JPH11132405A - 比例制御ボイラの台数制御方法及び装置 - Google Patents
比例制御ボイラの台数制御方法及び装置Info
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- JPH11132405A JPH11132405A JP31422997A JP31422997A JPH11132405A JP H11132405 A JPH11132405 A JP H11132405A JP 31422997 A JP31422997 A JP 31422997A JP 31422997 A JP31422997 A JP 31422997A JP H11132405 A JPH11132405 A JP H11132405A
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- Control Of Steam Boilers And Waste-Gas Boilers (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 ボイラを効率の良い運転負荷域で運転させ、
かつ、ボイラの発停頻度を減少させる。ボイラの負荷追
随性を良くする。また、送風機をインバータで制御する
ボイラの場合に、ボイラ騒音の低減効果を大きくする。 【解決手段】 比例制御ボイラを複数台設置した装置に
おいて、最適運転負荷ゾーン、台数増大ゾーン、台数減
少ゾーン及び台数増減時間を台数制御盤１６に設定し、
台数制御盤１６からの指令により、全体負荷に対して、
運転させる各ボイラが最適運転負荷ゾーンの範囲内で均
等に負荷を受け持つようにボイラ台数を適合させ、負荷
分配盤１８からの負荷信号により、定められた台数のボ
イラを均等負荷で運転させ、負荷が台数増大ゾーンにな
ったときは、台数制御盤１６からの指令により、設定し
た時間毎に台数を増加させ、負荷が台数減少ゾーンにな
ったときは、台数制御盤１６からの指令により、設定し
た時間毎に台数を減少させる。
かつ、ボイラの発停頻度を減少させる。ボイラの負荷追
随性を良くする。また、送風機をインバータで制御する
ボイラの場合に、ボイラ騒音の低減効果を大きくする。 【解決手段】 比例制御ボイラを複数台設置した装置に
おいて、最適運転負荷ゾーン、台数増大ゾーン、台数減
少ゾーン及び台数増減時間を台数制御盤１６に設定し、
台数制御盤１６からの指令により、全体負荷に対して、
運転させる各ボイラが最適運転負荷ゾーンの範囲内で均
等に負荷を受け持つようにボイラ台数を適合させ、負荷
分配盤１８からの負荷信号により、定められた台数のボ
イラを均等負荷で運転させ、負荷が台数増大ゾーンにな
ったときは、台数制御盤１６からの指令により、設定し
た時間毎に台数を増加させ、負荷が台数減少ゾーンにな
ったときは、台数制御盤１６からの指令により、設定し
た時間毎に台数を減少させる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、燃焼制御を比例制
御（連続制御）で行うボイラを複数台設置した装置にお
いて、全体の運転負荷に対して、運転している各ボイラ
が均等に負荷を受け持つようにボイラ台数を制御する方
法及び装置に関するものである。
御（連続制御）で行うボイラを複数台設置した装置にお
いて、全体の運転負荷に対して、運転している各ボイラ
が均等に負荷を受け持つようにボイラ台数を制御する方
法及び装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】ボイラの負荷変動に１台のボイラで対応
しようとすると、高負荷運転時に対応した大容量ボイラ
となり、低負荷運転時にはボイラ効率が低くなる。この
ため、小容量のボイラを複数台並列に設置して、全体の
運転負荷に応じてボイラの運転台数を制御するように
し、効率の良い運転を行う方式が採用されている。従
来、複数台設置したボイラの制御としては、例えば、３
台のボイラが、それぞれ、比例＋オンオフ動作の制御器
を備えており、全負荷から１／３負荷までは各ボイラが
比例制御で運転され、１／３負荷以下では各ボイラがオ
ンオフ運転されるといった方式が知られている。
しようとすると、高負荷運転時に対応した大容量ボイラ
となり、低負荷運転時にはボイラ効率が低くなる。この
ため、小容量のボイラを複数台並列に設置して、全体の
運転負荷に応じてボイラの運転台数を制御するように
し、効率の良い運転を行う方式が採用されている。従
来、複数台設置したボイラの制御としては、例えば、３
台のボイラが、それぞれ、比例＋オンオフ動作の制御器
を備えており、全負荷から１／３負荷までは各ボイラが
比例制御で運転され、１／３負荷以下では各ボイラがオ
ンオフ運転されるといった方式が知られている。
【０００３】また、従来の比例制御ボイラの台数制御と
して一般的に採用されている方式では、例えば、図５に
示すように、各ボイラ１０から発生する蒸気が蒸気溜め
１２に集められ、蒸気溜め１２に接続された圧力検出・
調整器１４により、蒸気圧力変化が信号に変換されて台
数制御盤１６に送られ、台数制御盤１６からの指令でボ
イラ１缶分の負荷変動毎にボイラ１０が１台ずつ発停さ
れている。この場合、ボイラ１缶の負荷を１００％単位
で数えるとすると、例えば、全体負荷が３００〜４００
％のときは、最大蒸発量固定ボイラとして３缶が負荷１
００％で運転され、４缶目が負荷追随ボイラとして比例
制御で運転されることになる。同様に、ボイラ８缶で全
負荷となる装置の場合、全体負荷が７００〜８００％の
ときは、最大蒸発量固定ボイラとして７缶が負荷１００
％で運転され、８缶目が負荷追随ボイラとして比例制御
で運転されることになる。
して一般的に採用されている方式では、例えば、図５に
