(57)【要約】【課題】蒸気プラント全体の総合的な蒸気負荷調整を行ない、蒸気圧力の変動を抑制すること。【解決手段】複数のボイラを有する蒸気プラントの蒸気負荷調整方法であって、前記蒸気プラントの蒸気負荷変動を、予測可能な蒸気負荷変動とその他の予測不可能な蒸気負荷変動に分け、前記予測可能な蒸気負荷変動に対しては特定のパターンで運転する固定ボイラにより蒸気負荷調整を行い、前記予測不可能な蒸気負荷変動に対してはカスケード制御される連携ボイラ群により蒸気負荷調整を行う、蒸気プラントの蒸気負荷調整方法。【選択図】図３
2017156031.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数のボイラを有する蒸気プラントの蒸気負荷調整方法であって、
前記蒸気プラントの蒸気負荷変動を、予測可能な蒸気負荷変動とその他の予測不可能な蒸気負荷変動に分け、
前記予測可能な蒸気負荷変動に対しては特定のパターンで運転する固定ボイラにより蒸気負荷調整を行い、
前記予測不可能な蒸気負荷変動に対してはカスケード制御される連携ボイラ群により蒸気負荷調整を行う、
蒸気プラントの蒸気負荷調整方法。
【請求項２】
前記連携ボイラ群による蒸気負荷調整において、
前記連携ボイラ群を構成する各ボイラは蒸気負荷制御範囲が設定され、
先行制御ボイラにおいて前記蒸気負荷制御範囲を超える蒸気負荷調整が必要となった時点で前記先行制御ボイラを固定運転とし、後行制御ボイラによる蒸気負荷調整を行う、
請求項１に記載の蒸気プラントの蒸気負荷調整方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、蒸気プラントにおける蒸気負荷の調整方法（特に自動調整方法）に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般的に、下記特許文献１に開示されるように、蒸気プラントは、ボイラで蒸気を製造し、該蒸気により蒸気タービンを駆動して仕事をする負荷設備を運転する構成となっているものが多い。
【０００３】
負荷設備には、いろいろなものがある。例えば、蒸気プラントを有する製鉄プラントにおいては、高炉送風機のような定負荷で、定期的な熱風炉の切替によって充圧による負荷変動が発生するようなものがある。また、背圧発電機のように、ボイラで製造した高圧蒸気を用いて発電し、低圧となった低圧蒸気を製鉄プラントの各種蒸気使用設備である工場等に供給するものもある。この場合は各工場の操業によって蒸気使用量が不定期に変動する。これらの負荷や蒸気使用量の変動（蒸気負荷変動）は、ボイラの蒸気圧力を一定に保つ制御によって吸収されており、複数缶のボイラのうち、一番制御効率の悪いボイラを蒸気負荷調整缶として運転し、残りのボイラを固定蒸気負荷発生缶として運転し、全体の蒸気負荷調整を行なっている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開昭６０−４３１０３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
前述したような蒸気負荷調整方法では、製鉄プラント全体の蒸気負荷変動範囲が蒸気負荷調整缶の調整能力内に収まっていれば、１缶のボイラで蒸気負荷調整を行ない、蒸気圧力を設定値に維持することが可能である。しかし、製鉄プラント全体の蒸気負荷変動範囲が蒸気負荷調整缶の調整能力より大きな場合、オペレーターの手動介入による蒸気負荷調整では間に合わず、蒸気圧力が蒸気プラントの設計値より高くなったり、低くなったりして、負荷設備や各主蒸気使用設備の操業に悪影響を与えてしまう、という問題がある。