(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数台のボイラを設置し、各ボイラを、予め設定した優先順位にしたがい負荷の状況に応じて高燃焼、低燃焼および待機の各状態に制御し、ボイラに異常が発生したとき、この異常発生ボイラを停止させるとともに、他のボイラの燃焼量を変更し、
この燃焼量変更の際、低燃焼のボイラの有無を判定する第一の判定ステップを行い、この第一の判定ステップにおいて低燃焼のボイラが有ればその低燃焼のボイラを高燃焼に変更し、前記第一の判定ステップにおいて低燃焼ボイラが無ければ、ポストパージ中のボイラの有無を判定する第二の判定ステップを行い、この第二の判定ステップにおいてポストパージ中のボイラが有れば、そのポストパージ中のボイラを燃焼に移行させることを特徴とするボイラの自動台数制御方法。
【請求項２】
前記第二の判定ステップにおいて、ポストパージ中のボイラが複数台ある場合には、ポストパージの経過時間の長いボイラを優先して燃焼に移行させることを特徴とする請求項１に記載のボイラの自動台数制御方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する分野】
この発明は、蒸気ボイラ、温水ボイラ、熱媒ボイラ等のボイラを複数台、並列に設置し、負荷の状況に応じてその燃焼台数を自動的に制御する自動台数制御方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
周知のように、ボイラを複数台、並列に設置し、このボイラの燃焼台数を、負荷の状況に応じて、予め設定した優先順位にしたがって自動的に制御するようにしたボイラの多缶設置システムが実施されている。たとえば、蒸気ボイラの多缶設置システムでは、各ボイラに共通のスチームヘッダ内の圧力を検出し、この圧力に基づいて、ボイラの燃焼台数を制御するようにしている。ボイラの多缶設置システムは、大容量のボイラを１台設置するのと比較して、各ボイラを高効率で運転することができるので、省エネルギーに顕著な効果があるとともに、負荷の変動に対する応答性が優れているという長所を有する。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
このようなボイラの多缶設置システムにおいて、燃焼中のボイラに異常が発生して停止したとき、スチームヘッダ内の蒸気圧力の低下を検出して、待機中の次優先順位のボイラを燃焼に移行させたのでは、応答遅れを生じる。すなわち、待機中のボイラが起動する際には、着火動作の前に約２０秒のプレパージを行って燃焼室内を掃気する動作を行うため、その時間分の応答遅れが生じる。
【０００４】
この発明は、ボイラに異常が発生したとき、応答遅れを生じることなく、速やかに他のボイラをバックアップ燃焼させることを目的としている。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
請求項１に記載の発明は、複数台のボイラを設置し、各ボイラを、予め設定した優先順位にしたがい負荷の状況に応じて高燃焼、低燃焼および待機の各状態に制御し、ボイラに異常が発生したとき、この異常発生ボイラを停止させるとともに、他のボイラの燃焼量を変更するボイラの自動台数制御方法において、この燃焼量変更の際、低燃焼のボイラの有無を判定する第一の判定ステップを行い、この第一の判定ステップにおいて低燃焼のボイラが有ればその低燃焼のボイラを高燃焼に変更し、前記第一の判定ステップにおいて低燃焼ボイラが無ければ、ポストパージ中のボイラの有無を判定する第二の判定ステップを行い、この第二の判定ステップにおいてポストパージ中のボイラが有れば、そのポストパージ中のボイラを燃焼に移行させることを特徴としている。
【０００６】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の発明において、前記第二の判定ステップにおいて、ポストパージ中のボイラが複数台ある場合には、ポストパージの経過時間の長いボイラを優先して燃焼に移行させることを特徴としている。