示すように、各ボイラ１０から発生する蒸気が蒸気溜め
１２に集められ、蒸気溜め１２に接続された圧力検出・
調整器１４により、蒸気圧力変化が信号に変換されて台
数制御盤１６に送られ、台数制御盤１６からの指令でボ
イラ１缶分の負荷変動毎にボイラ１０が１台ずつ発停さ
れている。この場合、ボイラ１缶の負荷を１００％単位
で数えるとすると、例えば、全体負荷が３００〜４００
％のときは、最大蒸発量固定ボイラとして３缶が負荷１
００％で運転され、４缶目が負荷追随ボイラとして比例
制御で運転されることになる。同様に、ボイラ８缶で全
負荷となる装置の場合、全体負荷が７００〜８００％の
ときは、最大蒸発量固定ボイラとして７缶が負荷１００
％で運転され、８缶目が負荷追随ボイラとして比例制御
で運転されることになる。
【０００４】また、特開昭６３−１３１９０４号公報に
は、燃焼制御がオンオフ制御又は三位置制御であるボイ
ラを多缶設置した装置において、全体負荷の増減に対
し、起動すべきボイラの前置ボイラのバーナのオン時間
がある値以上のとき、そのボイラを起動させ、停止すべ
きボイラのバーナのオフ時間がある値以上で、かつ、後
置ボイラの停止信号があるとき、そのボイラを停止させ
るようにしたボイラ台数制御方法が記載されている。
は、燃焼制御がオンオフ制御又は三位置制御であるボイ
ラを多缶設置した装置において、全体負荷の増減に対
し、起動すべきボイラの前置ボイラのバーナのオン時間
がある値以上のとき、そのボイラを起動させ、停止すべ
きボイラのバーナのオフ時間がある値以上で、かつ、後
置ボイラの停止信号があるとき、そのボイラを停止させ
るようにしたボイラ台数制御方法が記載されている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】上述の３台のボイラが
全缶同じ運転モードで比例制御又はオンオフ制御される
方式は、最大負荷付近では全缶が比例制御で運転される
ので問題ないが、１／３負荷以下では全缶がオンオフ運
転モードになり、極めて負荷追随性が悪くなる。また、
全体負荷で１／３以下でもボイラ単位で見れば１／３以
上の負荷があり、２台又は１台の比例運転で十分に対応
でき、追随性の劣るオンオフ運転を３台で行う必要はな
いにもかかわらず、制御上、３台のオンオフ運転が強い
られることになる。上記の欠点を改善して、各ボイラを
１台ずつ発停させるようにしたのが、上述したような、
負荷に追随させるボイラを最小限度の数とし、他のボイ
ラは効率の良い最大蒸発量で固定するという台数制御方
式である。
全缶同じ運転モードで比例制御又はオンオフ制御される
方式は、最大負荷付近では全缶が比例制御で運転される
ので問題ないが、１／３負荷以下では全缶がオンオフ運
転モードになり、極めて負荷追随性が悪くなる。また、
全体負荷で１／３以下でもボイラ単位で見れば１／３以
上の負荷があり、２台又は１台の比例運転で十分に対応
でき、追随性の劣るオンオフ運転を３台で行う必要はな
いにもかかわらず、制御上、３台のオンオフ運転が強い
られることになる。上記の欠点を改善して、各ボイラを
１台ずつ発停させるようにしたのが、上述したような、
負荷に追随させるボイラを最小限度の数とし、他のボイ
ラは効率の良い最大蒸発量で固定するという台数制御方
式である。
【０００６】しかしながら、このような比例制御ボイラ
の台数制御方式では、ボイラ１缶分の負荷変動毎にボイ
ラの発停が起こり、例えば、ボイラ８缶で全負荷とする
と、図４に示すように、１／８負荷分の変動毎にボイラ
が発停し、発停頻度が多くなってしまうおそれがある。
また、ボイラの発停頻度が多くなる分、起動指令から燃
焼までのプレパージ時間、すなわち、停止状態から実際
に起動するまでのムダ時間が多くなり、応答遅れのため
に負荷追随性が悪くなる。さらに、最大蒸発量で固定す
るボイラを設けているので、送風機の回転数をインバー
タ（回転数制御装置）で制御して騒音の低減を図る場合
でも、高騒音レベルの最大蒸発量固定ボイラが含まれて
おり、全体負荷の減少に対して負荷追随ボイラの騒音低
減効果しかないので、負荷相当分の騒音低減の割合が少
なくなる。また、特開昭６３−１３１９０４号公報記載
の方法は、燃焼制御がオンオフ制御又は三位置制御であ
るボイラを多缶設置した装置に適用されるものであり、
比例制御ボイラの台数制御には適用できない。
の台数制御方式では、ボイラ１缶分の負荷変動毎にボイ
ラの発停が起こり、例えば、ボイラ８缶で全負荷とする
と、図４に示すように、１／８負荷分の変動毎にボイラ
が発停し、発停頻度が多くなってしまうおそれがある。
また、ボイラの発停頻度が多くなる分、起動指令から燃
焼までのプレパージ時間、すなわち、停止状態から実際
に起動するまでのムダ時間が多くなり、応答遅れのため
に負荷追随性が悪くなる。さらに、最大蒸発量で固定す
るボイラを設けているので、送風機の回転数をインバー
タ（回転数制御装置）で制御して騒音の低減を図る場合
でも、高騒音レベルの最大蒸発量固定ボイラが含まれて
おり、全体負荷の減少に対して負荷追随ボイラの騒音低
減効果しかないので、負荷相当分の騒音低減の割合が少
なくなる。また、特開昭６３−１３１９０４号公報記載
の方法は、燃焼制御がオンオフ制御又は三位置制御であ
るボイラを多缶設置した装置に適用されるものであり、
比例制御ボイラの台数制御には適用できない。
【０００７】本発明は上記の諸点に鑑みなされたもの
で、その目的は、燃焼制御を比例制御（連続制御）で行
うボイラを複数台設置した装置において、全体の運転負
荷変動に対して、最後の１缶のボイラで負荷変動に追従
させ、他のボイラは最大蒸発量で固定させるのではな
く、運転している各ボイラが均等に負荷を受け持つよう
に、各ボイラの最適運転負荷域でボイラ台数を制御する
ことにより、各ボイラを効率の良い運転負荷域で運転さ
