(57)【要約】【課題】スーツブロワ装置をより適切に運転することが可能なスーツブロワ運転制御装置を提供する。【解決手段】スーツブロワ運転制御装置は、燃焼炉の内部に設置された、蒸気を生成するための蒸発管の表面に付着する付着物を除去するためのスーツブロワ装置の運転を制御するスーツブロワ運転制御装置であって、燃焼炉の内部におけるスーツブロワ装置の下流側に設置された熱交換器により加熱された蒸気が、温度低減器によって冷却された際の冷却量を示す減温度指標値を取得するよう構成された減温度指標値取得部と、減温度指標値に基づいて、スーツブロワ装置の運転制御を実行するよう構成された運転制御部と、を備える。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
燃焼炉の内部に設置された、蒸気を生成するための蒸発管の表面に付着する付着物を除去するためのスーツブロワ装置の運転を制御するスーツブロワ運転制御装置であって、
前記燃焼炉の内部における前記スーツブロワ装置の下流側に設置された熱交換器により加熱された前記蒸気が、温度低減器によって冷却された際の冷却量を示す減温度指標値を取得するよう構成された減温度指標値取得部と、
前記減温度指標値に基づいて、前記スーツブロワ装置の運転制御を実行するよう構成された運転制御部と、を備えることを特徴とするスーツブロワ運転制御装置。
【請求項２】
前記運転制御部は、
前記スーツブロワ装置の運転を待機させるか否かを判定するための待機判定閾値を前記減温度指標値が下回る場合に、前記スーツブロワ装置の運転を行わないようにする運転待機部を有することを特徴とする請求項１に記載のスーツブロワ運転制御装置。
【請求項３】
前記運転制御部は、
前記スーツブロワ装置の運転を起動させるか否かを判定するための起動判定閾値を前記減温度指標値が超えた場合に、前記スーツブロワ装置を起動する除去措置起動部を有することを特徴とする請求項１または２に記載のスーツブロワ運転制御装置。
【請求項４】
前記運転制御部は、
前記減温度指標値が前記起動判定閾値よりも小さい待機判定閾値に達した場合、あるいは、運転パターンに従った前記スーツブロワ装置の運転が完了した場合の少なくとも一方の条件を含む運転停止条件が成立した場合に、前記スーツブロワ装置の運転を停止させる運転停止部を、さらに有することを特徴とする請求項３に記載のスーツブロワ運転制御装置。
【請求項５】
前記減温度指標値と比較される、前記スーツブロワ装置の運転を待機させるか否かを判定するための待機判定閾値、または前記スーツブロワ装置の運転を起動させるか否かを判定するための起動判定閾値の少なくとも一方を学習により決定する閾値決定部を、さらに備えることを特徴とする請求項２〜４のいずれか１項に記載のスーツブロワ運転制御装置。
【請求項６】
前記減温度指標値取得部は、前記減温度指標値として、前記蒸気の温度の低下量、または前記温度低減器に供給する冷却媒体の供給量を制御するバルブの開度を取得することを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載のスーツブロワ運転制御装置。
【請求項７】
前記熱交換器は過熱器であることを特徴とする請求項１〜６のいずれか１項に記載のスーツブロワ運転制御装置。
【請求項８】
前記煙道における前記熱交換器の下流側に設置される節炭器を迂回するように、前記煙道における前記節炭器の上流側と、前記煙道における前記節炭器の下流側に接続される排ガスダクトにおける脱硝装置の上流側とを接続するバイパスダクトを開閉する開閉手段の開度を取得する開度取得部と、
前記脱硝装置の有する触媒の温度を取得する触媒温度取得部と、をさらに備え、
前記運転制御部は、前記減温度指標値および前記脱硝装置の前記触媒の温度に基づいて、前記スーツブロワ装置の運転を制御することを特徴とする請求項１〜７のいずれか１項に記載のスーツブロワ運転制御装置。
【請求項９】
前記運転制御部は、前記開閉手段が全開状態で、かつ、前記触媒の温度が活性温度範囲において定められた下限値以下の場合に、前記スーツブロワ装置の運転を行わないようにする第２運転待機部を有することを特徴とする請求項８に記載のスーツブロワ運転制御装置。
【請求項１０】
燃焼炉と、
前記燃焼炉の内部に設置された、蒸気を生成するための蒸発管と、
前記蒸発管の表面に付着する付着物を除去するよう構成されたスーツブロワ装置と、
前記燃焼炉の内部における前記スーツブロワ装置の下流側に設置された、前記蒸発管で生成された前記蒸気を加熱するよう構成された熱交換器と、
前記熱交換器で加熱された前記蒸気を冷却するよう構成された温度低減器と、
請求項１〜９のいずれか１項に記載のスーツブロワ運転制御装置と、を備えることを特徴とする燃焼システム。
【請求項１１】
燃焼炉の内部に設置された、蒸気を生成するための蒸発管の表面に付着する付着物を除去するためのスーツブロワ装置の運転を制御するスーツブロワ運転制御方法であって、
前記燃焼炉の内部における前記スーツブロワ装置の下流側に設置された熱交換器により加熱された前記蒸気が、温度低減器によって冷却された際の冷却量を示す減温度指標値を取得するよう構成された減温度指標値取得ステップと
前記減温度指標値に基づいて、前記スーツブロワ装置の運転制御を実行するよう構成された運転制御ステップと、を備えることを特徴とするスーツブロワ運転制御方法。
【請求項１２】
前記運転制御ステップは、
前記スーツブロワ装置の運転を待機させるか否かを判定するための待機判定閾値を前記減温度指標値が下回る場合に、前記スーツブロワ装置の運転を行わないようにする運転待機ステップを有することを特徴とする請求項１１に記載のスーツブロワ運転制御方法。
【請求項１３】
前記運転制御ステップは、
前記スーツブロワ装置の運転を起動させるか否かを判定するための起動判定閾値を前記減温度指標値が超えた場合に、前記スーツブロワ装置を起動する除去措置起動ステップを有することを特徴とする請求項１１または１２に記載のスーツブロワ運転制御方法。
【請求項１４】
前記運転制御ステップは、
前記減温度指標値が前記起動判定閾値よりも小さい待機判定閾値に達した場合、あるいは、運転パターンに従った前記スーツブロワ装置の運転が完了した場合の少なくとも一方の条件を含む運転停止条件が成立した場合に、前記スーツブロワ装置の運転を停止させる運転停止ステップを、さらに有することを特徴とする請求項１３に記載のスーツブロワ運転制御方法。
【請求項１５】
前記減温度指標値と比較する待機判定閾値または起動判定閾値の少なくとも一方を機械学習により決定する閾値決定ステップを、さらに備えることを特徴とする請求項１２〜１４のいずれか１項に記載のスーツブロワ運転制御方法。
【請求項１６】
前記減温度指標値取得ステップは、前記減温度指標値として、前記蒸気の温度の低下量、または前記温度低減器に供給する冷却媒体の供給量を制御するバルブの開度を取得することを特徴とする請求項１１〜１５のいずれか１項に記載のスーツブロワ運転制御方法。
【請求項１７】
前記熱交換器は過熱器であることを特徴とする請求項１１〜１６のいずれか１項に記載のスーツブロワ運転制御方法。
【請求項１８】
前記煙道における前記熱交換器の下流側に設置される節炭器を迂回するように、前記煙道における前記節炭器の上流側と、前記煙道における前記節炭器の下流側に接続される排ガスダクトにおける脱硝装置の上流側とを接続するバイパスダクトを開閉する開閉手段の開度を取得する開度取得ステップと、
前記脱硝装置の有する触媒の温度を取得する触媒温度取得ステップと、をさらに備え、
前記運転制御ステップは、前記減温度指標値および前記脱硝装置の前記触媒の温度に基づいて、前記スーツブロワ装置の運転を制御することを特徴とする請求項１１〜１７のいずれか１項に記載のスーツブロワ運転制御方法。
【請求項１９】
