(57)【要約】【課題】ヘッダ圧力の変動に伴う必要蒸気量の指示量（要求量）が頻繁に変動した場合に、台数制御における圧力安定性を維持する。【解決手段】複数の段階値制御ボイラ２０を含むボイラ群２の台数制御を行う制御部４は、燃焼制御部４２により高位置燃焼仮想ボイラに燃焼指示が行われた場合に、該燃焼指示が行われた高位置燃焼仮想ボイラの優先順位を高位燃焼ボイラ群の中で最も高くなるように変更する第１優先順位変更部４３と、燃焼制御部４２により高位置燃焼仮想ボイラに燃焼停止指示が行われた場合に、該燃焼停止指示が行われた高位置燃焼仮想ボイラの優先順位をベース燃焼ボイラ群の高位置燃焼仮想ボイラの中で最も低くなるように変更する第２優先順位変更部４４と、を含む。【選択図】図１
2018066486.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ベース燃焼位置、及び前記ベース燃焼位置よりも高い燃焼位置である高位燃焼位置を含む複数の段階的な燃焼位置で燃焼可能なボイラを複数備えるボイラ群と、
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、
前記制御部は、
要求負荷の増加に応じて、前記ベース燃焼位置で燃焼するベース燃焼ボイラからなるベース燃焼ボイラ群に含まれるいずれかのベース燃焼ボイラの燃焼位置をベース燃焼位置から高位燃焼位置に変更する場合、前記ベース燃焼ボイラ群の中で最も先にベース燃焼状態となったベース燃焼ボイラの燃焼位置を高位燃焼位置に変更し、
要求負荷の減少に応じて、前記高位燃焼位置で燃焼する高位燃焼ボイラからなる高位燃焼ボイラ群に含まれるいずれかの高位燃焼ボイラの燃焼位置を高位燃焼位置からベース燃焼位置に変更する場合、前記高位燃焼ボイラ群の中で最も先に高位燃焼状態となった高位燃焼ボイラの燃焼位置をベース燃焼位置に変更させる、ボイラシステム。
【請求項２】
前記制御部は、
前記高位燃焼位置における蒸気量と前記ベース燃焼位置における蒸気量との差分蒸気量をボイラに仮想した高位置燃焼仮想ボイラの燃焼優先順位について、前記ベース燃焼位置で燃焼するベース燃焼ボイラからなるベース燃焼ボイラ群の前記高位置燃焼仮想ボイラの燃焼優先順位と、前記高位燃焼位置で燃焼する高位燃焼ボイラからなる高位燃焼ボイラ群の前記高位置燃焼仮想ボイラの燃焼優先順位と、を前記ベース燃焼ボイラ群の中で最も優先順位の低い高位置燃焼仮想ボイラの燃焼優先順位が前記高位燃焼ボイラ群の中で最も優先順位の高い高位置燃焼仮想ボイラの燃焼優先順位よりも高くなるように設定する、優先順位設定部と、
要求負荷の変動に応じて、前記優先順位設定部により設定された燃焼優先順位に基づいて前記高位置燃焼仮想ボイラに燃焼指示又は燃焼停止指示を行う燃焼制御部と、
前記燃焼制御部により前記高位置燃焼仮想ボイラに燃焼指示が行われた場合に、該燃焼指示が行われた前記高位置燃焼仮想ボイラの優先順位を前記高位燃焼ボイラ群の中で最も高くなるように変更する第１優先順位変更部と
前記燃焼制御部により前記高位置燃焼仮想ボイラに燃焼停止指示が行われた場合に、該燃焼停止指示が行われた前記高位置燃焼仮想ボイラの優先順位を前記ベース燃焼ボイラ群の前記高位置燃焼仮想ボイラの中で最も低くなるように変更する第２優先順位変更部と、を含む、請求項１に記載のボイラシステム。
【請求項３】
前記第１優先順位変更部は、
前記高位燃焼ボイラ群に含まれる前記高位置燃焼仮想ボイラを、先に高位置燃焼状態になった順番で管理する第１待ち行列を備え、
前記燃焼制御部は、
前記第１待ち行列に管理される高位燃焼ボイラ群の中で最も先に高位置燃焼状態になった前記高位置燃焼仮想ボイラを選択して燃焼停止指示を行う、請求項２に記載のボイラシステム。
【請求項４】
前記第２優先順位変更部は、
前記ベース燃焼ボイラ群に含まれる前記高位置燃焼仮想ボイラを、先に高位置燃焼停止状態になった順番で管理する第２待ち行列を備え、
前記燃焼制御部は、
前記第２待ち行列に管理される前記ベース燃焼ボイラ群の中で最も先に高位置燃焼停止状態になった高位置燃焼仮想ボイラを選択して燃焼指示を行う、請求項２又は請求項３に記載のボイラシステム。
【請求項５】
前記ボイラは、燃焼停止位置、低燃焼位置、及び高燃焼位置の３位置において燃焼可能に構成され、
前記ベース燃焼位置は前記低燃焼位置に対応し、
前記高位燃焼位置は前記高燃焼位置に対応する、請求項１〜請求項４のいずれかに記載のボイラシステム。
【請求項６】
前記ボイラは、燃焼停止位置、低燃焼位置、中燃焼位置、及び高燃焼位置の４位置において燃焼可能に構成され、
前記ベース燃焼位置は前記中燃焼位置に対応し、
前記高位燃焼位置は前記高燃焼位置に対応する、請求項１〜請求項４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、複数の段階的な燃焼位置で燃焼可能な段階値制御ボイラを複数有するボイラ群を備えるボイラシステムに関する。
【背景技術】
【０００２】
最近、３位置制御ボイラのターンダウン比を大きくする、いわゆる高ターンダウン化の流れが進んでいる。ここで、ターンダウン比とは、最大燃焼量／最少燃焼量を意味するが、従来は、低燃焼位置の燃焼率を５０％としていたが、最近は低燃焼位置の燃焼率を、例えば２５％にするケースが増えている。
３位置制御のボイラにおいては、ターンダウン比が大きくなるほど、低燃焼と高燃焼間の移行時間が長くなることから、低燃焼から高燃焼、又は高燃焼から低燃焼への移行中に、元の燃焼位置に戻る要求が生じた場合に、短時間で元の燃焼位置に戻ることができるように、移行キャンセル機能が搭載することが知られている（特許文献１）。ただし、燃焼位置の移行期間中は、移行キャンセルは１回だけ行えるように構成されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１０−２６６１５７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