せることができ、かつ、ボイラの発停頻度を減少させる
ことができ、しかも、負荷追従の無駄や遅れが生じず負
荷追随性が良くなり、送風機をインバータで制御してい
る場合は、ボイラ騒音の低減効果が大きくなるボイラ台
数制御方法及び装置を提供することにある。
で、その目的は、燃焼制御を比例制御（連続制御）で行
うボイラを複数台設置した装置において、全体の運転負
荷変動に対して、最後の１缶のボイラで負荷変動に追従
させ、他のボイラは最大蒸発量で固定させるのではな
く、運転している各ボイラが均等に負荷を受け持つよう
に、各ボイラの最適運転負荷域でボイラ台数を制御する
ことにより、各ボイラを効率の良い運転負荷域で運転さ
せることができ、かつ、ボイラの発停頻度を減少させる
ことができ、しかも、負荷追従の無駄や遅れが生じず負
荷追随性が良くなり、送風機をインバータで制御してい
る場合は、ボイラ騒音の低減効果が大きくなるボイラ台
数制御方法及び装置を提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに、本発明の比例制御ボイラの台数制御方法は、燃焼
制御を比例制御（連続制御）で行うボイラを複数台並列
に設置した装置において、各ボイラが、設定した最適運
転負荷ゾーンの範囲内の均等負荷で運転されるように、
全体の運転負荷に対してボイラ台数を適合させ、各ボイ
ラの運転負荷が最適運転負荷ゾーンを超えたとき（高負
荷運転状態）にはボイラ台数を増加させ、各ボイラの運
転負荷が最適運転負荷ゾーン以下になったとき（低負荷
運転状態）にはボイラ台数を減少させ、ボイラ台数増減
後は、再び最適運転負荷ゾーンの範囲内の均等負荷で各
ボイラを運転するようにしたことを特徴としている（図
１参照）。
めに、本発明の比例制御ボイラの台数制御方法は、燃焼
制御を比例制御（連続制御）で行うボイラを複数台並列
に設置した装置において、各ボイラが、設定した最適運
転負荷ゾーンの範囲内の均等負荷で運転されるように、
全体の運転負荷に対してボイラ台数を適合させ、各ボイ
ラの運転負荷が最適運転負荷ゾーンを超えたとき（高負
荷運転状態）にはボイラ台数を増加させ、各ボイラの運
転負荷が最適運転負荷ゾーン以下になったとき（低負荷
運転状態）にはボイラ台数を減少させ、ボイラ台数増減
後は、再び最適運転負荷ゾーンの範囲内の均等負荷で各
ボイラを運転するようにしたことを特徴としている（図
１参照）。
【０００９】また、本発明の方法は、燃焼制御を比例制
御で行うボイラを複数台並列に設置し、各ボイラを均等
負荷で運転させるための負荷分配盤を台数制御盤に接続
し、負荷分配盤及び台数制御盤に各ボイラを接続した装
置でボイラの台数を制御する方法であって、ボイラの最
適運転負荷ゾーン、台数増大負荷ゾーン、台数減少負荷
ゾーン及び台数増減時間を台数制御盤に設定し、台数制
御盤からの指令により、全体の運転負荷に対して、運転
させる各ボイラが最適運転負荷ゾーンの範囲内で均等に
負荷を受け持つようにボイラ台数を適合させ、負荷分配
盤からの負荷信号により、定められた台数のボイラを均
等負荷で運転させ、各ボイラの運転負荷が台数増大負荷
ゾーンになったとき（高負荷運転状態）は、台数制御盤
からの指令により、設定した時間毎にボイラ台数を増加
させ、各ボイラの運転負荷が台数減少負荷ゾーンになっ
たとき（低負荷運転状態）は、台数制御盤からの指令に
より、設定した時間毎にボイラ台数を減少させ、ボイラ
台数増減後は、負荷分配盤からの負荷信号により、台数
増減後の各ボイラを均等負荷で運転させることを特徴と
している（図１参照）。
御で行うボイラを複数台並列に設置し、各ボイラを均等
負荷で運転させるための負荷分配盤を台数制御盤に接続
し、負荷分配盤及び台数制御盤に各ボイラを接続した装
置でボイラの台数を制御する方法であって、ボイラの最
適運転負荷ゾーン、台数増大負荷ゾーン、台数減少負荷
ゾーン及び台数増減時間を台数制御盤に設定し、台数制
御盤からの指令により、全体の運転負荷に対して、運転
させる各ボイラが最適運転負荷ゾーンの範囲内で均等に
負荷を受け持つようにボイラ台数を適合させ、負荷分配
盤からの負荷信号により、定められた台数のボイラを均
等負荷で運転させ、各ボイラの運転負荷が台数増大負荷
ゾーンになったとき（高負荷運転状態）は、台数制御盤
からの指令により、設定した時間毎にボイラ台数を増加
させ、各ボイラの運転負荷が台数減少負荷ゾーンになっ
たとき（低負荷運転状態）は、台数制御盤からの指令に
より、設定した時間毎にボイラ台数を減少させ、ボイラ
台数増減後は、負荷分配盤からの負荷信号により、台数
増減後の各ボイラを均等負荷で運転させることを特徴と
している（図１参照）。
【００１０】上記の本発明の方法において、負荷分配盤
からの負荷信号を各ボイラに直接送信するようにして、
各ボイラの負荷追随性を高めるようにすることが望まし
い（図１参照）。なお、負荷分配盤からの負荷信号を通
信回路等を介してシリーズに各ボイラに送信するように
構成することも可能であるが、直接送信する場合に比べ
ると、負荷追従が遅れることになる。また、上記の本発
明の方法において、ボイラへ燃焼用空気を供給する送風
機の回転数をインバータ（回転数制御装置）で制御する
ようにして（図２参照）、負荷減少時にボイラ騒音の低
減効果が大きくなるようにすることができる。
からの負荷信号を各ボイラに直接送信するようにして、
各ボイラの負荷追随性を高めるようにすることが望まし
い（図１参照）。なお、負荷分配盤からの負荷信号を通
信回路等を介してシリーズに各ボイラに送信するように
構成することも可能であるが、直接送信する場合に比べ
ると、負荷追従が遅れることになる。また、上記の本発
明の方法において、ボイラへ燃焼用空気を供給する送風
機の回転数をインバータ（回転数制御装置）で制御する
