(57)【要約】【課題】段階値制御ボイラからなるボイラシステムに、その連続性を活かして比例制御ボイラを増設するボイラシステムを提供すること。【解決手段】制御部４は、蒸気圧センサ７により測定される蒸気圧値に基づいて、段階値制御ボイラ２０Ａの燃焼位置及び比例制御ボイラ２０Ｂの燃焼ゾーンを選択することで燃焼状態を制御し、比例制御ボイラ２０Ｂは、制御部４により選択された燃焼ゾーンの燃焼率の範囲内において、蒸気圧センサ７により測定される蒸気圧値に基づいて燃焼率が連続的に変更可能に制御される。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
段階的な燃焼位置で燃焼可能な、１つ以上の段階値制御ボイラと、燃焼率を連続的に変更可能な、１つ以上の比例制御ボイラ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集合部と、
前記蒸気集合部の内部の蒸気圧を測定する蒸気圧測定手段と、
前記蒸気圧測定手段により測定される蒸気圧値が、予め設定された制御圧力帯の範囲内に収まるように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、
前記比例制御ボイラは、それぞれ予め最小燃焼率から最大燃焼率までの燃焼率の範囲が複数の燃焼ゾーンに分割され、
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値の該当する前記圧力帯域に基づいて、それぞれの段階値制御ボイラの燃焼位置、及びそれぞれの比例制御ボイラの燃焼ゾーンを選択することで燃焼状態を制御し、
前記１つ以上のそれぞれの比例制御ボイラは、前記制御部により選択された燃焼ゾーンの燃焼率の範囲内において、前記蒸気圧値に基づいて燃焼率が連続的に変更可能に制御されるボイラシステム。
【請求項２】
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値に基づいて、当該比例制御ボイラの燃焼率を、前記選択された燃焼ゾーンの燃焼率の範囲内において連続的に変更する、請求項１に記載のボイラシステム。
【請求項３】
前記１つ以上のそれぞれの比例制御ボイラはローカル制御部を備え、
前記ローカル制御部は、前記蒸気圧測定手段により測定される蒸気圧値に基づいて、当該比例制御ボイラの燃焼率を、前記選択された燃焼ゾーンの燃焼率の範囲内において連続的に変更する、請求項１に記載のボイラシステム。
【請求項４】
ｎを1以上の整数として、前記比例制御ボイラは、前記制御部により設定された前記燃焼ゾーンの燃焼率の範囲内において、前記蒸気圧値に基づいて燃焼率がｎ％刻みで連続的に変更可能に制御される、請求項１乃至請求項３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、段階的な燃焼位置で燃焼可能な１つ以上の段階値制御ボイラと燃焼率を連続的に変更可能な１つ以上の比例制御ボイラを有するボイラ群を備えるボイラシステムに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、複数の段階的な燃焼位置で燃焼可能なボイラを複数有するボイラ群と、要求される負荷に応じて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が提案されている。
例えば、特許文献１には、スチームヘッダに設けた圧力検出装置によって検出した蒸気圧力値に基づいて各ボイラの燃焼状態を定める台数制御を行うことが記載されている。特許文献１記載の台数制御では、蒸気圧力制御範囲を複数の圧力区分に分割し、圧力区分毎にボイラの燃焼状態を定めた燃焼パターンを設定しておき、スチームヘッダで検出した蒸気圧力値がどの圧力区分に該当するかによって各ボイラの燃焼状態を定め、ボイラの蒸発量を制御する。圧力区分は一定の幅で定めておき、蒸気圧力値が高圧側の圧力区分に移るほどボイラの燃焼量を少なくし、逆に低圧側の圧力区分に移るほどボイラの燃焼量を多くするボイラシステムが提案されている。
【０００３】
ところで、ボイラには、大別して、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と、燃焼量を連続的に増減可能な比例制御ボイラとがある（例えば、特許文献２参照）。
比例制御ボイラにより構成されるボイラシステムでは、台数制御装置は、目標圧力を予め設定しておき、蒸気ヘッダの蒸気圧力と目標圧力との偏差に応じた制御量を算出することで、ボイラ群の燃焼状態を制御する（特許文献２参照）。
【０００４】
特許文献１、２に記載された燃焼制御方法は、ボイラ群が段階値制御ボイラのみ又は比例制御ボイラのみで構成されている状態を想定しているものであり、段階値制御ボイラ及び比例制御ボイラが混在するボイラ群に適用することを想定していない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００４−２００４１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】
【０００６】
仮に、段階的な燃焼位置で燃焼可能な１つ以上の段階値制御ボイラ(例えば、４位置制御)からなるボイラシステムに、燃焼量を連続的に増減可能な比例制御ボイラを増設する場合、当該比例制御ボイラを段階値制御ボイラ（例えば、４位置制御）とみなすことで、対応は可能である。
この場合、例えば、比例制御ボイラを燃焼率０〜２０％の領域を低燃焼、燃焼率２０〜６０％の領域を中燃焼、燃焼率６０〜１００％の領域を高燃焼に見立てると、比例制御ボイラを、０％（燃焼停止）、２０％（低燃焼）、６０％（中燃焼）、１００％（高燃焼）の４段階でしか変化させることができず、比例制御ボイラの備える燃焼量を連続的に増減可能とする連続性を活かすことができない。
このため、１つ以上の段階値制御ボイラからなるボイラシステムに、比例制御ボイラを増設する場合に、台数制御を大幅に変更することなく、かつ比例制御ボイラの連続性を活かした台数制御が望まれる。
【０００７】
本発明は、段階的な燃焼位置で燃焼可能な１つ以上の段階値制御ボイラと燃焼率を連続的に変更可能な１つ以上の比例制御ボイラとからボイラ群を備えるボイラシステムにおいて、比例制御ボイラの所定の燃焼ゾーンにおいて、燃焼率を連続的に増減可能とすることで、比例制御ボイラの連続性を活かして、圧力の安定性を図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】
【０００８】
