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JP6424725B2 - Boiler system - Google Patents
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JP6424725B2 - Boiler system - Google Patents

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  • Control Of Steam Boilers And Waste-Gas Boilers (AREA)

Description

本発明は、1つ以上のボイラを有する第1ボイラ群と第1ボイラ群に属さない1つ以上のボイラを有する第2ボイラ群とからなる、複数のボイラ群が混在するボイラシステムに関する。   The present invention relates to a boiler system in which a plurality of boiler groups are mixed, which includes a first boiler group having one or more boilers and a second boiler group having one or more boilers not belonging to the first boiler group.

複数のボイラからなるボイラ群において生成された蒸気を蒸気ヘッダに集合し、この蒸気ヘッダから負荷機器に対して蒸気を供給するボイラシステムにおいて、ボイラ群を2種類に大別し、これらを制御するボイラシステムが知られている。例えば、特許文献1には、ボイラ群をボイラ効率が高くなる燃焼率で燃焼させるエコ運転ボイラ群と、要求負荷の変動に応じて燃焼率を変更して燃焼させる負荷追従ボイラ群とに大別することが記載されている。   In a boiler system that collects steam generated in a boiler group consisting of a plurality of boilers in a steam header and supplies steam from the steam header to a load device, the boiler group is roughly divided into two types, and these are controlled Boiler systems are known. For example, Patent Document 1 roughly divides into an eco-operation boiler group in which the boiler group is burned at a combustion rate at which the boiler efficiency increases, and a load following boiler group in which the combustion rate is changed and burned according to the fluctuation of required load. It has been described that.

従来、2種類のボイラ群が、それぞれ個別に目標圧力値制御されている場合、通常は、片方のボイラ群を主として燃焼させ(以下、「第1ボイラ群」ともいう)、もう片方のボイラ群を、不足分を補うように燃焼させる(以下、「第2ボイラ群」ともいう)方法が一般的である。   Conventionally, when two types of boiler groups are individually subjected to target pressure value control, usually, one boiler group is mainly burned (hereinafter, also referred to as "first boiler group") and the other boiler group is Is generally burned to compensate for the shortfall (hereinafter, also referred to as "second boiler group").

例えば、第1ボイラ群に属する各ボイラは、廃熱回収ボイラとして、それぞれボイラの缶体内の圧力値である缶内圧力値(以下、「缶内圧力値」ともいう)が予め設定された制御圧力帯の範囲内に収まるように熱回収量を制御され、また、第2ボイラ群に属するボイラは、複数のボイラにおいて生成された蒸気が集合する蒸気ヘッダの内部の蒸気圧力値(以下、「ヘッダ圧力値」ともいう)が予め設定された目標圧力値になるように燃焼状態を制御され、2つのボイラ群が個別に制御される場合、第2ボイラ群の目標圧力値を、第1ボイラ群のボイラの缶内圧力値の制御圧力帯の上限値よりも小さな値となるように、低く設定することが好ましい。   For example, each boiler belonging to the first boiler group, as a waste heat recovery boiler, is a control in which an in-can pressure value (hereinafter also referred to as "in-can pressure value") which is a pressure value in a can of the boiler is preset. The amount of heat recovery is controlled so as to be within the range of the pressure zone, and the boilers belonging to the second boiler group have steam pressure values inside a steam header where steam generated in a plurality of When the combustion state is controlled so that the header pressure value becomes “a target pressure value set in advance” and the two boiler groups are individually controlled, the target pressure value of the second boiler group is It is preferable to set the value lower than the upper limit value of the control pressure band of the in-can pressure value of the group of boilers.

そうすることで、全体負荷が低い場合には、第1ボイラ群の各ボイラの缶内圧力が第2ボイラ群の目標圧力値よりも高い圧力値で安定することになり、ヘッダ圧力値は、第1ボイラ群の各ボイラの蒸気管における圧力損失を加味して算出される圧力値の近辺で安定することになる。
そうすると、第2ボイラ群のヘッダ圧力値は、自身に予め設定されている目標圧力値を大きく上回るため、第2ボイラ群の燃焼量は基本的にゼロとなる。
By doing so, when the overall load is low, the in-can pressure of each boiler of the first boiler group is stabilized at a pressure value higher than the target pressure value of the second boiler group, and the header pressure value is It becomes stable in the vicinity of the pressure value calculated taking into consideration the pressure loss in the steam pipe of each boiler of the first boiler group.
Then, the header pressure value of the second boiler group largely exceeds the target pressure value preset in itself, so the combustion amount of the second boiler group is basically zero.

特開2014−98529号公報Unexamined-Japanese-Patent No. 2014-98529

この場合、ボイラ群で負荷の偏りが生じることになる。その結果、例えば、全体負荷が低く、第1ボイラ群で全体必要量を賄える場合、第2ボイラ群のボイラは燃焼停止され、全台待機となる恐れがある。そうすると、低負荷によるボイラ缶体腐食の恐れが生じる。また、ボイラ群同士で負荷の偏りが大きすぎるため、ボイラ負荷不均一となる問題も生じる。
このため、第2ボイラ群のヘッダ圧力値の目標圧力値を、第1ボイラ群のボイラの缶内圧力値の制御圧力帯の上限値よりも小さな値となるように低く設定する場合においても、第2ボイラ群のボイラをある程度燃焼させておくことが望まれる。
In this case, load deviation occurs in the boiler group. As a result, for example, when the overall load is low and the overall required amount is satisfied by the first boiler group, the boilers of the second boiler group may be stopped in combustion, and all the units may be on standby. In this case, there is a risk of boiler can corrosion due to low load. In addition, since the load deviation between the boiler groups is too large, there is also a problem that the boiler load becomes uneven.
For this reason, even when the target pressure value of the header pressure value of the second boiler group is set to a value smaller than the upper limit value of the control pressure band of the in-can pressure value of the boiler of the first boiler group, It is desirable to burn the boilers of the second boiler group to some extent.

本発明は、1つ以上の廃熱回収ボイラからなる第1ボイラ群と、1つ以上のボイラからなる第2ボイラ群とからなるボイラ群を備え、第1ボイラ群に属する各廃熱回収ボイラは、それぞれ缶内圧力値が予め設定された制御圧力帯の範囲内に収まるように、また第2ボイラ群に属するボイラは、ヘッダ圧力値が予め設定された目標圧力値になるように、2つのボイラ群が個別に制御され、第2ボイラ群の目標圧力値が第1ボイラ群のボイラの缶内圧力値の制御圧力帯の上限値よりも小さな値に設定されるボイラシステムにおいて、第2ボイラ群のボイラを燃焼し易くして、ボイラ群間の負荷不均一を是正するとともに、使用蒸気量に関係なく、第2ボイラ群に対して、所定量以上の燃焼量を確保することができるボイラシステムを提供することを目的とする。   The present invention includes a boiler group including a first boiler group including one or more waste heat recovery boilers and a second boiler group including one or more boilers, and each waste heat recovery boiler belonging to the first boiler group Each of the boilers belonging to the second boiler group has a header pressure value equal to a preset target pressure value so that the in-can pressure value falls within the preset control pressure zone. In a boiler system in which one boiler group is controlled individually and the target pressure value of the second boiler group is set to a value smaller than the upper limit value of the control pressure band of the in-can pressure value of the boilers of the first boiler group The boilers of the boiler group can be easily burned to correct the load non-uniformity among the boiler groups, and a combustion amount of a predetermined amount or more can be secured for the second boiler group regardless of the amount of steam used. Providing a boiler system For the purpose.

本発明は、1つ以上の廃熱回収ボイラからなる第1ボイラ群と、1つ以上の補助ボイラからなる第2ボイラ群と、からなるボイラ群と、前記ボイラ群において生成された蒸気を集合させる蒸気ヘッダと、前記蒸気ヘッダの内部の蒸気圧であるヘッダ圧力値を測定する蒸気圧測定手段と、前記第2ボイラ群の燃焼状態を制御する制御部と、を備えるボイラシステムであって、前記第1ボイラ群に属する廃熱回収ボイラは、それぞれ前記廃熱回収ボイラの缶体内の圧力値である缶内圧力値を測定する缶内圧力測定手段と、前記缶内圧力値が予め設定された制御圧力帯の範囲内に収まるように前記第1ボイラ群の熱回収量を制御するローカル制御部と、を備え、前記制御部は、前記蒸気圧測定手段により測定されるヘッダ圧力値が、予め設定された、前記制御圧力帯の上限値よりも小さい値となる目標圧力値と一致するように、PIアルゴリズム又はPIDアルゴリズムにより必要蒸気量を算出する必要蒸気量算出部と、前記必要蒸気量算出部により算出された必要蒸気量が予め設定された第1蒸気量を下回る場合、前記第1蒸気量を出力し、前記必要蒸気量が前記第1蒸気量以上となる場合、前記必要蒸気量を出力するように、前記第2ボイラ群の燃焼状態を制御する出力制御部と、を備えるボイラシステムに関する。   The present invention combines a boiler group comprising a first boiler group comprising one or more waste heat recovery boilers, a second boiler group comprising one or more auxiliary boilers, and steam generated in the boiler group A boiler system comprising: a steam header to be controlled; steam pressure measuring means for measuring a header pressure value which is steam pressure inside the steam header; and a control unit for controlling a combustion state of the second boiler group, In the waste heat recovery boiler belonging to the first boiler group, an in-can pressure measuring means for measuring an in-can pressure value, which is a pressure value in the can body of the waste heat recovery boiler, and the in-can pressure value are preset. And a local control unit for controlling the heat recovery amount of the first boiler group so as to fall within the range of the control pressure zone, wherein the control unit controls the header pressure value measured by the vapor pressure measuring unit, Preset Calculated by the required steam volume calculation unit that calculates the required steam volume by the PI algorithm or PID algorithm so as to match the target pressure value that is smaller than the upper limit value of the control pressure zone, and the required steam volume calculation unit When the required amount of steam is less than the preset first amount of steam, the first amount of steam is output, and when the required amount of steam is equal to or more than the first amount of steam, the required amount of steam is output. And a power control unit configured to control a combustion state of the second boiler group.

また、前記出力制御部は、前記第1蒸気量を出力する場合、前記第2ボイラ群における予め設定される台数の補助ボイラを予め設定された固定燃焼率で燃焼させることができる。   The output control unit may burn the number of auxiliary boilers set in advance in the second boiler group at a predetermined fixed combustion rate when outputting the first amount of steam.

また、前記固定燃焼率は、前記燃焼させる補助ボイラの燃焼効率の最も高い燃焼率とすることができる。   Further, the fixed combustion rate can be set to the highest combustion rate of the combustion efficiency of the auxiliary boiler to be burned.

また、前記固定燃焼率は、前記燃焼させる補助ボイラの最小燃焼率とすることができる。   Further, the fixed combustion rate can be a minimum combustion rate of the auxiliary boiler to be burned.

また、前記目標圧力値は前記制御圧力帯の上限値と下限値の中間の値よりも小さく、前記制御圧力帯の下限値以上とすることができる。   Further, the target pressure value may be smaller than an intermediate value between the upper limit value and the lower limit value of the control pressure band, and may be equal to or higher than the lower limit value of the control pressure band.

