JP5228700B2 - 制御プログラム、制御装置及びボイラシステム - Google Patents

Description

この発明は、段階的な燃焼位置で燃焼制御される複数のボイラから構成されるボイラ群に係る制御プログラム、制御装置及びボイラシステムに関する。

従来、複数台のボイラからなるボイラ群の燃焼により蒸気の圧力又は温水の水温を目標値に近づける場合、要求負荷の増減に基づいて燃焼させるボイラの台数、燃焼位置を算出して各ボイラを制御することが広く行なわれており、かかる燃焼制御に関する技術が開示されている（例えば、特許文献１参照。）。
また、燃焼効率を向上させるとともに蒸気の生産性を向上するための技術として、低燃焼、中燃焼、高燃焼が可能なボイラに関する技術が開示されている（例えば、特許文献２参照。）。
特開２００２−１３０６０２号公報 特開平６−１４７４０２号公報

しかしながら、低燃焼と高燃焼が可能な複数のボイラから構成されたボイラ群の燃焼制御では、低燃焼の燃焼効率が高燃焼より高い場合には低燃焼を基本として燃焼させるボイラを増やすことで高効率運転が可能となるが、低燃焼を基本として燃焼制御をする場合、要求負荷が減少すると台数を減少させる制御をすることになるため発停ロスが生じ易くなる。

一方、高燃焼の燃焼効率が低燃焼より高い場合には高燃焼を基本として燃焼されるボイラを増やすことで高効率運転が可能となるが、高燃焼を基本として燃焼制御をする場合、要求負荷が増加した場合に待機ボイラの燃焼を新たに開始させる必要が生じるために応答遅れが生じて要求負荷に対する追従性が低下することになる。

かかる状況を踏まえたうえで、複数の段階的な燃焼位置で燃焼されるボイラを複数台設置して構成されるボイラ群の燃焼制御する際に、燃焼効率、要求負荷に対する追従性をともに向上させたいという技術的要請がある。

本発明は、このような事情を考慮してなされたものであり、段階的な燃焼位置を有する複数台のボイラから構成されるボイラ群の燃焼制御に関し、高い燃焼効率を維持しつつ発停ロスの抑制と追従性の向上が可能な制御プログラム、制御装置及びボイラシステムを提供することを目的とする。

上記課題を解決するために、この発明は以下の手段を提案している。
請求項１に記載の発明は、段階的な燃焼位置にて燃焼量を制御可能とされ、少なくとも一の燃焼位置が他の燃焼位置より高効率で燃焼する高効率燃焼位置とされた複数のボイラからなるボイラ群を備え、要求負荷の増減に基づいて燃焼制御されるように構成されたボイラシステムの制御を行なう制御プログラムであって、前記高効率燃焼位置での燃焼を基本として制御される高効率制御対象ボイラの対象台数が設定可能とされ、前記ボイラ群の燃焼量を増加する場合に、前記高効率制御対象ボイラとして設定されたすべてに対して前記高効率燃焼位置に移行する高効率燃焼移行信号を出力した後に、前記高効率制御対象ボイラのいずれかに対する前記高効率燃焼位置よりも高い燃焼位置に移行する制御信号を出力するように構成されていることを特徴とする。

請求項４に記載の発明は、制御装置であって、請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の制御プログラムを備えることを特徴とする。

請求項５に記載の発明は、ボイラシステムであって、請求項４に記載の制御装置を備えることを特徴とする。

この発明に係る制御プログラム、制御装置、ボイラシステムによれば、ボイラ群の燃焼量を増加する際に、高効率制御対象ボイラに対しての高効率燃焼位置よりも高い燃焼位置に移行する制御信号を、高効率制御対象ボイラのすべてに高効率燃焼移行信号を出力した後に行う。その結果、高効率制御対象ボイラのすべてに高効率燃焼移行信号を出力するまでは高効率燃焼位置より高い燃焼位置に移行する制御信号を出力しないので、高効率制御対象ボイラを高効率燃焼位置で燃焼させ易くボイラ群の燃焼効率が向上する。
また、すべてのボイラを高効率燃焼位置に到達させた後は、燃焼量を増加する際にボイラ発停がないので発停ロスが抑制されるとともに追従性が向上する。
また、この発明に係る制御プログラム、ボイラシステムによれば、例えば、日々の要求負荷が変動する場合に、高効率制御対象ボイラの対象台数を日々の要求負荷に対応する適切な台数として燃焼制御することで燃焼効率を向上させることができる。

請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の制御プログラムであって、前記ボイラ群の燃焼量を増加する場合に、前記高効率制御対象ボイラのすべてに対しての前記高効率燃焼移行信号を出力したのに引き続き、前記高効率制御対象ボイラ以外のボイラのいずれかに燃焼開始信号を出力し、該ボイラに燃焼量を増加する制御信号を出力して前記高効率燃焼移行信号を出力する状態に至り該前記高効率燃焼移行信号を出力するごとに、前記高効率制御対象ボイラのいずれかに対して前記高効率燃焼位置よりも高い燃焼位置に移行する制御信号を出力するように構成されていることを特徴とする。

この発明に係る制御プログラムによれば、ボイラ群の燃焼量の増加に際して、高効率制御対象ボイラのすべてに高効率燃焼移行信号を出力した後に、高効率制御対象ボイラ以外のボイラのいずれかに燃焼開始信号を出力して、燃焼量が増加して該ボイラに高効率燃焼移行信号を出力するごとに、高効率制御対象ボイラのいずれかに高効率燃焼位置より高い燃焼位置に移行する制御信号を出力するので、すべての高効率制御対象ボイラが高効率燃焼位置で燃焼するように制御されている場合には一のボイラが燃焼開始されて次のボイラが燃焼開始されるまでに移行するべき燃焼位置が多く確保されるので、発停ロスが抑制されて要求負荷に対する追従性が向上する。

請求項３に記載の発明は、請求項２に記載の制御プログラムであって、前記ボイラ群の燃焼量を増加する場合に、前記高効率燃焼位置よりも高い燃焼位置に移行する制御信号を出力された前記高効率制御対象ボイラに燃焼量を増加する制御信号を出力し、燃焼量が最大とされる最高燃焼位置に移行する最高燃焼位置移行信号を出力するに至るごとに、該最高燃焼位置移行信号を出力した後に燃焼開始信号を受けていない残りの前記高効率制御対象ボイラ以外のボイラのいずれかに燃焼開始信号を出力するように構成されていることを特徴とする。

この発明に係る制御プログラムによれば、ボイラ群の燃焼量の増加に際して、いずれかの高効率制御対象ボイラに高効率燃焼位置よりも高い燃焼位置に移行する制御信号を出力し、燃焼量が増加して最高燃焼位置移行信号を出力するに至った場合に、高効率制御対象以外のボイラのうち燃焼が開始されていないボイラに対して燃焼開始信号出力を行なうので、発停ロスが抑制されるとともに要求負荷に対する追従性が向上する。なお、かかる制御においては、予備ボイラ等の運転の対象としていないボイラを除いて出力するようにすることが好適である。

請求項６に記載の発明は、段階的な燃焼位置にて燃焼量を制御可能とされ、少なくとも一の燃焼位置が他の燃焼位置より高効率で燃焼する高効率燃焼位置とされた複数のボイラからなるボイラ群を備え、要求負荷の増減に基づいて燃焼制御されるように構成されたボイラシステムであって、前記高効率燃焼位置での燃焼を基本として制御される高効率制御対象ボイラの対象台数が設定可能とされ、前記ボイラ群の燃焼量を増加する場合には、前記高効率制御対象ボイラに設定されたすべてが前記高効率燃焼位置に移行した後に、前記高効率制御対象ボイラのいずれかを前記高効率燃焼位置よりも高い燃焼位置に移行されるように構成されていることを特徴とする。

