JP6303543B2 - ボイラシステム - Google Patents
ボイラシステム Download PDFInfo
- Publication number
- JP6303543B2 JP6303543B2 JP2014014456A JP2014014456A JP6303543B2 JP 6303543 B2 JP6303543 B2 JP 6303543B2 JP 2014014456 A JP2014014456 A JP 2014014456A JP 2014014456 A JP2014014456 A JP 2014014456A JP 6303543 B2 JP6303543 B2 JP 6303543B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- combustion
- boiler
- proportional control
- control
- eco
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 claims description 326
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 29
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 6
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 4
- 238000000034 method Methods 0.000 description 4
- 239000000567 combustion gas Substances 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 239000000446 fuel Substances 0.000 description 1
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 1
Images
Landscapes
- Control Of Steam Boilers And Waste-Gas Boilers (AREA)
Description
に関する。
なお、段階値制御方式のボイラとは、複数段階の燃焼位置で燃焼するN位置ボイラ(例えば、燃焼停止、低燃焼、高燃焼等の3位置ボイラ)をいい、このような段階値制御方式のボイラでは、燃焼率が段階的(例えば、50%毎)に変更される。他方、比例制御方式のボイラとは、例えば、燃焼率を1%刻みで変更可能なボイラをいい、段階値制御方式のボイラに比べ細かな調整が可能であり、圧力安定性が向上する。
また、比例制御方式のボイラにより構成されるボイラシステムでは、台数制御装置は、目標圧力を予め設定しておき、蒸気ヘッダの蒸気圧力と目標圧力との偏差に応じた制御量を算出することで、ボイラ群の燃焼状態を制御する(特許文献2参照)。
ところで、このような両制御方式のボイラが混在する状態は、切り替えの途中段階に起こるものであり、両制御方式のボイラが混在する状態に好適な台数制御装置を開発し、かつ、既存の台数制御装置から切り替えることは、多額の費用がかかり好ましくない。
まず、本発明のボイラシステム1の全体構成につき、図1を参照しながら説明する。図1は、本発明の一実施形態に係るボイラシステムの概略を示す図である。
ボイラシステム1は、図1に示すように、複数(3台)のボイラ20を含むボイラ群2と、これら複数のボイラ20において生成された蒸気を集合させる蒸気ヘッダ6と、この蒸気ヘッダ6の内部の圧力を測定する蒸気圧センサ7と、ボイラ群2の燃焼状態を制御する制御部4を有する台数制御装置3と、を備える。
蒸気ヘッダ6は、蒸気管11を介してボイラ群2を構成する複数のボイラ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。
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、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。
制御部4は、信号線16を介して各ボイラ20に各種の指示(台数制御信号)を行ったり、各ボイラ20から各種のデータを受信したりして、3台のボイラ20の燃焼状態や優先順位を制御する。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、その指示に従って当該ボイラ20を制御する。
ボイラシステム1において要求される負荷(要求負荷)は、蒸気使用設備18における蒸気消費量である。台数制御装置3は、この蒸気消費量の変動に対応して生じる蒸気ヘッダ6の内部の蒸気圧の変動を、蒸気圧センサ7が測定する蒸気ヘッダ6の内部の蒸気圧(物理量)に基づいて算出し、ボイラ群2を構成する各ボイラ20の燃焼位置を制御する。
