(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
１つ以上のボイラからなる第１ボイラ群と、１つ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であるヘッダ圧力値を測定する蒸気圧測定手段と、
前記ヘッダ圧力値が予め設定された第１目標圧力値と一致するように、前記第１ボイラ群の燃焼状態をＰＩ制御又はＰＩＤ制御する第１制御部と、
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１ボイラ群の出力蒸気量又は前記第１ボイラ群の燃焼率を収集する第１ボイラ群燃焼状態収集部と、
前記第１ボイラ群燃焼状態収集部により収集した前記第１ボイラ群の出力蒸気量が、予め設定された増台判定出力蒸気量を上回る状態、又は前記第１ボイラ群燃焼状態収集部により収集した前記第１ボイラ群の燃焼率が、予め設定された増台判定燃焼率を上回る状態が、予め設定された増台判定時間継続する第１状態を検出する第１検出部と、
前記第１検出部により前記第１状態を検出する毎に、前記第２ボイラ群において、予め設定された固定燃焼率で燃焼させるボイラを１台増加させる、固定燃焼制御部と、
前記固定燃焼制御部により固定燃焼率で燃焼させるボイラとして選択された各ボイラを、前記固定燃焼率で燃焼させる場合に出力する蒸気量の合計となる第１蒸気量を算出する第１蒸気量算出部と、
前記蒸気圧測定手段により測定されるヘッダ圧力値が予め設定された、前記第１目標圧力値より小さな値となる第２目標圧力値と一致するように、ＰＩアルゴリズム又はＰＩＤアルゴリズムにより必要蒸気量を算出する必要蒸気量算出部と、
前記必要蒸気量算出部により算出された必要蒸気量が、前記第１蒸気量算出部により算出された第１蒸気量を下回る場合、前記固定燃焼制御部により固定燃焼率で燃焼させるボイラとして増加させた各ボイラを前記固定燃焼率で燃焼させ、前記必要蒸気量が前記第１蒸気量以上となる場合、前記第２ボイラ群から前記必要蒸気量を出力するように、前記第２ボイラ群の燃焼状態を制御する出力制御部と、を備えるボイラシステム。
【請求項２】
前記第２制御部は、さらに、
前記第１ボイラ群燃焼状態収集部により収集した前記第１ボイラ群の出力蒸気量が、予め設定された、前記増台判定出力蒸気量より小さな値となる減台判定出力蒸気量を下回る状態、又は前記第１ボイラ群燃焼状態収集部により収集した前記第１ボイラ群の燃焼率が、予め設定された、前記増台判定燃焼率より小さな値となる減台判定燃焼率を下回る状態を予め設定された減台判定時間継続する第２状態を検出する第２検出部を備え、
前記固定燃焼制御部は、前記第２検出部により前記第２状態を検出する毎に、固定燃焼率で燃焼させるボイラとして増加させたボイラを１台燃焼停止させる、請求項１に記載のボイラシステム。
【請求項３】
前記固定燃焼率は、前記第２ボイラ群におけるボイラの燃焼効率の最も高い燃焼率とする、請求項１又は請求項２に記載のボイラシステム。
【請求項４】
前記固定燃焼率は、前記第２ボイラ群におけるボイラの最小燃焼率とする、請求項１又は請求項２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、蒸気圧力値が予め設定された目標圧力値になるように燃焼率が決定される１つ以上のボイラを有する第１ボイラ群と、蒸気圧力値が第１ボイラ群において設定された目標圧力値とは異なる目標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つ以上のボイラを有する第２ボイラ群とからなる、複数のボイラ群が混在するボイラシステムに関する。
【背景技術】
【０００２】
複数のボイラからなるボイラ群において生成された蒸気を蒸気ヘッダに集合し、この蒸気ヘッダから負荷機器に対して蒸気を供給するボイラシステムにおいて、ボイラ群を２種類に大別し、これらを台数制御するボイラシステムが知られている。例えば、特許文献１には、ボイラ群をボイラ効率が高くなる燃焼率で燃焼させるエコ運転ボイラ群と、要求負荷の変動に応じて燃焼率を変更して燃焼させる負荷追従ボイラ群とに大別することが記載されている。
【０００３】
また、特許文献１には記載されていないが、ボイラシステムにおいて、ボイラ群を２種類に大別し、双方のボイラ群が、それぞれ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）が予め設定された目標圧力値になるように、個別に目標値制御されている場合、仮に双方のボイラ群の目標圧力値を同じとする場合には、双方で負荷追従を行う動作となるため、制御が不安定になる可能性が高い。
このため、２種類のボイラ群が、それぞれ個別に目標圧力値制御されている場合、通常は、片方のボイラ群をメイン的に燃焼させ（以下、メイン的に燃焼させるボイラ群を「第１ボイラ群」ともいう）、もう片方のボイラ群が不足分を補う形でサブ的に燃焼させる（以下、サブ的に燃焼させるボイラ群を「第２ボイラ群」ともいう）方法が一般的である。
【０００４】
このため、例えば、第１ボイラ群の目標圧力値を高く設定し、第２ボイラ群の目標圧力値を低く設定することで、全体負荷が低い場合には、ヘッダ圧力が第１ボイラ群の目標圧力値近辺で安定することになる。この場合、第２ボイラ群においても、ヘッダ圧力が第１ボイラ群の目標圧力値近辺で安定することになる。
そうすると第２ボイラ群のヘッダ圧力値は、自身に予め設定されている目標圧力値を大きく上回るため、第２ボイラ群の燃焼量は基本的にゼロとなる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１４−９８５２９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
この場合、ボイラシステム間で負荷の偏りが生じることになる。その結果、例えば、全体負荷が低く、第１ボイラ群で全体必要量を賄える場合、第２ボイラ群のボイラは燃焼停止され、全台待機となる恐れがある。そうすると、低負荷によるボイラ缶体腐食の恐れが生じる。また、ボイラ群同士で負荷の偏りが大きすぎるため、ボイラ負荷不均一となる問題も生じる。
また、第１ボイラ群のみで全体必要量を賄える場合は、ヘッダ圧力値が第１ボイラ群の目標圧力値近辺で安定し、負荷増加により第１ボイラ群のみで賄えなくなった場合は、ヘッダ圧力値が第２ボイラ群の目標圧力値近辺で安定する等、負荷状況によってヘッダ圧力の安定する圧力値が異なる問題も発生する。
このため、第１ボイラ群の目標圧力値を高く設定し、第２ボイラ群の目標圧力値を低く設定する場合においても、ヘッダ圧力値が、全体負荷が高負荷となる帯域（以下「高負荷帯域」ともいう）を除いて、第１ボイラ群の目標圧力値になるように維持できることが望まれる。また、第２ボイラ群のボイラを燃焼し易くして、ボイラ群間の負荷不均一を是正することが望まれる。
【０００７】
本発明は、１つ以上のボイラからなる第１ボイラ群と、１つ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を備え、第１ボイラ群の目標圧力値を高く設定し、第２ボイラ群の目標圧力値を低く設定するボイラシステムにおいて、第２ボイラ群のボイラを燃焼し易くして、ボイラ群間の負荷不均一を是正するとともに、全体負荷が高負荷帯域にある場合を除いて、ヘッダ圧力値が第１ボイラ群の目標圧力値になるように維持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、１つ以上のボイラからなる第１ボイラ群と、１つ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であるヘッダ圧力値を測定する蒸気圧測定手段と、前記ヘッダ圧力値が予め設定された第１目標圧力値と一致するように、前記第１ボイラ群の燃焼状態をＰＩ制御又はＰＩＤ制御する第１制御部と、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１ボイラ群の出力蒸気量又は前記第１ボイラ群の燃焼率を収集する第１ボイラ群燃焼状態収集部と、前記第１ボイラ群燃焼状態収集部により収集した前記第１ボイラ群の出力蒸気量が、予め設定された増台判定出力蒸気量を上回る状態、又は前記第１ボイラ群燃焼状態収集部により収集した前記第１ボイラ群の燃焼率が、予め設定された増台判定燃焼率を上回る状態が、予め設定された増台判定時間継続する第１状態を検出する第１検出部と、前記第１検出部により前記第１状態を検出する毎に、前記第２ボイラ群において、予め設定された固定燃焼率で燃焼させるボイラを１台増加させる、固定燃焼制御部と、前記固定燃焼制御部により固定燃焼率で燃焼させるボイラとして選択された各ボイラを、前記固定燃焼率で燃焼させる場合に出力する蒸気量の合計となる第１蒸気量を算出する第１蒸気量算出部と、前記蒸気圧測定手段により測定されるヘッダ圧力値が予め設定された、前記第１目標圧力値より小さな値となる第２目標圧力値と一致するように、ＰＩアルゴリズム又はＰＩＤアルゴリズムにより必要蒸気量を算出する必要蒸気量算出部と、前記必要蒸気量算出部により算出された必要蒸気量が、前記第１蒸気量算出部により算出された第１蒸気量を下回る場合、前記固定燃焼制御部により固定燃焼率で燃焼させるボイラとして増加させた各ボイラを前記固定燃焼率で燃焼させ、前記必要蒸気量が前記第１蒸気量以上となる場合、前記第２ボイラ群から前記必要蒸気量を出力するように、前記第２ボイラ群の燃焼状態を制御する出力制御部と、を備えるボイラシステムに関する。
