特許 6044314 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】6044314

(24)【登録日】2016年11月25日

(45)【発行日】2016年12月14日

(54)【発明の名称】ボイラシステム

(51)【国際特許分類】

   F22B 35/00 20060101AFI20161206BHJP

【ＦＩ】

   F22B35/00 E

【請求項の数】7

【全頁数】19

(21)【出願番号】特願2012-270996(P2012-270996)

(22)【出願日】2012年12月12日

(65)【公開番号】特開2014-115049(P2014-115049A)

(43)【公開日】2014年6月26日

【審査請求日】2015年9月24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】伊東 航

【審査官】 渡邉 洋

(56)【参考文献】

【文献】 特開２００２−１３０６０２（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平１１−１３２４０５（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１０−０４８４６２（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１０−０４８５３３（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｆ２２Ｂ３５／００−３５／１８

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

負荷率を連続的に変動して燃焼可能な複数のボイラを備えるボイラ群と、要求負荷に応じて前記ボイラ群の燃焼状態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、
前記複数のボイラに対して定常運転ポイントを設定する定常負荷率設定部と、
前記複数のボイラに対して前記定常運転ポイントを含む負荷率の範囲である変動範囲を設定する変動範囲設定部と、
燃焼状態にあるボイラのうちの１台を、要求負荷の変動に応じて前記変動範囲内で負荷率を変動して燃焼させる調整運転ボイラに設定し、該調整運転ボイラ以外のボイラを要求負荷の変動にかかわらず固定的な負荷率で燃焼させる定常運転ボイラに設定するボイラ設定部と、
前記調整運転ボイラの負荷率が第１負荷率に達した場合に、燃焼させるボイラの台数を１台増加させるボイラ台数制御部と、を備え、
前記定常負荷率設定部は、全てのボイラが燃焼している状態で全てのボイラの負荷率が前記定常運転ポイントに対応する負荷率に到達した場合、前記定常運転ポイントを上方にシフトし、
前記制御部は、前記定常運転ボイラをシフト前の前記定常運転ポイントに対応する負荷率で燃焼させたまま、前記調整運転ボイラをシフト後の前記定常運転ポイントまで上昇させることで、要求負荷に応じて前記ボイラ群の燃焼状態を制御するボイラシステム。

【請求項2】

前記ボイラ台数制御部は、前記調整運転ボイラの負荷率が前記変動範囲の上限に達した場合に、燃焼させるボイラの台数を１台増加させ、
前記ボイラ設定部は、前記ボイラ台数制御部により燃焼させるボイラの台数が増加された場合、新たに燃焼を開始したボイラを前記調整運転ボイラに設定し、
前記制御部は、前記調整運転ボイラ以外の前記定常運転ボイラを前記定常運転ポイントに対応する負荷率で燃焼させる、請求項１に記載のボイラシステム。

【請求項3】

前記ボイラ台数制御部は、前記調整運転ボイラの負荷率が前記変動範囲の下限の２倍に達した場合に、燃焼させるボイラの台数を１台増加させ、
前記制御部は、前記ボイラ台数制御部により燃焼させるボイラの台数が増加された場合、前記調整運転ボイラ及び新たに燃焼を開始したボイラを前記変動範囲の下限で燃焼させ、
前記ボイラ設定部は、前記変動範囲の下限で燃焼する前記調整運転ボイラ及び前記新たに燃焼を開始したボイラのうちのいずれかを新たな調整運転ボイラとして設定する、請求項１に記載のボイラシステム。

【請求項4】

前記ボイラ設定部は、前記新たな調整運転ボイラの負荷率が前記定常運転ポイントに対応する負荷率に達すると、前記変動範囲の下限で燃焼するボイラを調整運転ボイラとして設定する、請求項３に記載のボイラシステム。

【請求項5】

前記ボイラ設定部は、全てのボイラが燃焼している状態で前記調整運転ボイラの負荷率がシフト後の前記定常運転ポイントまで達した場合に、該調整運転ボイラ以外のボイラのうちのいずれかを調整運転ボイラに設定する、請求項４に記載のボイラシステム。

【請求項6】

前記複数のボイラにおける単位時間あたりの負荷率の最大変動量（Ｖｍａｘ）を記憶する記憶部を更に備え、
前記制御部は、
要求負荷の変動に基づいて、単位時間後の前記ボイラ群の負荷率を算出する変動負荷率算出部と、
前記変動負荷率算出部が算出した単位時間後のボイラ群の負荷率と、現在のボイラ群の負荷率とから、要求負荷の変動に対応して必要とされる前記ボイラ群の単位時間あたりの負荷率の変化率（Ｖ（ｔ））を算出する変化率算出部と、を更に備え、
前記ボイラ設定部は、前記変化率算出部により算出された変化率と、前記記憶部に記憶された最大変動量との比（Ｒ（ｔ）＝Ｖ（ｔ）／Ｖｍａｘ）が、下記式１又は式２に示す関係を満たした場合、｜ｎ｜台のボイラを前記調整運転ボイラに設定する請求項１〜５のいずれかに記載のボイラシステム。
式１：ｎ−１＜Ｒ（ｔ）≦ｎ（ｎは、１以上の整数値）
式２：ｎ≦Ｒ（ｔ）＜ｎ＋１（ｎは、−１以下の整数値）

【請求項7】

前記記憶部は、前記複数のボイラにおける単位時間あたりの負荷率の最大変動量として、該負荷率が上昇する場合の最大変動量、及び該負荷率が低下する場合の最大変動量を記憶する請求項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、ボイラシステムに関する。より詳しくは、燃焼状態の制御を比例制御で行うボイラシステムに関する。