本実施形態のボイラ群2は、複数の段階的な燃焼位置を有する段階値制御ボイラと燃焼率を連続的に変更可能な比例制御ボイラとが混在してなる。図2では、1号機ボイラ及び2号機ボイラが段階値制御ボイラであり、3号機ボイラが比例制御ボイラである。
より具体的には、比例制御ボイラには、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、比例制御ボイラは、最小燃焼状態S1から最大燃焼状態S2の範囲においては、単位蒸気量U単位で、蒸気量を変動可能となっている。単位蒸気量Uは、比例制御ボイラの最大燃焼状態S2における蒸気量(最大蒸気量)に応じて適宜設定できるが、ボイラシステム1における出力蒸気量の必要蒸気量に対する追従性を向上させる観点から、比例制御ボイラの最大蒸気量の0.1%〜20%に設定されることが好ましく、1%〜10%に設定されることがより好ましい。
燃焼パターンは、ボイラの種別と当該ボイラの燃焼位置とからなる。図3では、ボイラ20を高燃焼位置で燃焼させる状態にする場合を「H」、低燃焼位置で燃焼させる状態にする場合を「L」、燃焼停止位置にする場合を「−」とし、ボイラ20の優先順位に従い当該燃焼位置を左から順に示している。即ち、燃焼パターンEの[(H)(L)(L)]は、優先順位1位のボイラ20を高燃焼位置で燃焼させる状態とし、優先順位2位のボイラ20を低燃焼位置で燃焼させる状態とし、優先順位3位のボイラ20を低燃焼位置で燃焼させる状態とすることを示す。
なお、図3では、7の蒸気圧帯に対応して7パターンの燃焼パターンを設定することとしているが、これは段階値制御ボイラを3位置ボイラとしているためであり、段階値制御ボイラを4位置ボイラ等にした場合には、対応する燃焼位置に応じた数の燃焼パターンが設定される。
ボイラ本体21は、水管やバーナを備え、図示せぬ水源(給水タンク)から供給された缶水を水管内で加熱し、蒸気を生成する。
ローカル制御部22は、要求負荷に応じてボイラ20の燃焼状態を制御する。具体的には、ローカル制御部22は、信号線16を介して台数制御装置3から送信される台数制御信号に基づいて、ボイラ20の燃焼状態を制御する。また、ローカル制御部22は、台数制御装置3で用いられる信号を、信号線16を介して台数制御装置3に送信する。台数制御装置3で用いられる信号としては、ボイラ20の実際の燃焼位置、及びその他のデータが挙げられる。
これにより、台数制御装置3に変更を加えることなく、台数制御装置3は、段階値制御ボイラ及び比例制御ボイラが混在するボイラ群の燃焼状態を適切に制御することができる。
図6(1)を参照して、通常、ボイラ20は燃焼率によって燃効率が異なる。以下では、ボイラ20が最も効率よく燃焼する燃焼率をエコ運転ポイントと呼び、ボイラ20の熱効率が所定値(例えば、最高効率の所定割合)よりも高くなる燃焼率の範囲をエコ運転ゾーンと呼ぶ。
そこで、第2設定部24は、給水温度に基づいてエコ運転ポイントやエコ運転ゾーンに対応する燃焼率を設定する。具体的には、図8に示すように、第2設定部24は、給水温度が低い場合(例えば、15℃程度)のエコ運転ポイントやエコ運転ゾーンに対応する燃焼率を、給水温度が通常である場合(例えば、40℃程度)のエコ運転ポイントやエコ運転ゾーンに対応する燃焼率よりも低く設定する(図8(1)(2)参照)。
そして、第1設定部23は、第2設定部24の設定に応じて、比例制御ボイラの燃焼率に対して所定の燃焼位置を設定する。
このような構成によれば、比例制御ボイラが第1燃焼位置及び第2燃焼位置を含む複数の段階的な燃焼位置で燃焼する段階値制御ボイラとして扱われることになるため、台数制御装置3に何らの変更を加えることなく、段階値制御ボイラ及び比例制御ボイラが混在するボイラ群2の燃焼状態を適切に制御することができる。
このような構成によれば、比例制御ボイラを3位置ボイラとして扱うことができるとともに、エコ運転ポイントを低燃焼の燃焼位置として設定するため、比例制御ボイラを効率よく燃焼させることができる。
このような構成によれば、給水温度に応じたエコ運転ポイントが第1燃焼位置として設定されるため、給水温度に関わらず比例制御ボイラを効率よく燃焼させることができる。
このような構成によれば、比例制御ボイラを4位置ボイラとして扱うことができるとともに、所定効率以上の燃焼率(エコ運転ゾーンの上限値)を中燃焼の燃焼位置として設定するため、比例制御ボイラを効率よく燃焼させることができる。
このような構成によれば、所定効率以上の燃焼率(エコ運転ゾーンの下限値)を低燃焼の燃焼位置として設定するため、比例制御ボイラを効率よく燃焼させることができる。
このような構成によれば、ボイラ群2全体における燃焼率を細やかに変更することができ、ボイラ群2の圧力安定性を高めることができる。
このような構成によれば、給水温度に応じたエコ運転ゾーンの上限値や下限値が所定の燃焼位置として設定されるため、給水温度に関わらず比例制御ボイラを効率よく燃焼させることができる。