ようにして（図２参照）、負荷減少時にボイラ騒音の低
減効果が大きくなるようにすることができる。
【００１１】また、本発明の比例制御ボイラの台数制御
装置は、燃焼制御を比例制御で行うボイラが複数台並列
に設置され、各ボイラを均等負荷で運転させるための負
荷分配盤及び信号ラインを介して各ボイラから発生する
蒸気の蒸気溜めと台数制御盤とが接続され、負荷分配盤
及び台数制御盤に各ボイラが信号ラインを介して接続さ
れた装置であって、ボイラの最適運転負荷ゾーン、台数
増大負荷ゾーン、台数減少負荷ゾーン及び台数増減時間
が設定された台数制御盤からの指令により、全体の運転
負荷変動に対して、運転させる各ボイラが最適運転負荷
ゾーンの範囲内で均等に負荷を受け持つようにボイラ台
数が適合又は増減され、負荷分配盤からの負荷信号によ
り、定められた台数のボイラが均等負荷で運転されるよ
うにしたことを特徴としている（図１参照）。
装置は、燃焼制御を比例制御で行うボイラが複数台並列
に設置され、各ボイラを均等負荷で運転させるための負
荷分配盤及び信号ラインを介して各ボイラから発生する
蒸気の蒸気溜めと台数制御盤とが接続され、負荷分配盤
及び台数制御盤に各ボイラが信号ラインを介して接続さ
れた装置であって、ボイラの最適運転負荷ゾーン、台数
増大負荷ゾーン、台数減少負荷ゾーン及び台数増減時間
が設定された台数制御盤からの指令により、全体の運転
負荷変動に対して、運転させる各ボイラが最適運転負荷
ゾーンの範囲内で均等に負荷を受け持つようにボイラ台
数が適合又は増減され、負荷分配盤からの負荷信号によ
り、定められた台数のボイラが均等負荷で運転されるよ
うにしたことを特徴としている（図１参照）。
【００１２】上記の本発明の装置において、負荷分配盤
からの負荷信号が各ボイラに直接送信されるように、信
号ラインを介して負荷分配盤と各ボイラとを接続して、
各ボイラの負荷追随性を高めるように構成することが望
ましい（図１参照）。なお、負荷分配盤からの負荷信号
を通信回路等を介してシリーズに各ボイラに送信するよ
うに構成することも可能であるが、直接送信する場合に
比べると、負荷追従が遅れることになる。また、上記の
本発明の装置において、ボイラへ燃焼用空気を供給する
送風機の回転数をインバータ（回転数制御装置）で制御
するようにし、インバータと送風機のモータとを接続す
るような構成とすれば（図２参照）、負荷減少時でのボ
イラ騒音の低減効果が大きくなるようにすることができ
る。
からの負荷信号が各ボイラに直接送信されるように、信
号ラインを介して負荷分配盤と各ボイラとを接続して、
各ボイラの負荷追随性を高めるように構成することが望
ましい（図１参照）。なお、負荷分配盤からの負荷信号
を通信回路等を介してシリーズに各ボイラに送信するよ
うに構成することも可能であるが、直接送信する場合に
比べると、負荷追従が遅れることになる。また、上記の
本発明の装置において、ボイラへ燃焼用空気を供給する
送風機の回転数をインバータ（回転数制御装置）で制御
するようにし、インバータと送風機のモータとを接続す
るような構成とすれば（図２参照）、負荷減少時でのボ
イラ騒音の低減効果が大きくなるようにすることができ
る。
【００１３】
【発明の実施の形態】図１は、本発明の実施の形態によ
る比例制御ボイラの台数制御装置の概略を示している。
本実施の形態は、比例制御ボイラを複数台（図１では、
一例として、４台）並列に設置した装置において、運転
している各ボイラが均等に負荷を受け持つように、負荷
分配盤からの負荷信号により、各ボイラを最適運転負荷
域の均等負荷で運転させるものであり、ボイラ台数の増
減指令は、台数を増減させる負荷域等が設定された台数
制御盤により、設定された高負荷運転状態で増缶させ、
設定された低負荷運転状態で減缶させるように行うもの
である。ボイラの制御方式としては、比例制御（Ｐ制
御）の他に、比例積分制御（ＰＩ制御）や比例積分微分
制御（ＰＩＤ制御）を採用することも勿論可能である。
また、ボイラとしては、例えば、多管式貫流ボイラが用
いられるが、他のボイラを用いることも勿論可能であ
る。
る比例制御ボイラの台数制御装置の概略を示している。
本実施の形態は、比例制御ボイラを複数台（図１では、
一例として、４台）並列に設置した装置において、運転
している各ボイラが均等に負荷を受け持つように、負荷
分配盤からの負荷信号により、各ボイラを最適運転負荷
域の均等負荷で運転させるものであり、ボイラ台数の増
減指令は、台数を増減させる負荷域等が設定された台数
制御盤により、設定された高負荷運転状態で増缶させ、
設定された低負荷運転状態で減缶させるように行うもの
である。ボイラの制御方式としては、比例制御（Ｐ制
御）の他に、比例積分制御（ＰＩ制御）や比例積分微分
制御（ＰＩＤ制御）を採用することも勿論可能である。
また、ボイラとしては、例えば、多管式貫流ボイラが用
いられるが、他のボイラを用いることも勿論可能であ
る。
【００１４】図１において、ボイラ１０は複数台並列に
設置され、各ボイラ１０から発生する蒸気が蒸気管２４
を通って蒸気溜め１２に集められ、蒸気溜め１２に接続
された圧力検出・調整器１４により、蒸気圧力変化が信
号に変換されて負荷分配盤１８に送られる。全体負荷を
検出した負荷分配盤１８からは、信号ライン２６を介し
て、台数制御盤１６に全体負荷が伝達される。なお、本
実施の形態では、蒸気圧力のみで負荷を検出している
が、蒸気圧力と蒸気流量により負荷を検出することも可
能である。そして、各ボイラ１０が均等負荷で運転され
るように、負荷分配盤１８からの負荷信号が、信号ライ
ン２０を介して、各ボイラ１０に直接送信されるととも
に、ボイラ台数の増減を指令する台数制御盤１６から
は、信号ライン２２を介して、各ボイラ１０の運転・停
止指令が送信される。なお、負荷分配盤１８からの負荷
