特許 5942531 ボイラシステム

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】5942531

(24)【登録日】2016年6月3日

(45)【発行日】2016年6月29日

(54)【発明の名称】ボイラシステム

(51)【国際特許分類】

   F22B 35/00 20060101AFI20160616BHJP

【ＦＩ】

   F22B35/00 E

   F22B35/00 F

   F22B35/00 J

【請求項の数】6

【全頁数】12

(21)【出願番号】特願2012-74120(P2012-74120)

(22)【出願日】2012年3月28日

(65)【公開番号】特開2013-204907(P2013-204907A)

(43)【公開日】2013年10月7日

【審査請求日】2014年12月19日

(73)【特許権者】

【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】三浦 浩二

【審査官】 吉村 俊厚

(56)【参考文献】

【文献】 特開２００２−０８１６０５（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平０８−２１９５５０（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平１０−００９５０４（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０００−１５４９０２（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１０−１３３６７２（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００４−２０５１２８（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｆ２２Ｂ ３５／００

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

複数のボイラを有するボイラ群と、該ボイラ群を制御する、メイン制御部と、前記複数のボイラそれぞれに設けられ前記メイン制御部の制御に基づいて該複数のボイラを制御する複数のローカル制御部と、を備えるボイラシステムであって、
前記ローカル制御部は、前記メイン制御部から受ける指示の内容及び指示を受けた時間をローカル記憶部に記憶させ、前記ローカル記憶部に記憶された情報に基づいて、所定の頻度でボイラ発停が繰り返されたと判定した場合に、前記メイン制御部からボイラ停止指示を受けたボイラを給蒸準備状態に移行させるボイラシステム。

【請求項2】

前記ボイラは、第１燃焼位置及び該第１燃焼位置よりも高い燃焼状態である第２燃焼位置を含む多位置での燃焼状態で燃焼可能なボイラであり、
前記メイン制御部は、前記第１燃焼位置に位置している前記ボイラに前記ボイラ停止指示を出す請求項１に記載のボイラシステム。

【請求項3】

前記ローカル制御部は、前記メイン制御部から前記ボイラ停止指示を受けた回数が所定時間内に所定回数に達した場合、前記ボイラ停止指示を受けたボイラを給蒸準備状態に移行させる請求項１又は２に記載のボイラシステム。

【請求項4】

前記ローカル制御部は、前記メイン制御部から給蒸開始指示を受けた回数が所定時間内に所定回数に達した場合、前記ボイラ停止指示を受けたボイラを給蒸準備状態に移行させる請求項１又は２に記載のボイラシステム。

【請求項5】

前記給蒸準備状態は、前記ボイラが加圧状態に保持された圧力保持状態を含み、
前記ローカル制御部は、所定の頻度で前記メイン制御部から前記ボイラ停止指示を受けた場合、前記ボイラ停止指示を受けたボイラを前記圧力保持状態に移行させる請求項１〜４のいずれかに記載のボイラシステム。

【請求項6】

前記ローカル制御部は、前記ボイラを前記給蒸準備状態に移行させた後、所定時間内に給蒸指示が出されなかった場合、該ボイラを停止させる請求項１〜５のいずれか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、複数のボイラからなるボイラ群を備えるボイラシステムに関する。

【背景技術】

【0002】

従来、複数のボイラからなるボイラ群と、このボイラ群を制御する制御部と、を備えるボイラシステムでは、複数のボイラの燃焼パターンを設定することで、要求される負荷が変動した場合におけるボイラ群の燃焼状態を制御している（例えば、特許文献１参照）。