前記運転制御ステップは、前記開閉手段が全開状態で、かつ、前記触媒の温度が活性温度範囲において定められた下限値以下の場合に、前記スーツブロワ装置の運転を行わないようにする第２運転待機ステップを有することを特徴とする請求項１８に記載のスーツブロワ運転制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は、スーツブロワの運転制御に関する。
【背景技術】
【０００２】
例えばボイラなどの燃焼炉の内部には、燃料を燃焼するための火炉（燃焼室）と、火炉の上部に連通される煙道とが形成されると共に、例えば火炉を形成する火炉壁の一部が蒸発管で構成されたり、煙道に過熱器や再熱器などが設置されるなど、各種の熱交換器が設置される。例えば微粉炭炊きボイラでは、ミル装置によって製造された微粉炭がバーナによって火炉に供給されて燃焼されるが、このような燃料の燃焼により発生する燃焼ガスに含まれる灰や未燃分などが各種の熱交換器の伝熱管に付着することにより、伝熱管における伝熱効率が低下する。このため、従来から、ボイラの内部に位置する各熱交換器の伝熱管の各部位に向けて、スーツブロワ装置（煤吹装置）から空気や蒸気などの噴霧媒体を噴出させることにより、伝熱管の伝熱面に付着した灰や未燃分などの付着物を除去するようにしている。このスーツブロワ装置の運転方法としては、例えばスーツブロワ装置を構成する複数のスーツブロワを、起動順序や起動頻度を事前に定めた運転パターンに従って順番に運転させる方法や、ボイラの運転状態に応じて運転する方法などがある（例えば特許文献１〜２参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平２−８２０１４号公報
【特許文献２】特許第３０５５９８７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
例えば火炉壁を構成する蒸発管の付着物を除去するためのスーツブロワ装置を運転させると、付着物が除去され火炉での燃焼により生じた熱と蒸発管内の流体（水）との間の熱交換量が増大するため、煙道に向けて流れる燃焼ガスの温度がその分だけ大きく低下する。この際、蒸発管に付着した付着物の付着量が少ない状況で蒸発管のためのスーツブロワ装置の運転が実行されると、その運転による付着物の除去措置により燃焼ガスの温度がより低下される結果、過熱器において燃焼ガスによる主蒸気の加熱（過熱）が十分に行われず、主蒸気の温度が目標温度（定格蒸気温度）に達しない場合が生じ得る（後述する図４参照）。主蒸気の温度が目標温度に達しないと、例えばボイラで生成された蒸気で駆動される蒸気タービンの熱効率の低下を招く。再熱器などの熱交換器でも同様な問題が生じ得る。
【０００５】
また、上述したような問題が生じる場合には、付着物の除去措置が必要のない段階でスーツブロア装置の運転を実行しているので、必要以上の頻度でスーツブロワ装置の運転を実行していることになり、スーツブロワ装置から噴射される噴射媒体（高圧蒸気や圧縮空気など）による伝熱管の摩耗を早める結果となる。このような状況の回避を、運転パターンに従った複数のスーツブロワの運転を例えば手動で待機させたり、複数のスーツブロワの一部の運転をスキップさせるなどによって行うことは可能であるが、このような手法では運転員個人の経験に頼らざるを得ない。よって、スーツブロワ装置の運転を最適化する新たな手法が望まれる。
【０００６】
上述の事情に鑑みて、本発明の少なくとも一実施形態は、スーツブロワ装置をより適切に運転することが可能なスーツブロワ運転制御装置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】
（１）本発明の少なくとも一実施形態に係るスーツブロワ運転制御装置は、
燃焼炉の内部に設置された、蒸気を生成するための蒸発管の表面に付着する付着物を除去するためのスーツブロワ装置の運転を制御するスーツブロワ運転制御装置であって、
前記燃焼炉の内部における前記スーツブロワ装置の下流側に設置された熱交換器により加熱された前記蒸気が、温度低減器によって冷却された際の冷却量を示す減温度指標値を取得するよう構成された減温度指標値取得部と、
前記減温度指標値に基づいて、前記スーツブロワ装置の運転制御を実行するよう構成された運転制御部と、を備える。
【０００８】
上記（１）の構成によれば、蒸発管のためのスーツブロワ装置（以下、蒸発管用ＳＢ装置）の起動、停止などの運転制御は、例えば１次過熱器などの過熱器（熱交換器）により加熱された蒸気が、燃焼システムにおける蒸気温度一定制御のために温度低減器により冷却された際の冷却量（減温度指標値）に基づいて実行される。例えば蒸発管における付着物の付着量が、不着物の除去措置が不要なほど少ない場合に蒸発管用ＳＢ装置が運転されると、蒸発管の付着物量がより少なくなるので、蒸発管における熱交換量が増大し、火炉で生じた燃焼ガスの温度が低下する。その結果、燃焼ガスの温度が過度に低下すると、蒸気が目標温度（定格蒸気温度）まで上昇されない場合が生じ得る（後述する図４参照）。
【０００９】
したがって、例えば減温度指標値が下限値（後述する待機判定閾値Ｌｃ）よりも小さい場合には蒸発管用ＳＢ装置の運転を待機させるように運転制御を行うことにより、蒸気の温度を目標温度まで確実に昇温することができる。よって、例えばボイラで生成された蒸気で駆動される蒸気タービンなどの蒸気の送り先の機器の効率の低下を防止することができる。また、例えば減温度指標値が所定値（後述する起動判定閾値）よりも大きい場合に蒸発管用ＳＢ装置を起動させるように蒸発管用ＳＢ装置の運転制御を行うことにより、蒸発管用ＳＢ装置による不着物の除去措置の頻度が必要以上に行われることによる熱交換器（伝熱管）の摩耗を防止することができる。
【００１０】
（２）幾つかの実施形態では、上記（１）の構成において、
前記運転制御部は、
前記スーツブロワ装置の運転を待機させるか否かを判定するための待機判定閾値を前記減温度指標値が下回る場合に、前記スーツブロワ装置の運転を行わないようにする運転待機部を有する。
上記（２）の構成によれば、減温度指標値が待機判定閾値を下回る場合には、蒸発管用ＳＢ装置による蒸気管の付着物の除去を行わないようにする。これによって、蒸発管の付着物が必要以上に除去される結果、熱交換器での燃焼ガスの温度が低下することにより、熱交換器における蒸気の加熱が不足することを防止することができ、蒸気温度を目標温度まで確実に昇温することができる。
【００１１】
（３）幾つかの実施形態では、上記（１）〜（２）の構成において、
前記運転制御部は、
前記スーツブロワ装置の運転を起動させるか否かを判定するための起動判定閾値を前記減温度指標値が超えた場合に、前記スーツブロワ装置を起動する除去措置起動部を有する。
上記（３）の構成によれば、減温度指標値が起動判定閾値よりも大きい場合には、蒸発管用ＳＢ装置による付着物の除去を行うようにする。これによって、蒸発管の付着物の堆積が過大になる結果生じる熱交換器における伝熱阻害を防止して、蒸気温度を目標温度まで確実に昇温することができる。同時に、温度低減器による冷却量を低減することもできるので、温度低減器を余計に動かしてまで高温の蒸気を冷却する状況を回避し、燃焼炉の運転をより効率化することができる。また、蒸発管用ＳＢ装置による付着物の除去措置が必要以上に行われることによる熱交換器（伝熱管）の摩耗や、燃焼ガスの性状の変動を防止することができる。
【００１２】
（４）幾つかの実施形態では、上記（３）の構成において、
前記運転制御部は、
前記減温度指標値が前記起動判定閾値よりも小さい待機判定閾値に達した場合、あるいは、運転パターンに従った前記スーツブロワ装置の運転が完了した場合の少なくとも一方の条件を含む運転停止条件が成立した場合に、前記スーツブロワ装置の運転を停止させる運転停止部を、さらに有する。
上記（４）の構成によれば、蒸発管の付着物量を適切に制御することができる。
【００１３】
（５）幾つかの実施形態では、上記（２）〜（４）の構成において、
前記減温度指標値と比較される、前記スーツブロワ装置の運転を待機させるか否かを判定するための待機判定閾値、または前記スーツブロワ装置の運転を起動させるか否かを判定するための起動判定閾値の少なくとも一方を学習により決定する閾値決定部を、さらに備える。