【０００８】
【発明の実施の形態】
この発明は、蒸気ボイラ、温水ボイラ、熱媒ボイラ等のボイラに適用する。複数台のボイラを並列に設置し、各ボイラを、予め設定した優先順位にしたがい負荷の状況に応じて運転する。各ボイラは、高燃焼、低燃焼および待機の各状態に制御する。ボイラに異常が発生したとき、この異常発生ボイラを停止させるとともに、不足する燃焼量を補充するために、他のボイラの燃焼量を変更する。この燃焼量変更の際、低燃焼のボイラを高燃焼に変更することを優先して行う。低燃焼で燃焼中であるため、燃焼量変更指令信号を受けると、直ちに高燃焼の状態に移行させることができ、異常発生ボイラ停止による燃焼量の不足分を、応答遅れを生じることなく速やかに補うことができる。
【０００９】
燃焼量は、最大燃焼量を１００％としたとき、たとえば１００％，５０％，０％の三段階で制御する他に、１００％，７０％，３５％，０％の四段階、あるいはそれ以上の多段階で制御することもできる。上述の三段階制御の場合は、１００％が高燃焼、５０％が低燃焼、０％が待機の状態となる。四段階以上の場合は、０％が待機状態となる点は同じであるが、高燃焼および低燃焼は、０％以外の燃焼量のうち、相対的に大きいものと小さいものとの組み合わせで適用する。たとえば、四段階制御の場合、燃焼量の不足分を補充するのに、３５％→１００％としてもよいし、３５％→７０％としてもよいし、７０％→１００％としてもよい。
【００１０】
燃焼量の不足分を補充する際、低燃焼のボイラが無ければ、ポストパージ中のボイラを燃焼に移行させることを、次に優先して行う。ポストパージ中であるので、プレパージを省略して直ちに着火動作を行い、燃焼に移行させることができる。その際、より安全性を高めるために、プレパージ時間分のポストパージを行ってから燃焼に移行させるようにするが、プレパージ時間分のポストパージ時間が経過していなくても、燃焼に移行させることは可能である。ポストパージ中のボイラが複数台有るときは、ポストパージの経過時間の長いボイラを優先して燃焼に移行させるようにする。また、異常ボイラ発生時のみならず、通常の負荷変動時においても、ポストパージ中に燃焼指令信号があれば、直ちに（望ましくは、プレパージ時間分のポストパージ時間が経過した後）、燃焼に移行させるようにし、負荷変動に対する応答性を向上させる。
【００１１】
【実施例】
以下、この発明を蒸気ボイラに適用した実施例について、図面に基づいて説明する。図１に、この発明の一実施例におけるシステムの概略を示す。ボイラ１は複数台（図示した実施例では４台）、並列に設置され、各ボイラ１は、蒸気管２を介して、スチームヘッダ３に接続されている。このスチームヘッダ３には、内部の圧力を検出する圧力センサ４が設けられている。この圧力センサ４は、信号線５を介して台数制御器６に接続されている。この台数制御器６は通信線７を介して、各ボイラ１の制御器８に接続されている。前記通信線７は、前記台数制御器６と前記各制御器８、および前記各制御器８同士を接続し、制御信号や運転情報を伝達する働きをなす。
【００１２】
前記ボイラ１は、高燃焼、低燃焼および待機の各状態に制御される。たとえば、最大燃焼量を１００％としたとき、高燃焼を１００％、低燃焼を５０％、待機を０％の燃焼量に設定している。前記台数制御器６には、予め各ボイラ１の優先順位を設定してあり、この優先順位にしたがい、負荷の状況に応じて各ボイラ１の燃焼量を制御する。負荷の状況、すなわち、前記ボイラ１で発生した蒸気を使用する機器の蒸気使用量は、前記圧力センサ４で検出した前記スチームヘッダ３内の圧力に基づいて判定し、この圧力の値に基づいて各ボイラ１の燃焼量を決定する。前記ボイラ１は、起動に際しては、燃焼指令信号を受けて所定時間（約２０秒）のプレパージを行って燃焼室内を掃気した後、着火動作を行い、燃焼に移行する。また、停止に際しては、停止指令信号を受けて燃焼を停止した後、所定時間（約３０秒）のポストパージを行って燃焼室内を掃気し、待機状態となる。
【００１３】
