WO2018211598A1 - ボイラ燃焼制御システム、およびボイラ燃焼制御方法 - Google Patents

ボイラ燃焼制御システム、およびボイラ燃焼制御方法 Download PDF

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boiler
fuel
amount
correction
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雄治 岡村
谷口　一徳
山下　亨
伸浩 鹿島
健一郎 首藤
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郵船商事株式会社
出光興産株式会社
日本郵船株式会社
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F22—STEAM GENERATION
    • F22B—METHODS OF STEAM GENERATION; STEAM BOILERS
    • F22B35/00—Control systems for steam boilers
    • F22B35/18—Applications of computers to steam boiler control
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F22—STEAM GENERATION
    • F22B—METHODS OF STEAM GENERATION; STEAM BOILERS
    • F22B35/00—Control systems for steam boilers

Definitions

  • the present invention relates to a technology for controlling combustion of a boiler, and more particularly to a technology effective when applied to a boiler combustion control system and a boiler combustion control method for determining a fuel input amount to a boiler based on a required load amount of the boiler. Is.
  • fuel solid fuel, liquid fuel, or gaseous fuel
  • the heat is absorbed by the heat exchanger, and the steam is Generate heat energy.
  • the generated steam is converted from thermal energy into rotational motion by being supplied to a steam turbine, for example, and used for power generation by a generator.
  • the amount of fuel input to the boiler is a load requirement amount (for example, a power generation requirement amount MWD (Mega Watt Demand), and may be referred to as a load requirement amount MWD in the following), and a fuel injection amount (hereinafter referred to as a fuel requirement amount MWD).
  • the fuel function FX which is a relational expression between the boiler input command value BID (may be described as Boiler Input Demand).
  • Patent Document 1 As a technique related to this, for example, in Japanese Patent No. 4522326 (Patent Document 1), a plurality of ratios or differences between values before and after feedback correction are sequentially updated and stored, and the stored multiple values are used. It is described that a fuel correction coefficient is obtained and a value after feedback correction is corrected by this correction coefficient. Thus, it is possible to correct the fuel injection amount in consideration of changes in the thermal efficiency of the boiler due to the influence of various factors.
  • Patent Document 2 a fuel correction coefficient for correcting a value after feedback correction is subdivided into three elements in a multiple-type fuel mixed combustion boiler. It is described that the amount of fuel input to the boiler is corrected in accordance with the difference in unit calorific value and the difference in boiler thermal efficiency due to the change in the mixed combustion rate.
  • the value of the load request amount MWD before and after the feedback correction is compared as needed for changes in the thermal efficiency of the boiler due to the influence of various factors. It is possible to determine this by measuring, and acquire the value of the correction coefficient for further correcting and optimizing the value after feedback correction based on the determination result by self-learning.
  • the fuel function FX that defines the relationship between the required load amount MWD and the corresponding boiler input command value BID as a function (curve) is set reflecting the characteristics of the boiler. These are set as fixed values calculated in advance based on the accumulation of past actual measurement data. However, the behavior of the main steam pressure based on the characteristics of the boiler is different for each boiler, and even in one boiler, it can be changed by updating the boiler equipment. That is, there may be a slight difference between the actual behavior of the main vapor pressure and the expected value (optimum value) assumed in the fuel function FX. This divergence becomes a divergence from the optimum value of the fuel input amount, destabilizes the combustion control process of the boiler, and results in energy loss.
  • an object of the present invention is to detect a deviation from the optimum value assumed by the fuel function FX in the behavior of the main vapor pressure, and to correct the fuel function FX autonomously and self-containedly. And providing a boiler combustion control method.
  • a boiler combustion control system supplies a fuel related to a fuel input amount to a boiler, which is calculated based on a predetermined fuel function with respect to a load requirement amount, and is measured. Further, a feedback correction amount is obtained based on a measured main steam pressure that is the main steam pressure of the boiler and a set main steam pressure that is a main steam pressure of the boiler that is set in advance, and the load is determined based on the feedback correction amount.
  • a boiler combustion control system that outputs a fuel correction coefficient for correcting the load request amount or the fuel input amount after the feedback correction to a plant that corrects the required amount or the fuel input amount, wherein the feedback correction
  • a fuel correction coefficient calculation unit that calculates the fuel correction coefficient based on a fine adjustment function, and a reference curve correction unit that outputs a reference curve correction coefficient that corrects the initial value and the fine adjustment function. is there.
  • the reference curve correction unit includes a deviation determination unit that calculates a deviation between the measured main vapor pressure and the set main vapor pressure, a cycle determination unit that acquires and records a cycle related to the variation in the deviation, An amplitude determination unit that acquires and records an amplitude related to a variation in deviation, a reference curve correction coefficient output unit that calculates and outputs the reference curve correction coefficient based on a predetermined reference curve correction function, the period and the amplitude A reference curve fuel function correction determination unit that corrects the reference curve correction function based on a control state for the boiler when the combination is satisfied. Have.
  • the deviation from the optimum value assumed by the fuel function FX in the behavior of the main vapor pressure is detected, and the fuel function FX is corrected autonomously and self-contained. Is possible.
  • the input amount (boiler input command value BID) of fuel for example, coal or biomass fuel
  • the steam request amount (load request amount MWD) of the boiler is , Determined using the fuel function FX.
  • the required load amount MWD is controlled to perform feedback correction so as to bring the main steam pressure of the boiler closer to a desired set main steam pressure.
  • the ratio of the required load amount MWD before and after performing feedback correction that is, feedback of the main steam pressure.
  • a fuel correction coefficient is obtained by self-learning based on an index indicating the correction operation level, and the load request amount MWD (or boiler input command value BID) is further corrected by this fuel correction coefficient. This correction can be said to be substantially equivalent to correcting the fuel function FX.
  • the boiler combustion control system corrects the reference curve that is the basis / starting point of self-learning by AI (Artificial Intelligence) in order to further improve the accuracy with respect to the above-described conventional technology.
  • This reference curve shows the initial value of the relationship between the required load amount MWD defined for the target boiler and the boiler input command value BID.
  • this reference curve is set as a fixed value calculated in advance based on the accumulation of past actual measurement data, like the fuel function FX. In this case, depending on the equipment update of the boiler and other changes in the state, the behavior of the main steam pressure slightly deviates from the optimum value assumed in the fuel function FX corrected by the fuel correction coefficient, and the combustion control of the boiler is performed. The process may become unstable and efficiency may be reduced.
  • the behavior / state change of the main steam pressure of the boiler is constantly analyzed and determined based on past data, and the above reference curve is adjusted based on the determination result By doing so, a slight deviation occurring in the fuel function FX is corrected.
  • this series of processing is performed autonomously and in real time by a self-contained processing loop.
  • FIG. 1 is a diagram showing an outline of a configuration example of a boiler combustion control system according to an embodiment of the present invention.
  • the boiler combustion control system 1 determines the fuel correction coefficient K by adjusting the reference curve using the initial value and the fine adjustment function FXAI so that the amount of fuel input to the boiler 2 in the plant is optimized.
