特許 6098339 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】6098339

(24)【登録日】2017年3月3日

(45)【発行日】2017年3月22日

(54)【発明の名称】ボイラシステム

(51)【国際特許分類】

   F22B 37/56 20060101AFI20170313BHJP

【ＦＩ】

   F22B37/56 A

【請求項の数】5

【全頁数】12

(21)【出願番号】特願2013-96604(P2013-96604)

(22)【出願日】2013年5月1日

(65)【公開番号】特開2014-219116(P2014-219116A)

(43)【公開日】2014年11月20日

【審査請求日】2016年2月23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

(72)【発明者】

【氏名】三浦 浩二

【審査官】 渡邉 洋

(56)【参考文献】

【文献】 特開２０１０−９６４８９（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１０−２６６１５８（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１１−２１７６８（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００４−１０６８０６（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｆ２２Ｂ３７／００−３７／７８

(57)【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ボイラと、前記ボイラを制御する制御部と、を備え、前記ボイラの濃縮ブローを行うボイラシステムであって、
前記濃縮ブローを行うための濃縮ブローラインとして、第１ブロー弁を有する第１分岐ラインと、第２ブロー弁を有し、前記第１分岐ラインと並列に設置された第２分岐ラインと、を備え、
前記制御部は、
前記ボイラの燃焼率に応じたブロー量に差分量を加算することで目標ブロー量を算出するターゲット算出部と、
前記第１ブロー弁及び前記第２ブロー弁から排出される実ブロー量を算出する実ブロー量算出部と、
前記目標ブロー量から前記実ブロー量を減算した差分量を算出する差分算出部と、
前記差分量に基づいて前記第１ブロー弁及び前記第２ブロー弁の開閉状態を制御する開閉制御部と、
を備え、
前記開閉制御部は、前記差分量が正の値である場合には閉状態にある前記第１ブロー弁又は前記第２ブロー弁を開状態にするとともに、前記差分量が負の値である場合には開状態にある前記第１ブロー弁又は前記第２ブロー弁を閉状態にする、ボイラシステム。

【請求項2】

前記開閉制御部は、前記第１ブロー弁及び前記第２ブロー弁の開閉状態を、双方のブロー弁が閉状態にある第１開閉状態、いずれか一方のブロー弁が開状態にある第２開閉状態、及び双方のブロー弁が開状態にある第３開閉状態のいずれかの開閉状態に制御するとともに、
前記第１開閉状態に制御している状態で前記差分量が正の値である場合には、前記開閉状態を前記第２開閉状態に制御し、
前記第１開閉状態に制御している状態で前記差分量が負の値である場合には、前記開閉状態を前記第１開閉状態のまま維持し、
前記第２開閉状態に制御している状態で前記差分量が正の値である場合には、前記開閉状態を前記第３開閉状態に制御し、
前記第２開閉状態に制御している状態で前記差分量が負の値である場合には、前記開閉状態を前記第１開閉状態に制御し、
前記第３開閉状態に制御している状態で前記差分量が負の値である場合には、前記開閉状態を前記第２開閉状態に制御し、
前記第３開閉状態に制御している状態で前記差分量が正の値である場合には、前記開閉状態を前記第３開閉状態のまま維持する、
請求項１に記載のボイラシステム。

【請求項3】

前記開閉制御部は、前記ボイラの燃焼率が一定燃焼率以下である場合には、前記差分量に関わらず前記開閉状態を前記第３開閉状態としない、
請求項２に記載のボイラシステム。

【請求項4】

前記第１ブロー弁により排出されるブロー量は、前記第２ブロー弁により排出されるブロー量よりも少なく、
前記開閉制御部は、前記第２開閉状態として、前記第１ブロー弁を開状態とし、前記第２ブロー弁を閉状態とする、
請求項２又は３に記載のボイラシステム。