上記（５）の構成によれば、起動判定閾値や待機判定閾値を学習により適切に設定することができ、蒸発管用ＳＢ装置の運転頻度のＡＩによる最適化を図ることができる。
【００１４】
（６）幾つかの実施形態では、上記（１）〜（５）の構成において、
前記減温度指標値取得部は、前記減温度指標値として、前記蒸気の温度の低下量、または前記温度低減器に供給する冷却媒体の供給量を制御するバルブの開度を取得する。
上記（６）の構成によれば、蒸気の温度の低下量、または、冷却媒体の供給量を制御するバルブの開度に基づいて、温度低減器による蒸気の冷却量を計ることができる。
【００１５】
（７）幾つかの実施形態では、上記（１）〜（６）の構成において、
前記熱交換器は過熱器である。
上記（７）の構成によれば、過熱器によって過熱された後の蒸気の温度を目標値に確実に昇温することができる。
【００１６】
（８）幾つかの実施形態では、上記（１）〜（７）の構成において、
前記煙道における前記熱交換器の下流側に設置される節炭器を迂回するように、前記煙道における前記節炭器の上流側と、前記煙道における前記節炭器の下流側に接続される排ガスダクトにおける脱硝装置の上流側とを接続するバイパスダクトを開閉する開閉手段の開度を取得する開度取得部と、
前記脱硝装置の有する触媒の温度を取得する触媒温度取得部と、をさらに備え、
前記運転制御部は、前記減温度指標値および前記脱硝装置の前記触媒の温度に基づいて、前記スーツブロワ装置の運転を制御する。
上記（８）の構成によれば、例えば脱硝装置が備える触媒の温度を適切な温度範囲に維持するなど、触媒の温度を考慮した蒸発管用ＳＢ装置の運転制御を行うことができる。
【００１７】
（９）幾つかの実施形態では、上記（８）の構成において、
前記運転制御部は、前記開閉手段が全開状態で、かつ、前記触媒の温度が活性温度範囲において定められた下限値以下の場合に、前記スーツブロワ装置の運転を行わないようにする第２運転待機部を有する。
【００１８】
蒸発管用ＳＢ装置を運転させると、蒸発管における熱交換量は付着物の付着量が減少されることにより増大するので、脱硝装置の触媒に流入する排ガスの温度が低下し易い。
【００１９】
上記（９）の構成によれば、バイパスダクトから節炭器を通過しないことにより高温となる排ガスを脱硝装置に最大限導入した場合でも、脱硝装置の触媒の温度が下限値以下の場合には、蒸発管用ＳＢ装置の運転を行わない。これによって、脱硝装置の触媒温度が触媒の活性温度範囲から逸脱して低下するのを防止することができ、触媒温度の活性温度範囲への維持を図ることができる。
【００２０】
（１０）本発明の少なくとも一実施形態に係る燃焼システムは、
燃焼炉と、
前記燃焼炉の内部に設置された、蒸気を生成するための蒸発管と、
前記蒸発管の表面に付着する付着物を除去するよう構成されたスーツブロワ装置と、
前記燃焼炉の内部における前記スーツブロワ装置の下流側に設置された、前記蒸発管で生成された前記蒸気を加熱するよう構成された熱交換器と、
前記熱交換器で加熱された前記蒸気を冷却するよう構成された温度低減器と、
請求項１〜９のいずれか１項に記載のスーツブロワ運転制御装置と、を備える。
上記（１０）の構成によれば、上記（１）〜（９）と同様の効果を奏する。
【００２１】
（１１）本発明の少なくとも一実施形態に係るスーツブロワ運転制御方法は、
燃焼炉の内部に設置された、蒸気を生成するための蒸発管の表面に付着する付着物を除去するためのスーツブロワ装置の運転を制御するスーツブロワ運転制御方法であって、
前記燃焼炉の内部における前記スーツブロワ装置の下流側に設置された熱交換器により加熱された前記蒸気が、温度低減器によって冷却された際の冷却量を示す減温度指標値を取得するよう構成された減温度指標値取得ステップと
前記減温度指標値に基づいて、前記スーツブロワ装置の運転制御を実行するよう構成された運転制御ステップと、を備える。
上記（１１）の構成によれば、上記（１）と同様の効果を奏する。
【００２２】
（１２）幾つかの実施形態では、上記（１１）の構成において、
前記運転制御ステップは、
前記スーツブロワ装置の運転を待機させるか否かを判定するための待機判定閾値を前記減温度指標値が下回る場合に、前記スーツブロワ装置の運転を行わないようにする運転待機ステップを有する。
上記（１２）の構成によれば、上記（２）と同様の効果を奏する。
【００２３】
（１３）幾つかの実施形態では、上記（１１）〜（１２）の構成において、
前記運転制御ステップは、
前記スーツブロワ装置の運転を起動させるか否かを判定するための起動判定閾値を前記減温度指標値が超えた場合に、前記スーツブロワ装置を起動する除去措置起動ステップを有する。
上記（１３）の構成によれば、上記（３）と同様の効果を奏する。
【００２４】
（１４）幾つかの実施形態では、上記（１３）の構成において、
前記運転制御ステップは、
前記減温度指標値が前記起動判定閾値よりも小さい待機判定閾値に達した場合、あるいは、運転パターンに従った前記スーツブロワ装置の運転が完了した場合の少なくとも一方の条件を含む運転停止条件が成立した場合に、前記スーツブロワ装置の運転を停止させる運転停止ステップを、さらに有する。
上記（１４）の構成によれば、上記（４）と同様の効果を奏する。
【００２５】
（１５）幾つかの実施形態では、上記（１２）〜（１４）の構成において、
前記減温度指標値と比較する待機判定閾値または起動判定閾値の少なくとも一方を機械学習により決定する閾値決定ステップを、さらに備える。
上記（１５）の構成によれば、上記（５）と同様の効果を奏する。
【００２６】
（１６）幾つかの実施形態では、上記（１１）〜（１５）の構成において、
前記減温度指標値取得ステップは、前記減温度指標値として、前記蒸気の温度の低下量、または前記温度低減器に供給する冷却媒体の供給量を制御するバルブの開度を取得する。
上記（１６）の構成によれば、上記（６）と同様の効果を奏する。
【００２７】
（１７）幾つかの実施形態では、上記（１１）〜（１６）の構成において、
前記熱交換器は過熱器である。
上記（１７）の構成によれば、上記（７）と同様の効果を奏する。
【００２８】
（１８）幾つかの実施形態では、上記（１１）〜（１７）の構成において、
前記煙道における前記熱交換器の下流側に設置される節炭器を迂回するように、前記煙道における前記節炭器の上流側と、前記煙道における前記節炭器の下流側に接続される排ガスダクトにおける脱硝装置の上流側とを接続するバイパスダクトを開閉する開閉手段の開度を取得する開度取得ステップと、
前記脱硝装置の有する触媒の温度を取得する触媒温度取得ステップと、をさらに備え、
前記運転制御ステップは、前記減温度指標値および前記脱硝装置の前記触媒の温度に基づいて、前記スーツブロワ装置の運転を制御する。
上記（１８）の構成によれば、上記（８）と同様の効果を奏する。
【００２９】
（１９）幾つかの実施形態では、上記（１８）の構成において、
前記運転制御ステップは、前記開閉手段が全開状態で、かつ、前記触媒の温度が活性温度範囲において定められた下限値以下の場合に、前記スーツブロワ装置の運転を行わないようにする第２運転待機ステップを有する。
上記（１９）の構成によれば、上記（９）と同様の効果を奏する。
【発明の効果】
【００３０】
本発明の少なくとも一実施形態によれば、スーツブロワ装置をより適切に運転することが可能なスーツブロワ運転制御装置が提供される。
【図面の簡単な説明】
【００３１】
【図１】本発明の一実施形態に係るスーツブロワ運転制御装置を備える燃焼システムを概略的に示す図である。
【図２】本発明の一実施形態に係る過熱器および温度低減器による主蒸気温度の一定制御を説明するための図である。
【図３】本発明の一実施形態に係るスーツブロワ運転制御装置の機能を概略的に示すブロック図である。
【図４】本発明の一実施形態に係る温度低減器による蒸気の冷却を行わなくてもボイラ出口温度が目標温度に到達しない場合を説明するための図である。