  • the control information is output to an existing circuit or the like that inputs fuel into the boiler 2 (that is, the combustion of the boiler 2 is controlled by substantially correcting the fuel function FX).
  • the boiler combustion control system 1 may be configured as, for example, a device that is implemented by hardware including a semiconductor circuit (not shown), a microcomputer, and the like that executes processing related to each function described below. Alternatively, it is composed of general-purpose server devices, virtual servers built on cloud computing services, etc., and expanded on memory from a recording device such as HDD (Hard Disk Drive) by a CPU (Central Processing Unit) (not shown) By executing middleware such as an OS (Operating System) or software operating on the middleware, processing related to each function described later may be executed.
  • middleware such as an OS (Operating System) or software operating on the middleware
  • the configuration is not limited to a configuration in which the entirety is mounted in one casing, and a configuration in which some functions are mounted in another casing and the casings are mutually connected by a communication cable or the like may be used. That is, the implementation form of the boiler combustion control system 1 is not particularly limited, and can be configured flexibly as appropriate according to the plant environment and the like.
  • the boiler combustion control system 1 includes various units such as a division unit 11, a reference curve correction unit 12, a multiplication unit 13, and a fuel correction coefficient calculation unit 14 that are implemented by hardware or software.
  • various units such as a division unit 11, a reference curve correction unit 12, a multiplication unit 13, and a fuel correction coefficient calculation unit 14 that are implemented by hardware or software.
  • files such as files and tables recorded in a memory, HDD, etc., and data such as fine adjustment functions FXAI.
  • the main steam generated by burning the fuel in the boiler 2 based on the information of the fuel input amount (boiler input command value BID in the figure) is supplied to the steam turbine 3, for example, by a generator (not shown) Used for power generation.
  • the required load amount MWD (input steam required amount) of the boiler 2 corresponding to the output from the generator is input, for example, by an operation panel (not shown) in the boiler 2 and also input to the boiler combustion control system 1.
  • the pressure of the main steam generated in the boiler 2 is measured by a pressure gauge (not shown) provided in the boiler 2, and the measured value is input to the main steam pressure transmitter PX.
  • the measured main steam pressure PV transmitted from the main steam pressure transmitter PX is input to the PID control unit 4 and is compared with the set main steam pressure SV which is the main steam pressure that should be originally in the PID control unit 4. Is called.
  • the fuel input amount is determined using the fuel function FX obtained under the conditions in which the state of the boiler 2 (furnace fouling, etc.), fuel properties, and other factors are maintained, measurement is performed.
  • a difference between the main steam pressure PV and the set main steam pressure SV hardly occurs, and a desired load (generator output) is obtained by the fuel function FX.
  • a pressure difference may occur between the measured main steam pressure PV and the set main steam pressure SV with changes in the state of the boiler 2, changes in fuel properties, and other factors. is there.
  • the PID control unit 4 when a pressure difference between the measured main steam pressure PV and the set main steam pressure SV is detected, it is generated by a feedback correction amount, that is, a fuel shortage (or excess) by a known PID control technique. A deviation (error amount) of the main vapor pressure is calculated and sent to the adding unit 5.
  • the adding unit 5 adds the feedback correction amount sent from the PID control unit 4 to the load request amount MWD that is also input to the boiler combustion control system 1 to output the load request amount MWD ′ after feedback correction.
  • the PID control unit 4 and the addition unit 5 may be referred to as a feedback control unit).
  • the output fuel correction coefficient K is multiplied by the load request amount MWD ′ by the multiplier 6.
  • the fuel input amount calculation unit 7 uses this corrected load requirement amount MWD "as an input, the fuel input amount calculation unit 7 converts this into a boiler input command value BID by the fuel function FX. Based on this boiler input command value BID, the fuel to the boiler 2 is converted. Input is controlled.
  • the reference curve correction unit 12 always performs comparative measurement between the measured main steam pressure PV of the boiler 2 and the set main steam pressure SV, which is a set value that should be supposed to be, so that the main A change in vapor pressure behavior is analyzed and determined, and a reference curve correction coefficient KP is set based on the determination result. Then, the initial value and the initial value of the reference curve defined in the fine adjustment function FXAI are corrected in real time by multiplying the initial value and the fine adjustment function FXAI by the multiplication unit 13.
  • FIG. 4 is a diagram showing an outline of an example of the behavior of the main vapor pressure.
  • Each of the diagrams shows a curve of an example of the change in the measured main steam pressure PV over time, and also shows the set main steam pressure SV in a straight line.
  • the upper diagram shows a case where the degree of correction (correction by the fuel correction coefficient K and integral correction by PID control) is set strongly, and the measured main steam pressure PV varies greatly across the set main steam pressure SV. It shows that.
  • the middle diagram shows a case where the degree of correction is optimal, and shows that the measured main steam pressure PV fluctuates in the vicinity of the set main steam pressure SV.
  • the lower diagram shows a case where the degree of correction is set to be weak, and the measured main vapor pressure PV fluctuates greatly slowly across the set main vapor pressure SV as a whole while repeating small fluctuations. It is shown that.
  • the behavior of the main steam pressure is centered on the vibration of the measured main steam pressure PV based on the set main steam pressure SV, that is, the set main steam pressure SV. It grasps
  • the state in which the main vapor pressure (measured main vapor pressure PV) is optimal basically refers to a state in which the amplitude is small and the cycle is short, as shown in the middle diagram.
  • the state with a long period means that the state in which the measured main vapor pressure PV is away from the set main vapor pressure SV continues for a long period of time as shown in the lower diagram.
  • the measured main vapor pressure PV is oscillated with a small amplitude around the set main vapor pressure SV.
  • a pressure difference may occur between the measured main steam pressure PV and the set main steam pressure SV with changes in the state of the boiler 2, changes in fuel properties, and other factors.
  • this deviation is measured to detect a state where the measured main vapor pressure PV is in an optimum state, that is, a state where the amplitude and period values are small, and the fuel function is based on the state at that time.
  • a correction coefficient for FX (in this embodiment, an initial value and a fuel function correction coefficient KP for fine adjustment function FXAI) is calculated.
  • FIG. 2 is a diagram showing an outline of a configuration example of the reference curve correction unit 12 in the present embodiment.
  • the reference curve correction unit 12 further includes, as its configuration, a deviation determination unit 121, a period determination unit 122, an amplitude determination unit 123, a reference curve correction determination unit 124, and a reference curve correction coefficient output implemented by hardware or software. Each part such as the part 125 is included.
  • the data includes a period history 126, amplitude history 127, optimum value information 128, reference curve correction function VFX, and the like implemented as files or tables recorded in a memory, HDD, or the like.
  • the measured main steam pressure PV and the set main steam pressure SV input to the reference curve correction unit 12 are input to the deviation determination unit 121, and the difference (deviation) is calculated.
  • the calculated difference is input to the period determination unit 122 and the amplitude determination unit 123, respectively, and the period and amplitude of the fluctuation are calculated as information characterizing the behavior of the measurement main vapor pressure PV.
