(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
三位置制御を行うボイラを複数台設置しておき、必要とされる蒸気量に応じて燃焼を行うボイラの台数を決定し、必要台数のボイラを稼動優先順位に従って順次燃焼させる台数制御装置を設けた多缶設置ボイラにおいて、１台以上のボイラが燃焼を行っている状態で、必要蒸気量の増加によってボイラの燃焼台数を増加した後、必要蒸気量の減少によってボイラの運転台数を減少させる場合、ボイラの稼動優先順位を稼動優先順位の最も高かったボイラの順位を最下位に変更し、他のボイラは順位を１ランクづつ繰り上げる変更を行い、直前に燃焼を開始したボイラ以外のボイラの１台を停止させることを特徴とする多缶設置ボイラの台数制御方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、多缶設置ボイラの台数制御方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
ボイラを複数台設置した多缶設置システムにおいては、スチームヘッダに圧力検出器を設けて蒸気圧力値を検出し、蒸気圧力値から必要蒸気量を求めて必要台数のボイラを燃焼させるようにしたボイラの自動台数制御が行われれている。ボイラの起動及び停止順序を予め設定しておいた稼動優先順位に従わせた場合、稼動優先順位の高いボイラほど燃焼時間が長くなるため個々のボイラの燃焼時間に格差が生じ、耐久性の面で問題がある。そのため、燃焼時間等を平均化するように定期的に稼動優先順位を変更し、システム全体の長寿命化を図っている。
【０００３】
稼動優先順位に従って燃焼台数の制御を行っている台数制御装置においては、蒸気圧力の上昇によって燃焼台数を減少する場合には、新しく燃焼を開始したボイラから順に燃焼を停止する。そのため必要蒸気量が頻繁に変動しており、燃焼の開始と停止を繰り返している場合、燃焼の発停を繰り返すボイラは、缶水は低負荷によって低ｐＨ・低電導度となり、燃焼時間と蒸発量のバランスが崩れ、ブロー率が安定しなくなり、起動時の乾き度の低下をひき起こす等、ボイラにとって非常に良くない条件となる。また、日によってボイラの発停回数が大きく異なるような場合には、１日毎に稼動優先順位の変更を行っていると、各ボイラは燃焼時間にさほど差が無くとも、ボイラ毎の発停回数は大きく異なることがある。稼動優先順位の変更間隔を短くし、短時間で順位を変更するようにすれば、日によって蒸気使用状況が異なる場合であっても各ボイラは平均的に燃焼させることができるが、稼動優先順位の変更ために、燃焼を停止していたボイラの燃焼開始と燃焼を行っていたボイラの燃焼停止が必要となることがあり、余分な燃焼の発停が行われることはボイラの効率や寿命の低下を招く。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
本発明が解決しようとする課題は、燃焼を開始したばかりのボイラが短時間のうちに停止し、特定のボイラが頻繁に発停を繰り返すということを防止することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
三位置制御を行うボイラを複数台設置しておき、必要とされる蒸気量に応じて燃焼を行うボイラの台数を決定し、必要台数のボイラを稼動優先順位に従って順次燃焼させる台数制御装置を設けた多缶設置ボイラにおいて、１台以上のボイラが燃焼を行っている状態で、必要蒸気量の増加によってボイラの燃焼台数を増加した後、必要蒸気量の減少によってボイラの運転台数を減少させる場合、ボイラの稼動優先順位を稼動優先順位の最も高かったボイラの順位を最下位に変更し、他のボイラは順位を１ランクづつ繰り上げる変更を行い、直前に燃焼を開始したボイラ以外のボイラの１台を停止させる。
【０００６】
【発明の実施の形態】
