JP6220255B2 - Multi-can boiler - Google Patents
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Description
本発明は、高燃焼・中燃焼・低燃焼・燃焼待機のように燃焼値を段階的に調節するボイラを複数台設置しておき、ボイラが供給している蒸気の圧力値に基づいて各ボイラの燃焼値を制御する多缶設置ボイラに関するものである。 In the present invention, a plurality of boilers that adjust the combustion value stepwise such as high combustion, medium combustion, low combustion, and standby for combustion are installed, and each boiler is based on the pressure value of steam supplied by the boiler. The present invention relates to a multi-can boiler that controls the combustion value of the boiler.
特開2012−251721号公報にあるように、複数台のボイラと、ボイラの燃焼台数を制御する台数制御装置からなる多缶設置ボイラが広く使用されている。台数制御装置は、ボイラが供給している蒸気の圧力値を圧力調節範囲内に維持するように、ボイラ全体での燃焼量を制御するものであり、蒸気圧力値が低くなるとボイラ全体での燃焼量を大きくし、蒸気圧力値が高くなるとボイラ全体での燃焼量を小さくする。そして台数制御装置では、ボイラ全体での燃焼量から個々のボイラでの燃焼値を決定し、各ボイラに対して決定した燃焼値の燃焼指令を出力する。特開2012−251721号公報に記載しているボイラでの燃焼値の調節は、各ボイラでは、高燃焼・中燃焼・低燃焼・燃焼待機の四位置燃焼制御を行うようにしており、台数制御装置は各ボイラに対してどの燃焼値とするかを決定してその燃焼指令を出力することで行っている。 As disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2012-251721, a multi-can installation boiler including a plurality of boilers and a number control device for controlling the number of combustion of the boilers is widely used. The unit control device controls the amount of combustion in the entire boiler so that the pressure value of the steam supplied by the boiler is kept within the pressure adjustment range. When the amount is increased and the steam pressure value is increased, the combustion amount in the entire boiler is reduced. In the number control device, the combustion value in each boiler is determined from the combustion amount in the entire boiler, and a combustion command for the determined combustion value is output to each boiler. The adjustment of the combustion value in the boiler described in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2012-251721 is such that each boiler performs four-position combustion control of high combustion, medium combustion, low combustion, and combustion standby, The apparatus determines which combustion value is set for each boiler and outputs the combustion command.
図8は、高燃焼・中燃焼・低燃焼・燃焼待機の4位置で燃焼制御するボイラ4台で台数制御を行う場合の台数制御パターンを示している。図ではボイラの燃焼状態は、高燃焼の場合を「H」、中燃焼の場合を「M」、低燃焼の場合を「L」、燃焼待機の場合を「−」で示している。図ではある蒸気圧力値における各ボイラの燃焼値を表した燃焼パターンと、その燃焼パターンを変更していく状態を表した台数制御パターンを示している。 FIG. 8 shows a unit control pattern in the case where unit control is performed with four boilers that perform combustion control at four positions of high combustion, medium combustion, low combustion, and combustion standby. In the figure, the combustion state of the boiler is indicated by “H” for high combustion, “M” for intermediate combustion, “L” for low combustion, and “−” for standby for combustion. The figure shows a combustion pattern that represents the combustion value of each boiler at a certain steam pressure value, and a unit control pattern that represents a state in which the combustion pattern is changed.
ボイラの燃焼量は、全てのボイラで燃焼待機となっている「――――」の状態から、全てのボイラで高燃焼となる「HHHH」まであり、ここでは13段階の燃焼パターンを設定している。この燃焼量は、ボイラから供給している蒸気の圧力値に対応させて設定しており、蒸気圧力値が高いほどボイラの燃焼量は小さくなるようにし、蒸気圧力値が低いほどボイラの燃焼量が大きくなっていくようにしておく。なお、実際の台数制御パターンでは、図4から図7に記載しているように燃焼量を減少する場合も設定する。しかし、燃焼量減少時の台数制御パターンを記載すると図は複雑となり、設定を変えた台数制御パターン同士の比較を行いにくくなる。そのためここでは、全ボイラを燃焼待機としている状態からから全ボイラを高燃焼としている状態まで一方向へ変化していった場合での台数制御パターンを記載している。 The amount of combustion in the boiler ranges from the state of "----" where all the boilers are on standby for combustion, to "HHHH", where high combustion is achieved in all boilers. Here, a 13-stage combustion pattern is set. ing. This combustion amount is set corresponding to the pressure value of the steam supplied from the boiler. The higher the steam pressure value, the smaller the combustion amount of the boiler, and the lower the steam pressure value, the more the combustion amount of the boiler. Keep getting bigger. In the actual number control pattern, a case where the combustion amount is reduced is set as described in FIGS. However, if the number control pattern when the combustion amount is reduced is described, the figure becomes complicated, and it becomes difficult to compare the number control patterns with different settings. Therefore, here, the number control pattern in the case where the state is changed in one direction from the state where all the boilers are set to the combustion standby state to the state where all the boilers are set to the high combustion is described.
図8では、3つの台数制御パターンを設定している。3つの台数制御パターンは、即時燃焼量増加可能ボイラである低燃焼または中燃焼で燃焼するボイラの維持目標台数が異なるもので、維持目標台数の設定値が2台の場合、3台の場合、4台の場合を並べて記載している。この維持目標台数設定値は、蒸気使用側での蒸気使用量の変動状況に基づき設定するものである。 In FIG. 8, three number control patterns are set. The three unit control patterns are different in the maintenance target number of boilers that burn with low combustion or medium combustion, which is a boiler capable of increasing the amount of immediate combustion. When the set value of the maintenance target number is two, Four cases are listed side by side. This maintenance target number setting value is set based on the fluctuation state of the steam usage on the steam usage side.
蒸気使用量の変動が急である場合、ボイラでは蒸気使用量の変化にあわせて短時間で蒸気供給量を増加することが必要となる。ボイラで燃焼値の変更を行う場合、燃焼値を減少する方向の変更は、燃料及び燃焼用空気の供給量を減少又は停止を行うだけであるために短時間で行える。そして燃焼値を増加する方向の変更でも、低燃焼から中燃焼への変更や中燃焼から高燃焼への変更の場合には、燃料及び燃焼用空気の供給量を増加するだけであるために短時間で変更することができる。しかし、燃焼を停止している状態から燃焼を開始する場合は、炉内換気などの準備工程を行う必要がある。さらにボイラが冷えている場合、蒸気発生温度に上昇するまでは蒸気を供給することができない。そのため、燃焼指令の出力から蒸気供給を開始するまでには比較的長い時間が必要となる。 When the fluctuation of the steam usage is steep, it is necessary for the boiler to increase the steam supply amount in a short time according to the change of the steam usage. When the combustion value is changed by the boiler, the change in the direction of decreasing the combustion value can be performed in a short time because only the supply amount of fuel and combustion air is reduced or stopped. Even in the direction of increasing the combustion value, in the case of changing from low combustion to medium combustion or changing from medium combustion to high combustion, only the supply amount of fuel and combustion air is increased. Can change with time. However, when combustion is started from a state where combustion is stopped, it is necessary to perform a preparation process such as furnace ventilation. Furthermore, when the boiler is cold, steam cannot be supplied until the temperature rises to the steam generation temperature. Therefore, a relatively long time is required from the output of the combustion command to the start of steam supply.
そこで、蒸気使用量が急激に増加することのある場合には、燃焼値の増加によって蒸気供給量をすぐに増加することのできるボイラを一定台数確保するようにしておき、蒸気使用量の急増に備えることを行っている。つまり、即時燃焼量増加可能ボイラである低燃焼又は中燃焼を行うボイラを一定台数確保しておくと、低燃焼から中燃焼への増加及び中燃焼から高燃焼への増加はそれぞれ短時間で行えるため、蒸気使用量が急激に増加した場合でもすぐに蒸気供給量を増加することができる。この即時燃焼量増加可能ボイラである低燃焼又は中燃焼のボイラを、多く維持しておくほど負荷に対する追従性が向上する。 Therefore, if the amount of steam used may increase rapidly, a certain number of boilers that can immediately increase the amount of steam supplied by increasing the combustion value should be secured. To prepare. In other words, if a certain number of low-burning or medium-burning boilers that can increase the amount of immediate combustion are secured, an increase from low combustion to medium combustion and an increase from medium to high combustion can be performed in a short time. Therefore, even when the amount of steam used increases rapidly, the amount of steam supply can be increased immediately. The more the number of low-burning or medium-burning boilers that can increase the amount of immediate combustion is maintained, the better the followability to the load.
燃焼値の増加によって蒸気供給量をすぐに増加することができるボイラの台数は、蒸気使用量の変化が急激(急負荷)であるほど多く必要となるため、急負荷時の台数制御パターンでは即時燃焼量増加可能ボイラの維持目標台数を多い値に設定し、蒸気使用量の変化が緩やか(緩負荷)であれば低燃焼又は中燃焼の台数は少なくて良いため、即時燃焼量増加可能ボイラの維持目標台数は少ない台数に設定する。図8で記載している3つの台数制御パターンの中では、維持目標台数2台の場合が最も蒸気使用量の変化が緩やかな場合に設定するもの、維持目標台数4台の場合が最も蒸気使用量の変化が急な場合に設定するもの、その中間である維持目標台数3台は、蒸気使用量の変化がその中間の場合に設定するものである。維持目標台数の設定値は、最小1台最大は台数制御対象となっているボイラの台数であり、その間で任意に設定することができる。 The number of boilers that can immediately increase the steam supply amount by increasing the combustion value is required as the change in the amount of steam used is rapid (rapid load). If the maintenance target number of boilers capable of increasing the combustion amount is set to a large value and the change in steam consumption is moderate (slow load), the number of low combustion or medium combustion may be small. The maintenance target number is set to a small number. Of the three unit control patterns shown in Fig. 8, the setting is when the change in steam usage is the slowest when the maintenance target number is 2, and the steam usage is the case when the maintenance target number is 4 The setting is made when the change in amount is sudden, and the maintenance target number of three in the middle is set when the change in the amount of steam used is in the middle. The set value of the maintenance target number is the minimum one and the maximum is the number of boilers subject to unit control, and can be arbitrarily set between them.
