JP7548105B2 - ボイラシステム - Google Patents

Description

本発明は、１つ以上のボイラを有する台数制御ボイラ群と、台数制御ボイラ群に含まれない１つ以上のボイラと、が混在するボイラシステムに関する。

複数のボイラからなるボイラ群において生成された蒸気を蒸気ヘッダに集合し、この蒸気ヘッダから負荷機器に対して蒸気を供給するボイラシステムにおいて、ボイラ群を２種類に大別し、これらを制御するボイラシステムが知られている。例えば、片方のボイラ群（「第１ボイラ群」）を、各ボイラの缶体内の圧力値である缶内圧力値（以下、「缶内圧力値」ともいう）が予め設定された第１目標圧力値と一致するように各ボイラの燃焼状態がローカル制御されるボイラ群とし、もう片方のボイラ群（「第２ボイラ群」）を蒸気ヘッダの内部の蒸気圧力値（以下、「ヘッダ圧力値」ともいう）が予め設定された第２目標圧力値になるように、第１ボイラ群の燃焼状態を台数制御されるボイラ群とする、ボイラシステムが知られている（例えば特許文献１）。ここでは、主として第１ボイラ群を燃焼させ、第２ボイラ群を、不足分を補うように燃焼させるように、第１目標圧力値を第２目標圧力値より高く設定されている。
他方、１つ以上のボイラを有する台数制御ボイラ群と、台数制御ボイラ群に属さない１つ以上のボイラと、が混在するボイラシステムにおいては、例えば、台数制御ボイラ群に属さない１つ以上のボイラを夜間等の低負荷時に稼働させ、ヘッダ圧力値が台数制御ボイラ群の目標圧力値よりも低い圧力を維持するように推移させておき、台数制御ボイラ群の台数制御を例えば工場の本稼働開始に合わせてヘッダ圧力値が前記目標圧力値になるように始動させる運用を行う場合がある。

特開２０１６－１８０５７３号公報

この場合、台数制御ボイラ群に属さない１つ以上のボイラのみが稼働しているときは、ヘッダ圧力値は、台数制御ボイラ群の目標圧力値よりも低い圧力を維持するように推移している。その後、台数制御ボイラ群の台数制御を始動させると、ヘッダ圧力値＜目標圧力値であるため、台数制御ボイラ群のほうが優先して燃焼するように制御され、台数制御ボイラ群においては、ヘッダ圧力値に基づいて蒸気使用設備の消費蒸気量（要求負荷）に応じて必要とされる蒸気量（操作量）ＭＶが算出される。しかしながら、算出された操作量ＭＶに合わせて、台数制御ボイラ群を制御する台数制御装置から台数制御ボイラ群の複数ボイラに燃焼指令は出力されるが、例えばプレパージ経由による応答遅れ、及び缶内圧力上昇までの応答遅れ等により、台数制御ボイラ群の台数制御の始動後の数分間は蒸気出力が行われない状態がある。
そうすると、ヘッダ圧力値＜目標圧力値の状態が継続するため、台数制御ボイラ群の台数制御において算出される操作量ＭＶが増加し続けることとなり、例えば、操作量ＭＶが台数制御ボイラ群の発生蒸気量の最大値である全制御ボイラ最大出力合計値に到達する可能性がある。その後、台数制御ボイラ群のボイラが、例えば１台ずつ給蒸を開始することで、ヘッダ圧力値が上昇することとなり、ヘッダ圧力値の上昇に伴い、操作量ＭＶが減少し始めることとなる。しかしながら、操作量ＭＶは減少するものの、操作量ＭＶ＞＞発生蒸気量であることから、さらにボイラ発生蒸気量が増加し続けることとなる。
このため、ヘッダ圧力値が急激に上昇し、操作量ＭＶの減少量は増えるものの、操作量ＭＶが全制御ボイラ最大出力合計値となっていたことから、操作量ＭＶが結局下げきることができずに、オーバーシュートが発生し、そのとき、仮にヘッダ圧力値が制御上限圧力値を超えた場合に、すべてのボイラを停止（以下、「全缶停止」ともいう）とする台数制御を行うことがある。

本発明は、ヘッダ圧力値が予め設定された目標圧力値になるように台数制御される台数制御ボイラ群と、前記台数制御ボイラ群に含まれない１つ以上のボイラと、を備えるボイラシステムにおいて、前記台数制御ボイラ群に含まれない１つ以上のボイラのみが稼働し、ヘッダ圧力値が、前記台数制御ボイラ群の目標圧力値よりも低い圧力を維持するように推移しているときに、前記台数制御ボイラ群の台数制御を始動させた場合に、ヘッダ圧力のオーバーシュートを抑止し、安定稼働する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。

本発明は、１つ以上のボイラからなる台数制御ボイラ群と前記台数制御ボイラ群に含まれない１つ以上のボイラと、からなるボイラ群と、
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蒸気圧であるヘッダ圧力値を測定する蒸気圧測定手段と、
を備えるボイラシステムであって、
前記台数制御ボイラ群は、前記台数制御ボイラ群の燃焼状態を制御する制御部を備え、
前記制御部は、
前記蒸気圧測定手段により測定されるヘッダ圧力値が予め設定された目標圧力値に保つように、現時点の必要蒸気量ＭＶ_ｎを速度形ＰＩアルゴリズム又は速度形ＰＩＤアルゴリズムにより算出する必要蒸気量算出部と、
前記必要蒸気量算出部により算出された現時点の必要蒸気量ＭＶ_ｎを発生させるよう前記台数制御ボイラ群のボイラの燃焼状態を制御する出力制御部と、
前記台数制御ボイラ群に含まれない１つ以上のボイラが稼働し、前記ヘッダ圧力値が前記台数制御ボイラ群の目標圧力値よりも低い値で推移している状態で、前記出力制御部による前記台数制御ボイラ群の制御を始動させた場合、前記ヘッダ圧力値が所定時間上昇し続けるとともに、前記必要蒸気量ＭＶ_ｎが前記台数制御ボイラ群の蒸気の供給を行っているすべてのボイラの発生蒸気量の合計値を上回っているときに、前記ヘッダ圧力値が、前記目標圧力値から予め設定された圧力値αを減じた値である境界値より小さい値から前記境界値を超えるか又はそれ以上の値となったか否かを検出する検出部と、を備え、
前記必要蒸気量算出部は、さらに、
前記検出部により、前記ヘッダ圧力値が、前記境界値より小さい値から前記境界値を超えるか又はそれ以上の値となったと検出された場合、現時点の必要蒸気量ＭＶ_ｎを算出する処理において、現時点の必要蒸気量ＭＶ_ｎとして、又は前回の必要蒸気量ＭＶ_ｎ－１として、前記ヘッダ圧力値が前記境界値より小さい値から前記境界値を超えるか又はそれ以上の値となったと検出された時点に、前記台数制御ボイラ群の蒸気の供給を行っているすべてのボイラの発生蒸気量の合計値を設定するボイラシステムに関する。

