(57)【要約】【課題】第１ボイラ群（段階値制御ボイラ群）２Ａと第２ボイラ群（連続制御ボイラ群）２Ｂとを混在させるボイラシステムにおいて、負荷変動に対する追従性及びヘッダ圧力の安定性を確保すること。【解決手段】第２ボイラ群２Ｂの全体燃焼率が上限燃焼率を上回る状態が所定時間継続する場合、第１制御部４Ａにおいて予め設定された制御圧力帯域を変更して最大設定圧力値を上げ、第２ボイラ群２Ｂの全体燃焼率が下限燃焼率を下回る状態が所定時間継続する場合、第１制御部４Ａにおいて予め設定された制御圧力帯域を変更して制御圧力帯域の下限値を下げる。【選択図】図１
2019015442.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
１台以上のボイラからなる第１ボイラ群と、前記第１ボイラ群に属さない１台以上のボイラからなる第２ボイラ群とからなるボイラ群と、
前記ボイラ群において生成された蒸気を集合させる蒸気ヘッダと、
前記蒸気ヘッダの内部の蒸気圧を測定する蒸気圧測定手段と、
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、
前記蒸気圧測定手段により測定される蒸気圧力値である測定蒸気圧力値が、予め設定された最大設定圧力値を上限値とし予め設定された制御幅により規定される制御圧力帯域の範囲内に収まるように前記第１ボイラ群の燃焼状態を制御する第１制御部と、
前記蒸気圧測定手段により測定される蒸気圧力値を設定された目標蒸気圧力値に保つように前記第２ボイラ群の燃焼状態を制御する第２制御部と、
前記第２ボイラ群の全体燃焼率を取得する燃焼量取得部と、
前記燃焼量取得部により取得した前記第２ボイラ群の全体燃焼率が予め設定された上限燃焼率を上回る状態又は上限燃焼率以上となる状態が予め設定された第１時間継続するか否かを判定する上限判定部と、
前記燃焼量取得部により取得した前記第２ボイラ群の全体燃焼率が予め設定された下限燃焼率を下回る状態又は下限燃焼率以下となる状態が予め設定された第２時間継続するか否かを判定する下限判定部と、
前記上限判定部により、前記第２ボイラ群の全体燃焼率が前記上限燃焼率を上回る状態又は上限燃焼率以上となる状態が前記第１時間継続することが判定された場合、前記制御圧力帯域の範囲を変更することで、前記第１ボイラ群の全体燃焼率を上げ、前記下限判定部により、前記第２ボイラ群の全体燃焼率が前記下限燃焼率を下回る状態又は下限燃焼率以下となる状態が前記第２時間継続することが判定された場合、前記制御圧力帯域の範囲を変更することで、前記第１ボイラ群の全体燃焼率を下げる、制御圧力帯域補正部と、を備える、ボイラシステム。
【請求項２】
前記最大設定圧力値にはその値の上限値となる制御上限圧力値が予め設定され、
前記制御圧力帯域補正部は、
前記上限判定部により、前記第２ボイラ群の全体燃焼率が前記上限燃焼率を上回る状態又は上限燃焼率以上となる状態が前記第１時間継続することが判定された場合、
前記最大設定圧力値を上げると前記制御上限圧力値を超えるときは、前記最大設定圧力値をそのままとして前記制御圧力帯域の制御幅を狭め、
前記最大設定圧力値を上げても前記制御上限圧力値を超えないときは、前記制御圧力帯域の制御幅をそのままとして前記制御上限圧力値を超えないように前記最大設定圧力値を上げ、
前記下限判定部により、前記第２ボイラ群の全体燃焼率が前記下限燃焼率を下回る状態又は下限燃焼率以下となる状態が前記第２時間継続することが判定された場合、
前記最大設定圧力値をそのままとして前記制御圧力帯域の制御幅を広げる、又は、前記制御圧力帯域の制御幅をそのままとして前記最大設定圧力値を下げるようにする、請求項１に記載のボイラシステム。
【請求項３】
前記第１制御部は、
予め設定された複数の最大設定圧力値をそれぞれの上限値とし、それぞれに対して予め設定された制御幅により規定される複数の制御圧力帯域を有し、前記複数の制御圧力帯域のいずれか１つの制御圧力帯域が設定されることにより、前記蒸気圧測定手段により測定される蒸気圧力値である測定蒸気圧力値が、前記設定された、複数の制御圧力帯域のいずれか１つの制御圧力帯域の範囲内に収まるように前記第１ボイラ群の燃焼状態を制御し、
前記制御圧力帯域補正部は、
前記上限判定部により、前記第２ボイラ群の全体燃焼率が前記上限燃焼率を上回る状態又は上限燃焼率以上となる状態が前記第１時間継続することが判定された場合、前記設定されている前記複数の制御圧力帯域のいずれか１つの制御圧力帯域に換えて、前記第１ボイラ群の燃焼率を上げるように、前記複数の制御圧力帯域の内の別の１つの制御圧力帯域を設定し、
前記下限判定部により、前記第２ボイラ群の全体燃焼率が前記下限燃焼率を下回る状態又は下限燃焼率以下となる状態が前記第２時間継続することが判定された場合、前記設定されている前記複数の制御圧力帯域のいずれか１つの制御圧力帯域に換えて、前記第１ボイラ群の燃焼率を下げるように、前記複数の制御圧力帯域の内の別の１つの制御圧力帯域を設定する、請求項１に記載のボイラシステム。
【請求項４】
複数の段階的な燃焼位置で燃焼可能な、１台以上のボイラからなる第１ボイラ群と、前記第１ボイラ群に属さない１台以上のボイラからなる第２ボイラ群とからなるボイラ群と、
前記ボイラ群において生成された蒸気を集合させる蒸気ヘッダと、
前記蒸気ヘッダの内部の蒸気圧を測定する蒸気圧測定手段と、
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、
前記第１ボイラ群に属する任意のボイラを、任意の燃焼位置における蒸気量とそれより１つ下の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仮想ボイラの集合とみなし、
前記制御部は、
前記蒸気圧測定手段により測定される蒸気圧力値である測定蒸気圧力値が、予め設定された最大設定圧力値を上限値とし予め設定された制御幅により規定される制御圧力帯域の範囲内に収まるように前記第１ボイラ群の燃焼状態を制御する第１制御部と、
前記蒸気圧測定手段により測定される蒸気圧力値を設定された目標蒸気圧力値に保つように前記第２ボイラ群の燃焼状態を制御する第２制御部と、
前記第２ボイラ群の全体燃焼率を取得する燃焼量取得部と、
前記燃焼量取得部により取得した前記第２ボイラ群の全体燃焼率が予め設定された上限燃焼率を上回る状態又は上限燃焼率以上となる状態が予め設定された第１時間継続するか否かを判定する上限判定部と、
前記燃焼量取得部により取得した前記第２ボイラ群の全体燃焼率が予め設定された下限燃焼率を下回る状態又は下限燃焼率以下となる状態が予め設定された第２時間継続するか否かを判定する下限判定部と、
前記上限判定部により、前記第２ボイラ群の全体燃焼率が前記上限燃焼率を上回る状態又は上限燃焼率以上となる状態が前記第１時間継続することが判定された場合、前記第１ボイラ群に含まれる燃焼制御対象となる最大仮想ボイラ台数を増加させ、前記下限判定部により、前記第２ボイラ群の全体燃焼率が前記下限燃焼率を下回る状態又は下限燃焼率以下となる状態が前記第２時間継続することが判定された場合、前記第１ボイラ群に含まれる燃焼制御対象となる最大仮想ボイラ台数を減少させる、仮想ボイラ台数補正部と、を備える、ボイラシステム。
【請求項５】
１台以上のボイラからなる第１ボイラ群と、前記第１ボイラ群に属さない１台以上のボイラからなる第２ボイラ群とからなるボイラ群と、
前記ボイラ群において生成された蒸気を集合させる蒸気ヘッダと、
前記蒸気ヘッダの内部の蒸気圧を測定する蒸気圧測定手段と、
予め設定された複数の最大設定圧力値をそれぞれの上限値とし、それぞれに対して予め設定された制御幅により規定される複数の制御圧力帯域を有し、前記複数の制御圧力帯域のいずれか１つの制御圧力帯域が設定されることにより、前記蒸気圧測定手段により測定される蒸気圧力値である測定蒸気圧力値が、前記設定された、複数の制御圧力帯域のいずれか１つの制御圧力帯域の範囲内に収まるように前記第１ボイラ群の燃焼状態を制御する第１制御部と、
前記蒸気圧測定手段により測定される蒸気圧力値を設定された目標蒸気圧力値に保つように前記第２ボイラ群の燃焼状態を制御する第２制御部と、
を備えるボイラシステムであって、
前記第２制御部は、
前記第２ボイラ群の全体燃焼率を取得する燃焼量取得部と、
前記燃焼量取得部により取得した前記第２ボイラ群の全体燃焼率が予め設定された上限燃焼率を上回る状態又は上限燃焼率以上となる状態が予め設定された第１時間継続するか否かを判定する上限判定部と、
前記燃焼量取得部により取得した前記第２ボイラ群の全体燃焼率が予め設定された下限燃焼率を下回る状態又は下限燃焼率以下となる状態が予め設定された第２時間継続するか否かを判定する下限判定部と、
前記上限判定部により、前記第２ボイラ群の全体燃焼率が前記上限燃焼率を上回る状態又は上限燃焼率以上となる状態が前記第１時間継続することが判定された場合、前記第１制御部に対して、前記設定されている前記複数の制御圧力帯域のいずれか１つの制御圧力帯域に換えて、前記第１ボイラ群の燃焼率を上げるように、前記複数の制御圧力帯域の内の別の１つの制御圧力帯域を設定するように指示し、
前記下限判定部により、前記第２ボイラ群の全体燃焼率が前記下限燃焼率を下回る状態又は下限燃焼率以下となる状態が前記第２時間継続することが判定された場合、前記第１制御部に対して、前記設定されている前記複数の制御圧力帯域のいずれか１つの制御圧力帯域に換えて、前記第１ボイラ群の燃焼率を下げるように、前記複数の制御圧力帯域の内の別の１つの制御圧力帯域を設定するように指示する、制御圧力帯域補正部と、を備える、ボイラシステム。
【請求項６】
前記上限燃焼率及び前記下限燃焼率は、前記第２ボイラ群に含まれるボイラのボイラ効率が所定閾値よりも高くなるエコ運転ゾーンの範囲に含まれる、請求項１から請求項５のいずれか１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、ヘッダ圧力値が予め設定された制御圧力帯域に収まるように燃焼率が決定される１台以上のボイラを有する第１ボイラ群と、蒸気圧力値が予め設定された目標蒸気圧力値になるように燃焼率が決定される、第１ボイラ群に属さない１台以上のボイラを有する第２ボイラ群とからな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】
従来、ボイラとして、選択される燃焼位置に応じて燃焼量を段階的に増減可能な段階値制御ボイラ、及び燃焼量を連続的に増減可能な連続制御ボイラが知られている。
１台以上の段階値制御ボイラからなるボイラ群により構成されるボイラシステムにおいて、各段階値制御ボイラの燃焼状態を制御する場合、予め最大設定圧力値と制御幅を設定することで、ヘッダ圧力を安定させる制御圧力帯域を決定し、ボイラ群により生成された蒸気を集合させる蒸気ヘッダの内部の蒸気圧力値（以下、「ヘッダ圧力値」ともいう）が、制御圧力帯域に収まるように制御対象のボイラの燃焼量を制御する。
より具体的には、ヘッダ圧力値が制御圧力帯域の高圧側に移るほどボイラの燃焼量を少なくし、逆に制御圧力帯域の低圧側に移るほどボイラの燃焼量を多くするようにボイラ群の燃焼状態が制御される。
段階値制御ボイラ群においては、例えば比例分配制御方式を適用して、ヘッダ圧力値に基づいて必要蒸気量を算出することが知られている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
他方、１台以上の連続制御ボイラからなるボイラ群により構成されるボイラシステムにおいて、各連続制御ボイラの燃焼状態を制御する場合、予め目標蒸気圧力値を設定しておき、ヘッダ圧力値を目標蒸気圧力値に保つように、ヘッダ圧力値と目標蒸気圧力値との偏差に応じた制御量を算出することで、制御対象のボイラの燃焼量を制御する台数制御が知られている（例えば、特許文献２参照）。
【０００４】
近年、段階値制御ボイラ群（第１ボイラ群）に対して、同じ蒸気ラインに連続制御ボイラ群（第２ボイラ群）を増設することが行われる場合がある。
このような場合、段階値制御ボイラ群（第１ボイラ群）は、前述したとおり、ヘッダ圧力値が予め設定された制御圧力帯域に収まるように制御対象のボイラの燃焼量が制御される。他方、連続制御ボイラ群（第２ボイラ群）は、前述したとおり、ヘッダ圧力値が予め設定された目標蒸気圧力値を保つように制御される。
したがって、ヘッダ圧力値が制御圧力帯域に収まるように燃焼量が制御される段階値制御ボイラ群（第１ボイラ群）と、ヘッダ圧力値が目標蒸気圧力値を保つように燃焼量が制御される連続制御ボイラ群（第２ボイラ群）のように、制御方法の異なる台数制御ボイラ群を同じ蒸気ラインに混在させる場合には、ヘッダ圧力値は、連続制御ボイラ群（第２ボイラ群）において設定された目標蒸気圧力値を保つように制御されることから、段階値制御ボイラ群（第１ボイラ群）の稼働率は、目標蒸気圧力値に基づいて決定されることになる。
