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(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】P2024173431
(43)【公開日】2024-12-12
(54)【発明の名称】ボイラシステム及び燃焼制御方法
(51)【国際特許分類】
F22B 35/00 20060101AFI20241205BHJP
F22B 35/18 20060101ALI20241205BHJP
【ＦＩ】
F22B35/00 E
F22B35/18
【審査請求】未請求
【請求項の数】8
【出願形態】ＯＬ
(21)【出願番号】P 2023091843
(22)【出願日】2023-06-02
(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】西岡 茂昭
(72)【発明者】
【氏名】岡崎 可奈子
(72)【発明者】
【氏名】斧 佳
(72)【発明者】
【氏名】武智 融夫
(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）】
3L021DA03
3L021DA04
3L021EA02
3L021FA21
(57)【要約】
【課題】比例分配制御方式の台数制御において、設定された台数制御パラメータに基づくモデル化された燃焼制御状況と実際の燃焼制御状況とを比較する。
【解決手段】所定時間内の実際の燃焼制御時における単位時間毎の蒸気圧力値と単位時間毎の出力量との時系列に沿った関係と、台数制御パラメータ及び圧力制御帯域に基づいてモデル化される燃焼制御時における蒸気圧力値と出力量との関係と、を比較可能に出力する燃焼制御評価装置７を備えるボイラシステム。
【選択図】図１
【解決手段】所定時間内の実際の燃焼制御時における単位時間毎の蒸気圧力値と単位時間毎の出力量との時系列に沿った関係と、台数制御パラメータ及び圧力制御帯域に基づいてモデル化される燃焼制御時における蒸気圧力値と出力量との関係と、を比較可能に出力する燃焼制御評価装置７を備えるボイラシステム。
【選択図】図１
【特許請求の範囲】
【請求項1】
複数のボイラからなるボイラ群と、
予め設定された台数制御パラメータにより、前記ボイラの運転台数を制御し、蒸気要求量に応じて蒸気を供給する制御部と、
所定時間内に所定の時間間隔で蒸気圧力値、及び少なくとも供給蒸気量、発生蒸気量、又は燃焼量のいずれかを含む出力量を測定する測定手段と、
前記測定手段により測定された蒸気圧力値と出力量との関係を出力する実測結果出力部と、
蒸気圧力値が、前記台数制御パラメータに基づき設定された圧力制御帯域の範囲内を変動すると仮定した場合の蒸気圧力値と出力量との関係をモデル化するモデル作成手段と、
前記モデル作成手段によりモデル化された蒸気圧力値と出力量との関係と、を出力するモデル結果出力部と、
を備えるボイラシステム。
予め設定された台数制御パラメータにより、前記ボイラの運転台数を制御し、蒸気要求量に応じて蒸気を供給する制御部と、
所定時間内に所定の時間間隔で蒸気圧力値、及び少なくとも供給蒸気量、発生蒸気量、又は燃焼量のいずれかを含む出力量を測定する測定手段と、
前記測定手段により測定された蒸気圧力値と出力量との関係を出力する実測結果出力部と、
蒸気圧力値が、前記台数制御パラメータに基づき設定された圧力制御帯域の範囲内を変動すると仮定した場合の蒸気圧力値と出力量との関係をモデル化するモデル作成手段と、
前記モデル作成手段によりモデル化された蒸気圧力値と出力量との関係と、を出力するモデル結果出力部と、
を備えるボイラシステム。
【請求項2】
前記ボイラ群において生成された蒸気を集合させる蒸気ヘッダと、
前記蒸気ヘッダの内部の圧力値であるヘッダ圧力値を測定する蒸気圧測定手段と、を備え、
前記蒸気圧力値は、少なくとも前記ヘッダ圧力値を含む、
請求項１に記載のボイラシステム。
前記蒸気ヘッダの内部の圧力値であるヘッダ圧力値を測定する蒸気圧測定手段と、を備え、
前記蒸気圧力値は、少なくとも前記ヘッダ圧力値を含む、
請求項１に記載のボイラシステム。
【請求項3】
前記ボイラシステムに設定された台数制御パラメータは、少なくともボイラの台数、最大設定圧力値、及び圧力制御の許容幅である制御幅を含む、請求項２に記載のボイラシステム。
【請求項4】
前記実測結果出力部は、前記測定手段により測定された蒸気圧力値と出力量との関係を前記蒸気圧力値及び前記出力量の時系列データに基づいて出力する、請求項１から請求項３のいずれかに記載のボイラシステム。
【請求項5】
前記実測結果出力部は、前記測定手段により測定された蒸気圧力値と出力量との関係を同じ時間に測定された蒸気圧力値と前記出力量を２次元グラフ上にプロットした点を時系列順に線で結ぶ軌跡図として出力する、請求項４に記載のボイラシステム。
【請求項6】
前記実測結果出力部により出力される軌跡図と、前記モデル結果出力部により出力されるモデル化された蒸気圧力値と出力量との関係と、を重ね合わせて出力する燃焼制御評価出力部を備える、請求項５に記載のボイラシステム。
【請求項7】
複数のボイラからなるボイラ群と、
予め設定された台数制御パラメータにより、前記ボイラの運転台数を制御し、蒸気要求量に応じて蒸気を供給する制御部と、
を備えるボイラシステムにおいて、プロセッサにより実行される燃焼制御評価方法であって、
所定時間内に所定の時間間隔で蒸気圧力値、及び少なくとも供給蒸気量、発生蒸気量、又は燃焼量のいずれかを含む出力量を測定する測定ステップと、
前記測定ステップにおいて測定された蒸気圧力値と出力量との関係を出力する実測結果出力ステップと、
蒸気圧力値が、前記台数制御パラメータに基づき設定された圧力制御帯域の範囲内を変動すると仮定した場合の蒸気圧力値と出力量との関係をモデル化するモデル作成ステップと、
前記モデル作成ステップによりモデル化された蒸気圧力値と出力量との関係と、を出力するモデル結果出力ステップと、
を備える燃焼制御評価方法。
予め設定された台数制御パラメータにより、前記ボイラの運転台数を制御し、蒸気要求量に応じて蒸気を供給する制御部と、
を備えるボイラシステムにおいて、プロセッサにより実行される燃焼制御評価方法であって、
所定時間内に所定の時間間隔で蒸気圧力値、及び少なくとも供給蒸気量、発生蒸気量、又は燃焼量のいずれかを含む出力量を測定する測定ステップと、
前記測定ステップにおいて測定された蒸気圧力値と出力量との関係を出力する実測結果出力ステップと、
蒸気圧力値が、前記台数制御パラメータに基づき設定された圧力制御帯域の範囲内を変動すると仮定した場合の蒸気圧力値と出力量との関係をモデル化するモデル作成ステップと、
前記モデル作成ステップによりモデル化された蒸気圧力値と出力量との関係と、を出力するモデル結果出力ステップと、
を備える燃焼制御評価方法。
【請求項8】
複数のボイラからなるボイラ群と、
予め設定された台数制御パラメータにより、前記ボイラの運転台数を制御し、蒸気要求量に応じて蒸気を供給する制御部と、
を備えるボイラシステムにおいて、プロセッサにより実行される燃焼制御評価方法であって、
所定時間内に所定の時間間隔で蒸気圧力値、及び少なくとも供給蒸気量、発生蒸気量、又は燃焼量のいずれかを含む出力量を測定する測定ステップと、
前記測定ステップにおいて測定された蒸気圧力値と出力量との関係を同じ時間に測定された蒸気圧力値と前記出力量を２次元グラフ上にプロットした点を時系列順に線で結ぶ軌跡図として出力する実測結果出力ステップと、
蒸気圧力値が、前記台数制御パラメータに基づき設定された圧力制御帯域の範囲内を変動すると仮定した場合の蒸気圧力値と出力量との関係をモデル化するモデル作成ステップと、
前記モデル作成ステップによりモデル化された蒸気圧力値と出力量との関係と、を出力するモデル結果出力ステップと、
前記実測結果出力ステップにおいて出力される軌跡図と、前記モデル結果出力ステップにおいて出力されるモデル化された蒸気圧力値と出力量との関係と、を重ね合わせて出力する燃焼制御評価出力ステップと、
を備える燃焼制御評価方法。
予め設定された台数制御パラメータにより、前記ボイラの運転台数を制御し、蒸気要求量に応じて蒸気を供給する制御部と、
を備えるボイラシステムにおいて、プロセッサにより実行される燃焼制御評価方法であって、
所定時間内に所定の時間間隔で蒸気圧力値、及び少なくとも供給蒸気量、発生蒸気量、又は燃焼量のいずれかを含む出力量を測定する測定ステップと、
前記測定ステップにおいて測定された蒸気圧力値と出力量との関係を同じ時間に測定された蒸気圧力値と前記出力量を２次元グラフ上にプロットした点を時系列順に線で結ぶ軌跡図として出力する実測結果出力ステップと、
蒸気圧力値が、前記台数制御パラメータに基づき設定された圧力制御帯域の範囲内を変動すると仮定した場合の蒸気圧力値と出力量との関係をモデル化するモデル作成ステップと、
前記モデル作成ステップによりモデル化された蒸気圧力値と出力量との関係と、を出力するモデル結果出力ステップと、
前記実測結果出力ステップにおいて出力される軌跡図と、前記モデル結果出力ステップにおいて出力されるモデル化された蒸気圧力値と出力量との関係と、を重ね合わせて出力する燃焼制御評価出力ステップと、
を備える燃焼制御評価方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、複数のボイラを備えるボイラシステムであって、予め設定された台数制御パラメータによりボイラの運転台数を制御するボイラシステムに関する。
【背景技術】
【0002】
ボイラシステムでは、工場等で使用する蒸気を必要な時に必要な量を安定的かつ効率的に供給することが求められている。このため、ボイラシステムにおいて、同じ蒸気ラインに複数のボイラ（「ボイラ群」ともいう）を設置して、これらのボイラによって生成された蒸気を集合させる蒸気ヘッダの内部の圧力値（以下「ヘッダ圧力値」ともいう）を、ユーザの安定させたい圧力制御帯域内に収まるように制御する台数制御方式が知られている。
具体的には、ユーザが望む圧力制御帯域を予め上限値（以下、「比例分配設定圧力値」ともいう）と制御幅（以下「比例分配制御幅」ともいう）等を例えば台数制御パラメータにより設定し、当該圧力制御帯域を、台数制御を行う全ての制御対象ボイラ（例えば、仮想ボイラ）毎に割り当てることで、複数のボイラの燃焼量の制御を行う、比例分配制御方式が知られている。（例えば、特許文献１、特許文献２参照）。
