特開 2015-140976 ボイラシステム

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】特開2015-140976(P2015-140976A)

(43)【公開日】2015年8月3日

(54)【発明の名称】ボイラシステム

(51)【国際特許分類】

   F22B 35/00 20060101AFI20150707BHJP

   F22B 35/18 20060101ALI20150707BHJP

【ＦＩ】

   F22B35/00 E

   F22B35/00 H

   F22B35/18

【審査請求】未請求

【請求項の数】7

【出願形態】ＯＬ

【全頁数】12

(21)【出願番号】特願2014-14456(P2014-14456)

(22)【出願日】2014年1月29日

(71)【出願人】

【識別番号】000175272

【氏名又は名称】三浦工業株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100126000

【弁理士】

【氏名又は名称】岩池 満

(74)【代理人】

【識別番号】100145713

【弁理士】

【氏名又は名称】加藤 竜太

(72)【発明者】

【氏名】山田 和也

【テーマコード（参考）】

3L021

【Ｆターム（参考）】

3L021AA05

3L021BA08

3L021CA06

3L021DA04

3L021EA04

3L021FA11

3L021FA21

(57)【要約】

【課題】既存の台数制御装置を変更することなく、段階値制御方式のボイラ及び比例制御方式のボイラが混在するボイラ群の燃焼状態を適切に制御可能なボイラシステムを提供すること。
【解決手段】燃焼率を連続的に変更して燃焼可能な比例制御ボイラを少なくとも１台含むボイラ群２と、ボイラ群２に含まれるボイラの燃焼状態を複数の段階的な燃焼位置で制御する台数制御装置３と、を備えるボイラシステム１であって、比例制御ボイラのローカル制御部２２は、変更可能な燃焼率のうちの所定燃焼率を第１燃焼位置として設定するとともに、比例制御ボイラが燃焼可能な最大燃焼率を第２燃焼位置として設定する第１設定部２３を備え、台数制御装置３は、第１燃焼位置及び第２燃焼位置を含む複数の段階的な燃焼位置で燃焼するようにボイラ群に含まれるボイラの燃焼状態を制御する。
【選択図】図４

【特許請求の範囲】

【請求項1】

燃焼率を連続的に変更して燃焼可能な比例制御ボイラを少なくとも１台含むボイラ群と、前記ボイラ群に含まれるボイラの燃焼状態を複数の段階的な燃焼位置で制御する制御装置と、を備えるボイラシステムであって、
前記比例制御ボイラは、変更可能な燃焼率のうちの所定燃焼率を第１燃焼位置として設定するとともに、前記比例制御ボイラが燃焼可能な最大燃焼率を第２燃焼位置として設定する第１設定部を備え、
前記制御装置は、前記第１設定部が設定した前記第１燃焼位置及び前記第２燃焼位置を含む複数の段階的な燃焼位置で燃焼するように前記ボイラ群に含まれるボイラの燃焼状態を制御する、
ボイラシステム。

【請求項2】

前記比例制御ボイラには、ボイラ効率が最も高くなる燃焼率であるエコ運転ポイントが設定されており、
前記第１設定部は、前記エコ運転ポイントに対応する燃焼率を前記第１燃焼位置として設定し、
前記制御装置は、燃焼停止、低燃焼及び高燃焼の３段階の燃焼位置で燃焼するように前記ボイラ群に含まれるボイラの燃焼状態を制御するとともに、前記第１燃焼位置を前記低燃焼の燃焼位置、前記第２燃焼位置を前記高燃焼の燃焼位置として前記比例制御ボイラを制御する、
請求項１に記載のボイラシステム。

【請求項3】

前記比例制御ボイラは、給水温度に基づいて前記エコ運転ポイントに対応する燃焼率を設定する第２設定部、
を更に備える請求項２に記載のボイラシステム。

【請求項4】

前記比例制御ボイラには、ボイラ効率が所定閾値よりも高くなる燃焼率の範囲であるエコ運転ゾーンが設定されており、
前記第１設定部は、前記エコ運転ゾーンの上限値に対応する燃焼率を前記第１燃焼位置として設定し、
前記制御装置は、燃焼停止、低燃焼、中燃焼及び高燃焼の４段階の燃焼位置で燃焼するように前記ボイラ群に含まれるボイラの燃焼状態を制御するとともに、前記第１燃焼位置を前記中燃焼の燃焼位置、前記第２燃焼位置を前記高燃焼の燃焼位置として前記比例制御ボイラを制御する、
請求項１に記載のボイラシステム。