このため、仮に要求負荷となる必要蒸気量が頻繁に変動すると、台数制御装置では、同一ボイラに対して低燃焼指示と高燃焼指示とが切り替わる状態となる。高位燃焼位置における蒸気量と低位燃焼位置における蒸気量との差分蒸気量をボイラに仮想した高位燃焼仮想ボイラとすると、台数制御装置は、高位燃焼仮想ボイラ毎に割り当てた燃焼優先順位に従って燃焼量の増減を判断するため、同一ボイラの高位燃焼仮想ボイラに対する燃焼指示と燃焼停止指示を行うことによる。
ここで、仮に、同一ボイラへの低燃焼指示と高燃焼指示が頻繁に入れ替わる状況が発生すると、燃焼位置の移行期間中は移行キャンセルが１回しか行えないため、例えば低燃焼要求に対して一時的に高燃焼を継続したり、高燃焼要求に対して一時的に低燃焼を継続するといった、必要蒸気量の指示量と出力蒸気量とが合致しない状態が発生する。
【０００５】
より具体的には、移行キャンセルができなくなった場合に、低燃焼指示にしたがって燃焼率を高燃焼位置（１００％）から途中の燃焼率５０％まで下げた状態で高燃焼指示があったとき、移行キャンセルができないために、ボイラは一旦燃焼率を低燃焼位置（２５％）に戻してから、燃焼率を再度高燃焼位置（１００％）に上げるように動作することになり、高燃焼要求に対して一時的に低燃焼状態を継続する状態が発生する。
逆に、移行キャンセルができなくなった場合に、高燃焼指示にしたがって燃焼率を低燃焼位置（２５％）から途中の燃焼率５０％まで上げた状態で低燃焼指示があったとき、移行キャンセルができないために、ボイラは一旦燃焼率を高燃焼位置（１００％）に上げてから、燃焼率を再度低燃焼位置（２５％）に下げるように動作することになり、低燃焼要求に対して一時的に高燃焼状態を継続する状態が発生する。
そうすると、台数制御においては応答遅れとなるため、蒸気ヘッダ内の蒸気圧力であるヘッダ圧力が不安定となり、過剰出力によるオーバーシュート、又は過少出力によるアンダーシュートが発生し、最終的にハンチング現象を生じる可能性がある。
【０００６】
本発明は、ヘッダ圧力の変動に伴う必要蒸気量の指示量（要求量）が頻繁に変動した場合に、仮に移行キャンセルができなくなったときにおいても、必要蒸気量の指示量と出力蒸気量とが合致しない状態が発生する時間を低減させることで、台数制御における圧力安定性を維持することが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、ベース燃焼位置、及び前記ベース燃焼位置よりも高い燃焼位置である高位燃焼位置を含む複数の段階的な燃焼位置で燃焼可能なボイラを複数備えるボイラ群と、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、前記制御部は、要求負荷の増加に応じて、前記ベース燃焼位置で燃焼するベース燃焼ボイラからなるベース燃焼ボイラ群に含まれるいずれかのベース燃焼ボイラの燃焼位置をベース燃焼位置から高位燃焼位置に変更する場合、前記ベース燃焼ボイラ群の中で最も先にベース燃焼状態となったベース燃焼ボイラの燃焼位置を高位燃焼位置に変更し、要求負荷の減少に応じて、前記高位燃焼位置で燃焼する高位燃焼ボイラからなる高位燃焼ボイラ群に含まれるいずれかの高位燃焼ボイラの燃焼位置を高位燃焼位置からベース燃焼位置に変更する場合、前記高位燃焼ボイラ群の中で最も先に高位燃焼状態となった高位燃焼ボイラの燃焼位置をベース燃焼位置に変更させる、ボイラシステムに関する。
【０００８】
また、前記制御部は、前記高位燃焼位置における蒸気量と前記ベース燃焼位置における蒸気量との差分蒸気量をボイラに仮想した高位置燃焼仮想ボイラの燃焼優先順位について、前記ベース燃焼位置で燃焼するベース燃焼ボイラからなるベース燃焼ボイラ群の前記高位置燃焼仮想ボイラの燃焼優先順位と、前記高位燃焼位置で燃焼する高位燃焼ボイラからなる高位燃焼ボイラ群の前記高位置燃焼仮想ボイラの燃焼優先順位と、を前記ベース燃焼ボイラ群の中で最も優先順位の低い高位置燃焼仮想ボイラの燃焼優先順位が前記高位燃焼ボイラ群の中で最も優先順位の高い高位置燃焼仮想ボイラの燃焼優先順位よりも高くなるように設定する、優先順位設定部と、要求負荷の変動に応じて、前記優先順位設定部により設定された燃焼優先順位に基づいて前記高位置燃焼仮想ボイラに燃焼指示又は燃焼停止指示を行う燃焼制御部と、前記燃焼制御部により前記高位置燃焼仮想ボイラに燃焼指示が行われた場合に、該燃焼指示が行われた前記高位置燃焼仮想ボイラの優先順位を前記高位燃焼ボイラ群の中で最も高くなるように変更する第１優先順位変更部と、前記燃焼制御部により前記高位置燃焼仮想ボイラに燃焼停止指示が行われた場合に、該燃焼停止指示が行われた前記高位置燃焼仮想ボイラの優先順位を前記ベース燃焼ボイラ群の前記高位置燃焼仮想ボイラの中で最も低くなるように変更する第２優先順位変更部と、を含むことが望ましい。
【０００９】
また、前記第１優先順位変更部は、前記高位燃焼ボイラ群に含まれる前記高位置燃焼仮想ボイラを、先に高位置燃焼状態になった順番で管理する第１待ち行列を備え、前記燃焼制御部は、前記第１待ち行列に管理される高位燃焼ボイラ群の中で最も先に高位置燃焼状態になった前記高位置燃焼仮想ボイラを選択して燃焼停止指示を行うことが望ましい。
【００１０】
また、前記第２優先順位変更部は、前記ベース燃焼ボイラ群に含まれる前記高位置燃焼仮想ボイラを、先に高位置燃焼停止状態になった順番で管理する第２待ち行列を備え、前記燃焼制御部は、前記第２待ち行列に管理される前記ベース燃焼ボイラ群の中で最も先に高位置燃焼停止状態になった高位置燃焼仮想ボイラを選択して燃焼指示を行うことが望ましい。
【００１１】
また、前記ボイラは、燃焼停止位置、低燃焼位置、及び高燃焼位置の３位置において燃焼可能に構成され、前記ベース燃焼位置は前記低燃焼位置に対応し、前記高位燃焼位置は前記高燃焼位置に対応することができる。
【００１２】
また、前記ボイラは、燃焼停止位置、低燃焼位置、中燃焼位置、及び高燃焼位置の４位置において燃焼可能に構成され、前記ベース燃焼位置は前記中燃焼位置に対応し、