維持目標台数の設定台数が2台の場合での台数制御パターンを図に沿って説明する。維持目標台数の設定台数が2台とは、燃焼量を短時間で増加できるようにするために低燃焼又は中燃焼で維持しておくボイラの維持目標台数を2台とすることである。この場合、既に低燃焼又は中燃焼のボイラである即時燃焼量増加可能ボイラが2台以上ある状態で燃焼量を増加する場合には、燃焼台数の変更は行わずに既に燃焼しているボイラで燃焼値を増加することで燃焼量を増加する。そして、即時燃焼量増加可能ボイラが2台未満である状態で燃焼量を増加する場合には、燃焼台数の増加が可能であるならば燃焼台数を増加する。全てのボイラが燃焼を停止している「――――」から燃焼量を増加していく場合、まず1台目のボイラを燃焼待機から低燃焼に変更することで「L−――」となる。次の燃焼量を増加する場合、即時燃焼量増加可能ボイラの台数は、目標値である2台に達していないため、燃焼台数の増加を行う。2台目のボイラを燃焼待機から低燃焼に変更することでボイラの燃焼値は「LL――」となる。次に燃焼量を増加する場合には、この時点で即時燃焼量増加可能ボイラの台数は、設定値である2台に達しているため、今度は燃焼台数を増加せずに1台目ボイラの燃焼値を増加する。1台目ボイラの燃焼値を低燃焼から中燃焼に変更することで燃焼量の増加を行うと、燃焼状態は「ML――」となる。次に燃焼量を増加する場合も、即時燃焼量増加可能ボイラの台数は、設定値である2台に達しているため、今度も燃焼台数は増加せずに1台目ボイラの燃焼値を更に増加する。1台目ボイラの燃焼値を中燃焼から高燃焼に変更することで燃焼量の増加を行うと、燃焼状態は「HL――」となる。 The number control pattern when the set number of maintenance target numbers is two will be described with reference to the drawing. The number of maintenance target units set to two is to set the maintenance target number of boilers to be maintained at low combustion or medium combustion in order to increase the combustion amount in a short time. In this case, when increasing the combustion amount in the state where there are two or more boilers that are already low-burning or medium-burning boilers capable of increasing the instantaneous combustion amount, the boilers that are already burning without changing the number of combustion Increase the combustion value by increasing the combustion value. When the combustion amount is increased in a state where there are less than two boilers capable of increasing the immediate combustion amount, the number of combustion units is increased if the number of combustion units can be increased. When increasing the combustion amount from "---" where all the boilers have stopped combustion, first change the first boiler from "combustion standby" to "low combustion" to "L ---" Become. When the next combustion amount is increased, the number of boilers capable of increasing the immediate combustion amount has not reached the target value of two, so the number of combustion is increased. By changing the second boiler from standby to low combustion, the combustion value of the boiler becomes “LL-”. Next, when increasing the combustion amount, the number of boilers that can increase the immediate combustion amount at this point has reached the set value of two, so this time, without increasing the number of combustion units, Increase combustion value. When the combustion value is increased by changing the combustion value of the first boiler from low combustion to medium combustion, the combustion state becomes “ML--”. Next, when increasing the combustion amount, the number of boilers that can increase the immediate combustion amount has reached the set value of 2, so this time the combustion number of the first boiler is further increased without increasing the number of combustion. To increase. If the combustion value is increased by changing the combustion value of the first boiler from medium combustion to high combustion, the combustion state becomes “HL—”.
次に燃焼量を増加する場合には、即時燃焼量増加可能ボイラの台数は、設定値である2台より少なくなっているため、即時燃焼量増加可能ボイラを増加することで燃焼量増加を行う。つまり燃焼待機としている3台目のボイラで燃焼を開始し、低燃焼とすることで燃焼量を増加して「HLL−」とする。その後も同様であり、即時燃焼量増加可能ボイラの台数が2台以上ある状態で燃焼値の増加を行う場合は、燃焼台数を増加せずに即時燃焼量増加可能ボイラで燃焼値を一段階高くし、即時燃焼量増加可能ボイラの台数が2台未満である状態で燃焼量の増加を行う場合は、燃焼台数を増加することで燃焼量を増加していく。なお、燃焼状態が「HHHL」まで来た場合には、すでに台数制御対象のボイラは全て燃焼しており、燃焼台数を増加することはできない。そのため、この状態からの燃焼量増加は、4台目ボイラの燃焼値を増加することで行う。燃焼量の増加は、燃焼状態が「HHHH」である最大の燃焼量となるまで行うことができる。 Next, when increasing the combustion amount, the number of boilers capable of increasing the immediate combustion amount is less than the set value of two, so the combustion amount is increased by increasing the boiler capable of increasing the immediate combustion amount. . In other words, combustion is started in the third boiler that is in a combustion standby state, and the combustion amount is increased to “HLL−” by setting the combustion to low. After that, when the combustion value is increased when there are two or more boilers capable of increasing the immediate combustion amount, the combustion value is increased by one step with the boiler capable of increasing the instantaneous combustion amount without increasing the number of combustion. However, when the combustion amount is increased in a state where the number of boilers capable of increasing the immediate combustion amount is less than two, the combustion amount is increased by increasing the number of combustion. When the combustion state reaches “HHHL”, all the boilers subject to unit control are already combusting, and the number of combusted units cannot be increased. Therefore, the combustion amount increase from this state is performed by increasing the combustion value of the fourth boiler. The combustion amount can be increased until the combustion amount reaches the maximum combustion amount that is “HHHH”.
維持目標台数の設定台数が3台の場合には、即時燃焼量増加可能ボイラの台数が3台になることを目指す。この場合も、既に即時燃焼量増加可能ボイラが設定台数以上ある状態で燃焼量を増加する場合には、燃焼台数を増加することなく燃焼値を増加することで燃焼量を増加し、即時燃焼量増加可能ボイラの台数が設定台数未満である状態で燃焼量を増加する場合には、燃焼台数の増加が可能であれば燃焼台数の増加を行う。設定台数が3台になると、即時燃焼量増加可能ボイラが3台になるまで増加するところでのみ変わってくる。全てのボイラが燃焼を停止している「――――」から燃焼量を増加していく場合、「L―――」「LL――」となるところまでは維持目標台数2台の場合と同じである。 When the set number of maintenance target units is 3, the number of boilers capable of increasing the immediate combustion amount is aimed to be 3. In this case as well, when the combustion amount is increased with more than the set number of boilers capable of increasing the immediate combustion amount, the combustion amount is increased by increasing the combustion value without increasing the number of combustion units. When the combustion amount is increased in a state where the number of boilers that can be increased is less than the set number, the number of combustion units is increased if the number of combustion units can be increased. When the set number is three, it changes only where the number of boilers that can increase the amount of immediate combustion increases to three. When the combustion amount is increased from "----" where all boilers have stopped burning, up to "L ---" and "LL--" The same.
維持目標台数2台の場合は、次の増加では「ML――」としていたが、維持目標台数3台の場合には、この段階では即時燃焼量増加可能ボイラの台数が設定の3台に達していないため「LLL−」として即時燃焼量増加可能ボイラの台数を3台とする。ここで即時燃焼量増加可能ボイラの台数が設定の3台に達したため、次の燃焼量増加では燃焼台数の増加は行わず、1台目ボイラの燃焼値を低燃焼から中燃焼に変更して「MLL―」となる。次に燃焼量を増加する場合も、即時燃焼量増加可能ボイラの台数は、設定値である3台以上であるため、今度も燃焼台数を増加せずに1台目ボイラの燃焼値を増加する。1台目ボイラの燃焼値を中燃焼から高燃焼に変更することで燃焼量の増加を行うと、燃焼状態は「HLL―」となる。この増加により、即時燃焼量増加可能ボイラの台数は目標の3台よりも少なくなったため、次の増加では燃焼台数を増加する。以降も同様に、即時燃焼量増加可能ボイラの台数が設定台数未満である場合には燃焼台数を増加し、即時燃焼量増加可能ボイラの台数が設定台数以上であれば燃焼しているボイラの燃焼値を増加する。
In the case of 2 maintenance target units, the next increase was “ML--”, but in the case of 3 maintenance target units, the number of boilers capable of increasing the immediate combustion amount reached the
維持目標台数の設定台数が4台となっても考え方は同じであり、この場合も、即時燃焼量増加可能ボイラが4台未満である状態で燃焼量を増加する場合には、燃焼台数の増加が可能であれば燃焼台数を増加し、既に即時燃焼量増加可能ボイラが4台以上ある状態で燃焼値を増加する場合には、燃焼台数を増加することなく燃焼値を増加することで燃焼量を増加する。 The idea is the same even if the number of maintenance target units is set to four. In this case as well, if the combustion amount is increased with less than four boilers capable of immediate combustion increase, the number of combustion increases If it is possible, increase the number of combustion units, and if the combustion value is increased when there are already four or more boilers that can increase the immediate combustion amount, increase the combustion value without increasing the number of combustion units. Increase.
以上のように、即時燃焼量増加可能ボイラを設定台数まで維持するようにしておくと、蒸気供給量の急増が必要になった場合には、低燃焼で燃焼しているボイラを中燃焼へ、あるいは中燃焼で燃焼しているボイラは高燃焼へ短時間で燃焼値を増加することができるために、急な蒸気使用量の増加時にも対応することができる。そして蒸気使用量の増加量が大きくなる場合には、維持目標台数を多く設定しておくことで、大きな変動にも対応することができるというものである。 As described above, if the number of boilers that can increase the amount of immediate combustion is maintained up to the set number, if a rapid increase in the amount of steam supply becomes necessary, the boiler that burns with low combustion is switched to medium combustion. Or since the boiler which is burning by medium combustion can increase a combustion value to high combustion in a short time, it can respond also at the time of the sudden increase in steam usage. When the increase in the amount of steam used increases, it is possible to cope with large fluctuations by setting a large maintenance target number.
ところでこのような台数制御に使用するボイラでは、近年、容量とターンダウンの拡大が進んでいる。現在最も多く普及している小型多管式貫流ボイラでは、換算蒸発量は2t/hまでの時代が長く続いていたが、ここ数年で各社から換算蒸発量3t/hの小型多管式貫流ボイラが発売されている。そして換算蒸発量が2t/hのボイラでは、ターンダウンは2:1が標準であったが、換算蒸発量3t/hの時代に入るとターンダウンは5:1や7:1といった大きな比率に変わってきている。つまり、高燃焼の燃焼量を100%とした場合、低燃焼は20%や15%といった値になるため、従来ボイラでの燃焼量は蒸気発生量で1t/hから2t/hの間で変化していたのが、換算蒸発量3t/hのボイラでは燃焼量が蒸気発生量で0.6t/hから3t/hの間で変化するということになっている。そのため、高燃焼と低燃焼では燃焼状態が大きく異なることになり、燃焼値によってボイラ内での加熱状態が大きく変化することになった。 By the way, in the boiler used for such a unit control, the capacity and turndown are increasing in recent years. In the most popular small multi-tube once-through boilers, the conversion evaporation has been up to 2t / h for a long time. Boilers are on sale. And for boilers with 2t / h of converted evaporation, the standard turndown was 2: 1. However, when entering the era of 3t / h of converted evaporation, turndown increased to a large ratio of 5: 1 or 7: 1. It is changing. In other words, when the combustion amount of high combustion is 100%, low combustion is a value such as 20% or 15%. Therefore, the combustion amount in the conventional boiler varies between 1 t / h and 2 t / h in terms of steam generation. What is done is that in a boiler with a converted evaporation amount of 3 t / h, the combustion amount changes between 0.6 t / h and 3 t / h in terms of steam generation. For this reason, the combustion state is greatly different between high combustion and low combustion, and the heating state in the boiler greatly changes depending on the combustion value.