【請求項5】

前記第１ブロー弁及び前記第２ブロー弁には開閉状態を切り替える周期についての制限が設けられており、
前記開閉制御部は、前記制限された周期を超える周期で、前記第１ブロー弁及び前記第２ブロー弁の開閉状態の制御を行う、
請求項１から４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、燃焼率を連続的に変更して燃焼可能なボイラの濃縮ブローを行うボイラシステムに関する。

【背景技術】

【0002】

ボイラ内の缶水を長時間に亘り高温で加熱し続けると、発生する蒸気量に比例して缶水の濃縮が進行し、蒸気の乾き度が低下してしまう。蒸気の乾き度が低下してくると、蒸気中にボイラ水が同伴してきてしまい、蒸気に直接触れる機器にボイラ水に含まれる種々の成分が付着し、蒸気配管において振動や異音が発生したりする。
そこで、通常、ボイラには濃縮ブロー弁を備えた濃縮ブローラインを設置し、濃縮ブロー弁を開いてボイラ水の一部を排出する濃縮ブローにより、ボイラ水の濃縮を防止することとしている。

【0003】

このような濃縮ブローについての工夫として、特許文献１には、濃縮ブロー弁を複数設けることで、濃縮ブロー量を適切に調整可能なボイラが開示されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】特開２０１１−０２１７６８公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

ボイラといえば、従来は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。

【0006】

ところで、熱回収、防食、圧力安定性等の観点から、濃縮ブロー量は、燃焼率に対して常時一定の割合になるよう制御されることが望ましい。この点、特許文献１では、段階値制御方式のボイラを対象にした濃縮ブロー方法が開示されており、比例制御ボイラに適用するには必ずしも適切ではない。即ち、比例制御ボイラでは、燃焼率が刻々と変化するため、変化する燃焼率に応じて適切に濃縮ブロー量を制御するための更なる工夫が求められる。

【0007】

本発明は、このような問題に鑑みてなされたものであり、比例制御方式のボイラにおいて刻々と変化する燃焼率に対しても適切な濃縮ブローが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】

【0008】

本発明は、燃焼率を連続的に変更して燃焼可能なボイラと、前記ボイラを制御する制御部と、を備え、前記ボイラの濃縮ブローを行うボイラシステムであって、前記濃縮ブローを行うための濃縮ブローラインとして、第１ブロー弁を有する第１分岐ラインと、第２ブロー弁を有し、前記第１分岐ラインと並列に設置された第２分岐ラインと、を備え、前記制御部は、前記ボイラの燃焼率に応じたブロー量に差分量を加算することで目標ブロー量を算出するターゲット算出部と、前記第１ブロー弁及び前記第２ブロー弁から排出される実ブロー量を算出する実ブロー量算出部と、前記目標ブロー量から前記実ブロー量を減算した差分量を算出する差分算出部と、前記差分量に基づいて前記第１ブロー弁及び前記第２ブロー弁の開閉状態を制御する開閉制御部と、を備え、前記開閉制御部は、前記差分量が正の値である場合には閉状態にある前記第１ブロー弁又は前記第２ブロー弁を開状態にするとともに、前記差分量が負の値である場合には開状態にある前記第１ブロー弁又は前記第２ブロー弁を閉状態にするボイラシステムに関する。

【0009】

また、前記開閉制御部は、前記第１ブロー弁及び前記第２ブロー弁の開閉状態を、双方のブロー弁が閉状態にある第１開閉状態、いずれか一方のブロー弁が開状態にある第２開閉状態、及び双方のブロー弁が開状態にある第３開閉状態のいずれかの開閉状態に制御するとともに、前記第１開閉状態に制御している状態で前記差分量が正の値である場合には、前記開閉状態を前記第２開閉状態に制御し、前記第１開閉状態に制御している状態で前記差分量が負の値である場合には、前記開閉状態を前記第１開閉状態のまま維持し、前記第２開閉状態に制御している状態で前記差分量が正の値である場合には、前記開閉状態を前記第３開閉状態に制御し、前記第２開閉状態に制御している状態で前記差分量が負の値である場合には、前記開閉状態を前記第１開閉状態に制御し、前記第３開閉状態に制御している状態で前記差分量が負の値である場合には、前記開閉状態を前記第２開閉状態に制御し、前記第３開閉状態に制御している状態で前記差分量が正の値である場合には、前記開閉状態を前記第３開閉状態のまま維持することが好ましい。