本発明は、段階的な燃焼位置で燃焼可能な、１つ以上の段階値制御ボイラと、燃焼率を連続的に変更可能な、１つ以上の比例制御ボイラ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集合部と、前記蒸気集合部の内部の蒸気圧を測定する蒸気圧測定手段と、前記蒸気圧測定手段により測定される蒸気圧値が、予め設定された制御圧力帯の範囲内に収まるように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、前記比例制御ボイラは、それぞれ予め最小燃焼率から最大燃焼率までの燃焼率の範囲が複数の燃焼ゾーンに分割され、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値に基づいて、それぞれの段階値制御ボイラの燃焼位置、及びそれぞれの比例制御ボイラの燃焼ゾーンを選択することで燃焼状態を制御し、前記１つ以上のそれぞれの比例制御ボイラは、前記制御部により選択された燃焼ゾーンの燃焼率の範囲内において、前記蒸気圧値に基づいて燃焼率が連続的に変更可能に制御されるボイラシステムに関する。
【０００９】
また、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値に基づいて、当該比例制御ボイラの燃焼率を、前記選択された燃焼ゾーンの燃焼率の範囲内において連続的に変更することが好ましい。
【００１０】
また、前記前記１つ以上のそれぞれの比例制御ボイラはローカル制御部を備え、前記ローカル制御部は、前記蒸気圧測定手段により測定される蒸気圧値に基づいて、当該比例制御ボイラの燃焼率を、前記選択された燃焼ゾーンの燃焼率の範囲内において連続的に変更することが好ましい。
【００１１】
また、ｎを1以上の整数として、前記比例制御ボイラは、前記制御部により設定された前記燃焼ゾーンの燃焼率の範囲内において、前記蒸気圧値に基づいて燃焼率がｎ％刻みで連続的に変更可能に制御されることが好ましい。
【発明の効果】
【００１２】
本発明のボイラシステムによれば、段階的な燃焼位置で燃焼可能な１つ以上の段階値制御ボイラからなるボイラシステムに、燃焼量を連続的に増減可能な比例制御ボイラを増設した場合、台数制御を大幅に変更することなく、比例制御ボイラの連続性を活かすことで、例えば圧力の安定性を図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】
【００１３】
【図１】本発明の実施形態１に係るボイラシステムの概略を示す図である。
【図２】本発明の一実施形態に係る比例制御ボイラ２０Ｂの燃焼ゾーンの概略を示す図である。
【図３Ａ】本発明の実施形態１に係るボイラシステムにおける各ボイラ２０Ａ及びボイラ２０Ｂにおける仮想ボイラの一例を示す図である。
【図３Ｂ】本発明の実施形態１に係るボイラシステムの燃焼パターンと、制御圧力帯における圧力帯域との関係を示す図である。
【図３Ｃ】本発明の実施形態１に係るボイラシステムの動作の一例を示す図である。
【図４】本発明の実施形態２に係るボイラシステムの概略を示す図である。
【図５Ａ】本発明の実施形態２に係るボイラシステムにおける各ボイラ２０Ａ及びボイラ２０Ｂにおける仮想ボイラの一例を示す図である。
【図５Ｂ】本発明の実施形態２に係るボイラシステムの燃焼パターンと、制御圧力帯における圧力帯域との関係を示す図である。
【図５Ｃ】本発明の実施形態２に係るボイラシステムの動作の一例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、本発明のボイラシステムの好ましい一実施形態について、図面を参照しながら説明する。図１には、本発明のボイラシステムの好ましい一実施形態である、２台の段階値制御ボイラ２０Ａと１台の比例制御ボイラ２０Ｂとからなるボイラ群２により構成されるボイラシステム１（以下、「実施形態１」ともいう）を示す。
【００１５】
最初に、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。
【００１６】
ボイラシステム１は、２台の段階値制御ボイラ２０Ａと１台の比例制御ボイラ２０Ｂとからなるボイラ群２と、複数のボイラ２０Ａ又は２０Ｂ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、ボイラ群２の燃焼状態を制御する制御部４を有する台数制御装置３と、を備える。
【００１７】
ボイラ２０Ａ及び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２１Ｂと、ボイラ２０Ａ及び２０Ｂの燃焼状態を制御するローカル制御部２２Ａ及び２２Ｂと、を備える。
【００１８】
ローカル制御部２２Ａ及び２２Ｂは、それぞれ、蒸気消費量に応じてボイラ２０Ａ及び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２２Ｂは、信号線１６を介して台数制御装置３から送信される制御信号に基づいて、ボイラ２０Ａ及び２０Ｂの燃焼状態を制御する。また、ローカル制御部２２Ａ及び２２Ｂは、台数制御装置３で用いられる信号を、信号線１６を介して台数制御手段に送信する。台数制御装置３で用いられる信号としては、ボイラ２０Ａ及び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。
【００１９】
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を構成する複数のボイラ２０Ａ及び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、複数のボイラ２０Ａ及び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。
【００２０】
蒸気圧センサ７は、信号線１３を介して、台数制御装置３に電気的に接続されている。蒸気圧センサ７は、蒸気ヘッダ６の内部の蒸気圧（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を介して台数制御装置３に送信する。
【００２１】
台数制御装置３は、信号線１６を介して、複数のボイラ２０Ａ及び２０Ｂと電気的に接続されている。この台数制御装置３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、各ボイラ２０Ａ及び２０Ｂの燃焼状態を制御する。
【００２２】
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。
ボイラシステム１において要求される負荷（要求負荷）は、蒸気使用設備１８における蒸気消費量である。台数制御装置３は、この蒸気消費量の変動に対応して生じる蒸気ヘッダ６の内部の蒸気圧の変動を、蒸気圧センサ７が測定する蒸気ヘッダ６の内部の蒸気圧（物理量）に基づいて算出し、ボイラ群２を構成する各ボイラ２０Ａ及び２０Ｂの燃焼状態を制御する。