【請求項5】

前記第１設定部は、前記エコ運転ゾーンの下限値に対応する燃焼率を第３燃焼位置として設定し、
前記制御装置は、前記第３燃焼位置を前記低燃焼の燃焼位置として前記比例制御ボイラを制御する、
請求項４に記載のボイラシステム。

【請求項6】

前記第１設定部は、前記比例制御ボイラが燃焼可能な最小燃焼率を第３燃焼位置として設定し、
前記制御装置は、前記第３燃焼位置を前記低燃焼の燃焼位置として前記比例制御ボイラを制御する、
請求項４に記載のボイラシステム。

【請求項7】

前記比例制御ボイラは、給水温度に基づいて前記エコ運転ゾーンに対応する燃焼率を設定する第２設定部、
を更に備える請求項４から６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、燃焼率を変更して燃焼可能なボイラを複数有するボイラ群を備えるボイラシステムに関する。
に関する。

【背景技術】

【0002】

燃焼率を変更して燃焼可能なボイラを複数有するボイラ群と、要求される負荷に応じてボイラ群の燃焼状態を制御する台数制御装置と、を備えるボイラシステムが提案されている。このようなボイラシステムでは、複数のボイラから生成された蒸気を貯留する蒸気ヘッダを備え、この蒸気ヘッダから負荷機器に蒸気を供給することとしている。

【0003】

従来、このようなボイラシステムとして、燃焼率を段階的に変更して燃焼可能な段階値制御方式のボイラが広く用いられていたが、近年では、燃焼率を連続的に変更して燃焼可能な比例制御方式のボイラを用いるボイラシステムも普及し始めている。
なお、段階値制御方式のボイラとは、複数段階の燃焼位置で燃焼するＮ位置ボイラ（例えば、燃焼停止、低燃焼、高燃焼等の３位置ボイラ）をいい、このような段階値制御方式のボイラでは、燃焼率が段階的（例えば、５０％毎）に変更される。他方、比例制御方式のボイラとは、例えば、燃焼率を１％刻みで変更可能なボイラをいい、段階値制御方式のボイラに比べ細かな調整が可能であり、圧力安定性が向上する。

【0004】

ここで、段階値制御方式のボイラにより構成されるボイラシステムでは、台数制御装置は、各ボイラの燃焼パターンを予め設定しておき、蒸気ヘッダの蒸気圧力に対応する燃焼パターンで各ボイラを燃焼させることで、ボイラ群の燃焼状態を制御する（特許文献１参照）。
また、比例制御方式のボイラにより構成されるボイラシステムでは、台数制御装置は、目標圧力を予め設定しておき、蒸気ヘッダの蒸気圧力と目標圧力との偏差に応じた制御量を算出することで、ボイラ群の燃焼状態を制御する（特許文献２参照）。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0005】

【特許文献1】特開２０１３−０７２６０９号公報

【特許文献2】特開２０１０−０４８４６２号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

特許文献１，２に記載された燃焼制御方法は、ボイラ群が段階値制御方式のボイラのみ又は比例制御方式のボイラのみで構成されている状態を想定しているものであり、段階値制御方式のボイラ及び比例制御方式のボイラが混在するボイラ群に適用することを想定していなかった。

【0007】

この点、近年では、段階値制御方式のボイラから比例制御方式のボイラへの切り替えが進められており、段階値制御方式のボイラの一部を比例制御方式のボイラへ切り替えた場合には、段階値制御方式のボイラ及び比例制御方式のボイラが混在してしまう。
ところで、このような両制御方式のボイラが混在する状態は、切り替えの途中段階に起こるものであり、両制御方式のボイラが混在する状態に好適な台数制御装置を開発し、かつ、既存の台数制御装置から切り替えることは、多額の費用がかかり好ましくない。