水位を水管の途中に設定する貫流ボイラでは、ボイラ水の沸き上がりが大きくなる高燃焼と、ボイラ水の沸き上がりが少ない低燃焼では、設定水位を同じにしていると不都合が出ることがある。ボイラでは、発生した蒸気は液体分が混じったものであるため、付属の気水分離器で蒸気とボイラ水に分離し、乾き度の高い蒸気を取り出すようにしている。しかし、ボイラ水の沸き上がり量が多くなることで気水分離器に達するボイラ水の量が多くなり、気水分離器内でのボイラ水の水位が高くなると、気水分離器内の有効容積が小さくなる。そして気水分離器内の蒸気とボイラ水を分離する部分の容積が小さくなることで、ボイラ水を十分に分離することができなくなると、蒸気の乾き度が低下することになる。また、ボイラ水を加熱する伝熱管は、外側を流れる高温の燃焼ガスによって加熱するが、内側にあるボイラ水が熱を吸収するため、ある程度以上に温度が上昇することは防止されている。しかし、ボイラ水の沸き上がり量が少なくなり、伝熱管の上部で伝熱管を冷却するボイラ水の量が少なると、冷却が不十分になることがある。伝熱管での冷却が不足することによって伝熱管温度が想定よりも高くなり、伝熱管温度が高いことが常態化すると、ボイラの寿命が短くなる。 In a once-through boiler in which the water level is set in the middle of the water pipe, there may be inconvenience if the set water level is the same in the high combustion where the boiling of the boiler water is large and the low combustion where the boiling of the boiler water is small. In the boiler, since the generated steam is a mixture of liquid components, it is separated into steam and boiler water by an attached steam separator, and steam with high dryness is taken out. However, if the amount of boiler water that reaches the steam separator increases due to an increase in the amount of boiler water that rises, and the boiler water level in the steam separator increases, the effective volume in the steam separator Becomes smaller. And if the volume of the part which isolate | separates the steam and boiler water in a steam-water separator becomes small, and it becomes impossible to fully isolate | separate boiler water, the dryness of a steam will fall. Moreover, although the heat exchanger tube which heats boiler water is heated with the high temperature combustion gas which flows outside, since the boiler water inside absorbs heat, it is prevented that temperature rises to some extent or more. However, if the amount of boiler water that rises decreases and the amount of boiler water that cools the heat transfer tube at the top of the heat transfer tube decreases, cooling may be insufficient. If the heat transfer tube is insufficiently cooled, the heat transfer tube temperature becomes higher than expected, and if the heat transfer tube temperature becomes normal, the life of the boiler is shortened.
そこで、燃焼値に応じてボイラ内の水位を変更することが行われるようになった。ボイラ水の沸き上がり量が多くなる高燃焼時には、設定水位を低くすることでボイラの乾き度が低下することを防止する。逆に、ボイラ水の沸き上がり量が少なくなる低燃焼時には、設定水位を高くすることでボイラの寿命が短くなることを防止することが行われた。 Therefore, the water level in the boiler is changed according to the combustion value. At the time of high combustion where the amount of boiling of boiler water increases, the dryness of the boiler is prevented from decreasing by lowering the set water level. On the other hand, at the time of low combustion when the amount of boiler water boiling up is low, the boiler life is prevented from being shortened by increasing the set water level.
ボイラでの水位調節は、下端の高さが異なる複数の電極棒を設置しておき、各電極棒に通電することによって電極棒がボイラ水に接触しているか否かを検出し、検出した水位に基づいて給水ポンプの作動を制御することで行っている。ボイラ内水位が給水開始水位まで低下すると、給水ポンプの作動を行って水位を上昇させ、水位が給水停止水位まで上昇すると給水ポンプの作動を停止する。ボイラでは蒸気を発生させている分だけボイラ水が減少するため、給水ポンプの作動を停止すると水位は低下していく。 The water level in the boiler is adjusted by installing multiple electrode rods with different heights at the bottom and detecting whether or not the electrode rods are in contact with the boiler water by energizing each electrode rod. This is done by controlling the operation of the feed pump based on the above. When the water level in the boiler decreases to the water supply start water level, the water supply pump is operated to raise the water level, and when the water level rises to the water supply stop water level, the operation of the water supply pump is stopped. Since the boiler water is reduced by the amount of steam generated in the boiler, the water level decreases when the operation of the feed water pump is stopped.
高燃焼で設定水位を低くしていたボイラにおいて、燃焼値を減少したことによって設定水位を引き上げる変更を行った場合は、給水ポンプの作動を行うことで水位を上昇させる。逆に低燃焼で設定水位を高くしていたボイラにおいて、燃焼値を増加したことによって設定水位を引き下げる変更を行った場合は、低くなった給水開始水位になるまでは給水ポンプの作動を行わないとすることで、蒸発によって水位が低下するのを待つことになる。 In a boiler that has lowered the set water level due to high combustion, when a change is made to raise the set water level by reducing the combustion value, the water level is raised by operating the feed water pump. On the other hand, in a boiler that has been set low with low combustion and the set water level is high, if the change is made to lower the set water level by increasing the combustion value, the feed water pump will not operate until the low water supply start water level is reached. Thus, it waits for the water level to drop due to evaporation.
燃焼値に応じた水位とすることで、前記の不都合を解消することができるが、燃焼値を低燃焼から中燃焼に変更し、さらに短時間で高燃焼への変更を行うことになった場合、燃焼値の変更に水位の調節が間に合わなくなることがあった。図8において点線で囲んだ部分を見ると、燃焼値は低燃焼から中燃焼へ変更したすぐ後に高燃焼へ変更するようになっている。この変化は、維持目標台数の設定値を変えても発生しており、各台数制御パターンで発生している。 The above-mentioned inconvenience can be solved by setting the water level according to the combustion value, but when the combustion value is changed from low combustion to medium combustion and then changed to high combustion in a short time The adjustment of the water level may not be in time for the change of the combustion value. Looking at the portion surrounded by a dotted line in FIG. 8, the combustion value is changed to high combustion immediately after changing from low combustion to medium combustion. This change occurs even when the set value of the maintenance target number is changed, and is generated in each number control pattern.
低燃焼から中燃焼への変更や中燃焼から高燃焼への変更は、先にも記載した通り燃料供給量と燃焼用空気供給量を変更するだけで行えるため、短時間で完了することができる。しかしボイラ内の設定位置を下げる場合、実際の水位低下はボイラ内での蒸発を待つ必要があり、水位の変更は燃焼値の変更に比べて長い時間がかかる。この時間差により、燃焼値は高くしたが水位は高いままという時間帯が発生すると、ボイラ水の沸き上がり量が多くなり、蒸気の乾き度が低下するということになっていた。 The change from low combustion to medium combustion or change from medium combustion to high combustion can be completed in a short time because it can be performed simply by changing the fuel supply amount and the combustion air supply amount as described above. . However, when lowering the set position in the boiler, it is necessary to wait for the actual water level to evaporate in the boiler, and changing the water level takes a longer time than changing the combustion value. Due to this time difference, if a time zone in which the combustion value is high but the water level remains high is generated, the amount of boiler water that rises increases and the dryness of the steam decreases.
本発明が解決しようとする課題は、燃焼値を段階的に調節することができるようにしたボイラを複数台設置しており、ボイラから供給する蒸気の圧力値を調節範囲内に維持するように各ボイラの燃焼値を制御する多缶設置ボイラにおいて、燃焼値の変更速度を速くしたことによって燃焼値の変更時に蒸気乾き度が低下することを防止することのできる台数制御を行う多缶設置ボイラを提供することにある。 The problem to be solved by the present invention is to install a plurality of boilers that can adjust the combustion value in stages, and to maintain the pressure value of the steam supplied from the boiler within the adjustment range. In a multi-can installation boiler that controls the combustion value of each boiler, a multi-can installation boiler that controls the number of units that can prevent the steam dryness from decreasing when the combustion value is changed by increasing the change speed of the combustion value Is to provide.
請求項1に記載の発明は、高燃焼・中燃焼・低燃焼・燃焼待機のように燃焼値を段階的に調節するボイラを複数台設置しており、ボイラが供給している蒸気の圧力値に基づいて各ボイラの燃焼値を制御する台数制御装置を持った多缶設置ボイラであって、
台数制御装置は低燃焼ボイラの台数を検出することができるようにしておくとともに、低燃焼ボイラの維持目標台数を台数制御対象ボイラ数−1台までの任意の値に設定しておくようにしておき、
ボイラ全体での燃焼量増加を行う場合は、まず現時点で中燃焼以上のボイラが1台以上存在しているかにより中燃焼確保が必要かを確認し、中燃焼以上のボイラがない場合は中燃焼のボイラを確保することを優先、中燃焼以上のボイラが1台以上存在している場合は次に低燃焼ボイラが設定台数になることを目指した制御を行うこととし、
低燃焼ボイラを設定台数とする制御では、現在の低燃焼ボイラ台数が前記維持目標台数未満である場合には、低燃焼ボイラの台数を増加することを優先して行い、
低燃焼ボイラ台数が前記維持目標台数以上となった場合には、低燃焼ボイラの中燃焼への増加を優先し、中燃焼ボイラの高燃焼への増加は、低燃焼ボイラの全てが中燃焼になってから行う台数制御パターンをとるものであることを特徴とする。
The invention described in
The number control device should be able to detect the number of low-combustion boilers, and set the maintenance target number of low-combustion boilers to an arbitrary value up to the number of boilers subject to unit control minus one. Every
When increasing the amount of combustion in the entire boiler, first confirm whether it is necessary to ensure intermediate combustion based on whether there is one or more boilers that are at or above medium combustion at the present time. Priority is given to securing the boiler of the above, and when there is one or more boilers of medium combustion or higher, control is performed with the aim of setting the number of low combustion boilers next,
In the control with a low combustion boiler as the set number, when the current number of low combustion boilers is less than the maintenance target number, priority is given to increasing the number of low combustion boilers,
When the number of low-fired boilers exceeds the maintenance target number, priority is given to the increase to low-burning boilers for medium combustion. It is characterized in that it takes a number control pattern to be performed after becoming.