【００２３】
具体的には、蒸気使用設備１８の需要の増大により蒸気消費量が増加し、蒸気ヘッダ６に供給される出力蒸気量が不足すれば、蒸気ヘッダ６の蒸気圧力値が減少する。一方、蒸気使用設備１８の需要の低下により蒸気消費量が減少し、蒸気ヘッダ６に供給される出力蒸気量が過剰になれば、蒸気ヘッダ６の蒸気圧力値が増加する。台数制御装置３は、蒸気ヘッダ６の蒸気圧力値の変動に基づいて、蒸気消費量の変動をモニターする。そして、台数制御装置３は、蒸気ヘッダ６の蒸気圧力値に基づき算出した目標蒸気量分の蒸気を生成するように各ボイラ２０Ａ及び２０Ｂの燃焼量を制御する。
【００２４】
＜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。
【００２５】
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、各燃焼位置における燃焼量、及び最大燃焼量としての燃焼能力（高燃焼位置における燃焼量）が段階値制御ボイラ２０Ａのそれぞれで等しく設定され、以下の４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４位置制御されるボイラである。
１）燃焼停止位置（第１燃焼位置：０％）
２）低燃焼位置Ｌ（第２燃焼位置：例えば最大燃焼量の５〜３５％で設定される、本実施形態では２０％）
３）中燃焼位置Ｍ（第３燃焼位置：例えば最大燃焼量の４０〜７０％で設定される、本実施形態では６０％）
４）高燃焼位置Ｈ（第４燃焼位置：１００％（最大燃焼量））。
【００２６】
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３０００ｋｇ／ｈであった場合、中燃焼位置Ｍにおける燃焼量は１８００ｋｇ／ｈ、低燃焼位置Ｌにおける燃焼量は６００ｋｇ／ｈとなる。
【００２７】
なお、段階値制御ボイラ２０Ａとして、４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）、及び高燃焼位置Ｈ（第３燃焼位置）の３段階の燃焼位置に制御可能とされる、いわゆる３位置制御や、また５位置以上としてもよい。また、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。
【００２８】
＜比例制御ボイラ２０Ｂについて＞
ボイラシステム１の備える比例制御ボイラ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。比例制御ボイラ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。
【００２９】
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、比例制御ボイラ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。
【００３０】
比例制御ボイラ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、比例制御ボイラ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、燃焼量が連続的に制御可能となっている。
より具体的には、比例制御ボイラ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、比例制御ボイラ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。
【００３１】
単位蒸気量Ｕは、比例制御ボイラ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、比例制御ボイラ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。
【００３２】
続いて、図２を参照して、比例制御ボイラ２０Ｂの燃焼ゾーンについて説明する。
比例制御ボイラ２０Ｂは、最小燃焼状態Ｓ１から最大燃焼状態Ｓ２の範囲で燃焼率を連続的に変更することができるが、ここでは、ボイラシステム１を構成する段階値制御ボイラ２０Ａに合わせて４つの燃焼ゾーンに分割することができる。
１）燃焼停止ゾーン（燃焼率：０％）
２）低燃焼ゾーンＬ（最大燃焼量の２０％）
３）中燃焼ゾーンＭ（最大燃焼量の２０％〜６０％）
４）高燃焼ゾーンＨ（最大燃焼量の６０％〜１００％）。
【００３３】
＜実施形態１＞
次に、図３Ａ〜図３Ｃを参照して、実施形態１、即ち２台の段階値制御ボイラ２０Ａと１台の比例制御ボイラ２０Ｂとからなるボイラ群２により構成されるボイラシステム１について説明する。
【００３４】
前述したように、比例制御ボイラ２０Ｂは、４つの燃焼ゾーンに分割されている。
１）燃焼停止ゾーン（燃焼率：０％）
２）低燃焼ゾーンＬ（最大燃焼量の２０％）
３）中燃焼ゾーンＭ（最大燃焼量の２０％〜６０％）
４）高燃焼ゾーンＨ（最大燃焼量の６０％〜１００％）。
【００３５】
ボイラシステム１において、制御部４は、ヘッダ圧力値が、予め設定された制御圧力帯の範囲内に収まるように各段階値制御ボイラ２０Ａ及び比例制御ボイラ２０Ｂの燃焼状態を制御する。制御圧力帯は複数の圧力帯域に区分され、圧力帯域毎に各段階値制御ボイラ２０Ａの燃焼位置と、比例制御ボイラ２０Ｂの燃焼ゾーンとの組み合わせからなる複数の燃焼パターンが設定されている。ヘッダ圧力値がどの圧力帯域に該当するかによって各ボイラ２０Ａ及び比例制御ボイラ２０Ｂの燃焼状態を定め、ボイラ群２の蒸発量を制御する。
【００３６】
図３Ａに、各段階値制御ボイラ２０Ａ（１号機及び２号機）及び比例制御ボイラ２０Ｂ(３号機)において設定される仮想ボイラを示す。
図３Ａに示すようにボイラ２０Ａの燃焼又はその停止は、仮想ボイラ単位で扱うことができる。仮想ボイラとは、ボイラにおける燃焼位置（燃焼量）の違い（低燃焼位置、中燃焼位置、高燃焼位置等）をそれぞれ独立したボイラとみなし、それぞれの蒸発量をボイラに仮想したものである。例えば、４位置制御の段階値ボイラ２０Ａは、低燃焼量ボイラ、（中燃焼量−低燃焼量）ボイラ、（高燃焼量−中燃焼量）ボイラの３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、図３Ａに示すように、燃焼指示や燃焼停止指示を行うボイラを選択する場合、仮想ボイラ単位で設定することができる。
【００３７】
同様に、比例制御ボイラ２０Ｂは、低燃焼ゾーン（燃焼率２０％）ボイラ、中燃焼ゾーン（燃焼率２０〜６０％）ボイラ、高燃焼ゾーン（燃焼率６０％〜１００％）ボイラの３台の仮想ボイラから構成されるとみなすことができる。
【００３８】