前記高位燃焼位置は前記高燃焼位置に対応することができる。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、ヘッダ圧力の変動に伴う必要蒸気量の指示量（要求量）が頻繁に変動した場合に、仮に移行キャンセルができなくなったときにおいても、必要蒸気量の指示量と出力蒸気量とが合致しない状態が発生する時間を低減させることで、台数制御における圧力安定性を維持することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明の本実施形態のボイラシステムの概略を示す図である。
【図２】第１実施形態における台数制御装置の制御部の機能構成を示すブロック図である。
【図３】第１実施形態における第１待ち行列及び第２待ち行列の概要図を示す。
【図４Ａ】ボイラ群が３位置制御ボイラからなる場合のボイラ群の概略を示す図である。
【図４Ｂ】ボイラ群が３位置制御ボイラからなる場合、優先順位設定部により設定される仮想ボイラの燃焼優先順位の一例を示す図である。
【図５】第１実施形態のボイラ群が３位置制御ボイラからなる場合の負荷変動が頻繁に発生した場合に対するボイラの燃焼制御状況を示す図である。
【図６】第１実施形態のボイラ群が３位置制御ボイラからなる場合の負荷変動が頻繁に発生した場合に対するボイラの燃焼制御状況を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
［第１実施形態］
以下、本発明のボイラシステムの好ましい実施形態について、図面を参照しながら説明する。まず、当該実施形態に係るボイラシステム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、図１に示すように、複数（例えば５台）の段階値制御ボイラ２０を含むボイラ群２と、これら複数の段階値制御ボイラ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、蒸気ヘッダ６の内部の圧力値（以下「ヘッダ圧力値」ともいう）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。
ボイラ群２は、負荷機器としての蒸気使用設備１８に供給する蒸気を発生する。
【００１６】
複数の段階値制御ボイラ２０のそれぞれは、燃焼が行われるボイラ本体２１と、段階値制御ボイラ２０の燃焼位置を制御するローカル制御部２２と、を備える。ボイラ本体２１は、水管やバーナを備え、図示せぬ水源（給水タンク）から供給された缶水を水管内で加熱し、蒸気を生成する。
【００１７】
ローカル制御部２２は、段階値制御ボイラ２０の燃焼位置を変更させる。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、段階値制御ボイラ２０の燃焼位置を制御する。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、段階値制御ボイラ２０の実際の燃焼位置等が挙げられる。
【００１８】
蒸気ヘッダ６は、蒸気管１１を介してボイラ群２を構成する複数の段階値制御ボイラ２０に接続されている。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。
【００１９】
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。蒸気ヘッダ６は、燃焼させる１又は複数の段階値制御ボイラ２０の相互の圧力差及び圧力変動を調整し、蒸気圧力値が一定に調整された蒸気を蒸気使用設備１８に供給する。
【００２０】
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の蒸気圧力値であるヘッダ圧力値を測定し、その蒸気圧力値に対応する蒸気圧信号を、信号線１３を介して台数制御装置３に送信する。
【００２１】
台数制御装置３は、信号線１６を介して、複数の段階値制御ボイラ２０と電気的に接続されている。台数制御装置３は、蒸気圧センサ７により測定されるヘッダ圧力値に基づいて要求負荷に応じたボイラ群２の必要蒸気量を算出し、該算出された必要蒸気量に基づいて、段階値制御ボイラ２０の燃焼状態（燃焼位置）を制御する。
【００２２】
次に、ボイラシステム１を構成する複数の段階値制御ボイラ２０について説明する。
［仮想ボイラ］
一般に、段階値制御ボイラ２０の燃焼又はその停止は、仮想ボイラ単位で扱うことができる。仮想ボイラとは、ボイラにおける燃焼位置（燃焼量）の違い（例えば、低燃焼位置、中燃焼位置、高燃焼位置等）をそれぞれ独立したボイラとみなし、それぞれの燃焼位置における燃焼量とその１段階下位の燃焼位置における燃焼量との差分をボイラに仮想したものである。
【００２３】
例えば、段階値制御ボイラ２０の燃焼位置が、燃焼停止位置（第１燃焼位置）、低燃焼位置Ｌ（第２燃焼位置）、高燃焼位置Ｈ（第３燃焼位置）となる３位置制御ボイラの場合、３位置制御ボイラは、低燃焼位置Ｌ（第２燃焼位置）における蒸気量をボイラに仮想した低燃仮想ボイラ、高燃焼位置Ｈにおける蒸気量と低燃焼位置Ｌにおける蒸気量との差分蒸気量をボイラに仮想した高燃仮想ボイラの２台の仮想ボイラからなるとすることができる。
すなわち、３位置制御ボイラを低燃焼位置Ｌで燃焼させる場合、低燃仮想ボイラに対して燃焼指示を行い、他方高燃仮想ボイラに対しては燃焼停止指示を行っていると制御上扱うことができる。また、３位置制御ボイラを高燃焼位置Ｈで燃焼させる場合、低燃仮想ボイラ及び高燃仮想ボイラに対して燃焼指示を行っていると制御上扱うことができる。
【００２４】