また、前記台数制御ボイラ群が始動するとき、前記台数制御ボイラ群に含まれない１つ以上のボイラが稼働し、前記ヘッダ圧力値が前記目標圧力値から前記圧力値αを減算した値よりも低い値で推移していることが好ましい。

また、前記台数制御ボイラ群に含まれない１つ以上のボイラは、連続制御ボイラを含み、ボイラ缶内圧力値又はヘッダ圧力値が、前記目標圧力値よりも低い値で推移しているようにしてもよい。

本発明によれば、ヘッダ圧力値が予め設定された目標圧力値になるように台数制御される台数制御ボイラ群と、前記台数制御ボイラ群に含まれない１つ以上のボイラと、を備えるボイラシステムにおいて、前記台数制御ボイラ群に含まれない１つ以上のボイラのみが稼働し、ヘッダ圧力値が、前記台数制御ボイラ群の目標圧力値よりも低い圧力で推移しているときに、前記台数制御ボイラ群の台数制御を始動させた場合に、ヘッダ圧力のオーバーシュートを抑止し、安定稼働することができるボイラシステムを提供することができる。

第１実施形態に係るボイラシステム１の概略構成図である。 第１実施形態に係るボイラシステム１をモデルとして、通常の速度形ＰＩＤアルゴリズムによる圧力制御を実施した場合におけるヘッダ圧力値と必要蒸気量（操作量）と実際の発生蒸気量との時間的推移を示す図である。 第１実施形態に係る台数制御装置３の制御部４の構成を示す機能ブロック図である。 第１実施形態に係るボイラシステム１をモデルとして、圧力値を０．１０ＭＰａに設定した場合におけるヘッダ圧力値と必要蒸気量（操作量）と実際の発生蒸気量との時間的推移を示す図である。 第１実施形態に係るボイラシステム１をモデルとして、圧力値を０．００ＭＰａに設定した場合におけるヘッダ圧力値と必要蒸気量（操作量）と実際の発生蒸気量との時間的推移を示す図である。 第１実施形態に係るボイラシステム１をモデルとして、圧力値を０．０５ＭＰａに設定した場合におけるヘッダ圧力値と必要蒸気量（操作量）と実際の発生蒸気量との時間的推移を示す図である。 第１実施形態に係るボイラシステム１をモデルとして、圧力値を０．１５ＭＰａに設定した場合におけるヘッダ圧力値と必要蒸気量（操作量）と実際の発生蒸気量との時間的推移を示す図である。 第１実施形態に係るボイラシステム１の台数制御ボイラ群２におけるフィードバック制御の流れを示すフローチャートである。

〔第１実施形態〕
以下、図面を参照して、本発明の一実施形態（以下「第１実施形態」という）に係るボイラシステム１について説明する。図１は、ボイラシステム１の概略を示す図である。なお、本実施形態では、台数制御ボイラ群２に属さないボイラとして、１台の台数制御外ボイラ２０Ａ（以下、単に「台数制御外ボイラ２０Ａ」ともいう）と、８台のボイラ２０からなる台数制御ボイラ群２と，からなるボイラシステムを例示する。
ここで、ボイラ２０Ａ及び２０は、いずれも燃焼量を連続的に変更して燃焼可能な連続制御ボイラからなる。連続制御ボイラとは、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。連続制御ボイラは、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。より具体的には、ボイラ２０Ａ及び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２０Ａ及び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、単位蒸気量Ｕ単位で、蒸気量を変更可能となっている。
なお、本実施形態に例示する台数制御ボイラ群２に属さないボイラ及び台数制御ボイラ群２の構成は一例である。本願発明においては、台数制御ボイラ群の台数制御を始動させるときに、（ｉ）台数制御ボイラ群に属さないボイラが蒸気供給を行っていること、及び（ｉｉ）ヘッダ圧力値が台数制御ボイラ群に設定されている目標圧力値よりも低い圧力を維持するように推移していることを満たすボイラであればよい。例えば、台数制御ボイラ群に属さないボイラ２０Ａを複数の台数制御外ボイラ２０Ａとしてもよい。
具体的には、台数制御外ボイラ２０Ａは、ボイラ缶内圧力値が、台数制御ボイラ群に設定されている目標圧力値よりも低い目標圧力値を維持するようにローカル制御されるボイラでもよい。また、台数制御ボイラ群に属さないボイラとして、ヘッダ圧力値が台数制御ボイラ群２に設定されている目標圧力値よりも低い目標圧力値を維持するように制御されるボイラを含むようにしてもよい。また、台数制御ボイラ群に属さないボイラとして、ヘッダ圧力値の最大設定圧力値が、台数制御ボイラ群２に設定されている目標圧力値よりも低い値で設定されている制御圧力帯域に収まるよう制御されている段階値制御ボイラを含むようにしてもよい。また、台数制御ボイラ群に属さないボイラは複数のボイラ群から構成されるようにしてもよい。なお、台数制御ボイラ群２は、任意の台数のボイラとしてもよい。ボイラ容量（最小燃焼量、単位蒸気量、最大燃焼量等）が異なる場合でもよい。

図１に示すように、ボイラシステム１は、１台の台数制御外ボイラ２０Ａ、及び８台のボイラ２０において生成された蒸気を集合させる蒸気ヘッダ６を備える。蒸気ヘッダ６は、蒸気管１１を介して台数制御外ボイラ２０Ａ及び８台のボイラ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。このように、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、台数制御外ボイラ２０Ａ及び複数のボイラ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。

ボイラシステム１は、蒸気ヘッダ６の内部の蒸気圧力値（以下「ヘッダ圧力値」ともいう）を測定する、蒸気圧測定手段としての蒸気圧センサ７と、台数制御ボイラ群２の燃焼状態を制御する制御部４を有する、制御装置としての台数制御装置３と、を備える。なお、蒸気圧センサ７により測定された蒸気ヘッダ６の内部の蒸気圧力値を以下、「ヘッダ圧力値ＰＶ」ともいう。図１に示すように蒸気圧センサ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、ヘッダ圧力を測定し、測定したヘッダ圧力値ＰＶ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。また、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。こうすることで、この台数制御装置３は、後述するように、蒸気圧センサ７により測定されるヘッダ圧力値ＰＶに基づいて、それぞれボイラ２０の燃焼状態を制御する。
次にボイラシステム１を構成する台数制御ボイラ群２及び台数制御外ボイラ２０Ａについて説明する。

