気輸送管１６の周囲に２次空気の一部を供給するように送気ダクト１７が接続されている。また、ＢＦＧ焚きバーナ２４にはＢＦＧ輸送管２６、及びＢＦＧ燃料の周囲に２次空気の一部を供給するように送気ダクト１７が接続されている。また、ＡＡ部１４の追加空気投入ノズル１５には、２次空気の一部を供給するための送気ダクト１７が接続されている。送気ダクト１７には、例えば、送風機（図示略）から供給され、空気予熱機（（図示略）によって所定温度に予熱された２次空気が送気される。
【００２４】
本実施形態に係るボイラ１０は、鉛直上下方向に設けられた各段において、ボイラ１０の水平方向の各コーナ部（図２参照）に微粉炭焚きバーナ２０またはＢＦＧ焚きバーナ２４が配置されたバーナ部１２を備え、各微粉炭焚きバーナ２０から微粉炭燃料及び空気が火炉１１内へ投入されるとともに、ＢＦＧ焚きバーナ２４からＢＦＧ及び空気が火炉１１内へ投入されることにより、各段に１または複数の旋回火炎が形成される旋回燃焼方式（図２参照）を採用している。
【００２５】
図３は、図１に示した微粉炭焚きバーナ２０を拡大して示した図である。なお、ここでは、微粉炭焚きバーナ２０を例示して説明するが、ＢＦＧ焚きバーナ２４についても同様の構成とされる。
【００２６】
図３に示すように、微粉炭焚きバーナ２０は、微粉炭及び１次空気を投入する燃料バーナ２１と、燃料バーナ２１の上下に各々配置された２次空気投入用のポート３０とを備えている。２次空気投入用のポート３０は、ポート毎の空気流量調整を可能にするため、たとえば、図４に示すように、送気ダクト１７から分岐した２次空気の供給ライン毎に、空気流量調整手段として開度調整可能なダンパ４０を備えている。
【００２７】
図３に示すように、微粉炭焚きバーナ２０の燃料バーナ２１は、１次空気により搬送された微粉炭燃料を投入する矩形状の１次ポート２２と、１次ポート２２の周囲を取り囲むように設けられて２次空気の一部を投入する２次ポート２３とを備えている。なお、２次ポート２３についても、図４に示すように、流量調整手段として開度調整可能なダンパ４０が設けられている。なお、１次ポート２２は、円形や楕円でもよい。
【００２８】
また、燃料バーナ２１は角度調整可能に構成されている。具体的には、図３に示すように、燃料バーナ２１は、ボイラ１０で生成する蒸気温度を所定の値に調整するため、バーナ部１２の各段に形成される火炉１１内の旋回火炎の位置を変化させることができるように、燃料バーナ２１の先端部から噴き出すガスの水平方向に対する角度（バーナ角度）αを鉛直上下方向に適宜変化させることができる。
また、ＡＡ部１４の追加空気投入ノズル１５に接続される各送気ダクト１７にも２次空気の流量調整手段として開度調整可能なダンパ（図示略）が設けられている。
【００２９】
ボイラ１０は、更に、ボイラ１０を制御する制御装置５０（図５参照）を備えている。この制御装置５０は、ボイラ全体の制御を司る制御装置であり、例えば、ボイラ１０の定格蒸気発生量に対する蒸気発生割合（以下「負荷」という。）に応じて、上述した粉砕機２７の台数を制御する機能、燃料バーナ２１が点火して燃焼している稼働数を制御する機能、燃料バーナ２１のバーナ角度αを制御する機能、ボイラ１０に供給する微粉炭燃料流量とＢＦＧ燃料流量とを制御する機能、及び開度調整可能なダンパ４０を制御することにより、ボイラ１０に供給する２次空気の総量並びにバーナ部１２とＡＡ部１４との空気配分を制御する機能等、複数の機能を有する。
【００３０】
