(57)【要約】【課題】必要蒸気量が急増した場合に、各燃焼制御対象ヒータ２０の燃焼負荷率を増加させることにより、速やかに負荷に追従することが可能な蒸気過熱システム１を提供すること。【解決手段】蒸気過熱システム１は、最大蒸気要求量を、制御対象として設定される各ヒータ２０の最大出力蒸気量を合計した合計蒸気量により賄えるようにヒータ２０の台数を設定する台数設定部６１と、制御対象として設定される全てのヒータ２０が最低燃焼状態において、過熱蒸気ヘッダ圧力値が目標圧力値を超える場合、放蒸弁４５の開度を制御する放蒸制御部６４と、を備える。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
上流側が蒸気発生装置により生成される飽和蒸気を集合させる蒸気ヘッダに接続されるメイン蒸気供給ライン及び該メイン蒸気供給ラインから分岐する複数の分岐蒸気供給ラインを有する蒸気供給ラインと、
前記複数の分岐蒸気供給ラインそれぞれに配置される複数の流量調整弁と、
前記複数の分岐蒸気供給ラインの下流側にそれぞれ接続され、該分岐蒸気供給ラインから供給される飽和蒸気を過熱する複数の蒸気過熱装置と、
上流側がそれぞれ前記複数の蒸気過熱装置に接続され該蒸気過熱装置で過熱された過熱蒸気が流通する複数の過熱蒸気ライン及び該複数の過熱蒸気ラインの下流側が接続され該複数の過熱蒸気ラインを流通した過熱蒸気が集合される過熱蒸気集合ラインを有する過熱蒸気供給ラインと、
前記過熱蒸気集合ラインの下流側に接続される過熱蒸気ヘッダと、
上流側が前記過熱蒸気供給ライン又は前記過熱蒸気ヘッダの所定の位置に接続され、過熱蒸気を放蒸させる放蒸ラインと、
前記放蒸ラインに配置される放蒸弁と、
上流側が前記過熱蒸気ヘッダに接続され、下流側が負荷機器に接続される過熱蒸気送気ラインと、
前記過熱蒸気送気ラインに配置される過熱蒸気送気弁と、
前記過熱蒸気ヘッダの内部のヘッダ圧力値である過熱蒸気ヘッダ圧力値を検出するヘッダ圧力センサと、
前記複数の蒸気過熱装置を制御する台数制御部と、を備え、
前記台数制御部は、
予め入力される最大蒸気要求量に応じて制御対象とする蒸気過熱装置の台数を設定する台数設定部と、
前記台数設定部により設定された前記制御対象とする蒸気過熱装置の台数以下の台数を最小燃焼台数として設定する最小燃焼台数設定部と、
前記ヘッダ圧力センサにより検出される前記過熱蒸気ヘッダ圧力値が予め設定された目標圧力値になるように、前記流量調整弁を制御する燃焼制御部と、
前記最小燃焼台数の全ての蒸気過熱装置の燃焼状態が最低燃焼状態を含む所定の範囲内に留まる状態において、前記過熱蒸気ヘッダ圧力値が前記目標圧力値を維持するように前記放蒸弁を制御する放蒸制御部と、
を備える、蒸気過熱システム。
【請求項２】
前記放蒸制御部は、
前記負荷機器に供給される過熱蒸気送気流量が所定流量以下、且つ、前記最小燃焼台数の全ての蒸気過熱装置が最低燃焼状態を含む所定の範囲内に留まる状態で制御されている状態が所定時間継続する場合に、前記過熱蒸気ヘッダ圧力値が目標圧力値を維持するように前記放蒸弁を制御する、請求項１に記載の蒸気過熱システム。
【請求項３】
前記放蒸制御部は、
前記放蒸弁の閉状態が所定時間継続するか、または、過熱蒸気ヘッダ圧力値が所定圧力値より低下した場合、放蒸制御を停止する、請求項１又は請求項２に記載の蒸気過熱システム。
【請求項４】
前記所定圧力値は、前記目標圧力値よりも低く設定される、請求項３に記載の蒸気過熱システム。
【請求項５】
前記台数設定部は、
前記最大蒸気要求量を、制御対象として設定される各蒸気過熱装置の最大出力蒸気量を合計した合計蒸気量により賄えるように前記蒸気過熱装置の台数を設定する、請求項１から請求項４のいずれか１項に記載の蒸気過熱システム。
【請求項６】
前記台数制御部は、さらに、
停止の指示にしたがって、前記蒸気発生装置の燃焼及び前記蒸気過熱装置の燃焼を停止させ、前記過熱蒸気送気弁を閉状態にし、前記放蒸弁を開放する停止制御部を備える、請求項１から請求項５のいずれか１項に記載の蒸気過熱システム。
【請求項７】
前記台数制御部は、
前記負荷機器に供給される過熱蒸気送気流量が所定流量以下、かつ、前記最小燃焼台数の全ての蒸気過熱装置に対する燃焼状態指令値が最低燃焼状態を指示する最低燃焼状態指令値を含む所定の範囲内の燃焼状態指令値を示している状態が所定時間継続した場合に、前記燃焼制御部による前記流量調整弁の制御に基づく流量制御から、前記放蒸制御部による前記放蒸弁の制御に基づく放蒸制御への移行を行う、請求項１から請求項６のいずれか１項に記載の蒸気過熱システム。
【請求項８】
前記台数制御部は、
前記所定時間をカウントするための計時部をさらに備え、
前記計時部は、前記最小燃焼台数の全ての蒸気過熱装置に対する燃焼状態指令値が、前記最低燃焼状態指令値を含む所定の範囲内の燃焼状態指令値となったときにカウントを開始し、前記カウントを開始した後、前記最小燃焼台数の全ての蒸気過熱装置に対する燃焼状態指令値が、前記最低燃焼状態指令値を含む所定の範囲内の燃焼状態指令値を維持している間、前記カウントを継続する、請求項７に記載の蒸気過熱システム。
【請求項９】
前記台数制御部は、
前記計時部がカウントを開始した後、最小燃焼台数の各々の蒸気過熱装置に対する燃焼状態指令値が、前記最低燃焼状態指令値を含む所定の範囲内から外れた燃焼状態指令値を示す場合であっても、前記燃焼状態指令値が前記最低燃焼状態指令値を含む所定の範囲から外れている期間が、前記所定時間よりも短い期間である不感期間より短い場合は、前記計時部によるカウントを継続させる、請求項８に記載の蒸気過熱システム。
【請求項１０】
前記台数制御部は、
前記負荷機器に供給される過熱蒸気送気流量が所定流量以下、かつ、前記ヘッダ圧力値が所定の閾値以上となった場合に、前記燃焼制御部による前記流量調整弁の制御に基づく流量制御から、前記放蒸制御部による前記放蒸弁の制御に基づく放蒸制御への移行を行う、請求項１に記載の蒸気過熱システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複数の蒸気過熱装置を備える蒸気過熱システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
ボイラ等の蒸気発生装置によって発生させた飽和蒸気をヒータによって過熱し、負荷機器に過熱蒸気を供給する蒸気過熱装置が知られている（特許文献１）。
また、このような蒸気過熱装置を複数台並列に配置し、これらの蒸気過熱装置から供給される過熱蒸気を過熱蒸気ヘッダに集合して、負荷機器に供給する蒸気過熱システムが知られている。このような蒸気過熱システムでは、蒸気過熱装置から供給される過熱蒸気量に対して必要蒸気量（負荷量）が上回ると過熱蒸気ヘッダ圧力が低下し、負荷量が下回ると過熱蒸気ヘッダ圧力が上昇することから、過熱蒸気供給量を維持するために、過熱蒸気ヘッダの圧力を監視し、その圧力を予め設定された目標圧力に保つように制御する。
【０００３】
このような蒸気過熱システムにおいては、負荷機器の要求負荷に応じて蒸気過熱装置の稼働台数を増減変更する台数制御を行いながら、負荷機器に必要な量の過熱蒸気を供給することができる。
例えば、負荷機器に供給すべき過熱蒸気量が増大した場合は、過熱を行う蒸気過熱装置の台数を増やすこと（増台制御）により、蒸気過熱システム全体で供給できる過熱蒸気量を増やして負荷機器に必要な過熱蒸気量を供給することができる。
逆に、負荷機器に供給すべき過熱蒸気量が減少した場合は、過熱を行う蒸気過熱装置の台数を減らすこと（減台制御）により、蒸気過熱システム全体で供給できる過熱蒸気量を減らして負荷機器に必要な過熱蒸気量を供給することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１４−５５６９４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、要求負荷の増加に対して増台制御する場合、燃焼停止状態の蒸気過熱装置が過熱蒸気を供給可能となるまでには、燃焼開始指示をしてから、パージ工程等を経て、少ない飽和蒸気量を供給し目標温度まで過熱蒸気の昇温を行う暖気運転を経る必要があり、所定の時間を必要とする。このため、急激な負荷の増大に即時に対応することが困難となる。ここで、暖気とは、蒸気過熱装置及びそれを含む蒸気過熱システムにおいて、蒸気過熱装置の燃焼開始後、当該蒸気過熱装置により過熱蒸気を供給する前に、蒸気を所定の温度まで加熱し暖めることを意味する。また、暖気準備として蒸気により配管や伝熱管等を暖めること等を行うことから、暖気は、一般的な用語としての暖機の意味を含む。
また、追加された蒸気過熱装置が燃焼を開始した当初は、当該蒸気過熱装置の内部の温度が低い状態にあるため、飽和蒸気が十分な温度まで加熱されないまま当該蒸気過熱装置から排出されてしまい、蒸気過熱システム全体として負荷機器に供給する過熱蒸気の温度が一時的に低下するおそれがある。
逆に、減台制御する場合、燃焼中の蒸気過熱装置を燃焼停止させることにより、過熱蒸気の温度が低下するとともに、燃焼停止させた蒸気過熱装置を復帰させる場合には時間がかかるという問題がある。
このため、負荷機器の状況により、大きな負荷変動が発生する可能性がある場合においても、負荷機器の要求負荷に応じて負荷追従可能となる負荷追従性の高い台数制御が求められていた。
【０００６】
本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであり、速やかに負荷に追従することを可能とする蒸気過熱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】
（１）本発明は、上流側が蒸気発生装置により生成される飽和蒸気を集合させる蒸気ヘッダに接続されるメイン蒸気供給ライン及び該メイン蒸気供給ラインから分岐する複数の分岐蒸気供給ラインを有する蒸気供給ラインと、前記複数の分岐蒸気供給ラインそれぞれに配置される複数の流量調整弁と、前記複数の分岐蒸気供給ラインの下流側にそれぞれ接続され、該分岐蒸気供給ラインから供給される飽和蒸気を過熱する複数の蒸気過熱装置と、上流側がそれぞれ前記複数の蒸気過熱装置に接続され該蒸気過熱装置で過熱された過熱蒸気が流通する複数の過熱蒸気ライン及び該複数の過熱蒸気ラインの下流側が接続され該複数の過熱蒸気ラインを流通した過熱蒸気が集合される過熱蒸気集合ラインを有する過熱蒸気供給ラインと、前記過熱蒸気集合ラインの下流側に接続される過熱蒸気ヘッダと、上流側が前記過熱蒸気供給ライン又は前記過熱蒸気ヘッダの所定の位置に接続され、過熱蒸気を放蒸させる放蒸ラインと、前記放蒸ラインに配置される放蒸弁と、上流側が前記過熱蒸気ヘッダに接続され、下流側が負荷機器に接続される過熱蒸気送気ラインと、前記過熱蒸気送気ラインに配置される過熱蒸気送気弁と、前記過熱蒸気ヘッダの内部のヘッダ圧力値である過熱蒸気ヘッダ圧力値を検出するヘッダ圧力センサと、前記複数の蒸気過熱装置を制御する台数制御部と、を備え、前記台数制御部は、予め入力される最大蒸気要求量に応じて制御対象とする蒸気過熱装置の台数を設定する台数設定部と、前記台数設定部により設定された前記制御対象とする蒸気過熱装置の台数以下の台数を最小燃焼台数として設定する最小燃焼台数設定部と、前記ヘッダ圧力センサにより検出される前記過熱蒸気ヘッダ圧力値が予め設定された目標圧力値になるように、前記流量調整弁を制御する燃焼制御部と、前記最小燃焼台数の全ての蒸気過熱装置の燃焼状態が最低燃焼状態を含む所定の範囲内に留まる状態において、前記過熱蒸気ヘッダ圧力値が前記目標圧力値を維持するように前記放蒸弁を制御する放蒸制御部と、を備える、蒸気過熱システムに関する。
【０００８】
（２）  （１）に記載の蒸気過熱システムにおいて、前記放蒸制御部は、前記負荷機器に供給される過熱蒸気送気流量が所定流量以下、且つ、前記最小燃焼台数の全ての蒸気過熱装置が最低燃焼状態を含む所定の範囲内に留まる状態で制御されている状態が所定時間継続する場合に、前記過熱蒸気ヘッダ圧力値が目標圧力値を維持するように前記放蒸弁を制御することが好ましい。
【０００９】
（３）  （１）又は（２）に記載の蒸気過熱システムにおいて、前記放蒸制御部は、前記放蒸弁の閉状態が所定時間継続するか、または、過熱蒸気ヘッダ圧力値が所定圧力値より低下した場合、放蒸制御を停止することが好ましい。
【００１０】
（４）  （３）に記載の蒸気過熱システムにおいて、前記所定圧力値は、前記目標圧力値よりも低く設定されることが好ましい。
【００１１】
