(57)【要約】【課題】エコノマイザにおける低温腐食の発生を抑制できるボイラシステムを提供する。【解決手段】ボイラシステム１０００は、ボイラ１００に個別制御信号を出力する個別制御装置５０と、複数の個別制御装置５０のそれぞれに少なくともボイラ１００の燃焼量を制御させる台数制御信号を出力する台数制御装置３００と、を備える。個別制御装置５０は、台数制御装置３００から台数制御信号を取得する台数制御信号取得部５６と、ボイラ１００の本体１の蒸気圧力が圧力閾値以上か否かを判定する第１判定部５７Ａと、蒸気圧力が圧力閾値未満であると判定され、ボイラ１００を第１燃焼量よりも低い第２燃焼量で燃焼させる台数制御信号が台数制御信号取得部５６に取得されたとき、ボイラ１００を第１燃焼量で燃焼させる個別制御信号をボイラ１００に出力する燃焼制御部５８と、を有する。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
蒸気ヘッダをそれぞれ有し、蒸気を生成する複数のボイラと、
複数の前記ボイラで生成された蒸気が集合するスチームヘッダと、
複数の前記ボイラのそれぞれに設けられ、前記ボイラに個別制御信号を出力する個別制御装置と、
複数の前記個別制御装置のそれぞれに少なくとも前記ボイラの燃焼量を制御させる台数制御信号を出力する台数制御装置と、
を備え、
前記個別制御装置は、
前記台数制御装置から前記台数制御信号を取得する台数制御信号取得部と、
前記ボイラの本体の蒸気圧力が圧力閾値以上か否かを判定する第１判定部と、
前記蒸気圧力が前記圧力閾値未満であると判定され、前記ボイラを第１燃焼量よりも低い第２燃焼量で燃焼させる台数制御信号が前記台数制御信号取得部に取得されたとき、前記ボイラを前記第１燃焼量で燃焼させる個別制御信号を前記ボイラに出力する燃焼制御部と、を有する、
ボイラシステム。
【請求項２】
前記台数制御装置は、
稼働中の前記ボイラの前記本体の圧力データ又は前記スチームヘッダの圧力データを取得する圧力データ取得部と、
前記圧力データに基づいて、前記第２燃焼量で燃焼させる台数制御信号を出力する出力制御部と、を有する、
請求項１に記載のボイラシステム。
【請求項３】
前記ボイラのエコノマイザに供給される給水温度が給水温度閾値以上か否かを判定する第２判定部を備え、
前記個別制御装置の前記燃焼制御部は、前記給水温度が前記給水温度閾値未満であり前記蒸気圧力が前記圧力閾値未満であると判定され、前記ボイラを第１燃焼量よりも低い第２燃焼量で燃焼させる台数制御信号が前記台数制御信号取得部に取得されたとき、前記ボイラを前記第１燃焼量で燃焼させる個別制御信号を出力する、
請求項１又は請求項２に記載のボイラシステム。
【請求項４】
前記個別制御装置の前記燃焼制御部は、前記給水温度が前記給水温度閾値以上であると判定されたとき又は前記蒸気圧力が前記圧力閾値以上であると判定されたとき、前記台数制御信号取得部に取得された台数制御信号に基づいて、前記ボイラを燃焼させる個別制御信号を前記ボイラに出力する、
請求項３に記載のボイラシステム。
【請求項５】
前記ボイラのエコノマイザから排出される排ガス温度が排ガス温度閾値以上か否かを判定する第３判定部を備え、
前記個別制御装置の前記燃焼制御部は、前記排ガス温度が前記排ガス温度閾値以上であると判定されたとき、前記台数制御信号取得部に取得された台数制御信号に基づいて、前記ボイラを燃焼させる個別制御信号を前記ボイラに出力する、
請求項３又は請求項４に記載のボイラシステム。
【請求項６】
前記ボイラが起動してからの経過時間が時間閾値以上か否かを判定する第４判定部を備え、
前記個別制御装置の前記燃焼制御部は、前記経過時間が前記時間閾値以上であると判定されたとき、前記台数制御信号取得部に取得された台数制御信号に基づいて、前記ボイラを燃焼させる個別制御信号を前記ボイラに出力する、
請求項３から請求項５のいずれか一項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。
【背景技術】
【０００２】
ボイラは、排ガスの余熱を利用して給水を予熱するエコノマイザを備える。特許文献１及び特許文献２に記載されているように、重油を燃料とする油焚きボイラにおいては、重油に含まれる硫黄分に起因して、低温腐食と呼ばれる硫酸腐食がエコノマイザに発生する可能性がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開昭５８−１６４９０７号公報