【0008】

そこで、本発明は、既存の台数制御装置（即ち、段階値制御方式のボイラに好適な台数制御装置）を変更することなく、段階値制御方式のボイラ及び比例制御方式のボイラが混在するボイラ群の燃焼状態を適切に制御可能な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】

【0009】

本発明は、燃焼率を連続的に変更して燃焼可能な比例制御ボイラを少なくとも１台含むボイラ群と、前記ボイラ群に含まれるボイラの燃焼状態を複数の段階的な燃焼位置で制御する制御装置と、を備えるボイラシステムであって、前記比例制御ボイラは、変更可能な燃焼率のうちの所定燃焼率を第１燃焼位置として設定するとともに、前記比例制御ボイラが燃焼可能な最大燃焼率を第２燃焼位置として設定する第１設定部を備え、前記制御装置は、前記第１設定部が設定した前記第１燃焼位置及び前記第２燃焼位置を含む複数の段階的な燃焼位置で燃焼するように前記ボイラ群に含まれるボイラの燃焼状態を制御する、ボイラシステムに関する。

【0010】

また、前記比例制御ボイラには、ボイラ効率が最も高くなる燃焼率であるエコ運転ポイントが設定されており、前記第１設定部は、前記エコ運転ポイントに対応する燃焼率を前記第１燃焼位置として設定し、前記制御装置は、燃焼停止、低燃焼及び高燃焼の３段階の燃焼位置で燃焼するように前記ボイラ群に含まれるボイラの燃焼状態を制御するとともに、前記第１燃焼位置を前記低燃焼の燃焼位置、前記第２燃焼位置を前記高燃焼の燃焼位置として前記比例制御ボイラを制御することとしてもよい。

【0011】

また、前記比例制御ボイラは、給水温度に基づいて前記エコ運転ポイントに対応する燃焼率を設定する第２設定部を更に備えることとしてもよい。

【0012】

また、前記比例制御ボイラには、ボイラ効率が所定閾値よりも高くなる燃焼率の範囲であるエコ運転ゾーンが設定されており、前記第１設定部は、前記エコ運転ゾーンの上限値に対応する燃焼率を前記第１燃焼位置として設定し、前記制御装置は、燃焼停止、低燃焼、中燃焼及び高燃焼の４段階の燃焼位置で燃焼するように前記ボイラ群に含まれるボイラの燃焼状態を制御するとともに、前記第１燃焼位置を前記中燃焼の燃焼位置、前記第２燃焼位置を前記高燃焼の燃焼位置として前記比例制御ボイラを制御することとしてもよい。

【0013】

また、前記第１設定部は、前記エコ運転ゾーンの下限値に対応する燃焼率を第３燃焼位置として設定し、前記制御装置は、前記第３燃焼位置を前記低燃焼の燃焼位置として前記比例制御ボイラを制御することとしてもよい。

【0014】

また、前記第１設定部は、前記比例制御ボイラが燃焼可能な最小燃焼率を第３燃焼位置として設定し、前記制御装置は、前記第３燃焼位置を前記低燃焼の燃焼位置として前記比例制御ボイラを制御することとしてもよい。

【0015】

また、前記比例制御ボイラは、給水温度に基づいて前記エコ運転ゾーンに対応する燃焼率を設定する第２設定部を更に備えることとしてもよい。

【発明の効果】

【0016】

本発明によれば、段階値制御方式のボイラに好適な台数制御装置を用いて、段階値制御方式のボイラ及び比例制御方式のボイラが混在するボイラ群の燃焼状態を適切に制御することができる。

【図面の簡単な説明】

【0017】

【図1】本発明の一実施形態に係るボイラシステムの概略を示す図である。

【図2】本発明の一実施形態に係るボイラ群の概略を示す図である。

【図3】本発明の一実施形態に係る各ボイラの燃焼パターンと蒸気ヘッダの蒸気圧帯との関係を示す図である。

【図4】台数制御信号に基づくローカル制御部によるボイラの制御を示す説明図である。

【図5】ボイラ群を構成する比例制御ボイラのローカル制御部の機能構成を示すブロック図である。

【図6】第１設定部による燃焼位置設定の一例を示す図である。

【図7】第１設定部による燃焼位置設定の一例を示す図である。

【図8】第２設定部によるエコ運転ポイント及びエコ運転ゾーンの設定の一例を示す図である。

【発明を実施するための形態】

【0018】

以下、本発明のボイラシステムの好ましい一実施形態について、図面を参照しながら説明する。
まず、本発明のボイラシステム１の全体構成につき、図１を参照しながら説明する。図１は、本発明の一実施形態に係るボイラシステムの概略を示す図である。
ボイラシステム１は、図１に示すように、複数（３台）のボイラ２０を含むボイラ群２と、これら複数のボイラ２０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の内部の圧力を測定する蒸気圧センサ７と、ボイラ群２の燃焼状態を制御する制御部４を有する台数制御装置３と、を備える。