（５）  （１）から（４）の何れかに記載の蒸気過熱システムにおいて、前記台数設定部は、前記最大蒸気要求量を、制御対象として設定される各蒸気過熱装置の最大出力蒸気量を合計した合計蒸気量により賄えるように前記蒸気過熱装置の台数を設定することが好ましい。
【００１２】
（６）  （１）から（５）の何れかに記載の過熱蒸気システムにおいて、前記台数制御部は、さらに、停止の指示にしたがって、前記蒸気発生装置の燃焼及び前記蒸気過熱装置の燃焼を停止させ、前記過熱蒸気送気弁を閉状態にし、前記放蒸弁を開放する停止制御部、を備えることが好ましい。
【００１３】
（７）  （１）から（６）の何れかに記載の蒸気過熱システムにおいて、前記台数制御部は、前記負荷機器に供給される過熱蒸気送気流量が所定流量以下、かつ、前記最小燃焼台数の全ての蒸気過熱装置に対する燃焼状態指令値が最低燃焼状態を指示する最低燃焼状態指令値を含む所定の範囲内の燃焼状態指令値を示している状態が所定時間継続した場合に、前記燃焼制御部による前記流量調整弁の制御に基づく流量制御から、前記放蒸制御部による前記放蒸弁の制御に基づく放蒸制御への移行を行うことが好ましい。
【００１４】
（８）  （７）に記載の蒸気過熱システムにおいて、前記台数制御部は、前記所定時間をカウントするための計時部をさらに備え、前記計時部は、前記最小燃焼台数の全ての蒸気過熱装置に対する燃焼状態指令値が、前記最低燃焼状態指令値を含む所定の範囲内の燃焼状態指令値となったときにカウントを開始し、前記カウントを開始した後、前記最小燃焼台数の全ての蒸気過熱装置に対する燃焼状態指令値が、前記最低燃焼状態指令値を含む所定の範囲内の燃焼状態指令値を維持している間、前記カウントを継続することが好ましい。
【００１５】
（９）  （８）に記載の蒸気過熱システムにおいて、前記台数制御部は、前記計時部がカウントを開始した後、最小燃焼台数の各々の蒸気過熱装置に対する燃焼状態指令値が、前記最低燃焼状態指令値を含む所定の範囲内から外れた燃焼状態指令値を示す場合であっても、前記燃焼状態指令値が前記最低燃焼状態指令値を含む所定の範囲から外れている期間が、前記所定時間よりも短い期間である不感期間より短い場合は、前記計時部によるカウントを継続させることが好ましい。
【００１６】
（１０）  （１）の蒸気過熱システムにおいて、前記台数制御部は、前記負荷機器に供給される過熱蒸気送気流量が所定流量以下、かつ、前記ヘッダ圧力値が所定の閾値以上となった場合に、前記燃焼制御部による前記流量調整弁の制御に基づく流量制御から、前記放蒸制御部による前記放蒸弁の制御に基づく放蒸制御への移行を行うことが好ましい。
【発明の効果】
【００１７】
本発明によれば、複数の蒸気過熱装置を備える蒸気過熱システムにおいて、予め入力される最大蒸気要求量に応じて、制御対象とする蒸気過熱装置の台数が設定され、当該設定された全ての蒸気過熱装置を常に最低燃焼状態以上で燃焼制御させ、必要蒸気量が急減し、過熱蒸気ヘッダ圧力値が上昇した場合に過熱蒸気を放蒸させるように制御させ、逆に必要蒸気量が急増し、過熱蒸気ヘッダ圧力値が下降した場合に、例えば放蒸弁４５を閉状態にすることで、速やかに負荷に追従することを可能とする蒸気過熱システムを提供する。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明の第１実施形態に係る蒸気過熱システムを概略的に示した図である。
【図２】台数制御部の構成を示す機能ブロック図である。
【図３】上記実施形態の蒸気過熱システムにおけるシステム起動時の処理フローを示すフローチャートである。
【図４】上記実施形態の蒸気過熱システムにおける運転準備完了状態から運転状態への移行及び運転状態から運転準備完了状態への移行に係る処理フローを示すフローチャートである。
【図５】上記実施形態の蒸気過熱システムにおける通常運転時の処理フローを示すフローチャートである。
【図６】上記実施形態の蒸気過熱システムにおける通常運転時の処理フローの一部を示すフローチャートである。
【図７】上記実施形態の蒸気過熱システムにおける運転停止時の処理フローを示すフローチャートである。
【図８】本発明の第２実施形態に係る蒸気過熱システムにおける流量制御から放蒸制御への移行処理フローを示すフローチャートである。
【図９】本発明の第３実施形態に係る蒸気過熱システムにおける燃焼状態指令値の時間的な推移を示す図である。
【図１０】上記実施形態の蒸気過熱システムにおける流量制御から放蒸制御への移行処理フローを示すフローチャートである。
【図１１】本発明の第４実施形態に係る蒸気過熱システムにおける流量制御から放蒸制御への移行処理フロー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】
【００１９】
＜第１実施形態＞
以下、本発明の第１実施形態に係る蒸気過熱システムについて、図面を参照しながら説明する。本実施形態の蒸気過熱システム１は、蒸気発生装置としてのボイラから供給される飽和蒸気を過熱し、負荷機器に供給するシステムである。なお、本明細書における「ライン」とは、流路、経路、管路等の流体の流通が可能なラインの総称である。
【００２０】
図１に示すように、蒸気過熱システム１は、複数のヒータ２０と、蒸気供給ライン１０と、燃料供給ライン３０と、過熱蒸気供給ライン４０と、過熱蒸気ヘッダ４３と、ヘッダ圧力センサ５２と、ヘッダ温度センサ５３と、制御部としての台数制御部６０と、を備える。
【００２１】
［ヒータ２０について］
ヒータ２０は、飽和蒸気を過熱して過熱蒸気を生成するものであり、本実施形態の蒸気過熱システム１では、複数のヒータ２０が並列配置される。各ヒータ２０は、ガス焚きの燃焼バーナ方式の蒸気過熱装置であり、これらのヒータ２０で過熱された過熱蒸気が集合されて負荷機器（図示省略）に供給される。なお、ヒータ２０は、ガス焚きの燃焼バーナ方式の蒸気過熱装置に限定されない。ヒータ２０は、油焚きの燃焼バーナ方式の蒸気過熱装置でもよい。燃料は限定されない。
【００２２】
ヒータ２０の構成について説明する。本実施形態のヒータ２０は、筐体２５と、蒸気流通パイプ２６と、バーナ（図示省略）と、ヒータ制御部２１と、を備える。
【００２３】
筐体２５は、その内部に蒸気流通パイプ２６やバーナ等を収容する。蒸気流通パイプ２６は、筐体２５の内部にらせん状に形成されて配置される。バーナは、筐体２５の上部であって、らせん状に形成される蒸気流通パイプ２６の内側の領域に火炎を形成するように配置される。
また、バーナは、パイロットバーナ及びメインバーナによって構成されている。本実施形態では、蒸気流通パイプ２６の内側の領域（燃焼室）をプレパージするプレパージ工程、パイロットバーナを着火する着火トライ工程、パイロットバーナのみを燃焼させるパイロットオンリー工程、メインバーナを点火するメイントライ工程等を経て燃焼が開始される。バーナの燃焼によって蒸気流通パイプ２６を通過する飽和蒸気が過熱されて過熱蒸気が生成される。
【００２４】
ヒータ制御部２１は、着火や燃焼等に関するバーナの制御や燃焼停止をヒータ２０ごとに行う。本実施形態の各ヒータ２０のヒータ制御部２１は、後述する台数制御部６０に電気的にそれぞれ接続されている。
ヒータ制御部２１は、台数制御部６０からの制御信号に基づいて、ヒータ２０の燃焼制御の開始、又はヒータ２０の燃焼停止を制御する。また、ヒータ制御部２１は、台数制御部６０からの制御信号に基づいて、過熱蒸気の目標温度及び要求される過熱蒸気量（以下「必要蒸気量」ともいう）を設定する。
ヒータ制御部２１は、必要蒸気量に基づいて流量調整弁１４の開度を調整する。
このように、台数制御部６０は、ヒータ２０が必要蒸気量を供給するように、ヒータ制御部２１を介して、流量調整弁１４の開度を調整する。
ヒータ制御部２１は、過熱蒸気温度センサ５１により検出される過熱蒸気検出温度が目標温度を維持するように、バーナの燃焼量を制御する。ヒータ２０によって過熱される過熱蒸気の過熱蒸気温度は、各ヒータ側で個別に比例制御される。
なお、ヒータ制御部２１に係る制御の詳細については、台数制御部６０による運転制御の説明と併せて後述する。
【００２５】
［蒸気供給ライン１０］
蒸気供給ライン１０は、飽和蒸気をヒータ２０に供給する供給経路である。本実施形態の蒸気供給ライン１０は、メイン蒸気供給ライン１１と、該メイン蒸気供給ライン１１から分岐する複数の分岐蒸気供給ライン１２と、を備える。
【００２６】
［蒸気発生装置としてのボイラ］
メイン蒸気供給ライン１１は、蒸気発生装置としてのボイラ（図示省略）に接続されている。本実施形態のメイン蒸気供給ライン１１は、ボイラで生成された飽和蒸気が集合する飽和蒸気ヘッダ（図示省略）を介してボイラに接続されている。飽和蒸気ヘッダに集合した飽和蒸気は、このメイン蒸気供給ライン１１を通じて複数に分岐する分岐蒸気供給ライン１２にそれぞれ送られる。
なお、蒸気発生装置としてのボイラにおいて、飽和蒸気ヘッダの内部のヘッダ圧力値である飽和蒸気ヘッダ圧力値は、予め設定された目標圧力値（以下、「飽和蒸気ヘッダ目標圧力値」という）を維持するように制御される。
【００２７】
分岐蒸気供給ライン１２は、その上流側の端部がメイン蒸気供給ライン１１に接続されるとともに、その下流側の端部がヒータ２０の蒸気流通パイプ２６の上流側端部に接続される。分岐蒸気供給ライン１２は、ヒータ２０の台数に応じて複数分岐している。メイン蒸気供給ライン１１を通じて送られた飽和蒸気は、分岐蒸気供給ライン１２を通じて各ヒータ２０に供給される。
【００２８】
また、本実施形態の分岐蒸気供給ライン１２には、蒸気流量計１３と、流量調整弁１４と、ドレンライン１５と、スチームトラップ１６と、ドレン排出弁１７と、が配置される。
【００２９】
蒸気流量計１３は、分岐蒸気供給ライン１２のそれぞれに配置され、分岐蒸気供給ライン１２を流れる蒸気の流量を測定する。蒸気流量計１３の測定情報は、直接又はヒータ制御部２１を介して台数制御部６０に送信される。
【００３０】
流量調整弁１４は、分岐蒸気供給ライン１２における蒸気流量計１３の下流側にそれぞれ配置される。流量調整弁１４は、分岐蒸気供給ライン１２を流れる蒸気の流量を調整可能に構成される電動式の流量調整弁である。前述したように、流量調整弁１４は、台数制御部６０により、ヒータ制御部２１を介して制御される。
流量調整弁１４は、例えばメインモータバルブ（図示省略）と暖気用モータバルブ（図示省略）を含むように構成してもよい。
【００３１】
ドレンライン１５は、その上流側の端部が分岐蒸気供給ライン１２における流量調整弁１４の下流側にそれぞれ接続される。ドレンライン１５の下流側は、２つに分岐している。
【００３２】
スチームトラップ１６は、ドレンライン１５のそれぞれに配置される。ドレンは、スチームトラップ１６で分離され、回収される。
【００３３】
ドレン排出弁１７は、ドレンライン１５のそれぞれに、スチームトラップ１６と並列に配置される。ドレン排出弁１７は、例えば、開閉制御可能な電磁弁により構成される。
なお、ドレン排出弁１７によりヒータ２０の起動時の初期ドレンを排出させることができる。
【００３４】
［燃料供給ライン３０］
燃料供給ライン３０は、燃料ガスをヒータ２０に供給する燃料ガス供給経路である。本実施形態の燃料供給ライン３０は、メイン燃料供給ライン３１と、メイン燃料供給ライン３１から分岐する複数の分岐燃料供給ライン３２と、を備える。
【００３５】
メイン燃料供給ライン３１は、その上流側の端部が燃料ガス供給源（図示省略）に接続される。燃料ガス供給源から供給された燃料ガスは、メイン燃料供給ライン３１を通じて複数に分岐する分岐燃料供給ライン３２にそれぞれ送られる。
【００３６】
分岐燃料供給ライン３２は、その上流側の端部がメイン燃料供給ライン３１に接続されるとともに、その下流側の端部がヒータ２０に接続される。分岐燃料供給ライン３２は、ヒータ２０の台数に応じて複数分岐している。メイン燃料供給ライン３１を通じて送られた燃料ガスは、分岐燃料供給ライン３２を通じて各ヒータ２０に供給される。
【００３７】
また、本実施形態の分岐燃料供給ライン３２には、燃料調整弁３３が配置される。燃料調整弁３３は、分岐燃料供給ライン３２を流れる燃料ガスの流量を調整可能に構成される電動弁である。
【００３８】
［過熱蒸気供給ライン４０］
過熱蒸気供給ライン４０は、ヒータ２０によって過熱された過熱蒸気を負荷機器に供給するための供給経路である。本実施形態の過熱蒸気供給ライン４０は、複数の過熱蒸気ライン４１と、該過熱蒸気ライン４１が接続される過熱蒸気集合ライン４２と、を備える。
【００３９】
過熱蒸気ライン４１は、その上流側の端部がヒータ２０の蒸気流通パイプ２６の下流側の端部に接続される。また、過熱蒸気ライン４１の下流側の端部は、過熱蒸気集合ライン４２に接続される。ヒータ２０で過熱された過熱蒸気は、この過熱蒸気ライン４１を通じて過熱蒸気集合ライン４２に送られる。また、過熱蒸気ライン４１には、逆止弁等が配置されておらず、過熱蒸気が双方向に移動可能になっている。