この発明に係るボイラシステムによれば、ボイラ群の燃焼量の増加に際して、高効率制御対象ボイラのすべてを高効率燃焼位置に移行した後に高効率燃焼位置より高い燃焼位置に移行するのでボイラ群を高効率燃焼させることが可能とされる。

請求項７に記載の発明は、請求項６に記載のボイラシステムであって、前記ボイラ群の燃焼量を増加する場合に、前記高効率制御対象ボイラのすべてが前記高効率燃焼位置に移行されたのに引き続き、前記高効率制御対象ボイラ以外のボイラのいずれかが燃焼開始され、燃焼量が増加して前記高効率燃焼位置に到達するごとに前記高効率制御対象ボイラのいずれかが前記高効率燃焼位置よりも高い燃焼位置に移行するように構成されていることを特徴とする。

この発明に係るボイラシステムによれば、ボイラ群の燃焼量の増加に際して、高効率制御対象ボイラのすべてが高効率燃焼位置に移行した後、高効率制御対象ボイラ以外のボイラの燃焼を開始し、燃焼開始されたボイラが高効率燃焼位置に移行するごとに、高効率制御対象ボイラのいずれかの燃焼位置を高くするので、高効率制御対象ボイラのすべてが高効率燃焼位置の場合に発停ロスが抑制されて要求負荷に対する追従性が向上する。

請求項８に記載の発明は、請求項７に記載のボイラシステムであって、前記ボイラ群の燃焼量を増加する場合に、前記高効率燃焼位置よりも高い燃焼位置に移行した前記高効率制御対象ボイラの燃焼量が増加し、燃焼量が最大とされる最高燃焼位置に到達するごとに燃焼開始されていない残りの前記高効率制御対象ボイラ以外のボイラのいずれかが燃焼開始されるように構成されていることを特徴とする。

この発明に係るボイラシステムによれば、ボイラ群の燃焼量の増加に際して、いずれかの高効率制御対象ボイラが最高燃焼位置移行に到達し、その最高燃焼位置における燃焼量が必要燃焼量に不足するごとに燃焼開始されていない高効率制御対象以外のボイラを燃焼開始するので発停ロスが抑制されるとともに要求負荷に対する追従性が向上する。

請求項９に記載の発明は、請求項６から請求項８のいずれか１項に記載のボイラシステムであって、前記ボイラは、低燃焼状態、中燃焼状態、高燃焼状態に燃焼制御可能とされる４位置制御ボイラとされ、前記中燃焼状態における燃焼量が前記高燃焼状態における燃焼量の１／２以下、前記低燃焼状態における燃焼量が前記中燃焼状態における燃焼量の１／２以下であるとともに前記中燃焼状態が高効率燃焼位置とされることを特徴とする。

この発明に係るボイラシステムによれば、中燃焼状態が高効率燃焼位置とされ、中燃焼状態の燃焼量が高燃焼状態の１／２以下とされ、低燃焼状態の燃焼量が中燃焼状態の１／２以下とされているので、減少する燃焼量が中燃焼状態の１／２以下の場合には、中燃焼状態を低燃焼状態とすることで対応が可能であるので発停の必要がなく追従性の低下を抑制することができる。

本発明に係る制御プログラム、制御装置及びボイラシステムによれば、段階的な燃焼位置で制御され他の燃焼位置より高効率で燃焼する高効率燃焼位置を有する複数のボイラからなるボイラ群の燃焼制御において、高い燃焼効率を維持しつつ発停ロスを抑制し、要求負荷に対する追従性を向上することができる。

以下、図１から図５を参照し、この発明の一実施形態について説明する。
図１は、本発明に係るボイラシステムの一実施形態を示す図であり、符号１はボイラシステムを示している。

ボイラシステム１は、複数のボイラから構成されるボイラ群２と、制御部４と、スチームヘッダ６と、スチームヘッダ６に設けられた圧力センサ７とを備え、ボイラ群２で発生させた蒸気を蒸気使用設備１８に供給可能とされている。
この実施形態において、要求負荷は蒸気使用設備１８で消費される蒸気の量であり、制御対象であるスチームヘッダ６内の蒸気の圧力Ｐを圧力センサ７により検出し、その圧力Ｐに基づいて制御部４がボイラ群２の燃焼量を制御するようになっている。

ボイラ群２は、例えば、第１のボイラ２１と、第２のボイラ２２と、第３のボイラ２３と、第４のボイラ２４と、第５のボイラ２５とを備えており、５台の蒸気ボイラから構成されている。

この実施の形態において、第１のボイラ２１、・・・、第５のボイラ２５は、各燃焼位置における燃焼量及び燃焼能力は同じ構成とされており、燃焼停止状態、低燃焼状態（第１の燃焼位置に対応）、中燃焼状態（第２の燃焼位置に対応）、高燃焼状態（第３の燃焼位置に対応）における燃焼制御が可能とされ、最高燃焼位置である第３の燃焼位置における燃焼量は各ボイラの燃焼能力とされている。

図２は、第１のボイラ２１、・・・、第５のボイラ２５の各燃焼位置における燃焼量を示す図であり縦軸は、燃焼率を表している。第１のボイラ２１、・・・、第５のボイラ２５は、例えば、ｊ＝１で示した第１の燃焼位置が、ｊ＝３で示した燃焼能力（１００％）に対して２０％、ｊ＝２で示した第２の燃焼位置の燃焼量が燃焼能力に対して４０％とされ、第２の燃焼位置の燃焼量が第３の燃焼位置の１／２以下、第１の燃焼位置の燃焼量が第２の燃焼位置の１／２以上とされるとともに第２の燃焼位置が最も燃焼効率が高い高効率燃焼位置とされている。

また、第１のボイラ２１、・・・、第５のボイラ２５には燃焼制御される順序を示す優先順位ｉが設定されており、各ボイラはこの優先順位ｉに従って制御信号が出力されるようになっている。
なお、この実施形態における優先順位ｉは、第１のボイラ２１から第５のボイラ２５の順番に設定されている。

また、各ボイラは燃焼量の増加に対応する複数の燃焼位置ｊを有し、燃焼位置ｊの値が大きくなるにつれて燃焼量が大きくなるように構成されている。
この実施形態における第１のボイラ２１、・・・、第５のボイラ２５は、それぞれ第１の燃焼位置（ｊ＝１）、第２の燃焼位置（ｊ＝２）、第３の燃焼位置（ｊ＝３）からなる３つの燃焼位置を有しており、ボイラ群２は燃焼順序Ｊと対応する１５個の仮想ボイラにより構成されている。

制御部４は、入力部４Ａと、演算部４Ｂと、データベース４Ｄと、出力部４Ｅとを備え、入力部４Ａから入力される要求負荷に基づいて、演算部４Ｂにおいてボイラ群２の必要燃焼量ＧＮ及び必要燃焼量ＧＮに対応する各ボイラの燃焼状態（燃焼停止又は燃焼位置）を算出し、出力部４Ｅから各ボイラに制御信号を出力して燃焼制御するようになっている。

入力部４Ａは、信号線１３により圧力センサ７と接続され信号線１３を介して圧力センサ７により検出されたスチームヘッダ６内の圧力信号が入力されるようになっている。
また、入力部４Ａは、信号線１４により各ボイラと接続され信号線１４を介して各ボイラの、例えば、燃焼位置等の情報が入力されるようになっている。
また、入力部４Ａは台数設定手段１５に接続されており、高効率燃焼位置における燃焼を基本として制御される高効率燃焼制御ボイラの対象台数（以下、設定台数という）Ｋを設定することが可能とされている。