【0003】

このようなボイラシステムにおいて、ボイラ群を構成する複数のボイラの燃焼状態は、複数のボイラで生成された蒸気が集合する蒸気ヘッダにおいて測定される蒸気の圧力により制御される。即ち、要求される負荷が増加した場合には、蒸気の使用量が増加するので、蒸気ヘッダにおいて測定される圧力は低下する。すると、ボイラシステムは、低下した蒸気の圧力に対応して起動するように設定された所定のボイラを起動させる。そして、蒸気の生成量が増加して、蒸気ヘッダにおいて測定される蒸気の圧力が上昇した場合には、ボイラシステムは、起動させたボイラを停止させて蒸気の生成量を減少させる。

【0004】

そのため、要求される負荷（蒸気ヘッダにおいて測定される圧力の値）が所定のボイラを起動又は停止させる閾値をまたいで繰り返し変動する場合には、当該所定のボイラは、起動して蒸気を供給する状態（給蒸状態）及び停止状態を繰り返す（発停を繰り返す）こととなる。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0005】

【特許文献1】特開平１１−２７０８０１号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

ところで、一旦停止させたボイラを起動させる場合には、燃焼を開始させる前にボイラの内部に滞留した可燃成分を除去する必要がある。具体的には、例えば、燃料として油を用いる油焚きボイラでは、まず、送風機を運転させて可燃成分を除去するプレパージを行った後に、バーナによる燃料油の燃焼を開始させる。また、メインバーナとパイロットバーナとを有し燃料としてガスを用いるガス焚きボイラでは、まず、パイロットバーナを点火すると共に送風機を運転させて可燃成分を除去するパイロット運転を行った後に、メインバーナによる燃料ガスの燃焼を開始させる。

【0007】

このように、停止状態にあるボイラを起動させる場合には、プレパージやパイロット運転を行う必要があるため、ボイラシステムにおいて、ボイラの発停を繰り返す制御を行った場合には、要求される負荷の変動に対する応答性が低下してしまう。

【0008】

従って、本発明は、要求される負荷の変動に対する応答性を向上させられる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、複数のボイラを有するボイラ群と、該ボイラ群を制御する制御部と、を備えるボイラシステムであって、前記制御部は、所定の頻度でボイラ停止指示を受けた場合に、該ボイラ停止指示を受けたボイラを給蒸準備状態に移行させるボイラシステムに関する。

【0010】

また、前記ボイラは、第１燃焼位置及び該第１燃焼位置よりも高い燃焼状態である第２燃焼位置を含む多位置での燃焼状態で燃焼可能なボイラであり、前記制御部は、前記第１燃焼位置に位置している前記ボイラに前記ボイラ停止指示を出すことが好ましい。

【0011】

また、前記制御部は、メイン制御部と、前記複数のボイラそれぞれに設けられ前記メイン制御部の制御に基づいて該複数のボイラを制御する複数のローカル制御部と、を備え、前記ローカル制御部は、所定の頻度で前記メイン制御部から前記ボイラ停止指示を受けた場合に、該ボイラ停止指示を受けたボイラを給蒸準備状態に移行させることが好ましい。

【0012】

また、前記ローカル制御部は、前記メイン制御部から前記ボイラ停止指示を受けた回数が所定時間内に所定回数に達した場合、前記ボイラ停止指示を受けたボイラを給蒸準備状態に移行させることが好ましい。

【0013】

また、前記給蒸準備状態は、前記ボイラが加圧状態に保持された圧力保持状態を含み、
前記ローカル制御部は、所定の頻度で前記メイン制御部から前記ボイラ停止指示を受けた場合、前記ボイラ停止指示を受けたボイラを前記圧力保持状態に移行させることが好ましい。

【0014】

また、前記ローカル制御部は、前記ボイラを前記給蒸準備状態に移行させた後、所定時間内に給蒸指示が出されなかった場合、該ボイラを停止させることが好ましい。

【発明の効果】

【0015】

本発明のボイラシステムによれば、要求される負荷の変動に対する応答性を向上させられる。

【図面の簡単な説明】

【0016】

【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及び優先順位と、蒸気圧制御範囲における蒸気圧帯との関係を示す図である。

