(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
１つ以上の段階的な燃焼位置で燃焼可能な段階値制御ボイラ及び燃焼率を連続的に変更して燃焼可能な１つ以上の連続制御ボイラを備えるボイラ群と、要求負荷に応じて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１つ以上のそれぞれの連続制御ボイラには、単位時間あたりに変動可能な蒸気量の上限値である最大変動蒸気量上限値が設定されており、
前記制御部は、
要求負荷に応じて必要とされる必要蒸気量を算出する必要蒸気量算出部と、
前記ボイラ群により出力される蒸気量である出力蒸気量を算出する出力蒸気量算出部と、
前記必要蒸気量算出部により算出された必要蒸気量から、前記出力蒸気量算出部により算出された出力蒸気量を減算した偏差量である第１偏差量を算出する第１偏差算出部と、
前記第１偏差量が、燃焼状態にある前記連続制御ボイラの前記最大変動蒸気量上限値の合計値を超過する第１状態にあることを検出する第１検出部と、
前記第１検出部により前記第１状態が検出された場合、前記第１偏差量から、前記段階値制御ボイラにおいて燃焼可能な燃焼位置に相当する蒸気量を減算した偏差量である第２偏差量を算出する第２偏差算出部と、
前記第１検出部により前記第１状態が検出された場合に、前記段階値制御ボイラを第１の制御対象として、前記段階値制御ボイラの燃焼可能な燃焼位置を制御して、前記段階値制御ボイラの燃焼可能な燃焼位置に相当する蒸気量を出力させる第１燃焼制御部と、
前記第１燃焼制御部により、前記段階値制御ボイラの燃焼可能な燃焼位置に相当する蒸気量を出力させた場合に、前記連続制御ボイラを第２の制御対象として、前記連続制御ボイラの燃焼状態を制御する第２燃焼制御部と、を備え、
前記第２燃焼制御部は、前記第２偏差量が正の値の場合、前記第２偏差量に相当する蒸気量を増加させる一方、前記第２偏差量が負の値の場合、前記第２偏差量の絶対値に相当する蒸気量を減少させる、ボイラシステム。
【請求項２】
前記１つ以上のそれぞれの連続制御ボイラには、単位時間あたりに変動可能な蒸気量の上限値である最大変動蒸気量上限値に加えて、単位時間あたりに変動可能な蒸気量の下限値である最大変動蒸気量下限値が設定されており、
前記制御部は、さらに、
前記第２偏差量が正の値であって、かつ前記第２偏差量が前記最大変動蒸気量上限値の合計値以下となる第１条件、又は前記第２偏差量が負の値であって、かつ前記第２偏差量が前記最大変動蒸気量下限値の合計値以上となる第２条件を判定する第１判定部を備え、
前記第１燃焼制御部は、前記第１判定部により前記第１条件又は前記第２条件が判定された場合、前記段階値制御ボイラを第１の制御対象として、前記段階値制御ボイラの燃焼可能な燃焼位置を制御して、前記段階値制御ボイラの燃焼可能な燃焼位置に相当する蒸気量を出力させる、請求項１に記載のボイラシステム。
【請求項３】
前記制御部は、さらに、
前記第１判定部により前記第２条件が判定された場合に、前記燃焼状態にあるすべての連続制御ボイラの出力蒸気量の合計値が、前記連続制御ボイラが出力可能な最小蒸気量の合計値よりも前記第２偏差量の絶対値に相当する蒸気量分多いことを判定する第２判定部を備え、
前記第１燃焼制御部は、前記第２判定部により前記燃焼状態にあるすべての連続制御ボイラの出力蒸気量の合計値が、前記連続制御ボイラが出力可能な最小蒸気量の合計値よりも前記第２偏差量の絶対値に相当する蒸気量分多いことが判定された場合、前記段階値制御ボイラを第１の制御対象として、前記段階値制御ボイラの燃焼可能な燃焼位置を制御して、前記段階値制御ボイラの燃焼可能な燃焼位置に相当する蒸気量を出力させる請求項２に記載のボイラシステム。
【請求項４】
前記制御部は、さらに、
前記第１判定部により前記第２条件が判定された場合に、前記燃焼状態にあるすべての連続制御ボイラの出力蒸気量の合計値が、前記連続制御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下限値に相当する蒸気量の合計値よりも前記第２偏差量の絶対値に相当する蒸気量分多いことを判定する第３判定部を備え、
前記第１燃焼制御部は、前記第３判定部により前記燃焼状態にあるすべての連続制御ボイラの出力蒸気量の合計値が、前記連続制御ボイラの前記エコ運転ゾーンの下限値に相当する蒸気量の合計値よりも前記第２偏差量の絶対値に相当する蒸気量分多いことが判定された場合、前記段階値制御ボイラを第１の制御対象として、前記段階値制御ボイラの燃焼可能な燃焼位置を制御して、前記段階値制御ボイラの燃焼可能な燃焼位置に相当する蒸気量を出力させる請求項２に記載のボイラシステム。
【請求項５】
１つ以上の段階的な燃焼位置で燃焼可能な段階値制御ボイラ及び燃焼率を連続的に変更して燃焼可能な１つ以上の連続制御ボイラを備えるボイラ群と、要求負荷に応じて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１つ以上のそれぞれの連続制御ボイラには、単位時間あたりに変動可能な蒸気量の下限値である最大変動蒸気量下限値が設定されており、
前記制御部は、
要求負荷に応じて必要とされる必要蒸気量を算出する必要蒸気量算出部と、
前記ボイラ群により出力される蒸気量である出力蒸気量を算出する出力蒸気量算出部と、
前記必要蒸気量算出部により算出された必要蒸気量から、前記出力蒸気量算出部により算出された出力蒸気量を減算した偏差量である第１偏差量を算出する第１偏差算出部と、
前記第１偏差量の値が、燃焼状態にある前記連続制御ボイラの前記最大変動蒸気量下限値の合計値を下回る第２状態にあることを検出する第２検出部と、
前記第２検出部により前記第２状態が検出された場合、前記第１偏差量の絶対値から、燃焼している段階値制御ボイラの燃焼位置を下位の位置に変更したときの、当該燃焼位置の変更に相当する蒸気量を減算した偏差量である第３偏差量を算出する第３偏差算出部と、
前記第２検出部により前記第２状態が検出された場合、前記段階値制御ボイラを第１の制御対象として、前記燃焼している段階値制御ボイラの燃焼位置を下位の位置に変更して、当該燃焼位置の変更に相当する蒸気量を減少させる第１燃焼制御部と、
前記第１燃焼制御部により、前記段階値制御ボイラの燃焼位置を下位の位置に変更して、当該燃焼位置の変更に相当する蒸気量を減少させた場合に、前記連続制御ボイラを第２の制御対象として、前記連続制御ボイラの燃焼状態を制御する第２燃焼制御部と、を備え、
前記第２燃焼制御部は、前記第３偏差量が正の値の場合、前記第３偏差量に相当する蒸気量を減少させる一方、前記第３偏差量が負の値の場合、前記第３偏差量の絶対値に相当する蒸気量を増加させる、ボイラシステム。
【請求項６】
前記１つ以上のそれぞれの連続制御ボイラには、単位時間あたりに変動可能な蒸気量の下限値である最大変動蒸気量下限値に加えて、単位時間あたりに変動可能な蒸気量の上限値である最大変動蒸気量上限値が設定されており、
前記制御部は、さらに、
前記第３偏差量が正の値であって、かつ前記第３偏差量が前記最大変動蒸気量下限値の絶対値の合計値以下となる第３条件、又は前記第３偏差量が負の値であって、かつ前記第３偏差量の絶対値が前記最大変動蒸気量上限値の合計値以下となる第４条件を判定する第４判定部を備え、
前記第１燃焼制御部は、前記第４判定部により前記第３条件又は前記第４条件が判定された場合、前記段階値制御ボイラを第１の制御対象として、前記燃焼している段階値制御ボイラの燃焼位置を下位の位置に変更して、当該燃焼位置の変更に相当する蒸気量を減少させる、請求項５に記載のボイラシステム。
【請求項７】
前記制御部は、さらに、
前記第４判定部により前記第３条件が判定された場合に、前記燃焼状態にあるすべての連続制御ボイラの出力蒸気量の合計値が、前記連続制御ボイラが出力可能な最小蒸気量の合計値よりも前記第３偏差量に相当する蒸気量分多いことを判定する第５判定部を備え、
前記第１燃焼制御部は、前記第５判定部により前記燃焼状態にあるすべての連続制御ボイラの出力蒸気量の合計値が、前記連続制御ボイラが出力可能な最小蒸気量の合計値よりも前記第３偏差量に相当する蒸気量分多いことが判定された場合、前記段階値制御ボイラを第１の制御対象として、前記燃焼している段階値制御ボイラの燃焼位置を下位の位置に変更して、当該燃焼位置の変更に相当する蒸気量を減少させる、請求項６に記載のボイラシステム。
【請求項８】
前記制御部は、さらに、