【００４０】
過熱蒸気ライン４１には、過熱蒸気温度センサ５１が配置される。過熱蒸気温度センサ５１は、複数の過熱蒸気ライン４１のそれぞれに対応して配置され、ヒータ２０によって過熱された過熱蒸気の温度を測定する。過熱蒸気温度センサ５１の測定情報は、ヒータ制御部２１に送信される。
過熱蒸気温度センサ５１は、例えば過熱蒸気ライン４１又は蒸気過熱装置であるヒータ２０に配置することができる。
【００４１】
過熱蒸気集合ライン４２は、その下流側の端部が過熱蒸気ヘッダ４３に接続される。また、過熱蒸気集合ライン４２についても、逆止弁等が配置されておらず、過熱蒸気が双方向に移動可能になっている。
【００４２】
過熱蒸気ヘッダ４３は、過熱蒸気供給ライン４０を通じて各ヒータ２０で過熱された過熱蒸気を集合し、負荷機器（図示省略）に供給する。
【００４３】
ヘッダ圧力センサ５２は、過熱蒸気ヘッダ４３の内部の圧力を測定する。ヘッダ温度センサ５３は、過熱蒸気ヘッダ４３の内部の温度を測定する。これらの測定情報は、台数制御部６０に送信される。ヘッダ圧力センサ５２により検出される過熱蒸気ヘッダ４３の内部の圧力値を過熱蒸気ヘッダ圧力値という。なお、過熱蒸気ヘッダ４３の近傍の過熱蒸気集合ライン４２の内部の圧力値を過熱蒸気ヘッダ圧力値の代わりに用いてもよい。このように、過熱蒸気ヘッダ圧力値と実質的に同じ圧力値となる過熱蒸気ヘッダ４３の近傍の内部の圧力値を過熱蒸気ヘッダ圧力値の代わりに用いてもよい。
なお、蒸気過熱システム１において、過熱蒸気ヘッダ圧力値は、予め設定された目標圧力値を維持するように、台数制御部６０により制御される。以下、特に断らない限り、目標圧力値は、過熱蒸気ヘッダ圧力値に係る目標圧力値を意味する。
【００４４】
［過熱蒸気放蒸ライン４４］
過熱蒸気放蒸ライン４４は、その上流側が過熱蒸気ライン４１又は過熱蒸気ヘッダ４３の所定の位置に接続される。過熱蒸気放蒸ライン４４は、過熱蒸気を放蒸させる放蒸経路である。過熱蒸気放蒸ライン４４には、放蒸弁４５が配置される。
【００４５】
放蒸弁４５は、過熱蒸気放蒸ライン４４の下流側に配置される。放蒸弁４５は、過熱蒸気ライン４１又は過熱蒸気ヘッダ４３から放蒸させる過熱蒸気の流量を調整可能に構成される電動弁、又はエア駆動弁等である。なお、複数の過熱蒸気放蒸ライン４４に開閉弁を設けて、過熱蒸気放蒸ライン４４の開閉により、過熱蒸気の流量を調整してもよい。
放蒸制御方式として、放蒸弁４５の弁開度に基づいて過熱蒸気ヘッダ圧力を調整することで過熱蒸気を放蒸させる連続制御方式を適用することができる。また、放蒸弁４５を例えば開閉弁として、放蒸弁４５の開時間とその頻度に基づいて過熱蒸気ヘッダ圧力を調整することで過熱蒸気を放蒸させる間欠制御方式を適用してもよい。
【００４６】
［過熱蒸気送気ライン４６］
過熱蒸気送気ライン４６は、上流側が過熱蒸気ヘッダ４３に接続されるとともに、その下流側が負荷機器（図示省略）に接続される。過熱蒸気送気ライン４６は、過熱蒸気を負荷機器（図示省略）に供給する供給経路である。過熱蒸気送気ライン４６には、過熱蒸気送気弁４７が配置される。
【００４７】
過熱蒸気送気弁４７は、過熱蒸気送気ライン４６の下流側に配置される。過熱蒸気送気弁４７は、過熱蒸気ヘッダ４３から負荷機器（図示省略）に供給する過熱蒸気の流量を調整可能に構成される電動弁、又はエア駆動弁等である。
【００４８】
次に、複数のヒータ２０を制御する蒸気過熱システム１の制御部としての台数制御部６０について説明する。台数制御部６０は、複数のヒータ２０の燃焼制御や、流量調整弁１４、放蒸弁４５、過熱蒸気送気弁４７等の弁の開閉制御等を行う。
図２は、台数制御部６０の構成を示すブロック図である。図２に示すように、台数制御部６０は、台数設定部６１と、準備開始制御部６２と、バイパス制御部６３と、放蒸制御部６４と、暖気運転制御部６５と、運転開始制御部６６と、最小燃焼台数設定部６７と、燃焼制御部６８と、停止制御部６９と、を備える。
【００４９】
［システム起動］
台数制御部６０の各機能部について説明する前に、蒸気過熱システム１のシステム起動について説明する。
各機器（蒸気発生装置としてのボイラシステム及び蒸気過熱装置（ヒータ））の待機状態（電源オン状態）において、台数制御盤（又は中央監視制御盤）の運転準備スイッチボタンが押されることで、蒸気過熱システム１はシステム起動を開始し、運転準備モードに移行する。
なお、負荷機器（図示省略）の使用する過熱蒸気の最大蒸気要求量を合計した最大蒸気要求量が予め設定されており、システム起動時に最大蒸気要求量を賄えるヒータ２０の台数が設定され、例えば優先順位等に基づいて、過熱を行うヒータ（以下「燃焼制御対象ヒータ」という）が設定される。
また、蒸気発生装置としてのボイラにおける飽和蒸気ヘッダ目標圧力値、及び蒸気過熱システム１における過熱蒸気ヘッダ圧力値の目標圧力値がそれぞれ予め設定されている。蒸気発生装置としてのボイラは稼働後、飽和蒸気ヘッダ圧力値が予め設定された飽和蒸気ヘッダ目標圧力値を維持するように制御される。同様に、蒸気過熱システム１は稼働後、過熱蒸気ヘッダ圧力値が予め設定された目標圧力値を維持するように制御される。
過熱蒸気ヘッダ圧力値の目標圧力値は、飽和蒸気ヘッダ目標圧力値より小さな値となるように、所定の差圧を設けて設定されることが好ましい。詳細については、後述する。
また、差圧に替えて、ヒータ２０に供給される飽和蒸気流量に係る所定の流量値を設定し、ヒータ２０に供給される飽和蒸気流量が、所定の流量値以上になるように制御されてもよい。
【００５０】
［運転準備モード］
運転準備モードとは、ボイラを燃焼させることで飽和蒸気を生成させて、当該飽和蒸気をヒータ２０に流入させ、まず、過熱蒸気ヘッダ圧力がヒータ２０の燃焼可能圧力（以下「ヒータ燃焼可能圧力」ともいう）となるまで飽和蒸気を過熱蒸気ヘッダ４３に供給し、その後ヒータ２０に燃焼許可を指令して燃焼させることで過熱蒸気を生成し、過熱蒸気が安定し、負荷機器側に送気可能な状態となるまでの動作モードを意味する。なお、運転準備モードの間、過熱蒸気送気ライン４６に配置された過熱蒸気送気弁４７を閉状態にすることで、飽和蒸気又は生成された過熱蒸気が負荷機器側に送気されないように制御される。
運転準備モードは、バイパス段階と、暖気運転段階と、運転準備完了段階と、から構成される。
【００５１】
［バイパス段階］
バイパス段階とは、各ヒータ２０の暖気運転開始前に、所定の台数（１台又は複数台）の燃焼待機状態のヒータ２０（以下「バイパスヒータ」という）を介して、飽和蒸気を過熱蒸気ヘッダ４３に供給することで、過熱蒸気ヘッダ圧力値がヒータ２０の燃焼可能圧力値に到達させる段階を意味する。
ここで、バイパスとは、燃焼待機状態のバイパスヒータ２０に対応する流量調整弁１４（例えば、メインモータバルブ又は暖気用モータバルブ）を開とすることで、予め設定された第１の流量（「バイパス流量」ともいう）の飽和蒸気を筐体２５の内部に配置された蒸気流通パイプ２６を経由させて、過熱蒸気ライン４１を介して過熱蒸気ヘッダ４３に流入させる形態を意味する。この際、当該バイパスヒータ２０は燃焼待機状態であることから、飽和蒸気は過熱されずに過熱蒸気ヘッダ４３に流入する。なお、バイパスヒータの台数は、オペレータの指示により変更してもよい。また、バイパスヒータは、優先順位が下位のヒータ２０が選択されることが好ましい。
【００５２】
バイパス段階において、バイパスヒータ２０を経由して過熱蒸気集合ライン４２に流入した飽和蒸気は一部、他の過熱蒸気ライン４１を逆流して他のヒータ２０に流入する。これにより、他の過熱蒸気ライン４１を逆流した飽和蒸気は、他の燃焼制御対象ヒータを温めることができるとともに、スチームトラップ１６を介してドレン抜きを行う。そうすることで、ウオータハンマー現象を低減させることができる。
また、バイパス段階において過熱蒸気ヘッダ圧力値が目標圧力値（ヒータ２０の燃焼可能圧力値）に達した後、過熱蒸気ヘッダ圧力値が目標圧力値を維持するように、過熱蒸気放蒸ライン４４に配置される放蒸弁４５が制御される。
【００５３】
［暖気運転段階］
バイパス段階時において所定の条件（例えば、過熱蒸気ヘッダ圧力値が目標圧力値以上になった条件）を満たすと、バイパスヒータを除く残り全台の燃焼制御対象ヒータ２０（以下「非バイパスヒータ」ともいう）に対して、１台ずつ（例えば時間間隔を設けて）燃焼許可を指令して、暖気運転に移行させる。そして、全ての非バイパスヒータの暖気が完了すると、次に、バイパスヒータ２０に対して順次燃焼許可を指令して、暖気運転に移行させて、バイパスヒータ２０の暖気を全て完了させる。
なお、暖気運転段階のバイパス段階時における所定条件は、過熱蒸気ヘッダ圧力値が目標圧力値以上になった条件としたが、飽和蒸気ヘッダ圧力値が目標圧力値以上になった条件としてもよいし、両方の条件を満たすことを条件としてもよい。
また、全ての非バイパスヒータの暖気の完了を待つのではなく、予め設定される所定間隔で、非バイパスヒータ及びバイパスヒータの暖気を開始するようにしてもよい。なお、所定間隔は、一定の値でもよい。また、所定間隔が一定値でなく、長くなっていくように設定してもよい。逆に、所定間隔が一定値でなく、短くなっていくようにしてもよい。
このように暖気運転段階とは、所定の条件を満たすことで、非バイパスヒータに対して燃焼許可を指令して暖気運転に移行させてから、全ての非バイパスヒータの暖気が完了し、その後バイパスヒータ２０に対して燃焼許可を指令して暖気運転に移行させてから、全てのバイパスヒータの暖気が完了するまでの段階を意味する。
暖気とは、蒸気過熱装置であるヒータ２０及びそれを含む蒸気過熱システム１において、ヒータ２０の燃焼開始後、当該ヒータ２０により過熱蒸気を供給する前に、蒸気を所定の温度まで加熱し暖めることを意味する。また、暖気準備として蒸気により配管や伝熱管等を暖めること等を行うことから、暖気は、一般的な用語としての暖機の意味を含む。
そして、暖気運転とは、暖気運転対象となるヒータ２０（「暖気運転ヒータ」という）に対応する流量調整弁１４を開とすることで、予め設定された第２の流量（以下「暖気運転流量」ともいう）の飽和蒸気を暖気運転ヒータ２０に供給するとともに、過熱蒸気温度センサ５１により検出される過熱蒸気検出温度が所定温度になるようにバーナの燃焼量を制御する運転を意味する。
【００５４】
［燃焼許可指令］
ここで、台数制御部６０が、蒸気過熱装置としてのヒータ２０に対して燃焼許可を指令することができる条件について説明する。バイパス段階において、飽和蒸気ヘッダと過熱蒸気ヘッダ４３とが同時に昇圧されると、過熱蒸気放蒸ライン４４に配置される放蒸弁４５の制御により放蒸が開始されるまでの間、飽和蒸気ヘッダ圧力と過熱蒸気ヘッダ圧力との差圧が小さい状態になる。このように、飽和蒸気ヘッダ圧力と過熱蒸気ヘッダ圧力との差圧が小さい状態でヒータ２０の燃焼を開始させた場合、蒸気流量が小さくヒータが過熱し異常停止する懸念がある。
このため、ヒータ２０の燃焼を開始させる（すなわちヒータ２０に対して燃焼許可指令をする）ためには、例えば、過熱蒸気ヘッダ圧力値が飽和蒸気ヘッダ目標圧力値よりも所定の差圧分小さな値となるようにする必要がある。
例えば、蒸気過熱装置としてのヒータ２０の使用蒸気圧力範囲を１．５０ＭＰａ〜１．６５ＭＰａ、蒸気発生装置としてのボイラの常用使用圧力範囲を１．３７ＭＰａ〜１．９８ＭＰａ、蒸気過熱装置１の運転開始に必要な飽和蒸気ヘッダ圧力値と過熱蒸気ヘッダ圧力値の差圧を０．１５ＭＰａとした場合、飽和蒸気ヘッダ目標圧力値を１．９０ＭＰａ、過熱蒸気ヘッダ圧力値の目標圧力値を１．６５ＭＰａに設定して、所定の差圧（０．２５ＭＰａ）を設けることができる。
そうすると、バイパス段階において、飽和蒸気ヘッダ圧力値は蒸気ボイラの台数制御装置により制御され、目標圧力値１．９０ＭＰａを維持し、過熱蒸気ヘッダ圧力値は台数制御部６０により放蒸制御されることで目標圧力値１．６５ＭＰａを維持することができる。そこで、飽和蒸気ヘッダ圧力値が１．９０ＭＰａ以上、かつ過熱蒸気ヘッダ圧力値が１．６５ＭＰａ以上の条件を満たしたときに、燃焼制御対象ヒータ２０に対して燃焼許可を指令するように、燃焼許可条件を設定することができる。そうすると、例えば１台のヒータ２０に対して燃焼許可を指令した以降、飽和蒸気ヘッダ圧力値及び過熱蒸気ヘッダ圧力値はそれぞれ設定された目標圧力値を維持するように制御されることから、必要な差圧を確保させることができる。