また、前記目標圧力値は前記制御圧力帯の下限値よりも小さい値とすることができる。   The target pressure value may be smaller than the lower limit value of the control pressure zone.

本発明のボイラシステムによれば、1つ以上の廃熱回収ボイラからなる第1ボイラ群と、1つ以上の補助ボイラからなる第2ボイラ群とからなるボイラ群を備え、第1ボイラ群に属する各廃熱回収ボイラは、それぞれ缶内圧力値が予め設定された制御圧力帯の範囲内に収まるように、また第2ボイラ群に属するボイラは、ヘッダ圧力値が予め設定された目標圧力値になるように、2つのボイラ群が個別に制御され、第2ボイラ群の目標圧力値が第1ボイラ群のボイラの缶内圧力値の制御圧力帯の上限値よりも小さな値に設定されるボイラシステムにおいて、全体負荷が低い場合であっても、第2ボイラ群を一定量燃焼させることができるため、ボイラ群間の負荷不均一を是正するとともに、全体負荷が低く、第1ボイラ群で全体必要量を賄える場合であっても、第2ボイラ群のボイラは全台待機とならず、低負荷によるボイラ缶体腐食を防止するとともに、ボイラ群同士の負荷不均一を改善することができる。   According to the boiler system of the present invention, the first boiler group is provided with the first boiler group including the one or more waste heat recovery boilers and the second boiler group including the one or more auxiliary boilers. In each of the waste heat recovery boilers to which the boiler belongs, the boilers belonging to the second boiler group have target pressure values for which header pressure values are preset so that the in-can pressure value falls within the range of the control pressure zone set in advance. The two boiler groups are individually controlled so that the target pressure value of the second boiler group is set to a value smaller than the upper limit value of the control pressure zone of the in-can pressure value of the boilers of the first boiler group. In the boiler system, even if the overall load is low, the second boiler group can be burned by a fixed amount, so that load unevenness among the boiler groups can be corrected and the overall load is low. Praise the overall need Even when the boiler of the second boiler unit does not become Zendai standby, thereby preventing the boiler body corrosion caused by low load, it is possible to improve the load non-uniformity between the boiler group.

本発明の第1実施形態に係るボイラシステム1の概略を示す図である。It is a figure showing an outline of boiler system 1 concerning a 1st embodiment of the present invention. ボイラ群の概略を示す図である。It is a figure which shows the outline of a boiler group. 制御部4Bの構成を示す機能ブロック図である。It is a functional block diagram showing composition of control part 4B. 第1実施形態に係るボイラシステム1の動作を示すフローチャートである。It is a flow chart which shows operation of boiler system 1 concerning a 1st embodiment. 第1実施形態に係るボイラシステム1の動作を示すフローチャートである。It is a flow chart which shows operation of boiler system 1 concerning a 1st embodiment. 従来の制御を実施した場合における、第1ボイラ群及び第2ボイラ群における発生蒸気量の推移を示す図である。It is a figure which shows transition of the amount of vapor | steam generated in the 1st boiler group and the 2nd boiler group in, when conventional control is implemented. 第1実施形態に係る制御を実施した場合における、第1ボイラ群及び第2ボイラ群における発生蒸気量の推移を示す図である。It is a figure which shows transition of the amount of generated steam in the 1st boiler group and the 2nd boiler group in, when control concerning a 1st embodiment is carried out.

〔第1実施形態〕
以下、図面を参照して、本発明の第1実施形態に係るボイラシステム1について説明する。図1は、ボイラシステム1の概略を示す図である。
First Embodiment
Hereinafter, a boiler system 1 according to a first embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a schematic view of a boiler system 1.

図1に示すように、ボイラシステム1は、1台のボイラ20Aからなる第1ボイラ群2Aと、2台のボイラ20Bからなる第2ボイラ群2Bとからなるボイラ群2と、複数のボイラ20A及び20B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(以下「ヘッダ圧力」ともいう)を測定する蒸気圧センサ7と、第2ボイラ群2Bの燃焼状態を制御する制御部4Bを有する台数制御装置3Bと、を備える。なお、蒸気圧センサ7により測定された蒸気ヘッダ6の内部の蒸気圧力値を以下、「ヘッダ圧力値PV」ともいう。   As shown in FIG. 1, the boiler system 1 includes a boiler group 2 including a first boiler group 2A including one boiler 20A, and a second boiler group 2B including two boilers 20B, and a plurality of boilers 20A. And 20B, the steam pressure sensor 7 for measuring the pressure inside the steam header 6 (hereinafter also referred to as "header pressure"), and the combustion state of the second boiler group 2B. And a number control device 3B having a control unit 4B to control. The steam pressure value inside the steam header 6 measured by the steam pressure sensor 7 is hereinafter also referred to as "header pressure value PV".

ボイラ群2は、蒸気使用設備18に供給する蒸気を生成する。
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20A及び20B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20A及び20B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。
The boiler group 2 generates steam to be supplied to the steam using facility 18.
The steam header 6 is connected to the plurality of boilers 20A and 20B that constitute the boiler group 2 via the steam pipe 11. The downstream side of the steam header 6 is connected to a steam using facility 18 via a steam pipe 12.
The steam header 6 collects and stores the steam generated by the boiler group 2 to adjust the pressure difference and the pressure fluctuation between the plurality of boilers 20A and 20B, and the steam using the steam whose pressure is adjusted Supply 18

第1ボイラ群2Aのボイラ20Aは、廃熱回収ボイラ(排ガス利用ボイラ)により構成される。廃熱回収ボイラとは、例えば、プラント設備において、燃料を供給して発電機を駆動させる際に発生する高温の燃焼ガスのような排ガスを熱源として、蒸気を生成するボイラをいう。
ボイラ20Aは、ボイラ本体21Aと、ボイラ20Aの缶内圧力値を測定するボイラ圧検出部23Aと、ローカル制御部22Aと、を備える。
ボイラ本体21Aは、排ガス供給配管(図示せず)から導入された排ガスと給水配管(図示せず)から導入された給水との間で熱交換を行い、蒸気を生成する。ボイラ本体21Aにおいて熱交換に用いられた排ガスは、排気配管(図示せず)から外部に排出される。
The boiler 20A of the first boiler group 2A is configured of a waste heat recovery boiler (exhaust gas utilizing boiler). The waste heat recovery boiler, for example, refers to a boiler that generates steam using exhaust gas such as high-temperature combustion gas generated when supplying fuel to drive a generator in a plant facility as a heat source.
The boiler 20A includes a boiler body 21A, a boiler pressure detection unit 23A that measures an in-can pressure value of the boiler 20A, and a local control unit 22A.
The boiler main body 21A exchanges heat between the exhaust gas introduced from the exhaust gas supply pipe (not shown) and the water supplied from the water supply pipe (not shown) to generate steam. Exhaust gas used for heat exchange in the boiler main body 21A is discharged to the outside from an exhaust pipe (not shown).

ボイラ圧検出部23Aは、ボイラ20Aの缶内圧力値PVを測定し、測定した缶内圧力値PVをローカル制御部22Aに送信する。
ローカル制御部22Aは、ボイラ圧検出部23Aにより測定される缶内圧力値PVに基づいて、ボイラ20Aの熱回収量を制御する。具体的には、ローカル制御部22Aは、ボイラ本体21Aに導入される排ガスの量を制御することで、ボイラ20Aの熱回収量を制御する。
ボイラ本体21Aに導入される排ガスの量の調整は、例えば、ボイラ20Aを、排ガス供給配管と排気配管とを接続するバイパス配管(図示せず)と、排ガス供給配管からバイパス配管に流れる排ガスの流量を調整する切替ダンパ(図示せず)と、を含んで構成し、この切替ダンパの開度を調整することで行われる。
Boiler pressure detector 23A measures the in-can pressure value PV A boiler 20A, and transmits the measured in-can pressure value PV A to the local control unit 22A.
The local control unit 22A, based on the in-can pressure value PV A measured by the boiler pressure detector 23A, controlling the heat recovery amount of the boiler 20A. Specifically, the local control unit 22A controls the heat recovery amount of the boiler 20A by controlling the amount of exhaust gas introduced into the boiler main body 21A.
The adjustment of the amount of exhaust gas introduced into the boiler main body 21A is, for example, the flow rate of the exhaust gas flowing from the exhaust gas supply pipe to the bypass pipe (not shown) connecting the exhaust gas supply pipe and the exhaust pipe to the boiler 20A. And a switching damper (not shown) for adjusting, and the opening degree of the switching damper is adjusted.

ボイラシステム1において、ボイラ20Aは、メイン出力ボイラ(ベースロードボイラ)として機能する。ボイラ20Aは、例えば、熱回収量が100%の時に、相当蒸発量として10〜30t/hの蒸気出力が可能に構成されている。   In the boiler system 1, the boiler 20A functions as a main output boiler (base load boiler). For example, when the heat recovery amount is 100%, the boiler 20A is configured to enable steam output of 10 to 30 t / h as a corresponding evaporation amount.

他方、第2ボイラ群2Bのボイラ20Bは、例えば、多管式貫流ボイラから構成される連続制御ボイラである。ボイラ20Bは、燃焼が行われるボイラ本体21Bと、連続制御ボイラ20Bの燃焼状態を制御するローカル制御部22Bと、を備える。
ボイラシステム1において、ボイラ20Bは、サブ出力ボイラ(ピークロードボイラ)として機能する。ボイラ20Bは、例えば、燃焼量が100%の時に、相当蒸発量が2〜3t/hの蒸気出力が可能に構成されている。
On the other hand, the boiler 20B of the second boiler group 2B is, for example, a continuous control boiler configured of a multi-tube type once-through boiler. The boiler 20B includes a boiler body 21B in which combustion is performed, and a local control unit 22B that controls the combustion state of the continuous control boiler 20B.
In the boiler system 1, the boiler 20B functions as a sub output boiler (peak load boiler). The boiler 20B is configured, for example, to be able to produce a steam output with an equivalent evaporation amount of 2 to 3 t / h when the combustion amount is 100%.

蒸気圧センサ7は、信号線13を介して、台数制御装置3Bに電気的に接続されている。蒸気圧センサ7は、ヘッダ圧力を測定し、測定したヘッダ圧力値PVに係る信号(蒸気圧信号)を、信号線13を介して、台数制御装置3Bに送信する。   The vapor pressure sensor 7 is electrically connected to the number control device 3 B via the signal line 13. The vapor pressure sensor 7 measures the header pressure, and transmits a signal (vapor pressure signal) relating to the measured header pressure value PV to the number control device 3B via the signal line 13.

台数制御装置3Bは、信号線16Bを介して、複数のボイラ20Bと電気的に接続されている。この台数制御装置3Bは、蒸気圧センサ7により測定されるヘッダ圧力値PVに基づいて、それぞれボイラ20Bの燃焼状態を制御する。   The number control device 3B is electrically connected to the plurality of boilers 20B via the signal line 16B. The number control device 3B controls the combustion state of the boiler 20B based on the header pressure value PV measured by the steam pressure sensor 7.