特許文献１には、複数のボイラが燃焼段階や蒸発量が異なる異種ボイラが混在している場合に安定した、又は意図した蒸気供給を可能とする比例分配制御方式が開示されている。また、特許文献２には、複数の段階的な燃焼位置を有するボイラを備えたボイラ群を制御するプログラムであって、現時点で燃焼移行可能なボイラの数、燃焼位置数又は総蒸発量を算出し、設定物理量（例えば制御圧力幅における最大圧力値）と、現時点物理量（例えば現時点のヘッダ圧力値）との偏差量を算出し、前記偏差量と、前記設定物理量と対応する制御幅との比率を算出し、前記燃焼移行可能なボイラの数、燃焼位置数又は総蒸発量と、前記比率とに基づいて、燃焼させるボイラ及び燃焼位置を算出する燃焼制御方式が開示されている。
比例分配制御方式を適用することで、圧力制御帯域の最大設定圧力値から制御幅を減算して算出される圧力値を下限値（「制御圧力帯下限値」ともいう）としたとき、ヘッダ圧力値が上限値と下限値とにより規定される圧力制御帯域の範囲内に収まるように、ボイラ群の燃焼状態が制御される。
具体的には、ユーザが望む圧力制御帯域を予め上限値（以下、「比例分配設定圧力値」ともいう）と制御幅（以下「比例分配制御幅」ともいう）等を例えば台数制御パラメータにより設定し、当該圧力制御帯域を、台数制御を行う全ての制御対象ボイラ（例えば、仮想ボイラ）毎に割り当てることで、複数のボイラの燃焼量の制御を行う、比例分配制御方式が知られている。（例えば、特許文献１、特許文献２参照）。
特許文献１には、複数のボイラが燃焼段階や蒸発量が異なる異種ボイラが混在している場合に安定した、又は意図した蒸気供給を可能とする比例分配制御方式が開示されている。また、特許文献２には、複数の段階的な燃焼位置を有するボイラを備えたボイラ群を制御するプログラムであって、現時点で燃焼移行可能なボイラの数、燃焼位置数又は総蒸発量を算出し、設定物理量（例えば制御圧力幅における最大圧力値）と、現時点物理量（例えば現時点のヘッダ圧力値）との偏差量を算出し、前記偏差量と、前記設定物理量と対応する制御幅との比率を算出し、前記燃焼移行可能なボイラの数、燃焼位置数又は総蒸発量と、前記比率とに基づいて、燃焼させるボイラ及び燃焼位置を算出する燃焼制御方式が開示されている。
比例分配制御方式を適用することで、圧力制御帯域の最大設定圧力値から制御幅を減算して算出される圧力値を下限値（「制御圧力帯下限値」ともいう）としたとき、ヘッダ圧力値が上限値と下限値とにより規定される圧力制御帯域の範囲内に収まるように、ボイラ群の燃焼状態が制御される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【特許文献1】特開２００５－０１６８２９号公報
【特許文献2】特開２０１１－２０８８１７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
蒸気負荷や使用状況に応じた適切な燃焼制御に基づいて、ボイラシステムを運用する当該ボイラシステムにおいて、例えば、工場における一日の蒸気負荷や使用状況が大きく変化する等により、燃焼制御の台数制御パラメータ等が最適値から外れ、当初の負荷変動に対する応答性や運転効率が得られない状態になることがある。こうした状態に対応するために、台数制御パラメータ等を最適値に修正し、負荷変動に対する応答性の向上や運転効率の改善を行うことが求められている。
複数台のボイラを含むボイラシステムでは、ボイラ台数だけでなく、異なる容量や機種のボイラが含まれることも多く、ボイラシステムに設定される台数制御パラメータ（燃焼制御パラメータ）とその結果としての蒸気供給量及び蒸気圧力値との関係を把握し、それに基づいて適切な台数制御パラメータ及び圧力制御帯域等を設定することが課題となっている。
複数台のボイラを含むボイラシステムでは、ボイラ台数だけでなく、異なる容量や機種のボイラが含まれることも多く、ボイラシステムに設定される台数制御パラメータ（燃焼制御パラメータ）とその結果としての蒸気供給量及び蒸気圧力値との関係を把握し、それに基づいて適切な台数制御パラメータ及び圧力制御帯域等を設定することが課題となっている。
【0005】
本発明は、ボイラシステムにおいて、設定された台数制御パラメータ等に基づいて理想的な制御が行われた場合のモデル化された蒸気圧力値と出力量（例えば供給蒸気量）の関係と、実際の台数制御時（燃焼制御時）における蒸気圧力値の実測値と前記ボイラ群の出力量（例えば供給蒸気量）の実測値の関係と、を比較することで、実際の蒸気要求量の変動に対して、より適切な燃焼制御をするための台数制御パラメータ及び圧力制御帯域等を見直すことができ、ひいては、実需にあった適切な燃焼制御を行うことができ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】
（１） 本発明は、複数のボイラからなるボイラ群と、予め設定された台数制御パラメータにより、前記ボイラの運転台数を制御し、蒸気要求量に応じて蒸気を供給する制御部と、所定時間内に所定の時間間隔で蒸気圧力値、及び少なくとも供給蒸気量、発生蒸気量、又は燃焼量のいずれかを含む出力量を測定する測定手段と、前記測定手段により測定された蒸気圧力値と出力量との関係を出力する実測結果出力部と、蒸気圧力値が、前記台数制御パラメータに基づき設定された圧力制御帯域の範囲内を変動すると仮定した場合の蒸気圧力値と出力量との関係をモデル化するモデル作成手段と、前記モデル作成手段によりモデル化された蒸気圧力値と出力量との関係と、を出力するモデル結果出力部と、を備えるボイラシステムに関する。
【0007】
（２） 前記ボイラ群において生成された蒸気を集合させる蒸気ヘッダと、前記蒸気ヘッダの内部の圧力値であるヘッダ圧力値を測定する蒸気圧測定手段と、を備え、前記蒸気圧力値は、少なくとも前記ヘッダ圧力値を含むようにしてもよい。
【0008】
（３） 前記ボイラシステムに設定された台数制御パラメータは、少なくともボイラの台数、最大設定圧力値、及び圧力制御の許容幅である制御幅を含むようにしてもよい。
【0009】
（４） 前記実測結果出力部は、前記測定手段により測定された蒸気圧力値と出力量との関係を前記蒸気圧力値及び前記出力量の時系列データに基づいて出力するようにしてもよい。
【0010】
（５） 前記実測結果出力部は、前記測定手段により測定された蒸気圧力値と出力量との関係を同じ時間に測定された蒸気圧力値と前記出力量を２次元グラフ上にプロットした点を時系列順に線で結ぶ軌跡図として出力するようにしてもよい。
【0011】
（６） 前記実測結果出力部により出力される軌跡図と、前記モデル結果出力部により出力されるモデル化された蒸気圧力値と出力量との関係と、を重ね合わせて出力する燃焼制御評価出力部を備えるようにしてもよい。
【0012】
（７）本発明は、複数のボイラからなるボイラ群と、予め設定された台数制御パラメータにより、前記ボイラの運転台数を制御し、蒸気要求量に応じて蒸気を供給する制御部と、を備えるボイラシステムにおいて、プロセッサにより実行される燃焼制御評価方法であって、所定時間内に所定の時間間隔で蒸気圧力値、及び少なくとも供給蒸気量、発生蒸気量、又は燃焼量のいずれかを含む出力量を測定する測定ステップと、前記測定ステップにおいて測定された蒸気圧力値と出力量との関係を出力する実測結果出力ステップと、蒸気圧力値が、前記台数制御パラメータに基づき設定された圧力制御帯域の範囲内を変動すると仮定した場合の蒸気圧力値と出力量との関係をモデル化するモデル作成ステップと、前記モデル作成ステップによりモデル化された蒸気圧力値と出力量との関係と、を出力するモデル結果出力ステップと、蒸気圧力値が、前記台数制御パラメータに基づき設定された圧力制御帯域の範囲内を変動すると仮定した場合の蒸気圧力値と出力量とに基づいてモデル化された蒸気圧力値と出力量との関係と、を出力するモデル結果出力ステップと、を備える燃焼制御評価方法に関する。
【0013】
（８）本発明は、複数のボイラからなるボイラ群と、予め設定された台数制御パラメータにより、前記ボイラの運転台数を制御し、蒸気要求量に応じて蒸気を供給する制御部と、を備えるボイラシステムにおいて、プロセッサにより実行される燃焼制御評価方法であって、所定時間内に所定の時間間隔で蒸気圧力値、及び少なくとも供給蒸気量、発生蒸気量、又は燃焼量のいずれかを含む出力量を測定する測定ステップと、前記測定ステップにおいて測定された蒸気圧力値と出力量との関係を同じ時間に測定された蒸気圧力値と前記出力量を２次元グラフ上にプロットした点を時系列順に線で結ぶ軌跡図として出力する実測結果出力ステップと、蒸気圧力値が、前記台数制御パラメータに基づき設定された圧力制御帯域の範囲内を変動すると仮定した場合の蒸気圧力値と出力量との関係をモデル化するモデル作成ステップと、前記モデル作成ステップによりモデル化された蒸気圧力値と出力量との関係と、を出力するモデル結果出力ステップと、前記実測結果出力ステップにおいて出力される軌跡図と、前記モデル結果出力ステップにおいて出力されるモデル化された蒸気圧力値と出力量との関係と、を重ね合わせて出力する燃焼制御評価出力ステップと、を備える燃焼制御評価方法に関する。
【発明の効果】
【0014】
本発明によれば、予め設定された台数制御パラメータによりボイラの運転台数を制御するボイラシステムにおいて、設定された台数制御パラメータ及び圧力制御帯域等に基づいて理想的な制御が行われた場合のモデル化された蒸気圧力値（例えばヘッダ圧力値）と出力量の関係と、実際の燃焼制御時におけるヘッダ圧力値と前記ボイラ群の出力量（例えば供給蒸気量）の実測値の関係と、を比較することで、実際の蒸気要求量の変動に対して、より適切な燃焼制御をするための台数制御パラメータ及び圧力制御帯域等を見直すことができ、ひいては、実需にあった適切な燃焼制御を行うことができるボイラシステムを提供することを目的とする。
【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概略を示す図である。
【図2】本発明の一実施形態に係る台数制御装置の構成を示す機能ブロック図である。
【図3】本発明の一実施形態に係るボイラ群の燃焼状態（燃焼位置）と、圧力制御帯域における複数の圧力帯域と、の関係を示す図である。
【図4】本発明の一実施形態に係る測定データ管理装置の構成を示す機能ブロック図である。
【図5】本発明の一実施形態に係る燃焼制御評価装置の構成を示す機能ブロック図である。
【図6】本発明の一実施形態に係る標準モデル軌跡図の一例を示す図である。