高効率制御対象ボイラは、例えば、ボイラ群の燃焼量を増加する際に、入力された高効率燃焼移行信号により高効率燃焼位置への移行動作をするとともに、高効率燃焼移行信号が出力された後は、次に出力される制御信号は他のボイラの燃焼開始信号とされ、高効率燃焼位置より高い燃焼位置に移行する燃焼制御信号は高効率制御対象ボイラのすべてに高効率燃焼移行信号が出力されていることが条件とされている。
また、台数設定手段１５により設定台数Ｋが設定された場合は、設定台数Ｋの対象とされるボイラがすべて高効率燃焼位置に到達した後、必要に応じて対象とされていないボイラに燃焼開始信号が出力されるようになっている。
対象ボイラの燃焼開始は、各ボイラの優先順位ｉにしたがって行われるようになっている。

演算部４Ｂは、図示しない記憶媒体（例えば、ＲＯＭ（リードオンリーメモリ））に格納された制御プログラムを読み込み、この制御プログラムを実行して圧力センサ７からの圧力信号に基づいてスチームヘッダ６内の蒸気の圧力Ｐを算出するとともに、圧力Ｐとデータベース４Ｄとを対応させて圧力Ｐを設定圧力ＰＴの許容範囲（圧力の上限及び下限の設定値）内とするための必要燃焼量ＧＮを取得するようになっている。

また、ボイラ群２を構成する仮想ボイラの燃焼順序Ｊを第１のボイラ２１、・・・、第５のボイラ２５の優先順位ｉ及び燃焼位置ｊに対応させて、必要燃焼量ＧＮを確保するための燃焼制御を行なうようになっている。

なお、この明細書において、仮想ボイラとは、ボイラ群又は１台のボイラにおいて一の燃焼位置の燃焼量から一つ下の燃焼位置の燃焼量を引いた燃焼量を発生可能とされる２位置ボイラ（燃焼停止状態と一の燃焼状態から構成されたＯＮ−ＯＦＦ制御により１段階の燃焼量を発生可能とされるボイラ）に相当するものである。
例えば、燃焼停止状態、低燃焼状態（第１の燃焼位置）、高燃焼状態（第２の燃焼位置）を制御可能な３位置ボイラを仮想ボイラで表すと、低燃焼状態の燃焼量を発生させる第１の仮想ボイラと、低燃焼状態から高燃焼状態に移行する際に増加する燃焼量（＝高燃焼状態の燃焼量−低燃焼状態の燃焼量）を発生させる第２の仮想ボイラとから構成され、第１の仮想ボイラを燃焼させると低燃焼状態における燃焼量が発生し、第２の仮想ボイラを燃焼させると、第１の仮想ボイラの燃焼量と第２の仮想ボイラの燃焼量とを合計した上記３位置ボイラの高燃焼状態における燃焼量が発生することとなる。

なお、ボイラ群の燃焼順序Ｊとは、Ｊ番目に出力される制御信号により燃焼制御される仮想ボイラの燃焼順序に対応しており、燃焼順序Ｊの仮想ボイラの燃焼量は、ボイラ群において燃焼順序（Ｊ）の仮想ボイラに対応するボイラが燃焼した場合のボイラ群の総燃焼量から燃焼順序（Ｊ−１）の仮想ボイラに対応するボイラが燃焼した場合のボイラ群の総燃焼量を引いた差に相当する。
また、このことから、燃焼順序（Ｊ）の仮想ボイラの燃焼量は、当該仮想ボイラと対応する優先順位ｉのボイラを対応する燃焼位置に移行した場合に増加する燃焼量に相当する。

データベース４Ｄには、圧力センサ７により検出されたスチームヘッダ６内の圧力Ｐを設定圧力（目標圧力）ＰＴの許容範囲内に調整するために必要なボイラ群２の必要燃焼量ＧＮが格納されている。
また、ボイラ群２を構成する各ボイラの各燃焼位置における燃焼量Ｆｉ（ｊ）が格納されている。ここで、燃焼量Ｆｉ（ｊ）において、ｉは優先順位を、ｊは各ボイラの燃焼位置を示している。

出力部４Ｅは、第１のボイラ２１、・・・、第５のボイラ２５と信号線１６により接続されており、演算部４Ｂで演算された燃焼制御信号を第１のボイラ２１、・・・、第５のボイラ２５に出力するようになっている。
燃焼制御信号は、例えば、ボイラの優先順位ｉ、燃焼位置ｊにより構成されており、特定されたボイラの燃焼位置における燃焼を制御するようになっている。

スチームヘッダ６は、上流側が蒸気管１１を介してボイラ群２（第１のボイラ２１、・・・、第５のボイラ２５）に接続され、下流側が蒸気管１２を介して蒸気使用設備１８に接続されており、ボイラ群２で発生させた蒸気を集合させることにより第１のボイラ２１、・・・、第５のボイラ２５の相互の圧力差及び圧力変動を調整し、圧力調整された蒸気を蒸気使用設備１８に供給するようになっている。
蒸気使用設備１８は、スチームヘッダ６からの蒸気によって運転される設備である。

以下、図３、図４を参照して、ボイラ群２の燃焼制御について説明する。
図３は、この発明に係るボイラ群の燃焼順序Ｊを一般化した場合の例であり、例えば、第Ｍの燃焼位置を最高燃焼位置とした１からＭの燃焼位置を有するボイラをＮ台設置して構成されたボイラ群において形成されるＭ×Ｎの仮想ボイラを示している。
なお、ボイラ群２は、第３の燃焼位置（Ｍ＝３）を最高燃焼位置とするボイラ５台（Ｎ＝５）から構成された場合の例である。

図３は、ボイラ群を構成する仮想ボイラの燃焼順序Ｊを、各ボイラの優先順位ｉ（１≦ｉ≦Ｎ）、及び各ボイラの燃焼位置ｊ（１≦ｊ≦Ｍ、なお、燃焼停止状態においてはｊ＝０）と対応して示したものであり、高効率制御対象ボイラの設定台数がＫ、高効率燃焼に係る燃焼位置ｊ＝Ｌとされている。
なお、ボイラ群の燃焼順序Ｊ＝０の場合は、優先順位ｉ＝１の燃焼停止状態と対応している。

図３における＜１＞から＜３＞は、燃焼量増加において燃焼順序のパターンを異にする範囲であり、上記各範囲に属する燃焼順序Ｊにおける燃焼制御は、各範囲における最大の燃焼量で必要燃焼量に不足する場合に次の範囲に移行するようになっている。

また、図３に示した矢印は、ボイラ群の燃焼順序Ｊ（１≦Ｊ≦Ｍ×Ｎ）に従って燃焼制御信号を出力した場合に燃焼が移行する順序をボイラの優先順位ｉ及び燃焼位置ｊにより示したものであり、網かけした太い矢印は各ボイラにおいて燃焼位置が増加する部分を、実線の矢印は燃焼位置ｊの増加をともなって燃焼が他のボイラに移行する部分を、点線の矢印は燃焼位置ｊ減少をともなって燃焼が他のボイラに移行する部分を示している。
なお、ボイラ群の燃焼停止状態はＪ＝０とされ、この場合は、優先順位ｉ＝１、燃焼位置ｊ＝０が対応している。