以上のように、ボイラシステム1は、第1ボイラ群2A及び第2ボイラ群2Bで発生させた蒸気を、蒸気ヘッダ6を介して、蒸気使用設備18に供給可能とされている。   As described above, the boiler system 1 can supply the steam generated by the first boiler group 2A and the second boiler group 2B to the steam using facility 18 through the steam header 6.

具体的には、蒸気使用設備18の需要の増大により要求負荷(蒸気消費量)が増加し、蒸気ヘッダ6に供給される蒸気量が不足すれば、ボイラ20Aの缶内圧力及びヘッダ圧力がそれぞれ減少することになる。一方、蒸気使用設備18の需要の低下により要求負荷(蒸気消費量)が減少し、蒸気ヘッダ6に供給される蒸気量が過剰になれば、ボイラ20Aの缶内圧力及びヘッダ圧力がそれぞれ増加することになる。従って、ボイラシステム1は、ボイラ圧検出部23Aにより測定されたボイラ20Aの缶内圧力値PV及び蒸気圧センサ7により測定されたヘッダ圧力値PVの変動に基づいて、要求負荷の変動をモニターすることができる。
より具体的には、第1ボイラ群2Aを構成するボイラ20Aは、ボイラ20Aの缶内圧力値PVに基づいて、蒸気使用設備18の消費蒸気量(要求負荷)に応じて必要とされる蒸気量である必要蒸気量MVを算出する。
第2ボイラ群2Bは、ヘッダ圧力値PVに基づいて、蒸気使用設備18の消費蒸気量(要求負荷)に応じて必要とされる蒸気量である必要蒸気量MVを算出する。
Specifically, if the demand load (steam consumption) increases due to the increase in the demand for the steam using facility 18 and the amount of steam supplied to the steam header 6 is insufficient, the in-can pressure and the header pressure of the boiler 20A are respectively It will decrease. On the other hand, the demand load (steam consumption) decreases due to the decrease in the demand for the steam using facility 18, and if the amount of steam supplied to the steam header 6 becomes excessive, the in-can pressure and the header pressure of the boiler 20A increase. It will be. Therefore, the boiler system 1, based on the variation of the header pressure value PV measured by the can internal pressure values PV A and the vapor pressure sensor 7 of the boiler 20A measured by the boiler pressure detector 23A, monitor the variation of the required load can do.
More specifically, the boiler 20A constituting the first boiler group 2A, based on the in-can pressure value PV A boiler 20A, is required in accordance with the consumption amount of steam of the steam-using facility 18 (required load) The required amount of steam MV A , which is the amount of steam, is calculated.
The second boiler group 2B calculates a required steam amount MV, which is a steam amount required in accordance with the consumed steam amount (required load) of the steam using facility 18, based on the header pressure value PV.

ここで、ボイラシステム1を構成する複数のボイラ20A及び20Bについて説明する。図2は、ボイラ群2の概略を示す図である。   Here, several boilers 20A and 20B which comprise the boiler system 1 are demonstrated. FIG. 2 is a schematic view of the boiler group 2.

[ボイラ20Aについて]
第1ボイラ群2Aを構成するボイラ20Aは、缶内圧力値PVが予め設定された制御圧力帯の範囲内に収まるように、比例分配制御方式により、熱回収量(例えば、切替ダンパの開度)を制御する。
具体的には、ボイラ圧検出部23Aは、ボイラ20Aの缶内圧力値PVを測定し、測定した缶内圧力値PVをローカル制御部22Aに送信する。
ローカル制御部22Aは、ボイラ圧検出部23Aにより測定される缶内圧力値PVが制御圧力帯の範囲内に収まるように、ボイラ20Aによる熱回収量を制御する。
[About the boiler 20A]
In the boiler 20A constituting the first boiler group 2A, the amount of heat recovery (for example, the opening of the switching damper is set by the proportional distribution control method so that the in-can pressure value PV A falls within the range of the control pressure zone set in advance. Control).
Specifically, the boiler pressure detector 23A measures the in-can pressure value PV A boiler 20A, and transmits the measured in-can pressure value PV A to the local control unit 22A.
The local control unit 22A is, in-can pressure value PV A measured by the boiler pressure detector 23A is to fall within a range of the control pressure zone, to control the heat recovery amount by the boiler 20A.

ローカル制御部22Aは、ボイラ20Aに対して行われた指示の内容や、ボイラ20Aから受信した熱回収状態の情報、出力蒸気量に関する情報を、ローカル記憶部(図示せず)に記憶する。
また、ローカル記憶部(図示せず)には、ボイラ圧検出部23Aにより測定される缶内圧力値PVに係る設定条件として、ボイラ20Aの燃焼制御に係る制御圧力帯の上限値Pmaxと下限値Pminを予め設定することができる。
比例分配制御方式の詳細については、後述する。
The local control unit 22A stores the content of the instruction given to the boiler 20A, the information on the heat recovery state received from the boiler 20A, and the information on the amount of output steam in a local storage unit (not shown).
Further, in the local storage unit (not shown), as the setting condition according to the in-can pressure value PV A measured by the boiler pressure detector 23A, and the upper limit value P max of the control pressure zone of the combustion control of the boiler 20A The lower limit value P min can be set in advance.
Details of the proportional distribution control method will be described later.

[ボイラ20Bについて]
他方、ボイラ20Bは、例えば、多管式貫流ボイラのような燃焼量を連続的に変更して燃焼可能な連続制御ボイラからなる。
連続制御ボイラとは、少なくとも、最小燃焼状態S1(例えば、最大燃焼量の20%の燃焼量における燃焼状態)から最大燃焼状態S2の範囲で、燃焼量が連続的に制御可能とされているボイラである。連続制御ボイラは、例えば、燃料をバーナに供給するバルブや、燃焼用空気を供給するバルブの開度(燃焼比)を制御することにより、燃焼量を調整するようになっている。
[About the boiler 20B]
On the other hand, the boiler 20B is, for example, a continuous control boiler capable of burning while continuously changing the amount of combustion, such as a multi-tube type once-through boiler.
A continuous control boiler is a boiler in which the amount of combustion can be continuously controlled at least in the range from the minimum combustion state S1 (for example, the combustion state at a combustion amount of 20% of the maximum combustion amount) to the maximum combustion state S2. It is. The continuous control boiler adjusts the amount of combustion by controlling, for example, the opening (combustion ratio) of a valve that supplies fuel to a burner and a valve that supplies combustion air.

また、燃焼量を連続的に制御するとは、ローカル制御部22B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(例えば、ボイラ20Bの出力(燃焼量)が1%刻みで制御される場合)であっても、事実上連続的に出力を制御可能な場合を含む。   Also, to continuously control the amount of combustion means that the calculation and signals in the local control unit 22B are digitally processed and handled in stages (for example, the output (amount of combustion) of the boiler 20B is controlled in 1% steps) Even if the output can be controlled virtually continuously.

第1実施形態におけるボイラ20Bにおける、燃焼停止状態S0と最小燃焼状態S1との間の燃焼状態の変更については、ボイラ20B(バーナ)の燃焼をオン/オフすることで制御される。そして、最小燃焼状態S1から最大燃焼状態S2の範囲においては、燃焼量が連続的に制御可能となっている。
より具体的には、複数のボイラ20Bそれぞれには、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、ボイラ20B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、蒸気量を変更可能となっている。
The change of the combustion state between the combustion stop state S0 and the minimum combustion state S1 in the boiler 20B in the first embodiment is controlled by turning on / off the combustion of the boiler 20B (burner). And in the range from the minimum combustion state S1 to the maximum combustion state S2, the amount of combustion can be controlled continuously.
More specifically, a unit steam flow rate U, which is a unit of variable steam flow rate, is set for each of the plurality of boilers 20B. Thereby, the boiler 20B is capable of changing the amount of steam in units of the unit amount of steam U in the range from the minimum combustion state S1 to the maximum combustion state S2.

単位蒸気量Uは、ボイラ20B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、ボイラ20B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。
尚、出力蒸気量とは、第1ボイラ群2A及び第2ボイラ群2Bにより出力される蒸気量を示し、この出力蒸気量は、複数のボイラ20A及び20Bそれぞれから出力される蒸気量の合計値により表される。
The unit steam flow U can be appropriately set according to the steam flow (maximum steam flow) in the maximum combustion state S2 of the boiler 20B, but from the viewpoint of improving the followability of the output steam flow in the boiler system 1 to the required steam flow, It is preferably set to 0.1% to 20% of the maximum steam flow of 20B, and more preferably set to 1% to 10%.
The output steam volume indicates the steam volume output by the first boiler group 2A and the second boiler group 2B, and this output steam volume is the sum of the steam volumes output from the plurality of boilers 20A and 20B. Is represented by

また、第1実施形態では、複数のボイラ20Bには、それぞれボイラ効率が最も高くなる負荷率であるエコ運転ポイントが設定される。   Further, in the first embodiment, an eco-driving point, which is a load factor at which the boiler efficiency is the highest, is set in each of the plurality of boilers 20B.

また、複数のボイラ20Bには、それぞれ優先順位が設定されている。優先順位は、台数制御装置3Bが、燃焼指示や燃焼停止指示を行うボイラ20Bを選択するために用いられる。優先順位は、例えば整数値を用いて、数値が小さいほど優先順位が高くなるよう設定することができる。
図2に示すように、例えば、第2ボイラ群2Bのボイラ20Bの2号機及び3号機のそれぞれに「1」及び「2」の優先順位が割り当てられている場合、2号機の優先順位が最も高く、3号機の優先順位が最も低い。この優先順位は、通常の場合、後述の制御部4Bの制御により、所定の時間間隔(例えば、24時間間隔)で変更される。
Moreover, the priority is set to each of the plurality of boilers 20B. The priority order is used for the number control device 3B to select the boiler 20B that issues a combustion instruction or a combustion stop instruction. The priority can be set, for example, using an integer value such that the smaller the numerical value, the higher the priority.
As shown in FIG. 2, for example, when the priorities of "1" and "2" are assigned to the second and third units of the boiler 20B of the second boiler group 2B, respectively, the priority of the second unit is highest High, the lowest priority for Unit 3. In the normal case, the priority is changed at predetermined time intervals (for example, 24 hour intervals) under the control of the control unit 4B described later.

上述のように、ボイラ20Bは、ボイラ本体21Bと、ボイラ20Bの燃焼状態を制御するローカル制御部22Bと、を備える。ローカル制御部22Bは、蒸気消費量に応じてボイラ20Bの燃焼状態を変更させる。   As described above, the boiler 20B includes the boiler body 21B and the local control unit 22B that controls the combustion state of the boiler 20B. The local control unit 22B changes the combustion state of the boiler 20B according to the steam consumption.

