特許 6290546 弁制御装置

(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】6290546

(24)【登録日】2018年2月16日

(45)【発行日】2018年3月7日

(54)【発明の名称】弁制御装置

(51)【国際特許分類】

   G05D 16/20 20060101AFI20180226BHJP

   G05B 9/03 20060101ALI20180226BHJP

【ＦＩ】

   G05D16/20 J

   G05B9/03

【請求項の数】4

【全頁数】24

(21)【出願番号】特願2013-97102(P2013-97102)

(22)【出願日】2013年5月2日

(65)【公開番号】特開2014-219766(P2014-219766A)

(43)【公開日】2014年11月20日

【審査請求日】2016年4月26日

(73)【特許権者】

【識別番号】000169499

【氏名又は名称】高砂熱学工業株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100100549

【弁理士】

【氏名又は名称】川口 嘉之

(74)【代理人】

【識別番号】100123098

【弁理士】

【氏名又は名称】今堀 克彦

(72)【発明者】

【氏名】猪原 寛

(72)【発明者】

【氏名】相澤 隆弘

(72)【発明者】

【氏名】土谷 昌弘

(72)【発明者】

【氏名】日辻 稔

(72)【発明者】

【氏名】清水 健

【審査官】 黒田 暁子

(56)【参考文献】

【文献】 特開２００５−１４１５６０（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００９−３０１２５７（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平０１−１４０３１２（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平０６−２３０８３０（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平０４−１８２７０１（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平０５−３４１８４９（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｇ０５Ｄ １６／２０

Ｇ０５Ｂ ９／０３

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

流体の流路の途中に複数の弁が並列に設けられ、前記弁の開閉により前記流路を通る前記流体の流量又は圧力を制御する弁制御装置であって、
前記流体の流量又は圧力の計測値を取得する取得部と、
前記複数の弁の一部を現用系とし、前記現用系以外の弁を予備系とする割当部と、
前記計測値に基づいて、前記弁のうち、少なくとも前記現用系の弁を開き、前記流路を通る前記流体の流量又は圧力が目標値となるように、各弁の開度を指定する開度命令部と、を備え、
前記現用系と前記予備系はそれぞれ複数の弁が並列に設けられ、
前記割当部が、
定期的に現用系と予備系を切り換え、
前記現用系及び前記予備系のそれぞれ一部の弁について前記現用系と前記予備系とを切り換え、
所定時間後に残りの弁について前記現用系と前記予備系とを切り換え、
前記開度命令部が、
前記予備系から前記現用系に切り換えた弁について、前記計測値に応じた開度に開くように開度命令を送り、
前記現用系から前記予備系に切り換えた弁について、全閉となるように開度命令を送る、
弁制御装置。

【請求項2】

前記現用系と前記予備系をそれぞれ構成する前記複数の弁の１台あたりの能力は、前記現用系と前記予備系をそれぞれ弁１台から構成する場合の弁１台あたりの能力よりも小さい、
請求項１に記載の弁制御装置。

【請求項3】

流体としての蒸気を供給する流路と、
前記流路の途中に並列に複数設けられた弁と、
請求項１又は２に記載の弁制御装置と、
を備える蒸気供給システム。

【請求項4】

流体としての蒸気を供給する流路と、前記流路の途中に並列に複数設けられた弁と、
前記弁の開閉により前記流路を通る前記流体の流量又は圧力を制御する弁制御装置とを備え、前記複数の弁の一部が現用系として割り当てられ、前記現用系以外の弁が予備系として割り当てられ、前記現用系と前記予備系はそれぞれ複数の弁が並列に設けられている蒸気供給システムが、
前記流体の流量又は圧力の計測値を取得するステップと、
前記計測値に基づいて、前記弁のうち、少なくとも前記現用系の弁を開き、前記流路を通る前記流体の流量又は圧力が目標値となるように、各弁の開度を指定するステップと、を実行し、
定期的に前記弁の現用系と予備系の割り当てを切り換え、
前記現用系及び前記予備系のそれぞれ一部の弁について前記現用系と前記予備系とを切り換え、
所定時間後に残りの弁について前記現用系と前記予備系とを切り換え、
前記各弁の開度を指定するステップは、
前記予備系から前記現用系に切り換えた弁について、前記計測値に応じた開度に開くように開度命令を送り、
前記現用系から前記予備系に切り換えた弁について、全閉となるように開度命令を送る、
蒸気供給システムの運転方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、弁の制御を行う弁制御装置に関する。

【背景技術】

【0002】

ボイラ装置から蒸気配管を介して熱負荷側へ蒸気を圧送する系統では、蒸気配管の途中に減圧弁が設けられ、供給側の高圧の蒸気を減圧弁で適切な圧力に減圧して、熱負荷側へ供給することが行われていた。

【0003】

機械式の減圧弁では、熱負荷側の圧力の変動がダイヤフラムを介して弁体に伝わり、例えば、熱負荷側の需要により圧力が低下した場合には、この圧力に応じて弁体が開いて蒸気の流量を増し、熱負荷側の圧力が設定圧力となるように調整される。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】特開２００６−１４６４３６号公報

【特許文献2】特開２００３−３２２３８４号公報

【特許文献3】特開平８−１６１０５４号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

上記減圧弁は、弁体の開閉により減圧弁を通過する蒸気の流量を調整するため、蒸気流量の変動が少ない場合、弁体の移動がなく、蒸気に含まれる不純物が弁体の軸受等の隙間に堆積して固着し、弁体の開閉が出来なくなってしまうという問題があった。

【0006】

例えば、蒸気を空調に利用している場合、冬季は需要が多いため蒸気流量が大きく、負荷変動等に合わせて弁体も開閉動作されるので固着しないが、夏季は需要が少ないため、蒸気流量が小さく、負荷変動等が少ないため弁体も開閉動作されないので固着し易い。この場合、冬季の需要を賄うために、容量の大きな減圧弁を設けることになるので、夏季の需要の少ない期間は弁体が僅かしか開かない状態となるので、特に固着し易い。

【0007】

そこで本発明は、弁の固着を防止する技術の提供を課題とする。

【課題を解決するための手段】

【0008】

上記課題を解決するため、本発明の弁制御装置は、
流体の流路の途中に複数の弁が並列に設けられ、前記弁の開閉により前記流路を通る前記流体の流量又は圧力を制御する弁制御装置であって、
前記流体の流量又は圧力の計測値を取得する取得部と、
前記複数の弁の一部を現用系とし、前記現用系以外の弁を予備系とする割当部と、
前記計測値に基づいて、前記弁のうち、少なくとも前記現用系の弁を開き、前記流路を通る前記流体の流量又は圧力が目標値となるように、各弁の開度を指定する開度命令部と、
を備え、
前記割当部が、定期的に現用系と予備系を切り換える。

【0009】

前記弁制御装置において、前記現用系と前記予備系に割り当てられている弁が、それぞれ複数存在する場合に、前記割当部が、前記現用系及び前記予備系のそれぞれ一部の弁について前記現用系と前記予備系とを切り換え、所定時間後に残りの弁について前記現用系
と前記予備系とを切り換えても良い。