  • the behavior of the measurement main vapor pressure PV is not constant but changes every moment. Therefore, the period and the amplitude are calculated as a moving average over a long time (for example, 30 minutes). For this reason, the calculated period and amplitude information are recorded in a memory, HDD, or the like as the period history 126 and the amplitude history 127, respectively.
  • the calculated period and amplitude values are input to the reference curve correction determination unit 124.
  • the reference curve correction determination unit 124 it is determined whether or not the values of the period and the amplitude are optimum values (including a suitable value within a certain range corresponding thereto).
  • the information related to the optimum value is recorded as, for example, the optimum value information 128 in a memory or HDD.
  • the value of the reference curve correction function VFX set as a variable function is moved until the period and the amplitude are out of the optimum state.
  • the reference curve correction coefficient output unit 125 acquires and outputs a reference curve correction coefficient KP corresponding to the load requirement amount MWD.
  • the reference curve correction coefficient KP is multiplied by the initial value and the fine adjustment function FXAI to correct the initial value and the fine adjustment function FXAI.
  • FIG. 3 is a flowchart showing an example of a flow of processing for correcting the initial value and the fine adjustment function FXAI in the present embodiment.
  • the flow of processing up to the part where the reference curve correction function VFX is set in the reference curve correction determination unit 124 of the reference curve correction unit 12 is shown.
  • the reference curve correction coefficient output unit 125 of the reference curve correction unit 12 acquires and outputs a reference curve correction coefficient KP corresponding to the load requirement amount MWD based on the set reference curve correction function VFX.
  • the deviation determination unit 121 acquires the set main vapor pressure SV (S01).
  • the set main steam pressure SV may be preset in the system as a constant as shown in FIG. 1, or may be acquired as an external input from the boiler 2 or the like.
  • the measurement main vapor pressure PV transmitted from the main vapor pressure transmitter PX is acquired (S02).
  • the above processing order is an example, and may be executed in reverse order or in parallel.
  • a deviation process for obtaining a difference between them is performed (S03).
  • the deviation determination unit 121 inputs the calculated difference information to the period determination unit 122 and the amplitude determination unit 123, respectively, and returns to step S01 to continue the process.
  • the cycle determining unit 122 measures the fluctuation cycle of the measured main steam pressure PV based on the set main steam pressure SV based on the information on the difference in main steam pressure acquired from the deviation determining unit 121 (S11). For example, the timing at which the sign of the difference is reversed is grasped based on the history information of the past difference stored in a memory or the like (not shown), and the time interval is set as the period. As described above, the behavior of the measured main vapor pressure PV is not constant and changes every moment. Therefore, the period is calculated as a moving average based on a past long time (for example, 30 minutes) history. Thereafter, it is determined whether or not the measured cycle is normal (is not an abnormal value such as minus) (S12). If it is not normal (is an abnormal value) (S12: N), the process returns to step S11 to continue the cycle measurement process.
  • the amplitude determination unit 123 measures the amplitude of fluctuation in the measured main steam pressure PV based on the set main steam pressure SV based on the difference information of the main steam pressure acquired from the deviation determination unit 121 ( S21). For example, the absolute value of the difference is grasped as the amplitude. The amplitude is also calculated as a moving average of history information for the past long time (for example, 30 minutes). Thereafter, it is determined whether or not the measured amplitude is normal (S22). If not normal (S22: N), the process returns to step S21 to continue the amplitude measurement process.
  • the reference curve correction determination unit 124 acquires a transition of a cycle within a past fixed time range (for example, 5 minutes) (S31), and determines whether each cycle is within a predetermined range (S32). ). If it does not fall within the predetermined range (S32: N), nothing is done, or if the correction process for the reference curve correction function VFX has already been performed, this is ended (S38). Thereby, the reference curve correction coefficient output unit 125 at the subsequent stage acquires and outputs the reference curve correction coefficient KP based on the reference curve correction function VFX at this time.
  • a past fixed time range for example, 5 minutes
  • the period within the past fixed time range is within the predetermined range (S32: Y)
  • whether or not the measured period and amplitude are the minimum values so far in the past fluctuation history. Is determined (S33).
  • the minimum value information so far may be recorded in the optimum value information 128, for example.
  • step S35 it is determined whether the combination of the measured period and amplitude is the optimum value.
  • a method for determining which is the optimum value for example, an appropriate method can be used, for example, it is assumed that the smaller value of the period is optimum while the amplitude value is within a predetermined range. If the measured combination of period and amplitude is not the optimum value (S35: N), nothing is done, or if the correction process for the reference curve correction function VFX has already been performed, this is ended (S38).
  • the reference curve correction function VFX is set as a variable function that defines a curve of a correspondence relationship between the load requirement amount MWD and the reference curve correction coefficient KP that is a correction coefficient for the initial value and the fine adjustment function FXAI. Correction is made by moving a predetermined amount. This correction is continued until, for example, the measured period and amplitude deviate from the optimum state. Note that such a correction method is an example.
  • the reference curve correction function VFX is used by using another index such as the boiler input command value BID in the control state when the combination of the measured period and amplitude is the optimum value.
  • a method of correcting the initial value and the fine adjustment function FXAI may be used.
  • the deviation of the variation of the measured main steam pressure PV from the set main steam pressure SV is measured as a period and an amplitude. Based on the transition of time, the timing at which the period and amplitude are in the optimum state is specified. Then, a reference curve correction coefficient KP for correcting the fuel function FX (specifically, the initial value and the fine adjustment function FXAI in the present embodiment) is output based on the state when the period and the amplitude are optimal. That is, it is possible to substantially correct a slight deviation occurring in the fuel function FX in real time autonomously and self-containedly.
  • the present invention made by the present inventor has been specifically described based on the embodiments.
  • the present invention is not limited to the above-described embodiments, and various modifications can be made without departing from the scope of the invention. Needless to say.
  • the above-described embodiment has been described in detail for easy understanding of the present invention, and is not necessarily limited to the one having all the configurations described.
  • each of the above-described configurations, functions, processing units, processing means, and the like may be realized by hardware by designing a part or all of them with, for example, an integrated circuit.
  • Each of the above-described configurations, functions, and the like may be realized by software by interpreting and executing a program that realizes each function by the processor.
  • Information such as programs, tables, and files for realizing each function can be stored in a recording device such as a memory, a hard disk, or an SSD (Solid State Drive), or a recording medium such as an IC card, an SD card, or a DVD.
  • control lines and information lines indicate what is considered necessary for explanation, and not all control lines and information lines on mounting are necessarily shown. Actually, it may be considered that almost all the components are connected to each other.
  • the present invention can be used in a boiler combustion control system and a boiler combustion control method that determine the amount of fuel input to the boiler based on the required load amount of the boiler.