【図4】本発明の一実施形態に係るボイラシステムの動作を示すフロー図である。

【発明を実施するための形態】

【0017】

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。
ボイラシステム１は、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台数制御装置３と、を備える。

【0018】

ボイラ群２は、負荷機器としての蒸気使用設備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。

【0019】

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。

【0020】

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の燃焼状態を制御する。台数制御装置３の詳細については、後述する。

【0021】

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の燃焼量を制御する。

【0022】

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）に応じた目標蒸発量を算出する。

【0023】

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２０は、複数の段階的な燃焼位置を有する段階値制御ボイラからなる。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燃焼量を制御して、選択された燃焼位置に応じて燃焼量を段階的に増減可能なボイラである。

【0024】

ボイラ２０の各燃焼位置における燃焼量は、制御対象とされる蒸気ヘッダ６における蒸気圧の圧力差に対応する量の蒸気を発生するように設定されている。段階値制御ボイラからなる３台のボイラ２０においては、それぞれ、各燃焼位置における燃焼量及び燃焼能力は、等しく設定されていてもよく、あるいは、異なって設定されていてもよい。

【0025】

本実施形態におけるボイラ２０は、図２に示すように、燃焼停止位置（０％）、第１燃焼位置としての低燃焼位置（５０％）、及び第２燃焼位置としての高燃焼位置（１００％）の３段階の燃焼位置で燃焼可能とされるいわゆる３位置制御のボイラ２０により構成される。この場合、高燃焼位置における燃料状態（高燃焼状態）の燃焼量を１．０と捉えれば、各ボイラ２０の燃焼量は０．５刻みで変更することができることになる。

【0026】

尚、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。燃焼位置の個数は、２位置（つまり、オン／オフのみ）、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）、又は５位置以上でもよい。

【0027】

また、本実施形態においては、各ボイラ２０において、燃焼停止位置から低燃焼位置に移行して蒸気の供給（給蒸）が開始されるまでの状態を、給蒸準備状態という。この給蒸準備状態は、以下の（１）〜（３）の状態を含む。
（１）連続パイロット燃焼状態：燃料としてガスを用い、パイロットバーナ及びメインバーナを有して構成されるガス焚きボイラにおいて、送風機を駆動させつつパイロットバーナを燃焼させることでボイラ２０の内部における未燃ガス（可燃成分）の滞留を防ぎ、燃焼指示を受けた場合に速やかにメインバーナに着火可能とされた状態。尚、連続パイロット燃焼状態は、少なくともメインバーナの燃焼が停止されている場合にパイロットバーナを燃焼させる状態をいう。即ち、連続パイロット燃焼状態は、メインバーナが燃焼しているときには、パイロットバーナの燃焼を停止させる場合を含む。
（２）微風パージ状態：燃料として油を用いる油焚きボイラにおいて、送風機を連続して駆動させてボイラ２０（缶体）の内部への空気の供給を維持することで、ボイラ２０の内部における可燃成分である気化した油成分の滞留を防ぎ、燃焼指示を受けた場合に速やかにバーナに着火可能とされた状態。尚、微風パージ状態には、バーナの燃焼時よりも弱い状態で送風機を運転する場合、及びバーナの燃焼時と同状態で送風機を運転する場合が含まれる。
（３）圧力保持状態：給蒸は行っていないがボイラ２０の内部の圧力を保持し、燃焼指示を受けた場合に、速やかに給蒸を開始可能とされた状態。

【0028】

尚、給蒸準備状態は、上記（１）〜（３）単独の状態だけではなく、（１）かつ（２）の状態（圧力を保持した状態で連続パイロット燃焼を行っている状態）、及び（１）かつ（３）の状態（圧力を保持した状態で微風パージを行っている状態）を含む。