信号を通信回路等を介してシリーズに各ボイラ１０に送
信するように構成することも可能であるが、直接送信す
る場合に比べると、負荷追従が遅れることになる。
設置され、各ボイラ１０から発生する蒸気が蒸気管２４
を通って蒸気溜め１２に集められ、蒸気溜め１２に接続
された圧力検出・調整器１４により、蒸気圧力変化が信
号に変換されて負荷分配盤１８に送られる。全体負荷を
検出した負荷分配盤１８からは、信号ライン２６を介し
て、台数制御盤１６に全体負荷が伝達される。なお、本
実施の形態では、蒸気圧力のみで負荷を検出している
が、蒸気圧力と蒸気流量により負荷を検出することも可
能である。そして、各ボイラ１０が均等負荷で運転され
るように、負荷分配盤１８からの負荷信号が、信号ライ
ン２０を介して、各ボイラ１０に直接送信されるととも
に、ボイラ台数の増減を指令する台数制御盤１６から
は、信号ライン２２を介して、各ボイラ１０の運転・停
止指令が送信される。なお、負荷分配盤１８からの負荷
信号を通信回路等を介してシリーズに各ボイラ１０に送
信するように構成することも可能であるが、直接送信す
る場合に比べると、負荷追従が遅れることになる。
【００１５】つぎに、本実施の形態における比例制御ボ
イラの台数制御の手法について説明する。台数制御盤１
６には、ボイラの最適運転負荷ゾーン、台数増大負荷ゾ
ーン、台数減少負荷ゾーン及び台数増減時間が設定され
ており、台数制御盤１６からの指令により、全体の運転
負荷に対して、運転させる各ボイラ１０が最適運転負荷
ゾーンの範囲内で均等に負荷を受け持つようにボイラ台
数が定められる。そして、台数制御盤１６から運転指令
の出ている各ボイラ１０は、負荷分配盤１８からの負荷
信号により、均等負荷で運転される。台数制御盤１６で
は、各ボイラ１０の運転負荷が燃料量指令値などで監視
されており、運転負荷が台数増大負荷ゾーンになったと
き（高負荷運転状態）は、台数制御盤１６からの指令に
より、設定した時間毎にボイラ台数が増やされる。一
方、運転負荷が台数減少負荷ゾーンになったとき（低負
荷運転状態）は、台数制御盤１６からの指令により、設
定した時間毎にボイラ台数が減らされる。ボイラ台数増
減後は、負荷分配盤１８からの負荷信号により、台数増
減後の各ボイラ１０が均等負荷で運転されることにな
る。
イラの台数制御の手法について説明する。台数制御盤１
６には、ボイラの最適運転負荷ゾーン、台数増大負荷ゾ
ーン、台数減少負荷ゾーン及び台数増減時間が設定され
ており、台数制御盤１６からの指令により、全体の運転
負荷に対して、運転させる各ボイラ１０が最適運転負荷
ゾーンの範囲内で均等に負荷を受け持つようにボイラ台
数が定められる。そして、台数制御盤１６から運転指令
の出ている各ボイラ１０は、負荷分配盤１８からの負荷
信号により、均等負荷で運転される。台数制御盤１６で
は、各ボイラ１０の運転負荷が燃料量指令値などで監視
されており、運転負荷が台数増大負荷ゾーンになったと
き（高負荷運転状態）は、台数制御盤１６からの指令に
より、設定した時間毎にボイラ台数が増やされる。一
方、運転負荷が台数減少負荷ゾーンになったとき（低負
荷運転状態）は、台数制御盤１６からの指令により、設
定した時間毎にボイラ台数が減らされる。ボイラ台数増
減後は、負荷分配盤１８からの負荷信号により、台数増
減後の各ボイラ１０が均等負荷で運転されることにな
る。
【００１６】ここで、本実施の形態で用いる比例制御ボ
イラとして、送風機をインバータで制御するボイラを用
いる場合の各ボイラの構成等について説明する。図２に
示すように、ボイラ本体２８の上部にはバーナ３０が設
けられており、バーナ３０には、燃料流量制御弁（比例
制御弁）３２を有する燃料供給管３４から燃料が供給さ
れる。燃料は油やガス等が用いられる。一方、燃焼用空
気が、送風機３６から空気供給管３８を通してボイラ本
体２８内に供給され、バーナ３０の燃焼に供される。台
数制御盤からの運転指令及び負荷分配盤からの負荷信号
がボイラ制御盤４０に送信されると、ボイラ制御盤４０
で燃料量指令値及びインバータ指令値が決定され、ボイ
ラ制御盤４０に接続された燃料流量制御弁３２により燃
料供給量が制御されるとともに、ボイラ制御盤４０に接
続されたインバータ（回転数制御装置）４２からの出力
値（周波数）が送風機３６のモータ４４に送られて空気
供給量が制御される。ボイラ制御盤４０における燃料量
指令値等は、台数制御盤で監視されており、ボイラの運
転負荷が台数制御盤で把握できるようになっている。４
６は気水分離器である。なお、図２では、図示を省略し
ているが、ボイラ制御盤４０により給水による圧力外乱
の補償制御が行われる場合もある。
イラとして、送風機をインバータで制御するボイラを用
いる場合の各ボイラの構成等について説明する。図２に
示すように、ボイラ本体２８の上部にはバーナ３０が設
けられており、バーナ３０には、燃料流量制御弁（比例
制御弁）３２を有する燃料供給管３４から燃料が供給さ
れる。燃料は油やガス等が用いられる。一方、燃焼用空
気が、送風機３６から空気供給管３８を通してボイラ本
体２８内に供給され、バーナ３０の燃焼に供される。台
数制御盤からの運転指令及び負荷分配盤からの負荷信号
がボイラ制御盤４０に送信されると、ボイラ制御盤４０
で燃料量指令値及びインバータ指令値が決定され、ボイ
ラ制御盤４０に接続された燃料流量制御弁３２により燃
料供給量が制御されるとともに、ボイラ制御盤４０に接
続されたインバータ（回転数制御装置）４２からの出力
値（周波数）が送風機３６のモータ４４に送られて空気
供給量が制御される。ボイラ制御盤４０における燃料量
指令値等は、台数制御盤で監視されており、ボイラの運
転負荷が台数制御盤で把握できるようになっている。４
６は気水分離器である。なお、図２では、図示を省略し