【0019】

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を構成する複数のボイラ２０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、複数のボイラ２０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。

【0020】

蒸気圧センサ７は、信号線１３を介して、台数制御装置３に電気的に接続されている。蒸気圧センサ７は、蒸気ヘッダ６の内部の蒸気圧（ボイラ群２で発生した蒸気の圧力）を測定し、測定した蒸気圧に係る信号（蒸気圧信号）を、信号線１３を介して台数制御装置３に送信する。

【0021】

台数制御装置３は、信号線１６を介して、複数のボイラ２０と電気的に接続されている。この台数制御装置３は、蒸気圧センサ７により測定される蒸気ヘッダ６の内部の蒸気圧に基づいて、各ボイラ２０の燃焼位置を制御することにより、ボイラ群２の燃焼状態を制御する。この台数制御装置３は、記憶部５と、制御部４と、を備える。

【0022】

記憶部５は、台数制御装置３（制御部４）の制御により各ボイラ２０に対して行われた指示の内容や、各ボイラ２０から受信した燃焼位置等の情報、後述する燃焼パターンや優先順位の設定情報、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記憶する。
制御部４は、信号線１６を介して各ボイラ２０に各種の指示（台数制御信号）を行ったり、各ボイラ２０から各種のデータを受信したりして、３台のボイラ２０の燃焼状態や優先順位を制御する。各ボイラ２０は、台数制御装置３から燃焼状態の変更指示の信号を受けると、その指示に従って当該ボイラ２０を制御する。

【0023】

以上のボイラシステム１は、ボイラ群２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。
ボイラシステム１において要求される負荷（要求負荷）は、蒸気使用設備１８における蒸気消費量である。台数制御装置３は、この蒸気消費量の変動に対応して生じる蒸気ヘッダ６の内部の蒸気圧の変動を、蒸気圧センサ７が測定する蒸気ヘッダ６の内部の蒸気圧（物理量）に基づいて算出し、ボイラ群２を構成する各ボイラ２０の燃焼位置を制御する。

【0024】

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、供給蒸気量が不足すれば、蒸気ヘッダ６の内部の蒸気圧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、供給蒸気量が過剰になれば、蒸気ヘッダ６の内部の蒸気圧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により測定された蒸気圧の変動に基づいて、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、蒸気ヘッダ６の蒸気圧に基づいて蒸気使用設備１８の消費蒸気量（要求負荷）に応じて必要となる蒸気量（必要蒸気量）を算出し、当該必要蒸気量の蒸気が蒸気ヘッダ６に供給されるようにボイラ群２を燃焼させる。

【0025】

ここで、本実施形態のボイラシステム１を構成する複数のボイラ２０について説明する。図２は、本発明の一実施形態に係るボイラ群２の概略を示す図である。
本実施形態のボイラ群２は、複数の段階的な燃焼位置を有する段階値制御ボイラと燃焼率を連続的に変更可能な比例制御ボイラとが混在してなる。図２では、１号機ボイラ及び２号機ボイラが段階値制御ボイラであり、３号機ボイラが比例制御ボイラである。

【0026】

ここで、段階値制御ボイラとは、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複数段階の燃焼位置で燃焼するＮ位置ボイラをいい、このような段階値制御ボイラでは、燃焼率が段階的に変更される。なお、Ｎ位置制御とは、段階値制御ボイラの燃焼量を、燃焼停止位置を含めてＮ位置に段階的に制御可能なことを表す。図２では、燃焼停止位置（−）、低燃焼位置（Ｌ）、高燃焼位置（Ｈ）の３位置ボイラが図示されているものの、燃焼位置の個数は、４位置（燃焼停止位置、低燃焼位置、中燃焼位置及び高燃焼位置）以上でもよい。