  • Optimal value information SV: set main steam pressure, PV: measurement main steam pressure, PX: main steam pressure transmitter, MWD, MWD ', MWD "... load requirement, BID: boiler input command value, K ... fuel correction coefficient, KP ... standard Curve correction coefficient, FX ... fuel function, FXAI ... initial value and fine adjustment function, VFX ... reference curve correction function

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Abstract

フィードバック補正後の負荷要求量を補正する燃料補正係数を出力するボイラ燃焼制御システムである。フィードバック補正の前後の負荷要求量の比と、負荷要求量と燃料投入量との関係の初期値を規定した初期値および微調整関数とに基づいて燃料補正係数を算出する燃料補正係数演算部と、初期値および微調整関数を補正する基準曲線補正係数を出力する基準曲線補正部とを有する。基準曲線補正部は、測定主蒸気圧と設定主蒸気圧との偏差を算出する偏差判定部と、偏差の変動に係る周期を取得する周期判定部と、振幅を取得する振幅判定部と、基準曲線補正係数を基準曲線補正関数に基づいて算出して出力する基準曲線補正係数出力部と、周期と振幅の組み合わせが所定の条件を満たした場合に基準曲線補正関数を補正する基準曲線補正判定部とを有する。

Description

ボイラ燃焼制御システム、およびボイラ燃焼制御方法
　本発明は、ボイラの燃焼を制御する技術に関し、特に、ボイラの負荷要求量に基づいてボイラへの燃料投入量を決定するボイラ燃焼制御システム、およびボイラ燃焼制御方法に適用して有効な技術に関するものである。
　例えば、ボイラ設備を使用してエネルギーを取得する場合、ボイラ（火炉）に燃料（固体燃料、液体燃料、もしくは気体燃料）を供給して燃焼させ、その熱を熱交換器で吸収し、蒸気を発生させて熱エネルギーを得る。発生した蒸気は、例えば、蒸気タービンへ供給することで熱エネルギーから回転運動に変換され、発電機による発電等に用いられる。ボイラへの燃料投入量は、負荷要求量（例えば、発電要求量ＭＷＤ（Mega Watt Demand）であり、以下では、負荷要求量ＭＷＤと記載する場合がある）と、ボイラへの燃料投入量（以下では、ボイラ入力指令値ＢＩＤ（Boiler Input Demand）と記載する場合がある）との間の関係式である燃料関数ＦＸにより決定される。
　ここで、ボイラ設備に係る諸因子、例えば、燃料性状や発熱量、火炉汚れ、スーツブロワ、気水温等による影響により、ボイラの運転状態、特に、主蒸気圧に変動が生じる場合がある。そこで、燃料関数ＦＸにより求められた燃料投入量に係る燃料をボイラに供給し、発生した主蒸気圧を測定して、これと予め設定された主蒸気圧との差分に基づいてＰＩＤ（Proportional-Integral-Differential）制御によってフィードバック補正量を求め、これを負荷要求量に加算してボイラへの燃料投入量を補正するという制御が一般的に行われていた。
　これに関連する技術として、例えば、特許第４５２２３２６号公報（特許文献１）には、フィードバック補正を行う前と後の値の比または差を逐次更新しつつ複数記憶し、記憶した複数の値から燃料補正係数を求め、この補正係数によりフィードバック補正後の値を補正する旨が記載されている。これにより、諸因子の影響によるボイラの熱効率の変化を考慮して適正な燃料投入量に補正することが可能であるとされる。
　さらに、例えば、特許第４７９１２６９号公報（特許文献２）には、複数種類燃料混合燃焼ボイラにおいて、フィードバック補正後の値を補正するための燃料補正係数を３要素に細分化することで、燃料の単位熱量の差異および混焼率の変化に伴うボイラ熱効率の差異に対応して、ボイラへの燃料投入量を補正する旨が記載されている。
特許第４５２２３２６号公報 特許第４７９１２６９号公報
　例えば、特許文献１、２等の従来技術によれば、諸因子の影響によるボイラの熱効率の変化に対して、フィードバック補正の前後の負荷要求量ＭＷＤの値（もしくは他の制御値）を随時比較計測することでこれを判定し、判定結果に基づいてフィードバック補正後の値をさらに補正して最適化するための補正係数の値を自己学習により取得することが可能である。
　一方で、負荷要求量ＭＷＤとこれに対応するボイラ入力指令値ＢＩＤとの関係を関数（曲線）として規定した燃料関数ＦＸは、ボイラの特性を反映して設定されるものであり、従来技術では、過去の実測データの蓄積等に基づいて予め算出した固定値として設定されている。しかし、ボイラの特性に基づく主蒸気圧の挙動は、個々のボイラで異なるものであり、さらに、１つのボイラにおいてもボイラ設備の更新等により変化し得る。すなわち、主蒸気圧の実際の挙動と、燃料関数ＦＸにおいて想定している、あるべき値（最適値）との間にごく僅かながら乖離が生じる場合がある。この乖離は、燃料投入量の最適値からの乖離となってボイラの燃焼制御プロセスを不安定化し、結果としてエネルギーの損失を生じさせる。
　そこで本発明の目的は、主蒸気圧の挙動における燃料関数ＦＸが想定する最適値からの乖離を検知し、燃料関数ＦＸを自律的・自己完結的に修正することを可能とするボイラ燃焼制御システム、およびボイラ燃焼制御方法を提供することにある。
　本発明の前記ならびにその他の目的と新規な特徴は、本明細書の記述および添付図面から明らかになるであろう。
　本願において開示される発明のうち、代表的なものの概要を簡単に説明すれば、以下のとおりである。
　本発明の代表的な実施の形態によるボイラ燃焼制御システムは、負荷要求量に対して所定の燃料関数に基づいて算出されたボイラへの燃料投入量に係る燃料を前記ボイラに供給し、測定された前記ボイラの主蒸気圧である測定主蒸気圧と、予め設定された前記ボイラの主蒸気圧である設定主蒸気圧とに基づいてフィードバック補正量を求め、前記フィードバック補正量に基づいて前記負荷要求量もしくは前記燃料投入量を補正するプラントに対して、前記フィードバック補正後の前記負荷要求量もしくは前記燃料投入量を補正する燃料補正係数を出力するボイラ燃焼制御システムであって、前記フィードバック補正の前後の前記負荷要求量の比と、前記ボイラについて前記負荷要求量と前記燃料投入量との関係の初期値を規定した初期値および微調整関数と、に基づいて前記燃料補正係数を算出する燃料補正係数演算部と、前記初期値および微調整関数を補正する基準曲線補正係数を出力する基準曲線補正部と、を有するものである。