前記第４判定部により前記第３条件が判定された場合に、前記燃焼状態にあるすべての連続制御ボイラの出力蒸気量の合計値が、前記連続制御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下限値に相当する蒸気量の合計値よりも前記第３偏差量に相当する蒸気量分多いことを判定する第６判定部を備え、
前記第１燃焼制御部は、前記第６判定部により前記燃焼状態にあるすべての連続制御ボイラの出力蒸気量の合計値が、前記連続制御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下限値に相当する蒸気量の合計値よりも前記第３偏差量に相当する蒸気量分多いことが判定された場合、前記段階値制御ボイラを第１の制御対象として、前記燃焼している段階値制御ボイラの燃焼位置を下位の位置に変更して、当該燃焼位置の変更に相当する蒸気量を減少させる、請求項６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、段階値制御ボイラと連続制御ボイラとが混在するボイラ群を有するボイラシステムに関する。
【背景技術】
【０００２】
燃焼率を変更して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台数制御装置と、を備えるボイラシステムが提案されている。このようなボイラシステムでは、複数のボイラから生成された蒸気を貯留する蒸気ヘッダを備え、この蒸気ヘッダから負荷機器に蒸気を供給することとしている。
【０００３】
従来、このようなボイラシステムとして、燃焼率を段階的に変更して燃焼可能な段階値制御ボイラが広く用いられていたが、近年では、燃焼率を連続的に変更して燃焼可能な連続制御ボイラを用いるボイラシステムも普及し始めている。
なお、段階値制御ボイラとは、複数段階の燃焼位置で燃焼するＮ位置ボイラ（例えば、燃焼停止、低燃焼、高燃焼等の３位置ボイラ）をいい、このような段階値制御ボイラでは、燃焼率が段階的（例えば、５０％毎）に変更される。他方、連続制御ボイラとは、例えば、燃焼率を１％刻みで変更可能なボイラをいい、段階値制御ボイラに比べ細かな調整が可能であり、圧力安定性が向上する。
【０００４】
ここで、段階値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、各ボイラの燃焼パターンを予め設定しておき、例えば、蒸気ヘッダの蒸気圧力に対応する燃焼パターンで各ボイラを燃焼させることで、ボイラ群の燃焼状態を制御することができる（特許文献１参照）。
また、連続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ことができる（特許文献２参照）。
【０００５】
これに対して、段階値制御ボイラと連続制御ボイラとが混在するボイラシステムにおいて、それぞれのボイラが持つ優位性を生かした台数制御が可能なボイラシステムが提案されている（特許文献３参照）。
具体的には、段階値制御ボイラと連続制御ボイラとが混在するボイラシステムにおいて、ボイラ群の台数制御を行う台数制御装置は、要求負荷に応じた要求蒸気量分の蒸気を連続制御ボイラから出力するようにボイラ群の燃焼状態を制御するとともに、連続制御ボイラから出力する蒸気量が段階値制御ボイラにおいて燃焼可能な燃焼位置に相当する蒸気量を超える所定蒸気量に達することを条件に、当該燃焼位置に相当する蒸気量の出力を連続制御ボイラから段階値制御ボイラに切り換える。
こうすることで、連続制御ボイラを要求負荷に対する負荷追従用に用いることができる一方で、定常的に必要になる蒸気量に対するベース燃焼用に段階値制御ボイラを用いることができ、両ボイラが持つ優位性を生かした台数制御を可能としている（特許文献３参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２０１３−０７２６０９号公報
【特許文献２】特開２０１０−０４８４６２号公報
【特許文献３】特開２０１５−０３８４０４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
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連続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連続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かった。
また、特許文献３に記載された燃焼制御方法は、連続制御ボイラ２０Ｂを要求負荷に対する負荷追従用に用いる一方で、定常的に必要になる蒸気量に対するベース燃焼用に段階値制御ボイラ２０Ａを用いるものであるが、要求負荷の急激な増減に対する燃焼制御については想定していなかった。
【０００８】
そこで、本発明は、段階値制御ボイラと連続制御ボイラとが混在するボイラシステムにおいて、要求負荷の急激な増減が発生した場合においても、それぞれのボイラが持つ優位性を生かした台数制御が可能な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】
【０００９】
本発明は、１つ以上の段階的な燃焼位置で燃焼可能な段階値制御ボイラ及び燃焼率を連続的に変更して燃焼可能な１つ以上の連続制御ボイラを備えるボイラ群と、要求負荷に応じて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１つ以上のそれぞれの連続制御ボイラには、単位時間あたりに変動可能な蒸気量の上限値である最大変動蒸気量上限値（正の値）が設定されており、前記制御部は、要求負荷に応じて必要とされる必要蒸気量を算出する必要蒸気量算出部と、前記ボイラ群により出力される蒸気量である出力蒸気量を算出する出力蒸気量算出部と、前記必要蒸気量算出部により算出された必要蒸気量から、前記出力蒸気量算出部により算出された出力蒸気量を減算した偏差量である第１偏差量（必要増加蒸気量）を算出する第１偏差算出部と、前記第１偏差量が、燃焼状態にある前記連続制御ボイラの前記最大変動蒸気量上限値の合計値を超過する第１状態にあることを検出する第１検出部と、前記第１検出部により前記第１状態が検出された場合、前記第１偏差量から、前記段階値制御ボイラにおいて燃焼可能な燃焼位置に相当する蒸気量を減算した偏差量である第２偏差量（過不足分に相当する蒸気量）を算出する第２偏差算出部と、前記第１検出部により前記第１状態が検出された場合に、前記段階値制御ボイラを第１の制御対象として、前記段階値制御ボイラの燃焼可能な燃焼位置を制御して、前記段階値制御ボイラの燃焼可能な燃焼位置に相当する蒸気量を出力させる第１燃焼制御部と、前記第１燃焼制御部により、前記段階値制御ボイラの燃焼可能な燃焼位置に相当する蒸気量を出力させた場合に、前記連続制御ボイラを第２の制御対象として、前記連続制御ボイラの燃焼状態を制御する第２燃焼制御部と、を備え、前記第２燃焼制御部は、前記第２偏差量（過不足分に相当する蒸気量）が正の値の場合、前記第２偏差量に相当する蒸気量を増加させる一方、前記第２偏差量が負の値の場合、前記第２偏差量の絶対値に相当する蒸気量を減少させる、ボイラシステムに関する。
【００１０】
前記１つ以上のそれぞれの連続制御ボイラには、単位時間あたりに変動可能な蒸気量の上限値である最大変動蒸気量上限値（正の値）に加えて、単位時間あたりに変動可能な蒸気量の下限値である最大変動蒸気量下限値（負の値）が設定されており、前記制御部は、さらに、前記第２偏差量が正の値（例：＋５％）であって、かつ前記第２偏差量が前記最大変動蒸気量上限値（例：＋７％）の合計値以下となる第１条件（不足分の増加を連続制御ボイラで負荷応答できる条件）、又は前記第２偏差量が負の値（例：−３％）であって、かつ前記第２偏差量が前記最大変動蒸気量下限値（例：−５％）の合計値以上となる第２条件（過剰分の減少を連続制御ボイラで負荷応答できる条件）を判定する第１判定部を備え、前記第１燃焼制御部は、前記第１判定部により前記第１条件又は前記第２条件が判定された場合、前記段階値制御ボイラを第１の制御対象として、前記段階値制御ボイラの燃焼可能な燃焼位置を制御して、前記段階値制御ボイラの燃焼可能な燃焼位置に相当する蒸気量を出力させることが好ましい。
【００１１】