【図7】本発明の一実施形態に係る実測値軌跡図と標準モデル軌跡図とを重ね合わせて出力した一例を示す図である。
【図8】本発明の一実施形態に係る実測値軌跡図と標準モデル軌跡図とを重ね合わせて出力した一例を示す図である。
【図9】本発明の一実施形態に係るボイラシステムの燃焼制御評価処理に係る動作フロー図である。
【発明を実施するための形態】
【0016】
以下、図面を参照して、本発明の第１実施形態に係る燃焼制御評価機能を備えたボイラシステム１（以下、特に断らない限り「ボイラシステム」という）について説明する。まず、本実施形態に係るボイラシステム１の全体構成につき、図１を参照しながら簡単に説明する。
ボイラシステム１は、図１に示すように、複数（例えば４台）の段階値制御ボイラ２０を含むボイラ群２と、これら複数の段階値制御ボイラ２０において生成された蒸気を集合させる蒸気ヘッダ４と、蒸気ヘッダ４の内部の圧力値（以下「ヘッダ圧力値」ともいう）を測定する蒸気圧センサ５と、ボイラ群２の燃焼状態を制御する制御部３０を有する台数制御装置３と、測定及びデータを記憶する測定データ管理装置６と、実測結果出力部、モデル作成部、モデル結果出力部、及び燃焼制御評価部としての燃焼制御評価装置７と、を備える。
台数制御装置３、測定データ管理装置６、及び燃焼制御評価装置７は、それぞれ所定の機能の動作を実現するために、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）等の演算処理装置を備えるととともに、各種の制御用プログラムを格納したＲＯＭ（Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）やＨＤＤ等の図示しない補助記憶装置や、演算処理装置がプログラムを実行する上で一時的に必要とされるデータを格納するためのＲＡＭといった図示しない主記憶装置を備える。そして、演算処理装置が補助記憶装置からＯＳやアプリケーションソフトウェアを読み込み、読み込んだＯＳやアプリケーションソフトウェアを主記憶装置に展開させながら、これらのＯＳやアプリケーションソフトウェアに基づいた演算処理を行う。この演算結果に基づいて、それぞれの装置が各ハードウェアを制御する。これにより、それぞれの装置の備える機能は、ハードウェアとソフトウェアが協働することにより実現することができる。
また、台数制御装置３は、例えば測定データ管理装置６、及び燃焼制御評価装置７と図示しない接続インタフェースを介して互いに直接接続されてもよい。また、台数制御装置３は、測定データ管理装置６、及び燃焼制御評価装置７と、ＬＡＮ（Ｌｏｃａｌ Ａｒｅａ Ｎｅｔｗｏｒｋ）やインターネット等の図示しないネットワークを介して相互に接続されていてもよい。この場合、台数制御装置３、測定データ管理装置６、及び燃焼制御評価装置７は、かかる接続によって相互に通信を行うための図示しない通信部を備えている。
ボイラシステム１は、図１に示すように、複数（例えば４台）の段階値制御ボイラ２０を含むボイラ群２と、これら複数の段階値制御ボイラ２０において生成された蒸気を集合させる蒸気ヘッダ４と、蒸気ヘッダ４の内部の圧力値（以下「ヘッダ圧力値」ともいう）を測定する蒸気圧センサ５と、ボイラ群２の燃焼状態を制御する制御部３０を有する台数制御装置３と、測定及びデータを記憶する測定データ管理装置６と、実測結果出力部、モデル作成部、モデル結果出力部、及び燃焼制御評価部としての燃焼制御評価装置７と、を備える。
台数制御装置３、測定データ管理装置６、及び燃焼制御評価装置７は、それぞれ所定の機能の動作を実現するために、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）等の演算処理装置を備えるととともに、各種の制御用プログラムを格納したＲＯＭ（Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）やＨＤＤ等の図示しない補助記憶装置や、演算処理装置がプログラムを実行する上で一時的に必要とされるデータを格納するためのＲＡＭといった図示しない主記憶装置を備える。そして、演算処理装置が補助記憶装置からＯＳやアプリケーションソフトウェアを読み込み、読み込んだＯＳやアプリケーションソフトウェアを主記憶装置に展開させながら、これらのＯＳやアプリケーションソフトウェアに基づいた演算処理を行う。この演算結果に基づいて、それぞれの装置が各ハードウェアを制御する。これにより、それぞれの装置の備える機能は、ハードウェアとソフトウェアが協働することにより実現することができる。
また、台数制御装置３は、例えば測定データ管理装置６、及び燃焼制御評価装置７と図示しない接続インタフェースを介して互いに直接接続されてもよい。また、台数制御装置３は、測定データ管理装置６、及び燃焼制御評価装置７と、ＬＡＮ（Ｌｏｃａｌ Ａｒｅａ Ｎｅｔｗｏｒｋ）やインターネット等の図示しないネットワークを介して相互に接続されていてもよい。この場合、台数制御装置３、測定データ管理装置６、及び燃焼制御評価装置７は、かかる接続によって相互に通信を行うための図示しない通信部を備えている。
【0017】
ボイラ群２は、負荷機器としての蒸気使用設備１８に供給する蒸気を発生する。
複数の段階値制御ボイラ２０のそれぞれは、燃焼が行われるボイラ本体２１と、段階値制御ボイラ２０の燃焼位置を制御するローカル制御部２２と、ボイラ圧力値を測定するボイラ圧力検出部（図示せず）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）から供給された補給水を水管内で加熱し、蒸気を生成する。
複数の段階値制御ボイラ２０のそれぞれは、燃焼が行われるボイラ本体２１と、段階値制御ボイラ２０の燃焼位置を制御するローカル制御部２２と、ボイラ圧力値を測定するボイラ圧力検出部（図示せず）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）から供給された補給水を水管内で加熱し、蒸気を生成する。
【0018】
ローカル制御部２２は、蒸気消費量に応じて段階値制御ボイラ２０の燃焼位置を変更させる。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、段階値制御ボイラ２０の燃焼位置を制御する。また、ローカル制御部２２は、台数制御装置３で用いられる信号等を、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で用いられる信号等としては、段階値制御ボイラ２０の実際の燃焼位置、ボイラ圧力値及びその他のデータ等が挙げられる。
【0019】
蒸気ヘッダ４は、蒸気管１１を介してボイラ群２を構成する複数の段階値制御ボイラ２０に接続されている。蒸気ヘッダ４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。
【0020】
蒸気ヘッダ４は、ボイラ群２で生成された蒸気を集合させて貯留する。蒸気ヘッダ４は、燃焼させる、１つ又は複数の段階値制御ボイラ２０の相互の圧力差及び圧力変動を調整し、蒸気圧力値が調整された蒸気を蒸気使用設備１８に供給する。
【0021】
蒸気圧センサ５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５は、蒸気ヘッダ４の蒸気圧力値（ヘッダ圧力値）を測定し、その蒸気圧力値に対応する蒸気圧信号を、信号線１３を介して台数制御装置３に送信する。
【0022】
台数制御装置３は、信号線１６を介して、複数の段階値制御ボイラ２０と電気的に接続されている。後述するように、台数制御装置３は、蒸気圧センサ５により測定されるヘッダ圧力値に基づいて要求負荷に応じたボイラ群２の必要蒸気量を算出し、該算出された必要蒸気量に基づいて、ボイラ群２の内、制御対象となる段階値制御ボイラ２０（以下「制御対象ボイラ」ともいう）の燃焼位置（燃焼量）を制御する。
【0023】
ボイラシステム１を構成する複数の段階値制御ボイラ２０について一例をあげて説明する。ここでは、最大燃焼台数を４台としている。
段階値制御ボイラ２０として、
１）燃焼停止位置（第１燃焼位置：０％）、
２）低燃焼位置Ｌ（第２燃焼位置：５０％）、
３）高燃焼位置Ｈ（第３燃焼位置：１００％（最大燃焼量））の段階的な燃焼位置を有する段階値制御ボイラ（以下、「３位置制御ボイラ」ともいう）とする。
段階値制御ボイラ２０として、
１）燃焼停止位置（第１燃焼位置：０％）、
２）低燃焼位置Ｌ（第２燃焼位置：５０％）、
３）高燃焼位置Ｈ（第３燃焼位置：１００％（最大燃焼量））の段階的な燃焼位置を有する段階値制御ボイラ（以下、「３位置制御ボイラ」ともいう）とする。
【0024】
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。ボイラ２０の１号機～４号機のそれぞれに「１」～「４」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、４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３０の制御により、所定の時間間隔（例えば、２４時間間隔）で変更するようにしてもよい。
【0025】
段階値制御ボイラ２０の燃焼又はその停止は、仮想ボイラ単位で扱うことができる。仮想ボイラとは、ボイラにおける燃焼位置（燃焼量）の違い（低燃焼位置、高燃焼位置）をそれぞれ独立したボイラとみなし、それぞれの燃焼位置における蒸気量とその１段階下位の燃焼位置における蒸気量との差分蒸気量をボイラに仮想したものである。
例えば、３位置制御ボイラは、低燃焼量ボイラ、（高燃焼量－低燃焼量）ボイラの２台の仮想ボイラからなるとすることができる。例えば、３位置制御ボイラを低燃焼位置で燃焼させる場合、低燃焼量ボイラに対して燃焼指示を行い、他方、（高燃焼量－低燃焼量）ボイラに対しては燃焼停止指示を行っていると制御上扱うことができる。例えば段階値制御ボイラ２０の最大出力蒸気量を２ｔ／ｈとした場合、各ボイラは、燃焼量１ｔ／ｈの２台の仮想ボイラからなるとして、段階値制御ボイラの燃焼又は停止は、仮想ボイラ単位で扱うことができる。
例えば、３位置制御ボイラは、低燃焼量ボイラ、（高燃焼量－低燃焼量）ボイラの２台の仮想ボイラからなるとすることができる。例えば、３位置制御ボイラを低燃焼位置で燃焼させる場合、低燃焼量ボイラに対して燃焼指示を行い、他方、（高燃焼量－低燃焼量）ボイラに対しては燃焼停止指示を行っていると制御上扱うことができる。例えば段階値制御ボイラ２０の最大出力蒸気量を２ｔ／ｈとした場合、各ボイラは、燃焼量１ｔ／ｈの２台の仮想ボイラからなるとして、段階値制御ボイラの燃焼又は停止は、仮想ボイラ単位で扱うことができる。
