JP5251356B2 - Control system, control system program, combustion control method, and boiler system - Google Patents
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Description
この発明は、複数のボイラから構成され蒸気圧力、水温、蒸気量等を制御対象として燃焼量が制御されるボイラ群の制御システム、制御システム用プログラム、燃焼制御方法及びボイラシステムに関する。 The present invention relates to a boiler group control system, a control system program, a combustion control method, and a boiler system, which are configured by a plurality of boilers and whose combustion amount is controlled by controlling steam pressure, water temperature, steam amount, and the like.
従来、複数台のボイラを燃焼させて蒸気又は温水を発生させる場合、例えば、蒸気の圧力が目標値になるように燃焼させるボイラの台数及び燃焼量を算出し、対象となるボイラのバーナ燃焼量を増減するボイラの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。）。
上記特許文献１に示された同時比例制御では、合計負荷率が高くなると燃焼量が増減制御されるボイラの台数が増加し、合計負荷率低くなると燃焼量が増減制御されるボイラの台数が減少するようになっており、合計負荷率が高い状態で小さな圧力変動が生じた場合には増減制御するボイラの台数が過剰ぎみとなって蒸気圧力にオーバシュートやハンチングが発生し易くなる傾向があり、合計負荷率が低い状態で大きな圧力変動が生じた場合には増減制御されるボイラの台数が不足ぎみとなって圧力調整にタイムラグが発生するという問題があった。
In the simultaneous proportional control disclosed in
一方、特許文献１に示された最大燃焼固定制御では、燃焼量を増減制御するボイラの台数が、例えば、２台以下と合計負荷率に関係なく設定されるために、増減制御されるボイラの燃焼量に比して大きな圧力変動が生じた場合にはタイムラグが発生するという問題があった。
On the other hand, in the maximum combustion fixed control disclosed in
また、特許文献１に記載されたボイラの台数制御においては、上記同時比例制御と上記最大燃焼固定制御を切り換え可能とされ、負荷変動が大きい場合には燃焼中の全てのボイラの燃焼量を同時に増減し、負荷変動が小さい場合には燃焼量を増減制御するボイラの台数を最小限にして燃焼量を制御するようになっているものの、ボイラの燃焼量が負荷変動の大きさに充分対応しているとはいい難く、燃焼中の全てのボイラの燃焼量を増減すると負荷変動に対して過剰となる場合にはオーバシュートやハンチングが、増減制御されるボイラの燃焼量に対して負荷変動が大きい場合にはタイムラグが不可避的に発生するという問題がある。
Moreover, in the number control of the boilers described in
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、複数のボイラから構成され蒸気圧力、水温、蒸気量等を制御対象として燃焼量が制御されるボイラ群の燃焼量を制御して、これら複数のボイラの合計負荷率に関係なく制御対象をクイックレスポンスで調整し、オーバシュートやハンチングを抑制して目標値にソフトランディングさせることが可能な制御システム、制御システム用プログラム、燃焼制御方法及びボイラシステムを提供することを目的とする。 The present invention has been made in consideration of such circumstances, and controls the combustion amount of a group of boilers that are composed of a plurality of boilers and whose combustion amount is controlled with respect to steam pressure, water temperature, steam amount, and the like. Regardless of the total load factor of these multiple boilers, the control system can adjust the control target with quick response, suppress overshoot and hunting and soft landing to the target value, control system program, combustion control It is an object to provide a method and a boiler system.
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、燃焼量を連続的に増減可能とされる複数のボイラを対象として前記燃焼量を制御する制御システムであって、前記燃焼量を維持した状態で燃焼させる定常制御と、前記燃焼量を増減させながら燃焼させる増減制御とによる前記ボイラの燃焼制御が可能とされ、前記増減制御により燃焼させる前記ボイラを、要求負荷と対応した制御対象の目標値と現状値との偏差量に基づいて選択し、前記現状値が前記目標値より大きい場合は、前記偏差量の絶対値が増加している場合に前記増減制御しているボイラの燃焼負荷率を低くし、前記偏差量の絶対値が減少している場合に前記増減制御しているボイラの燃焼負荷率を高くし、前記現状値が前記目標値より小さい場合は、前記偏差量の絶対値が増加している場合に前記増減制御しているボイラの燃焼負荷率を高くし、前記偏差量の絶対値が減少している場合に前記増減制御しているボイラの燃焼負荷率を低くし、前記増減制御しているボイラの燃焼負荷率を高くする場合には、定常制御しているボイラのうち燃焼負荷率が低いほうから順番に前記増減制御するボイラを選択し、前記増減制御しているボイラの燃焼負荷率を低くする場合には、定常制御しているボイラのうち燃焼負荷率が高いほうから順番に前記増減制御するボイラを選択するように構成されていることを特徴とする。
In order to solve the above problems, the present invention proposes the following means.
The invention according to
請求項４に記載の発明は、燃焼量を連続的に増減可能とされる複数のボイラを対象として前記燃焼量を制御する制御システム用プログラムであって、前記燃焼量を維持した状態で燃焼させる定常制御と、前記燃焼量を増減させながら燃焼させる増減制御と、により前記複数のボイラの燃焼制御が可能とされ、要求負荷と対応した制御対象の目標値と現状値との偏差量を算出し、前記偏差量に基づいて前記増減制御するボイラの対象台数を算出し、前記増減制御するボイラを前記対象台数に基づいて燃焼制御し、前記対象台数に基づく燃焼制御において、前記偏差量の絶対値が増加している場合は、前記増減制御するボイラの台数を増加し、前記増減制御するボイラの台数を増加する場合において、前記現状値が前記目標値より大きい場合は、前記定常制御されているボイラのうち燃焼負荷率が高い順に増減制御を開始し、前記現状値が前記目標値より小さい場合は、前記定常制御されているボイラのうち燃焼負荷率が低い順に増減制御を開始し、前記偏差量の絶対値が減少している場合は、前記増減制御するボイラの台数を減少し、前記増減制御するボイラの台数を減少する場合において、前記現状値が前記目標値より大きい場合は、前記増減制御されているボイラのうち燃焼負荷率が低い順に定常制御を開始し、前記現状値が前記目標値より小さい場合は、前記増減制御されているボイラのうち燃焼負荷率が高い順に定常制御を開始し、前記複数のボイラが自動運転中であることを判別するとともに前記自動運転中である場合に実行を繰返すように構成されていることを特徴とする。
The invention according to
請求項５に記載の発明は、燃焼量を維持した状態で燃焼させる定常制御による燃焼制御と、燃焼量を連続的に増減させながら燃焼させる増減制御による燃焼制御とが可能とされた複数のボイラを対象とする燃焼制御方法であって、要求負荷と対応した制御対象の目標値と現状値との偏差量を算出し、前記偏差量に基づいて前記増減制御するボイラの対象台数を算出し、前記増減制御するボイラを前記対象台数に基づいて燃焼制御し、前記対象台数に基づく燃焼制御において、前記偏差量の絶対値が増加している場合は、前記増減制御するボイラの台数を増加し、前記増減制御するボイラの台数を増加する場合において、前記現状値が前記目標値より大きい場合は、前記定常制御されているボイラのうち燃焼負荷率が高い順に増減制御を開始し、前記現状値が前記目標値より小さい場合は、前記定常制御されているボイラのうち燃焼負荷率が低い順に増減制御を開始し、前記偏差量の絶対値が減少している場合は、前記増減制御するボイラの台数を減少し、前記増減制御するボイラの台数を減少する場合において、前記現状値が前記目標値より大きい場合は、前記増減制御されているボイラのうち燃焼負荷率が低い順に定常制御を開始し、前記現状値が前記目標値より小さい場合は、前記増減制御されているボイラのうち燃焼負荷率が高い順に定常制御を開始することを特徴とする。
The invention according to
この発明に係る制御システム、制御システム用プログラム及び燃焼制御方法によれば、要求負荷と対応した蒸気圧力、水温、蒸気量等の制御対象の偏差量に基づいて増減制御するボイラを選択するので、偏差量が大きい場合には、燃焼量を大きく増減可能なように、偏差量が小さい場合には燃焼量を小さく増減可能なように、増減制御するボイラの選択が行なわれて、制御対象を、合計負荷率と関係なく負荷変動に対応してクイックレスポンスで調整し、目標値にソフトランディングさせることができる。
また、偏差量の絶対値が増加する場合には増減制御するボイラの台数が増加して制御対象の大きな負荷変動に対応し易くなり、偏差量の絶対値が減少する場合には増減制御するボイラの台数を減少して制御対象の小さな負荷変動に対応し易くなる。
その結果、増減制御するボイラ全体及び定常制御するボイラ全体の燃焼負荷率に関して、制御可能な範囲を大きく確保することが可能となる。また、ボイラシステム全体の発停回数を抑制することが可能となり、また、燃焼制御しているボイラ同士間の燃焼負荷率が差を縮小されて燃焼効率が高い燃焼バンドにおける運転がし易くなる。
According to the control system, the control system program and the combustion control method according to the present invention, since the boiler to be increased or decreased is selected based on the deviation amount of the controlled object such as the steam pressure, the water temperature, the steam amount corresponding to the required load, When the deviation amount is large, the boiler to be increased / decreased is selected so that the combustion amount can be greatly increased / decreased, and when the deviation amount is small, the combustion amount can be decreased / decreased, Regardless of the total load factor, it can be adjusted with quick response in response to load fluctuations and soft-landed to the target value.