具体的には、第2ボイラ群2Bを構成するボイラ20Bにおいては、ローカル制御部22Bは、信号線16Bを介して台数制御装置3Bから送信される制御信号又は運転者の手動操作により入力された制御信号に基づいて、ボイラ20Bの燃焼状態を制御する。また、ローカル制御部22Bは、台数制御装置3Bで用いられる信号を、信号線16Bを介して台数制御装置3Bに送信する。台数制御装置3Bで用いられる信号としては、ボイラ20Bの実際の燃焼状態、及びその他のデータ等が挙げられる。   Specifically, in the boiler 20B constituting the second boiler group 2B, the local control unit 22B is input by the control signal transmitted from the number control device 3B via the signal line 16B or the manual operation of the driver The combustion state of the boiler 20B is controlled based on the control signal. Further, the local control unit 22B transmits a signal used by the number control device 3B to the number control device 3B via the signal line 16B. As a signal used by number control device 3B, the actual combustion state of boiler 20B, and other data etc. are mentioned.

台数制御装置3Bは、蒸気圧センサ7からの蒸気圧信号に基づいて、要求負荷に応じた各ボイラ20Bの燃焼状態を算出し、各ボイラ20B(ローカル制御部22B)に台数制御信号を送信する。この台数制御装置3Bは、図1に示すように、記憶部5Bと制御部4Bとを備え、信号線16Bを介して各ボイラ20Bに電気的に接続されている。   The number control device 3B calculates the combustion state of each boiler 20B according to the required load based on the steam pressure signal from the steam pressure sensor 7, and transmits a number control signal to each boiler 20B (local control unit 22B). . As shown in FIG. 1, the number control device 3B includes a storage unit 5B and a control unit 4B, and is electrically connected to each boiler 20B via a signal line 16B.

制御部4Bは、信号線16Bを介してボイラ20Bに各種の指示を送信したり、それぞれ各ボイラ20Bから各種のデータを受信したりして、ボイラ20Bの燃焼状態及び運転台数の制御を実行する。各ボイラ20Bは、台数制御装置3Bから燃焼状態の変更指示の信号を受けると、その指示に従って該当するボイラ20Bの燃焼量を制御する。なお、制御部4Bは、信号線16Bを介してボイラ20Bの燃焼状態に関する情報を受信する。
制御部4Bの詳細な構成については後述する。
The control unit 4B transmits various instructions to the boiler 20B via the signal line 16B, receives various data from each boiler 20B, and executes control of the combustion state and the number of operating boilers 20B. . When each boiler 20B receives a signal indicating a change instruction of the combustion state from the number control device 3B, it controls the amount of combustion of the corresponding boiler 20B according to the instruction. The control unit 4B receives information on the combustion state of the boiler 20B via the signal line 16B.
The detailed configuration of the control unit 4B will be described later.

記憶部5Bは、台数制御装置3B(制御部4B)の制御により、ボイラ20Bに対して行われた指示の内容や、各ボイラ20Bからそれぞれ受信した燃焼状態等の情報、各ボイラ20Bの単位蒸気量Uの設定に関する情報、複数のボイラ20Bの優先順位の設定に関する情報、優先順位の変更(ローテーション)に関する設定の情報等を、それぞれ記憶する。
また、記憶部5Bには、蒸気圧センサ7により測定されるヘッダ圧力値PVに係る設定条件として、第2ボイラ群2Bの燃焼制御に係る目標圧力値P1を予め設定することができる。
さらに、記憶部5Bには、第2ボイラ群2Bに予めベースロードに該当する一定蒸気量を設定するとともに、一定蒸気量を出力するための、第2ボイラ群2Bのボイラ20B毎の固定燃焼率及びボイラ台数を予め設定することができる。
そうすることで、後述するように、第2ボイラ群2Bの出力制御部41Bは、ヘッダ圧力値PVに基づいて算出される必要蒸気量MVと第1蒸気量V1を比較することにより、必要蒸気量MVに基づいて、第2ボイラ群2Bの燃焼状態を制御するか、又は第1蒸気量V1を出力するように、第2ボイラ群2Bにおける予め設定される台数のボイラを予め設定された固定燃焼率で燃焼させるかを判断することができる。
The storage unit 5B is controlled by the number control device 3B (control unit 4B), the contents of the instruction given to the boiler 20B, the information such as the combustion state received from each boiler 20B, unit steam of each boiler 20B Information on setting of the amount U, information on setting of priority of the plurality of boilers 20B, information of setting on changing of the priority (rotation), and the like are stored.
Further, in the storage unit 5B, a target pressure value P1 related to the combustion control of the second boiler group 2B can be set in advance as a setting condition related to the header pressure value PV measured by the vapor pressure sensor 7.
Further, in the storage unit 5B, a fixed steam rate corresponding to the base load is set in advance in the second boiler group 2B, and a fixed combustion rate for each boiler 20B of the second boiler group 2B for outputting a constant steam rate And the number of boilers can be set in advance.
By doing so, as will be described later, the output control unit 41B of the second boiler group 2B compares the required steam flow MV n calculated based on the header pressure value PV with the first steam flow V1, thereby making it necessary. The number of boilers set in advance in the second boiler group 2B is preset so as to control the combustion state of the second boiler group 2B or output the first steam amount V1 based on the steam amount MV n. It can be determined whether to burn at a fixed combustion rate.

以上のように構成されたボイラシステム1では、第1ボイラ群2A及び第2ボイラ群2Bで発生させた蒸気が、蒸気ヘッダ6を介して蒸気使用設備18に供給される。   In the boiler system 1 configured as described above, the steam generated by the first boiler group 2A and the second boiler group 2B is supplied to the steam using facility 18 via the steam header 6.

次に、第1ボイラ群2Aにおける熱回収量の制御、及び第2ボイラ群2Bにおける燃焼制御についてそれぞれ説明する。
まず、第1ボイラ群2Aを構成するボイラ20Aの熱回収量制御を実行するローカル制御部22Aの詳細な構成について説明する。
Next, control of the heat recovery amount in the first boiler group 2A and combustion control in the second boiler group 2B will be described.
First, the detailed configuration of the local control unit 22A that executes the heat recovery amount control of the boiler 20A configuring the first boiler group 2A will be described.

[比例分配制御方式]
ローカル制御部22Aは、予め設定圧力と制御幅を設定することで、制御圧力帯を決定する。ここで、制御圧力帯は、ボイラ20Aの缶内圧量値PVの最大許容値である上限値Pmaxと圧力の最少許容値である下限値Pminの間の圧力帯とする。
ローカル制御部22Aは、第1ボイラ群2Aを構成するボイラ20Aから発生した蒸気の缶体内の圧力値、すなわちボイラ圧検出部23Aにより測定される缶内圧力値PVが予め設定された制御圧力帯の範囲内に収まるように、缶内圧力値PVによって必要蒸気量が一意的に定まる比例分配制御アルゴリズムにより制御量を算出し、この制御量に基づいてボイラ20Aの熱回収量を制御する。
Proportional distribution control method
The local control unit 22A determines the control pressure band by setting the set pressure and the control width in advance. Here, the control pressure zone, the pressure zone between the lower limit value P min is the minimum allowable value of the upper limit value P max and the pressure is the maximum allowable value of the can internal pressure the amount value PV A boiler 20A.
The local control unit 22A, the control pressure the pressure value of the can body of the steam generated from the boiler 20A constituting the first boiler group 2A, i.e. the can internal pressure values PV A measured by the boiler pressure detector 23A is set in advance The control amount is calculated by a proportional distribution control algorithm in which the required vapor amount is uniquely determined by the in-can pressure value PV A so as to fall within the band range, and the heat recovery amount of the boiler 20A is controlled based on this control amount. .

ローカル制御部22Aは、制御周期毎に、缶内圧力値PVと制御圧力帯の上限値Pmaxとの差分である圧力偏差PD1に基づいて、必要蒸気量MVAnを算出する。ここで、添字nは、制御周期毎に行われる繰り返し演算の演算回数(n回目:n=1,2,…,Nの正の整数値)を示す。
より具体的には、ローカル制御部22Aは、制御周期毎に、缶内圧力値PVの圧力偏差PD1を、制御圧力帯の上限値Pmaxと下限値Pminとの差分である制御幅Pで除算した比率PR1に基づいて、ボイラ20Aで発生すべき蒸気量(以下、「必要蒸気量MVAn」ともいう)を(式1)により算出する。

必要蒸気量MVAn=最大蒸気量JG×PR1 ・・・・・・・(式1)

ここで、最大蒸気量JGとは、第1ボイラ群2Aを構成するボイラ20Aに予め設定された最大熱回収率で廃熱(又は排熱)を回収した場合における最大蒸気量である。
The local control unit 22A calculates the required vapor amount MV An based on the pressure deviation P D1 that is the difference between the in-can pressure value PV A and the upper limit P max of the control pressure zone for each control cycle. Here, the subscript n indicates the number of operations (n: n = 1, 2,..., N is a positive integer value) of the repetitive operation performed for each control cycle.
More specifically, the local control unit 22A has a control width which is a difference between the pressure deviation P D1 of the in-can pressure value PV A and the upper limit P max of the control pressure zone and the lower limit P min in each control cycle. Based on the ratio P R1 divided by P 1 , the amount of steam to be generated by the boiler 20A (hereinafter, also referred to as “necessary amount of steam MV An ”) is calculated by (Equation 1).

Required steam volume MV An = maximum steam volume JG × P R1 ··············· (Equation 1)

Here, the maximum amount of steam JG is the maximum amount of steam when waste heat (or waste heat) is recovered at the maximum heat recovery rate preset in the boiler 20A constituting the first boiler group 2A.

ローカル制御部22Aは、制御周期毎に、式1により算出した必要蒸気量MVAnと制御周期毎に算出した出力蒸気量JTとの偏差量及び缶内圧力値PVの変動状態に基づいて、ボイラ20Aの熱回収量を制御することができる。
以上、第1ボイラ群2Aを構成するボイラ20Aを制御するローカル制御部22Aについて説明した。
The local control unit 22A determines, for each control cycle, the deviation between the required steam flow MV An calculated by Equation 1 and the output steam flow JT calculated for each control cycle and the fluctuation state of the in-can pressure value PV A. The heat recovery amount of the boiler 20A can be controlled.
The local control unit 22A that controls the boiler 20A that configures the first boiler group 2A has been described above.

次に、第2ボイラ群2Bの燃焼制御を実行する制御部4Bの詳細な構成について説明する。
図3に示すように、制御部4Bは、必要蒸気量算出部41Bと、出力制御部42Bと、を含んで構成される。
Next, the detailed configuration of the control unit 4B that executes the combustion control of the second boiler group 2B will be described.
As shown in FIG. 3, the control unit 4B is configured to include a required steam amount calculation unit 41B and an output control unit 42B.

必要蒸気量算出部41Bは、ヘッダ圧力値PVと予め記憶部5Bに設定された第2ボイラ群2Bの目標圧力値P1との偏差に対して、所定のPIアルゴリズム又はPIDアルゴリズムに基づき、ヘッダ圧力値PVが目標圧力値P1となるために必要な必要蒸気量MVを算出する。
より具体的には、次のとおり算出される。
The required steam amount calculation unit 41B is configured to calculate the header pressure based on a predetermined PI algorithm or PID algorithm with respect to the deviation between the header pressure value PV and the target pressure value P1 of the second boiler group 2B preset in the storage unit 5B. A required vapor amount MV n necessary for the value PV to become the target pressure value P1 is calculated.
More specifically, it is calculated as follows.