【0029】

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、本実施形態に係る各ボイラ２０の燃焼パターン及び優先順位と、蒸気圧制御範囲における蒸気圧帯との関係を示す図である。
本実施形態においては、図３に示すように、燃焼パターンは、ボイラを高燃焼位置で燃焼させる状態（高燃焼状態）にする場合を「Ｈ」、低燃焼位置で燃焼させる状態（低燃焼状態）にする場合を「Ｌ」、燃焼停止状態にする場合を「−」として示す。

【0030】

燃焼パターンは、蒸気圧センサ７にて検出される蒸気圧が高くなるほど燃焼量が小さいパターンが選択され、蒸気圧が低下するほど燃焼量が大きいパターンが選択される。図３に示すように、本実施形態では、蒸気圧制御範囲は、Ａ〜Ｇの７つの蒸気圧帯に区分される。そして、ボイラシステム１は、蒸気圧帯ごとに、対応する燃焼パターン、即ち、燃焼状態（燃焼位置）を設定しておき、蒸気圧がどの圧力帯に対応するかによって燃焼量を決定する。燃焼パターンは、７つの蒸気圧帯に対応して、７つ設定される。

【0031】

より具体的には、図３に示すように、最上位の蒸気圧帯Ａ（要求負荷が小さい場合）においては、すべてのボイラ２０が燃焼停止位置（−）に位置し、最下位の蒸気圧帯Ｇ（要求負荷が大きい場合）においては、すべてのボイラ２０が高燃焼位置（Ｈ）に位置する。

【0032】

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及び図３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、後述のメイン制御部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。

【0033】

本実施形態では、図３に示すように、最上位の蒸気圧帯Ａから最下位の蒸気圧帯Ｇに向けて蒸気圧が低下していく場合、通常の制御においては、最も優先順位が高いボイラ（ここでは１号ボイラ）が燃焼停止状態（−）から低燃焼状態（Ｌ）に変更された後に、次に順位が高いボイラ（ここでは２号ボイラ）が燃焼停止状態（−）から低燃焼状態（Ｌ）に変更される。そして、すべてのボイラ２０が低燃焼状態（Ｌ）に変更された後に、最も優先順位が高いボイラ２０（ここでは１号ボイラ）が低燃焼状態（Ｌ）から高燃焼状態（Ｈ）に変更される。

【0034】

次に、本実施形態のボイラシステム１による複数のボイラ２０の燃焼状態の制御の詳細について説明する。本実施形態のボイラシステム１は、ボイラ群２の燃焼状態を制御する制御部として、台数制御装置３に設けられるメイン制御部４と、複数のボイラ２０それぞれに設けられるローカル制御部２５と、を備える。
台数制御装置３は、蒸気圧センサ７からの蒸気圧信号に基づいて、要求負荷に応じたボイラ群２の必要燃焼量及び必要燃焼量に対応する各ボイラ２０の燃焼位置（燃焼状態）を算出し、各ボイラ２０（後述のローカル制御部２５）に台数制御信号を送信する。この台数制御装置３は、図１に示すように、メイン記憶部５と、メイン制御部４と、を備える。

【0035】

メイン記憶部５は、台数制御装置３（メイン制御部４）の制御により各ボイラ２０に対して行われた指示や、各ボイラ２０から受信した燃焼状態（燃焼位置）等の情報、複数のボイラ２０の優先順位の設定の情報、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。

【0036】

メイン制御部４は、信号線１６を介して各ボイラ２０に各種の指示を行ったり、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（燃焼位置）や優先順位を制御する。各ボイラ２０は、台数制御装置３から燃焼位置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。

【0037】

ボイラ２０は、図１に示すように、燃焼が行われるボイラ本体２１と、ボイラ２０の内部の蒸気圧を測定するローカル蒸気圧測定部２７と、ローカル記憶部２６と、ボイラ２０の燃焼位置（燃焼状態）を制御するローカル制御部２５と、を備える。