Further, when the absolute value of the deviation amount increases, the number of boilers to be increased / decreased increases so that it is easy to cope with a large load fluctuation of the controlled object, and when the absolute value of the deviation amount decreases, the boiler to increase / decrease control. It becomes easy to cope with a small load fluctuation of the controlled object by reducing the number of the control objects.
As a result, it is possible to ensure a large controllable range with respect to the combustion load factor of the entire boiler to be increased or decreased and the entire boiler to be steady controlled. In addition, it is possible to suppress the number of times the entire boiler system is started and stopped, and the difference in the combustion load factor between the boilers that are combustion controlled is reduced, making it easy to operate in a combustion band with high combustion efficiency.
請求項２に記載の発明は、請求項1に記載の制御システムであって、前記偏差量と対応づけて前記増減制御するボイラの対象台数を算出し、前記対象台数に基づいて前記増減制御するボイラを燃焼制御することを特徴とする。
The invention according to
この発明に係る制御システムによれば、増減制御するボイラの台数を偏差量に対応づけて算出する。したがって、合計負荷率に関係なく負荷変動の大きさに適した台数のボイラが増減制御の対象とされる。According to the control system of the present invention, the number of boilers to be increased / decreased is calculated in association with the deviation amount. Therefore, the number of boilers suitable for the magnitude of the load fluctuation is subject to increase / decrease control regardless of the total load factor.
請求項３に記載の発明は、ボイラシステムであって、請求項１又は請求項２に記載の制御システムを備えることを特徴とする。
The invention described in
なお、この明細書において、燃焼量を連続的に増減可能との用語は、燃焼量が無断階で制御されるもののほか、制御部における演算や信号がデジタル方式とされて段階的に取り扱われる場合であっても、バルブ等の制御機構による制御量が燃焼用空気や燃料ガス等のバラツキに起因する燃焼量の変動に比べて小さい数値（例えば、１％以下）とされ、事実上連続的に制御されるものを含むものとする。
また、合計負荷率とは、ボイラシステムのうち燃焼しているボイラの燃焼量をボイラシステム全体の燃焼能力で除した値である。
In this specification, the term that the amount of combustion can be increased or decreased continuously means that the amount of combustion is controlled without permission, and that calculations and signals in the control unit are handled digitally in stages. Even so, the control amount by the control mechanism such as a valve is a small value (for example, 1% or less) compared to the fluctuation of the combustion amount due to variations in combustion air, fuel gas, etc. Includes what is controlled.
The total load factor is a value obtained by dividing the combustion amount of the boiler that is burning in the boiler system by the combustion capacity of the entire boiler system.
本発明に係る燃焼制御方法、制御システム用プログラム、制御システム及びボイラシステムによれば、ボイラシステムを構成しているボイラ全体の燃焼負荷率に関係なく制御対象をクイックレスポンスで調整し、オーバシュートやハンチングの発生を抑制して目標値にソフトランディングさせることができる。 According to the combustion control method, the control system program, the control system, and the boiler system according to the present invention, the control target is adjusted with a quick response regardless of the combustion load factor of the entire boiler constituting the boiler system, Hunting can be suppressed and soft landing can be performed to the target value.
以下、図１から図１０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、本発明に係る制御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。
Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.
FIG. 1 is a diagram showing an embodiment of a control system according to the present invention, and
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（制御システム）４と、スチームヘッダ６と、スチームヘッダ６内の蒸気圧力を電気信号に変換する圧力センサ７とを備え、蒸気使用設備１８に蒸気を供給可能とされている。
この実施形態における制御対象は、スチームヘッダ６内の蒸気の圧力であり、ボイラ群２を構成しているボイラそれぞれの燃焼量を制御部４により制御して、この蒸気の圧力を調整するようになっている。
The
The control target in this embodiment is the pressure of the steam in the
ボイラ群２は、水を加熱して蒸気を発生する５台の蒸気ボイラから構成されており、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とを備えている。
第１のボイラ２１・・・第５のボイラ２５は、燃焼能力（最大燃焼状態における燃焼量）の範囲内において、０％（燃焼停止状態）から１００％（最大燃焼量）の燃焼負荷率で燃焼量を連続的に増減制御可能とされている。
The
The
また、上記ボイラ群２を構成しているボイラは、燃焼効率によって、例えば、図２に示すような、高い燃焼効率で燃焼が可能な高効率バンドと、高効率バンドより低下するものの所定の燃焼効率を確保しつつ燃焼可能なバッファバンドと、燃焼効率が低い増缶バンド及び減缶バンドからなるに５つの燃焼バンドに区分される。
Moreover, the boiler which comprises the said
この実施の形態において、例えば、高効率バンドは燃焼負荷率が４０％以上６０％以下、バッファバンドは燃焼負荷率が６０％を超え８０％以下及び３０％以上４０％未満、減缶バンドは燃焼負荷率が２０％以上３０％未満、増缶バンドは燃焼負荷率が８０％を超え１００％以下とされている。 In this embodiment, for example, the high-efficiency band has a combustion load factor of 40% or more and 60% or less, the buffer band has a combustion load factor of more than 60% but not more than 80%, and 30% or more and less than 40%. The load factor is 20% or more and less than 30%, and the canned band has a combustion load factor of more than 80% and 100% or less.
第１のボイラ２１・・・第５のボイラ２５は、制御部４からの指示信号に基づいて、燃焼量を維持した状態で燃焼する定常燃焼状態と、燃焼量が増減しながら燃焼する増減燃焼状態の２つの燃焼状態と、燃焼停止状態に制御可能とされている。
また、この実施の形態においては、第１のボイラ２１・・・第５のボイラ２５は、燃焼能力が等しく設定されている。
The
In the present embodiment, the
制御部４は、電気信号が入力される入力部４Ａと、演算部４Ｂと、データベース４Ｄと、ボイラ群２を構成しているボイラのそれぞれに制御信号を出力する出力部４Ｅとを備え、図示しない記憶媒体（例えば、ハードディスク）に格納された制御システム用プログラムを演算部４Ｂに読み込んで、ボイラ群２を構成している第１のボイラ２１・・・第５のボイラ２５を、定常制御と、増減制御と、燃焼停止状態とする燃焼停止制御のいずれかの燃焼状態で燃焼制御することが可能とされている。
The
入力部４Ａは信号線１３が接続されていて、スチームヘッダ６内の圧力に関する圧力センサ７からの電気信号が信号線１３を介して入力部４Ａに入力され、演算部４Ｂに送り出されるようになっている。
The
演算部４Ｂは、入力部４Ａを介して入力された圧力センサ７からの電気信号に基づいてスチームヘッダ６内の現在圧力（現状値）ＰＳ及び偏差量ＰＤを算出し、ボイラ群２を構成しているボイラのなかから定常制御する台数の算出及び定常制御する対象の選択をするとともに、増減制御するボイラの台数の算出及び増減制御する対象のボイラの選択とを行うように構成されている。
なお、偏差量ＰＤは、偏差量ＰＤ＝現在圧力ＰＳ−目標値ＰＴにより定義される。
The
The deviation amount PD is defined by deviation amount PD = current pressure PS−target value PT.