前記制御部は、さらに、前記第１判定部により前記第２条件が判定された場合に、前記燃焼状態にあるすべての連続制御ボイラの出力蒸気量の合計値が、前記連続制御ボイラが出力可能な最小蒸気量の合計値よりも前記第２偏差量の絶対値に相当する蒸気量分多いことを判定する第２判定部を備え、前記第１燃焼制御部は、前記第２判定部により前記燃焼状態にあるすべての連続制御ボイラの出力蒸気量の合計値が、前記連続制御ボイラが出力可能な最小蒸気量の合計値よりも前記第２偏差量の絶対値に相当する蒸気量分多いことが判定された場合、前記段階値制御ボイラを第１の制御対象として、前記段階値制御ボイラの燃焼可能な燃焼位置を制御して、前記段階値制御ボイラの燃焼可能な燃焼位置に相当する蒸気量を出力させることが好ましい。
【００１２】
前記制御部は、さらに、前記第１判定部により前記第２条件が判定された場合に、前記燃焼状態にあるすべての連続制御ボイラの出力蒸気量の合計値が、前記連続制御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下限値に相当する蒸気量の合計値よりも前記第２偏差量の絶対値に相当する蒸気量分多いことを判定する第３判定部を備え、前記第１燃焼制御部は、前記第３判定部により前記燃焼状態にあるすべての連続制御ボイラの出力蒸気量の合計値が、前記連続制御ボイラの前記エコ運転ゾーンの下限値に相当する蒸気量の合計値よりも前記第２偏差量の絶対値に相当する蒸気量分多いことが判定された場合、前記段階値制御ボイラを第１の制御対象として、前記段階値制御ボイラの燃焼可能な燃焼位置を制御して、前記段階値制御ボイラの燃焼可能な燃焼位置に相当する蒸気量を出力させることが好ましい。
【００１３】
また、本発明は、１つ以上の段階的な燃焼位置で燃焼可能な段階値制御ボイラ及び燃焼率を連続的に変更して燃焼可能な１つ以上の連続制御ボイラを備えるボイラ群と、要求負荷に応じて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１つ以上のそれぞれの連続制御ボイラには、単位時間あたりに変動可能な蒸気量の下限値である最大変動蒸気量下限値（負の値）が設定されており、前記制御部は、要求負荷に応じて必要とされる必要蒸気量を算出する必要蒸気量算出部と、前記ボイラ群により出力される蒸気量である出力蒸気量を算出する出力蒸気量算出部と、前記必要蒸気量算出部により算出された必要蒸気量から、前記出力蒸気量算出部により算出された出力蒸気量を減算した偏差量である第１偏差量（必要減少蒸気量）を算出する第１偏差算出部と、前記第１偏差量の値が、燃焼状態にある前記連続制御ボイラの前記最大変動蒸気量下限値の合計値を下回る第２状態にあることを検出する第２検出部と、前記第２検出部により前記第２状態が検出された場合、前記第１偏差量の絶対値から、燃焼している段階値制御ボイラの燃焼位置を下位の位置に変更したときの、当該燃焼位置の変更に相当する蒸気量を減算した偏差量である第３偏差量（過不足分に相当する蒸気量）を算出する第３偏差算出部と、前記第２検出部により前記第２状態が検出された場合、前記段階値制御ボイラを第１の制御対象として、前記燃焼している段階値制御ボイラの燃焼位置を下位の位置に変更して、当該燃焼位置の変更に相当する蒸気量を減少させる第１燃焼制御部と、前記第１燃焼制御部により、前記段階値制御ボイラの燃焼位置を下位の位置に変更して、当該燃焼位置の変更に相当する蒸気量を減少させた場合に、前記連続制御ボイラを第２の制御対象として、前記連続制御ボイラの燃焼状態を制御する第２燃焼制御部と、を備え、
前記第２燃焼制御部は、前記第３偏差量（過不足分に相当する蒸気量）が正の値の場合、前記第３偏差量に相当する蒸気量を減少させる一方、前記第３偏差量が負の値の場合、前記第３偏差量の絶対値に相当する蒸気量を増加させる、ボイラシステムに関する。
【００１４】
前記１つ以上のそれぞれの連続制御ボイラには、単位時間あたりに変動可能な蒸気量の下限値である最大変動蒸気量下限値に加えて、単位時間あたりに変動可能な蒸気量の上限値である最大変動蒸気量上限値（正の値）が設定されており、前記制御部は、さらに、前記第３偏差量が正の値（例：＋３％）であって、かつ前記第３偏差量が前記最大変動蒸気量下限値（例：−５％）の絶対値の合計値以下となる第３条件（過剰分の減少を連続制御ボイラで負荷応答できる条件）、又は前記第３偏差量が負の値（例：−５％）であって、かつ前記第３偏差量の絶対値が前記最大変動蒸気量上限値（例：＋７％）の合計値以下となる第４条件（不足分の増加を連続制御ボイラで負荷応答できる条件）を判定する第４判定部を備え、前記第１燃焼制御部は、前記第４判定部により前記第３条件又は前記第４条件が判定された場合、前記段階値制御ボイラを第１の制御対象として、前記燃焼している段階値制御ボイラの燃焼位置を下位の位置に変更して、当該燃焼位置の変更に相当する蒸気量を減少させることが好ましい。
【００１５】
前記制御部は、さらに、前記第４判定部により前記第３条件が判定された場合に、前記燃焼状態にあるすべての連続制御ボイラの出力蒸気量の合計値が、前記連続制御ボイラが出力可能な最小蒸気量の合計値よりも前記第３偏差量の絶対値に相当する蒸気量分多いことを判定する第５判定部を備え、前記第１燃焼制御部は、前記第５判定部により前記燃焼状態にあるすべての連続制御ボイラの出力蒸気量の合計値が、前記連続制御ボイラが出力可能な最小蒸気量の合計値よりも前記第３偏差量に相当する蒸気量分多いことが判定された場合、前記段階値制御ボイラを第１の制御対象として、前記燃焼している段階値制御ボイラの燃焼位置を下位の位置に変更して、当該燃焼位置の変更に相当する蒸気量を減少させることが好ましい。
【００１６】
前記制御部は、さらに、前記第４判定部により前記第３条件が判定された場合に、前記燃焼状態にあるすべての連続制御ボイラの出力蒸気量の合計値が、前記連続制御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下限値に相当する蒸気量の合計値よりも前記第３偏差量に相当する蒸気量分多いことを判定する第６判定部を備え、前記第１燃焼制御部は、前記第６判定部により前記燃焼状態にあるすべての連続制御ボイラの出力蒸気量の合計値が、前記連続制御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下限値に相当する蒸気量の合計値よりも前記第３偏差量に相当する蒸気量分多いことが判定された場合、前記段階値制御ボイラを第１の制御対象として、前記燃焼している段階値制御ボイラの燃焼位置を下位の位置に変更して、当該燃焼位置の変更に相当する蒸気量を減少させることが好ましい。
【発明の効果】
【００１７】
本発明によれば、１つ以上の段階値制御ボイラ及び１つ以上の連続制御ボイラを備えるボイラ群において、連続制御ボイラを負荷追従用に用いる一方で、段階値制御ボイラをベース燃焼用に用いている場合において、急激な負荷増減時に、連続制御ボイラの１秒間の燃焼変化量を超過する急激な負荷増減を検知した場合、段階値制御ボイラを第１制御対象として燃焼量増減を行い、連続制御ボイラを第２の制御対象として過不足分を吸収させることが可能となる。
そうすることで、段階値制御ボイラと連続制御ボイラとが混在するボイラシステムにおいて、それぞれのボイラが持つ優位性を生かした台数制御が可能な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】
【００１８】
【図１】本発明の本実施形態のボイラシステムの概略を示す図である。
【図２】上記実施形態のボイラ群の概略を示す図である。
【図３】ボイラ群を構成する段階値制御ボイラ及び連続制御ボイラのボイラ特性を示す図である。
【図４】台数制御装置の制御部の機能構成を示すブロック図である。
【図５】要求負荷が増加する場合に、段階値制御ボイラ２０Ａを第１の制御対象として、出力蒸気量を増加させる場合の動作例を示す図である。
【図６】要求負荷が増加する場合に、段階値制御ボイラ２０Ａを第１の制御対象として、出力蒸気量を増加させる場合の動作例を示す図である。
【図７】要求負荷が減少する場合に、段階値制御ボイラ２０Ａを第１の制御対象として、出力蒸気量を減少させる場合の動作例を示す図である。
【図８】要求負荷が減少する場合に、段階値制御ボイラ２０Ａを第１の制御対象として、出力蒸気量を減少させる場合の動作例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
以下、本発明のボイラシステムの好ましい各実施形態について、図面を参照しながら説明する。