【0010】

前記弁制御装置において、前記現用系に割り当てられている弁が一つであり、前記割当部が、前記現用系と前記予備系を切り換えた場合、
前記開度命令部が、
前記予備系から前記現用系に切り換えた弁について、全閉状態から所定の開度に開く開度命令を送り、所定の開度に開いた以降は計測値に基づく制御を送り、
前記現用系から前記予備系に切り換えた弁について、前記現用系に切り換えた弁が開くのに伴う計測値の変化に基づいて開度を漸減させるように開度命令を送り、所定の開度以降は全閉となるように開度命令を送っても良い。

【発明の効果】

【0011】

本発明によれば、弁の固着を防止する技術を提供できる。

【図面の簡単な説明】

【0012】

【図1】図１は、実施形態１に係る蒸気供給システムの系統図である。

【図2】図２は、減圧弁の模式図である。

【図3】図３は、弁制御装置のブロック図である。

【図4】図４は、圧力センサの計測値に基づいて二次側の蒸気圧をフィードバック制御する処理の説明図である。

【図5】図５は、目標値及び増減段の閾値の説明図である。

【図6】図６は、動作割当部による増減段処理の説明図である。

【図7】図７は、現用系と予備系を定期的に切り換えるローテーション制御の説明図である。

【図8】図８は、２台運転時にローテーションする場合の運転状態の推移を示す表である。

【図9】図９は、切り換え時の各減圧弁の開閉タイミングを示すタイミングチャートである。

【図10】図１０は、３台運転時にローテーションする場合の運転動作の推移を示す表である。

【図11】図１１は、切り換え時の切り換えタイミングを示したタイミングチャートである。

【図12】図１２は、切り換え時の切り換えタイミングを示したタイミングチャートである。

【図13】図１３は、実施形態２に係る蒸気供給システムの系統図である。

【図14】図１４は、動作割当部による増減段処理の説明図である。

【図15】図１５は、現用系と予備系を定期的に切り換えるローテーション制御の説明図である。

【図16】図１６は、ローテーションに伴う運転状態の推移を示す表である。

【図17】図１７は、切り換え時の各減圧弁の開閉タイミングを示すタイミングチャートである。

【図18】図１８は、実施形態３に係る蒸気供給システムの系統図である。

【図19】図１９は、動作割当部による増減段処理の説明図である。

【図20】図２０は、ローテーションに伴う運転状態の推移を示す表である。

【図21】図２１は、流量計の計測値に基づいて、弁の開閉を制御するシステムを示す図である。

【発明を実施するための形態】

【0013】

〈実施形態１〉
《装置構成》
図１は、実施形態１に係る蒸気供給システムの系統図、図２は、減圧弁の模式図、図３は、弁制御装置のブロック図である。

【0014】

図１に示すように、蒸気供給システム１０において、減圧弁１−１，１−２，１−３，１−４は、蒸気を一次側（供給側）から二次側（熱負荷側）へ供給する流路２の途中に設けられている。熱負荷は、暖房のほか、医療・工場の生産工程などにおける熱負荷であり、例えば２４時間連続運転され、蒸気の供給が求められる設備における熱負荷である。

【0015】

流路２では、不図示のボイラ装置（蒸気供給源）から蒸気の供給を受ける管路２１が供給側の集合管である一次ヘッダ２２に接続され、一次ヘッダ２２に複数の管路２３，２４が並列に接続され、複数の管路２３，２４がそれぞれ複数の管路２３−１，２３−２，２４−１，２４−２に分岐し、この分岐した管路２３−１，２３−２，２４−１，２４−２の途中に減圧弁１−１，１−２，１−３，１−４が設けられている。

【0016】

また、流路２において、管路２３−１，２３−２が二次側で管路２５と接続し、管路２４−１，２４−２が二次側で管路２６と接続し、管路２５，２６が熱負荷側の集合管である二次ヘッダ２７と接続し、二次ヘッダ２７に管路２８が接続されている。

【0017】

二次ヘッダ２７には、計測部（圧力センサ）４が接続され、圧力センサ４と弁制御装置３とが制御線３２を介して電気的に接続している。また、弁制御装置３は、制御線３１を介して各減圧弁１−１，１−２，１−３，１−４と電気的に接続している。

【0018】

各減圧弁１−１，１−２，１−３，１−４は、同じ構造であり、共通の事項について説明する場合には、減圧弁１と総称する。本実施形態１は、これらの減圧弁１のうち、複数（本例では２台）の減圧弁を現用系と予備系とにそれぞれ割り当て、定期的に現用系と予備系をローテーションする例を示している。

【0019】

本実施形態１の蒸気供給システム１０は、減圧弁１を現用系と予備系の二系統を備え、平常時は現用系の減圧弁１で運転し、現用系の減圧弁１が故障した場合、予備系の減圧弁１に切り換えて運転する。即ち、現用系とは、平常時に運転する減圧弁１の系統を示し、予備系とは、現用系減圧弁１の故障時に運転し、平常時には待機状態とする減圧弁１の系統を示す。もっとも、厳寒期や、蒸気使用に係る生産工程の要求量が急増したときなどに、予備系を現用系の一時的な能力不足を補うために稼働することはできる。このように減圧弁１を現用系と予備系の二系統としたことにより、本実施形態１の蒸気供給システム１０は、現用系の減圧弁１が故障した場合でも、蒸気の供給を止めることなく予備系の減圧弁１で運転を行い、故障した減圧弁１の交換等の対応を可能としている。従って、現用系の減圧弁１と予備系の減圧弁１は、それぞれが熱負荷側の圧力を目標値に保つのに通常必要な量（以下単に通常量とも称す）の蒸気を供給する能力を有するように設計されている。更に、本実施形態１の蒸気供給システム１０は、現用系と予備系をそれぞれ複数（本例では２台）の減圧弁１で構成し、複数の減圧弁１で通常量の蒸気を供給する能力（サイズ）としたため、１台あたりの減圧弁１の能力を１台で通常量の蒸気を供給する減圧弁１と比べて小さくしている。例えば、従来１台で通常量の蒸気を供給する場合に、内径２００Ａの減圧弁１を用いていたところ、本実施形態では、現用系と予備系をそれぞれ２台に分割して構成することで、２００Ａより小さい内径の減圧弁１を採用でき、例えば内径８０Ａの減圧弁１を採用できる。また、本実施形態１では、現用系と予備系の割当を定期的に切り換える。以下、この現用系と予備系の切り換えをローテーションと称する。

【0020】

減圧弁１は、図２（Ａ）に示すように、弁箱１１内に弁座１２と弁体１６が設けられており、弁体１６が弁座１２に対して接離可能に弁棒１３に支持されている。

【0021】

図２（Ａ）は、弁体１６が弁座１２から離れた状態、即ち減圧弁１が開いた状態を示しており、弁座１２の開口部１７を通って一次側の蒸気が二次側へ流動する。

【0022】

図２（Ｂ）は、弁体１６が弁座１２と接した状態、即ち減圧弁１が閉じた状態を示しており、弁座１２の開口部１７を塞ぎ、一次側と二次側を仕切るため、二次側への蒸気の供給が遮断される。

