(57)【要約】【課題】  本来なら燃焼量を変更する必要のないボイラに対して燃焼量変更の指令を出力し、その後すぐに逆の出力を行わなければならなくなる事態を防止する。【解決手段】  複数台のボイラ１を設置し、蒸気集合部４における蒸気圧力値に応じて個々のボイラ１における燃焼状態を定め、必要台数のボイラを燃焼させる台数制御を行う台数制御装置３を設けているボイラの多缶設置システムにおいて、蒸気圧力値の変動によって燃焼状態変更の出力を行う場合、蒸気圧力値の変化を検出してから所定時間Ｔが経過するまでは燃焼状態変更の燃焼指令を出力せず、所定時間Ｔ内に蒸気圧力値の変化方向が反転したことを検出すると、蒸気圧力値変化方向反転前に検出しておいた蒸気圧力値に基づく燃焼状態変更の燃焼指令を破棄する。【選択図】図１
2005049008.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数台のボイラを設置し、蒸気集合部における蒸気圧力値に応じて個々のボイラにおける燃焼状態を定め、必要台数のボイラを燃焼させる台数制御を行う台数制御装置を設けているボイラの多缶設置システムにおいて、蒸気圧力値の変動によって燃焼状態変更の出力を行う場合、蒸気圧力値の変化を検出してから所定時間Ｔが経過するまでは燃焼状態変更の燃焼指令を出力せず、所定時間Ｔ内に蒸気圧力値の変化方向が反転したことを検出すると、蒸気圧力値変化方向反転前に検出しておいた蒸気圧力値に基づく燃焼状態変更の燃焼指令を破棄することを特徴とするボイラの多缶設置システムにおける台数制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はボイラの多缶設置システムにおける台数制御装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
ボイラを複数台設置し、負荷に応じてボイラの燃焼台数を調節するボイラの多缶設置システムが知られている。蒸気ボイラの多缶設置システムの場合、スチームヘッダに設けた圧力検出装置にて検出する蒸気圧力値に基づき、ボイラの燃焼量（台数）を制御することで蒸気の圧力を調節する。台数制御装置では、蒸気圧力の圧力制御範囲を複数の圧力区分に分割し、圧力区分ごとにボイラの燃焼量を定めておき、蒸気圧力値がどの圧力区分に該当するかによってボイラの燃焼量を求め、必要台数分のボイラを燃焼させる。蒸気供給量が一定であっても、蒸気使用部での蒸気使用量が減少すれば検出される蒸気圧力値は高くなり、蒸気使用部での蒸気使用量が増加すれば蒸気圧力値は低くなるため、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台数を少なくし、蒸気圧力値が低圧側の圧力区分に移るほどボイラの燃焼台数を多くすることで、蒸気圧力値が制御圧力幅内に保たれるように制御する。
【０００３】
図３は従来の台数制御を説明するものである。ここでは、ON-OFF制御するボイラを５台設置し、圧力制御範囲は0.70MPaから0.78MPaとしている。この場合、蒸気圧力値が0.70MPaに満たない場合には５台のボイラを燃焼、蒸気圧力値が0.70MPaから0.72MPaの範囲内にある場合には４台のボイラを燃焼、蒸気圧力値が0.72MPaから0.74MPaの範囲内にある場合には３台のボイラを燃焼、蒸気圧力値が0.74MPaから0.76MPaの範囲内にある場合には２台のボイラを燃焼、蒸気圧力値が0.76MPaから0.78MPaの範囲内にある場合には１台のボイラを燃焼、蒸気圧力値が0.78MPaを越えるとボイラの燃焼台数を０台とするように燃焼台数を定める。
【０００４】
図３での蒸気圧力値は、0.72MPaから0.74MPaの状態から始まっており、この場合には３台のボイラが燃焼することになる。最初は蒸気使用量が少ないために蒸気圧力値は上昇しており、点ａで0.74MPaから0.76MPaの圧力区分内に入ると燃焼台数は２台とし、さらに上昇して点ｂで0.76MPaから0.78MPaの区分内に入ると燃焼台数は１台、点ｃで蒸気圧力値が0.78MPaを越えると燃焼台数を０台とするように、蒸気圧力値が上昇して高圧側の圧力区分に移る毎に燃焼台数を少なくする制御を行う。その後蒸気使用量の増加によって蒸気圧力値は下降に転じており、点ｄから点ｆにかけては低圧側の圧力区分に移るごとにボイラの燃焼台数を増加する制御を行い、燃焼台数を３台まで増加している。その後再び蒸気使用量の減少によって蒸気圧力値が増加し、点ｇで燃焼台数を３台から２台に減少している。