ているが、ボイラ制御盤４０により給水による圧力外乱
の補償制御が行われる場合もある。
【００１７】つぎに、本実施の形態において、図１に示
す構成と同様の構成で８台のボイラを並列に設置した場
合を実例として、ボイラ台数制御の具体例を説明する。
なお、ボイラ１缶の負荷を１００％単位で数えるものと
する。一例として、ボイラの最適運転負荷ゾーンを５０
〜８０％とし、各ボイラの運転負荷が５０％以下になっ
たときにボイラ台数を減少させ、各ボイラの運転負荷が
８０％を超えたときにボイラ台数を増加させるものとす
れば、図３に示すように、例えば、運転しているボイラ
が７台の場合は、全体負荷が３５０〜５６０％の運転負
荷域において、各ボイラが最適運転負荷ゾーンの範囲内
となるので、全体負荷が６５０％から３５０％に変動す
るような場合でも、運転されるボイラの台数は８台から
７台に減少するだけである。また、全体負荷が３５０％
から６５０％に変動する場合は、運転初期の段階のみボ
イラ台数が５台から８台に増加するが、一旦、ボイラ８
台で運転されるようになると、以後は、ボイラ台数が７
台から８台に増加するだけである。すなわち、全体負荷
３５０％〜６５０％の負荷変動は、ボイラ１台の発停で
制御できることになり、ボイラの発停頻度を減少させる
ことができる。なお、上述した図４に示すようなボイラ
１台分の負荷変動毎にボイラを発停させる従来の台数制
御の場合は、全体負荷３５０％〜６５０％の負荷変動に
対して、ボイラ台数を４台〜７台で増減させなければな
らず、ボイラ３台の発停が必要となり、発停頻度が多く
なる。また、本実施の形態における実例では、各ボイラ
の運転負荷が８０％を超えて１缶増缶する場合でも、そ
のボイラが起動するまでは、残缶が８０〜１００％域で
負荷をカバーするように制御されるので、全く負荷追従
の遅れの問題は生じない。つまり、負荷ゾーンを設定し
てボイラ台数を増減させるので、１缶が発停の際にも残
りの運転ボイラがバックアップし、負荷追従の無駄が生
じないように制御することができる。
す構成と同様の構成で８台のボイラを並列に設置した場
合を実例として、ボイラ台数制御の具体例を説明する。
なお、ボイラ１缶の負荷を１００％単位で数えるものと
する。一例として、ボイラの最適運転負荷ゾーンを５０
〜８０％とし、各ボイラの運転負荷が５０％以下になっ
たときにボイラ台数を減少させ、各ボイラの運転負荷が
８０％を超えたときにボイラ台数を増加させるものとす
れば、図３に示すように、例えば、運転しているボイラ
が７台の場合は、全体負荷が３５０〜５６０％の運転負
荷域において、各ボイラが最適運転負荷ゾーンの範囲内
となるので、全体負荷が６５０％から３５０％に変動す
るような場合でも、運転されるボイラの台数は８台から
７台に減少するだけである。また、全体負荷が３５０％
から６５０％に変動する場合は、運転初期の段階のみボ
イラ台数が５台から８台に増加するが、一旦、ボイラ８
台で運転されるようになると、以後は、ボイラ台数が７
台から８台に増加するだけである。すなわち、全体負荷
３５０％〜６５０％の負荷変動は、ボイラ１台の発停で
制御できることになり、ボイラの発停頻度を減少させる
ことができる。なお、上述した図４に示すようなボイラ
１台分の負荷変動毎にボイラを発停させる従来の台数制
御の場合は、全体負荷３５０％〜６５０％の負荷変動に
対して、ボイラ台数を４台〜７台で増減させなければな
らず、ボイラ３台の発停が必要となり、発停頻度が多く
なる。また、本実施の形態における実例では、各ボイラ
の運転負荷が８０％を超えて１缶増缶する場合でも、そ
のボイラが起動するまでは、残缶が８０〜１００％域で
負荷をカバーするように制御されるので、全く負荷追従
の遅れの問題は生じない。つまり、負荷ゾーンを設定し
てボイラ台数を増減させるので、１缶が発停の際にも残
りの運転ボイラがバックアップし、負荷追従の無駄が生
じないように制御することができる。
【００１８】ここで、本実施の形態において、図１に示
す構成と同様の構成で、４台の各ボイラを、図２に示す
ような送風機をインバータで制御する比例制御ボイラと
した場合を実例として、ボイラ騒音の低減効果の具体例
を説明する。なお、上記と同様にボイラの最適運転負荷
ゾーンは５０〜８０％とする。一例として、１００％負
荷時のボイラ騒音が８３dB、５０％負荷時のボイラ騒音
が７３dBとすると、例えば、全体負荷が３５０％のと
き、上述した図５に示すようなボイラ１台分の負荷変動
毎にボイラを発停させる従来の台数制御の場合は、負荷
１００％で運転しているボイラ（最大蒸発量固定ボイ
ラ）が３台、負荷５０％で運転しているボイラ（負荷追
随ボイラ）が１台となるので、８３dBが３台、７３dBが
１台で、ボイラ騒音Ｌを計算すると以下のようになる。 Ｌ＝１０・ｌｏｇ（３×１０8.3＋１０7.3） ＝１０・ｌｏｇ（１０8.3×３．１） ＝８３＋１０×０．４９ ＝８７．９[dB] これに対して、本実施の形態におけるボイラ台数制御の
場合は、７台のボイラが５０％の均等負荷で運転される
ことになるので、７３dBが７台で、ボイラ騒音Ｌを計算
すると以下のようになり、ボイラ騒音の低減効果が大き
いことがわかる。 Ｌ＝１０・ｌｏｇ（７×１０7.3） ＝７３＋１０×０．８５ ＝８１．５[dB]
す構成と同様の構成で、４台の各ボイラを、図２に示す
ような送風機をインバータで制御する比例制御ボイラと
した場合を実例として、ボイラ騒音の低減効果の具体例
を説明する。なお、上記と同様にボイラの最適運転負荷
ゾーンは５０〜８０％とする。一例として、１００％負
荷時のボイラ騒音が８３dB、５０％負荷時のボイラ騒音
が７３dBとすると、例えば、全体負荷が３５０％のと
き、上述した図５に示すようなボイラ１台分の負荷変動
毎にボイラを発停させる従来の台数制御の場合は、負荷
１００％で運転しているボイラ（最大蒸発量固定ボイ