【特許文献２】特開平０６−３１３５０２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
給水加熱を行うボイラの起動時においては、設備の状況によって、エコノマイザに供給される給水温度が低い場合がある。また、ボイラの起動時においては、ボイラの本体からエコノマイザに排出される排ガス流量が少なく、排ガス温度が低い場合がある。給水温度が低く、排ガス温度が低い場合、エコノマイザにおける排ガス温度が過度に低下する可能性が高い。排ガス温度が露点温度以下に低下すると、硫酸が生成され、エコノマイザにおいて低温腐食が発生する可能性が高くなる。
【０００５】
本発明の態様は、エコノマイザにおける低温腐食の発生を抑制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】
【０００６】
本発明の態様に従えば、蒸気ヘッダをそれぞれ有し、蒸気を生成する複数のボイラと、複数の前記ボイラで生成された蒸気が集合するスチームヘッダと、複数の前記ボイラのそれぞれに設けられ、前記ボイラに個別制御信号を出力する個別制御装置と、複数の前記個別制御装置のそれぞれに少なくとも前記ボイラの燃焼量を制御させる台数制御信号を出力する台数制御装置と、を備え、前記個別制御装置は、前記台数制御装置から前記台数制御信号を取得する台数制御信号取得部と、前記ボイラの本体の蒸気圧力が圧力閾値以上か否かを判定する第１判定部と、前記蒸気圧力が前記圧力閾値未満であると判定され、前記ボイラを第１燃焼量よりも低い第２燃焼量で燃焼させる台数制御信号が前記台数制御信号取得部に取得されたとき、前記ボイラを前記第１燃焼量で燃焼させる個別制御信号を前記ボイラに出力する燃焼制御部と、を有する、ボイラシステムが提供される。
【発明の効果】
【０００７】
本発明の態様によれば、エコノマイザにおける低温腐食の発生を抑制できるボイラシステムが提供される。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】図１は、本実施形態に係るボイラシステムの一例を模式的に示す図である。
【図２】図２は、本実施形態に係るボイラの一例を模式的に示す図である。
【図３】図３は、本実施形態に係る台数制御装置及び個別制御装置の一例を示す機能ブロック図である。
【図４】図４は、本実施形態に係るボイラシステムの制御方法の一例を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、本発明に係る実施形態について図面を参照しながら説明するが、本発明はこれに限定されない。以下で説明する実施形態の構成要素は適宜組み合わせることができる。また、一部の構成要素を用いない場合もある。
【００１０】
［ボイラシステム］
図１は、本実施形態に係るボイラシステム１０００の一例を模式的に示す図である。ボイラシステム１０００は、蒸気ヘッダ１１をそれぞれ有し、蒸気を生成する複数のボイラ１００と、複数のボイラ１００で生成された蒸気が集合するスチームヘッダ２００と、複数のボイラ１００のそれぞれに設けられ、ボイラ１００に個別制御信号を出力する個別制御装置５０と、複数の個別制御装置５０のそれぞれに台数制御信号を出力する台数制御装置３００とを備える。
【００１１】
ボイラ１００は、蒸気使用設備５００に供給される蒸気を生成する。複数のボイラ１００のそれぞれは、蒸気管１０を介してスチームヘッダ２００と接続される。複数のボイラ１００のそれぞれで生成された蒸気は、蒸気管１０を介してスチームヘッダ２００に供給される。
【００１２】
スチームヘッダ２００は、複数のボイラ１００のそれぞれから供給された蒸気を貯留する。スチームヘッダ２００は、蒸気管２１０を介して蒸気使用設備５００と接続される。スチームヘッダ２００の蒸気は、蒸気管２１０を介して蒸気使用設備５００に供給される。
【００１３】
台数制御装置３００は、複数の個別制御装置５０のそれぞれにボイラ１００の燃焼状態を制御させる台数制御信号を出力する。個別制御装置５０は、ボイラ１００の燃焼状態を制御するための個別制御信号をボイラ１００に出力する。個別制御装置５０は、その個別制御装置５０が設けられているボイラ１００に個別制御信号を出力する。ボイラ１００の燃焼状態は、個別制御装置５０に個別に制御される。