【０００５】
すなわち、全体蒸気負荷の変動に伴うヘッダ圧力の変化に対して、連続制御ボイラ群（第２ボイラ群）が燃焼量（発生蒸気量）を変動させることで、ヘッダ圧力値が目標蒸気圧力値を保つように追従する動作を行う。他方、段階値制御ボイラ群（第１ボイラ群）はヘッダ圧力値が目標蒸気圧力値を維持される限り、当該目標蒸気圧力値によって定まる一定の蒸気量を出力する動作となる。
【０００６】
そうすると、全体蒸気負荷が低下した場合（すなわち全体燃焼率が低下した場合）には、連続制御ボイラ群（第２ボイラ群）全体の燃焼率が０％となる可能性がある。逆に全体蒸気負荷が上昇した場合（すなわち全体燃焼率が上昇した場合）には、連続制御ボイラ群（第２ボイラ群）全体の燃焼率が１００％となる可能性がある。
全体蒸気負荷が低下して、連続制御ボイラ群（第２ボイラ群）全体の燃焼率が０％になり、さらに全体蒸気負荷が低下する場合、段階値制御ボイラ群（第１ボイラ群）が全体負荷に追従する動作となるため、ヘッダ圧力値が変動する。同様に、全体蒸気負荷が上昇して、連続制御ボイラ群（第２ボイラ群）全体の燃焼率が１００％になり、さらに全体蒸気負荷が上昇する場合、段階値制御ボイラ群（第１ボイラ群）が全体負荷に追従する動作となるため、ヘッダ圧力値が変動する。
そのため、ヘッダ圧力値が制御圧力帯域に収まるように燃焼量が制御される段階値制御ボイラ群（第１ボイラ群）と、ヘッダ圧力値が目標蒸気圧力値を保つように燃焼量が制御される連続制御ボイラ群（第２ボイラ群）とが混在する場合、ヘッダ圧力値を目標圧力値に一定に維持することができる全体燃焼率の帯域を広く確保することが望まれる。そうすることで、全体蒸気負荷が低下した場合（すなわち全体燃焼率が低下した場合）であっても、逆に全体蒸気負荷が上昇した場合（すなわち全体燃焼率が上昇した場合）であっても、ヘッダ圧力値を目標蒸気圧力値に維持することが可能となる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２０１１−２０８８１７号公報
【特許文献２】特開２０１０−４８４６２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
このため、段階値制御ボイラ群（第１ボイラ群）と連続制御ボイラ群（第２ボイラ群）とを混在させるボイラシステムにおいて、全体蒸気負荷が低下した場合（すなわち全体燃焼率が低下した場合）であっても、逆に全体蒸気負荷が上昇した場合（すなわち全体燃焼率が上昇した場合）であっても、できる限りヘッダ圧力値を目標蒸気圧力値に維持することができる台数制御が望まれる。
【０００９】
本発明は、ヘッダ圧力値が予め設定された制御圧力帯域に収まるように燃焼率が制御される１台以上のボイラを有する第１ボイラ群と、ヘッダ圧力値が予め設定された目標蒸気圧力値を保つように燃焼率が制御される、第１ボイラ群に属さない１台以上のボイラを有する第２ボイラ群とからなるボイラ群を備えるボイラシステムにおいて、全体蒸気負荷が低下した場合（すなわち全体燃焼率が低下した場合）であっても、逆に全体蒸気負荷が上昇した場合（すなわち全体燃焼率が上昇した場合）であっても、ヘッダ圧力値を目標蒸気圧力値に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】
【００１０】
（１）  本発明は、１台以上のボイラからなる第１ボイラ群と、前記第１ボイラ群に属さない１台以上のボイラからなる第２ボイラ群とからなるボイラ群と、
前記ボイラ群において生成された蒸気を集合させる蒸気ヘッダと、
前記蒸気ヘッダの内部の蒸気圧を測定する蒸気圧測定手段と、
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、
前記蒸気圧測定手段により測定される蒸気圧力値である測定蒸気圧力値が、予め設定された最大設定圧力値を上限値とし予め設定された制御幅により規定される制御圧力帯域の範囲内に収まるように前記第１ボイラ群の燃焼状態を制御する第１制御部と、
前記蒸気圧測定手段により測定される蒸気圧力値を設定された目標蒸気圧力値に保つように前記第２ボイラ群の燃焼状態を制御する第２制御部と、
前記第２ボイラ群の全体燃焼率を取得する燃焼量取得部と、
前記燃焼量取得部により取得した前記第２ボイラ群の全体燃焼率が予め設定された上限燃焼率を上回る状態又は上限燃焼率以上となる状態が予め設定された第１時間継続するか否かを判定する上限判定部と、
前記燃焼量取得部により取得した前記第２ボイラ群の全体燃焼率が予め設定された下限燃焼率を下回る状態又は下限燃焼率以下となる状態が予め設定された第２時間継続するか否かを判定する下限判定部と、
前記上限判定部により、前記第２ボイラ群の全体燃焼率が前記上限燃焼率を上回る状態又は上限燃焼率以上となる状態が前記第１時間継続することが判定された場合、前記制御圧力帯域の範囲を変更することで、前記第１ボイラ群の全体燃焼率を上げ、前記下限判定部により、前記第２ボイラ群の全体燃焼率が前記下限燃焼率を下回る状態又は下限燃焼率以下となる状態が前記第２時間継続することが判定された場合、前記制御圧力帯域の範囲を変更することで、前記第１ボイラ群の全体燃焼率を下げる、制御圧力帯域補正部（例えば、後述の「制御圧力帯域補正部４４」又は「制御圧力帯域指定部４５」に相当）と、を備える、ボイラシステムに関する。
【００１１】
（２）  （１）のボイラシステムにおいて、前記最大設定圧力値にはその値の上限値となる制御上限圧力値が予め設定され、前記制御圧力帯域補正部（例えば、後述の「制御圧力帯域補正部４４」に相当）は、前記上限判定部により、前記第２ボイラ群の全体燃焼率が前記上限燃焼率を上回る状態又は上限燃焼率以上となる状態が前記第１時間継続することが判定された場合、前記最大設定圧力値を上げると前記制御上限圧力値を超えるときは、前記最大設定圧力値をそのままとして前記制御圧力帯域の制御幅を狭め、前記最大設定圧力値を上げても前記制御上限圧力値を超えないときは、前記制御圧力帯域の制御幅をそのままとして前記制御上限圧力値を超えないように前記最大設定圧力値を上げるようにし、前記下限判定部により、前記第２ボイラ群の全体燃焼率が前記下限燃焼率を下回る状態又は下限燃焼率以下となる状態が前記第２時間継続することが判定された場合、前記最大設定圧力値をそのままとして前記制御圧力帯域の制御幅を広げる、又は、前記制御圧力帯域の制御幅をそのままとして前記最大設定圧力値を下げるようにしてもよい。
【００１２】
（３）  （１）のボイラシステムにおいて、前記第１制御部は、予め設定された複数の最大設定圧力値をそれぞれの上限値とし、それぞれに対して予め設定された制御幅により規定される複数の制御圧力帯域を有し、前記複数の制御圧力帯域のいずれか１つの制御圧力帯域が設定されることにより、前記蒸気圧測定手段により測定される蒸気圧力値である測定蒸気圧力値が、前記設定された、複数の制御圧力帯域のいずれか１つの制御圧力帯域の範囲内に収まるように前記第１ボイラ群の燃焼状態を制御し、前記制御圧力帯域補正部（例えば、後述の「制御圧力帯域指定部４５」に相当）は、前記上限判定部により、前記第２ボイラ群の全体燃焼率が前記上限燃焼率を上回る状態又は上限燃焼率以上となる状態が前記第１時間継続することが判定された場合、前記設定されている前記複数の制御圧力帯域のいずれか１つの制御圧力帯域に換えて、前記第１ボイラ群の燃焼率を上げるように、前記複数の制御圧力帯域の内の別の１つの制御圧力帯域を設定し、前記下限判定部により、前記第２ボイラ群の全体燃焼率が前記下限燃焼率を下回る状態又は下限燃焼率以下となる状態が前記第２時間継続することが判定された場合、前記設定されている前記複数の制御圧力帯域のいずれか１つの制御圧力帯域に換えて、前記第１ボイラ群の燃焼率を下げるように、前記複数の制御圧力帯域の内の別の１つの制御圧力帯域を設定するようにしてもよい。
【００１３】
（４）また、本発明は、複数の段階的な燃焼位置で燃焼可能な、１台以上のボイラからなる第１ボイラ群と、前記第１ボイラ群に属さない１台以上のボイラからなる第２ボイラ群とからなるボイラ群と、前記ボイラ群において生成された蒸気を集合させる蒸気ヘッダと、前記蒸気ヘッダの内部の蒸気圧を測定する蒸気圧測定手段と、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、前記第１ボイラ群に属する任意のボイラを、任意の燃焼位置における蒸気量とそれより１つ下の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仮想ボイラの集合とみなし、前記制御部は、前記蒸気圧測定手段により測定される蒸気圧力値である測定蒸気圧力値が、予め設定された最大設定圧力値を上限値とし予め設定された制御幅により規定される制御圧力帯域の範囲内に収まるように前記第１ボイラ群の燃焼状態を制御する第１制御部と、前記蒸気圧測定手段により測定される蒸気圧力値を設定された目標蒸気圧力値に保つように前記第２ボイラ群の燃焼状態を制御する第２制御部と、前記第２ボイラ群の全体燃焼率を取得する燃焼量取得部と、前記燃焼量取得部により取得した前記第２ボイラ群の全体燃焼率が予め設定された上限燃焼率を上回る状態又は上限燃焼率以上となる状態が予め設定された第１時間継続するか否かを判定する上限判定部と、前記燃焼量取得部により取得した前記第２ボイラ群の全体燃焼率が予め設定された下限燃焼率を下回る状態又は下限燃焼率以下となる状態が予め設定された第２時間継続するか否かを判定する下限判定部と、前記上限判定部により、前記第２ボイラ群の全体燃焼率が前記上限燃焼率を上回る状態又は上限燃焼率以上となる状態が前記第１時間継続することが判定された場合、前記第１ボイラ群に含まれる燃焼制御対象となる最大仮想ボイラ台数を増加させ、前記下限判定部により、前記第２ボイラ群の全体燃焼率が前記下限燃焼率を下回る状態又は下限燃焼率以下となる状態が前記第２時間継続することが判定された場合、前記第１ボイラ群に含まれる燃焼制御対象となる最大仮想ボイラ台数を減少させる、仮想ボイラ台数補正部と、を備える、ボイラシステムに関する。
【００１４】
（５）また、本発明は、１台以上のボイラからなる第１ボイラ群と、前記第１ボイラ群に属さない１台以上のボイラからなる第２ボイラ群とからなるボイラ群と、前記ボイラ群において生成された蒸気を集合させる蒸気ヘッダと、前記蒸気ヘッダの内部の蒸気圧を測定する蒸気圧測定手段と、予め設定された複数の最大設定圧力値をそれぞれの上限値とし、それぞれに対して予め設定された制御幅により規定される複数の制御圧力帯域を有し、前記複数の制御圧力帯域のいずれか１つの制御圧力帯域が設定されることにより、前記蒸気圧測定手段により測定される蒸気圧力値である測定蒸気圧力値が、前記設定された、複数の制御圧力帯域のいずれか１つの制御圧力帯域の範囲内に収まるように前記第１ボイラ群の燃焼状態を制御する第１制御部と、前記蒸気圧測定手段により測定される蒸気圧力値を設定された目標蒸気圧力値に保つように前記第２ボイラ群の燃焼状態を制御する第２制御部と、を備えるボイラシステムであって、前記第２制御部は、前記第２ボイラ群の全体燃焼率を取得する燃焼量取得部と、前記燃焼量取得部により取得した前記第２ボイラ群の全体燃焼率が予め設定された上限燃焼率を上回る状態又は上限燃焼率以上となる状態が予め設定された第１時間継続するか否かを判定する上限判定部と、前記燃焼量取得部により取得した前記第２ボイラ群の全体燃焼率が予め設定された下限燃焼率を下回る状態又は下限燃焼率以下となる状態が予め設定された第２時間継続するか否かを判定する下限判定部と、前記上限判定部により、前記第２ボイラ群の全体燃焼率が前記上限燃焼率を上回る状態又は上限燃焼率以上となる状態が前記第１時間継続することが判定された場合、前記第１制御部に対して、前記設定されている前記複数の制御圧力帯域のいずれか１つの制御圧力帯域に換えて、前記第１ボイラ群の燃焼率を上げるように、前記複数の制御圧力帯域の内の別の１つの制御圧力帯域を設定するように指示し、前記下限判定部により、前記第２ボイラ群の全体燃焼率が前記下限燃焼率を下回る状態又は下限燃焼率以下となる状態が前記第２時間継続することが判定された場合、前記第１制御部に対して、前記設定されている前記複数の制御圧力帯域のいずれか１つの制御圧力帯域に換えて、前記第１ボイラ群の燃焼率を下げるように、前記複数の制御圧力帯域の内の別の１つの制御圧力帯域を設定するように指示する、制御圧力帯域補正部と、を備える、ボイラシステムに関する。
【００１５】