データベース４Ｄは、第１のデータベースＤＢ１と、データベースＤＢ２とを備えており、第１のデータベースＤＢ１はボイラ群２を構成するボイラのうち燃焼制御する対象となるボイラを同一の燃焼負荷率で燃焼させた場合に、対象台数及び燃焼負荷率に対応して発生する蒸気量（発生蒸気量）の関係が数値データとして格納されており、第２のデータベースＤＢ２は増減制御するボイラの対象台数に関するデータが偏差量ＰＤに対応して格納されている。
The
第１のデータベースＤＢ１は、例えば、図３に示すような発生蒸気量及び燃焼負荷率との関係をボイラの対象台数毎に示したグラフを数値化したデータから構成されている。ここで、直線Ｌ１、・・・、直線Ｌ５はそれぞれ対象台数１台、・・・、５台に対応している。 For example, the first database DB1 includes data obtained by quantifying a graph showing the relationship between the amount of generated steam and the combustion load factor for each target number of boilers as shown in FIG. Here, the straight lines L1,..., And the straight line L5 correspond to the target number of one,.
発生蒸気量に対応するボイラの対象台数及び燃焼負荷率は、図３に示すように、発生させたい蒸気量に対応する燃焼負荷率を直線Ｌ1、・・・、直線Ｌ５により求められるようになっている。
例えば、必要とされる蒸気量が２５００（Ｋｇ／ｈ）である場合、直線Ｌ５では燃焼負荷率は５０％で、直線Ｌ４では燃焼負荷率約６３％で、直線Ｌ３では燃焼負荷率約８３％で交わる。すなわち、対象のボイラが５台の場合には燃焼負荷率を５０％、４台の場合には燃焼負荷率を約６３％、３台の場合には燃焼負荷率を約８３％とすることで２５００（Ｋｇ／ｈ）の蒸気量を発生可能であることを示している。
As shown in FIG. 3, the target number of boilers and the combustion load factor corresponding to the generated steam amount are obtained from the straight line L1,..., Straight line L5 as the combustion load factor corresponding to the steam amount desired to be generated. ing.
For example, when the required amount of steam is 2500 (Kg / h), the combustion load factor is 50% on the straight line L5, the combustion load factor is about 63% on the straight line L4, and the combustion load factor is about 83% on the straight line L3. Intersect. That is, when the number of target boilers is 5, the combustion load factor is 50%, when the number is 4, the combustion load factor is about 63%, and when the number is 3, the combustion load factor is about 83%. It shows that a steam amount of 2500 (Kg / h) can be generated.
また、第１のデータベースＤＢ１は、燃焼させる燃焼負荷率が、高効率バンド、バッファバンド、増缶バンド、減缶バンドのいずれに対応するかを対照可能とされており、この実施の形態においては、ボイラの台数に関して２通り以上の選択が可能な場合には、対応する燃焼バンドが、高効率バンド、バッファバンド、増缶バンド又は減缶バンドの順にボイラの対象台数を選択して、高い燃焼効率での燃焼を優先するようになっている。 In addition, the first database DB1 can control whether the combustion load factor to be burned corresponds to a high-efficiency band, a buffer band, an increased can band, or a reduced can band. In this embodiment, When two or more types of boilers can be selected, select the target number of boilers in the order of high-efficiency band, buffer band, increase band or decrease band, and increase the combustion. Priority is given to combustion with efficiency.
以上のことから、発生させる蒸気量が２５００（Ｋｇ／ｈ）の場合、ボイラの対象台数が５台の場合には燃焼負荷率が５０％であるので高効率バンドに属し、４台の場合には燃焼負荷率が約６３％であるのでバッファバンドに属し、３台の場合には燃焼負荷率が約８３％であるので増缶バンドに属するため、２５００（Ｋｇ／ｈ）の蒸気量を発生させる場合には５台のボイラを高効率バンドに属する燃焼負荷率５０％で燃焼させることとなる。
また、同一燃焼バンドで２通り以上の対象台数を選択可能な場合は、そのうち最も少ない台数を燃焼させるように構成されている。
From the above, when the amount of steam generated is 2500 (Kg / h), the combustion load factor is 50% when the number of boilers is five, so it belongs to the high-efficiency band. Since the combustion load factor is about 63%, it belongs to the buffer band, and in the case of three units, the combustion load factor is about 83% and belongs to the canister band, so it generates 2500 (Kg / h) of steam. In this case, five boilers are burned at a combustion load factor of 50% belonging to the high efficiency band.
In addition, when two or more target numbers can be selected in the same combustion band, the smallest number is burned.
なお、燃焼開始に際して、定常制御するボイラの対象台数を算出した後に、定常制御する台数と、目標値ＰＴの確保に必要な燃焼量及びボイラの燃焼能力に基づいて燃焼負荷率を算出し、燃焼ガスのバルブ開度を燃焼負荷率に対応させて制御する構成としてもよい。
この場合の燃焼負荷率は、例えば、
燃焼負荷率＝必要な蒸気量を発生させるのに必要な燃焼量／（ボイラ群２のうち定常制御するボイラの台数×ボイラ１台あたりの燃焼能力）
により算出される。
At the start of combustion, after calculating the target number of boilers to be controlled steadily, the combustion load factor is calculated based on the number of boilers to be controlled steadily, the combustion amount necessary to secure the target value PT and the combustion capacity of the boiler, and the combustion It is good also as a structure which controls the valve opening degree of gas corresponding to a combustion load factor.
The combustion load factor in this case is, for example,
Combustion load factor = combustion amount necessary to generate the required amount of steam / (number of boilers in
Is calculated by
また、定常制御をする対象ボイラのボイラ群２からの選択は、定常制御ボイラ選択手順に基づいて行われるようになっており、この実施の形態における選択手順は、第１のボイラ２１、第２のボイラ２２、第３のボイラ２３、第４のボイラ２４、第５のボイラ２５の順番（以下、昇順という）に選択されるようになっている。
また、この実施形態において、定常燃焼するボイラの対象が選択されて一端燃焼制御が開始された場合、圧力値が最初に目標値ＰＴに到達するまでの間は、定常制御する対象とされたボイラの燃焼負荷率はすべて等しくなるように設定されている。
Moreover, selection from the
Further, in this embodiment, when the target of the boiler for steady combustion is selected and the one-time combustion control is started, the boiler that is the target of steady control until the pressure value first reaches the target value PT. The combustion load factors of all are set to be equal.
第２のデータベースＤＢ２には、例えば、図４に示す対応表のように、圧力値の偏差量ＰＤに対応して設けられる第１の設定値Ｐ１・・・第５の設定値Ｐ５と、第１の設定値Ｐ１・・・第５の設定値Ｐ５と対応して増減制御されるボイラの対象台数が格納されている。 In the second database DB2, for example, as shown in the correspondence table shown in FIG. 4, the first set value P1... Fifth set value P5 provided corresponding to the pressure value deviation amount PD, Stores the target number of boilers to be increased or decreased in correspondence with the first set value P1... Fifth set value P5.
第１の設定値Ｐ１・・・第５の設定値Ｐ５は、例えば、ボイラ群２のうち図４に示した台数のボイラを増減制御することにより解消可能するべき偏差量ＰＤの下限値を示したものであり、偏差量ＰＤが「対応する偏差量（絶対値）の範囲」に該当する場合に、それに対応する「増減制御台数」で示した台数のボイラが増減制御されるようになっている。
すなわち、偏差量の絶対値が、第１の設定値Ｐ１（０．０５ＭＰａ）以上第２の設定値Ｐ２（０．１０ＭＰａ）未満の場合には１台のボイラが増減制御され、第２の設定値Ｐ２以上第３の設定値Ｐ３（０．１５ＭＰａ）未満の場合には２台のボイラが増減制御され、同様に、４台のボイラが増減制御されることにより第５の設定値Ｐ５（０．２５ＭＰａ）未満の負可変動が解消可能であることを意味している。なお、負可変動が第５の設定値Ｐ５（０．２５ＭＰａ）を超える場合には５台のボイラが増減制御されることとなる。
The first set value P1... Fifth set value P5 indicates, for example, the lower limit value of the deviation amount PD that can be eliminated by increasing / decreasing the number of boilers shown in FIG. When the deviation amount PD falls within the “corresponding deviation amount (absolute value) range”, the corresponding number of boilers indicated by the “increase / decrease control number” are controlled to increase or decrease. Yes.