以上の説明では、簡単のために、目標圧力値と燃焼許可の設定圧力値（ヒータ燃焼可能圧力値）とを同じ値にすることで燃焼許可を指令することができる条件を説明したが、これに限定されない。必要な差圧が取れる状況を維持することができるならば、燃焼許可の設定圧力値（ヒータ燃焼可能圧力値）を目標圧力値よりも小さい値にしてもよい。また、差圧に替えて最低の蒸気流量を確保するようにしてもよい。
【００５５】
暖気が完了したヒータ２０は、台数制御部６０からの指示により、最低燃焼状態に移行され、過熱蒸気供給可能な状態を維持させることができる。
ここで、最低燃焼状態とは、ヒータ２０に供給される飽和蒸気の流量を予め設定された最低流量（以下「最低蒸気流量」ともいう）とし、過熱蒸気検出温度が所定温度になるように燃焼量（燃焼率）を制御する燃焼状態を意味する。最低蒸気流量は例えば最大蒸気流量値の３３％としてもよいが、これに限定されない。
また、ヒータ２０に供給される飽和蒸気の流量を固定にするのに替えて、ヒータ２０の燃焼率を予め設定された最低燃焼率に固定し、過熱蒸気検出温度が所定温度になるようにヒータ２０に供給される飽和蒸気の流量を制御する燃焼状態を最低燃焼状態としてもよい。最低燃焼率は例えば最大燃焼の３３％としてもよいが、これに限定されない。
以下の説明において、特に断らない限り、最低燃焼状態は、前述のいずれのケースでもよいものとする。
なお、暖気運転段階において、過熱蒸気ヘッダ圧力値が所定の目標圧力値を維持するように、過熱蒸気放蒸ライン４４に配置される放蒸弁４５が制御される。
【００５６】
［運転準備完了段階］
運転準備完了段階とは、全ての燃焼制御対象ヒータ２０が暖気を完了して、最低燃焼状態に移行し、過熱蒸気ヘッダ圧力値が目標圧力値を維持するとともに、過熱蒸気ヘッダ検出温度が所定温度を一定時間維持したことを検知した場合を意味する。
運転準備完了段階に達した場合、例えば、台数制御盤（及び中央監視制御盤）においてランプを点灯させるようにしてもよい。そうすることで、運転者は、蒸気過熱システム１が運転準備完了段階（過熱蒸気供給可能な状態）にあることを確認することができる。なお、ランプを点灯させることに限定しない。例えば、マイクによる音声、表示装置による表示等任意の手段により過熱蒸気供給可能となったことを運転者に知らせるようにしてもよい。
なお、運転準備完了段階において、過熱蒸気ヘッダ圧力値が所定の目標圧力値を維持するように、過熱蒸気放蒸ライン４４に配置される放蒸弁４５が制御される。
【００５７】
［運転モード］
運転モードとは、過熱蒸気送気弁４７を開として、過熱蒸気を負荷機器に供給する動作モードを意味する。
【００５８】
［運転準備モードから運転モードへの移行］
蒸気過熱システム１が運転準備完了状態から通常運転に移行するに際して、過熱蒸気送気弁４７は、時間をかけて全閉から全開に移行するように制御される。また、過熱蒸気送気弁４７が開となり、過熱蒸気ヘッダ圧力値が下がることで、放蒸弁４５が閉になるように制御され、放蒸弁４５が全閉になるか、又は過熱蒸気ヘッダ圧力値が所定の値を下回った場合に、台数制御部６０は、ヒータ２０が必要蒸気量を供給するように、流量調整弁１４の開度を調整する。なお、前述したとおり、ヒータ制御部２１は、過熱蒸気検出温度が目標温度を維持するように、バーナの燃焼量を制御する。
これにより、蒸気過熱システム１は、必要な過熱蒸気量が負荷機器に供給されるように制御される。
【００５９】
［運転準備モード及び運転モード時における目標圧力］
運転準備モードにおいて設定される目標圧力は通常運転時の目標圧力よりも高い圧力とすることが好ましい。さらに、運転準備モードにおいて設定される目標圧力は、燃焼制御対象ヒータを最低燃焼状態で燃焼制御させるとき（「低燃待機時」ともいう）に、放蒸制御部６４が放蒸弁４５を制御して放蒸する際の設定された目標圧力（「放蒸圧力」ともいう）よりも高い圧力とするようにしてもよい。
より具体的には、これらの圧力は以下の関係になるように設定することができる。
通常運転時の目標圧力≦低燃待機時の放蒸圧力≦運転準備モード時の目標圧力。
このように、運転準備モード時の目標圧力値を高く設定することで、過熱蒸気送気弁４７が開かれたときの圧力低下を抑制することができる。
【００６０】
以上を前提として、台数制御部６０の備える各機能部（台数設定部６１、準備開始制御部６２、バイパス制御部６３、放蒸制御部６４、暖気運転制御部６５、運転開始制御部６６、最小燃焼台数設定部６７、燃焼制御部６８、及び停止制御部６９）について説明する。
【００６１】
台数制御部６０は、予め入力される最大蒸気要求量に応じて制御対象として設定される全てのヒータ２０のうち、少なくとも最小燃焼台数のヒータ２０を常に最低燃焼状態以上で燃焼制御する。このため、まず最大蒸気要求量について説明する。
【００６２】
［最大蒸気要求量について］
最大蒸気要求量とは、負荷機器（図示省略）の使用する過熱蒸気の最大蒸気要求量を合計した蒸気量を意味する。
【００６３】
［台数設定部６１］
台数設定部６１は、例えば、台数制御盤から予め入力される最大蒸気要求量に応じて（過熱を行う）制御対象とするヒータ２０の台数を設定する。ここで、最大蒸気要求量とは、負荷機器（図示省略）の使用する過熱蒸気の最大蒸気要求量を合計した蒸気量を意味する。
具体的には、台数設定部６１は、最大蒸気要求量を、制御対象として設定される各ヒータ２０の最大出力蒸気量を合計した合計蒸気量により賄えるようにヒータ２０の台数を設定する。
例えば、最大蒸気使用量を１２ｔとし、各ヒータ２０の最大出力蒸気量を１．５ｔとした場合、台数設定部６１は、制御対象とするヒータ２０の台数を８台と設定する。
こうすることで、制御対象とするヒータ２０の台数を適宜最適な台数にすることができる。特に、複数の過熱蒸気使用設備に対して同時に過熱蒸気を供給するような場合に有効となる。また、過熱蒸気使用設備の定期保守とか長期停止等で最大蒸気要求量が少なくなると見積もる場合において、制御対象とするヒータ２０の台数を少なくすることができ、必要以上のヒータ２０を稼働させないように最適化することができる。
【００６４】
［準備開始制御部６２］
準備開始制御部６２は、例えば、運転準備ボタンの押下によるシステム起動の指示にしたがって、蒸気発生装置としてのボイラシステム（図示省略）に対して、待機解除信号を送信することにより、各ボイラを起動して飽和蒸気を発生させて、蒸気過熱システム１を運転準備モードに移行させる。同時に、準備開始制御部６２は、過熱蒸気送気ライン４６に配置された過熱蒸気送気弁４７を閉にした状態で、飽和蒸気が負荷機器側に送気されないようにする。
【００６５】
［バイパス制御部６３］
バイパス制御部６３は、優先順位の低い燃焼制御対象ヒータ２０を所定台数（１台又は複数台）選択してバイパスヒータとする。なお、バイパス制御部６３は、ヒータ２０の優先順位を、積算運転時間の短いものほど高い優先順位を設定し、こうして設定した優先順位の低い方から順に所定台数をバイパスヒータとして選択するようにしてもよい。
バイパス制御部６３は、バイパスヒータに対して、当該ヒータ２０に予め設定された第１の流量（「バイパス流量」）にて飽和蒸気を供給するように、分岐蒸気供給ライン１２に配置された流量調整弁１４を制御する。そうすることで、飽和蒸気を、過熱蒸気ライン４１及び過熱蒸気集合ライン４２を介して、過熱蒸気ヘッダ４３に供給する。
第１の流量の飽和蒸気がバイパスヒータを介して過熱蒸気ヘッダ４３に供給することで、過熱蒸気ヘッダ圧力値が目標圧力値になるまで上昇させる。
【００６６】
このように、バイパス制御部６３により、過熱蒸気送気弁４７を閉にした状態で、飽和蒸気をヒータ２０内をバイパスさせて過熱蒸気ヘッダ４３に供給し、過熱蒸気ヘッダ圧力値が目標圧力値になるまで上昇させることにより、ヒータ２０の入口側（蒸気ヘッダ（図示省略））と出口側（過熱蒸気ヘッダ４３）の差圧が大き過ぎることで発生する、過熱蒸気量の変動や不安定化を防止することができる。
また、前述したように、他の過熱蒸気ライン４１を逆流した飽和蒸気は、他の燃焼制御対象ヒータを温めることができるとともに、スチームトラップ１６を介してドレン抜きを行う。そうすることで、ウオータハンマー現象を低減させることができる。
【００６７】
［放蒸制御部６４］
放蒸制御部６４は、過熱蒸気ヘッダ圧力値が予め設定された目標圧力値を維持するように、適宜過熱蒸気放蒸ライン４４に配置される放蒸弁４５の開度を制御する（以下、「放蒸制御」ともいう）。
より具体的には、放蒸制御部６４は、バイパス段階において過熱蒸気ヘッダ圧力値が目標圧力値に達した後、過熱蒸気ヘッダ圧力値が予め設定された目標圧力値を維持するように、過熱蒸気放蒸ライン４４に配置される放蒸弁４５の開度を制御する。
また、放蒸制御部６４は、暖気運転段階において、過熱蒸気ヘッダ圧力値が予め設定された目標圧力値を維持するように放蒸弁４５の開度を制御する。
また、放蒸制御部６４は、運転準備完了段階において、運転指示を受けるまで、過熱蒸気ヘッダ圧力値が予め設定された目標圧力値を維持するように放蒸弁４５を制御する。
また、放蒸制御部６４は、通常運転時において、例えば、最小燃焼台数のヒータ２０が最低燃焼状態で燃焼している状態で、過熱蒸気ヘッダ圧力値が予め設定された目標圧力値を超える場合、過熱蒸気ヘッダ圧力値が目標圧力値を維持するように放蒸弁４５の開度を制御する（以下、「放蒸制御」という）ことができる。このように、最小燃焼台数のヒータ２０が最低燃焼状態で燃焼している状態においては、過熱蒸気の一部（最低燃焼状態で供給される過熱蒸気量から必要蒸気量を差し引いた蒸気量）を過熱蒸気放蒸ライン４４を介して放蒸させることにより、過熱蒸気ヘッダ圧力値が目標圧力値を維持することができる。
なお、過熱蒸気ヘッダ圧力値が目標圧力値を維持するために、後述の燃焼制御部６８による、燃焼制御対象ヒータ２０に対応する流量調整弁１４の開度を連続的に制御することに基づく飽和蒸気量の流量制御（以下「流量制御」という）がある。
燃焼制御部６８による流量制御から放蒸制御部６４による放蒸制御への移行、又は放蒸制御部６４による放蒸制御から燃焼制御部６８による流量制御への移行の詳細については、後述する。
【００６８】
［暖気運転制御部６５］
バイパス段階において、所定の条件を満たすと、例えば過熱蒸気ヘッダ圧力値が目標圧力値（ヒータ燃焼可能圧力値）に到達後、暖気運転制御部６５は、過熱蒸気送気弁４７を閉状態にした状態で、バイパスヒータを除く残り全台の燃焼制御対象ヒータ２０（非バイパスヒータ）に対して、同時又は所定の時間差を設けて第２の流量（暖気運転流量）にて飽和蒸気を供給するように（それぞれのヒータ制御部２１を介して）流量調整弁１４の開度を制御し、暖気運転モードに移行させる。
なお、暖気運転制御部６５は、バイパスヒータ２０の暖気移行の優先順位を下げる。そうすることで、バイパスヒータ２０は、非バイパスヒータ２０の暖気運転移行完了後に暖気運転モードに移行するように制御される。なお、暖気運転制御部６５は、バイパスヒータ２０を暖気運転移行させることにより、バイパス制御を完了させる。
暖気運転制御部６５により、暖気運転モードに移行した非バイパスヒータ２０に対して、ドレン排出弁１７を介してドレン抜きと暖気燃焼の制御がなされる。
非バイパスヒータ２０又はバイパスヒータ２０の暖気が完了すると、暖気運転制御部６５は、当該暖気完了した非バイパスヒータ２０又はバイパスヒータ２０をそれぞれ最低燃焼状態で燃焼制御させる。このように、燃焼制御対象ヒータを最低燃焼状態で燃焼制御させることを低燃待機という。
なお、暖気運転段階においては、過熱蒸気送気弁４７は閉状態を維持することで、暖気完了したヒータの生成する過熱蒸気は負荷機器に供給されないように制御される。
【００６９】
［運転開始制御部６６］
運転開始制御部６６は、所定の条件を満たしていることを検知した場合に、蒸気過熱システム１が負荷機器に対して過熱蒸気供給可能な運転準備完了状態になったと判定し、例えば、台数制御盤（及び／又は中央監視制御盤）においてランプを点灯させることができる。そうすることで、運転者は、蒸気過熱システム１が運転準備完了状態になったことを確認することができる。ここで、所定の条件とは、例えば、全ての運転可能な燃焼制御対象ヒータ２０が暖気を完了し、過熱蒸気ヘッダ圧力値が目標圧力値を維持し、過熱蒸気ヘッダ検出温度が所定温度を一定時間維持する条件としてもよい。
なお、運転開始制御部６６は、蒸気過熱システム１が運転準備完了状態になったと判定した場合に、台数制御盤（及び／又は中央監視制御盤）においてランプを点灯させることに限定しない。例えば、マイクによる音声、表示装置による表示等任意の手段により過熱蒸気供給可能となったことを運転者に知らせるようにしてもよい。
【００７０】