請求項2に記載の発明は、前記の多缶設置ボイラにおいて、低燃焼の維持目標台数は、蒸気使用量の急激な変動がある場合ほど多くの台数に設定し、蒸気使用量の変動が緩やかである場合ほど少ない台数に設定するものであることを特徴とする多缶設置ボイラ。 According to the second aspect of the present invention, in the multi-can boiler, the maintenance target number of low combustion is set to a larger number as the steam usage changes more rapidly, and the steam usage changes more slowly. The multi-can installation boiler is characterized in that the number of boilers is set to be as small as possible.
本発明を実施することで、蒸気量の変更を行う際に、燃焼値と缶内水位のバランスがとれなくなって蒸気乾き度が低下するという事態の発生を防止することができる。 By carrying out the present invention, when changing the amount of steam, it is possible to prevent the occurrence of a situation in which the balance between the combustion value and the water level in the can becomes unbalanced and the steam dryness decreases.
本発明の一実施例を図面を用いて説明する。図1は本発明の一実施例を行っている多缶設置ボイラのフロー図、図2は本発明の一実施例での台数制御パターン作成フローチャート、図3は本発明の一実施例での低燃焼ボイラ維持目標台数1台時から3台時における燃焼量増加時の台数制御パターン説明図である。そして、図4は本発明の一実施例での低燃焼維持目標台数1台時における台数制御パターン説明図、図5は本発明の一実施例での低燃焼維持目標台数数2台時における台数制御パターン説明図、図6は本発明の一実施例での低燃焼維持目標台数3台時における台数制御パターン説明図である。 An embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a flowchart of a multi-can installation boiler implementing an embodiment of the present invention, FIG. 2 is a flow chart for creating a unit control pattern in an embodiment of the present invention, and FIG. FIG. 6 is an explanatory diagram of a unit control pattern when the combustion amount is increased from one to three combustion boiler maintenance target units. FIG. 4 is an explanatory diagram of the number control pattern when the low combustion maintenance target number is one in one embodiment of the present invention, and FIG. 5 is the number of low combustion maintenance target numbers when the number of low combustion maintenance target number is two in one embodiment of the present invention. FIG. 6 is an explanatory diagram of the control pattern, and FIG. 6 is an explanatory diagram of the number control pattern when the low combustion maintenance target number is three in one embodiment of the present invention.
図1では1号缶から4号缶のボイラ1を並列に設置しており、各ボイラ1で発生させた蒸気を集合させるスチームヘッダ4を設けている。各ボイラ1とスチームヘッダ4の間を蒸気配管5で結んでおき、各ボイラ1で発生させた蒸気はスチームヘッダ4に集合させた後で蒸気使用部(図示せず)へ送る。スチームヘッダ4には、蒸気圧力値を検出する圧力検出装置6を設け、圧力検出装置6で検出した蒸気圧力値は台数制御装置3へ送る。台数制御装置3には、蒸気圧力値に応じてボイラの燃焼台数を定めている台数制御パターンを設定しておき、台数制御装置3が各ボイラにおける燃焼の有無及び燃焼値を決定する。各ボイラには、それぞれに運転制御装置2を設けており、運転制御装置2は台数制御装置3からの燃焼要求信号を受けてボイラの燃焼を行う。
In FIG. 1,
各ボイラは、高燃焼、中燃焼、低燃焼、燃焼待機の四位置燃焼制御を行う。各ボイラでの燃焼値は、高燃焼を100%の燃焼値とした場合、中燃焼での燃焼値は50%、低燃焼での燃焼値は20%というように、高燃焼と中燃焼の間での燃焼値差は、中燃焼と低燃焼間での燃焼値の差及び低燃焼と燃焼待機での燃焼値の差よりも大きくしておく。 Each boiler performs four-position combustion control of high combustion, medium combustion, low combustion, and combustion standby. Combustion values in each boiler are between high combustion and medium combustion, such as 50% for medium combustion and 20% for low combustion when high combustion is 100%. The difference in combustion value is set larger than the difference in combustion value between medium combustion and low combustion, and the difference in combustion value between low combustion and combustion standby.
台数制御装置3には、各ボイラ1に対して優先順位を設定しておき、優先順位の高いものから何番目のボイラをどの燃焼値とするかを決定する。台数制御装置に設定しておく台数制御パターンは、図4から図7に記載しているものとなる。台数制御装置3にて行うボイラの台数制御は、台数制御装置3に設定している台数制御パターンに基づいて行い、圧力検出装置6で検出した蒸気圧力値が低いほどボイラの燃焼量を多くし、蒸気圧力値が高いほど燃焼量を少なくする。蒸気の発生量が蒸気の使用量より大きい場合には蒸気圧力値は上昇し、蒸気の発生量が蒸気の使用量より小さい場合には蒸気圧力値は低下することとなる。そのため、台数制御装置3は蒸気圧力値を制御圧力幅内に保つように、蒸気圧力値が高くなればボイラの燃焼量を少なくし、蒸気圧力値が低くなればボイラの燃焼量を多くする台数制御を実施する。
In the
台数制御装置では、図3で横にならべて記載しているように、低燃焼維持目標台数を設定しておき、設定した目標台数ごとに台数制御パターンを定めておく。この低燃焼維持目標台数の設定台数は、個々のユーザーにおける蒸気の使用状況に基づいて定めることになる。低燃焼維持目標台数の設定値は最小で0台、最大は台数制御対象ボイラ数−1台の間で任意の値に設定できるようにしておく。低燃焼維持目標台数の設定台数は、燃焼値を短時間で2段階増加させることのできる燃焼値である低燃焼のボイラをどれだけ維持することを目標にするかの台数であり、この台数を多く維持しておくほど蒸気使用量の急激な増加に対応することができる。維持目標台数の設定は、蒸気使用量の急激な増加が発生する場合には多い値に設定し、蒸気使用量の急激な増加は発生しないという場合には少ない値に設定する。 In the number control device, as described side by side in FIG. 3, a low combustion maintenance target number is set, and a number control pattern is determined for each set target number. The set number of the low combustion maintenance target number is determined on the basis of the steam usage status of each user. The set value of the low combustion maintenance target number is set to 0 at the minimum, and the maximum can be set to an arbitrary value between the number of boilers subject to unit control minus one. The set number of low combustion maintenance target units is the number of units aimed at maintaining a low combustion boiler, which is a combustion value that can increase the combustion value in two steps in a short time. The more it keeps, the more it can cope with the rapid increase in steam consumption. The maintenance target number is set to a large value when a rapid increase in steam usage occurs, and to a small value when a rapid increase in steam usage does not occur.
図ではボイラの燃焼状態は、高燃焼の場合を「H」、中燃焼の場合を「M」、低燃焼の場合を「L」、燃焼待機の場合を「−」で示している。本発明での台数制御パターン設定の考え方は、第一に中燃焼で燃焼するボイラの早期確保、第二に低燃焼ボイラの設定台数分の確保、第三に低燃焼から中燃焼を経由して高燃焼への変化が短時間で行われることを防止の3つの原則に基づいて設定する。第一の原則である中燃焼で燃焼するボイラの早期確保は、全缶停止状態からの燃焼開始時は、稼働優先順位が第1位のボイラに対して中燃焼の燃焼指令を出力するまでは、他のボイラに対する燃焼指令は行わず、中燃焼のボイラを確保した後に燃焼台数の増加を行うというものである。台数制御パターンでは「――――」から燃焼量を増加して「L―――」となった場合、次の燃焼量増加時には「LL――」とはせず、「M―――」とする。この設定は第二の原則である低燃焼維持目標台数の設定がどの台数であっても共通であって、必ず行うことになる。 In the figure, the combustion state of the boiler is indicated by “H” for high combustion, “M” for intermediate combustion, “L” for low combustion, and “−” for standby for combustion. The concept of setting the number control pattern in the present invention is as follows. First, secure the early combustion of the boiler that burns with medium combustion, Second, secure the set number of low combustion boilers, Third, from low combustion to medium combustion The change to high combustion is set based on the three principles of prevention in a short time. The first principle is to secure the boiler that burns with medium combustion at the early stage. At the start of combustion from the state where all cans are stopped, until the combustion command for medium combustion is output to the boiler with the first operation priority No combustion command is given to other boilers, and the number of combustion units is increased after a medium combustion boiler is secured. In the unit control pattern, if the combustion amount is increased from “——” to “L——”, the next combustion amount increase will not be “LL—” but “M——”. And This setting is common regardless of the setting of the number of low combustion maintenance target units, which is the second principle, and must be set.
燃焼を停止していたボイラで燃焼を開始する場合には一連の準備工程が必要であるため、蒸気供給をすぐに開始することはできない。しかし低燃焼又は中燃焼で燃焼しているボイラで燃焼値を増加する場合には、燃料供給量と燃焼用空気供給量を増加することで行えるため、短時間で燃焼値の増加を行える。そして低燃焼と中燃焼での燃焼値の差よりも中燃焼と高燃焼での燃焼値の差を大きくしている場合、低燃焼から中燃焼への変更よりも中燃焼から高燃焼へ変更する方が蒸気供給量をより大きく変更することができる。燃焼台数が多い状態であれば、蒸気必要量が急増した場合に低燃焼から中燃焼への変更を複数台分行うことで対応することができる。しかし、燃焼台数が少なく、低燃焼のボイラを十分に確保できていない状態で蒸気使用量が急増した場合、その時点で低燃焼台数を増加していたのでは蒸気必要量の増加に間に合わないということがあった。その場合のため、最初に燃焼を開始したボイラを中燃焼にするまでは燃焼台数の増加は行わないとすることで、早期に中燃焼のボイラを確保しておく。燃焼台数が少ない状態で蒸気供給量を増加しなければならなくなった場合、燃焼台数を増加するよりも燃焼しているボイラで燃焼値を増加する方がより早く蒸気供給量を増加することができる。また、中燃焼から高燃焼へ変更は低燃焼から中燃焼への変更とほぼ同じ時間で行うことができるものでありながら、変更幅はより大きくなるため蒸気供給量をより多く増やすことができるものであるので、中燃焼のボイラがあればそこからの蒸気供給量の増加は短時間で大きな量とすることができる。 When starting combustion with a boiler that has stopped combustion, a series of preparatory steps are required, so the steam supply cannot be started immediately. However, when the combustion value is increased in a boiler that is burning at low combustion or medium combustion, the combustion value can be increased in a short time because the fuel supply amount and the combustion air supply amount can be increased. If the difference in combustion value between medium combustion and high combustion is greater than the difference between combustion values between low combustion and medium combustion, change from medium combustion to high combustion rather than change from low combustion to medium combustion. The steam supply amount can be changed more greatly. If the number of combustion units is large, when the required amount of steam increases rapidly, it can be handled by changing from low combustion to medium combustion for a plurality of units. However, if the amount of steam used increases rapidly when the number of combustion units is small and a low-combustion boiler cannot be secured sufficiently, if the number of low combustion units is increased at that time, it will not be in time for the increase in steam requirements. There was a thing. In that case, the number of combustion is not increased until the boiler that first started combustion is changed to medium combustion, so that a medium combustion boiler is secured at an early stage. If it is necessary to increase the steam supply amount with a small number of combustion units, it is possible to increase the steam supply amount more quickly by increasing the combustion value with a burning boiler than by increasing the number of combustion units. . In addition, the change from medium combustion to high combustion can be performed in almost the same time as the change from low combustion to medium combustion, but the change range becomes larger, so the steam supply amount can be increased more. Therefore, if there is a medium combustion boiler, the increase in the amount of steam supply from the boiler can be increased in a short time.