【０００９】
前記第２制御部は、さらに、前記第１ボイラ群燃焼状態収集部により収集した前記第１ボイラ群の出力蒸気量が、予め設定された、前記増台判定出力蒸気量より小さな値となる減台判定出力蒸気量を下回る状態、又は前記第１ボイラ群燃焼状態収集部により収集した前記第１ボイラ群の燃焼率が、予め設定された、前記増台判定燃焼率より小さな値となる減台判定燃焼率を下回る状態を予め設定された減台判定時間継続する第２状態を検出する第２検出部を備え、前記固定燃焼制御部は、前記第２検出部により前記第２状態を検出する毎に、固定燃焼率で燃焼させるボイラとして増加させたボイラを１台燃焼停止させることができる。
【００１０】
また、前記固定燃焼率は、前記第２ボイラ群におけるボイラの燃焼効率の最も高い燃焼率とすることができる。
【００１１】
また、前記固定燃焼率は、前記第２ボイラ群におけるボイラの最小燃焼率とすることができる。
【発明の効果】
【００１２】
本発明のボイラシステムによれば、１つ以上のボイラからなる第１ボイラ群と、１つ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を備え、第１ボイラ群の目標圧力値を高く設定し、第２ボイラ群の目標圧力値を低く設定するボイラシステムにおいて、第２ボイラ群のボイラを燃焼し易くして、ボイラ群間の負荷不均一を是正するとともに、全体負荷が高負荷帯域にある場合を除いて、ヘッダ圧力値が第１ボイラ群の目標圧力値になるように維持することができる。そうすることで、低負荷により、第２ボイラ群のボイラは全台待機とならず、ボイラ缶体腐食の恐れも生じない。また、全体負荷が高負荷帯域にある場合、第２ボイラ群に属するすべてのボイラを対象としたＰＩ制御又はＰＩＤ制御により、負荷追従を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明の第１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】ボイラ群の概略を示す図である。
【図３】第２制御部４Ｂの構成を示す機能ブロック図である。
【図４】第１実施形態に係るボイラシステム１の動作を示すフローチャートである。
【図５】第１実施形態に係るボイラシステム１の動作を示すフローチャートである。
【図６】第１実施形態に係るボイラシステム１（固定燃焼制御部４４Ｂ）の動作を示すフローチャートである。
【図７】従来の台数制御を実施した場合における、第１ボイラ群及び第２ボイラ群における発生蒸気量の推移を示す図である。
【図８】第１実施形態に係る台数制御を実施した場合における、第１ボイラ群及び第２ボイラ群における発生蒸気量の推移を示す図である。
【図９】第２実施形態に係る第２制御部４Ｂ´の構成を示す機能ブロック図である。
【図１０】第２実施形態に係るボイラシステム１（固定燃焼制御部４４Ｂ´）の動作を示すフローチャートである。
【図１１】第２実施形態に係る台数制御を実施した場合における、第１ボイラ群及び第２ボイラ群における発生蒸気量の推移を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
〔第１実施形態〕
以下、図面を参照して、本発明の一実施形態（以下「第１実施形態」という）に係るボイラシステム１について説明する。図１は、ボイラシステム１の概略を示す図である。
【００１５】
ボイラシステム１は、３台の連続制御ボイラ２０Ａからなる第１ボイラ群２Ａと３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、複数の連続制御ボイラ２０Ａ及び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の内部の蒸気圧力（以下「ヘッダ圧力」ともいう）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を有する台数制御装置３Ａと、第２ボイラ群２Ｂの燃焼状態を制御する第２制御部４Ｂを有する台数制御装置３Ｂと、を備える。なお、蒸気圧センサ７により測定された蒸気ヘッダ６の内部の蒸気圧力値を以下、「ヘッダ圧力値ＰＶ」ともいう。
【００１６】
連続制御ボイラ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、連続制御ボイラ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。
【００１７】
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を構成する複数の連続制御ボイラ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、複数の連続制御ボイラ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。
【００１８】
蒸気圧センサ７は、信号線１３を介して、それぞれ台数制御装置３Ａ及び３Ｂに電気的に接続されている。蒸気圧センサ７は、ヘッダ圧力を測定し、測定したヘッダ圧力値ＰＶに係る信号（蒸気圧信号）を、信号線１３を介して、それぞれ台数制御装置３Ａ及び３Ｂに送信する。
【００１９】
台数制御装置３Ａ及び３Ｂは、信号線１６Ａ及び１６Ｂを介して、それぞれ複数の連続制御ボイラ２０Ａ及び２０Ｂと電気的に接続されている。この台数制御装置３Ａ及び３Ｂは、蒸気圧センサ７により測定されるヘッダ圧力値ＰＶに基づいて、それぞれ連続制御ボイラ２０Ａ及び２０Ｂの燃焼状態を制御する。
【００２０】
以上のボイラシステム１は、第１ボイラ群２Ａ及び第２ボイラ群２Ｂ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。
【００２１】
具体的には、蒸気使用設備１８の需要の増大により要求負荷（蒸気消費量）が増加し、蒸気ヘッダ６に供給される蒸気量が不足すれば、ヘッダ圧力が減少することになる。一方、蒸気使用設備１８の需要の低下により要求負荷（蒸気消費量）が減少し、蒸気ヘッダ６に供給される蒸気量が過剰になれば、ヘッダ圧力が増加することになる。従って、ボイラシステム１は、蒸気圧センサ７により測定されたヘッダ圧力値ＰＶの変動に基づいて、要求負荷の変動をモニターすることができる。そして、ボイラシステム１は、ヘッダ圧力値ＰＶに基づいて、蒸気使用設備１８の消費蒸気量（要求負荷）に応じて必要とされる蒸気量である必要蒸気量を算出する。
【００２２】
ここで、第１実施形態のボイラシステム１を構成する複数のボイラ２０Ａ及び２０Ｂについて説明する。図２は、第１実施形態に係るボイラ群２の概略を示す図である。
第１実施形態のボイラ２０Ａ及び２０Ｂは、負荷率を連続的に変更して燃焼可能な連続制御ボイラからなる。
連続制御ボイラとは、少なくとも、最小燃焼状態Ｓ１（例えば、最大燃焼量の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。
【００２３】
また、燃焼量を連続的に制御するとは、ローカル制御部２２Ａ及び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、ボイラ２０Ａ及び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。
【００２４】
第１実施形態におけるボイラ２０Ａ及び２０Ｂにおける、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については、それぞれボイラ２０Ａ及び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、複数のボイラ２０Ａ及び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、ボイラ２０Ａ及び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。