【0026】
そうすると、ボイラ群２の制御対象となる複数の段階値制御ボイラ２０の燃焼位置の燃焼順序である燃焼優先順位は、制御対象となる段階値制御ボイラ２０を、低燃焼量ボイラ、（高燃焼量－低燃焼量）ボイラの２台の仮想ボイラからなるとした場合に、制御対象となる複数の段階値制御ボイラ２０を構成する複数の仮想ボイラの燃焼指示や燃焼停止指示を行う際の優先順位（以下、「仮想ボイラ優先順位」という）と同等のものであるということができる。
【0027】
次に、台数制御装置３の構成について説明する。図２は、台数制御装置３の構成を示す機能ブロック図である。図２に示すように、台数制御装置３は、制御部３０と記憶部３２と、を備える。制御部３０は、台数制御手段としての台数制御部３０１と、時系列データ出力部３０２と、を備える。
記憶部３２は、最大使用蒸気量記憶部３２１、平均蒸気量記憶部３２２、変動蒸気量記憶部３２３、台数制御パラメータグループＩＤ記憶部３２４、及び台数制御パラメータグループ記憶部３２５を含む。ここで、
最大使用蒸気量記憶部３２１は、ボイラ群２が給蒸する全出力蒸気量の最大値である最大蒸気使用量（すなわち、蒸気使用設備１８（要求負荷）において消費される蒸気量の最大使用蒸気量）を記憶する。
平均蒸気量記憶部３２２は、ボイラ群２が給蒸する全出力蒸気量の平均値である平均蒸気使用量（「平均蒸気量」ともいう）を記憶する。
変動蒸気量記憶部３２３は、ボイラ群２における蒸気供給量の変動に対応する変動蒸気量を記憶する。通常、変動蒸気量＝最大使用蒸気量－平均蒸気量とされる。
台数制御パラメータグループＩＤ記憶部３２４は、予め複数個のパラメータグループの中から選択された台数制御パラメータグループＩＤを記憶する。ここで、台数制御パラメータグループＩＤは、数字、文字あるいは数字と文字の組み合わせ等により、台数制御パラメータグループを識別できるものであれば良い。
台数制御パラメータグループ記憶部３２５は、ユーザにより予め設定された複数個のパラメータグループを記憶する。ここで、各パラメータグループは、台数制御パターンを設定する各パラメータ値、例えば、比例分配設定圧力（「最大設定圧力」又は「設定圧力」ともいう）、比例分配制御幅（「制御幅」ともいう）、最大使用蒸気量、平均蒸気量、変動蒸気量、燃焼優先制御モード等のパラメータ値）を含む集合である。
ユーザは、複数個のパラメータグループの中から、ボイラシステム１の台数制御に最も適切なパラメータグループを選択することで、当該ボイラシステム１の台数制御に反映させることができる。
記憶部３２は、最大使用蒸気量記憶部３２１、平均蒸気量記憶部３２２、変動蒸気量記憶部３２３、台数制御パラメータグループＩＤ記憶部３２４、及び台数制御パラメータグループ記憶部３２５を含む。ここで、
最大使用蒸気量記憶部３２１は、ボイラ群２が給蒸する全出力蒸気量の最大値である最大蒸気使用量（すなわち、蒸気使用設備１８（要求負荷）において消費される蒸気量の最大使用蒸気量）を記憶する。
平均蒸気量記憶部３２２は、ボイラ群２が給蒸する全出力蒸気量の平均値である平均蒸気使用量（「平均蒸気量」ともいう）を記憶する。
変動蒸気量記憶部３２３は、ボイラ群２における蒸気供給量の変動に対応する変動蒸気量を記憶する。通常、変動蒸気量＝最大使用蒸気量－平均蒸気量とされる。
台数制御パラメータグループＩＤ記憶部３２４は、予め複数個のパラメータグループの中から選択された台数制御パラメータグループＩＤを記憶する。ここで、台数制御パラメータグループＩＤは、数字、文字あるいは数字と文字の組み合わせ等により、台数制御パラメータグループを識別できるものであれば良い。
台数制御パラメータグループ記憶部３２５は、ユーザにより予め設定された複数個のパラメータグループを記憶する。ここで、各パラメータグループは、台数制御パターンを設定する各パラメータ値、例えば、比例分配設定圧力（「最大設定圧力」又は「設定圧力」ともいう）、比例分配制御幅（「制御幅」ともいう）、最大使用蒸気量、平均蒸気量、変動蒸気量、燃焼優先制御モード等のパラメータ値）を含む集合である。
ユーザは、複数個のパラメータグループの中から、ボイラシステム１の台数制御に最も適切なパラメータグループを選択することで、当該ボイラシステム１の台数制御に反映させることができる。
【0028】
台数制御部３０１は、蒸気圧センサ５により測定される蒸気ヘッダ４の蒸気圧力値（ヘッダ圧力値）に基づいて要求負荷に応じたボイラ群２の必要蒸気量を算出し、該算出された必要蒸気量に基づいて、ボイラ群２の内、制御対象となる段階値制御ボイラ２０（以下「制御対象ボイラ」ともいう）の燃焼位置（燃焼量）を制御する機能部である。
具体的には、台数制御部３０１は、比例分配設定圧力値を上限として、比例分配制御幅により設定される圧力制御帯域内にヘッダ圧力値が収まるようにボイラの燃焼状態を調整する比例分配制御を行う。このため、圧力制御帯域は、複数の圧力帯域に区分される。そして、ボイラシステム１は、圧力帯域毎に対応する燃焼状態（燃焼位置）を設定しておき、ヘッダ圧力値がどの圧力帯域に対応するかによって各ボイラ２０の燃焼状態（燃焼位置）を決定するようにしてもよい。
具体的には、台数制御部３０１は、比例分配設定圧力値を上限として、比例分配制御幅により設定される圧力制御帯域内にヘッダ圧力値が収まるようにボイラの燃焼状態を調整する比例分配制御を行う。このため、圧力制御帯域は、複数の圧力帯域に区分される。そして、ボイラシステム１は、圧力帯域毎に対応する燃焼状態（燃焼位置）を設定しておき、ヘッダ圧力値がどの圧力帯域に対応するかによって各ボイラ２０の燃焼状態（燃焼位置）を決定するようにしてもよい。
【0029】
ボイラ２０の燃焼状態（燃焼位置）は、蒸気圧センサ５にて検出されるヘッダ圧力値が高くなるほど燃焼量の小さい燃焼状態（燃焼位置）が選択され、ヘッダ圧力値が低下するほど燃焼量の大きい燃焼状態（燃焼位置）が選択される。
【0030】
この場合、圧力下降時に燃焼量増加を判断するための圧力制御帯域（以下、「圧力下降時圧力制御帯域」ともいう）と、圧力上昇時に燃焼量減少を判断するための圧力制御帯域（「圧力上昇時圧力制御帯域」）と、をそれぞれ別に定義して、両者をディファレンシャル分だけずらすようにしてもよい。
すなわち、ヘッダ圧力値が上昇方向（負荷量が減少方向）のときに燃焼量の大きい燃焼状態（燃焼位置）Ｘから燃焼量の小さい燃焼状態（燃焼位置）Ｙへ移行する基準となるヘッダ圧力値と、ヘッダ圧力値が下降方向（負荷量が増加方向）のときに燃焼量の小さい燃焼状態（燃焼位置）Ｙから燃焼量の大きい燃焼状態（燃焼位置）Ｘへ移行する基準となるヘッダ圧力値との間には、前者（上昇時）が後者（下降時）より大きくなるように所定の差（ディファレンシャル）を設ける。仮にディファレンシャルを設けないとすると、ヘッダ圧力値が燃焼量増減ラインで前後した場合に、燃焼状態（燃焼位置）が頻繁に変化する可能性があり、このような変化を避けるために、ディファレンシャルを通常設ける。
すなわち、ヘッダ圧力値が上昇方向（負荷量が減少方向）のときに燃焼量の大きい燃焼状態（燃焼位置）Ｘから燃焼量の小さい燃焼状態（燃焼位置）Ｙへ移行する基準となるヘッダ圧力値と、ヘッダ圧力値が下降方向（負荷量が増加方向）のときに燃焼量の小さい燃焼状態（燃焼位置）Ｙから燃焼量の大きい燃焼状態（燃焼位置）Ｘへ移行する基準となるヘッダ圧力値との間には、前者（上昇時）が後者（下降時）より大きくなるように所定の差（ディファレンシャル）を設ける。仮にディファレンシャルを設けないとすると、ヘッダ圧力値が燃焼量増減ラインで前後した場合に、燃焼状態（燃焼位置）が頻繁に変化する可能性があり、このような変化を避けるために、ディファレンシャルを通常設ける。
【0031】
ここで、ディファレンシャルについて、前述した３位置制御ボイラを例示して説明する。３位置制御ボイラは、前述したように、蒸発量が同じ２台の仮想ボイラから構成されるものとする。
まず、蒸気圧力下降時（ボイラ起動時）について説明する。仮想ボイラの１台目が起動する圧力としては（式１）に示すように、設定圧力から燃焼開始ディファレンシャルを減じた値を仮想ボイラの１台目が起動する圧力としてもよい。
仮想ボイラ１台目の起動圧力 ＝ 設定圧力 － 燃焼開始ディファレンシャル
（式１）
ここで、燃焼開始ディファレンシャルとしては、（式２）で算出することができる。
燃焼開始ディファレンシャル ＝ 制御幅 ／（仮想ボイラ台数＋１） （式２）
次に、蒸気圧力下降時に、全仮想ボイラの燃焼開始圧力として、（式３）に示すように、設定圧力値から制御幅を減算した値に燃焼開始ディファレンシャルを加算した値を全仮想ボイラの燃焼開始圧力としてもよい。
全仮想ボイラの燃焼開始圧力
＝ 設定圧力値 － 制御幅 ＋ 燃焼開始ディファレンシャル （式３）
蒸気圧力下降時に、仮想ボイラ２台目以降が起動する圧力については、仮想ボイラ１台目の起動圧力値については、以下の（式４）で算出した値により、（仮想ボイラ１台目の起動圧力から全仮想ボイラが起動する圧力の帯域を分割することで、設定するようにしてもよい。
（仮想ボイラ１台目の起動圧力値 ― 全仮想ボイラが起動する圧力値）
／ （全仮想ボイラ台数－１） （式４）
また、蒸気圧力上昇時に、２台目以降の仮想ボイラの停止圧力は、仮想ボイラ１台目の停止圧力を燃焼開始ディファレンシャル分、上にずらして停止させていき、設定圧力で全仮想ボイラが停止するようにしてもよい。
まず、蒸気圧力下降時（ボイラ起動時）について説明する。仮想ボイラの１台目が起動する圧力としては（式１）に示すように、設定圧力から燃焼開始ディファレンシャルを減じた値を仮想ボイラの１台目が起動する圧力としてもよい。
仮想ボイラ１台目の起動圧力 ＝ 設定圧力 － 燃焼開始ディファレンシャル
（式１）
ここで、燃焼開始ディファレンシャルとしては、（式２）で算出することができる。
燃焼開始ディファレンシャル ＝ 制御幅 ／（仮想ボイラ台数＋１） （式２）
次に、蒸気圧力下降時に、全仮想ボイラの燃焼開始圧力として、（式３）に示すように、設定圧力値から制御幅を減算した値に燃焼開始ディファレンシャルを加算した値を全仮想ボイラの燃焼開始圧力としてもよい。
全仮想ボイラの燃焼開始圧力
＝ 設定圧力値 － 制御幅 ＋ 燃焼開始ディファレンシャル （式３）