【０００５】
図３では、点ａから点ｃで燃焼台数を減少、点ｄから点ｆでは燃焼台数を増加、点ｇでは燃焼台数を増加する制御を行うことになるため、各ボイラにおける燃焼の発停回数が多くなる。特に点ｃで燃焼を停止したボイラはその直後である点ｄで再び燃焼を開始し、点ｆで燃焼を開始したボイラはその直後である点ｇで燃焼を停止することになり、短時間で逆の燃焼指令を出力することになる。燃焼の発停回数が多くなると、燃焼開始前に行うプレパージによって熱の損失が増加し、機器の寿命も短くなるという問題がある。また、燃焼指令を受けたボイラは、燃焼を開始する際にプレパージ等の起蒸準備に要する時間が必要であり、その間は蒸気供給を行えない。そのため、蒸気圧力値の低下によって燃焼指令を出力したが、起蒸準備時間中に蒸気圧力値がさらに低下して低圧側の圧力区分内に入り、台数制御装置ではさらに別のボイラに対して燃焼指令を出力することがある。この場合、先に燃焼指令を行っていたボイラが燃焼を開始することで蒸気圧力値が上昇したならば、後で燃焼指令を出力したボイラは燃焼を開始する必要のなかったボイラであるため、起蒸準備の途中で燃焼を停止することとなる。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明が解決しようとする課題は、本来なら燃焼量を変更する必要のないボイラに対して燃焼量変更の指令を出力し、その後すぐに逆の出力を行わなければならなくなる事態を防止することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
複数台のボイラを設置し、蒸気集合部における蒸気圧力値に応じて個々のボイラにおける燃焼状態を定め、必要台数のボイラを燃焼させる台数制御を行う台数制御装置を設けているボイラの多缶設置システムにおいて、蒸気圧力値の変動によって燃焼状態変更の出力を行う場合、蒸気圧力値の変化を検出してから所定時間Ｔが経過するまでは燃焼状態変更の燃焼指令を出力せず、所定時間Ｔ内に蒸気圧力値の変化方向が反転したことを検出すると、蒸気圧力値変化方向反転前に検出しておいた蒸気圧力値に基づく燃焼状態変更の燃焼指令を破棄する。
【発明の効果】
【０００８】
本発明を実施することで、蒸気圧力値の変化方向反転前後における不要な燃焼量変更を少なくすることができる。
【実施例１】
【０００９】
図１は本発明装置の実施例におけるボイラ多缶設置システムの全体構成を示すブロック図、図２は実施例における蒸気圧力変化とボイラ燃焼制御の関係を示した説明図である。
【００１０】
本実施例では、ON-OFFで燃焼制御を行う５台のボイラ１を設置しており、各ボイラで発生させた蒸気を集合させるスチームヘッダ４を設ける。発生させた蒸気は各ボイラ１とスチームヘッダ４を繋ぐ蒸気配管５を通じてスチームヘッダ４に集合させた後で蒸気使用部２へ送っており、スチームヘッダ４には、蒸気圧力を検出する圧力検出器６を設ける。各ボイラには、それぞれに運転制御装置７を設けており、運転制御装置７は台数制御装置３からの燃焼指令を受けてボイラの燃焼制御を行う。圧力制御範囲は0.70MPaから0.78MPaとしており、台数制御装置３はスチームヘッダ４の圧力検出器６で検出している蒸気圧力値が0.70MPaから0.78MPaの圧力制御範囲内に保つようにボイラの燃焼台数を制御する。
【００１１】