That is, when the absolute value of the deviation amount is not less than the first set value P1 (0.05 MPa) and less than the second set value P2 (0.10 MPa), one boiler is controlled to increase or decrease, and the second set value is set. When the value is greater than or equal to the value P2 and less than the third set value P3 (0.15 MPa), the two boilers are controlled to increase / decrease. This means that the negative variable motion of less than .25 MPa) can be eliminated. When the negative variable motion exceeds the fifth set value P5 (0.25 MPa), the five boilers are controlled to increase or decrease.
したがって、図４における設定値は、例えば、第２の設定値Ｐ２（０．１０ＭＰａ）＞偏差量ＰＤ≧第１の設定値Ｐ１（０．０５ＭＰａ）の場合には、増減制御するボイラの対象台数が１台であることを示している。
なお、この実施の形態において、第１の設定値Ｐ１・・・第５の設定値Ｐ５の各設定値は、等間隔に設定されている。
Therefore, the set value in FIG. 4 is, for example, when the second set value P2 (0.10 MPa)> the deviation amount PD ≧ the first set value P1 (0.05 MPa), the target number of boilers to be increased or decreased. Indicates that there is one.
In this embodiment, the setting values of the first setting value P1 to the fifth setting value P5 are set at equal intervals.
また、ボイラの増減制御に関しては、現在圧力ＰＳが第１の設定値Ｐ１以上の場合には、例えば、燃料ガスのバルブ開度が所定の速度で増加又は減少されることにより、増減制御されるボイラのそれぞれは、増減制御が開始された後、経過時間に比例して燃焼負荷率が増加又は減少するようになっている。 Further, regarding the increase / decrease control of the boiler, when the current pressure PS is equal to or higher than the first set value P1, for example, the increase / decrease control is performed by increasing or decreasing the valve opening degree of the fuel gas at a predetermined speed. Each of the boilers is configured such that the combustion load factor increases or decreases in proportion to the elapsed time after the increase / decrease control is started.
増減制御するボイラの対象台数の算出は、予め設定された蒸気圧力の目標値ＰＴと、入力部４Ａを介して演算部４Ｂに入力されたスチームヘッダ６内の蒸気の現在圧力（現状値）ＰＳとの偏差量ＰＤの絶対値を、第２のデータベースＤＢ２のデータと対応づけて算出し、ボイラ群２のなかからの増減制御する対象ボイラの選択は、増減制御ボイラ選択手順に基づいて行なうようになっている。
なお、増減制御するボイラの対象台数を算出する際には、偏差量ＰＤの絶対値と、第１の設定値Ｐ１・・・第５の設定値Ｐ５とが対比して行われるようになっている。
The calculation of the target number of boilers to be increased / decreased is performed by setting a preset steam pressure target value PT and a steam current pressure (current value) PS in the
When calculating the target number of boilers to be controlled to increase or decrease, the absolute value of the deviation amount PD is compared with the first set value P1... The fifth set value P5. Yes.
図５は、この実施形態に係るボイラ群２の燃焼制御の概略を示すフロー図の一例である。
また、図６は、増減制御するボイラの台数を増加させる際に定常制御制御されているボイラの中から増減制御する対象を選択するフロー図の一例を、図７は、増減制御されているボイラの台数を減少させる際に増減制御から定常制御に移行する対象を選択するフロー図の一例を示している。
また、上記フロー図において、定常制御されるボイラと増減制御されるボイラを合計した場合の台数は、ボイラシステム１を起動したときの台数のままで一定である場合について示している。
FIG. 5 is an example of a flowchart showing an outline of combustion control of the
FIG. 6 shows an example of a flow chart for selecting a target to be increased / decreased from boilers under steady control control when increasing the number of boilers to be increased / decreased, and FIG. 7 shows a boiler controlled to increase / decrease. 6 shows an example of a flowchart for selecting a target to be shifted from the increase / decrease control to the steady control when the number is reduced.
Moreover, in the said flowchart, it has shown about the case where the number at the time of adding up the boiler by which steady control is carried out, and the boiler by which increase / decrease control is the number at the time of starting the
また、偏差量ＰＤに基づく増減制御するボイラの対象台数及び燃焼負荷率の制御は、図８に示すように、偏差量ＰＤの正負、偏差量ＰＤの絶対値の増減に基づく４つの場合に分類して行なわれるようになっており、偏差量ＰＤの絶対値が増加する場合には対象台数を増加させ、偏差量ＰＤの絶対値が減少する場合には対象台数を減少させ、偏差量ＰＤが負の場合には燃焼負荷率を上げ、偏差量ＰＤが正の場合には燃焼負荷率を下げるようになっている。 Further, as shown in FIG. 8, the number of boilers to be controlled to increase / decrease based on the deviation amount PD and the control of the combustion load factor are classified into four cases based on the positive / negative of the deviation amount PD and the increase / decrease of the absolute value of the deviation amount PD. When the absolute value of the deviation amount PD increases, the target number is increased. When the absolute value of the deviation amount PD decreases, the target number is decreased. When negative, the combustion load factor is increased, and when the deviation PD is positive, the combustion load factor is decreased.
ボイラ群２を構成しているボイラの全てが定常制御されている場合において、偏差量ＰＤの絶対値が第１の設定値Ｐ１未満の場合には増減制御は開始されずに定常制御が継続される。
また、増減制御されているボイラがある場合に、偏差量ＰＤの絶対値が第１の設定値Ｐ１未満に減少した場合には、全てのボイラが増減制御から定常制御に移行され、それぞれのボイラは増減制御から定常制御に移行されたときの燃焼量（燃焼負荷率）が維持されるようになっている。
When all of the boilers constituting the
Further, when there is a boiler that is controlled to increase or decrease, when the absolute value of the deviation amount PD decreases below the first set value P1, all the boilers are shifted from the increase / decrease control to the steady control, and the respective boilers. The combustion amount (combustion load factor) when shifting from the increase / decrease control to the steady control is maintained.
増減制御ボイラ選択手順は、増減制御するボイラの対象台数を、増加する場合の手順と、減少する場合の手順とが設定されており、これらそれぞれの手順は、燃焼負荷率を高くする場合と燃焼負荷率を低くする場合に応じて設定されている。 In the increase / decrease control boiler selection procedure, a procedure for increasing and decreasing a target number of boilers to be increased / decreased is set, and these procedures are performed when the combustion load factor is increased and when the combustion load factor is increased. It is set according to the case where the load factor is lowered.
[増減制御するボイラの対象台数を増加する場合（図８ [Ａ]）
増減制御するボイラの対象台数の増加に際して、ボイラ群２の燃焼量を増加するとともに燃焼負荷率を高くする場合（図８ [ＡＣ]）、すなわち燃焼量を増加しつつ燃焼量の増加割合を大きくする場合には定常制御しているボイラのうち燃焼負荷率が低い側から順番に選択（Ｓ１１２）して燃焼量を増加する増減制御に移行（Ｓ１１６）し、ボイラ群２の燃焼量を減少するとともに燃焼負荷率を低くする場合（図８ [ＡＤ]）、すなわち燃焼量を減少しつつ燃焼量の減少割合を大きくする場合には定常制御しているボイラのうち燃焼負荷率が高い側から順番に選択（Ｓ１１４）して燃焼量を減少する増減制御に移行（Ｓ１１６）するように構成されている。
[Increasing the number of boilers to be controlled (Fig. 8 [A])
When increasing the number of boilers to be controlled to increase / decrease, when increasing the combustion amount of the
また、第１のボイラ２１・・・第５のボイラ２５のなかに燃焼負荷率が同一のものがある場合、ボイラ群２の燃焼負荷率を高くする際には燃焼負荷率が同一のボイラに関して昇順に、燃焼負荷率を低くする際には燃焼負荷率が同一のボイラに関して、第５のボイラ２５、第４のボイラ２４、第３のボイラ２３、第２のボイラ２１、第１のボイラ２１の順番（以下、降順という）に、増減制御する対象が選択されるように構成されている。
Moreover, when there exists a thing with the same combustion load factor in the
[増減制御するボイラの対象台数を減少する場合の手順（図８ [Ｂ]）]
増減制御するボイラの対象台数の減少に際して、ボイラ群２の燃焼量を増加するとともに燃焼負荷率を高くする場合（図８ [ＢＣ]）、すなわち燃焼量を増加しつつ燃焼量の増加割合を小さくする場合には、増減制御しているボイラのうち燃焼負荷率が高い側から順番に選択（Ｓ１２２）して増減制御を定常制御に移行（Ｓ１２６）し、ボイラ群２の燃焼量を減少するとともに燃焼負荷率を低くする場合（図８ [ＢＤ]）、すなわち燃焼量を減少しつつ燃焼量の減少割合を小さくする場合には、増減制御しているボイラのうち燃焼負荷率が低い側から順番に選択（Ｓ１２４）して増減制御を定常制御に移行（Ｓ１２６）するように構成されている。
[Procedure for reducing the number of boilers to be controlled (Figure 8 [B])]
When the number of boilers to be controlled to increase / decrease is decreased, the combustion amount of the
また、第１のボイラ２１・・・第５のボイラ２５のなかに燃焼負荷率が同一のものがある場合には、ボイラ群２の燃焼負荷率を高くする場合には燃焼負荷率が同一のボイラに関して降順に、燃焼負荷率を低くする場合には燃焼負荷率が同一のボイラに関して昇順にボイラが選択されるように構成されている。
Moreover, when there exists a thing with the same combustion load factor in the
出力部４Ｅは、第１のボイラ２１・・・第５のボイラ２５に信号を送る信号線１４が接続されていて、演算部４Ｂで演算された燃焼制御（定常制御、増減制御）に関する指示信号が第１のボイラ２１・・・第５のボイラ２５に送信されるようになっている。
指示信号は、例えば、燃焼制御におけるバルブ開度データ等により構成されている。
The
The instruction signal is constituted by, for example, valve opening data in combustion control.