また、＜１＞から＜３＞の範囲は、二点鎖線で示している。
例えば、＜１＞の範囲における燃焼制御を、図３を参照して説明すると、ボイラ群を燃焼開始に際して燃焼順序Ｊ＝１の仮想ボイラを燃焼制御すると優先順位ｉ＝１のボイラが第１の燃焼位置（ｊ＝１）に移行して燃焼開始され、必要に応じて燃焼量を増加させてゆくと、燃焼順序Ｊ＝Ｌの仮想ボイラに対応する第Ｌの燃焼位置（燃焼位置ｊ＝Ｌ）に到達する。（優先順位ｉ＝１のボイラに網かけした太い矢印で示した燃焼位置ｊ（１≦ｊ≦Ｌ）の移行部分。）
次に、第Ｌの燃焼位置（燃焼位置ｊ＝Ｌ）の燃焼量が必要燃焼量に不足する場合、燃焼順序（Ｊ＝Ｌ＋１）の仮想ボイラの燃焼制御に移行し、この場合、点線の矢印で示した優先順位ｉ＝２の第１の燃焼位置（ｊ＝１）に移行する。
燃焼順序Ｊ（（Ｌ＋１）≦Ｊ≦２Ｌ）の仮想ボイラの燃焼制御をすると、優先順位（ｉ＝２）のボイラの燃焼量が増加して第Ｌの燃焼位置（燃焼位置ｊ＝Ｌ）に到達する。
この燃焼制御を、優先順位（ｉ＝Ｋ）のボイラの燃焼位置（ｊ＝Ｌ）まで繰り返すこととなる。
図３における＜２＞、＜３＞の範囲の燃焼制御も同様に矢印に沿う順番で移行する。

また、各ボイラは、燃焼が開始された場合、燃焼停止状態に戻るか高効率燃焼位置とされる燃焼位置ｊ＝Ｌに到達するまでは他のボイラの燃焼制御に優先して燃焼量が増減されるようになっている。すなわち、この間、他のボイラの燃焼量は増減されないようになっている。

図３において、＜１＞で示す範囲の燃焼順序Ｊについて説明する。
＜１＞で示す範囲は、設定台数Ｋ（≧１）が設定されている場合における高効率制御対象ボイラの対象とされるボイラである。
ボイラ群において＜１＞で示す範囲の燃焼順序Ｊは、ボイラの優先順位ｉが設定台数Ｋ以下（1からＫ）であり、各ボイラは優先順位ｉにしたがって燃焼が開始され、燃焼が開始されたボイラは燃焼停止状態に戻るか高効率燃焼位置（ｊ＝Ｌ）に到達するまで他のボイラに優先して燃焼量が増加するようになっている。
また、例えば、優先順位ｉのボイラの高効率燃焼位置（ｊ＝Ｌ）の燃焼量が必要燃焼量に不足した場合は優先順位ｉ＋１のボイラに燃焼開始信号が出力されて、ｉ＋１のボイラの燃焼が開始されるようになっている。

図３の＜２＞で示す範囲の燃焼制御について説明する。
＜２＞で示す範囲の仮想ボイラへの制御信号の出力は、＜１＞で示す範囲の仮想ボイラのすべてが燃焼してもその燃焼量が必要燃焼量に不足する場合に行なわれるようになっている。
この場合、優先順位ｉが（Ｋ＋１）のボイラを第１の燃焼位置（ｊ＝１）に移行して開始される。

＜２＞で示す範囲は、ボイラ群の燃焼順序Ｊが、（（Ｌ×Ｋ）＋１）から（Ｌ×Ｋ）＋（Ｎ−Ｋ）×Ｍであり、＜２−１＞で示す範囲と＜２−２＞で示す範囲とから構成されている。
＜２−１＞で示す範囲は、優先順位ｉが（Ｋ＋１）からＮとされるボイラの第１の燃焼位置から第Ｌ（燃焼位置ｊ（１≦ｊ≦Ｌ）の燃焼位置に対応するＬ×（Ｎ−Ｋ）個の仮想ボイラから構成されている。
また、＜２−２＞で示す範囲は、優先順位ｉが１から（Ｎ−Ｋ）とされるボイラの第Ｌ＋１の燃焼位置から第Ｍの燃焼位置（ｊ（（Ｌ＋１）≦ｊ≦Ｍ））に対応しており、（Ｍ−Ｌ）×（Ｎ−Ｋ）個の仮想ボイラから構成されている。

＜２＞の範囲の燃焼制御は、＜２−１＞の範囲と＜２−２＞の範囲とを交互に移行して行なわれ、燃焼位置ｊが（Ｌ＋１）からＭにある場合、第Ｌの燃焼位置（ｊ＝Ｌ）に戻るか第Ｍの燃焼位置（ｊ＝Ｍ）に到達するまでは他のボイラに優先して燃焼量を増減する制御信号が出力されるようになっている。

＜２−１＞における燃焼制御は、優先順位ｉ（（Ｋ＋１）≦ｉ≦Ｎ）にしたがってボイラの燃焼が開始され、燃焼開始されたボイラの燃焼位置ｊが高効率燃焼位置（ｊ＝Ｌ）に至るまで燃焼位置ｊを高くする制御信号を出力する。
そして、該ボイラの燃焼位置ｊが高効率燃焼位置に到達しても必要燃焼量に不足する場合に、高効率燃焼位置にある優先順位ｉ（１≦ｉ≦Ｋ）の１台のボイラに制御信号を出力し＜２−２＞に移行する。

＜２−２＞における燃焼制御は、＜２−２＞に移行する制御信号を受けたボイラに＜２−２＞の範囲で燃焼位置ｊを高くする制御信号を出力することで行なわれる。
次いで、該ボイラの燃焼位置ｊが最高燃焼位置（ｊ＝Ｍ）に到達しても必要燃焼量に不足する場合に、運転対象とされていて＜２−１＞の範囲にある燃焼停止状態の１台のボイラに優先順位ｉに従って燃焼開始信号を出力するようになっている。
この燃焼制御は、＜２−２＞の範囲の優先順位ｉ＝（Ｎ−Ｋ）のボイラに第Ｍの燃焼位置に移行する制御信号を出力するまで行なわれる。
その結果、＜２＞の範囲で燃焼制御している際に、設定台数Ｋ分の高効率燃焼位置にあるボイラを確保して、ボイラ群としての高効率燃焼を確保することができる。

次に、＜３＞で示した範囲の燃焼制御について説明する。
＜３＞で示す範囲の仮想ボイラは、＜２＞で示す範囲の仮想ボイラがすべて燃焼状態となり、その燃焼量が必要燃焼量に不足する場合に＜３＞に移行する燃焼制御信号が出力されるようになっている。
＜３＞で示される仮想ボイラの燃焼順序Ｊは、（（Ｋ×Ｌ）＋（（Ｎ―Ｋ）×Ｍ）＋１）からＭ×Ｎであり、優先順位ｉが（（Ｎ−Ｋ）＋１）からＮとされるボイラの第Ｌ＋１の燃焼位置から第Ｍの燃焼位置ｊ（（Ｌ＋１）≦ｊ≦Ｍ）に対応しており、ボイラ群を構成するＫ×（Ｍ−Ｌ）個の仮想ボイラから構成されている。

＜３＞における燃焼制御は、ボイラの優先順位ｉ（（（Ｎ−Ｋ）＋１）≦ｉ≦Ｎ）にしたがって高効率燃焼位置より高い燃焼位置に移行する制御信号が出力されるようになっており、ボイラの燃焼位置ｊ（（Ｌ＋１）≦ｊ≦Ｍ）が第Ｍの燃焼位置（ｊ＝Ｍ）に到達して必要燃焼量に不足する場合に、優先順位ｉが次順位のボイラの第Ｌ＋１の燃焼位置（ｊ＝Ｌ＋1）に移行するための制御信号を優先順位ｉがＮに到達するまで出力するようになっている。

なお、＜３＞で示す範囲のボイラの第（Ｌ＋１）から第Ｍの燃焼位置ｊにおける燃焼制御は、燃焼位置ｊがＬ＋１に移行した後は、燃焼位置ｊが第Ｌの燃焼位置（ｊ＝Ｌ）に戻るか第Ｍの燃焼位置（ｊ＝Ｍ）に到達するまでは他のボイラの燃焼制御に優先して行われるようになっている。