　そして、前記基準曲線補正部は、前記測定主蒸気圧と前記設定主蒸気圧との偏差を算出する偏差判定部と、前記偏差の変動に係る周期を取得して記録する周期判定部と、前記偏差の変動に係る振幅を取得して記録する振幅判定部と、前記基準曲線補正係数を所定の基準曲線補正関数に基づいて算出して出力する基準曲線補正係数出力部と、前記周期と前記振幅の組み合わせが所定の条件を満たすか否かを判定し、前記条件を満たした場合に、前記ボイラに対する制御状態に基づいて、前記基準曲線補正関数を補正する基準曲線燃料関数補正判定部と、を有する。
　本願において開示される発明のうち、代表的なものによって得られる効果を簡単に説明すれば以下のとおりである。
　すなわち、本発明の代表的な実施の形態によれば、主蒸気圧の挙動における燃料関数ＦＸが想定する最適値からの乖離を検知し、燃料関数ＦＸを自律的・自己完結的に修正することが可能となる。
本発明の一実施の形態であるボイラ燃焼制御システムの構成例について概要を示した図である。 本発明の一実施の形態における基準曲線補正部の構成例について概要を示した図である。 本発明の一実施の形態における初期値および微調整関数の補正を行う処理の流れの例を示したフロー図である。 主蒸気圧の挙動の例について概要を示した図である。
　以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、実施の形態を説明するための全図において、同一部には原則として同一の符号を付し、その繰り返しの説明は省略する。一方で、ある図において符号を付して説明した部位について、他の図の説明の際に再度の図示はしないが同一の符号を付して言及する場合がある。
　上述したように、ボイラ設備を使用してエネルギーを取得する場合、ボイラの蒸気要求量（負荷要求量ＭＷＤ）に対応する燃料（例えば石炭やバイオマス燃料等）投入量（ボイラ入力指令値ＢＩＤ）は、燃料関数ＦＸを用いて決定される。このとき、負荷要求量ＭＷＤは、ボイラの主蒸気圧を所望の設定主蒸気圧に近づけるようなフィードバック補正を行うよう制御される。
　これに対し、上記の特許文献１、２等に記載されたような従来技術では、さらに制御の精度を向上させるため、フィードバック補正を行う前後の負荷要求量ＭＷＤの比、すなわち主蒸気圧のフィードバック補正の操作度合いを示す指標に基づいて燃料補正係数を自己学習により求め、この燃料補正係数により負荷要求量ＭＷＤ（もしくはボイラ入力指令値ＢＩＤ）をさらに補正する仕組みを有している。この補正は、実質的には燃料関数ＦＸを補正することと等価であるといえる。
　本発明の一実施の形態であるボイラ燃焼制御システムは、上記の従来技術に対してさらに精度を向上させるため、自己学習の基礎・起点となる基準曲線をＡＩ（Artificial Intelligence：人工知能）により補正するものである。この基準曲線は、対象のボイラについて規定された負荷要求量ＭＷＤとボイラ入力指令値ＢＩＤとの関係の初期値を示したものである。従来技術では、この基準曲線は、燃料関数ＦＸと同様に、過去の実測データの蓄積に基づいて予め算出した固定値として設定されていた。この場合、ボイラの設備更新やその他の状態の変化によっては、主蒸気圧の挙動が、燃料補正係数による補正後の燃料関数ＦＸにおいて想定している最適値から僅かに乖離してボイラの燃焼制御プロセスが不安定となり効率が低下する場合がある。
　これに対し、本実施の形態のボイラ燃料制御システムでは、ボイラの主蒸気圧の挙動・状態変化を、過去のデータに基づいて常時分析・判定し、判定結果に基づいて上記の基準曲線を調整することで、燃料関数ＦＸに生じる僅かなズレを補正する。そして、本実施の形態では、この一連の処理を自己完結型の処理ループによって自律的に、かつリアルタイムで行う。
　＜システム構成＞
　図１は、本発明の一実施の形態であるボイラ燃焼制御システムの構成例について概要を示した図である。ボイラ燃焼制御システム１は、上述したように、プラントにおけるボイラ２に対する燃料投入量が最適となるように初期値および微調整関数ＦＸＡＩを用いて基準曲線を調整することで燃料補正係数Ｋを決定し、制御情報としてボイラ２への燃料投入等を行う既設の回路等に出力する（すなわち、燃料関数ＦＸを実質的に補正することでボイラ２の燃焼を制御する）装置である。
　ボイラ燃焼制御システム１は、例えば、後述する各機能に係る処理を実行する図示しない半導体回路やマイコン等からなるハードウェアにより実装された装置として構成されてもよい。もしくは、汎用的なサーバ機器やクラウドコンピューティングサービス上に構築された仮想サーバ等により構成され、図示しないＣＰＵ（Central Processing Unit）により、ＨＤＤ（Hard Disk Drive）等の記録装置からメモリ上に展開したＯＳ（Operating System）等のミドルウェアや、その上で稼働するソフトウェアを実行することで、後述する各機能に係る処理を実行するものとしてもよい。
　また、これらのハードウェアによる実装とソフトウェアによる実装とを適宜組み合わせて構成するようにしてもよい。また、全体を１つの筐体で実装する構成に限らず、一部の機能を別の筐体で実装し、これらの筐体間を通信ケーブル等により相互に接続する構成であってもよい。すなわち、ボイラ燃焼制御システム１の実装形態は特に限定されず、プラントの環境等に応じて適宜柔軟に構成することが可能である。
　ボイラ燃焼制御システム１は、図示するように、例えば、ハードウェアもしくはソフトウェアにより実装された除算部１１、基準曲線補正部１２、乗算部１３、および燃料補正係数演算部１４等の各部を有する。また、メモリやＨＤＤ等に記録されたファイルやテーブルとして実装された初期値および微調整関数ＦＸＡＩ等のデータを有する。
　プラントにおいて、燃料投入量（図中ではボイラ入力指令値ＢＩＤ）の情報に基づいてボイラ２で燃料を燃焼させることで発生した主蒸気は、例えば、蒸気タービン３に供給され、図示しない発電機による発電等に用いられる。発電機での出力に対応するボイラ２の負荷要求量ＭＷＤ（入力蒸気要求量）は、例えば、ボイラ２における図示しない操作パネル等によって入力されるとともに、ボイラ燃焼制御システム１にも入力される。
