锅炉系统的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及锅炉系统。更详细来说，涉及通过比例控制来进行燃烧状态的控制的锅炉系统。本申请基于2013年2月28日在日本申请的特愿特2013-038922号主张优先权，并将其内容援引于此。
【背景技术】
[0002]在现有技术中，作为使多个锅炉燃烧而产生蒸汽的锅炉系统，提出了使锅炉的燃烧量连续地增减以控制蒸汽的产生量的、所谓比例控制方式的锅炉系统。
[0003]例如，在专利文献I中，提出了一种比例控制锅炉的控制方法，使燃烧中的多个锅炉以均匀的负荷率进行运转，此外，在燃烧中的锅炉的台数发生了变动的情况下，使变动后燃烧中的所有锅炉以均匀的负荷率进行运转。
[0004]在先技术文献
[0005]专利文献
[0006]专利文献1:JP特开平11-132405号公报
【发明内容】
[0007]发明要解决的课题
[0008]但是，在专利文献I所提出的方法中，每当所需要的蒸汽量有变动、以及每当燃烧的锅炉的台数产生变动，都使燃烧中的所有锅炉的负荷率进行变动，因此会使燃烧中的所有锅炉的燃烧状态频繁地变更，难以维持锅炉系统的压力稳定性。
[0009]因此，本发明的目的在于，提供一种每当所需要的蒸汽量变动时无需使多个锅炉所有的蒸汽量进行变动就能够使这些多个锅炉的负荷率平均化的锅炉系统。
[0010]用于解决课题的手段
[0011]本发明涉及一种锅炉系统，所述锅炉系统具备:锅炉群，其具备能够连续地变更负荷率来进行燃烧的多个锅炉；和控制部，其根据要求负荷对所述锅炉群的燃烧状态进行控制，在多个所述锅炉中，设定有作为能够变动的蒸汽量的单位的单位蒸汽量以及作为每单位时间能够变动的蒸汽量的上限值的最大变动蒸汽量，所述控制部具备:偏差计算部，其计算根据所述要求负荷而需要的必要蒸汽量与由所述锅炉群输出的输出蒸汽量的偏差量；锅炉选择部，其按照负荷率的升序或降序对所述多个锅炉进行选择；判定部，其对所述偏差量是否为所述最大变动蒸汽量以上进行判定；和输出控制部，其在由所述判定部判定为所述偏差量为所述最大变动蒸汽量以上的情况下，使由所述锅炉选择部最初选择出的锅炉的蒸汽量以所述单位蒸汽量为单位而变动与所述最大变动蒸汽量对应的量，在由所述判定部判定为所述偏差量不是所述最大变动蒸汽量以上的情况下，使所述选择出的锅炉的蒸汽量以所述单位蒸汽量为单位而变动与所述偏差量对应的量。
[0012]此外，优选的是，在由所述判定部判定为所述偏差量为所述最大变动蒸汽量以上的情况下，所述输出控制部使继所述最初选择出的锅炉之后选择出的锅炉的蒸汽量以所述单位蒸汽量为单位而变动与所述偏差量和所述最大变动蒸汽量之差对应的量。
[0013]此外，优选的是，所述最大变动蒸汽量包含每单位时间能够增加的蒸汽量的上限值即最大增加蒸汽量，所述判定部对所述必要蒸汽量是否大于所述输出蒸汽量进行判定，所述锅炉选择部在由所述判定部判定为所述必要蒸汽量大于所述输出蒸汽量的情况下，按照负荷率的升序对所述多个锅炉进行选择，在判定为所述必要蒸汽量大于所述输出蒸汽量的情况下，所述输出控制部基于所述最大增加蒸汽量使由所述锅炉选择部选择出的锅炉的蒸汽量增加。
[0014]此外，优选的是，所述输出控制部在增加蒸汽量的锅炉的负荷率将会超出继该锅炉之后选择出的锅炉的负荷率的情况下，使增加蒸汽量的锅炉的负荷率增加至与负荷率其次低的锅炉的负荷率相同。
[0015]此外，优选的是，在所述多个锅炉中，设定有优先顺序，所述锅炉选择部在2个以上的锅炉的负荷率相等的情况下，优先选择优先顺序高的锅炉，所述输出控制部使所选择出的锅炉的负荷率增加与单位蒸汽量相应的量。
[0016]此外，优选的是，所述最大变动蒸汽量包含每单位时间能够减少的蒸汽量的上限值即最大减少蒸汽量，所述判定部对所述必要蒸汽量是否小于所述输出蒸汽量进行判定，在判定为所述必要蒸汽量小于所述输出蒸汽量的情况下，所述锅炉选择部按照负荷率的降序对所述多个锅炉进行选择，在判定为所述必要蒸汽量小于所述输出蒸汽量的情况下，所述输出控制部基于所述最大减少蒸汽量使由所述锅炉选择部选择出的锅炉的蒸汽量减少。
[0017]此外，优选的是，所述输出控制部在减少蒸汽量的锅炉的负荷率低于继该锅炉之后选择的锅炉的负荷率的情况下，使减少蒸汽量的锅炉的负荷率减少至与负荷率其次高的锅炉的负荷率相同。
[0018]此外，优选的是，在所述多个锅炉中，设定有优先顺序，若2个以上的锅炉的负荷率相等，则所述锅炉选择部优先选择优先顺序低的锅炉，所述输出控制部使所选择出的锅炉的负荷率减少与单位蒸汽量相应的量。
[0019]此外，优选的是，所述单位蒸汽量设定为所述锅炉的最大蒸汽量的0.1%?20%。
[0020]发明效果