スチームヘッダ６は、上流側の５台の第１のボイラ２１・・・第５のボイラ２５は、に蒸気管１１により接続され、下流側の蒸気使用設備１８に蒸気管１２により接続されており、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て蒸気使用設備１８に蒸気を供給するようになっている。
また、スチームヘッダ６には圧力センサ７が設けられて、圧力センサ７によりスチームヘッダ６内の蒸気の圧力が電気信号に変換され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。
The
Further, the
The
次に、この実施形態にボイラシステム１の作用について、図３から図１０を参照して説明する。スチームヘッダ６の圧力の目標値ＰＴ、及び第１の設定値Ｐ１・・・第５の設定値Ｐ５は予め制御部４に設定されている。
１）ボイラシステム１を起動して運転をスタートする。（Ｓ１）
２）要求負荷に対応する蒸気発生量と、第１のデータベースＤＢ１（図３）と対応づけて、定常制御するボイラの対象台数を算出する。（Ｓ２）
３）蒸気発生量と、定常制御の対象台数とから燃焼負荷率を算出する。（Ｓ３）
４）次いで、定常制御ボイラ選択手順に基づいて、定常制御の対象を選択して定常制御を開始する。（Ｓ４）
ボイラ群２のうち定常制御するボイラの対象台数が４台以下の場合は、ボイラ群２の中から第１ボイラ２１から第５のボイラ２５の順番に対象台数のボイラを選択する。
上記Ｓ１〜Ｓ４において、現状の圧力値が目標値ＰＴに一旦到達するまでは、ボイラ群２のうち定常制御の対象とされるボイラは当初の対象がそのまま維持されるようになっている。なお、目標値ＰＴに到達するまでの段階で、一部又は全部のボイラを増減制御する構成としてもよい。
５）自動運転中である場合、ボイラ群２を構成しているボイラを増減制御により燃焼制御することが可能となり、自動運転終了している場合にはボイラシステム１の運転を終了する。（Ｓ５）
６）圧力センサ７により検出されたスチームヘッダ６内の圧力が制御部４の入力部４Ａを介して演算部４Ｂに入力され、演算部４Ｂが、スチームヘッダ６の現在圧力ＰＳを算出する。（Ｓ６）
７）目標値ＰＴと現在圧力ＰＳとから、圧力の偏差量ＰＤを算出する。（Ｓ７）
８）偏差量ＰＤの絶対値を、第２のデータベースＤＢ２（図４）と対応づけて、増減制御するボイラの対象台数を算出する。（Ｓ８）
９）増減制御するボイラの対象台数と現在増減制御されているボイラの台数を比較して、増減制御するボイラの対象台数の増減の有無を判断する（Ｓ９）。
（Ｓ９）において、増減制御を開始するボイラの台数（＝（増減制御が必要なボイラの対象台数）−（現在、増減制御しているボイラの台数））がゼロであり増減制御するボイラの対象台数に増減がない場合にはカウンタＣＴＲ（Ｓ１３）を経由してＳ５に移行し、ゼロでない場合には対象台数に増減がありＳ１０に移行する。
増減制御するボイラの対象台数に増減がなく、増減制御するボイラの対象台数が維持される場合、現在増減制御されているボイラは燃焼負荷率の増減が継続して行われる。
１０）増減制御するボイラの対象台数が増加か減少かを判断する。（Ｓ１０）
（Ｓ１０）において、前述の増減制御を開始するボイラの台数が正（＋）の場合には、Ｓ１１に移行して増減制御する台数を増加し、負（−）の場合にはＳ１２に移行して増減制御する台数を減少させる。
１１）定常制御されているボイラを増減制御することにより増減制御するボイラの対象台数を増加する場合には、ボイラ群２の中から増減制御を開始する対象のボイラを選択する。（Ｓ１１）
増減制御によりボイラ群２の燃焼負荷率を高くする場合には、定常制御しているボイラのうち燃焼負荷率が低い側から順番に選択（Ｓ１１２）し、増減制御によりボイラ群２の燃焼負荷率を低くする場合には、定常制御しているボイラのうち燃焼負荷率が高い側から順番に選択（Ｓ１１４）する。
このとき、第１のボイラ２１・・・第５のボイラ２５のなかに燃焼負荷率が同一のものがある場合、ボイラ群２の燃焼負荷率を高くする際には燃焼負荷率が同一のボイラの中から昇順に、燃焼負荷率を低くする際には燃焼負荷率が同一のボイラの中から降順に、増減制御する対象を選択する。
１２）増減制御する対象のボイラが選択されたら、増減制御に移行する。（Ｓ１１６）
１３）増減制御されているボイラを定常制御することにより増減制御されているボイラの台数を減少する場合には、定常制御に移行する対象のボイラを選択する。（Ｓ１２）
増減制御によりボイラ群２の燃焼負荷率を高くする場合には、増減制御しているボイラのうち燃焼負荷率が高い側から順番に選択（Ｓ１２２）し、増減制御によりボイラ群２の燃焼負荷率を低くする場合には、増減制御しているボイラのうち燃焼負荷率が低い側から順番に選択（Ｓ１２４）する。
このとき、第１のボイラ２１・・・第５のボイラ２５のなかに燃焼負荷率が同一のものがある場合、ボイラ群２の燃焼負荷率を高くする際には燃焼負荷率が同一のボイラの中から昇順に、燃焼負荷率を低くする際には燃焼負荷率が同一のボイラの中から降順に定常制御する対象を選択する。
１４）定常制御に移行する対象のボイラが選択されたら、この対象のボイラを増減制御から定常制御に移行する。（Ｓ１２６）
１５）この増減制御に関する流れは、カウンタＣＴＲのカウントアップ時間に対応する周期で行われる。（Ｓ１３）
１６）ボイラシステム１が自動運転中の場合には増減制御の対象とされるボイラは増減制御が継続され、自動運転を終了する信号が入力された場合にはボイラシステム１の運転が終了される（Ｓ５）。すなわち、自動運転中は、Ｓ５からＳ１３が繰り返される。
Next, the operation of the
1)
2) The target number of boilers for steady control is calculated in association with the amount of steam generated corresponding to the required load and the first database DB1 (FIG. 3). (S2)
3) The combustion load factor is calculated from the amount of steam generated and the number of objects subject to steady control. (S3)
4) Next, based on the steady control boiler selection procedure, the target of steady control is selected and steady control is started. (S4)
When the target number of boilers to be constantly controlled in the
In S1 to S4, until the current pressure value once reaches the target value PT, the boiler that is the target of steady control in the
5) When the automatic operation is being performed, it becomes possible to control the combustion of the boilers constituting the
6) The pressure in the
7) A pressure deviation amount PD is calculated from the target value PT and the current pressure PS. (S7)
8) The absolute value of the deviation amount PD is associated with the second database DB2 (FIG. 4) to calculate the target number of boilers to be increased or decreased. (S8)
9) The number of target boilers to be increased / decreased is compared with the number of boilers that are currently controlled to increase / decrease, and it is determined whether the target number of boilers to be increased / decreased is increased or decreased (S9).