また、段階値制御ボイラ２０の燃焼位置が、燃焼停止位置（第１燃焼位置）、低燃焼位置Ｌ（第２燃焼位置）、中燃焼位置Ｍ（第３燃焼位置）、高燃焼位置Ｈ（第４燃焼位置）である４位置制御ボイラの場合、４位置制御ボイラは、低燃焼位置Ｌ（第２燃焼位置）における蒸気量をボイラに仮想した低燃仮想ボイラ、中燃焼位置Ｍにおける蒸気量と低燃焼位置Ｌにおける蒸気量との差分蒸気量をボイラに仮想した中燃仮想ボイラ、高燃焼位置Ｈにおける蒸気量と中燃焼位置Ｍにおける蒸気量との差分蒸気量をボイラに仮想した高燃仮想ボイラの３台の仮想ボイラからなるとすることができる。
すなわち、４位置制御ボイラを低燃焼位置Ｌで燃焼させる場合、低燃仮想ボイラに対して燃焼指示を行い、他方中燃仮想ボイラ及び高燃仮想ボイラに対しては燃焼停止指示を行っていると制御上扱うことができる。また、４位置制御ボイラを中燃焼位置Ｍで燃焼させる場合、低燃仮想ボイラ及び中燃仮想ボイラに対して燃焼指示を行い、他方高燃仮想ボイラに対しては燃焼停止指示を行っていると制御上扱うことができる。また、４位置制御ボイラを高燃焼位置Ｈで燃焼させる場合、低燃仮想ボイラ、中燃仮想ボイラ、及び高燃仮想ボイラに対して燃焼指示を行っていると制御上扱うことができる。
【００２５】
段階値制御ボイラ２０の燃焼位置がＮ位置（Ｎ≧５）の場合（複数の中燃焼位置を有するＮ位置制御ボイラの場合）も同様に、Ｎ位置制御ボイラの燃焼又はその停止は仮想ボイラ単位で扱うことができる。
【００２６】
以上のように、段階値制御ボイラ２０からなるボイラ群に対して、燃焼指示や燃焼停止指示を行うボイラ及びその燃焼位置を選択する場合、仮想ボイラ単位で設定することができる。
【００２７】
［燃焼優先順位］
ボイラ群２の各ボイラ２０には、それぞれ各ボイラ２０の燃焼位置の燃焼順序となる優先順位を設定することができる。段階値制御ボイラ２０に対する優先順位は、段階値制御ボイラ２０の燃焼位置毎、すなわち仮想ボイラ毎に設定することができる。以下、ボイラ２０の燃焼位置毎、すなわち仮想ボイラ毎に設定される優先順位を「燃焼優先順位」ともいう。
燃焼優先順位は、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に設定することができる。図４Ｂに仮想ボイラに割り当てられる燃焼優先順位の一例を示す。ここでは、１号機の低燃仮想ボイラから４号機の低燃仮想ボイラの燃焼優先順位をそれぞれ１〜４とし、１号機の高燃仮想ボイラから４号機の高燃仮想ボイラの燃焼優先順位をそれぞれ５〜８に設定している。なお５号機は、予備ボイラとし、低燃仮想ボイラの燃焼優先順位を９、高燃仮想ボイラの燃焼優先順位を１０としている。
【００２８】
台数制御装置３（制御部４）は、燃焼優先順位が高い仮想ボイラから順に燃焼させる。
なお、燃焼を停止する場合は、燃焼優先順位とは関係なく、高い燃焼位置で燃焼しているボイラを優先して、当該高い燃焼位置での燃焼を停止させる。例えば、高燃焼位置で燃焼するボイラと低燃焼位置で燃焼しているボイラがある場合、高燃焼位置で燃焼するボイラを低燃焼位置で燃焼するように制御する。仮想ボイラでいうと、高燃仮想ボイラを停止させる。
また、高燃焼位置Ｈで燃焼しているボイラが複数ある場合、燃焼優先順位の低い高燃仮想ボイラから順に燃焼を停止する。
以下、第１実施形態では、特に断らない限り、段階値制御ボイラ２０は３位置制御ボイラを指すものとする。
【００２９】
次に、台数制御装置３の構成について説明する。台数制御装置３は、図１に示すように、制御手段としての制御部４と、記憶部５と、を備える。
【００３０】
制御部４は、信号線１６を介して各ボイラ２０に各種の指示を送信したり、各ボイラ２０から各種のデータを受信したりして、段階値制御ボイラ２０の制御を実行する。より具体的には、制御部４は、ヘッダ圧力値に基づいて算出された必要蒸気量、各ボイラ２０の燃焼優先順位に基づいて、各ボイラ２０の燃焼位置を制御する。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、その指示に従って該当するボイラ２０の燃焼量を制御する。制御部４の詳細な構成については後述する。
【００３１】
記憶部５は、台数制御装置３（制御部４）の制御により各段階値制御ボイラ２０に対して行われた指示の内容や、各段階値制御ボイラ２０から受信した燃焼位置等の情報、燃焼優先順位の設定情報、燃焼優先順位の変更に関する設定の情報を記憶する。
記憶部５は、後述する優先順位設定部４１、第１優先順位変更部４３、及び第２優先順位変更部４４により設定又は変更された、ボイラ群２の複数の仮想ボイラの燃焼優先順位の情報を記憶する。
また、記憶部５は、後述する第１待ち行列及び第２待ち行列を記憶してもよい。
【００３２】
制御部４の構成について、詳細に説明する。
以下、簡単のため、低燃焼位置で燃焼するボイラを低燃焼ボイラ、高燃焼位置で燃焼するボイラを高燃焼ボイラという。また、低燃焼ボイラの集合を低燃焼ボイラ群、高燃焼ボイラの集合を高燃焼ボイラ群という。
また、燃焼停止位置にあることを燃焼停止、低燃焼位置で燃焼することを低燃焼、高燃焼位置で燃焼することを高燃焼ともいう。
また、より汎用的に、低燃焼位置をベース燃焼位置、高燃焼位置を高位燃焼位置ということができる。その場合、ベース燃焼位置で燃焼するボイラをベース燃焼ボイラ、高位燃焼位置で燃焼するボイラを高位燃焼ボイラといい、ベース燃焼ボイラの集合をベース燃焼ボイラ群、高位燃焼ボイラの集合を高位燃焼ボイラ群ということができる。また、高位燃焼位置における蒸気量とベース燃焼位置における蒸気量との差分蒸気量をボイラに仮想して高位燃焼仮想ボイラということができる。
【００３３】
制御部４の説明において、ボイラ群２は、ボイラシステム起動後の定常状態において、所定の低燃焼ボイラ群が燃焼するものとする。そして、その後の負荷変動に対して、所定の低燃焼ボイラ群に属するボイラの高燃仮想ボイラを燃焼又は燃焼停止させることにより、負荷変動への追従処理を行うものとする。
制御部４は、低燃焼ボイラが複数存在する場合において、ボイラ群２のボイラ２０の燃焼状態の変化に応じて、高燃仮想ボイラの燃焼優先順位をＦＩＦＯ（Ｆｉｒｓｔ  Ｉｎ  Ｆｉｒｓｔ  Ｏｕｔ）で順次入れ替える。
【００３４】