【００１４】
ボイラ１００の燃焼状態は、ボイラ１００の燃焼量を含む。燃焼量［ｋｃａｌ／ｈ］とは、ボイラ１００の本体１の燃焼室において単位時間当たりに発生する熱量をいう。台数制御装置３００は、複数の個別制御装置５０のそれぞれに少なくともボイラ１００の燃焼量を制御させる台数制御信号を出力する。
【００１５】
また、ボイラ１００の燃焼状態は、ボイラ１００の燃焼開始、燃焼維持、及び燃焼停止を含む。台数制御装置３００は、複数のボイラ１００のうち稼働させるボイラ１００の数を示す運転台数を決定して、複数の個別制御装置５０のそれぞれにボイラ１００の燃焼開始、燃焼維持、及び燃焼停止を制御させる台数制御信号を出力する。
【００１６】
スチームヘッダ２００は、ヘッダ圧力センサ２０１を有する。ヘッダ圧力センサ２０１は、スチームヘッダ２００の圧力を検出する。ヘッダ圧力センサ２０１で検出されたスチームヘッダ２００の圧力を示す圧力データは、台数制御装置３００に出力される。
【００１７】
蒸気使用設備５００の蒸気消費量は、蒸気使用設備５００の稼働状態によって変動する。蒸気使用設備５００の蒸気消費量の変動に伴って、スチームヘッダ２００の圧力が変動する。例えば、蒸気使用設備５００の蒸気消費量が増大した場合、複数のボイラ１００からスチームヘッダ２００に供給される実蒸気量が不足する。実蒸気量が不足する場合、スチームヘッダ２００の圧力は低下する。一方、蒸気使用設備５００の蒸気消費量が減少した場合、複数のボイラ１００からスチームヘッダ２００に供給される実蒸気量が余剰する。実蒸気量が余剰する場合、スチームヘッダ２００の圧力は上昇する。
【００１８】
スチームヘッダ２００の圧力データに基づいて、複数のボイラ１００で生成される必要蒸気量が算出される。必要蒸気量は、蒸気使用設備５００が要求する蒸気消費量を充足するためにボイラ１００が発生すべき蒸気量である。
【００１９】
本実施形態において、台数制御装置３００は、スチームヘッダ２００の圧力データに基づいて、複数のボイラ１００それぞれの燃焼量を決定する。台数制御装置３００は、決定した燃焼量でボイラ１００を稼働させるための台数制御信号を個別制御装置５０に出力する。
【００２０】
［ボイラ］
次に、本実施形態に係るボイラ１００について説明する。図２は、本実施形態に係るボイラ１００の一例を模式的に示す図である。本実施形態において、ボイラ１００は、水管ボイラの一種である貫流ボイラを含む。
【００２１】
図２に示すように、ボイラ１００は、バーナ２を有する本体１と、本体１に供給される給水を収容する給水タンク３と、本体１に供給される給水が流れる給水管４と、給水管４に設けられる給水ポンプ５と、給水管４に設けられる流量調整弁１５と、バーナ２に供給される燃料を収容する燃料タンク６と、燃料タンク６からバーナ２に供給される燃料が流れる燃料管７と、燃料管７に設けられる燃料ポンプ８と、燃料管７に設けられる流量調整弁９とを備える。
【００２２】
また、ボイラ１００は、給水管４の給水温度を検出する給水温度センサ１３と、エコノマイザ２０から排出される排ガス温度を検出する排ガス温度センサ１４と、水面計（不図示）に設けられ、本体１の蒸気圧力を検出する蒸気圧力センサ１８とを備える。
【００２３】
また、ボイラ１００は、蒸気ヘッダ１１と、本体１で生成された蒸気が流れる蒸気管１０と、本体１に供給される給水と本体１から排出された排ガスとを熱交換するエコノマイザ２０と、ボイラ１００を制御する個別制御装置５０とを備える。
【００２４】
本体１は、バーナ２が配置される燃焼室と、給水管４からの給水が流れる水管とを有する。燃料ポンプ８の作動により、燃料タンク６の燃料がバーナ２に供給される。バーナ２は、燃料管７を介して供給された燃料を燃焼室に噴射する。バーナ２から噴射された燃料が燃焼することにより火炎が生成される。本実施形態において、燃料は重油を含む。
【００２５】
本体１は、燃焼室で発生した熱を使って給水を加熱して蒸気を生成する。生成された蒸気は、蒸気管１０を介してスチームヘッダ２００に供給される。本体１の燃焼室で発生した排ガスは、本体１から排出され、エコノマイザ２０に供給される。
【００２６】