【0023】

駆動機構１４は、ステッピングモータやギヤ等からなり、駆動制御部１５からの制御信号に応じて弁棒１３を駆動することにより、弁体１６を図２（Ａ），図２（Ｂ）のように弁体１６を開閉動作させる。

【0024】

駆動制御部１５は、弁制御装置３からの開度命令を受信して、弁体１６の開度が当該開度命令の示す開度となるように駆動機構１４に制御信号を送り、駆動機構１４を動作させる。

【0025】

図３に示すように、弁制御装置３は、蒸気圧取得部３３と、動作割当部３４、開度命令部３５を備えている。

【0026】

蒸気圧取得部３３は、圧力センサ４による二次ヘッダ２７内の圧力の計測値を制御線３１を介して受信するインターフェイスである。

【0027】

動作割当部３４は、減圧弁１の一部を現用系として割り当て、この現用系以外の減圧弁１を予備系として割り当てる。この現用系と予備系の割り当てを示す割当情報は、例えばメモリ等に保持する。また、動作割当部は、蒸気圧取得部３３が取得した計測値に基づいて、増段、又は減段を決定する。

【0028】

開度命令部３５は、蒸気圧取得部３３から取得した計測値に基づいて、減圧弁１のうち、少なくとも現用系の減圧弁１を開き、流路２を通った蒸気の二次ヘッダ２７内での圧力（二次側の蒸気圧）が目標値となるように、各減圧弁１の開度を指定する。ここで、目標値は、管理者等により予め入力され、メモリ等に記憶しておく。目標値は、季節毎に変更されても良い。なお、開度命令部３５は、動作割当部３４から現用系と予備系の割当情報を取得し、通常は現用系の減圧弁１を用いて二次側蒸気圧を制御する。

【0029】

弁制御装置３の蒸気圧取得部３３や、動作割当部３４、開度命令部３５は、汎用のプロセッサ（処理装置）がソフトウェア（コンピュータプログラム）に従って上記機能を実現する構成でも、論理回路等が前記機能を実現するように組み合わせされた構成のハードウェアであっても良い。

【0030】

《制御方法》
上記構成の蒸気供給システム１０における減圧弁の制御方法について説明する。

【0031】

図４は、圧力センサ４の計測値に基づいて二次側の蒸気圧をフィードバック制御する処理の説明図である。

【0032】

図４の処理が起動されると、先ず、蒸気圧取得部３３が二次側蒸気圧の計測値を圧力センサ４から受信する（ステップＳ１０）。

【0033】

次に開度命令部３５は、ステップＳ１０で取得した計測値を目標値と比較して、目標値と計測値の差が規定の範囲内か否かを判定し、規定の範囲内であれば（ステップＳ２０，Ｙｅｓ）、図４の処理を終了し、規定の範囲内でなければ（ステップＳ２０，Ｎｏ）、動
作割当部３４が割り当てた運転中の減圧弁１の情報を動作割当部３４から取得して運転中の減圧弁１を特定する（ステップＳ３０）。例えば通常状態であれば、現用系に割り当てられた２つの減圧弁１が運転中と特定され、増段されていれば、この増段された減圧弁１と現用系に割り当てられた減圧弁が運転中の減圧弁１と特定される。

【0034】

また、開度命令部３５は、目標値と計測値の差に基づいて、運転中の減圧弁の開度を決定する（ステップＳ４０）。開度の決定は、例えば目標値と計測値に差がある場合に、この計測値が目標値となるのに必要な開度と当該差分との比例関係を予め求めて関係式として記憶しておき、ステップＳ１０で取得した計測値と目標値との差に応じた開度を関係式から求める。また、開度の決定は、計測値が目標値を下回っている場合、開度を所定量増加させた値とし、計測値が目標値を上回っている場合、開度を所定量減少させた値としても良い。なお、各減圧弁の開度は同一にしている。

【0035】

そして、開度命令部３５は、決定した開度を示す開度命令を運転中の減圧弁１に送って各減圧弁１の開度を変更させ（ステップＳ５０）、図４の処理を終了する。このように図４の処理が、制御弁１の動作中、常に繰り返し実行されることで、二次側の蒸気圧が目標値となるように減圧弁１がフィードバック制御される。

【0036】

図５は、目標値及び増減段の閾値の説明図である。図５の例では目標値を０．３３ＭＰａ、第一の閾値を０．３０ＭＰａ、第二の閾値を０．２８ＭＰａとしている。

【0037】

本実施形態の蒸気供給システム１０では、通常、現用系の二台の減圧弁１で二次側の蒸気圧が目標値となるように運転し、このとき二次側の蒸気圧が第一の閾値以下とならないように設計されている。

【0038】

但し、想定を超えて負荷が変動した場合など、二次側の蒸気圧が第一の閾値以下である場合には、予備系の一台を運転させて、即ち一台増段して３台の減圧弁１で運転する。

【0039】

また、二次側の蒸気圧が第二の閾値以下である場合には、予備系の二台を運転させて、即ち二台増段して４台の減圧弁１で運転する。

【0040】

なお、増段された減圧弁１は、図４と同様に二次側蒸気圧を目標値に保つように開度が制御される。本実施形態では、稼働中の減圧弁（現用系の減圧弁及び増段した減圧弁）を同一の開度としている。即ち、現用系の２台が全開の状態で、１台増段した場合、増段した減圧弁が開くのに伴って二次側蒸気圧が上昇すると、これに応じて現用系２台の開度が小さくなり、この現用系の開度と同じになるまで増段した減圧弁１が開き、開度命令部３５は、二次側蒸気圧が目標値となるように、これら現用系と増段した減圧弁１の開度を制御する。

【0041】

なお、目標値及び増減段の閾値は、季節に応じて変更されても良く、例えば上記設定が冬季の値であった場合に、夏季や中間期は、目標値を０．３０ＭＰａ、第一の閾値を０．２７ＭＰａ、第二の閾値を０．２５ＭＰａとしても良い。

【0042】

図６は、動作割当部３４による増減段処理の説明図である。図６の処理が起動されると、動作割当部３４は、蒸気圧取得部３３で取得した計測値が第一の閾値（図６の例では０．３０ＭＰａ）以下か否かを判定する（ステップＳ１１０）。動作割当部３４は、計測値が、第一の閾値以下でない場合（ステップＳ１１０，Ｎｏ）、現用系の動作によって必要な蒸気圧が確保できているので、増段は不要であり、現用系の２台での運転とする（ステップＳ１２０）。なお、この図６の処理と並行して開度命令部３５は、図４の処理を行い、図６のステップＳ１２０で２台運転となった場合には、図４のステップＳ３０では、こ
の現用系の２台の減圧弁１が運転中であることを特定する。

【0043】

一方、動作割当部３４は、計測値が第一の閾値以下の場合、（ステップＳ１１０，Ｙｅｓ）、現用系の動作だけでは必要な蒸気圧が確保できない状態なので、計測値が第二の閾値（図６の例では０．２８ＭＰａ）以下か否かを判定する（ステップＳ１３０）。ここで、計測値が、第二の閾値以下でない場合（ステップＳ１３０，Ｎｏ）、動作割当部３４は、１台増段し、３台の減圧弁１での運転とする（ステップＳ１４０）。なお、どの減圧弁１を３台目とするかは、例えば各減圧弁１−１，１−２，１−３，１−４の優先度を決めておき、増段する際に予備系の２台のうち、優先度の高い減圧弁１−１，１−２，１−３又は１−４を３台目とする。