必要蒸気量算出部41Bは、第2ボイラ群2Bを構成する複数のボイラ20Bから発生させるべき現時点の必要蒸気量MVを、下記の速度形演算式(式1B)により算出する。
MV=MVn−1+ΔMV ・・・・・・・・(式1B)
(式1B)において、MV:現時点の必要蒸気量(今回必要蒸気量)、MVn−1:前回の制御周期時点の必要蒸気量(前回必要蒸気量)、ΔMV:前回から今回までの必要蒸気量変化分である。ここで、添字nは、繰り返し演算の演算回数(n回目:n=1,2,…,Nの正の整数値)を示す。
The required steam amount calculation unit 41B calculates the current required steam amount MV n to be generated from the plurality of boilers 20B that constitute the second boiler group 2B using the following velocity equation (equation 1B).
MV n = MV n-1 + ΔMV n (Equation 1B)
In (Formula 1B), MV n: necessary steam amount of current (current required steam quantity), MV n-1: necessary steam amount of the control cycle time of the latest (last necessary steam amount), .DELTA.MV n: from the previous to the current It is the required amount of steam change. Here, the subscript n indicates the number of operations of the repetitive operation (nth time: positive integer value of n = 1, 2,..., N).

前回から今回までの必要蒸気量変化分ΔMVは、下記の(式2B)により算出される。
ΔMV=ΔP+ΔI+ΔD ・・・・・・(式2B)
(式2)において、ΔP:P制御出力(変化分)、ΔI:I制御出力(変化分)、ΔD:D制御出力(変化分)であり、それぞれ下記の(式3B)〜(式5B)により求められる。
ΔP=K×(e−en−1) ・・・・・・・・・(式3B)
ΔI=K×(Δt/T)×e ・・・・・・・・・・・・(式4B)
ΔD=K×(T/Δt)×(e−2en−1+en−2) ・・(式5B)
(式3B)〜(式5B)において、Δt:制御周期、K:比例ゲイン、T:積分時間、T:微分時間、e:現時点の偏差量、en−1:前回の制御周期時点の偏差量、en−2:前々回の制御周期時点の偏差量である。
現時点の偏差量eは、第2目標圧力値P1と、蒸気圧センサ7で測定されたヘッダ圧力値PVとの差であって、下記の(式6B)により求められる。
=P1−PV ・・・・・・・・・・・・・・・・(式6B)
The required steam flow variation ΔMV n from the previous time to the current time is calculated by the following (Equation 2B).
ΔMV n = ΔP n + ΔI n + ΔD n (Equation 2B)
In Equation (2), ΔP n : P control output (change), ΔI n : I control output (change), and ΔD n : D control output (change), each of the following (Equation 3B) to It is obtained by the equation 5B).
ΔP n = K P × (e n −e n−1 )... (Equation 3B)
ΔI n = K P × (Δt / T I) × e n ············ ( formula 4B)
ΔD n = K P × (T D / Δt) × (e n −2 e n−1 + e n −2)
(Equation 3B) to (Equation 5B), Δt: control period, K P : proportional gain, T I : integration time, T D : differentiation time, e n : deviation amount at the present time, e n -1 : previous control Deviation of cycle time, en -2 : Deviation of control cycle time before last.
Deviation e n at the present time is, the second target pressure value P1, a difference between the header pressure value PV measured by the vapor pressure sensor 7, it is determined by the following equation (6B).
e n = P 1-PV ······················ (Equation 6B)

必要蒸気量算出部41Bは、(式3B)、(式4B)、(式5B)で算出された各出力(変化分)を、(式2B)に従って合計することにより、前回から今回までの必要蒸気量変化分ΔMVを算出する。
そして、必要蒸気量算出部41Bは、(式1B)のように、前回必要蒸気量MVn−1に必要蒸気量変化分ΔMVを加算して、今回必要蒸気量MVを計算することができる。
The necessary vapor amount calculation unit 41B sums the outputs (changes) calculated by (Equation 3B), (Equation 4B), and (Equation 5B) according to (Equation 2B), and thus the need from the previous time to this time The amount of change in vapor amount ΔMV n is calculated.
The necessary steam amount calculating section 41B, as shown in (Formula 1B), by adding the required amount of steam variation .DELTA.MV n the last necessary steam amount MV n-1, to calculate the time required steam amount MV n it can.

出力制御部42Bは、必要蒸気量算出部41Bにより算出される必要蒸気量MVが予め設定された第1蒸気量V1を下回る場合、第1蒸気量V1を出力するように、第2ボイラ群2Bにおける予め設定される台数のボイラを予め設定された固定燃焼率で燃焼させる。
また、出力制御部42Bは、必要蒸気量算出部41Bにより算出された必要蒸気量MVが予め設定された第1蒸気量V1以上となる場合、必要蒸気量算出部41Bにより算出された必要蒸気量MVを出力するように制御する。
そうすることで、全体負荷が低い場合であっても、第2ボイラ群2Bを一定量燃焼させることができるため、ボイラ缶体腐食を防止するとともに、第1ボイラ群2A及び第2ボイラ群2Bにおける負荷不均一を改善することができる。
The output control unit 42B outputs the first steam flow rate V1 when the required steam flow rate MV n calculated by the required steam flow rate calculation unit 41B falls below the first steam flow rate V1 set in advance. The number of boilers set in advance in 2B is burned at a fixed combustion rate set in advance.
Further, the output control unit 42B determines that the required steam calculated by the required steam volume calculation unit 41B when the required steam volume MV n calculated by the required steam volume calculation unit 41B is equal to or more than the first steam volume V1 set in advance. Control to output the quantity MV n .
By doing so, even if the overall load is low, the second boiler group 2B can be burned by a fixed amount, so that boiler can corrosion is prevented, and the first boiler group 2A and the second boiler group 2B Load non-uniformity can be improved.

なお、固定燃焼率は、第2ボイラ群2Bにおける燃焼させるボイラ20Bの燃焼効率の最も高い燃焼率とすることが好ましい。また、固定燃焼率は、第2ボイラ群2Bにおける燃焼させるボイラ20Bの最小燃焼率とすることもできる。
前述したように、記憶部5Bに、第2ボイラ群2Bが、ベースロードに該当する第1蒸気量V1を出力するように、第2ボイラ群2Bのボイラ20B毎に、固定燃焼率を予め設定することができる。
The fixed combustion rate is preferably set to the highest combustion rate of the combustion efficiency of the boiler 20B to be burned in the second boiler group 2B. The fixed combustion rate can also be the minimum combustion rate of the boiler 20B to be burned in the second boiler group 2B.
As described above, the fixed combustion rate is set in advance for each boiler 20B of the second boiler group 2B so that the second boiler group 2B outputs the first steam amount V1 corresponding to the base load in the storage unit 5B. can do.

<出力制御部42Bによる出力蒸気量制御>
制御部4Bは、必要蒸気量算出部41Bにより算出された必要蒸気量MVが予め設定されたベースロードとなる第1蒸気量V1を下回る場合、出力制御部42Bにより第1蒸気量V1を出力するように、第2ボイラ群2Bにおける予め設定される台数のボイラを予め設定された固定燃焼率で燃焼させる。
また、必要蒸気量算出部41Bにより算出された必要蒸気量MVが予め設定されたベースロードとなる第1蒸気量V1以上となる場合、制御部4Bは、出力制御部42Bにより、必要蒸気量算出部41Bにより算出された必要蒸気量MVを出力するように制御する。
<Output Steam Amount Control by Output Control Unit 42B>
The control unit 4B causes the output control unit 42B to output the first vapor amount V1 when the required vapor amount MV n calculated by the required vapor amount calculation unit 41B is less than the first vapor amount V1 serving as a preset base load. As a result, the number of boilers set in advance in the second boiler group 2B is burned at a fixed combustion rate set in advance.
Further, when the required steam volume MV n calculated by the required steam volume calculation unit 41B is equal to or more than the first steam volume V1 which is a preset base load, the control unit 4B determines the required steam volume by the output control unit 42B. Control is performed so as to output the required vapor amount MV n calculated by the calculation unit 41B.

そうすることで第2ボイラ群2Bにおける負荷が低い場合(例えば、第2ボイラ群2Bにおいてヘッダ圧力値PVに基づいて算出された必要蒸気量MVが予め設定されたベースロードに該当する第1蒸気量V1を下回る場合)であっても第2ボイラ群2Bに割り当てたベースロード分のボイラを予め設定された第1蒸気量V1に対応する固定燃焼率で固定燃焼させることができるため、ボイラ缶体腐食を防止するとともに、第1ボイラ群2A及び第2ボイラ群2Bにおける負荷不均一を改善することができる。 By doing so, when the load in the second boiler group 2B is low (for example, the first required steam amount MV n calculated based on the header pressure value PV in the second boiler group 2B corresponds to the preset base load) Even if it is less than the steam amount V1), the boiler for the base load allocated to the second boiler group 2B can be fixedly burned at the fixed combustion rate corresponding to the first steam amount V1 set in advance, so the boiler It is possible to prevent can corrosion and improve load non-uniformity in the first boiler group 2A and the second boiler group 2B.

逆に、全体負荷が上昇し、要求負荷に対して第1ボイラ群2Aだけで賄えなくなり、第2ボイラ群2Bにおける負荷が高くなった場合(例えば、必要蒸気量算出部41Bにより算出された必要蒸気量MVが予め設定されたベースロードに該当する一定蒸気量以上となる場合)には、固定燃焼率で燃焼させる固定燃焼ボイラを含む第2ボイラ群2Bに属するすべてのボイラで負荷追従を行うことができる。 Conversely, if the overall load rises and the first boiler group 2A can not meet the required load alone, and the load in the second boiler group 2B becomes high (for example, calculated by the required steam amount calculation unit 41B In the case where the required steam volume MV n is equal to or more than the constant steam volume corresponding to the preset base load), the load following is performed in all the boilers belonging to the second boiler group 2B including the fixed combustion boiler that burns at the fixed combustion rate It can be performed.

次に、第1実施形態のボイラシステム1の動作を実現するための処理の流れについて、図4及び図5を参照して説明する。図4及び図5は、それぞれ、第1ボイラ群2A及び第2ボイラ群2Bの処理の流れを示すフローチャートである。
まず、図4を参照して、第1ボイラ群2Aにおける処理の流れを説明する。
Next, the flow of processing for realizing the operation of the boiler system 1 of the first embodiment will be described with reference to FIGS. 4 and 5. FIG.4 and FIG.5 is a flowchart which shows the flow of a process of 1st boiler group 2A and 2nd boiler group 2B, respectively.
First, the flow of processing in the first boiler group 2A will be described with reference to FIG.