【図５】本発明の一実施形態に係る蒸発管用ＳＢ装置を起動する場合を説明する図である。
【図６】本発明の一実施形態に係るスーツブロワ運転制御装置の機能を概略的に示すブロック図であり、運転制御部は減温度指標値および脱硝装置の触媒温度に基づく制御を実行する。
【図７】本発明の一実施形態に係るスーツブロワ運転制御方法を示すフロー図である。
【図８】本発明の一実施形態に係る運転制御ステップを示すフロー図である。
【図９】本発明の一実施形態に係る第２運転待機ステップを示すフロー図である。
【発明を実施するための形態】
【００３２】
以下、添付図面を参照して本発明の幾つかの実施形態について説明する。ただし、実施形態として記載されている又は図面に示されている構成部品の寸法、材質、形状、その相対的配置等は、本発明の範囲をこれに限定する趣旨ではなく、単なる説明例にすぎない。
例えば、「ある方向に」、「ある方向に沿って」、「平行」、「直交」、「中心」、「同心」或いは「同軸」等の相対的或いは絶対的な配置を表す表現は、厳密にそのような配置を表すのみならず、公差、若しくは、同じ機能が得られる程度の角度や距離をもって相対的に変位している状態も表すものとする。
例えば、「同一」、「等しい」及び「均質」等の物事が等しい状態であることを表す表現は、厳密に等しい状態を表すのみならず、公差、若しくは、同じ機能が得られる程度の差が存在している状態も表すものとする。
例えば、四角形状や円筒形状等の形状を表す表現は、幾何学的に厳密な意味での四角形状や円筒形状等の形状を表すのみならず、同じ効果が得られる範囲で、凹凸部や面取り部等を含む形状も表すものとする。
一方、一の構成要素を「備える」、「具える」、「具備する」、「含む」、又は、「有する」という表現は、他の構成要素の存在を除外する排他的な表現ではない。
【００３３】
図１は、本発明の一実施形態に係るスーツブロワ運転制御装置１を備える燃焼システム６を概略的に示す図である。また、図２は、本発明の一実施形態に係る過熱器８１および温度低減器９による主蒸気温度の一定制御を説明するための図である。
【００３４】
スーツブロワ運転制御装置１は、例えばボイラやごみ焼却炉などの燃焼炉７の内部７ｉに設置された、蒸気Ｓを生成するための蒸発管８ｐの表面に付着する付着物を除去するためのスーツブロワ装置５（以下、蒸発管用ＳＢ装置５１）の運転を制御するよう構成された装置であり、図１に示すように、燃焼システム６の一部を構成する。一般に、ボイラシステムなどの燃焼システム６は、蒸発管８ｐ、過熱器８１（図１では８１ａ、８１ｂ）、再熱器（不図示）、節炭器７３（後述する図６参照）などの各種の熱交換器８を備えている。そして、スーツブロワ装置５は、各種の熱交換器８に対してそれぞれ設けられており、１つの熱交換器８に対して１以上のスーツブロワが設置される（図１参照）。よって、スーツブロワ運転制御装置１は、少なくとも蒸発管用ＳＢ装置５１を含むスーツブロワ装置５の運転制御を実行する。そして、スーツブロワ装置５の運転が実行されると、噴射媒体（高圧蒸気や圧縮空気など）が噴射され、付着物の除去措置が実行される。
【００３５】
図１に示す燃焼システム６はボイラシステムであり、スーツブロワ運転制御装置１に加えて、ボイラなどの燃焼炉７と、燃焼炉７の内部７ｉに設置された、水から蒸気Ｓを生成するための蒸発管８ｐと、蒸発管８ｐの表面に付着する灰や未燃分など付着物を除去するよう構成されたスーツブロワ装置５（つまり、蒸発管用ＳＢ装置５１）と、燃焼炉７の内部７ｉにおける蒸発管用ＳＢ装置５１の下流側に設置された、蒸発管８ｐで生成された蒸気Ｓを加熱するよう構成された熱交換器８（図１では過熱器８１）と、燃焼炉７の出口における蒸気Ｓの温度が目標温度Ｔｇで一定になるように、熱交換器８で加熱された蒸気Ｓを冷却するよう構成された温度低減器９（過熱低減器）と、を備える。
【００３６】
詳述すると、ボイラの内部７ｉは、燃料Ｆを燃焼する火炉７１（燃焼室）と、火炉７１の上部に連通（接続）する煙道７２とを含んで構成される。火炉７１は、燃料Ｆを燃焼するための空間であり、複数の蒸発管８ｐの表面を少なくとも一部に含んで形成される火炉壁７ｗの壁面に囲まれることにより形成される。そして、バーナ７ｆから微粉炭などの燃料Ｆが火炉７１に供給されて燃焼されることにより生じた熱と、蒸発管８ｐの内部の水とが蒸発管８ｐの表面（伝熱面）を介して熱交換するよう構成される。これにより、蒸発管８ｐの内部の水が沸騰して蒸気Ｓが生成される。
【００３７】
図１に示す実施形態の燃焼炉７は循環型ボイラであり、蒸発管８ｐの内部の水が沸騰して生成された水（飽和水）と蒸気Ｓ（飽和蒸気）が混合した気液混合流体が蒸気ドラム７ｄに流入し、蒸気ドラム７ｄにおいて気液混合流体が蒸気Ｓ（気相）と水（液相）に分離される。その後、蒸気ドラム７ｄで分離された蒸気Ｓ（主蒸気）は、蒸気Ｓの流路を形成する蒸気管７ｓ（過熱蒸気管）を通って外部機器（蒸気タービンなど）に送られる際に、蒸気管７ｓに設置された過熱器８１（図１では１次過熱器８１ａ、２次過熱器８１ｂ）による加熱と、温度低減器９による必要に応じた冷却とを受けて、目標温度Ｔｇで一定になるように温度調整がなされる。より詳細には、図１に示す実施形態では、過熱器８１は、１次過熱器８１ａおよび２次過熱器８１ｂを含んでおり、この順番で蒸気ドラム７ｄから蒸気管７ｓを流れる蒸気Ｓを加熱するように構成される。
【００３８】
また、温度低減器９が、１次過熱器８１ａと２次過熱器８１ｂとの間の蒸気管７ｓに設置されており、最も後段に位置する過熱器８１（図１では２次過熱器８１ｂ）を通過した後の蒸気Ｓの温度（ボイラ出口蒸気温度Ｔｏ）が目標温度Ｔｇ（定格蒸気温度）で一定になるように、必要に応じて蒸気管７ｓを流れる蒸気Ｓを冷却する。具体的には、温度低減器９は、図２に示すように、１次過熱器８１ａによって温度Ｔｈまで加熱された蒸気Ｓを、温度Ｔｃ（Ｔｈ＞Ｔｃ）まで冷却することによって、ボイラ出口蒸気温度Ｔｏが目標温度Ｔｇになるようにする。蒸気温度の低下量を冷却量と呼ぶと、温度低減器９の冷却量はＴｈ−Ｔｃになる。
【００３９】
図１に示す実施形態の温度低減器９は、蒸気管７ｓを流れる蒸気Ｓに冷却水や、相対的に低温の蒸気を混ぜることにより、１次過熱器８１ａにより加熱された蒸気Ｓを冷却するように構成されている。より詳細には、温度低減器９はスプレイ水管９１を有しており、スプレイ水管９１に設けられたスプレイ水管９１の内部の冷却水などの冷却媒体９ｗを外部に放出するためのスプレイノズル９２が蒸気管７ｓの内部に位置するように、蒸気管７ｓに設置されている。そして、温度低減器９に冷却媒体９ｗを供給する冷却媒体供給管９４に設置された、温度低減器９に供給する冷却媒体９ｗの流量を制御する冷却調整バルブ９ｖの開度が、蒸気管７ｓにおける２次過熱器８１ｂの下流側に設置された温度計（ボイラ出口温度計測センサ９５）の測定値が目標温度Ｔｇとなるように調整されるようになっている。なお、冷却調整バルブ９ｖの開度は、不図示の制御装置により制御されても良いし、人手で調整されても良い。
【００４０】
また、図１に示す実施形態では、蒸気管７ｓにおける温度低減器９の上流側（図１では１次過熱器８１ａと温度低減器９との間）、および、その下流側（図１では温度低減器９と２次過熱器８１ｂとの間）には、それぞれ温度計（冷却前温度計測センサ９６、冷却後温度計測センサ９７）が設置されている。これは、温度低減器９による冷却による蒸気Ｓの温度の低下量（後述する減温度指標値Ｉｖ）を計測するためであり、温度低減器９の入口および出口の両方で計測された温度が、後述するスーツブロワ運転制御装置１に入力されるようになっている。
【００４１】