具体的には、制御部４は、あるボイラが低燃焼から高燃焼に変化した場合、当該ボイラの高燃仮想ボイラの燃焼優先順位を高燃焼ボイラ群の中で最も高い順位にする。また、制御部４は、あるボイラが高燃焼から低燃焼に変化した場合、当該ボイラの高燃仮想ボイラの燃焼優先順位を低燃焼ボイラ群の中で最も低い順位にする。なお、制御部４は、あるボイラが燃焼停止から低燃焼に変化した場合、当該ボイラの高燃仮想ボイラの燃焼優先順位を低燃焼ボイラ群の中で最も低い順位にする。
そうすることで、制御部４は、高燃仮想ボイラを燃焼させる場合、低燃焼ボイラ群の中で一番先に低燃焼となったボイラの高燃仮想ボイラを最優先で燃焼させる。逆に、制御部４は、高燃仮想ボイラを燃焼停止させる場合、高燃焼ボイラ群の中で一番先に高燃焼となったボイラの高燃仮想ボイラを最優先で燃焼させる。
すなわち、低燃焼−＞高燃焼−＞低燃焼−＞高燃焼というように、低燃焼指示と高燃焼指示が頻繁に入れ替わる状況において、制御部４は、低燃焼から高燃焼となるボイラ、高燃焼から低燃焼となるボイラを順次サイクリックに切り替えることができる。
そうすることで、低燃焼指示と高燃焼指示が頻繁に入れ替わる状況においても、必要蒸気量の指示量と出力蒸気量とが合致しない状態を低減させることで、台数制御における圧力安定性を維持することができる。
【００３５】
このような制御を実現するため、図２に示すように、制御部４は、優先順位設定部４１と、燃焼制御部４２と、第１優先順位変更部４３と、第２優先順位変更部４４と、を含んで構成される。
【００３６】
＜優先順位設定部４１＞
優先順位設定部４１は、ボイラ群２を低燃焼ボイラ群と高燃焼ボイラ群に大別する。低燃焼ボイラ群に属するボイラ２０の高燃仮想ボイラの燃焼優先順位を割り当て、次に、以下の条件を満たすように高燃焼ボイラ群に属するボイラ２０の高燃仮想ボイラの燃焼優先順位を割り当てる。
条件：
低燃焼ボイラ群の中で最も優先順位の低い高燃仮想ボイラの燃焼優先順位が、高燃焼ボイラ群の中で最も優先順位の高い高燃仮想ボイラの燃焼優先順位よりも高いこと。
【００３７】
なお、優先順位設定部４１により設定される、低燃焼ボイラ群に属するボイラ２０の高燃仮想ボイラの燃焼優先順位と、高燃焼ボイラ群の中で最も優先順位の高い高燃仮想ボイラの燃焼優先順位は、それぞれ、記憶部５に記憶される。
【００３８】
また、記憶部５に第１待ち行列及び第２待ち行列を設けるように構成してもよい。
第１待ち行列には、高燃焼ボイラ群に含まれる高燃仮想ボイラを、最も先に高燃焼状態になった順番で記憶管理するように構成し、第２待ち行列には低燃焼ボイラ群に含まれる高燃仮想ボイラを、最も先に低燃焼状態になった順番で記憶管理するように構成することができる。
図３に第１待ち行列及び第２待ち行列の概要図を示す。図３に示すように、第１待ち行列は高燃焼ボイラ群における高燃仮想ボイラの燃焼優先順位を、第２待ち行列は低燃焼ボイラ群における高燃仮想ボイラの燃焼優先順位を管理する。
燃焼停止指示を契機として第１待ち行列から退去すなわち削除される高燃仮想ボイラは、直ちに第２待ち行列の最後尾に到着されるすなわち組み込むように管理される。逆に、燃焼指示を契機として第２待ち行列から退去すなわち削除される高燃仮想ボイラは、直ちに第１待ち行列の最後尾に到着されるすなわち組み込むように管理される。
【００３９】
＜燃焼制御部４２＞
燃焼制御部４２は、要求負荷の変動に応じて、優先順位設定部４１により設定された燃焼優先順位に基づいて高燃仮想ボイラに燃焼指示又は燃焼停止指示を行う。
第１待ち行列及び第２待ち行列により高燃仮想ボイラの燃焼優先順位を記憶管理する場合、燃焼制御部４２は、次のように高燃仮想ボイラに対して燃焼指示又は燃焼停止指示を行うことができる。
燃焼制御部４２は、高燃焼ボイラ群に属する高燃仮想ボイラに対して燃焼停止指示を行うとき、第１待ち行列の先頭に記憶された高燃仮想ボイラを選択して燃焼停止指示を行う。
また、燃焼制御部４２は、低燃焼ボイラ群に属する高燃仮想ボイラに対して燃焼指示を行う場合、第２待ち行列の先頭に記憶された高燃仮想ボイラを選択して燃焼指示を行う。
【００４０】
＜第１優先順位変更部４３＞
第１優先順位変更部４３は、燃焼制御部４２により低燃焼ボイラ群に属する高燃仮想ボイラに燃焼指示が行われた場合に、該燃焼指示が行われた高燃仮想ボイラの優先順位を高燃焼ボイラ群に属するボイラ２０の高燃仮想ボイラの中で最も高くなるように変更する。
第１待ち行列及び第２待ち行列により高燃仮想ボイラの燃焼優先順位を記憶管理する場合、第１優先順位変更部４３は、次のようにして高燃仮想ボイラの優先順位を変更することができる。
第１優先順位変更部４３は、第２待ち行列の先頭に記憶された高燃仮想ボイラを第２待ち行列から削除して、第２待ち行列に記憶される残りの高燃仮想ボイラの順番を前方にずらすことで、低燃焼ボイラ群に含まれる高燃仮想ボイラを、最も先に低燃焼状態になった順番で記憶管理するように第２待ち行列を再構成することができる。
また、第１優先順位変更部４３は、該燃焼指示が行われた高燃仮想ボイラを第１待ち行列の最後尾に記憶させることで、高燃焼ボイラ群に含まれる高燃仮想ボイラを最も先に高燃焼状態になった順番で記憶管理するように第１待ち行列を再構成することができる。
【００４１】
＜第２優先順位変更部４４＞
第２優先順位変更部４４は、燃焼制御部４２により高燃仮想ボイラに燃焼停止指示が行われた場合に、該燃焼停止指示が行われた高燃仮想ボイラの優先順位を低燃焼ボイラ群に属するボイラ２０の高燃仮想ボイラの中で最も低くなるように変更する。
第１待ち行列及び第２待ち行列により高燃仮想ボイラの燃焼優先順位を記憶管理する場合、第２優先順位変更部４４は、次のようにして高燃仮想ボイラの優先順位を変更することができる。
第２優先順位変更部４４は、第１待ち行列の先頭に記憶された高燃仮想ボイラを第１待ち行列から削除して、第１待ち行列に記憶される残りの高燃仮想ボイラの順番を前方にずらすことで、高燃焼ボイラ群に含まれる高燃仮想ボイラを、最も先に高燃焼状態になった順番で記憶管理するように第１待ち行列を再構成することができる。