処理の前準備として、第1ボイラ群2Aを構成するボイラ20Aに対して缶体内の圧力値である缶内圧力値PVの制御圧力帯の範囲設定(上限値Pmaxと下限値Pmin)を行い、ローカル記憶部に記憶しておく(図示せず)。 As preparation for the process, the control pressure zone range setting of the in-can pressure value PV A which is the pressure value in the can for the boiler 20A constituting the first boiler group 2A (upper limit P max and lower limit P min ) And store them in the local storage unit (not shown).

ステップST1において、ローカル制御部22Aによりボイラ20Aの燃焼制御を開始する。   In step ST1, combustion control of the boiler 20A is started by the local control unit 22A.

ステップST2において、ローカル制御部22Aにより、制御周期毎にボイラ20Aの燃焼状態を制御する。
より具体的には、ローカル制御部22Aは、制御周期毎に、ボイラ圧検出部23Aにより測定されるボイラ20Aの缶内圧力値PV(フィードバック値)と、予めローカル記憶部に設定されたボイラ20Aの缶内圧力値PVの圧力偏差PD1を、制御圧力帯の制御幅Pで除算した比率PR1に基づいて、所定の比例分配制御アルゴリズムに基づくフィードバック制御を行うことで、ボイラ20Aの缶内圧力値PVが制御圧力帯の範囲内に収まるように必要な蒸気量MVAnを算出し、算出した蒸気量MVAnを発生するようにボイラ20Aの熱回収量を制御する。
In step ST2, the local control unit 22A controls the combustion state of the boiler 20A for each control cycle.
More specifically, the local control unit 22A sets the in-can pressure value PV A (feedback value) of the boiler 20A measured by the boiler pressure detection unit 23A at each control cycle and the boiler set in advance in the local storage unit. the pressure deviation P D1 of the can internal pressure values PV a of 20A, based on the ratio P R1 divided by the control width P 1 of the control pressure zone, by performing feedback control based on a predetermined proportional distribution control algorithm, boiler 20A in-can pressure value PV a calculates the amount of steam MV an needed to fit within the range of the control pressure zone, to control the heat recovery amount of the boiler 20A to generate the calculated amount of steam MV an.

ローカル制御部22Aは、制御周期毎に、ステップST2を繰り返す。   The local control unit 22A repeats step ST2 for each control cycle.

次に、図5を参照して、第2ボイラ群2Bにおける処理の流れを説明する。
処理の前準備として、第2ボイラ群2Bに対して目標圧力値P1を設定し、記憶部5Bに記憶しておく。
ここで、第2ボイラ群2Bの目標圧力値P1を第1ボイラ群2Aを構成するボイラ20Aの缶内圧力値PVの制御圧力帯の上限値Pmaxよりも小さく設定する。具体的には、目標圧力値P1は、蒸気管11における圧力損失αを加味して算出される圧力値(Pmax−α)よりも低く設定することが好ましい。
また、第2ボイラ群2Bに予めベースロードに該当する一定蒸気量(第1蒸気量V1)を設定するとともに、ベースロードに該当する第1蒸気量V1を出力するように、第2ボイラ群2Bのボイラ20B毎の固定燃焼率及びボイラ台数を設定し、記憶部5Bに記憶しておく。なお、第1蒸気量V1と固定燃焼率との関係について、第1蒸気量V1は、全台を燃焼させるのではなく、任意の台数を燃焼させることで生成されるように設定することができる。(以上、図示せず)。
Next, the flow of the process in the second boiler group 2B will be described with reference to FIG.
As preparation for processing, a target pressure value P1 is set for the second boiler group 2B and stored in the storage unit 5B.
Here, set to be smaller than the upper limit value P max of the control pressure zone of the can internal pressure values PV A boiler 20A of the target pressure value P1 of the second boiler unit 2B constituting the first boiler group 2A. Specifically, it is preferable to set the target pressure value P1 lower than the pressure value (P max −α) calculated by taking the pressure loss α in the steam pipe 11 into consideration.
In addition, the second boiler group 2B is configured to set in advance a fixed steam amount (first steam amount V1) corresponding to the base load in the second boiler group 2B and to output the first steam amount V1 corresponding to the base load. The fixed combustion rate and the number of boilers for each boiler 20B are set and stored in the storage unit 5B. Regarding the relationship between the first vapor amount V1 and the fixed combustion rate, the first vapor amount V1 can be set so as to be generated not by burning all the units but by burning an arbitrary number of units. . (As above, not shown).

ステップST11において、台数制御装置4Bにより第2ボイラ群2Bの燃焼制御を開始する。   In step ST11, combustion control of the second boiler group 2B is started by the number control device 4B.

ステップST12において、制御部4Bは、制御周期毎に、必要蒸気量算出部41Bにより算出された必要蒸気量MVが予め設定されたベースロードとなる第1蒸気量V1を下回るか否かを判定する。必要蒸気量MVが第1蒸気量V1を下回る場合(Yes)、ステップST13に移る。必要蒸気量MVが第1蒸気量V1以上の場合(No)、ステップST14に移る。 In step ST12, the control unit 4B determines, for each control cycle, whether or not the required steam volume MV n calculated by the required steam volume calculation unit 41B is less than the first steam volume V1 serving as a preset base load. Do. If the required vapor amount MV n is less than the first vapor amount V1 (Yes), the process proceeds to step ST13. If the required vapor amount MV n is equal to or greater than the first vapor amount V1 (No), the process proceeds to step ST14.

ステップST13において、出力制御部42Bは、第1蒸気量V1を出力するように、第2ボイラ群2Bにおける予め設定される台数のボイラを予め設定された固定燃焼率で燃焼させる。   In step ST13, the output control unit 42B burns a predetermined number of boilers in the second boiler group 2B at a preset fixed combustion rate so as to output the first steam flow V1.

その後、ステップST12に移る。   Thereafter, the process proceeds to step ST12.

ステップST14において、制御部4B(出力制御部42B)は、算出した必要蒸気量MVを発生するように第2ボイラ群2Bを構成するボイラ20Bを制御する。 In step ST14, the control unit 4B (the output control unit 42B) controls the boiler 20B that configures the second boiler group 2B so as to generate the calculated required steam amount MV n .

その後、ステップST12に移る。   Thereafter, the process proceeds to step ST12.

次に、図6及び図7を参照して、第2ボイラ群2Bの目標圧力値P1を第1ボイラ群2Aを構成するボイラ20Aの缶内圧力値PVの制御圧力帯の上限値Pmaxよりも小さく設定して、より好ましくは、蒸気管11における圧力損失αを加味した圧力値(Pmax−α)よりも小さくして、第2ボイラ群2Bが所定のPIアルゴリズム又はPIDアルゴリズムに基づくフィードバック制御を行う場合(以下「従来の燃焼制御」という)と比較しながら、第1実施形態に係る燃焼制御を実施した場合の動作を説明する。 Next, referring to FIGS. 6 and 7, upper limit value P max of the control pressure band of in-can pressure value PV A of boiler 20A constituting second boiler group 2A with target pressure value P1 of second boiler group 2B The second boiler group 2B is based on a predetermined PI algorithm or PID algorithm by setting smaller than the pressure value (P max −α) more preferably taking into consideration the pressure loss α in the steam pipe 11 The operation in the case where the combustion control according to the first embodiment is performed will be described in comparison with the case where feedback control is performed (hereinafter referred to as “conventional combustion control”).

ここで、図6は、第2ボイラ群2Bが「従来の燃焼制御」を行った場合のヘッダ圧力の推移を示す図である。これに対して、図7は、本発明の第1実施形態に係る燃焼制御を実施した場合のヘッダ圧力の推移を示す図である。
ここで、図6の(B)〜(D)及び図7の(B)〜(D)ともに、縦軸を蒸気量、横軸を時間としている。したがって、図6及び図7における第1ボイラ群発生蒸気量は、第1ボイラ群2Aを構成するボイラ20Aの発生蒸気量となる。また、第1ボイラ群発生蒸気量のMAXとは、第1ボイラ群を構成するボイラ20Aの最大出力蒸気量となる。
図6及び図7における第2ボイラ群発生蒸気量は、第2ボイラ群2Bを構成するボイラ20Bの発生蒸気量の合計となる。また、第2ボイラ群2Bを構成するボイラ20BのMAXとは、第2ボイラ群2Bを構成するボイラ20Bの最大出力蒸気量の合計となる。
Here, FIG. 6 is a figure which shows transition of the header pressure at the time of the 2nd boiler group 2B performing "the conventional combustion control." On the other hand, FIG. 7 is a figure which shows transition of the header pressure at the time of implementing combustion control which concerns on 1st Embodiment of this invention.
Here, in each of (B) to (D) in FIG. 6 and (B) to (D) in FIG. 7, the vertical axis is the amount of steam, and the horizontal axis is time. Therefore, the first boiler group generated steam amount in FIGS. 6 and 7 is the generated steam amount of the boiler 20A that constitutes the first boiler group 2A. Further, MAX of the first boiler group generated steam amount is the maximum output steam amount of the boiler 20A constituting the first boiler group.
The second boiler group generated steam amount in FIGS. 6 and 7 is the sum of the generated steam amounts of the boilers 20B that constitute the second boiler group 2B. Further, MAX of the boiler 20B constituting the second boiler group 2B is the sum of the maximum output steam amount of the boiler 20B constituting the second boiler group 2B.

<従来の燃焼制御>
従来の燃焼制御を実施した場合、図6に示すように、全体負荷が低い場合(t〜t)、第1ボイラ群2Aを構成するボイラ20Aの缶内圧力値PVは、制御圧力帯の上限値Pmaxに近い圧力値となるために必要な蒸気量を発生する。このとき、ヘッダ圧力値は、ボイラ20Aの缶内圧力値PVに、蒸気管11における圧力損失αを加味して算出される値(PV−α)となり、目標圧力値P1より高い。このため、第2ボイラ群2Bは全台待機状態となる。
<Conventional combustion control>
When the conventional combustion control is performed, as shown in FIG. 6, when the overall load is low (t 0 to t 1 ), the in-can pressure value PV A of the boiler 20A constituting the first boiler group 2A is the control pressure The amount of steam required to reach a pressure value close to the upper limit Pmax of the band is generated. At this time, the header pressure value is a value (PV A −α) calculated by adding the pressure loss α in the steam pipe 11 to the in-can pressure value PV A of the boiler 20A, which is higher than the target pressure value P1. For this reason, all the 2nd boiler groups 2B will be in a stand-by state.

その後、全体負荷が上昇して使用蒸気量が増加しても、ボイラ20Aの缶内圧力値PVは低下するが、時刻t〜tまでの間、制御圧力帯の範囲内に収まり、かつ蒸気管11における圧力損失αを加味して算出される値(PV−α)が依然として目標圧力値P1以上となるように必要な蒸気量を自身の出力蒸気量で賄うことができる。このため、第2ボイラ群2Bは全台待機状態となる。 Thereafter, even if the increased use steam total amount of the load rises, the in-can pressure value PV A boiler 20A is lowered, until the time t 1 ~t 2, fall within the range of the control pressure zone, In addition, it is possible to cover the necessary amount of steam with its own output steam amount so that the value (PV A −α) calculated by taking into consideration the pressure loss α in the steam pipe 11 still becomes the target pressure value P1 or more. For this reason, all the 2nd boiler groups 2B will be in a stand-by state.