【背景技術】

【0002】

従来、複数のボイラを燃焼させて蒸気を発生させるボイラシステムとして、ボイラの燃焼量を連続的に増減させて蒸気の発生量を制御する、いわゆる比例制御方式のボイラシステムが提案されている。
例えば、特許文献１には、ボイラを、台数増加負荷ゾーン、最適運転負荷ゾーン及び台数減少負荷ゾーンの３つの負荷ゾーンに区分し、ボイラが台数増加負荷ゾーンで燃焼している場合に燃焼させるボイラの台数を増加させ、ボイラが台数減少負荷ゾーンで燃焼している場合に燃焼させるボイラの台数を減少させることで、ボイラ効率（ボイラによる熱の利用効率）を向上させる比例制御ボイラの制御方法が提案されている。そして、この特許文献１で提案された比例制御ボイラの制御方法では、燃焼させるボイラの台数の増減を行った後には、燃焼している全てのボイラを均等な負荷率で運転させている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開平１１−１３２４０５号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

特許文献１で提案された手法では、燃焼している全てのボイラを均等な負荷率（燃焼状態）で運転させるため、要求される負荷が変動するたびに、全てのボイラの燃焼状態を変更させることとなる。そのため、この手法では、複数台のボイラの燃焼状態が頻繁に変更されることとなり、ボイラシステムにより出力される蒸気量の安定性が低下してしまう場合があり、また、頻繁な変更に伴い機器寿命が短縮化してしまうおそれがある。

【0005】

従って、本発明は、ボイラ効率を高く保ちつつ、出力される蒸気量の安定性を高め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】

【0006】

本発明は、負荷率を連続的に変動して燃焼可能な複数のボイラを備えるボイラ群と、要求負荷に応じて前記ボイラ群の燃焼状態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、前記複数のボイラに対して定常運転ポイントを設定する定常負荷率設定部と、前記複数のボイラに対して前記定常運転ポイントを含む負荷率の範囲である変動範囲を設定する変動範囲設定部と、燃焼状態にあるボイラのうちの１台を、要求負荷の変動に応じて前記変動範囲内で負荷率を変動して燃焼させる調整運転ボイラに設定し、該調整運転ボイラ以外のボイラを要求負荷の変動にかかわらず固定的な負荷率で燃焼させる定常運転ボイラに設定するボイラ設定部と、前記調整運転ボイラの負荷率が第１負荷率に達した場合に、燃焼させるボイラの台数を１台増加させるボイラ台数制御部と、を備えるボイラシステムに関する。

【0007】

また、前記ボイラ台数制御部は、前記調整運転ボイラの負荷率が前記変動範囲の上限に達した場合に、燃焼させるボイラの台数を１台増加させ、前記ボイラ設定部は、前記ボイラ台数制御部により燃焼させるボイラの台数が増加された場合、新たに燃焼を開始したボイラを前記調整運転ボイラに設定し、前記制御部は、前記調整運転ボイラ以外の前記定常運転ボイラを前記定常運転ポイントに対応する負荷率で燃焼させることが好ましい。

【0008】

また、前記ボイラ台数制御部は、前記調整運転ボイラの負荷率が前記変動範囲の下限の２倍に達した場合に、燃焼させるボイラの台数を１台増加させ、前記制御部は、前記ボイラ台数制御部により燃焼させるボイラの台数が増加された場合、前記調整運転ボイラ及び新たに燃焼を開始したボイラを前記変動範囲の下限で燃焼させ、前記ボイラ設定部は、前記変動範囲の下限で燃焼する前記調整運転ボイラ及び前記新たに燃焼を開始したボイラのうちのいずれかを新たな調整運転ボイラとして設定することが好ましい。

【0009】

また、前記ボイラ設定部は、前記新たな調整運転ボイラの負荷率が前記定常運転ポイントに対応する負荷率に達すると、前記変動範囲の下限で燃焼するボイラを調整運転ボイラとして設定することが好ましい。

【0010】

また、前記定常負荷率設定部は、全てのボイラが燃焼している状態で全てのボイラの負荷率が前記定常運転ポイントに対応する負荷率に到達した場合、前記定常運転ポイントを上方にシフトし、前記制御部は、前記定常運転ボイラをシフト前の前記定常運転ポイントに対応する負荷率で燃焼させたまま、前記調整運転ボイラをシフト後の前記定常運転ポイントまで上昇させることで、要求負荷に応じて前記ボイラ群の燃焼状態を制御することが好ましい。

【0011】

また、前記ボイラ設定部は、全てのボイラが燃焼している状態で前記調整運転ボイラの負荷率がシフト後の前記定常運転ポイントまで達した場合に、該調整運転ボイラ以外のボイラのうちのいずれかを調整運転ボイラに設定することが好ましい。

【0012】

また、前記複数のボイラにおける単位時間あたりの負荷率の最大変動量（Ｖｍａｘ）を記憶する記憶部を更に備え、前記制御部は、要求負荷の変動に基づいて、単位時間後の前記ボイラ群の負荷率を算出する変動負荷率算出部と、前記変動負荷率算出部が算出した単位時間後のボイラ群の負荷率と、現在のボイラ群の負荷率とから、要求負荷の変動に対応して必要とされる前記ボイラ群の単位時間あたりの負荷率の変化率（Ｖ（ｔ））を算出する変化率算出部と、を更に備え、前記ボイラ設定部は、前記変化率算出部により算出された変化率と、前記記憶部に記憶された最大変動量との比（Ｒ（ｔ）＝Ｖ（ｔ）／Ｖｍａｘ）が、下記式１又は式２に示す関係を満たした場合、｜ｎ｜台のボイラを前記調整運転ボイラに設定することが好ましい。
式１：ｎ−１＜Ｒ（ｔ）≦ｎ（ｎは、１以上の整数値）
式２：ｎ≦Ｒ（ｔ）＜ｎ＋１（ｎは、−１以下の整数値）

【0013】

また、前記記憶部は、前記複数のボイラにおける単位時間あたりの負荷率の最大変動量として、該負荷率が上昇する場合の最大変動量、及び該負荷率が低下する場合の最大変動量を記憶することが好ましい。