運転開始制御部６６は、運転者による運転指示（例えば、運転スイッチボタンの押下）に応答して、蒸気過熱システム１を運転モードに移行させる。
より具体的には、運転開始制御部６６は、運転者による本運転の指示（例えば、本運転スイッチの押下）に応答して、過熱蒸気送気弁４７を時間をかけて全閉状態から徐々に開となり、全開状態に移行させ、全開となると、全開状態を保持するように制御される。
なお、過熱蒸気送気弁４７を時間をかけて全閉状態から全開状態に移行させることで、過熱蒸気ヘッダ圧力値が徐々に下がると、放蒸制御部６４により放蒸弁４５が閉になるように制御される。
その後、放蒸弁４５が全閉になるか、又は過熱蒸気ヘッダ圧力値が所定の値を下回った場合に、台数制御部６０は、ヒータ２０が必要蒸気量を供給するように、流量調整弁１４の開度を調整する。なお、前述したとおり、ヒータ制御部２１は、過熱蒸気検出温度が目標温度を維持するように、バーナの燃焼量を制御する。
これにより、以降、蒸気過熱システム１は、必要な過熱蒸気量が負荷機器に供給されるように制御される。
このように、予め余裕をもって蒸気過熱システム１を起動することができるとともに、運転開始まで全ての燃焼制御対象ヒータ２０を停止させることなく運転準備完了状態で待機させることができることから、短時間で運転準備完了状態から運転状態に移行することができる。
【００７１】
［運転準備完了状態への移行］
運転開始制御部６６は、さらに、蒸気過熱システム１の運転中に、運転待機指示（例えば、運転準備ボタンの押下）があった場合、過熱蒸気送気弁４７を閉状態にし、蒸気過熱システム１を運転準備完了状態に移行させることができる。
そうすることで、蒸気過熱システム１の運転開始が早すぎた場合であっても、運転準備完了状態に戻ることで、燃焼制御対象ヒータ２０を停止させることなく、過熱蒸気生成状態を維持し、過熱蒸気が必要となった場合にいつでも過熱蒸気を提供することができる。
【００７２】
［最小燃焼台数設定部６７］
最小燃焼台数設定部６７は、台数設定部６１により設定された制御対象とする蒸気過熱装置の台数以下の台数を要求負荷が減少した場合であっても常に燃焼させる最小燃焼台数として設定する。なお、最小燃焼台数を台数設定部６１により設定された台数と同じ台数に設定してもよい。
前述したとおり、負荷変動に対しては、台数設定部６１により設定された制御対象とするヒータ２０の台数が全て最低燃焼状態で燃焼している場合、追従性が比較的高いと言える。ただし、負荷変動がそれほど大きくないと予想される場合には、最低燃焼状態で燃焼するヒータ２０の台数が最小燃焼台数以上であれば、実用上は問題とならない負荷追従性を確保することができる。
例えば、負荷追従できる最小燃焼台数を台数設定部６１により設定された制御対象台数の半分以上とすることができる。
【００７３】
［燃焼制御部６８］
燃焼制御部６８は、通常運転時において、台数設定部６１により過熱を行うヒータに設定された燃焼制御対象ヒータ２０に対して、過熱蒸気ヘッダ圧力値が予め設定された目標圧力値を保つように、ヒータ制御部２１を介して各ヒータ２０に対応する流量調整弁１４の開度を連続的に制御（流量制御）する。
これは、ヒータ２０から供給される過熱蒸気量に対し、必要蒸気量（負荷量）が上回ると過熱蒸気ヘッダ圧力値が低下し、必要蒸気量（負荷量）が下回ると過熱蒸気ヘッダ圧力値が上昇する現象を利用する制御である。すなわち、過熱蒸気ヘッダ圧力値を一定に保つ制御を行うことで、過熱蒸気の負荷量に対し適切な過熱蒸気供給量を維持することができる。
具体的には、燃焼制御部６８は過熱蒸気ヘッダ圧力値（又は過熱蒸気ヘッダ圧力値と実質的に同一の値をとる過熱蒸気ヘッダ４３の近傍の内部の圧力値）が予め設定された目標圧力値を保つように、必要蒸気量を算出する。
燃焼制御部６８は、算出した必要蒸気量に基づいて、各燃焼制御対象ヒータ２０の蒸気供給量が同じになるように、各燃焼制御対象ヒータ２０の必要蒸気供給量を算出する。燃焼制御部６８は、算出した燃焼制御対象ヒータ２０の必要蒸気供給量に基づいて、ヒータ制御部２１を介して、各ヒータ２０に対応する流量調整弁１４の開度を連続的に制御する。
なお、前述したように、各ヒータ２０の燃焼量（燃焼率）については、過熱蒸気温度センサ５１により検出される過熱蒸気検出温度が目標温度を維持するように、各ヒータ制御部２１により、個別に比例制御される。なお、各ヒータ２０に対応する流量調整弁１４の開度及び各ヒータ２０の燃焼量（燃焼率）については、それぞれ必要蒸気供給量及び目標温度を維持することができるようにＰＩＤ制御（Ｐ制御又はＰＩ制御）するように構成してもよい。
【００７４】
［流量制御から放蒸制御への移行について］
前述したように、台数制御部６０は、予め設定される最大蒸気要求量に応じて制御対象ヒータとして設定される全てのヒータ２０のうち、少なくとも最小燃焼台数のヒータ２０を常に最低燃焼状態以上で燃焼制御するように構成される。以下、最小燃焼台数のヒータ２０を最低燃焼状態で燃焼制御させたときに供給される過熱蒸気量を最小過熱蒸気流量という。
上述したように、燃焼制御部６８は、過熱蒸気ヘッダ圧力値が予め設定された目標圧力値を保つように、算出される必要蒸気量を供給するために、各ヒータ２０に対応する流量調整弁１４の開度を制御する。燃焼制御部６８は、負荷機器に供給される過熱蒸気の送気流量が最小過熱蒸気流量に達すると、仮に必要蒸気量が最小過熱蒸気流量よりも小さい場合であっても、最小過熱蒸気流量で固定するように、各ヒータ２０に対応する流量を制御する。
その後、所定の条件を満たすと、放蒸制御部６４は、過熱蒸気ヘッダ圧力値が目標圧力値を維持するように放蒸弁４５を制御する放蒸制御に移行する。具体的には、放蒸制御部６４は、放蒸弁４５を介して過熱蒸気の一部を放蒸することで、過熱蒸気ヘッダ圧力値が目標圧力値を維持するように制御する。
ここで、所定の条件は、例えば、負荷機器に供給される過熱蒸気の送気流量（例えば、過熱蒸気送気ライン４６に設けられた過熱蒸気流量計（図示せず）の流量、または飽和蒸気流量計１３の合計値）が所定流量以下の状態であって、かつ最小燃焼台数のヒータ２０が最低燃焼状態を含む所定の範囲内に留まる状態で制御されている状態（例えば、ヒータ２０の燃焼率が予め設定された最低燃焼率を含む所定の範囲内の燃焼率である状態）が予め設定された所定時間継続する条件とすることが好ましい。
なお、負荷機器に供給される過熱蒸気の送気流量が所定流量以下の状態であって、かつ、最小燃焼台数のヒータ２０が最低燃焼状態で制御されている状態が予め設定された所定時間継続した場合に、放蒸制御に移行してもよい。このような条件も、上述の所定の条件に含まれる。
仮に、流量制御から放蒸制御への移行条件に過熱蒸気の送気流量値に係る条件が含まれない場合、負荷蒸気量＞最小過熱蒸気流量の変化であっても、過熱蒸気送気流量（負荷蒸気量）が急激に減少することで過熱蒸気ヘッダ圧力が上昇し、放蒸制御部６４が放蒸制御を開始すると共に燃焼制御部６８が飽和蒸気流量を絞る制御を行う可能性がある。そうすると、過熱蒸気ヘッダ圧力が大きく変動し、流量制御と放蒸制御を繰り返す状態になる恐れがある。
このような事態を避けるために、流量制御から放蒸制御への移行条件として、過熱蒸気の送気流量値に係る条件を含ませることで、より安定した流量制御から放蒸制御への切替え（移行）を行うことができる。
また、所定の条件として、以下の条件を満たした場合も、放蒸制御部６４は、過熱蒸気ヘッダ圧力値が目標圧力値を維持するように放蒸弁４５を制御する放蒸制御に移行する。
すなわち、負荷機器に供給される過熱蒸気送気流量が所定流量以下の状態であって、かつ、ヘッダ圧力値が所定の閾値以上となった場合も、所定の条件を満たしたと判定し、放蒸制御部６４は、過熱蒸気ヘッダ圧力値が目標圧力値を維持するように放蒸弁４５を制御する放蒸制御に移行する。
これにより、ヘッダ圧力が急激に上昇した場合においても、所定時間を待つことなく放蒸するため、ヒータ２０の温度上昇を抑えることができる。
【００７５】
［放蒸制御から流量制御への移行について］
前述したように、流量制御から放蒸制御への移行がなされた場合、燃焼制御部６８は、各ヒータ２０を最低燃焼状態（例えば、ヒータ２０の燃焼率が予め設定された最低燃焼率を指令された状態）で燃焼制御する。他方、放蒸制御部６４は、例えば、最小燃焼台数のヒータ２０が最低燃焼状態で燃焼している状態で、過熱蒸気ヘッダ圧力値が予め設定された目標圧力値を超える場合、過熱蒸気ヘッダ圧力値が目標圧力値を維持するように放蒸弁４５の開度を制御する。
放蒸制御部６４は、放蒸弁４５の開度に基づき放蒸制御を実行している場合に、放蒸弁４５の閉状態が予め設定された所定時間継続した場合、又は過熱蒸気ヘッダ圧力値が予め設定された所定圧力値（「第１の圧力値」ともいう）より低下した場合、放蒸弁４５による放蒸制御を停止する。なお、第１の圧力値は、放蒸制御における目標圧力値よりも低く設定することが望ましい。
そうすることで、放蒸制御部６４は、放蒸弁４５による放蒸制御を実行中に、例えば、負荷機器に供給される過熱蒸気の送気量が急激に増加し、過熱蒸気ヘッダ圧力が急低下した場合などに、直ちに放蒸制御を停止することができる。そして、燃焼制御部６８は、過熱蒸気ヘッダ圧力値が目標圧力値を維持するように、必要蒸気供給量に基づいて、各ヒータ２０に対応する流量調整弁１４の開度を連続的に制御する。こうして、より安定した放蒸制御から流量制御への切替え（移行）を行うことができる。
【００７６】
以上のように、蒸気過熱システム１においては、燃焼制御部６８は、少なくとも最小燃焼台数の燃焼制御対象ヒータ２０を常に最低燃焼状態以上の状態で燃焼制御させ、前述したように所定の条件を満たすと、放蒸制御部６４が、過熱蒸気ヘッダ圧力値が目標圧力値を維持するように放蒸弁４５の開度を制御する。その後、例えば、必要蒸気量が増加して、放蒸弁４５の閉状態が予め設定された所定時間継続した場合、又は過熱蒸気ヘッダ圧力値が予め設定された所定圧力値（第１の圧力値）より低下した場合に放蒸制御を停止し、燃焼制御部６８による流量制御に移行する。これにより、より安定的に、負荷に追従することができる。
【００７７】
［停止制御部６９］
最後に、ボイラの燃焼及び燃焼制御対象ヒータ２０の燃焼を停止させる際の停止制御について説明する。
例えば、台数制御盤（及び中央監視制御盤）の停止ボタンが運転者により押下されることで、停止制御部６９は、例えば待機信号を送信することにより燃焼状態の燃焼制御対象ヒータ２０を燃焼停止させるとともに、例えば待機信号をボイラシステムの台数制御装置（図示せず）に送信することにより各ボイラの燃焼を停止させ、過熱蒸気送気弁４７を閉状態にするように制御する。
より具体的には、通常停止の場合、停止制御部６９は、停止ボタンが押下されることで先ずヒータ２０の燃焼を停止させ、過熱蒸気送気弁４７に対する閉状態の制御指令が所定時間継続して出力される。なお、過熱蒸気送気弁４７の閉状態とは、実質的に蒸気の送気が無い状態を意味し、過熱蒸気ヘッダ圧力にほとんど影響を及ぼさない程度の過熱蒸気送気弁４７の開状態を含む。
なお、停止制御部６９は、停止ボタンが押下されることで、ヒータ２０の燃焼を停止させる換わりに、燃焼中のヒータ２０を最低燃焼状態に固定するようにしてもよい。その後、停止制御部６９は、過熱蒸気送気流量が所定流量以下となった場合に全ての燃焼中のヒータ２０の燃焼を停止させ、過熱蒸気送気弁４７を閉じるようにしてもよい。
その後、停止制御部６９は、過熱蒸気ヘッダ圧力に基づいて、放蒸弁４５の開度を制御する放蒸制御を行い、過熱蒸気ヘッダ圧力が所定圧力を下回ると放蒸を停止する。なお、停止制御部６９によりシステム内に残っている蒸気の排出を促すために、ヒータ燃焼停止時の放蒸制御の目標圧力、制御パラメータ、或いはヒータ燃焼停止後に放蒸弁開状態を維持する時間等の設定値を予め設定してもよい。
なお、停止制御部６９は、所定の台数（１台又は複数台）のヒータ２０（バイパスヒータ）を介して、飽和蒸気を過熱蒸気ヘッダ４３に供給させることで、蒸気発生装置としてのボイラシステムにおける飽和蒸気を抜くように制御する。停止制御部６９は、蒸気発生装置としてのボイラシステムにおける飽和蒸気を抜くことで、飽和蒸気がドレン化することによるウオータハンマーの多発化を防ぐことができる。
緊急停止の場合は、停止制御部６９は、停止操作により燃焼状態の燃焼制御対象ヒータ２０を燃焼停止させ、直ちに過熱蒸気送気弁４７を閉じるとともに放蒸弁４５の開度を開放する。
【００７８】
［動作説明］