給水管４は、給水タンク３と本体１とを接続する水管である。給水ポンプ５の作動により、給水タンク３の給水がエコノマイザ２０を介して本体１に供給される。給水管４は、エコノマイザ２０の入口接続部２０Ａ及び出口接続部２０Ｂを経由して本体１と接続される。給水管４は、給水タンク３とエコノマイザ２０の入口接続部２０Ａとを接続する第１給水管４１と、エコノマイザ２０の入口接続部２０Ａとエコノマイザ２０の出口接続部２０Ｂとを接続する第２給水管４２と、エコノマイザ２０の出口接続部２０Ｂと本体１とを接続する第３給水管４３とを含む。
【００２７】
エコノマイザ２０は、本体１からの排ガスが供給される内部空間を有するケーシング２１を有する。ケーシング２１は、本体１からの排ガスが供給される排ガス入口２１Ａと、排ガスが排出される排ガス出口２１Ｂとを有する。排ガス入口２１Ａは、煙道２３を介して本体１と接続される。排ガス出口２１Ｂは、煙道２４を介して煙突２５と接続される。第２給水管４２は、エコノマイザ２０の水管であり、複数の屈曲部４２Ｃを有する。
【００２８】
本体１から排出された排ガスは、排ガス入口２１Ａを介してケーシング２１の内部空間に流入する。ケーシング２１の内部空間を流れる排ガスと第２給水管４２を流れる給水とが熱交換される。排ガスとの熱交換により温度上昇した給水は、エコノマイザ２０の出口接続部２０Ｂから流出し、第３給水管４３を介して本体１に供給される。給水との熱交換により温度低下した排ガスは、排ガス出口２１Ｂから排出される。出口接続部２０Ｂにおける給水温度は、入口接続部２０Ａにおける給水温度よりも高い。排ガス入口２１Ａにおける排ガス温度は、排ガス出口２１Ｂにおける排ガス温度よりも高い。
【００２９】
入口接続部２０Ａは、出口接続部２０Ｂよりもエコノマイザ２０の排ガス出口２１Ｂに近い位置に設けられる。出口接続部２０Ｂは、入口接続部２０Ａよりもエコノマイザ２０の排ガス入口２１Ａに近い位置に設けられる。給水は、エコノマイザ２０の上部から下方に向かって流れる。排ガスは、エコノマイザ２０の下部から上方に向かって流れる。すなわち、本実施形態において、エコノマイザ２０は、排ガスに対して対向流型である。対向流型のエコノマイザ２０とは、給水が流れる方向と排ガスが流れる方向とが逆の関係となるエコノマイザをいう。
【００３０】
給水温度センサ１３は、エコノマイザ２０において熱交換される前の給水温度を検出する。給水温度センサ１３は、第１給水管４１に設けられる。給水温度センサ１３で検出された給水温度データは、台数制御装置３００に出力される。
【００３１】
排ガス温度センサ１４は、エコノマイザ２０において熱交換された後の排ガス温度を検出する。排ガス温度センサ１４は、ケーシング２１の外側の煙道２４に設けられる。排ガス温度センサ１４で検出された排ガス温度データは、個別制御装置５０に出力される。
【００３２】
蒸気圧力センサ１８は、本体１の蒸気圧力を検出する。本体１の蒸気圧力と蒸気ヘッダ１１の蒸気圧力とは実質的に等しい。蒸気圧力センサ１８で検出された本体１の蒸気圧力を示す圧力データは、個別制御装置５０に出力される。
【００３３】
流量調整弁９は、バーナ２に供給される単位時間当たりの燃料の供給量を示す燃料流量を調整する。流量調整弁９は、個別制御装置５０に制御される。
【００３４】
流量調整弁１５は、エコノマイザ２０及び本体１に供給される給水の単位時間当たりの供給量を調整する。流量調整弁１５は、個別制御装置５０に制御される。
【００３５】
［台数制御装置及び個別制御装置］
図３は、本実施形態に係る台数制御装置３００及び個別制御装置５０の一例を示す機能ブロック図である。
【００３６】
台数制御装置３００は、複数の個別制御装置５０と接続される。台数制御装置３００は、コンピュータシステムを含み、演算処理装置及び記憶装置を有する。演算処理装置は、ＣＰＵ（Central  Processing  Unit）のようなマイクロプロセッサを含む。記憶装置は、ＲＯＭ（Read  Only  Memory）のような不揮発性メモリ又はＲＡＭ（Random  Access  Memory）のような揮発性メモリを含む。同様に、個別制御装置５０は、コンピュータシステムを含み、演算処理装置及び記憶装置を有する。
【００３７】
台数制御装置３００は、圧力データ取得部３０１と、出力制御部３０２と、記憶部３０３と、入出力部３０４とを有する。
【００３８】
圧力データ取得部３０１は、ヘッダ圧力センサ２０１から、スチームヘッダ２００の圧力を示す圧力データを取得する。
【００３９】