仮に、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）の燃焼量を例えば、３０００ｋｇ／ｈとした場合、低燃焼量仮想ボイラ（６００ｋｇ／ｈ）、（中燃焼量−低燃焼量）仮想ボイラ（１２００ｋｇ／ｈ）、（高燃焼量−中燃焼量）仮想ボイラ（１２００ｋｇ／ｈ）となる。
同様に、比例制御ボイラ２０Ｂの最大燃焼量を３０００ｋｇ／ｈとした場合、低燃焼ゾーン仮想ボイラ（６００ｋｇ／ｈ）、（中燃焼ゾーン仮想ボイラ（６００ｋｇ〜１２００ｋｇ／ｈ）、高燃焼ゾーン仮想ボイラ（１２００ｋｇ〜３０００ｋｇ／ｈ）となる。
【００３９】
図３Ｂに、各段階値制御ボイラ２０Ａ及び比例制御ボイラ２０Ｂの燃焼パターンと、制御圧力帯における圧力帯域との関係を示す。制御圧力帯は、ａ〜ｉの９の圧力帯域に区分されると仮定する。燃焼パターンは、９の圧力帯域に対応して、９パターン設定される。
なお、図３Ｂにおいて、比例制御ボイラ２０Ｂを高燃焼ゾーンで燃焼させる状態（高燃焼状態）にする場合を「高燃Ｈ」、中燃焼ゾーンで燃焼させる状態（中燃焼状態）にする場合を「中燃Ｍ」、低燃焼ゾーンで燃焼させる状態（低燃焼状態）にする場合を「低燃Ｌ」、燃焼停止状態にする場合を「−」として示す。
【００４０】
燃焼パターンは、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いパターンが選択される。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いパターンが選択される。
【００４１】
より具体的には、図３Ｂに示すように、ヘッダ圧力値が圧力帯域ａに該当する場合、制御部４は、１号機を低燃焼位置（低燃Ｌ）で燃焼させる。
【００４２】
ヘッダ圧力値が圧力帯域ａの下限値（圧力帯域ｂの上限値）を下回ると、制御部４は、２号機の燃焼状態を燃焼停止状態（−）から低燃焼位置（低燃Ｌ）に変更する指示を出す。ヘッダ圧力値が圧力帯域ｂに該当する場合、制御部４は１号機及び２号機を低燃焼位置（低燃Ｌ）で燃焼させる。
【００４３】
ヘッダ圧力値が圧力帯域ｂの下限値（圧力帯域ｃの上限値）を下回ると、制御部４は、１号機の燃焼状態を低燃焼位置（低燃Ｌ）から中燃焼位置（中燃Ｍ）に変更する指示を出す。ヘッダ圧力値が圧力帯域ｃに該当する場合、制御部４は１号機を中燃焼位置（中燃Ｍ）、２号機を低燃焼位置（低燃Ｌ）で燃焼させる。
【００４４】
ヘッダ圧力値が圧力帯域ｃの下限値（圧力帯域ｄの上限値）を下回ると、制御部４は、３号機（比例制御ボイラ２０Ｂ）の燃焼状態を燃焼停止状態（−）から最少燃焼状態Ｓ１（最大燃焼量の２０％）に変更する指示を出す。ヘッダ圧力値が圧力帯域ｄに該当する場合、制御部４は１号機を中燃焼位置（中燃Ｍ）、２号機を低燃焼位置（低燃Ｌ）、３号機を最少燃焼状態Ｓ１（最大燃焼量の２０％）で燃焼させる。
【００４５】
ヘッダ圧力値が圧力帯域ｄの下限値（圧力帯域ｅの上限値）を下回ると、制御部４は、２号機の燃焼状態を低燃焼位置（低燃Ｌ）から中燃焼位置（中燃Ｍ）に変更する指示を出す。ヘッダ圧力値が圧力帯域ｅに該当する場合、制御部４は１号機及び２号機を中燃焼位置（中燃Ｍ）、３号機を最少燃焼状態Ｓ１（最大燃焼量の２０％）で燃焼させる。
【００４６】
ヘッダ圧力値が圧力帯域ｅの下限値（圧力帯域ｆの上限値）を下回ると、制御部４は、３号機（比例制御ボイラ２０Ｂ）の燃焼状態を最少燃焼状態Ｓ１（最大燃焼量の２０％）から中燃焼ゾーンＭ（最大燃焼量の２０％〜６０％）に変更する指示を出す。ヘッダ圧力値が圧力帯域ｆに該当する場合、制御部４は１号機及び２号機を中燃焼位置（中燃Ｍ）、３号機を中燃焼ゾーンの燃焼率の範囲内（２０％〜６０％）で燃焼させる。
【００４７】
圧力帯域ｆにおいては、３号機（比例制御ボイラ２０Ｂ）は、ヘッダ圧力値に基づいて、中燃焼ゾーンの燃焼率の範囲内（２０％〜６０％）において、連続的に変更することができる。例えば、ヘッダ圧力値が圧力帯域ｆの上限値（ｅの下限値）に等しい場合は、燃焼率２０％で燃焼し、ヘッダ圧力値が圧力帯域ｆの下限値（ｇの上限値）に等しい場合は、燃焼率６０％で燃焼し、ヘッダ圧力値が圧力帯域ｆ内にある場合は、例えば、ヘッダ圧力値に比例して燃焼率を１％刻みで増加又は減少してもよい。また、ｎを任意の整数として、燃焼率をｎ％刻みで増加又は減少してもよい。
圧力帯域ｆにおいて、制御部４が、ヘッダ圧力値に基づいて、３号機（比例制御ボイラ２０Ｂ）の燃焼率を中燃焼ゾーンの燃焼率の範囲内（２０％〜６０％）において、連続的に変更するように構成することができる。また、制御部４に換えて、３号機のローカル制御部２２Ｂが、３号機の燃焼率を中燃焼ゾーンの燃焼率の範囲内（２０％〜６０％）において、連続的に変更するように構成してもよい。
【００４８】
これに対して、例えば、１号機〜３号機が全て段階値制御ボイラ２０Ａから構成されるボイラシステムのような従来例（以下「従来例」という）の場合、圧力帯域ｆにおいて、制御部４は１号機〜３号機をそれぞれ中燃焼位置（中燃Ｍ）で燃焼させるに過ぎない。
【００４９】
ヘッダ圧力値が圧力帯域ｆの下限値（圧力帯域ｇの上限値）を下回ると、制御部４は、１号機の燃焼状態を中燃焼位置（中燃Ｍ）から高燃焼位置（高燃Ｈ）に変更する指示を出す。また、制御部４は、３号機（比例制御ボイラ２０Ｂ）を燃焼率６０％で燃焼する指示を出す。ヘッダ圧力値が圧力帯域ｇに該当する場合、制御部４は１号機を高燃焼位置（高燃Ｈ）、２号機を中燃焼位置（中燃Ｍ）、３号機を燃焼率６０％で燃焼させる。
【００５０】
ヘッダ圧力値が圧力帯域ｇの下限値（圧力帯域ｈの上限値）を下回ると、制御部４は、２号機の燃焼状態を中燃焼位置（中燃Ｍ）から高燃焼位置（高燃Ｈ）に変更する指示を出す。ヘッダ圧力値が圧力帯域ｈに該当する場合、制御部４は１号機及び２号機を高燃焼位置（高燃Ｈ）、３号機を燃焼率６０％で燃焼させる。
【００５１】
ヘッダ圧力値が圧力帯域ｈの下限値（圧力帯域ｉの上限値）を下回ると、制御部４は、３号機（比例制御ボイラ２０Ｂ）の燃焼状態を燃焼率６０％から高燃焼ゾーンＨ（最大燃焼量の６０％〜１００％）に変更する指示を出す。ヘッダ圧力値が圧力帯域ｉに該当する場合、制御部４は１号機及び２号機を高燃焼位置（高燃Ｈ）、３号機を高燃焼ゾーンの燃焼率の範囲内（６０％〜１００％）で燃焼させる。
【００５２】
圧力帯域ｉにおいては、３号機（比例制御ボイラ２０Ｂ）は、ヘッダ圧力値に基づいて、高燃焼ゾーンの燃焼率の範囲内（６０％〜１００％）において、連続的に変更することができる。例えば、ヘッダ圧力値が圧力帯域ｉの上限値（ｈの下限値）に等しい場合は、燃焼率６０％で燃焼し、ヘッダ圧力値が圧力帯域ｉの下限値に等しい場合は、燃焼率１００％で燃焼し、ヘッダ圧力値が圧力帯域ｉ内にある場合は、例えば、ヘッダ圧力値に比例して燃焼率を１％刻みで増加又は減少してもよい。また、ｎを任意の整数として、燃焼率をｎ％刻みで増加又は減少してもよい。