　一方、例えば、ボイラ２に設けられた図示しない圧力計により、ボイラ２で発生した主蒸気の圧力が測定され、測定値が主蒸気圧発信器ＰＸに入力される。主蒸気圧発信器ＰＸから発信された測定主蒸気圧ＰＶは、ＰＩＤ制御部４に入力され、ＰＩＤ制御部４において本来あるべき主蒸気圧である設定主蒸気圧ＳＶとの間で比較が行われる。このとき、例えば、ボイラ２の状態（火炉の汚れ等）、燃料性状、その他の諸因子が維持された条件で得られる燃料関数ＦＸを用いて燃料投入量を決定しているのであれば、測定主蒸気圧ＰＶと設定主蒸気圧ＳＶとの差はほとんど生じず、燃料関数ＦＸによって所望の負荷（発電機出力）が得られる。しかし、上述したように、例えば、ボイラ２の状態変化や、燃料性状、その他の諸因子の変化に伴って、測定主蒸気圧ＰＶと設定主蒸気圧ＳＶとの間で圧力差が生じる場合がある。
　ＰＩＤ制御部４では、測定主蒸気圧ＰＶと設定主蒸気圧ＳＶとの間の圧力差を検知した場合、公知のＰＩＤ制御の手法によりフィードバック補正量、すなわち、燃料不足（もしくは過剰）により発生した主蒸気圧の偏差（誤差量）を算出してこれを加算部５に送る。加算部５では、ＰＩＤ制御部４から送られたフィードバック補正量を、ボイラ燃焼制御システム１にも入力される負荷要求量ＭＷＤに加算することで、フィードバック補正後の負荷要求量ＭＷＤ’を出力する（ＰＩＤ制御部４および加算部５をフィードバック制御部と記載する場合がある）。
　本実施の形態のボイラ燃料制御システム１では、上述したように、特許文献１、２等の従来技術と同様に、ボイラ２の効率等の特性の変化に伴う最適値からの乖離に追従するため、フィードバック制御部（ＰＩＤ制御部４および加算部５）によるフィードバック補正の操作度合いを示す指標、すなわち、フィードバック補正の前後の指令値である負荷要求量ＭＷＤと負荷要求量ＭＷＤ’の比を除算部１１により求める。そして、これを入力として、燃料補正係数演算部１４により燃料補正係数Ｋを自己学習により算出し、出力する。
　出力された燃料補正係数Ｋは、乗算部６によって負荷要求量ＭＷＤ’に乗算される。この補正後の負荷要求量ＭＷＤ” を入力として、燃料投入量演算部７が燃料関数ＦＸによってこれをボイラ入力指令値ＢＩＤに変換する。このボイラ入力指令値ＢＩＤに基づいてボイラ２への燃料の投入が制御される。
　なお、ボイラ燃焼制御システム１の燃料補正係数演算部１４における燃料補正係数Ｋの算出手法については、例えば、特許文献１、２等に記載されたものと同様の手法を適宜用いることができるため、ここでの再度の詳細な説明は省略する。また、特許文献１、２等に記載されているように、ボイラ燃焼制御システム１を含むプラント各部の接続関係や処理順序等は、図１に示したものに限られず、同様の思想の範囲内で各種のバリエーションの構成を適宜採用することができる。例えば、図１の例では、燃料補正係数Ｋをフィードバック補正後の負荷要求量ＭＷＤ’に乗算して補正しているが、燃料投入量演算部７によって求められたボイラ入力指令値ＢＩＤに乗算して補正する構成としてもよい。また、燃料関数ＦＸを直接補正する構成としてもよい。
　上述したように、燃料補正係数Ｋの決定においては、基準曲線を起点として自己学習が行われるが、従来技術では、基準曲線には予め設定された固定値が用いられていた。この場合、ボイラ２の効率等の特性の変化に伴い、この基準曲線についても最適値から僅かに乖離し、ボイラ２の燃焼制御プロセスが不安定となり効率が低下する場合が生じ得る。そこで、本実施の形態では、基準曲線補正部１２により、ボイラ２の測定主蒸気圧ＰＶと、本来あるべき設定値である設定主蒸気圧ＳＶとの比較計測を常時行って、ボイラ２の主蒸気圧の挙動の変化を分析・判定し、判定結果に基づいて基準曲線補正係数ＫＰを設定する。そして、これを乗算部１３により初期値および微調整関数ＦＸＡＩに乗算することで、初期値および微調整関数ＦＸＡＩに規定された基準曲線の初期値をリアルタイムで補正する。
　図４は、主蒸気圧の挙動の例について概要を示した図である。各段の図は、それぞれ、時間経過に伴う測定主蒸気圧ＰＶの変動の例を曲線で示しており、併せて設定主蒸気圧力ＳＶについても直線で示している。上段の図は、補正（燃料補正係数Ｋによる補正、およびＰＩＤ制御による積分補正）の程度を強く設定した場合を示しており、測定主蒸気圧ＰＶが設定主蒸気圧ＳＶを跨いで大きく変動していることを示している。これに対し、中段の図は、補正の程度が最適である場合を示しており、測定主蒸気圧ＰＶは設定主蒸気圧ＳＶの付近で変動していることを示している。一方、下段の図は、補正の程度を弱く設定した場合を示しており、測定主蒸気圧ＰＶは、小さな変動を繰り返しながら、全体として設定主蒸気圧ＳＶを跨いで大きくゆっくりと変動していることを示している。
　ここで、本実施の形態のボイラ燃焼制御システム１では、主蒸気圧の挙動を、設定主蒸気圧ＳＶを基準とした測定主蒸気圧ＰＶの振動、すなわち、設定主蒸気圧ＳＶを中心とした振幅と周期（測定主蒸気圧ＰＶが設定主蒸気圧ＳＶと交差するタイミングの間隔）によって把握する。主蒸気圧（測定主蒸気圧ＰＶ）が最適な状態とは、基本的に、中段の図に示すように、振幅が小さく、かつ周期が短い状態を指す。なお、周期が長い状態とは、下段の図に示すように、測定主蒸気圧ＰＶが設定主蒸気圧ＳＶから離れた状態が長期間続くことを意味する。
　上述したように、例えば、ボイラ２の状態や燃料性状、その他の諸因子が維持された条件で得られる燃料関数ＦＸを用いて燃料投入量を決定しているのであれば、測定主蒸気圧ＰＶと設定主蒸気圧ＳＶとの差はほとんど生じない。実際には、例えば、図４の中段の図に示すように、測定主蒸気圧ＰＶは、設定主蒸気圧ＳＶを中心として小さい振幅で振動する形となる。しかし、ボイラ２の状態変化や、燃料性状、その他の諸因子の変化に伴って、測定主蒸気圧ＰＶと設定主蒸気圧ＳＶとの間で圧力差（偏差）が生じ得る。本実施の形態では、この偏差を計測して、測定主蒸気圧ＰＶが最適な状態、すなわち、振幅および周期の値が小さい状態となったタイミングを検知し、そのときの状態に基づいて燃料関数ＦＸに対する補正係数（本実施の形態では、初期値および微調整関数ＦＸＡＩに対する燃料関数補正係数ＫＰ）を算出する。
　図２は、本実施の形態における基準曲線補正部１２の構成例について概要を示した図である。基準曲線補正部１２は、例えば、その構成としてさらに、ハードウェアもしくはソフトウェアにより実装された偏差判定部１２１、周期判定部１２２、振幅判定部１２３、基準曲線補正判定部１２４、および基準曲線補正係数出力部１２５等の各部を有する。また、メモリやＨＤＤ等に記録されたファイルやテーブルとして実装された周期履歴１２６、振幅履歴１２７、最適値情報１２８、および基準曲線補正関数ＶＦＸ等の各データを有する。
　基準曲線補正部１２に入力された測定主蒸気圧ＰＶおよび設定主蒸気圧ＳＶは、偏差判定部１２１に入力され、その差分（偏差）が算出される。算出された差分は、周期判定部１２２および振幅判定部１２３にそれぞれ入力され、測定主蒸気圧ＰＶの挙動を特徴付ける情報としてその変動の周期および振幅をそれぞれ算出する。なお、上述したように、測定主蒸気圧ＰＶの挙動は一定ではなく時々刻々と変化する。したがって、周期および振幅は、長時間（例えば、３０分間）での移動平均として算出するものとする。このため、算出した周期および振幅の情報は、それぞれ、周期履歴１２６および振幅履歴１２７としてメモリやＨＤＤ等に記録しておく。