また、蒸発管用ＳＢ装置５１は、１または複数のスーツブロワで構成される。これら複数のスーツブロワは、予め定められた運転パターンＰに従った運転が可能に構成されていても良い。運転パターンＰには、各スーツブロワによる付着物の除去措置の実行順序（起動順序）や、各スーツブロワの運転時間（起動〜停止までの時間）、１つ前のスーツブロワが停止した後に次のスーツブロワが起動するまでの間の待機時間などが規定される。この運転パターンＰは、蒸発管用ＳＢ装置５１を構成する複数のスーツブロワのみの起動順序などを規定しても良い。あるいは、蒸発管用ＳＢ装置５１とそれ以外のスーツブロワの起動順序などを規定しても良い。通常、燃焼炉７の内部７ｉには、蒸発管用ＳＢ装置５１の他、過熱器８１や再熱器などが有する伝熱管の表面に付着する付着物を部位毎に除去するよう構成された複数のスーツブロワが設置される。
【００４２】
また、複数種類の運転パターンＰが運転員の判断などにより選択的に実行可能になっていても良く、これらの各運転パターンＰには、それぞれ、蒸発管用ＳＢ装置５１を含む複数のスーツブロワの少なくとも一部の上記の起動順序などが規定される。運転パターンＰに基づく運転は定期的に実行されても良く、選択された運転パターンＰに規定された１番目のスートブロワの運転実行から最後のスートブロワの運転の完了後までを１セットとして、この１セットが所定時間毎に繰り返し実行される。
【００４３】
なお、上述した燃焼炉７の煙道７２には、例えば、１次過熱器８１ａと２次過熱器８１ｂとの間に、再熱蒸気管（不図示）を流れる蒸気を加熱（過熱）する再熱器（不図示）が設置されていても良い。例えば、煙道７２の上流側から下流側に向けて、２次再熱器、１次再熱器がこの順番で設置され、再熱蒸気管における１次再熱器と２次再熱器との間に上述したような温度低減器が設置されることにより、この温度低減器が、２次再熱器の出口における蒸気の温度を一定にするように、再熱蒸気管の蒸気を冷却するよう構成されても良い。過熱器８１や再熱器の設置数は１以上であれば良く、蒸気管７ｓに３以上の過熱器８１が設置される場合には、蒸気管７ｓにおける隣接する過熱器８１の間に位置する複数の部分（過熱器８１が３台なら、蒸気管７ｓの部分の数は２つ）の少なくとも１つに温度低減器９が設置されれば良い。
【００４４】
また、上述したように、燃焼システム６は、スーツブロワ運転制御装置１を備える。スーツブロワ運転制御装置１はコンピュータで構成されており、図示しないＣＰＵ（プロセッサ）や、ＲＯＭやＲＡＭといったメモリ、外部記憶装置などの記憶装置ｍ、通信インタフェースなどを備えている。そして、主記憶装置にロードされたプログラム（スーツブロワ運転制御プログラム）の命令に従ってＣＰＵが動作（データの演算など）することで、上記の各機能部を実現する。スーツブロワ運転制御プログラムは持ち運び可能な記憶媒体に記憶されていても良い。
【００４５】
以下、スーツブロワ運転制御装置１について、図３を用いて説明する。図３は、本発明の一実施形態にスーツブロワ運転制御装置１の機能を概略的に示すブロック図である。
図３に示すように、スーツブロワ運転制御装置１は、減温度指標値取得部２と、運転制御部３と、を備える（後述する図６も同様。以下同じ。）。スーツブロワ運転制御装置１が備える上記の各機能部について、上記の熱交換器８が過熱器８１である場合を例に、それぞれ説明する。なお、熱交換器８は、不図示の再熱器など他の熱交換器８であっても良い。
【００４６】
減温度指標値取得部２は、燃焼炉７の内部における蒸発管用ＳＢ装置５１の下流側に設置された熱交換器８（図１では過熱器８１）により加熱された蒸気Ｓが、上述した温度低減器９によって冷却された際の冷却量を示す減温度指標値Ｉｖを取得するよう構成された機能部である。幾つかの実施形態では、減温度指標値Ｉｖは、温度低減器９による蒸気Ｓの温度の低下量であっても良い。図１に示す実施形態では、減温度指標値取得部２には、上述した冷却前温度計測センサ９６および冷却後温度計測センサ９７の両方の計測値が入力される。そして、減温度指標値取得部２は、冷却前温度計測センサ９６で計測された温度Ｔｈから冷却後温度計測センサ９７で計測された温度Ｔｃを差し引くことで得られる温度差（Ｔｈ−Ｔｃ）を、減温度指標値Ｉｖとして取得する。
【００４７】
ただし、本実施形態に本発明は限定されない。他の幾つかの実施形態では、減温度指標値Ｉｖは、冷却調整バルブ９ｖの開度など、温度低減器９に供給する冷却媒体９ｗの供給量を制御する上述した冷却調整バルブ９ｖの開度や冷却媒体９ｗの流量など、蒸気Ｓの冷却量に応じて変化する量であっても良い。冷却調整バルブ９ｖの開度などは、蒸気Ｓを冷却するのに用いられている冷却媒体９ｗの供給量に対応するため、直接温度を計ることなく、温度低減器９による冷却量を計ることが可能である。例えば、減温度指標値取得部２は、温度低減器９のための上述した冷却調整バルブ９ｖの開度を、冷却調整バルブ９ｖを制御する装置から取得しても良い。
【００４８】
運転制御部３は、減温度指標値取得部２によって取得された減温度指標値Ｉｖに基づいて、蒸発管用ＳＢ装置５１の運転制御を実行するよう構成された機能部である。図３に示す実施形態では、運転制御部３は、減温度指標値取得部２に接続されており、減温度指標値取得部２によって取得された減温度指標値Ｉｖが運転制御部３に入力されるようになっている。
【００４９】
そして、スーツブロワ運転制御装置１は、上述した構成を備えることによって、温度低減器９による蒸気Ｓの温度の低下量（減温度指標Ｉ）で蒸気管７ｓの汚れ具体（付着物の付着量）を評価し、その評価結果に基づいて、蒸発管用ＳＢ装置５１の起動、停止などの運転制御を行う。このように、蒸発管用ＳＢ装置５１の運転制御を、温度低減器９による蒸気Ｓの温度の低下量（減温度指標Ｉ）に基づいて行ことにより、蒸発管８ｐの汚れ度合いをより適正に評価することが可能となる。
【００５０】
すなわち、火炉壁７ｗの壁面（蒸発管８ｐ）が汚れてくると、その汚れ（付着物）によって伝熱効率が下がってくるため、火炉７１の出口における燃焼ガスＧのガス温度が上昇する。このガス温度の上昇に応じて、燃焼ガスＧで蒸気Ｓの加熱を行う過熱器８１などの熱交換器８による蒸気Ｓの温度上昇幅は大きくなるが、必ずしも１次過熱器８１ａおよび２次過熱器８１ｂなどの複数の過熱器８１の各々による蒸気Ｓの温度上昇幅が全て大きくなるとは限らない。例えば、過熱器８１の伝熱特性や汚れ度合いなどの運転状況によっては、１次過熱器８１ａによる蒸気Ｓの温度上昇幅が変化せず、２次過熱器８１ｂによる蒸気Ｓの温度上昇幅のみが大きくなる場合もある。このような場合において、仮に、１次過熱器８１ａの出口における蒸気Ｓの温度に基づいて蒸発管用ＳＢ装置５１の運転制御を行う場合には、上記の場合には１次過熱器８１ａの出口における蒸気Ｓの温度に変化しないので、蒸発管８ｐの汚れ度合いを適正に観測できない。ところが、減温度指標Ｉを、温度低減器９により行われる蒸気Ｓの温度の低下量とすれば、上記のような場合においても蒸気管７ｓの汚れ度合いを適正に評価することが可能になる。
【００５１】
図３に示す実施形態では、スーツブロワ運転制御装置１は、ボイラに設置された複数のスーツブロワ（スーツブロワ装置５）を上述した運転パターンＰに従って運転するパターン運転制御部３ｐをさらに備えている。そして、スーツブロワ運転制御装置１は、パターン運転制御部３ｐによって運転パターンＰに従って複数のスーツブロワを運転しつつ、これよりも、運転制御部３による運転制御を優先して実行するように構成されている。つまり、例えば、パターン運転制御部３ｐが蒸発管用ＳＢ装置５１の起動あるいは停止を命令する場合であっても、運転制御部３が蒸発管用ＳＢ装置５１の停止あるいは起動を命令する場合には、運転制御部３による制御が優先されることにより蒸発管用ＳＢ装置５１の停止あるいは起動される。より具体的には、パターン運転制御部３ｐおよび運転制御部３の命令は指令部３ｃにそれぞれ入力され、指令部３ｃにおいて調整されることにより上記の優先制御が行われるようになっている。
【００５２】
ただし、本実施形態に本発明は限定されない。他の幾つかの実施形態では、スーツブロワ運転制御装置１はパターン運転制御部３ｐを備えておらず、蒸発管用ＳＢ装置５１は運転制御部３によってのみ制御されても良い。
【００５３】