次に、複数のヒータ２０を備える蒸気過熱システム１における台数制御部６０による制御の一連の流れについて図３〜図７を参照しながら説明する。図３はシステム起動時の処理フローを示すフローチャートである。図４は運転準備完了状態から運転状態への移行及び運転状態から運転準備完了状態への移行に係る処理フローを示す図である。図５は通常運転時の処理フローを示すフローチャートである。図６は、図５における通常運転時の処理フロー中の一部を示すフローチャートである。図７は運転停止（通常停止）時の処理フローを示すフローチャートである。
なお、この処理フローでは、予め、台数設定部６１により、燃焼制御対象ヒータ２０の台数が設定されているものとする。また、最小燃焼台数設定部６７により、燃焼制御対象ヒータ２０の最小燃焼台数が設定されているものとする。また、第１の流量、第２の流量、過熱蒸気ヘッダ４３内の目標圧力値、所定温度等について、予め設定されているものとする。
【００７９】
［システム起動時の処理フロー］
図３を参照すると、ステップＳＴ１において、台数制御部６０（準備開始制御部６２）は、システム起動の指示にしたがって、過熱蒸気送気弁４７を閉状態にする。
【００８０】
ステップＳＴ２において、台数制御部６０（準備開始制御部６２）は、飽和蒸気を生成するボイラシステムに対して、待機解除信号を送信することにより、各ボイラを起動させる。
【００８１】
ステップＳＴ３において、台数制御部６０（バイパス制御部６３）は、所定のバイパス台数（１台又は複数台）のヒータ２０（バイパスヒータ）に対して、予め設定された第１の流量（バイパス流量）にて飽和蒸気を供給するように、分岐蒸気供給ライン１２に配置された流量調整弁１４を制御する。
【００８２】
ステップＳＴ４において、台数制御部６０（暖気運転制御部６５）は、過熱蒸気ヘッダ圧力値が目標圧力値以上となったか否かを判定する。過熱蒸気ヘッダ圧力値が目標圧力値以上となった場合（Ｙｅｓ）、ステップＳＴ５に移る。過熱蒸気ヘッダ圧力値が目標圧力値以上となっていない場合（Ｎｏ）、ステップＳＴ４に戻る。
【００８３】
ステップＳＴ５において、台数制御部（放蒸制御部６４）は、過熱蒸気ヘッダ圧力値が予め設定された目標圧力値を維持するように、放蒸弁４５を制御する。
なお、ステップＳＴ６以降についても、台数制御部（放蒸制御部６４）は、過熱蒸気ヘッダ圧力値が予め設定された目標圧力値を維持するように、放蒸弁４５を制御するものとする。
【００８４】
ステップＳＴ６において、台数制御部（暖気運転制御部６５）は、バイパスヒータを除く残り全台の燃焼制御対象ヒータ２０（非バイパスヒータ）に対して、同時又は所定の時間差を設けて第２の流量（暖気運転流量）にて飽和蒸気を供給するように流量調整弁１４を制御し、暖気運転モードに移行させる。より具体的には、台数制御部（暖気運転制御部６５）は、暖気運転モードに移行した非バイパスヒータ２０に対して、ドレン排出弁１７を介してのドレン抜きと暖気燃焼の制御をさせる。
【００８５】
ステップＳＴ７において、台数制御部（暖気運転制御部６５）は、暖気運転モードに移行した非バイパスヒータ２０の暖気が完了すると、最低燃焼状態で燃焼制御させる。
【００８６】
ステップＳＴ８において、台数制御部６０（暖気運転制御部６５）は、暖気運転モードに移行した全ての非バイパスヒータ２０が暖気完了したか否かを判定する。全ての非バイパスヒータ２０が暖気完了した場合（Ｙｅｓ）、ステップＳＴ９に移る。全ての非バイパスヒータ２０が暖気完了していない場合（Ｎｏ）、ステップＳＴ６に戻る。
【００８７】
ステップＳＴ９において、台数制御部６０（暖気運転制御部６５）は、バイパスヒータ２０に対して、同時又は所定の時間差を設けて第２の流量（暖気運転流量）にて飽和蒸気を供給するように流量調整弁１４を制御し、暖気運転モードに移行させる。より具体的には、台数制御部（暖気運転制御部６５）は、暖気運転モードに移行したバイパスヒータ２０に対して、ドレン排出弁１７を介してのドレン抜きと暖気燃焼の制御をさせる。
【００８８】
ステップＳＴ１０において、台数制御部６０（暖気運転制御部６５）は、暖気運転モードに移行したバイパスヒータ２０が暖気完了したか否かを判定する。バイパスヒータ２０が暖気完了した場合（Ｙｅｓ）、ステップＳＴ１１に移る。バイパスヒータ２０が暖気完了していない場合（Ｎｏ）、ステップＳＴ９に戻る。
【００８９】
図４を参照すると、ステップＳＴ１１において、台数制御部６０（運転開始制御部６６）は、所定の条件を満たしているか否かを判定する。所定の条件を満たしている場合（Ｙｅｓ）、ステップＳＴ１２に移る。所定の条件を満たしていない場合（Ｎｏ）、ステップＳＴ１１に戻る。
【００９０】
ステップＳＴ１２において、台数制御部６０（運転開始制御部６６）は、運転準備完了状態になったことを、例えば台数制御盤（及び／又は中央監視制御盤）においてランプを点灯させることにより運転者に報知する。
【００９１】
ステップＳＴ１３において、台数制御部６０（運転開始制御部６６）は、運転者による運転指示（例えば、運転スイッチボタンの押下）がなされたか否かを判定する。運転指示がなされた場合（Ｙｅｓ）、ステップＳＴ１４に移る。運転指示がなされていない場合（Ｎｏ）、ステップＳＴ１３に戻る。
【００９２】
ステップＳＴ１４において、台数制御部６０（運転開始制御部６６）は、蒸気過熱システム１を運転モードに移行させる。より具体的には、台数制御部６０（運転開始制御部６６）は、過熱蒸気送気弁４７を閉状態から開状態にすることで、負荷機器に対して過熱蒸気の供給を開始する。
【００９３】
ステップＳＴ１５において、台数制御部６０は、通常運転を行う。なお、通常運転時の詳細な処理フローについては、後述する。
【００９４】
ステップＳＴ１６において、台数制御部６０（運転開始制御部６６）は、運転待機指示（例えば、運転準備ボタンの押下）がなされたか否かを判定する。運転待機指示がなされた場合（Ｙｅｓ）、ステップＳＴ１７に移る。運転待機指示がなされていない場合（Ｎｏ）、ステップＳＴ１５に戻る。
【００９５】
ステップ１７において、台数制御部６０（運転開始制御部６６）は、過熱蒸気送気弁４７を閉状態にする。
【００９６】
ステップ１８において、蒸気過熱システム１を運転準備完了状態に移行させる。その後、ステップＳＴ１３に移る。
【００９７】
［通常運転時の処理フロー］
次に、図４のステップ１５における通常運転時における詳細な処理フローについて、図５を参照しながら、説明する。以下の処理フローにおいては、最小燃焼台数は台数設定部６１により設定される制御対象とするヒータ２０の台数に等しくなるように設定されているものとする。なお、最小燃焼台数が、台数設定部６１により設定される制御対象とするヒータ２０の台数よりも小さな値に設定される場合の処理フローについては後述する。
図５を参照すると、ステップＳＴ２１において、台数制御部６０（燃焼制御部６８）は、過熱蒸気ヘッダ圧力値が所定の圧力値を保つように、必要蒸気量を算出する。
【００９８】
ステップＳＴ２２において、台数制御部６０（燃焼制御部６８）は、算出した必要蒸気量に基づいて、各燃焼制御対象ヒータ２０の必要蒸気供給量を算出する。
【００９９】
ステップＳＴ２３において、台数制御部６０（燃焼制御部６８）は、各燃焼制御対象ヒータ２０の必要蒸気供給量が、最低燃焼状態で供給される蒸気量以上か否かを検出する。最低燃焼状態で供給される蒸気量以上の場合（Ｙｅｓ）、ステップＳＴ２５に移る。下回る場合、ステップＳＴ２４に移る。
【０１００】
ステップＳＴ２４において、台数制御部６０（燃焼制御部６８）は、各燃焼制御対象ヒータ２０を最低燃焼状態で燃焼させた状態で、台数制御部（放蒸制御部６４）は、過熱蒸気ヘッダ圧力値が予め設定された目標圧力値を維持するように、放蒸弁４５を制御する。その後、ステップＳＴ２１に移る。
【０１０１】
ステップＳＴ２５において、台数制御部６０（燃焼制御部６８）は、放蒸弁４５が開状態か否かを判定する。放蒸弁４５が開状態の場合（Ｙｅｓ）、ステップＳＴ２６に移る。放蒸弁４５が閉状態の場合（Ｎｏ）、ステップＳＴ２７に移る。
【０１０２】
ステップＳＴ２６において、台数制御部（放蒸制御部６４）は、過熱蒸気ヘッダ圧力値が予め設定された目標圧力値を維持するように、放蒸弁４５を制御する。その後、ステップＳＴ２１に移る。
【０１０３】
ステップＳＴ２７において、台数制御部６０（燃焼制御部６８）は、算出した燃焼制御対象ヒータ２０の必要蒸気供給量に基づいて、ヒータ制御部２１を介して各燃焼制御対象ヒータ２０に対応する流量調整弁１４の開度を連続的に制御するとともに、ヒータ２０の燃焼量を制御する。その後、ステップＳＴ２１に移る。
以上、通常運転時の処理フローについて説明したが、前述のステップＳＴ２３では、各燃焼制御対象ヒータ２０の必要蒸気供給量が最低燃焼状態で供給される蒸気量以上か否かを検出し、最低燃焼状態で供給される蒸気量以上の場合（Ｙｅｓ）、ステップＳＴ２５に移るようにしたが、それに換えて各燃焼制御対象ヒータ２０の必要蒸気供給量が所定蒸気量以上であるか否かを検出し、所定蒸気量以上の場合（Ｙｅｓ）、ステップＳＴ２５に移るようにしてもよい。また、前述のステップＳＴ２３において、各燃焼制御対象ヒータ２０の必要蒸気供給量が最低燃焼状態で供給される蒸気量以上であってかつ所定蒸気量以上であるか否かを検出し、最低燃焼状態で供給される蒸気量以上であってかつ所定蒸気量以上の場合（Ｙｅｓ）、ステップ２５に移るようにしてもよい。
【０１０４】
［減台制御について］
最小燃焼台数が、台数設定部６１により設定される制御対象とするヒータ２０の台数よりも小さな値に設定される場合の処理フローについて、図６を参照しながら説明する。図６は、図５に記載したステップＳＴ２４に替えて行われる処理フローを示す。
【０１０５】
先ず、ステップＳＴ２４−１において、燃焼中のヒータ２０の台数が最小燃焼台数を超えているか否かを判定する。燃焼中のヒータ２０の台数が最小燃焼台数を超えていない（すなわち、等しい）場合には、ステップＳＴ２４−２に移る。燃焼中のヒータ２０の台数が最小燃焼台数を超えている場合には、ステップＳＴ２４−３に移る。
ステップＳＴ２４−２において、台数制御部６０（燃焼制御部６８）は、各燃焼制御対象ヒータ２０を最低燃焼状態で燃焼させた状態で、台数制御部（放蒸制御部６４）は、過熱蒸気ヘッダ圧力値が予め設定された目標圧力値を維持するように、放蒸弁４５を制御する。その後、ステップＳＴ２１に戻る。
ステップＳＴ２４−３において、燃焼中のヒータ２０が最低燃焼状態を含む所定の範囲内に留まる状態で制御されている状態が、予め設定された所定時間継続したか否かを検知する。所定時間継続した場合には、ステップＳＴ２４−４に移る。所定時間継続していない場合には、ステップＳＴ２１に戻る。
ステップＳＴ２４−４において、台数制御部６０は、燃焼中のヒータ２０を１台選択し、燃焼停止させる制御（「減台制御」ともいう）を行う。その後、ステップＳＴ２１に戻る。
以上のように、台数制御部６０（燃焼制御部６８）は、最小燃焼台数が台数設定部６１により設定された制御対象とするヒータ２０の台数よりも小さな値に設定されている場合、燃焼台数が最小燃焼台数より大きいときは減台制御を行い、燃焼台数が最小燃焼台数に等しいときは放蒸弁４５の制御を行う。
【０１０６】
［運転停止時の処理フロー］
図７を参照すると、ステップＳＴ３１において、台数制御部６０（停止制御部６９）は、運転者による運転停止指示がなされたか否かを検出する。運転停止指示を検出した場合（Ｙｅｓ）、ステップＳＴ３２に移る。運転停止指示を検知しない場合（Ｎｏ）、ステップＳＴ３１に戻る。
【０１０７】
ステップＳＴ３２において、台数制御部６０（停止制御部６９）は、燃焼状態の燃焼制御対象ヒータ２０を燃焼停止させ、過熱蒸気送気弁４７を閉状態とし、各ボイラの燃焼を停止させ、放蒸弁４５の開度を制御する放蒸制御を行う。
【０１０８】
ステップＳＴ３３において、過熱蒸気ヘッダ圧力値が所定圧力値を下回ったか否かを判定する。下回った場合（Ｙｅｓ）、ステップＳＴ３４に移る。下回っていない場合（Ｎｏ）、ステップＳＴ３３に戻る。
【０１０９】
ステップＳＴ３４において、台数制御部６０（停止制御部６９）は、放蒸を停止する。
以上説明した本実施形態の蒸気過熱システム１によれば、以下のような効果を奏する。
【０１１０】
本実施形態の蒸気過熱システム１は、最小燃焼台数設定部６７により設定された台数の燃焼制御対象ヒータ２０がそれぞれ最低燃焼状態で燃焼しているときに、過熱蒸気ヘッダ圧力値が目標圧力値を超える場合、放蒸制御部６４は、過熱蒸気ヘッダ圧力値が目標圧力値を維持するように放蒸弁４５の開度を制御する。
これにより、予め設定された最小燃焼台数の燃焼制御対象ヒータ２０をそれぞれ最低燃焼状態で燃焼制御しているときに過熱蒸気ヘッダ圧力値が目標圧力値を超える場合、過熱蒸気を放蒸させることにより、過熱蒸気ヘッダの圧力を安定させることができる。