【0010】

また、前記開閉制御部は、前記ボイラの燃焼率が一定燃焼率以下である場合には、前記差分量に関わらず前記開閉状態を前記第３開閉状態としないことが好ましい。

【0011】

また、前記第１ブロー弁により排出されるブロー量は、前記第２ブロー弁により排出されるブロー量よりも少なく、前記開閉制御部は、前記第２開閉状態として、前記第１ブロー弁を開状態とし、前記第２ブロー弁を閉状態とすることが好ましい。

【0012】

また、前記第１ブロー弁及び前記第２ブロー弁には開閉状態を切り替える周期についての制限が設けられており、前記開閉制御部は、前記制限された周期を超える周期で、前記第１ブロー弁及び前記第２ブロー弁の開閉状態の制御を行うことが好ましい。

【発明の効果】

【0013】

本発明によれば、比例制御方式のボイラにおいて刻々と変化する燃焼率に対しても適切な濃縮ブローが可能なボイラシステムを提供できる。

【図面の簡単な説明】

【0014】

【図1】ボイラシステムの構成を概略的に示す模式図である。

【図2】制御装置の機能構成を示すブロック図である。

【図3】差分量とブロー電磁弁の開閉状態との関係を示す説明図である。

【図4】比較例における濃縮ブローの説明図である。

【図5】ボイラシステムにおける濃縮ブローの説明図である。

【発明を実施するための形態】

【0015】

以下、図面を参照しながら、本発明の実施形態に係るボイラについて説明する。図１は、本実施形態に係るボイラシステム１００の構成を概略的に示す模式図である。
図１に示すように、ボイラシステム１００は、ボイラ１と制御装置４０とを含んで構成される。ボイラ１は、缶体２、送風機３、ダクト４、排気筒５、セパレータ６、濃縮ブローライン１０、給水ライン２０、熱交換器３０を備えている。

【0016】

ボイラ１では、送風機３から燃焼用空気が供給され、ダクト４において混合される燃料ガスと燃焼用空気が缶体２内で燃焼して缶体２内の上部ヘッダーと下部ヘッダーとを連結する多数の水管を加熱する。燃焼後の排気ガスは、排気筒５から外部へ排出される。セパレータ６は、蒸気取出ライン７によって上部ヘッダーと接続され、降水管８によって下部ヘッダーと接続されており、主蒸気弁９を開くことでセパレータ６から蒸気が取り出される。

【0017】

濃縮ブローライン１０は降水管８に接続されており、濃縮ブロー時には濃縮水が濃縮ブローライン１０を介して外部に排出される。濃縮ブローライン１０は、並列に分岐した第１分岐ライン１１、第２分岐ライン１５を備えている。第１分岐ライン１１には、第１ブロー電磁弁１２と、第１オリフィス１３が設置され、第２分岐ライン１５には、第２ブロー電磁弁１６と、第２オリフィス１７が設置されている。

【0018】

ここで、第１及び第２分岐ライン１１，１５を構成する配管サイズは同じであるが、第１オリフィス１３と第２オリフィス１７のオリフィス径は異なっており、第１分岐ライン１１と第２分岐ライン１５の各瞬間ブロー量（単位時間当たりのブロー量）が異なっている。本実施形態では、第１分岐ライン１１と第２分岐ライン１５の瞬間ブロー量の比率が、２：３となるように構成されている。即ち、第１、第２ブロー電磁弁１２，１６を全開とした状態で濃縮ブローライン１０に流れる全体の瞬間ブロー量を１としたとき、第１分岐ライン１１の瞬間ブロー量は５分の２、第２分岐ライン１５の瞬間ブロー量は５分の３となる。より具体的には、第１分岐ライン１１の瞬間ブロー量は０．０６６７ｋｇ／ｓであり、第２分岐ライン１５の瞬間ブロー量は０．１ｋｇ／ｓである。