【００２５】
単位蒸気量Ｕは、ボイラ２０Ａ及び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、ボイラ２０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。
尚、出力蒸気量とは、第１ボイラ群２Ａ及び第２ボイラ群２Ｂにより出力される蒸気量を示し、この出力蒸気量は、複数のボイラ２０Ａ及び２０Ｂそれぞれから出力される蒸気量の合計値により表される。
【００２６】
また、第１実施形態では、複数のボイラ２０Ａ及び２０Ｂには、それぞれボイラ効率が最も高くなる負荷率（以下「エコ運転ポイント」ともいう）が設定される。
【００２７】
また、複数のボイラ２０Ａ及び２０Ｂには、それぞれ優先順位が設定されている。優先順位は、台数制御装置３Ａ及び３Ｂが、それぞれ第１ボイラ群２Ａ及び第２ボイラ群２Ｂにおいて、それぞれ、燃焼指示や燃焼停止指示を行うボイラ２０Ａ及び２０Ｂを選択するために用いられる。優先順位は、例えば整数値を用いて、数値が小さいほど優先順位が高くなるよう設定することができる。
図２に示すように、例えば、第１ボイラ群２Ａのボイラ２０Ａの１号機〜３号機のそれぞれに「１」〜「３」の優先順位が割り当てられている場合、１号機の優先順位が最も高く、３号機の優先順位が最も低い。この優先順位は、通常の場合、後述の第１制御部４Ａの制御により、所定の時間間隔（例えば、２４時間間隔）で変更される。
同様に、第２ボイラ群２Ｂのボイラ２０Ｂの４号機〜６号機のそれぞれに「１」から「３」の優先順位が割り当てられている場合、４号機の優先順位が最も高く、６号機の優先順位が最も低い。この優先順位は、通常の場合、後述の第２制御部４Ｂの制御により、所定の時間間隔（例えば、２４時間間隔）で変更される。
【００２８】
前述したように、連続制御ボイラ２０Ａ及び２０Ｂは、それぞれ、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。
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、それぞれ信号線１６Ａ及び１６Ｂを介して台数制御装置３Ａ及び３Ｂから送信される制御信号又は運転者の手動操作により入力された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、それぞれ台数制御装置３で用いられる信号を、信号線１６Ａ及び１６Ｂを介して台数制御装置３Ａ及び３Ｂに送信する。台数制御装置３Ａ及び３Ｂ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。
【００２９】
以上のように構成されたボイラシステム１では、第１ボイラ群２Ａ及び第２ボイラ群２Ｂで発生させた蒸気が、蒸気ヘッダ６を介して蒸気使用設備１８に供給される。
【００３０】
次に、台数制御装置３Ａ及び３Ｂの詳細について説明する。
前述したように、台数制御装置３Ａ及び３Ｂは、蒸気圧センサ７からの蒸気圧信号に基づいて、要求負荷に応じた第１ボイラ群２Ａ及び第２ボイラ群２Ｂの必要蒸気量、及び必要蒸気量に対応する各ボイラ２０Ａ及び２０Ｂの燃焼状態を算出し、各ボイラ２０Ａ及び２０Ｂ（ローカル制御部２２Ａ及び２２Ｂ）に台数制御信号を送信する。この台数制御装置３Ａ及び３Ｂは、図１に示すように、それぞれ第１記憶部５Ａ及び第２記憶部５Ｂと第１制御部４Ａ及び第２制御部４Ｂとを備え、それぞれ信号線１６Ａ及び１６Ｂを介して各ボイラ２０Ａ及び２０Ｂに電気的に接続されている。
【００３１】
第１制御部４Ａ及び第２制御部４Ｂは、それぞれ信号線１６Ａ及び１６Ｂを介してボイラ２０Ａ及び２０Ｂに各種の指示を送信したり、それぞれ各ボイラ２０Ａ及び２０Ｂから各種のデータを受信したりして、それぞれボイラ２０Ａ及び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及び２０Ｂは、それぞれ台数制御装置３Ａ及び３Ｂ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及び２０Ｂの燃焼量を制御する。なお、第１制御部４Ａ及び第２制御部４Ｂは、それぞれ信号線１６Ａ及び１６Ｂを介してそれぞれボイラ２０Ａ及び２０Ｂの燃焼状態に関する情報を受信する。
第１制御部４Ａ及び第２制御部４Ｂの詳細な構成については後述する。
【００３２】
第１記憶部５Ａは、台数制御装置３Ａ（第１制御部４Ａ）の制御により、ボイラ２０Ａに対して行われた指示の内容や、各ボイラ２０Ａから受信した燃焼状態等の情報、各ボイラ２０Ａの単位蒸気量Ｕの設定に関する情報、複数のボイラ２０Ａの優先順位の設定に関する情報、優先順位の変更（ローテーション）に関する設定の情報等を、それぞれ記憶する。
また、第１記憶部５Ａには、蒸気圧センサ７により測定されるヘッダ圧力値ＰＶに係る設定条件として予め設定される、第１ボイラ群２Ａの燃焼制御に係る第１目標圧力値Ｐ１を記憶することができる。
【００３３】
第２記憶部５Ｂは、第１記憶部５Ａと同様に、台数制御装置３Ｂ（第２制御部４Ｂ）の制御により、ボイラ２０Ｂに対して行われた指示の内容や、各ボイラ２０Ｂから受信した燃焼状態等の情報、各ボイラ２０Ｂの単位蒸気量Ｕの設定に関する情報、複数のボイラ２０Ｂの優先順位の設定に関する情報、優先順位の変更（ローテーション）に関する設定の情報等を、それぞれ記憶する。
また、第２記憶部５Ｂには、蒸気圧センサ７により測定されるヘッダ圧力値ＰＶに係る設定条件として予め設定される、第２ボイラ群２Ｂの燃焼制御に係る第２目標圧力値Ｐ２を記憶することができる。
【００３４】
さらに、第２記憶部５Ｂには、予め設定される増台判定出力蒸気量、増台判定時間、減台判定出力蒸気量、及び減台判定時間を記憶するとともに、第２ボイラ群２Ｂのボイラ２０Ｂ毎に予め設定される固定燃焼率を記憶することができる。なお、減台判定出力蒸気量は、増台判定出力蒸気量の値よりも小さい値とする。
後述する固定燃焼制御部４４Ｂは、第１ボイラ群２Ａの出力蒸気量が増台判定出力蒸気量を上回る状態が増台判定時間継続する（「第１状態」ともいう）場合、第２ボイラ群２Ｂにおいて、固定燃焼率で燃焼させるボイラ２０Ｂを１台増加させる。逆に、固定燃焼制御部４４Ｂは、第１ボイラ群２Ａの出力蒸気量が減台判定出力蒸気量を下回る状態が減台判定時間継続する（「第２状態」ともいう）場合、第２ボイラ群２Ｂにおいて、固定燃焼率で燃焼しているボイラ２０Ｂを１台減少させる。
【００３５】
次に第１制御部４Ａ及び第２制御部４Ｂの詳細な構成について説明する。
まず、第１制御部４Ａについて説明する。
【００３６】
第１制御部４Ａは、第１ボイラ群２Ａから発生した蒸気の圧力値（ヘッダ圧力値ＰＶ）が、予め設定された第１目標圧力値Ｐ１となるような制御量を算出し、この制御量に基づいて第１ボイラ群２Ａを構成するボイラ２０Ａの燃焼量を制御する。
すなわち、第１制御部４Ａは、ヘッダ圧力値ＰＶと予め第１記憶部５Ａに設定された第１ボイラ群２Ａの第１目標圧力値Ｐ１との偏差に対して、所定のＰＩアルゴリズム又はＰＩＤアルゴリズムに基づくフィードバック制御を行うことで、ヘッダ圧力値ＰＶが第１目標圧力値Ｐ１となるために必要な蒸気量を算出し、算出した蒸気量を発生するように第１ボイラ群２Ａを構成するボイラ２０Ａを制御する。
【００３７】
ここで、第１制御部４ＡのＰＩＤアルゴリズムに基づくフィードバック制御について簡単に説明する。
第１制御部４Ａは、蒸気圧センサ７で測定されたヘッダ圧力値ＰＶ（フィードバック値）と予め設定された第１目標圧力値Ｐ１との偏差がゼロとなるように、現時点の必要蒸気量ＭＶｎを、以下に示す速度形ＰＩＤアルゴリズムにより算出する。なお、速度形ＰＩアルゴリズムについては、速度形ＰＩＤアルゴリズムにおいて、Ｄ制御出力(変化分)を省略したものであり、その説明は省略する。
【００３８】
第１制御部４Ａは、複数のボイラ２０Ａから発生させるべき現時点の必要蒸気量ＭＶｎを、下記の速度形演算式（式１）により算出する。
ＭＶｎ＝ＭＶｎ−１＋ΔＭＶｎ            ・・・・・・・・（式１）
（式１）において、ＭＶｎ：現時点の必要蒸気量（今回必要蒸気量）、ＭＶｎ−１：前回の制御周期時点の必要蒸気量（前回必要蒸気量）、ΔＭＶｎ：前回から今回までの必要蒸気量変化分である。ここで、添字ｎは、繰り返し演算の演算回数（ｎ回目：ｎ＝１，２，…，Ｎの正の整数値）を示す。