（６）  （１）から（５）に記載のボイラシステムにおいて、前記上限燃焼率及び前記下限燃焼率は、前記第２ボイラ群に含まれるボイラのボイラ効率が所定閾値よりも高くなるエコ運転ゾーンの範囲に含まれることができる。
【発明の効果】
【００１６】
本発明のボイラシステムによれば、段階値制御ボイラ群（第１ボイラ群）と連続制御ボイラ群（第２ボイラ群）において、ボイラシステムの全体蒸気負荷が低下した場合（すなわち全体燃焼率が低下した場合）であっても、逆にボイラシステムの全体蒸気負荷が上昇した場合（すなわち全体燃焼率が上昇した場合）であっても、ヘッダ圧力を目標蒸気圧力値に維持することができるボイラシステムを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本実施形態に係るボイラシステム１の概略を示す図である。
【図２】第１実施形態における制御部４の機能ブロック図である。
【図３Ａ】通常方式で燃焼制御した場合、全体蒸気負荷が低下したときの第２ボイラ群２Ｂの全体燃焼率とヘッダ圧力値と、の変化を示す図である。
【図３Ｂ】通常方式で燃焼制御した場合の、全体蒸気負荷が上昇したときの第２ボイラ群２Ｂの全体燃焼率とヘッダ圧力値との変化を示す図である。
【図４Ａ】第１実施形態に係る方式で燃焼制御した場合、全体蒸気負荷が低下したときの第２ボイラ群２Ｂの全体燃焼率とヘッダ圧力値との変化を示す図である。
【図４Ｂ】第１実施形態に係る方式で燃焼制御した場合、全体蒸気負荷が上昇したときのボイラシステム１の全体燃焼率とヘッダ圧力値との変化を示す図である。
【図５】第２実施形態における制御部４の機能ブロック図である。
【図６Ａ】第２実施形態に係る方式で燃焼制御した場合、全体蒸気負荷が低下したときの第２ボイラ群２Ｂの全体燃焼率とヘッダ圧力値との変化を示す図である。
【図６Ｂ】第２実施形態に係る方式で燃焼制御した場合、全体蒸気負荷が上昇したときの第２ボイラ群２Ｂの全体燃焼率とヘッダ圧力値との変化を示す図である。
【図７】第３実施形態における制御部４の機能ブロック図である。
【図８Ａ】第３実施形態に係る方式で燃焼制御した場合、全体蒸気負荷が低下したときの第２ボイラ群２Ｂの全体燃焼率とヘッダ圧力値との変化を示す図である。
【図８Ｂ】第３実施形態に係る方式で燃焼制御した場合、全体蒸気負荷が上昇したときの第２ボイラ群２Ｂの全体燃焼率とヘッダ圧力値との変化を示す図である。
【図９】第１実施形態の変形例に係るボイラシステム１の概略を示す図である。
【図１０】第２実施形態の変形例に係るボイラシステム１の概略を示す図である。
【図１１】第３実施形態の変形例に係るボイラシステム１の概略を示す図である。
【図１２】第１実施形態の変形例に係るボイラシステム１の概略を示す図である。
【図１３】第２実施形態の変形例に係るボイラシステム１の概略を示す図である。
【図１４】第３実施形態の変形例に係るボイラシステム１の概略を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
最初に、本発明の第１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。
【００１９】
ボイラシステム１は、１台又は複数台の段階値制御ボイラ２０Ａからなる第１ボイラ群２Ａと、１台又は複数台の連続制御ボイラ２０Ｂからなる第２ボイラ群２Ｂと、からなるボイラ群２と、第１ボイラ群２Ａ及び第２ボイラ群２Ｂにおいて生成された蒸気を集合させる蒸気ヘッダ６と、この蒸気ヘッダ６の内部の圧力を測定する蒸気圧センサ７と、第１ボイラ群２Ａの燃焼状態を制御する第１制御部４Ａ及び第２ボイラ群２Ｂの燃焼状態を制御する第２制御部４Ｂを備える制御部４を有する台数制御装置３と、を備える。
なお、第１実施形態に係る第１ボイラ群２Ａは２台の段階値制御ボイラ２０Ａからなり、第２ボイラ群２Ｂは２台の連続制御ボイラ２０Ｂからなるものとするが、本発明はこれに限定されるものではない。段階値制御ボイラ２０Ａの台数及び連続制御ボイラ２０Ｂの台数は適宜設定することができる。
【００２０】
段階値制御ボイラ２０Ａ及び連続制御ボイラ２０Ｂは、それぞれ、図１に示すように、燃焼が行われるボイラ本体２１Ａ及びボイラ本体２１Ｂと、段階値制御ボイラ２０Ａ及び連続制御ボイラ２０Ｂの燃焼状態を制御するローカル制御部２２Ａ及びローカル制御部２２Ｂと、を備える。
【００２１】
ローカル制御部２２Ａ及びローカル制御部２２Ｂは、それぞれ、蒸気消費量に応じて段階値制御ボイラ２０Ａ及び連続制御ボイラ２０Ｂの燃焼状態を変更させる。具体的には、ローカル制御部２２Ａ及びローカル制御部２２Ｂは、それぞれ信号線１６Ａ及び信号線１６Ｂを介して第１制御部４Ａ及び第２制御部４Ｂから送信される制御信号に基づいて、段階値制御ボイラ２０Ａ及び連続制御ボイラ２０Ｂの燃焼状態を制御する。また、ローカル制御部２２Ａ及びローカル制御部２２Ｂは、それぞれ第１制御部４Ａ及び第２制御部４Ｂで用いられる信号を、信号線１６Ａ及び信号線１６Ｂを介して第１制御部４Ａ及び第２制御部４Ｂに送信する。第１制御部４Ａ及び第２制御部４Ｂで用いられる信号としては、それぞれ段階値制御ボイラ２０Ａ及び連続制御ボイラ２０Ｂの実際の燃焼状態、及びその他のデータ等が挙げられる。
【００２２】
ボイラ群２は、蒸気使用設備１８に供給する蒸気を生成する。
蒸気ヘッダ６は、蒸気管１１を介してボイラ群２を構成する段階値制御ボイラ２０Ａ及び連続制御ボイラ２０Ｂに接続されている。この蒸気ヘッダ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。
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ことにより、段階値制御ボイラ２０Ａ及び連続制御ボイラ２０Ｂの相互の圧力差及び圧力変動を調整し、圧力が調整された蒸気を蒸気使用設備１８に供給する。
【００２３】
蒸気圧センサ７は、信号線１３を介して、第１制御部４Ａ及び第２制御部４Ｂ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の内部の蒸気圧（ボイラ群２で発生した蒸気の圧力）を測定し、測定した蒸気圧に係る信号（蒸気圧信号）を、信号線１３を介して、第１制御部４Ａ及び第２制御部４Ｂに送信する。
第１制御部４Ａ及び第２制御部４Ｂは、蒸気圧センサ７により測定される蒸気ヘッダ６の内部の蒸気圧に基づいて、段階値制御ボイラ２０Ａ及び連続制御ボイラ２０Ｂの燃焼状態を制御する。
【００２４】
以上のボイラシステム１は、ボイラ群２で発生させた蒸気を、蒸気ヘッダ６を介して、蒸気使用設備１８に供給可能とされている。
【００２５】
次に、段階値制御ボイラ２０Ａからなる第１ボイラ群２Ａ及び連続制御ボイラ２０Ｂからなる第２ボイラ群２Ｂについてそれぞれ説明する。
最初に、段階値制御ボイラ２０Ａからなる第１ボイラ群２Ａについて説明する。
【００２６】
＜段階値制御ボイラ２０Ａ＞
段階値制御ボイラ２０Ａとは、燃焼を選択的にオン／オフしたり、又は炎の大きさを調整すること等により燃焼量を制御して、選択された燃焼位置に応じて燃焼量を段階的に増減可能なボイラである。
【００２７】
ボイラシステム１の備える段階値制御ボイラ２０Ａは、例えば、以下の３段階で燃焼状態（燃焼位置、燃焼率）を制御可能とされており、いわゆる３位置制御されるボイラである。
１）燃焼停止位置（燃焼率０％）
２）低燃焼位置Ｌ（例えば最大燃焼量の５０％で設定される）
３）高燃焼位置Ｈ（燃焼率１００％（最大燃焼量））。
例えば、段階値制御ボイラ２０Ａの高燃焼位置Ｈにおける燃焼状態（高燃焼状態）の燃焼量が２０００ｋｇ／ｈとする場合、低燃焼位置Ｌにおける燃焼量は１０００ｋｇ／ｈとなる。
【００２８】
＜仮想ボイラ＞
一般に、段階値制御ボイラは、任意の燃焼位置における蒸気量とそれより１つ下の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仮想ボイラの集合とみなすことができる。
３位置制御の段階値制御ボイラ２０Ａは、低燃焼量ボイラ、（高燃焼量−低燃焼量）ボイラの２台の仮想ボイラから構成されるとみなすことができる。以下、簡単のため、低燃焼量ボイラを低燃焼仮想ボイラ（簡単のため「Ｌボイラ」ともいう）といい、（高燃焼量−低燃焼量）ボイラを高燃焼仮想ボイラ（簡単のため「Ｈボイラ」ともいう）という。例えば、上記の段階値制御ボイラ２０Ａの場合、段階値制御ボイラ２０Ａは、低燃焼仮想ボイラ（最大燃焼量１０００ｋｇ／ｈ）と高燃焼仮想ボイラ（最大燃焼量１０００ｋｇ／ｈ）の２台の仮想ボイラから構成されるとみなすことができる。
そうすることで、燃焼制御対象とするボイラ台数を設定する場合、仮想ボイラ単位で設定することができる。また、燃焼指示や燃焼停止指示を行うボイラを選択する場合、仮想ボイラ単位で選択することができる。
【００２９】
なお、段階値制御ボイラ２０Ａとして、３位置制御以外に、任意のＮ位置制御、例えば燃焼量が燃焼停止位置（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）、及び高燃焼位置Ｈ（第４燃焼位置）の４段階の燃焼位置に制御可能とされる、いわゆる４位置制御や、５位置以上、また２位置としてもよい。なお、各段階値制御ボイラ２０Ａ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２０Ａのそれぞれで異なることとしてもよい。
【００３０】
＜比例分配制御方式＞
次に、段階値制御ボイラ２０Ａからなる第１ボイラ群２Ａの制御について説明する。
第１制御部４Ａは、予め最大設定圧力値Ｐｍａｘと制御幅Ｐ１を設定することで、制御圧力帯域を決定する。ここで、制御圧力帯域は、最大設定圧力値Ｐｍａｘを上限とする制御幅からなる圧力帯域を指す。なお、制御圧力帯域の下限値は圧力の最小許容値であり、最小設定圧力値Ｐｍｉｎともいう。
第１制御部４Ａは、ヘッダ圧力値の圧力偏差ＰＤ（最大設定圧力値Ｐｍａｘとヘッダ圧力値との差分）に基づいて、必要蒸気量ＪＮを算出し、それぞれの段階値制御ボイラ２０Ａの燃焼位置を選択し、段階値制御ボイラ２０Ａの燃焼状態を制御することで、ヘッダ圧力値を制御圧力帯域の範囲内に収まるようにする。なお、それぞれの段階値制御ボイラ２０Ａの燃焼位置は、例えば、予め設定された優先順位に基づいて選択される。
【００３１】
具体的には、第１制御部４Ａは、例えば、次のように制御する。
第１制御部４Ａは、制御周期毎に、ヘッダ圧力値の圧力偏差ＰＤを制御圧力幅Ｐ１（＝Ｐｍａｘ−Ｐｍｉｎ）で除算した比率ＰＲ１に基づいて、要求負荷に応じたボイラで発生すべき蒸気量（以下、「必要蒸気量ＪＮ」ともいう）を式１により算出する。
必要蒸気量ＪＮ  ＝  最大蒸気量ＪＧ  ×  ＰＲ１          ・・・  （式１）
ここで、最大蒸気量ＪＧとは、第１ボイラ群２Ａを構成するボイラ２０Ａそれぞれの最大燃焼状態における蒸気量（最大蒸気量）の合計である。
例えば、２台の段階値制御ボイラ２０Ａ（最大蒸気量２０００ｋｇ／ｈ）からなる第１ボイラ群２Ａの例では、最大蒸気量ＪＧ＝４，０００ｋｇ／ｈとなる。また、ヘッダ圧力値が、最大設定圧力値Ｐｍａｘと最小設定圧力値Ｐｍｉｎとの中間圧力値の場合、必要蒸気量は、２，０００ｋｇ／ｈとなる。
【００３２】
第１制御部４Ａは、制御周期毎に、例えばローカル制御部２２Ａから送信される各ボイラ２０Ａそれぞれの燃焼状態に基づいて、第１ボイラ群２Ａにより出力される出力蒸気量ＪＴを算出する。
【００３３】
第１制御部４Ａは、制御周期毎に算出する必要蒸気量ＪＮと出力蒸気量ＪＴとの偏差量及びヘッダ圧力値の変動状態に基づいて、それぞれの段階値制御ボイラ２０Ａの燃焼位置を選択することで、燃焼状態を制御することができる。
【００３４】
第１制御部４Ａは、燃焼制御処理を制御周期で繰り返して実行する。
このようにすることで、要求負荷が小さくなるほど、つまりヘッダ圧力値が高くなるほど燃焼量が小さくなるように、それぞれの段階値制御ボイラ２０Ａの燃焼位置が選択される。また、要求負荷が大きくなるほど、つまりヘッダ圧力値が低下するほど燃焼量が大きくなるように、それぞれの段階値制御ボイラ２０Ａの燃焼位置が選択される。
このように、第１ボイラ群２Ａにおける台数制御（比例分配制御方式）では、ヘッダ圧力値によって第１ボイラ群２Ａ全体の燃焼率が定まる。
【００３５】
なお、比例分配制御方式による蒸気量の制御では、圧力安定性を重要視する観点から、予め、最大設定圧力値Ｐｍａｘ以上の値である制御上限圧力値を設けておき、ヘッダ圧力が制御上限圧力値を超えた場合に、全てのボイラを燃焼停止状態（「全台待機」ともいう）とする台数制御を行うことがある。したがって、後述するように、最大設定圧力値を上げる場合には、制御上限圧力値を超えないようにすることが必要となる。
以上、段階値制御ボイラ２０Ａからなる第１ボイラ群２Ａについて説明した。
【００３６】
＜連続制御ボイラ２０Ｂについて＞
次に、連続制御ボイラ２０Ｂからなる第２ボイラ群２Ｂについて説明する。
ボイラシステム１の備える連続制御ボイラ２０Ｂとは、少なくとも、最小燃焼状態Ｓ１（例えば、最大燃焼率の２０％の燃焼量における燃焼状態）から最大燃焼状態Ｓ２の範囲で、燃焼量が連続的に制御可能とされているボイラである。連続制御ボイラ２０Ｂは、例えば、燃料をバーナに供給するバルブや、燃焼用空気を供給するバルブの開度（燃焼比）を制御することにより、燃焼量を調整するようになっている。
【００３７】
また、燃焼量を連続的に制御するとは、ローカル制御部２２Ｂにおける演算や信号がデジタル方式とされて段階的に取り扱われる場合（例えば、連続制御ボイラ２０Ｂの出力（燃焼量）が１％刻みで制御される場合）であっても、事実上連続的に出力を制御可能な場合を含む。
【００３８】
連続制御ボイラ２０Ｂの燃焼停止状態Ｓ０と最小燃焼状態Ｓ１との間の燃焼状態の変更は、連続制御ボイラ２０Ｂ（バーナ）の燃焼をオン／オフすることで制御される。そして、最小燃焼状態Ｓ１から最大燃焼状態Ｓ２の範囲においては、燃焼量を連続的に制御可能となっている。
より具体的には、連続制御ボイラ２０Ｂには、変動可能な蒸気量の単位である単位蒸気量Ｕが設定されている。これにより、連続制御ボイラ２０Ｂは、最小燃焼状態Ｓ１から最大燃焼状態Ｓ２の範囲においては、単位蒸気量Ｕ単位で、蒸気量を変更可能となっている。
【００３９】
単位蒸気量Ｕは、連続制御ボイラ２０Ｂの最大燃焼状態Ｓ２における蒸気量（最大蒸気量）に応じて適宜設定できるが、ボイラシステムにおける出力蒸気量の必要蒸気量に対する追従性を向上させる観点から、連続制御ボイラ２０Ｂの最大蒸気量の０．１％〜２０％に設定されることが好ましく、１％〜１０％に設定されることがより好ましい。
【００４０】
＜ＰＩ又はＰＩＤ制御方式＞
第２制御部４Ｂは、制御周期毎に算出するヘッダ圧力値と予め設定された目標蒸気圧力値との偏差量に基づいて、公知のＰＩ制御又はＰＩＤ制御により、第２ボイラ群２Ｂに含まれる連続制御ボイラ２０Ｂの燃焼状態を制御することで、ヘッダ圧力値を目標蒸気圧力値に保つ。
より具体的には、第２制御部４Ｂは、制御周期毎に操作量（指示蒸気量）を、（式１）に基づいて算出する。
操作量（指示蒸気量）
＝偏差比例出力（Ｐ制御）＋偏差積分出力（Ｉ制御）＋偏差微分出力（Ｄ制御）
（式１）    
第２制御部４Ｂは、制御周期毎に算出した操作量（指示蒸気量）に基づいて、第２ボイラ群２Ｂに含まれる連続制御ボイラ２０Ｂの燃焼状態（燃焼率）を制御する。
以上、連続制御ボイラ２０Ｂからなる第２ボイラ群２Ｂについて説明した。
【００４１】
次に、ヘッダ圧力値が予め設定された制御圧力帯域に収まるように燃焼率が制御される段階値制御ボイラ２０Ａからなる第１ボイラ群２Ａと、蒸気圧力値が予め設定された目標蒸気圧力値になるように燃焼率が制御される連続制御ボイラ２０Ｂからなる第２ボイラ群２Ｂとからなるボイラ群２を備えるボイラシステム１において、ボイラシステム１の全体蒸気負荷が低下した場合（すなわち全体燃焼率が低下した場合）であっても、逆にボイラシステム１の全体蒸気負荷が上昇した場合（すなわち全体燃焼率が上昇した場合）であっても、ヘッダ圧力値を目標蒸気圧力値に維持することを可能とするための制御について説明する。
【００４２】
このため、制御部４は、第２ボイラ群２Ｂの全体燃焼率に応じて、第１制御部４Ａにおいて予め設定された制御圧力帯域を補正する。
より具体的には、第２ボイラ群２Ｂの全体燃焼率が、予め設定された上限燃焼率を上回る状態又は上限燃焼率以上となる状態が予め設定された第１時間継続する場合、制御部４は、第１制御部４Ａにおいて予め設定された制御圧力帯域の範囲を変更することで、例えば、最大設定圧力値Ｐｍａｘを上げるか、又は最大設定圧力値Ｐｍａｘをそのままとして制御圧力帯域の制御幅を狭める。それにより、第１ボイラ群２Ａの発生蒸気量を増加させて、第２ボイラ群２Ｂの全体燃焼率を下げることができ、ボイラシステム１の全体蒸気負荷が上昇した場合（すなわち全体燃焼率が上昇した場合）であっても、ヘッダ圧力値を目標蒸気圧力値に維持することが可能となる。
より具体的には、最大設定圧力値Ｐｍａｘを上げても、前述した制御上限圧力値を超えない場合には、制御圧力帯域の制御幅をそのままとして、最大設定圧力値Ｐｍａｘを上げることができる。また、最大設定圧力値Ｐｍａｘが前述した制御上限圧力値に到達している場合、最大設定圧力値Ｐｍａｘをそのままとして、制御圧力帯域の制御幅を狭める、すなわち、制御圧力帯域の下限値である最小設定圧力値Ｐｍｉｎを上げることができる。そうすることで、第１ボイラ群２Ａの発生蒸気量を増加させて（すなわち、第１ボイラ群２Ａの全体燃焼率を上げて）、第２ボイラ群２Ｂの全体燃焼率を下げることができる。
逆に、第２ボイラ群２Ｂの全体燃焼率が、予め設定された下限燃焼率を下回る状態又は下限燃焼率以下の状態が予め設定された第２時間継続する場合、制御部４は、第１制御部４Ａにおいて予め設定された制御圧力帯域の範囲を変更することで、例えば、制御圧力帯域の制御幅をそのままとして最大設定圧力値Ｐｍａｘを下げるか、又は最大設定圧力値Ｐｍａｘをそのままとして前記制御圧力帯域の制御幅を広げることができる。それにより、第１ボイラ群２Ａの発生蒸気量を減少させて、第２ボイラ群２Ｂの全体燃焼率を上げることができ、このため、ボイラシステム１の全体蒸気負荷が低下した場合（すなわち全体燃焼率が低下した場合）であっても、ヘッダ圧力値を目標蒸気圧力値に維持することが可能となる。
【００４３】
このため、図２に示すように、制御部４は、第１制御部４Ａ及び第２制御部４Ｂに加えて、燃焼量取得部４１と、上限判定部４２と、下限判定部４３と、制御圧力帯域補正部４４と、を備える。図２は、制御部４の機能ブロック図である。
燃焼量取得部４１は、第２ボイラ群２Ｂの全体燃焼率を取得する。
上限判定部４２は、燃焼量取得部４１により取得した第２ボイラ群２Ｂの全体燃焼率が、予め設定された上限燃焼率を上回る状態又は上限燃焼率以上となる状態が予め設定された第１時間継続するか否かを判定する。
下限判定部４３は、燃焼量取得部４１により取得した第２ボイラ群２Ｂの全体燃焼率が予め設定された下限燃焼率を下回る状態又は下限燃焼率以下となる状態が予め設定された第２時間継続するか否かを判定する。
制御圧力帯域補正部４４は、上限判定部４２により第２ボイラ群２Ｂの全体燃焼率が、上限燃焼率を上回る状態又は上限燃焼率以上となる状態が予め設定された第１時間継続することが判定された場合、制御圧力帯域の範囲を変更する（例えば、制御圧力帯域の制御幅をそのままとして最大設定圧力値Ｐｍａｘを上げるか、又は最大設定圧力値Ｐｍａｘをそのままとして制御圧力帯域の制御幅を狭める）ことで、前述したように、第１ボイラ群２Ａの発生蒸気量を増加させて（すなわち、第１ボイラ群２Ａの全体燃焼率を上げて）、第２ボイラ群２Ｂの全体燃焼率を下げることができる。
逆に、下限判定部４３により第２ボイラ群２Ｂの全体燃焼率が下限燃焼率を下回る状態又は下限燃焼率以下となる状態が予め設定された第２時間継続することが判定された場合、制御圧力帯域の範囲を変更する（例えば、制御圧力帯域の制御幅をそのままとして最大設定圧力値Ｐｍａｘを下げるか、又は最大設定圧力値Ｐｍａｘをそのままとして前記制御圧力帯域の制御幅を広げる）ことで、前述したように、第１ボイラ群２Ａの発生蒸気量を減少させて（すなわち、第１ボイラ群２Ａの全体燃焼率を下げて）、第２ボイラ群２Ｂの全体燃焼率を上げることができる。
【００４４】
次に、図３Ａ及び図３Ｂ、並びに図４Ａ及び図４Ｂを参照して、２台の段階値制御ボイラ２０Ａからなる第１ボイラ群２Ａと、２台の連続制御ボイラ２０Ｂからなる第２ボイラ群２Ｂと、からなるボイラ群２を含むボイラシステム１を従来の方式で燃焼制御した場合と比較しながら、第１実施形態に係る燃焼制御を実施した場合に、ボイラシステム１の全体蒸気負荷が低下した場合（すなわち全体燃焼率が低下した場合）であっても、逆にボイラシステム１の全体蒸気負荷が上昇した場合（すなわち全体燃焼率が上昇した場合）であっても、ヘッダ圧力値を目標蒸気圧力値に維持することを可能とする様子を説明する。
ここで、図３Ａ、図３Ｂ、図４Ａ、及び図４Ｂにおいて、図の左側に（２台の段階値制御ボイラ２０Ａからなる）第１ボイラ群２Ａの燃焼状態の変化を示し、図の右側に（２台の連続制御ボイラ２０Ｂからなる）第２ボイラ群２Ｂの燃焼状態の変化を示す。なお、段階値制御ボイラ２０Ａは、いずれも低燃焼位置Ｌ（最大燃焼量の５０％）、高燃焼位置Ｈ（燃焼率１００％）の３位置制御ボイラとし、最大蒸気量２０００ｋｇ／ｈとする。また、連続制御ボイラ２０Ｂは、連続制御ボイラとし、いずれも最大蒸気量２０００ｋｇ／ｈ、最小燃焼状態を燃焼率の２０％の状態とする。
ここで、図３Ａ及び図３Ｂは、それぞれボイラシステム１を従来の方式で燃焼制御した場合の、ボイラシステム１の全体蒸気負荷が低下した場合（すなわち全体燃焼率が低下した場合）及びボイラシステム１の全体蒸気負荷が上昇した場合（すなわち全体燃焼率が上昇した場合）における、ボイラシステム１の全体燃焼率とそのときのヘッダ圧力値と、の変化を示す図である。
これに対して、図４Ａ及び図４Ｂはそれぞれボイラシステム１を第１実施形態に係る方式で燃焼制御した場合の、ボイラシステム１の全体蒸気負荷が低下した場合（すなわち全体燃焼率が低下した場合）及びボイラシステム１の全体蒸気負荷が上昇した場合（すなわち全体燃焼率が上昇した場合）における、ボイラシステム１の全体燃焼率とそのときのヘッダ圧力値と、の変化を示す図である。
【００４５】
先ず、図３Ａを参照して、従来の方式で燃焼制御した場合に、ボイラシステム１の全体蒸気負荷が低下したとき（すなわち全体燃焼率が低下したとき）の第２ボイラ群２Ｂの全体燃焼率とそのときのヘッダ圧力値の変化について説明する。なお、図３Ａ及び図３Ｂにおいて、ボイラシステム１の２台の段階値制御ボイラ２０Ａからなる第１ボイラ群２Ａは、へッダ圧力値が、最大設定圧力値Ｐｍａｘを０．８０ＭＰａ、制御幅を０．２０ＭＰａとする制御圧力帯域に収まるように比例分配制御され、２台の連続制御ボイラ２０Ｂからなる第２ボイラ群２Ｂは、へッダ圧力値が、目標蒸気圧力値０．７０ＭＰａを維持するように制御されるものとする。
【００４６】
まず、ボイラシステム１の全体燃焼率が５０％（発生蒸気量４ｔ／ｈ）のとき、図３Ａ（左側）に示すように、第１ボイラ群２Ａは、第１制御部４Ａにより、へッダ圧力値が、最大設定圧力値Ｐｍａｘを０．８０ＭＰａ、制御幅を０．２０ＭＰａとする制御圧力帯域に収まるように比例分配制御され、他方、図３Ａ（右側）に示すように、第２ボイラ群２Ｂは、第２制御部４Ｂにより、ヘッダ圧力値が目標蒸気圧力値０．７０ＭＰａを維持するように制御されている。このとき、第１ボイラ群２Ａの発生蒸気量は２ｔ／ｈ（第１ボイラ群２Ａの全体燃焼率５０％）、第２ボイラ群２Ｂの発生蒸気量は２ｔ／ｈ（第２ボイラ群２Ｂの全体燃焼率５０％）となる。
次に、全体蒸気負荷の低下により、ボイラシステム１の全体燃焼率が３７．５％（発生蒸気量３ｔ／ｈ）に低下すると、図３Ａ（左側）に示すように、第１ボイラ群２Ａの発生蒸気量は２ｔ／ｈ（第１ボイラ群２Ａの全体燃焼率５０％）、他方、図３Ａ（右側）に示すように、第２ボイラ群２Ｂの発生蒸気量は１ｔ／ｈ（第２ボイラ群２Ｂの全体燃焼率２５％）となり、第２制御部４Ｂにより、ヘッダ圧力値は依然として目標蒸気圧力値０．７０ＭＰａを維持する。
さらに、ボイラシステム１の全体燃焼率が低下して２５％（発生蒸気量２ｔ／ｈ）のとき、図３Ａ（右側）に示すように、第２ボイラ群２Ｂは全てのボイラが停止して発生蒸気量０ｔ／ｈ（第２ボイラ群２Ｂの全体燃焼率０％）、他方、図３Ａ（左側）に示すように、第１ボイラ群２Ａは、発生蒸気量２ｔ／ｈ（第１ボイラ群２Ａの全体燃焼率５０％）となる。
さらに、ボイラシステム１の全体燃焼率が低下して１２．５％（発生蒸気量１ｔ／ｈ）のとき、図３Ａ（右側）に示すように、第２ボイラ群２Ｂは依然として発生蒸気量０ｔ／ｈ（第２ボイラ群２Ｂの全体燃焼率０％）、他方、図３Ａ（左側）に示すように、第１ボイラ群２Ａは、発生蒸気量１ｔ／ｈ（第１ボイラ群２Ａの全体燃焼率２５％）となり、ヘッダ圧力値が０．７５ＰＭａとなり、ヘッダ圧力値が変動する。
【００４７】
次に、図３Ｂを参照して、従来の方式で燃焼制御した場合に、ボイラシステム１の全体蒸気負荷が上昇したとき（すなわち全体燃焼率が上昇したとき）の第２ボイラ群２Ｂの全体燃焼率とそのときのヘッダ圧力値の変化について説明する。
まず、ボイラシステム１の全体燃焼率を５０％（発生蒸気量４ｔ／ｈ）のとき、図３Ｂ（左側）に示すように、第１ボイラ群２Ａの発生蒸気量は２ｔ／ｈ（第１ボイラ群２Ａの全体燃焼率５０％）、他方、図３Ｂ（右側）に示すように、第２ボイラ群２Ｂの発生蒸気量は２ｔ／ｈ（第２ボイラ群２Ｂの全体燃焼率５０％）となり、第２制御部４Ｂにより、ヘッダ圧力値が目標蒸気圧力値０．７０ＭＰａを維持する。
次に、全体蒸気負荷の上昇により、ボイラシステム１の全体燃焼率が上昇して６２．５％（発生蒸気量５ｔ／ｈ）のとき、図３Ｂ（左側）に示すように、第１ボイラ群２Ａの発生蒸気量は２ｔ／ｈ（第１ボイラ群２Ａの全体燃焼率５０％）、他方、図３Ｂ（右側）に示すように、第２ボイラ群２Ｂの発生蒸気量は３ｔ／ｈ（第２ボイラ群２Ｂの全体燃焼率７５％）となり、第２制御部４Ｂにより、ヘッダ圧力値は依然として目標蒸気圧力値０．７０ＭＰａを維持する。
さらに、ボイラシステム１の全体燃焼率が上昇して７５％（発生蒸気量６ｔ／ｈ）のとき、図３Ｂ（左側）に示すように、第１ボイラ群２Ａの発生蒸気量は２ｔ／ｈ（第１ボイラ群２Ａの全体燃焼率５０％）、他方、図３Ｂ（右側）に示すように、第２ボイラ群２Ｂの発生蒸気量は４ｔ／ｈ（第２ボイラ群２Ｂの全体燃焼率１００％）となる。したがって、ボイラシステム１の全体燃焼率がこれ以上上昇すると、第２制御部４Ｂは、目標蒸気圧力値０．７０ＭＰａを維持することができず、第１制御部４Ａによる制御となり、ヘッダ圧力値が変動することとなる。
例えば、ボイラシステム１の全体燃焼率が上昇して８７．５％（発生蒸気量７ｔ／ｈ）のとき、図３Ｂ（右側）に示すように、第２ボイラ群２Ｂは全てのボイラが１００％燃焼して発生蒸気量４ｔ／ｈ（第２ボイラ群２Ｂの燃焼率１００％）を出力するとしても、目標蒸気圧力値０．７０ＭＰａを維持することができず、他方、図３Ｂ（左側）に示すように、第１制御部４Ａによる制御により、第１ボイラ群２Ａは、発生蒸気量３ｔ／ｈ（第１ボイラ群２Ａの全体燃焼率７５％）で、ヘッダ圧力値が０．６５ＰＭａとなり、ヘッダ圧力値が変動する。
【００４８】
これに対して、図４Ａ及び図４Ｂを参照して、第１実施形態に係る燃焼制御を実施した場合、ボイラシステム１の全体蒸気負荷が低下した場合（すなわち全体燃焼率が低下した場合）であっても、逆にボイラシステム１の全体蒸気負荷が上昇した場合（すなわち全体燃焼率が上昇した場合）であっても、ヘッダ圧力値を目標蒸気圧力値に維持することを可能とする様子を説明する。なお、制御上限圧力値を０．８０ＭＰａとする。
【００４９】
まず、図４Ａを参照して、第１実施形態に係る方式で燃焼制御した場合に、ボイラシステム１の全体蒸気負荷が低下したとき（すなわち全体燃焼率が低下したとき）の第２ボイラ群２Ｂの全体燃焼率とそのときのヘッダ圧力値との変化について説明する。
なお、図４Ａ及び図４Ｂにおいて、第２ボイラ群２Ｂに予め設定される上限燃焼率を９０％、下限燃焼率を３０％とするが、本発明はこれに限定されるものではない。上限燃焼率及び下限燃焼率は適宜設定することができる。
【００５０】
まず、ボイラシステム１の全体燃焼率が５０％（発生蒸気量４ｔ／ｈ）のとき、図４Ａ（左側）に示すように、第１ボイラ群２Ａは、第１制御部４Ａにより、へッダ圧力値が、最大設定圧力値Ｐｍａｘを０．８０ＭＰａ、制御幅を０．２０ＭＰａとする制御圧力帯域に収まるように比例分配制御され、他方、図４Ａ（右側）に示すように、第２ボイラ群２Ｂは、第２制御部４Ｂにより、ヘッダ圧力値が目標蒸気圧力値０．７０ＭＰａを維持するように制御されている。このとき、第１ボイラ群２Ａの発生蒸気量は２ｔ／ｈ（第１ボイラ群２Ａの全体燃焼率５０％）、第２ボイラ群２Ｂの発生蒸気量は２ｔ／ｈ（第２ボイラ群２Ｂの全体燃焼率５０％）となる。
次に、全体蒸気負荷の低下により、ボイラシステム１の全体燃焼率が３９．５％（発生蒸気量３．１６ｔ／ｈ）に低下して、第２ボイラ群２Ｂの全体燃焼率が低下して２９％の状態（発生蒸気量１．１６ｔ／ｈ）が所定時間継続すると、図４Ａ（左側）に示すように、制御部４は、第１ボイラ群２Ａの最大設定圧力値Ｐｍａｘを０．０５ＭＰａ下げて、０．７５ＭＰａとし、制御圧力帯域の範囲を変更する（なお、制御幅は０．２０ＭＰａのままとする）。
そうすると、ボイラシステム１の全体燃焼率が３９．５％（発生蒸気量３．１６ｔ／ｈ）になった場合であっても、図４Ａ（左側）に示すように、第１ボイラ群２Ａの発生蒸気量は１ｔ／ｈ（第１ボイラ群２Ａの全体燃焼率２５％）、他方、図４Ａ（右側）に示すように、第２ボイラ群２Ｂの発生蒸気量は２．１６ｔ／ｈ（第２ボイラ群２Ｂの全体燃焼率５４％）となり、第２制御部４Ｂにより、ヘッダ圧力値は依然として目標蒸気圧力値０．７０ＭＰａを維持する。
その後、ボイラシステム１の全体燃焼率が２７％（発生蒸気量２．１６ｔ／ｈ）に低下して、第２ボイラ群２Ｂの全体燃焼率が低下して２９％の状態（発生蒸気量１．１６ｔ／ｈ）が所定時間継続すると、図４Ａ（左側）に示すように、制御部４は、第１ボイラ群２Ａの最大設定圧力値Ｐｍａｘをさらに０．０５ＭＰａ下げて、０．７０ＭＰａとし、制御圧力帯域の範囲を変更する（なお、制御幅は０．２０ＭＰａのままとする）。
そうすると、ボイラシステム１の全体燃焼率が２７％（発生蒸気量２．１６ｔ／ｈ）になった場合であっても、図４Ａ（左側）に示すように、第１ボイラ群２Ａの発生蒸気量は０ｔ／ｈ（第１ボイラ群２Ａの全体燃焼率０％）、他方、図４Ａ（右側）に示すように、第２ボイラ群２Ｂの発生蒸気量は２．１６ｔ／ｈ（第２ボイラ群２Ｂの全体燃焼率５４％）となり、第２制御部４Ｂにより、ヘッダ圧力値は依然として目標蒸気圧力値０．７０ＭＰａを維持する。
なお、第１ボイラ群２Ａの最大設定圧力値Ｐｍａｘが、第２ボイラ群２Ｂの目標蒸気圧力値と同じ０．７０ＭＰａとなったことから、これ以降は、ボイラシステム１の全体燃焼率の低下に対して、第２制御部４Ｂにより、へッダ圧力値が、目標蒸気圧力値０．７０ＭＰａを維持するように制御される。
例えば、ボイラシステム１の全体燃焼率が１２．５％（発生蒸気量１ｔ／ｈ）になった場合であっても、第２制御部４Ｂにより、ヘッダ圧力値は依然として目標蒸気圧力値０．７０ＭＰａを維持することができる。
このように、第１実施形態に係る方式で燃焼制御した場合、ボイラシステム１の全体燃焼率が１２．５％（蒸気量１ｔ／ｈ）になっても、ヘッダ圧力値を目標蒸気圧力値に維持することが可能となる。
【００５１】
次に、図４Ｂを参照して、第１実施形態に係る方式で燃焼制御した場合に、ボイラシステム１の全体蒸気負荷が上昇したとき（すなわち全体燃焼率が上昇したとき）の第２ボイラ群２Ｂの全体燃焼率とそのときのヘッダ圧力値との変化について説明する。
なお、前述したように、制御上限圧力値を０．８０ＭＰａとするため、第１ボイラ群２Ａの最大設定圧力値Ｐｍａｘが０．８０ＭＰａに到達した後は、最大設定圧力値Ｐｍａｘを上げる換わりに、制御圧力帯域を狭めることで対処する。
まず、ボイラシステム１の全体燃焼率が５０％（発生蒸気量４ｔ／ｈ）のとき図４Ｂ（左側）に示すように、第１ボイラ群２Ａの発生蒸気量は２ｔ／ｈ（第１ボイラ群２Ａの全体燃焼率５０％）、他方、図４Ｂ（右側）に示すように、第２ボイラ群２Ｂの発生蒸気量は２ｔ／ｈ（第２ボイラ群２Ｂの全体燃焼率５０％）となり、第２制御部４Ｂにより、ヘッダ圧力値が目標蒸気圧力値０．７０ＭＰａを維持する。
次に、全体蒸気負荷の上昇により、ボイラシステム１の全体燃焼率が７０．５％（発生蒸気量５．６４ｔ／ｈ）に上昇して、第２ボイラ群２Ｂの全体燃焼率が上昇して９１％の状態（発生蒸気量３．６４ｔ／ｈ）で所定時間継続すると、図４Ｂ（左側）に示すように、制御部４は、第１ボイラ群２Ａの最大設定圧力値Ｐｍａｘを０．８０ＭＰａのままとして、制御圧力帯域の下限値である最小設定圧力値Ｐｍｉｎを０．６８ＭＰａとして制御圧力帯域の範囲を変更する（なお、制御幅は０．１２ＭＰａと狭められる）。
そうすると、ボイラシステム１の全体燃焼率が７０．５％（発生蒸気量５．６４ｔ／ｈ）になった場合であっても、図４Ｂ（左側）に示すように、第１ボイラ群２Ａの発生蒸気量は３ｔ／ｈ（第１ボイラ群２Ａの全体燃焼率７５％）、他方、図４Ｂ（右側）に示すように、第２ボイラ群２Ｂの発生蒸気量は２．６４ｔ／ｈ（第２ボイラ群２Ｂの全体燃焼率６６％）となり、第２制御部４Ｂにより、ヘッダ圧力値は依然として目標蒸気圧力値０．７０ＭＰａを維持する。
その後、ボイラシステム１の全体燃焼率が８３％（発生蒸気量６．６４ｔ／ｈ）に上昇して、第２ボイラ群２Ｂの燃焼率が上昇してふたたび９１％の状態（発生蒸気量３．６４ｔ／ｈ）を所定時間継続すると、図４Ｂ（左側）に示すように、制御部４は、第１ボイラ群２Ａの最大設定圧力値Ｐｍａｘを０．８０ＭＰａのままとして、制御圧力帯域の下限値である最小設定圧力値Ｐｍｉｎを０．７０ＭＰａとして制御圧力帯域の範囲を変更する（なお、制御幅は０．１０ＭＰａと狭められる）。
そうすると、ボイラシステム１の全体燃焼率が８３％（発生蒸気量６．６４ｔ／ｈ）になった場合であっても、図４Ｂ（左側）に示すように、第１ボイラ群２Ａの発生蒸気量は４ｔ／ｈ（第１ボイラ群２Ａの全体燃焼率１００％）、他方、図４Ｂ（右側）に示すように、第２ボイラ群２Ｂの発生蒸気量は２．６４ｔ／ｈ（第２ボイラ群２Ｂの全体燃焼率６６％）となり、第２制御部４Ｂにより、ヘッダ圧力値は依然として目標蒸気圧力値０．７０ＭＰａを維持する。
なお、第１ボイラ群２Ａの制御圧力帯域の下限値である最小設定圧力値Ｐｍｉｎが、制御部４による補正により第２ボイラ群２Ｂの目標蒸気圧力値と同じ０．７０ＭＰａとなったことから、これ以降は、ボイラシステム１の全体燃焼率の上昇に対して、第２制御部４Ｂにより、へッダ圧力値が、目標蒸気圧力値０．７０ＭＰａを維持するように制御される。
例えば、ボイラシステム１の全体燃焼率が８７．５％（発生蒸気量７ｔ／ｈ）になった場合であっても、第２制御部４Ｂにより、ヘッダ圧力値は依然として目標蒸気圧力値０．７０ＭＰａを維持することができる。
このように、第１実施形態に係る方式で燃焼制御した場合、ボイラシステム１の全体燃焼率が８７．５％（発生蒸気量７ｔ／ｈ）になっても、ヘッダ圧力値を目標蒸気圧力値に維持することが可能となる。より具体的には、第１実施形態に係る方式で燃焼制御した場合、ボイラシステム１の全体燃焼率が１００％（発生蒸気量８ｔ／ｈ）となった場合でも、ヘッダ圧力値を目標蒸気圧力値に維持することが可能となる。
【００５２】
以上のように、第１実施形態によると、第２制御部４Ｂは、ヘッダ圧力値を目標蒸気圧力値に維持することができる第２ボイラ群２Ｂの全体燃焼率の帯域を広く確保することが可能となる。それにより、負荷変動に対する追従性及びヘッダ圧力の安定性を確保することが可能となる。
なお、第１実施形態の説明において、制御部４は、最大設定圧力値Ｐｍａｘが０．８０ＭＰａ未満又は以下の場合、第１制御部４ａにおける制御圧力帯域の制御幅を０．２０ＭＰａのままとして最大設定圧力値Ｐｍａｘの上げ下げを行うことで、制御圧力帯域を変更し、最大設定圧力値Ｐｍａｘが制御上限圧力値となる０．８０ＭＰａの場合、制御幅を狭めたが、これに限定されない。例えば、最大設定圧力値Ｐｍａｘが０．８０ＭＰａ未満の場合、制御圧力帯域を変更して最大設定圧力値Ｐｍａｘを上げる場合、制御圧力帯域の下限値である最小設定圧力値Ｐｍｉｎをそのままとして、最大設定圧力値Ｐｍａｘを上げるようにしてもよい。また、制御圧力帯域を変更して制御圧力帯域の下限値である最小設定圧力値Ｐｍｉｎを下げる場合、最大設定圧力値Ｐｍａｘをそのままとして、制御圧力帯域の下限値である最小設定圧力値Ｐｍｉｎを下げるようにしてもよい。
【００５３】
＜第２実施形態＞
以上、第２ボイラ群２Ｂの全体燃焼率に応じて、第１制御部４Ａにおいて予め設定された制御圧力帯域を補正する場合について説明した。これに対して、制御圧力帯域を補正する替わりに、予め第１ボイラ群２Ａの全体負荷に応じた制御パターンを複数個設けておき、第２ボイラ群２Ｂの全体燃焼率に応じて、第１ボイラ群２Ａの制御パターンを変更する実施形態（以下、「第２実施形態」という）を適用してもよい。
【００５４】
第２実施形態について説明する。第２実施形態については、主として、第１実施形態と異なる点を中心に説明し、第１実施形態と同様な構成については詳細な説明を省略する。第２実施形態において、特に説明しない点は、第１実施形態についての説明が適宜適用される。また、第２実施形態においても、第１実施形態と同様な効果が奏される。
【００５５】
第２実施形態に係るボイラシステム１では、制御部４は、第２ボイラ群２Ｂの全体燃焼率が予め設定された上限燃焼率を上回る状態又は上限燃焼率以上となる状態が予め設定された第１時間継続する場合、第１ボイラ群２Ａの制御パターンを変更させることで第１ボイラ群２Ａの発生蒸気量を増加させて、第２ボイラ群２Ｂの全体燃焼率を下げる。逆に第２ボイラ群２Ｂの全体燃焼率が予め設定された下限燃焼率を下回る状態又は下限燃焼率以下の状態が第２時間継続する場合、制御部４は、第１ボイラ群２Ａの制御パターンを変更させることで、第１ボイラ群２Ａの発生蒸気量を減少させて、第２ボイラ群２Ｂの全体燃焼率を上げる。
【００５６】
第１ボイラ群２Ａの制御パターンとして制御圧力帯域を適用して、例えば５つのパターンを設ける場合、パターン１（最大設定圧力値＝０．８０ＭＰａ、制御幅＝０．１０ＭＰａ）、パターン２（最大設定圧力値＝０．８０ＭＰａ、制御幅＝０．１２ＭＰａ）、パターン３（最大設定圧力値＝０．８０ＭＰａ、制御幅＝０．２０ＭＰａ）、パターン４（最大設定圧力値＝０．７５ＭＰａ、制御幅＝０．２０ＭＰａ）、及びパターン５（最大設定圧力値＝０．７０ＭＰａ、制御幅＝０．２０ＭＰａ）のように、制御圧力帯域をずらすようにしてもよい。
なお、ヘッダ圧力値が第２制御部４Ｂにより目標蒸気圧力値０．７０ＭＰａを維持する場合、第１ボイラ群２Ａの全体燃焼率は、パターン１において１００％燃焼、パターン２において７５％燃焼、パターン３において５０％燃焼、パターン４において２５％燃焼、パターン５において０％燃焼となる。
以上で説明した制御パターンは一例であってこれに限定されない。複数の個数は、２以上でもよい。また、制御パターンとして、制御圧力帯域を適用する場合、最大設定圧力値及び制御幅を異なるように区分してもよい。
【００５７】
このため、図５に示すように、制御部４は、第１制御部４Ａ及び第２制御部４Ｂに加えて、燃焼量取得部４１と、上限判定部４２と、下限判定部４３と、制御圧力帯域指定部４５と、を備える。図５は、制御部４の機能ブロック図である。なお、制御圧力帯域指定部４５は、請求項３に記載の「制御圧力帯域補正部」に対応する。
制御圧力帯域指定部４５は、上限判定部４２により、第２ボイラ群２Ｂの全体燃焼率が上限燃焼率を上回る状態又は上限燃焼率以上となる状態が第１時間継続することが判定された場合、第１制御部４Ａに対して、信号線１６Ｃを介して、制御圧力帯域指定部４５により指示している制御パターン番号に対応付けられた制御圧力帯域に換えて、第１ボイラ群２Ａの全体燃焼率が増える側の制御パターン番号に対応付けられた制御圧力帯域に切り換えるように、指定する。
第１制御部４Ａは、制御部４（制御圧力帯域指定部４５）から制御パターン番号を指定された場合、ヘッダ圧力値が、指定された制御パターン番号に対応付けられた制御圧力帯域の範囲内に収まるように第１ボイラ群２Ａの燃焼状態を制御する。
【００５８】
例えば、上記の例で、制御圧力帯域指定部４５は、第１制御部４Ａに対して制御パターン３（第１ボイラ群２Ａの全体燃焼率は５０％燃焼）を指示している状態で、第２ボイラ群２Ｂの全体燃焼率が上限燃焼率を上回る状態又は上限燃焼率以上となる状態が第１時間継続することが判定された場合、制御圧力帯域指定部４５は、第１制御部４Ａに対して信号線１６Ｃを介して制御パターン２（第１ボイラ群２Ａの全体燃焼率は７５％燃焼）に切り換えるように指定する。
逆に、制御圧力帯域指定部４５は、第１制御部４Ａに対して制御パターン３（第１ボイラ群２Ａの全体燃焼率は５０％燃焼）を指示している状態で、第２ボイラ群２Ｂの全体燃焼率が予め設定された下限燃焼率を下回る状態又は下限燃焼率以下の状態が第２時間継続することが判定された場合、制御圧力帯域指定部４５は、第１制御部４Ａに対して信号線１６Ｃを介して制御パターン４（第１ボイラ群２Ａの全体燃焼率は２５％燃焼）に切り換えるように指定する。
【００５９】
図６Ａ及び図６Ｂを参照して、第２実施形態に係る燃焼制御を実施した場合、ボイラシステム１の全体蒸気負荷が低下した場合（すなわち全体燃焼率が低下した場合）であっても、逆にボイラシステム１の全体蒸気負荷が上昇した場合（すなわち全体燃焼率が上昇した場合）であっても、ヘッダ圧力値を目標蒸気圧力値に維持することを可能とする様子を説明する。なお、制御上限圧力値を０．８０ＭＰａとする。
【００６０】
まず、図６Ａを参照して、第２実施形態に係る方式で燃焼制御した場合に、ボイラシステム１の全体蒸気負荷が低下したとき（すなわち全体燃焼率が低下したとき）の第２ボイラ群２Ｂの全体燃焼率とそのときのヘッダ圧力値との変化について説明する。
なお、図６Ａ及び図６Ｂにおいて、第１実施形態と同様に第２ボイラ群２Ｂに予め設定される上限燃焼率を９０％、下限燃焼率を３０％とするが、本発明はこれに限定されるものではない。上限燃焼率及び下限燃焼率は適宜設定することができる。
【００６１】
まず、ボイラシステム１の全体燃焼率が５０％（発生蒸気量４ｔ／ｈ）のとき、図６Ａ（左側）に示すように、第１ボイラ群２Ａは、制御パターン３が指示されている状態で第１制御部４Ａにより、へッダ圧力値が、最大設定圧力値Ｐｍａｘを０．８０ＭＰａ、制御幅を０．２０ＭＰａとする制御圧力帯域に収まるように比例分配制御され、他方、図６Ａ（右側）に示すように、第２ボイラ群２Ｂは、第２制御部４Ｂにより、ヘッダ圧力値が目標蒸気圧力値０．７０ＭＰａを維持するように制御されている。このとき、第１ボイラ群２Ａの発生蒸気量は２ｔ／ｈ（第１ボイラ群２Ａの全体燃焼率５０％）、第２ボイラ群２Ｂの発生蒸気量は２ｔ／ｈ（第２ボイラ群２Ｂの全体燃焼率５０％）となる。
次に、全体蒸気負荷の低下により、ボイラシステム１の全体燃焼率が３９．５％（発生蒸気量３．１６ｔ／ｈ）に低下して、第２ボイラ群２Ｂの全体燃焼率が低下して２９％の状態（発生蒸気量１．１６ｔ／ｈ）が所定時間継続すると、図６Ａ（左側）に示すように、制御部４は、第１ボイラ群２Ａの制御圧力帯域を制御パターン４（最大設定圧力値＝０．７５ＭＰａ、制御幅＝０．２０ＭＰａ）に変更する。
そうすると、ボイラシステム１の全体燃焼率が３９．５％（発生蒸気量３．１６ｔ／ｈ）になった場合であっても、図６Ａ（左側）に示すように、第１ボイラ群２Ａの発生蒸気量は１ｔ／ｈ（第１ボイラ群２Ａの全体燃焼率２５％）、他方、図６Ａ（右側）に示すように、第２ボイラ群２Ｂの発生蒸気量は２．１６ｔ／ｈ（第２ボイラ群２Ｂの全体燃焼率５４％）となり、第２制御部４Ｂにより、ヘッダ圧力値は依然として目標蒸気圧力値０．７０ＭＰａを維持する。
その後、ボイラシステム１の全体燃焼率が２７％（発生蒸気量２．１６ｔ／ｈ）に低下して、第２ボイラ群２Ｂの全体燃焼率が低下して２９％の状態（発生蒸気量１．１６ｔ／ｈ）が所定時間継続すると、図６Ａ（左側）に示すように、制御部４は、第１ボイラ群２Ａの制御圧力帯域を制御パターン５（最大設定圧力値＝０．７０ＭＰａ、制御幅＝０．２０ＭＰａ）に変更する。
そうすると、ボイラシステム１の全体燃焼率が２７％（発生蒸気量２．１６ｔ／ｈ）になった場合であっても、図６Ａ（左側）に示すように、第１ボイラ群２Ａの発生蒸気量は０ｔ／ｈ（第１ボイラ群２Ａの全体燃焼率０％）、他方、図６Ａ（右側）に示すように、第２ボイラ群２Ｂの発生蒸気量は２．１６ｔ／ｈ（第２ボイラ群２Ｂの全体燃焼率５４％）となり、第２制御部４Ｂにより、ヘッダ圧力値は依然として目標蒸気圧力値０．７０ＭＰａを維持する。
なお、第１ボイラ群２Ａの最大設定圧力値Ｐｍａｘが、第２ボイラ群２Ｂの目標蒸気圧力値と同じ０．７０ＭＰａとなったことから、これ以降は、ボイラシステム１の全体燃焼率の低下に対して、第２制御部４Ｂにより、へッダ圧力値が、目標蒸気圧力値０．７０ＭＰａを維持するように制御される。
例えば、ボイラシステム１の全体燃焼率が１２．５％（発生蒸気量１ｔ／ｈ）になった場合であっても、第２制御部４Ｂにより、ヘッダ圧力値は依然として目標蒸気圧力値０．７０ＭＰａを維持することができる。
このように、第２実施形態に係る方式で燃焼制御した場合、ボイラシステム１の全体燃焼率が１２．５％（蒸気量１ｔ／ｈ）になっても、ヘッダ圧力値を目標蒸気圧力値に維持することが可能となる。
【００６２】
次に、図６Ｂを参照して、第２実施形態に係る方式で燃焼制御した場合に、ボイラシステム１の全体蒸気負荷が上昇したとき（すなわち全体燃焼率が上昇したとき）の第２ボイラ群２Ｂの全体燃焼率とそのときのヘッダ圧力値との変化について説明する。
まず、ボイラシステム１の全体燃焼率が５０％（発生蒸気量４ｔ／ｈ）のとき図６Ｂ（左側）に示すように、第１ボイラ群２Ａは、制御パターン３が指示されている状態で第１ボイラ群２Ａの発生蒸気量は２ｔ／ｈ（第１ボイラ群２Ａの全体燃焼率５０％）、他方、図６Ｂ（右側）に示すように、第２ボイラ群２Ｂの発生蒸気量は２ｔ／ｈ（第２ボイラ群２Ｂの全体燃焼率５０％）となり、第２制御部４Ｂにより、ヘッダ圧力値が目標蒸気圧力値０．７０ＭＰａを維持する。
次に、全体蒸気負荷の上昇により、ボイラシステム１の全体燃焼率が７０．５％（発生蒸気量５．６４ｔ／ｈ）に上昇して、第２ボイラ群２Ｂの全体燃焼率が上昇して９１％の状態（発生蒸気量３．６４ｔ／ｈ）で所定時間継続すると、図６Ｂ（左側）に示すように、制御部４は、第１ボイラ群２Ａの制御圧力帯域を制御パターン２（最大設定圧力値＝０．８０ＭＰａ、制御幅＝０．１２ＭＰａ）に変更する。
そうすると、ボイラシステム１の全体燃焼率が７０．５％（発生蒸気量５．６４ｔ／ｈ）になった場合であっても、図６Ｂ（左側）に示すように、第１ボイラ群２Ａの発生蒸気量は３ｔ／ｈ（第１ボイラ群２Ａの全体燃焼率７５％）、他方、図６Ｂ（右側）に示すように、第２ボイラ群２Ｂの発生蒸気量は２．６４ｔ／ｈ（第２ボイラ群２Ｂの全体燃焼率６６％）となり、第２制御部４Ｂにより、ヘッダ圧力値は依然として目標蒸気圧力値０．７０ＭＰａを維持する。
その後、ボイラシステム１の全体燃焼率が８３％（発生蒸気量６．６４ｔ／ｈ）に上昇して、第２ボイラ群２Ｂの燃焼率が上昇してふたたび９１％の状態（発生蒸気量３．６４ｔ／ｈ）を所定時間継続すると、図６Ｂ（左側）に示すように、制御部４は、第１ボイラ群２Ａの制御圧力帯域を制御パターン１（最大設定圧力値＝０．８０ＭＰａ、制御幅＝０．１０ＭＰａ）に変更する。
そうすると、ボイラシステム１の全体燃焼率が８３％（発生蒸気量６．６４ｔ／ｈ）になった場合であっても、図６Ｂ（左側）に示すように、第１ボイラ群２Ａの発生蒸気量は４ｔ／ｈ（第１ボイラ群２Ａの全体燃焼率１００％）、他方、図６Ｂ（右側）に示すように、第２ボイラ群２Ｂの発生蒸気量は２．６４ｔ／ｈ（第２ボイラ群２Ｂの全体燃焼率６６％）となり、第２制御部４Ｂにより、ヘッダ圧力値は依然として目標蒸気圧力値０．７０ＭＰａを維持する。
なお、第１ボイラ群２Ａの制御圧力帯域の下限値である最小設定圧力値Ｐｍｉｎが、制御部４による補正により第２ボイラ群２Ｂの目標蒸気圧力値と同じ０．７０ＭＰａとなったことから、これ以降は、ボイラシステム１の全体燃焼率の上昇に対して、第２制御部４Ｂにより、へッダ圧力値が、目標蒸気圧力値０．７０ＭＰａを維持するように制御される。
例えば、ボイラシステム１の全体燃焼率が８７．５％（発生蒸気量７ｔ／ｈ）になった場合であっても、第２制御部４Ｂにより、ヘッダ圧力値は依然として目標蒸気圧力値０．７０ＭＰａを維持することができる。
このように、第２実施形態に係る方式で燃焼制御した場合、ボイラシステム１の全体燃焼率が８７．５％（発生蒸気量７ｔ／ｈ）になっても、ヘッダ圧力値を目標蒸気圧力値に維持することが可能となる。より具体的には、第２実施形態に係る方式で燃焼制御した場合、ボイラシステム１の全体燃焼率が１００％（発生蒸気量８ｔ／ｈ）となった場合でも、ヘッダ圧力値を目標蒸気圧力値に維持することが可能となる。
【００６３】
以上のように、第２実施形態によると、第２制御部４Ｂは、ヘッダ圧力値を目標蒸気圧力値に維持することができる第２ボイラ群２Ｂの全体燃焼率の帯域を広く確保することが可能となる。それにより、負荷変動に対する追従性及びヘッダ圧力の安定性を確保することが可能となる。
【００６４】
＜第３実施形態＞
以上、第２ボイラ群２Ｂの全体燃焼率に応じて、第１制御部４Ａにおいて予め設定された制御圧力帯域を補正する場合について説明した。これに対して、制御圧力帯域を補正する替わりに、制御圧力帯域を１つに固定して、第２ボイラ群２Ｂの全体燃焼率に応じて、第１制御部４Ａの燃焼制御対象とする最大仮想ボイラ台数を変更する実施形態（以下、「第３実施形態」という）を適用してもよい。
【００６５】
第３実施形態について説明する。第３実施形態については、主として、第１実施形態と異なる点を中心に説明し、第１実施形態と同様な構成については詳細な説明を省略する。第３実施形態において、特に説明しない点は、第１実施形態についての説明が適宜適用される。また、第３実施形態においても、第１実施形態と同様な効果が奏される。
【００６６】
第３実施形態に係るボイラシステム１では、制御部４は、第２ボイラ群２Ｂの全体燃焼率が予め設定された上限燃焼率を上回る状態又は上限燃焼率以上となる状態が予め設定された第１時間継続する場合、第１ボイラ群２Ａに含まれる燃焼制御対象となる最大仮想ボイラ台数を増加させることで、第１ボイラ群２Ａの発生蒸気量を増加させて、第２ボイラ群２Ｂの全体燃焼率を下げる。逆に第２ボイラ群２Ｂの全体燃焼率が予め設定された下限燃焼率を下回る状態又は下限燃焼率以下の状態が第２時間継続する場合、第１ボイラ群２Ａに含まれる燃焼制御対象となる最大仮想ボイラ台数を減少させることで、第１ボイラ群２Ａの発生蒸気量を減少させて、第２ボイラ群２Ｂの全体燃焼率を上げる。
なお、第３実施形態における制御圧力帯域は、最大設定圧力値Ｐｍａｘは０．８５ＭＰａ、最小設定圧力値Ｐｍｉｎは０．６５ＭＰａ、制御幅は０．２０ＭＰａの固定とする。
【００６７】
このため、図７に示すように、制御部４は、第１制御部４Ａ及び第２制御部４Ｂに加えて、燃焼量取得部４１と、上限判定部４２と、下限判定部４３と、仮想ボイラ台数補正部４６と、を備える。図７は、制御部４の機能ブロック図である。
仮想ボイラ台数補正部４６は、上限判定部４２により、第２ボイラ群２Ｂの全体燃焼率が上限燃焼率を上回る状態又は上限燃焼率以上となる状態が第１時間継続することが判定された場合、第１ボイラ群２Ａに含まれる燃焼制御対象となる最大仮想ボイラ台数を増加させ、下限判定部４３により、第２ボイラ群２Ｂの全体燃焼率が下限燃焼率を下回る状態又は下限燃焼率以下の状態が第２時間継続することが判定された場合、第１ボイラ群２Ａに含まれる燃焼制御対象となる最大仮想ボイラ台数を減少させる。
【００６８】
第１制御部４Ａは、制御部４（仮想ボイラ台数補正部４６）から最大仮想ボイラ台数を指定された場合、ヘッダ圧力値が、予め設定された制御圧力帯域の範囲内に収まるように第１ボイラ群２Ａに含まれる燃焼制御対象となる最大仮想ボイラ台数に含まれる仮想ボイラの燃焼状態を制御する。
【００６９】
次に、図８Ａ及び図８Ｂを参照して、２台の段階値制御ボイラ２０Ａからなる第１ボイラ群２Ａと、２台の連続制御ボイラ２０Ｂからなる第２ボイラ群２Ｂと、からなるボイラ群２を含むボイラシステム１を第３実施形態に係る燃焼制御を実施した場合に、ボイラシステム１の全体蒸気負荷が低下した場合（すなわち全体燃焼率が低下した場合）であっても、逆にボイラシステム１の全体蒸気負荷が上昇した場合（すなわち全体燃焼率が上昇した場合）であっても、ヘッダ圧力値を目標蒸気圧力値に維持することを可能とする様子を説明する。
ここで、図８Ａ及び図８Ｂにおいて、図の左側に（２台の段階値制御ボイラ２０Ａからなる）第１ボイラ群２Ａの燃焼状態の変化を示し、図の右側に（２台の連続制御ボイラ２０Ｂからなる）第２ボイラ群２Ｂの燃焼状態の変化を示す。なお、段階値制御ボイラ２０Ａは、いずれも低燃焼位置Ｌ（最大燃焼量の５０％）、高燃焼位置Ｈ（燃焼率１００％）の３位置制御ボイラとし、最大蒸気量２０００ｋｇ／ｈとする。また、連続制御ボイラ２０Ｂは、連続制御ボイラとし、いずれも最大蒸気量２０００ｋｇ／ｈ、最小燃焼状態を燃焼率の２０％の状態とする。
図８Ａ及び図８Ｂはそれぞれボイラシステム１を第３実施形態に係る方式で燃焼制御した場合の、ボイラシステム１の全体蒸気負荷が低下した場合（すなわち全体燃焼率が低下した場合）及びボイラシステム１の全体蒸気負荷が上昇した場合（すなわち全体燃焼率が上昇した場合）における、第２ボイラ群２Ｂの全体燃焼率とそのときのヘッダ圧力値と、の変化を示す図である。
【００７０】
まず、図８Ａを参照して、第３実施形態に係る方式で燃焼制御した場合に、ボイラシステム１の全体蒸気負荷が低下したとき（すなわち全体燃焼率が低下したとき）の第２ボイラ群２Ｂの全体燃焼率とそのときのヘッダ圧力値との変化について説明する。なお、第１制御部４Ａに予め設定された制御圧力帯域は、最大設定圧力値Ｐｍａｘを０．８５ＭＰａ、制御幅を０．２０ＭＰａとする。
まず、ボイラシステム１の全体燃焼率が５０％（発生蒸気量４ｔ／ｈ）のとき、図８Ａ（左側）に示すように、第１ボイラ群２Ａの燃焼制御対象となる最大仮想ボイラ台数は低燃焼仮想ボイラ（Ｌボイラ）２台、高燃焼仮想ボイラ（Ｈボイラ）１台と設定され、第１ボイラ群２Ａは、第１制御部４Ａにより、へッダ圧力値が、最大設定圧力値Ｐｍａｘを０．８５ＭＰａ、制御幅を０．２０ＭＰａとする制御圧力帯域に収まるように比例分配制御され、他方、図８Ａ（右側）に示すように、第２ボイラ群２Ｂは、第２制御部４Ｂにより、ヘッダ圧力値が目標蒸気圧力値０．７０ＭＰａを維持するように制御されている。このとき、第１ボイラ群２Ａは、２台のＬボイラの燃焼により、発生蒸気量は２ｔ／ｈ（第１ボイラ群２Ａの全体燃焼率５０％）、第２ボイラ群２Ｂの発生蒸気量は２ｔ／ｈ（第２ボイラ群２Ｂの全体燃焼率５０％）となる。
次に、全体蒸気負荷の低下により、ボイラシステム１の全体燃焼率が３９．５％（発生蒸気量３．１６ｔ／ｈ）に低下して、図８Ａ（右側）に示すように、第２ボイラ群２Ｂの全体燃焼率が低下して２９％の状態（発生蒸気量１．１６ｔ／ｈ）を所定時間継続すると、制御部４は、第１ボイラ群２Ａの燃焼制御対象となる最大仮想ボイラ台数をＬボイラ２台に変更する。
そうすると、ボイラシステム１の全体燃焼率が３９．５％（発生蒸気量３．１６ｔ／ｈ）になった場合であっても、図８Ａ（左側）に示すように、第１ボイラ群２Ａは、１台のＬボイラの燃焼により、発生蒸気量は１ｔ／ｈ（第１ボイラ群２Ａの全体燃焼率２５％）、他方、図８Ａ（右側）に示すように、第２ボイラ群２Ｂの発生蒸気量は２．１６ｔ／ｈ（第２ボイラ群２Ｂの全体燃焼率５４％）となり、第２制御部４Ｂにより、ヘッダ圧力値は依然として目標蒸気圧力値０．７０ＭＰａを維持する。
その後、ボイラシステム１の全体燃焼率が２７％（発生蒸気量２．１６ｔ／ｈ）に低下して、第２ボイラ群２Ｂの全体燃焼率が低下して２９％の状態（発生蒸気量１．１６ｔ／ｈ）を所定時間継続すると、制御部４は、燃焼制御対象となる最大仮想ボイラ台数をＬボイラ１台に変更する。
そうすると、ボイラシステム１の全体燃焼率が２７％（発生蒸気量２．１６ｔ／ｈ）になった場合であっても、図８Ａ（左側）に示すように、第１ボイラ群２Ａの発生蒸気量は０ｔ／ｈ（第１ボイラ群２Ａの全体燃焼率０％）、他方、図８Ａ（右側）に示すように、第２ボイラ群２Ｂの発生蒸気量は２．１６ｔ／ｈ（第２ボイラ群２Ｂの全体燃焼率５４％）となり、第２制御部４Ｂにより、ヘッダ圧力値は依然として目標蒸気圧力値０．７０ＭＰａを維持する。
なお、第１ボイラ群２Ａの発生蒸気量が０ｔ／ｈとなったことから、これ以降は、ボイラシステム１の全体燃焼率の低下に対して、第２制御部４Ｂにより、へッダ圧力値が目標蒸気圧力値０．７０ＭＰａを維持するように制御される。
例えば、ボイラシステム１の全体燃焼率が１２．５％（発生蒸気量１ｔ／ｈ）になった場合であっても、図８Ａ（左側）に示すように、第１ボイラ群２Ａの発生蒸気量は０ｔ／ｈ（第１ボイラ群２Ａの全体燃焼率０％）、他方、図８Ａ（右側）に示すように、第２ボイラ群２Ｂの発生蒸気量は１ｔ／ｈ（第２ボイラ群２Ｂの全体燃焼率２５％）となり、第２制御部４Ｂにより、ヘッダ圧力値は依然として目標蒸気圧力値０．７０ＭＰａを維持することができる。
このように、第３実施形態に係る方式で燃焼制御した場合、ボイラシステム１の全体燃焼率が１２．５％（発生蒸気量１ｔ／ｈ）になっても、ヘッダ圧力値を目標蒸気圧力値に維持することが可能となる。
【００７１】
次に、図８Ｂを参照して、第３実施形態に係る方式で燃焼制御した場合に、ボイラシステム１の全体蒸気負荷が上昇したとき（すなわち全体燃焼率が上昇したとき）の第２ボイラ群２Ｂの全体燃焼率とそのときのヘッダ圧力値との変化について説明する。
まず、ボイラシステム１の全体燃焼率が５０％（発生蒸気量４ｔ／ｈ）のとき、図８Ｂ（左側）に示すように、第１ボイラ群２Ａの燃焼制御対象となる最大仮想ボイラ台数はＬボイラ２台、Ｈボイラ１台と設定され、第１ボイラ群２Ａは、第１制御部４Ａにより、へッダ圧力値が、最大設定圧力値Ｐｍａｘを０．８５ＭＰａ、制御幅を０．２０ＭＰａとする制御圧力帯域に収まるように比例分配制御され、第２ボイラ群２Ｂは、第２制御部４Ｂにより、ヘッダ圧力値が目標蒸気圧力値０．７０ＭＰａを維持するように制御されている。このとき、図８Ｂ（左側）に示すように、第１ボイラ群２Ａは、２台のＬボイラの燃焼により、発生蒸気量は２ｔ／ｈ（第１ボイラ群２Ａの全体燃焼率５０％）、他方、図８Ｂ（右側）に示すように、第２ボイラ群２Ｂの発生蒸気量は２ｔ／ｈ（第２ボイラ群２Ｂの全体燃焼率５０％）となる。
次に、全体蒸気負荷の上昇により、ボイラシステム１の全体燃焼率が７０．５％（発生蒸気量５．６４ｔ／ｈ）に上昇して、第２ボイラ群２Ｂの燃焼率が上昇して９１％の状態（発生蒸気量３．６４ｔ／ｈ）を所定時間継続すると、図８Ｂ（左側）に示すように、制御部４は、第１ボイラ群２Ａの燃焼制御対象となる最大仮想ボイラ台数をＬボイラ２台及びＨボイラ２台に変更する。
そうすると、ボイラシステム１の全体燃焼率が７０．５％（発生蒸気量５．６４ｔ／ｈ）になった場合であっても、図８Ｂ（左側）に示すように、第１ボイラ群２Ａは、２台のＬボイラ及び１台のＨボイラの燃焼により、発生蒸気量は３ｔ／ｈ（第１ボイラ群２Ａの全体燃焼率７５％）、他方、図８Ｂ（右側）に示すように、第２ボイラ群２Ｂの発生蒸気量は２．６４ｔ／ｈ（第２ボイラ群２Ｂの全体燃焼率６６％）となり、第２制御部４Ｂにより、ヘッダ圧力値は依然として目標蒸気圧力値０．７０ＭＰａを維持する。
これ以降は、ボイラシステム１の全体燃焼率の上昇に対して、制御部４は、第２制御部４Ｂにより、へッダ圧力値が、目標蒸気圧力値０．７０ＭＰａを維持するように制御される。
例えば、ボイラシステム１の全体燃焼率が８７．５％（発生蒸気量７ｔ／ｈ）になると、図８Ｂ（左側）に示すように、第１ボイラ群２Ａの発生蒸気量は４ｔ／ｈ（第１ボイラ群２Ａの全体燃焼率１００％）、他方、図８Ｂ（右側）に示すように、第２ボイラ群２Ｂの発生蒸気量は３ｔ／ｈ（第２ボイラ群２Ｂの全体燃焼率７５％）となり、ヘッダ圧力値は依然として目標蒸気圧力値０．７０ＭＰａを維持することができる。
以上、第２ボイラ群２Ｂの全体燃焼率に応じて、第１制御部４Ａの燃焼制御対象とする最大仮想ボイラ台数を変更する第３実施形態について説明した。
以上のように、第３実施形態によると、第２制御部４Ｂは、ヘッダ圧力値を目標蒸気圧力値に維持することができる第２ボイラ群２Ｂの全体燃焼率の帯域を広く確保することが可能となる。それにより、負荷変動に対する追従性及びヘッダ圧力の安定性を確保することが可能となる。
なお、第３実施形態において、燃焼制御対象とする最大仮想ボイラ台数等の指定に換えて、燃焼制御対象とする最大燃焼台数を適用してもよい。最大燃焼台数とは、第１制御部４Ａが燃焼制御対象とするボイラの最大の台数を指す。
【００７２】
以上、第１実施形態、第２実施形態、及び第３実施形態の説明において、第１ボイラ群２Ａを３位置制御ボイラ２台とし、第２ボイラ群２Ｂを連続制御ボイラ２台とするボイラシステム１を例示したが、これに限定されない。第１ボイラ群２Ａとして、各段階値制御ボイラ２０Ａを任意のＮ位置制御ボイラ（Ｎ≧２）とし、そのような段階値制御ボイラ２０Ａを任意の台数含むようにしてもよい。また、第２ボイラ群２Ｂとして、各連続制御ボイラ２０Ｂを任意の最大発生蒸気量を出力し、そのような連続制御ボイラ２０Ｂを任意の台数含むようにしてもよい。
また、第１実施形態において、ボイラシステム１の第１ボイラ群２Ａの制御圧力帯域の設定値及びその補正値、並びに第２ボイラ群２Ｂにおける目標蒸気圧力値について例示したが、これらの値についても適宜設定することができる。同様に第２実施形態において、第１ボイラ群２Ａの制御圧力帯域の複数の制御パターン、及び第２ボイラ群２Ｂにおける目標蒸気圧力値について例示したが、これらの値についても適宜設定することができる。
同様に、第３実施形態において、ボイラシステム１の第１ボイラ群２Ａの制御圧力帯域の設定値及び仮想ボイラ台数による補正値、並びに第２ボイラ群２Ｂにおける目標蒸気圧力値について例示したが、これらの値についても適宜設定することができる。
【００７３】
以上、本発明のボイラシステム１の好ましい実施形態につき説明したが、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。
【００７４】
＜変形例１：上限発生蒸気量及び下限発生蒸気量＞
第１実施形態、第２実施形態、及び第３実施形態において、第２ボイラ群２Ｂの燃焼量の指標値として、第２ボイラ群２Ｂの全体燃焼率を適用し、上限燃焼率及び下限燃焼率を予め設定した。それに伴い、燃焼量取得部４１は第２ボイラ群２Ｂの全体燃焼率を取得し、上限判定部４２は第２ボイラ群２Ｂの全体燃焼率が上限燃焼率を上回る状態又は上限燃焼率以上となる状態が第１時間継続するか否かを判定し、下限判定部４３は第２ボイラ群２Ｂの全体燃焼率が下限燃焼率を下回る状態又は下限燃焼率以下となる状態が第２時間継続するか否かを判定した。
これに対して、第２ボイラ群２Ｂの燃焼量の指標値として、第２ボイラ群２Ｂの全体燃焼率に替えて、第２ボイラ群２Ｂの全体燃焼量（全体発生蒸気量）を適用し、上限燃焼量（上限発生蒸気量）及び下限燃焼量（下限発生蒸気量）予め設定するようにしてもよい。
そうすることで、制御圧力帯域補正部４４は、上限判定部４２により第２ボイラ群２Ｂの全体燃焼量（全体発生蒸気量）が、上限燃焼量（上限発生蒸気量）を上回る状態又は上限燃焼量（上限発生蒸気量）以上となる状態が予め設定された第１時間継続することが判定された場合、制御圧力帯域の範囲を変更することで、最大設定圧力値Ｐｍａｘを上げるようにしてもよい。逆に、下限判定部４３により第２ボイラ群２Ｂの全体燃焼量（全体発生蒸気量）が下限燃焼量（下限発生蒸気量）を下回る状態又は下限燃焼量（下限発生蒸気量）以下となる状態が予め設定された第２時間継続することが判定された場合、制御圧力帯域の範囲を変更することで、制御圧力帯域の下限値である最小設定圧力値Ｐｍｉｎを下げるようにしてもよい。
同様に、制御圧力帯域指定部４５は、上限判定部４２により第２ボイラ群２Ｂの全体燃焼量（全体発生蒸気量）が、上限燃焼量（上限発生蒸気量）を上回る状態又は上限燃焼量（上限発生蒸気量）以上となる状態が予め設定された第１時間継続することが判定された場合、第１ボイラ群２Ａの制御パターンを変更させることで第１ボイラ群２Ａの発生蒸気量を増加させて、第２ボイラ群２Ｂの全体燃焼率を下げるようにしてもよい。逆に、下限判定部４３により第２ボイラ群２Ｂの全体燃焼量（全体発生蒸気量）が下限燃焼量（下限発生蒸気量）を下回る状態又は下限燃焼量（下限発生蒸気量）以下となる状態が予め設定された第２時間継続することが判定された場合、制御部４は、第１ボイラ群２Ａの制御パターンを変更させることで、第１ボイラ群２Ａの発生蒸気量を減少させて、第２ボイラ群２Ｂの全体燃焼率を上げるようにしてもよい。
同様に、仮想ボイラ台数補正部４６は、上限判定部４２により、第２ボイラ群２Ｂの全体燃焼量（全体発生蒸気量）が上限燃焼量（上限発生蒸気量）を上回る状態又は上限燃焼量（上限発生蒸気量）以上となる状態が第１時間継続することが判定された場合、第１ボイラ群２Ａに含まれる燃焼制御対象となる仮想ボイラ台数を増加させ、下限判定部４３により、第２ボイラ群２Ｂの全体燃焼量（全体発生蒸気量）が下限燃焼量（下限発生蒸気量）を下回る状態又は下限燃焼量（下限発生蒸気量）以下の状態が第２時間継続することが判定された場合、第１ボイラ群２Ａに含まれる燃焼制御対象となる仮想ボイラ台数を減少させるようにしてもよい。
そうすることで、第１実施形態、第３実施形態、及び以下に示す変形例と同様の効果を得ることができる。
なお、第２ボイラ群２Ｂの燃焼量の指標値として、全体燃焼率及び全体燃焼量（発生蒸気量）以外のものを適用してもよい。
【００７５】
＜変形例２：上限燃焼率及び下限燃焼率＞
第１実施形態、第２実施形態、及び第３実施形態の説明において、上限燃焼率を９０％とし、下限燃焼率を３０％としたが、上限燃焼率及び下限燃焼率を、第２ボイラ群２Ｂに含まれるボイラ２０Ｂのボイラ効率が所定閾値よりも高くなるエコ運転ゾーンの範囲に含まれるようにしてもよい。
そうすることで、第２制御部４Ｂは、ヘッダ圧力値を目標蒸気圧力値に維持することができる第２ボイラ群２Ｂの全体燃焼率の帯域をエコ運転ゾーンの範囲にすることが可能となり、燃焼効率を上げることができる。
【００７６】
＜変形例３：第２制御部４Ｂによる変更＞
第１実施形態では、制御部４が、第１制御部４Ａと、第２制御部４Ｂと、燃焼量取得部４１と、上限判定部４２と、下限判定部４３と、制御圧力帯域補正部４４と、を備えるように構成し、第２実施形態では、制御部４が、第１制御部４Ａと、第２制御部４Ｂと、燃焼量取得部４１と、上限判定部４２と、下限判定部４３と、制御圧力帯域指定部４５と、を備えるように構成し、第３実施形態では、制御部４が、第１制御部４Ａと、第２制御部４Ｂと、燃焼量取得部４１と、上限判定部４２と、下限判定部４３と、仮想ボイラ台数補正部４６と、を備えるように構成したが、この構成に限定しない。
例えば、図９に示すように、第１ボイラ群２Ａを制御する第１制御部４Ａを有する台数制御装置３Ａと、第２ボイラ群２Ｂを制御する第２制御部４Ｂを有する台数制御装置３Ｂと、を備え、第２制御部４Ｂが燃焼量取得部４１と、上限判定部４２と、下限判定部４３と、制御圧力帯域補正部４４と、を備えるようにしてもよい。
同様に、図１０に示すように、第１ボイラ群２Ａを制御する第１制御部４Ａを有する台数制御装置３Ａと、第２ボイラ群２Ｂを制御する第２制御部４Ｂを有する台数制御装置３Ｂと、を備え、第２制御部４Ｂが燃焼量取得部４１と、上限判定部４２と、下限判定部４３と、制御圧力帯域指定部４５と、を備えるようにしてもよい。
同様に、図１１に示すように、第１ボイラ群２Ａを制御する第１制御部４Ａを有する台数制御装置３Ａと、第２ボイラ群２Ｂを制御する第２制御部４Ｂを有する台数制御装置３Ｂと、を備え、第２制御部４Ｂが燃焼量取得部４１と、上限判定部４２と、下限判定部４３と、仮想ボイラ台数補正部４６と、を備えるようにしてもよい。
その際、例えば、台数制御装置３Ａと、台数制御装置３Ｂと、を信号線を介して電気的に接続するようにしてもよい。
以上のようにすることで、第１実施形態、第２実施形態、及び第３実施形態と同様に、ヘッダ圧力値を目標蒸気圧力値に維持することができる第２ボイラ群２Ｂの全体燃焼率の帯域を広く確保することが可能となる。それにより、負荷変動に対する追従性及びヘッダ圧力の安定性を確保することが可能となる。
なお、図示しないが、図９において、第１制御部４Ａが燃焼量取得部４１と、上限判定部４２と、下限判定部４３と、制御圧力帯域補正部４４と、を備えるようにしてもよい。同様に、図１０において、第１制御部４Ａが燃焼量取得部４１と、上限判定部４２と、下限判定部４３と、制御圧力帯域指定部４５と、を備えるようにしてもよい。同様に図１１において、第１制御部４Ａが燃焼量取得部４１と、上限判定部４２と、下限判定部４３と、仮想ボイラ台数補正部４６と、を備えるようにしてもよい。
【００７７】
＜変形例４：制御装置＞
変形例３（第１実施形態の変形）では、第１ボイラ群２Ａを制御する第１制御部４Ａを有する台数制御装置３Ａと、第２ボイラ群２Ｂを制御する第２制御部４Ｂを有する台数制御装置３Ｂと、を備え、第２制御部４Ｂ（又は第１制御部４Ａ）が燃焼量取得部４１と、上限判定部４２と、下限判定部４３と、制御圧力帯域補正部４４と、を備えるように構成したが、この構成に限定しない。
例えば、図１２に示すように制御装置６を備え、制御装置６が燃焼量取得部４１と、上限判定部４２と、下限判定部４３と、制御圧力帯域補正部４４と、を備えるようにしてもよい。より具体的には、制御装置６は、例えば信号線１７を介して、台数制御装置３Ａ（第１制御部４Ａ）及び台数制御装置３Ｂ（第２制御部４Ｂ）と電気的に接続されるようにしてもよい。
同様に、変形例３（第２実施形態の変形）では、第１ボイラ群２Ａを制御する第１制御部４Ａを有する台数制御装置３Ａと、第２ボイラ群２Ｂを制御する第２制御部４Ｂを有する台数制御装置３Ｂと、を備え、第２制御部４Ｂ（又は第１制御部４Ａ）が燃焼量取得部４１と、上限判定部４２と、下限判定部４３と、制御圧力帯域指定部４５と、を備えるように構成したが、この構成に限定しない。
例えば、図１３に示すように制御装置６を備え、制御装置６が燃焼量取得部４１と、上限判定部４２と、下限判定部４３と、制御圧力帯域指定部４５と、を備えるようにしてもよい。より具体的には、制御装置６は、例えば信号線１７を介して、台数制御装置３Ａ（第１制御部４Ａ）及び台数制御装置３Ｂ（第２制御部４Ｂ）と電気的に接続されるようにしてもよい。
同様に、変形例３（第３実施形態の変形）では、第１ボイラ群２Ａを制御する第１制御部４Ａを有する台数制御装置３Ａと、第２ボイラ群２Ｂを制御する第２制御部４Ｂを有する台数制御装置３Ｂと、を備え、第２制御部４Ｂ（又は第１制御部４Ａ）が燃焼量取得部４１と、上限判定部４２と、下限判定部４３と、仮想ボイラ台数補正部４６と、を備えるように構成したが、この構成に限定しない。
例えば、図１４に示すように制御装置６を備え、制御装置６が燃焼量取得部４１と、上限判定部４２と、下限判定部４３と、仮想ボイラ台数補正部４６と、を備えるようにしてもよい。より具体的には、制御装置６は、例えば信号線１７を介して、台数制御装置３Ａ（第１制御部４Ａ）及び台数制御装置３Ｂ（第２制御部４Ｂ）と電気的に接続されるようにしてもよい。
以上のようにすることで、第１実施形態、第２実施形態、及び第３実施形態と同様に、ヘッダ圧力値を目標蒸気圧力値に維持することができる第２ボイラ群２Ｂの全体燃焼率の帯域を広く確保することが可能となる。それにより、負荷変動に対する追従性及びヘッダ圧力の安定性を確保することが可能となる。
【００７８】
＜変形例５：段階値制御ボイラ＞
本実施形態では、段階値制御ボイラ２０Ａを３位置制御のボイラとしたが、これに限らない。すなわち、本発明の段階値制御ボイラ２０Ａを、それぞれ、Ｎ位置制御のボイラ（Ｎは任意の２以上の整数）に適用してもよい。各段階値制御ボイラ２０Ａ毎に、ボイラ容量、燃焼位置の段階数Ｎ、及び各燃焼位置における燃焼率等を異なることとしてもよい。また、段階値制御ボイラ２０Ａの台数を１以上の任意の台数としてもよい。
【００７９】
＜変形例６：連続制御ボイラ＞
本実施形態では、連続制御ボイラ２０Ｂを同一のボイラ容量としたが、これに限らない。すなわち、連続制御ボイラ２０Ｂについて、台数を１以上の任意の台数として、連続制御ボイラ毎にその最小燃焼量、単位蒸気量、最大燃焼量としての燃焼能力が異なる場合にも適用可能である。
また、本実施形態では、連続制御ボイラ２０Ｂからなる第２ボイラ群２ＢをＰＩＤ制御によりフィードバック制御したが、ＰＩＤ制御に限定されない。ＰＩ制御によるフィードバック制御でよい。
【００８０】
＜変形例７＞
本実施形態では、第１ボイラ群として段階値制御ボイラからなるボイラ群を適用したが、段階値制御ボイラに限定されない。最大設定圧力値Ｐｍａｘと制御幅により決定される制御圧力帯域に基づいて各ボイラの燃焼率を制御するボイラ群であればよい。
同様に、第２ボイラ群として連続制御ボイラからなるボイラ群を適用したが、連続制御ボイラに限定されない。蒸気圧が設定された目標蒸気圧になるように各ボイラの燃焼率を制御するボイラ群であればよい。
【００８１】
＜変形例８＞
また、本実施形態におけるボイラとして、小型貫流型の蒸気ボイラ装置、炉筒煙管ボイラ等、種々の構造のボイラ装置に適用してもよい。
【符号の説明】
【００８２】
１  ボイラシステム
２  ボイラ群
２Ａ  第１ボイラ群
２Ｂ  第２ボイラ群
２０  ボイラ
２０Ａ  段階値制御ボイラ
２０Ｂ  連続制御ボイラ
２Ａ  第１ボイラ群
２Ｂ  第２ボイラ群
３、３Ａ，３Ｂ  台数制御装置
４  制御部
４Ａ  第１制御部
４Ｂ  第２制御部
４１  燃焼量取得部
４２  上限判定部
４３  下限判定部
４４  制御圧力帯域補正部
４５  制御圧力帯域指定部
４６  仮想ボイラ台数補正部
【図１】
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【図２】
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【図３Ａ】
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【図３Ｂ】
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【図４Ａ】
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【図４Ｂ】
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【図５】
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【図６Ａ】
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【図６Ｂ】
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【図７】
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【図８Ａ】
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【図８Ｂ】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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