燃焼順序Ｊを下げて燃焼量を減少させる場合は、燃焼量を増加する場合と逆の順番で燃焼順序Ｊ、ボイラの優先順位ｉ及び燃焼位置ｊを移行させるように構成されており、例えば、燃焼量を増加する場合の順序を図示しない記憶装置に記憶して行なうようになっている。

以下、図３、図４を参照してこの制御プログラムを説明する。
図４は、図３で示す燃焼位置ｊ＝Ｍを有するＮ台のボイラから構成されるＭ×Ｎの燃焼順序Ｊを有するボイラ群の燃焼制御を演算部４Ｂにおいて実行するための制御プログラムの一例に係るフロー図を示している。
なお、ボイラの台数Ｎ、最高燃焼位置に係るＭ、高効率燃焼位置に係るＬは、ボイラ群を構成しているボイラの固有の特性であり、例えば、ボイラ群を設置する際に設けられるＲＯＭ等にデータとして設定される。
この実施形態において、ボイラ群２は、５台の４位置制御ボイラから構成とされ、Ｎ＝５、Ｍ＝３、高効率燃焼位置に係るＬ＝２とされている。

次に、この実施形態にボイラシステム１の動作について、図３、図４を参照して説明する。
（１）まず、ボイラシステム１を起動する。
起動にあたって、蒸気消費設備１８の運転に対応してスチームヘッダ６に保持するべき設定圧力ＰＴ、及び所望の運転期間（例えば、週、日等）において高効率燃焼位置を基本として制御させる高効率制御対象ボイラの設定台数Ｋを入力部４Ａに入力し、設定する。この実施形態において、設定圧力ＰＴに対しての許容範囲は予め設定されていることとするが、このＳ１において設定する構成としてもよい。
仮想ボイラの燃焼順序Ｊに係る初期値Ｊ＝１が読み込まれ、仮想ボイラの燃焼順序Ｊに対応する優先順位ｉ＝１のボイラの第１の燃焼位置（ｊ＝１）に対応する燃焼制御信号を出力する。
このとき、仮想ボイラの燃焼順序Ｊ＝１における燃焼量Ｇ（１）を現在の燃焼量として設定する。（Ｓ１）
（２）（Ｓ２）は、燃焼制御を行うかどうかを判断するステップであり、燃焼制御の実施（ＹＥＳ）又は停止（ＮＯ）を判断し、燃焼制御を実施する場合はスチームヘッダ６内の圧力Ｐの取得（Ｓ３）に移行し、実施しない場合には燃焼制御を終了する。
（３）（Ｓ３）は、スチームヘッダ６内の圧力Ｐの取得するステップであり、圧力Ｐの取得は、圧力センサ７からの信号に基づいて算出する。
（４）（Ｓ４）は、蒸気の圧力を設定圧力ＰＴの許容範囲内とするために必要な必要燃焼量ＧＮを算出するステップであり、算出した圧力Ｐをデータベース４Ｄと対照し、圧力Ｐを設定圧力ＰＴの許容範囲内（圧力Ｐが設定圧力ＰＴより低い場合は下限により必要燃焼量を算出する）とするための必要燃焼量ＧＮを算出する。
（５）（Ｓ５）は、現在の燃焼順序Ｊの燃焼量Ｇ（Ｊ）を必要燃焼量ＧＮと比較するステップであり、比較した結果が、Ｇ（Ｊ）≧ＧＮ（燃焼量を増加する場合）の場合には、現在の仮想ボイラ（燃焼順序Ｊ）までの燃焼量の総和で必要燃焼量ＧＮが賄われていることを表している。
一方、Ｇ（Ｊ）≧ＧＮを満足しない場合には、現在の仮想ボイラ（燃焼順序Ｊ）までの燃焼量の総和では必要燃焼量ＧＮに不足することを示している。
なお、この実施形態では、燃焼順序（Ｊ−１）の燃焼量Ｇ（Ｊ−１）が必要燃焼量ＧＮより小さい場合を想定している。
ここで、
ＧＮ：蒸気の圧力を設定圧力ＰＴの許容範囲内とするために必要な必要燃焼量
Ｇ（Ｊ）：ボイラ群を構成する燃焼順序Ｊまでの仮想ボイラの燃焼量の総和
Ｇ（Ｊ）≧ＧＮである場合には、カウンタ（ＣＴＲ）（Ｓ１１）に移行して次回の確認（Ｓ２）までの周期を調整する。
（６）（Ｓ５）において、Ｇ（Ｊ）≧ＧＮを満足していない場合には燃焼順序Ｊを一つ増加する。（Ｓ６）
（７）（Ｓ７）は、燃焼順序Ｊに対応するボイラの優先順位ｉ及び燃焼位置ｊを特定するステップであり、燃焼順序Ｊを一つ増加した場合に燃焼順序Ｊに対応するボイラの優先順位ｉ及び燃焼位置ｊを特定するようになっている。
（８）（Ｓ８）は制御信号を出力するステップであり、特定した優先順位ｉ及び燃焼位置ｊに基づいて、燃焼量を増加するための制御信号を出力する。
（９）優先順位ｉ及びボイラの燃焼位置ｊにより特定されるボイラの燃焼位置をデータベース４Ｄと対照してその燃焼量Ｆｉ（ｊ）を算出する。（Ｓ９）
Ｆｉ（ｊ）：優先順位ｉのボイラで燃焼位置（ｊ−１）から燃焼位置ｊに移行することにより増加する燃焼量
（１０）燃焼量を増加した後の燃焼順序Ｊ＋１に対応するボイラの燃焼量を、
Ｇ（Ｊ＋１）＝Ｇ（Ｊ）＋Ｆｉ（ｊ）に基づいて算出する。（Ｓ１０）
（１１）カウンタＣＴＲによって燃焼制御の周期を調整し、周期に係る所定時間が経過した後にＳ２に移行する。（Ｓ１１）
この実施形態においては、例えば、出力された制御信号による指示が燃焼に反映された後に次の制御信号が出力されるようにカウンタＣＴＲが設定されている。
（１２）燃焼制御の実施（ＹＥＳ）又は停止（ＮＯ）を判断して燃焼制御を継続するか又は燃焼制御を終了する。（Ｓ２）

上記フロー図の（Ｓ７）におけるボイラ群の燃焼順序Ｊに基づくボイラの優先順位ｉ及び燃焼位置ｊの特定について、上記＜１＞、＜２＞、＜３＞ごとに、図３を参照して説明する。

まず、仮想ボイラの燃焼順序Ｊが＜１＞、＜２＞、＜３＞のいずれの範囲であるかを特定する。
燃焼順序Ｊが＜１＞、＜２＞、＜３＞のいずれの範囲に属するかは、燃焼順序Ｊに対応するボイラの優先順位ｉ、燃焼位置ｊが＜１＞、＜２＞、＜３＞のいずれの範囲に属するかで判断されるようになっている。
（Ｓ７１０）は仮想ボイラが＜１＞の範囲に属するかどうかを、（Ｓ７２０）は仮想ボイラが＜２＞の範囲に属するかどうかを、（Ｓ７５０）は仮想ボイラが＜３＞の範囲に属するかどうかをそれぞれ判断するステップである。
また、（Ｓ７４０）は仮想ボイラが＜２−１＞の範囲と、＜２−２＞の範囲のいずれに属するかどうかを判断するステップである。

〔燃焼順序Ｊが＜１＞の範囲かどうかの判断〕
（Ｓ７１０）における＜１＞の範囲に属するかどうかの判断は、例えば、燃焼順序Ｊ≦Ｋ×Ｌであるかどうかにより行なわれる。
仮想ボイラが＜１＞の範囲であると判断（Ｓ７１０）した場合には、燃焼順序Ｊに対応するボイラの優先順位ｉ及び燃焼位置ｊの特定（Ｓ７１１）に移行し＜１＞の範囲に属さない場合は（Ｓ７２０）に移行する。