【0038】

ローカル蒸気圧測定部２７は、蒸気圧センサから構成され、ボイラ２０の内部の蒸気圧を測定する。
ローカル記憶部２６は、台数制御装置３（メイン制御部４）からボイラ２０（ローカル制御部２５）に対して行われた燃焼位置の変更指示の内容や、変更指示を受けた時間等の情報を記憶する。

【0039】

ローカル制御部２５は、要求負荷に応じてボイラ２０の燃焼位置（燃焼状態）を変更させる。具体的には、ローカル制御部２５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、又はローカル蒸気圧測定部２７により測定されたボイラ２０の内部の蒸気圧に基づいて、ボイラ２０の燃焼状態を制御する。
また、ローカル制御部２５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の内部の蒸気圧、ボイラ２０の実際の燃焼状態、及びその他のデータが挙げられる。

【0040】

本実施形態では、ローカル制御部２５は、メイン制御部４からボイラ停止指示を受けた回数が所定時間内（例えば１分間以内）に所定回数（例えば５回）に達した場合、ボイラ停止指示に基づいてボイラ２０を給蒸準備状態に移行させる。

【0041】

具体的には、例えば、図３に示すボイラ群２において、１号ボイラと２号ボイラが共に低燃焼位置（Ｌ）で燃焼している場合に、蒸気ヘッダ６で測定される蒸気圧の値が蒸気圧帯Ｃの上限値をまたいで上下を繰り返した場合、メイン制御部４は、測定された蒸気圧が蒸気圧帯Ｃの上限値を上回ると２号ボイラに燃焼停止指示を出す。また、この場合、メイン制御部４は、測定された蒸気圧が蒸気圧帯Ｃの上限値（蒸気圧帯Ｂの下限値）を下回ると、２号ボイラを低燃焼位置で燃焼させる指示を出す。

【0042】

ローカル制御部２５は、メイン制御部４の指示に基づいてボイラ２０の燃焼位置を変更する。また、ローカル制御部２５は、メイン制御部４から受ける指示の内容及び指示を受けた時間をローカル記憶部２６に記憶させる。
そして、ローカル制御部２５は、ローカル記憶部２６に記憶されたボイラ停止指示の回数が所定時間内に所定回数に達した場合には、ボイラ停止指示を受けてもボイラ２０を停止させず、このボイラ２０を給蒸準備状態に移行させる。

【0043】

これにより、給蒸準備状態に移行されたボイラ２０に、再度低燃焼位置で燃焼させる指示が出された場合には、ボイラ２０は、すみやかに給蒸を開始できる（低燃焼位置に移行できる）ので、負荷変動に対する応答性を向上させられる。

【0044】

例えば、ボイラ２０を、給蒸準備状態として圧力保持状態に移行させた場合には、このボイラ２０は、すみやかに給蒸を開始できる状態を保っているので、ボイラ２０に低燃焼位置で燃焼させる指示が出された場合における給蒸を開始するまでの時間を短縮できる。
また、ボイラ２０を、給蒸準備状態として連続パイロット燃焼状態に移行させた場合には、このボイラ２０を燃焼させる場合に、パイロット運転を行うことなくメインバーナを燃焼させられるので、給蒸を開始するまでの時間を短縮できる。
また、ボイラ２０を、給蒸準備状態として微風パージ状態に移行させた場合には、このボイラ２０を燃焼させる場合に、プレパージを行うことなくバーナを燃焼させられるので、給蒸を開始するまでの時間を短縮できる。

【0045】

また、ローカル制御部２５は、ボイラ２０を給蒸準備状態に移行させた後、所定時間内（例えば５分以内）に給蒸指示が出されなかった場合、このボイラ２０を停止させる。
即ち、ローカル制御部２５は、ボイラ２０を給蒸準備状態に移行させた後、所定時間内にメイン制御部４からこのボイラ２０を低燃焼位置で燃焼させる指示を受けなかった場合には、給蒸準備状態に移行させたボイラ２０を燃焼停止位置に移行させる。
これにより、負荷変動に対する応答性を向上させるために給蒸準備状態に移行させたボイラ２０に対して繰り返し燃焼位置の変更指示が出されなくなった場合には、この給蒸準備状態に移行させたボイラ２０を停止させられる。