【発明の効果】

【0014】

本発明によれば、ボイラ効率を高く保ちつつ、出力される蒸気量の安定性を高めることができる。

【図面の簡単な説明】

【0015】

【図1】本発明の一実施形態に係るボイラシステムの全体構成を示す図である。

【図2】上記実施形態に係るボイラ群の概略を示す図である。

【図3】上記実施形態に係る台数制御装置の機能構成を示すブロック図である。

【図4】上記実施形態のボイラシステムの動作の概略を示す図である。

【図5】上記実施形態のボイラシステムの動作の概略を示す図である。

【図6】上記実施形態のボイラシステムの動作の概略を示す図である。

【図7】上記実施形態のボイラシステムの動作の概略を示す図である。

【図8】上記実施形態のボイラシステムの動作の概略を示す図である。

【図9】上記実施形態のボイラシステムの動作の概略を示す図である。

【図10】上記実施形態のボイラシステムの動作の概略を示す図である。

【図11】別実施形態に係る台数制御装置の機能構成を示すブロック図である。

【図12】ボイラ群全体の負荷率と調整ボイラの台数との関係を示す図である。

【発明を実施するための形態】

【0016】

以下、本発明のボイラシステムの好ましい各実施形態について、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（５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（負荷率）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。

【0017】

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。

【0018】

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。

【0019】

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。

【0020】

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（負荷率）を制御する。

【0021】

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、蒸気ヘッダ６に供給される蒸気量（後述の出力蒸気量）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、蒸気ヘッダ６に供給される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）に応じて必要とされる蒸気量である必要蒸気量を算出する。

【0022】

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、燃焼量（負荷率）を連続的に変動して燃焼可能な比例制御ボイラからなる。
比例制御ボイラとは、少なくとも、最小燃焼状態Ｓ１（例えば、最大燃焼量の２０％の燃焼量における燃焼状態）から最大燃焼状態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。比例制御ボイラは、例えば、燃料をバーナに供給するバルブや、燃焼用空気を供給するバルブの開度（燃焼比）を制御することにより、燃焼量を調整するようになっている。

【0023】

また、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１％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。

【0024】

本実施形態では、ボイラ２０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、複数のボイラ２０それぞれには、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、ボイラ２０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。なお、以下では、ボイラ２０の最小燃焼状態Ｓ１における蒸気量を最小蒸気量と呼び、ボイラ２０の最大燃焼状態Ｓ２における蒸気量を最大蒸気量と呼ぶ。

【0025】

単位蒸気量Ｕは、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、ボイラ２０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。
尚、出力蒸気量とは、ボイラ群２により出力される蒸気量を示し、この出力蒸気量は、複数のボイラ２０それぞれから出力される蒸気量の合計値により表される。

【0026】

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号機ボイラから５号機ボイラのそれぞれに「１」〜「５」の優先順位が割り当てられている場合、１号機ボイラの優先順位が最も高く、５号機ボイラの優先順位が最も低い。この優先順位は、通常の場合、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。

【0027】

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。
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の燃焼状態を算出し、各ボイラ２０（後述のローカル制御部２２）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、記憶部５と、制御部４と、を備える。

【0028】

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から受信した燃焼状態等の情報、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、複数のボイラ２０の後述する定常運転ポイントに関する設定の情報、複数のボイラ２０の後述する変動範囲に関する設定の情報等を記憶する。

【0029】

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、５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。

【0030】

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の燃焼状態を制御するローカル制御部２２と、を備える。
ローカル制御部２２は、要求負荷に応じてボイラ２０の燃焼状態を変更させる。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の燃焼量を制御し負荷率を変動させることで、燃焼状態を変更する。
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の実際の燃焼状態、及びその他のデータが挙げられる。

【0031】

図３は、制御部４の構成を示す機能ブロック図である。制御部４は、定常負荷率設定部４１と、変動範囲設定部４２と、ボイラ設定部４３と、ボイラ台数制御部４４と、必要蒸気量算出部４５と、出力蒸気量算出部４６と、偏差算出部４７と、判定部４８と、出力制御部４９と、を備える。
詳しくは後述するが、本実施形態では、複数のボイラ２０のうちの１のボイラ２０のみを要求負荷に応じて負荷率を変動させて燃焼させ、他のボイラ２０を負荷率を変動させることなく固定的な負荷率で燃焼させる。以下、負荷率を変動させて燃焼するボイラ２０を調整運転ボイラと呼び、固定的な負荷率で燃焼するボイラ２０を定常運転ボイラと呼ぶ。

【0032】

定常負荷率設定部４１は、複数のボイラ２０に対して定常運転ポイントを設定する。ここで、定常運転ポイントとは、定常運転ボイラが燃焼する固定的な負荷率のうちの１の負荷率を示す。なお、負荷率を固定して燃焼させる場合、ボイラ効率の良い負荷率で燃焼させることが好ましいため、定常運転ポイントは、ボイラ２０が効率良く燃焼可能な負荷率であることが好ましい。本実施形態では、初めに、最も運転効率の良い負荷率（例えば、５０％）を定常運転ポイントとして設定する。具体的には、定常負荷率設定部４１は、記憶部５に記憶された定常運転ポイントの初期値を読み出し、ボイラ２０に対して定常運転ポイントを設定する。
また、定常負荷率設定部４１は、全てのボイラ２０が燃焼している状態で全てのボイラ２０の負荷率が設定した定常運転ポイントに到達した場合、設定した定常運転ポイントを上方にシフトする。例えば、ボイラ群２を構成する５台のボイラ２０の負荷率が５０％に到達すると、定常負荷率設定部４１は、定常運転ポイントを負荷率５０％から８０％にシフトする。

【0033】

変動範囲設定部４２は、複数のボイラ２０に対して、定常運転ポイントを含む負荷率の範囲である変動範囲を設定する。ここで、変動範囲とは、調整運転ボイラが燃焼する負荷率の範囲を示し適宜設定可能である。なお、ボイラシステム１全体における効率を高めるため、変動範囲はボイラ効率が第１閾値（例えば、９７％）よりも高くなる負荷率の範囲であることが好ましく、また、調整運転ボイラの負荷率と定常運転ボイラの負荷率との平準化の観点から、変動範囲は定常運転ポイントの周辺の負荷率であることが好ましい。そこで、本実施形態では、定常運転ポイントが負荷率５０％である場合には、負荷率３０％〜８０％の範囲を変動範囲として設定することにしている。なお、変動範囲設定部４２による変動範囲の設定も、記憶部５に記憶された変動範囲の初期値を読み出すことで行われる。