また、最小燃焼台数の燃焼制御対象ヒータ２０を常に最低燃焼状態以上で燃焼制御させることが可能となり、仮に必要蒸気量が急増した場合に、各燃焼制御対象ヒータ２０に供給される飽和蒸気の流量を増加させるとともに、過熱蒸気検出温度が所定温度になるように燃焼量（燃焼率）を制御することにより、急増する負荷に追従することができる。
【０１１１】
また、台数設定部６１は、最大蒸気要求量を、制御対象として設定される各ヒータ２０の最大出力蒸気量を合計した合計蒸気量により賄えるようにヒータ２０の台数を設定する。
これにより、制御対象とするヒータ２０の台数を適宜最適な台数にすることができる。例えば、定期保守とか長期停止等で最大蒸気要求量が少なくなると見積もる場合に、制御対象として設定するヒータ２０の台数を少なくすることができ、必要以上のヒータ２０を稼働させないように最適化することができる。
【０１１２】
また、台数制御部６０は、停止の指示にしたがって、ボイラの燃焼及び燃焼制御対象ヒータ２０の燃焼を停止させ、放蒸弁４５の開度を制御するとともに、所定の条件を満たすと、過熱蒸気送気弁４７を閉状態にする停止制御部６９を備える。
こうすることで、蒸気過熱システム１内に残る蒸気を速やかに排出し、大気圧に戻すことができる。
【０１１３】
本実施形態の蒸気過熱システム１は、負荷機器に供給される過熱蒸気送気流量が所定流量以下、かつ、ヘッダ圧力値が所定の閾値以上となった場合にも、燃焼制御部６８による流量調整弁１４の制御に基づく流量制御から、放蒸制御部６４による放蒸弁４５の制御に基づく放蒸制御への移行を行う。
これにより、ヘッダ圧力が急激に上昇した場合においても、所定時間を待つことなく放蒸するため、ヒータ２０の温度上昇を抑えることができる。
【０１１４】
［変形例１］
本実施形態の暖気運転段階において、バイパスヒータを除く残り全台の燃焼制御対象ヒータ２０（非バイパスヒータ）を１台ずつ（例えば時間間隔を設けて）暖気運転に移行させて、全ての非バイパスヒータの暖気が完了すると、次に、バイパスヒータ２０を順次暖気運転に移行させてバイパスヒータ２０の暖気を全て完了させるとしたが、これに限定されない。
例えば、バイパスヒータを除く残り全台の燃焼制御対象ヒータ２０（非バイパスヒータ）を同時に暖気運転に移行してもよいし、またバイパスヒータを除く残り全台の燃焼制御対象ヒータ２０（非バイパスヒータ）のうち、１台以上ずつ順次暖気運転に移行するようにしてもよい。また、全ての非バイパスヒータの暖気が完了すると、次に、バイパスヒータ２０を同時に暖気運転に移行させてもよいし、また１台以上ずつ順次暖気運転に移行させてバイパスヒータ２０の暖気を全て完了させるようにしてもよい。
また、全ての非バイパスヒータの暖気の完了を待つのではなく、予め設定される所定間隔で、非バイパスヒータ及びバイパスヒータの暖気を開始するようにしてもよい。なお、所定間隔は、一定の値でもよい。また、所定間隔が一定値でなく、長くなっていくように設定してもよい。逆に、所定間隔が一定値でなく、短くなっていくようにしてもよい。
【０１１５】
［変形例２］
本実施形態において、放蒸制御部６４は、放蒸弁４５の弁開度に基づいて過熱蒸気ヘッダ圧力を調整することで過熱蒸気を放蒸させる連続制御方式を適用するように構成したが、これに限定されない。放蒸制御部６４は、放蒸弁４５の開時間とその頻度に基づいて、過熱蒸気ヘッダ圧力を調整することで過熱蒸気を放蒸させる間欠制御方式を適用してもよい。
【０１１６】
［変形例３］
本実施形態において、ヒータ２０をガス焚きの燃焼バーナ方式を適用したが、これに限定されない。例えば、ハロゲンランプ等の別の手段で加熱を行う構成にしてもよい。
【０１１７】
［変形例４］
本実施形態において、台数制御部６０は、ヒータ制御部２１を介して流量調整弁１４を制御しているが、台数制御部６０が、流量調整弁１４の開度を直接調整するようにしてもよい。
【０１１８】
＜第２実施形態＞
次に、本発明の第２実施形態に係る蒸気過熱システムについて、図面を参照しながら説明する。なお、以下の説明において、第１実施形態と同じ構成については、同じ符号を付し、また詳細な説明を省略する。
【０１１９】
第１実施形態においては、負荷機器に供給される過熱蒸気の送気流量が所定流量以下であって、かつ、最小燃焼台数のヒータ２０が最低燃焼状態を含む所定の範囲内に留まる状態で制御されている状態が所定時間継続する場合に、所定の条件を満たしたと判定し、流量制御から放蒸制御への移行を行っていた。
【０１２０】
第２実施形態においては、流量制御から放蒸制御へ移行する所定の条件を満たすか否かを判定する上で、燃焼状態指令値を用いる。
ここで、燃焼状態指令値とは、ヒータ２０に対する燃焼状態を指令する値であって、その指令値に基づいて、ヒータ２０に供給される飽和蒸気の流量と、ヒータ２０の燃焼量を制御する。
例えば、燃焼状態指令値が最低燃焼状態指令値を示している場合、最低燃焼状態となるように、ヒータ２０に供給される飽和蒸気の流量と、ヒータ２０の燃焼量が制御される。
ここで、最低燃焼状態とは、ヒータ２０に供給される飽和蒸気の流量を予め設定された最低流量とし、過熱蒸気検出温度が所定温度になるように燃焼率を制御する燃焼状態を意味する。あるいは、ヒータ２０に供給される飽和蒸気の流量を固定にするのに替えて、ヒータ２０の燃焼率を予め設定された最低燃焼率に固定し、過熱蒸気検出温度が所定温度になるようにヒータ２０に供給される飽和蒸気の流量を制御する燃焼状態を意味する。
【０１２１】
本実施形態においては、台数制御部６０は、負荷機器に供給される過熱蒸気送気流量（例えば、過熱蒸気送気ライン４６に設けられた過熱蒸気流量計（図示せず）の流量、または飽和蒸気流量計１３の合計値）が所定流量以下の状態であって、かつ、最小燃焼台数の全てのヒータ２０に対する燃焼状態指令値が最低燃焼状態を指示する最低燃焼状態指令値を含む所定の範囲内の燃焼状態指令値を示している状態が所定時間継続した場合に、燃焼制御部６８による流量調整弁１４の制御に基づく流量制御から、放蒸制御部６４による放蒸弁４５の制御に基づく放蒸制御への移行を行う。
【０１２２】
具体的には、例えば最低燃焼状態指令値が、最大の燃焼状態を指示する最大燃焼状態指令値の３３％である場合において、最小燃焼台数の全てのヒータ２０に対する燃焼状態指令値が最低燃焼状態指令値を含む所定の範囲内、例えば３３％〜４０％を示している状態が、予め設定された所定時間継続して留まっている状態となった場合に、台数制御部６０は、燃焼制御部６８による流量調整弁１４の制御に基づく流量制御から、放蒸制御部６４による放蒸弁４５の制御に基づく放蒸制御への移行を行う制御を行う。
【０１２３】
図８は、本実施形態における、流量制御から放蒸制御への移行処理フローを示すフローチャートである。
図８を参照すると、ステップＳＴ４１において、燃焼制御部６８は、流量調整弁１４の制御による流量制御を行っている。そして、ステップＳＴ４２において、過熱蒸気送気流量が所定流量以下の状態であるか否かを判定する。過熱蒸気送気流量が所定流量以下の場合（Ｙｅｓ）、ステップＳＴ４３に移る。過熱蒸気送気流量が所定流量以下となっていない場合（Ｎｏ）、ステップＳＴ４１に戻り、流量制御を継続する。
【０１２４】
ステップＳＴ４３においては、最小燃焼台数の全てのヒータ２０に対する燃焼状態指令値が最低燃焼状態指令値を含む所定の範囲内の燃焼状態指令値を示している時間が所定時間継続しているか否かを判定する。最小燃焼台数の全てのヒータ２０に対する燃焼状態指令値が最低燃焼状態指令値を含む所定の範囲内の燃焼状態指令値を示している時間が所定時間継続している場合（Ｙｅｓ）、ステップＳＴ４４に移る。それ以外の場合は、ステップＳＴ４１に戻り、流量制御を継続する。ステップＳＴ４４では、燃焼制御部６８による流量調整弁１４に基づく流量制御から、放蒸制御部６４による放蒸弁４５の制御に基づく放蒸制御への移行を行う。
【０１２５】
このように、負荷機器に供給される過熱蒸気送気流量が所定流量以下の状態であって、かつ、最小燃焼台数の全てのヒータ２０に対する燃焼状態指令値が最低燃焼状態指令値を含む所定の範囲内の燃焼状態指令値を示している状態が、予め設定された所定時間継続することを、放蒸制御への移行するための所定の条件とすることによって、監視する過熱蒸気ヘッダ圧力値が不安定で、燃焼状態指令値が最低燃焼状態指令値から多少変動するような状況においても、より適切なタイミングで、燃焼制御部６８による流量調整弁１４の制御に基づく流量制御から、放蒸制御部６４による放蒸弁４５の制御に基づく放蒸制御への移行を行うことができる。
【０１２６】
以上説明した本実施形態の蒸気過熱システム１によれば、以下のような効果を奏する。
【０１２７】
本実施形態の蒸気過熱システム１は、台数制御部６０が、負荷機器に供給される過熱蒸気送気流量が所定流量以下、かつ、最小燃焼台数の全てのヒータ２０に対する燃焼状態指令値が最低燃焼状態指令値を含む所定の範囲内の燃焼状態指令値を示している状態が所定時間継続した場合に、燃焼制御部６８による流量調整弁１４の制御に基づく流量制御から、放蒸制御部６４による放蒸弁４５の制御に基づく放蒸制御への移行を行う。
これにより、監視する過熱蒸気ヘッダ圧力値が不安定で、燃焼状態指令値が最低燃焼状態指令値から多少変動するような状況においても、より適切なタイミングで、燃焼制御部６８による流量調整弁１４の制御に基づく流量制御から、放蒸制御部６４による放蒸弁４５の制御に基づく放蒸制御への移行を行うことができる。
なお、負荷機器に供給される過熱蒸気送気流量が所定流量以下の状態であって、かつ、最小燃焼台数の全てのヒータ２０に対する燃焼状態指令値が最低燃焼状態指令値を示している状態が所定時間継続する場合に、所定の条件を満たしたと判定し、流量制御から放蒸制御への移行を行ってもよい。
【０１２８】
＜第３実施形態＞
次に、本発明の第３実施形態に係る蒸気過熱システムについて、図面を参照しながら説明する。なお、以下の説明において、第２実施形態と同じ構成については、同じ符号を付し、また詳細な説明を省略する。
【０１２９】
第２実施形態においては、負荷機器に供給される過熱蒸気送気流量が所定流量以下の状態であって、かつ、最小燃焼台数の全てのヒータ２０に対する燃焼状態指令値が最低燃焼状態指令値を含む所定の範囲内の燃焼状態指令値を示している状態が所定時間継続した場合に、燃焼制御部６８による流量調整弁１４の制御に基づく流量制御から、放蒸制御部６４による放蒸弁４５の制御に基づく放蒸制御への移行を行っている。
【０１３０】
第３実施形態においては、台数制御部６０は、燃焼状態指令値に基づく指令内容が所定の条件を満たしている時間をカウントする計時部として、図示しないカウンタを備えている。
このカウンタは、最小燃焼台数の全てのヒータ２０に対する燃焼状態指令値が、最低燃焼状態指令値を含む所定の範囲内の燃焼状態指令値を示す状態となったとき、カウントを開始する。
【０１３１】
その後、最小燃焼台数の全てのヒータ２０に対する燃焼状態指令値が、最低燃焼状態指令値を含む所定の範囲内の燃焼状態指令値を示している状態が継続している間、カウンタによるカウントも継続され、予め定められた所定時間カウントされると、燃焼制御部６８による流量調整弁１４の制御に基づく流量制御から、放蒸制御部６４による放蒸弁４５の制御に基づく放蒸制御への移行を行っている。
【０１３２】
さらに、本実施形態においては、カウンタによるカウントを開始した後、燃焼状態指令値が、最低燃焼状態指令値を含む所定の範囲内から外れた場合であっても、その外れた期間が短時間の場合は、カウンタによるカウントを継続する。
【０１３３】
例えば、最低燃焼状態指令値が、最大の燃焼状態を指示する最大燃焼状態指令値の３３％であり、最低燃焼状態指令値を含む所定の範囲が３３〜４０％である場合において、カウンタによるカウントを開始した後、燃焼状態指令値が４０％を超えた場合においても、その４０％超えている時間が不感期間以内、例えば２秒以内の場合は、カウンタによるカウントを継続する。そして、カウンタが予め定められた所定時間、例えば１０秒間カウントした場合は、燃焼制御部６８による流量調整弁１４の制御に基づく流量制御から、放蒸制御部６４による放蒸弁４５の制御に基づく放蒸制御への移行を行う。
【０１３４】
図９は、燃焼状態指令値の時間的な推移を示す図である。図９における時間ｔ０のタイミングにおいて、過熱蒸気送気流量が所定値以下、かつ、最小燃焼台数の全てのヒータ２０に対する燃焼状態指令値が、最低燃焼状態指令値を含む所定の範囲内の燃焼状態指令値を示す状態となったとして、カウントを開始している。なお、図９には、代表的に１台のヒータ２０に対する燃焼状態指令値が示されている。