圧力帯域ｉにおいて、制御部４が、ヘッダ圧力値に基づいて、３号機（比例制御ボイラ２０Ｂ）の燃焼率を高燃焼ゾーンの燃焼率の範囲内（６０％〜１００％）において、連続的に変更するように構成することができる。また、制御部４に換えて、３号機のローカル制御部２２Ｂが、３号機の燃焼率を高燃焼ゾーンの燃焼率の範囲内（６０％〜１００％）において、連続的に変更するように構成してもよい。
【００５３】
これに対して、従来例の場合、圧力帯域ｉにおいて、制御部４は１号機〜３号機をそれぞれ高燃焼位置（高燃Ｈ）で燃焼させるに過ぎない。
【００５４】
なお、最下位の圧力帯域ｉから最上位の圧力帯域ａに向けて蒸気圧が上昇していく場合、上記と逆の順に、燃焼量が小さいパターンが選択される。
その際、前述したように、ヘッダ圧力が上昇方向（負荷量が減少方向）の時に燃焼パターンＸから燃焼量の小さい燃焼パターンＹへ移行する基準となる圧力値と、ヘッダ圧力が下降方向（負荷量が増加方向）の時に燃焼量の小さい燃焼パターンＹから燃焼パターンＸへ移行する基準となる圧力値との間には、前者が後者より大きくなるように所定の差（ディファレンシャル）を設けることができる。なお、圧力変化を確認する遅延時間を設けることで、圧力帯をよりラップさせることもできる。
【００５５】
次に、段階値制御ボイラ２０Ａ及び比例制御ボイラ２０Ｂの最大燃焼量を例えば、３０００ｋｇ／ｈとした場合、図３Ｃを参照して、ボイラシステム１による段階値制御ボイラ２０Ａ（１号機及び２号機）及び比例制御ボイラ(３号機)の燃焼状態の制御の概略について説明する。
【００５６】
ボイラシステム１において、例えば要求負荷が５５％（４９５０ｋｇ／ｈ）付近で安定している場合には、図３Ｃに示すように、圧力帯域ｆの範囲内で、１号機、２号機が中燃焼位置（Ｍ）（１８００ｋｇ／ｈ）で燃焼し、３号機が中燃焼ゾーン（最大燃焼量の２０％〜６０％）の燃焼率４５％（１３５０ｋｇ／ｈ）付近で燃焼することで安定する。
【００５７】
これに対して、従来例において、例えば要求負荷が５５％（４９５０ｋｇ／ｈ）付近で安定している場合、１号機、２号機及び３号機が中燃焼位置（中燃Ｍ）（１８００ｋｇ／ｈ）で燃焼する状態が継続することで、ボイラ群２により生成される蒸気量（５４００ｋｇ／ｈ）が蒸気使用設備１８で使用される蒸気量（４９５０ｋｇ／ｈ）を上回る。すると、ヘッダ圧力値は、徐々に上昇する。その結果、ヘッダ圧力値が圧力帯域ｆの上限値を上回ると、制御部４は、３号機を低燃焼位置（低燃Ｌ）で燃焼させる指示を出す。
【００５８】
一方、３号機が低燃焼位置（低燃Ｌ）（６００ｋｇ／ｈ）で燃焼する状態（つまり１号機及び２号機が中燃焼位置（中燃Ｍ）で燃焼し、３号機が低燃焼位置（低燃Ｌ）で燃焼する状態）が継続すると、ボイラ群２により生成される蒸気量（４２００ｋｇ／ｈ）が蒸気使用設備１８で使用される蒸気量（４９５０ｋｇ／ｈ）を下回る。すると、ヘッダ圧力値は、徐々に低下する。その結果、ヘッダ圧力値が圧力帯域ｆの上限値を下回ると、制御部４は、低燃焼位置（低燃Ｌ）で燃焼している３号機を中燃焼位置（中燃Ｍ）で燃焼させる指示を出す。
【００５９】
このように、従来例においては、ヘッダ圧力値が、３号機の燃焼位置を低燃焼位置（低燃Ｌ）と、中燃焼位置（中燃Ｍ）との間で変更させる閾値（ここでは、圧力帯域ｆの上限値）をまたいで繰り返し上下することとなる。その結果、３号機が低燃焼位置（低燃Ｌ）と中燃焼位置（中燃Ｍ）との間で繰り返し燃焼位置の変更を行うこととなる。
【００６０】
このように、実施形態１においては、例えば、要求負荷が５５％（４９５０ｋｇ／ｈ）付近で安定している場合、従来例とは異なり、段階値制御ボイラ２０Ａ（１号機及び２号機）は中燃焼位置（Ｍ）で燃焼し、必要蒸気量の増減に対しては、比例制御ボイラ(３号機)の中燃焼ゾーン（最大燃焼量の２０％〜６０％）において、燃焼率を連続的に増減制御することで、比例制御ボイラ(３号機)の連続性を活かして、圧力の安定性を図ることができる。
【００６１】
＜実施形態２＞
上記実施形態１においては、比例制御ボイラを１台としたが、複数台の比例制御ボイラであっても同様に制御できる。
例えば、図４に示すように、２台の段階値制御ボイラ（１号機、２号機）と２台の比例制御ボイラ（３号機、４号機）とからなるボイラ群２により構成される実施形態（以下「実施形態２」ともいう）に係るボイラシステム１について、簡単に説明する。
【００６２】
ボイラシステム１において、制御部４は、ヘッダ圧力値が、予め設定された制御圧力帯の範囲内に収まるように各段階値制御ボイラボイラ２０Ａ及び各比例制御ボイラ２０Ｂの燃焼状態を制御する。制御圧力帯は複数の圧力帯域に区分され、圧力帯域毎に各段階値制御ボイラ２０Ａの燃焼位置と、各比例制御ボイラ２０Ｂの燃焼ゾーンとの組み合わせからなる複数の燃焼パターンが設定されている。ヘッダ圧力値がどの圧力帯域に該当するかによって各ボイラ２０Ａ及び各ボイラ２０Ｂの燃焼状態を定め、ボイラ群２Ｂの蒸発量を制御する。
【００６３】
図５Ａに示すように、各段階値制御ボイラ２０Ａ（１号機及び２号機）及び各比例制御ボイラ２０Ｂ(３号機及び４号機)の燃焼又はその停止は、仮想ボイラ単位で扱うことができる。
前述したように、４位置制御の段階値ボイラ２０Ａは、低燃焼量ボイラ、（中燃焼量−低燃焼量）ボイラ、（高燃焼量−中燃焼量）ボイラの３台の仮想ボイラから構成されるとみなすことができる。
【００６４】
同様に、比例制御ボイラ２０Ｂは、低燃焼ゾーン（燃焼率２０％）ボイラ、中燃焼ゾーン（燃焼率２０〜６０％）ボイラ、高燃焼量ゾーン（燃焼率６０％〜１００％）ボイラの３台の仮想ボイラから構成されるととみなすことができる。
【００６５】
そうすることで、図５Ａに示すように、燃焼指示や燃焼停止指示を行うボイラを選択する場合、仮想ボイラ単位で設定することができる。
【００６６】
図５Ｂに、各段階値制御ボイラ２０Ａ及び各比例制御ボイラ２０Ｂの燃焼パターンと、制御圧力帯における圧力帯域との関係を示す。制御圧力帯は、ａ´〜ｌ´の１２の圧力帯域に区分されると仮定する。燃焼パターンは、１２の圧力帯域に対応して、１２パターン設定される。
【００６７】
燃焼パターンは、実施形態１と同様に、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いパターンが選択される。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いパターンが選択される。
【００６８】
より具体的には、図５Ｂに示すように、ヘッダ圧力値が圧力帯域ａ´に該当する場合、制御部４は、１号機を低燃焼位置（低燃Ｌ）で燃焼させる。
【００６９】