速度形演算は、制御周期毎に前回から今回までの必要蒸気量変化分ΔＭＶｎのみを計算し、これに前回必要蒸気量ＭＶｎ−１を加算して、今回必要蒸気量ＭＶｎを計算する方法である。
これに対して、制御周期毎に今回必要蒸気量ＭＶｎを直接計算するＰＩＤ制御アルゴリズムは、位置形演算と言う。
【００３９】
前回から今回までの必要蒸気量変化分ΔＭＶｎは、下記の（式２）により算出される。
ΔＭＶｎ＝ΔＰｎ＋ΔＩｎ＋ΔＤｎ            ・・・・・・（式２）
（式２）において、ΔＰｎ：Ｐ制御出力(変化分)、ΔＩｎ：Ｉ制御出力(変化分)、ΔＤｎ：Ｄ制御出力(変化分)であり、それぞれ下記の（式３）〜（式５）により求められる。
ΔＰｎ＝ＫＰ×(ｅｎ−ｅｎ−１)            ・・・・・・・・（式３）
ΔＩｎ＝ＫＰ×(Δｔ／ＴＩ)×ｅｎ      ・・・・・・・・・（式４）
ΔＤｎ＝ＫＰ×(ＴＤ／Δｔ)×(ｅｎ−２ｅｎ−１＋ｅｎ−２)  ・・（式５）
（式３）〜（式５）において、Δｔ：制御周期、ＫＰ：比例ゲイン、ＴＩ：積分時間、ＴＤ：微分時間、ｅｎ：現時点の偏差量、ｅｎ−１：前回の制御周期時点の偏差量、ｅｎ−２：前々回の制御周期時点の偏差量である。
現時点の偏差量ｅｎは、第１目標圧力値Ｐ１と、蒸気圧センサ７で測定されたヘッダ圧力値ＰＶとの差であって、下記の（式６）により求められる。
ｅｎ＝Ｐ１−ＰＶ            ・・・・・・・・・・・・・（式６）
【００４０】
第１制御部４Ａは、（式３）、（式４）、（式５）で算出された各出力(変化分)を、（式２）に従って合計することにより、前回から今回までの必要蒸気量変化分ΔＭＶｎを算出する。
そして、第１制御部４Ａは、（式１）のように、前回必要蒸気量ＭＶｎ−１に必要蒸気量変化分ΔＭＶｎを加算して、今回必要蒸気量ＭＶｎを計算することができる。
こうすることで、第１制御部４Ａは、ヘッダ圧力値ＰＶが第１目標圧力値Ｐ１となるために必要な蒸気量を算出し、算出した蒸気量を発生するように第１ボイラ群２Ａを構成するボイラ２０Ａを制御する。
以上、連続制御ボイラ２０Ａからなる第１ボイラ群２Ａを制御する第１制御部４Ａについて説明した。
【００４１】
次に、第２制御部４Ｂについて説明する。
図３に示すように、第２制御部４Ｂは、第１ボイラ群燃焼状態収集部４１Ｂと、第１検出部４２Ｂと、第２検出部４３Ｂと、固定燃焼制御部４４Ｂと、第１蒸気量算出部４５Ｂと、必要蒸気量算出部４６Ｂと、出力制御部４７Ｂと、を含んで構成される。
【００４２】
第１実施形態のように、第１ボイラ群２Ａが複数のボイラ２０Ａからなる場合、第１ボイラ群２Ａを構成する各ボイラ２０Ａの最小蒸気量、単位蒸気量、最大蒸気量としての燃焼能力が異なる場合が想定される。したがって、第１実施形態において、第１ボイラ群燃焼状態収集部４１Ｂは、第１ボイラ群２Ａの燃焼状態の情報として、各ボイラ２０Ａの出力蒸気量の合計となる第１ボイラ群２Ａの出力蒸気量を収集することとしている。
【００４３】
このように、第１ボイラ群燃焼状態収集部４１Ｂは、第１ボイラ群２Ａにより出力される蒸気量である出力蒸気量を収集する。第１ボイラ群２Ａにより出力される蒸気量である出力蒸気量を収集するためには、例えば、第２制御部４Ｂは、第１制御部４Ａから通信を介して、第１ボイラ群２Ａの各ボイラ２０Ａの出力蒸気量を収集することができる。
【００４４】
第１検出部４２Ｂは、第１ボイラ群燃焼状態収集部４１Ｂにより収集した第１ボイラ群２Ａの出力蒸気量が増台判定出力蒸気量を上回る状態が、増台判定時間継続する第１状態を検出する。
【００４５】
第２検出部４３Ｂは、第１ボイラ群燃焼状態収集部４１Ｂにより収集した第１ボイラ群２Ａの出力蒸気量が減台判定出力蒸気量を下回る状態が、減台判定時間継続する第２状態を検出する。
【００４６】
固定燃焼制御部４４Ｂは、第１検出部４２Ｂにより第１状態を検出する度に、第２ボイラ群２Ｂにおいて、固定燃焼率で燃焼させるボイラ２０Ｂを１台増加させ（すなわち燃焼停止状態のボイラ２０Ａを１台固定燃焼率で燃焼させ）、第２検出部により第２状態を検出する度に、固定燃焼率で燃焼しているボイラ２０Ｂを１台減少、すなわち燃焼停止させる。
【００４７】
そうすることで、全体負荷が低い場合であっても、第１ボイラ群２Ａの出力蒸気量が増台判定出力蒸気量を上回る状態が増台判定時間継続する場合に、第２ボイラ群２Ｂの１台のボイラ２０Ｂを固定燃焼率で燃焼させることができる。また、第１ボイラ群２Ａの出力蒸気量が減台判定出力蒸気量を下回る状態が減台判定時間継続する場合に、第２ボイラ群２Ｂの１台のボイラ２０Ｂを燃焼停止させることができる。
このようにすることで、第２ボイラ群２Ｂの発生蒸気量がゼロとなる時間（全台待機時間）を短くすることができる。また、ヘッダ圧力が変化する使用蒸気量の閾値を高くすることができる。
すなわち、全体負荷が高負荷帯域にある場合を除いて、ヘッダ圧力値ＰＶを第１ボイラ群の第１目標圧力値Ｐ１になるように維持することができる。
【００４８】
なお、固定燃焼率は、第２ボイラ群２Ｂにおける燃焼させるボイラ２０Ｂの燃焼効率の最も高い燃焼率とすることが好ましい。
【００４９】
また、固定燃焼率は、第２ボイラ群２Ｂにおける燃焼させるボイラ２０Ｂの最小燃焼率とすることもできる。そうすることで、仮に全体負荷が上昇し、第１ボイラ群２Ａの出力蒸気量の不足分を第２ボイラ群２Ｂが補う場合に、負荷追従性に優れたボイラシステム１を提供することができる。
【００５０】
第１蒸気量算出部４５Ｂは、固定燃焼制御部４４Ｂにより固定燃焼率で燃焼させるボイラとして選択された各ボイラを、固定燃焼率で燃焼させる場合に出力する蒸気量の合計となる第１蒸気量を算出する。
【００５１】
必要蒸気量算出部４６Ｂは、ヘッダ圧力値ＰＶと予め第２記憶部５Ｂに設定された第２ボイラ群２Ｂの第２目標圧力値Ｐ２との偏差（ｅｎ＝Ｐ２−ＰＶ）に対して、所定のＰＩアルゴリズム又はＰＩＤアルゴリズムに基づき、ヘッダ圧力値ＰＶが第２目標圧力値Ｐ２となるために必要な必要蒸気量ＭＶｎを算出する。
なお、必要蒸気量算出部４６ＢのＰＩアルゴリズム又はＰＩＤアルゴリズムによる必要蒸気量の算出方法については、前述した第１制御部４ＡのＰＩアルゴリズム又はＰＩＤアルゴリズムによる必要蒸気量の算出方法と同様であることから、説明は省略する。
【００５２】
出力制御部４７Ｂは、必要蒸気量算出部４６Ｂにより算出された必要蒸気量ＭＶｎが第１蒸気量算出部４５Ｂにより算出された第１蒸気量Ｖ１を下回る場合、第１蒸気量Ｖ１を出力するように第２ボイラ群２Ｂの燃焼状態を制御する。
また、出力制御部４７Ｂは、必要蒸気量算出部４６Ｂにより算出された必要蒸気量ＭＶｎが第１蒸気量算出部４５Ｂにより算出された第１蒸気量Ｖ１以上となる場合、必要蒸気量ＭＶｎに基づいて、第２ボイラ群２Ｂの燃焼状態を制御する。
そうすることで、全体負荷が低い場合であっても、第２ボイラ群２Ｂを燃焼させることができるため、ボイラ缶体腐食を防止するとともに、第１ボイラ群２Ａ及び第２ボイラ群２Ｂにおける負荷不均一を改善することができる。
【００５３】
＜出力制御部４７Ｂによる出力蒸気量制御＞
前述したように、出力制御部４７Ｂは、必要蒸気量算出部４６Ｂにより算出された必要蒸気量ＭＶｎが第１蒸気量算出部４５Ｂにより算出された第１蒸気量Ｖ１を下回る場合、第１蒸気量Ｖ１を出力するように第２ボイラ群２Ｂの燃焼状態を制御する。
また、出力制御部４７Ｂは、必要蒸気量算出部４６Ｂにより算出された必要蒸気量ＭＶｎが第１蒸気量算出部４５Ｂにより算出された第１蒸気量Ｖ１以上となる場合、必要蒸気量ＭＶｎに基づいて、第２ボイラ群２Ｂの燃焼状態を制御する。
【００５４】
ボイラシステム１は、例えば全体負荷が低い状態から高い状態に移行する際に、第１ボイラ群２Ａの出力蒸気量が増台判定出力蒸気量を上回る状態が増台判定時間継続する度に、固定燃焼制御部４４Ｂにより、第２ボイラ群２Ｂにおいて、固定燃焼率で燃焼させるボイラ２０Ｂを１台増加させることができる。
その後、第２ボイラ群２Ｂが固定燃焼率で燃焼させるボイラ２０Ｂを増加できない場合、全体負荷が上昇しても第１ボイラ群２Ａが、ヘッダ圧力値ＰＶを第１目標圧力値Ｐ１とするために必要な蒸気量を自身の出力蒸気量で賄うことができる間は、第２ボイラ群２Ｂは、固定燃焼制御部４４Ｂにより固定燃焼率で燃焼させるボイラとして選択された各ボイラを固定燃焼率で燃焼させる場合に出力する蒸気量の合計となる第１蒸気量を出力する。