上記の構成によれば、蒸発管用ＳＢ装置５１の起動、停止などの運転制御は、例えば１次過熱器８１ａなどの過熱器８１（熱交換器８）により加熱された蒸気Ｓが、燃焼システム６における蒸気温度一定制御のために温度低減器９により冷却された際の冷却量（減温度指標値Ｉｖ）に基づいて実行される。例えば蒸発管８ｐにおける付着物の付着量が、不着物の除去措置が不要なほど少ない場合に蒸発管用ＳＢ装置５１が運転されると、蒸発管８ｐの付着物量がより少なくなるので、蒸発管８ｐにおける熱交換量が増大し、火炉７１で生じた燃焼ガスＧの温度が低下する。その結果、過熱器８１により加熱された蒸気Ｓの温度が温度低減器９による冷却を行う必要がないほど低下すると、蒸気Ｓが目標温度（定格蒸気温度）まで上昇されない場合が生じ得る（後述する図４参照）。
【００５４】
したがって、例えば減温度指標値Ｉｖが下限値（後述する待機判定閾値）よりも小さい場合には蒸発管用ＳＢ装置５１の運転を待機させるように運転制御を行うことにより、蒸気Ｓの温度（蒸気温度）を目標温度まで確実に昇温することができる。よって、例えばボイラで生成された蒸気Ｓで駆動される蒸気タービンなどの蒸気Ｓの送り先の機器の効率の低下を防止することができる。また、例えば減温度指標値Ｉｖが所定値（後述する起動判定閾値）よりも大きい場合に蒸発管用ＳＢ装置５１を起動させるように蒸発管用ＳＢ装置５１の運転制御を行うことにより、蒸発管用ＳＢ装置５１による不着物の除去措置の頻度が必要以上に行われることによる熱交換器８（伝熱管）の摩耗を防止することができる。
【００５５】
次に、上述したスーツブロワ運転制御装置１の備える運転制御部３による蒸発管用ＳＢ装置５１の制御に関する幾つかの実施形態について、図４〜図６を用いてそれぞれ説明する。図４は、本発明の一実施形態に係る温度低減器９による蒸気Ｓの冷却を行わなくてもボイラ出口蒸気温度Ｔｏが目標温度Ｔｇに到達しない場合を説明するための図である。図５は、本発明の一実施形態に係る蒸発管用ＳＢ装置５１を起動する場合を説明する図である。また、図６は、本発明の一実施形態に係るスーツブロワ運転制御装置１の機能を概略的に示すブロック図であり、運転制御部３は減温度指標値Ｉｖおよび脱硝装置７４の触媒温度Ｃｔに基づく制御を実行する。
【００５６】
幾つかの実施形態では、図３に示すように、運転制御部３は、上述した減温度指標値Ｉｖが待機判定閾値Ｌｃを下回る場合（Ｉｖ＜Ｌｃ）に、蒸発管用ＳＢ装置５１の運転を行わないようにする運転待機部３１を有する。待機判定閾値Ｌｃは、蒸発管用ＳＢ装置５１の運転を待機させるか否かを判定するための閾値である。そして、待機判定閾値Ｌｃに基づいて蒸発管用ＳＢ装置５１の運転待機の判定がなされると、実行中の運転パターンＰに従った運転の停止や、あるいは、実行中の運転パターンにおける蒸発管用ＳＢ装置５１の運転のスキップがなされるなど、蒸発管用ＳＢ装置５１の運転が停止される。
【００５７】
これは、１次過熱器８１ａにより加熱された蒸気Ｓの温度が温度低減器９による冷却を行う必要がないほど低下すると、２次過熱器８１ｂによって蒸気Ｓが加熱されても、ボイラ出口蒸気温度Ｔｏが目標温度（定格蒸気温度）まで上昇されない場合が生じ得るためである。つまり、このような場合の生じる可能性が、減温度指標値Ｉｖが待機判定閾値Ｌｃを下回るか否かで判定される。
【００５８】
具体的には、図４の細線で示すように、温度低減器９による蒸気温度の低下量（Ｔｈ−Ｔｃ＝Ｉｖ）が待機判定閾値Ｌｃよりも小さい場合に蒸発管用ＳＢ装置５１を運転すると、蒸発管用ＳＢ装置５１による付着物の除去措置が行われることにより、蒸発管８ｐの付着物が減少する。蒸発管８ｐの付着物が減少すると、その分だけ蒸発管８ｐの壁面を介した熱伝導が良好となるため、燃焼ガスＧと蒸発管８ｐ内の水との熱交換量が増大する。よって、蒸発管８ｐの下流（後段）に設置された過熱器８１（図１では８１ａ、８１ｂ）で熱交換する際の燃焼ガスＧの温度がより低下する。その結果、図４の太線で示すように、１次過熱器８１ａの入口から出口まで通過した際の蒸気温度の上昇率は下がり、１次過熱器８１ａの出口における温度Ｔｅは、蒸発管用ＳＢ装置５１を運転しない場合の温度Ｔｈより小さくなる。
【００５９】
通常、ボイラ出口蒸気温度Ｔｏを確認しながらのフィードバック制御などにより、温度低減器９による蒸気Ｓの冷却を行うとボイラ出口蒸気温度Ｔｏが目標温度Ｔｇに到達しないと判断される場合には、温度低減器９による蒸気Ｓの冷却は行わない。図４に示す太線は、１次過熱器８１ａの入口から２次過熱器８１ｂの出口まで蒸気温度は直線状に上昇しており、温度低減器９による蒸気Ｓの冷却は行われていない場合を示しているが、２次過熱器８１ｂの出口温度（ボイラ出口蒸気温度Ｔｏ）は、温度低減器９による蒸気Ｓの冷却を行わなくても目標温度Ｔｇに到達していない。よって、図４の細線で示すような場合には、蒸発管用ＳＢ装置５１の運転を行わないようにすることにより、火炉７１から熱交換器８に向かう燃焼ガスＧの温度の高温化を図ることができる。
【００６０】
上記の構成によれば、減温度指標値Ｉｖが待機判定閾値Ｌｃを下回る場合には、蒸発管用ＳＢ装置５１による蒸気管の付着物の除去を行わないようにする。これによって、蒸発管の付着物が必要以上に除去される結果、熱交換器での燃焼ガスの温度が低下することにより、熱交換器における蒸気の加熱が不足することを防止することができ、蒸気温度を目標温度まで確実に昇温することができる。
【００６１】
幾つかの実施形態では、図３に示すように、運転制御部３は、上述した減温度指標値Ｉｖが起動判定閾値Ｌｈを超えた場合（Ｉｖ＞Ｌｈ）に、蒸発管用ＳＢ装置５１を起動する除去措置起動部３２を有する。起動判定閾値Ｌｈは、蒸発管用ＳＢ装置５１の運転を起動させるか否かを判定するための閾値である。減温度指標値Ｉｖが起動判定閾値Ｌｈを超えたか否かは、両者を直接比較して判定しても良いし、減温度指標値Ｉｖが上述した待機判定閾値Ｌｃに等しくなった時あるいは待機判定閾値Ｌｃを超えた時から起動判定閾値Ｌｈを超えるまでに要すると考えられる一定時間を経過したか否かで判定しても良い。
【００６２】
そして、起動判定閾値Ｌｈに基づいて蒸発管用ＳＢ装置５１の運転起動の判定がなされると、運転員などにより予め選択されている運転パターンＰに基づく制御の開始や、あるいは、例えば蒸発管用ＳＢ装置５１が運転パターンＰに従うなどして順番に起動を待機している場合には起動を行うなど、蒸発管用ＳＢ装置５１の運転が実行される。なお、待機判定閾値Ｌｃに基づいて実行中の運転パターンＰが停止された状態にある場合には、その運転パターンＰの停止箇所から再開されても良い。
【００６３】
これは、蒸発管用ＳＢ装置５１を運転することにより、伝熱阻害を防止することが可能である反面、噴射された噴射媒体による蒸発管８ｐの摩耗や燃焼ガスＧの性状（ＮＯｘ濃度、ＣＯ濃度、ＣＯ２濃度、灰中未燃分など）の変動を引き起こす。よって、付着物による伝熱阻害を回避しつつ、蒸発管用ＳＢ装置５１が過度に運転されることによる蒸発管８ｐの摩耗等の抑制を行うために、減温度指標値Ｉｖが起動判定閾値Ｌｈを超えた場合に蒸発管用ＳＢ装置５１の運転を行う。具体的には、除去措置起動部３２は、減温度指標値Ｉｖが起動判定閾値Ｌｈを超えた場合に蒸発管用ＳＢ装置５１の起動指令を出力しても良いし、あるいは、運転パターンＰの開始指令を上述したパターン運転制御部３ｐなどに送信しても良い。
【００６４】
具体的には、図５の細線で示すように、温度低減器９による蒸気温度の低下量（Ｔｈ−Ｔｃ＝Ｉｖ）が起動判定閾値Ｌｈよりも大きい場合に蒸発管用ＳＢ装置５１を運転すると、上述した図４と同様な理由により太線で示すようになり、温度低減器９による冷却量も減少させつつ、より効率的な状態で、２次過熱器８１ｂの出口における蒸気Ｓの温度を目標温度にすることが可能となる。
【００６５】