In (S9), the number of boilers for which increase / decrease control is to be started (= (the number of boilers requiring increase / decrease control) − (the number of boilers currently controlled for increase / decrease)) is zero, and the target of the boilers to be increased / decreased controlled If there is no increase or decrease in the number, the process proceeds to S5 via the counter CTR (S13), and if it is not zero, there is an increase or decrease in the target number and the process proceeds to S10.
When there is no increase / decrease in the target number of boilers to be increased / decreased and the target number of boilers to be increased / decreased is maintained, the combustion load factor is continuously increased / decreased in the boiler that is currently controlled to increase / decrease.
10) Determine whether the number of boilers to be controlled increases or decreases. (S10)
In (S10), if the number of boilers that start the aforementioned increase / decrease control is positive (+), the process proceeds to S11 to increase the number to be increased / decreased, and if negative (-), the process proceeds to S12. Decrease the number of units to be controlled.
11) When increasing the number of boilers to be controlled to increase / decrease by increasing / decreasing the boilers that are controlled in a steady state, the target boiler to start increasing / decreasing control is selected from the
When the combustion load factor of the
At this time, when the combustion load factor is the same among the
12) When a target boiler to be increased / decreased is selected, shift to increase / decrease control. (S116)
13) When reducing the number of boilers controlled to increase / decrease by performing steady control on the boilers controlled to increase / decrease, the target boiler to be transferred to the steady control is selected. (S12)
When the combustion load factor of the
At this time, when the combustion load factor is the same among the
14) When the target boiler to be shifted to the steady control is selected, the target boiler is shifted from the increase / decrease control to the steady control. (S126)
15) The flow relating to the increase / decrease control is performed in a cycle corresponding to the count-up time of the counter CTR. (S13)
16) When the
次に、圧力値の変動に基づくボイラ群２の燃焼制御に関して、図９、図１０を例に説明する。
図９は、時間を横軸、圧力値を縦軸として、ボイラシステム１の運転開始後の時間経過と、圧力変動とを例示したものであり、図１０は、ボイラ群２を構成している第１のボイラ２１・・・第５のボイラ２５の燃焼制御の状態を概念的に図示したものである。
図９、図１０においては、便宜上、目標値ＰＴを０．５ＭＰａ、ボイラ群２のうち定常制御する台数を５台とし、その５台が燃焼負荷率５０％で定常制御されることにより目標値ＰＴが達成されるようになっている。
Next, combustion control of the
FIG. 9 illustrates the passage of time after the start of operation of the
9 and 10, for convenience, the target value PT is 0.5 MPa, and the number of
この例では、第１のボイラ２１・・・第５のボイラ２５、５台のボイラ全てが定常制御の対象として選択され、第１のボイラ２１・・・第５のボイラ２５全てが燃焼負荷率５０％で定常燃焼される。（図１０（Ａ））
その結果、スチームヘッダ６内の蒸気の圧力が目標値ＰＴ０．５ＭＰａに到達する。（図９「Ａ」）
In this example, all of the
As a result, the pressure of the steam in the
圧力値が目標値ＰＴに到達した後、例えば、蒸気使用設備１８の蒸気の使用量が増加して、図９「Ｂ１」に示されるように圧力値が低下すると、偏差量ＰＤが第１の設定値Ｐ１未満の間は、５台の第１のボイラ２１・・・第５のボイラ２５は燃焼負荷率５０％で定常制御が維持される。
After the pressure value reaches the target value PT, for example, when the amount of steam used by the
偏差量ＰＤの絶対値が第１の設定値Ｐ１以上（図９「Ｃ１」）になると、第１のボイラ２１・・・第５のボイラ２５、５台のボイラのうち１台が選択されて定常制御から増減制御に移行する。
この実施形態においては、第１のボイラ２１が選択されて増減制御に移行される。（図１０（Ｂ））
When the absolute value of the deviation amount PD is equal to or greater than the first set value P1 ("C1" in FIG. 9), one of the
In this embodiment, the
第１のボイラ２１を増減制御して燃焼量を増加した後に、変動がさらに大きくなって偏差量ＰＤの絶対値が第２の設定値Ｐ２以上（図９「Ｃ２」）になると、定常制御されている４台のボイラ、第２のボイラ２２・・・第５のボイラ２５のうち１台が選択されて定常制御から増減制御に移行する。この実施形態においては、第２のボイラ２２が選択されて増減制御に移行される。（図１０（Ｃ））
この第１のボイラ２１と第２のボイラ２２の増減制御は、図４における偏差値の絶対値の範囲が設定値Ｐ２以上、Ｐ３未満である間、継続される。
After the
The increase / decrease control of the
第１のボイラ２１、第２のボイラ２２を増減制御して燃焼量を増加することにより偏差量ＰＤが第２の設定値Ｐ２未満（図９「Ｃ３」）になり、図４における偏差値の絶対値の範囲が設定値Ｐ１以上、Ｐ２未満に入ると、増減制御により燃焼量が増加している２台のボイラ、第１のボイラ２１、第２のボイラ２２のうちの１台が選択されて増減制御から定常制御に移行する。この実施形態においては、先に増減制御が開始された第１のボイラ２１のほうが第２のボイラ２２より燃焼負荷率が高いため、第１のボイラ２１が選択されて増減制御から定常制御に移行される。（図１０（Ｄ））
By increasing / decreasing the
第２のボイラ２２が増減制御されることにより変動が小さくなって偏差量ＰＤが第１の設定値Ｐ１未満（図９「Ｃ４」）になると、増減制御されている第２のボイラ２２が選択されて増減制御から定常制御に移行される。（図１０（Ｅ））
その結果、ボイラ群２を構成する５台のボイラ、第１のボイラ２１・・・第５のボイラ２５、５台のボイラ全てが定常制御されることになる。
When the
As a result, all of the five boilers, the
その後、ボイラ群２を構成する５台のボイラ全部、第１のボイラ２１・・・第５のボイラ２５が定常制御された状態で、圧力値が、例えば、目標値ＰＴ以上（図９「Ｂ２」となった場合、偏差量ＰＤの絶対値が第１の設定値Ｐ１未満の場合には、５台ボイラ全部、第１のボイラ２１・・・第５のボイラ２５の定常制御が継続される。（図１０（Ｅ））
Thereafter, in a state where all of the five boilers constituting the
その後、例えば、蒸気の圧力が低下（図９「Ｂ３」）しても、偏差量ＰＤの絶対値が第１の設定値Ｐ１未満の場合には新たにボイラが増減制御されることはなく、ボイラ群２を構成する５台ボイラ全部、第１のボイラ２１・・・第５のボイラ２５の定常制御が継続される。（図１０（Ｅ））
Thereafter, for example, even if the steam pressure decreases ("B3" in FIG. 9), if the absolute value of the deviation amount PD is less than the first set value P1, the boiler is not newly increased or decreased. Steady control of all of the five boilers constituting the
この実施の形態に係る制御部４によれば、ボイラ群２を構成している５台ボイラのうち増減制御するボイラの対象台数を、偏差量ＰＤの絶対値と、第１の設定値Ｐ１・・・第５の設定値Ｐ５とを対応づけて算出するので、ボイラ群２の合計負荷率とは関係なくスチームヘッダ６内の圧力の変動を調整するのに適した燃焼量が確保可能な台数のボイラを増減制御することができる。
その結果、スチームヘッダ６内の蒸気の圧力をクイックレスポンスで調整するとともに、目標値ＰＴにソフトランディングさせて、蒸気圧力のオーバシュートやハンチングの発生を抑制することができる。
According to the
As a result, the steam pressure in the
また、増減制御により燃焼負荷率を高くする場合には、定常制御されているボイラのうち燃焼負荷率が低い側から順番に増減制御する対象を選択し、増減制御により燃焼負荷率を低くする場合には、定常制御されているボイラのうち燃焼負荷率が高い側から順番に増減制御する対象を選択するので、増減制御によって調整可能な変動幅を大きく確保することができる。 Also, when increasing the combustion load factor by increase / decrease control, select the target to be increased / decreased in order from the low combustion load factor among the boilers under steady control, and lower the combustion load factor by increase / decrease control Since the target to be increased / decreased is selected in order from the higher combustion load factor among the boilers that are constantly controlled, a large fluctuation range that can be adjusted by the increase / decrease control can be secured.