まず、本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。ボイラシステム１は、段階値制御ボイラ２０Ａ及び連続制御ボイラ２０Ｂが混在するボイラ群２と、これら複数のボイラ２０Ａ、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。
【００２０】
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。
【００２１】
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。
【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。
【００２３】
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。
【００２４】
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の内部の蒸気圧力値に基づいて、各ボイラ２０Ａ及び２０Ｂの燃焼状態を制御する。
【００２５】
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の内部の蒸気圧力値（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。
【００２６】
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。
【００２７】
ここで、図２を参照して、本実施形態のボイラシステム１を構成するボイラ群２について説明する。図２は、本実施形態に係るボイラ群２の概略を示す図である。
本実施形態のボイラ群２は、３台の段階値制御ボイラ２０Ａと、２台の連続制御ボイラ２０Ｂとからなり、３台の段階値制御ボイラ２０Ａは段階値制御ボイラ群２Ａを構成し、２台の連続制御ボイラ２０Ｂは連続制御ボイラ群２Ｂを構成する。
【００２８】
（段階値制御ボイラ２０Ａの説明）
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。
【００２９】
本実施形態の段階値制御ボイラ２０Ａは、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４５％）
４）高燃焼位置Ｈ（第４燃焼位置：１００％（最大燃焼量））。
【００３０】
なお、段階値制御ボイラ群２Ａの段階値制御ボイラ２０Ａとして、４位置制御以外に、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。
【００３１】
段階値制御ボイラ群２Ａの各ボイラ２０Ａには、それぞれ優先順位が設定されている。段階値制御ボイラ２０Ａに対する優先順位の設定は、任意に行うことができ、本実施形態では、段階値制御ボイラ２０Ａの燃焼位置毎に優先順位を設定している。具体的には、図２（Ｂ）に示すように、１号機ボイラの低燃焼位置Ｌに優先順位１位を設定し、１号機ボイラの中燃焼位置Ｍに優先順位２位を設定している。また、優先順位３位は、１号機ボイラの高燃焼位置Ｈではなく、２号機ボイラの低燃焼位置Ｌを設定している。なお、図２（Ｂ）に示す優先順位の設定は、一例に過ぎない。
台数制御装置３（制御部４）は、優先順位が高い段階値制御ボイラ２０Ａ（の燃焼位置）から順に燃焼させ、優先順位が低い段階値制御ボイラ２０Ａ（の燃焼位置）から順に燃焼を停止する。
【００３２】
続いて、段階値制御ボイラ２０Ａのボイラ特性（効率特性）について説明する。図３は、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のボイラ特性を示す図である。
段階値制御ボイラ２０Ａは、複数の段階的な燃焼位置で燃焼するところ、それぞれの燃焼位置でボイラ効率（段階値制御ボイラ２０Ａの熱効率）が異なる。図３に示すように、本実施形態の段階値制御ボイラ２０Ａでは、複数の燃焼位置のうち燃焼させる上で最も燃焼効率の良い燃焼位置（エコ燃焼位置）が中燃焼位置Ｍに設定されている。
【００３３】
（連続制御ボイラ２０Ｂの説明）
連続制御ボイラ２０Ｂとは、少なくとも、図２に示すように、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。
【００３４】
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。
【００３５】
本実施形態では、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、燃焼量が連続的に制御可能となっている。
より具体的には、複数の連続制御ボイラ２０Ｂそれぞれには、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。
【００３６】
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１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。
【００３７】
連続制御ボイラ２０Ｂには、単位時間（例えば１秒間）あたりに変動可能な（移行可能な）蒸気量の上限値である最大変動蒸気量上限値、及び単位時間（例えば１秒間）あたりに変動可能な（移行可能な）蒸気量の下限値である最大変動蒸気量下限値が設定される。
最大変動蒸気量上限値は正の値で例えば、最大蒸気量の＋７％、及び最大変動蒸気量下限値は、負の値で例えば最大蒸気量の−５％のように設定される。
例えば、連続制御ボイラ２０Ｂの最大変動蒸気量上限値が＋７％の場合、最大蒸気量の７％を超える負荷が発生したとき、当該連続制御ボイラ２０Ｂは、単位時間（１秒間）で応答(追従)できないことになる。
同様に、連続制御ボイラ２０Ｂの最大変動蒸気量下限値が−５％の場合、最大蒸気量の５％を超える負荷が減少したとき、当該連続制御ボイラ２０Ｂは、単位時間（１秒間）で応答(追従)できない事象が発生する。
なお、最大変動蒸気量上限値及び最大変動蒸気量下限値は、それぞれ単位蒸気量Ｕの整数倍である。したがって、最大変動蒸気量上限値及び最大変動蒸気量下限値は、単位蒸気量Ｕの整数倍を設定してもよい。
【００３８】
連続制御ボイラ群２Ｂに属する複数の連続制御ボイラ２０Ｂには、図２（Ｂ）に示すように、それぞれ優先順位が設定されている。
【００３９】
続いて、図３を参照して、連続制御ボイラ２０Ｂのボイラ特性（効率特性）について説明する。
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の範囲で燃焼率を連続的に変更することができるが、燃焼率によってボイラ効率（連続制御ボイラ２０Ｂの熱効率）が異なる。そこで、ボイラ効率が最も高くなる燃焼率をエコ運転ポイントとして設定し、また、ボイラ効率が所定値よりも高くなる燃焼率の範囲をエコ運転ゾーンとして設定する。図３を参照すると、連続制御ボイラ２０Ｂのエコ運転ポイントは燃焼率５０％であり、エコ運転ゾーンは、燃焼率３０％から７０％の範囲である。
【００４０】
なお、各連続制御ボイラ２０Ｂのボイラ容量、最小燃焼状態Ｓ１の燃焼率、単位蒸気量Ｕ、エコ運転ポイント、エコ運転ゾーン、最大変動蒸気量上限値、及び最大変動蒸気量下限値等が、各連続制御ボイラ２０Ｂで異なることとしてもよい。
【００４１】
次に、台数制御装置３の構成について詳細に説明する。台数制御装置３は、図１に示すように、制御部４と記憶部５とを備える。
【００４２】
制御部４は、信号線１６を介して段階値制御ボイラ２０Ａ及び連続制御ボイラ２０Ｂに各種の指示を送信したり、各ボイラ２０Ａ又は２０Ｂから各種のデータを受信したりして、段階値制御ボイラ２０Ａ及び連続制御ボイラ２０Ｂの燃焼状態及び運転台数の制御を実行する。各ボイラ２０Ａ又は２０Ｂは、台数制御装置３から燃焼状態の変更指示の信号を受けると、その指示に従って該当するボイラ２０Ａ又は２０Ｂの燃焼量を制御する。制御部４の詳細な構成については後述する。
【００４３】
記憶部５は、各ボイラ２０Ａ又は２０Ｂに送信された指示に関する情報、各ボイラ２０Ａ又は２０Ｂから受信した燃焼状態に関する情報、各ボイラ群２Ａ又は２Ｂの優先順位に関する情報等を記憶する。
また、記憶部５は、各段階値制御ボイラ２０Ａのボイラ容量、燃焼位置の段階数、後述するエコ燃焼位置等に関する情報を記憶することができる。