【0044】

ステップＳ１４０で３台運転とした場合、開度命令部３５は、図４のステップＳ３０で、現用系の２台と増段した３台目の減圧弁１が運転中であることを特定する。

【0045】

増段後、動作割当部３４は、この増段の効果の確認のため所定時間(図６の例では３０
０秒)待機する（ステップＳ１５０）。その後、動作割当部３４は、図４のステップＳ５
０で開度命令部３５が出力する制御出力値（開度）を取得し（ステップＳ１６０）、この制御出力値が３０％以下か否か、即ち減段を行うか否かを判定する（ステップＳ１７０）。従って、ステップＳ１５０で所定時間効果待ちをしている間は、減段を行わない。

【0046】

制御出力値が３０％以下でない場合（ステップＳ１７０，Ｎｏ）、動作割当部３４は、ステップＳ１６０に戻り、制御出力値が３０％以下となるまでステップＳ１７０の判定を繰り返す。

【0047】

制御出力値が３０％以下となった場合（ステップＳ１７０，Ｙｅｓ）、動作割当部３４は、この制御出力値が３０％以下の状態が所定時間（図６の例では６０秒）継続したか否かを判定する（ステップＳ１８０）。

【0048】

動作割当部３４は、制御出力値が３０％以下の状態が所定時間継続しなかった場合（ステップＳ１８０，Ｎｏ）、ステップＳ１６０に戻り、制御出力値が３０％以下の状態が所定時間継続した場合（ステップＳ１８０，Ｙｅｓ）、３台目の減圧弁１を減段し（ステップＳ１９０）、２台運転とする（ステップＳ１２０）。

【0049】

一方、ステップＳ１３０で、計測値が、第二の閾値以下の場合（ステップＳ１３０，Ｙｅｓ）、動作割当部３４は、２台増段し、４台の減圧弁１での運転とする（ステップＳ２００）。この場合、開度命令部３５は、図４のステップＳ３０で、現用系の２台と増段した３台目，４台目の減圧弁１が運転中であることを特定する。なお、どの減圧弁１を３台目，４台目とするかは、例えば各減圧弁１−１，１−２，１−３，１−４の優先度を決めておき、増段する際に予備系の２台のうち、優先度の高い順に３台目，４台目とする。

【0050】

増段後、動作割当部３４は、この増段の効果の確認のため所定時間(図６の例では３０
０秒)待機する（ステップＳ２１０）。その後、動作割当部３４は、３台目の減圧弁１に
ついて図４のステップＳ５０で開度命令部３５が出力する制御出力値（開度）を取得し（ステップＳ２２０）、この制御出力値が３０％以下か否か、即ち減段を行うか否かを判定する（ステップＳ２３０）。このステップＳ２２０−Ｓ２３０と並行して、動作割当部３４は、４台目の減圧弁１について図４のステップＳ５０で開度命令部３５が出力する制御出力値（開度）を取得し（ステップＳ２４０）、この制御出力値が３０％以下か否か、即ち減段を行うか否かを判定する（ステップＳ２５０）。従って、ステップＳ２１０で所定時間効果待ちをしている間は、減段を行わない。制御出力値が３０％以下でない場合（ステップ２５０，Ｎｏ）、動作割当部３４は、ステップＳ２４０に戻り、制御出力値が３０
％以下となるまでステップＳ２５０の判定を繰り返す。

【0051】

制御出力値が３０％以下となった場合（ステップＳ２５０，Ｙｅｓ）、動作割当部３４は、４台目の減圧弁１を減段して３台運転とする（ステップＳ２６０）。

【0052】

一方、動作割当部３４は、３台目の減圧弁１について制御出力値（開度）を取得し（ステップＳ２２０）、この制御出力値が３０％以下か否かを判定し（ステップＳ２３０）、制御出力値が３０％以下でない場合（ステップＳ２３０，Ｎｏ）、ステップＳ２２０に戻り、制御出力値が３０％以下となるまでステップＳ２３０の判定を繰り返す。

【0053】

制御出力値が３０％以下となった場合（ステップＳ２３０，Ｙｅｓ）、動作割当部３４は、この制御出力値が３０％以下の状態が所定時間（図６の例では６０秒）継続したか否かを判定する（ステップＳ２７０）。

【0054】

動作割当部３４は、制御出力値が３０％以下の状態が所定時間継続しなかった場合（ステップＳ２７０，Ｎｏ）、ステップＳ２２０に戻り、制御出力値が３０％以下の状態が所定時間継続した場合（ステップＳ２７０，Ｙｅｓ）、３台目の減圧弁１を減段し（ステップＳ２８０）、２台運転とする（ステップＳ１２０）。なお、図６の処理は、制御弁１の動作中、常に繰り返し実行する。

【0055】

次に運転する減圧弁を切り換えるローテーション制御について説明する。図７は、現用系と予備系を定期的に切り換えるローテーション制御の説明図、図８は、２台運転時にローテーションする場合の運転状態の推移を示す表、図９は、減圧弁１の開閉動作を縦軸にとり、横軸に時間をとって、切り換え時の各減圧弁１の開閉タイミングを示すタイミングチャートである。

【0056】

図７の処理を開始すると、動作割当部３４は、定期的な切り換えタイミングに達したか否かを判定する（ステップＳ３１０）。なお、切り替えタイミングは、夜間や休日など、負荷変動が少ない場合に設定するのが好適である。図８は、一日一回、２３：００に切り換えを行う例を示している。切り替えタイミングに達していなければ（ステップＳ３１０，Ｎｏ）、動作割当部３４は、切り換えを行わず、図７の処理を終了する。

【0057】

一方、切り替えタイミングに達した場合（ステップＳ３１０，Ｙｅｓ）、動作割当部３４は、減圧弁１の運転状態を確認し、どの減圧弁１−１，１−２，１−３，１−４が運転中かを特定する（ステップＳ３２０）。例えば、図８のタイミング５１で切り換える場合、切り換え前の状態は列５０に示すように減圧弁１−１，１−２が現用系（運転中）であり、減圧弁１−３，１−４が予備系（全閉）である。

【0058】

次に動作割当部３４は、４台の減圧弁１が運転中か否かを判定し（ステップＳ３３０）、４台全ての減圧弁１が運転中であれば（ステップＳ３３０，Ｙｅｓ）、切り換えを行わず、図７の処理を終了する。

【0059】

また、運転中の減圧弁１が４台でなければ（ステップＳ３３０，Ｎｏ）、ステップＳ３２０で取得した運転状態に基づいて、動作割当部３４が、現用系及び予備系のそれぞれ一部の弁について現用系と予備系とを切り換え、開度命令部３５が、この切り換えに従って開度命令を出力する（ステップＳ３４０）。

【0060】

具体的には、動作割当部３４が、現用系の減圧弁１を予備系とし、予備系の減圧弁１を現用系として割り当てを切り換え、この割当情報をメモリに記憶すると共に開度命令部３５に通知する。