本発明の一実施例を図面を用いて説明する。図２は本実施例のボイラのフロー図であり、４台のボイラ１が並列に設けられており、各ボイラからの蒸気配管２の合流したスチームヘッダー３に圧力検出装置４を設けておく。ボイラ１の運転は各ボイラと圧力検出器４に接続されている台数制御装置５にて制御され、台数制御装置５は圧力検出器４によって検出された蒸気圧力値によってボイラ１の運転状態を決定し、稼動優先順位の高いボイラから順に必要台数分のボイラを燃焼させる。
【０００７】
ボイラは高燃焼、低燃焼、停止の三位置制御を行うボイラを使用し、台数制御装置は蒸気圧力の値を、全てのボイラを高燃焼とする最も低い圧力から、全てのボイラの燃焼を停止するもっと高い圧力までに分けておく。台数制御装置５は、圧力検出器４によって検出される蒸気圧力値が低下すると、低燃焼のボイラを高燃焼へまたは燃焼を停止しているボイラを低燃焼へ変更することで燃焼量を増加、蒸気圧力値が上昇した場合には、低燃焼のボイラの燃焼を停止または高燃焼のボイラを低燃焼へ変更して燃焼量を低下させることで蒸気発生量を制御し、蒸気の圧力を一定の範囲に保つ。１台のボイラにおける蒸気発生量を低燃焼の場合は１t/h、高燃焼の場合は２t/hとすると、４台の多缶設置の場合の蒸気発生量は、４台とも停止の場合の０t/hから４台とも高燃焼の場合の８t/hまでの間で制御することができる。
【０００８】
台数制御装置５は、１台以上のボイラが燃焼している状態でボイラの燃焼台数を増加させた後、ボイラの燃焼台数を減少させる時にボイラの稼動優先順位の変更を行う。稼動優先順位の変更は、それまで第１位にあったボイラを最下位の第４位とし、他のボイラは順位を１ランクづつ繰り上げる。台数制御装置５は変更した新しい稼動優先順位に基づいて燃焼台数を減少させる出力を行い、高燃焼であったボイラを１台停止し、低燃焼であったボイラの高燃焼への変更が行われる。
【０００９】
図１は本発明の一実施例、図３・図４は従来の場合における一実施例での必要とされる蒸気量と各ボイラの稼動優先順位および燃焼状態を表したものである。Ａ〜ＤはそれぞれボイラＡ〜ボイラＤを示し、符号を四角形で囲んでいるものは当該ボイラが高燃焼、符号を三角形で囲んでいるものは当該ボイラが低燃焼であり、それ以外のものは燃焼を行っていないものであることを示している。本実施例では、圧力検出器４にて検出される蒸気圧力に対する必要蒸気量が４t/hと５t/hの間で変化したときの燃焼状態を示している。必要蒸気量が４t/hであれば稼動優先順位第１位と第２位のボイラを高燃焼、他のボイラを停止とし、５t/hであれば第１位と第２位のボイラを高燃焼、第３位のボイラを低燃焼とし、第４位のボイラは停止とされる。
【００１０】
図１に基づいて説明する。必要蒸気量が４t/hで稼動優先順位がボイラＡ、ボイラＢ、ボイラＣ、ボイラＤの順であった場合、台数制御装置５は稼動優先順位が第１位と第２位のボイラを高燃焼、他のボイラは燃焼停止とするため、ボイラＡとボイラＢを高燃焼とし、他のボイラは燃焼を停止させておく。圧力検出器４によって検出される蒸気圧力が低下し、必要蒸気量が５t/hの圧力となると、台数制御装置５はボイラＡとボイラＢは高燃焼のままで、稼動優先順位が第３位であるボイラＣを低燃焼とする出力を行い、蒸気発生量を増加させる。その後、圧力検出器４にて検出される蒸気圧力が上昇し、必要蒸気量が４t/hとなると、ボイラの稼動優先順位の変更を行い、稼動優先順位が第１位と第２位のボイラは高燃焼、他のボイラは燃焼停止とする出力が行われる。台数制御装置５は稼動優先順位が、それまで第１位にあったボイラＡを最下位の第４位とし、他のボイラの順位はそれぞれ１ランク繰り上げることで、上位から順にボイラＢ、ボイラＣ、ボイラＤ、ボイラＡとする。次に台数制御装置５は、変更を行った後の稼動優先順位に基づいてボイラの燃焼状態変更の出力を行う。稼動優先順位の変更によって、第２位となったボイラＣは低燃焼から高燃焼へ、第４位となったボイラＡは高燃焼から燃焼停止への変更が行われ、他のボイラは順位変更のみで燃焼状態の変更は行われない。