ヘッダ圧力値が圧力帯域ａ´の下限値（圧力帯域ｂ´の上限値）を下回ると、制御部４は、２号機の燃焼状態を燃焼停止状態（−）から低燃焼位置（低燃Ｌ）に変更する指示を出す。ヘッダ圧力値が圧力帯域ｂ´に該当する場合、制御部４は１号機及び２号機を低燃焼位置（低燃Ｌ）で燃焼させる。
【００７０】
ヘッダ圧力値が圧力帯域ｂ´の下限値（圧力帯域ｃ´の上限値）を下回ると、制御部４は、３号機（比例制御ボイラ２０Ｂ）の燃焼状態を燃焼停止状態（−）から最少燃焼状態Ｓ１（最大燃焼量の２０％）に変更する指示を出す。ヘッダ圧力値が圧力帯域ｃ´に該当する場合、制御部４は１号機及び２号機を低燃焼位置（低燃Ｌ）、３号機を最少燃焼状態Ｓ１（最大燃焼量の２０％）で燃焼させる。
【００７１】
ヘッダ圧力値が圧力帯域ｃ´の下限値（圧力帯域ｄ´の上限値）を下回ると、制御部４は、４号機（比例制御ボイラ２０Ｂ）の燃焼状態を燃焼停止状態（−）から最少燃焼状態Ｓ１（最大燃焼量の２０％）に変更する指示を出す。ヘッダ圧力値が圧力帯域ｄ´に該当する場合、制御部４は１号機及び２号機をそれぞれ低燃焼位置（低燃Ｌ）、３号機、４号機をそれぞれ最少燃焼状態Ｓ１（最大燃焼量の２０％）で燃焼させる。
【００７２】
ヘッダ圧力値が圧力帯域ｄ´の下限値（圧力帯域ｅ´の上限値）を下回ると、制御部４は、１号機の燃焼状態を低燃焼位置（低燃Ｌ）から中燃焼位置（中燃Ｍ）に変更する指示を出す。ヘッダ圧力値が圧力帯域ｅ´に該当する場合、制御部４は１号機を中燃焼位置（中燃Ｍ）、２号機を低燃焼位置（低燃Ｌ）、３号機、４号機をそれぞれ最少燃焼状態Ｓ１（最大燃焼量の２０％）で燃焼させる。
【００７３】
ヘッダ圧力値が圧力帯域ｅ´の下限値（圧力帯域ｆ´の上限値）を下回ると、制御部４は、２号機の燃焼状態を低燃焼位置（低燃Ｌ）から中燃焼位置（中燃Ｍ）に変更する指示を出す。ヘッダ圧力値が圧力帯域ｆ´に該当する場合、制御部４は１号機及び２号機をそれぞれ中燃焼位置（中燃Ｍ）、３号機、４号機をそれぞれ最少燃焼状態Ｓ１（最大燃焼量の２０％）で燃焼させる。
【００７４】
ヘッダ圧力値が圧力帯域ｆ´の下限値（圧力帯域ｇ´の上限値）を下回ると、制御部４は、３号機（比例制御ボイラ２０Ｂ）の燃焼状態を最少燃焼状態Ｓ１（最大燃焼量の２０％）から中燃焼ゾーンＭ（最大燃焼量の２０％〜６０％）に変更する指示を出す。ヘッダ圧力値が圧力帯域ｇ´に該当する場合、制御部４は１号機及び２号機をそれぞれ中燃焼位置（中燃Ｍ）、３号機を中燃焼ゾーンの燃焼率の範囲内（２０％〜６０％）、４号機を最少燃焼状態Ｓ１（最大燃焼量の２０％）で燃焼させる。
【００７５】
圧力帯域ｇ´においては、３号機（比例制御ボイラ２０Ｂ）は、ヘッダ圧力値に基づいて、中燃焼ゾーンの燃焼率の範囲内（２０％〜６０％）において、連続的に変更することができる。例えば、ヘッダ圧力値が圧力帯域ｇ´の上限値（ｆ´の下限値）に等しい場合は、燃焼率２０％で燃焼し、ヘッダ圧力値が圧力帯域ｇ´の下限値（ｈ´の上限値）に等しい場合は、燃焼率６０％で燃焼し、ヘッダ圧力値が圧力帯域ｇ´内にある場合は、例えば、ヘッダ圧力値に比例して燃焼率を１％刻みで増加又は減少してもよい。また、ｎを任意の整数として、燃焼率をｎ％刻みで増加又は減少してもよい。
圧力帯域ｇ´において、制御部４が、ヘッダ圧力値に基づいて、３号機（比例制御ボイラ２０Ｂ）の燃焼率を中燃焼ゾーンの燃焼率の範囲内（２０％〜６０％）において、連続的に変更するように構成することができる。また、制御部４に換えて、３号機のローカル制御部２２Ｂが、３号機の燃焼率を中燃焼ゾーンの燃焼率の範囲内（２０％〜６０％）において、連続的に変更するように構成してもよい。
【００７６】
ヘッダ圧力値が圧力帯域ｇ´の下限値（圧力帯域ｈ´の上限値）を下回ると、制御部４は、４号機（比例制御ボイラ２０Ｂ）の燃焼状態を最少燃焼状態Ｓ１（最大燃焼量の２０％）から中燃焼ゾーンＭ（最大燃焼量の２０％〜６０％）に変更する指示を出す。また、制御部４は、３号機（比例制御ボイラ２０Ｂ）を燃焼率６０％で燃焼する指示を出す。ヘッダ圧力値が圧力帯域ｈ´に該当する場合、制御部４は１号機及び２号機をそれぞれ中燃焼位置（中燃Ｍ）、３号機を燃焼率６０％、４号機を中燃焼ゾーンの燃焼率の範囲内（２０％〜６０％）で燃焼させる。
【００７７】
圧力帯域ｈ´においては、４号機（比例制御ボイラ２０Ｂ）は、ヘッダ圧力値に基づいて、中燃焼ゾーンの燃焼率の範囲内（２０％〜６０％）において、連続的に変更することができる。この連続制御は、圧力帯域ｇ´における３号機の燃焼率の連続制御と同様である。
【００７８】
ヘッダ圧力値が圧力帯域ｈ´の下限値（圧力帯域ｉ´の上限値）を下回ると、制御部４は、１号機の燃焼状態を中燃焼位置（中燃Ｍ）から高燃焼位置（高燃Ｈ）に変更する指示を出す。また、制御部４は、４号機（比例制御ボイラ２０Ｂ）を燃焼率６０％で燃焼する指示を出す。ヘッダ圧力値が圧力帯域ｉ´に該当する場合、制御部４は１号機を高燃焼位置（高燃Ｈ）、２号機を中燃焼位置（中燃Ｍ）、３号機及び４号機をそれぞれ燃焼率６０％で燃焼させる。
【００７９】
ヘッダ圧力値が圧力帯域ｉ´の下限値（圧力帯域ｊ´の上限値）を下回ると、制御部４は、２号機の燃焼状態を中燃焼位置（中燃Ｍ）から高燃焼位置（高燃Ｈ）に変更する指示を出す。ヘッダ圧力値が圧力帯域ｊ´に該当する場合、制御部４は１号機及び２号機をそれぞれ高燃焼位置（高燃Ｈ）、３号機及び４号機をそれぞれ燃焼率６０％で燃焼させる。
【００８０】
ヘッダ圧力値が圧力帯域ｊ´の下限値（圧力帯域ｋ´の上限値）を下回ると、制御部４は、３号機（比例制御ボイラ２０Ｂ）の燃焼状態を燃焼率６０％から高燃焼ゾーンＨ（最大燃焼量の６０％〜１００％）に変更する指示を出す。ヘッダ圧力値が圧力帯域ｋ´に該当する場合、制御部４は１号機及び２号機をそれぞれ高燃焼位置（高燃Ｈ）、３号機を高燃焼ゾーンの燃焼率の範囲内（６０％〜１００％）、４号機を燃焼率６０％で燃焼させる。
【００８１】
圧力帯域ｋ´においては、３号機（比例制御ボイラ２０Ｂ）は、ヘッダ圧力値に基づいて、高燃焼ゾーンの燃焼率の範囲内（６０％〜１００％）において、連続的に変更することができる。この連続制御は、圧力帯域ｇ´における３号機の燃焼率の連続制御と同様である。
【００８２】
ヘッダ圧力値が圧力帯域ｋ´の下限値（圧力帯域ｌ´の上限値）を下回ると、制御部４は、４号機（比例制御ボイラ２０Ｂ）の燃焼状態を燃焼率６０％から高燃焼ゾーンＨ（最大燃焼量の６０％〜１００％）に変更する指示を出す。また、制御部４は、３号機（比例制御ボイラ２０Ｂ）を燃焼率１００％で燃焼する指示を出す。ヘッダ圧力値が圧力帯域ｌ´に該当する場合、制御部４は１号機及び２号機をそれぞれ高燃焼位置（高燃Ｈ）、３号機を燃焼率１００％、４号機を高燃焼ゾーンの燃焼率の範囲内（６０％〜１００％）で燃焼させる。
【００８３】
圧力帯域ｌ´においては、４号機（比例制御ボイラ２０Ｂ）は、ヘッダ圧力値に基づいて、高燃焼ゾーンの燃焼率の範囲内（６０％〜１００％）において、連続的に変更することができる。この連続制御は、圧力帯域ｋ´における３号機の燃焼率の連続制御と同様である。
【００８４】
なお、最下位の圧力帯域ｌ´から最上位の圧力帯域ａ´に向けて蒸気圧が上昇していく場合、上記と逆の順に、燃焼量が小さいパターンが選択される。
その際、前述したように、ヘッダ圧力が上昇方向（負荷量が減少方向）の時に燃焼パターンＸから燃焼量の小さい燃焼パターンＹへ移行する基準となる圧力値と、ヘッダ圧力が下降方向（負荷量が増加方向）の時に燃焼量の小さい燃焼パターンＹから燃焼パターンＸへ移行する基準となる圧力値との間には、前者が後者より大きくなるように所定の差（ディファレンシャル）を設けることができる。なお、圧力変化を確認する遅延時間を設けることで、圧力帯をよりラップさせることもできる。
【００８５】
次に、段階値制御ボイラ２０Ａ及び比例制御ボイラ２０Ｂの最大燃焼量を例えば、３０００ｋｇ／ｈとした場合、図５Ｃを参照して、ボイラシステム１による段階値制御ボイラ２０Ａ（１号機及び２号機）及び比例制御ボイラ(３号機及び４号機)の燃焼状態の制御の概略について説明する。
【００８６】
ボイラシステム１において、例えば要求負荷が５５％（６６００ｋｇ／ｈ）付近で安定している場合には、図５Ｃに示すように、圧力帯域ｈ´の範囲内で、１号機、２号機が中燃焼位置（Ｍ）（１８００ｋｇ／ｈ）で燃焼し、３号機が中燃焼ゾーン（中燃Ｌ）で燃焼率６０％の固定で燃焼し、４号機が中燃焼ゾーン（最大燃焼量の２０％〜６０％）の燃焼率４０％（１２００ｋｇ／ｈ）付近で燃焼することで安定する。
【００８７】
このように、実施形態２においても、実施形態１と同様に、例えば、要求負荷が５５％（６６００ｋｇ／ｈ）付近で安定している場合、段階値制御ボイラ２０Ａ（１号機及び２号機）は中燃焼位置（Ｍ）で燃焼し、比例制御ボイラ２０Ｂ(３号機)は、燃焼率６０％で燃焼し、必要蒸気量の増減に対しては、比例制御ボイラ(４号機)の中燃焼ゾーン（最大燃焼量の２０％〜６０％）において、燃焼率を連続的に増減制御することで、比例制御ボイラ(４号機)の連続性を活かして、圧力の安定性を図ることができる。
【００８８】
なお、本実施形態では、本発明を、３台のボイラ２０（２台の段階値制御ボイラ２０Ａと１台の比例制御ボイラ２０Ｂ）からなるボイラ群２を備えるボイラシステム１及び４台のボイラ２０（２台の段階値制御ボイラ２０Ａと２台の比例制御ボイラ２０Ｂ）からなるボイラ群２Ｂを備えるボイラシステム１に適用したが、これに限らない。即ち、本発明を、１台以上の段階値制御ボイラ２０Ａと１台以上の比例制御ボイラ２０Ｂからなるボイラ群を備えるボイラシステムに適用してもよい。
【００８９】
＜実施形態３＞
実施形態１及び実施形態２においては、制御圧力帯は複数の圧力帯域に区分され、ヘッダ圧力値の該当する圧力帯域に基づいて各段階値制御ボイラ２０Ａの燃焼位置と、各比例制御ボイラ２０Ｂの燃焼ゾーンとの組み合わせからなる複数の燃焼パターンが設定された。
【００９０】
これに対して、実施形態３においては、制御部４は、ヘッダ圧力値の圧力偏差ＰＤ１（予め設定された最大圧力値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、及びそれぞれの比例制御ボイラ２０Ｂの燃焼ゾーンを選択し、ボイラ２０Ａ及びボイラ２０Ｂの燃焼状態を制御する。
実施形態３において、それぞれの段階値制御ボイラ２０Ａの燃焼位置、及びそれぞれの比例制御ボイラ２０Ｂの燃焼ゾーンは、予め設定された優先順位に基づいて選択される。
より具体的には、制御部４は、例えば、次のように制御する。
【００９１】
制御部４は、制御周期ごとに、ヘッダ圧力値の圧力偏差ＰＤ１を制御圧力幅Ｐ１（最大圧力値Ｐｍａｘ−圧力の最低許容値）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、ボイラ群２を構成するボイラ２０Ａ及びボイラ２０Ｂ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。
【００９２】
また、制御部４は、例えばローカル制御部２２Ａ及びローカル制御部２２Ｂから送信される各ボイラ２０Ａ及びボイラ２０Ｂそれぞれの燃焼状態に基づいて、制御周期ごとに、ボイラ群２により出力される出力蒸気量ＪＴを算出する。
【００９３】
制御部４は、制御周期ごと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、及びそれぞれの比例制御ボイラ２０Ｂの燃焼ゾーンを選択することで、燃焼状態を制御することができる。
具体的には、例えば、次のように行われる。
【００９４】
制御部４は、今回制御周期に計測したヘッダ圧力値を前回制御周期に計測したヘッダ圧力値と比較して、今回制御周期のヘッダ圧力値が上昇しているか、下降しているか、を判断する。
【００９５】
今回制御周期のヘッダ圧力が下降している場合であって、
今回必要蒸気量ＪＮ  ＞  今回出力蒸気量ＪＴ
を満たす場合、制御部４は、燃焼量不足として、差分蒸気量（今回必要蒸気量ＪＮ−今回出力蒸気量ＪＴ）の蒸気量に該当する燃焼量を増加させるように、燃焼位置又は燃焼ゾーンを変更する。
具体的には、制御部４は、蒸気量の増加分が（今回必要蒸気量ＪＮ−今回出力蒸気量ＪＴ）に最も近く、変更後に、必要蒸気量ＪＮ  ≦  出力蒸気量ＪＴ  を満足するそれぞれの段階値制御ボイラ２０Ａの燃焼位置、及びそれぞれの比例制御ボイラ２０Ｂの燃焼ゾーンを選択する。この際、制御部４は、差分蒸気量に最も近い燃焼位置又は燃焼ゾーンを優先的に選択するものとし、該当する燃焼位置又は燃焼ゾーンが複数ある場合には、予め設定された優先順位に基づいて選択することができる。
なお、今回制御周期のヘッダ圧力が下降している場合であって、
今回必要蒸気量ＪＮ  ≦  今回出力蒸気量ＪＴ
を満たす場合は、制御部４は、現状の燃焼状態を維持する。
【００９６】
今回制御周期のヘッダ圧力が上昇している場合であって、
今回必要蒸気量ＪＮ  ＜  今回出力蒸気量ＪＴ
を満たす場合、制御部４は、燃焼量過剰として、（今回出力蒸気量ＪＴ−今回必要蒸気量ＪＮ）の蒸気量に該当する燃焼量を減少させるように、燃焼位置又は燃焼ゾーンを変更する。
具体的には、制御部４は、蒸気量の減少分が（今回出力蒸気量ＪＴ−今回必要蒸気量ＪＮ）に最も近く、変更後に、必要蒸気量ＪＮ  ≧  出力蒸気量ＪＴ  を満足するそれぞれの段階値制御ボイラ２０Ａの燃焼位置、及びそれぞれの比例制御ボイラ２０Ｂの燃焼ゾーンを選択する。この際、制御部４は、差分蒸気量に最も近い燃焼位置又は燃焼ゾーンを優先的に選択するものとし、該当する燃焼位置又は燃焼ゾーンが複数ある場合には、予め設定された優先順位に基づいて選択することができる。
なお、ヘッダ圧力が上昇している場合であって、
今回必要蒸気量ＪＮ  ≧  今回出力蒸気量ＪＴ