蒸気圧力下降時に、仮想ボイラ２台目以降が起動する圧力については、仮想ボイラ１台目の起動圧力値については、以下の（式４）で算出した値により、（仮想ボイラ１台目の起動圧力から全仮想ボイラが起動する圧力の帯域を分割することで、設定するようにしてもよい。
（仮想ボイラ１台目の起動圧力値 ― 全仮想ボイラが起動する圧力値）
／ （全仮想ボイラ台数－１） （式４）
また、蒸気圧力上昇時に、２台目以降の仮想ボイラの停止圧力は、仮想ボイラ１台目の停止圧力を燃焼開始ディファレンシャル分、上にずらして停止させていき、設定圧力で全仮想ボイラが停止するようにしてもよい。
【0032】
図３は、台数制御部３０１の制御におけるボイラ群２の燃焼状態（燃焼位置）と、圧力制御帯域における複数の圧力帯域と、の関係の一例を示す図である。ここでは、設定圧力値を０．８ＭＰａ、制御幅を０．２ＭＰａとしている。また、仮想ボイラ８台（仮想ボイラ１台当たり１ｔ／ｈ）としている。式２から、燃焼開始ディファレンシャルは、０．０２２ＭＰａとなる。
図３の左側には、圧力下降時に燃焼量増加を判断するための圧力制御帯域（以下、「圧力下降時圧力制御帯域」ともいう）、右側には圧力上昇時に燃焼量減少を判断するための圧力制御帯域（「圧力上昇時圧力制御帯域」）がそれぞれ別に定義され、両者はディファレンシャル分だけずらされている。
すなわち、図３の右側における、ヘッダ圧力値が上昇方向（負荷量が減少方向）のときに燃焼量の大きい燃焼状態（燃焼位置）から燃焼量の小さい燃焼状態（燃焼位置）へ移行する基準となるヘッダ圧力値と、図３の左側における、ヘッダ圧力値が下降方向（負荷量が増加方向）のときに燃焼量の小さい燃焼状態（燃焼位置）から燃焼量の大きい燃焼状態（燃焼位置）へ移行する基準となるヘッダ圧力値との間には、前者（上昇時）が後者（下降時）より大きくなるように所定の差（ディファレンシャル）が設けられている。例えば、ヘッダ圧力値が上昇方向のときに８から７への移行基準となるヘッダ圧力値は０．６４４ＭＰａとなり、ヘッダ圧力値が下降方向のときに７から８への移行基準となるヘッダ圧力値は０．６２２ＭＰａとなる。
図３の左側には、圧力下降時に燃焼量増加を判断するための圧力制御帯域（以下、「圧力下降時圧力制御帯域」ともいう）、右側には圧力上昇時に燃焼量減少を判断するための圧力制御帯域（「圧力上昇時圧力制御帯域」）がそれぞれ別に定義され、両者はディファレンシャル分だけずらされている。
すなわち、図３の右側における、ヘッダ圧力値が上昇方向（負荷量が減少方向）のときに燃焼量の大きい燃焼状態（燃焼位置）から燃焼量の小さい燃焼状態（燃焼位置）へ移行する基準となるヘッダ圧力値と、図３の左側における、ヘッダ圧力値が下降方向（負荷量が増加方向）のときに燃焼量の小さい燃焼状態（燃焼位置）から燃焼量の大きい燃焼状態（燃焼位置）へ移行する基準となるヘッダ圧力値との間には、前者（上昇時）が後者（下降時）より大きくなるように所定の差（ディファレンシャル）が設けられている。例えば、ヘッダ圧力値が上昇方向のときに８から７への移行基準となるヘッダ圧力値は０．６４４ＭＰａとなり、ヘッダ圧力値が下降方向のときに７から８への移行基準となるヘッダ圧力値は０．６２２ＭＰａとなる。
【0033】
なお、上記の例では、８台の同じ容量の仮想ボイラで説明したが、燃焼段階や蒸発量が異なる異種容量ボイラの場合にも同様に、圧力制御帯域に対して同じ蒸発量を出力するように、目標蒸発量特性αに沿った制御を行うように起動順序又は停止順序を設定することができる。例えば、図３では０．６ＭＰａから０．８ＭＰａの圧力制御帯域が８段階の圧力帯域に区分されて設けられることで、燃焼段階や蒸発量が異なる異種容量ボイラの混在の有無や混載台数に影響されることなく、例えば異種容量ボイラの混在する比例分配制御方法において仮想ボイラの蒸発量に応じて圧力帯域区分幅を可変とすることで、圧力制御帯域に対して同じ蒸発量を出力することができる。
具体的には、例えば特許文献１に記載されているように、圧力下降時に、圧力制御帯域に対して同じ蒸発量を出力するように、目標蒸発量特性αに沿った制御を行うように起動順序を設定するようにしてもよい。同様に、圧力上昇時に圧力制御帯域に対して同じ蒸発量を出力するように、目標蒸発量特性αに沿った停止順序を設定するようにしてもよい。これにより、燃焼段階や蒸発量が異なる異種容量ボイラが混在しても安定した、又は意図した蒸気供給を可能とすることができる。
以上、台数制御部３０１について説明した。
具体的には、例えば特許文献１に記載されているように、圧力下降時に、圧力制御帯域に対して同じ蒸発量を出力するように、目標蒸発量特性αに沿った制御を行うように起動順序を設定するようにしてもよい。同様に、圧力上昇時に圧力制御帯域に対して同じ蒸発量を出力するように、目標蒸発量特性αに沿った停止順序を設定するようにしてもよい。これにより、燃焼段階や蒸発量が異なる異種容量ボイラが混在しても安定した、又は意図した蒸気供給を可能とすることができる。
以上、台数制御部３０１について説明した。
【0034】
時系列データ出力部３０２は、所定期間（例えば４８時間）において予め設定されたサンプリング周期毎に、ローカル制御部２２から送信される制御対象となる段階値制御ボイラ２０のそれぞれの燃焼状態に基づいて、当該周期毎にボイラ群２により出力される全出力蒸気量を算出する。また、時系列データ出力部３０２は、段階値制御ボイラ２０それぞれの内部の蒸気圧であるボイラ圧力値、及び蒸気ヘッダの内部の蒸気圧であるヘッダ圧力値を、サンプリング周期毎（又は予め設定された時間間隔毎）に測定される蒸気圧力値を取得する。
時系列データ出力部３０２は、所定期間（例えば４８時間）において当該周期における時刻を示すタイムスタンプ（以下「サンプリングタイム」ともいう）と、当該時刻における少なくともボイラ群２の全出力蒸気量及びヘッダ圧力値を含む時系列データを生成して、後述する測定データ管理装置６に出力する。なお、当該時刻における各ボイラ２０の出力蒸気量及びボイラ圧力値についても測定データ管理装置６に出力するようにしてもよい。ここで、サンプリング周期は、例えば１秒であってもよい。また、サンプリング周期を制御周期としてもよい。なお、制御周期とは、ヘッダ圧力の取得－＞必要蒸気量の算出－＞各ボイラへの指示」の一連の動作を行う間隔を指します。
以下、特に断らないかぎり、サンプリング周期を１秒として例示し、説明する。なお、サンプリング周期は１秒に限られない。任意の値を用いてもよい。
以上、台数制御装置３について説明した。
時系列データ出力部３０２は、所定期間（例えば４８時間）において当該周期における時刻を示すタイムスタンプ（以下「サンプリングタイム」ともいう）と、当該時刻における少なくともボイラ群２の全出力蒸気量及びヘッダ圧力値を含む時系列データを生成して、後述する測定データ管理装置６に出力する。なお、当該時刻における各ボイラ２０の出力蒸気量及びボイラ圧力値についても測定データ管理装置６に出力するようにしてもよい。ここで、サンプリング周期は、例えば１秒であってもよい。また、サンプリング周期を制御周期としてもよい。なお、制御周期とは、ヘッダ圧力の取得－＞必要蒸気量の算出－＞各ボイラへの指示」の一連の動作を行う間隔を指します。
以下、特に断らないかぎり、サンプリング周期を１秒として例示し、説明する。なお、サンプリング周期は１秒に限られない。任意の値を用いてもよい。
以上、台数制御装置３について説明した。
【0035】
次に、測定データ管理装置６の構成について説明する。図４は、測定データ管理装置６の構成を示す機能ブロック図である。測定データ管理装置６は、例えば、現場に設置されるエッジ装置としてもよい。また、通信可能に接続されたデータサーバー、又はクラウド上に位置する仮想記憶装置、又は仮想データサーバーであってもよい。
図４に示すように、測定データ管理装置６は、制御部６０と記憶部６２と、を備える。
図４に示すように、測定データ管理装置６は、制御部６０と記憶部６２と、を備える。
【0036】
制御部６０は、時系列情報記録部６０１と、単位時間データ作成部６０２と、を含む。
時系列情報記録部６０１は、前述したように、台数制御装置３から、所定期間（例えば４８時間）においてサンプリング周期（例えば１秒）毎の、少なくともボイラ群２の全出力蒸気量及びヘッダ圧力値を含む時系列情報（全出力蒸気量及びヘッダ圧力値を含む時系列情報）を取り込み、記憶部６２（時系列情報記憶部６２１）に記録する。
時系列情報記録部６０１は、前述したように、台数制御装置３から、所定期間（例えば４８時間）においてサンプリング周期（例えば１秒）毎の、少なくともボイラ群２の全出力蒸気量及びヘッダ圧力値を含む時系列情報（全出力蒸気量及びヘッダ圧力値を含む時系列情報）を取り込み、記憶部６２（時系列情報記憶部６２１）に記録する。
【0037】
単位時間データ作成部６０２は、サンプリング周期毎に記憶された少なくとも全出力蒸気量及びヘッダ圧力値を予め設定された単位時間（例えば１分）毎に、例えば最大値、平均値等を算出し、単位時間全出力蒸気量時系列情報、及び単位時間ヘッダ圧力値時系列情報として、記憶部６２（単位時間時系列情報記憶部６２２）に記録する。なお、単位時間（例えば１分）毎の平均値の算出において、移動平均によって平均値を算出してもよい。また、各ボイラ２０の出力蒸気量及びボイラ圧力値についても単位時間毎に例えば最大値、平均値等を算出し、単位時間ボイラ出力蒸気量時系列情報、及び単位時間ボイラ圧力値時系列情報として、記憶部６２（単位時間時系列情報記憶部６２２）に記録するようにしてもよい。
こうすることにより、所定期間内において、同一時間（単位時間毎）における全出力蒸気量とヘッダ圧力値との関連付けられた情報を後述する燃焼制御評価装置７に出力することができる。
こうすることにより、所定期間内において、同一時間（単位時間毎）における全出力蒸気量とヘッダ圧力値との関連付けられた情報を後述する燃焼制御評価装置７に出力することができる。
【0038】
記憶部６２は、時系列情報記憶部６２１と、単位時間時系列情報記憶部６２２と、を含む。時系列情報記憶部６２１は、台数制御装置３（時系列データ出力部３０２）から出力される、所定期間（例えば４８時間）におけるサンプリング周期（例えば１秒）毎の、少なくともボイラ群２の全出力蒸気量及びヘッダ圧力値を含む時系列情報（全出力蒸気量及びヘッダ圧力値を含む時系列情報）を記憶する。
単位時間時系列情報記憶部６２２は、単位時間データ作成部６０２により、サンプリング周期毎に記憶された少なくとも全出力蒸気量及びヘッダ圧力値に基づいて、予め設定された単位時間（例えば１分）毎に、例えば最大値、平均値等を算出した、単位時間全出力蒸気量時系列情報、及び単位時間ヘッダ圧力値時系列情報を記憶する。