【0019】

なお、第１分岐ライン１１の瞬間ブロー量は、第１ブロー電磁弁１２を開きっぱなしにしたときの濃縮ブロー率（給水量に対するブロー水量の比率）が８％となるように設定され、第２分岐ライン１５の瞬間ブロー量は、第２ブロー電磁弁１６を開きっぱなしにしたときの濃縮ブロー率が１２％となるように設定されている。なお、本明細書において予め設定される濃縮ブロー率とは、燃焼率１００％を基準にした値である。したがって、燃焼率５０％である場合には、第１ブロー電磁弁１２を開きっぱなしにしたときの瞬間的な濃縮ブロー率は１６％となり、第２ブロー電磁弁１６を開きっぱなしにしたときの瞬間的な濃縮ブロー率は２４％となる。

【0020】

給水ライン２０は、下部ヘッダーに接続されており、缶体２側から順に、逆止弁２１、給水バルブ２２、流量計２３、給水ポンプ２４を備えている。給水バルブ２２は、モータバルブであり、本実施形態では、連続的に給水量を可変する連続給水が行われる。

【0021】

濃縮ブローライン１０及び給水ライン２０は、熱交換器３０を経由しており、濃縮ブローライン１０を流れるブロー水と、給水ライン２０を流れる給水との間で熱交換が行われる。

【0022】

ここで、本実施形態に係るボイラ１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からなる。比例制御ボイラとは、少なくとも、最小燃焼状態（例えば、燃焼率２０％）から最大燃焼状態（例えば、燃焼率１００％）の範囲で、燃焼率が連続的に制御可能とされているボイラである。なお、燃焼率を連続的に変更するとは、燃焼率が１％刻みで制御される場合であっても、事実上連続的に変更することに含まれる。

【0023】

制御装置４０は、制御部及び記憶部を備える装置であり、主蒸気弁９、第１ブロー電磁弁１２、第２ブロー電磁弁１６、給水バルブ２２及び給水ポンプ２４と接続され、これらの弁の開閉やポンプ動作を制御する。

【0024】

また、制御装置４０は、ブロー電磁弁の開閉を制御することで、所定周期の１インターバルの濃縮ブロー率（給水量に対するブロー量の比率）が予め設定された所望の濃縮ブロー率となるようにブロー量を調整する。
なお、１インターバルとは、燃焼率１００％換算における１０分間をいう。即ち、ボイラ１が燃焼率１００％で燃焼している場合の１インターバルは１０分間であり、ボイラ１が燃焼率５０％で燃焼している場合の１インターバルは２０分間である。本実施形態におけるボイラ１は、燃焼率を刻々と変更するため、１インターバルに相当する時間も変化することになる。

【0025】

また、所望の濃縮ブロー率は、給水の成分等、ボイラ１の設置環境に応じて設定され、ボイラ１の設置にあたって一旦設定されれば、大きな環境変動が無い限りそのまま運用される。本実施形態では、一例として、濃縮ブロー率を１０％と設定している。ボイラ１が３ｔボイラである場合、１インターバル当たりの濃縮ブロー率１０％とは、ブロー量５０ｋｇに相当する（３０００ｋｇ／ｈ×１０％×１０／６０＝５０ｋｇ）。

【0026】

以上、ボイラシステム１００の構成について説明した。続いて、ボイラ１における濃縮ブロー時の制御態様について、図２を参照しながら説明する。図２は、制御装置４０の機能構成を示すブロック図である。
図２に示すように、制御装置４０は、ターゲット算出部４１と、実ブロー量算出部４２と、差分算出部４３と、開閉制御部４４と、を含んで構成される。