第二の原則である低燃焼ボイラの確保は、稼働優先順位が第2位以降のボイラが対象となる。これは、低燃焼維持目標台数を設定しておき、現在の低燃焼ボイラ台数を低燃焼維持目標台数と比較し、適正数の低燃焼ボイラを維持するようにしていく。燃焼量を増加する際には、低燃焼ボイラの台数が低燃焼維持目標台数に対して足りない場合には、燃焼停止から低燃焼への変更を優先して行う。また、燃焼量の増加時点で低燃焼ボイラ台数が維持目標台数以上であれば、低燃焼ボイラの1台を中燃焼に変更する。低燃焼(20%)のボイラは短時間で中燃焼(50%)に燃焼値を増加することができ、さらに中燃焼から高燃焼(100%)へ増加することができるため、低燃焼のボイラがあれば急な蒸気使用量の増加に対応することができる。そして負荷変動が急な場合ほど、低燃焼維持台数を多くし、急激な負荷変動に備える。 The second principle, securing low-combustion boilers, is for boilers with the second highest priority in operation. This sets a low combustion maintenance target number, compares the current number of low combustion boilers with the low combustion maintenance target number, and maintains an appropriate number of low combustion boilers. When increasing the amount of combustion, if the number of low combustion boilers is not enough for the target number of low combustion maintenance, priority is given to changing from combustion stop to low combustion. Further, if the number of low combustion boilers is equal to or greater than the maintenance target number at the time of increase in the combustion amount, one of the low combustion boilers is changed to medium combustion. Low combustion (20%) boilers can increase the combustion value to medium combustion (50%) in a short time and further increase from medium combustion to high combustion (100%). If there is, it can cope with a sudden increase in steam consumption. And the more sudden the load change is, the more the number of low combustion maintaining units is increased to prepare for the sudden load change.
第三の原則である低燃焼から中燃焼を経由して高燃焼への変化が短時間で行われることの防止は、各ボイラにおいて燃焼値を低燃焼から中燃焼に増加し、その直後にさらに高燃焼へ増加することがないようにするものである。そのため、低燃焼ボイラの中燃焼への増加を優先し、中燃焼から高燃焼への増加は低燃焼で燃焼しているボイラが全て中燃焼になってから行う。この仕組みを採用していなかった場合、図8にあるように「LL――」→「ML――」→「HL――」のような台数制御パターンをとることになっていた。この場合、左端の燃焼値を見ると、L→M→Hとなっている。低燃焼から中燃焼と中燃焼から高燃焼への変化は、先に記載したように短時間で行えるものであるため、短時間で低燃焼から高燃焼へ変化することがある。その場合、20%の燃焼値である低燃焼から短時間で100%の燃焼値である高燃焼に変更すると、燃焼量が大きく異なるものであるため、ボイラ内での圧力変化/水位変化が大きくなる問題が発生することがあった。そこで、「L―――」→「M―――」→「ML−−」→「MM−−」→「MML−」→「MMM−」→「HMM−」のようにしている。このようにすることで、短時間で低燃焼から高燃焼へ変化することを防止する。この仕組みを取り入れておけば、あるボイラで燃焼値を低燃焼から高燃焼まで短時間で変更することは防止される。 The third principle of preventing the change from low combustion to high combustion via medium combustion in a short time is to increase the combustion value from low combustion to medium combustion in each boiler, It prevents the increase to high combustion. For this reason, priority is given to an increase to medium combustion in a low combustion boiler, and an increase from medium combustion to high combustion is performed after all the boilers burning at low combustion become medium combustion. If this mechanism was not adopted, a unit control pattern such as “LL-” → “ML-” → “HL--” was taken as shown in FIG. In this case, the combustion value at the left end is L → M → H. Since the change from low combustion to medium combustion and from medium combustion to high combustion can be performed in a short time as described above, it may change from low combustion to high combustion in a short time. In that case, when changing from low combustion, which is 20% combustion value, to high combustion, which is 100% combustion value in a short time, the combustion amount is greatly different, so the pressure change / water level change in the boiler is large. There was a problem that occurred. Therefore, “L ——” → “M ——” → “ML ——” → “MM ——” → “MML—” → “MMM—” → “HMM—”. By doing in this way, changing from low combustion to high combustion in a short time is prevented. If this mechanism is adopted, it is possible to prevent the combustion value from being changed from low combustion to high combustion in a short time in a certain boiler.
なお、台数制御のプログラムでは、低燃焼維持目標台数は0台に設定することも可能としておく。低燃焼維持目標台数を0台とした場合は、前記第二の原則と第三の原則を行わないということになる。低燃焼維持目標台数が0台であると、燃焼を停止しているボイラで燃焼を開始させるよりも、燃焼しているボイラで燃焼値を増加することを優先するため、この場合は上記の原則からは外れることになる。 In the number control program, the low combustion maintenance target number can be set to zero. When the low combustion maintenance target number is set to 0, the second principle and the third principle are not performed. If the low combustion maintenance target number is zero, priority is given to increasing the combustion value in the burning boiler rather than starting combustion in the boiler that has stopped combustion. You will be off.
具体的な判断手順は図2のフローチャートにあり、フローチャートに基づいて説明する。このフローチャートでは、燃焼量増加時にどの燃焼値を増加するかを算出するものである。まずフローチャートの最初のステップであるS1において、原則1の中燃焼確保が必要かを確認する。ステップS1で現時点における中燃焼もしくは高燃焼のボイラが1台以上存在しているかの検出を行う。ここで中燃焼もしくは高燃焼のボイラが1台以上存在するのであれば、燃焼台数が少ないことによる中燃焼確保の時期は過ぎていることになるが、中燃焼もしくは高燃焼のボイラが存在しないという場合には、中燃焼のボイラを確保することを優先しなければならないということになる。ステップS1で中燃焼もしくは高燃焼のボイラ台数が1台未満であって、中燃焼ボイラの確保を行うNO側のルートでは、次のステップであるS2で低燃焼ボイラの有無を確認する。ここで低燃焼のボイラがあるならば、ステップS3にて低燃焼ボイラを中燃焼に変更することにより、中燃焼ボイラを1台確保する。ここで燃焼値を低燃焼から中燃焼に変更したことで燃焼値増加の目的は達成されたためフローチャートはエンドとなる。そしてステップS2で低燃焼ボイラがなかった場合、ステップS4で燃焼停止のボイラを起動して低燃焼とする。燃焼停止からいきなり中燃焼とはできないため、ここでは一段階前の低燃焼とし、ここで燃焼値の増加を行ったため、この燃焼量増加はエンドとなる。
A specific determination procedure is in the flowchart of FIG. 2 and will be described based on the flowchart. In this flowchart, which combustion value is increased when the combustion amount is increased is calculated. First, in S1, which is the first step in the flowchart, it is confirmed whether it is necessary to ensure medium combustion in
先のステップS1で、中燃焼もしくは高燃焼のボイラがあるとなった場合は、燃焼台数少数時の中燃焼ボイラ確保は終わっているということであるため、ステップS5へ移行する。こちらのルートに進んだ場合は、原則2の低燃焼が設定台数になることを目指した制御を行う。ステップS5ではこの時点の低燃焼ボイラ台数を確認し、低燃焼ボイラ台数が設定値未満のYES側であれば低燃焼ボイラ台数の増加を目指すステップS6のルート、低燃焼ボイラ台数が設定値以上のNO側であれば低燃焼ボイラ台数の増加は目指さないステップS12のルートへ分岐する。なお、低燃焼維持目標台数を0台と設定していた場合には、低燃焼が0台であっても設定値以上になるため、この場合もステップS12へ向かうことになる。
If there is a medium-burning or high-burning boiler in the previous step S1, it means that securing of a medium-burning boiler when the number of combustion units is small is over, and therefore the process proceeds to step S5. When proceeding to this route, control is performed with the aim of reducing the low combustion rate in
低燃焼台数の増加が必要となった場合、低燃焼ボイラ台数の増加は燃焼停止ボイラを低燃焼とすることで行えるため、ステップS6のルートでは燃焼停止ボイラがあるかを確認する。燃焼停止ボイラがあれば、ステップS7で燃焼停止ボイラの低燃焼への変更を行うことで燃焼値の増加を行う。ステップS6で燃焼停止ボイラがなかった場合は、現時点では低燃焼台数の増加は行えないということであるため、別の手段で燃焼量の増加を行うことになる。次のステップS8では、原則3の低燃焼から中燃焼への増加を優先する制御を行うものであり、ここで低燃焼ボイラがあるかを確認する。低燃焼ボイラがあるならステップS9にて低燃焼ボイラを中燃焼に変更することで燃焼値の増加を行う。ステップ8で低燃焼ボイラがない場合には、燃焼値の増加は中燃焼ボイラを高燃焼に変更するしか手段はないということである。なお、すでに全ての運転対象ボイラで高燃焼になっている場合も、低燃焼ボイラはないためステップS8ではNOのルートとなる。ステップS10では、高燃焼ボイラの台数と運転対象ボイラの台数を比較する。これは高燃焼ボイラ台数が運転対象ボイラの台数と等しい場合は、すでに最大の燃焼量になっているのであるから燃焼量の増加は行えないということになり、YESであればそのままエンドとなる。高燃焼ボイラの台数と運転対象ボイラ台数が異なるということは、中燃焼ボイラが存在するということであるため、その場合にはステップS11で中燃焼から高燃焼への変更を行うことで燃焼量の増加を行う。
When it is necessary to increase the number of low-combustion units, the increase in the number of low-combustion boilers can be achieved by setting the combustion stop boiler to low combustion. Therefore, it is confirmed whether there is a combustion stop boiler in the route of step S6. If there is a combustion stop boiler, the combustion value is increased by changing the combustion stop boiler to low combustion in step S7. If there is no combustion stop boiler in step S6, it means that the number of low combustion units cannot be increased at the present time, and therefore the combustion amount is increased by another means. In the next step S8, the control that gives priority to the increase from low combustion to medium combustion in
また、ステップS5にて低燃焼ボイラが設定台数以上であるためにNOのルートをとった場合、こちらは低燃焼ボイラを増加する必要がないということであるため、原則3の低燃焼ボイラの中燃焼への変更を優先することになる。次のステップS12では低燃焼ボイラの有無を確認し、低燃焼ボイラがあるならステップS13で低燃焼を中燃焼に変更することで燃焼量の増加を行う。S12で低燃焼ボイラがなかった場合は、ステップS14で中燃焼ボイラの有無を確認する。ここで中燃焼ボイラがあればステップS15で中燃焼を高燃焼に変更することで燃焼量の増加を行い、中燃焼ボイラがなければステップS16へ向かう。ステップS16は、運転対象ボイラの全てが高燃焼になっているかを確認するステップであり、運転対象ボイラの全てが高燃焼であれば燃焼量増加の余地はないため燃焼量の増加を行わないままでエンドとなる。ステップS16で高燃焼ボイラと台数制御対象ボイラ台数が異なっていれば、燃焼停止のボイラがあるということであるため、燃焼停止ボイラを低燃焼とすることで燃焼量の増加を行う。 Also, if the NO route is taken because the number of low combustion boilers exceeds the set number in step S5, this means that there is no need to increase the number of low combustion boilers. Prioritize changes to combustion. In the next step S12, the presence or absence of the low combustion boiler is confirmed. If there is a low combustion boiler, the combustion amount is increased by changing the low combustion to the medium combustion in step S13. When there is no low combustion boiler in S12, the presence or absence of a medium combustion boiler is confirmed in step S14. If there is a medium combustion boiler, the combustion amount is increased by changing the medium combustion to high combustion in step S15. If there is no medium combustion boiler, the process proceeds to step S16. Step S16 is a step for confirming whether or not all of the operation target boilers are in high combustion, and if all of the operation target boilers are in high combustion, there is no room for increase in the combustion amount, so the combustion amount is not increased. End. If the number of high combustion boilers and the number of control target boilers are different in step S16, it means that there is a combustion stop boiler, and the combustion amount is increased by setting the combustion stop boiler to low combustion.