以上、測定データ管理装置６について説明した。
単位時間時系列情報記憶部６２２は、単位時間データ作成部６０２により、サンプリング周期毎に記憶された少なくとも全出力蒸気量及びヘッダ圧力値に基づいて、予め設定された単位時間（例えば１分）毎に、例えば最大値、平均値等を算出した、単位時間全出力蒸気量時系列情報、及び単位時間ヘッダ圧力値時系列情報を記憶する。
以上、測定データ管理装置６について説明した。
【0039】
次に、燃焼制御評価装置７の構成について説明する。図５は、燃焼制御評価装置７の構成を示す機能ブロック図である。図５に示すように、燃焼制御評価装置７は、制御部７０と記憶部７２と、を備える。なお、燃焼制御評価装置７は、例えば、現場に設置されるエッジ装置としてもよい。また、通信可能に接続されたサーバー、又はクラウド上に位置する仮想サーバーであってもよい。
【0040】
記憶部７２は、第１記憶部７２１と、第２記憶部７２２と、を含む。
第１記憶部７２１は、モデル作成の元となる情報である台数制御装置に設定された台数制御パラメータ（運転時の制御パターン、ボイラの台数、比例分配設定圧力値（上限値）、圧力制御の許容幅である制御幅等）及び圧力制御帯域等を記憶する。
第２記憶部７２２は、標準モデル軌跡情報記憶部７２２１と、実測値軌跡情報記憶部７２２２と、燃焼評価記憶部７２２３と、を含む。標準モデル軌跡情報記憶部７２２１は、第１記憶部７２１に記憶された台数制御パラメータに基づいて、圧力制御帯域が設定されるとともに、蒸気圧力値と出力量が圧力制御帯域内を設定されたとおりに変動するとした場合の蒸気圧力値と出力量との関係を示す標準モデル軌跡情報を記憶する。
これに対して、実測値軌跡情報記憶部７２２２は、所定期間における単位時間ごとの実測された蒸気圧力値と出力量との関係を示す実測値軌跡情報を記憶する。
燃焼評価記憶部７２２３は、標準モデル軌跡情報と、実測値軌跡情報と、を重ね合わせた情報を記憶する。
第１記憶部７２１は、モデル作成の元となる情報である台数制御装置に設定された台数制御パラメータ（運転時の制御パターン、ボイラの台数、比例分配設定圧力値（上限値）、圧力制御の許容幅である制御幅等）及び圧力制御帯域等を記憶する。
第２記憶部７２２は、標準モデル軌跡情報記憶部７２２１と、実測値軌跡情報記憶部７２２２と、燃焼評価記憶部７２２３と、を含む。標準モデル軌跡情報記憶部７２２１は、第１記憶部７２１に記憶された台数制御パラメータに基づいて、圧力制御帯域が設定されるとともに、蒸気圧力値と出力量が圧力制御帯域内を設定されたとおりに変動するとした場合の蒸気圧力値と出力量との関係を示す標準モデル軌跡情報を記憶する。
これに対して、実測値軌跡情報記憶部７２２２は、所定期間における単位時間ごとの実測された蒸気圧力値と出力量との関係を示す実測値軌跡情報を記憶する。
燃焼評価記憶部７２２３は、標準モデル軌跡情報と、実測値軌跡情報と、を重ね合わせた情報を記憶する。
【0041】
次に制御部７０について説明する。制御部７０は、モデル作成部７０１と、モデル結果出力部７０２と、実測結果出力部７０３と、燃焼制御評価出力部７０４と、を含む。
【0042】
モデル作成部７０１は、前述したように、台数制御パラメータ（運転時の制御パターン、ボイラの台数、比例分配設定圧力値（上限値）、圧力制御の許容幅である制御幅等）等に基づいて設定される圧力制御帯域の範囲内を変動すると仮定した場合の蒸気圧力値と出力量との関係を軌跡線として標準モデル軌跡図を作成する。
モデル結果出力部７０２は、標準モデル軌跡図を出力する。
モデル結果出力部７０２は、標準モデル軌跡図を出力する。
【0043】
ここで、標準モデル軌跡図について具体例を挙げて説明する。図６は、標準モデル軌跡図の一例を示す図である。具体的には、図６に示す標準モデル軌跡図は、図３に示したボイラ群２の燃焼状態（燃焼位置）と、圧力制御帯域における複数の圧力帯域と、の関係に基づいて作成される軌跡図である。前述したように、図３に記載のボイラシステムは、３位置制御ボイラ４台（仮想ボイラ８台）を含むボイラシステムであって、各仮想ボイラの出力蒸気量を１ｔ／ｈ、設定圧力値を０．８０ＭＰａ、制御幅を０．２ＭＰａ、ディファレンシャルを０．０２２ＭＰａとした場合のボイラ群２の燃焼状態（燃焼位置）と、圧力制御帯域における複数の圧力帯域と、の関係を示している。
図６に示すように、モデル結果出力部７０２は、縦軸を蒸気圧力値、横軸を蒸気供給量とする２次元座標平面上の左側に蒸気圧力下降時の蒸気圧力値（ヘッダ圧力値）と出力量（供給蒸気量）の推移として、仮想ボイラ１台目の起動圧力（０．７８８ＭＰａ）とその蒸気供給量（１ｔ／ｈ）から、全仮想ボイラ８台が起動する蒸気圧力値（ヘッダ圧力値）０．６２２ＭＰａと全仮想ボイラ８台の出力量（供給蒸気量）８ｔ／ｈまでの軌跡を表示する。
次に図６に示すように、モデル結果出力部７０２は２次元座標平面上の右側（蒸気圧力下降時の推移の右側）に、蒸気圧力上昇時の蒸気圧力値（ヘッダ圧力値）と出力量（供給蒸気量）の推移として、全仮想ボイラの燃焼する圧力制御帯域の下限値０．６ＭＰａ（蒸気供給量８ｔ／ｈ）から始まり、１台目の仮想ボイラの停止圧力（０．６４４ＭＰａ）とその時の全蒸気供給量７ｔ／ｈから、０．０２２ＭＰａ上昇する毎に、２台目以降の仮想ボイラが停止し、比例分配設定圧力値（上限値）で全仮想ボイラ８台が燃焼停止するまでの軌跡を表示する。
このように、標準モデル軌跡は、蒸気圧力下降時の蒸気圧力値（ヘッダ圧力値）と出力量（供給蒸気量）の推移と、蒸気圧力上昇時の蒸気圧力値（ヘッダ圧力値）と出力量（供給蒸気量）の推移と、はディファレンシャル分、ずれる特徴がある。
また、前述した例では、仮想ボイラが全て１ｔ／ｈと同じ容量の仮想ボイラのため、蒸気圧力下降時及び蒸気圧力上昇時に関わらず、蒸気量が１ｔ／ｈの蒸気量の増減で推移した。
この点、例えば４位置段階制御ボイラのように例えばボイラの最大出力蒸気量を２ｔ／ｈ、低燃焼量仮想ボイラ０．５ｔ／ｈ、（中燃焼量－低燃焼量）仮想ボイラ、０．５ｔ／ｈ、（高燃焼量－中燃焼量）仮想ボイラ１ｔ／ｈ等と容量が異なる仮想ボイラを含むボイラシステムの場合、同じ蒸気量の増減ではなく、異なる蒸気量（０．５ｔ／ｈ又は１ｔ／ｈの蒸気量）の増減で推移する。
図６に示すように、モデル結果出力部７０２は、縦軸を蒸気圧力値、横軸を蒸気供給量とする２次元座標平面上の左側に蒸気圧力下降時の蒸気圧力値（ヘッダ圧力値）と出力量（供給蒸気量）の推移として、仮想ボイラ１台目の起動圧力（０．７８８ＭＰａ）とその蒸気供給量（１ｔ／ｈ）から、全仮想ボイラ８台が起動する蒸気圧力値（ヘッダ圧力値）０．６２２ＭＰａと全仮想ボイラ８台の出力量（供給蒸気量）８ｔ／ｈまでの軌跡を表示する。
次に図６に示すように、モデル結果出力部７０２は２次元座標平面上の右側（蒸気圧力下降時の推移の右側）に、蒸気圧力上昇時の蒸気圧力値（ヘッダ圧力値）と出力量（供給蒸気量）の推移として、全仮想ボイラの燃焼する圧力制御帯域の下限値０．６ＭＰａ（蒸気供給量８ｔ／ｈ）から始まり、１台目の仮想ボイラの停止圧力（０．６４４ＭＰａ）とその時の全蒸気供給量７ｔ／ｈから、０．０２２ＭＰａ上昇する毎に、２台目以降の仮想ボイラが停止し、比例分配設定圧力値（上限値）で全仮想ボイラ８台が燃焼停止するまでの軌跡を表示する。
このように、標準モデル軌跡は、蒸気圧力下降時の蒸気圧力値（ヘッダ圧力値）と出力量（供給蒸気量）の推移と、蒸気圧力上昇時の蒸気圧力値（ヘッダ圧力値）と出力量（供給蒸気量）の推移と、はディファレンシャル分、ずれる特徴がある。
また、前述した例では、仮想ボイラが全て１ｔ／ｈと同じ容量の仮想ボイラのため、蒸気圧力下降時及び蒸気圧力上昇時に関わらず、蒸気量が１ｔ／ｈの蒸気量の増減で推移した。
この点、例えば４位置段階制御ボイラのように例えばボイラの最大出力蒸気量を２ｔ／ｈ、低燃焼量仮想ボイラ０．５ｔ／ｈ、（中燃焼量－低燃焼量）仮想ボイラ、０．５ｔ／ｈ、（高燃焼量－中燃焼量）仮想ボイラ１ｔ／ｈ等と容量が異なる仮想ボイラを含むボイラシステムの場合、同じ蒸気量の増減ではなく、異なる蒸気量（０．５ｔ／ｈ又は１ｔ／ｈの蒸気量）の増減で推移する。
【0044】
実測結果出力部７０３は、測定データ管理装置６から、所定期間内における単位時間毎の単位時間ボイラ出力蒸気量時系列情報、及び単位時間ボイラ圧力値時系列情報を取得して、同一時間における全出力蒸気量とヘッダ圧力値との関連付けをすることができる。また、同一時間におけるボイラ出力蒸気量とボイラ圧力値との関連付けをすることができる。
具体的には、実測結果出力部７０３は、単位時間全出力蒸気量時系列情報、及び単位時間ヘッダ圧力値時系列情報を、例えば横軸を時間、右縦軸を単位時間全出力蒸気量、左縦軸を単位時間ヘッダ圧力値として対応づけた図を出力してもよい。
また、実測結果出力部７０３は、縦軸に単位時間ヘッダ圧力値を、横軸に単位時間全出力蒸気量を対応させて２つのデータを点でプロットした散布図を出力してもよい。その際、実測結果出力部７０３は、プロットした点を時間の順序（時刻）にそって結ぶことで、ヘッダ圧力値と全出力蒸気量の実測値軌跡図として出力してもよい。
実測結果出力部７０３により、ヘッダ圧力値と全出力蒸気量との関係を軌跡図として出力することで、ヘッダ圧力値と全出力蒸気量との関係を時系列での連続性を伴って把握することができ、全出力蒸気量の変化によるヘッダ圧力値の変動状況の把握が容易になる。
具体的には、実測結果出力部７０３は、単位時間全出力蒸気量時系列情報、及び単位時間ヘッダ圧力値時系列情報を、例えば横軸を時間、右縦軸を単位時間全出力蒸気量、左縦軸を単位時間ヘッダ圧力値として対応づけた図を出力してもよい。
また、実測結果出力部７０３は、縦軸に単位時間ヘッダ圧力値を、横軸に単位時間全出力蒸気量を対応させて２つのデータを点でプロットした散布図を出力してもよい。その際、実測結果出力部７０３は、プロットした点を時間の順序（時刻）にそって結ぶことで、ヘッダ圧力値と全出力蒸気量の実測値軌跡図として出力してもよい。
実測結果出力部７０３により、ヘッダ圧力値と全出力蒸気量との関係を軌跡図として出力することで、ヘッダ圧力値と全出力蒸気量との関係を時系列での連続性を伴って把握することができ、全出力蒸気量の変化によるヘッダ圧力値の変動状況の把握が容易になる。
【0045】
燃焼制御評価出力部７０４は、実測結果出力部７０３により出力される、単位時間毎のヘッダ圧力値と全出力蒸気量を点としてプロットし、時間の順序（時刻）にそって結ぶことで作成される実測値軌跡図と、モデル結果出力部７０２により、蒸気圧力値と出力量とが予め設定された圧力制御帯域の範囲内を変動すると仮定した場合のモデル化された蒸気圧力値と出力量との関係（標準モデル軌跡図）と、を重ね合わせて出力することで、２つの軌跡を比較可能とすることができる。図７及び図８は、実測値軌跡図と標準モデル軌跡図とを重ね合わせて出力した一例を示す図である。
燃焼制御評価出力部７０４により実測値軌跡図と標準モデル軌跡図とを重ね合わせて出力することにより、ボイラシステムが設定された制御パラメータに基づいた適切な台数制御がなされているか否かを容易に評価することができる。
燃焼制御評価出力部７０４により実測値軌跡図と標準モデル軌跡図とを重ね合わせて出力することにより、ボイラシステムが設定された制御パラメータに基づいた適切な台数制御がなされているか否かを容易に評価することができる。
【0046】
例えば、図７に示すように、実測値軌跡図と標準モデル軌跡図とはよく一致しており、実測値の軌跡は標準モデルの軌跡と重なる又は近傍に分布する場合、設定された台数制御パラメータ及び圧力制御帯域等は適切で、効果的な台数制御がなされていると評価される。
また、実測値軌跡図が、標準モデル軌跡図に近似する場合、例えば負荷データから、台数制御部の燃焼指示、ボイラの燃焼状況等を確認することで、例えば一致していない部分の要因を検討することができる。
また、図８に示すように、実測値軌跡図と標準モデル軌跡図との重なりが少なく、実測値の軌跡が標準モデルの軌跡から大きく外れて分布する場合、台数制御は当初予定した機能を果たしていないと評価される。この場合、台数制御パラメータ等の設定を見直すことで、適切な台数制御を行い、負荷変動に対する応答性の向上や運転効率の改善を行うことができる。
以上、ボイラシステム１について説明した。
また、実測値軌跡図が、標準モデル軌跡図に近似する場合、例えば負荷データから、台数制御部の燃焼指示、ボイラの燃焼状況等を確認することで、例えば一致していない部分の要因を検討することができる。
また、図８に示すように、実測値軌跡図と標準モデル軌跡図との重なりが少なく、実測値の軌跡が標準モデルの軌跡から大きく外れて分布する場合、台数制御は当初予定した機能を果たしていないと評価される。この場合、台数制御パラメータ等の設定を見直すことで、適切な台数制御を行い、負荷変動に対する応答性の向上や運転効率の改善を行うことができる。
以上、ボイラシステム１について説明した。
【0047】
次に、ボイラシステム１における燃焼制御評価処理に係る動作フローを説明する。図９は比例分配制御方式により台数制御するボイラシステム１において、所定時間内に所定の時間間隔で測定された蒸気圧力値（ヘッダ圧力値）と出力量（供給蒸気量）との関係と、台数制御パラメータ及び圧力制御帯域等に基づいて理想的な制御がなされた場合の蒸気圧力値（ヘッダ圧力値）と出力量（供給蒸気量）との関係と、を比較評価するための出力処理の流れを示すフローチャートである。なお、ここでは、単位時間毎の蒸気圧力値（ヘッダ圧力値）と出力量（供給蒸気量）として、単位時間毎の平均値を用いる。
【0048】
図９を参照すると、ステップＳ１０において、燃焼制御評価装置７（モデル作成部７０１）は台数制御パラメータ等に基づいて理想的な制御がなされた場合の、比例分配設定圧力値を上限とし、比例分配制御幅により設定される圧力制御帯域内における蒸気圧力下降時に制御される蒸気圧力値（ヘッダ圧力値）と出力量（供給蒸気量）の推移と、蒸気圧力上昇時に制御される蒸気圧力値（ヘッダ圧力値）と出力量（供給蒸気量）の推移を、例えば縦軸をボイラ圧力値、横軸を出力量（供給蒸気量）とする２次元座標平面に標準モデル軌跡図を作成する。
【0049】
ステップＳ１１において、測定データ管理装置６（時系列情報記録部６０１）は、予め設定された所定時間内に所定のサンプリング周期（例えば１秒）で、台数制御装置３（時系列データ出力部３０２）から受信した蒸気圧力値（ヘッダ圧力値）と全出力蒸気量と、を取得し、当該周期を示すタイムスタンプとともに、時系列データとして時系列情報記憶部６２１に記憶する。
【0050】
ステップＳ１２において、測定データ管理装置６（単位時間データ作成部６０２）は、サンプリング周期毎に時系列情報記憶部６２１に記憶された全出力蒸気量及びヘッダ圧力値の時系列データに基づいて、単位時間（例えば１分）毎のヘッダ圧力値の平均値、及び全出力蒸気量の平均値を算出し、当該単位時間の時刻を示すタイムスタンプとともに、単位時間毎のボイラ圧力値の平均値の時系列情報及び単位時間毎の全出力蒸気量の平均値の時系列情報を算出し、単位時間時系列情報記憶部６２２に記憶する。
【0051】
ステップＳ１３において、燃焼制御評価装置７（実測結果出力部７０３）は、単位時間時系列情報記憶部６２２に記憶された単位時間毎のボイラ圧力値の平均値と、単位時間毎の全出力蒸気量の平均値を、例えば縦軸をボイラ圧力値、横軸を全出力蒸気量とする２次元座標平面に点としてプロットするとともに、時間の順序にそって、プロットした点を結ぶ実測値軌跡図を作成し、単位時間時系列情報記憶部６２２に記憶する。
【0052】
ステップＳ１４において、燃焼制御評価装置７（燃焼制御評価出力部７０４）は、ステップＳ１１において作成した標準モデル軌跡図と、ステップＳ１３において作成した実測値軌跡図と、を重ね合わせて出力する。
【0053】
以上のように、ボイラシステム１は、台数制御パラメータ及び圧力制御帯域等に基づいて理想的な制御が行われた場合のモデル化された蒸気圧力値と出力量（例えば供給蒸気量）の関係と、実際の台数制御時（燃焼制御時）における蒸気圧力値の実測値と前記ボイラ群の出力量（例えば供給蒸気量）の実測値の関係と、を比較することができる。
これにより、ユーザは、実際の蒸気要求量の変動に対して、より適切な燃焼制御をするための台数制御パラメータ及び圧力制御帯域等を見直すことができる。両者の関係が大きく乖離している場合、例えば制御台数を少なくする、制御幅を広げる等の見直してもよい。
これにより、ユーザは、実際の蒸気要求量の変動に対して、より適切な燃焼制御をするための台数制御パラメータ及び圧力制御帯域等を見直すことができる。両者の関係が大きく乖離している場合、例えば制御台数を少なくする、制御幅を広げる等の見直してもよい。
【0054】
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。
【0055】
本実施形態では、台数制御装置３と、測定データ管理装置６と、燃焼制御評価装置７とを備える構成を例示したが、この構成に限られない。例えば、台数制御装置３が、測定データ管理装置６と、燃焼制御評価装置７を含む構成としてもよい。また、台数制御装置３又は燃焼制御評価装置７のいずれかが、測定データ管理装置６を含む構成としてもよい。
また、本実施形態では、実測結果出力部７０３は所定期間内における単位時間毎の単位時間ボイラ出力蒸気量時系列情報、及び単位時間ボイラ圧力値時系列情報に基づいて実測値軌跡図を出力したが、時系列情報に基づいて実測値軌跡図を出力してもよい。また、実測値軌跡図に表示される時系列データ又は時系列情報の時間間隔が十分に短い（例えば、１分以下）場合は、点のプロットによる実測値軌跡図としてもよい。データの時間間隔が短いため、プロットの分布状態から変動の概要を把握することができる。
また、本実施形態では、実測結果出力部７０３は所定期間内における単位時間毎の単位時間ボイラ出力蒸気量時系列情報、及び単位時間ボイラ圧力値時系列情報に基づいて実測値軌跡図を出力したが、時系列情報に基づいて実測値軌跡図を出力してもよい。また、実測値軌跡図に表示される時系列データ又は時系列情報の時間間隔が十分に短い（例えば、１分以下）場合は、点のプロットによる実測値軌跡図としてもよい。データの時間間隔が短いため、プロットの分布状態から変動の概要を把握することができる。
【0056】
本実施形態では、段階値制御ボイラ２０を、３位置制御のボイラとするボイラシステムを例示して説明したが、これに限定されない。すなわち、本発明の段階値制御ボイラ２０を、３位置制御以外に、中燃焼位置を有する４位置制御以上のボイラ、又は２位置制御の段階値制御ボイラとしてもよい。
また、各段階値制御ボイラ２０のボイラ容量、燃焼位置の段階数、及び各燃焼位置における燃焼率等が、各段階値制御ボイラ２０のそれぞれで異なることとしてもよい。
また、各段階値制御ボイラ２０のボイラ容量、燃焼位置の段階数、及び各燃焼位置における燃焼率等が、各段階値制御ボイラ２０のそれぞれで異なることとしてもよい。
【0057】
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。
（１）本実施形態のボイラシステム１は、複数のボイラ２０からなるボイラ群２と、予め設定された台数制御パラメータにより、ボイラ２０の運転台数を制御し、蒸気要求量に応じて蒸気を供給する制御部３０と、所定時間内に所定の時間間隔で蒸気圧力値、及び少なくとも供給蒸気量、発生蒸気量、又は燃焼量のいずれかを含む出力量を測定する測定データ管理装置６と、測定データ管理装置６により測定された蒸気圧力値と出力量との関係を出力する実測結果出力部７０３と、蒸気圧力値が、前記台数制御パラメータに基づき設定された圧力制御帯域の範囲内を変動すると仮定した場合の蒸気圧力値と出力量との関係をモデル化するモデル作成部７０１と、モデル作成部７０１によりモデル化された蒸気圧力値と出力量との関係と、を出力するモデル結果出力部７０２と、を備える。
これにより、ボイラシステム１において、予め設定された台数制御パラメータ等に基づいて理想的な制御が行われた場合のモデル化された蒸気圧力値と出力量との関係を基にして、実際の燃焼制御時において実測された蒸気圧力値と前記ボイラ群の出力量（例えば供給蒸気量）との関係を評価することができる。例えば、前者の関係と後者の関係が一致した場合、燃焼制御は良好な状態であると評価される。一方、前者の関係と後者の関係が大きく乖離した場合、燃焼制御には改善の余地があると評価される。さらに、台数制御パラメータ及び圧力制御帯域等を見直すことで、実際の蒸気要求量の変動に対してより適切な燃焼制御を行うことができ、ひいては、実需にあった適切な燃焼制御を行うことができる。