【0027】

また、比例制御ボイラとは、少なくとも、ボイラの燃焼を維持可能な最小燃焼状態Ｓ１からボイラを安全に燃焼可能な最大燃焼状態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。なお、燃焼量を連続的に制御するとは、後述のローカル制御部２２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２０の出力（燃焼量）が所定単位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。

【0028】

比例制御ボイラの燃焼停止状態Ｓ０と最小燃焼状態Ｓ１との間の燃焼状態の変更は、ボイラ２０（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、比例制御ボイラには、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、比例制御ボイラは、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、蒸気量を変動可能となっている。単位蒸気量Ｕは、比例制御ボイラの最大燃焼状態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、比例制御ボイラの最大蒸気量の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。

【0029】

また、複数のボイラ２０には、それぞれ優先順位が設定されている。優先順位は、燃焼指示や燃焼停止指示を行うボイラ２０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、ボイラ２０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、後述の制御部４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。

【0030】

以上のボイラ群２には、各ボイラ２０とその各燃焼位置との組み合わせからなる複数の燃焼パターンが設定されている。図３は、本発明の一実施形態に係る各ボイラの燃焼パターンと、圧力制御範囲における蒸気ヘッダ６の蒸気圧帯との関係を示す図である。
燃焼パターンは、ボイラの種別と当該ボイラの燃焼位置とからなる。図３では、ボイラ２０を高燃焼位置で燃焼させる状態にする場合を「Ｈ」、低燃焼位置で燃焼させる状態にする場合を「Ｌ」、燃焼停止位置にする場合を「−」とし、ボイラ２０の優先順位に従い当該燃焼位置を左から順に示している。即ち、燃焼パターンＥの［（Ｈ）（Ｌ）（Ｌ）］は、優先順位１位のボイラ２０を高燃焼位置で燃焼させる状態とし、優先順位２位のボイラ２０を低燃焼位置で燃焼させる状態とし、優先順位３位のボイラ２０を低燃焼位置で燃焼させる状態とすることを示す。

【0031】

燃焼パターンは、蒸気ヘッダ６の圧力が高くなるほど、即ち要求負荷が小さくなるほどボイラ群２から出力される蒸気量が小さいパターンが選択され、また、蒸気ヘッダ６の圧力が低くなるほど、即ち要求負荷が大きくなるほどボイラ群２から出力される蒸気量が大きいパターンが選択される。

【0032】

そして、台数制御装置３は、蒸気ヘッダ６の蒸気圧が属する蒸気圧帯に対応する燃焼パターンでボイラ群２の燃焼状態を制御する。
なお、図３では、７の蒸気圧帯に対応して７パターンの燃焼パターンを設定することとしているが、これは段階値制御ボイラを３位置ボイラとしているためであり、段階値制御ボイラを４位置ボイラ等にした場合には、対応する燃焼位置に応じた数の燃焼パターンが設定される。

【0033】

図１に戻り、複数のボイラ２０のそれぞれは、燃焼が行われるボイラ本体２１と、ボイラ２０の燃焼状態を制御するローカル制御部２２と、を備える。
ボイラ本体２１は、水管やバーナを備え、図示せぬ水源（給水タンク）から供給された缶水を水管内で加熱し、蒸気を生成する。
ローカル制御部２２は、要求負荷に応じてボイラ２０の燃焼状態を制御する。具体的には、ローカル制御部２２は、信号線１６を介して台数制御装置３から送信される台数制御信号に基づいて、ボイラ２０の燃焼状態を制御する。また、ローカル制御部２２は、台数制御装置３で用いられる信号を、信号線１６を介して台数制御装置３に送信する。台数制御装置３で用いられる信号としては、ボイラ２０の実際の燃焼位置、及びその他のデータが挙げられる。

【0034】

ここで、台数制御装置３から台数制御信号が送信された場合のローカル制御部２２の制御について説明する。図４は、台数制御信号に基づくローカル制御部２２によるボイラ２０の制御を示す説明図である。なお、図４では、燃焼パターンＥ［（Ｈ）（Ｌ）（Ｌ）］の台数制御信号が送信されているものとする。