上記の構成によれば、減温度指標値Ｉｖが起動判定閾値Ｌｈよりも大きい場合には、蒸発管用ＳＢ装置５１による付着物の除去を行うようにする。これによって、蒸発管８ｐの付着物の堆積が過大になる結果生じる熱交換器８における伝熱阻害を防止して、蒸気温度を目標温度Ｔｇまで確実に昇温することができる。同時に、温度低減器９による冷却量を低減することもできるので、温度低減器９を余計に動かしてまで高温の蒸気Ｓを冷却する状況を回避し、燃焼炉７の運転をより効率化することができる。また、蒸発管用ＳＢ装置５１による付着物の除去措置が必要以上に行われることによる熱交換器８（伝熱管）の摩耗や、燃焼ガスＧの性状の変動を防止することができる。
【００６６】
他方、幾つかの実施形態では、予め定めた運転停止条件が成立した場合に、減温度指標値Ｉｖが起動判定閾値Ｌｈを超えることにより開始した蒸発管用ＳＢ装置５１の運転を停止させる運転停止部３３を、さらに有しても良い。上記の運転停止条件は、蒸発管用ＳＢ装置５１の運転による付着物の除去措置を停止する条件である。例えば、運転停止条件は、減温度指標値Ｉｖが起動判定閾値Ｌｈ（前述）よりも小さい待機判定閾値Ｌｃ（前述）に達した場合（Ｉｖ＝Ｌｃ）や、運転パターンＰに従った蒸発管用ＳＢ装置５１の運転が完了した場合の少なくとも一方の条件を含んでも良い。
【００６７】
より具体的には、運転停止部３３は、運転停止条件が成立した場合に、蒸発管用ＳＢ装置５１に対して運転停止指令を送信しても良い。この場合、運転停止条件が運転パターンＰの完了である場合には、運転停止部３３は運転指令を送信することなく、運転パターンＰの完了を待機すれば良い。これによって、蒸発管８ｐの付着物量を適切に制御することができる。
【００６８】
ここで、スーツブロワ装置５の運転時に燃焼炉７の内部７ｉに噴射される噴射媒体は、排ガスＧの性状（１次過熱器８１ａの下流の火炉出口）、主蒸気などの蒸気温度や蒸気圧力、火炉ドラフト（火炉７１のガス圧力）などの燃焼炉７の運転指標に影響を与える。そこで、燃焼炉７の各部位で計測された上記の運転指標の経時計測データを基に、ＡＩ（人工知能）に運転状況に応じた制御をさせることにより、噴射媒体による運転指標への影響（変動）を抑制するように、スーツブロワ装置５の運転パターンＰや、上述した待機判定閾値Ｌｃ、上述した起動判定閾値Ｌｈなどを決定しても良い。例えば、ＡＩは、同時刻に計測された主蒸気温度、主蒸気圧力、各熱交換器８の出口における蒸気温度、蒸気ドラム７ｄの内部圧力（ドラム圧力）、温度低減器９の出口における蒸気温度、火炉ドラフト、ボイラの出口における排ガスＧの排ガス性状、排ガス温度、排ガス流量、火炉ドラフトなどの少なくとも２つを対応付けた計測データを教師データとして、教師データを学習することにより作成したモデルに基づいて、制御を実行するように構成しても良い。
【００６９】
例えば、幾つかの実施形態では、図３に示すように、スーツブロワ運転制御装置１は、上述した減温度指標値Ｉｖと比較される上述した待機判定閾値Ｌｃまたは上述した起動判定閾値Ｌｈの少なくとも一方を学習により決定する閾値決定部３４を、さらに備えていても良い。より詳細には、起動判定閾値Ｌｈと、減温度指標値Ｉｖおよび起動判定閾値Ｌｈの比較により蒸発管用ＳＢ装置５１が運転された際の運転指標の変動値とを対応付けたデータを教師データとし蓄積する。また、この教師データを学習（機械学習）することにより、運転指標の許容可能な変動値から起動判定閾値Ｌｈを得ることが可能なモデルを作成する。そして、閾値決定部３４は、作成したモデルに基づいて、運転員などによって指定された運転指標の許容値から起動判定閾値Ｌｈを求めるよう構成される。
【００７０】
同様に、待機判定閾値Ｌｃと、燃料Ｆの性状と、この燃料Ｆを燃焼した際の運転指標とを対応付けたデータを蓄積した教師データを学習（機械学習）することにより、燃料Ｆの性状と所望の運転指標値から待機判定閾値Ｌｃを得ることが可能なモデルを作成する。そして、閾値決定部３４は、作成したモデルに基づいて、使用する燃料Ｆの性状と運転員などによって指定された運転指標値から待機判定閾値Ｌｃを求めるよう構成される。また、蒸発管用ＳＢ装置５１を含むスーツブロワ装置５の運転パターンＰをＡＩにより決定しても良い。これによって、蒸発管用ＳＢ装置５１の運転頻度の調節がなされるので、運転指標の変化を抑制した定格運転を行うことが可能となる。
【００７１】
上記の構成によれば、起動判定閾値Ｌｈや待機判定閾値Ｌｃなどを学習により適切に設定することができ、蒸発管用ＳＢ装置５１の運転頻度のＡＩによる最適化を図ることができる。
【００７２】
また、幾つかの実施形態では、図３、図６に示すように、上述した運転制御部３は、蒸発管用ＳＢ装置５１の運転制御にあたって、脱硝装置７４の触媒７４ｃの温度を考慮しても良い。例えば、幾つかの実施形態では、図３、図６に示すように、運転制御部３は、煙道７２における熱交換器８（図６では１次過熱器８１ａ）の下流側に設置される節炭器７３を迂回するように、煙道７２における節炭器７３の上流側と、煙道７２における節炭器７３の下流側に接続される排ガスダクト７５における脱硝装置７４の上流側とを接続するバイパスダクト７６を開閉する開閉手段７７の開度Ｖｏを取得する開度取得部３５と、脱硝装置７４の有する触媒７４ｃの温度（触媒温度Ｃｔ）を取得する触媒温度取得部３６と、をさらに備える。そして、運転制御部３は、減温度指標値Ｉｖおよび脱硝装置７４の触媒温度Ｃｔに基づいて、蒸発管用ＳＢ装置５１の運転を制御する。
【００７３】
上述した開閉手段７７はバルブやダンパであっても良い。また、開度取得部３５は、開閉手段７７を制御する他の装置から、その開度Ｖｏを取得しても良い。触媒温度Ｃｔは、排ガスＧの温度の計測値に基づいて取得するなど間接的に取得しても良いし、触媒７４ｃの温度を直接計測しても良い。図６に示す実施形態では、バイパスダクト７６は、１次過熱器８１ａおよび節炭器７３の間と、節炭器７３および脱硝装置７４の間とを接続している。開閉手段７７はバルブで構成されている。また、触媒温度取得部３６は、脱硝装置７４の入口に設置された温度センサ７４ｔで排ガスＧの温度を計測することにより、触媒温度Ｃｔを取得するようになっている。
【００７４】
より具体的には、幾つかの実施形態では、図３、図６に示すように、運転制御部３は、開閉手段７７が全開状態で、かつ、触媒７４ｃの触媒温度Ｃｔが活性温度範囲において定められた下限値以下の場合に、蒸発管用ＳＢ装置５１の運転を行わないようにする第２運転待機部３７を有しても良い。開閉手段７７の全開状態とは、開度が最大である場合など、排ガスＧの流量が最大となるような開度であり、開度が１００％でない場合も含む。
【００７５】
詳述すると、バイパスダクト７６を通って脱硝装置７４に流れる排ガスＧは、節炭器７３を迂回して流れるので、節炭器７３を通過する場合よりも高温である。そして、開閉手段７７を全開状態にすることによって、節炭器７３を通らないより高温の排ガスＧを脱硝装置７４に対して最大限導入しても、触媒温度Ｃｔが活性温度範囲よりも低いような場合には、バイパスダクト７６に流入する排ガスＧの温度を上げる必要がある。そこで、本実施形態では、蒸発管用ＳＢ装置５１の運転を行わないようにすることにより、排ガスＧの温度の上昇を図る。
【００７６】
具体的には、上述したように、蒸発管用ＳＢ装置５１を運転させると、蒸発管８ｐにおける熱交換量が付着物の付着量が減少されることにより増大するので、火炉７１から煙道７２に向かう燃焼ガスＧの温度はより低下する。よって、蒸発管用ＳＢ装置５１を運転させると脱硝装置７４の触媒７４ｃに流入する排ガスＧの温度がより低下するので、上述したような場合には、逆に、蒸発管用ＳＢ装置５１の運転を行わないようにすることで、排ガスＧの温度の高温化を行うことが可能となる。
【００７７】
上記の構成によれば、例えば脱硝装置７４が備える触媒７４ｃの温度を適切な温度範囲に維持するなど、触媒７４ｃの温度を考慮した蒸発管用ＳＢ装置５１の運転制御を行うことができる。これによって、脱硝装置７４の触媒温度Ｃｔが触媒７４ｃの活性温度範囲から逸脱して低下するのを防止することができ、触媒温度Ｃｔの活性温度範囲への維持を図ることができる。
【００７８】