同様に、記憶部５は、各連続制御ボイラ２０Ｂのボイラ容量、最小燃焼状態Ｓ１の燃焼率、単位蒸気量Ｕ、エコ運転ポイント、エコ運転ゾーン、最大変動蒸気量上限値、及び最大変動蒸気量下限値等に関する情報を記憶することができる。
【００４４】
次に、制御部４の構成について、さらに詳細に説明する。
本実施形態では、蒸気使用設備１８の要求に応じて、初めに連続制御ボイラ２０Ｂを燃焼させる。そして、制御部４は、例えば、特許文献３に記載された燃焼制御方法により、連続制御ボイラ２０Ｂを要求負荷に対する負荷追従用に用いる一方で、定常的に必要になる蒸気量に対するベース燃焼用に段階値制御ボイラ２０Ａを用いているとする。
【００４５】
そして、要求負荷が急激に増大して、必要増加蒸気量（正の値）が燃焼状態にある連続制御ボイラ２０Ｂの最大変動蒸気量上限値の合計値(正の値)を超過する場合に、制御部４は、段階値制御ボイラ２０Ａを第１の制御対象として、段階値制御ボイラ２０Ａの燃焼可能な燃焼位置を制御して、段階値制御ボイラ２０Ａの燃焼可能な燃焼位置に相当する蒸気量を出力させて、連続制御ボイラ２０Ｂを第２の制御対象として、過不足分を吸収させることで、負荷追従を行う。
逆に、要求負荷が急激に減少して、必要減少蒸気量(負の値)が燃焼状態にある連続制御ボイラ２０Ｂの最大変動蒸気量下限値の合計値(負の値)を超過する場合に、制御部４は、段階値制御ボイラ２０Ａを第１の制御対象として、段階値制御ボイラ２０Ａの燃焼可能な燃焼位置を制御して、燃焼している段階値制御ボイラ２０Ａの燃焼位置を下位の位置に変更して、当該燃焼位置の変更に相当する蒸気量を減少させ、連続制御ボイラ２０Ｂを第２の制御対象として、過不足分を吸収させる。
【００４６】
要求負荷の急激な増減に対応する制御を実現するため、図４に示すように、制御部４は、必要蒸気量算出部４１と、出力蒸気量算出部４２と、第１偏差算出部４３１と、第２偏差算出部４３２と、第３偏差算出部４３３と、第１検出部４４１と、第２検出部４４２と、第１判定部４５１と、第２判定部４５２と、第３判定部４５３と、第４判定部４５４と、第５判定部４５５と、第６判定部４５６と、第１燃焼制御部４６と、第２燃焼制御部４７と、を含んで構成される（これらを「各機能部」という）。
【００４７】
次に、制御部４の備える各機能部を説明する。
まず、必要蒸気量算出部４１は、要求負荷に応じて必要とされる必要蒸気量を算出する。
【００４８】
出力蒸気量算出部４２は、ボイラ群２により出力される蒸気量である出力蒸気量を算出する。
【００４９】
第１偏差算出部４３１は、必要蒸気量算出部４１により算出された必要蒸気量から、出力蒸気量算出部４２により算出された出力蒸気量を減算した偏差量である第１偏差量を算出する。
要求負荷が増加する場合、第１偏差量は正の値となり、必要増加蒸気量に相当するといえる。
要求負荷が減少する場合、第１偏差量は負の値となり、必要減少蒸気量（負の値）に相当する。
【００５０】
次に、制御部４の備える残りの機能部を要求負荷が増加する場合と、要求負荷が減少する場合とに、分けて説明する。
まず、要求負荷が増加する場合について、図４の左側を参照しながら、制御部４の各機能部を説明する。
【００５１】
具体的には、要求負荷が増加する場合における、第１検出部４４１と、第２偏差算出部４３２と、第１判定部４５１と、第２判定部４５２と、第３判定部４５３と、第１燃焼制御部４６と、第２燃焼制御部４７について説明する。
【００５２】
＜要求負荷が増加する場合＞
要求負荷が増加する場合、第１偏差算出部４３１により算出された第１偏差量は正の値となり、必要増加蒸気量に相当する。
【００５３】
第１検出部４４１は、第１偏差量が、燃焼状態にある連続制御ボイラ２０Ｂの最大変動蒸気量上限値の合計値を超過する第１状態にあることを検出する。
【００５４】
第２偏差算出部４３２は、第１検出部４４１により第１状態が検出された場合、第１偏差量から、段階値制御ボイラ２０Ａにおいて燃焼可能な燃焼位置に相当する蒸気量を減算した偏差量である第２偏差量を算出する。
すなわち、第２偏差量は、過不足分に相当する蒸気量に相当するといえる。
【００５５】
第１燃焼制御部４６は、第１検出部４４１により第１状態が検出された場合に、段階値制御ボイラ２０Ａを第１の制御対象として、段階値制御ボイラ２０Ａの燃焼可能な燃焼位置を制御して、段階値制御ボイラ２０Ａの燃焼可能な燃焼位置に相当する蒸気量を出力させる。
【００５６】
第２燃焼制御部４７は、第１燃焼制御部４６により、段階値制御ボイラ２０Ａの燃焼可能な燃焼位置に相当する蒸気量を出力させた場合に、連続制御ボイラ２０Ｂを第２の制御対象として、連続制御ボイラ２０Ｂの燃焼状態を制御する。
より具体的には、第２燃焼制御部４７は、第２偏差量が正の値の場合、前記第２偏差量に相当する蒸気量を増加させる一方、第２偏差量が負の値の場合、第２偏差量の絶対値に相当する蒸気量を減少させる。
【００５７】
なお、第１燃焼制御部４６は、第１検出部４４１により第１状態が検出された場合に、連続制御ボイラ２０Ｂが単位時間で第２偏差量に負荷応答できる場合にのみ、段階値制御ボイラ２０Ａの燃焼可能な燃焼位置に相当する蒸気量を出力させるように構成することができる。
このために、制御部４は、第１判定部４５１を備えることができる。
【００５８】
第１判定部４５１は、第２偏差量が正の値（例えば、＋５％）であって、かつ第２偏差量が、燃焼状態にあるすべての連続制御ボイラの２０Ｂの最大変動蒸気量上限値（例えば、＋７％）の合計値以下となる第１条件、又は第２偏差量が負の値（例えば、−３％）であって、かつ第２偏差量が燃焼状態にあるすべての連続制御ボイラ２０Ｂの最大変動蒸気量下限値（例：−５％）の合計値以上となる第２条件を判定する。
ここで、第１条件は、不足する蒸気量を増加するように連続制御ボイラが負荷応答できる条件であるといえる。また、第２条件は、過剰となる蒸気量を減少するように連続制御ボイラが負荷応答できる条件であるといえる。
【００５９】
そして、第１燃焼制御部４６は、第１判定部４５１により第１条件又は第２条件が判定された場合にのみ、段階値制御ボイラ２０Ａを第１の制御対象として、段階値制御ボイラ２０Ａの燃焼可能な燃焼位置を制御して、段階値制御ボイラ２０Ａの燃焼可能な燃焼位置に相当する蒸気量を出力させるように構成することができる。
【００６０】
さらに、第１燃焼制御部４６は、燃焼量を段階値制御ボイラ２０Ａに切り換えた後であっても、連続制御ボイラ２０Ｂは、少なくとも最小蒸気量を出力できる場合にのみ、段階値制御ボイラ２０Ａの燃焼可能な燃焼位置に相当する蒸気量を出力させるように構成することができる。
このために、制御部４は、第２判定部４５２を備えることができる。
【００６１】
第２判定部４５２は、第１判定部４５１により第２条件が判定された場合に、燃焼状態にあるすべての連続制御ボイラ２０Ｂの出力蒸気量の合計値が、燃焼状態にあるすべての連続制御ボイラ２０Ｂが出力可能な最小蒸気量の合計値よりも第２偏差量の絶対値に相当する蒸気量分多いことを判定する。
すなわち、第２判定部４５２は、燃焼量を段階値制御ボイラ２０Ａに切り換えた後であっても、連続制御ボイラ２０Ｂは、少なくとも最小蒸気量を出力できることを判定する。
【００６２】
そして、第１燃焼制御部４６は、第２判定部４５２により燃焼状態にあるすべての連続制御ボイラ２０Ｂの出力蒸気量の合計値が、連続制御ボイラ２０Ｂが出力可能な最小蒸気量の合計値よりも第２偏差量の絶対値に相当する蒸気量分多いことが判定された場合にのみ、段階値制御ボイラ２０Ａを第１の制御対象として、段階値制御ボイラ２０Ａの燃焼可能な燃焼位置を制御して、段階値制御ボイラ２０Ａの燃焼可能な燃焼位置に相当する蒸気量を出力させるように構成することができる。
【００６３】
さらに、第１燃焼制御部４６は、燃焼量を段階値制御ボイラ２０Ａに切り換えた後であっても、連続制御ボイラ２０Ｂは、少なくともエコ運転ゾーンにとどまる場合にのみ、段階値制御ボイラ２０Ａの燃焼可能な燃焼位置に相当する蒸気量を出力させるように構成することができる。
このために、制御部４は、第３判定部４５３を備えることができる。
【００６４】
第３判定部４５３は、第１判定部４５１により第２条件が判定された場合に、燃焼状態にあるすべての連続制御ボイラ２０Ｂの出力蒸気量の合計値が、連続制御ボイラ２０Ｂのエコ運転ゾーンの下限値に相当する蒸気量の合計値よりも第２偏差量の絶対値に相当する蒸気量分多いことを判定する。
すなわち、第３判定部４５３は、燃焼量を段階値制御ボイラ２０Ａに切り換えた後であっても、連続制御ボイラ２０Ｂは、少なくともエコ運転ゾーンにとどまることを判定する。