次に、時間ｔ１のタイミングにおいて、燃焼状態指令値が少し上昇している。しかしながら、この値は最低燃焼状態指令値を含む所定の範囲内の値であるため、カウントは継続する。
その後、時間ｔ２のタイミングにおいて、短時間ではあるが燃焼状態指令値が大きめに上昇している。このときの値は、最低燃焼状態指令値を含む所定の範囲内から外れた値となっている。しかしながら、最低燃焼状態指令値を含む所定の範囲内から外れた値を示している期間Δｔが、不感期間Ｘ以下の期間であるため、カウントは継続する。
さらに時間ｔ３のタイミングにおいても、燃焼状態指令値が少し上昇している。しかしながら、この値は最低燃焼状態指令値を含む所定の範囲内の値であるため、カウントは継続する。
そして、時間ｔ４のタイミングで、所定時間のカウントが終了する。ここで、所定時間のカウントが終了すると、燃焼制御部６８による流量調整弁１４の制御に基づく流量制御から、放蒸制御部６４による放蒸弁４５の制御に基づく放蒸制御への移行を行う。
【０１３５】
図１０は、本実施形態における、流量制御から放蒸制御への移行処理フローを示すフローチャートである。
図１０を参照すると、ステップＳＴ５１において、燃焼制御部６８は、流量調整弁１４の制御による流量制御を行っている。そして、ステップＳＴ５２において、過熱蒸気送気流量が所定流量以下の状態であるか否かを判定する。過熱蒸気送気流量が所定流量以下の場合（Ｙｅｓ）、ステップＳＴ５３に移る。過熱蒸気送気流量が所定流量以下となっていない場合（Ｎｏ）、ステップＳＴ５１に戻り、流量制御を継続する。
【０１３６】
ステップＳＴ５３においては、最小燃焼台数の全てのヒータ２０に対する燃焼状態指令値が最低燃焼状態指令値を含む所定の範囲内の燃焼状態指令値を示しているか否かを判定する。最小燃焼台数の全てのヒータ２０に対する燃焼状態指令値が最低燃焼状態指令値を含む所定の範囲内の燃焼状態指令値を示している場合（Ｙｅｓ）、ステップＳＴ５４に移り、カウンタによるカウントを開始する。それ以外の場合は、ステップＳＴ５１に戻り、流量制御を継続する。
【０１３７】
ステップＳＴ５５では、最小燃焼台数の全てのヒータ２０に対する燃焼状態指令値が、最低燃焼状態指令値を含む所定の範囲内の燃焼状態指令値を示している状態が継続しているか否かを判定する。最小燃焼台数の全てのヒータ２０に対する燃焼状態指令値が、最低燃焼状態指令値を含む所定の範囲内の燃焼状態指令値を示している状態が継続している場合（Ｙｅｓ）、ステップＳＴ５６に移り、カウンタによるカウントを継続する。
最小燃焼台数の全てのヒータ２０に対する燃焼状態指令値のうち少なくとも一つの燃焼状態指令値が、最低燃焼状態指令値を含む所定の範囲内から外れた値を示した場合（Ｎｏ）、ステップＳＴ５９に移る。
【０１３８】
ステップＳＴ５９では、燃焼状態指令値が最低燃焼状態指令値を含む所定の範囲内から外れている期間が、不感期間以内であるか否かを判定する。燃焼状態指令値が最低燃焼状態指令値を含む所定の範囲内から外れている期間、すなわち、範囲外の値を示す期間が、不感期間以内である場合（Ｙｅｓ）、ステップＳＴ５６に移り、カウンタによるカウントを継続する。燃焼状態指令値が最低燃焼状態指令値を含む所定の範囲内から外れている期間が、不感期間を超えた場合（Ｎｏ）、ステップＳＴ６０においてカウンタをリセットした上で、ステップＳＴ５１に戻り、流量制御を継続する。
【０１３９】
ステップＳＴ５７では、カウンタにより、予め定められた所定時間カウントされたか否かを判定する。予め定められた所定時間カウントされた場合（Ｙｅｓ）、ステップＳ５８に移る。まだカウントが所定時間に達していない場合（Ｎｏ）、ステップＳＴ５５に戻る。
そして、ステップＳＴ５８では、燃焼制御部６８による流量調整弁１４に基づく流量制御から、放蒸制御部６４による放蒸弁４５の制御に基づく放蒸制御への移行を行う。
【０１４０】
このように、カウンタによるカウントを開始した後、燃焼状態指令値が最低燃焼状態指令値を含む所定の範囲内から外れた場合であっても、その外れた期間が短時間の場合は、カウンタによるカウントを継続することによって、燃焼状態指令値にスパイク的な外れ値が生じるなど、一時的な変動が生じた場合においても、カウンタによるカウントは継続され、より適切なタイミングで、燃焼制御部６８による流量調整弁１４の制御に基づく流量制御から、放蒸制御部６４による放蒸弁４５の制御に基づく放蒸制御への移行を行うことができる。
【０１４１】
なお、負荷機器に供給される過熱蒸気送気流量が所定流量以下の状態であって、かつ、最小燃焼台数の全てのヒータ２０に対する燃焼状態指令値が最低燃焼状態指令値の燃焼状態指令値を示している状態が、予め設定された所定時間継続することを、放蒸制御への移行するための所定の条件とする態様において、燃焼状態指令値が最低燃焼状態指令値から外れている期間が、不感期間以内である場合、カウンタによるカウントを継続する態様を採用してもよい。
以上説明した本実施形態の蒸気過熱システム１によれば、以下のような効果を奏する。
【０１４２】
本実施形態の蒸気過熱システム１は、カウンタがカウントを開始した後、最小燃焼台数の各々のヒータ２０に対する燃焼状態指令値が、最低燃焼状態指令値を含む所定の範囲内から外れた燃焼状態指令値を示す場合であっても、燃焼状態指令値が最低燃焼状態指令値を含む所定の範囲から外れている期間が、所定時間よりも短い期間である不感期間より短い場合は、カウンタによるカウントを継続させる。
これにより、燃焼状態指令値にスパイク的な外れ値が生じるなど、一時的な変動が生じた場合においても、カウンタによるカウントは継続され、より適切なタイミングで、燃焼制御部６８による流量調整弁１４の制御に基づく流量制御から、放蒸制御部６４による放蒸弁４５の制御に基づく放蒸制御への移行を行うことができる。
【０１４３】
＜第４実施形態＞
次に、本発明の第４実施形態に係る蒸気過熱システムについて、図面を参照しながら説明する。なお、以下の説明において、第３実施形態と同じ構成については、同じ符号を付し、また詳細な説明を省略する。
【０１４４】
第３実施形態においては、負荷機器に供給される過熱蒸気送気流量が所定流量以下の状態であって、かつ、最小燃焼台数の全てのヒータ２０に対する燃焼状態指令値が最低燃焼状態指令値を含む所定の範囲内の燃焼状態指令値を示している状態が所定時間継続した場合に、燃焼制御部６８による流量調整弁１４の制御に基づく流量制御から、放蒸制御部６４による放蒸弁４５の制御に基づく放蒸制御への移行を行っている。また、所定時間をカウントするためのカウンタを備えている。
【０１４５】
第４実施形態においては、第３実施形態において示した上述の条件（以下、「第１の条件」ともいう）のみでなく、第２の条件としての下記条件を満たした場合においても、燃焼制御部６８による流量調整弁１４の制御に基づく流量制御から、放蒸制御部６４による放蒸弁４５の制御に基づく放蒸制御へ移行する。
【０１４６】
すなわち、負荷機器に供給される過熱蒸気送気流量が所定流量以下の状態であって、かつ、ヘッダ圧力値が所定の閾値以上となった場合、第２の条件を満たしたと判定し、燃焼制御部６８による流量調整弁１４の制御に基づく流量制御から、放蒸制御部６４による放蒸弁４５の制御に基づく放蒸制御へ移行する。
【０１４７】
図１１は、本実施形態における、流量制御から放蒸制御への移行処理フローを示すフローチャートである。
図１１を参照すると、ステップＳＴ５１において、燃焼制御部６８は、流量調整弁１４の制御による流量制御を行っている。そして、ステップＳＴ５２において、過熱蒸気送気流量が所定流量以下の状態であるか否かを判定する。過熱蒸気送気流量が所定流量以下の場合（Ｙｅｓ）、ステップＳＴ６１に移る。過熱蒸気送気流量が所定流量以下となっていない場合（Ｎｏ）、ステップＳＴ５１に戻り、流量制御を継続する。
【０１４８】
ステップＳＴ６１においては、ヘッダ圧力値が所定の閾値以上であるか否かを判定する。ヘッダ圧力値が所定の閾値以上である場合（Ｙｅｓ）、ステップＳＴ５８に移り、放蒸制御への移行を行う。ヘッダ圧力値が所定の閾値以上ではない場合（Ｎｏ）、ステップＳＴ５３に移る。
【０１４９】
ステップＳＴ５３においては、第３実施形態と同様に、最小燃焼台数の全てのヒータ２０に対する燃焼状態指令値が最低燃焼状態指令値を含む所定の範囲内の燃焼状態指令値を示しているか否かを判定する。最小燃焼台数の全てのヒータ２０に対する燃焼状態指令値が最低燃焼状態指令値を含む所定の範囲内の燃焼状態指令値を示している場合（Ｙｅｓ）、ステップＳＴ５４に移り、カウンタによるカウントを開始する。それ以外の場合は、ステップＳＴ５１に戻り、流量制御を継続する。
【０１５０】
ステップＳＴ６２においては、ステップＳＴ６１と同様に、ヘッダ圧力値が所定の閾値以上であるか否かを判定する。ヘッダ圧力値が所定の閾値以上である場合（Ｙｅｓ）、ステップＳＴ５８に移り、放蒸制御への移行を行う。ヘッダ圧力値が所定の閾値以上ではない場合（Ｎｏ）、ステップＳＴ５５に移る。
ステップＳＴ５５〜ステップＳＴ５７、ステップＳＴ５９〜ステップＳＴ６０については第３実施形態と同様である。
【０１５１】
このように、本実施形態においては、負荷機器に供給される過熱蒸気送気流量が所定流量以下の状態であって、かつ、ヘッダ圧力値が所定の閾値以上となった場合、第２の条件を満たしたと判定し、燃焼制御部６８による流量調整弁１４の制御に基づく流量制御から、放蒸制御部６４による放蒸弁４５の制御に基づく放蒸制御へ移行する。よって、例えばヘッダ圧力が急激に上昇した場合において、カウンタによるカウントの状態にかかわらず、所定時間を待つことなく放蒸するため、ヒータ２０の温度上昇を抑えることができる。
【０１５２】
なお、第１の条件に基づく判定処理は行うことなく、第２の条件に基づく判定処理のみに基づいて、放蒸制御を行う構成とすることも可能である。
以上説明した本実施形態の蒸気過熱システム１によれば、以下のような効果を奏する。
【０１５３】
本実施形態の蒸気過熱システム１は、負荷機器に供給される過熱蒸気送気流量が所定流量以下、かつ、ヘッダ圧力値が所定の閾値以上となった場合は、カウンタによるカウントの状態にかかわらず、燃焼制御部６８による流量調整弁１４の制御に基づく流量制御から、放蒸制御部６４による放蒸弁４５の制御に基づく放蒸制御への移行を行う。
これにより、ヘッダ圧力が急激に上昇した場合においても、所定時間を待つことなく放蒸するため、ヒータ２０の温度上昇を抑えることができる。
【０１５４】
なお、第２実施形態においても、上述の第２の条件に基づく制御を追加する態様を採用することも可能である。また、第１の条件に基づく判定処理は行うことなく、第２の条件に基づく判定処理のみに基づいて、放蒸制御を行う構成とすることも可能である。
【０１５５】
以上、本発明の蒸気過熱装置の好ましい各実施形態について説明したが、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。
【符号の説明】
【０１５６】
１  蒸気過熱システム
１０  蒸気供給ライン
１１  メイン蒸気供給ライン
１２  分岐蒸気供給ライン
１３  蒸気流量計
１４  流量調整弁
１５  ドレンライン
１６  スチームトラップ
１７  ドレン排出弁
２０  ヒータ（蒸気過熱装置）
２１  ヒータ制御部
２５  筐体
２６  蒸気流通パイプ
３０  燃料供給ライン
３１  メイン燃料供給ライン
３２  分岐燃料供給ライン
３３  燃料調整弁
４０  過熱蒸気供給ライン
４１  過熱蒸気ライン
４２  過熱蒸気集合ライン
４３  過熱蒸気ヘッダ
４４  過熱蒸気放蒸ライン
４５  放蒸弁
４６  過熱蒸気送気ライン
４７  過熱蒸気送気弁
５１  過熱蒸気温度センサ
５２  ヘッダ圧力センサ
６０  台数制御部（制御部）
６１  台数設定部
６２  準備開始制御部
６３  バイパス制御部
６４  放蒸制御部
６５  暖気運転制御部
６６  運転開始制御部
６７  最小燃焼台数設定部
６８  燃焼制御部
６９  停止制御部
【図１】
2019066163.tif 000003
【図２】
2019066163.tif 000004
【図３】
2019066163.tif 000005
【図４】
2019066163.tif 000006
【図５】
2019066163.tif 000007
【図６】
2019066163.tif 000008
【図７】
2019066163.tif 000009
【図８】
2019066163.tif 000010
【図９】
2019066163.tif 000011
【図１０】
2019066163.tif 000012
【図１１】
2019066163.tif 000013