【0034】

ボイラ設定部４３は、燃焼状態にあるボイラ２０のうちの１台を調整運転ボイラに設定し、その他のボイラ２０を定常運転ボイラに設定する。
ボイラ台数制御部４４は、調整運転ボイラの負荷率が第１負荷率に達した場合に、燃焼させるボイラ２０の台数を１台増加させる。
なお、ボイラ設定部４３による調整運転ボイラ／定常運転ボイラの設定、及びボイラ台数制御部４４による燃焼させるボイラ２０の増加の詳細については、図４〜図９で後述する。

【0035】

必要蒸気量算出部４５は、蒸気ヘッダ６の蒸気圧に基づいて、要求負荷に応じた必要蒸気量を算出する。
出力蒸気量算出部４６は、ローカル制御部２２から送信される各ボイラ２０の燃焼状態に基づいて、ボイラ群２により出力される蒸気量である出力蒸気量を算出する。

【0036】

偏差算出部４７は、必要蒸気量と出力蒸気量との偏差量を算出する。
また、偏差算出部４７は、後述の出力制御部４９により、調整運転ボイラの蒸気量が変動された場合には、必要蒸気量と、蒸気量変動後のボイラ群２の出力蒸気量と、の偏差量を算出する。

【0037】

判定部４８は、偏差算出部４７により算出された偏差量が調整運転ボイラに設定された単位蒸気量Ｕ以上であるかを判定する。
出力制御部４９は、判定部４８により偏差量が単位蒸気量Ｕ以上であると判定された場合に、調整運転ボイラの蒸気量を変動させる。具体的には、出力制御部４９は、必要蒸気量が出力蒸気量よりも大きい場合、調整運転ボイラの蒸気量を単位蒸気量Ｕ分増加させる。また、出力制御部４９は、必要蒸気量が出力蒸気量よりも小さい場合、調整運転ボイラの蒸気量を単位蒸気量Ｕ分減少させる。

【0038】

以上、本実施形態のボイラシステム１の構成について説明した。続いて、本実施形態のボイラシステム１によるボイラ２０の燃焼状態の制御方法の詳細について、図４〜図１０を参照して説明する。
図４〜図７は、制御方法のパターン１の動作を示し、調整運転ボイラの負荷率が変動範囲の上限に達することを条件に燃焼させるボイラ２０を増加することを特徴とする。図８〜図１０は、制御方法のパターン２の動作を示し、調整運転ボイラの負荷率が変動範囲の下限の２倍に達することを条件に燃焼させるボイラ２０を増加することを特徴とする。

【0039】

初めに、図４〜図７を参照して、パターン１の動作について説明する。
図４（１）を参照して、１号機ボイラから５号機ボイラのうち、１号機ボイラのみが燃焼し、その他のボイラ２０が燃焼を停止している。このとき、燃焼しているボイラ２０が１号機ボイラのみであるため、台数制御装置３の制御部４（ボイラ設定部４３）は、１号機ボイラを調整運転ボイラとして設定する。即ち、１号機ボイラの負荷率を変動範囲内で変動させることで、要求負荷の変動に対してボイラ群２の出力蒸気量を追従させる。

【0040】

その結果、図４（２）に示すように、１号機ボイラの負荷率が変動範囲（３０％〜８０％）の上限（８０％）まで上昇すると、台数制御装置３の制御部４（ボイラ台数制御部４４）は、燃焼させるボイラ２０を１台増加する。具体的には、制御部４は、停止中のボイラ２０のうち最も優先順位の高いボイラ２０（図中、２号機ボイラ）の燃焼を開始する。このようにパターン１の動作では、変動範囲の上限（８０％）を第１負荷率として用いている。
このとき、台数制御装置３の制御部４（ボイラ設定部４３）は、既に燃焼していた１号機ボイラを定常運転ボイラとして設定し、その後は、負荷率を変動させることなく定常運転ポイントに対応する負荷率（５０％）で燃焼させる。一方、台数制御装置３の制御部４（ボイラ設定部４３）は、燃焼を開始した２号機ボイラを調整運転ボイラとして設定する。

【0041】

なお、２号機ボイラの燃焼開始前に変動範囲の上限（８０％）で燃焼していた１号機ボイラの負荷率が、２号機ボイラの燃焼開始時には定常運転ポイント（５０％）になっていることから、図４（３）に示すように、燃焼を開始する２号機ボイラは、その差分である３０％の負荷率で燃焼を開始することになる。
その後、２号機ボイラは、負荷率を変動範囲内で変動させることで、要求負荷の変動に対してボイラ群２の出力蒸気量を追従させる。

【0042】

その結果、図５（４）に示すように、２号機ボイラの負荷率が変動範囲（３０％〜８０％）の上限（８０％）まで上昇すると、台数制御装置３の制御部４（ボイラ台数制御部４４）は、優先順位に基づき燃焼させるボイラ２０を１台増加する（図５（４）では、３号機ボイラを増加している）。
このとき、台数制御装置３の制御部４（ボイラ設定部４３）は、既に燃焼していた１号機ボイラ及び２号機ボイラを定常運転ボイラとして設定し、その後は、負荷率を変動させることなく定常運転ポイントに対応する負荷率で燃焼させる。一方、台数制御装置３の制御部４（ボイラ設定部４３）は、燃焼を開始した３号機ボイラを調整運転ボイラとして設定する。なお、変動範囲の上限（８０％）で燃焼していた２号機ボイラの負荷率が、定常運転ポイント（５０％）になっていることから、図５（５）に示すように、３号機ボイラは、その差分である３０％の負荷率で燃焼を開始することになる。