【0061】

開度命令部３５は、通知された切り換え後の割り当てに従って図４のように二次側蒸気圧の計測値に従った制御を行う。例えば、図８のタイミング５１に示す例の場合、開度命令部３５は、現用系として計測値に従った制御を行っていた減圧弁１−１に対し、予備系として全閉とする開度命令を送り、予備系として全閉であった減圧弁１−３に対して計測値に応じた開度に開くように開度命令を送る。

【0062】

この開度命令を受けた減圧弁１−１は、図９に示すようにタイミング５１で閉じ始め、タイミング５２で閉じ動作を完了して全閉状態となる。また、開度命令を受けた減圧弁１−３は、図９に示すようにタイミング５１で開き始め、タイミング５２で開く動作を完了して指示された開度となる。

【0063】

そして、動作割当部３４は、ステップＳ３４０の後、所定時間経過したか否かを判定し（ステップＳ３５０）、所定時間経過した場合（ステップＳ３５０，Ｎｏ）、制御弁１のうち、ステップＳ３４０で切り換えた以外の弁について動作割当部３４が現用系と予備系とを切り換え、開度命令部３５が、この切り換えに従って開度命令を出力して減圧弁１の開閉を制御し（ステップＳ３６０）、図７の処理を終了する。

【0064】

具体的には、動作割当部３４が、現用系の減圧弁１を予備系とし、予備系の減圧弁１を現用系として割り当てを切り換え、この情報をメモリに記憶すると共に開度命令部３５に通知する。

【0065】

開度命令部３５は、通知された切り換え後の割り当てに従って図４のように二次側蒸気圧の計測値に従った制御を行う。例えば、図８のタイミング５３に示す例の場合、開度命令部３５は、現用系として計測値に従った制御を行っていた減圧弁１−２に対し、予備系として全閉とする開度命令を送り、予備系として全閉であった減圧弁１−４に対して計測値に応じた開度に開くように開度命令を送る。

【0066】

この開度命令を受けた減圧弁１−２は、図９に示すようにタイミング５３で閉じ始め、タイミング５４で閉じ動作を完了して全閉状態となる。また、開度命令を受けた減圧弁１−４は、図９に示すようにタイミング５３で開き始め、タイミング５４で開く動作を完了して指示された開度となる。

【0067】

そして、次の切り換えタイミング（図８では翌２３：００）に達し、図７の処理によって切り換えが行われると、図８に示すようにタイミング５５で動作割当部３４が、予備系と現用系の減圧弁１を切り換え、開度命令部３５が、予備系として全閉であった減圧弁１−１に対して計測値に応じた開度に開くように開度命令を送り、現用系として計測値に従った制御を行っていた減圧弁１−３に対し、予備系として全閉とする開度命令を送る。

【0068】

このように、現用系と予備系を交互に切り換えるローテーション制御を毎日繰り返すことで、減圧弁が長期間同じ開度となることが防止される。

【0069】

また、現用系と予備系を切り換える際に、全ての減圧弁１を一度に切り換えるのではなく、現用系と予備系のそれぞれ一部（本例では２台）ずつ切り換えることにより、他の減圧弁によって計測値に基づく制御が継続されるので、切り換えによる二次側蒸気圧の変動を抑えることができる。

【0070】

図８，図９では、２台の減圧弁１で運転している場合の切り換え動作を示したが、これに限らず、３台の減圧弁１で運転している場合に切り換えを行う場合もある。

【0071】

図１０は、３台運転時にローテーションする場合の運転動作の推移を示す表、図１１は、減圧弁１の開閉動作を縦軸にとり、横軸に時間をとって、切り換えタイミングを示したタイミングチャートである。

【0072】

図７の処理を実行し、切り換えタイミングに達したと判定して（ステップＳ３１０，Ｙｅｓ）、運転状態を確認した際（ステップＳ３２０）、図１０の例では、列６０に示したように、現用系の減圧弁１−１，１−２と、増段された減圧弁１−３の３台での運転中であることが取得される。

【0073】

この場合、図７のステップＳ３４０では、動作割当部３４が、図１０のタイミング６１に示されるように、現用系の減圧弁１−１を予備系とし、予備系の減圧弁１−４を現用系として割り当てを切り換え、この割当情報を開度命令部３５に通知する。

【0074】

開度命令部３５は、通知された切り換え後の割り当てに従い、現用系として計測値に従った制御を行っていた減圧弁１−１に対し、予備系として全閉とする開度命令を送り、予備系として全閉であった減圧弁１−４に対して計測値に応じた開度に開くように開度命令を送る。

【0075】

この開度命令を受けた減圧弁１−１は、図１１に示すようにタイミング６１で閉じ始め、タイミング６２で閉じ動作を完了して全閉状態となる。また、開度命令を受けた減圧弁１−４は、図１１に示すようにタイミング６１で開き始め、タイミング６２で開く動作を完了して指示された開度となる。

【0076】

所定時間経過後（ステップＳ３５０，Ｙｅｓ）、図７のステップＳ３６０では、動作割当部３４が、図１０のタイミング６２に示されるように、現用系の減圧弁１−２を予備系とし、予備系の減圧弁１−３を現用系として割り当てを切り換え、この割当情報を開度命令部３５に通知する。

【0077】

開度命令部３５は、通知された切り換え後の割り当てに従い、現用系として計測値に従った制御を行っていた減圧弁１−２に対し、予備系として全閉とする開度命令を送り、予備系として全閉状態であった減圧弁１−１に対して増段された予備系として計測値に応じた開度の開度命令を送る。

【0078】

この開度命令を受けた減圧弁１−２は、図１１に示すようにタイミング６３で閉じ始め、タイミング６４で閉じ動作を完了して全閉状態となる。また、開度命令を受けた減圧弁１−１は、図１１に示すようにタイミング６３で開き始め、タイミング６４で開く動作を完了して指示された開度となる。

【0079】

なお、図１０，図１１に示すように、３台でローテーション制御を行った後、減段して２台運転する場合には、予備系である減圧弁１−１を全閉状態とする。

【0080】

また、ローテーション制御を行う場合、図１０，図１１に示すように、２度に分けて制御弁１の開閉を切り換えるのが望ましいが、３台の減圧弁１で運転している場合、図１２に示すように一度に切り換えても良い。

【0081】

図１２に示す例の場合、図７のステップＳ３４０では、動作割当部３４が、図１２のタイミング７１で現用系の減圧弁１−１を予備系とし、予備系の減圧弁１−３を現用系として割り当てを切り換え、この割当情報を開度命令部３５に通知する。

【0082】

開度命令部３５は、通知された切り換え後の割り当てに従い、現用系として計測値に従
った制御を行っていた減圧弁１−１に対し、増段された予備系として計測値に応じた開度とする開度命令を送り、増段された予備系として計測値に従った制御を行っていた減圧弁１−３に対して計測値に応じた開度とする開度命令を送る。

【0083】

この開度命令を受けた減圧弁１−１は、予備系に切り換えられたものの増段された予備系として計測値に応じた制御が継続されるため図１２のように開度の変化としては現れない。また、開度命令を受けた減圧弁１−３は、現用系に切り換えられたものの、図１２に示すように切り換え前から計測値に応じた制御が行われているため、開度の変化としては現れない。

【0084】

所定時間経過後（ステップＳ３５０，Ｙｅｓ）、図７のステップＳ３６０では、動作割当部３４が、図１２のタイミング７３で現用系の減圧弁１−２を予備系とし、予備系の減圧弁１−３を現用系として割り当てを切り換え、この割当情報を開度命令部３５に通知する。

【0085】

開度命令部３５は、通知された切り換え後の割り当てに従い、現用系として計測値に従った制御を行っていた減圧弁１−２に対し、予備系として全閉とする開度命令を送り、予備系として全閉状態であった減圧弁１−４に対し、現用系として計測値に応じた開度の開度命令を送る。

【0086】

この開度命令を受けた減圧弁１−２は、図１２に示すようにタイミング７３で閉じ始め、タイミング７４で閉じ動作を完了して全閉状態となる。また、開度命令を受けた減圧弁１−４は、図１２に示すようにタイミング７３で開き始め、タイミング７４で開く動作を完了して指示された開度となる。

【0087】

なお、このように３台でローテーション制御を行う場合は、図７のローテーション制御中は、減段を禁止しても良い。

【0088】

以上のように、本実施形態１によれば、減圧弁を複数設け、通常時に運転する減圧弁をローテーションすることにより、減圧弁が、長期間、同じ開度を続けて固着することを防止できる。

【0089】

また、本実施形態１では、通常の範囲を超えて二次側蒸気圧が不足した場合に、予備系の減圧弁を増段することができるため、非常に稀な事態を想定して容量の大きな減圧弁を採用する必要がなく、蒸気の流量が少ない時期に減圧弁の開度が小さくなり過ぎて不純物が堆積するといった固着の要因を抑制することができる。

【0090】

更に、本実施形態１では、現用系と予備系をそれぞれ複数（本例では２台）の減圧弁１で構成し、複数の減圧弁１で通常量の蒸気を供給する能力（サイズ）として１台あたりの減圧弁１の能力を小さくしたことにより、現用系の減圧弁１と予備系の減圧弁１をそれぞれ１台で構成した場合と比べて、夏季のように蒸気の流量が少ないときでも弁体の移動が大きくなるようにして、固着を抑制することができる。

【0091】

また、本実施形態１の蒸気供給システム１０は、減圧弁１を現用系と予備系の二系統で構成したことにより、現用系の減圧弁１が故障した場合でも、蒸気の供給を止めることなく予備系の減圧弁１で運転を行い、故障した減圧弁１の交換等の対応を可能としており、工場や病院、研究施設など、蒸気の供給を止められない施設において好適に利用できる。

【0092】

なお、本実施形態１では、所定時刻にローテーションを行うことで、例を示したが、ローテーションのタイミングは、これに限らず、同じ開度が所定期間継続した場合や、図６
のように増減段を行う場合をローテーションのタイミングとしても良い。例えば、開度センサを設けて減圧弁１の開度を取得し、メモリ等に記憶しておき、この減圧弁１の開度の変動が所定範囲から変わらない状態が所定期間以上継続した場合、ローテーションのタイミングに達したと判定して図７と同様に現用系と予備系を切り換える処理を行っても良い。また、図６のように増段又は減段した際、増段した減圧弁１を現用系に切り換える、又は減段した減圧弁予備系を切り換えても良い。

【0093】

〈実施形態２〉
図１３は、実施形態２に係る蒸気供給システム１００の系統図である。前述の実施形態１では、２台の現用系減圧弁と２台の予備系減圧弁を切り換える例を示したが、本実施形態２では、１台の現用系と１台の予備系減圧弁を切り換える例を示す。なお、この２台を１台にした以外の部分は同じであるので、同一の要素には同符号を付すなどして再度の説明を省略する。

【0094】

《装置構成》
図１３に示すように、蒸気供給システム１００において、減圧弁１−１，１−２は、蒸気を一次側（供給側）から二次側（熱負荷側）へ供給する流路２の途中に設けられている。

【0095】

流路２では、不図示のボイラ装置（蒸気供給源）から蒸気の供給を受ける管路２１が一次ヘッダ２２に接続され、一次ヘッダ２２に管路２３接続され、管路２３が複数の管路２３−１，２３−２に分岐し、この分岐した管路２３−１，２３−２の途中に減圧弁１−１，１−２が設けられている。

【0096】

また、流路２において、管路２３−１，２３−２が二次側で管路２５と接続し、管路２５が二次ヘッダ２７と接続し、二次ヘッダ２７に管路２８が接続されている。
弁制御装置３は、制御線３１を介して各減圧弁１−１，１−２と電気的に接続している。

【0097】

《制御方法》
上記構成の蒸気供給システム１００における減圧弁１の制御方法について説明する。

【0098】

図１４は、動作割当部３４による増減段処理の説明図、図１５は、現用系と予備系を定期的に切り換えるローテーション制御の説明図、図１６は、ローテーションに伴う運転状態の推移を示す表、図１７は、減圧弁１の開閉動作を縦軸にとり、横軸に時間をとって、切り換え時の各減圧弁１の開閉タイミングを示すタイミングチャートである。

【0099】

図１４の処理は、図６において減圧弁１を１台増段する処理Ｓ１１０〜Ｓ１９０とほぼ同じである。図１４の処理が起動されると、動作割当部３４は、蒸気圧取得部３３で取得した計測値が閾値（図１４の例では０．３０ＭＰａ）以下か否かを判定し（ステップＳ１１０）、計測値が、閾値以下でない場合（ステップＳ１１０，Ｎｏ）、現用系の１台での運転とする（ステップＳ１２０Ａ）。なお、この図１４の処理と並行して開度命令部３５は、図４の処理を行い、図１４のステップＳ１２０Ａで１台運転となった場合には、図４のステップＳ３０では、この現用系の減圧弁１が運転中であることを特定する。

【0100】

一方、動作割当部３４は、計測値が閾値以下の場合（ステップＳ１１０，Ｙｅｓ）、１台増段した後、図６と同様に減段するか否かの判定処理（Ｓ１５０〜Ｓ１８０）を行い、減段と判定した場合（ステップＳ１８０，Ｙｅｓ）、２台目の減圧弁１を減段し（ステップＳ１９０Ａ）、１台運転とする（ステップＳ１２０Ａ）。

【0101】

次にローテーション制御について説明する。図１５の処理を開始すると、動作割当部３４は、前述の図７と同様にローテーションの処理（Ｓ３１０〜Ｓ３４０）を行う。なお、本実施形態２では、１台の現用系減圧弁１と１台の予備系減圧弁１との切り換えなので、一度の切り換え（Ｓ３４０）で図１５のローテーション処理を終了する。

【0102】

ここで、図１０のタイミング６１と同様に、本実施形態２の現用系減圧弁１−１を全閉とする動作と、予備系減圧弁１−２を所定の開度に開く動作とを同時に行うと、切り換えが完了するまで二次側蒸気圧を目標値に保つ制御が行えない。このため、本実施形態２では、一方の減圧弁１で開動作を開始した場合、他方の減圧弁１で二次側蒸気圧を目標値に保つ制御を行い、所定の開度でこの制御を切り換え、一方の減圧弁１で二次側蒸気圧を目標値に保つ制御を行い、他方の減圧弁１で閉動作を行う。

【0103】

例えば、図１６に示すタイミング８１で動作割当部３４によって現用系と予備系が切り換えられた場合、開度命令部３５は、予備系として全閉であった減圧弁１−２に対して所定の開度に開くように開度命令を送る。この開度命令を受けた減圧弁１−２は、図１７に示すタイミング８１から直線Ｌａのように開き始める。

【0104】

一方、開度命令部３５は、現用系として計測値に基づく制御を行っていた減圧弁１−１について、タイミング８１で予備系に切り換えられても計測値に基づく制御を継続する。従って、開度命令部３５は、タイミング８１から減圧弁１−２が開き始め、二次側蒸気圧の計測値が上昇すると、これを目的値に保つため図１７の直線Ｌｂの如く開度を逓減させるように、減圧弁１−１へ開度命令を送る。この開度命令を受けた減圧弁１−１は、図１７に示す直線Ｌｂのように、減圧弁１−２と逆にタイミング８１から閉じ始める。

【0105】

そして、開度命令部３５は、二次側蒸気圧を目標値に保つための減圧弁１−１の開度が所定の開度に達した、例えば５０％以下に達したと判定した場合（図１６のタイミング８２）、現用系減圧弁１−２について計測値に基づく制御を開始し、予備系の減圧弁１−１に対して開度を０％（全閉）とする開度命令を送る。

【0106】

この全閉とする開度命令を受けた減圧弁１−１は、図１７の直線Ｌｄに示すように全閉に向けて閉じる動作を行い、タイミング８３で閉じ動作を完了する。

【0107】

一方、減圧弁１−２は、図１７に示す直線Ｌｃのように、タイミング８２からタイミング８３にかけて減圧弁１−２とは逆に開く動作を行い、タイミング８３以降は、通常の１台運転を行う。

【0108】

そして、次の切り換えタイミング（図１６のタイミング８４、翌２３：００）に達すると、動作割当部３４が、予備系と現用系の減圧弁１を切り換え、開度命令部３５が、予備系として全閉であった減圧弁１−１に対して計測値に応じた開度に開くように開度命令を送る。

【0109】

一方、開度命令部３５は、現用系として計測値に基づく制御を行っていた減圧弁１−２について、タイミング８４で予備系に切り換えられても計測値に基づく制御を継続する。従って、開度命令部３５は、タイミング８４から減圧弁１−１が開き始め、二次側蒸気圧の計測値が上昇すると、これを目的値に保つため図１７の直線Ｌｂの如く開度を逓減させるように、減圧弁１−２へ開度命令を送る。

【0110】

そして、開度命令部３５は、二次側蒸気圧を目標値に保つための減圧弁１−１の開度が５０％以下に達したと判定した場合（図１６のタイミング８５）、現用系減圧弁１−１について計測値に基づく制御を開始し、予備系の減圧弁１−２に対して開度を０％（全閉）
とする開度命令を送る。

【0111】

この全閉とする開度命令を受けた減圧弁１−２は、全閉に向けて閉じる動作を行い、タイミング８６で閉じ動作を完了する。一方、減圧弁１−１は、タイミング８５からタイミング８６にかけて減圧弁１−２とは逆に開く動作を行い、タイミング８６以降は、通常の１台運転を行う。

【0112】

このように、本実施形態２によれば、現用系と予備系を交互に切り換えるローテーション制御を毎日繰り返すことで、予備系の減圧弁が、長期間、閉じ同じ開度を続けて固着することを防止できる。

【0113】

また、本実施形態２では、通常の範囲を超えて二次側蒸気圧が不足した場合に、予備系の減圧弁を増段して２台で運転することができるため、非常に稀な事態を想定して容量の大きな減圧弁１を採用する必要がなく、蒸気の流量が少ない時期に減圧弁の開度が小さくなり過ぎて不純物が堆積するといった固着の要因を抑制することができる。

【0114】

また、現用系と予備系を切り換える際に、全ての減圧弁１の開閉を一度に切り換えるのではなく、１台ずつ切り換えることにより、他の減圧弁によって計測値に基づく制御が行われるので、切り換えによる二次側蒸気圧の変動を抑えることができる。

【0115】

〈実施形態３〉
図１８は、実施形態３に係る蒸気供給システム２００の系統図である。前述の実施形態１では、２台の現用系減圧弁と２台の予備系減圧弁を切り換える例を示したが、本実施形態３では、３台の減圧弁を備え、負荷に応じて必要な台数を稼動させるシステムの例を示す。なお、本実施形態では、平常時に一台だけで稼動する減圧弁１を現用系、他の２台の減圧弁１を予備系と定義する。本実施形態３は、前述実施形態２と比べて減圧弁を３台にした以外の部分は同じであるので、同一の要素には同符号を付すなどして再度の説明を省略する。

【0116】

《装置構成》
図１８に示すように、蒸気供給システム２００において、減圧弁１−１，１−２は、蒸気を一次側（供給側）から二次側（熱負荷側）へ供給する流路２の途中に設けられている。

【0117】

流路２では、不図示のボイラ装置（蒸気供給源）から蒸気の供給を受ける管路２１が一次ヘッダ２２に接続され、一次ヘッダ２２に管路２３接続され、管路２３が複数の管路２３−１，２３−２，２３−３に分岐し、この分岐した管路２３−１，２３−２，２３−３の途中に減圧弁１−１，１−２，１−３が設けられている。

【0118】

また、流路２において、管路２３−１，２３−２，２３−３が二次側で管路２５と接続し、管路２５が二次ヘッダ２７と接続し、二次ヘッダ２７に管路２８が接続されている。

【0119】

弁制御装置３は、制御線３１を介して各減圧弁１−１，１−２，１−３と電気的に接続している。

【0120】

各減圧弁１−１，１−２，１−３は、同じ構造であり、共通の事項について説明する場合には、減圧弁１と総称する。

【0121】

《制御方法》
上記構成の蒸気供給システム１０における減圧弁１の制御方法について説明する。

【0122】

図１９は、動作割当部３４による増減段処理の説明図、図２０は、ローテーションに伴う運転状態の推移を示す表である。

【0123】

前述の図６の処理が平常時に減圧弁１を２台で運転するのに対し、図１９の処理では、平常時に減圧弁１を１台で運転することが異なり、その他の処理はほぼ同じである。即ち、図１９の処理が起動されると、動作割当部３４は、蒸気圧取得部３３で取得した計測値が第一の閾値（図１９の例では０．３０ＭＰａ）以下か否かを判定し（ステップＳ１１０）、計測値が、第一の閾値以下でない場合（ステップＳ１１０，Ｎｏ）、現用系の１台での運転とする（ステップＳ１２０Ａ）。なお、この図１９の処理と並行して開度命令部３５は、図４の処理を行い、図１９のステップＳ１２０Ａで１台運転となった場合には、図４のステップＳ３０では、この現用系の減圧弁１が運転中であることを特定する。