また、第２優先順位変更部４４は、該燃焼停止指示が行われた高燃仮想ボイラを第２待ち行列の最後尾に記憶させることで、低燃焼ボイラ群に含まれる高燃仮想ボイラを最も先に低燃焼状態になった順番で記憶管理するように第２待ち行列を再構成することができる。
【００４２】
以上のように、第１待ち行列及び第２待ち行列により、高燃仮想ボイラの燃焼優先順位を管理することで、燃焼制御部４２は、負荷が増加して、高燃仮想ボイラに対して燃焼指示する場合に、迅速かつ容易に燃焼指示の対象となる高燃仮想ボイラを低燃焼ボイラ群の中から選択することができる。
また、燃焼制御部４２は、負荷が減少して、高燃仮想ボイラに対して燃焼停止指示する場合に、迅速かつ容易に燃焼停止指示の対象となる高燃仮想ボイラを高燃焼ボイラ群の中から選択することができる。
なお、第１優先順位変更部４３及び第２優先順位変更部４４は、あくまでも高燃仮想ボイラの燃焼優先順位を変更するものであって、ボイラそのものの起動優先順位を変更するものではない。
【００４３】
次に、第１実施形態のボイラシステム１の動作について説明する。図４Ａ、図４Ｂ、図５、及び図６は、ボイラ群２が３位置制御ボイラからなる場合の仮想ボイラの燃焼優先順位、燃焼動作を示す図である。
【００４４】
図４Ａに示すように、各段階値制御ボイラ２０の低燃焼位置Ｌにおける燃焼量は２００ｋｇ／ｈ、高燃焼位置Ｈにおける燃焼量（最大出力蒸気量）は８００ｋｇ／ｈとする。
低燃仮想ボイラの燃焼量は２００ｋｇ／ｈ、高燃仮想ボイラの燃焼量は６００ｋｇ／ｈとなる。
図４Ｂに示すように、仮想ボイラの燃焼優先順位は、１号機の低燃仮想ボイラから４号機の低燃仮想ボイラの燃焼優先順位をそれぞれ１〜４とし、１号機の高燃仮想ボイラから４号機の高燃仮想ボイラの燃焼優先順位をそれぞれ５〜８に設定されている。なお５号機は、低燃仮想ボイラの燃焼優先順位を９、高燃仮想ボイラの燃焼優先順位を１０とし、予備ボイラとしている。
【００４５】
次に、図５を参照して、必要蒸気量が低燃仮想ボイラ４台で賄える蒸気量（８００ｋｇ／ｈ）から低燃仮想ボイラ４台と高燃仮想ボイラ１台で賄える蒸気量（１４００ｋｇ／ｈ）の範囲内で増減を繰り返している場合の高燃仮想ボイラの燃焼制御動作を説明する。
なお、仮想ボイラ内に記載した数字は仮想ボイラの燃焼優先順位を表す。
まず、図５の（Ａ）に示すように、１号機〜４号機の低燃仮想ボイラ４台が燃焼することで、必要蒸気量を賄っている。
【００４６】
負荷が増加し、必要蒸気量が低燃仮想ボイラ４台で賄える蒸気量を超える場合、図５の（Ｂ）に示すように、燃焼制御部４２は、高燃仮想ボイラのうち、燃焼優先順位の高い高燃仮想ボイラ（１号機）に対して燃焼指示を行う。
そうすることで、ボイラ群２は、１号機のみからなる高燃焼ボイラ群と２号機〜４号機からなる低燃焼ボイラ群に大別される。第１優先順位変更部４３は、当該高燃仮想ボイラ（１号機）の優先順位を高燃焼ボイラ群の中で最も高い燃焼優先順位であって、低燃ボイラ群に属するボイラ（２号機から４号機）の高燃仮想ボイラのいずれの燃焼優先順位よりも低い値になるように変更する。具体的には、第１優先順位変更部４３は、１号機の高燃仮想ボイラの優先順位を８に変更するとともに、２号機〜４号機の高燃仮想ボイラの優先順位をそれぞれ、５〜７に変更する。
【００４７】
次に、負荷が減少し、必要蒸気量が低燃仮想ボイラ４台で賄える蒸気量となった場合、図５の（Ｃ）に示すように、燃焼制御部４２は、燃焼中の高燃仮想ボイラのなかで最も優先順位の低い高燃仮想ボイラ（１号機）に対して燃焼停止指示を行う。
そうすることで、高燃焼ボイラ群は空集合となり、ボイラ群２は、１号機から４号機からなる低燃焼ボイラ群のみとなる。第２優先順位変更部４４は、燃焼停止指示が行われた高燃仮想ボイラ（１号機）の燃焼優先順位を低燃焼ボイラ群の高燃仮想ボイラのなかで最も低い値になるように変更する。具体的には、高燃仮想ボイラ（１号機）の燃焼優先順位は既に低燃焼ボイラ群の高燃仮想ボイラのなかで最も低い値８であることから、その値のまま継続させる。
【００４８】
次に、ふたたび、負荷が増加し、必要蒸気量が低燃仮想ボイラ４台で賄える蒸気量を超える場合、図５の（Ｄ）に示すように、燃焼制御部４２は、高燃仮想ボイラのうち、燃焼優先順位の高い高燃仮想ボイラ（２号機）に対して燃焼指示を行う。
そうすることで、ボイラ群２は、２号機のみからなる高燃焼ボイラ群と１号機、３号機、及び４号機からなる低燃焼ボイラ群に大別される。第１優先順位変更部４３は、当該高燃仮想ボイラ（２号機）の優先順位を高燃焼ボイラ群の中で最も高い燃焼優先順位であって、低燃ボイラ群に属するボイラ（１号機、３号機、及び４号機）の高燃仮想ボイラのいずれの燃焼優先順位よりも低い値になるように変更する。具体的には、第１優先順位変更部４３は、２号機の高燃仮想ボイラの優先順位を８に変更するとともに、３号機、４号機及び１号機の高燃仮想ボイラの優先順位をそれぞれ、５〜７に変更する。
【００４９】
以下、同様に、負荷減少と負荷増加を繰り返す。
負荷が増加し、必要蒸気量が低燃仮想ボイラ４台で賄える蒸気量を超える場合、燃焼制御部４２は、高燃仮想ボイラのうち、燃焼優先順位の高い高燃仮想ボイラに対して燃焼指示を行う。その際、第１優先順位変更部４３は、燃焼指示を行った高燃仮想ボイラの優先順位を８に変更するとともに、他の号機の高燃仮想ボイラの優先順位をそれぞれ、５〜７に変更する。
【００５０】
以上のように、低燃焼−＞高燃焼−＞低燃焼−＞高燃焼というように、低燃焼指示と高燃焼指示が頻繁に入れ替わる状況において、制御部４は、低燃焼から高燃焼となるボイラ、高燃焼から低燃焼となるボイラを順次サイクリックに切り替えることができる。
そうすることで、低燃焼指示と高燃焼指示が頻繁に入れ替わる状況においても、必要蒸気量の指示量と出力蒸気量とが合致しない状態を低減させることで、台数制御における圧力安定性を維持することができる。
【００５１】