【0027】

濃縮ブローのために必要なボイラ水のブロー量は、ボイラ１の燃焼率に応じて異なる。この点、本実施形態では、ボイラ１を比例制御ボイラにより構成することとしているため、ボイラ１の燃焼量は刻々と変更され、濃縮ブローのために必要なブロー量（以下、「目標ブロー量」と呼ぶことがある）も刻々と変化する。
そこで、ターゲット算出部４１は、ボイラ１の燃焼率に応じた目標ブロー量を算出する。なお、比例制御ボイラでは、ボイラ１の燃焼率をリアルタイムに変更するものの、濃縮ブローのための第１、第２ブロー電磁弁１２，１６の開閉を燃焼率の変更に併せてリアルタイムで行うと、開閉動作が頻繁に起こりブロー電磁弁が早急に破損してしまう。そのため、第１、第２ブロー電磁弁１２，１６には開閉状態を切り替える周期（例えば、６０秒）を設けることとしている。そこで、ターゲット算出部４１は、この切替周期毎にボイラ１の燃焼率に応じた目標ブロー量を算出する。

【0028】

ターゲット算出部４１が算出した目標ブロー量分のボイラ水が、第１及び第２分岐ライン１１，１５から排出されることになる。ここで、第１及び第２分岐ライン１１，１５のブロー量は固定的に設定されている一方、燃焼率が連続的に変更するボイラ１の目標ブロー量はタイミングに応じて都度異なる。そのため、第１及び第２分岐ライン１１，１５の実際のブロー量（以下、「実ブロー量」と呼ぶことがある）は、目標ブロー量に対して過剰又は過少になることがある。
そこで、ターゲット算出部４１は、ボイラ１の燃焼率に応じたブロー量に、過剰又は過少分のブロー量（以下、「差分量」と呼ぶことがある）を加算し、目標ブロー量を算出する。即ち、１インターバルの開始時は、差分量が０であるため、ボイラ１の燃焼率に応じたブロー量がそのまま目標ブロー量となる。一方、その後は実ブロー量が過剰又は過少になることがあるため、ボイラ１の燃焼率に応じたブロー量に差分量を加算した値が目標ブロー量となる。

【0029】

実ブロー量算出部４２は、第１及び第２分岐ライン１１，１５から排出される実ブロー量（即ち、第１、第２ブロー電磁弁１２，１６から排出される実ブロー量）を、切替周期毎に算出する。第１及び第２分岐ライン１１，１５の瞬間ブロー量は夫々予め設定されているため、実ブロー量算出部４２は、第１、第２ブロー電磁弁１２，１６が開放されていた時間に応じて実ブロー量を算出することができる。

【0030】

差分算出部４３は、目標ブロー量から実ブロー量を減算し、差分量を算出する。差分算出部４３が算出した差分量は、後述する第１、第２ブロー電磁弁１２，１６の開閉制御、及び上述のように目標ブロー量の算出に用いられる。

【0031】

開閉制御部４４は、算出した差分量に基づいて第１、第２ブロー電磁弁１２，１６の開閉状態を制御する。ここで、開閉制御部４４は、基本的には、差分量が正（目標ブロー量＞実ブロー量）である場合には、閉状態にある第１、第２ブロー電磁弁１２，１６を開状態にし、差分量が負（目標ブロー量＜実ブロー量）である場合には、開状態にある第１、第２ブロー電磁弁１２，１６を閉状態にする。このとき、開閉制御部４４は、瞬間ブロー量の少ない第１ブロー電磁弁１２を優先的に開放することで、実ブロー量を略一定に抑えることとしている。

【0032】

開閉制御部４４の開閉制御の詳細について、図３を参照して説明する。図３は、差分量と第１、第２ブロー電磁弁１２，１６の開閉状態との関係を示す説明図である。
２つのブロー弁を有するボイラ１では、第１、第２ブロー電磁弁１２，１６の開閉状態は、第１、第２ブロー電磁弁１２，１６の双方が閉状態にある第１開閉状態、第１、第２ブロー電磁弁１２，１６のうちのいずれかが開状態にあり他方が閉状態にある第２開閉状態、第１、第２ブロー電磁弁１２，１６の双方が開状態にある第３開閉状態の３つの態様が考えられる。なお、上述のように本実施形態では、第１ブロー電磁弁１２を優先的に開放するため、本実施形態における第２開閉状態とは第１ブロー電磁弁１２が開状態にあり、第２ブロー電磁弁１６が閉状態にある開閉状態である。