前記ボイラ１のうちいずれかのボイラに異常が発生したとき、この異常発生ボイラは安全制御が働いて停止し、異常ボイラ発生の旨の情報が、前記台数制御器６に伝えられる。前記台数制御器６は、異常ボイラ発生による燃焼量の不足分を算出し、この不足分を補充すべく、他の正常なボイラに対して燃焼量変更の指令信号を出す。その際、低燃焼のボイラを高燃焼に変更することを優先して行う。また、低燃焼のボイラが無ければ、ポストパージ中のボイラを燃焼に移行させることを、次に優先して行う。ポストパージ中のボイラが複数台有るときは、ポストパージの経過時間の長いボイラを優先して燃焼に移行させるようにする。
【００１４】
以下、制御フローの詳細について、図２に基づいて説明する。まず、異常ボイラ発生の有無を判定する（ステップＳ１）。ボイラに異常が発生していれば、この異常発生ボイラは停止させ（ステップＳ２）、異常発生ボイラの停止により不足する燃焼量を算出する（ステップＳ３）。
【００１５】
この不足燃焼量に基づいて、他の正常なボイラの燃焼量を変更する（増加させる）。その際、低燃焼のボイラの有無を判定し（ステップＳ４）、低燃焼のボイラが有れば、そのボイラを高燃焼に移行させる（ステップＳ５）。低燃焼の状態にあるので、直ちに、高燃焼に移行させることができ、燃焼量の不足分を、応答遅れを生じることなく速やかに補うことができる。
【００１６】
低燃焼のボイラが無ければ、ステップＳ６に移って、ポストパージ中のボイラの有無を判定する。ポストパージ中のボイラが有れば、このボイラを燃焼に移行させる（ステップＳ７）。ポストパージ中であるので、プレパージを省略して直ちに着火動作を行い、燃焼に移行させることができる。ポストパージ中のボイラが無ければ、ステップＳ８に移って、待機中のボイラの有無を判定し、待機中のボイラが有れば、そのボイラを起動させ、プレパージを行った後に燃焼に移行させる（ステップＳ９）。待機中のボイラが無ければ、燃焼量の増加が可能なボイラが無いということであり、燃焼量の補充を行うことができないので、その旨の警報を発する（ステップＳ１０）。また、ステップＳ１１で、不足燃焼量の補充が完了したかどうかを判定し、まだ燃焼量が不足するのであれば、ステップＳ４に戻って、上述の制御を繰り返す。
【００１７】
図３に、燃焼量変更の一例を時間的流れに沿って示す。４台のボイラのうち、優先順位第一位のボイラをNo.1、優先順位第二位のボイラをNo.2、優先順位第三位のボイラをNo.3、優先順位第四位のボイラをNo.4とし、No.1が高燃焼、No.2が低燃焼、No.3も低燃焼、No.4が待機の状態のとき、No.1に異常が発生したとする。高燃焼はＨ、低燃焼はＬで示す。この場合、高燃焼のボイラ１台分の燃焼量が不足するので、低燃焼の状態にあるNo.2およびNo.3の２台のボイラを、高燃焼に移行させる。
【００１８】
【発明の効果】
この発明によれば、異常発生ボイラ停止による燃焼量の不足分を、応答遅れを生じることなく速やかに補うことができる。したがって、たとえば、蒸気ボイラに適用した場合は、ボイラに異常が発生しても、蒸気量が不足することがなく、所定の圧力の蒸気を安定して供給することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の一実施例におけるシステムの概略を示す説明図である。
【図２】この発明の一実施例における制御フローを示す説明図である。
【図３】この発明一実施例におけるに燃焼量変更の一例を、時間的流れに沿って示す説明図である。
【符号の説明】
１  ボイラ
２  蒸気管
３  スチームヘッダ
４  圧力センサ
５  信号線
６  台数制御器
７  通信線
８  制御器
【図１】
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【図２】
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【図３】
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