制御装置５０は、例えば、ＣＰＵ（Central Processing Unit）、ＲＡＭ（Random Access Memory）、ＲＯＭ（Read Only Memory）、及びコンピュータ読み取り可能な記憶媒体等から構成されている。そして、各種機能を実現するための一連の処理は、一例として、プログラムの形式で記憶媒体等に記憶されており、このプログラムをＣＰＵがＲＡＭ等に読み出して、情報の加工・演算処理を実行することにより、各種機能が実現される。なお、プログラムは、ＲＯＭやその他の記憶媒体に予めインストールしておく形態や、コンピュータ読み取り可能な記憶媒体に記憶された状態で提供される形態、有線又は無線による通信手段を介して配信される形態等が適用されてもよい。コンピュータ読み取り可能な記憶媒体とは、磁気ディスク、光磁気ディスク、ＣＤ−ＲＯＭ、ＤＶＤ−ＲＯＭ、半導体メモリ等である。
【００３１】
図５は、制御装置５０が備える機能のうち、空気供給量を制御する機能を主に抽出して示した機能ブロック図である。図５に示すように、制御装置５０は、記憶部５１、基本情報抽出部５２、補正情報抽出部５３、及び決定部５４を主な構成として備えている。以下の説明において、空気供給量は１次空気と２次空気を合せた総空気供給量であるが、本実施形態では、１次空気供給量は微粉炭を搬送する量として、微粉炭供給量に対して一定となるので、空気供給量は特に２次空気供給量を示すものとして説明をする。
【００３２】
記憶部５１には、複数の基本情報及び複数の補正情報が格納されている。記憶部５１において、基本情報はボイラ１０の運転状況毎に複数設けられている。ここで、ボイラ１０の運転状況は、ボイラ１０に供給する複数種類の燃料の組み合わせ、粉砕機の稼働台数、バーナ稼働数（点火され燃焼している燃料バーナ２１の数）の少なくとも一つを含む。好ましくは、ボイラ１０の運転状況は、更に、ボイラ１０の負荷及びボイラ１０に供給される石炭の種類の少なくともいずれかを含むとよい。
例えば、図６に示すように、ボイラの運転状況として、例えば、粉砕機の稼働台数毎（１台〜３台）と石炭種類（Ａ〜Ｃ）毎の運転状況について準備した複数の基本情報（本実施形態ではＦｘ関数で設定）が各々用意されている。すなわち、計９個の基本情報Ｆｘ１＿１〜Ｆｘ１＿９が事前に作成され、記憶部５１に格納されている。
【００３３】
基本情報Ｆｘ１＿１〜Ｆｘ１＿９は、例えば、各燃料の混焼率を基準値（例えば、５０％）として、各運転状況でボイラ１０を運転した場合に、ボイラ１０から排出される排ガス中に含まれるＮＯｘ及び未燃分が環境規制値以内となるような空気供給量（例えば、２次空気供給量）とするための制御指令値が設定されている。
例えば、基本情報は、ＮＯｘや燃料未燃分に影響を及ぼす因子と、２次空気供給量を調整するための制御指令値とを関連付けた情報であり、例えば、図７に示すように、微粉炭燃料とＢＦＧ燃料を混焼率５０％としたときの微粉炭燃料の燃料流量と２次空気供給量を調整するダンパ開度指令値（第１制御指令値）とを関連付けた情報であり、例えば、Ｆｘ関数で表される。また、基本情報には、ＢＦＧ燃料についても燃料流量と２次空気供給量を調整するダンパ開度指令値とを関連付けたＦｘ関数が設定されている。例えば、一つの基本情報には、微粉炭焚きバーナ２０に関するダンパ開度指令値と、ＢＦＧ焚きバーナ２４に関するダンパ開度指令値とが対となって設定されている。なお、本実施形態におけるボイラ１０は複数のダンパ４０を有しているので、各運転状況において、ダンパ毎にダンパ開度指令値が設定されていてもよい。
【００３４】
なお、２次空気供給量を調整するための制御指令値は、ダンパ開度指令値に限定されず、ボイラ１０に供給する１次空気と２次空気供給量を調整可能な機構に関する操作量を適宜用いることが可能である。また、ＮＯｘや燃料未燃分に影響を及ぼす因子への制御指令値は、例えば、ダンパ開度指令値に代えて、または加えて、微粉炭焚きバーナ２０及びＢＦＧ焚きバーナ２４の少なくともいずれか一方のバーナ角度αを操作するためのバーナ角度指令値（第２制御指令値）等を用いても良い。