【0033】

図３（１）を参照して、第１開閉状態（双方が閉）にある状態で、差分量が正になると、開閉制御部４４は、第１ブロー電磁弁１２を開状態にするとともに、第２ブロー電磁弁１６を閉状態のまま維持する。これにより、第１開閉状態から第２開閉状態（一方が開、他方が閉）になる。
これに対して、第１開閉状態（双方が閉）にある状態で、差分量が負になると、開閉制御部４４は、第１、第２ブロー電磁弁１２，１６の双方を閉状態のまま維持、即ち第１開閉状態のまま維持する。

【0034】

図３（２）を参照して、第２開閉状態（一方が開、他方が閉）にある状態で、差分量が正になると、開閉制御部４４は、第１ブロー電磁弁１２を開状態のまま維持するとともに、第２ブロー電磁弁１６を開状態にする。これにより、第２開閉状態から第３開閉状態（双方が開）になる。
これに対して、第２開閉状態（一方が開、他方が閉）にある状態で、差分量が負になると、開閉制御部４４は、第１ブロー電磁弁１２を閉状態にするとともに、第２ブロー電磁弁１６を閉状態のまま維持する。これにより、第２開閉状態から第１開閉状態（双方が閉）になる。

【0035】

図３（３）を参照して、第３開閉状態（双方が開）にある状態で、差分量が正になると、開閉制御部４４は、第１、第２ブロー電磁弁１２，１６の双方を開状態のまま維持、即ち第３開閉状態のまま維持する。
これに対して、第３開閉状態（双方が開）にある状態で、差分量が負になると、開閉制御部４４は、第１ブロー電磁弁１２を開状態のまま維持するとともに、第２ブロー電磁弁１６を閉状態にする。これにより、第３開閉状態から第２開閉状態（一方が開、他方が閉）になる。

【0036】

このような態様により、開閉制御部４４は、差分量に基づいて第１、第２ブロー電磁弁１２，１６の開閉状態を制御する。
ところで、差分量に基づく開閉制御では、ボイラ１の燃焼率が低い場合であっても、第１、第２ブロー電磁弁１２，１６の双方が開放されてしまうことがある。ここで、ボイラ１の燃焼率が低い場合、ボイラ１から発生する蒸気量も少ないため、本来であれば実ブロー量は少なく抑えることが好ましい。即ち、蒸気量と実ブロー量とは一定の関係に収まることが好ましいものの、ボイラ１の燃焼率が低いにも関わらず第１、第２ブロー電磁弁１２，１６の双方が開放されると、蒸気量に対して実ブロー量が過剰になってしまう。そこで、開閉制御部４４は、ボイラ１の燃焼率が所定値以下である場合には、第２ブロー電磁弁１６を閉状態のまま維持し開状態にしないこととしてもよい。これにより、蒸気量と実ブロー量とを一定の関係に収めることができる。なお、第２ブロー電磁弁１６の開放を制限する所定値以下の燃焼率は、第１及び第２分岐ライン１１，１５の濃縮ブロー率やボイラ１に設定された濃縮ブロー率に応じて任意に設定することができるが、本実施形態では、一例として３０％と設定している。即ち、本実施形態では、ボイラ１の燃焼率が３０％以下である場合には、第２ブロー電磁弁１６が開放されることがない。

【0037】

以上説明した制御装置４０による濃縮ブローの一例を図４及び図５を参照して説明する。図４は、比較例における濃縮ブローの説明図であり、図５は、本発明のボイラシステム１００における濃縮ブローの説明図である。なお、図４に示す比較例では、ボイラ１の燃焼率に応じて第１、第２ブロー電磁弁１２，１６を開閉することとしている。より具体的には、ボイラ１の燃焼率が５０％になるまでは第１ブロー電磁弁１２のみを開放し続け、ボイラ１の燃焼率が５０％以上になると第１、第２ブロー電磁弁１２，１６の双方を解放し続ける場合の濃縮ブローを示している。