【００６５】
そして、第１燃焼制御部４６は、第３判定部４５３により燃焼状態にあるすべての連続制御ボイラ２０Ｂの出力蒸気量の合計値が、連続制御ボイラ２０Ｂのエコ運転ゾーンの下限値に相当する蒸気量の合計値よりも第２偏差量の絶対値に相当する蒸気量分多いことが判定された場合にのみ、段階値制御ボイラ２０Ａを第１の制御対象として、段階値制御ボイラ２０Ａの燃焼可能な燃焼位置を制御して、段階値制御ボイラ２０Ａの燃焼可能な燃焼位置に相当する蒸気量を出力させるように構成することができる。
以上、要求負荷が増加する場合について説明した。
【００６６】
次に、要求負荷が減少する場合について、図４の右側を参照して、制御部４の機能部を説明する。
具体的には、要求負荷が減少する場合における、第２検出部４４２と、第３偏差算出部４３３と、第４判定部４５４と、第５判定部４５５と、第６判定部４５６と、第１燃焼制御部４６と、第２燃焼制御部４７について説明する。
【００６７】
＜要求負荷が減少する場合＞
要求負荷が減少する場合、第１偏差算出部４３１により算出された第１偏差量は負の値となり、必要減少蒸気量(負の値)に相当する。
【００６８】
第２検出部４４２は、第１偏差量の値が、燃焼状態にある連続制御ボイラ２０Ｂの最大変動蒸気量下限値の合計値（負の値）を下回る第２状態にあることを検出する。
【００６９】
第３偏差算出部４３３は、第２検出部４４２により第２状態が検出された場合、第１偏差量の絶対値から、燃焼している段階値制御ボイラ２０Ａの燃焼位置を下位の位置に変更したときの、当該燃焼位置の変更に相当する蒸気量を減算した偏差量である第３偏差量を算出する。
すなわち、第３偏差量は、過不足分に相当する蒸気量に相当するといえる。
【００７０】
第１燃焼制御部４６は、第２検出部４４２により第２状態が検出された場合、段階値制御ボイラ２０Ａを第１の制御対象として、燃焼している段階値制御ボイラ２０Ａの燃焼位置を下位の位置に変更して、当該燃焼位置の変更に相当する蒸気量を減少させる。
【００７１】
第２燃焼制御部４７は、第１燃焼制御部４６により、段階値制御ボイラ２０Ａの燃焼位置を下位の位置に変更して、当該燃焼位置の変更に相当する蒸気量を減少させた場合に、連続制御ボイラ２０Ｂを第２の制御対象として、連続制御ボイラ２０Ｂの燃焼状態を制御する。
より具体的には、第２燃焼制御部４７は、第３偏差量が正の値の場合、連続制御ボイラ２０Ｂの燃焼率を減少させて第３偏差量に相当する蒸気量を減少させる一方、第３偏差量が負の値の場合、連続制御ボイラ２０Ｂの燃焼率を増加させて第３偏差量の絶対値に相当する蒸気量を増加させる。
【００７２】
なお、第１燃焼制御部４６は、第２検出部４４２により第２状態が検出された場合であっても、連続制御ボイラ２０Ｂが単位時間で第２偏差量に負荷応答できる場合にのみ、段階値制御ボイラ２０Ａの燃焼可能な燃焼位置に相当する蒸気量を出力させるように構成することができる。
このために、制御部４は、第４判定部４５４を備えることができる。
【００７３】
第４判定部４５４は、第３偏差量が正の値（例えば、＋３％）であって、かつ第３偏差量が最大変動蒸気量下限値（例えば、−５％）の絶対値の合計値以下となる第３条件、又は前記第３偏差量が負の値（例えば、−５％）であって、かつ第３偏差量の絶対値が最大変動蒸気量上限値（例えば、＋７％）の合計値以下となる第４条件を判定する。
ここで、第３条件は、過剰となる蒸気量を減少するように連続制御ボイラが負荷応答できる条件であるといえる。また、第４条件は、不足する蒸気量を増加するように連続制御ボイラが負荷応答できる条件であるといえる。
【００７４】
そして、第１燃焼制御部４６は、第４判定部４５４により第３条件又は第４条件が判定された場合にのみ、段階値制御ボイラ２０Ａを第１の制御対象として、燃焼している段階値制御ボイラ２０Ａの燃焼位置を下位の位置に変更して、当該燃焼位置の変更に相当する蒸気量を減少させるように構成することができる。
【００７５】
さらに、第１燃焼制御部４６は、燃焼量を段階値制御ボイラ２０Ａに切り換えた後であっても、連続制御ボイラ２０Ｂは、少なくとも最小蒸気量を出力できる場合にのみ、燃焼している段階値制御ボイラ２０Ａの燃焼位置を下位の位置に変更して、当該燃焼位置の変更に相当する蒸気量を減少させるように構成することができる。
このために、制御部４は、第５判定部４５５を備えることができる。
【００７６】
第５判定部４５５は、第４判定部４５４により第３条件が判定された場合に、燃焼状態にあるすべての連続制御ボイラ２０Ｂの出力蒸気量の合計値が、連続制御ボイラ２０Ｂが出力可能な最小蒸気量の合計値よりも第２偏差量の絶対値に相当する蒸気量分多いことを判定する。
すなわち、第５判定部４５５は、燃焼量を段階値制御ボイラ２０Ａに切り換えた後であっても、連続制御ボイラ２０Ｂは、少なくとも最小蒸気量を出力できることを判定する。
【００７７】
そして、第１燃焼制御部４６は、第５判定部４５５により燃焼状態にあるすべての連続制御ボイラ２０Ｂの出力蒸気量の合計値が、連続制御ボイラ２０Ｂが出力可能な最小蒸気量の合計値よりも第２偏差量の絶対値に相当する蒸気量分多いことが判定された場合にのみ、段階値制御ボイラ２０Ａを第１の制御対象として、燃焼している段階値制御ボイラ２０Ａの燃焼位置を下位の位置に変更して、当該燃焼位置の変更に相当する蒸気量を減少させるように構成することができる。
【００７８】
さらに、第１燃焼制御部４６は、燃焼量を段階値制御ボイラ２０Ａに切り換えた後であっても、連続制御ボイラ２０Ｂは、少なくともエコ運転ゾーンにとどまる場合にのみ、燃焼している段階値制御ボイラ２０Ａの燃焼位置を下位の位置に変更して、当該燃焼位置の変更に相当する蒸気量を減少させるように構成することができる。
このために、制御部４は、第６判定部４５６を備えることができる。
【００７９】
第６判定部４５６は、第４判定部４５４により第３条件が判定された場合に、燃焼状態にあるすべての連続制御ボイラ２０Ｂの出力蒸気量の合計値が、連続制御ボイラ２０Ｂのエコ運転ゾーンの下限値に相当する蒸気量の合計値よりも第３偏差量に相当する蒸気量分多いことを判定する。
すなわち、第６判定部４５６は、燃焼量を段階値制御ボイラ２０Ａに切り換えた後であっても、連続制御ボイラ２０Ｂは、少なくともエコ運転ゾーンにとどまることを判定する。
【００８０】
そして、第１燃焼制御部４６は、第６判定部４５６により燃焼状態にあるすべての連続制御ボイラ２０Ｂの出力蒸気量の合計値が、連続制御ボイラ２０Ｂのエコ運転ゾーンの下限値に相当する蒸気量の合計値よりも第２偏差量の絶対値に相当する蒸気量分多いことが判定された場合にのみ、段階値制御ボイラ２０Ａを第１の制御対象として、燃焼している段階値制御ボイラ２０Ａの燃焼位置を下位の位置に変更して、当該燃焼位置の変更に相当する蒸気量を減少させるように構成することができる。
【００８１】
以上、ボイラシステム１の構成について説明した。次に、ボイラシステム１の動作について説明する。
図５及び図６は、要求負荷が増加する場合であって、第１偏差量である必要増加蒸気量(正の値)が、燃焼状態にある連続制御ボイラ２０Ｂの最大変動蒸気量上限値の合計値を超過する第１状態にある場合に、段階値制御ボイラ２０Ａを第１の制御対象として、出力蒸気量を増加させる場合を示す。
【００８２】
図５は、第２偏差量が正の値を取る場合の動作を示す。
（５Ａ）において、第１検出部４４１が、必要増加蒸気量（第１偏差量）が、燃焼状態にある連続制御ボイラ２０Ｂの最大変動蒸気量上限値の合計値を超過する第１状態にあることを検出する。
すると、（５Ｂ）において、第１燃焼制御部４６は、段階値制御ボイラ２０Ａ（２号機）の燃焼位置を低燃焼位置から中燃焼位置に変更して、段階値制御ボイラ２０Ａ（２号機）の中燃焼位置に相当する蒸気量を出力させる。
（５Ｃ）において、段階値制御ボイラ２０Ａ（２号機）の中燃焼位置に相当する蒸気量の増加でも、第２偏差量が正の値となり、必要増加蒸気量に不足するため、第２燃焼制御部４７は、連続制御ボイラ２０Ｂを第２の燃焼制御対象として、不足分に相当する蒸気量（第２偏差量）を連続制御ボイラ２０Ｂから出力させる。
【００８３】
図６は、第２偏差量が負の値を取る場合の動作を示す。
（６Ａ）において、第１検出部４４１が、必要増加蒸気量（第１偏差量）が、燃焼状態にある連続制御ボイラ２０Ｂの最大変動蒸気量上限値の合計値を超過する第１状態にあることを検出する。
すると、（６Ｂ）において、第１燃焼制御部４６は、段階値制御ボイラ２０Ａ（２号機）の燃焼位置を低燃焼位置から中燃焼位置に変更して、段階値制御ボイラ２０Ａ（２号機）の中燃焼位置に相当する蒸気量を出力させる。