【0043】

その後、要求負荷が増加すると、４号機ボイラ及び５号機ボイラも同様に順次燃焼を開始する。なお、図５では、３号機ボイラの次に４号機ボイラが燃焼を開始し、次に５号機ボイラが燃焼を開始したものとする。
その結果、図５（６）に示すように、全てのボイラ２０が燃焼している状態で、１号機ボイラ〜４号機ボイラの４台が定常運転ボイラとして設定され、定常運転ポイントに対応する負荷率で運転し、５号機ボイラが調整運転ボイラとして設定され、負荷率を変動して燃焼することになる。

【0044】

その後、５号機ボイラの負荷率が上昇すると、図６（７）に示すように、全てのボイラ２０が燃焼している状態で、１号機ボイラ〜５号機ボイラの負荷率が全て定常運転ポイント（５０％）に到達することになる。すると、台数制御装置３の制御部４（定常負荷率設定部４１）は、定常運転ポイントを５０％から上方にシフトする。
なお、定常運転ボイラは、定常運転ポイントに対応する負荷率で燃焼することになることから、シフト後の定常運転ポイントもボイラ効率が高いことが好ましい。また、定常運転ポイントの変動（シフト）を頻繁に行うと固定的な負荷率で燃焼する定常運転の利点が減少することから、シフトする量を細かくしすぎるのは好ましくない。そこで、本実施形態では、ボイラ効率が第１閾値を超えるとして予め設定された変動範囲の上限値まで定常運転ポイントをシフトすることとしている。具体的には、台数制御装置３の制御部４（定常負荷率設定部４１）は、定常運転ポイントを５０％から８０％にシフトする。
このとき、台数制御装置３の制御部４（出力制御部４９）は、定常運転ボイラ（１号機ボイラ〜４号機ボイラ）をシフト前の定常運転ポイント（５０％）で燃焼させたまま、調整運転ボイラ（５号機ボイラ）をシフト後の定常運転ポイント（８０％）まで上昇させることで、要求負荷に対してボイラ群２の出力蒸気量を追従させる。

【0045】

その結果、図６（８）に示すように、５号機ボイラの負荷率がシフト後の定常運転ポイントまで上昇すると、台数制御装置３の制御部４（ボイラ設定部４３）は、５号機ボイラを定常運転ボイラとして設定するとともに、１号機ボイラ〜４号機ボイラのうちの１台を調整運転ボイラとして設定する。図６（８）では、台数制御装置３の制御部４（ボイラ設定部４３）は、１号機ボイラを新たな調整運転ボイラとして設定し、２号機ボイラ〜５号機ボイラを定常運転ボイラとして設定している。これにより、２号機ボイラ〜４号機ボイラはシフト前の定常運転ポイント（５０％）で燃焼し、５号機ボイラはシフト後の定常運転ポイント（８０％）で燃焼し、１号機ボイラは変動範囲内で負荷率を変動して燃焼する。

【0046】

その後、調整運転ボイラとして設定された１号機ボイラの負荷率がシフト後の定常運転ポイントまで上昇すると、台数制御装置３の制御部４（ボイラ設定部４３）は、１号機ボイラを定常運転ボイラとして設定し、シフト前の定常運転ポイントで燃焼している２号機ボイラ〜４号機ボイラのうちの１台を調整運転ボイラとして設定することを順次繰り返す。
図７では、１号機ボイラの次に２号機ボイラが調整運転ボイラとして設定され、２号機ボイラの次に３号機ボイラが調整運転ボイラとして設定され、３号機ボイラの次に４号機ボイラが調整運転ボイラとして設定されている。その結果、図７（９）では、定常運転ボイラとして設定された１号機ボイラ〜３号機ボイラ及び５号機ボイラがシフト後の定常運転ポイント（８０％）で燃焼し、調整運転ボイラとして設定された４号機ボイラが変動範囲内で負荷率を変動して燃焼している。

【0047】

その後、４号機ボイラの負荷率が上昇すると、図７（１０）に示すように、全てのボイラ２０の負荷率がシフト後の定常運転ポイントに到達することになる。すると、台数制御装置３の制御部４（定常負荷率設定部４１、変動範囲設定部４２）は、定常運転ポイントを８０％から１００％にシフトし、また、変動範囲の上限を８０％から１００％に広げる。そして、台数制御装置３の制御部４（出力制御部４９）は、定常運転ボイラ（１号機ボイラ〜３号機ボイラ及び５号機ボイラ）をシフト前の定常運転ポイント（８０％）で燃焼させたまま、調整運転ボイラ（４号機ボイラ）をシフト後の定常運転ポイント（１００％）まで上昇させることで、要求負荷に対してボイラ群２の出力蒸気量を追従させる。

【0048】

以降同様に、調整運転ボイラの負荷率がシフト後の定常運転ポイントまで上昇すると、台数制御装置３の制御部４（ボイラ設定部４３）は、定常運転ボイラのうちの１台を新たな調整運転ボイラとして設定することを繰り返す。その結果、図７（１１）に示すように１号機ボイラ〜５号機ボイラの負荷率が全てシフト後の定常運転ポイントに到達することになる。

【0049】

続いて、図８〜図１０を参照して、パターン２の動作について説明する。
図８（１）を参照して、１号機ボイラから５号機ボイラのうち、１号機ボイラのみが燃焼し、その他のボイラ２０が燃焼を停止している。このとき、燃焼しているボイラ２０が１号機ボイラのみであるため、台数制御装置３の制御部４（ボイラ設定部４３）は、１号機ボイラを調整運転ボイラとして設定する。即ち、１号機ボイラの負荷率を変動範囲内で変動させることで、要求負荷の変動に対してボイラ群２の出力蒸気量を追従させる。