その他に、ＮＯｘや未燃量分に影響を及ぼす因子は、微粉炭燃料の燃料流量とＢＦＧ燃料の燃料流量に限定されず、例えば、ボイラ負荷を用いても良い。
【００３５】
記憶部５１において、補正情報は上記基本情報と同様にボイラの運転状況毎に複数設けられている。例えば、図６に示したように、粉砕機の稼働台数毎（１台〜３台）、石炭種類（Ａ〜Ｃ）毎に、計９個の補正情報Ｆｘ２＿１〜Ｆｘ２＿９が事前に作成され、記憶部５１に格納されている。
補正情報Ｆｘ２＿１〜Ｆｘ２＿９は、ボイラ１０に供給される複数の燃料の組み合わせにおいて、石炭混焼率と２次空気供給量に関する制御指令値の補正値とが関連づけられた情報である。例えば、上述した基本情報は、微粉炭燃料とＢＦＧ燃料を燃焼する際の石炭混焼率を基準値（例えば、５０％）とした場合における燃料流量と２次空気供給量を調整するダンパ開度指令値との関係を規定しているが、石炭混焼率が基準値から変化した場合、例えば、石炭混焼率が５０％と異なる値をとる場合、ボイラ１０の排ガス中に含まれるＮＯｘや未燃分の量は変化することとなる。補正情報は、このような石炭混焼率の変化を補償し、石炭混焼率が変化してもＮＯｘや未燃分を環境規制値以下に抑制するための空気調整量の補正値を規定した情報である。例えば、補正情報は、図８に示すように、石炭混焼率と２次空気供給量を調整用するダンパ開度補正値とを関連付けた情報である。また、２次空気供給量に代えて、または、加えて、バーナ角度αを制御する場合には、補正情報として、石炭混焼率とバーナ角度補正値が関連付けられた補正情報を用いる。
【００３６】
上述した運転状況毎の基本情報及び補正情報は、例えば、同一の設計情報に基づいて製造されたボイラに対して燃料調整に係わる運転試験を行い、運転試験で取得した多数の実データに基づいて作成された情報であっても良いし、同一の設計情報に基づいて製造された複数のボイラの過去の運転データに基づいて作成された情報であってもよい。また、作成された複数の基本情報は、例えば、製造時において記憶部５１に格納されてもよいし、製品納入後において、所定のサーバからダウンロードすることにより記憶部５１に格納されてもよい。
【００３７】
基本情報抽出部５２は、記憶部５１に格納されている複数の基本情報の中から現在のボイラの運転状況に対応する基本情報を抽出する。例えば、現在、粉砕機の稼働台数が２台であり、石炭種類がＡである場合には、Ｆｘ１＿４を抽出する（図６参照）。
現在のボイラの運転状況が、記憶部５１に格納されている複数の基本情報が基準としている混焼率と異なる場合には、補正情報抽出部５３は、記憶部５１に格納されている複数の補正情報の中から現在のボイラの運転状況に応じた補正情報を抽出する。例えば、現在のボイラの運転状況の石炭混焼率が基準値（例えば、５０％）と異なる場合に、補正情報抽出部５３は、現在の運転状況に応じた補正情報を抽出する。例えば、現在、粉砕機の稼働台数が２台であり、石炭種類がＡである場合には、Ｆｘ２＿４を抽出する。
【００３８】
決定部５４は、基本情報抽出部５２によって抽出された基本情報を用いて、空気供給量（特に２次空気供給量）の制御指令値を取得するとともに、補正情報抽出部５３によって抽出された補正情報を用いて、現在の複数種類の各燃料の混焼率に対応する補正値を取得する。そして、取得した補正値を用いて、基本情報から得た制御指令値を補正する。