その結果、ボイラ群２のうち増減制御するボイラの対象台数の増減が抑制され、その結果、ボイラ群２における発停回数を抑制することができる。
また、ボイラ群２のうち、定常制御により燃焼している各ボイラ間の燃焼負荷率の拡大が抑制されるので、定常制御するボイラの台数が容易に算出可能とされ、また、ボイラシステム１全体においてボイラ群２のうち実際に燃焼する台数を抑制することができる。
As a result, increase / decrease in the number of boilers to be controlled to increase / decrease in the
Moreover, since the expansion of the combustion load factor between the boilers combusting by the steady control in the
また、ボイラ群２のうち定常制御により燃焼している各ボイラ同士間の燃焼負荷率の差の拡大が抑制されることにより、例えば、高効率バンド又はその近傍においてボイラ群２の燃焼制御をすることが容易となり省エネルギーを達成することが容易となる。
Further, by suppressing the expansion of the difference in the combustion load factor between the boilers combusting by steady control in the
この実施形態に係る制御部４及びボイラシステム１によれば、ボイラ群２の運転を開始してから目標値ＰＴに到達するまでの間にボイラ群２において定常制御するボイラの台数を第１のデータベースＤＢ１に対照させて算出し、増減制御するボイラの対象台数を第２のデータベースＤＢ２に対応づけて算出するので、定常制御するボイラ及び増減制御するボイラの台数を容易に算出することができる。
According to the
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。
Note that the present invention is not limited to the above-described embodiment, and various modifications can be made without departing from the spirit of the invention.
For example, in the above-described embodiment, the case where the
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が等しい燃焼能力に設定されている場合について説明したが、ボイラ群２を構成しているボイラの一部又は全部を他のボイラと異なる燃焼能力に設定して燃焼制御させることも可能である。
Moreover, in the said embodiment, although the case where the boiler which comprises the
上記実施の形態においては、ボイラ群２のうち増減制御するボイラの対象台数を、偏差量ＰＤと第２のデータベースＤＢ２を対応づけることにより算出する場合について説明したが、例えば、演算部４Ｂにおいて演算により算出する構成としてもよい。
In the above embodiment, a case has been described in which the target number of boilers to be increased / decreased in the
なお、上記実施の形態においては、燃焼開始時において定常制御するボイラの対象台数及び燃焼負荷率を第１のデータベースＤＢ１に蒸気発生量を対照して算出する場合について説明したが、例えば、蒸気を速く確保するために急速な燃焼をさせる加速燃焼指令を出して制御可能な全てのボイラを燃焼負荷率１００％で燃焼開始し、偏差量ＰＤが、第５の設定値Ｐ５・・・第１の設定値Ｐ１未満の範囲に到達するごとに燃焼負荷率１００％で燃焼する台数を１台ずつ減少させながらボイラ群２の運転を立ち上げる構成としてもよい。
In the above-described embodiment, a case has been described in which the target number of boilers to be controlled at the start of combustion and the combustion load factor are calculated in the first database DB1 by comparing the amount of generated steam. All boilers that can be controlled by issuing an acceleration combustion command for rapid combustion to ensure fast combustion start at a combustion load factor of 100%, and the deviation PD is the fifth set value P5. A configuration may be adopted in which the operation of the
また、上記実施の形態においては、ボイラ群２のうち増減制御する対象台数を算出するための第１の設定値Ｐ１・・・第５の設定値Ｐ５の各設定値が等間隔とされる場合について説明したが、第１の設定値Ｐ１・・・第５の設定値Ｐ５の間隔を異なる間隔とすることが可能であり、例えば、一部又は全部が異なる燃焼能力とされるボイラによりボイラ群２が構成される場合には、第１の設定値Ｐ１・・・第５の設定値Ｐ５の各設定値を複数のボイラの最大燃焼量の大きさに応じて設定させてもよいし、また、目標値ＰＴからの偏差量ＰＤが大きくなるにつれて第１の設定値Ｐ１・・・第５の設定値Ｐ５の各設定値の間隔が小さく（例えば、第１台目は、０．０５ＭＰａ、第２台目は、０．０４ＭＰａ、第３台目は、０．０３ＭＰａ、・・・）なるように設定し、又は大きくなるように設定してもよく、種々の構成を採用することが可能である。
Moreover, in the said embodiment, when each setting value of 1st setting value P1 ... 5th setting value P5 for calculating the object number to increase / decrease control among the
また、上記実施の形態においては、偏差量ＰＤの第１の設定値Ｐ１が０．０５、第２の設定値Ｐ２が０．１０、・・・第５の設定値０．２５である場合について説明したが、ボイラ群２の一部がメンテナンス、故障等により運転できないような場合に、第２のデータベースＤＢ２を構成される偏差量ＰＤに関して、例えば、ボイラ群２のうちの１台が運転されない場合には、第５の設定値Ｐ５に代えて第４の設定値Ｐ４を０．２５として、第４の設定値Ｐ４までの偏差量を４台で等分に分担する構成としてもよい。
In the above embodiment, the first set value P1 of the deviation amount PD is 0.05, the second set value P2 is 0.10,..., The fifth set value 0.25. As described above, when a part of the
また、上記実施の形態においては、Ｓ１〜Ｓ４の動作を経過した後に、偏差量に基づいて対象のボイラを増減制御する場合について説明したが、Ｓ１〜Ｓ４を含まない構成とし、又はＳ１〜Ｓ４で記載した部分を他の構成により実現することも可能である。 Moreover, in the said embodiment, after passing operation | movement of S1-S4, although the case where increase / decrease control of the target boiler was demonstrated based on deviation amount, it was set as the structure which does not contain S1-S4, or S1-S4 It is also possible to implement | achieve the part described by other structure.
また、上記実施の形態においては、増減制御するボイラの順番を、ボイラ群２を構成しているそれぞれのボイラの燃焼負荷率に基づいて選択する場合について説明したが、上記以外の順番、例えば、予め定められた固定順番に基づいて増減制御するボイラを選択する構成としてもよい。
Moreover, in the said embodiment, although the case where the order of the boiler to carry out increase / decrease control was selected based on the combustion load factor of each boiler which comprises the
また、上記実施の形態においては、ボイラ群２を構成するボイラが蒸気ボイラとされ、偏差量に基づいて制御する制御対象が蒸気の圧力である場合について説明したが、蒸気の圧力に代えて、例えば、発生蒸気量等の偏差量に基づいて制御してもよいし、温水の温度等を制御対象とする温水ボイラに適用してもよい。
また、第１のデータベースＤＢ１、第２のデータベースＤＢ２に代えて、これらの双方又は一方を他のパラメータを介して算出するように構成してもよいし、演算部４Ｂにおける演算により算出する構成としてもよい。
Moreover, in the said embodiment, although the boiler which comprises the
Further, instead of the first database DB1 and the second database DB2, both or one of them may be calculated via other parameters, or may be calculated by calculation in the
また、プログラムを格納するための記憶媒体として、ハードディスクを用いる場合について説明したが、ハードディスク以外にも、例えば、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、ＲＯＭ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。 Moreover, although the case where a hard disk is used as a storage medium for storing the program has been described, other than the hard disk, for example, a flexible disk, an optical disk, a magneto-optical disk, a CD-ROM, a CD-R, a magnetic tape, a non-volatile A memory card, ROM, or the like can be used. Further, not only the operation of the above-described embodiment is realized by executing the program read out by the arithmetic unit, but an OS (operating system) operating in the arithmetic unit based on an instruction of the program performs actual processing. This includes a case where the operation of the above embodiment is realized by performing part or all of the above. Furthermore, after the program read from the storage medium is written to the memory provided in the function expansion board inserted in the operation unit or the function expansion unit connected to the operation unit, the function expansion is performed based on the instructions of the program. It goes without saying that the case where the CPU or the like provided in the board or the function expansion unit performs part or all of the actual processing and the operation of the above-described embodiment is realized by the processing.