＜台数制御ボイラ群２＞
台数制御ボイラ群２のボイラ２０は、例えば、多管式貫流ボイラから構成される。ボイラ２０は、燃焼が行われるボイラ本体２１と、連続制御ボイラ２０の燃焼状態を制御するローカル制御部２２と、を備える。ボイラ２０は、例えば、燃焼量が１００％の時に、相当蒸発量が３ｔ／ｈの蒸気出力が可能に構成されている。

前述したように、制御装置としての台数制御装置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により測定されるヘッダ圧力値ＰＶに基づいて、ヘッダ圧力値ＰＶが予め設定された目標圧力値ＰＴＶで維持されるように、それぞれボイラ２０の燃焼状態を制御する。すなわち、ローカル制御部２２は、信号線１６を介して台数制御装置３から送信される制御信号に基づいて、ボイラ２０の燃焼状態を制御する。逆に、ローカル制御部２２は、台数制御装置３で用いられる信号（例えば、ボイラ２０の実際の燃焼状態等）を、信号線１６を介して台数制御装置３に送信する。以上、台数制御ボイラ群２について説明した。次に台数制御外ボイラ２０Ａについて説明する。

＜台数制御外ボイラ２０Ａ＞
台数制御外ボイラ２０Ａは、例えば、貫流ボイラ及び／又は水管ボイラ等から構成される。ボイラ２０Ａは、燃焼が行われるボイラ本体２１Ａと、ボイラ２０Ａの缶内圧力値を測定する缶内圧力測定手段としてのボイラ圧検出部２３Ａと、ローカル制御部２２Ａと、を備える。
台数制御外ボイラ２０Ａは、例えば、燃焼量が１００％の時に、相当蒸発量が６ｔ／ｈの蒸気出力が可能に構成されている。

ボイラ圧検出部２３Ａは、ボイラ２０Ａの缶内圧力値ＰＶＡを測定し、測定した缶内圧力値ＰＶＡをローカル制御部２２Ａに送信する。
ローカル制御部２２Ａは、ボイラ圧検出部２３Ａにより測定される缶内圧力値ＰＶＡに基づいて、缶内圧力値ＰＶＡが、目標圧力値ＰＴＶよりも低い圧力値ＰＬＶを維持するように、ボイラ２０Ａの燃焼状態を制御する。

より具体的には、ローカル制御部２２Ａは、ボイラ２０Ａから発生した蒸気の缶体内の圧力値、すなわちボイラ圧検出部２３Ａにより測定される缶内圧力値ＰＶＡが、目標圧力値ＰＴＶよりも低い圧力値ＰＬＶとなるような制御量を算出し、この制御量に基づいてボイラ２０Ａの燃焼量を制御する。
すなわち、ローカル制御部２２Ａは、制御周期毎に、ボイラ２０Ａの缶内圧力値ＰＶＡと予めローカル記憶部（図示せず）に設定されたボイラ２０Ａの圧力値ＰＬＶとの偏差に対して、所定のＰＩアルゴリズム又はＰＩＤアルゴリズムに基づくフィードバック制御を行うことで、缶内圧力値ＰＶＡが圧力値ＰＬＶとなるために必要な蒸気量ＭＶＡｎを算出し、算出した蒸気量ＭＶＡｎを発生するようにボイラ２０Ａを制御する。ここで、ｎは、例えば、制御開始時の初期値を１とし、次の制御周期毎に１を加算することで当該制御周期を識別するためのインデックス（自然数）である。以上、台数制御外ボイラ２０Ａについて説明した。

本実施形態のボイラシステム１は、台数制御外ボイラ２０Ａが、缶内圧力値ＰＶＡを目標圧力値ＰＴＶよりも低い圧力値ＰＬＶを維持するように推移しているときに、例えば工場の本稼働開始に合わせて、台数制御ボイラ群２の台数制御を始動させるものである。なお、台数制御ボイラ群２は、前述したようにヘッダ圧力値が、圧力値ＰＬＶより高い値に設定されている目標圧力値ＰＴＶを維持するように台数制御される。

本実施形態におけるボイラシステム１において、本発明を適用しない場合について、具体例を挙げて説明する。図２は、圧力値ＰＬＶを１．３０ＭＰａ、目標圧力値ＰＴＶを１．５０ＭＰａに設定し、台数制御外ボイラ２０Ａが、台数制御ボイラ群２の目標圧力値ＰＴＶよりも低い圧力値ＰＬＶを維持するように推移しているときに、台数制御ボイラ群２の台数制御を始動させた後のヘッダ圧力値ＰＶの変動を示すシミュレーション図である。ここで、横軸は経過時間（秒）、左縦軸はヘッダ圧力値（ＭＰａ）を、右縦軸は発生蒸気量（ｔ／ｈ）を、それぞれ示している。また、太い実線（Ａ）はヘッダ圧力値ＰＶを、太い破線（Ｂ）は必要蒸気量（操作量）ＭＶを、実線（Ｃ）は、要求蒸気量（蒸気負荷）を、破線（Ｄ）及び（Ｅ）は、それぞれ台数制御外ボイラ２０Ａの発生蒸気量及びボイラ群２の発生蒸気量を表している。なお、要求蒸気量（蒸気負荷）は、ボイラ群２の台数制御始動時は、２．２ｔ／ｈで一定、台数制御始動時から２７０秒後に増加傾向に変化するものとする。