その後、全体負荷が上昇して、時刻t以降、ヘッダ圧力値PVが目標圧力値P1となると、第2ボイラ群2Bは、ヘッダ圧力値PVが目標圧力値P1となるために必要な蒸気量を算出し、算出した蒸気量を発生するようにフィードバック制御を開始する。
このように、全体負荷が上昇して使用蒸気量が増加する場合、ボイラ20Aは、自身の出力可能な最大蒸気量Xを出力する前(制御圧力帯の下限値Pminに達する前)に、第2ボイラ群2Bがフィードバック制御を開始する。
このように、従来の燃焼制御を実施した場合、ヘッダ圧力値PVが目標圧力値P1となるまで、第2ボイラ群2Bは全台待機状態となる。
Thereafter, the entire load is increased, the time t 2 later, the header pressure value PV becomes the target pressure value P1, the second boiler group 2B, the steam quantity required for the header pressure value PV becomes the target pressure value P1 Is calculated and feedback control is started to generate the calculated amount of steam.
Thus, when the overall load increases and the amount of steam used increases, the boiler 20A outputs the maximum amount of steam X that can be output by itself (before reaching the lower limit P min of the control pressure band), The second boiler group 2B starts feedback control.
As described above, when the conventional combustion control is performed, the second boiler group 2B is in the standby state for all the vehicles until the header pressure value PV becomes the target pressure value P1.

<第1実施形態に係る燃焼制御>
これに対して、第1実施形態に係る燃焼制御を実施した場合、図7に示すように、全体負荷が低い場合(t〜t)、第1ボイラ群2Aを構成するボイラ20Aは缶内圧力値PVは、制御圧力帯の上限値Pmaxに近い圧力値となるために必要な蒸気量を発生する。このとき、ヘッダ圧力値は、ボイラ20Aの缶内圧力値PVに、蒸気管11における圧力損失αを加味して算出される値(PV−α)となり、目標圧力値P1より高い。
他方、第2ボイラ群2Bは、必要蒸気量算出部41Bにより算出される必要蒸気量がゼロとなり、予め設定された第1蒸気量V1を下回ることから、出力制御部42Bにより第1蒸気量V1を出力する。
<Combustion control according to the first embodiment>
On the other hand, when the combustion control according to the first embodiment is performed, as shown in FIG. 7, when the overall load is low (t 0 to t 1 ), the boiler 20A constituting the first boiler group 2A cans The internal pressure value PV A generates the amount of steam required to be a pressure value close to the upper limit value P max of the control pressure zone. At this time, the header pressure value is a value (PV A −α) calculated by adding the pressure loss α in the steam pipe 11 to the in-can pressure value PV A of the boiler 20A, which is higher than the target pressure value P1.
On the other hand, in the second boiler group 2B, the required steam flow calculated by the required steam flow calculation unit 41B is zero, and falls below the preset first steam flow V1. Output

その後、全体負荷が上昇して使用蒸気量が増加しても、ボイラ20Aの缶内圧力値PVは低下するが、時刻t〜tまでの間、制御圧力帯の範囲内に収まり、かつ蒸気管11における圧力損失αを加味して算出される圧力値(PV−α)が依然として目標圧力値P1以上となるために必要な蒸気量をボイラ20A自身の出力蒸気量で賄うことができる。
このため、第2ボイラ群2Bは依然として必要蒸気量算出部41Bにより算出される必要蒸気量がゼロとなり、予め設定された第1蒸気量V1を下回ることから、出力制御部42Bにより第1蒸気量V1を出力する。
Thereafter, even if the increased use steam total amount of the load rises, the in-can pressure value PV A boiler 20A is lowered, until the time t 1 ~t 2, fall within the range of the control pressure zone, And the amount of steam necessary for the pressure value (PV A -α) calculated with pressure loss α in the steam pipe 11 still to be equal to or higher than the target pressure value P1 can be covered by the output steam amount of the boiler 20A itself it can.
For this reason, the second boiler group 2B still has the required steam volume calculated by the necessary steam volume calculator 41B at zero, and falls below the preset first steam volume V1, so the output controller 42B produces the first steam volume Output V1.

その後、全体負荷が上昇して、時刻t以降、ヘッダ圧力値PVが目標圧力値P1となると、第2ボイラ群2Bは、ヘッダ圧力値PVが目標圧力値P1となるために必要な蒸気量を算出し、算出した蒸気量を発生するようにフィードバック制御を開始する。
このように、全体負荷が上昇して使用蒸気量が増加する場合、ボイラ20Aは、制御圧力帯の下限値Pminに達する前(すなわち自身の出力可能な最大蒸気量Xを出力する前)に、第2ボイラ群2Bがフィードバック制御を開始する。
このように、従来の燃焼制御を実施した場合、ヘッダ圧力値PVが目標圧力値P1となるまで、第2ボイラ群2Bは全台待機状態となる。
このように、第1実施形態に係る燃焼制御を実施した場合、使用蒸気量に関係なく第2ボイラ群2Bは、一定量以上、燃焼させることができる。
Thereafter, the entire load is increased, the time t 2 later, the header pressure value PV becomes the target pressure value P1, the second boiler group 2B, the steam quantity required for the header pressure value PV becomes the target pressure value P1 Is calculated and feedback control is started to generate the calculated amount of steam.
Thus, when the overall load increases and the amount of steam used increases, the boiler 20A reaches the lower limit P min of the control pressure band (that is, before outputting the maximum amount of steam X that can be output by itself). , And the second boiler group 2B starts feedback control.
As described above, when the conventional combustion control is performed, the second boiler group 2B is in the standby state for all the vehicles until the header pressure value PV becomes the target pressure value P1.
As described above, when the combustion control according to the first embodiment is performed, the second boiler group 2B can burn a predetermined amount or more regardless of the amount of steam used.

第1実施形態のボイラシステム1によれば、例えば、次の効果が奏される。
第1実施形態のボイラシステム1においては、第1ボイラ群2Aを構成するボイラ20Aは、缶内圧力値PVが予め設定された制御圧力帯の範囲内に収まるようにボイラ20Aの熱回収量がローカル制御部22Aにより制御される。
他方、第2ボイラ群2Bは、ヘッダ圧力値PVが、予め設定された目標圧力値P1(ここで、目標圧力値P1は、第1ボイラ群2Aを構成するボイラ20Aの缶内圧力値PVの制御圧力帯の上限値Pmaxに、蒸気管11における圧力損失αを加味して算出される圧力値(Pmax−α)よりも小さな値となるように設定される)と一致するように、必要蒸気量算出部41Bにより算出された必要蒸気量MVに基づいて、第2ボイラ群2Bの燃焼状態を制御する出力制御部42Bと、を備え、出力制御部42Bは、必要蒸気量算出部41Bにより算出された必要蒸気量MVが予め設定された第1蒸気量V1を下回る場合、第1蒸気量V1を出力するように、第2ボイラ群2Bにおける予め設定される台数のボイラを予め設定された固定燃焼率で燃焼させ、必要蒸気量MVが第1蒸気量V1以上となる場合、必要蒸気量MVを出力するように、第2ボイラ群2Bの燃焼状態を制御する。
According to the boiler system 1 of the first embodiment, for example, the following effects are achieved.
In the boiler system 1 according to the first embodiment, the boiler 20A constituting the first boiler group 2A has the heat recovery amount of the boiler 20A such that the in-can pressure value PV A falls within the range of the control pressure zone set in advance. Is controlled by the local control unit 22A.
On the other hand, in the second boiler group 2B, the header pressure value PV is a preset target pressure value P1 (here, the target pressure value P1 is the in-can pressure value PV A of the boiler 20A constituting the first boiler group 2A. Set to a value smaller than the pressure value (P max −α) calculated by adding the pressure loss α in the steam pipe 11 to the upper limit P max of the control pressure zone , And an output control unit 42B that controls the combustion state of the second boiler group 2B based on the required steam amount MV n calculated by the required steam amount calculation unit 41B, and the output control unit 42B calculates the required steam amount When the required steam volume MV n calculated by the unit 41B falls below the preset first steam volume V1, the number of boilers preset in the second boiler group 2B is set to output the first steam volume V1. Preset It is burned at a constant firing rate, if necessary steam amount MV n is a first steam quantity V1 above, so as to output the required amount of steam MV n, controls the combustion state of the second boiler unit 2B.

そのため、第1実施形態によれば、使用蒸気量にかかわらず第2ボイラ群2Bに対して所定量以上の燃焼量を確保することができるため、ボイラ缶体腐食を防止するとともに、ボイラ群同士の負荷不均一を改善することができる。   Therefore, according to the first embodiment, since it is possible to secure a combustion amount of a predetermined amount or more with respect to the second boiler group 2B regardless of the amount of steam used, it is possible to prevent boiler can corrosion and Load non-uniformity can be improved.

また、第1実施形態のボイラシステム1においては、予め設定される固定燃焼率は第2ボイラ群2Bにおける燃焼させるボイラ20Bの燃焼効率の最も高い燃焼率(エコ運転ポイント)とすることができる。   Further, in the boiler system 1 of the first embodiment, the fixed combustion rate set in advance can be set to the highest combustion rate (eco operation point) of the combustion efficiency of the boiler 20B to be burned in the second boiler group 2B.

そのため、第1実施形態によれば、全体負荷が低い場合に、第2ボイラ群2Bを効率よく燃焼させることができる。   Therefore, according to the first embodiment, when the overall load is low, the second boiler group 2B can be burned efficiently.

また、第1実施形態のボイラシステム1においては、予め設定される固定燃焼率は第2ボイラ群2Bにおける燃焼させるボイラ20Bの最小燃焼率とすることができる。   Further, in the boiler system 1 of the first embodiment, the fixed combustion rate set in advance can be set to the minimum combustion rate of the boiler 20B to be burned in the second boiler group 2B.

そのため、第1実施形態によれば、全体負荷が上昇し、第1ボイラ群2Aの出力蒸気量の不足分を第2ボイラ群2Bが補う場合に、負荷追従性に優れたボイラシステム1を提供することができる。   Therefore, according to the first embodiment, when the second boiler group 2B compensates for the shortage of the output steam amount of the first boiler group 2A when the entire load increases, the boiler system 1 excellent in load following property is provided. can do.

以上、本発明のボイラシステムの好ましい一実施形態につき説明したが、本発明は、上述の実施形態に制限されるものではなく、適宜変更が可能である。
例えば、第2ボイラ群2Aの目標圧力値P1を制御圧力帯の上限値Pmaxと下限値Pminの中間の値よりも小さく、かつ下限値Pmin以上としてもよい。
また、第2ボイラ群2Aの目標圧力値P1を制御圧力帯の下限値Pminよりも小さい値としてもよい。
As mentioned above, although demonstrated per preferable embodiment of the boiler system of this invention, this invention is not restrict | limited to the above-mentioned embodiment, It can change suitably.
For example, the target pressure value P1 of the second boiler group 2A may be smaller than an intermediate value between the upper limit value P max and the lower limit value P min of the control pressure band, and may be equal to or more than the lower limit value P min .
Further, the target pressure value P1 of the second boiler group 2A may be set to a value smaller than the lower limit value P min of the control pressure band.