例えば、決定部５４は、基本情報抽出部５２によって抽出された基本情報を用いて、現在の各燃料流量に対応するダンパ開度指令値を取得するとともに、補正情報抽出部５３によって抽出された補正情報を用いて、例えば現在の石炭混焼率に対応するダンパ開度補正値を取得する。そして、基本情報から得たダンパ開度指令値を補正情報から得た各ダンパ開度補正値を用いて補正し、最終的なダンパ開度指令値を決定する。このようにして、ダンパ開度指令値が決定されると、決定されたダンパ開度指令値に基づいてボイラ１０の各ダンパ４０の開度が制御される。また、２次空気供給量に代えて、または、加えて、バーナ角度αを制御する場合には、同様に、基本情報から得たバーナ角度指令値を補正情報から得たバーナ角度補正値を用いて補正し、最終的なバーナ角度指令値を決定する。
【００３９】
次に、上記の制御装置５０によって実行される処理の手順について図９を参照して説明する。図９は、制御装置５０によって実行される処理手順を示したフローチャートである。なお、図９に示したフローチャートでは、ボイラに供給する空気供給量、具体的には、２次空気供給量を制御する場合を例示して示すが、バーナ角度を制御する場合も同様の流れで最終的なバーナ角度指令値を決定すればよい。
【００４０】
まず、制御装置５０は、ボイラ１０の現在の運転状況に関する情報を取得する（ＳＡ１）。例えば、一例として、現在の粉砕機の稼働台数、石炭種類、バーナ稼働数、ボイラの負荷、および基準値として微粉炭燃料とＢＦＧ燃料を燃焼させる際の石炭混焼率などを取得する。
続いて、現在の運転状況が前回の運転状況と変化しているか否かを判定する（ＳＡ２）。この結果、運転状況が前回と変化していた場合、例えば、粉砕機の稼働台数、石炭種類、バーナ稼働数、ボイラの負荷の少なくとも一つが変化した場合には（ＳＡ２：ＹＥＳ）、ステップＳＡ１で取得した現在の運転状況に対応する基本情報を記憶部５１から抽出するとともに（ＳＡ３）、微粉炭燃料とＢＦＧ燃料を燃焼させる際の石炭混焼率などの基準値が変化した場合には、補正情報を記憶部５１から抽出する（ＳＡ４）。
続いて、ステップＳＡ３で取得した基本情報から現在の燃料流量に対応するダンパ開度指令値を取得し（ＳＡ５）、ステップＳＡ４で取得した補正情報から現在の石炭混焼率に対応するダンパ開度補正値を取得する（ＳＡ６）。
そして、ステップＳＡ５で取得したダンパ開度指令値をステップＳＡ６で取得したダンパ開度補正値で補正し、最終的なダンパ開度指令値を演算する（ＳＡ７）。このようにして、最終的なダンパ開度指令値が演算されると、このダンパ開度指令値に基づいて各ダンパ４０の開度が制御され（ＳＡ８）、ステップＳＡ１に戻る。
【００４１】
一方、制御装置５０は、ステップＳＡ２において、ボイラ１０の運転状況が変化していないと判定した場合には、現状の各ダンパ開度を変更することなく（ＳＡ９）、ステップＳＡ１に戻り、上述の処理を繰り返す。
【００４２】
以上説明したように、本実施形態に係るボイラの制御装置及びボイラの制御方法によれば、ボイラに供給する複数種類の燃料の組み合わせ、粉砕機の稼働台数、及びバーナ稼働数の少なくとも一つを含むボイラの運転状況毎に準備した複数の基本情報（Ｆｘ関数で設定）を用意しておき、これらの基本情報の中から現在のボイラの運転状況に対応する基本情報を取得し、取得した基本情報に基づいて空気供給量（特に２次空気供給量）に関する制御指令値（例えば、ダンパ開度指令値）及びガスの噴き出し角度に関する制御指令値（例えば、バーナ角度指令値）の少なくともいずれか一方を決定する。これにより、ボイラの運転状況に応じてボイラに供給する空気供給量やバーナ角度αなどを細やか、かつ、適切に制御することが可能となる。この結果、ボイラから排出される排ガス中に含まれるＮＯｘ及び燃料未燃分をより確実に環境規制値以内とすることが可能となる。
【００４３】