【0050】

その結果、図８（２）に示すように、１号機ボイラの負荷率が変動範囲（３０％〜８０％）の下限の２倍（６０％＝３０％×２）まで上昇すると、台数制御装置３の制御部４（ボイラ台数制御部４４）は、優先順位に基づいて燃焼させるボイラ２０を１台増加する（図８では、２号機ボイラを追加している）。このようにパターン２の動作では、変動範囲の下限の２倍を第１負荷率として用いている。

【0051】

このとき、図８（３）に示すように、台数制御装置３の制御部４（出力制御部４９）は、既に燃焼していた１号機ボイラ及び新たに燃焼を開始した２号機ボイラを変動範囲の下限の負荷率（３０％）で燃焼させる。なお、変動範囲は、ボイラ効率が第１閾値を超える範囲であるため、パターン２の動作では、燃焼させるボイラ２０を１台増加した後に、燃焼する全てのボイラ２０を効率良く燃焼させることができる。
また、燃焼するボイラ２０を増加すると、台数制御装置３の制御部４（ボイラ設定部４３）は、変動範囲の下限の負荷率で燃焼する１号機ボイラ及び２号機ボイラのうちのいずれかを調整運転ボイラとして設定し、他方を定常運転ボイラとして設定する。そして、台数制御装置３の制御部４（出力制御部４９）は、調整運転ボイラの負荷率を変動範囲内で変動させる一方で、定常運転ボイラの負荷率を変動範囲の下限に固定して燃焼させる。なお、図８（３）では、１号機ボイラが調整運転ボイラとして設定され、２号機ボイラが定常運転ボイラとして設定されている。

【0052】

その後、要求負荷の変動に応じて１号機ボイラの負荷率が変動すると、図９（４）に示すように、１号機ボイラの負荷率が最も運転効率の良い定常運転ポイント（５０％）まで上昇することになる。すると、台数制御装置３の制御部４（ボイラ設定部４３）は、定常運転ポイントに達した１号機ボイラを定常運転ボイラに設定し、定常運転ポイントに対応する負荷率で燃焼させる。一方で、台数制御装置３の制御部４（ボイラ設定部４３）は、変動範囲の下限の負荷率で燃焼する２号機ボイラを調整運転ボイラとして設定し、変動範囲内で負荷率を変動させて燃焼させる。

【0053】

その結果、図９（５）に示すように、２号機ボイラの負荷率が変動範囲の下限の２倍（６０％＝３０％×２）まで上昇すると、台数制御装置３の制御部４（ボイラ台数制御部４４）は、優先順位に基づいて燃焼させるボイラ２０を１台増加する（図９では、３号機ボイラを追加している）。

【0054】

このとき、図９（６）に示すように、台数制御装置３の制御部４（出力制御部４９）は、１号機ボイラを定常運転ポイントに対応する負荷率で燃焼させたまま、既に燃焼していた２号機ボイラ及び新たに燃焼を開始した３号機ボイラを変動範囲の下限の負荷率（３０％）で燃焼させる。
また、燃焼するボイラ２０を増加すると、台数制御装置３の制御部４（ボイラ設定部４３）は、変動範囲の下限の負荷率で燃焼する２号機ボイラ及び３号機ボイラのうちのいずれかを調整運転ボイラとして設定し、他方を定常運転ボイラとして設定する。なお、図９（６）では、２号機ボイラが調整運転ボイラとして設定され、３号機ボイラが定常運転ボイラとして設定されている。

【0055】

その後、要求負荷の変動に応じて２号機ボイラの負荷率が変動すると、図１０（７）に示すように、２号機ボイラの負荷率が最も運転効率の良い定常運転ポイントまで上昇することになる。すると、台数制御装置３の制御部４（ボイラ設定部４３）は、定常運転ポイントに達した２号機ボイラを定常運転ボイラに設定し、定常運転ポイントに対応する負荷率で燃焼させる。一方で、台数制御装置３の制御部４（ボイラ設定部４３）は、変動範囲の下限の負荷率で燃焼する３号機ボイラを調整運転ボイラとして設定し、変動範囲内で負荷率を変動させて燃焼させる。

【0056】

このように、パターン２の動作では、調整運転ボイラの負荷率が変動範囲の下限の２倍まで上昇することを条件に燃焼するボイラ２０を増加することを繰り返す。そして、このような動作を繰り返すと、図１０（８）に示すように、全てのボイラ２０が燃焼している状態で、１号機ボイラ〜５号機ボイラの負荷率が全て定常運転ポイント（５０％）に到達することになる。
この図１０（８）以降の動作は、パターン１の動作と同様であり、台数制御装置３の制御部４（定常負荷率設定部４１）は、定常運転ポイントを５０％から８０％にシフトする。また、その後、全てのボイラ２０の負荷率がシフト後の定常運転ポイントに到達すると、図１０（９）に示すように、台数制御装置３の制御部４（定常負荷率設定部４１）は、定常運転ポイントを８０％から１００％にシフトする。

【0057】

以上のようなパターン１及びパターン２の動作では、燃焼しているボイラ２０のうちの１台を調整運転ボイラとして設定し、他のボイラ２０を定常運転ボイラとして設定する。そして、定常運転ボイラの負荷率を固定する一方で、調整運転ボイラの負荷率を変動させることで要求負荷の変動に対応させることとしている。これにより、要求負荷の変動に対して全てのボイラ２０の負荷率を変動させる必要がないため、ボイラシステム１全体における蒸気量の安定性を維持することができ、更には、頻繁な負荷率変動に伴う機器損傷を抑制することができ機器寿命の長期化をはかることができる。

【0058】

また、パターン１及びパターン２の動作では、定常運転ボイラの負荷率をボイラ効率が最も良い定常運転ポイントに固定するとともに、調整運転ボイラの負荷率の変動をボイラ効率が第１閾値よりも高くなる変動範囲内に限定しているため、ボイラシステム１全体におけるシステム効率を高めることができる。
なお、定常運転ボイラの固定的な負荷率は、ボイラ効率が最も良い負荷率（５０％）から上方にシフトすることになるが、シフト後の定常運転ポイントも変動範囲内に存在するため、シフトした後もボイラシステム１全体におけるシステム効率を高く維持することができる。特に、シフト後の定常運転ポイントを変動範囲の上限に設定することで、定常運転ポイントをシフトする頻度を抑えることができ、定常運転の利点を損なうことがない。