図２に示すように、ボイラ群２の台数制御が始動されると、ヘッダ圧力値ＰＶ（実線Ａ）（≒圧力値ＰＬＶ）＜目標圧力値ＰＴＶであるため、台数制御ボイラ群２のほうが優先して燃焼するように制御され、台数制御ボイラ群２においては、ヘッダ圧力値ＰＶに基づいて算出される、蒸気使用設備の消費蒸気量（要求負荷）に応じて必要とされる蒸気量（操作量）ＭＶが増加し続ける。
具体的には、算出された操作量ＭＶ（破線Ｂ）に合わせて、台数制御ボイラ群２を制御する台数制御装置３から台数制御ボイラ群２の複数ボイラ２０に燃焼指令が出力されるが、例えばプレパージ経由による応答遅れ、及び缶内圧力上昇までの応答遅れ等により、図２（破線Ｅ）に示すように、台数制御ボイラ群２の台数制御の始動から約１７０秒後の間は蒸気出力が行われない状態がある。
他方、ヘッダ圧力値ＰＶ（実線Ａ）（実線Ａ）＜目標圧力値ＰＴＶ（１．５０ＭＰａ）の状態が継続するため、台数制御ボイラ群２の台数制御において算出される操作量ＭＶ（破線Ｂ）が増加し続けることとなり、例えば、操作量ＭＶ（破線Ｂ）が台数制御ボイラ群２の発生蒸気量の最大値である全制御ボイラ最大出力合計値（２４／ｔ）に約７５秒後に到達し、その後、台数制御ボイラ群２のボイラ２０が、例えば１台ずつ給蒸を開始すること（破線Ｅ）で、約１７０秒後以降に、ヘッダ圧力値ＰＶ（実線Ａ）が圧力値ＰＬＶより上昇することとなる。その後、ヘッダ圧力値ＰＶ（実線Ａ）の上昇に伴い、台数制御外ボイラ２０Ａの発生蒸気量が減少するとともに、操作量ＭＶ（破線Ｂ）が減少し始めることとなる。
しかしながら、操作量ＭＶ（破線Ｂ）は大きく減少するが、操作量ＭＶ（破線Ｂ）は依然として台数制御ボイラ群２の発生蒸気量（破線Ｅ）を大きく上回っていることから、発生蒸気量（破線Ｅ）はさらに増加し、ヘッダ圧力値ＰＶ（実線Ａ）は上昇し続ける。
その後、約１９５秒後に操作量ＭＶ（破線Ｂ）が台数制御ボイラ群２の発生蒸気量（破線Ｅ）を下回ることで、発生蒸気量（破線Ｅ）は減少に転じるが、ヘッダ圧力値ＰＶ（実線Ａ）は上昇し、オーバーシュートして、約２００秒後に１．８１２ＭＰａになることが表されている。

このような課題を解決するために、台数制御外ボイラ２０Ａが、台数制御ボイラ群２の目標圧力値ＰＴＶよりも低い圧力値ＰＬＶを維持するように推移しているときに、台数制御ボイラ群２の台数制御を始動させた場合であっても、ヘッダ圧力のオーバーシュートを抑止し、安定稼働することを可能とする台数制御装置３の備える機能について詳細に説明する。

前述したように、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、要求負荷に応じた各ボイラ２０の燃焼状態を算出し、各ボイラ２０（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、信号線１６を介して各ボイラ２０に電気的に接続されている。

制御部４は、信号線１６を介してボイラ２０に各種の指示を送信したり、各ボイラ２０から各種のデータを受信したりして、ボイラ２０の燃焼状態及び運転台数の制御を実行する。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、その指示に従って該当するボイラ２０の燃焼量を制御する。なお、制御部４は、信号線１６を介してボイラ２０の燃焼状態に関する情報を受信する。
制御部４の詳細な構成について説明する前に、記憶部５について説明する。

記憶部５は、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等を記憶する。こうすることで、記憶部５は、給蒸中ボイラ２０により出力されている発生蒸気量の合計値を記憶部５に記憶することができる。
なお、給蒸中のボイラ２０とは、実際に燃焼状態にあり、なおかつボイラ缶内圧力値がヘッダ圧力値ＰＶ相当であるボイラ２０を指すものとする。より具体的には、例えば、ヘッダ圧力値ＰＶとボイラ缶内圧力値との差が予め設定された圧力ズレ以下である場合に、当該ボイラ２０が給蒸中であると判定する。また、ヘッダ圧力値ＰＶとボイラ缶内圧力値との差が圧力ズレ以下となった後、所定時間（例えば、３秒）経過後に当該ボイラ２０が給蒸中ボイラになったと判定してもよい。また、ヘッダ圧力値ＰＶとボイラ缶内圧力との差から所定の裕度（例えば、０．０１ＭＰａ～０．０２ＭＰａ）を減じた値が圧力ズレ以下となった場合に、当該ボイラ２０が給蒸中であると判定してもよい。
また、記憶部５には、蒸気圧センサ７により測定されるヘッダ圧力値ＰＶに係る設定条件として予め設定される、台数制御ボイラ群２の燃焼制御に係る目標圧力値ＰＴＶを記憶するようにしてもよい。

台数制御ボイラ群２の燃焼制御を実行する制御部４の詳細な構成について説明する。図３は、台数制御装置３の制御部４の構成を示す機能ブロック図である。
図３に示すように、制御部４は、検出部４１と、必要蒸気量算出部４２と、出力制御部４３と、を含んで構成される。次に制御部４の各機能部について説明する。

＜検出部４１＞
検出部４１は、前述したように、台数制御外ボイラ２０Ａが、台数制御ボイラ群２の目標圧力値ＰＴＶよりも低い圧力値ＰＬＶを維持するように推移しているときに、台数制御ボイラ群２の台数制御を始動させた場合に、制御周期毎に、予め設定された所定の条件を満たすか否かを検出する。
ここで、所定の条件とは、（ｉ）台数制御ボイラ群２の台数制御を始動させた後に、ヘッダ圧力値ＰＶが所定時間上昇し続けていること、（ｉｉ）必要蒸気量ＭＶ_ｎが台数制御ボイラ群２の給蒸中のボイラ２０による発生蒸気量の合計値（すなわち、蒸気の供給を行っている各ボイラ２０の発生蒸気量の合計値）を上回っていること、及び（ｉｉｉ）ヘッダ圧力値ＰＶが、目標圧力値ＰＴＶから予め設定された圧力値αを減じた値である境界値より小さい値から当該境界値を超えるか又はそれ以上の値となったこと、の３つの条件を同時に満たすことを指す。なお、圧力値αは、目標圧力値ＰＴＶと圧力値ＰＬＶとの差分未満の値とする。また、条件（ｉｉｉ）として、「ヘッダ圧力値ＰＶが、目標圧力値ＰＴＶから予め設定された圧力値αを減じた値である境界値より小さい値から当該境界値を超えるか又はそれ以上の値となったこと」としたが、それに換えて「ヘッダ圧力値ＰＶが、目標圧力値ＰＴＶから予め設定された圧力値αを減じた値である境界値以下の値から当該境界値を超える値となったこと」としてもよい。