[0021]根据本发明的锅炉系统，每当所需要的蒸汽量变动时无需使多个锅炉所有的蒸汽量进行变动就能够使这些多个锅炉的负荷率平均化。
【附图说明】
[0022]图1是表示本发明的一实施方式所涉及的锅炉系统的概略的图。
[0023]图2是表示本发明的一实施方式所涉及的锅炉群的概略的图。
[0024]图3是表示控制部的构成的功能框图。
[0025]图4是表示锅炉群的燃烧状态的一例的图。
[0026]图5是表示锅炉系统的动作的一例的图，是表示在必要蒸汽量增加了的情况下的锅炉系统的动作的图。
[0027]图6是表示锅炉系统的动作的一例的图，是表示在必要蒸汽量增加了的情况下的锅炉系统的动作的图。
[0028]图7是表示锅炉系统的动作的一例的图，是表示在必要蒸汽量增加了的情况下的锅炉系统的动作的图。
[0029]图8是表示锅炉群的燃烧状态的另一例的图。
[0030]图9是表示锅炉系统的动作的另一例的图，是表示在必要蒸汽量减少了的情况下的锅炉系统的动作的图。
[0031]图10是表示锅炉系统的动作的另一例的图，是表示在必要蒸汽量减少了的情况下的锅炉系统的动作的图。
【具体实施方式】
[0032]以下，参照附图来说明本发明的锅炉系统的优选的各实施方式。
[0033]首先，参照图1来说明本发明的锅炉系统I的整体构成。
[0034]锅炉系统I具备:锅炉群2，其包含多个(5台)锅炉20 ;蒸汽头6，其使在这些多个锅炉20中生成的蒸汽集合；蒸汽压传感器7，其测量该蒸汽头6的内部的压力；和台数控制装置3，其具有对锅炉群2的燃烧状态进行控制的控制部4。
[0035]锅炉群2生成提供给作为负载设备的蒸汽使用设备18的蒸汽。
[0036]蒸汽头6经由蒸汽管11与构成锅炉群2的多个锅炉20连接。该蒸汽头6的下游侧经由蒸汽管12与蒸汽使用设备18连接。
[0037]蒸汽头6通过使由锅炉群2生成的蒸汽集合并存积，来调整多个锅炉20的相互的压力差以及压力变动，将调整了压力的蒸汽提供给蒸汽使用设备18。
[0038]蒸汽压传感器7经由信号线13与台数控制装置3电连接。蒸汽压传感器7对蒸汽头6的内部的蒸汽压(由锅炉群2产生的蒸汽的压力)进行测量，并将与所测量出的蒸汽压有关的信号(蒸汽压信号)经由信号线13发送给台数控制装置3。
[0039]台数控制装置3经由信号线16与多个锅炉20电连接。该台数控制装置3基于由蒸汽压传感器7测量出的蒸汽头6的内部的蒸汽压，对各锅炉20的燃烧状态进行控制。关于台数控制装置3的详细情况在后面叙述。
[0040]以上的锅炉系统I能够将由锅炉群2产生的蒸汽经由蒸汽头6提供给蒸汽使用设备18。
[0041]在锅炉系统I中所要求的负荷(要求负荷)是蒸汽使用设备18中的蒸汽消耗量。台数控制装置3基于蒸汽压传感器7所测量的蒸汽头6的内部的蒸汽压(物理量)，计算出对应于该蒸汽消耗量的变动而产生的蒸汽头6的内部的蒸汽压的变动，对构成锅炉群2的各锅炉20的燃烧量进行控制。
[0042]具体来说，由于蒸汽使用设备18的需要的增大从而要求负荷(蒸汽消耗量)增加，若供给到蒸汽头6的蒸汽量(后述的输出蒸汽量)不足，则蒸汽头6的内部的蒸汽压会减少。另一方面，由于蒸汽使用设备18的需要的下降从而要求负荷(蒸汽消耗量)减少，若供给到蒸汽头6的蒸汽量过剩，则蒸汽头6的内部的蒸汽压会增加。因此，锅炉系统I能够基于由蒸汽压传感器7测量出的蒸汽压的变动，来监视要求负荷的变动。然后，锅炉系统I基于蒸汽头6的蒸汽压，根据蒸汽使用设备18的消耗蒸汽量(要求负荷)来计算出所需要的蒸汽量即必要蒸汽量。
[0043]在此，对构成本实施方式的锅炉系统I的多个锅炉20进行说明。
[0044]如图1所示，锅炉20具备进行燃烧的锅炉主体21、和对锅炉20的燃烧状态进行控制的本地控制部22。
[0045]本地控制部22根据要求负荷使锅炉20的燃烧状态进行变更。具体来说，本地控制部22基于经由信号线16从台数控制装置3发送的台数控制信号，对锅炉20的燃烧状态进行控制。
[0046]此外，本地控制部22将台数控制装置3中使用的信号经由信号线16发送给台数控制装置3。作为台数控制装置3中使用的信号，可以举出锅炉20的实际的燃烧状态以及其他数据。
[0047]图2是表示本实施方式所涉及的锅炉群2的概略的图。本实施方式的锅炉20由能够连续地变更负荷率来进行燃烧的比例控制锅炉构成。
[0048]所谓比例控制锅炉指的是至少在最小燃烧状态SI (例如，最大燃烧量的20%的燃烧量下的燃烧状态)到最大燃烧状态S2的范围内，能连续地控制燃烧量的锅炉。比例控制锅炉例如通过对向燃烧器(burner)供给燃料的阀门、供给燃烧用空气的节气阀(damper)的开度(燃烧比)进行控制，来调整燃烧量。
[0049