また、第1実施形態では、本発明を、1台のボイラ20Aからなる第1ボイラ群2A及び2台のボイラ20Bからなる第2ボイラ群2Bからなるボイラ群2を備えるボイラシステム1に適用したが、これに限らない。
すなわち、本発明を2台以上のボイラ20Aからなる第1ボイラ群2Aであって、第1ボイラ群2Aに属する各ボイラ20Aは、ボイラ20Aの缶体内の圧力値である缶内圧力値PVを測定するボイラ圧検出部23Aとボイラ20Aの缶内圧力値PVが予め設定された制御圧力帯の範囲内(上限値Pmaxと下限値Pminとの間)に収まるように熱回収量を制御するローカル制御部22Aを備えるものとしてもよい。
同様に、本発明を、第2ボイラ群2Bが3台以上のボイラ20Bを備えるボイラシステム1に適用してもよく、また、第2ボイラ群2Bが1台のボイラ20Bからなるボイラシステム1に適用してもよい。
Moreover, in 1st Embodiment, this invention was applied to the boiler system 1 provided with the boiler group 2 which consists of the 1st boiler group 2A which consists of 1 boiler 20A, and the 2nd boiler group 2B which consists of 2 boilers 20B. But it is not limited to this.
That is, in the first boiler group 2A including two or more boilers 20A according to the present invention, each boiler 20A belonging to the first boiler group 2A has an in-can pressure value PV A that is a pressure value in a can of the boiler 20A. within the can internal pressure values PV a boiler pressure detector 23A and boiler 20A is preset control pressure zone to measure the heat recovery amount to fit (between the upper limit value P max and the lower limit value P min) It is good also as what is provided with local control part 22A which controls.
Similarly, the present invention may be applied to a boiler system 1 in which the second boiler group 2B includes three or more boilers 20B, and the second boiler group 2B includes the single boiler 20B. It may apply.

また、第1実施形態では、第2ボイラ群2Bのボイラ20Bのそれぞれのボイラ容量について特に限定していない。ボイラ20B毎にその最小燃焼量、単位蒸気量、最大燃焼量としての燃焼能力が、同じ場合でも、異なる場合でも適用可能である。   Further, in the first embodiment, the boiler capacity of each of the boilers 20B of the second boiler group 2B is not particularly limited. Even if the minimum combustion amount, the unit steam amount, and the combustion capacity as the maximum combustion amount are the same or different for each boiler 20B, it is applicable.

また、第1実施形態では、第2ボイラ群2BのPI(又はPID)制御アルゴリズムとして、制御周期毎の必要蒸気量変化分ΔMVのみを計算し、これに前回必要蒸気量MVn−1を加算して、今回必要蒸気量MVを計算する速度形PI(又は速度形PID)アルゴリズムによるPI又はPID制御を適用したが、速度型PI(又は位置型PID)アルゴリズムに限定されない。制御周期毎に今回必要蒸気量MVを直接計算する位置型PI(又は位置型PID)アルゴリズムによるPI又はPID制御を適用してもよい。 Further, in the first embodiment, only the required amount of change in vapor amount ΔMV n for each control cycle is calculated as a PI (or PID) control algorithm of the second boiler group 2B, and the required amount of vapor MV n−1 last time In addition, PI or PID control by the velocity type PI (or velocity type PID) algorithm for calculating the required vapor amount MV n is applied, but the present invention is not limited to the velocity type PI (or position type PID) algorithm. Alternatively, PI or PID control based on a position-type PI (or position-type PID) algorithm may be applied which directly calculates the currently required vapor amount MV n every control cycle.

また、第1実施形態では、ボイラ20Bにおける、燃焼停止状態S0と最小燃焼状態S1との間の燃焼状態の変更を、それぞれボイラ20Bの燃焼をオン/オフすることで制御し、最小燃焼状態S1から最大燃焼状態S2の範囲においては燃焼量を連続的に制御可能な連続制御ボイラ20Bにより構成したが、これに限らない。すなわち、ボイラ20Bを、燃焼停止状態から最大燃焼状態の範囲すべてにおいて、燃焼量を連続的に制御可能な連続制御ボイラにより構成してもよい。   In the first embodiment, the change of the combustion state between the combustion stop state S0 and the minimum combustion state S1 in the boiler 20B is controlled by turning on / off the combustion of the boiler 20B, respectively, and the minimum combustion state S1. In the range from the maximum combustion state S2 to the continuous control boiler 20B capable of continuously controlling the amount of combustion, the invention is not limited thereto. That is, the boiler 20B may be configured by a continuous control boiler capable of continuously controlling the amount of combustion in the entire range from the combustion stop state to the maximum combustion state.

また、第1実施形態では、ボイラ20Aは、缶内圧力値PVが予め設定された制御圧力帯の範囲内に収まるように、比例分配制御方式により、熱回収量(例えば、切替ダンパの開度)を制御するものとして説明したが、これに限定されない。ボイラ20Aは、缶内圧力値PVが予め設定された制御圧力帯の範囲内に収まるように、オン/オフ制御方式により、熱回収量を制御するように構成されていてもよい。 In the first embodiment, the boiler 20A, like fall within the scope of the control pressure zone can internal pressure values PV A is set in advance, a proportional distribution control system, the heat recovery amount (e.g., open switching damper Although described as controlling the degree), it is not limited thereto. Boiler 20A, like fall within the scope of the control pressure zone can internal pressure values PV A is set in advance, by the on / off control scheme, may be configured to control the heat recovery amount.

1 ボイラシステム
2 ボイラ群
2A 第1ボイラ群
2B 第2ボイラ群
20 ボイラ
20A 廃熱回収ボイラ
22A ローカル制御部
23A ボイラ圧検出部
20B 連続制御ボイラ
3B 台数制御装置
4B 制御部
41B 必要蒸気量算出部
42B 出力制御部
5B 記憶部
6 蒸気ヘッダ(蒸気集合部)
7 蒸気圧センサ(蒸気圧測定手段)
18 蒸気使用設備(負荷機器)
1 boiler system 2 boiler group 2A first boiler group 2B second boiler group 20 boiler 20A waste heat recovery boiler 22A local control unit 23A boiler pressure detection unit 20B continuous control boiler 3B number control device 4B control unit 41B necessary steam amount calculation unit 42B Output control unit 5B storage unit 6 steam header (steam collecting unit)
7 Steam pressure sensor (steam pressure measuring means)
18 Steam using equipment (load equipment)

Claims (6)

1つ以上の廃熱回収ボイラからなる第1ボイラ群と、1つ以上の補助ボイラからなる第2ボイラ群と、からなるボイラ群と、
前記ボイラ群において生成された蒸気を集合させる蒸気ヘッダと、
前記蒸気ヘッダの内部の蒸気圧であるヘッダ圧力値を測定する蒸気圧測定手段と、
前記第2ボイラ群の燃焼状態を制御する制御部と、
を備えるボイラシステムであって、
前記第1ボイラ群に属する廃熱回収ボイラは、それぞれ
前記廃熱回収ボイラの缶体内の圧力値である缶内圧力値を測定する缶内圧力測定手段と、
前記缶内圧力値が予め設定された制御圧力帯の範囲内に収まるように前記第1ボイラ群の熱回収量を制御するローカル制御部と、を備え、
前記制御部は、
前記蒸気圧測定手段により測定されるヘッダ圧力値が、予め設定された、前記制御圧力帯の上限値よりも小さい値となる目標圧力値と一致するように、PIアルゴリズム又はPIDアルゴリズムにより必要蒸気量を算出する必要蒸気量算出部と、
前記必要蒸気量算出部により算出された必要蒸気量が予め設定された第1蒸気量を下回る場合、前記第1蒸気量を出力し、前記必要蒸気量が前記第1蒸気量以上となる場合、前記必要蒸気量を出力するように、前記第2ボイラ群の燃焼状態を制御する出力制御部と、を備えるボイラシステム。
A boiler group comprising a first boiler group comprising one or more waste heat recovery boilers, and a second boiler group comprising one or more auxiliary boilers;
A steam header for collecting steam generated in the boiler group;
Vapor pressure measuring means for measuring a header pressure value that is vapor pressure inside the vapor header;
A control unit that controls a combustion state of the second boiler group;
A boiler system comprising
The waste heat recovery boiler belonging to the first boiler group includes in-can pressure measuring means for measuring an in-can pressure value which is a pressure value in a can of the waste heat recovery boiler.
A local control unit that controls the heat recovery amount of the first boiler group so that the in-can pressure value falls within the range of a control pressure zone set in advance;
The control unit
The required amount of steam by the PI algorithm or PID algorithm so that the header pressure value measured by the vapor pressure measuring means matches the target pressure value which is smaller than the preset upper limit value of the control pressure zone. A required steam amount calculation unit for calculating
When the required steam volume calculated by the required steam volume calculation unit is less than the first steam volume set in advance, the first steam volume is output, and the required steam volume is equal to or more than the first steam volume, And b. An output control unit configured to control a combustion state of the second boiler group so as to output the necessary amount of steam.
前記出力制御部は、前記第1蒸気量を出力する場合、前記第2ボイラ群における予め設定される台数の補助ボイラを予め設定された固定燃焼率で燃焼させる、請求項1に記載のボイラシステム。   The boiler system according to claim 1, wherein the output control unit burns a predetermined number of auxiliary boilers in the second boiler group at a predetermined fixed combustion rate when outputting the first steam flow. . 前記固定燃焼率は、前記燃焼させる補助ボイラの燃焼効率の最も高い燃焼率である、請求項2に記載のボイラシステム。   The boiler system according to claim 2, wherein the fixed combustion rate is the highest combustion rate of the combustion efficiency of the auxiliary boiler to be burned. 前記固定燃焼率は、前記燃焼させる補助ボイラの最小燃焼率である、請求項2に記載のボイラシステム。   The boiler system according to claim 2, wherein the fixed combustion rate is a minimum combustion rate of the auxiliary boiler to be burned. 前記目標圧力値は前記制御圧力帯の上限値と下限値の中間の値よりも小さく、前記制御圧力帯の下限値以上とする、請求項1乃至請求項4のいずれか1項に記載のボイラシステム。   The boiler according to any one of claims 1 to 4, wherein the target pressure value is smaller than an intermediate value between the upper limit value and the lower limit value of the control pressure zone, and is equal to or higher than the lower limit value of the control pressure zone. system. 前記目標圧力値は前記制御圧力帯の下限値よりも小さい値とする、請求項1乃至請求項4のいずれか1項に記載のボイラシステム。   The boiler system according to any one of claims 1 to 4, wherein the target pressure value is a value smaller than a lower limit value of the control pressure zone.
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