＜必要蒸気量算出部４２＞
必要蒸気量算出部４２は、制御周期毎にヘッダ圧力値ＰＶと予め記憶部５に設定された台数制御ボイラ群２の目標圧力値ＰＴＶとの偏差（ｅｎ＝Ｐ１－ＰＶ）に対して、所定のＰＩアルゴリズム又はＰＩＤアルゴリズムに基づき、ヘッダ圧力値ＰＶが目標圧力値ＰＴＶとなるために必要な必要蒸気量ＭＶｎを算出する。ここで、添字ｎは、例えば台数制御開始時の初期値を１とし、制御周期毎に１を加算することで当該制御周期を識別するためのインデックス（自然数）であり、繰り返し演算の演算回数（ｎ回目：ｎ＝１，２，…）を示す。
本発明の必要蒸気量算出部４２においては、ＰＩＤ制御アルゴリズムとして、制御周期毎に前回から今回までの必要蒸気量変化分ΔＭＶｎのみを計算し、これに前回必要蒸気量ＭＶｎ－１を加算して、今回必要蒸気量ＭＶｎを計算する速度形演算を適用する。なお、速度形演算とは別に、制御周期毎に今回必要蒸気量ＭＶｎを直接計算する位置形演算があるが、本発明では採用しない。
より具体的には、必要蒸気量算出部４２は、今回必要蒸気量ＭＶｎを次のように算出する。

必要蒸気量算出部４２は、台数制御ボイラ群２を構成する複数のボイラ２０から発生させるべき現時点の必要蒸気量ＭＶｎを、下記の速度形演算式（式１）により算出する。

ＭＶｎ＝ＭＶｎ－１＋ΔＭＶｎ ・・・・・・・・（式１）
（式１）において、ＭＶｎ：現時点の必要蒸気量（今回必要蒸気量）、ＭＶｎ－１：前回の制御周期時点の必要蒸気量（前回必要蒸気量）、ΔＭＶｎ：前回から今回までの必要蒸気量変化分である。

前回から今回までの必要蒸気量変化分ΔＭＶｎは、下記の（式２）により算出される。
ΔＭＶｎ＝ΔＰｎ＋ΔＩｎ＋ΔＤｎ ・・・・・・（式２）
（式２）において、ΔＰｎ：Ｐ制御出力（変化分）、ΔＩｎ：Ｉ制御出力（変化分）、ΔＤｎ：Ｄ制御出力（変化分）であり、それぞれ下記の（式３）～（式５）により求められる。
ΔＰｎ＝ＫＰ×（ｅｎ－ｅｎ－１） ・・・・・・・・・（式３）
ΔＩｎ＝ＫＰ×（Δｔ／ＴＩ）×ｅｎ ・・・・・・・・・・・・（式４）
ΔＤｎ＝ＫＰ×（ＴＤ／Δｔ）×（ｅｎ－２ｅｎ－１＋ｅｎ－２） ・・（式５）
（式３）～（式５）において、Δｔ：制御周期、ＫＰ：比例ゲイン、ＴＩ：積分時間、ＴＤ：微分時間、ｅｎ：現時点の偏差量、ｅｎ－１：前回の制御周期時点の偏差量、ｅｎ－２：前々回の制御周期時点の偏差量である。
現時点の偏差量ｅｎは、目標圧力値ＰＴＶと、蒸気圧センサ７で測定されたヘッダ圧力値ＰＶｎとの差であって、下記の（式６）により求められる。
ｅｎ＝ＰＴＶ－ＰＶｎ ・・・・・・・・・・・・・・・・（式６）

必要蒸気量算出部４２は、（式３）、（式４）、（式５）で算出された各出力（変化分）を、（式２）に従って合計することにより、前回から今回までの必要蒸気量変化分ΔＭＶｎを算出する。
そして、必要蒸気量算出部４２は、（式１）のように、前回必要蒸気量ＭＶｎ－１に必要蒸気量変化分ΔＭＶｎを加算して、今回必要蒸気量ＭＶｎを計算することができる。

さらに、必要蒸気量算出部４２は、検出部４１により、前述した所定の条件、すなわち（ｉ）台数制御ボイラ群２の台数制御を始動させた後に、ヘッダ圧力値ＰＶが所定時間上昇し続けていること、（ｉｉ）必要蒸気量ＭＶ_ｎが台数制御ボイラ群２の給蒸中のボイラ２０による発生蒸気量の合計値を上回っていること、及び（ｉｉｉ）ヘッダ圧力値ＰＶが、目標圧力値ＰＴＶから予め設定された圧力値αを減じた値である境界値より小さい値から当該境界値を超えるか又はそれ以上の値となったこと、の３つの条件を同時に満たすことが検出されると、現時点の必要蒸気量ＭＶ_ｎを算出する処理において、現時点の必要蒸気量ＭＶ_ｎとして、又は前回の必要蒸気量ＭＶ_ｎ－１として、ヘッダ圧力値ＰＶが境界値より小さい値から境界値を超えるか又はそれ以上の値となったと検出された時点に、台数制御ボイラ群２の蒸気の供給を行っているすべてのボイラ２０の発生蒸気量の合計値を設定する。
より具体的には、前述した３条件を満たした時点ｔ_ｎにおいて、必要蒸気量算出部４２は、前回必要蒸気量ＭＶ_ｎ－１又は今回必要蒸気量ＭＶ_ｎの値を実際の給蒸中ボイラにより出力されている発生蒸気量の合計値により置き換え、今回必要蒸気量ＭＶ_ｎを算出する。

＜出力制御部４３＞
出力制御部４３は、必要蒸気量算出部４２が算出した今回必要蒸気量ＭＶ_ｎに基づいてボイラ２０の燃焼状態（燃焼量）を制御する。出力制御部４３は、ボイラ群２から必要蒸気量分の蒸気が発生するように各ボイラ２０の燃焼状態を制御する。

出力制御部４３は、必要蒸気量算出部４２において、蒸気消費量（蒸気負荷）に応じて算出された必要蒸気量に基づいて、燃焼させるボイラ２０の台数を設定する。出力制御部４３は、記憶部５に記載されている優先順位に従って燃焼を開始又は停止するボイラ２０を設定するとともに、それらボイラ２０のローカル制御部２２に対して、台数制御信号（運転の開始又は停止）を出力する。これにより、ボイラ群２から必要蒸気量分の蒸気が発生するように各ボイラ２０の燃焼状態を制御することで、必要蒸気量に対応する発生蒸気量が蒸気ヘッダ６に供給される。

本実施形態におけるボイラシステム１において、所定条件を満たすときに必要蒸気量を実際の給蒸中ボイラにより出力されている発生蒸気量の合計値により置き換える処理について、具体例を挙げて説明する。
図４は、図２と同様に、圧力値ＰＬＶを１．３０ＭＰａ、目標圧力値ＰＴＶを１．５０ＭＰａに設定し、さらに圧力値αを０．１０ＭＰａに設定し、台数制御外ボイラ２０Ａが台数制御ボイラ群２の目標圧力値ＰＴＶよりも低い圧力値ＰＬＶを維持するように推移しているときに、台数制御ボイラ群２の台数制御を始動させた後のヘッダ圧力値ＰＶの変動を示すシミュレーション図である。