【0124】

一方、動作割当部３４は、計測値が第一の閾値以下の場合、（ステップＳ１１０，Ｙｅｓ）、図６と同様に１台増段した場合には(ステップＳ１３０，１４０)、この増段した２台目の減圧弁１を減段するか否かの判定処理（Ｓ１５０〜Ｓ１８０）を行い、減段と判定した場合（ステップＳ１８０，Ｙｅｓ）、２台目の減圧弁１を減段し（ステップＳ１９０Ａ）、１台運転とする（ステップＳ１２０Ａ）。

【0125】

一方、２台増段した場合、(ステップＳ１３０，Ｓ２００)、動作割当部３４は、この増段した３台目の減圧弁１を減段するか否かの判定処理（Ｓ２４０〜Ｓ２５０）を行い、減段と判定した場合（ステップＳ２５０，Ｙｅｓ）、動作割当部３４は、３台目の減圧弁１を減段する（ステップＳ２６０Ａ）。

【0126】

また、動作割当部３４は、増段した２台目の減圧弁１を減段するか否かの判定処理（Ｓ２２０〜Ｓ２７０）を行い、減段と判定した場合（ステップＳ６８０，Ｙｅｓ）、２台目の減圧弁１を減段し（ステップＳ２８０）、１台運転とする（ステップＳ１２０Ａ）。

【0127】

次にローテーション制御について説明する。本実施形態３のローテーション制御は、前述の実施形態２と比べて、３台でローテーションする点が異なり、現用系減圧弁１と予備系減圧弁１とを切り換える処理は、図１５と同じである。

【0128】

図２０に示す定期的な切り換えタイミング９１に達した場合、切り換え前の状態は列９０に示すように減圧弁１−１が現用系（運転中）であり、減圧弁１−２，１−３が予備系（全閉）である。このため、動作割当部３４は、減圧弁１−１を予備系に切り換え、減圧弁１−２を現用系に切り換える。ここで、２台の予備系のうち、どちらの減圧弁１を現用系に換えるかは、例えば予め順序を決めておき、この順序に従って切り換える。

【0129】

この切り換えに従って開度命令部３５は、図１６のタイミング８１〜８３と同様に減圧弁１−１を現用系から予備系に切り換えて全閉とし、減圧弁１−２を予備系から現用系に切り換えて計測値に基づく制御を行う。

【0130】

そして、次の切り換えタイミング９４に達した場合、切り換え前の状態は減圧弁１−２が現用系（運転中）であり、減圧弁１−１，１−３が予備系（全閉）である。このため、動作割当部３４は、減圧弁１−２を予備系に切り換え、減圧弁１−１，１−３のうち一つ、例えば前述の順序に従って減圧弁１−３を現用系に切り換える。この切り換えに従って開度命令部３５は、予備系として全閉であった減圧弁１−３に対して所定の開度に開くように開度命令を送る。この開度命令を受けた減圧弁１−３は、図１７の直線Ｌａに示すように指定の開度に向けて開く動作を行う。一方、開度命令部３５は、現用系として計測値に基づく制御を行っていた減圧弁１−２について、タイミング９４で予備系に切り換えら
れても計測値に基づく制御を継続する。

【0131】

この場合、開度命令部３５は、減圧弁１−３が開き始めて、二次側蒸気圧の計測値が上昇するのに対して、二次側蒸気圧を目的値に保つため減圧弁１−２へ開度を逓減させるように開度命令を送る。この開度命令を受けた減圧弁１−２は、図１７の直線Ｌｂに示すように二次側蒸気圧の計測値に応じて閉じるように制御される。

【0132】

そして、開度命令部３５は、二次側蒸気圧を目標値に保つための減圧弁１−２の開度が所定の開度に達した、例えば５０％以下に達したと判定した場合（図２０のタイミング９５）、現用系減圧弁１−３について計測値に基づく制御を開始し、予備系の減圧弁１−２に対して開度を０％（全閉）とする開度命令を送る。

【0133】

この全閉とする開度命令を受けた減圧弁１−２は、図１７の直線Ｌｄに示すように全閉に向けて閉じる動作を行い、タイミング９６で閉じ動作を完了する。

【0134】

一方、減圧弁１−３は、図１７に示す直線Ｌｃのように、タイミング９４からタイミング９５にかけて減圧弁１−２とは逆に開く動作を行い、タイミング８６以降は、通常の１台運転を行う。

【0135】

そして、更に次の切り換えタイミング９７に達した場合、切り換え前の状態は減圧弁１−３が現用系（運転中）であり、減圧弁１−１，１−２が予備系（全閉）である。このため、動作割当部３４は、減圧弁１−３を予備系に切り換え、減圧弁１−１，１−２のうち一つ、例えば前述の順序に従って減圧弁１−１を現用系に切り換える。この切り換えに従って開度命令部３５は、前述のタイミング９４〜９６と同様に減圧弁１−３を現用系から予備系に切り換えて全閉とし、減圧弁１−１を予備系から現用系に切り換えて計測値に基づく制御を行う（タイミング９７〜９９）。

【0136】

このように本実施形態３によれば、負荷に応じて必要な台数を稼動させるシステムにおいても、蒸気の供給量が少ないときに運転する減圧弁（現用系の減圧弁）を定期的にローテーションすることで、減圧弁が、長期間、同じ開度を続けて固着することを防止できる。

【0137】

なお、本実施形態では、１台の現用系減圧弁と２台の予備系減圧弁を用いた例を示したが、予備系の減圧弁が増えた場合でも同様にローテーションを行うことができる。

【0138】

また、上記実施形態１〜３では、供給する蒸気の圧力を制御する減圧弁の例を示したが、減圧弁に限らず、電気的に開閉を制御できる弁で、流体の流量又は圧力を制御する構成であれば良い。

【0139】

更に、上記実施形態１〜３では、蒸気の例を示したが、蒸気に限らず、他の気体、液体等、弁の開閉で制御可能な流体であれば良い。

【0140】

また、上記実施形態１〜３では、上述のように減圧弁１の制御に露点計ではなく、圧力計４を採用して二次側蒸気圧に基づいて制御する例を示したが、流量計の検出値に基づいて減圧弁１の制御を行う構成でも良い。例えば、図２１は、実施形態１の圧力計４に代えて、管路２５，２６に流量計５を設け、流量計５の計測値に基づいて、管路２５，２６を通る流体の流量が目標値となるように弁１−１，１−２，１−３，１−４の開閉を制御するシステム３００である。当該システム３００は、圧力計４を流量計５に代えた構成が異なり、その他の構成は前述の実施形態１の蒸気供給システム１０と同じである。即ち、図２１のシステム３００においても図７と同様に弁１−１，１−２，１−３，１−４のロー
テーションを行うことで、弁１−１，１−２，１−３，１−４の固着を防止できる。

【符号の説明】

【0141】

１ 減圧弁
２ 流路
３ 弁制御装置
４ 圧力センサ
１０ 蒸気供給システム
１１ 弁箱
１２ 弁座
１３ 弁棒
１４ 駆動機構
１５ 駆動制御部
１６ 弁体
１７ 開口部
２１ 管路
２２ 一次ヘッダ
２３，２４，２５，２６，２８ 管路
２７ 二次ヘッダ
３１ 制御線
３３ 蒸気圧取得部
３４ 動作割当部
３５ 開度命令部

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14】

【図15】

【図16】

【図17】

【図18】

【図19】

【図20】

【図21】