例えば、上記実施形態では、3台のボイラ20からなるボイラシステム1について説明したが、ボイラシステム1が備えるボイラ20の台数は3台に限られず、2又は4以上の複数台のボイラ20を備えることとしてもよい。また、比例制御ボイラの台数も1台に限られるものではなく、段階値制御ボイラと比例制御ボイラとが混在していれば足り、2台以上の比例制御ボイラを備えることとしてもよい。
2 ボイラ群
20 ボイラ
22 ローカル制御部
23 第1設定部
24 第2設定部
3 台数制御装置
Claims (7)
- 燃焼率を連続的に変更して燃焼可能な比例制御ボイラを少なくとも1台含むボイラ群と、前記ボイラ群に含まれるボイラの燃焼状態を複数の段階的な燃焼位置で制御する制御装置と、を備えるボイラシステムであって、
前記比例制御ボイラには、ボイラ効率が最も高くなる燃焼率であるエコ運転ポイントが設定されており、
前記比例制御ボイラは、変更可能な燃焼率のうちの前記エコ運転ポイントに対応する燃焼率を第1燃焼位置として設定するとともに、前記比例制御ボイラが燃焼可能な最大燃焼率を第2燃焼位置として設定する第1設定部を備え、
前記制御装置は、前記第1設定部が設定した前記第1燃焼位置及び前記第2燃焼位置を含む複数の段階的な燃焼位置で燃焼するように前記ボイラ群に含まれる前記比例制御ボイラの燃焼状態を制御する、
ボイラシステム。 - 前記制御装置は、燃焼停止、低燃焼及び高燃焼の3段階の燃焼位置で燃焼するように前記ボイラ群に含まれるボイラの燃焼状態を制御するとともに、前記第1燃焼位置を前記低燃焼の燃焼位置、前記第2燃焼位置を前記高燃焼の燃焼位置として前記比例制御ボイラを制御する、
請求項1に記載のボイラシステム。 - 前記比例制御ボイラは、給水温度に基づいて前記エコ運転ポイントに対応する燃焼率を設定する第2設定部、
を更に備える請求項1又は請求項2に記載のボイラシステム。 - 燃焼率を連続的に変更して燃焼可能な比例制御ボイラを少なくとも1台含むボイラ群と、前記ボイラ群に含まれるボイラの燃焼状態を複数の段階的な燃焼位置で制御する制御装置と、を備えるボイラシステムであって、
前記比例制御ボイラには、ボイラ効率が所定閾値よりも高くなる燃焼率の範囲であるエコ運転ゾーンが設定されており、
前記比例制御ボイラは、変更可能な燃焼率のうちの前記エコ運転ゾーンの上限値に対応する燃焼率を第1燃焼位置として設定するとともに、前記比例制御ボイラが燃焼可能な最大燃焼率を第2燃焼位置として設定する第1設定部を備え、
前記制御装置は、燃焼停止、低燃焼、中燃焼及び高燃焼の4段階の燃焼位置で燃焼するように前記ボイラ群に含まれるボイラの燃焼状態を制御するとともに、前記第1燃焼位置を前記中燃焼の燃焼位置、前記第2燃焼位置を前記高燃焼の燃焼位置として前記比例制御ボイラを制御する、
ボイラシステム。 - 前記第1設定部は、前記エコ運転ゾーンの下限値に対応する燃焼率を第3燃焼位置として設定し、
前記制御装置は、前記第3燃焼位置を前記低燃焼の燃焼位置として前記比例制御ボイラを制御する、
請求項4に記載のボイラシステム。 - 前記第1設定部は、前記比例制御ボイラが燃焼可能な最小燃焼率を第3燃焼位置として設定し、
前記制御装置は、前記第3燃焼位置を前記低燃焼の燃焼位置として前記比例制御ボイラを制御する、
請求項4に記載のボイラシステム。 - 前記比例制御ボイラは、給水温度に基づいて前記エコ運転ゾーンに対応する燃焼率を設定する第2設定部、
を更に備える請求項4から6に記載のボイラシステム。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2014014456A JP6303543B2 (ja) | 2014-01-29 | 2014-01-29 | ボイラシステム |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2014014456A JP6303543B2 (ja) | 2014-01-29 | 2014-01-29 | ボイラシステム |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2015140976A JP2015140976A (ja) | 2015-08-03 |
JP6303543B2 true JP6303543B2 (ja) | 2018-04-04 |
Family
ID=53771440
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2014014456A Active JP6303543B2 (ja) | 2014-01-29 | 2014-01-29 | ボイラシステム |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP6303543B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP6119505B2 (ja) | 2013-08-19 | 2017-04-26 | 三浦工業株式会社 | ボイラシステム |