を満たす場合は、制御部４は、現状の燃焼状態を継続する。
【００９７】
制御部４は、ヘッダ圧力値に基づいて、比例制御ボイラ２０Ｂの燃焼率を、選択された燃焼ゾーンの燃焼率の範囲内において連続的に変更するようにできる。
また、制御部４に換えて、ローカル制御部２２Ｂが、ヘッダ圧力値に基づいて、当該比例制御ボイラの燃焼率を、選択された燃焼ゾーンの燃焼率の範囲内において連続的に変更するようにしてもよい。
【００９８】
制御部４は、上記燃焼制御処理を、例えば１〜３秒に１回の制御周期で、繰り返して実行することができる。
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の燃焼位置及びそれぞれの比例制御ボイラ２０Ｂの燃焼ゾーンが選択される。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、及びそれぞれの比例制御ボイラ２０Ｂの燃焼ゾーンが選択される。
【００９９】
以上説明した実施形態１乃至実施形態３のボイラシステム１によれば、以下のような効果を奏する。
【０１００】
（１）段階的な燃焼位置で燃焼可能な１つ以上の段階値制御ボイラ２０Ａからなるボイラシステムに、燃焼量を連続的に増減可能な１つ以上の比例制御ボイラ２０Ｂを増設した場合であっても、各比例制御ボイラ２０Ｂの最小燃焼率から最大燃焼率までの燃焼率の範囲を複数の燃焼ゾーンに分割しておき、制御部４は、蒸気圧センサ７により測定されるヘッダ蒸気圧に基づいて、それぞれの段階値制御ボイラの燃焼位置、及びそれぞれの比例制御ボイラの燃焼ゾーンを選択することで燃焼状態を制御し、それぞれの比例制御ボイラ２０Ｂは、当該比例制御ボイラ２０Ｂの燃焼率を、ヘッダ蒸気圧の値に基づいて、制御部４に選択された燃焼ゾーンの燃焼率の範囲内において、連続的に変更することができる。
そうすることで、段階的な燃焼位置で燃焼可能な１つ以上の段階値制御ボイラからなるボイラシステムに、燃焼量を連続的に増減可能な１つ以上の比例制御ボイラを増設した場合であっても、台数制御を大幅に変更することなく、比例制御ボイラの連続性を活かすことで、例えば圧力の安定性を図ることができる。
【０１０１】
（２）比例制御ボイラ２０Ａの燃焼率の変更を行う場合に、制御部４が、比例制御ボイラ２０Ａの燃焼率を変更制御することができる。これにより、台数制御を大幅に変更することなく、比例制御ボイラの連続性を活かした台数制御が可能となる。
【０１０２】
（３）比例制御ボイラ２０Ａの燃焼率の変更を行う場合に、ローカル制御部２２Ａが、比例制御ボイラ２０Ａの燃焼率を変更制御することができる。これにより、台数制御を大幅に変更することなく、比例制御ボイラの連続性を活かした台数制御が可能となる。
【０１０３】
（４）比例制御ボイラ２０Ａの燃焼率の変更を行う場合に、燃焼率をｎ％刻みで連続的に変更可能に制御することができる。これにより、圧力の安定性を図ることができる。
【０１０４】
以上、本発明のボイラシステム１の好ましい一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。
例えば、本実施形態では、本発明のボイラシステム１及び１Ｂにおける段階値制御ボイラ２０Ａを、２台ともに４位置制御のボイラとしたが、これに限らない。即ち、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。
また、比例制御ボイラ２０Ｂについても、台数を１以上の任意の台数として、比例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。
【０１０５】
また、本実施形態では、１つの燃焼パターン例に基づいて説明したが、これに限らず、任意の燃焼パターンに適用可能である。
【符号の説明】
【０１０６】
１  ボイラシステム
２  ボイラ群
４  制御部
２０Ａ  段階値制御ボイラ
２０Ｂ  比例制御ボイラ
【図１】
2015197235.tif 000003
【図２】
2015197235.tif 000004
【図３Ａ】
2015197235.tif 000005
【図３Ｂ】
2015197235.tif 000006
【図３Ｃ】
2015197235.tif 000007
【図４】
2015197235.tif 000008
【図５Ａ】
2015197235.tif 000009
【図５Ｂ】
2015197235.tif 000010
【図５Ｃ】
2015197235.tif 000011
【手続補正書】
【提出日】平成26年12月16日(2014.12.16)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
段階的な燃焼位置で燃焼可能な、１つ以上の段階値制御ボイラと、燃焼率を連続的に変更可能な、１つ以上の比例制御ボイラ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集合部と、
前記蒸気集合部の内部の蒸気圧を測定する蒸気圧測定手段と、
前記蒸気圧測定手段により測定される蒸気圧値が、予め設定された制御圧力帯の範囲内に収まるように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、
前記比例制御ボイラは、それぞれ予め最小燃焼率から最大燃焼率までの燃焼率の範囲が複数の燃焼ゾーンに分割され、
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値に基づいて、それぞれの段階値制御ボイラの燃焼位置、及びそれぞれの比例制御ボイラの燃焼ゾーンを選択することで燃焼状態を制御し、
前記１つ以上のそれぞれの比例制御ボイラは、前記制御部により選択された燃焼ゾーンの燃焼率の範囲内において、前記蒸気圧値に基づいて燃焼率が連続的に変更可能に制御されるボイラシステム。
【請求項２】
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値に基づいて、当該比例制御ボイラの燃焼率を、前記選択された燃焼ゾーンの燃焼率の範囲内において連続的に変更する、請求項１に記載のボイラシステム。
【請求項３】
前記１つ以上のそれぞれの比例制御ボイラはローカル制御部を備え、
前記ローカル制御部は、前記蒸気圧測定手段により測定される蒸気圧値に基づいて、当該比例制御ボイラの燃焼率を、前記選択された燃焼ゾーンの燃焼率の範囲内において連続的に変更する、請求項１に記載のボイラシステム。
【請求項４】
ｎを1以上の整数として、前記比例制御ボイラは、前記制御部により設定された前記燃焼ゾーンの燃焼率の範囲内において、前記蒸気圧値に基づいて燃焼率がｎ％刻みで連続的に変更可能に制御される、請求項１乃至請求項３のいずれか1項に記載のボイラシステム。