台数制御装置３には、蒸気圧力値に応じてボイラの燃焼台数を設定しており、蒸気圧力値が0.70MPaに満たない場合には５台のボイラを燃焼、蒸気圧力値が0.70MPaから0.72MPaの圧力区分にある場合には４台のボイラを燃焼、蒸気圧力値が0.72MPaから0.74MPaの圧力区分にある場合には３台のボイラを燃焼、蒸気圧力値が0.74MPaから0.76MPaの圧力区分にある場合には２台のボイラを燃焼、蒸気圧力値が0.76MPaから0.78MPaの圧力区分にある場合には１台のボイラを燃焼、蒸気圧力値が0.78MPaを越えればボイラの燃焼台数を０台とするように燃焼台数を定めている。また、台数制御装置３は、上記設定に基づいて蒸気圧力値から燃焼台数を検出した時より所定時間Ｔ経過した後にボイラ１へ対して燃焼量変更の指令を行うようにしており、所定時間Ｔ内に蒸気圧力値の変化方向が反転した場合には反転前に検出しておいた燃焼指令を破棄するように設定しておく。所定時間Ｔは１〜１０秒の値（１秒単位）に設定できるようにしておく。
【００１２】
蒸気圧力値の変化と燃焼台数を示した図２は、蒸気圧力値が0.72MPaから0.74MPaの圧力区分内であって、燃焼台数は３台の状態から始まっている。最初の段階では蒸気使用量が少ないために蒸気圧力値は上昇しており、点Ａで0.74MPaから0.76MPaの圧力区分に入ると、台数制御装置３は蒸気圧力値から定まる燃焼台数は２台となるということの検出と、蒸気圧力の変化方向は上昇方向であることの検出を行う。台数制御装置３は、蒸気圧力値から燃焼台数を検出した時よりあらかじめ定めておいた所定時間Ｔが経過した後でないと燃焼量変更の出力を行わないものであるため、この時点では燃焼量を変更する出力は行わず、燃焼台数は３台を継続する。
【００１３】
蒸気圧力値が上昇し、点Ｂで0.76MPaから0.78MPaの圧力区分に入ると、台数制御装置３は蒸気圧力値から定まる燃焼台数は１台であるということの検出と、蒸気圧力の変化方向は圧力上昇方向であることの検出を行う。燃焼台数を１台へ変更することの出力も所定時間Ｔが経過した後でないと行わないため、燃焼台数は３台を継続する。また、点Ｂで検出した蒸気圧力値変化方向と、点Ａで検出しておいた蒸気圧力値変化方向の比較を行う。点Ａでの蒸気圧力値変化方向が点Ｂでの蒸気圧力値変化方向と同じである場合、点Ａで検出した燃焼台数を２台とすることの判定は継続とする。
【００１４】
点Ａからの経過時間が前記の所定時間Ｔ（例えば３秒）分に到達すると、台数制御装置３は点Ａで検出した燃焼台数である２台へ変更する燃焼指令の出力を実行し、燃焼している３台のボイラから１台の燃焼を停止することで燃焼台数を２台とする。
【００１５】
蒸気圧力値が更に上昇し、点Ｃで0.78MPaより高い圧力区分に入ると、台数制御装置３は蒸気圧力値から定まる燃焼台数は０台となるということの検出と、蒸気圧力の変化方向は上昇方向であることの検出を行う。燃焼台数を０台へ変更することの出力も点Ｃから所定時間Ｔ分が経過するまでは行わないため、燃焼台数は２台を継続しておき、点Ｃで検出した蒸気圧力値変化方向と、点Ｂで検出しておいた蒸気圧力値変化方向の比較を行う。点Ｂでの蒸気圧力値変化方向が点Ｃでの蒸気圧力値変化方向と同じである場合、点Ｂで検出した燃焼台数を１台とすることの判定は継続とする。
【００１６】
点Ｂからの経過時間が前記の所定時間Ｔに到達すると、台数制御装置３は蒸気圧力値の変化方向が反転していないことを確認後に点Ｂで検出した燃焼台数である１台へ変更する燃焼指令の出力を実行し、燃焼している２台のボイラから１台の燃焼を停止することで燃焼台数を１台とする。
【００１７】
蒸気圧力値は下降しており、点Ｄで0.76MPaから0.78MPaの圧力区分に入ると、台数制御装置３は蒸気圧力値から定まる燃焼台数は１台となるということの検出と、蒸気圧力の変化方向は下降方向であることの検出を行う。現時点での燃焼台数は１台であるため、蒸気圧力値から検出した燃焼台数を１台にするとの検出は、燃焼台数を変更するというものではないが、ここで検出した１台は将来必要になるという台数であるため、台数制御装置３内では燃焼台数を変更することが必要であるとの判断を行った場合と同様に所定時間Ｔ経過後に１台とする燃焼指令を出力するようにしておく。また、点Ｄで検出した蒸気圧力値変化方向と、点Ｃで検出しておいた蒸気圧力値変化方向の比較を行う。点Ｃでの蒸気圧力値変化方向は上昇方向であり、点Ｄでの蒸気圧力値変化方向は下降方向であるため、蒸気圧力値変化方向は逆となっている。所定時間Ｔ内に蒸気圧力値の変化方向が変わった場合には、蒸気圧力値変更方向反転前に検出しておいた燃焼指令を破棄するものであるため、点Ｃで検出した燃焼台数を０台とすることの検出は破棄する。