【００１１】
稼動優先順位の変更を行わずに蒸気発生量を５t/hから４t/hに変更する場合、燃焼量の変更は燃焼を行っていたボイラを１台停止するだけであるが、稼動優先順位の変更を行って蒸気発生量を５t/hから４t/hへ変更する本発明の場合には、燃焼を行っていたボイラを１台停止することと、低燃焼であったボイラを高燃焼に変更することの２つの変更を行う必要がある。しかし、高燃焼と低燃焼の間での燃焼量の切り替えは、燃料供給量と燃焼用空気供給量の変更のみで行えるため、プリパージ、着火、ポストパージの各工程が必要な燃焼の発停を行う場合に比べて影響は少なく、稼動優先順位を変更したことによって燃焼開始後すぐに燃焼を停止することを防ぐことができる。
【００１２】
図３は１日毎など定期的な稼動優先順位の変更のみを行っているものである。この場合、必要蒸気量が４t/hから５t/hに変更されると、台数制御装置５はボイラＡとボイラＢは高燃焼のままで、ボイラＣを低燃焼とする出力を行い、必要蒸気量が５t/hから４t/hに変更されると、台数制御装置５はボイラＡとボイラＢは高燃焼のままで、ボイラＣを停止する出力を行う。稼動優先順位が第３位のボイラＣは、必要蒸気量の変動が発生する毎に起動と停止を頻繁に繰り返すこととなり、低負荷によって缶水が低ｐＨとなるなどの様々な問題が発生する。
【００１３】
図４は短周期でボイラの稼動優先順位の変更を行っているものである。必要蒸気量が５t/hの場合、台数制御装置５はボイラＡとボイラＢは高燃焼、ボイラＣを低燃焼とする出力を行っておき、必要蒸気量が５t/hの時にボイラの稼動優先順位の変更が行われたとする。台数制御装置５は稼動優先順位が、それまで第１位にあったボイラＡを最下位の第４位とし、ボイラＢ、ボイラＣ、ボイラＤの順位はそれぞれ１ランク繰り上げることで、上位から順にボイラＢ、ボイラＣ、ボイラＤ、ボイラＡに稼動優先順位を変更している。この場合、稼動優先順位の変更によって、第１位から第４位に変更されたボイラＡは高燃焼から燃焼停止へ、第３位から第２位に変更されたボイラＣは低燃焼から高燃焼へ、第４位から第３位に変更されたボイラＤは燃焼停止から低燃焼へとそれぞれ燃焼量の変更が行われることとなる。また、蒸気必要量が４t/hでボイラの稼動優先順位は上位から順にボイラＢ、ボイラＣ、ボイラＤ、ボイラＡの時にボイラの稼動優先順位の変更が行われた場合にも燃焼の発停が必要となる。稼動優先順位の変更によって上位から順にボイラＣ、ボイラＤ、ボイラＡ、ボイラＢとなると、第１位から第４位に変更されたボイラＢが燃焼を停止し、第３位から第２位に変更されたボイラＤは高燃焼とされる。短期間で稼動優先順位の変更を行うことで、特定のボイラが燃焼の発停を繰り返すということはなくなるが、稼動優先順位変更のために燃焼を行っていたボイラの燃焼停止と燃焼を停止していたボイラの燃焼開始が必要となり、起動と停止がそれぞれ余分に必要となる。
【００１４】
【発明の効果】
本発明を実施することにより、特定のボイラに燃焼の発停が集中することや、低負荷による低ＰＨ、低電導度となることが無く、ブロー率の安定が得られ、起動時の乾き度低下を防止することもできる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明の一実施例での各ボイラの燃焼状態を示した説明図
【図２】  本発明の一実施例のフローシート
【図３】  従来の各ボイラの燃焼状態を示した説明図
【図４】  従来の各ボイラの燃焼状態を示した説明図
【符号の説明】
１  ボイラ
２  蒸気配管
３  スチームヘッダー
４  圧力検出器
５  台数制御装置
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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