蒸気圧力が設計値より高くなった場合、例えば、ボイラの安全弁から蒸気を放散するため、蒸気放散ロスが発生する。これによりボイラの制御が乱れるため、オペレーターによる介入が必要となる。一方、蒸気圧力が設計値より低くなった場合、例えば、ボイラのドラム水位が上昇し、これによりボイラの制御が乱れるため、オペレーターの介入が必要となる。また、蒸気圧力の低下は蒸気タービンの仕事効率の悪化に繋がる。また、更に深刻な場合、ボイラのドラム水位の上昇によってドレンがタービンまで持ち込まれると、ドレンアタックによりタービンの翼破損等の事故となりうる。
【０００６】
製鉄プラントにおける蒸気の需給バランスは、蒸気を使用する各種負荷設備や蒸気を発生させる設備の建設等によって、年々変化するものである。よって、今まで、既存のボイラで蒸気負荷調整できていても、設備建設等によって次第に蒸気負荷調整ができなくなり、オペレーターの介入が必要になることがある。また、負荷設備の建設の都度、ボイラの新設を行なうには、コストと期間が必要であり、容易に改善することは困難である。
【０００７】
本発明は以上の事情に鑑みてなされたものである。蒸気プラント全体の総合的な蒸気負荷調整を行ない、蒸気圧力の変動を抑制することを本発明の課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明は、１つのボイラの蒸気負荷調整能力を超える蒸気負荷変動が発生する場合、該１つのボイラを含む複数缶のボイラを連携させてカスケード制御し、予測不可能な蒸気負荷変動を吸収するとともに、固定的な蒸気負荷変動については、前記連携させてカスケード制御するボイラとは、別のボイラで専属的に蒸気負荷調整を行なうことによって、蒸気プラント全体の総合的な蒸気負荷調整を行ない、蒸気圧力の変動を抑制して負荷設備の操業への影響を低減したものである。
【０００９】
本発明の要旨は以下の通りである。
【００１０】
［１］複数のボイラを有する蒸気プラントの蒸気負荷調整方法であって、前記蒸気プラントの蒸気負荷変動を、予測可能な蒸気負荷変動とその他の予測不可能な蒸気負荷変動に分け、前記予測可能な蒸気負荷変動に対しては特定のパターンで運転する固定ボイラにより蒸気負荷調整を行い、前記予測不可能な蒸気負荷変動に対してはカスケード制御される連携ボイラ群により蒸気負荷調整を行う、蒸気プラントの蒸気負荷調整方法。
【００１１】
［２］前記連携ボイラ群による蒸気負荷調整において、前記連携ボイラ群を構成する各ボイラは蒸気負荷制御範囲が設定され、先行制御ボイラにおいて前記蒸気負荷制御範囲を超える蒸気負荷調整が必要となった時点で前記先行制御ボイラを固定運転とし、後行制御ボイラによる蒸気負荷調整を行う、［１］に記載の蒸気プラントの蒸気負荷調整方法。
【発明の効果】
【００１２】
本発明は、蒸気プラントにおける蒸気圧力の変動を抑制できる。よって、負荷設備の操業への影響を低減できる。
【００１３】
予測不可能な蒸気負荷変動を連携ボイラ群により吸収することで、予測不可能な蒸気負荷変動に対応可能となった。
【００１４】
また、固定ボイラによる予測可能な蒸気負荷変動への対応は、連携ボイラ群における蒸気負荷調整を軽減する効果がある。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】図１は、製鉄プラントの水・蒸気・送風系統を説明する図面である。
【図２】図２は、各ボイラの主蒸気圧力・流量回路を説明する図面である。
【図３】図３は、本発明における、連携ボイラ群の動作の一例を説明する図面である。
【図４】図４は、本発明における、連携ボイラ群の動作の一例を説明する図面である。