そうすることで第２ボイラ群２Ｂにおける負荷が低い場合（第２ボイラ群２Ｂにおいてヘッダ圧力値ＰＶに基づいて算出された必要蒸気量ＭＶｎが第１蒸気量算出部４５Ｂにより算出された第１蒸気量Ｖ１を下回る場合）においても、固定燃焼制御部４４Ｂにより固定燃焼率で燃焼させるボイラとして選択された各ボイラを予め設定された固定燃焼率で固定燃焼させ、第１蒸気量Ｖ１を出力することができるため、ボイラ缶体腐食を防止するとともに、第１ボイラ群２Ａ及び第２ボイラ群２Ｂにおける負荷不均一を改善することができる。
【００５５】
その後、全体負荷が上昇して、第１ボイラ群２Ａは、ヘッダ圧力値ＰＶが第１目標圧力値Ｐ１となるために必要な蒸気量を自身の出力蒸気量で賄うことができなくなると、ヘッダ圧力値ＰＶが減少する。その結果、必要蒸気量算出部４５Ｂにより算出された必要蒸気量ＭＶｎが第１蒸気量算出部４５Ｂにより算出された第１蒸気量Ｖ１以上となる場合、第２ボイラ群２Ｂは、第２ボイラ群２Ｂに属するすべてのボイラ２０Ｂで、ＰＩアルゴリズム又はＰＩＤアルゴリズムに基づいて算出される必要蒸気量ＭＶｎを出力することで、負荷追従を行うことができる。
【００５６】
その後、全体負荷が減少することで、ヘッダ圧力値ＰＶが増加し、必要蒸気量算出部４５Ｂにより算出された必要蒸気量ＭＶｎが第１蒸気量算出部４５Ｂにより算出された第１蒸気量Ｖ１を下回ると、第２ボイラ群２Ｂは、固定燃焼制御部４４Ｂにより固定燃焼率で燃焼させるボイラとして選択された各ボイラを固定燃焼率で燃焼させることで第１蒸気量を出力することになる。
その後、例えば全体負荷がさらに減少する際に、第１ボイラ群２Ａの出力蒸気量が減台判定出力蒸気量を下回る状態が減台判定時間継続する度に、固定燃焼制御部４４Ｂにより、第２ボイラ群２Ｂにおける、固定燃焼率で燃焼しているボイラ２０Ｂを１台減少、すなわち燃焼停止させる。
【００５７】
次に、第１実施形態のボイラシステム１の動作を実現するための処理の流れについて、図４〜図６を参照して説明する。図４〜図６は、それぞれ、第１ボイラ群２Ａ及び第２ボイラ群２Ｂの処理の流れを示すフローチャートである。
まず、図４を参照して、第１ボイラ群２Ａにおける処理の流れを説明する。
【００５８】
処理の前準備として、第１ボイラ群２Ａに対して第１目標圧力値Ｐ１の設定を行い、第１記憶部５Ａの所定の領域に記憶しておく（図示せず）。
【００５９】
ステップＳＴ１において、台数制御装置４Ａにより第１ボイラ群２Ａの燃焼制御を開始する。
【００６０】
ステップＳＴ２において、第１制御部４Ａにより、制御周期毎に第１ボイラ群２Ａの燃焼状態を制御する。
より具体的には、第１制御部４Ａは、制御周期毎に、ヘッダ圧力値ＰＶと予め第１記憶部５Ａに設定された第１ボイラ群２Ａの第１目標圧力値Ｐ１との偏差（ｅｎ＝Ｐ１−ＰＶ）に対して、所定のＰＩアルゴリズム又はＰＩＤアルゴリズムに基づくフィードバック制御を行うことで、ヘッダ圧力値ＰＶが第１目標圧力値Ｐ１となるために必要な蒸気量を算出し、算出した蒸気量を発生するように第１ボイラ群２Ａを構成するボイラ２０Ａを制御する。
【００６１】
第１制御部４Ａは、制御周期毎に、ステップＳＴ２を繰り返す。
【００６２】
次に、図５を参照して、第２ボイラ群２Ｂにおける処理の流れを説明する。
処理の前準備として第２ボイラ群２Ｂに対して第２目標圧力値Ｐ２を設定し、第２記憶部５Ｂに記憶しておく。第２ボイラ群２Ｂに対して増台判定出力蒸気量、増台判定時間、減台判定出力蒸気量、及び減台判定時間を設定し、第２記憶部５Ｂに記憶しておく。第２ボイラ群２Ｂのボイラ２０Ｂ毎に、固定燃焼率を設定し、第２記憶部５Ｂに記憶しておく（以上、図示せず）。
【００６３】
ステップＳＴ１１において、台数制御装置４Ｂにより第２ボイラ群２Ｂの燃焼制御を開始する。
【００６４】
ステップＳＴ１２において、第２制御部４Ｂは、固定燃焼制御部４４Ｂによる固定燃焼ボイラの台数制御を行う。
固定燃焼制御部４４Ｂによる固定燃焼ボイラの台数制御の詳細フローについては後述する。
【００６５】
ステップＳＴ１３において、第２制御部４Ｂは、制御周期毎に、必要蒸気量算出部４６Ｂにより算出された必要蒸気量ＭＶｎが第１蒸気量算出部４５Ｂにより算出された第１蒸気量Ｖ１を下回るか否かを判定する。必要蒸気量ＭＶｎが第１蒸気量Ｖ１を下回る場合（Ｙｅｓ）、ステップＳＴ１４に移る。必要蒸気量ＭＶｎが第１蒸気量Ｖ１以上の場合（Ｎｏ）、ステップＳＴ１５に移る。
【００６６】
ステップＳＴ１４において、出力制御部４７Ｂは、第１蒸気量Ｖ１を出力するように、固定燃焼制御部４４Ｂにより固定燃焼率で燃焼させるボイラとして選択された各ボイラを予め設定された固定燃焼率で燃焼させる。
【００６７】
その後、ステップＳＴ１２に移る。
【００６８】
ステップＳＴ１５において、出力制御部４７Ｂは、必要蒸気量算出部４６Ｂにより算出された必要蒸気量ＭＶｎを発生するように第２ボイラ群２Ｂを構成するボイラ２０Ｂを制御する。
【００６９】
その後、ステップＳＴ１２に移る。
【００７０】
＜固定燃焼制御部４４Ｂによる固定燃焼ボイラ台数の増減制御＞
図６を参照して、固定燃焼制御部４４Ｂによる固定燃焼ボイラ台数の増減制御処理の流れを説明する。
ステップＳＴ２１において、固定燃焼制御部４４Ｂは、第１検出部４２Ｂが第１ボイラ群燃焼状態収集部４１Ｂにより収集した第１ボイラ群２Ａの出力蒸気量が増台判定出力蒸気量を上回る状態を増台判定時間継続する第１状態を検出したか否かを判定する。第１状態を検出した場合（Ｙｅｓ）、ステップＳＴ２２に移る。第１状態を検出していない場合（Ｎｏ）、ステップＳＴ２４に移る。
【００７１】
ステップＳＴ２２において、固定燃焼制御部４４Ｂは、第２ボイラ群２Ｂにおいて、固定燃焼率で燃焼させるボイラ２０Ｂがあるか否かを判定する。固定燃焼率で燃焼させるボイラ２０Ｂがある場合（Ｙｅｓ）ステップＳＴ２３に移る。増加させるボイラ２０Ｂがない場合（Ｎｏ）、リターンする。
【００７２】
ステップＳＴ２３において、固定燃焼制御部４４Ｂは、第２ボイラ群２Ｂにおいて、固定燃焼率で燃焼させるボイラ２０Ｂを1台増加させる（すなわち、固定燃焼率で燃焼させる）。
その後、リターンする。
【００７３】
ステップＳＴ２４において、固定燃焼制御部４４Ｂは、第２検出部４３Ｂが第１ボイラ群燃焼状態収集部４１Ｂにより収集した第１ボイラ群２Ａの出力蒸気量が減台判定出力蒸気量を下回る状態を減台判定時間継続する第２状態を検出したか否かを判定する。第２状態を検出した場合（Ｙｅｓ）、ステップＳＴ２５に移る。第２状態を検出していない場合（Ｎｏ）、リターンする。
【００７４】
ステップＳＴ２５において、固定燃焼制御部４４Ｂは、第２ボイラ群２Ｂにおいて、固定燃焼率で燃焼しているボイラ２０Ｂがあるか否かを判定する。固定燃焼率で燃焼しているボイラ２０Ｂがある場合（Ｙｅｓ）ステップＳＴ２６に移る。固定燃焼率で燃焼しているボイラ２０Ｂがない場合（Ｎｏ）、リターンする。
【００７５】
ステップＳＴ２６において、固定燃焼制御部４４Ｂは、第２ボイラ群２Ｂにおいて、固定燃焼率で燃焼しているボイラ２０Ｂを１台燃焼停止させる。
その後、リターンする。
【００７６】
次に、図７及び図８を参照して、第１ボイラ群２Ａ及び第２ボイラ群２Ｂを、それぞれヘッダ圧力値ＰＶが第１目標圧力値Ｐ１及び第２目標圧力値Ｐ２になるように、所定のＰＩアルゴリズム又はＰＩＤアルゴリズムに基づくフィードバック制御（以下「従来の台数制御」という）を行う場合と比較しながら、第１実施形態に係る台数制御を実施した場合の動作を説明する。
【００７７】
ここで、図７は、従来の台数制御を行った場合のヘッダ圧力の推移を示す図である。これに対して、図８は、本発明の第１実施形態に係る台数制御を実施した場合のヘッダ圧力値の推移を示す図である。
ここで、図７の（Ｂ）〜（Ｄ）及び図８の（Ｂ）〜（Ｄ）ともに、縦軸を蒸気量、横軸を時間としている。したがって、図７（Ｃ）及び図８（Ｃ）における第１ボイラ群発生蒸気量は、第１ボイラ群に含まれるボイラの発生蒸気量の合計となる。また、第１ボイラ群発生蒸気量のＭＡＸとは、第１ボイラ群に含まれるボイラの最大出力蒸気量の合計となる。図７（Ｄ）及び図８（Ｄ）における第２ボイラ群発生蒸気量についても同様である。
【００７８】
＜従来の台数制御＞
従来の台数制御を実施した場合、図７（Ｃ）に示すように、全体負荷が低い場合（ｔ０〜ｔ１）、第１ボイラ群２Ａはヘッダ圧力値ＰＶが第１目標圧力値Ｐ１となるために必要な蒸気量を発生する。
その後、全体負荷が上昇しても、ｔ２までの間、第１ボイラ群２Ａは、ヘッダ圧力値ＰＶが第１目標圧力値Ｐ１となるために必要な蒸気量を自身の出力蒸気量で賄うことができる。
時刻ｔ２以降、ヘッダ圧力値ＰＶが第１目標圧力値Ｐ１となるために必要な蒸気量が第１ボイラ群２Ａの出力可能な最大蒸気量Ｘを上回ると、ヘッダ圧力値ＰＶは低下するが、必要蒸気量算出部４６Ｂにより算出される必要蒸気量ＭＶｎがゼロとなる間（例えば時間ｔ３までの間）、第２ボイラ群２Ｂは全台待機状態となる。