出力制御部３０２は、ボイラ１００の本体１における燃焼量を制御させる台数制御信号を個別制御装置５０に出力する。また、出力制御部３０２は、ボイラ１００の本体１における燃焼開始、燃焼維持、及び燃焼停止を制御させる台数制御信号を個別制御装置５０に出力する。出力制御部３０２は、圧力データ取得部３０１で取得されたスチームヘッダ２００の圧力データに基づいて、複数のボイラ１００それぞれの燃焼量を決定する。
【００４０】
個別制御装置５０は、給水温度データ取得部５１と、排ガス温度データ取得部５２と、圧力データ取得部５３と、時間データ取得部５４と、台数制御信号取得部５６と、判定部５７と、燃焼制御部５８と、記憶部５９と、入出力部６０とを有する。
【００４１】
給水温度データ取得部５１は、給水温度センサ１３から、ボイラ１００のエコノマイザ２０に供給される給水温度を示す給水温度データを取得する。
【００４２】
排ガス温度データ取得部５２は、排ガス温度センサ１４から、ボイラ１００のエコノマイザ２０から排出される排ガス温度を示す排ガス温度データを取得する。
【００４３】
圧力データ取得部５３は、蒸気圧力センサ１８から、ボイラ１００の本体１の蒸気圧力を示す圧力データを取得する。
【００４４】
時間データ取得部５４は、タイマ１９から、タイマ１９による計時時間を示す時間データを取得する。
【００４５】
台数制御信号取得部５６は、台数制御装置３００から、台数制御信号を取得する。
【００４６】
判定部５７は、ボイラ１００の本体１の蒸気圧力が圧力閾値Ｔａ以上か否かを判定する第１判定部５７Ａと、ボイラ１００のエコノマイザ２０に供給される給水温度が給水温度閾値Ｔｂ以上か否かを判定する第２判定部５７Ｂと、ボイラ１００のエコノマイザ２０から排出される排ガス温度が排ガス温度閾値Ｔｃ以上か否かを判定する第３判定部５７Ｃと、ボイラ１００が起動してからの経過時間が時間閾値Ｔｄ以上か否かを判定する第４判定部５７Ｄとを含む。
【００４７】
燃焼制御部５８は、ボイラ１００の本体１における燃焼量を制御する。燃焼制御部５８は、流量調整弁９を制御して、バーナ２に供給される単位時間当たりの燃料の供給量を示す燃料流量を制御する。燃料流量が制御されることにより、本体１における燃焼量が制御される。バーナ２に供給される燃料流量が多いほど、燃焼量は高くなる。バーナ２に供給される燃料流量が少ないほど、燃焼量は低くなる。
【００４８】
燃焼制御部５８は、バーナ２に供給される燃料流量を調整して、本体１を第１燃焼段階及び第２燃焼段階のいずれか一方の燃焼段階に設定可能である。第１燃焼段階は、本体１を第１燃焼量で燃焼させる燃焼段階である。第２燃焼段階は、本体１を第１燃焼量よりも低い第２燃焼量で燃焼させる燃焼段階である。なお、第１燃焼段階及び第２燃焼段階の少なくとも一方が異なる燃焼量で燃焼させる複数の燃焼段階を含んでもよい。例えば、第１燃焼段階が本体１を高燃焼量で燃焼させる高燃焼段階を含み、第２燃焼段階が本体１を中燃焼量で燃焼させる中燃焼段階と低燃焼量で燃焼させる低燃焼段階とを含んでもよい。
【００４９】
本実施形態において、第１燃焼量は、定められた条件で本体１の最大能力を連続して発揮させることができる燃焼量である。第２燃焼量は、第１燃焼量の２５［％］以上５０［％］以下の燃焼量である。
【００５０】
第１判定部５７Ａは、圧力データ取得部５３に取得された圧力データに基づいて、本体１の蒸気圧力が圧力閾値Ｔａ以上か否かを判定する。蒸気圧力についての圧力閾値Ｔａは、予め定められており記憶部５９に記憶される。
【００５１】
第２判定部５７Ｂは、給水温度データ取得部５１に取得された給水温度データに基づいて、エコノマイザ２０に供給される給水温度が給水温度閾値Ｔｂ以上か否かを判定する。給水温度についての給水温度閾値Ｔｂは、予め定められており記憶部５９に記憶される。
【００５２】
第３判定部５７Ｃは、排ガス温度データ取得部５２に取得された排ガス温度データに基づいて、エコノマイザ２０から排出される排ガス温度が排ガス温度閾値Ｔｃ以上か否かを判定する。排ガス温度についての排ガス温度閾値Ｔｃは、予め定められており記憶部５９に記憶される。
【００５３】
第４判定部５７Ｄは、時間データ取得部５４に取得された時間データに基づいて、ボイラ１００が起動してからの経過時間が時間閾値Ｔｄ以上か否かを判定する。経過時間についての時間閾値Ｔｄは、予め定められており記憶部５９に記憶される。