１ ボイラシステム
２ ボイラ群
４ 制御部（制御システム）
６ スチームヘッダ
７ 圧力センサ
２１、２２、２３、２４、２５ ボイラ
Ｐ１、Ｐ２、Ｐ３、Ｐ４、Ｐ５ 設定値
ＰＤ 偏差量
ＰＴ 目標値
ＰＳ 現在圧力（現状値）
1
6 Steam header 7
Claims (5)
前記燃焼量を維持した状態で燃焼させる定常制御と、前記燃焼量を増減させながら燃焼させる増減制御とによる前記ボイラの燃焼制御が可能とされ、
前記増減制御により燃焼させる前記ボイラを、要求負荷と対応した制御対象の目標値と現状値との偏差量に基づいて選択し、
前記現状値が前記目標値より大きい場合は、
前記偏差量の絶対値が増加している場合に前記増減制御しているボイラの燃焼負荷率を低くし、
前記偏差量の絶対値が減少している場合に前記増減制御しているボイラの燃焼負荷率を高くし、
前記現状値が前記目標値より小さい場合は、
前記偏差量の絶対値が増加している場合に前記増減制御しているボイラの燃焼負荷率を高くし、
前記偏差量の絶対値が減少している場合に前記増減制御しているボイラの燃焼負荷率を低くし、
前記増減制御しているボイラの燃焼負荷率を高くする場合には、
定常制御しているボイラのうち燃焼負荷率が低いほうから順番に前記増減制御するボイラを選択し、
前記増減制御しているボイラの燃焼負荷率を低くする場合には、
定常制御しているボイラのうち燃焼負荷率が高いほうから順番に前記増減制御するボイラを選択するように構成されていることを特徴とする制御システム。 A control system for controlling the combustion amount for a plurality of boilers capable of continuously increasing or decreasing the combustion amount,
Combustion control of the boiler is enabled by steady control for burning while maintaining the combustion amount, and increase / decrease control for burning while increasing / decreasing the combustion amount,
The boiler to be burned by the increase / decrease control is selected based on the deviation amount between the target value of the control target corresponding to the required load and the current value ,
If the current value is greater than the target value,
When the absolute value of the deviation amount is increased, the combustion load factor of the boiler that is increasing / decreasing is lowered,
When the absolute value of the deviation amount is decreasing, increase the combustion load factor of the boiler that is increasing / decreasing,
When the current value is smaller than the target value,
When the absolute value of the deviation amount is increased, increase the combustion load factor of the boiler that is increasing / decreasing,
When the absolute value of the deviation amount is decreasing, lowering the combustion load factor of the boiler that is controlling the increase / decrease,
When increasing the combustion load factor of the boiler that is controlling the increase / decrease,
From the boilers that are in steady control, select the boiler that performs the increase / decrease control in order from the lowest combustion load factor,
When lowering the combustion load factor of the boiler that is controlling the increase / decrease,
A control system configured to select the boilers that perform the increase / decrease control in order from the higher combustion load factor among the boilers that are in steady control .
前記偏差量と対応づけて前記増減制御するボイラの対象台数を算出し、
前記対象台数に基づいて前記増減制御するボイラを燃焼制御することを特徴とする制御システム。 The control system according to claim 1, wherein
Calculate the target number of boilers to be increased or decreased in association with the deviation amount,
A control system that controls combustion of the boiler that performs increase / decrease control based on the target number.
前記燃焼量を維持した状態で燃焼させる定常制御と、前記燃焼量を増減させながら燃焼させる増減制御と、により前記複数のボイラの燃焼制御が可能とされ、
要求負荷と対応した制御対象の目標値と現状値との偏差量を算出し、
前記偏差量に基づいて前記増減制御するボイラの対象台数を算出し、
前記増減制御するボイラを前記対象台数に基づいて燃焼制御し、
前記対象台数に基づく燃焼制御において、
前記偏差量の絶対値が増加している場合は、
前記増減制御するボイラの台数を増加し、
前記増減制御するボイラの台数を増加する場合において、
前記現状値が前記目標値より大きい場合は、
前記定常制御されているボイラのうち燃焼負荷率が高い順に増減制御を開始し、
前記現状値が前記目標値より小さい場合は、
前記定常制御されているボイラのうち燃焼負荷率が低い順に増減制御を開始し、
前記偏差量の絶対値が減少している場合は、
前記増減制御するボイラの台数を減少し、
前記増減制御するボイラの台数を減少する場合において、
前記現状値が前記目標値より大きい場合は、
前記増減制御されているボイラのうち燃焼負荷率が低い順に定常制御を開始し、
前記現状値が前記目標値より小さい場合は、
前記増減制御されているボイラのうち燃焼負荷率が高い順に定常制御を開始し、
前記複数のボイラが自動運転中であることを判別するとともに前記自動運転中である場合に実行を繰返すように構成されていることを特徴とする制御システム用プログラム。 A control system program for controlling the combustion amount for a plurality of boilers capable of continuously increasing or decreasing the combustion amount,
Combustion control of the plurality of boilers is enabled by steady control for burning while maintaining the combustion amount, and increase / decrease control for burning while increasing / decreasing the combustion amount,
Calculate the deviation between the target value of the controlled object corresponding to the required load and the current value,
Calculate the target number of boilers to increase / decrease based on the deviation amount,
Combustion control is performed on the basis of the target number of boilers to increase / decrease control,
In combustion control based on the target number,
When the absolute value of the deviation amount has increased,
Increase the number of boilers to increase and decrease control,
In the case of increasing the number of boilers to be controlled to increase or decrease,
If the current value is greater than the target value,
The increase / decrease control is started in descending order of the combustion load factor among the boilers that are constantly controlled,
When the current value is smaller than the target value,
The increase / decrease control is started in the order of low combustion load factor among the boilers that are constantly controlled,
When the absolute value of the deviation amount is decreasing,
Decrease the number of boilers to increase / decrease control,
When reducing the number of boilers to increase and decrease control,
If the current value is greater than the target value,
Start steady control in the order of low combustion load factor among the boilers that are controlled to increase and decrease,
When the current value is smaller than the target value,
Start steady control in descending order of combustion load factor among the boilers controlled to increase and decrease,
A control system program configured to determine that the plurality of boilers are in automatic operation and to repeat execution when the boiler is in automatic operation.
要求負荷と対応した制御対象の目標値と現状値との偏差量を算出し、
前記偏差量に基づいて前記増減制御するボイラの対象台数を算出し、
前記増減制御するボイラを前記対象台数に基づいて燃焼制御し、
前記対象台数に基づく燃焼制御において、
前記偏差量の絶対値が増加している場合は、
前記増減制御するボイラの台数を増加し、
前記増減制御するボイラの台数を増加する場合において、
前記現状値が前記目標値より大きい場合は、
前記定常制御されているボイラのうち燃焼負荷率が高い順に増減制御を開始し、
前記現状値が前記目標値より小さい場合は、
前記定常制御されているボイラのうち燃焼負荷率が低い順に増減制御を開始し、
前記偏差量の絶対値が減少している場合は、
前記増減制御するボイラの台数を減少し、
前記増減制御するボイラの台数を減少する場合において、
前記現状値が前記目標値より大きい場合は、
前記増減制御されているボイラのうち燃焼負荷率が低い順に定常制御を開始し、
前記現状値が前記目標値より小さい場合は、
前記増減制御されているボイラのうち燃焼負荷率が高い順に定常制御を開始する、
ことを特徴とする燃焼制御方法。 Combustion control method for multiple boilers that enables combustion control by steady control to burn while maintaining the combustion amount and combustion control by increase / decrease control to burn while continuously increasing / decreasing the combustion amount There,
Calculate the deviation between the target value of the controlled object corresponding to the required load and the current value,
Calculate the target number of boilers to increase / decrease based on the deviation amount,
Combustion control is performed on the basis of the target number of boilers to increase / decrease control,
In combustion control based on the target number,
When the absolute value of the deviation amount has increased,
Increase the number of boilers to increase and decrease control,
In the case of increasing the number of boilers to be controlled to increase or decrease,
If the current value is greater than the target value,
The increase / decrease control is started in descending order of the combustion load factor among the boilers that are constantly controlled,
When the current value is smaller than the target value,
The increase / decrease control is started in the order of low combustion load factor among the boilers that are constantly controlled,
When the absolute value of the deviation amount is decreasing,
Decrease the number of boilers to increase / decrease control,
When reducing the number of boilers to increase and decrease control,
If the current value is greater than the target value,
Start steady control in the order of low combustion load factor among the boilers that are controlled to increase and decrease,
When the current value is smaller than the target value,
The steady control is started in descending order of the combustion load factor among the boilers that are controlled to increase or decrease,
The combustion control method characterized by the above-mentioned.
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