【図５】図５は、本発明における、固定ボイラの動作の一例を説明する図面である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下に、本発明の実施形態を説明する。
【００１７】
本発明において、蒸気プラントは、ボイラで蒸気を製造し、蒸気タービンを駆動して負荷設備を運転する構成を備えるものであれば特に限定されない。蒸気プラントとして、例えば、製鉄所が有する蒸気プラント、発電所が有する蒸気プラント等がある。負荷設備として、例えば、高炉送風機、発電機、空気圧縮機等がある。
【００１８】
本発明は、蒸気プラント全体の蒸気負荷変動を、予測可能なものと不可能なものに分ける。そして、予測可能な固定的な蒸気負荷変動を吸収する固定ボイラと、その他予測できない蒸気負荷変動を吸収する連携ボイラ群の役割分担を行い、各々個別に蒸気負荷調整を行なう。なお、連携ボイラ群を構成するボイラおよび固定ボイラを構成するボイラは上記プラントにおけるボイラから適宜選択すればよい。
【００１９】
固定ボイラは、特定のパターンで運転するボイラであり、少なくとも１つのボイラを備えればよい。例えば、要求される蒸気負荷（蒸気流量）や蒸気使用時間が予めわかっている場合は、予測可能な蒸気負荷変動として対応できる。なお、蒸気プラントの設備状況に合わせて、適宜固定ボイラの数を増やすことも可能である。
【００２０】
連携ボイラ群は、カスケード制御されるボイラ群であり、少なくとも２つのボイラを含む。蒸気プラントの設備状況に合わせて、連携ボイラ群を構成するボイラ数を増やすことも可能である。連携ボイラ群を構成するボイラ数が増えるほど、より大きい予測不可能な蒸気負荷変動に対応可能となる。
【００２１】
連携ボイラ群を構成する各ボイラは、蒸気負荷制御範囲が設定されることが好ましい。ボイラにおける蒸気負荷（蒸気流量）調整量の下限から上限までの範囲を蒸気負荷調整範囲とすると、蒸気負荷制御範囲は蒸気負荷調整範囲内に収まっている。更に、蒸気負荷制御範囲の上限と蒸気負荷調整範囲の上限の間、蒸気負荷制御範囲の下限と蒸気負荷調整範囲の下限の間には、一定幅の余裕を持たせる。これは、ボイラの蒸気負荷制御範囲を超えた場合の固定運転を可能とするためである。
【００２２】
連携ボイラ群を構成する各ボイラは、カスケード制御される。連携ボイラ群を構成するボイラが２つである場合を仮定する。予測不可能な蒸気負荷変動がなければ、２つのボイラは通常運転をすることで蒸気プラントの蒸気圧力を維持することが可能である。予測不可能な蒸気負荷変動が発生した場合、まずは先行して制御されるボイラが蒸気負荷変動を吸収すれば、他のボイラは通常運転を続ければよい。しかし、予測不可能な蒸気負荷変動が先行して制御されるボイラの蒸気負荷調整範囲を超えるものであると、蒸気プラントの蒸気圧力を維持できなくなってしまう。そこで、先行して制御されるボイラの蒸気負荷制御範囲を超えたら該ボイラは蒸気負荷制御範囲の上限または下限付近で固定運転を行いほぼ一定の蒸気流量とし、後行して制御される他のボイラによって超過分または不足分の蒸気負荷変動を吸収する。このように、連携ボイラ群を構成する各ボイラを直列の関係で制御すれば、効率的に予測不可能な蒸気負荷変動に対応できる。そして、連携ボイラ群を構成するボイラ数が増えれば、より大きい蒸気負荷変動に対応できる。なお、その後蒸気プラントで必要な蒸気流量が減少すれば、後行して制御されるボイラを通常運転に戻し、先行して制御されるボイラにより蒸気負荷変動を吸収可能となる。連携ボイラ群の以上の制御は、コンピュータを利用して自動制御可能である。
【００２３】
仮に、蒸気プラント内に３つのボイラが設けられている場合、いずれを固定ボイラとし、いずれを連携ボイラ群とするかは、適宜設定可能である。ある操業条件では固定ボイラとして指定されても、他の操業条件では連携ボイラ群を構成するボイラに指定可能である。
【００２４】
後述の実施例において、背圧発電機による低圧蒸気の製造は、高圧蒸気を減圧して発電エネルギーを回収しつつ低圧蒸気を製造するものであり、低圧蒸気は製鉄プラント内の各工場に送気される。しかし、全ての工場の操業状況（蒸気使用量）を予測することは困難であり、ボイラの制御によって必要な蒸気流量を賄っている。このため、各工場の蒸気負荷に変動があり、ボイラの蒸気負荷調整能力を超えた場合、蒸気プラントの圧力が変動してしまう。そこで、連携ボイラ群により蒸気負荷調整を行う。
【００２５】
また、予測可能な固定的な蒸気負荷変動については、固定蒸気負荷変動開始信号と、固定蒸気負荷変動終了信号を自動負荷調整回路が受信し、その期間中、特定のパターンで固定的に蒸気流量を増減することによって、連携ボイラ群による蒸気負荷の調整を軽減可能である。後述の実施例では、高炉送風機の熱風炉切替時に発生する充圧動作が固定的な蒸気負荷変動に該当し、これは定周期で、高炉送風機の蒸気タービンの負荷を増減するものであり、高炉と高炉送風機間で信号Ｉ／Ｆを行なうことによって、予測可能である。この信号を用いて、固定ボイラによって使用蒸気量に見合う概略の蒸気負荷調整を実施する。
【００２６】
例えば、以下のように高炉送風機の風量の増減操作に同期して、蒸気負荷変動を予測することが可能である。
（ｉ）高炉→高炉送風機：充圧開始指令ＯＮ：高炉で熱風炉の切替が始まったことを高炉送風機側に知らせ、高炉送風機側で高炉送風機の風量を規定量増減操作（プログラム設定器にて風量調節計の設定値を変化させる。）させるとともに、充圧完了信号をＯＦＦさせる。
（ｉｉ）高炉送風機→高炉：充圧完了信号ＯＮ：高炉送風機の風量増減操作が完了したら、完了を高炉側にしらせる。
（ｉｉｉ）高炉→高炉送風機：充圧開始指令ＯＦＦ：高炉側で充圧完了信号を受信したら、充圧開始指令をＯＦＦさせ、これで一連の充圧動作が完了する。
【実施例】
【００２７】
以下に、本発明の実施例を説明する。本発明は、以下の実施例に限定されない。
図１は本発明に係る製鉄プラントの水・蒸気・送風系統図である。この例では各設備台数を限定的に記載しているが、設備台数はこれに制約されるものでは無く、複数の設備が系統的に接続されていてもよい。
【００２８】
製鉄プラントにおける水・水蒸気の循環について説明する。ボイラ１（図１においてボイラはＢと表示され、ｎ号まである）によって製造された高圧蒸気は連結された高圧蒸気レシーバー２（ＨＰＲ）によって蓄積・分配され、復水蒸気タービン３や背圧蒸気タービン５を駆動し、負荷設備である高炉送風機（ＢＬ）４や発電機（Ｇ）６の運転を実施する。背圧蒸気タービン５に供給された蒸気は発電機６を駆動して蒸気エネルギーの一部を発電量として回収し、減圧した蒸気を工場送気として製鉄プラント内の各工場に供給する。一方、復水蒸気タービン３に供給された蒸気は復水器７（図１において文字記載無しの四角記号）で水に戻り、さらに復水ポンプ（Ｐ）８によって復水母管９へ供給される。その後、脱気器（ＤＡ）１０によって水分中の脱気処理を施した後、低圧給水母管１１を経て、給水ポンプ（Ｐ）１２によって昇圧され、高圧給水母管１３に入り、そこから、再びボイラ１に給水されて、高圧蒸気を製造するようになる。
【００２９】
ここで、工場送気の蒸気負荷変動が発生した場合、高圧蒸気レシーバー２の圧力が変動し、これが主蒸気圧力計により検知され、この圧力変動を補うためにボイラの制御が作動して、系の蒸気圧力を一定に保つように蒸気流量が変化する。
【００３０】
図２に、各ボイラ１の主蒸気圧力・流量制御回路を示す。各ボイラ１の蒸気負荷調整は、基本的に燃料流量の調整を行なって実施する。従って、燃料流量調節計２１の設定値を制御することで蒸気負荷調整が可能となる。このため、燃料流量調節計２１の上位に主蒸気圧力調節計２２や、主蒸気流量調節計２３を配置し、カスケード制御を行うことで、各ボイラ１の主蒸気圧力や、主蒸気流量の制御が可能となる。図２において、主蒸気圧力発信器２７は、図１における主蒸気圧力計が備える発信器であり、主蒸気流量発信器２８は、図１における主蒸気流量計が備える発信器である。主蒸気圧力調節計２２の上位に記載された設定値は特定の蒸気圧力値であり、各ボイラ１は蒸気圧力を該設定値に合わせようとする制御を行う。
【００３１】
本実施例では、自動負荷調整回路２４より、（１）主蒸気圧力調節計２２の出力入切指令、（２）主蒸気流量調節計２３の出力入切指令、（３）プログラム設定器２５の出力入切指令、（４）プログラム設定器２５の作動開始、停止指令、（５）主蒸気流量調節計２３の設定値、の各信号を任意に出力することによって、各ボイラ１の自動蒸気負荷調整を実施する。これらの指令を反映した信号が加算器２６に集約される。Ｒ（リモートモードの省略である。）モードである場合は、加算器２６の出力が燃料流量の調整に反映される。一方、Ａ（オートモードの省略である。）モードはオペレーター介入を許可するもので、加算器２６の出力は燃料流量の調整に反映されない。連携ボイラ群を構成するボイラは上記（１）、（２）、および（５）の指令系統を利用し、固定ボイラは上記（３）および（４）の指令系統を利用する。自動負荷調整回路２４には、全ボイラ（１号・・・ｎ号）の主蒸気流量信号と、固定蒸気負荷変動開始信号および終了信号が入力されて、自動演算を実施する。
【００３２】
自動負荷調整回路２４の詳細動作を、図３〜図５を用いて説明する。本実施例では、複数の運転中ボイラを、圧力調整缶Ｉ、圧力調整缶ＩＩ、圧力調整缶ＩＩＩに分け、それぞれに蒸気負荷調整の役割分担を行わせた。まず、圧力調整缶Ｉと圧力調整缶ＩＩは、連携ボイラ群を構成し、圧力調整缶Ｉが先行制御ボイラ、圧力調整缶ＩＩが後行制御ボイラである。
【００３３】
（実施例１）
図３は、製鉄プラントにおける蒸気負荷が増加する場合の調整動作の概略図である。圧力調整缶ＩおよびＩＩのグラフについて、縦軸は蒸気負荷（蒸気流量）であり、横軸は時間である。
【００３４】
製鉄プラントにおける予測不可能な蒸気負荷（要求される蒸気流量）が、圧力調整缶Ｉの蒸気負荷制御範囲内で変動している場合、各ロジックのＳＷ（スイッチ）は、以下の状態となっており、圧力調整缶Ｉで蒸気圧力制御を行い、圧力調整缶ＩＩは、圧力調整缶ＩＩの蒸気負荷調整範囲内の基準値で蒸気発生量の固定運転を行なった。
圧力調整缶Ｉ：出力（１）ＯＮ、出力（２）ＯＦＦ
圧力調整缶ＩＩ：出力（１）ＯＦＦ、出力（２）ＯＦＦ
このときの上記基準値は、通常、圧力調整缶ＩＩの蒸気負荷調整範囲の中央付近に設定し、蒸気負荷増減方向のどちらにでも追従が可能なようにした。
【００３５】
次に、製鉄プラントにおける蒸気使用量が更に増加すると、圧力調整缶Ｉだけでは蒸気負荷変動を吸収しきれなくなる。そこで、圧力調整缶Ｉの蒸気流量が増加し、圧力調整缶Ｉの蒸気負荷調整範囲上限（ＨＨ）の手前に設けた蒸気負荷制御範囲上限（Ｈ）を逸脱したら、各ロジックのＳＷは、以下のように変化し、圧力調整缶Ｉは蒸気流量ほぼ一定となる固定運転となり、圧力調整缶ＩＩが、蒸気圧力制御を実施した。
圧力調整缶Ｉ：出力（１）ＯＦＦ、出力（２）ＯＦＦ
圧力調整缶ＩＩ：出力（１）ＯＮ、出力（２）ＯＦＦ
圧力調整缶ＩＩによって、蒸気負荷変動を吸収し、製鉄プラントから要求される蒸気負荷が減少方向に転じると、次は、圧力調整缶ＩＩの基準値−βまで蒸気負荷が減少した時点で負荷安定確認タイマーのカウントを開始し、時間Ｔ１経過後、各ロジックのＳＷを以下のように切替え、圧力調整缶Ｉによって蒸気圧力制御を実施した。ここで、βおよび時間Ｔ１は製鉄プラントから要求される蒸気負荷が減少したことを確認するための目安の値であり、製鉄プラントの操業条件を考慮して決定した。
圧力調整缶Ｉ：出力（１）ＯＮ、出力（２）ＯＦＦ
圧力調整缶ＩＩ：出力（１）ＯＦＦ、出力（２）ＯＮ
このとき、圧力調整缶ＩＩの蒸気流量は、基準値−β以下までずれているので、これを基準値に戻すため、主蒸気流量制御を投入し、主蒸気流量調節計２３の設定値を、基準値に合せ、基準値からの偏差分だけ蒸気負荷を増加して、蒸気発生量を基準値に戻した。
【００３６】
その後、圧力調整缶ＩＩのロジックＳＷを以下の状態として、初期状態に復帰した。以上の動作で、ボイラ２缶を用いた、予測不可能な蒸気負荷が増加する場合の蒸気負荷調整動作が可能となった。
圧力調整缶ＩＩ：出力（１）ＯＦＦ、出力（２）ＯＦＦ
なお、圧力調整缶Ｉ、ＩＩにおける出力（３）および（４）は終始ＯＦＦである。
【００３７】
（実施例２）
図４は、製鉄プラントにおける蒸気負荷が減少する場合の調整動作の概略図である。圧力調整缶ＩおよびＩＩのグラフについて、縦軸は蒸気負荷（蒸気流量）であり、横軸は時間である。
【００３８】
製鉄プラントにおける予測不可能な蒸気負荷（要求される蒸気流量）が、圧力調整缶Ｉの蒸気負荷制御範囲内で変動している場合、各ロジックのＳＷは、以下の状態となっており、圧力調整缶Ｉで蒸気圧力制御を行い、圧力調整缶ＩＩは、圧力調整缶ＩＩの蒸気負荷調整範囲内の基準値で蒸気発生量の固定運転を行なった。
圧力調整缶Ｉ：出力（１）ＯＮ、出力（２）ＯＦＦ
圧力調整缶ＩＩ：出力（１）ＯＦＦ、出力（２）ＯＦＦ
このときの上記基準値は、通常、圧力調整缶ＩＩの蒸気負荷調整範囲の中央付近に設定し、蒸気負荷増減方向のどちらにでも追従が可能なようにした。
【００３９】
次に、製鉄プラントにおける蒸気使用量が更に減少すると、圧力調整缶Ｉだけでは蒸気負荷変動を吸収しきれなくなる。そこで、圧力調整缶Ｉの蒸気流量が減少し、圧力調整缶Ｉの蒸気負荷調整範囲下限（ＬＬ）の手前に設けた蒸気負荷制御範囲下限（Ｌ）を逸脱したら、各ロジックのＳＷは、以下のように変化し、圧力調整缶Ｉは蒸気流量ほぼ一定となる固定運転となり、圧力調整缶ＩＩが、蒸気圧力制御を実施した。
圧力調整缶Ｉ：出力（１）ＯＦＦ、出力（２）ＯＦＦ
圧力調整缶ＩＩ：出力（１）ＯＮ、出力（２）ＯＦＦ
圧力調整缶ＩＩによって、蒸気負荷変動を吸収し、製鉄プラントから要求される蒸気負荷が増加方向に転じると、次は、圧力調整缶ＩＩの基準値＋αまで蒸気負荷が増加した時点で負荷安定確認タイマーのカウントを開始し、時間Ｔ２経過後、各ロジックのＳＷを以下のように切替え、圧力調整缶Ｉによって蒸気圧力制御を実施した。ここで、αおよび時間Ｔ２は製鉄プラントから要求される蒸気負荷が増加したことを確認するための目安の値であり、製鉄プラントの操業条件を考慮して決定した。
圧力調整缶Ｉ：出力（１）ＯＮ、出力（２）ＯＦＦ
圧力調整缶ＩＩ：出力（１）ＯＦＦ、出力（２）ＯＮ
このとき、圧力調整缶ＩＩの蒸気流量は、基準値＋α以上までずれているので、これを基準値に戻すため、主蒸気流量制御を投入し、主蒸気流量調節計２３の設定値を、基準値に合せ、基準値からの偏差分だけ蒸気負荷を減少して、蒸気発生量を基準値に戻した。
【００４０】
その後、圧力調整缶ＩＩのロジックＳＷを以下の状態として、初期状態に復帰した。以上の動作で、ボイラ２缶を用いた、予測不可能な蒸気負荷が減少する場合の蒸気負荷調整動作が可能となった。
圧力調整缶ＩＩ：出力（１）ＯＦＦ、出力（２）ＯＦＦ
なお、圧力調整缶Ｉ、ＩＩにおける出力（３）および（４）は終始ＯＦＦである。
【００４１】
（実施例３）
図５は、予測可能な、固定蒸気負荷変動に対する蒸気負荷調整のロジックを説明する概略図である。前述した圧力調整缶ＩとＩＩを連携ボイラ群として蒸気負荷調整を行なうようにしたことで、製鉄プラントの蒸気負荷調整能力は大きく改善される。一方、蒸気負荷変動の中には、明らかに蒸気使用時間と使用量を予測でき、定期的な変動を行なう蒸気負荷変動もある。このような蒸気負荷変動は、固定蒸気負荷変動として、その蒸気負荷変動の開始、終了信号を自動負荷調整回路２４が取り込み、連携ボイラ群とは別に圧力調整缶ＩＩＩ（固定ボイラ）に蒸気負荷変動を吸収させ、連携ボイラ群による蒸気負荷変動の吸収能力に余力を持たせることが可能になる。
【００４２】
本実施例では、高炉送風機４の熱風炉切替による充圧動作は、その発生時間、蒸気使用量が予測可能である。自動負荷調整回路２４は、圧力調整缶ＩＩＩに選択されたボイラの各ロジックのＳＷを以下の状態とした。
圧力調整缶ＩＩＩ：出力（１）ＯＦＦ、出力（２）ＯＦＦ、出力（３）ＯＮ
固定蒸気負荷変動開始信号を自動負荷調整回路２４が受信すると、出力（４）をＯＮとして、プログラム設定器２５を作動させ、あらかじめ設定した主蒸気流量の増減パターンに従って、圧力調整缶ＩＩＩにおける主蒸気流量の増減動作を実施した。固定蒸気負荷変動終了信号を自動負荷調整回路２４が受信すると、出力（４）をＯＦＦとして、圧力調整缶ＩＩＩによる蒸気負荷調整を中止した。
【００４３】
プログラム設定器２５に蒸気流量信号の増減パターンを入力する場合は、高炉への送風量／燃料流量変換係数Ｋを用いて、燃料流量を制御する。プログラム設定器２５に主蒸気流量の増減パターンを入力することで、さまざまな蒸気負荷変動に合わせることが可能である。
【００４４】
以上の実施例１〜３で示した、連携ボイラ群および固定ボイラによる蒸気負荷調整を実施することで、製鉄プラントにおける蒸気負荷調整能力が向上した。即ち、製鉄プラントの操業において蒸気圧力の変動を抑制できた。また、より大きい予測不可能な蒸気負荷変動への対応も可能となった。なお、連携ボイラ群および固定ボイラによる蒸気負荷調整は自動調整が可能であり、オペレーター介入の負担を軽減した。
【００４５】
一方、圧力調整缶Ｉ、ＩＩ、ＩＩＩについて、連携ボイラ群を構成せずに製鉄プラントの蒸気負荷調整を行ったところ、予測不可能な蒸気負荷変動を吸収するためにオペレーターの介入が必要であった。また、製鉄プラントの操業において蒸気圧力の変動が生じ、蒸気放散ロスの発生、蒸気タービンの仕事効率の低下が確認された。
【符号の説明】
【００４６】
１    ボイラ
２    高圧蒸気レシーバー
３    復水蒸気タービン
４    高炉送風機
５    背圧蒸気タービン
６    発電機
７    復水器
８    復水ポンプ
９    復水母管
１０  脱気器
１１  低圧給水母管
１２  給水ポンプ
１３  高圧給水母管
２１  燃料流量調節計
２２  主蒸気圧力調節計
２３  主蒸気流量調節計
２４  自動負荷調整回路
２５  プログラム設定器
２６  加算器
２７  主蒸気圧力発信器
２８  主蒸気流量発信器
【図１】
2017156031.tif 000003
【図２】
2017156031.tif 000004
【図３】
2017156031.tif 000005
【図４】
2017156031.tif 000006
【図５】
2017156031.tif 000007