ｔ３以降、依然として、使用蒸気量が第１ボイラ群２Ａの出力可能な最大蒸気量Ｘを上回ることから、第１ボイラ群２Ａは、自身の出力可能な最大蒸気量Ｘを出力し、図７（Ｄ）に示すように、第２ボイラ群２Ｂは、使用蒸気量の不足分を補う形で、必要蒸気量算出部４６Ｂにより、ヘッダ圧力値ＰＶが第２目標圧力値Ｐ２となるための必要蒸気量ＭＶｎを算出し、算出した必要蒸気量ＭＶｎを発生する。
このように、従来の台数制御を実施した場合、使用蒸気量が第１ボイラ群２Ａの出力可能な最大蒸気量Ｘを上回るまで第２ボイラ群２Ｂは全台待機状態となる。
【００７９】
その後、全体負荷が減少しても、依然として、使用蒸気量が第１ボイラ群２Ａの出力可能な最大蒸気量Ｘを上回ることから、第１ボイラ群２Ａは、自身の出力可能な最大蒸気量Ｘを出力し、第２ボイラ群２Ｂは、使用蒸気量の不足分を補う形で、必要蒸気量算出部４６Ｂにより、ヘッダ圧力値ＰＶが第２目標圧力値Ｐ２となるための必要蒸気量ＭＶｎを算出し、算出した必要蒸気量ＭＶｎを発生する。
【００８０】
時刻ｔ４以降、全体負荷が減少することで、第１ボイラ群２Ａは、ヘッダ圧力値ＰＶが第１目標圧力値Ｐ１となるために必要な蒸気量を自身の出力蒸気量で賄うことができる。ｔ４以降、図７（Ｄ）に示すように、第２ボイラ群２Ｂは、必要蒸気量算出部４６Ｂにより算出される必要蒸気量ＭＶｎがゼロとなり、第２ボイラ群２Ｂは全台待機状態となる。
このように、従来の台数制御を実施した場合、使用蒸気量が第１ボイラ群２Ａの出力可能な最大蒸気量Ｘを下回ると第２ボイラ群２Ｂは全台待機状態となる。
【００８１】
＜第１実施形態に係る台数制御＞
これに対して、第１実施形態に係る台数制御を実施した場合、図８（Ｄ）に示すように、全体負荷が低い場合（時刻ｔ０〜ｔ１）、第２ボイラ群２Ｂは全台待機状態となる。
【００８２】
その後、全体負荷が上昇して、第１ボイラ群２Ａの出力蒸気量が増台判定出力蒸気量を上回る状態が増台判定時間継続した場合、時刻ｔ２において、第２ボイラ群２Ｂの燃焼停止状態のボイラを１台燃焼させる。
時刻ｔ２以降、全体負荷が上昇して、再び第１ボイラ群２Ａの出力蒸気量が増台判定出力蒸気量を上回る状態が増台判定時間継続した場合、時刻ｔ３において第２ボイラ群２Ｂの燃焼停止状態のボイラをさらに１台燃焼させる。
同様に、時刻ｔ３以降、依然として、全体負荷が上昇して、再び第１ボイラ群２Ａの出力蒸気量が増台判定出力蒸気量を上回る状態が増台判定時間継続した場合、時刻ｔ４において、第２ボイラ群２Ｂの燃焼停止状態のボイラをさらに１台燃焼させる。
【００８３】
時刻ｔ４以降、依然として、全体負荷が上昇して、再び第１ボイラ群２Ａの出力蒸気量が増台判定出力蒸気量を上回る状態が増台判定時間継続しても、その時点ｔ５において第２ボイラ群２Ｂの燃焼停止状態のボイラが存在しないことから第２ボイラ群２Ｂは、固定燃焼の状態で、発生蒸気量は変わらない。
その後、時刻ｔ６までは、第１ボイラ群２Ａは、ヘッダ圧力値ＰＶが第１目標圧力値Ｐ１となるために必要な蒸気量を自身の出力蒸気量で賄うことができる。
ヘッダ圧力値ＰＶが第１目標圧力値Ｐ１となるために必要な蒸気量が第１ボイラ群２Ａの出力可能な最大蒸気量Ｘを上回ると、ヘッダ圧力値ＰＶは低下するが、必要蒸気量算出部４６Ｂにより算出される必要蒸気量ＭＶｎが第１蒸気量算出部４５Ｂにより算出された第１蒸気量Ｖ１を下回る間（例えば時間ｔ７までの間）、図７（Ｄ）に示すように、第２ボイラ群２Ｂは固定燃焼状態が続く。
【００８４】
時刻ｔ７以降、使用蒸気量が第１ボイラ群２Ａの出力可能な最大蒸気量Ｘを上回り、ヘッダ圧力値ＰＶは低下して、必要蒸気量算出部４６Ｂにより算出される必要蒸気量ＭＶｎが第１蒸気量算出部４５Ｂにより算出された第１蒸気量Ｖ１以上になると（時間ｔ７）、図７（Ｄ）に示すように、第２ボイラ群２Ｂは、必要蒸気量算出部４５Ｂにより算出された必要蒸気量ＭＶｎを出力する。
【００８５】
その後、全体負荷が減少し、必要蒸気量算出部４５Ｂにより算出された必要蒸気量ＭＶｎが第１蒸気量算出部４５Ｂにより算出された第１蒸気量Ｖ１以上となる時点（ｔ８）までは、図７（Ｄ）に示すように、第２ボイラ群２Ｂは必要蒸気量算出部４５Ｂにより算出された必要蒸気量ＭＶｎを発生する。
【００８６】
その後、全体負荷が減少し、必要蒸気量算出部４５Ｂにより算出された必要蒸気量ＭＶｎが第１蒸気量算出部４５Ｂにより算出された第１蒸気量Ｖ１を下回ると（時間ｔ８以降）、図７（Ｄ）に示すように、第２ボイラ群２Ｂは、固定燃焼制御部４４Ｂにより固定燃焼率で燃焼させるボイラとして選択された各ボイラを固定燃焼率で燃焼させる場合に出力する蒸気量の合計となる第１蒸気量を出力することになる。
【００８７】
時刻ｔ８以降、図７（Ｄ）に示すように、第２ボイラ群２Ｂは固定燃焼状態となり、第１ボイラ群２Ａは、ヘッダ圧力値ＰＶが第１目標圧力値Ｐ１となるために必要な蒸気量を自身の出力蒸気量で賄うこととなる。
その後、さらに全体負荷が減少して、第１ボイラ群２Ａの出力蒸気量が減台判定出力蒸気量を下回る状態が減台判定時間継続した場合、図７（Ｄ）に示すように、時刻ｔ９において第２ボイラ群２Ｂの燃焼しているボイラを１台減少させる（すなわち、１台を燃焼停止状態にさせる）。
時刻ｔ９以降、全体負荷が減少して、再び第１ボイラ群２Ａの出力蒸気量が減台判定出力蒸気量を下回る状態が減台判定時間継続した場合、図７（Ｄ）に示すように、時刻ｔ１０において、第２ボイラ群２Ｂの燃焼しているボイラをさらに１台減少させる（すなわち、１台を燃焼停止状態にさせる）。
同様に、時刻ｔ１０以降、全体負荷が減少して、再び第１ボイラ群２Ａの出力蒸気量が減台判定出力蒸気量を下回る状態が減台判定時間継続した場合、図７（Ｄ）に示すように、時刻ｔ１１において、第２ボイラ群２Ｂの燃焼しているボイラをさらに１台減少させる（すなわち、１台を燃焼停止状態にさせる）。この状態で、第２ボイラ群２Ｂは全台待機状態となる。
【００８８】
時刻ｔ１１以降、全体負荷が減少して、再び第１ボイラ群２Ａの出力蒸気量が減台判定出力蒸気量を下回る状態が減台判定時間継続しても、第２ボイラ群２Ｂの燃焼しているボイラが存在しないことから、第２ボイラ群２Ｂは、全台待機状態のまま継続する。
【００８９】
［第２実施形態］
第１実施形態では、第１ボイラ群燃焼状態収集部４１Ｂは、第１ボイラ群２Ａの燃焼状態の情報として、各ボイラ２０Ａの出力蒸気量の合計となる第１ボイラ群２Ａの出力蒸気量を収集した。
これに対して、第２実施形態の第１ボイラ群２Ａ´は、１台のボイラ２０Ａ´からなるものとして、第１ボイラ群燃焼状態収集部４１Ｂ´は、第１ボイラ群２Ａ´の燃焼状態の情報として、第１ボイラ群２Ａ´の燃焼率（ボイラ２０Ａ´の燃焼率）を収集する。
【００９０】
第２実施形態の第２ボイラ群２Ｂは、第１実施形態と同様に、３台のボイラ２０Ｂからなるものとする。第２実施形態のボイラシステム１では、第１ボイラ群２Ａ´及び第２ボイラ群２Ｂで発生させた蒸気が、蒸気ヘッダ６を介して蒸気使用設備１８に供給される。
【００９１】
以下、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。
【００９２】
第２実施形態における台数制御装置３Ｂの第２制御部４Ｂ´について説明する。図９に示すように、第２制御部４Ｂ´は、第１ボイラ群燃焼状態収集部４１Ｂ´と、第１検出部４２Ｂ´と、第２検出部４３Ｂ´と、固定燃焼制御部４４Ｂ´と、第１蒸気量算出部４５Ｂと、必要蒸気量算出部４６Ｂと、出力制御部４７Ｂと、を含んで構成される。
【００９３】
第１ボイラ群燃焼状態収集部４１Ｂ´は、ボイラ２０Ａ´の燃焼率を収集し、第１ボイラ群２Ａ´の燃焼率とみなす。なお、第１ボイラ群燃焼状態収集部４１Ｂ´は、第１制御部４Ａから、例えばアナログ信号を取り込むことで第１制御部４Ａの燃焼率を収集することができる。
【００９４】
第１検出部４２Ｂ´は、第１ボイラ群燃焼状態収集部４１Ｂ´により収集した第１ボイラ群２Ａ´の燃焼率が増台判定燃焼率を上回る状態を、増台判定時間継続する第１状態を検出する。
【００９５】
第２検出部４３Ｂ´は、第１ボイラ群燃焼状態収集部４１Ｂ´により収集した第１ボイラ群２Ａ´の燃焼率が減台判定燃焼率を下回る状態を、減台判定時間継続する第２状態を検出する。
【００９６】
固定燃焼制御部４４Ｂ´は、第１ボイラ群２Ａ´の燃焼率が増台判定燃焼率を上回る状態を増台判定時間継続する（以下、「第１状態」ともいう）場合、第２ボイラ群２Ｂにおいて、固定燃焼率で燃焼させるボイラ２０Ｂを１台増加させる。逆に、第１ボイラ群２Ａの燃焼率が減台判定燃焼率を下回る状態を減台判定時間継続する（以下、「第２状態」ともいう）場合、固定燃焼制御部４４Ｂは、第２ボイラ群２Ｂにおいて、固定燃焼率で燃焼しているボイラ２０Ｂを１台減少させる。