〔＜１＞の範囲における燃焼順序Ｊに対応する優先順位ｉ、燃焼位置ｊの特定〕
＜１＞の範囲に属する場合の燃焼順序Ｊに対応する優先順位ｉ、ボイラの燃焼位置ｊは、
優先順位ｉ＝ＩＮＴ(（Ｊ／Ｌ）＋１)
ボイラの燃焼位置ｊ＝ｍｏｄ（Ｊ，Ｌ）
として特定される。（Ｓ７１１）

ここで、ＩＮＴ（ ）は整数化関数（少数点以下切捨て）を、ｍｏｄ（ ）は剰余関数を示している。
優先順位ｉの算出に整数化関数ＩＮＴ（ ）を用いるのは、優先順位ｉのボイラに高効率燃焼位置（ｊ＝Ｌ）又は最高燃焼位置（ｊ＝Ｍ）に移行する制御信号を出力した後に、優先順位ｉが次順位のボイラへの燃焼開始信号の出力を繰り返すように構成されているため、燃焼順序ＪをＬ又はＭで割った商を求めることで燃焼順序Ｊに対応するボイラの優先順位ｉ（整数）が算出可能であるためである。
ＩＮＴ（Ｊ／Ｌ）に１を加算するのは、ＩＮＴ（ ）で算出した商が少数点以下切捨てにより優先順位ｉを１つ小さい値に算出するため、その補正をするためである。
また、ボイラの燃焼位置ｊの算出に剰余関数ｍｏｄ（ ）を用いるのは、燃焼位置ｊは、仮想ボイラの燃焼順序Ｊから優先順位ｉと高効率燃焼位置に係るＬの積を減算した剰余ｍｏｄ（Ｊ／Ｌ）として算出可能なためである。

〔燃焼順序Ｊが＜２＞の範囲かどうかの判断〕
（Ｓ７２０）における＜２＞の範囲に属するかどうか判断は、例えば、Ｋ×Ｌ＜燃焼順序Ｊ≦（Ｌ×Ｋ）＋（Ｎ−Ｋ）×Ｍであるかどうかにより行なわれ、Ｋ×Ｌ＜燃焼順序Ｊ≦（Ｌ×Ｋ）＋（Ｎ−Ｋ）×Ｍである場合には、仮想ボイラは＜２＞の範囲であると判断（Ｓ７２０）し、仮想ボイラが＜２＞の範囲でない場合には燃焼順序Ｊが＜３＞の範囲であるかどうかを判断するためにＳ７５０に移行する。

〔燃焼順序Ｊが＜２−１＞と＜２−２＞のいずれの範囲であるかの判断〕
仮想ボイラが＜２＞の範囲である場合には、仮想ボイラが＜２−１＞の範囲に属するのか、＜２−２＞の範囲に属するのかを、（Ｓ７３０）、（Ｓ７４０）を経由して判断する。
（Ｓ７４０）は、燃焼順序Ｊが＜２−１＞と＜２−２＞のいずれの範囲であるかを判断するステップであり、燃焼順序Ｊに対応する燃焼位置ｊを高効率燃焼位置に係るＬと比較することにより燃焼順序Ｊが＜２−１＞の範囲に属するかどうかにより判断するようになっている。
これは、＜２＞の範囲では、ボイラの優先順位ｉに関係なく燃焼位置ｊは１からＭまで移行するため、燃焼位置ｊが１からＬの場合は＜２−１＞の範囲に属し、燃焼位置ｊが（Ｌ＋１）からＭの場合には＜２−２＞の範囲に属することによるものである。
（Ｓ７２０）では、ボイラの燃焼位置ｊ＝ｍｏｄ（Ｊ−（Ｋ×Ｌ），Ｍ）を算出し、
ボイラの燃焼位置ｊ≦Ｌ
の場合には＜２−１＞の範囲に属し、
ボイラの燃焼位置ｊ＞Ｌ
の場合には、＜２−２＞の範囲に属する。
このとき、燃焼順序Ｊから（Ｋ×Ｌ）を差し引いた燃焼位置数Ｊ−（Ｋ×Ｌ）の剰余を用いるのは、＜２＞の範囲における判別では、＜２＞の範囲の仮想ボイラの数が燃焼順序Ｊから＜１＞の範囲の仮想ボイラの数（Ｋ×Ｌ）を引いた数であり、それを燃焼位置Ｍで割った剰余が燃焼順序Ｊに対応する燃焼位置ｊとなるからである。

（Ｓ７４０）は、燃焼位置ｊ≦Ｌかどうかを判断し、燃焼位置ｊが高効率燃焼位置（ｊ＝Ｌ）以下、すなわちＹＥＳである場合には燃焼順序Ｊは＜２−１＞の範囲であると判断して（Ｓ７２１）に移行し、燃焼位置ｊ＞Ｌである場合には燃焼順序Ｊは＜２−２＞の範囲であるとして（Ｓ７４１）に移行するようになっている。

〔＜２−１＞の範囲における燃焼順序Ｊに対応する優先順位ｉ、燃焼位置ｊの特定〕
（Ｓ７２１）は、燃焼順序Ｊが＜２−１＞である場合に、対応する優先順位ｉと燃焼位置ｊを特定するためのステップである。
（Ｓ７２１）による＜２−１＞の範囲における燃焼順序Ｊに対応する優先順位ｉ、燃焼位置ｊは、
優先順位ｉ＝ＩＮＴ(（Ｊ−（Ｋ×Ｌ）／Ｍ）＋（Ｋ＋１）)
ボイラの燃焼位置ｊ＝ｍｏｄ（Ｊ−（Ｋ×Ｌ），Ｍ）
により特定される。
ここで、優先順位ｉの特定において、（Ｋ＋１）を加算するのは、＜２−１＞の範囲の場合は、ボイラの優先順位ｉが（Ｋ＋１）からＮであるため、＜２−１＞の範囲において最初に燃焼開始されるボイラの優先順位ｉを（Ｋ＋１）とするためである。

〔＜２−２＞の範囲における燃焼順序Ｊに対応する優先順位ｉ、燃焼位置ｊの特定〕
（Ｓ７４１）は、燃焼順序Ｊが＜２−２＞である場合に、対応する優先順位ｉと燃焼位置ｊを特定するためのステップである。
（Ｓ７４１）による＜２−２＞の範囲における燃焼順序Ｊに対応する優先順位ｉ、燃焼位置ｊは、
優先順位ｉ＝ＩＮＴ(（Ｊ−（Ｋ×Ｌ）／Ｍ）＋１)
ボイラの燃焼位置ｊ＝ｍｏｄ（Ｊ−（Ｋ×Ｌ），Ｍ）
として特定される。
ここで、優先順位ｉの特定において、１を加算したのは、上記（Ｓ７１１）の場合と同じ理由による。

〔燃焼順序Ｊが＜３＞の範囲かどうかの判断〕
（Ｓ７５０）における＜３＞の範囲に属するかどうか判断は、燃焼順序Ｊ≦（Ｍ×Ｎ）であるかどうかにより行なわれる。
燃焼順序Ｊ≦（Ｍ×Ｎ）である場合、燃焼順序Ｊに対応する優先順位ｉ、ボイラの燃焼位置ｊが存在するので、対応する優先順位ｉ、ボイラの燃焼位置ｊを算出するために（Ｓ７５１）に移行し、燃焼順序Ｊ≦（Ｍ×Ｎ）を満足しない場合には対応する優先順位ｉ、燃焼順序Ｊは存在しないのでカウンタＣＴＲに移行する。（Ｓ７５０）