ラ）が３台、負荷５０％で運転しているボイラ（負荷追
随ボイラ）が１台となるので、８３dBが３台、７３dBが
１台で、ボイラ騒音Ｌを計算すると以下のようになる。 Ｌ＝１０・ｌｏｇ（３×１０8.3＋１０7.3） ＝１０・ｌｏｇ（１０8.3×３．１） ＝８３＋１０×０．４９ ＝８７．９[dB] これに対して、本実施の形態におけるボイラ台数制御の
場合は、７台のボイラが５０％の均等負荷で運転される
ことになるので、７３dBが７台で、ボイラ騒音Ｌを計算
すると以下のようになり、ボイラ騒音の低減効果が大き
いことがわかる。 Ｌ＝１０・ｌｏｇ（７×１０7.3） ＝７３＋１０×０．８５ ＝８１．５[dB]
【００１９】
【発明の効果】本発明は上記のように構成されているの
で、つぎのような効果を奏する。 （１） 各ボイラが、設定した最適運転負荷ゾーンの範
囲内の均等負荷で運転されるように、全体の運転負荷に
対してボイラ台数を適合させるので、ボイラを最も効率
の良い運転負荷域で運転させることができる。 （２） 全体の運転負荷変動に対して、最後の１缶のボ
イラで負荷変動に追従させ、他のボイラは最大蒸発量で
固定させるのではなく、運転している各ボイラが均等に
負荷を受け持つように、各ボイラの最適運転負荷域でボ
イラ台数を制御するので、ボイラの発停頻度を減少させ
ることができる。また、ボイラの発停頻度が少なくなる
分、起動指令から燃焼までのプレパージ時間、すなわ
ち、停止状態から実際に起動するまでのムダ時間が減る
ので、負荷追随性が良くなる。 （３） 負荷ゾーンを設定してボイラ台数を増減させる
ので、ボイラ１缶が発停の際にも残りの運転ボイラがバ
ックアップし、負荷追従の無駄が生じないように制御す
ることができる。すなわち、各ボイラの運転負荷が最適
運転負荷ゾーンを超えて１缶増缶する場合でも、そのボ
イラが起動するまでは、残缶のボイラが高負荷域で全体
負荷をカバーするように制御されるので、全く負荷追従
の遅れの問題は生じない。 （４） 負荷分配盤からの負荷信号を各ボイラに直接送
信する場合は、各ボイラの負荷追随性を高めることがで
きる。 （５） 運転しているボイラを最大蒸発量で固定するこ
となく、各ボイラを最適運転負荷ゾーンの範囲内の均等
負荷で運転させるので、ボイラへ燃焼用空気を供給する
送風機の回転数をインバータ（回転数制御装置）で制御
する構成の場合は、高騒音レベルの最大蒸発量固定ボイ
ラが含まれることなく、負荷減少時のボイラ騒音の低減
効果が大きくなる。
で、つぎのような効果を奏する。 （１） 各ボイラが、設定した最適運転負荷ゾーンの範
囲内の均等負荷で運転されるように、全体の運転負荷に
対してボイラ台数を適合させるので、ボイラを最も効率
の良い運転負荷域で運転させることができる。 （２） 全体の運転負荷変動に対して、最後の１缶のボ
イラで負荷変動に追従させ、他のボイラは最大蒸発量で
固定させるのではなく、運転している各ボイラが均等に
負荷を受け持つように、各ボイラの最適運転負荷域でボ
イラ台数を制御するので、ボイラの発停頻度を減少させ
ることができる。また、ボイラの発停頻度が少なくなる
分、起動指令から燃焼までのプレパージ時間、すなわ
ち、停止状態から実際に起動するまでのムダ時間が減る
ので、負荷追随性が良くなる。 （３） 負荷ゾーンを設定してボイラ台数を増減させる
ので、ボイラ１缶が発停の際にも残りの運転ボイラがバ
ックアップし、負荷追従の無駄が生じないように制御す
ることができる。すなわち、各ボイラの運転負荷が最適
運転負荷ゾーンを超えて１缶増缶する場合でも、そのボ
イラが起動するまでは、残缶のボイラが高負荷域で全体
負荷をカバーするように制御されるので、全く負荷追従
の遅れの問題は生じない。 （４） 負荷分配盤からの負荷信号を各ボイラに直接送
信する場合は、各ボイラの負荷追随性を高めることがで
きる。 （５） 運転しているボイラを最大蒸発量で固定するこ
となく、各ボイラを最適運転負荷ゾーンの範囲内の均等
負荷で運転させるので、ボイラへ燃焼用空気を供給する
送風機の回転数をインバータ（回転数制御装置）で制御
する構成の場合は、高騒音レベルの最大蒸発量固定ボイ
ラが含まれることなく、負荷減少時のボイラ騒音の低減
効果が大きくなる。
【図１】本発明の実施の形態による比例制御ボイラの台
数制御装置を示す概略構成図である。
数制御装置を示す概略構成図である。
【図２】本発明の実施の形態における比例制御ボイラが
送風機をインバータで制御するボイラである場合の各ボ
イラの構成を示す概略構成図である。
送風機をインバータで制御するボイラである場合の各ボ
イラの構成を示す概略構成図である。
【図３】本発明の実施の形態における全体負荷と運転さ
れるボイラ台数との関係の一例を示すグラフである。
れるボイラ台数との関係の一例を示すグラフである。
【図４】従来のボイラ台数制御における全体負荷と運転
されるボイラ台数との関係の一例を示すグラフである。
されるボイラ台数との関係の一例を示すグラフである。
【図５】従来の比例制御ボイラの台数制御装置を示す概
略構成図である。
略構成図である。
１０ ボイラ １２ 蒸気溜め １４ 圧力検出・調整器 １６ 台数制御盤 １８ 負荷分配盤 ２０、２２、２６ 信号ライン ２４ 蒸気管 ２８ ボイラ本体 ３０ バーナ ３２ 燃料流量制御弁（比例制御弁） ３４ 燃料供給管 ３６ 送風機 ３８ 空気供給管 ４０ ボイラ制御盤 ４２ インバータ（回転数制御装置） ４４ モータ ４６ 気水分離器
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 正井 文敏 滋賀県草津市青地町1000番地 川重冷熱工 業株式会社本社工場内
Claims (7)
- 【請求項１】 燃焼制御を比例制御で行うボイラを複数
台設置した装置において、各ボイラが、設定した最適運