（６Ｃ）において、段階値制御ボイラ２０Ａ（２号機）の中燃焼位置に相当する蒸気量の増加により、第２偏差量が負の値となり、必要増加蒸気量を超過するため、第２燃焼制御部４７は、連続制御ボイラ２０Ｂを第２の燃焼制御対象として、過剰となる蒸気量（第２偏差量の絶対値）を連続制御ボイラ２０Ｂから減少させる。
【００８４】
［過不足分の蒸気量と連続制御ボイラ２０Ｂの単位時間当たりの負荷応答との関係］
なお、図示しないが、仮に、図５の（５Ｃ）において、第２偏差量（正の値）が、燃焼状態にあるすべての連続制御ボイラの２０Ｂの最大変動蒸気量上限値の合計値を超える場合には、連続制御ボイラ２０Ｂは単位時間で負荷応答できないため、（５Ｂ）において、段階値制御ボイラ２０Ａ（２号機）の燃焼位置は低燃焼位置のままとして、中燃焼位置への変更は行わない。
この場合、制御部４は、燃焼状態にあるすべての連続制御ボイラ２０Ｂに対して最大変動蒸気量上限値に相当する蒸気量を出力させた後、ボイラ群２の燃焼制御を行う。
【００８５】
同様に、仮に、図６の（６Ｃ）において、第２偏差量（負の値）が、燃焼状態にあるすべての連続制御ボイラの２０Ｂの最大変動蒸気量下限値の合計値よりも小さい場合には、連続制御ボイラ２０Ｂは単位時間で負荷応答できないため、（６Ｂ）において、段階値制御ボイラ２０Ａ（２号機）の燃焼位置は低燃焼位置のままとして、中燃焼位置への変更は行わない。
この場合、制御部４は、燃焼状態にあるすべての連続制御ボイラ２０Ｂに対して最大変動蒸気量上限値に相当する蒸気量を出力させた後、ボイラ群２の燃焼制御を行う。
【００８６】
［過不足分を減少させた場合の連続制御ボイラ２０Ｂの燃焼率］
また、第２偏差量が負の値を取る場合であって、仮に、図６の（６Ｃ）において、連続制御ボイラ２０Ｂの出力蒸気量が、連続制御ボイラ２０Ｂの出力可能な最小蒸気量の合計値を下回る場合（すなわち、（６Ａ）において燃焼状態にあるすべての連続制御ボイラ２０Ｂの出力蒸気量の合計値が、当該連続制御ボイラ２０Ｂが出力可能な最小蒸気量の合計値と第２偏差量の絶対値に相当する蒸気量分との合計値よりも小さい場合）には、（６Ｂ）において、段階値制御ボイラ２０Ａ（２号機）の燃焼位置は低燃焼位置のままとして、中燃焼位置への変更は行わないように構成することができる。
この場合、制御部４は、燃焼状態にあるすべての連続制御ボイラ２０Ｂに対して最大変動蒸気量上限値に相当する蒸気量を出力させた後、ボイラ群２の燃焼制御を行う。
【００８７】
これに対して、図７及び図８は、要求負荷が減少する場合であって、第１偏差量である必要減少蒸気量（負の値）が、燃焼状態にある連続制御ボイラ２０Ｂの最大変動蒸気量下限値の合計値を下回る第２状態にある場合に、段階値制御ボイラ２０Ａを第１の制御対象として、出力蒸気量を減少させる場合を示す。
【００８８】
図７は、第３偏差量が正の値を取る場合の動作を示す。すなわち、第３偏差量の蒸気量が依然として過剰である場合の動作を示す。
（７Ａ）において、第２検出部４４２が、必要減少蒸気量（第１偏差量）が、燃焼状態にある連続制御ボイラ２０Ｂの最大変動蒸気量下限値の合計値を下回る第２状態にあることを検出する。
すると、（７Ｂ）において、第１燃焼制御部４６は、段階値制御ボイラ２０Ａ（２号機）の燃焼位置を中燃焼位置から低燃焼位置に変更して、段階値制御ボイラ２０Ａ（２号機）の中燃焼位置に相当する蒸気量を減少させる。
（７Ｃ）において、段階値制御ボイラ２０Ａ（２号機）の中燃焼位置に相当する蒸気量の減少でも、必要減少蒸気量に足らないため、第２燃焼制御部４７は、連続制御ボイラ２０Ｂを第２の燃焼制御対象として、過剰となる蒸気量（第３偏差量）を連続制御ボイラ２０Ｂから減少させる。
【００８９】
図８は、第３偏差量が負の値を取る場合の動作を示す。すなわち、第３偏差量の絶対値に相当する蒸気量分が依然として不足する場合の動作を示す。
（８Ａ）において、第２検出部４４２が、必要減少蒸気量（第１偏差量）が、燃焼状態にある連続制御ボイラ２０Ｂの最大変動蒸気量下限値の合計値を下回る第２状態にあることを検出する。
すると、（８Ｂ）において、第１燃焼制御部４６は、段階値制御ボイラ２０Ａ（２号機）の燃焼位置を中燃焼位置から低燃焼位置に変更して、段階値制御ボイラ２０Ａ（２号機）の中燃焼位置に相当する蒸気量を減少させる。
（８Ｃ）において、段階値制御ボイラ２０Ａ（２号機）の中燃焼位置に相当する蒸気量の減少により、逆に要求負荷量に足りなくなったため、第２燃焼制御部４７は、連続制御ボイラ２０Ｂを第２の燃焼制御対象として、不足分に相当する蒸気量（第３偏差量の絶対値）を連続制御ボイラ２０Ｂから出力させる。
【００９０】
なお、図示しないが、仮に図７の（７Ｃ）において、第３偏差量（正の値）が、燃焼状態にあるすべての連続制御ボイラの２０Ｂの最大変動蒸気量下限値の絶対値の合計値を超える場合には、連続制御ボイラ２０Ｂは単位時間で負荷応答できないため、（７Ｂ）において、段階値制御ボイラ２０Ａ（２号機）の燃焼位置は中燃焼位置のままとして、低燃焼位置への変更は行わない。
この場合、制御部４は、燃焼状態にあるすべての連続制御ボイラ２０Ｂに対して最大変動蒸気量下限値に相当する蒸気量を減少させた後、ボイラ群２の燃焼制御を行う。
【００９１】
同様に、仮に図８の（８Ｃ）において、第３偏差量の絶対値が、燃焼状態にあるすべての連続制御ボイラの２０Ｂの最大変動蒸気量上限値の合計値を超える場合には、連続制御ボイラ２０Ｂは単位時間で負荷応答できないため、（８Ｂ）において、段階値制御ボイラ２０Ａ（２号機）の燃焼位置は中燃焼位置のままとして、低燃焼位置への変更は行わない。
この場合、制御部４は、燃焼状態にあるすべての連続制御ボイラ２０Ｂに対して最大変動蒸気量下限値に相当する蒸気量を減少させた後、ボイラ群２の燃焼制御を行う。
【００９２】
［過不足分を減少させた場合の連続制御ボイラ２０Ｂの燃焼率］
また、仮に図７の（７Ｃ）において、連続制御ボイラ２０Ｂの出力蒸気量が、連続制御ボイラ２０Ｂの出力可能な最小蒸気量の合計値を下回る場合（すなわち、（７Ａ）において燃焼状態にあるすべての連続制御ボイラ２０Ｂの出力蒸気量の合計値が、当該連続制御ボイラ２０Ｂが出力可能な最小蒸気量の合計値と第３偏差量に相当する蒸気量分との合計値よりも小さい場合）には、（７Ｂ）において、段階値制御ボイラ２０Ａ（２号機）の燃焼位置は中燃焼位置のままとして、低燃焼位置への変更は行わないようにすることができる。
この場合、制御部４は、燃焼状態にあるすべての連続制御ボイラ２０Ｂに対して最大変動蒸気量下限値に相当する蒸気量を減少させた後、ボイラ群２の燃焼制御を行う。
【００９３】
以上、ボイラシステム１の動作の一例について説明した。ところで、上述のように連続制御ボイラ２０Ｂには、エコ運転ゾーンが存在する。図３を参照すると、例えば、連続制御ボイラ２０Ｂのエコ運転ゾーンは、燃焼率３０％から７０％の範囲である。
この点、図５〜図８では、連続制御ボイラ２０Ｂのボイラ効率を考慮していないが、連続制御ボイラ２０Ｂのボイラ効率を考慮し、出力する蒸気量の切り換えを行うこととしてもよい。
【００９４】
例えば、仮に図５の（５Ｃ）において、連続制御ボイラ２０Ｂの出力蒸気量の合計値が、連続制御ボイラ２０Ｂのエコ運転ゾーンの上限値に相当する蒸気量の合計値を上回る場合（すなわち、（５Ａ）において燃焼状態にあるすべての連続制御ボイラ２０Ｂの出力蒸気量の合計値と第２偏差量との合計値が、当該連続制御ボイラ２０Ｂのエコ運転ゾーンの上限値に相当する蒸気量の合計値を上回る場合）には、（５Ｂ）において、段階値制御ボイラ２０Ａ（２号機）の燃焼位置は低燃焼位置のままとして、中燃焼位置への変更は行わないようにすることができる。
【００９５】
また、図６の（６Ｃ）において、燃焼状態にあるすべての連続制御ボイラ２０Ｂの出力蒸気量の合計値が、連続制御ボイラ２０Ｂのエコ運転ゾーンの下限値に相当する蒸気量の合計値を下回る場合（すなわち、（６Ａ）において燃焼状態にあるすべての連続制御ボイラ２０Ｂの出力蒸気量の合計値と第２偏差量（負の値）との合計値が、当該連続制御ボイラ２０Ｂのエコ運転ゾーンの下限値に相当する蒸気量の合計値を下回る場合）には、（６Ｂ）において、段階値制御ボイラ２０Ａ（２号機）の燃焼位置は低燃焼位置のままとして、中燃焼位置への変更は行わないようにすることができる。
【００９６】