以下、上述したスーツブロワ運転制御装置１が実行する処理に対応したスーツブロワ運転制御方法について、図７〜図９を用いて説明する。図７は、本発明の一実施形態に係るスーツブロワ運転制御方法を示すフロー図である。図８は、本発明の一実施形態に係る運転制御ステップを示すフロー図である。また、図９は、本発明の一実施形態に係る第２運転待機ステップを示すフロー図である。
【００７９】
スーツブロワ運転制御方法は、燃焼炉７の内部７ｉに設置された、上述した蒸発管用ＳＢ装置５１）の運転を制御する方法である。図７に示すように、スーツブロワ運転制御方法は、減温度指標値取得ステップ（Ｓ１）と、運転制御ステップ（Ｓ２）と、を備える。スーツブロワ運転制御方法は、上述したスーツブロワ運転制御装置１が実行しても良く、例えば周期的に実行しても良い。あるいは、スーツブロワ運転制御方法は、上述した冷却前温度計測センサ９６および冷却後温度計測センサ９７の両方の計測値、あるいは、温度低減器９のための上述した冷却調整バルブ９ｖの開度などを取得しつつ、人手で実行しても良い。
以下、スーツブロワ運転制御方法を図７のステップ順に説明する。
【００８０】
図７のステップＳ１において、減温度指標値取得ステップを実行する。減温度指標値取得ステップ（Ｓ１）は、上述した減温度指標値Ｉｖを取得するステップである。減温度指標値取得ステップ（Ｓ１）は、既に説明した減温度指標値取得部２が実行する処理内容と同様であるため、詳細は省略する。
【００８１】
図７のステップＳ２において、運転制御ステップを実行する。運転制御ステップ（Ｓ２）は、減温度指標値取得ステップ（Ｓ１）によって取得された減温度指標値Ｉｖに基づいて、蒸発管用ＳＢ装置５１の運転制御を実行するステップである。運転制御ステップ（Ｓ２）は、既に説明した運転制御部３が実行する処理内容と同様であるため、詳細は省略するが、幾つかの実施形態では、次に説明するような実施形態の単独または少なくとも２つを組み合わせたステップを有していても良い。
【００８２】
例えば、図８に示すように、幾つかの実施形態では、運転制御ステップ（Ｓ２）は、減温度指標値Ｉｖが待機判定閾値Ｌｃを下回る場合に、蒸発管用ＳＢ装置５１の運転を行わないようにする運転待機ステップ（図８のＳ２１〜Ｓ２２）を有しても良い。他の幾つかの実施形態では、運転制御ステップ（Ｓ２）は、減温度指標値Ｉｖが起動判定閾値Ｌｈを超えた場合に、蒸発管用ＳＢ装置５１を起動する除去措置起動ステップ（図８のＳ２３〜Ｓ２４）を有しても良い。この場合、幾つかの実施形態では、運転制御ステップ（Ｓ２）は、上記の除去措置起動ステップの実行後に、既に説明した運転停止条件が成立した場合に、減温度指標値Ｉｖが起動判定閾値Ｌｈを超えることにより開始した蒸発管用ＳＢ装置５１の運転を停止させる運転停止ステップ（図８のＳ２５）を、さらに有しても良い。
【００８３】
図８に示す実施形態では、ステップＳ２１〜Ｓ２２において運転待機ステップを実行している。具体的には、ステップＳ２１において減温度指標値Ｉｖが待機判定閾値Ｌｃを下回る場合（Ｉｖ＜Ｌｃ）に、ステップＳ２２において、蒸発管用ＳＢ装置５１へ運転待機指令を送信する。逆に、ステップＳ２１において、減温度指標値Ｉｖが待機判定閾値Ｌｃ以上（Ｉｖ≧Ｌｃ）の場合には、ステップＳ２３〜Ｓ２４において除去措置起動ステップを実行している。具体的には、ステップＳ２３において減温度指標値Ｉｖが起動判定閾値Ｌｈを超えた場合（Ｉｖ＞Ｌｈ）に、ステップＳ２４において蒸発管用ＳＢ装置５１へ運転起動指令を送信する。逆に、ステップＳ２３において減温度指標値Ｉｖが起動判定閾値Ｌｈ以下の場合（Ｉｖ≦Ｌｈ）には、ステップＳ２４を実行することなく、フローを終了する。また、ステップＳ２４を実行した場合には、ステップＳ２５において、運転停止ステップを実行する。具体的には、ステップＳ２５において運転停止条件が成立するまで待機し、運転停止条件が成立すると、蒸発管用ＳＢ装置５１の運転が停止されるようにする。
【００８４】
なお、図８では、ステップＳ２１〜Ｓ２２の後に、ステップＳ２３〜Ｓ２５を実行するようになっているが、この順序は逆でも良い。また、ステップＳ２１〜Ｓ２２と、ステップＳ２３〜Ｓ２５は、それぞれ異なるタイミングで別々に実行されても良い。
【００８５】
また、その他の幾つかの実施形態では、図９に示すように、スーツブロワ運転制御方法は、上述したバイパスダクト７６を開閉する開閉手段７７の開度Ｖｏを取得する開度取得ステップと、上述した脱硝装置７４の有する触媒７４ｃの温度（触媒温度Ｃｔ）を取得する触媒温度取得ステップと、をさらに備える（図６参照）。そして、運転制御ステップ（Ｓ２）は、減温度指標値Ｉｖおよび脱硝装置７４の触媒温度Ｃｔに基づいて、蒸発管用ＳＢ装置５１の運転を制御しても良い。より具体的には、幾つかの実施形態では、運転制御部３は、開閉手段７７が全開状態で、かつ、触媒７４ｃの触媒温度Ｃｔが活性温度範囲において定められた下限値以下の場合に、蒸発管８ｐのための蒸発管用ＳＢ装置５１の運転を行わないようにする第２運転待機ステップを有しても良い。
【００８６】
図９に示す実施形態では、ステップＳ９１において、バイパスダクト７６に設置された開閉手段７７の開度Ｖｏを取得し、ステップＳ９２において、脱硝装置７４の触媒温度Ｃｔを取得する。そして、ステップＳ９３において、触媒温度Ｃｔが活性温度範囲外で、かつ、開閉手段７７（開度Ｖｏ）が全開状態である場合には、ステップＳ９４において、蒸発管用ＳＢ装置５１へ運転停止指令を送信する。逆に、ステップＳ９３において、触媒温度Ｃｔが活性温度範囲内、または、開閉手段７７（開度Ｖｏ）が全開状態ではない場合には、ステップＳ９４を実行することなく、フローを終了する。なお、ステップＳ９４を実行しない場合であって、触媒温度Ｃｔが活性温度範囲外で、かつ、開閉手段７７（開度Ｖｏ）が全開状態ではない場合には、開閉手段７７の開度を全開状態にした後、フローを終了しても良い。
【００８７】
本発明は上述した実施形態に限定されることはなく、上述した実施形態に変形を加えた形態や、これらの形態を適宜組み合わせた形態も含む。
【符号の説明】
【００８８】
１      スーツブロワ運転制御装置
２      減温度指標値取得部
３      運転制御部
３１    運転待機部
３２    除去措置起動部
３３    運転停止部
３４    閾値決定部
３５    開度取得部
３６    触媒温度取得部
３７    第２運転待機部
３ｐ    パターン運転制御部
５      スーツブロワ装置
５１    蒸発管用スーツブロワ装置（蒸発管用ＳＢ装置）
５２    過熱器用スーツブロワ装置
６      燃焼システム
７      燃焼炉
７１    火炉
７２    煙道
７３    節炭器
７４    脱硝装置
７４ｃ  触媒
７４ｔ  温度センサ
７５    排ガスダクト
７６    バイパスダクト
７７    開閉手段
Ｖｏ    開度（開閉手段）
７ｄ    蒸気ドラム
７ｆ    バーナ
７ｉ    燃焼炉の内部
７ｓ    蒸気管
７ｗ    火炉壁
８      熱交換器
８ｐ    蒸発管
８１    過熱器
８１ａ  １次過熱器
８１ｂ  ２次過熱器
９      温度低減器
９ｖ    冷却調整バルブ
９ｗ    冷却媒体
９１    スプレイ水管
９２    スプレイノズル
９４    冷却媒体供給管
９５    ボイラ出口温度計測センサ
９６    前温度計測センサ
９７    冷却後温度計測センサ
Ｆ      燃料
Ｇ      燃焼ガス（排ガス）
Ｉ      減温度指標
Ｉｖ    減温度指標値
Ｌｃ    待機判定閾値
Ｌｈ    起動判定閾値
Ｓ      蒸気
Ｔｃ    温度（蒸気）
Ｔｅ    温度（蒸気）
Ｔｈ    温度（蒸気）
Ｔｇ    目標温度（蒸気）
Ｔｏ    ボイラ出口蒸気温度
ｍ      記憶装置
【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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