次に、図６を参照して、必要蒸気量が低燃仮想ボイラ４台と高燃仮想ボイラ１台で賄える蒸気量（１４００ｋｇ／ｈ）から低燃仮想ボイラ３台と高燃仮想ボイラ２台で賄える蒸気量（２０００ｋｇ／ｈ）の範囲内で増減を繰り返している場合の高燃仮想ボイラの燃焼制御動作を説明する。
図５と同様に、仮想ボイラ内に記載した数字は仮想ボイラの燃焼優先順位を表す。
まず、図６の（Ａ）において、１号機〜４号機の低燃仮想ボイラ４台が燃焼することで、必要蒸気量を賄っている。
【００５２】
負荷が増加し、必要蒸気量が低燃仮想ボイラ４台で賄える蒸気量を超える場合、図６の（Ｂ）に示すように、燃焼制御部４２は、低燃焼ボイラ群に属する高燃仮想ボイラのうち、燃焼優先順位の高い高燃仮想ボイラ（１号機）に対して燃焼指示を行う。
そうすることで、ボイラ群２は、１号機のみからなる高燃焼ボイラ群と２号機〜４号機からなる低燃焼ボイラ群に大別される。第１優先順位変更部４３は、当該高燃仮想ボイラ（１号機）の優先順位を高燃焼ボイラ群の中で最も高い燃焼優先順位であって、低燃焼ボイラ群に属するボイラ（２号機から４号機）の高燃仮想ボイラのいずれの燃焼優先順位よりも低い値になるように変更する。具体的には、第１優先順位変更部４３は、１号機の高燃仮想ボイラの優先順位を８に変更するとともに、２号機〜４号機の高燃仮想ボイラの優先順位をそれぞれ、５〜７に変更する。
【００５３】
さらに、負荷が増加し、必要蒸気量が低燃仮想ボイラ４台と高燃仮想ボイラ１台で賄える蒸気量（１４００ｋｇ／ｈ）を超える場合、図６の（Ｃ）に示すように、燃焼制御部４２は、低燃焼ボイラ群に属する高燃仮想ボイラのうち、燃焼優先順位の高い高燃仮想ボイラ（２号機）に対して燃焼指示を行う。
そうすることで、ボイラ群２は、１号機及び２号機からなる高燃焼ボイラ群と３号機及び４号機からなる低燃焼ボイラ群に大別される。第１優先順位変更部４３は、当該高燃仮想ボイラ（２号機）の優先順位を高燃焼ボイラ群の中で最も高い燃焼優先順位であって、低燃焼ボイラ群に属するボイラ（３号機及び４号機）の高燃仮想ボイラのいずれの燃焼優先順位よりも低い値になるように変更する。具体的には、第１優先順位変更部４３は、２号機の高燃仮想ボイラの優先順位を７に変更するとともに、３号機の高燃仮想ボイラの優先順位を５に変更する。４号機の高燃仮想ボイラの優先順位を６に変更する。
【００５４】
次に、負荷が減少し、必要蒸気量が低燃仮想ボイラ４台と高燃仮想ボイラ１台で賄える蒸気量（１４００ｋｇ／ｈ）となった場合、図６の（Ｄ）に示すように、燃焼制御部４２は、燃焼中の高燃仮想ボイラのなかで最も優先順位の低い高燃仮想ボイラ（１号機）に対して燃焼停止指示を行う。
そうすることで、高燃焼ボイラ群は２号機のみとなり、ボイラ群２は、１号機、３号機、及び４号機からなる低燃焼ボイラ群のみとなる。第２優先順位変更部４４は、燃焼停止指示が行われた高燃仮想ボイラ（１号機）の燃焼優先順位を低燃焼ボイラ群の高燃仮想ボイラのなかで最も低い値７になるように変更する。また、第２優先順位変更部４４は、高燃焼ボイラ群の高燃仮想ボイラ（２号機）の燃焼優先順位を低燃焼ボイラ群のどの高燃仮想ボイラの燃焼優先順位よりも低い値８に変更する。
【００５５】
負荷が増加し、必要蒸気量が低燃仮想ボイラ４台と高燃仮想ボイラ１台で賄える蒸気量（１４００ｋｇ／ｈ）を超える場合、図６の（Ｅ）に示すように、燃焼制御部４２は、低燃焼ボイラ群の高燃仮想ボイラのうち、燃焼優先順位の高い高燃仮想ボイラ（３号機）に対して燃焼指示を行う。
そうすることで、ボイラ群２は、２号機及び３号機のみからなる高燃焼ボイラ群と１号機及び４号機からなる低燃焼ボイラ群に大別される。第１優先順位変更部４３は、当該高燃仮想ボイラ（３号機）の優先順位を高燃焼ボイラ群の中で最も高い燃焼優先順位であって、低燃焼ボイラ群に属するボイラ（１号機及び４号機）の高燃仮想ボイラのいずれの燃焼優先順位よりも低い値になるように変更する。具体的には、第１優先順位変更部４３は、３号機の高燃仮想ボイラの優先順位を７に変更するとともに、４号機の高燃仮想ボイラの優先順位を５に変更する。１号機の高燃仮想ボイラの優先順位を６に変更する。
【００５６】
次に、負荷が減少し、必要蒸気量が低燃仮想ボイラ４台と高燃仮想ボイラ１台で賄える蒸気量（１４００ｋｇ／ｈ）となった場合、図６の（Ｆ）に示すように、燃焼制御部４２は、燃焼中の高燃仮想ボイラのなかで最も優先順位の低い高燃仮想ボイラ（２号機）に対して燃焼停止指示を行う。
そうすることで、ボイラ群２は、３号機のみからなる高燃焼ボイラ群と、１号機、２号機、及び４号機からなる低燃焼ボイラ群に大別される。第２優先順位変更部４４は、燃焼停止指示が行われた高燃仮想ボイラ（２号機）の燃焼優先順位を低燃焼ボイラ群の高燃仮想ボイラのなかで最も低い値７になるように変更する。また、第２優先順位変更部４４は、高燃焼ボイラ群の高燃仮想ボイラ（３号機）の燃焼優先順位を低燃焼ボイラ群のどの高燃仮想ボイラの燃焼優先順位よりも低い値８に変更する。
【００５７】
次に、負荷が増加し、必要蒸気量が低燃仮想ボイラ４台と高燃仮想ボイラ１台で賄える蒸気量（１４００ｋｇ／ｈ）を超える場合、図６の（Ｇ）に示すように、燃焼制御部４２は、低燃焼ボイラ群の高燃仮想ボイラのうち、燃焼優先順位の高い高燃仮想ボイラ（４号機）に対して燃焼指示を行う。
そうすることで、ボイラ群２は、３号機及び４号機からなる高燃焼ボイラ群と１号機及び２号機からなる低燃焼ボイラ群に大別される。第１優先順位変更部４３は、当該高燃仮想ボイラ（４号機）の優先順位を高燃焼ボイラ群の中で最も高い燃焼優先順位であって、低燃焼ボイラ群に属するボイラ（１号機及び２号機）の高燃仮想ボイラのいずれの燃焼優先順位よりも低い値になるように変更する。具体的には、第１優先順位変更部４３は、４号機の高燃仮想ボイラの優先順位を７に変更するとともに、１号機の高燃仮想ボイラの優先順位を５に変更する。２号機の高燃仮想ボイラの優先順位を６に変更する。
【００５８】