図４を参照すると、条件（ｉ）と条件（ｉｉ）を満たしている期間において、約１８０秒の手前において、ヘッダ圧力値ＰＶ（実線Ａ）が、目標圧力値１．５０ＭＰａから予め設定された圧力値α（０．１ＭＰａ）を減じた値である境界値（１．４０ＭＰａ）より小さい値から当該境界値を超えるか又はそれ以上の値となり、条件（ｉｉｉ）を満たすことがわかる。
そうすると、約１８０秒の手前の時点（制御周期ｎとする）において、所定条件を満たすことが検出されることから、必要蒸気量算出部４２は、前回必要蒸気量ＭＶ_ｎ－１又は今回必要蒸気量ＭＶ_ｎの値を、実際の給蒸中ボイラにより出力されている発生蒸気量の合計値により置き換え、今回必要蒸気量ＭＶ_ｎ（破線Ｂ）を算出することとなる。そうすると、図４に示すとおり、約１９０秒後付近でヘッダ圧力値ＰＶ（実線Ａ）が１．５０ＭＰａになり、その後、約２２０秒後過ぎからは、１．５０ＭＰａを維持していることがわかる。このように、ボイラシステム１は、図４に示すように、約１９０秒後付近以降において、ヘッダ圧力値ＰＶ（実線Ａ）がオーバーシュートすることなく、実際の発生蒸気量は、蒸気消費量（要求負荷）の変動に速やかに追従することになる。そして、ヘッダ圧力値ＰＶ（実線Ａ）は、目標圧力値ＰＴＶ（１．５０ＭＰａ）の付近で収束する。

次に、圧力値αを０．００ＭＰａ、０．０５ＭＰａ、及び０．１５ＭＰａに設定した場合のシミュレーション結果について説明する。図５、図６、及び図７はそれぞれ、圧力値αを０．００ＭＰａ、０．０５ＭＰａ、及び０．１５ＭＰａに設定した場合のシミュレーションを示す。

圧力値αを０．００ＭＰａとしたときに、所定の条件を満たす時点を調べる。図５を参照すると、条件（ｉ）と条件（ｉｉ）を満たしている期間において、約１８５秒付近（制御周期ｎとする）で、条件（ｉｉｉ）を満たしていることがわかる。そうすると、この時点で必要蒸気量算出部４２は、前回必要蒸気量ＭＶ_ｎ－１又は今回必要蒸気量ＭＶ_ｎの値を、実際の給蒸中ボイラにより出力されている発生蒸気量の合計値により置き換え、今回必要蒸気量ＭＶ_ｎ（破線Ｂ）を算出することとなる。そうすると、図５に示すとおり、約１９５秒後付近でヘッダ圧力値ＰＶ（実線Ａ）が１．６２７ＭＰａになり、その後、約２５０秒後過ぎからは、１．５０ＭＰａを維持していることがわかる。

次に、圧力値αを０．０５ＭＰａとしたときに、所定の条件を満たす時点を調べる。図６を参照すると、条件（ｉ）と条件（ｉｉ）を満たしている期間において、約１８０秒から２、３秒後付近（制御周期ｎとする）で、条件（ｉｉｉ）を満たしていることがわかる。そうすると、この時点で必要蒸気量算出部４２は、前回必要蒸気量ＭＶ_ｎ－１又は今回必要蒸気量ＭＶ_ｎの値を、実際の給蒸中ボイラにより出力されている発生蒸気量の合計値により置き換え、今回必要蒸気量ＭＶ_ｎ（破線Ｂ）を算出することとなる。そうすると、図６に示すとおり、約１９０秒を過ぎた付近でヘッダ圧力値ＰＶ（実線Ａ）が１．５８４Ｐａになり、その後、約２４０秒の手前辺りからは、１．５０ＭＰａを維持していることがわかる。

次に、圧力値αを０．１５ＭＰａとしたときに、所定の条件を満たす時点を調べる。図７を参照すると、条件（ｉ）と条件（ｉｉ）を満たしている期間において、約１８０秒よりも５秒程度手前付近（制御周期ｎとする）で、条件（ｉｉｉ）を満たしていることがわかる。そうすると、この時点で必要蒸気量算出部４２は、前回必要蒸気量ＭＶ_ｎ－１又は今回必要蒸気量ＭＶ_ｎの値を、実際の給蒸中ボイラにより出力されている発生蒸気量の合計値により置き換え、今回必要蒸気量ＭＶ_ｎ（破線Ｂ）を算出することとなる。図７を参照すると、条件（ｉ）と条件（ｉｉ）を満たしている期間において、約１８０秒から２、３秒後付近（制御周期ｎとする）で、条件（ｉｉｉ）を満たしていることがわかる。そうすると、図７に示すとおり、ヘッダ圧力値ＰＶ（実線Ａ）は、オーバーシュートすることなく、約２４０秒の辺りからは、１．５０ＭＰａを維持していることがわかる。

以上のように、ボイラシステム１は、圧力値αを適切な値に設定することで、図４及び図７に示すように、ヘッダ圧力値ＰＶ（実線Ａ）がオーバーシュートすることなく、実際の発生蒸気量は、蒸気消費量（要求負荷）の変動に速やかに追従することになる。そして、ヘッダ圧力値ＰＶ（実線Ａ）は、目標圧力値ＰＴＶの付近で収束する。なお、図４及び図７を参照すると、ヘッダ圧力値ＰＶ（実線Ａ）は、図４の示すシミュレーションの方が、より早く目標圧力値ＰＴＶに達していることがわかる。このことから、圧力値αとしては、例えば０．１ＭＰａが適切な値であるといえる。

次に、第１実施形態のボイラシステム１の動作について、図８を参照して説明する。図８は、ボイラシステム１において、台数制御外ボイラ２０Ａが稼働中であって、ヘッダ圧力値が圧力値ＰＬＶ近辺を維持している場合に、ヘッダ圧力値が目標圧力値ＰＴＶを保つように台数制御ボイラ群２の台数制御を始動させた後の制御部４の制御を示すフローチャートである。

前述したように、制御部４は、信号線１６を介して台数制御ボイラ群２に含まれる各ボイラ２０のローカル制御部２２から、各ボイラ２０から取得された、給蒸中ボイラ２０により実際に出力される発生蒸気量の合計値を記憶部５に記憶するように構成されている。