〔＜３＞の範囲における燃焼順序Ｊに対応する優先順位ｉ、燃焼位置ｊの特定〕
仮想ボイラの燃焼順序Ｊが＜３＞の範囲に属する場合の対応するボイラの優先順位ｉ及び燃焼位置ｊを算出する（Ｓ７５１）。
燃焼順序Ｊに対応する優先順位ｉ、ボイラの燃焼位置ｊは、
優先順位ｉ＝（ＩＮＴ（（Ｊ−（（Ｋ×Ｌ）＋（（Ｎ−Ｋ）×Ｍ）））／（Ｍ−Ｌ）））＋（（Ｎ―Ｋ）＋１）
ボイラの燃焼位置ｊ＝（ｍｏｄ（（Ｊ−（（Ｋ×Ｌ）＋（（Ｎ−Ｋ）×Ｍ））），（Ｍ−Ｌ）））＋Ｌ
により特定される。（Ｓ７５１）

また、（Ｓ７１１）、（Ｓ７２１）、（Ｓ７４１）、（Ｓ７５１）において燃焼順序Ｊが割り切れて剰余がゼロとなる場合には、優先順位ｉ、燃焼位置ｊを補正する。（Ｓ７８０）

上記制御プログラムによれば、ボイラ群の燃焼順序Ｊに対応するボイラ群におけるボイラの優先順位ｉ、及び燃焼位置ｊを容易に特定して、ボイラ群を容易に高効率燃焼制御することができる。

次に、ボイラシステム１に係るボイラ群２燃焼順序について説明する。
図５は、ボイラ群２の燃焼順序を説明する図であり、ボイラ群２は前述のように最高燃焼位置に係るＭ＝３のボイラ５台から構成され、高効率燃焼位置に係るＬ＝２とされている。
図５において、四角枠のそれぞれはボイラ群２を構成する仮想ボイラを表しており、各仮想ボイラに示した数字はその仮想ボイラの燃焼順序Ｊである。また、横軸はボイラ群２を構成する各ボイラの優先順位ｉを、縦軸は各ボイラの燃焼位置ｊを示している。

図５（Ａ）は、設定台数Ｋ＝５とした場合にボイラ群２の燃焼順序を示す図である。
この場合、設定台数Ｋ＝５であるため、第１のボイラ２１が燃焼開始されて第１の燃焼位置とされた後、第２の燃焼位置（燃焼位置ｊ＝２）に燃焼位置を移行し、第２の燃焼位置に到達した後に燃焼量が不足した場合に第２のボイラ２２の燃焼が開始される。この燃焼制御は、第５のボイラ２５（優先順位ｉ＝５）の第２の燃焼位置に到達するまで繰り返される。また、第５のボイラ２５の第２の燃焼位置の燃焼量が必要燃焼量に不足した場合、第１のボイラ２１を第３の燃焼位置に移行して燃焼量を増加し、その燃焼量で不足する場合には第２のボイラ２２を第３の燃焼位置に移行し、引き続き必要に応じて第３のボイラ２３、・・・、第５のボイラ２５を第３の燃焼位置に移行して燃焼量を増加する。

その結果、ボイラ群２の燃焼量を増加する場合にすべてのボイラを高効率燃焼位置で燃焼させ手行くので高い熱エネルギー効率で運転することができる。

次に、図５（Ｂ）は、設定台数Ｋ＝２とした場合のボイラ群２の燃焼順序を示す図である。
ボイラ群２における仮想ボイラの燃焼順序Ｊと、燃焼順序Ｊに対応するボイラの優先順位ｉ及び燃焼位置ｊは図に示すとおりである。
その結果、例えば、所望の運転期間における必要燃焼量が２台のボイラの高効率燃焼の燃焼量に近似している場合に、設定台数Ｋ＝２とすることでボイラ群２を高い熱エネルギー効率で運転することができる。

図５（Ｃ）は、設定台数Ｋ＝０とした場合のボイラ群２の燃焼順序を示す図である。
ボイラ群２における仮想ボイラの燃焼順序Ｊと、燃焼順序Ｊに対応するボイラの優先順位ｉ及び燃焼位置ｊは図に示すとおりである。
この場合、設定台数Ｋ＝０とされて高効率制御対象ボイラが存在しないので、燃焼制御信号は、第１のボイラ２１から第５のボイラ２５の順に優先順位ｉにしたがって出力されるようになっている。
また、燃焼を開始する制御信号が出力されたボイラは第２の燃焼位置に到達するまで燃焼量を増加させ、第２の燃焼位置の燃焼量で不足する場合に優先順位が次のボイラの燃焼開始信号を出力するようになっている。

上記実施形態に係るボイラシステム１によれば、中燃焼状態が高効率燃焼位置とされ、中燃焼状態の燃焼量が高燃焼状態の１／２以下とされ、低燃焼状態の燃焼量が中燃焼状態の１／２以下とされているので、減少する燃焼量が中燃焼状態の１／２以下の場合には、中燃焼状態を低燃焼状態とすることで対応が可能であるので発停の必要がなく追従性の低下を抑制することができる。その結果、ボイラ群の燃焼効率及び要求負荷に対する追従性が向上する。

また、ボイラシステム１によれば、いずれかのボイラの燃焼が開始された後はそのボイラが燃焼停止状態に戻るか高効率燃焼位置に到達するまで他のボイラの燃焼が開始されることがないのでボイラ群２としての発停が抑制されて、追従性を向上することができる。

なお、この発明は上記実施の形態に限定されるものではなく、発明の趣旨を逸脱しない範囲において、種々の変更をすることが可能である。
例えば、上記実施の形態においては、ボイラシステム１を構成するボイラ群２が、５台のボイラにより構成される場合について説明したが、２台以上の任意の台数のボイラによりボイラ群２を構成してもよい。

また、上記実施の形態においては、ボイラ群２を構成するボイラの燃焼が優先順位ｉ、燃焼位置ｊに従って行われる場合について説明したが、例えば、タイムラグ等によって実際の燃焼が出力された制御信号の順番と異なる順番で行われ又は複数の燃焼動作が同時に行われるように構成されていてもよい。

また、上記実施の形態においては、ボイラ群２の燃焼量を減少する場合のボイラの優先順位ｉ、燃焼位置ｊが、燃焼量を増加する場合と逆に構成されている場合について説明したが、燃焼量を減少する場合のボイラの優先順位、燃焼位置の順番を任意に設定してもよい。

また、上記実施の形態においては、ボイラ群２を構成する５台のボイラ２１、・・・、２５のすべてを燃焼制御する場合について説明したが、例えば、ボイラ群２が故障、修理等により計画停止されている場合に、稼動可能な一部のボイラを対象として燃焼制御する構成としてもよい。

また、この発明に係るプログラムの概略構成を示すフロー図の一例を図４に示したが、図４に示したフロー図以外の方法（アルゴリズム、演算方法）を用いてこの発明に係るプログラムを構成してもよいことはいうまでもない。
上記実施の形態においては、ボイラ群２における燃焼量をデータベース４Ｄに対応づけて算出する場合について説明したが、要求負荷に対応する燃焼量を演算により算出する構成としてもよい。

上記実施の形態においては、ボイラ群２の燃焼順序Ｊに対応するボイラの優先順位ｉ、燃焼位置ｊをプログラムのフローにおいて演算して算出する場合について説明したが、例えば、予め算出して構成したマトリックス等をデータベース４Ｄに格納してこのマトリックス等に対応づけて特定する構成としてもよい。

また、上記実施の形態においては、ボイラ群２を構成しているボイラの燃焼能力が等しく設定されている場合について説明したが、ボイラ群２を構成するボイラの一部又は全部の燃焼能力、各燃焼位置の燃焼量を異なる設定としてもよい。