転負荷ゾーンの範囲内の均等負荷で運転されるように、
全体の運転負荷に対してボイラ台数を適合させ、各ボイ
ラの運転負荷が最適運転負荷ゾーンを超えたときにはボ
イラ台数を増加させ、各ボイラの運転負荷が最適運転負
荷ゾーン以下になったときにはボイラ台数を減少させ、
ボイラ台数増減後は、再び最適運転負荷ゾーンの範囲内
の均等負荷で各ボイラを運転するようにしたことを特徴
とする比例制御ボイラの台数制御方法。 - 【請求項２】 燃焼制御を比例制御で行うボイラを複数
台設置し、各ボイラを均等負荷で運転させるための負荷
分配盤を台数制御盤に接続し、負荷分配盤及び台数制御
盤に各ボイラを接続した装置でボイラの台数を制御する
方法であって、ボイラの最適運転負荷ゾーン、台数増大
負荷ゾーン、台数減少負荷ゾーン及び台数増減時間を台
数制御盤に設定し、台数制御盤からの指令により、全体
の運転負荷に対して、運転させる各ボイラが最適運転負
荷ゾーンの範囲内で均等に負荷を受け持つようにボイラ
台数を適合させ、負荷分配盤からの負荷信号により、定
められた台数のボイラを均等負荷で運転させ、各ボイラ
の運転負荷が台数増大負荷ゾーンになったときは、台数
制御盤からの指令により、設定した時間毎にボイラ台数
を増加させ、各ボイラの運転負荷が台数減少負荷ゾーン
になったときは、台数制御盤からの指令により、設定し
た時間毎にボイラ台数を減少させ、ボイラ台数増減後
は、負荷分配盤からの負荷信号により、台数増減後の各
ボイラを均等負荷で運転させることを特徴とする比例制
御ボイラの台数制御方法。 - 【請求項３】 負荷分配盤からの負荷信号を各ボイラに
直接送信するようにして、各ボイラの負荷追随性を高め
る請求項２記載の比例制御ボイラの台数制御方法。 - 【請求項４】 ボイラへ燃焼用空気を供給する送風機の
回転数をインバータで制御する請求項１、２又は３記載
の比例制御ボイラの台数制御方法。 - 【請求項５】 燃焼制御を比例制御で行うボイラが複数
台設置され、各ボイラを均等負荷で運転させるための負
荷分配盤及び信号ラインを介して各ボイラから発生する
蒸気の蒸気溜めと台数制御盤とが接続され、負荷分配盤
及び台数制御盤に各ボイラが信号ラインを介して接続さ
れた装置であって、ボイラの最適運転負荷ゾーン、台数
増大負荷ゾーン、台数減少負荷ゾーン及び台数増減時間
が設定された台数制御盤からの指令により、全体の運転
負荷変動に対して、運転させる各ボイラが最適運転負荷
ゾーンの範囲内で均等に負荷を受け持つようにボイラ台
数が適合又は増減され、負荷分配盤からの負荷信号によ
り、定められた台数のボイラが均等負荷で運転されるよ
うにしたことを特徴とする比例制御ボイラの台数制御装
置。 - 【請求項６】 負荷分配盤からの負荷信号が各ボイラに
直接送信されるように、信号ラインを介して負荷分配盤
と各ボイラとを接続して、各ボイラの負荷追随性を高め
るようにした請求項５記載の比例制御ボイラの台数制御
装置。 - 【請求項７】 ボイラへ燃焼用空気を供給する送風機の
回転数をインバータで制御するように、インバータと送
風機のモータとが接続された請求項５又は６記載の比例
制御ボイラの台数制御装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP31422997A JP3962137B2 (ja) | 1997-10-29 | 1997-10-29 | 比例制御ボイラの台数制御方法及び装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP31422997A JP3962137B2 (ja) | 1997-10-29 | 1997-10-29 | 比例制御ボイラの台数制御方法及び装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11132405A true JPH11132405A (ja) | 1999-05-21 |
| JP3962137B2 JP3962137B2 (ja) | 2007-08-22 |
Family
ID=18050848
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP31422997A Expired - Lifetime JP3962137B2 (ja) | 1997-10-29 | 1997-10-29 | 比例制御ボイラの台数制御方法及び装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3962137B2 (ja) |
Cited By (23)
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| JP2002130602A (ja) * | 2000-10-19 | 2002-05-09 | Kawasaki Thermal Engineering Co Ltd | ボイラの台数制御方法 |
| JP2002130604A (ja) * | 2000-10-19 | 2002-05-09 | Kawasaki Thermal Engineering Co Ltd | 連続的に燃焼量を制御するボイラの台数制御方法 |
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-
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- 1997-10-29 JP JP31422997A patent/JP3962137B2/ja not_active Expired - Lifetime
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