同様に、図７の（７Ｃ）において、燃焼状態にあるすべての連続制御ボイラ２０Ｂの出力蒸気量の合計値が、連続制御ボイラ２０Ｂのエコ運転ゾーンの下限値に相当する蒸気量の合計値を下回る場合（すなわち、（７Ａ）において燃焼状態にあるすべての連続制御ボイラ２０Ｂの出力蒸気量の合計値が、当該連続制御ボイラ２０Ｂのエコ運転ゾーンの下限値に相当する蒸気量と第３偏差量（正の値）との合計値を下回る場合）には、（７Ｂ）において、段階値制御ボイラ２０Ａ（２号機）の燃焼位置は中燃焼位置のままとして、低燃焼位置への変更は行わないようにすることができる。
【００９７】
同様に、図８の（８Ｃ）において、燃焼状態にあるすべての連続制御ボイラ２０Ｂの出力蒸気量の合計値が、連続制御ボイラ２０Ｂのエコ運転ゾーンの上限値に相当する蒸気量の合計値を上回る場合（すなわち、（８Ａ）において燃焼状態にあるすべての連続制御ボイラ２０Ｂの出力蒸気量の合計値と第３偏差量（負の値）の絶対値との合計値が、当該連続制御ボイラ２０Ｂのエコ運転ゾーンの上限値に相当する蒸気量を上回る場合）には、（８Ｂ）において、段階値制御ボイラ２０Ａ（２号機）の燃焼位置は中燃焼位置のままとして、低燃焼位置への変更は行わないようにすることができる。
【００９８】
以上説明した本実施形態のボイラシステム１によれば、以下のような効果を奏する。
【００９９】
（１）本実施形態のボイラシステム１においては、負荷が急激に増加して、必要とする必要蒸気量が燃焼状態にある連続制御ボイラ２０Ｂの最大変動蒸気量上限値の合計値を超過する場合に、段階値制御ボイラ２０Ａを第１の制御対象として、段階値制御ボイラ２０Ａの燃焼可能な燃焼位置を制御して、段階値制御ボイラ２０Ａの燃焼可能な燃焼位置に相当する蒸気量を出力させて、連続制御ボイラ２０Ｂを第２の制御対象として、過不足分を吸収させる。
これにより、連続制御ボイラの単位時間あたりの最大変動蒸気量を超過する急激な負荷増大を検知した場合であっても、段階値制御ボイラを第１制御対象として燃焼量増大を行うことで、負荷応答性をよくすることが可能となる。
【０１００】
（２）さらに、負荷の急激な増加に際して、段階値制御ボイラ２０Ａを第１の制御対象として、段階値制御ボイラ２０Ａの燃焼可能な燃焼位置を制御して、段階値制御ボイラ２０Ａの燃焼可能な燃焼位置に相当する蒸気量を出力させて、連続制御ボイラ２０Ｂを第２の制御対象として、過不足分を吸収させる場合に、過不足分が連続制御ボイラ２０Ｂの単位時間当たりに負荷応答できる蒸気量であるときにのみ、段階値制御ボイラ２０Ａの燃焼可能な燃焼位置に相当する蒸気量を出力させるように構成する。
これにより、連続制御ボイラ２０Ｂが、過不足分を単位時間に負荷応答することができない場合には、段階値制御ボイラ２０Ａを第１の制御対象として、段階値制御ボイラ２０Ａの燃焼可能な燃焼位置を制御して、段階値制御ボイラ２０Ａの燃焼可能な燃焼位置に相当する蒸気量を出力させずに、燃焼状態にある連続制御ボイラ２０Ｂの最大変動蒸気量上限値の合計値となる蒸気量を出力させることで、処理効率を上げることができる。
【０１０１】
（３）また、負荷の急激な増加に際して、段階値制御ボイラ２０Ａを第１の制御対象として、段階値制御ボイラ２０Ａの燃焼可能な燃焼位置を制御して、段階値制御ボイラ２０Ａの燃焼可能な燃焼位置に相当する蒸気量を出力させて、連続制御ボイラ２０Ｂを第２の制御対象として、過不足分を吸収させても、連続制御ボイラ２０Ｂは、少なくとも最小蒸気量を出力できるように構成することができる。
これにより、燃焼状態にある連続制御ボイラ２０Ｂは、少なくとも最小蒸気量を出力している状態を保つことで、負荷追従性を保つことができる。
【０１０２】
（４）また、負荷の急激な増加に際して、段階値制御ボイラ２０Ａを第１の制御対象として、段階値制御ボイラ２０Ａの燃焼可能な燃焼位置を制御して、段階値制御ボイラ２０Ａの燃焼可能な燃焼位置に相当する蒸気量を出力させて、連続制御ボイラ２０Ｂを第２の制御対象として、過不足分を吸収させても、連続制御ボイラ２０Ｂは、エコ運転ゾーンの範囲で燃焼させるように構成することができる。
これにより、燃焼状態にある連続制御ボイラ２０Ｂを常にエコ運転ゾーンの範囲で燃焼させることができるため、連続制御ボイラ２０Ｂを効率良く燃焼させることができ、ボイラシステム１を効率的に運転することができる。
【０１０３】
（５）本実施形態のボイラシステム１においては、負荷が急激に減少して、必要とする必要蒸気量が燃焼状態にある連続制御ボイラ２０Ｂの最大変動蒸気量下限値の合計値を下回る場合には、段階値制御ボイラ２０Ａを第１の制御対象として、段階値制御ボイラ２０Ａの燃焼可能な燃焼位置を制御して、燃焼している段階値制御ボイラ２０Ａの燃焼位置を下位の位置に変更して、当該燃焼位置の変更に相当する蒸気量を減少させ、連続制御ボイラ２０Ｂを第２の制御対象として、過不足分を吸収させる。
これにより、連続制御ボイラの単位時間あたりの最大変動蒸気量を超過する急激な負荷減少を検知した場合であっても、段階値制御ボイラを第１制御対象として燃焼量減少を行うことで、負荷応答性をよくすることが可能となる。
【０１０４】
（６）さらに、本実施形態のボイラシステム１においては、段階値制御ボイラ２０Ａを第１の制御対象として、段階値制御ボイラ２０Ａの燃焼可能な燃焼位置を制御して、段階値制御ボイラ２０Ａの燃焼可能な燃焼位置に相当する蒸気量を減少させて、連続制御ボイラ２０Ｂを第２の制御対象として、過不足分を吸収させる場合に、過不足分が連続制御ボイラ２０Ｂの単位時間当たりに負荷応答できる蒸気量であるときにのみ、段階値制御ボイラ２０Ａの燃焼可能な燃焼位置に相当する蒸気量を減少させるように構成する。
これにより、連続制御ボイラ２０Ｂが、過不足分を単位時間に負荷応答することができない場合には、段階値制御ボイラ２０Ａを第１の制御対象として、段階値制御ボイラ２０Ａの燃焼可能な燃焼位置を制御して、段階値制御ボイラ２０Ａの燃焼可能な燃焼位置に相当する蒸気量を減少させずに、燃焼状態にある連続制御ボイラ２０Ｂの最大変動蒸気量下限値の合計値となる蒸気量を減少させることで、処理効率を上げることができる。
【０１０５】
（７）また、負荷の急激な減少に際して、段階値制御ボイラ２０Ａを第１の制御対象として、段階値制御ボイラ２０Ａの燃焼可能な燃焼位置を制御して、段階値制御ボイラ２０Ａの燃焼可能な燃焼位置に相当する蒸気量を減少させて、連続制御ボイラ２０Ｂを第２の制御対象として、過不足分を吸収させても、連続制御ボイラ２０Ｂは、少なくとも最小蒸気量を出力できるように構成することができる。
これにより、燃焼状態にある連続制御ボイラ２０Ｂは、少なくとも最小蒸気量を出力している状態を保つことで、負荷追従性を保つことができる。
【０１０６】
（８）また、負荷の急激な減少に際して、段階値制御ボイラ２０Ａを第１の制御対象として、段階値制御ボイラ２０Ａの燃焼可能な燃焼位置を制御して、段階値制御ボイラ２０Ａの燃焼可能な燃焼位置に相当する蒸気量を減少させて、連続制御ボイラ２０Ｂを第２の制御対象として、過不足分を吸収させても、連続制御ボイラ２０Ｂは、エコ運転ゾーンの範囲で燃焼させるように構成することができる。
これにより、燃焼状態にある連続制御ボイラ２０Ｂを常にエコ運転ゾーンの範囲で燃焼させることができるため、連続制御ボイラ２０Ｂを効率良く燃焼させることができ、ボイラシステム１を効率的に運転することができる。
【０１０７】
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、本発明を、５台のボイラ２０Ａ，２０Ｂからなるボイラ群２を備えるボイラシステムに適用したが、これに限らない。すなわち、本発明は、１以上の段階値制御ボイラ２０Ａと、１以上の連続制御ボイラ２０Ｂとが混在するボイラ群２であれば適用可能である。
【符号の説明】
【０１０８】
１  ボイラシステム
２  ボイラ群
２０Ａ  段階値制御ボイラ
２０Ｂ  連続制御ボイラ
３  台数制御装置
４  制御部
４１  必要蒸気量算出部
４２  出力蒸気量算出部
４３１  第１偏差算出部
４３２  第２偏差算出部
４３３  第３偏差算出部
４４１  第１検出部
４４２  第２検出部
４５１  第１判定部
４５２  第２判定部
４５３  第３判定部
４５４  第４判定部
４５５  第５判定部
４５６  第６判定部
４６  第１燃焼制御部
４７  第２燃焼制御部
５  記憶部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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