台数制御ボイラ群２におけるフィードバック制御の流れは、次のとおりである。
ステップＳＴ１において、必要蒸気量算出部４２は、制御周期ｎ毎に、蒸気圧センサ７から送信された蒸気圧信号に基づいて、ヘッダ圧力値ＰＶ_ｎを取得する。

ステップＳＴ２において、必要蒸気量算出部４２は、式（１）～式（６）に基づいて、制御周期ｎにおける必要蒸気量変化分（ΔＭＶ_ｎ）を算出する。

ステップＳＴ３において、必要蒸気量算出部４２は、記憶部５に記憶された給蒸中のすべてのボイラ２０により出力されている発生蒸気量を取得する。

ステップＳＴ４において、検出部４１は、前述した３つの条件（ｉ）台数制御ボイラ群２の台数制御を始動させた後に、ヘッダ圧力値ＰＶが所定時間上昇し続けていること、（ｉｉ）必要蒸気量ＭＶ_ｎが台数制御ボイラ群２の給蒸中のボイラ２０による発生蒸気量の合計値を上回っていること、及び（ｉｉｉ）ヘッダ圧力値ＰＶが、目標圧力値ＰＴＶから予め設定された圧力値αを減じた値である境界値より小さい値から当該境界値を超えるか又はそれ以上の値となったこと、を満たしているか否かを判定する。３つの条件（所定条件）を満たしている場合（Ｙｅｓ）、ステップＳＴ５に移る。満たしていない場合（Ｎｏ）、ステップＳＴ６に移る。

ステップＳＴ５において、必要蒸気量算出部４２は、今回の必要蒸気量ＭＶ_ｎとして、ヘッダ圧力値ＰＶが、目標圧力値ＰＴＶから予め設定された圧力値αを減じた値である境界値より小さい値から当該境界値を超えるか又はそれ以上の値となった時点に燃焼している、すべての給蒸中ボイラによる発生蒸気量の合計値を設定する。
その後、ステップＳＴ７に移る。

ステップＳＴ６において、必要蒸気量算出部４２は、制御周期ｎにおける必要蒸気量ＭＶ_ｎを算出する。

ステップＳＴ７において、必要蒸気量算出部４２は、今回必要蒸気量ＭＶ_ｎを出力制御部４３に出力する。

ステップＳＴ８において、出力制御部４３は、必要蒸気量算出部４２が算出した今回必要蒸気量ＭＶ_ｎに基づいてボイラ２０の燃焼状態（燃焼量）を制御する。出力制御部４３は、ボイラ群２から必要蒸気量分の蒸気が発生するように各ボイラ２０の燃焼状態を制御する。
その後、ステップＳＴ１に戻る。

なお、図８に示した、台数制御ボイラ群２の台数制御を始動させた後の制御部４の制御を示すフローチャートのステップＳＴ５においては、必要蒸気量算出部４２は、今回の必要蒸気量ＭＶ_ｎとして、ヘッダ圧力値ＰＶが目標圧力値ＰＴＶから予め設定された圧力値αを減じた値である境界値より小さい値から当該境界値を超えるか又はそれ以上の値となった時点に燃焼しているすべての給蒸中ボイラによる発生蒸気量の合計値を設定したが、これに限られない。例えば、ステップＳＴ５において、必要蒸気量算出部４２は、前回の必要蒸気量ＭＶ_ｎ－１として、ヘッダ圧力値ＰＶが、目標圧力値ＰＴＶから予め設定された圧力値αを減じた値である境界値より小さい値から当該境界値を超えるか又はそれ以上の値となった時点に燃焼しているすべての給蒸中ボイラによる発生蒸気量の合計値を設定して、制御周期毎の必要蒸気量変化分ΔＭＶ_ｎを加算することで、今回の必要蒸気量ＭＶ_ｎを算出するようにしてもよい。

以上、第１実施形態に係るボイラシステム１において、台数制御外ボイラ２０Ａが、缶内圧力値ＰＶＡを台数制御ボイラ群２の目標圧力値ＰＴＶよりも低い圧力値ＰＬＶを維持するように推移しているときに、台数制御ボイラ群を、ヘッダ圧力値が目標圧力値を維持する台数制御を行うように始動させた場合に、ヘッダ圧力のオーバーシュートを抑止し、安定稼働することができる。

以上説明した第１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。

上述した第１実施形態に係るボイラシステム１においては、台数制御外ボイラ２０Ａの稼働中の缶体内の圧力値である缶内圧力値が台数制御ボイラ群２の目標圧力値ＰＴＶよりも低い圧力値ＰＬＶを維持している状態で、台数制御ボイラ群２の台数制御を始動させた場合、（ｉ）ヘッダ圧力値が所定時間上昇し続けるとともに、（ｉｉ）必要蒸気量ＭＶ_ｎが台数制御ボイラ群２の蒸気の供給を行っているすべてのボイラ２０の発生蒸気量の合計値を上回っているときに、（ｉｉｉ）ヘッダ圧力値が、目標圧力値ＰＴＶから予め設定された圧力値αを減じた値である境界値より小さい値から当該境界値を超えるか又はそれ以上の値となったか否かを検出し、ヘッダ圧力値が、当該境界値より小さい値から当該境界値を超えるか又はそれ以上の値となったと検出された場合、必要蒸気量算出部４２は、現時点の必要蒸気量ＭＶ_ｎを算出する処理において、現時点の必要蒸気量ＭＶ_ｎとして、又は前回の必要蒸気量ＭＶ_ｎ－１として、ヘッダ圧力値が当該境界値より小さい値から当該境界値を超えるか又はそれ以上の値となったと検出された時点に、台数制御ボイラ群２の蒸気の供給を行っているすべてのボイラ２０の発生蒸気量の合計値を設定する。
これにより、台数制御外ボイラ２Ａが台数制御ボイラ群２の目標圧力値ＰＴＶよりも低い圧力値ＰＬＶを維持するように推移しているときに、台数制御ボイラ群２の台数制御を始動させた場合に、ヘッダ圧力のオーバーシュートを抑止し、安定稼働させることができる。その結果、ボイラシステム１の圧力安定性を向上させることができる。

以上、本発明に係るボイラシステムの好ましい一実施形態について説明したが、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。