この手順によって作成した台数制御パターンが図3から図7となる。図3では、低燃焼維持目標台数の設定を1台とした場合、2台とした場合、3台とした場合での全缶燃焼待機から全缶高燃焼になるまでの燃焼量増加ルートでの台数制御パターンを並べて記載している。図3では一方向で燃焼量を増加し続けた場合であり、図4から図6の抜粋となっている。まず維持目標台数の設定台数が1台である図左側の台数制御パターンを図2のフローチャートに対応させながら説明していく。全缶燃焼待機の「――――」から燃焼量を増加すると、中燃焼もしくは高燃焼であるボイラの台数は1台未満であるが低燃焼ボイラはないため、図2のステップS4で燃焼待機ボイラの1台を低燃焼に変更して「L―――」となる。次の燃料量増加でも、中燃焼もしくは高燃焼であるボイラの台数は1台未満であって低燃焼ボイラがあるため、ステップS3で低燃焼ボイラの1台を中燃焼に変更して「M―――」とする。ここまでの制御は、低燃焼維持目標台数が異なっても共通の操作を行うことになる。 The number control patterns created by this procedure are shown in FIGS. In FIG. 3, when the setting of the low combustion maintenance target number is 1 unit, when 2 units are set, when 3 units are set, the combustion amount increase route from the standby state for all cans to the high combustion mode for all cans is set. Number control patterns are listed side by side. FIG. 3 shows a case where the combustion amount continues to increase in one direction, and is an excerpt from FIGS. 4 to 6. First, the number control pattern on the left side of the figure in which the set number of maintenance target numbers is one will be described with reference to the flowchart of FIG. When the combustion amount is increased from "---" for all cans, the number of boilers with medium or high combustion is less than one, but there is no low combustion boiler. Change one of the boilers to low combustion and become "L ---". Even in the next increase in fuel amount, the number of boilers with medium combustion or high combustion is less than one and there are low combustion boilers. In step S3, one of the low combustion boilers is changed to medium combustion, and “M- ―― ”. The control up to this point performs a common operation even if the low combustion maintenance target number is different.
この燃焼量増加以降は、燃焼量を減少しない限り中燃焼もしくは高燃焼のボイラが1台以上の条件を満たすので、図2のステップ5に向かう。「M―――」からの燃焼量増加では、低燃焼ボイラの台数は設定台数の1台未満であって燃焼待機ボイラは存在しているということなので、ステップS7にて燃焼待機ボイラの1台を低燃焼に変更して「ML――」とする。 After the increase in the combustion amount, the medium combustion or high combustion boiler satisfies one or more conditions unless the combustion amount is decreased. When the amount of combustion from “M ---” is increased, the number of low combustion boilers is less than the set number, and there is a combustion standby boiler. In step S7, one of the combustion standby boilers is present. Is changed to low combustion and becomes “ML--”.
この増加以前は低燃焼ボイラの台数が設定台数の1台未満であったため、低燃焼ボイラの台数を増加することを優先し、増加ができない場合に低燃焼ボイラを中燃焼に変更する操作を行うものであったが、ここで低燃焼ボイラの台数が設定台数の1台に達したため、次の燃焼量増加ではステップS5で低燃焼ボイラの台数増加を目指さない側であるNOのルートをとる。この段階では低燃焼ボイラがあるため、ステップS13で低燃焼ボイラを中燃焼とすることで燃焼量の増加を行い「MM――」とする。 Prior to this increase, the number of low-fired boilers was less than the set number, so priority was given to increasing the number of low-fired boilers, and if the increase was not possible, the low-fired boiler was changed to medium combustion. However, since the number of low-combustion boilers has reached one of the set number, the next increase in the combustion amount takes the NO route on the side that does not aim at increasing the number of low-combustion boilers in step S5. Since there is a low combustion boiler at this stage, the combustion amount is increased by setting the low combustion boiler to medium combustion in step S13, and “MM-” is set.
この燃焼量増加により低燃焼ボイラの台数が低燃焼維持目標台数の1台未満となったため、次の燃焼量増加では、低燃焼ボイラを増加する操作を行うことになり、ステップS7で燃焼停止ボイラの1台を低燃焼とし「MML−」とする。その後も同様であり、低燃焼ボイラが1台以上存在する場合はステップS13で低燃焼ボイラを中燃焼に変更、低燃焼ボイラが1台未満の場合はステップS7で燃焼停止ボイラを低燃焼に変更することを可能な限り行う。この例では台数制御対象のボイラ台数は4台であり、「MMMM」まで行くとそれ以上燃焼台数を増加することはできない。そのため、「MMMM」からの燃焼量増加は、ステップS5で低燃焼ボイラ台数が設定台数未満であるためにステップS6に行くが、燃焼停止ボイラがないためにステップS8へ、低燃焼ボイラもないためステップS10へと進む。そしてこの時点では高燃焼ボイラ台数は台数制御対象ボイラ台数より少ないためステップS11へ向かい、中燃焼ボイラを高燃焼に変更する。その後も全てのボイラが高燃焼となるまで、ステップS11で1台ずつ中燃焼ボイラを高燃焼に変更する操作を行う。そのためこれ以降の燃焼パターンは「HMMM」「HHMM」「HHHM」「HHHH」となる。台数制御対象ボイラの全てが高燃焼になった場合は、それ以上に燃焼量を増加することは行えず、ここで燃焼量は最大となる。なお、「MMMM」となった以降の燃焼量増加操作は、低燃焼維持目標台数が変わっても共通の動きとなる。 Since the number of low combustion boilers has become less than one low combustion maintenance target number due to this increase in the combustion amount, the next increase in the combustion amount involves an operation to increase the low combustion boiler, and in step S7 the combustion stop boiler One of these is set to low combustion and "MML-". After that, if one or more low combustion boilers are present, the low combustion boiler is changed to medium combustion in step S13, and if there are less than one low combustion boiler, the combustion stop boiler is changed to low combustion in step S7. Do as much as possible. In this example, the number of boilers subject to unit control is four, and the number of combustion units cannot be increased further up to “MMMM”. Therefore, the increase in the combustion amount from “MMMM” goes to step S6 because the number of low combustion boilers is less than the set number in step S5, but because there is no combustion stop boiler, there is no low combustion boiler. Proceed to step S10. At this time, since the number of high combustion boilers is smaller than the number of boilers subject to unit control, the process proceeds to step S11, and the medium combustion boiler is changed to high combustion. After that, until all the boilers become high combustion, an operation of changing the medium combustion boilers to high combustion one by one in step S11. Therefore, the subsequent combustion patterns are “HMMM”, “HHMM”, “HHHM”, and “HHHH”. When all of the boilers subject to unit control have high combustion, the combustion amount cannot be increased further, and the combustion amount becomes maximum here. It should be noted that the operation for increasing the combustion amount after becoming “MMMM” is a common movement even if the target number for maintaining low combustion changes.