【００９７】
また、第２実施形態における台数制御装置３Ｂの第２記憶部５Ｂには、予め設定される増台判定燃焼率、増台判定時間、減台判定燃焼率、及び減台判定時間を記憶するとともに、第２ボイラ群２Ｂのボイラ２０Ｂ毎に予め設定される固定燃焼率を記憶することができる。なお、減台判定燃焼率は、増台判定燃焼率の値よりも小さい値とする。
【００９８】
次に、第２実施形態のボイラシステム１の処理の流れについて説明する。
最初に、第２実施形態の第１ボイラ群２Ａ´の処理の流れについては、図４に示した第１実施形態の第１ボイラ群２Ａにおける処理の流れと同じである。
【００９９】
第２実施形態の第２ボイラ群２Ｂの処理の流れについては、固定燃焼制御部４４Ｂを固定燃焼制御部４４Ｂ´に読み替えることで、図５に示した第１実施形態の第２ボイラ群２Ｂにおける処理の流れと同じである。
【０１００】
第２実施形態の第２ボイラ群２Ｂの固定燃焼制御部４４Ｂ´の処理の流れについては、図６に示した第１実施形態の第２ボイラ群２Ｂの固定燃焼制御部４４Ｂの処理の流れと、ステップＳＴ１１における第１検出部４２Ｂ´の処理、及びステップ１４における第２検出部４３Ｂ´の処理内容が異なるが、その他の処理は、第１実施形態の第２ボイラ群２Ｂの固定燃焼制御部４４Ｂにおける処理と同じである。
【０１０１】
図１０に第２実施形態の第２ボイラ群２Ｂの処理の流れを示すフローチャートを示す。
図１０を参照すると、ステップ２１´において固定燃焼制御部４４Ｂ´は、第１検出部４２Ｂ´が第１ボイラ群燃焼状態収集部４１Ｂ´により収集した第１ボイラ群２Ａ´の燃焼率が増台判定燃焼率を上回る状態が増台判定時間継続する第１状態を検出したか否かを判定する。第１状態を検出した場合（Ｙｅｓ）、ステップＳＴ２２´に移る。第１状態を検出していない場合（Ｎｏ）、ステップＳＴ２４´に移る。
【０１０２】
ステップＳＴ２２´において、固定燃焼制御部４４Ｂ´は、第２ボイラ群２Ｂにおいて、固定燃焼率で燃焼させるボイラ２０Ｂがあるか否かを判定する。固定燃焼率で燃焼させるボイラ２０Ｂがある場合（Ｙｅｓ）ステップＳＴ２３´に移る。増加させるボイラ２０Ｂがない場合（Ｎｏ）、リターンする。
【０１０３】
ステップＳＴ２３´において、固定燃焼制御部４４Ｂ´は、第２ボイラ群２Ｂにおいて、固定燃焼率で燃焼させるボイラ２０Ｂを１台増加させる（すなわち、固定燃焼率で燃焼させる）。その後、リターンする。
【０１０４】
ステップＳＴ２４´において、固定燃焼制御部４４Ｂ´は、第２検出部４３Ｂ´が第１ボイラ群燃焼状態収集部４１Ｂ´により収集した第１ボイラ群２Ａ´の燃焼率が減台判定燃焼率を下回る状態が減台判定時間継続する第２状態を検出したか否かを判定する。第２状態を検出した場合（Ｙｅｓ）、ステップＳＴ２５´に移る。第２状態を検出していない場合（Ｎｏ）、リターンする。
【０１０５】
ステップＳＴ２５´において、固定燃焼制御部４４Ｂ´は、第２ボイラ群２Ｂにおいて、固定燃焼率で燃焼しているボイラ２０Ｂがあるか否かを判定する。固定燃焼率で燃焼しているボイラ２０Ｂがある場合（Ｙｅｓ）ステップＳＴ２６´に移る。固定燃焼率で燃焼しているボイラ２０Ｂがない場合（Ｎｏ）、リターンする。
【０１０６】
ステップＳＴ２６´において、固定燃焼制御部４４Ｂ´は、第２ボイラ群２Ｂにおいて、固定燃焼率で燃焼しているボイラ２０Ｂを１台燃焼停止させる。その後、リターンする。
【０１０７】
次に、図１１を参照しながら、第２実施形態に係る台数制御を実施した場合の動作を説明する。図１１（Ａ）は、本発明の第２実施形態に係る台数制御を実施した場合のヘッダ圧力値の推移を示す図である。また、図１１（Ｂ）は、ボイラシステム１における使用蒸気量の推移を示す図である。
図１１（Ｃ）及び図１１（Ｄ）の縦軸は、それぞれ、第１ボイラ群２Ａ´及び第２ボイラ群２Ｂの燃焼率を、横軸は時間を示している。
【０１０８】
第２実施形態に係る台数制御を実施した場合、図１１（Ｄ）に示すように、時刻ｔ０〜ｔ１にかけて全体負荷が低い場合（第１ボイラ群２Ａ´の燃焼率が増大判定燃焼率以下の場合）、第２ボイラ群２Ｂは全台待機状態となる。
【０１０９】
その後、全体負荷が上昇して、第１ボイラ群２Ａ´の燃焼率が増台判定燃焼率を上回る状態が増台判定時間継続した場合、図１１（Ｄ）に示すように、時刻ｔ２において、第２ボイラ群２Ｂの燃焼停止状態のボイラ１台を、固定燃焼率で燃焼させる。
時刻ｔ２以降、全体負荷が上昇して、再び第１ボイラ群２Ａ´の燃焼率が増台判定燃焼率を上回る状態が増台判定時間継続した場合図１１（Ｄ）に示すように、、時刻ｔ３において第２ボイラ群２Ｂの燃焼停止状態のボイラをさらに１台、固定燃焼率で燃焼させる。
同様に、時刻ｔ３以降、依然として、全体負荷が上昇して、再び第１ボイラ群２Ａ´の燃焼率が増台判定燃焼率を上回る状態が増台判定時間継続した場合、図１１（Ｄ）に示すように、時刻ｔ４において、第２ボイラ群２Ｂの燃焼停止状態のボイラをさらに１台、固定燃焼率で燃焼させる。
【０１１０】
時刻ｔ４以降、依然として、全体負荷が上昇して、再び第１ボイラ群２Ａ´の燃焼率が増台判定燃焼率を上回る状態が増台判定時間継続しても、その時点ｔ５において第２ボイラ群２Ｂの燃焼停止状態のボイラが存在しないことから第２ボイラ群２Ｂは、固定燃焼の状態のままで、発生蒸気量は変わらない。
その後、図１１（Ｄ）に示すように、時刻ｔ６までは、第１ボイラ群２Ａ´は、ヘッダ圧力値ＰＶが第１目標圧力値Ｐ１となるために必要な蒸気量を自身の出力蒸気量で賄うことができる。
ヘッダ圧力値ＰＶが第１目標圧力値Ｐ１となるために必要な蒸気量が第１ボイラ群２Ａ´の出力可能な最大蒸気量Ｘを上回ると、ヘッダ圧力値ＰＶは低下するが、必要蒸気量算出部４６Ｂにより算出される必要蒸気量ＭＶｎが第１蒸気量算出部４５Ｂにより算出される第１蒸気量Ｖ１を下回る間（例えば時間ｔ７までの間）、図１１（Ｄ）に示すように、第２ボイラ群２Ｂは固定燃焼状態が続く。
【０１１１】
時刻ｔ７以降、使用蒸気量が第１ボイラ群２Ａの出力可能な最大蒸気量Ｘを上回り、ヘッダ圧力値ＰＶは低下して、必要蒸気量算出部４６Ｂにより算出される必要蒸気量ＭＶｎが第１蒸気量算出部４５Ｂにより算出された第１蒸気量Ｖ１以上になると、図１１（Ｄ）に示すように、第２ボイラ群２Ｂは、必要蒸気量算出部４５Ｂにより算出された必要蒸気量ＭＶｎを出力する。
【０１１２】
その後、全体負荷が減少し、必要蒸気量算出部４５Ｂにより算出された必要蒸気量ＭＶｎが第１蒸気量算出部４５Ｂにより算出された第１蒸気量Ｖ１以上となる時点（ｔ８）までは、図１１（Ｄ）に示すように、第２ボイラ群２Ｂは必要蒸気量算出部４５Ｂにより算出された必要蒸気量ＭＶｎを発生する。
【０１１３】
その後、全体負荷が減少し、必要蒸気量算出部４５Ｂにより算出された必要蒸気量ＭＶｎが第１蒸気量算出部４５Ｂにより算出された第１蒸気量Ｖ１を下回ると（時間ｔ８以降）、図１１（Ｄ）に示すように、第２ボイラ群２Ｂは、固定燃焼制御部４４Ｂにより固定燃焼率で燃焼させるボイラとして選択された各ボイラを固定燃焼率で燃焼させることにより第１蒸気量を出力することになる。
【０１１４】
時刻ｔ８以降、第２ボイラ群２Ｂは固定燃焼状態となり、第１ボイラ群２Ａは、ヘッダ圧力値ＰＶが第１目標圧力値Ｐ１となるために必要な蒸気量を自身の出力蒸気量で賄うこととなる。
その後、さらに全体負荷が減少して、第１ボイラ群２Ａの燃焼率が減台判定燃焼率を下回る状態が減台判定時間継続した場合、図１１（Ｄ）に示すように、時刻ｔ９において第２ボイラ群２Ｂの燃焼しているボイラを１台減少させる（すなわち、１台を燃焼停止状態にさせる）。
時刻ｔ９以降、全体負荷が減少して、再び第１ボイラ群２Ａの燃焼率が減台判定燃焼率を下回る状態が減台判定時間継続した場合、図１１（Ｄ）に示すように、時刻ｔ１０において、第２ボイラ群２Ｂの燃焼しているボイラをさらに１台減少させる（すなわち、１台を燃焼停止状態にさせる）。
同様に、時刻ｔ１０以降、全体負荷が減少して、再び第１ボイラ群２Ａの燃焼率が減台判定燃焼率を下回る状態が減台判定時間継続した場合、図１１（Ｄ）に示すように、時刻ｔ１１において、第２ボイラ群２Ｂの燃焼しているボイラをさらに１台減少させる（すなわち、１台を燃焼停止状態にさせる）。この状態で、第２ボイラ群２Ｂは全台待機状態となる。
【０１１５】
時刻ｔ１１以降、全体負荷が減少して、再び第１ボイラ群２Ａの燃焼率が減台判定燃焼率を下回る状態が減台判定時間継続しても、第２ボイラ群２Ｂの燃焼しているボイラが存在しないことから、第２ボイラ群２Ｂは、全台待機状態のまま継続する。
【０１１６】