【００５４】
［制御方法］
次に、本実施形態に係るボイラシステム１０００の制御方法について説明する。図４は、本実施形態に係るボイラシステム１０００の制御方法の一例を示すフローチャートである。以下の説明においては、第１号機から第５号機の５台のボイラ１００を制御する例について説明する。また、以下の説明においては、ボイラ１００の本体１において燃焼開始させることを適宜、稼働開始、と称し、燃焼維持させることを適宜、稼働維持、と称し、燃焼停止させることを適宜、稼働停止、と称する。
【００５５】
スチームヘッダ２００の圧力がヘッダ圧力センサ２０１によって検出される。圧力データ取得部３０１は、ヘッダ圧力センサ２０１から、スチームヘッダ２００の圧力を示す圧力データを取得する（ステップＳ１０）。
【００５６】
出力制御部３０２は、スチームヘッダ２００の圧力データに基づいて、稼働開始させるボイラ１００、稼働維持させるボイラ１００、及び稼働停止させるボイラ１００を決定する（ステップＳ２０）。本実施形態においては、一例として、稼働停止状態の第１号機が稼働開始され、稼働状態の第２，第３，第４号機が稼働維持され、稼働状態の第５号機が稼働停止されることとする。
【００５７】
出力制御部３０２は、スチームヘッダ２００の圧力データに基づいて、稼働させる第１，第２，第３，第４号機のボイラ１００それぞれの燃焼量を決定する（ステップＳ３０）。出力制御部３０２は、第１号機のボイラ１００の個別制御装置５０に、稼働開始及び第１号機の本体１に要求される燃焼量を示す台数制御信号を出力する（ステップＳ４０）。
【００５８】
また、出力制御部３０２は、第２，第３，第４号機のボイラ１００の個別制御装置５０のそれぞれに、稼働維持及び第２，第３，第４号機の本体１に要求される燃焼量を示す台数制御信号を出力する。また、出力制御部３０２は、第５号機のボイラ１００の個別制御装置５０に、稼働停止を示す台数制御信号を出力する。
【００５９】
個別制御装置５０の台数制御信号取得部５６は、台数制御装置３００の出力制御部３０２から出力された台数制御信号を取得する（ステップＳ５０）。
【００６０】
以下、一例として、第１号機から第５号機のうち第１号機のボイラ１００の動作について説明する。第１号機のボイラ１００の個別制御装置５０の台数制御信号取得部５６は、稼働開始及び第１号機の本体１に要求される燃焼量を示す台数制御信号を取得する。
【００６１】
圧力データ取得部５３は、蒸気圧力センサ１８から、本体１の蒸気圧力を示す圧力データを取得する（ステップＳ６０）。判定部５７の第１判定部５７Ａは、本体１の蒸気圧力が圧力閾値Ｔａ未満か否かを判定する（ステップＳ７０）。
【００６２】
ステップＳ７０において、本体１の蒸気圧力が圧力閾値Ｔａ未満であると判定されたとき（ステップＳ７０：Ｙｅｓ）、判定部５７は、台数制御装置３００から出力された台数制御信号が示す燃焼量が第２燃料量であるか否かを判定する（ステップＳ８０）。
【００６３】
ステップＳ８０において、台数制御装置３００から出力された台数制御信号が示す燃焼量が第１燃料量よりも低い第２燃焼量であると判定されたとき（ステップＳ８０：Ｙｅｓ）、個別制御装置５０の燃焼制御部５８は、本体１を第１燃焼量で燃焼させる個別制御信号を出力して第１燃焼段階に設定する（ステップＳ９０）。
【００６４】
すなわち、本実施形態においては、蒸気圧力が圧力閾値Ｔａ未満であると判定され、ボイラ１００の本体１を第１燃焼量よりも低い第２燃焼量で燃焼させる台数制御信号が台数制御信号取得部５６に取得されたとき、燃焼制御部５８は、台数制御信号をリジェクトして、ボイラ１００の本体１を第１燃焼量で燃焼させる個別制御信号をボイラ１００の流量制御弁９に出力する。つまり、台数制御装置３００で算出された燃焼量が第２燃焼量でも、蒸気圧力が低い場合、個別制御装置５０は、台数制御信号をリジェクトして、ボイラ１００の本体１を第１燃焼量で燃焼させる。
【００６５】
ステップＳ７０において、本体１の蒸気圧力が圧力閾値Ｔａ未満ではないと判定されたとき（ステップＳ７０：Ｎｏ）、及びステップＳ８０において、台数制御信号が示す燃焼量が第２燃焼量ではないと判定されたとき（ステップＳ８０：Ｎｏ）、燃焼制御部５８は、台数制御信号取得部５６に取得された台数制御信号に基づいて、本体１を燃焼させる個別制御信号を流量調整弁９に出力する（ステップＳ１００）。