　算出された周期および振幅の値は、基準曲線補正判定部１２４に入力される。基準曲線補正判定部１２４では、周期および振幅の値が最適値（これに準ずる一定範囲の好適な値も含むものとする）であるか否かを判定する。最適値に係る情報は、例えば、最適値情報１２８としてメモリやＨＤＤ等に記録しておく。そして、周期および振幅が最適な状態であると判定した場合に、最適な状態から外れるまでの間、可変関数として設定された基準曲線補正関数ＶＦＸの値を移動させる。
　この基準曲線補正関数ＶＦＸに基づいて、基準曲線補正係数出力部１２５は、負荷要求量ＭＷＤに対応する基準曲線補正係数ＫＰを取得して出力する。この基準曲線補正係数ＫＰは、初期値および微調整関数ＦＸＡＩに対して乗算されることで初期値および微調整関数ＦＸＡＩを補正する。
　＜初期値および微調整関数ＦＸＡＩの補正処理＞
　図３は、本実施の形態における初期値および微調整関数ＦＸＡＩの補正を行う処理の流れの例を示したフロー図である。ここでは、基準曲線補正部１２の基準曲線補正判定部１２４において基準曲線補正関数ＶＦＸを設定する部分までの処理の流れを示す。以降は、基準曲線補正部１２の基準曲線補正係数出力部１２５が、設定された基準曲線補正関数ＶＦＸに基づいて負荷要求量ＭＷＤに対応する基準曲線補正係数ＫＰを取得して出力する。
　基準曲線補正部１２では、まず、偏差判定部１２１が、設定主蒸気圧ＳＶを取得する（Ｓ０１）。設定主蒸気圧ＳＶは、図１に示すように定数としてシステム内部に予め設定しておいてもよいし、ボイラ２等からの外部入力として取得してもよい。その後、主蒸気圧発信器ＰＸから発信される測定主蒸気圧ＰＶを取得する（Ｓ０２）。上記の処理順は一例であり、逆の順序で実行してもよいし並行的に行ってもよい。設定主蒸気圧ＳＶと測定主蒸気圧ＰＶを取得すると、これらの間の差分を求める偏差処理を行う（Ｓ０３）。偏差判定部１２１は、算出した差分の情報を周期判定部１２２および振幅判定部１２３にそれぞれ入力するとともに、ステップＳ０１に戻って処理を継続する。
　周期判定部１２２では、偏差判定部１２１から取得した主蒸気圧の差分の情報に基づいて、設定主蒸気圧ＳＶを基準とした測定主蒸気圧ＰＶの変動の周期を計測する（Ｓ１１）。例えば、図示しないメモリ等に蓄積した過去の差分の履歴情報に基づいて、差分の符合が反転するタイミングを把握し、その時間間隔を周期とする。上述したように、測定主蒸気圧ＰＶの挙動は一定ではなく時々刻々と変化する。したがって、周期は、過去の長時間（例えば、３０分間）の履歴に基づく移動平均として算出する。その後、計測した周期が正常か否か（マイナス等の異常値ではないか）を判定する（Ｓ１２）。正常ではない（異常値である）場合は（Ｓ１２：Ｎ）、ステップＳ１１に戻って周期計測の処理を継続する。
　また、振幅判定部１２３でも同様に、偏差判定部１２１から取得した主蒸気圧の差分の情報に基づいて、設定主蒸気圧ＳＶを基準とした測定主蒸気圧ＰＶの変動の振幅を計測する（Ｓ２１）。例えば、差分の絶対値を振幅として把握する。振幅についても、過去の長時間（例えば、３０分間）の履歴情報の移動平均として算出する。その後、計測した振幅が正常か否かを判定する（Ｓ２２）。正常ではない場合は（Ｓ２２：Ｎ）、ステップＳ２１に戻って振幅計測の処理を継続する。
　周期および振幅の値がいずれも正常である場合は（Ｓ１２：Ｙ、Ｓ２２：Ｙ）、算出された周期および振幅の値が基準曲線補正判定部１２４に入力される。基準曲線補正判定部１２４では、過去の一定時間範囲内（例えば、５分間）での周期の遷移を取得し（Ｓ３１）、各周期が所定の範囲内に収まっているか否かを判定する（Ｓ３２）。所定の範囲内に収まっていない場合は（Ｓ３２：Ｎ）、何もしない、もしくは基準曲線補正関数ＶＦＸに対する補正処理を既に行っている場合はこれを終了する（Ｓ３８）。これにより、後段の基準曲線補正係数出力部１２５は、この時点での基準曲線補正関数ＶＦＸに基づいて基準曲線補正係数ＫＰを取得して出力することになる。
　一方、過去の一定時間範囲内の周期が所定の範囲内に収まっている場合は（Ｓ３２：Ｙ）、計測した周期および振幅がそれぞれ過去の変動の履歴においてこれまでの最小値であるか否かを判定する（Ｓ３３）。これまでの最小値の情報は、例えば、最適値情報１２８に記録しておくようにしてもよい。なお、周期については、ステップＳ３２における所定の範囲内にある上で、最小値であるか否かを判定する。周期および振幅の少なくとも一方が最小値ではない場合は（Ｓ３３：Ｎ）、何もしない、もしくは基準曲線補正関数ＶＦＸに対する補正処理を既に行っている場合はこれを終了する（Ｓ３８）。
　一方、計測した周期および振幅のいずれも最小値である場合は（Ｓ３３：Ｎ）、最適値情報１２８からこれまでの最適値に係る周期および振幅の情報を取得し（Ｓ３４）、これとの比較において、計測した周期および振幅の組み合わせの方が最適値であるといえるかを判定する（Ｓ３５）。いずれが最適値かの判定手法は、例えば、振幅の値が所定の範囲内に入っている上で、周期がより小さい方が最適であるとする等、適当な手法を用いることができる。計測した周期および振幅の組み合わせが最適値ではない場合は（Ｓ３５：Ｎ）、何もしない、もしくは基準曲線補正関数ＶＦＸに対する補正処理を既に行っている場合はこれを終了する（Ｓ３８）。
　一方、計測した周期および振幅の組み合わせの方が最適値である場合は（Ｓ３５：Ｙ）、この組み合わせにより最適値情報１２８の内容を更新し（Ｓ３６）、基準曲線補正関数ＶＦＸに対する補正処理を開始する（Ｓ３７）。基準曲線補正関数ＶＦＸは、負荷要求量ＭＷＤと、初期値および微調整関数ＦＸＡＩに対する補正係数である基準曲線補正係数ＫＰとの対応関係の曲線を規定する可変関数として設定されており、この曲線を所定量移動させることによって補正する。この補正は、例えば、計測された周期および振幅が最適な状態から外れるまで継続する。なお、このような補正手法は一例であり、例えば、計測した周期および振幅の組み合わせが最適値であるときの制御状態におけるボイラ入力指令値ＢＩＤ等の他の指標を用いて、基準曲線補正関数ＶＦＸ（もしくは初期値および微調整関数ＦＸＡＩ）を補正する手法を用いてもよい。