【0035】

燃焼パターンＥでは、優先順位１位のボイラ２０を高燃焼位置（Ｈ）で燃焼させ、優先順位２位及び３位のボイラ２０を低燃焼位置（Ｌ）で燃焼させる。ここで、図２に示すように優先順位１位及び２位のボイラ２０は、１号機ボイラ及び２号機ボイラであり、燃焼停止位置（−）、低燃焼位置（Ｌ）、高燃焼位置（Ｈ）が設定された段階値制御ボイラである。そのため、台数制御装置３からの信号に基づいて、１号機ボイラのローカル制御部２２は、１号機ボイラを高燃焼位置（Ｈ）で燃焼させ、２号機ボイラのローカル制御部２２は、２号機ボイラを低燃焼位置（Ｌ）で燃焼させる。

【0036】

これに対して優先順位３位のボイラ２０は、比例制御ボイラであり、１号機ボイラ及び２号機ボイラのように燃焼停止位置（−）、低燃焼位置（Ｌ）、高燃焼位置（Ｈ）が設定されていない。そのため、３号機ボイラのローカル制御部２２は、台数制御装置３から低燃焼位置（Ｌ）で燃焼するように指示されても、３号機ボイラを適切に燃焼させることができない。

【0037】

そこで、本実施形態の比例制御ボイラ（３号機ボイラ）のローカル制御部２２は、ボイラ２０が変更可能な燃焼率のうちの所定燃焼率を段階値制御ボイラの燃焼位置として設定し、台数制御装置３からの信号に対して当該燃焼率でボイラ２０を燃焼させる。
これにより、台数制御装置３に変更を加えることなく、台数制御装置３は、段階値制御ボイラ及び比例制御ボイラが混在するボイラ群の燃焼状態を適切に制御することができる。

【0038】

図５は、比例制御ボイラのローカル制御部２２の機能構成を示す図である。比例制御ボイラのローカル制御部２２は、第１設定部２３と、第２設定部２４と、を含んで構成される。

【0039】

第１設定部２３は、比例制御ボイラが燃焼可能な最大燃焼率（最大燃焼状態Ｓ２）を段階値制御ボイラの高燃焼位置（Ｈ）として設定するとともに、比例制御ボイラが燃焼可能な燃焼率のうちの所定燃焼率を段階値制御ボイラの所定の燃焼位置として設定する。第１設定部２３による設定は、任意に行うことができるが、比例制御ボイラの効率と、台数制御装置３による台数制御の容易性（圧力安定性）とを考慮して設定することが好ましい。

【0040】

ここで、図６，７を参照して、第１設定部２３による設定の一例について説明する。
図６（１）を参照して、通常、ボイラ２０は燃焼率によって燃効率が異なる。以下では、ボイラ２０が最も効率よく燃焼する燃焼率をエコ運転ポイントと呼び、ボイラ２０の熱効率が所定値（例えば、最高効率の所定割合）よりも高くなる燃焼率の範囲をエコ運転ゾーンと呼ぶ。

【0041】

図６（２ａ、２ｂ）を参照して、比例制御ボイラを３位置の段階値制御ボイラとして設定する場合、燃焼停止位置（−）は燃焼率０％、高燃焼位置（Ｈ）は最大燃焼率（１００％）に設定すればよいため、低燃焼位置（Ｌ）の設定が問題となる。

【0042】

図６（２ａ）を参照して、比例制御ボイラの熱効率はエコ運転ポイントが最も高いため、第１設定部２３は、低燃焼位置（Ｌ）としてエコ運転ポイントに対応する燃焼率を設定する。これにより、比例制御ボイラの効率を高めることができる。

【0043】

図６（２ｂ）を参照して、ボイラ群２の圧力安定性を高めるためには、ボイラ群２の燃焼率を細やかに変更可能であることが好ましい。そこで、第１設定部２３は、低燃焼位置（Ｌ）として比例制御ボイラが燃焼可能な最小燃焼率（最小燃焼状態Ｓ１に対応する燃焼率）を設定する。これにより、ボイラ群２の圧力安定性を向上させることができる。

【0044】

図７（３ａ，３ｂ，３ｃ）を参照して、比例制御ボイラを４位置の段階値制御ボイラとして設定する場合、低燃焼位置（Ｌ）、中燃焼位置（Ｍ）の設定が問題となる。

【0045】

図７（３ａ）を参照して、エコ運転ゾーンは、比例制御ボイラが所定効率以上の効率で燃焼する燃焼率の範囲である。そこで、第１設定部２３は、エコ運転ゾーンの上限値に対応する燃焼率を中燃焼位置（Ｍ）として設定する。これにより、中燃焼位置（Ｍ）で燃焼する場合であっても、所定効率以上の効率で燃焼することになり、比例制御ボイラの効率を高めることができる。

【0046】

図７（３ｂ）を参照して、同様に、第１設定部２３は、エコ運転ゾーンの下限値に対応する燃焼率を低燃焼位置（Ｌ）として設定する。これにより、低燃焼位置（Ｌ）で燃焼する場合であっても、所定効率以上の効率で燃焼することになり、比例制御ボイラの効率を高めることができる。

【0047】

図７（３ｃ）を参照して、第１設定部２３は、エコ運転ゾーンの下限値ではなく、比例制御ボイラが燃焼可能な最小燃焼率を低燃焼位置（Ｌ）として設定する。これにより、ボイラ群２の燃焼率を細やかに変更することができ、ボイラ群２の圧力安定性を高めることができる。

【0048】

なお、図６，７に示す設定例は一例に過ぎず、比例制御ボイラのその他の燃焼率を段階値制御ボイラにおける燃焼位置として設定することとしてもよい。例えば、段階値制御ボイラの複数の燃焼位置の間隔が均等になるように、比例制御ボイラの燃焼率に対して所定の燃焼位置を設定することとしてもよい。即ち、比例制御ボイラを３位置の段階値制御ボイラとして設定する場合には、燃焼率０％を燃焼停止位置（−）、燃焼率５０％を低燃焼位置（Ｌ）、燃焼率１００％を高燃焼位置（Ｌ）として設定し、４位置の段階値制御ボイラとして設定する場合には、燃焼率０％を燃焼停止位置（−）、燃焼率３３％を低燃焼位置（Ｌ）、燃焼率６７％を中燃焼位置（Ｍ）、燃焼率１００％を高燃焼位置（Ｌ）として設定することとしてもよい。

【0049】

図４に戻り、第２設定部２４は、ボイラ２０への給水温度に基づいて、エコ運転ポイントに対応する燃焼率、及びエコ運転ゾーンの上限値及び下限値に対応する燃焼率を設定する。通常、ボイラ２０への給水温度によってボイラ２０の熱効率は異なる。給水温度によって燃焼ガスの温度が低下する程度が異なり、結露水（ドレン水）の発生しやすさが異なるからである。
そこで、第２設定部２４は、給水温度に基づいてエコ運転ポイントやエコ運転ゾーンに対応する燃焼率を設定する。具体的には、図８に示すように、第２設定部２４は、給水温度が低い場合（例えば、１５℃程度）のエコ運転ポイントやエコ運転ゾーンに対応する燃焼率を、給水温度が通常である場合（例えば、４０℃程度）のエコ運転ポイントやエコ運転ゾーンに対応する燃焼率よりも低く設定する（図８（１）（２）参照）。
そして、第１設定部２３は、第２設定部２４の設定に応じて、比例制御ボイラの燃焼率に対して所定の燃焼位置を設定する。

【0050】

なお、給水温度の取得は、給水タンク等の水源に水温測定計を備え、この水温測定計が測定した水温情報を通信回線を介して取得することで実現することができる。

【0051】

以上説明した本実施形態のボイラシステム１によれば、以下のような効果を奏する。

【0052】

（１）本実施形態のボイラシステム１においては、段階値制御ボイラ及び比例制御ボイラを混在してボイラ群２を構成し、比例制御ボイラのローカル制御部２２に、所定燃焼率を第１燃焼位置として設定するとともに、最大燃焼率を第２燃焼位置として設定する第１設定部２３を備える。そして、ボイラ群２の燃焼状態を制御する台数制御装置３は、第１設定部２３が設定した第１燃焼位置及び第２燃焼位置を含む複数の段階的な燃焼位置で燃焼するように比例制御ボイラの燃焼状態を制御する。
このような構成によれば、比例制御ボイラが第１燃焼位置及び第２燃焼位置を含む複数の段階的な燃焼位置で燃焼する段階値制御ボイラとして扱われることになるため、台数制御装置３に何らの変更を加えることなく、段階値制御ボイラ及び比例制御ボイラが混在するボイラ群２の燃焼状態を適切に制御することができる。

【0053】

（２）比例制御ボイラには、ボイラ効率が最も高くなる燃焼率であるエコ運転ポイントが設定されており、第１設定部２３は、エコ運転ポイントに対応する燃焼率を第１燃焼位置として設定し、台数制御装置３は、第１燃焼位置を低燃焼の燃焼位置、第２燃焼位置を高燃焼の燃焼位置として比例制御ボイラを制御する構成とした。
このような構成によれば、比例制御ボイラを３位置ボイラとして扱うことができるとともに、エコ運転ポイントを低燃焼の燃焼位置として設定するため、比例制御ボイラを効率よく燃焼させることができる。

【0054】

（３）比例制御ボイラのローカル制御部２２に、給水温度に基づいてエコ運転ポイントに対応する燃焼率を設定する第２設定部２４を備える構成とした。
このような構成によれば、給水温度に応じたエコ運転ポイントが第１燃焼位置として設定されるため、給水温度に関わらず比例制御ボイラを効率よく燃焼させることができる。

【0055】

（４）比例制御ボイラには、ボイラ効率が所定閾値よりも高くなる燃焼率の範囲であるエコ運転ゾーンが設定されており、第１設定部２３は、エコ運転ゾーンの上限値に対応する燃焼率を第１燃焼位置として設定し、台数制御装置３は、第１燃焼位置を中燃焼の燃焼位置、第２燃焼位置を高燃焼の燃焼位置として前記比例制御ボイラを制御する構成とした。
このような構成によれば、比例制御ボイラを４位置ボイラとして扱うことができるとともに、所定効率以上の燃焼率（エコ運転ゾーンの上限値）を中燃焼の燃焼位置として設定するため、比例制御ボイラを効率よく燃焼させることができる。

【0056】

（５）第１設定部２３は、エコ運転ゾーンの下限値に対応する燃焼率を第３燃焼位置として設定し、台数制御装置３は、第３燃焼位置を低燃焼の燃焼位置として比例制御ボイラを制御する構成とした。
このような構成によれば、所定効率以上の燃焼率（エコ運転ゾーンの下限値）を低燃焼の燃焼位置として設定するため、比例制御ボイラを効率よく燃焼させることができる。

【0057】

（６）第１設定部２３は、比例制御ボイラが燃焼可能な最小燃焼率を第３燃焼位置として設定し、台数制御装置３は、第３燃焼位置を低燃焼の燃焼位置として比例制御ボイラを制御する構成とした。
このような構成によれば、ボイラ群２全体における燃焼率を細やかに変更することができ、ボイラ群２の圧力安定性を高めることができる。

【0058】

（７）比例制御ボイラのローカル制御部２２に、給水温度に基づいてエコ運転ゾーンに対応する燃焼率を設定する第２設定部２４を備える構成とした。
このような構成によれば、給水温度に応じたエコ運転ゾーンの上限値や下限値が所定の燃焼位置として設定されるため、給水温度に関わらず比例制御ボイラを効率よく燃焼させることができる。

【0059】

以上、本発明のボイラの好ましい一実施形態について説明したが、本発明は、上述した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、上記実施形態では、３台のボイラ２０からなるボイラシステム１について説明したが、ボイラシステム１が備えるボイラ２０の台数は３台に限られず、２又は４以上の複数台のボイラ２０を備えることとしてもよい。また、比例制御ボイラの台数も１台に限られるものではなく、段階値制御ボイラと比例制御ボイラとが混在していれば足り、２台以上の比例制御ボイラを備えることとしてもよい。

【符号の説明】

【0060】

１ ボイラシステム
２ ボイラ群
２０ ボイラ
２２ ローカル制御部
２３ 第１設定部
２４ 第２設定部
３ 台数制御装置

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】