【００６６】
例えば、台数制御信号が示す燃焼量が第２燃焼量である場合、燃焼制御部５８は、台数制御信号に基づいて、本体１を第２燃焼量で燃焼させる個別制御信号を流量調整弁９に出力する。また、台数制御信号が示す燃焼量が第１燃焼量である場合、燃焼制御部５８は、台数制御信号に基づいて、本体１を第１燃焼量で燃焼させる個別制御信号を流量調整弁９に出力する。
【００６７】
このように、蒸気圧力が圧力閾値Ｔａ未満であるとき、燃焼制御部５８は、台数制御信号が示す燃焼量にかかわらず、台数制御信号をリジェクトして、第１燃焼量で本体１を燃焼させる個別制御信号をボイラ１００に出力する。
【００６８】
また、蒸気圧力が圧力閾値Ｔａ以上であるとき、燃焼制御部５８は、台数制御信号をリジェクトせず、台数制御信号取得部５６に取得された台数制御信号に基づいて、台数制御装置３００で算出された燃焼量で本体１を燃焼させる個別制御信号をボイラ１００に出力する。
【００６９】
また、蒸気圧力が圧力閾値Ｔａ未満でも、台数制御装置３００で算出された燃焼量が第１燃焼量であるとき、燃焼制御部５８は、台数制御信号に基づいて、第１燃焼量で本体１を燃焼させる個別制御信号をボイラ１００に出力する。
【００７０】
［効果］
以上説明したように、本実施形態によれば、蒸気圧力が圧力閾値Ｔａ未満であると判定され、ボイラ１００の本体１を低い第２燃焼量で燃焼させる台数制御信号が台数制御信号取得部５６に取得されたとき、個別制御装置５０の燃焼制御部５８は、台数制御信号をリジェクトして、ボイラ１００の本体１を高い第１燃焼量で燃焼させる個別制御信号をボイラ１００に出力する。これにより、例えばボイラ１００の起動時において、エコノマイザ２０に供給される給水温度が低く、本体１からの排ガス温度が低い場合においても、第２燃焼量で燃焼させる台数制御信号がリジェクトされ、第１燃焼量で燃焼させる個別制御信号を出力される。そのため、エコノマイザ２０における排ガス温度の過度な低下が抑制される。したがって、エコノマイザ２０における低温腐食の発生が抑制される。
【００７１】
すなわち、本実施形態において、個別制御装置５０は、本体１の蒸気圧力が低い場合、ボイラ１００が起動時であり、給水温度が低く排ガス温度が低いとみなして、第１燃焼量で燃焼させる個別制御信号を出力する。これにより、エコノマイザ２０における低温腐食の発生が抑制される。
【００７２】
また、本実施形態によれば、蒸気圧力が圧力閾値Ｔａ以上であると判定されたとき、個別制御装置５０の燃焼制御部５８は、台数制御信号取得部５６に取得された台数制御信号に基づいて、ボイラ１００の本体１を燃焼させる個別制御信号をボイラ１００に出力する。これにより、台数制御装置３００において算出された燃焼量で複数のボイラ１００が燃焼するため、必要蒸気量を得ることができる。
【００７３】
なお、上述の実施形態においては、台数制御装置３００の出力制御部３０２は、スチームヘッダ２００の圧力データに基づいて燃焼量を算出して、台数制御信号を出力することとした。台数制御装置３００の出力制御部３０２は、稼働中のボイラ１００の本体１の圧力データに基づいて燃焼量を算出して、台数制御信号を出力してもよい。本体１の圧力データは、蒸気圧力センサ１８に検出される。蒸気圧力センサ１８で検出された本体１の圧力データは、個別制御装置５０を介して台数制御装置３００に送信される。台数制御装置３００の圧力データ取得部３０１は、稼働中のボイラ１００の本体１の圧力データを取得する。台数制御装置３００の出力制御部３０２は、圧力データ取得部３０１に取得された稼動中のボイラ１００の本体１の圧力データに基づいて、規定の燃焼量でボイラ１００を燃焼させる台数制御信号を出力することができる。
【００７４】
なお、上述の実施形態において、給水温度が給水温度閾値Ｔｂ未満であり蒸気圧力が圧力閾値Ｔａ未満であると判定部５７において判定され、ボイラ１００を第１燃焼量よりも低い第２燃焼量で燃焼させる台数制御信号が台数制御信号取得部５６に取得されたとき、個別制御装置５０の燃焼制御部５８は、台数制御信号をリジェクトして、ボイラ１００の本体１を第１燃焼量で燃焼させる個別制御信号をボイラ１００の流量制御弁９に出力してもよい。すなわち、台数制御装置３００で算出された燃焼量が第２燃焼量でも、給水温度が低く蒸気圧力が低い場合、個別制御装置５０は、台数制御信号をリジェクトして、ボイラ１００の本体１を第１燃焼量で燃焼させてもよい。