　以上に説明したように、本発明の一実施の形態であるボイラ燃焼制御システム１によれば、測定主蒸気圧ＰＶの変動の設定主蒸気圧ＳＶに対する偏差を周期および振幅として測定し、その長時間の遷移に基づいて周期および振幅が最適な状態であるタイミングを特定する。そして、周期および振幅が最適であるときの状態に基づいて燃料関数ＦＸ（本実施の形態では具体的には初期値および微調整関数ＦＸＡＩ）を補正するための基準曲線補正係数ＫＰを出力する。すなわち、実質的には燃料関数ＦＸに生じる僅かなズレを自律的・自己完結的にリアルタイムで修正することが可能である。
　以上、本発明者によってなされた発明を実施の形態に基づき具体的に説明したが、本発明は上記の実施の形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更可能であることはいうまでもない。例えば、上記の実施の形態は本発明を分かりやすく説明するために詳細に説明したものであり、必ずしも説明した全ての構成を備えるものに限定されるものではない。また、上記の実施の形態の構成の一部について、他の構成の追加・削除・置換をすることが可能である。
　また、上記の各構成、機能、処理部、処理手段等は、それらの一部または全部を、例えば、集積回路で設計する等によりハードウェアで実現してもよい。また、上記の各構成、機能等は、プロセッサがそれぞれの機能を実現するプログラムを解釈し、実行することによりソフトウェアで実現してもよい。各機能を実現するプログラム、テーブル、ファイル等の情報は、メモリやハードディスク、ＳＳＤ（Solid State Drive）等の記録装置、またはＩＣカード、ＳＤカード、ＤＶＤ等の記録媒体に置くことができる。
　また、上記の各図において、制御線や情報線は説明上必要と考えられるものを示しており、必ずしも実装上の全ての制御線や情報線を示しているとは限らない。実際にはほとんど全ての構成が相互に接続されていると考えてもよい。
　本発明は、ボイラの負荷要求量に基づいてボイラへの燃料投入量を決定するボイラ燃焼制御システム、およびボイラ燃焼制御方法に利用可能である。
１…ボイラ燃焼制御システム、２…ボイラ、３…蒸気タービン、４…ＰＩＤ制御部、５…加算部、６…乗算部、７…燃料投入量演算部、
１１…除算部、１２…基準曲線補正部、１３…乗算部、１４…燃料補正係数演算部、
１２１…偏差判定部、１２２…周期判定部、１２３…振幅判定部、１２４…基準曲線補正判定部、１２５…基準曲線補正係数出力部、１２６…周期履歴、１２７…振幅履歴、１２８…最適値情報、
ＳＶ…設定主蒸気圧、ＰＶ…測定主蒸気圧、ＰＸ…主蒸気圧発信器、ＭＷＤ、ＭＷＤ’、ＭＷＤ”…負荷要求量、ＢＩＤ…ボイラ入力指令値、Ｋ…燃料補正係数、ＫＰ…基準曲線補正係数、ＦＸ…燃料関数、ＦＸＡＩ…初期値および微調整関数、ＶＦＸ…基準曲線補正関数

Claims (5)

  1. 　負荷要求量に対して所定の燃料関数に基づいて算出されたボイラへの燃料投入量に係る燃料を前記ボイラに供給し、測定された前記ボイラの主蒸気圧である測定主蒸気圧と、予め設定された前記ボイラの主蒸気圧である設定主蒸気圧とに基づいてフィードバック補正量を求め、前記フィードバック補正量に基づいて前記負荷要求量もしくは前記燃料投入量を補正するプラントに対して、前記フィードバック補正後の前記負荷要求量もしくは前記燃料投入量を補正する燃料補正係数を出力するボイラ燃焼制御システムであって、
    　前記フィードバック補正の前後の前記負荷要求量の比と、前記ボイラについて前記負荷要求量と前記燃料投入量との関係の初期値を規定した初期値および微調整関数と、に基づいて前記燃料補正係数を算出する燃料補正係数演算部と、
    　前記初期値および微調整関数を補正する基準曲線補正係数を出力する基準曲線補正部と、を有し、
    　前記基準曲線補正部は、
    　前記測定主蒸気圧と前記設定主蒸気圧との偏差を算出する偏差判定部と、
    　前記偏差の変動に係る周期を取得して記録する周期判定部と、
    　前記偏差の変動に係る振幅を取得して記録する振幅判定部と、
    　前記基準曲線補正係数を所定の基準曲線補正関数に基づいて算出して出力する基準曲線補正係数出力部と、
    　前記周期と前記振幅の組み合わせが所定の条件を満たすか否かを判定し、前記条件を満たした場合に、前記ボイラに対する制御状態に基づいて、前記基準曲線補正関数を補正する基準曲線補正判定部と、を有する、ボイラ燃焼制御システム。
  2. 　請求項１に記載のボイラ燃焼制御システムにおいて、
    　前記条件は、前記振幅が所定の範囲内にあり、かつ前記周期が過去の一定時間範囲の履歴において最も小さいことである、ボイラ燃焼制御システム。
  3. 　請求項１に記載のボイラ燃焼制御システムにおいて、
    　前記周期判定部および前記振幅判定部は、それぞれ、前記周期および前記振幅を、過去の一定時間における移動平均によって取得する、ボイラ燃焼制御システム。
  4. 　請求項１に記載のボイラ燃焼制御システムにおいて、
    　前記基準曲線補正関数は可変関数として設定され、
    　前記基準曲線補正判定部は、前記基準曲線補正関数を、前記周期と前記振幅の組み合わせが前記条件を満たす間、移動させることで補正する、ボイラ燃焼制御システム。
  5. 　負荷要求量に対して所定の燃料関数に基づいて算出されたボイラへの燃料投入量に係る燃料を前記ボイラに供給し、測定された前記ボイラの主蒸気圧である測定主蒸気圧と、予め設定された前記ボイラの主蒸気圧である設定主蒸気圧とに基づいてフィードバック補正量を求め、前記フィードバック補正量に基づいて前記負荷要求量もしくは前記燃料投入量を補正するプラントに対して、前記フィードバック補正後の前記負荷要求量もしくは前記燃料投入量を補正する燃料補正係数を出力するボイラ燃焼制御システムにおけるボイラ燃焼制御方法であって、
    　前記フィードバック補正の前後の前記負荷要求量の比と、前記ボイラについて前記負荷要求量と前記燃料投入量との関係の初期値を規定した初期値および微調整関数と、に基づいて前記燃料補正係数を算出する燃料補正係数演算工程と、
    　前記初期値および微調整関数を補正する基準曲線補正係数を出力する基準曲線補正工程と、を有し、
    　前記基準曲線補正工程は、
    　前記測定主蒸気圧と前記設定主蒸気圧との偏差を算出する偏差判定工程と、
    　前記偏差の変動に係る周期を取得して記録する周期判定工程と、
    　前記偏差の変動に係る振幅を取得して記録する振幅判定工程と、
    　前記基準曲線補正係数を所定の基準曲線補正関数に基づいて算出して出力する基準曲線補正係数出力工程と、
    　前記周期と前記振幅の組み合わせが所定の条件を満たすか否かを判定し、前記条件を満たした場合に、前記ボイラに対する制御状態に基づいて、前記基準曲線補正関数を補正する基準曲線補正判定工程と、を有する、ボイラ燃焼制御方法。
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