【0046】

次に、本実施形態のボイラシステム１の動作につき、図２〜図４を参照しながら説明する。図４は、ボイラシステム１の動作を示すフロー図である。
ここでは、図２及び図３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において、１号機のボイラ２０及び２号機のボイラ２０が低燃焼位置（Ｌ）で燃焼し、３号機のボイラ２０が燃焼停止位置（−）に位置している状態で、蒸気圧センサ７により測定される蒸気ヘッダ６の蒸気圧が蒸気圧帯Ｃの上限値をまたいで上下を繰り返した場合のボイラシステム１の動作について説明する。この状態では、蒸気圧センサ７により測定される蒸気ヘッダ６の蒸気圧は、図３に示す蒸気圧帯Ｃの範囲に位置している。

【0047】

この場合、図４に示すように、まず、ステップＳＴ１において、メイン制御部４は、蒸気圧センサ７により測定される蒸気ヘッダ６の蒸気圧を監視する。ここで、蒸気圧センサ７により測定される蒸気ヘッダ６の蒸気圧が図３に示す蒸気圧帯Ｃの上限値である第１閾値を上回っていない場合、処理はステップＳＴ１に戻る。蒸気圧センサ７により測定される蒸気ヘッダ６の蒸気圧が第１閾値を上回った場合、処理はステップＳＴ２に進む。

【0048】

ステップＳＴ２において、メイン制御部４は、低燃焼位置で燃焼しているボイラ２０のなかで最も優先順位の低い２号ボイラ２０のローカル制御部２５に燃焼停止指示を出す。そして、処理は、ステップＳＴ３に進む。

【0049】

ステップＳＴ３において、２号ボイラ２０のローカル制御部２５は、メイン制御部４から受けた指示の内容及び指示を受けた時間をローカル記憶部２６に記憶させる。そして、処理は、ステップＳＴ４に進む。

【0050】

ステップＳＴ４において、ローカル制御部２５は、燃焼停止指示を受けた頻度が所定の頻度を上回っているかを判定する。具体的には、ローカル制御部２５は、ローカル記憶部２６に記憶された情報に基づいて、ｎ回前（例えば、４回前）の燃焼停止指示から今回の燃焼停止指示までの時間がＴ１時間（例えば１分）未満であるかを判定する。ローカル制御部２５により、ｎ回前の燃焼停止指示から今回の燃焼停止指示までの時間がＴ１時間未満であると判定された場合、処理はステップＳＴ１０に進む。ローカル制御部２５により、ｎ回前の燃焼停止指示から今回の燃焼停止指示までの時間がＴ１時間未満でないと判定された場合、処理はステップＳＴ５に進む。

【0051】

ステップＳＴ５において、ローカル制御部２５は、２号ボイラの燃焼を停止させる。そして、処理はステップＳＴ６に進む。

【0052】

ステップＳＴ６において、メイン制御部４は、蒸気圧センサ７により測定される蒸気ヘッダ６の蒸気圧が第１閾値を下回ったかを判定する。メイン制御部４により、蒸気圧が第１閾値を下回ったと判定された場合、処理はステップＳＴ７に進む。メイン制御部４により、蒸気圧が第１閾値を下回ったと判定されなかった場合、処理はステップＳＴ６に戻る。

【0053】

ステップＳＴ７において、メイン制御部４は、２号ボイラ２０を低燃焼位置に移行させる指示を出す。そして、処理はステップＳＴ８に進む。

【0054】

ステップＳＴ８において、２号ボイラ２０のローカル制御部２５は、停止状態の２号ボイラ２０をパイロット運転又はプレパージする。そして、処理はステップＳＴ９に進む。

【0055】

ステップＳＴ９において、ローカル制御部２５は、２号ボイラ２０を燃焼させて低燃焼位置に移行させる。そして、処理はステップＳＴ１に戻る。

【0056】

一方、ステップＳＴ４において、ローカル制御部２５により、ｎ回前の燃焼停止指示から今回の燃焼停止指示までの時間がＴ１時間未満であると判定された場合、ステップＳＴ１０において、ローカル制御部２５は、２号ボイラ２０を給蒸準備状態に移行させる。ここでは、ローカル制御部２５は、２号ボイラ２０を、連続パイロット運転状態又は微風パージ状態に移行させる。そして、処理はステップＳＴ１１に進む。

【0057】

ステップＳＴ１１において、メイン制御部４は、蒸気圧センサ７により測定される蒸気ヘッダ６の蒸気圧が第１閾値を下回ったかを判定する。メイン制御部４により、蒸気圧が第１閾値を下回ったと判定された場合、処理はステップＳＴ１２に進む。メイン制御部４により、蒸気圧が第１閾値を下回ったと判定されなかった場合、処理はステップＳＴ１４に進む。

【0058】

ステップＳＴ１２において、メイン制御部４は、２号ボイラ２０を低燃焼位置に移行させる指示を出す。そして、処理はステップＳＴ１３に進む。

【0059】

ステップＳＴ１３において、ローカル制御部２５は、２号ボイラ２０を、パイロット運転又はプレパージさせることなく燃焼させて低燃焼位置に移行させる。そして、処理はステップＳＴ１に戻る。

【0060】

一方、ステップＳＴ１１において、メイン制御部４により、蒸気圧が第１閾値を下回ったと判定されなかった場合、ステップＳＴ１４において、２号ボイラ２０のローカル制御部２５は、給蒸準備状態に移行してから所定時間であるＴ２時間が経過したかを判定する。ローカル制御部２５により、給蒸準備状態に移行してからＴ２時間が経過したと判断された場合、処理はステップＳＴ１５に進む。ローカル制御部２５により、給蒸準備状態に移行してからＴ２時間が経過したと判断されなかった場合、処理はステップＳＴ１１に戻る。

【0061】

ステップＳＴ１５において、ローカル制御部２５は、２号ボイラ２０の燃焼を停止させる。そして、本フローの処理は終了する。

【0062】

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。

【0063】

（１）ボイラシステム１を、ボイラ群２を制御するメイン制御部４と、複数のボイラ２０それぞれに設けられたローカル制御部２５と、を含んで構成し、ローカル制御部２５に、所定の頻度でメイン制御部４からボイラ停止指示を受けた場合にボイラ停止指示を受けたボイラ２０を給蒸準備状態に移行させた。これにより、発停が繰り返される頻度が高いボイラ２０にボイラ停止指示が出された場合に、このボイラ２０を給蒸準備状態に移行させるので、このボイラ２０に再度低燃焼位置で燃焼させる指示が出された場合には、すみやかに給蒸を開始させられる（低燃焼位置に移行できる）。よって、要求される負荷がボイラ２０を起動又は停止させる閾値をまたいで繰り返し変動する場合であっても、負荷の変動に対する応答性を向上させられる。

【0064】

（２）ローカル制御部２５に、メイン制御部４からボイラ停止指示を受けた回数が所定時間内に所定回数に達した場合、ボイラ停止指示に基づいてボイラ２０を給蒸準備状態に移行させた。これにより、ボイラ停止指示を受けた場合に、指示の内容及び指示を受けた時間をローカル記憶部２６に記憶させることで、このローカル記憶部２６に記憶された情報に基づいて、ボイラ２０の発停が繰り返される頻度を容易に判定できる。

【0065】

（３）ローカル制御部２５に、所定の頻度でメイン制御部４からボイラ停止指示を受けた場合、このボイラ２０を圧力保持状態に移行させた。これにより、発停が繰り返される頻度が高いボイラ２０にボイラ停止指示が出された場合に、このボイラ２０を、すみやかに給蒸を開始できる圧力保持状態とできるので、負荷変動に対する応答性をより向上させられる。

【0066】

（４）ローカル制御部２５に、所定の頻度でメイン制御部４からボイラ停止指示を受けた場合、このボイラ２０を連続パイロット燃焼状態又は微風パージ状態に移行させた。これにより、このボイラ２０を燃焼させる場合に、パイロット運転又はプレパージを行うことなくボイラ２０の燃焼を開始させられるので、給蒸を開始するまでの時間を短縮できる。
また、ボイラ２０を連続パイロット燃焼状態又は微風パージ状態とした場合には、ボイラ２０の内部に空気を供給する送風機の駆動は継続される。ここで、送風機の駆動及び停止は、インバータを用いて行われる。そのため、頻繁に発停が繰り返されるボイラ２０にボイラ停止指示が出された場合に、ボイラ２０を連続パイロット燃焼状態又は微風パージ状態することで、送風機を連続して駆動させられるので、送風機の駆動及び停止が頻繁に繰り返されることを防げる。よって、送風機の駆動及び停止に用いられるインバータに過剰な負荷を与えることを防げるので、インバータ等の電気系統の長寿命化を図れる。
また、複数のボイラ２０それぞれに設けられたインバータの性能に応じて、ボイラ２０を給蒸準備状態に移行させる発停の頻度を設定することで、複数のボイラ２０それぞれの性能に応じた制御を行える。

【0067】

（５）ローカル制御部２５に、ボイラ２０を給蒸準備状態に移行させた後、所定時間Ｔ２内に給蒸指示が出されなかった場合、ボイラ２０を停止させた。これにより、負荷変動に対する応答性を向上させるために給蒸準備状態に移行させたボイラ２０に対して繰り返し燃焼位置の変更指示が出されなくなった場合には、この給蒸準備状態に移行させたボイラ２０を停止させられる。よって、給蒸を行わないボイラ２０を停止させられるので、ボイラシステム１の運転効率を向上させられる。

【0068】

以上、本発明のボイラシステム１の好ましい一実施形態につき説明したが、本発明は、上述の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、本実施形態では、本発明のボイラシステム１を、３位置制御のボイラ２０に適用したが、これに限らない。即ち、本発明のボイラシステム１を、２位置制御（つまり、オン／オフのみ）のボイラに適用してもよく、また、４位置制御のボイラに適用してもよい。尚、本発明のボイラシステムを４位置制御のボイラに適用した場合、第１燃焼位置は、低燃焼位置に対応し、第２燃焼位置は、中燃焼位置に対応する。

【0069】

また、本実施形態では、ローカル記憶部２６に記憶されたボイラ停止指示の回数に基づいて、ボイラ２０の発停の頻度を判定したが、これに限らない。即ち、ローカル記憶部に記憶された低燃焼位置で燃焼させる指示（給蒸開始指示）の回数に基づいて、ボイラの発停の頻度を判定してもよい。

【0070】

また、本実施形態では、ローカル制御部２５が所定の頻度でメイン制御部４からボイラ停止指示を受けた場合に、ローカル制御部２５の制御によりボイラ停止指示を受けたボイラ２０を給蒸準備状態に移行させたが、これに限らない。即ち、メイン制御部が所定の頻度でローカル制御部からボイラ停止指示を受けた場合に、メイン制御部の制御によりボイラ停止指示を受けたボイラを給蒸準備状態に移行させてもよい。

【符号の説明】

【0071】

１ ボイラシステム
２ ボイラ群
４ メイン制御部
２０ ボイラ
２５ ローカル制御部
Ｌ 低燃焼位置（第１燃焼位置）
Ｈ 高燃焼位置（第２燃焼位置）

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】