【００１８】
蒸気圧力値が更に下降し、点Ｅで0.74MPaから0.76MPaの圧力区分に入ると、台数制御装置３は蒸気圧力値から定まる燃焼台数は２台であるということの検出と、蒸気圧力の変化方向は下降方向であることの検出を行う。燃焼台数を２台へ変更することの出力も所定時間Ｔが経過するまでは行わないため、燃焼台数は１台を継続しておき、点Ｅで検出した蒸気圧力値変化方向と、点Ｄで検出しておいた蒸気圧力値変化方向の比較を行う。点Ｄでの蒸気圧力値変化方向が点Ｅでの蒸気圧力値変化方向と同じであるため、点Ｄで検出した燃焼台数を１台とすることの判定は継続とする。
【００１９】
点Ｄからの経過時間が前記の所定時間Ｔに到達すると、台数制御装置３は蒸気圧力値の変化方向が反転していないことを確認後に点Ｄで検出した燃焼台数である１台とする燃焼指令の出力を実行することになるが、既に燃焼台数は１台となっているため、実際には燃焼台数の変更は発生しない。
【００２０】
蒸気圧力値が更に下降し、点Ｆで0.72MPaから0.74MPaの圧力区分に入ると、台数制御装置３は蒸気圧力値から定まる燃焼台数は３台となるということの検出と、蒸気圧力の変化方向は下降方向であることの検出を行う。燃焼台数を３台へ変更することの出力も所定時間Ｔが経過するまでは行わないため、燃焼台数は１台を継続しておき、点Ｆで検出した蒸気圧力値変化方向と、点Ｅで検出しておいた蒸気圧力値変化方向の比較を行う。点Ｅでの蒸気圧力値変化方向が点Ｆでの蒸気圧力値変化方向と同じであるため、点Ｅで検出した燃焼台数を２台に変更することの判定は継続とする。
【００２１】
点Ｅからの経過時間が所定時間Ｔに到達すると、台数制御装置３は蒸気圧力値の変化方向が反転していなければ、点Ｅで検出した燃焼台数である２台へ変更する燃焼指令の出力を実行するのであるが、所定時間Ｔ経過時点である点Ｇでは0.74MPaから0.76MPaの圧力区分に入っている。点Ｅでの蒸気圧力値変化方向は下降方向であり、点Ｇでの蒸気圧力値変化方向は上昇方向であって、蒸気圧力値変化方向は反転しているため、台数制御装置３は点Ｅで検出した燃焼台数を２台とすることの検出は破棄する。同時に点Ｆでの蒸気圧力値変化方向は下降方向であり、点Ｇでの蒸気圧力値変化方向は上昇方向であって、蒸気圧力値変化方向は反転しているため、台数制御装置３は点Ｆで検出した燃焼台数を３台とすることの検出も破棄する。また、台数制御装置３は、点Ｇでは0.74MPaから0.76MPaの圧力区分に入ったということで、蒸気圧力値から定まる燃焼台数は２台になるということの検出を改めて行う。点Ｇで検出した燃焼台数を２台へ変更することの出力は、点Ｇから所定時間Ｔ経過するまで行わないため、燃焼台数は１台を継続することになる。
【００２２】
なお、実施例ではボイラはON-OFF制御するものであって燃焼量は燃焼台数で制御するようにしているが、高燃焼・低燃焼・停止の３位置で燃焼制御するボイラを用いて台数制御を行う場合も同様である。各ボイラが段階的な燃焼制御を行う場合であれば、燃焼量の制御は燃焼台数だけでなく各ボイラにおける燃焼量でも調節することになるが、台数制御方法は上記の実施例と同じである。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】本発明装置の実施例におけるボイラ多缶設置システムの全体構成を示すブロック図
【図２】実施例における蒸気圧力変化とボイラ燃焼制御の関係を示した説明図
【図３】従来例における蒸気圧力変化とボイラ燃焼制御の関係を示した説明図
【符号の説明】
【００２４】
１  ボイラ        
２  蒸気使用部      
３  台数制御装置        
４  スチームヘッダ      
５  蒸気配管            
６  圧力検出器        
７  運転制御装置      
【図１】
2005049008.tif 000003
【図２】
2005049008.tif 000004
【図３】
2005049008.tif 000005