【0038】

また、図４及び図５では、１インターバルに８５ｋｇのボイラ水をブローすることとしている。図４及び図５において、グラフ１１１は、ボイラ１の燃焼率を示し、グラフ１１２は、目標ブロー量を示す。ボイラ１の燃焼率が刻々と変化するため、燃焼率１００％換算における１０分間（インターバル）は、図４及び図５に示すように時間Ｔ１に相当する。図４及び図５では、１インターバル間に８５ｋｇのボイラ水をブローするグラフ、即ち時間Ｔ０における目標ブロー量８５ｋｇから順次減算していき、目標ブロー量０ｋｇになるグラフを示している。

【0039】

図４を参照して、グラフ１１３は、比較例における第１、第２ブロー電磁弁１２，１６の開閉状態を示し、グラフ１１４は、比較例における実ブロー量を示す。
比較例のようにボイラ１の燃焼率に応じて第１、第２ブロー電磁弁１２，１６の開閉状態を制御すると、時間Ｔ２の時点で実ブロー量の総量が目標ブロー量の総量である８５ｋｇに到達する。このため、比較例では、時間Ｔ２から時間Ｔ１の間はボイラ水のブローを行わない。

【0040】

図５を参照して、グラフ１１５は、本発明のボイラシステム１００における第１、第２ブロー電磁弁１２，１６の開閉状態を示し、グラフ１１６は、本発明のボイラシステム１００における実ブロー量を示す。
本発明のボイラシステム１００のように差分量の正負に応じて第１、第２ブロー電磁弁１２，１６の開閉状態を制御すると、グラフ１１２，１１６に示すように実ブロー量を目標ブロー量に追従させることができる。即ち、実ブロー量（グラフ１１６）が目標ブロー量（グラフ１１２）よりも上方にある場合には、第１、第２ブロー電磁弁１２，１６が開放され実ブロー量が多くなり、実ブロー量（グラフ１１６）が目標ブロー量（グラフ１１２）よりも下方にある場合には、第１、第２ブロー電磁弁１２，１６が閉鎖され実ブロー量が少なくなる。これにより、実ブロー量を目標ブロー量に追従させることができる。その結果、実ブロー量の総量が目標ブロー量の総量である８５ｋｇに到達するタイミングが、時間Ｔ１に近傍の時間Ｔ３になる。即ち、比較例において時間Ｔ２の時点で早々に終了していた濃縮ブローを、時間Ｔ３まで継続して行うことができる。これにより、目標ブロー量への追従性が高まり、ボイラ１から発生する蒸気量と実ブロー量との関係を一定に収めることができる。

【0041】

以上説明した本実施形態のボイラシステム１００によれば、以下のような効果を奏する。

【0042】

（１）本実施形態のボイラシステム１００においては、制御装置４０は、比例制御ボイラにおいて連続的に変更する燃焼率に併せて刻々と変化する目標ブロー量をボイラ１から排出する実ブロー量で減算することで差分量を算出する。この差分量は、実ブロー量が目標ブロー量に対して過剰又は過少であることを示しており、制御装置４０は、燃焼率に応じたブロー量に過剰又は過少を示す差分量を加算することで、次回以降の目標ブロー量の算出を算出する。このように算出された次回以降の目標ブロー量から実ブロー量を減算することで、前回において過剰又は過少であった分も加味して実ブロー量を制御することができる。
また、制御装置４０は、差分量が正である場合に閉状態にある第１、第２ブロー電磁弁１２，１６を開放し、差分量が負である場合に開状態にある第１、第２ブロー電磁弁１２，１６を閉鎖する。これにより、実ブロー量が目標ブロー量に対して過少である場合に第１、第２ブロー電磁弁１２，１６が開放され、実ブロー量が増加するため、次回ブローにおいて前回の過少分も合わせて濃縮ブローを行うことができる。同様に、実ブロー量が目標ブロー量に対して過剰である場合に第１、第２ブロー電磁弁１２，１６が閉鎖され、実ブロー量が減少するため、次回ブローにおいて前回の過剰分を加味して濃縮ブローを行うことができる。よって、ボイラシステム１００によれば、ボイラ１から排出する実ブロー量を、比例制御ボイラにおいて連続的に変更する燃焼率に併せて刻々と変化する目標ブロー量に追従させることができる。