以上のように、低燃焼−＞高燃焼−＞高燃焼−＞低燃焼−＞高燃焼というように、低燃焼指示と高燃焼指示が頻繁に入れ替わる状況において、制御部４は、低燃焼から高燃焼となるボイラ、高燃焼から低燃焼となるボイラを順次サイクリックに切り替えることができる。
そうすることで、低燃焼指示と高燃焼指示が頻繁に入れ替わる状況においても、必要蒸気量の指示量と出力蒸気量とが合致しない状態を低減させることで、台数制御における圧力安定性を維持することができる。
【００５９】
［効果］
第１実施形態に係るボイラシステム１においては、燃焼制御部４２により低燃焼ボイラ群に属する高燃仮想ボイラに燃焼指示が行われた場合に、第１優先順位変更部４３は、該燃焼指示が行われた高燃仮想ボイラの優先順位を高燃焼ボイラ群に属するボイラ２０の高燃仮想ボイラの中で最も高くなるように変更する。また、燃焼制御部４２により高燃仮想ボイラに燃焼停止指示が行われた場合に、第２優先順位変更部４４により、該燃焼停止指示が行われた高燃仮想ボイラの優先順位を低燃焼ボイラ群に属するボイラ２０の高燃仮想ボイラの中で最も低くなるように変更する。
そうすることで、例えば、３位置制御ボイラの高ターンダウン化に対して、低燃焼から高燃焼、又は高燃焼から低燃焼への移行中に、元の燃焼位置に戻る要求が頻繁に生じた場合であっても、燃焼量を変化させるボイラをサイクリックに切換えることで、移行時の要求量と蒸気出力量との不一致を低減させ、台数制御における圧力安定性を維持することが可能となる。
【００６０】
第１実施形態に係るボイラシステム１においては、第１待ち行列により、高燃焼ボイラ群に含まれる高燃仮想ボイラを、最も先に高燃焼状態になった順番で記憶管理し、第２待ち行列により低燃焼ボイラ群に含まれる高燃仮想ボイラを、最も先に燃焼停止状態になった順番で記憶管理する。
そうすることで、燃焼制御部４２は、高燃焼ボイラ群に属する高燃仮想ボイラに対して燃焼停止指示を行うときは、第１待ち行列の先頭に記憶された高燃仮想ボイラを選択して燃焼停止指示を行い、低燃焼ボイラ群に属する高燃仮想ボイラに対して燃焼指示を行う場合、第２待ち行列の先頭に記憶された高燃仮想ボイラを選択して燃焼指示を行うことができる。このため、燃焼制御部４２は、燃焼指示又は燃焼停止指示の対象となる高燃仮想ボイラを迅速かつ容易に選択することができる。
【００６１】
［変形例１］
以上、第１実施形態において、段階値制御ボイラ２０を３位置制御ボイラとしたが、３位置制御ボイラに限定されない。例えば、４位置制御ボイラにも適用できる。
特に、４位置制御ボイラの最大燃焼量と中燃焼量との比率が大きい場合には有効であり、３位置制御ボイラの場合と同様な効果が奏される。
【００６２】
３位置制御ボイラの場合、低燃焼位置をベース燃焼位置とし、高燃焼位置を高位燃焼位置とした。これに対して、４位置制御ボイラの場合には、中燃焼位置をベース燃焼位置、高燃焼位置を高位燃焼位置とすることができる。
以下、中燃焼位置で燃焼するボイラを中燃焼ボイラ、高燃焼位置で燃焼するボイラを高燃焼ボイラという。また、中燃焼ボイラの集合を中燃焼ボイラ群、高燃焼ボイラの集合を高燃焼ボイラ群という。
ボイラ群２は、ボイラシステム起動後の定常状態において、所定の中燃焼ボイラ群が燃焼するものとする。そして、その後の負荷変動に対して、所定の中燃焼ボイラ群に属するボイラの高燃仮想ボイラを燃焼又は燃焼停止させることにより、負荷変動への追従処理を行うものとする。
４位置制御ボイラの場合においても、制御部４は、中燃焼ボイラが複数存在する場合において、ボイラ群２のボイラ２０の燃焼状態の変化に応じて、高燃仮想ボイラの燃焼優先順位をＦＩＦＯ（Ｆｉｒｓｔ  Ｉｎ  Ｆｉｒｓｔ  Ｏｕｔ）で順次入れ替える。
【００６３】
４位置制御ボイラ２０の場合は、３位置制御ボイラ２０における低燃焼位置に換えて４位置制御ボイラ２０の中燃焼位置をベース燃焼位置に、３位置制御ボイラ２０における高燃焼位置に換えて４位置制御ボイラ２０の高燃焼位置を高位燃焼位置として読み替えることで、説明することができる。
【００６４】
［変形例２］
同様に、段階値制御ボイラ２０がＮ位置制御ボイラ（Ｎ≧５）の場合（複数の中燃焼位置を有するＮ位置制御ボイラの場合）にも適用できることは言うまでもない。任意のＮ位置制御ボイラにも、例えば、（Ｎ−１）燃焼位置をベース燃焼位置とし、Ｎ位置を高位燃焼位置とすることで、任意のＮ位置制御ボイラにも適用することができる。
【００６５】
［変形例３］
本実施形態では、ボイラ群２は５台の段階値制御ボイラ２０を含むとしたが、これに限定されない。段階値制御ボイラ２０の台数は、適宜設定することができる。
【００６６】
［変形例４］
本実施形態では、ボイラ群２に含まれる３位置制御ボイラ２０のボイラ容量、及び各燃焼位置における燃焼率等を同じとしたが、各３位置制御ボイラ２０のそれぞれで異なることとしてもよい。
［変形例５］
本実施形態では、段階値制御ボイラ２０を、５台ともに３位置制御ボイラとしたが、これに限定されない。すなわち、本発明のボイラ群に含まれる各段階値制御ボイラ２０のボイラ容量、燃焼位置の段階数、及び各燃焼位置における燃焼率等が、各段階値制御ボイラ２０のそれぞれで異なることとしてもよい。
【符号の説明】
【００６７】
１  ボイラシステム
２  ボイラ群
２０  段階値制御ボイラ
３  台数制御装置
４  制御部
４１  優先順位設定部
４２  燃焼制御部
４３  第１優先順位変更部
４４  第２優先順位変更部
５  記憶部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４Ａ】
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【図４Ｂ】
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【図５】
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【図６】
2018066486.tif 000009