維持目標台数の設定値が2台になると、燃焼量の増加は図3の真ん中に記載している台数制御パターンとなる。維持目標台数の設定値が2台の場合も、最初に中燃焼ボイラを確保するのは低燃焼維持目標台数が1台の場合と同じであり、「――――」「L―――」「M―――」「ML――」までは同じ台数制御パターンとなっている。この次の増加では、先に説明した低燃焼維持目標台数設定値が1台の場合には低燃焼維持ボイラの台数が設定の1台に達しているため、低燃焼ボイラの台数増加は必要ないということで「MM――」としていたが、低燃焼維持目標台数設定値が2台の場合は、この時点ではまだ低燃焼ボイラの台数は設定の2台には達していない。そのためここでは、燃焼待機ボイラの1台を低燃焼に変更して「MLL−」とする。その後、維持目標台数の設定値が2台の場合には、低燃焼ボイラの台数が2台に満たない間は低燃焼ボイラ台数の増加を優先し、低燃焼ボイラが2台に達している場合は低燃焼ボイラを中燃焼に変更する操作を可能な限り続ける。先の例とは低燃焼維持目標台数は異なるが、台数は異なっても考え方は同じとなっており、同様に燃焼パターンは「MML−」「MMLL」「MMML」となる。この次の燃焼量増加では、低燃焼ボイラの台数は設定値未満であるが、燃焼停止ボイラがなく低燃焼ボイラを増加することはできない。そして低燃焼ボイラはあるため、ステップS9で低燃焼ボイラを高燃焼に変更して「MMMM」となる。これ以降の増加は、低燃焼維持台数の設定値が異なっても共通であり、「HMMM」「HHMM」「HHHM」「HHHH」となる。 When the set value of the maintenance target number becomes two, the increase in the combustion amount becomes the number control pattern described in the middle of FIG. Even when the set number of maintenance target units is 2, securing the middle combustion boiler first is the same as when the low combustion maintenance target unit number is 1, and “――――” “L -――” The same unit control pattern is used up to “M ---” and “ML--”. In the next increase, when the low combustion maintenance target number set value described above is 1, the number of low combustion maintenance boilers has reached the set number, and therefore the number of low combustion boilers need not be increased. Therefore, when it was set to “MM--”, when the low combustion maintenance target number of set values is 2, the number of low-burning boilers has not yet reached the set number of 2 at this point. Therefore, here, one of the combustion standby boilers is changed to low combustion to be “MLL−”. After that, when the set value of the maintenance target number is 2, when the number of low combustion boilers is less than 2, priority is given to the increase in the number of low combustion boilers, and the number of low combustion boilers has reached 2 Continues as much as possible to change the low combustion boiler to medium combustion. Although the low combustion maintenance target number is different from the previous example, the idea is the same even if the number is different. Similarly, the combustion patterns are “MML-”, “MMLL”, and “MMML”. In the next increase in combustion amount, the number of low combustion boilers is less than the set value, but there is no combustion stop boiler and the number of low combustion boilers cannot be increased. Since there is a low combustion boiler, the low combustion boiler is changed to high combustion in step S9 to become “MMMM”. The subsequent increase is common even if the set value of the low combustion maintenance number is different, and becomes “HMMM”, “HHMM”, “HHHM”, and “HHHH”.
そして低燃焼維持目標台数設定値が3台になっても考え方は前記と同じであり、低燃焼維持ボイラの台数を何台まで増やすかについては変わるが、どのように増やしていくかは同じとなる。低燃焼維持目標台数の設定台数が多くなるほど、低燃焼ボイラの台数が多くなる。低燃焼ボイラでは燃焼値を短時間で増加し蒸気発生量をすぐに増加することが可能であるため、低燃焼ボイラの台数を多く保持していれば蒸気使用量の急増に対応することができる。低燃焼ボイラの台数を任意の台数に保持することにより、負荷の変動状況に応じた台数制御を行うことができる。 And even if the number of low combustion maintenance target number is set to 3, the concept is the same as above, and how many low combustion maintenance boilers are increased will change, but how to increase the number is the same. Become. As the set number of low combustion maintenance target units increases, the number of low combustion boilers increases. In a low-combustion boiler, the combustion value can be increased in a short time and the amount of steam generated can be increased immediately. Therefore, if a large number of low-combustion boilers are held, it is possible to cope with a rapid increase in the amount of steam used. . By maintaining the number of low-combustion boilers at an arbitrary number, the number of units can be controlled in accordance with the load fluctuation.
図4は低燃焼維持目標台数の設定台数が1台、図5は低燃焼維持目標台数が2台、図6は低燃焼維持目標台数が3台の場合における台数制御パターンの全体図であり、燃焼量増加時の動きと燃焼量減少の時の動きの両面を示している。図4から図6において、燃焼量を増加するルートと燃焼量を減少するルートを異ならせているのは、燃焼台数増減頻度の低減、つまり燃焼の発停回数を少なくするためである。 4 is an overall view of the unit control pattern when the set number of low combustion maintenance target units is one, FIG. 5 is two low combustion maintenance target units, and FIG. 6 is a low combustion maintenance target number of three units. Both the movement when the combustion amount increases and the movement when the combustion amount decreases are shown. The reason why the route for increasing the combustion amount and the route for decreasing the combustion amount are made different in FIGS. 4 to 6 is to reduce the frequency of increase / decrease in the number of combustion, that is, to reduce the number of start / stop of combustion.
多缶設置ボイラの台数制御では、燃焼の発停回数が多くなると効率が低下し、負荷に対する追従性も低下する。そのため、すでに燃焼を行っているボイラは燃焼を停止しないようにしておいた方がよい。そこで、燃焼台数の変更が少なくなるように台数制御のパターンを決定する。例えば図5において「MML−」から燃焼量を1段階増加する場合には「MMLL」とするが、「MMLL」から燃焼量を1段階減少する場合には「MML−」には戻さずに「MLLL」とする。この場合、「MMLL」から「MML−」に戻したのでは、その後に燃焼量の増加することになると燃焼を停止したボイラ1台の燃焼を開始しなければならず、すぐには蒸気を供給できないために蒸気供給量の増加が遅れることになる。そして間に燃焼停止していた期間があり、燃焼を停止する際と燃焼を開始する際には炉内を換気するために熱の放出量が増加する。しかし「MLLL」としておいた場合、燃焼量の増加が必要になっても低燃焼の1台を中燃焼にすることで燃焼量を増加することができ、この場合には速やかに蒸気供給量を増加することができため、蒸気圧力値の低下を抑えることができる。そのため、燃焼量の変更は可能な限り同一の燃焼台数内での燃焼値変更のみで対応し、燃焼台数の変更が避けられない場合にのみ燃焼台数を変更するようにしている。 In the control of the number of multi-can boilers, the efficiency decreases as the number of combustion starts and stops increases, and the followability to the load also decreases. Therefore, it is better not to stop the combustion of boilers that are already burning. Therefore, the number control pattern is determined so that the change in the number of combustion is reduced. For example, in FIG. 5, when the combustion amount is increased by one step from “MML−”, “MMLL” is set. However, when the combustion amount is decreased by one step from “MMLL”, it is not returned to “MML−” and “ MLLL ". In this case, if the "MMLL" is returned to "MML-", if the combustion amount increases thereafter, combustion of one boiler that has stopped combustion must be started, and steam is immediately supplied. Since this is not possible, the increase in steam supply will be delayed. There is a period during which the combustion is stopped, and when the combustion is stopped and when the combustion is started, the amount of heat released increases to ventilate the inside of the furnace. However, when “MLLL” is set, even if it is necessary to increase the combustion amount, the combustion amount can be increased by setting one of the low combustion units to the middle combustion. In this case, the steam supply amount can be quickly increased. Since it can increase, the fall of a steam pressure value can be suppressed. Therefore, the change of the combustion amount is dealt with only by changing the combustion value within the same number of combustion as much as possible, and the number of combustion is changed only when the change of the number of combustion is unavoidable.
本発明では、低燃焼維持目標台数を設定しておき、低燃焼ボイラの台数を目標値に維持するようにボイラの運転状態を定めている。蒸気の必要量は蒸気使用側の条件によって様々であり、蒸気使用量が急激に増加することがある環境では、それに合わせて蒸気供給量を変更する必要がある。この場合、低燃焼維持目標台数を任意の値に設定することができるようにしておき、低燃焼のボイラが所定台数分存在するようにしておくことで負荷の変動に対応することができる。そしてその低燃焼維持目標台数は蒸気供給量の増加幅が大きな場合ほど、大きな台数に設定するようにしておく。低燃焼で維持されているボイラの台数が多くあると、燃焼量を短時間で増加することのできるボイラが多くあるということになるため、負荷に対する追従性が高くなるということになり、蒸気必要量が急増した場合に蒸気供給量を大きく増加することができる。 In the present invention, the target number of low combustion maintenance is set, and the operation state of the boiler is determined so as to maintain the number of low combustion boilers at the target value. The required amount of steam varies depending on the conditions on the steam usage side. In an environment where the steam usage may increase rapidly, it is necessary to change the steam supply amount accordingly. In this case, by making it possible to set the low combustion maintenance target number to an arbitrary value, and to allow the predetermined number of low combustion boilers to exist, it is possible to cope with load fluctuations. And the low combustion maintenance target number is set to a larger number as the increase of the steam supply amount is larger. If there are many boilers that are maintained at low combustion, there will be many boilers that can increase the amount of combustion in a short time, which means that the followability to the load will be high, and steam is required When the quantity increases rapidly, the steam supply quantity can be greatly increased.
高燃焼・中燃焼・低燃焼・燃焼停止の四位置燃焼制御を行っているボイラであれば、中燃焼から高燃焼へ燃焼値を変更する場合も、低燃焼から中燃焼へ変更する場合と同様に短時間で燃焼量を増加することができる。それならば中燃焼ボイラを一定台数確保するということも考えられるが、低燃焼であれば低燃焼から中燃焼への増加と中燃焼から高燃焼への増加の2段階分増加する余地があるのに対し、中燃焼では1段階分の増加しか行えない。ある程度の台数が燃焼している条件であれば、2段階分の増加余地を持った低燃焼を一定台数確保するようにしておくことで、より多くの蒸気供給量増加を行える。 For boilers that perform four-position combustion control of high combustion, medium combustion, low combustion, and combustion stop, changing the combustion value from medium combustion to high combustion is the same as changing from low combustion to medium combustion The amount of combustion can be increased in a short time. If that is the case, it is conceivable to secure a certain number of medium combustion boilers, but there is room for an increase from two stages of increase from low combustion to medium combustion and increase from medium combustion to high combustion if low combustion. On the other hand, in the middle combustion, only an increase of one stage can be performed. Under the condition that a certain number of fuels are combusted, it is possible to increase the amount of steam supply by securing a certain number of low combustions having room for two stages of increase.
また、蒸気使用量が少なく、設置している台数制御対象ボイラ全てで高燃焼運転することはほとんどないというユーザーにおいて、例えば「L−――」での蒸気発生量(20%分)から「MM――」での蒸気発生量(50%×2=100%分)の間で蒸気を使用しているという場合、燃焼台数は1台と2台の間で発停を繰り返すことになる。ボイラでは燃焼の発停時には炉内を換気するため、発停回数が増加するにつれて放熱量が増加し、総合的な効率が低下することになる。燃焼台数が少なくなるようにしておき、「L−−−」(20%分)と「H−−−」(100%分)を繰り返すものであれば、発停による効率の低下を防止できる。このようなことがあるため、低燃焼維持目標台数は無闇に多くしたのでは逆効果になることもあり、状況に応じた適切な値に設定する。 For users who use only a small amount of steam and rarely perform high-combustion operation with all installed boilers subject to unit control, for example, from the amount of steam generated in "L ----" (20%), "MM If you use steam for the amount of steam generated in "-" (50% x 2 = 100%), the number of combustion units will start and stop repeatedly between one and two. In the boiler, the inside of the furnace is ventilated when combustion is started and stopped. Therefore, the amount of heat release increases as the number of start and stop increases, and the overall efficiency decreases. If the number of combustion is reduced and “L ---” (for 20%) and “H ---” (for 100%) are repeated, a decrease in efficiency due to start / stop can be prevented. For this reason, if the target number of low combustion maintenance is increased, it may be counterproductive and is set to an appropriate value according to the situation.