（１）本実施形態のボイラシステム１は、複数のボイラ２０からなるボイラ群２と、予め設定された台数制御パラメータにより、ボイラ２０の運転台数を制御し、蒸気要求量に応じて蒸気を供給する制御部３０と、所定時間内に所定の時間間隔で蒸気圧力値、及び少なくとも供給蒸気量、発生蒸気量、又は燃焼量のいずれかを含む出力量を測定する測定データ管理装置６と、測定データ管理装置６により測定された蒸気圧力値と出力量との関係を出力する実測結果出力部７０３と、蒸気圧力値が、前記台数制御パラメータに基づき設定された圧力制御帯域の範囲内を変動すると仮定した場合の蒸気圧力値と出力量との関係をモデル化するモデル作成部７０１と、モデル作成部７０１によりモデル化された蒸気圧力値と出力量との関係と、を出力するモデル結果出力部７０２と、を備える。
これにより、ボイラシステム１において、予め設定された台数制御パラメータ等に基づいて理想的な制御が行われた場合のモデル化された蒸気圧力値と出力量との関係を基にして、実際の燃焼制御時において実測された蒸気圧力値と前記ボイラ群の出力量（例えば供給蒸気量）との関係を評価することができる。例えば、前者の関係と後者の関係が一致した場合、燃焼制御は良好な状態であると評価される。一方、前者の関係と後者の関係が大きく乖離した場合、燃焼制御には改善の余地があると評価される。さらに、台数制御パラメータ及び圧力制御帯域等を見直すことで、実際の蒸気要求量の変動に対してより適切な燃焼制御を行うことができ、ひいては、実需にあった適切な燃焼制御を行うことができる。
【0058】
（２）本実施形態のボイラシステム１において、ボイラ群２において生成された蒸気を集合させる蒸気ヘッダ４と、蒸気ヘッダ４の内部の圧力値であるヘッダ圧力値を測定する蒸気圧センサ５と、を備え、蒸気圧力値は、少なくともヘッダ圧力値を含むことができる。ヘッダ圧力値はボイラシステム１を代表する圧力であるため、ヘッダ圧力値と前記ボイラ群の出力量（例えば供給蒸気量）との関係はボイラシステム１の実際の燃焼制御の状態を示すものとして適している。
これにより、（１）に記載のボイラシステム１と同様の効果を奏する。
これにより、（１）に記載のボイラシステム１と同様の効果を奏する。
【0059】
（３）本実施形態のボイラシステム１において、ボイラシステム１に設定された台数制御パラメータは、少なくともボイラ２０の台数、最大設定圧力値、及び圧力制御の許容幅である制御幅を含むことができる。
これにより、ボイラシステム１の蒸気供給量に影響を与える主な要因を含めた制御パラメータによる燃焼制御評価を可能とする。
これにより、ボイラシステム１の蒸気供給量に影響を与える主な要因を含めた制御パラメータによる燃焼制御評価を可能とする。
【0060】
（４）本実施形態のボイラシステム１において、実測結果出力部７０３は、測定データ管理装置６により測定された蒸気圧力値と出力量との関係を蒸気圧力値及び出力量の時系列データに基づいて出力することができる。
時間の経過を含めることにより、蒸気圧力値と出力量との関係の変化の方向（増加又は減少等）と速度（所定時間での変化量）とを表現することができ、時系列での連続的な傾向を把握できるだけでなく、例えばボイラ燃焼開始直後の蒸気圧力のハンチング等過渡的状態における不具合現象を把握することができる。また、所定時間の平均値を算出する等、蒸気圧力値と出力量との関係の特徴を保持しつつデータ量を圧縮することもできる。
時間の経過を含めることにより、蒸気圧力値と出力量との関係の変化の方向（増加又は減少等）と速度（所定時間での変化量）とを表現することができ、時系列での連続的な傾向を把握できるだけでなく、例えばボイラ燃焼開始直後の蒸気圧力のハンチング等過渡的状態における不具合現象を把握することができる。また、所定時間の平均値を算出する等、蒸気圧力値と出力量との関係の特徴を保持しつつデータ量を圧縮することもできる。
【0061】
（５）本実施形態のボイラシステム１において、実測結果出力部７０３は、測定データ管理装置により測定された蒸気圧力値と出力量との関係を同じ時間に測定された蒸気圧力値と出力量を２次元グラフ上にプロットした点を時系列順に線で結ぶ軌跡図として出力することができる。
そうすることで、蒸気圧力値と出力量との関係を軌跡図として出力することで、蒸気圧力値と出力量との関係を時系列での連続性を伴って把握することができ、出力量（供給蒸気量、発生蒸気量、又は燃焼量）の変化による蒸気圧力値の変動状況の把握が容易になる。また、蒸気圧力値と出力量との関係が急激に大きく変動した場合でも２次元グラフ上に各プロットを結ぶ軌跡が描かれるため、例えばボイラ燃焼開始直後の蒸気圧力のハンチングのような大きな蒸気圧力変動の場合も時系列を考慮したハンチング状況の把握を行うことができる。
そうすることで、蒸気圧力値と出力量との関係を軌跡図として出力することで、蒸気圧力値と出力量との関係を時系列での連続性を伴って把握することができ、出力量（供給蒸気量、発生蒸気量、又は燃焼量）の変化による蒸気圧力値の変動状況の把握が容易になる。また、蒸気圧力値と出力量との関係が急激に大きく変動した場合でも２次元グラフ上に各プロットを結ぶ軌跡が描かれるため、例えばボイラ燃焼開始直後の蒸気圧力のハンチングのような大きな蒸気圧力変動の場合も時系列を考慮したハンチング状況の把握を行うことができる。
【0062】
（６）本実施形態のボイラシステム１において、実測結果出力部７０３により出力される軌跡図と、モデル結果出力部７０２により出力されるモデル化された蒸気圧力値と出力量との関係と、を重ね合わせて出力する燃焼制御評価出力部７０４を備えることができる。
そうすることで、実際の燃焼制御状態と、理想的な制御が行われた場合と、の相違点を容易に把握することができ、より適切な燃焼制御をするための台数制御パラメータ等を見直すことができる。
そうすることで、実際の燃焼制御状態と、理想的な制御が行われた場合と、の相違点を容易に把握することができ、より適切な燃焼制御をするための台数制御パラメータ等を見直すことができる。
【0063】
（７）本実施形態の１態様は、複数のボイラ２０からなるボイラ群２と、予め設定された台数制御パラメータにより、ボイラ２０の運転台数を制御し、蒸気要求量に応じて蒸気を供給する台数制御部３０１と、を備えるボイラシステム１において、プロセッサにより実行される燃焼制御評価方法であって、所定時間内に所定の時間間隔で蒸気圧力値、及び少なくとも供給蒸気量、発生蒸気量、又は燃焼量のいずれかを含む出力量を測定する測定ステップと、前記測定ステップにおいて測定された蒸気圧力値と出力量との関係を出力する実測結果出力ステップと、蒸気圧力値が、前記台数制御パラメータに基づき設定された圧力制御帯域の範囲内を変動すると仮定した場合の蒸気圧力値と出力量との関係をモデル化するモデル作成ステップと、前記モデル作成ステップによりモデル化された蒸気圧力値と出力量との関係と、を出力するモデル結果出力ステップと、蒸気圧力値が、前記台数制御パラメータに基づき設定された圧力制御帯域の範囲内を変動すると仮定した場合の蒸気圧力値と出力量とに基づいてモデル化された蒸気圧力値と出力量との関係と、を出力するモデル結果出力ステップと、を備える燃焼制御評価方法に関する。
これにより、（１）に記載のボイラシステム１と同様の効果を奏する。
これにより、（１）に記載のボイラシステム１と同様の効果を奏する。
【0064】
（８）本実施形態の１態様は、複数のボイラ２０からなるボイラ群２と、予め設定された台数制御パラメータにより、ボイラ２０の運転台数を制御し、蒸気要求量に応じて蒸気を供給する台数制御部３０１と、を備えるボイラシステム１において、プロセッサにより実行される燃焼制御評価方法であって、所定時間内に所定の時間間隔で蒸気圧力値、及び少なくとも供給蒸気量、発生蒸気量、又は燃焼量のいずれかを含む出力量を測定する測定ステップと、前記測定ステップにおいて測定された蒸気圧力値と出力量との関係を同じ時間に測定された蒸気圧力値と前記出力量を２次元グラフ上にプロットした点を時系列順に線で結ぶ軌跡図として出力する実測結果出力ステップと、蒸気圧力値が、前記台数制御パラメータに基づき設定された圧力制御帯域の範囲内を変動すると仮定した場合の蒸気圧力値と出力量との関係をモデル化するモデル作成ステップと、前記モデル作成ステップによりモデル化された蒸気圧力値と出力量との関係と、を出力するモデル結果出力ステップと、前記実測結果出力ステップにおいて出力される軌跡図と、前記モデル結果出力ステップにおいて出力されるモデル化された蒸気圧力値と出力量との関係と、を重ね合わせて出力する燃焼制御評価出力ステップと、を備える燃焼制御評価方法に関する。
これにより、（６）に記載のボイラシステム１と同様の効果を奏する。
これにより、（６）に記載のボイラシステム１と同様の効果を奏する。
【符号の説明】
【0065】
１ ボイラシステム
２ ボイラ群
２０ 段階値制御ボイラ
４ 蒸気ヘッダ
５ 蒸気圧センサ
３ 台数制御装置
３０ 制御部
３０１ 台数制御部
３０２ 時系列データ出力部
３２ 記憶部
３２１ 最大使用蒸気量記憶部
３２２ 平均蒸気量記憶部
３２３ 台数制御パラメータグループＩＤ記憶部
３２４ 台数制御パラメータグループ記憶部
６ 測定データ管理装置
６０ 制御部
６０１ 時系列情報記録部
６０２ 単位時間データ作成部
６２ 記憶部
６２１ 時系列情報記憶部
６２２ 単位時間時系列情報記憶部
７ 燃焼制御評価装置
７０ 制御部
７０１ モデル作成部
７０２ モデル結果出力部
７０３ 実測結果出力部
７０４ 燃焼制御評価出力部
７２ 記憶部
７２１ 第１記憶部
７２２ 第２記憶部
７２２１ 標準モデル軌跡情報記憶部
７２２２ 実測値軌跡情報記憶部
７２２３ 燃焼制御評価記憶部
２ ボイラ群
２０ 段階値制御ボイラ
４ 蒸気ヘッダ
５ 蒸気圧センサ
３ 台数制御装置
３０ 制御部
３０１ 台数制御部
３０２ 時系列データ出力部
３２ 記憶部
３２１ 最大使用蒸気量記憶部
３２２ 平均蒸気量記憶部
３２３ 台数制御パラメータグループＩＤ記憶部
３２４ 台数制御パラメータグループ記憶部
６ 測定データ管理装置
６０ 制御部
６０１ 時系列情報記録部
６０２ 単位時間データ作成部
６２ 記憶部
６２１ 時系列情報記憶部
６２２ 単位時間時系列情報記憶部
７ 燃焼制御評価装置
７０ 制御部
７０１ モデル作成部
７０２ モデル結果出力部
７０３ 実測結果出力部
７０４ 燃焼制御評価出力部
７２ 記憶部
７２１ 第１記憶部
７２２ 第２記憶部
７２２１ 標準モデル軌跡情報記憶部
７２２２ 実測値軌跡情報記憶部
７２２３ 燃焼制御評価記憶部
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】