以上、第２実施形態において、第１ボイラ群２Ａ´は、１台のボイラ２０Ａ´からなるものとしたが、第１ボイラ群２Ａ´が複数のボイラからなる場合であっても、各ボイラの最小蒸気量、単位蒸気量、最大蒸気量としての燃焼能力が同じ場合には、各ボイラの燃焼率を合計した値をボイラ台数で除算した値を第１ボイラ群２Ａ´の燃焼率とすることができる。
【０１１７】
このように、第１実施形態乃至第２実施形態に係る台数制御を実施した場合、全体負荷が高負荷帯域にある場合を除いて、ヘッダ圧力値ＰＶを第１ボイラ群２Ａの第１目標圧力値Ｐ１に維持することができる。また第２ボイラ群２Ｂのボイラを燃焼し易くなるため、ボイラ群間の負荷不均一を是正することができる。
【０１１８】
第１実施形態乃至第２実施形態のボイラシステム１によれば、例えば、次の効果が奏される。
第１実施形態のボイラシステム１においては、第１ボイラ群２Ａは、ヘッダ圧力値ＰＶが予め設定された第１目標圧力値Ｐ１と一致するように、その燃焼状態をＰＩ制御又はＰＩＤ制御される。他方第２ボイラ群２Ｂは、固定燃焼制御部４４Ｂを備えることで、全体負荷が低い場合であっても、第１ボイラ群２Ａの出力蒸気量が増台判定出力蒸気量を上回る状態、又は第１ボイラ群２Ａ´の燃焼率が増台判定燃焼率を上回る状態が、増台判定時間継続する場合に、第２ボイラ群２Ｂの１台のボイラ２０Ｂを固定燃焼率で燃焼させることができる。逆に、第１ボイラ群２Ａ乃至２Ａ´の出力蒸気量が減台判定出力蒸気量を下回る状態又は第１ボイラ群２Ａの燃焼率が減台判定燃焼率を下回る状態が減台判定時間継続する場合に、第２ボイラ群２Ｂの燃焼しているボイラ２０Ｂを１台燃焼停止させることができる。
【０１１９】
そうすることで、全体負荷が高負荷帯域にある場合を除いて、ヘッダ圧力値ＰＶを第１ボイラ群２Ａ乃至２Ａ´の第１目標圧力値Ｐ１に維持することができる。また第２ボイラ群２Ｂのボイラを燃焼し易くなるため、ボイラ群同士の負荷不均一を改善することができる。このように、全体負荷が低く、第１ボイラ群で全体必要量を賄える場合であっても、第２ボイラ群のボイラは全台待機とならず、低負荷によるボイラ缶体腐食の恐れも生じない。
【０１２０】
また、第１実施形態乃至第２実施形態のボイラシステム１においては、予め設定される固定燃焼率は第２ボイラ群２Ｂにおける燃焼させるボイラ２０Ｂの燃焼効率の最も高い燃焼率（エコ運転ポイント）とすることができる。
【０１２１】
そのため、第１実施形態乃至第２実施形態によれば、全体負荷が低い場合に、第２ボイラ群２Ｂを効率よく燃焼させることができる。
【０１２２】
また、第１実施形態乃至第２実施形態のボイラシステム１においては、予め設定される固定燃焼率は第２ボイラ群２Ｂにおける燃焼させるボイラ２０Ｂの最小燃焼率とすることができる。
【０１２３】
そのため、第１実施形態乃至第２実施形態によれば、全体負荷が上昇し、第１ボイラ群２Ａ乃至２Ａ´の出力蒸気量の不足分を第２ボイラ群２Ｂが補う場合に、負荷追従性に優れたボイラシステム１を提供することができる。
【０１２４】
以上、本発明のボイラシステムの好ましい第１実施形態乃至第２実施形態について説明したが、本発明は、上述の実施形態に制限されるものではなく、適宜変更が可能である。
例えば、第１実施形態では、本発明を、３台のボイラ２０Ａからなる第１ボイラ群２Ａ及び３台のボイラ２０Ｂからなる第２ボイラ群２Ｂからなるボイラ群２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。すなわち、本発明を、４台以上のボイラ２０からなる第１ボイラ群を備えるボイラシステムに適用してもよく、また、１台又は２台のボイラからなる第１ボイラ群を備えるボイラシステムに適用してもよい。
同様に、本発明を、４台以上のボイラ２０からなる第２ボイラ群を備えるボイラシステムに適用してもよく、また、１台又は２台のボイラからなる第２ボイラ群を備えるボイラシステムに適用してもよい。
【０１２５】
また、第１実施形態乃至第２実施形態では、連続制御ボイラ２０Ａ及び２０Ｂを、すべて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２０Ａ及び２０Ｂ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。
ただし、第２実施形態の場合、複数のボイラ２０Ａを含む第１ボイラ群の燃焼率については、例えば次のように算出することができる。例えば、各ボイラ２０Ａの燃焼率に、「第１ボイラ群２Ａのすべてのボイラ２０Ａの最大出力蒸気量を合計した総出力蒸気量に対する各ボイラ２０Ａの最大出力蒸気量の比率」を掛けることにより、第１ボイラ群の最大燃焼率を１００％とした場合の、各ボイラ２０Ａの第１ボイラ群２Ａにおける燃焼率を計算することができる。こうすることで、各ボイラ２０Ａの燃焼率から、第２ボイラ群２Ａにおける相対的な燃焼率を算出することができる。
【０１２６】
また、第１実施形態乃至第２実施形態では、第１ボイラ群２Ａ乃至２Ａ´、及び第２ボイラ群２ＢのＰＩ（又はＰＩＤ）制御アルゴリズムとして、制御周期毎の必要蒸気量変化分ΔＭＶｎのみを計算し、これに前回必要蒸気量ＭＶｎ−１を加算して、今回必要蒸気量ＭＶｎを計算する速度形ＰＩ（又は速度形ＰＩＤ）アルゴリズムによるＰＩ又はＰＩＤ制御を適用したが、速度形ＰＩ（又は速度形ＰＩＤ）アルゴリズムに限定されない。第１ボイラ群２Ａ乃至２Ａ´及び／又は第１ボイラ群２Ｂに対して、制御周期毎に今回必要蒸気量ＭＶｎを直接計算する位置型ＰＩ（又は位置型ＰＩＤ）アルゴリズムによるＰＩ又はＰＩＤ制御を適用してもよい。
【０１２７】
また、第１実施形態乃至第２実施形態では、ボイラ２０Ａ及び２０Ｂにおける、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を、それぞれボイラ２０Ａ及び２０Ｂの燃焼をオン／オフすることで制御し、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な連続制御ボイラ２０Ａ及び２０Ｂにより構成したが、これに限らない。すなわち、ボイラを、燃焼停止状態から最大燃焼状態の範囲すべてにおいて、燃焼量を連続的に制御可能な連続制御ボイラにより構成してもよい。
【０１２８】
また、第１実施形態乃至第２実施形態では、第１ボイラ群２Ａ乃至２Ａ´の複数のボイラ２０Ａ及び第２ボイラ群２Ｂの複数のボイラ２０Ｂをそれぞれ連続制御ボイラにより構成することとしているが、第１ボイラ群２Ａ及び／又は第１ボイラ群２Ｂを段階値制御ボイラにより構成することとしてもよい。なお、段階値制御ボイラとは、複数の段階的な燃焼位置を有し、燃焼を選択的にオン／オフしたり、炎の大きさを調整したり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。一例として、複数のボイラ２０Ａ及び２０Ｂを、燃焼停止位置、低燃焼位置及び高燃焼位置の３位置を有する３位置ボイラにより、構成することとしてもよい。もちろん、ボイラ２０Ａ及び２０Ｂは、３位置に限らず、任意のＮ位置の燃焼位置を有することとしてもよい。
【０１２９】
また、段階値制御ボイラにより構成する場合、段階値ボイラ毎に、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ものとしてもよい。
【符号の説明】
【０１３０】
１  ボイラシステム
２  ボイラ群
２Ａ  第１ボイラ群
２Ａ´  第１ボイラ群
２Ｂ  第２ボイラ群
２０  ボイラ
２０Ａ  連続制御ボイラ
２０Ｂ  連続制御ボイラ
３Ａ  台数制御装置
４Ａ  第１制御部
５Ａ  第１記憶部
３Ｂ  台数制御装置
４Ｂ  第２制御部
４Ｂ´  第２制御部
４１Ｂ  第１ボイラ群燃焼状態収集部
４１Ｂ´  第１ボイラ群燃焼状態収集部
４２Ｂ  第１検出部
４２Ｂ´  第１検出部
４３Ｂ  第２検出部
４３Ｂ´  第２検出部
４４Ｂ  固定燃焼制御部
４５Ｂ  第１蒸気量算出部
４６Ｂ  必要蒸気量算出部
４７Ｂ  出力制御部
５Ｂ  第２記憶部
６  蒸気ヘッダ（蒸気集合部）
７  蒸気圧センサ（蒸気圧測定手段）
１８  蒸気使用設備（負荷機器）
【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】
0006398757.tif 000008
【図８】
0006398757.tif 000009
【図９】
0006398757.tif 000010
【図１０】
0006398757.tif 000011
【図１１】
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