更に、本実施形態によれば、基準情報を作成する際に基準とした各燃料の混焼率などと制御指令値の補正値とが関連付けられた補正情報をボイラの運転状況毎に用意しておき、現在のボイラの運転状況に応じた補正情報を用いて補正値を取得し、取得した補正値に基づいて基本情報から決定した制御指令値（例えばダンパ開度指令値やバーナ角度指令値）を補正する。これにより、ボイラの運転状況だけでなく、複数種類の各燃料の混焼率においても適切な空気供給量およびバーナ角度αの少なくとも一方を得ることができる。これにより、ＮＯｘ及び燃料未燃分を更に確実に環境規定値以下に収めることが可能となる。
【００４４】
以上、本発明について実施形態を用いて説明したが、本発明の技術的範囲は上記実施形態に記載の範囲には限定されない。発明の要旨を逸脱しない範囲で上記実施形態に多様な変更又は改良を加えることができ、該変更又は改良を加えた形態も本発明の技術的範囲に含まれる。また、上記実施形態を適宜組み合わせてもよい。
また、上記実施形態で説明した制御装置５０によって実行される処理の流れも一例であり、本発明の主旨を逸脱しない範囲内において不要なステップを削除したり、新たなステップを追加したり、処理順序を入れ替えたりしてもよい。
【００４５】
例えば、上記実施形態においては、基本情報Ｆｘ１＿１〜Ｆｘ１＿９及び補正情報Ｆｘ２＿１〜Ｆｘ２＿９を予め用意しておいたが、補正情報Ｆｘ２＿１〜Ｆｘ２＿９については、ボイラ１０の試運転データ及び実運転データを用いて適宜更新することとしてもよい（更新手段）。
例えば、記憶部５１に格納されている基本情報及び補正情報に基づいて空気供給量（特に２次空気供給量）を制御している場合において、ＮＯｘや燃料未燃分が環境規制値を超えてしまった場合には、実際のＮＯｘ排出量や燃料未燃分に応じて空気供給量および／またはバーナ角度αを調整する作業（制御）が行われる。そして、このような試運転データ及び実運転データに基づいて補正情報の特性を更新することで、補正情報を実機の特性に応じてカスタマイズすることが可能となる。これにより、空気供給量および／またはバーナ角度αの制御精度が向上し、ＮＯｘや燃料未燃分をより確実に環境規制値以内に抑えることが可能となる。
【００４６】
また、上記実施形態では、記憶部５１に複数の基本情報及び補正情報を格納している場合を例示して説明したが、必ずしも記憶部５１を備えている必要はない。例えば、所定のサーバ上（クラウド上）に複数の基本情報及び補正情報を格納しておき、基本情報抽出部５２及び補正情報抽出部５３が必要に応じてサーバにアクセスし、現在のボイラの運転状況に応じた基本情報及び補正情報を取得する態様としても良い。
【符号の説明】
【００４７】
１０        ：ボイラ
１１        ：火炉
２１        ：燃料バーナ
２７        ：粉砕機
４０        ：ダンパ
５０        ：制御装置
５１        ：記憶部
５２        ：基本情報抽出部
５３        ：補正情報抽出部
５４        ：決定部
【図１】
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【図２】
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【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】
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【図８】
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【図９】
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