【0059】

また、パターン１の動作では、燃焼するボイラ２０を増加する際に、既に燃焼していたボイラ２０を定常運転ポイントで燃焼する。これにより、既に燃焼していたボイラ２０を最も効率よく燃焼させることができるため、蒸気量の安定性を高めることができる。
一方、パターン２の動作では、調整運転ボイラの負荷率が変動範囲の下限の２倍になることを条件に燃焼するボイラ２０を増加することとしているため、ボイラ２０を増加した後に、既に燃焼していたボイラ２０及び増加したボイラ２０の双方を、ボイラ効率の良い変動範囲内（下限）で燃焼することができる。これにより、燃焼するボイラ２０を増加した場合に全てのボイラ２０を効率良く燃焼することができ、ボイラシステム１全体における効率を高めることができる。

【0060】

以上説明したボイラシステム１によれば、以下のような効果を奏する。

【0061】

（１）制御部４を、複数のボイラ２０に対して定常運転ポイントを設定する定常負荷率設定部４１と、複数のボイラ２０に対して定常運転ポイントを含む負荷率の範囲である変動範囲を設定する変動範囲設定部４２と、燃焼状態にあるボイラのうちの１台を、要求負荷の変動に応じて変動範囲内で負荷率を変動して燃焼させる調整運転ボイラに設定し、該調整運転ボイラ以外のボイラを要求負荷の変動にかかわらず固定的な負荷率で燃焼させる定常運転ボイラに設定するボイラ設定部４３と、調整運転ボイラの負荷率が第１負荷率に達した場合に、燃焼させるボイラの台数を１台増加させるボイラ台数制御部４４と、を含んで構成した。これにより、要求負荷の変動に対して負荷率を変動するボイラ２０を調整運転ボイラに限定することができるため、要求負荷の変動に対して全てのボイラ２０の負荷率を変動させる必要がなく、ボイラシステム１全体における蒸気量の安定性を維持することができる。また、負荷率の頻繁な変動に伴う機器損傷を抑制することができ機器寿命の長期化をはかることができる。

【0062】

（２）燃焼させるボイラ２０の台数を増加させる第１負荷率を変動範囲の上限に設定するとともに、燃焼させるボイラ２０の台数を増加した場合、新たに燃焼を開始したボイラ２０を調整運転ボイラに設定する一方で、その他のボイラ２０（定常運転ボイラ）を定常運転ポイントに対応する負荷率で燃焼させる構成とした。これにより、燃焼させるボイラ２０が増加した際に既に燃焼していたボイラ２０を固定的な負荷率で燃焼させることができ、蒸気量の安定性を高めることができる。

【0063】

（３）燃焼させるボイラ２０の台数を増加させる第１負荷率を変動範囲の下限の２倍に設定するとともに、燃焼させるボイラ２０の台数を増加した場合、増加前の調整運転ボイラ及び新たに燃焼を開始したボイラを変動範囲の下限で燃焼させ、これら変動範囲の下限で燃焼するボイラ２０のうちのいずれかを調整運転ボイラとして設定する構成とした。これにより、燃焼させるボイラ２０が増加した際に全てのボイラ２０を効率良く燃焼することができ、ボイラシステム１全体における効率を高めることができる。

【0064】

（４）調整運転ボイラの負荷率が変動範囲の下限から定常運転ポイントに対応する負荷率に上昇すると、変動範囲の下限で燃焼するもう一方のボイラ２０を調整運転ボイラとして設定する構成とした。これにより、一方のボイラ２０を最も効率のよい定常運転ポイントで燃焼させることができ、ボイラシステム１全体における効率を高めることができる。

【0065】

（５）全てのボイラ２０が燃焼している状態で全てのボイラ２０の負荷率が定常運転ポイントに対応する負荷率に到達した場合、定常運転ポイントを上方にシフトし、定常運転ボイラをシフト前の定常運転ポイントに対応する負荷率で燃焼させたまま、調整運転ボイラをシフト後の定常運転ポイントまで上昇させる構成とした。
（６）また、全てのボイラ２０が燃焼している状態で調整運転ボイラの負荷率がシフト後の定常運転ポイントまで達した場合に、該調整運転ボイラ以外のボイラ２０のうちのいずれかを調整運転ボイラに設定する構成とした。
これにより、当初設定した定常運転ポイント及び変動範囲が要求負荷の変動に対して適切でなくなった場合であっても、要求負荷の変動に対して追従することができる。

【0066】

次に、本発明の第２実施形態に係るボイラシステム１を図１１及び図１２を参照して説明する。
バーナの燃焼により蒸気を生成するボイラ２０では、負荷率の変動指示に対して実際の負荷率の変動が所定の応答時間分遅れてしまう。ここで、第１実施形態に係るボイラシステム１では、要求負荷の変動に対して１台の調整運転ボイラの負荷率を変動することとしているが、要求負荷が急激に変動した場合には、必ずしも１台では対応しきれないことがある。そこで、第２実施形態に係るボイラシステム１では、要求負荷の変動に応じて調整運転ボイラの台数を異ならせることとしている。即ち、第２実施形態に係るボイラシステム１では、要求負荷の変動量が調整運転ボイラの応答速度を超える場合には、２台以上のボイラ２０を調整運転ボイラとして設定し、要求負荷の変動に対して対応する。以下、具体的に説明する。

【0067】

図１１は、第２実施形態に係るボイラシステム１の台数制御装置３の構成を示す機能ブロック図である。
第２実施形態に係る台数制御装置３の記憶部５は、ボイラ２０毎の応答速度を記憶する。即ち、記憶部５は、複数のボイラ２０のそれぞれについて、単位時間当たりの負荷率の最大変動量（Ｖｍａｘ）を記憶する。なお、負荷率の変動には、負荷率が上昇する場合と負荷率が低下する場合とが含まれるため、記憶部５は、負荷率が上昇する場合の最大変動量及び負荷率が低下する場合の最大変動量を記憶することが好ましい。