【0043】

（２）また、第１、第２ブロー電磁弁１２，１６という２つのブロー弁を有するボイラ１では、第１、第２ブロー電磁弁１２，１６の開閉状態は、双方が閉状態にある第１開閉状態、いずれかが開状態にあり他方が閉状態にある第２開閉状態、双方が開状態にある第３開閉状態の３つの態様が考えられる。制御装置４０は、第１開閉状態にある状態で差分量が正の値である場合、開閉状態を第２開閉状態に制御し、第１開閉状態にある状態で差分量が負の値である場合、開閉状態を第１開閉状態のまま維持し、第２開閉状態にある状態で差分量が正の値である場合、開閉状態を第３開閉状態に制御し、第２開閉状態にある状態で差分量が負の値である場合、開閉状態を第１開閉状態に制御し、第３開閉状態にある状態で差分量が負の値である場合、開閉状態を第２開閉状態に制御し、第３開閉状態にある状態で差分量が正の値である場合、開閉状態を第３開閉状態のまま維持する。これにより、第１開閉状態（双方が閉）と第３開閉状態（双方が開）との間に必ず第２開閉状態（一方が開、他方が閉）が介在することになり、実ブロー量が急激に変化することを防止できる。

【0044】

（３）また、制御装置４０は、ボイラ１の燃焼率が一定燃焼率（例えば、３０％）以下である場合には、開閉状態を第３開閉状態にすることがない（即ち第２ブロー電磁弁１６を開状態にすることがない）。これにより、ボイラ１の燃焼率が低く、ボイラ１から発生する蒸気量が低いにもかかわらず、第１、第２ブロー電磁弁１２，１６の双方が開放されてしまうことを防止できる。その結果、ボイラ１から発生する蒸気量と実ブロー量とを一定の関係に収めることができる。

【0045】

（４）また、第１ブロー電磁弁１２が開放された場合の瞬間ブロー量と、第２ブロー電磁弁１６が開放された場合の瞬間ブロー量とでは、第２ブロー電磁弁１６が開放された場合の瞬間ブロー量の方が多く、制御装置４０は、瞬間ブロー量の少ない第１ブロー電磁弁１２から優先して開状態に制御する。これにより、実ブロー量の増減を抑えることができ、実ブロー量を略一定に抑えることができる。

【0046】

（５）また、第１、第２ブロー電磁弁１２，１６には、開閉状態を切り替える切替周期（例えば、６０秒）が設けられており、制御装置４０は、この切替周期を超える周期で、第１、第２ブロー電磁弁１２，１６の開閉状態の制御を行う。これにより、リアルタイムに変更する比例制御ボイラの燃焼率に対して、開閉動作が起こるタイミングを調整することができ、第１、第２ブロー電磁弁１２，１６の頻繁な開閉動作を防止し、第１、第２ブロー電磁弁１２，１６の耐久性を向上させることができる。

【0047】

以上、本発明のボイラシステム１００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、上記実施形態では１台のボイラ１を備えるボイラシステム１００について説明したが、本発明に特有の濃縮ブローは、複数のボイラ１を備えるボイラシステムに対して適用することとしてもよい。

【符号の説明】

【0048】

１ ボイラ
１１ 第１分岐ライン
１２ 第１ブロー電磁弁
１３ 第１オリフィス
１５ 第２分岐ライン
１６ 第２ブロー電磁弁
１７ 第２オリフィス
４０ 制御装置
４１ ターゲット算出部
４２ 実ブロー量算出部
４３ 差分算出部
４４ 開閉制御部
１００ ボイラシステム

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】