上述した第１実施形態では、１台の台数制御外ボイラ２０Ａと、８台のボイラ２０からなる台数制御ボイラ群２と、からなるボイラシステム１を例示したが、これに限られない。前述したように、台数制御ボイラ群の台数制御を始動させるときに、（ｉ）台数制御ボイラ群に属さないボイラが蒸気供給を行っていること、及び（ｉｉ）ヘッダ圧力値が台数制御ボイラ群に設定されている目標圧力値よりも低い圧力を維持するように推移していることを満たすボイラであればよい。
前述したように、例えば、台数制御外ボイラ２０Ａは連続制御ボイラとして、ヘッダ圧力値が、台数制御ボイラ群２に設定されている目標圧力値よりも低い目標圧力値を維持するように独立して台数制御されるボイラ群を含むようにしてもよい。また、台数制御外ボイラ２０Ａは、ボイラ缶内圧力値が、台数制御ボイラ群に設定されている目標圧力値よりも低い目標圧力値を維持するようにローカル制御されるボイラでもよい。また、台数制御ボイラ群に属さないボイラとして、ヘッダ圧力値の最大設定圧力値が、台数制御ボイラ群２に設定されている目標圧力値よりも低い値で設定される制御圧力帯域に収まるよう制御されている段階値制御ボイラを含むようにしてもよい。また、台数制御ボイラ群に属さないボイラは複数のボイラ群から構成されるようにしてもよい。なお、台数制御ボイラ群２は、任意の台数のボイラとしてもよい。ボイラ容量（最小燃焼量、単位蒸気量、最大燃焼量等）が異なる場合でもよい。

上述した第１実施形態では、検出部４１が、目標圧力値ＰＴＶを圧力値ＰＬＶより高い値として、台数制御外ボイラ２０Ａが、台数制御ボイラ群２の目標圧力値ＰＴＶよりも低い圧力値ＰＬＶを維持するように推移しているときに、台数制御ボイラ群２の台数制御を始動させた場合に、制御周期毎に、予め設定された所定の条件を満たすか否かを検出する際の条件（ｉｉｉ）として、「ヘッダ圧力値ＰＶが、目標圧力値ＰＴＶから予め設定された圧力値αを減じた値である境界値より小さい値から当該境界値を超えるか又はそれ以上の値となったこと」としたが、それに換えて「ヘッダ圧力値ＰＶが、目標圧力値ＰＴＶから予め設定された圧力値αを減じた値である境界値以下の値から当該境界値を超える値となったこと」としてもよい。なお、αが、予め設定された第２の圧力値β以上の値であって、台数制御ボイラ群２が停止している段階で、ヘッダ圧力値ＰＶ ＜ 境界値（ＰＴＶ－α）である場合、（ｉ）台数制御ボイラ群２の台数制御を始動させた後に、ヘッダ圧力値ＰＶが所定時間上昇し続けていること、及び（ｉｉ）必要蒸気量ＭＶ_ｎが台数制御ボイラ群２の給蒸中のボイラ２０による発生蒸気量の合計値を上回っていることを共に満たした時点で前述した補正を実施するようにしてもよい。

上述した第１実施形態では、制御部４における蒸気量の制御を行うに際して、その制御アルゴリズムとして、ＰＩＤ制御について主に説明し、ＰＩ制御についての詳細は省略したが、この点、制御部４が実行する蒸気量の制御は、ＰＩＤ制御に限らずＰＩ制御であってもよい。

１ ボイラシステム
１１ 蒸気管
１２ 蒸気管
１３ 信号線
２０Ａ 台数制御外ボイラ
２１Ａ ボイラ本体
２２Ａ ローカル制御部
２３Ａ ボイラ圧検出部
２ 台数制御ボイラ群
２０ ボイラ
２１ ボイラ本体
２２ ローカル制御部
３ 台数制御装置
４ 制御部
４１ 検出部
４２ 必要蒸気量算出部
４３ 出力制御部
５ 記憶部
６ 蒸気ヘッダ
７ 蒸気圧センサ
１６ 信号線
１８ 蒸気使用設備

Claims (3)

1. １つ以上のボイラからなる台数制御ボイラ群と前記台数制御ボイラ群に含まれない１つ以上のボイラと、からなるボイラ群と、
   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蒸気圧であるヘッダ圧力値を測定する蒸気圧測定手段と、
   を備えるボイラシステムであって、
   前記台数制御ボイラ群は、前記台数制御ボイラ群の燃焼状態を制御する制御部を備え、
   前記制御部は、
   前記蒸気圧測定手段により測定されるヘッダ圧力値が予め設定された目標圧力値に保つように、現時点の必要蒸気量ＭＶ_ｎを速度形ＰＩアルゴリズム又は速度形ＰＩＤアルゴリズムにより算出する必要蒸気量算出部と、
   前記必要蒸気量算出部により算出された現時点の必要蒸気量ＭＶ_ｎを発生させるよう前記台数制御ボイラ群のボイラの燃焼状態を制御する出力制御部と、
   前記台数制御ボイラ群に含まれない１つ以上のボイラが稼働し、前記ヘッダ圧力値が前記台数制御ボイラ群の目標圧力値よりも低い値で推移している状態で、前記出力制御部による前記台数制御ボイラ群の制御を始動させた場合、前記ヘッダ圧力値が所定時間上昇し続けるとともに、前記必要蒸気量ＭＶ_ｎが前記台数制御ボイラ群の蒸気の供給を行っているすべてのボイラの発生蒸気量の合計値を上回っているときに、前記ヘッダ圧力値が、前記目標圧力値から予め設定された圧力値αを減じた値である境界値より小さい値から前記境界値を超えるか又はそれ以上の値となったか否かを検出する検出部と、を備え、
   前記必要蒸気量算出部は、さらに、
   前記検出部により、前記ヘッダ圧力値が、前記境界値より小さい値から前記境界値を超えるか又はそれ以上の値となったと検出された場合、現時点の必要蒸気量ＭＶ_ｎを算出する処理において、現時点の必要蒸気量ＭＶ_ｎとして、又は前回の必要蒸気量ＭＶ_ｎ－１として、前記ヘッダ圧力値が前記境界値より小さい値から前記境界値を超えるか又はそれ以上の値となったと検出された時点に、前記台数制御ボイラ群の蒸気の供給を行っているすべてのボイラの発生蒸気量の合計値を設定するボイラシステム。
2. 前記台数制御ボイラ群が始動するとき、前記台数制御ボイラ群に含まれない１つ以上のボイラが稼働し、前記ヘッダ圧力値が前記目標圧力値から前記圧力値αを減算した値よりも低い値で推移している請求項１に記載のボイラシステム。
3. 前記台数制御ボイラ群に含まれない１つ以上のボイラは、連続制御ボイラを含み、ボイラ缶内圧力値又はヘッダ圧力値が、前記目標圧力値よりも低い値で推移している請求項１又は請求項２に記載のボイラシステム。

Images