【0068】

また、第２実施形態に係る台数制御装置３の制御部４は、第１実施形態に係る台数制御装置３の備える構成に加え、変動負荷率算出部４０１と変化率算出部４０２とを更に備える。

【0069】

変動負荷率算出部４０１は、要求負荷の変動に基づいて、単位時間（Δｔ）後のボイラ群２の負荷率（Ｑ（ｔ＋Δｔ））を算出する。即ち、変動負荷率算出部４０１は、必要蒸気量と出力蒸気量との偏差量に基づいて、単位時間後のボイラ群２の負荷率（Ｑ（ｔ＋Δｔ））を算出する。なお、単位時間後のボイラ群２の負荷率の算出は、所定の制御関数に基づき算出することができる。

【0070】

変化率算出部４０２は、単位時間後のボイラ群２の負荷率（Ｑ（ｔ＋Δｔ））と、現在のボイラ群２の負荷率（Ｑ（ｔ））とから、要求負荷の変動に対応して必要とされるボイラ群２の単位時間あたりの負荷率の変化率（Ｖ（ｔ））を算出する。変化率（Ｖ（ｔ））の算出は、任意の方法により行うことができ、最も簡易には、「｛Ｑ（ｔ＋Δｔ）−Ｑ（ｔ）｝／Δｔ」により算出することができる。

【0071】

ボイラ設定部４３は、調整運転ボイラとして設定されているボイラ２０の最大変動量（Ｖｍａｘ）と、要求負荷の変動に応じて必要となる変化率（Ｖ（ｔ））と、を比較し、調整運転ボイラの台数を決定する。即ち、ボイラ設定部４３は、変化率算出部により算出された変化率と、現在の調整運転ボイラの最大変動量との比（Ｒ（ｔ）＝Ｖ（ｔ）／Ｖｍａｘ）が、下記式１又は式２に示す関係を満たす台数（｜ｎ｜）を調整運転ボイラの台数として決定する。
ｎ−１＜Ｒ（ｔ）≦ｎ（ｎは、１以上の整数値）・・・式１
ｎ≦Ｒ（ｔ）＜ｎ＋１（ｎは、−１以下の整数値）・・・式２
そして、ボイラ設定部４３は、決定した台数分のボイラ２０を調整運転ボイラとして設定する。即ち、ボイラ設定部４３は、既に調整運転ボイラとして設定されているボイラ２０に加え、定常運転ボイラとして設定されたボイラ２０の中の所定数を調整運転ボイラとして設定する。

【0072】

続いて、図１２を参照して、ボイラ設定部４３による調整運転ボイラの台数決定の詳細について説明する。図１２は、ボイラ群２全体の負荷率（Ｑ）と調整運転ボイラの台数（ｎ）との関係を示すグラフである。

【0073】

図１２に示すように、比（Ｒ（ｔ））が０より大きく１以下である場合には調整運転ボイラは１台となり、１より大きく２以下である場合には調整運転ボイラは２台となる。また、比（Ｒ（ｔ））が−１以上０未満である場合には調整運転ボイラは１台となり、−２以上−１未満である場合には調整運転ボイラは２台となる。もちろん、比（Ｒ（ｔ））が２より大きく３以下である場合には調整運転ボイラは３台となるが同様であるので以下省略する。

【0074】

以上説明した第２実施形態に係るボイラシステム１によれば、以下のような効果を奏する。

【0075】

（７）記憶部５に、複数のボイラ２０における単位時間あたりの負荷率の最大変動量（Ｖｍａｘ）を記憶するとともに、制御部４を、要求負荷の変動に基づいて、単位時間後のボイラ群２の負荷率を算出する変動負荷率算出部４０１と、算出した単位時間後のボイラ群２の負荷率と、現在のボイラ群２の負荷率とから、要求負荷の変動に対応して必要とされるボイラ群２の単位時間あたりの負荷率の変化率（Ｖ（ｔ））を算出する変化率算出部４０２と、を含んで構成した。そして、ボイラ設定部４３に、算出された変化率と最大変動量との比（Ｒ（ｔ）＝Ｖ（ｔ）／Ｖｍａｘ）に基づき決定された台数分のボイラ２０を調整運転ボイラとして設定させる構成とした。これにより、第２実施形態のボイラシステム１では、要求負荷の変動量に応じて調整運転ボイラの設定台数を変更するため、１台の調整運転ボイラだけでは追従が遅れてしまう場合であっても、適切に要求負荷の変動に対して追従することができる。

【0076】

（８）記憶部５に、負荷率が上昇する場合の最大変動量及び負荷率が低下する場合の最大変動量を記憶する構成とした。これにより、要求負荷の急激な増加だけでなく、要求負荷の急激な減少に対しても適切に追従することができる。

【0077】

以上、本発明のボイラシステム１の好ましい各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、上記実施形態では、本発明を、３台の又は５台のボイラ２０からなるボイラ群２を備えるボイラシステムに適用したが、これに限らない。即ち、本発明を、６台以上のボイラからなるボイラ群を備えるボイラシステムに適用してもよく、また、２台のボイラからなるボイラ群を備えるボイラシステムに適用してもよい。

【0078】

また、本実施形態では、複数のボイラ２０それぞれから出力される蒸気量の合計値をボイラ群２の出力蒸気量としたが、これに限らない。即ち、台数制御装置３（制御部４）から複数のボイラ２０に送信される燃焼指示信号から算出される蒸気量である指示蒸気量の合計値をボイラ群２の出力蒸気量として扱ってもよい。

【符号の説明】

【0079】

１ ボイラシステム
２ ボイラ群
２０ ボイラ
４ 制御部
４１ 定常負荷率設定部
４２ 変動範囲設定部
４３ ボイラ設定部
４４ ボイラ台数制御部

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】