低燃焼維持目標台数を0台、つまり低燃焼維持を行わない制御とした場合は、図7に記載しているような台数制御パターンとなる。この場合、低燃焼ボイラの台数を一定数維持することは行わないので低燃焼のボイラがある状態で燃焼量を増加する場合は、低燃焼のボイラを中燃焼に変更することになる。低燃焼から中燃焼への変更を優先する操作については、全ての状態で行うことになる。 When the low combustion maintenance target number is set to 0, that is, the control that does not perform low combustion maintenance is performed, the number control pattern is as shown in FIG. In this case, since the fixed number of low-combustion boilers is not maintained, when the combustion amount is increased in a state where there is a low-combustion boiler, the low-combustion boiler is changed to medium combustion. Operations that prioritize the change from low combustion to medium combustion are performed in all states.
本発明での台数制御パターンで注目する点は、図3の点線の四角で囲んだところである。本発明では、あるボイラで燃焼値を低燃焼から中燃焼に変更した場合、そのボイラで次に燃焼値を増加するのは他のボイラでの燃焼値の増加を行った後となる。そのため、低燃焼から中燃焼に増加後すぐに高燃焼に増加させることはない。 The point to be noted in the number control pattern in the present invention is that it is surrounded by a dotted-line square in FIG. In the present invention, when the combustion value is changed from low combustion to medium combustion in a certain boiler, the combustion value is increased next in the boiler after the combustion value in another boiler is increased. Therefore, it does not increase to high combustion immediately after increasing from low combustion to medium combustion.
従来の場合、例えば低燃焼33%、中燃焼66%、高燃焼100%の場合、中燃焼での時間が短いと実質的に33%の燃焼値からいきなり100%の燃焼値に変更するということがあった。また、低燃焼20%、中燃焼60%、高燃焼100%になると、中燃焼での時間が短い場合には20%の燃焼値からいきなり100%の燃焼値になり、変化幅が広がることによる影響はさらに大きなものとなっていた。このような燃焼値の急激な変更を行うと、ボイラ内の水位が燃焼値に応じて定まっている適切な位置から外れることがある。燃焼値は高燃焼となってボイラ水の沸き上がりは大きくなっているが、ボイラ内の水位は低燃焼時用の高い位置のままであるということになると、水位が高すぎることによって蒸気乾き度が低下することになっていた。本発明のように、低燃焼から中燃焼に増加した後、中燃焼を維持する時間をおいた後で高燃焼へ増加するようにしておき、すぐに高燃焼へ増加するということは行わないことによって、燃焼量とボイラ内水位のバランスが大きく崩れることを防止できる。 In the conventional case, for example, in the case of 33% low combustion, 66% medium combustion, and 100% high combustion, if the time in medium combustion is short, the combustion value is substantially suddenly changed from 33% to 100% combustion value. was there. In addition, when the low combustion is 20%, the middle combustion is 60%, and the high combustion is 100%, when the time in the middle combustion is short, the combustion value suddenly becomes 100% from the 20% combustion value, and the variation range is widened. The impact was even greater. When such a rapid change of the combustion value is performed, the water level in the boiler may deviate from an appropriate position determined according to the combustion value. Although the combustion value is high and the boiling of the boiler water is large, if the water level in the boiler remains at a high position for low combustion, the steam dryness is due to the water level being too high. Was supposed to decline. As in the present invention, after increasing from low combustion to medium combustion, after increasing the time to maintain medium combustion, increase to high combustion, and do not immediately increase to high combustion. Therefore, it is possible to prevent the balance between the combustion amount and the water level in the boiler from being greatly broken.
なお、この実施例では、燃焼待機から低燃焼に変更した場合においては、すぐに中燃焼に変更するようになっているため、この部分では中間の燃焼値を維持する時間を設けるということは行っていない。しかしこの実施例では、低燃焼20%、中燃焼50%、高燃焼100%のように、燃焼待機から低燃焼までと低燃焼から中燃焼までの燃焼値の差は、それぞれ中燃焼から高燃焼までの燃焼値の差より小さくしている。ここでは、燃焼待機から低燃焼まで、及び低燃焼から中燃焼までの燃焼値の差が小さくなっていることにより、燃焼値と水位のバランスが大きく崩れるということなく燃焼値の変更を行うことができるようにしている。 In this embodiment, when the combustion standby mode is changed to low combustion mode, the combustion mode is immediately changed to intermediate combustion mode. Therefore, it is not necessary to provide a time for maintaining an intermediate combustion value in this portion. Not. However, in this embodiment, the difference in the combustion value from the combustion standby to the low combustion and from the low combustion to the medium combustion, such as low combustion 20%, medium combustion 50%, and high combustion 100%, respectively, is from the medium combustion to the high combustion. It is smaller than the difference in combustion value. Here, since the difference in the combustion value from the standby to the low combustion and from the low combustion to the middle combustion is small, it is possible to change the combustion value without greatly losing the balance between the combustion value and the water level. I can do it.
また、台数制御パターンとして低燃焼維持目標台数は0台、つまり低燃焼ボイラを一定の台数に維持することを目指さない台数制御パターンも設定しておく。蒸気使用量が少なく、設置している台数制御対象ボイラ全てで高燃焼運転することはほとんどないユーザーにおいては、例えば「L−――」での蒸気発生量(20%分)から「MM――」での蒸気発生量(50%×2=100%分)の間で蒸気を使用しているという場合、燃焼台数は1台と2台の間で発停を繰り返すことになる。ボイラでは燃焼の発停時には炉内を換気するため放熱量が増加し、発停が増えることは効率の低下につながる。燃焼台数が少なくなるようにしておき、「L−−−」(20%分)と「H−−−」(100%分)を繰り返すものであれば、発停による効率の低下を防止できる。 In addition, as a unit control pattern, the target number of low combustion maintenance is zero, that is, a unit control pattern that does not aim to maintain a low number of low combustion boilers is set. For users who use only a small amount of steam and rarely perform high-combustion operation in all installed boilers subject to unit control, for example, from the amount of steam generated by "L ---" (20%), "MM--" If the steam is used for the amount of steam generated (50% × 2 = 100%), the number of combustion units will be repeatedly started and stopped between one and two. In a boiler, when the combustion starts and stops, the inside of the furnace is ventilated, so the amount of heat release increases, and increasing the number of starts and stops leads to a decrease in efficiency. If the number of combustion is reduced and “L ---” (for 20%) and “H ---” (for 100%) are repeated, a decrease in efficiency due to start / stop can be prevented.
季節によって蒸気使用量が大きく異なるユーザーにおいては、蒸気の必要量によっては上記の台数制御パターンをとることで低燃焼から高燃焼への短時間移行を防止するよりも、低燃焼維持目標台数を0台とする台数制御パターンによって燃焼の発停頻度を減らすことの方が望ましいという場合もある。低燃焼維持目標台数を0台にすると、上記の台数制御パターンをとることができなくなるが、選択肢を持たせておくことで、より好ましい台数制御を行うことができる。 For users whose steam consumption varies greatly depending on the season, the target number of low combustion maintenance is set to 0 rather than preventing a short-time transition from low combustion to high combustion by taking the above unit control pattern depending on the required amount of steam. In some cases, it may be desirable to reduce the frequency of combustion start / stop depending on the number control pattern used as a base. When the target number of low combustion maintenance is set to 0, the above-mentioned number control pattern cannot be taken, but more preferable number control can be performed by providing options.
なお、本発明は以上説明した実施例に限定されるものではなく、多くの変形が本発明の技術的思想内で当分野において通常の知識を有する者により可能である。 The present invention is not limited to the embodiments described above, and many modifications can be made by those having ordinary knowledge in the art within the technical idea of the present invention.
1 ボイラ
2
運転制御装置
3 台数制御装置
4 スチームヘッダ
5 蒸気配管
6 圧力検出装置
1 boiler
2
Operation control device
3 Number control device 4 Steam header 5 Steam piping 6 Pressure detection device
Claims (2)
台数制御装置は低燃焼ボイラの台数を検出することができるようにしておくとともに、低燃焼ボイラの維持目標台数を台数制御対象ボイラ数−1台までの任意の値に設定しておくようにしておき、
ボイラ全体での燃焼量増加を行う場合は、まず現時点で中燃焼以上のボイラが1台以上存在しているかにより中燃焼確保が必要かを確認し、中燃焼以上のボイラがない場合は中燃焼のボイラを確保することを優先、中燃焼以上のボイラが1台以上存在している場合は次に低燃焼ボイラが設定台数になることを目指した制御を行うこととし、
低燃焼ボイラを設定台数とする制御では、現在の低燃焼ボイラ台数が前記維持目標台数未満である場合には、低燃焼ボイラの台数を増加することを優先して行い、
低燃焼ボイラ台数が前記維持目標台数以上となった場合には、低燃焼ボイラの中燃焼への増加を優先し、中燃焼ボイラの高燃焼への増加は、低燃焼ボイラの全てが中燃焼になってから行う台数制御パターンをとるものであることを特徴とする多缶設置ボイラ。 Multiple boilers that adjust the combustion value in stages, such as high combustion, medium combustion, low combustion, and combustion standby, are installed, and the combustion value of each boiler is set based on the pressure value of the steam supplied by the boiler. A multi-can installation boiler with a unit control device to control,
The number control device should be able to detect the number of low-combustion boilers, and set the maintenance target number of low-combustion boilers to an arbitrary value up to the number of boilers subject to unit control minus one. Every
When increasing the amount of combustion in the entire boiler, first confirm whether it is necessary to ensure intermediate combustion based on whether there is one or more boilers that are at or above medium combustion at the present time. Priority is given to securing the boiler of the above, and when there is one or more boilers of medium combustion or higher, control is performed with the aim of setting the number of low combustion boilers next,
In the control with a low combustion boiler as the set number, when the current number of low combustion boilers is less than the maintenance target number, priority is given to increasing the number of low combustion boilers,
When the number of low-fired boilers exceeds the maintenance target number, priority is given to the increase to low-burning boilers for medium combustion. The multi-can installation boiler is characterized in that it takes a number control pattern to be performed after becoming.
特徴とする多缶設置ボイラ。
In the multi-can boiler according to claim 1, the maintenance target number of low combustion is set to a larger number as the steam usage changes rapidly, and less as the steam usage changes more slowly. A multi-can installation boiler characterized in that the number of boilers is set.
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