また、燃焼を開始する優先順位ｉが第１のボイラ２１、・・・、第５のボイラ２５である場合について説明したが、かかる優先順位ｉを任意に変更可能な構成としてもよいし、例えば、予め設定された仮の優先順位に基づいて燃焼制御されたボイラに燃焼停止状態、高効率燃焼位置又は最高燃焼位置等に至る制御信号が出力された場合又はこれら燃焼位置に到達したボイラの優先順位を最下位として優先順位の設定を変更する構成としてもよい。

また、上記実施の形態においては、ボイラが制御対象が蒸気の圧力とされスチームヘッダ６に設けられた圧力センサ７により蒸気の圧力Ｐを検出して制御される蒸気ボイラである場合について説明したが、例えば、蒸発量、蒸気使用設備１８における蒸気の使用量等、他のパラメータを制御対象としてもよいし、圧力Ｐを制御対象とする場合にスチームヘッダ６に配置した圧力センサ７以外の手段により要求負荷を検出するようにしてもよい。
また、ボイラ群２を構成するボイラに関して蒸気ボイラに代えて制御対象が温水の温度差とされる温水ボイラに適用してもよい。

また、プログラムを格納するための記憶媒体として、ＲＯＭを用いる場合について説明したが、ＲＯＭ以外にも、例えば、EP−ROM、 ハードディスク、フレキシブルディスク、光ディスク、光磁気ディスク、ＣＤ−ＲＯＭ、ＣＤ−Ｒ、磁気テープ、不揮発性のメモリカードなどを用いることができる。また、演算部が読出したプログラムを実行することにより上記実施形態の作用が実現されるだけでなく、そのプログラムの指示に基づき、演算部で稼働しているＯＳ（オペレーティングシステム）などが実際の処理の一部または全部を行い、その処理によって上記実施形態の作用が実現される場合も含まれる。さらに、記憶媒体から読出されたプログラムが、演算部に挿入された機能拡張ボードや演算部に接続された機能拡張ユニットに備わるメモリに書込まれた後、そのプログラムの指示に基づき、その機能拡張ボードや機能拡張ユニットに備わるＣＰＵなどが実際の処理の一部または全部を行い、その処理によって前述した実施形態の作用が実現される場合も含まれることはいうまでもない。

本発明の実施形態に係るボイラシステムの概略を示す図である。 本発明の実施形態に係るボイラの燃焼バンドを示す図である。 本発明の実施形態に係る燃焼順序の一例を説明する図である。 本発明の実施形態に係る制御プログラムの一例を説明するフロー図である。 本発明の一実施形態に係る高効率燃焼位置が中燃焼位置とされるボイラシステムの動作を説明する図であり、（Ａ）は設定台数が５台の場合、（Ｂ）は設定台数が２台の場合、（Ｃ）は設定台数がゼロ台の場合を示す図である。

符号の説明

Ｋ 対象台数
１ ボイラシステム
２ ボイラ群
４ 制御部（制御装置）
２１、２２、２３、２４、２５ ボイラ

Claims (9)

1. 段階的な燃焼位置にて燃焼量を制御可能とされ、少なくとも一の燃焼位置が他の燃焼位置より高効率で燃焼する高効率燃焼位置とされた複数のボイラからなるボイラ群を備え、
   要求負荷の増減に基づいて燃焼制御されるように構成されたボイラシステムの制御を行なう制御プログラムであって、
   前記高効率燃焼位置での燃焼を基本として制御される高効率制御対象ボイラの対象台数が設定可能とされ、
   前記ボイラ群の燃焼量を増加する場合に、
   前記高効率制御対象ボイラとして設定されたすべてに対して前記高効率燃焼位置に移行する高効率燃焼移行信号を出力した後に、前記高効率制御対象ボイラのいずれかに対する前記高効率燃焼位置よりも高い燃焼位置に移行する制御信号を出力するように構成されていることを特徴とする制御プログラム。
2. 請求項１に記載の制御プログラムであって、
   前記ボイラ群の燃焼量を増加する場合に、
   前記高効率制御対象ボイラのすべてに対しての前記高効率燃焼移行信号を出力したのに引き続き、
   前記高効率制御対象ボイラ以外のボイラのいずれかに燃焼開始信号を出力し、該ボイラに燃焼量を増加する制御信号を出力して前記高効率燃焼移行信号を出力する状態に至り該前記高効率燃焼移行信号を出力するごとに、前記高効率制御対象ボイラのいずれかに対して前記高効率燃焼位置よりも高い燃焼位置に移行する制御信号を出力するように構成されていることを特徴とする制御プログラム。
3. 請求項２に記載の制御プログラムであって、
   前記ボイラ群の燃焼量を増加する場合に、
   前記高効率燃焼位置よりも高い燃焼位置に移行する制御信号を出力された前記高効率制御対象ボイラに燃焼量を増加する制御信号を出力し、燃焼量が最大とされる最高燃焼位置に移行する最高燃焼位置移行信号を出力するに至るごとに、該最高燃焼位置移行信号を出力した後に燃焼開始信号を受けていない残りの前記高効率制御対象ボイラ以外のボイラのいずれかに燃焼開始信号を出力するように構成されていることを特徴とする制御プログラム。
4. 請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の制御プログラムを備えることを特徴とする制御装置。
5. 請求項４に記載の制御装置を備えることを特徴とするボイラシステム。
6. 段階的な燃焼位置にて燃焼量を制御可能とされ、少なくとも一の燃焼位置が他の燃焼位置より高効率で燃焼する高効率燃焼位置とされた複数のボイラからなるボイラ群を備え、
   要求負荷の増減に基づいて燃焼制御されるように構成されたボイラシステムであって、
   前記高効率燃焼位置での燃焼を基本として制御される高効率制御対象ボイラの対象台数が設定可能とされ、
   前記ボイラ群の燃焼量を増加する場合には、
   前記高効率制御対象ボイラに設定されたすべてが前記高効率燃焼位置に移行した後に、前記高効率制御対象ボイラのいずれかを前記高効率燃焼位置よりも高い燃焼位置に移行されるように構成されていることを特徴とするボイラシステム。
7. 請求項６に記載のボイラシステムであって、
   前記ボイラ群の燃焼量を増加する場合に、
   前記高効率制御対象ボイラのすべてが前記高効率燃焼位置に移行されたのに引き続き、
   前記高効率制御対象ボイラ以外のボイラのいずれかが燃焼開始され、燃焼量が増加して前記高効率燃焼位置に到達するごとに前記高効率制御対象ボイラのいずれかが前記高効率燃焼位置よりも高い燃焼位置に移行するように構成されていることを特徴とするボイラシステム。
8. 請求項７に記載のボイラシステムであって、
   前記ボイラ群の燃焼量を増加する場合に、
   前記高効率燃焼位置よりも高い燃焼位置に移行した前記高効率制御対象ボイラの燃焼量が増加し、燃焼量が最大とされる最高燃焼位置に到達するごとに燃焼開始されていない残りの前記高効率制御対象ボイラ以外のボイラのいずれかが燃焼開始されるように構成されていることを特徴とするボイラシステム。
9. 請求項６から請求項８のいずれか１項に記載のボイラシステムであって、
   前記ボイラは、低燃焼状態、中燃焼状態、高燃焼状態に燃焼制御可能とされる４位置制御ボイラとされ、
   前記中燃焼状態における燃焼量が前記高燃焼状態における燃焼量の１／２以下、前記低燃焼状態における燃焼量が前記中燃焼状態における燃焼量の１／２以下であるとともに前記中燃焼状態が高効率燃焼位置とされることを特徴とするボイラシステム。

Images