【００７５】
また、エコノマイザ２０に供給される給水温度が給水温度閾値Ｔｂ以上であると判定されたとき又は本体１の蒸気圧力が圧力閾値Ｔａ以上であると判定されたとき、個別制御装置５０による台数制御信号のリジェクトが解除されてもよい。個別制御装置５０の燃焼制御部５８は、給水温度が給水温度閾値Ｔｂ以上であると第２判定部５７Ｂにおいて判定されたとき又は蒸気圧力が圧力閾値Ｔａ以上であると第１判定部５７Ａにおいて判定されたとき、台数制御信号をリジェクトせず、台数制御信号取得部５６に取得された台数制御信号に基づいて、ボイラ１００の本体１を燃焼させる個別制御信号を流量調整弁９に出力する。給水温度が高温度になった後又は蒸気圧力が高圧力になった後、台数制御信号に基づいてボイラ１００の燃焼量が調整されるため、燃焼量が第２燃焼量に調整されても、エコノマイザ２０における排ガス温度の過度な低下が抑制される。したがって、エコノマイザ２０における低温腐食の発生が抑制される。
【００７６】
また、給水温度が給水温度閾値Ｔａ未満且つ蒸気圧力が圧力閾値Ｔｂ未満でも、台数制御装置３００で算出された燃焼量が第１燃焼量であるとき、燃焼制御部５８は、台数制御信号に基づいて、第１燃焼量で本体１を燃焼させる個別制御信号をボイラ１００に出力してもよい。
【００７７】
なお、上述の実施形態において、排ガス温度が排ガス温度閾値Ｔｃ以上であると判定されたとき、個別制御装置５０による台数制御信号のリジェクトが解除されてもよい。個別制御装置５０の燃焼制御部５８は、排ガス温度が排ガス温度閾値Ｔｃ以上であると第３判定部５７Ｃにおいて判定されたとき、台数制御信号取得部５６に取得された台数制御信号に基づいて、ボイラ１００の本体１を燃焼させる個別制御信号を流量調整弁９に出力する。排ガス温度が高温度になった後、台数制御信号に基づいてボイラ１００の燃焼量が調整されるため、燃焼量が第２燃焼量に調整されても、エコノマイザ２０における排ガス温度の過度な低下が抑制される。したがって、エコノマイザ２０における低温腐食の発生が抑制される。
【００７８】
また、燃焼停止している第１号機のボイラ１００が起動してからの経過時間が時間閾値Ｔｄ以上であると判定されたとき、個別制御装置５０による台数制御信号のリジェクトが解除されてもよい。個別制御装置５０の燃焼制御部５８は、ボイラ１００が起動してからの経過時間が時間閾値Ｔｄ以上であると第４判定部５７Ｄにおいて判定されたとき、台数制御信号取得部５６に取得された台数制御信号に基づいて、ボイラ１００の本体１を燃焼させる個別制御信号を流量調整弁９に出力する。ボイラ１００が起動してから十分に時間が経過した後、台数制御信号に基づいてボイラ１００の燃焼量が調整されるため、燃焼量が第２燃焼量に調整されても、エコノマイザ２０における排ガス温度の過度な低下が抑制される。したがって、エコノマイザ２０における低温腐食の発生が抑制される。
【符号の説明】
【００７９】
１…本体、２…バーナ、３…給水タンク、４…給水管、５…給水ポンプ、６…燃料タンク、７…燃料管、８…燃料ポンプ、９…流量調整弁、１０…蒸気管、１１…蒸気ヘッダ、１３…給水温度センサ、１４…排ガス温度センサ、１５…流量調整弁、１８…蒸気圧力センサ、１９…タイマ、２０…エコノマイザ、２０Ａ…入口接続部、２０Ｂ…出口接続部、２１…ケーシング、２１Ａ…排ガス入口、２１Ｂ…排ガス出口、２３…煙道、２４…煙道、２５…煙突、４１…第１給水管、４２…第２給水管、４２Ｃ…屈曲部、４３…第３給水管、５０…個別制御装置、５１…給水温度データ取得部、５２…排ガス温度データ取得部、５３…圧力データ取得部、５４…時間データ取得部、５６…台数制御信号取得部、５７…判定部、５７Ａ…第１判定部、５７Ｂ…第２判定部、５７Ｃ…第３判定部、５７Ｄ…第４判定部、５８…燃焼制御部、５９…記憶部、６０…入出力部、１００…ボイラ、２００…スチームヘッダ、２０１…ヘッダ圧力センサ、２１０…蒸気管、３００…台数制御装置、３０１…圧力データ取得部、３０２…出力制御部、３０３…記憶部、３０４…入出力部、５００…蒸気使用設備、１０００…ボイラシステム。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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