Family Cites Families (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP3962137B2 (ja) * | 1997-10-29 | 2007-08-22 | 川重冷熱工業株式会社 | 比例制御ボイラの台数制御方法及び装置 |
JP3883800B2 (ja) * | 2000-10-19 | 2007-02-21 | 川重冷熱工業株式会社 | ボイラの台数制御方法 |
JP5447083B2 (ja) * | 2010-03-29 | 2014-03-19 | 三浦工業株式会社 | プログラム、制御器及びボイラシステム |
JP5343935B2 (ja) * | 2010-06-30 | 2013-11-13 | 三浦工業株式会社 | ボイラシステム |
JP5399427B2 (ja) * | 2011-02-08 | 2014-01-29 | 株式会社Ihi汎用ボイラ | 貫流ボイラ装置及び貫流ボイラの燃焼制御方法 |
JP5768525B2 (ja) * | 2011-06-21 | 2015-08-26 | 三浦工業株式会社 | プログラム、制御器及びボイラシステム |
JP5668807B2 (ja) * | 2013-07-26 | 2015-02-12 | 三浦工業株式会社 | ボイラシステム |
-
2014
- 2014-01-29 JP JP2014014456A patent/JP6303543B2/ja active Active
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2015140976A (ja) | 2015-08-03 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP6119505B2 (ja) | ボイラシステム | |
JP2010043768A (ja) | ボイラの制御方法及びこの制御方法を用いたボイラシステム | |
JP6070414B2 (ja) | ボイラシステム | |
JP5534055B1 (ja) | ボイラシステム | |
JP5343935B2 (ja) | ボイラシステム | |
JP6303543B2 (ja) | ボイラシステム | |
JP5838886B2 (ja) | ボイラシステム | |
JP5668807B2 (ja) | ボイラシステム | |
JP5924070B2 (ja) | ボイラシステム | |
JP6142667B2 (ja) | ボイラシステム | |
JP6528495B2 (ja) | ボイラシステム | |
JP5838885B2 (ja) | ボイラシステム | |
JP5942531B2 (ja) | ボイラシステム | |
JP6551005B2 (ja) | ボイラシステム | |
JP6194634B2 (ja) | ボイラシステム | |
JP6028608B2 (ja) | ボイラシステム | |
JP6102357B2 (ja) | ボイラシステム | |
JP2017026200A (ja) | ボイラシステム | |
JP6314502B2 (ja) | ボイラシステム | |
JP6044314B2 (ja) | ボイラシステム | |
JP2016176679A (ja) | ボイラシステム | |
JP6387703B2 (ja) | ボイラシステム | |
JP2016050694A (ja) | ボイラシステム | |
JP2015197235A (ja) | ボイラシステム | |
JP2018105518A (ja) | ボイラシステム |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20161025 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20170705 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20170725 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20170915 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20180206 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20180219 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 6303543 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |