锅炉系统的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种锅炉系统，该锅炉系统具有阶段值控制锅炉与比例控制锅炉混合存在的锅炉组。本申请基于2013年8月19日在日本申请的日本特愿2013-169440号主张优先权，在此援引其内容。
【背景技术】
[0002]以往提出了一种锅炉系统，该锅炉系统具备:具有能够改变燃烧率而进行燃烧的多个锅炉的锅炉组、以及根据所要求的负荷而控制锅炉组的燃烧状态的台数控制装置。在这样的锅炉系统中，具备贮存从多个锅炉生成的蒸汽的蒸汽集管，从该蒸汽集管向负荷设备供给蒸汽。
[0003]以往，作为这样的锅炉系统，广泛使用能够阶段性改变燃烧率而进行燃烧的阶段值控制锅炉，但近年来，使用能够连续地改变燃烧率而进行燃烧的比例控制锅炉的锅炉系统也开始普及。
[0004]需要说明的是，阶段值控制锅炉是指在多个阶段的燃烧位置进行燃烧的N位置锅炉(例如，燃烧停止、低燃烧、高燃烧等的三位置锅炉)，在这样的阶段值控制锅炉中，燃烧率阶段性(例如以50%为单位)地变更。另一方面，比例控制锅炉是指例如能够每次1%改变燃烧率的锅炉，与阶段值控制锅炉相比能够进行细微的调整，压力稳定性提高。
[0005]在此，在由阶段值控制锅炉构成的锅炉系统中，台数控制装置预先设定各锅炉的燃烧模式，以与蒸汽集管的蒸汽压力对应的燃烧模式使各锅炉燃烧，由此控制锅炉组的燃烧状态(参照专利文献1)。
[0006]另外，在由比例控制锅炉构成的锅炉系统中，台数控制装置预先设定目标压力，计算与蒸汽集管的蒸汽压力和目标压力的偏差相应的控制量，由此控制锅炉组的燃烧状态(参照专利文献2)。
[0007]在先技术文献
[0008]专利文献
[0009]专利文献1:日本特开2013-072609号公报
[0010]专利文献2:日本特开2010-048462号公报
[0011]专利文献1、2所记载的燃烧控制方法假定了锅炉组仅由阶段值控制锅炉构成或者仅由比例控制锅炉构成的状态，没有假定应用于阶段值控制锅炉以及比例控制锅炉混合存在的锅炉组的情况。
【发明内容】
[0012]发明要解决的课题
[0013]因此，本发明的目的在于提供阶段值控制锅炉与比例控制锅炉混合存在的锅炉系统，该锅炉系统能够进行发挥各锅炉所具有的优越性的台数控制。
[0014]用于解决课题的手段
[0015]本发明涉及一种锅炉系统，具备:锅炉组，其具有能够在多个阶段性的燃烧位置进行燃烧的阶段值控制锅炉、以及能够连续改变燃烧率而进行燃烧的比例控制锅炉；以及控制部，其根据要求负荷来控制所述锅炉组的燃烧状态，其中，所述控制部具备:输出控制部，其控制所述锅炉组的燃烧状态，以便从所述比例控制锅炉输出与要求负荷相应的要求蒸汽量的蒸汽；以及输出切换部，其以从所述比例控制锅炉输出的蒸汽量达到超过与所述阶段值控制锅炉中能够进行燃烧的燃烧位置相当的蒸汽量的规定蒸汽量作为条件，将与该燃烧位置相当的蒸汽量的输出从所述比例控制锅炉向所述阶段值控制锅炉切换。
[0016]另外，也可以是，所述规定蒸汽量比与所述燃烧位置相当的蒸汽量多出所述比例控制锅炉能够输出的最小蒸汽量。
[0017]另外，也可以是，所述规定蒸汽量比与所述燃烧位置相当的蒸汽量多出与所述比例控制锅炉的锅炉效率高于规定阈值的节能运转区域的下限值相当的蒸汽量。
[0018]另外，也可以是，在所述阶段值控制锅炉在效率最佳的燃烧位置进行燃烧的情况下，即便从所述比例控制锅炉输出的蒸汽量达到所述规定蒸汽量，所述输出切换部也维持所述比例控制锅炉的输出。
[0019]发明效果
[0020]根据本发明，由于将比例控制锅炉用于负荷追随，另一方面将阶段值控制锅炉用于基础燃烧，因此能够进行发挥两锅炉所具有的优越性的台数控制。
【附图说明】
[0021]图1是示出本发明的本实施方式的锅炉系统的概略的图。
[0022]图2是示出上述实施方式的锅炉组的概略的图。
[0023]图3是示出构成锅炉组的阶段值控制锅炉以及比例控制锅炉的锅炉特性的图。
[0024]图4是示出台数控制装置的控制部的功能结构的框图。
[0025]图5是示出在阶段值控制锅炉-比例控制锅炉之间切换蒸汽量的输出的情况下的动作例的图。
[0026]图6是示出在阶段值控制锅炉-比例控制锅炉之间切换蒸汽量的输出的情况下的动作例的图。
[0027]图7是示出在阶段值控制锅炉-比例控制锅炉之间切换蒸汽量的输出的情况下的动作例的图。
[0028]图8是示出在阶段值控制锅炉-比例控制锅炉之间切换蒸汽量的输出的情况下的动作例的图。
[0029]图9是示出在阶段值控制锅炉-比例控制锅炉之间切换蒸汽量的输出的情况下的动作例的图。
【具体实施方式】
[0030]以下，参照附图对本发明的锅炉系统的优选的各实施方式进行说明。
[0031]首先，参照图1对本实施方式的锅炉系统1的整体结构进行说明。锅炉系统1具备:阶段值控制锅炉20A以及比例控制锅炉20B混合存在的锅炉组2;使在上述的多个锅炉20A及20B中生成的蒸汽集合的蒸汽集管6;测定该蒸汽集管6的内部压力的蒸汽压传感器7;以及具有控制锅炉组2的燃烧状态的控制部4的台数控制装置3。
[0032]锅炉20A及20B分别如图1所示那样具备供燃烧进行的锅炉主体21A及21B、以及控制锅炉20A及20B的燃烧状态的本地控制部22A及22B。
[0033]本地控制部22A及22B分别根据蒸汽消耗量来改变锅炉20A及20B的燃烧状态。具体地说，本地控制部22A及22B根据经由信号线16从台数控制装置3发送的控制信号来控制锅炉20A及20B的燃烧状态。另外，本地控制部22A及22B将在台数控制装置3中使用的信号经由信号线16向台数控制机构发送。作为在台数控制装置3中使用的信号，能够列举出锅炉20A及20B的实际的燃烧状态以及其他数据等。
[0034]锅炉组2生成向蒸汽使用设备18供给的蒸汽。
[0035]蒸汽集管6经由蒸汽管11与构成锅炉组2的多个锅炉20A及20B连接。该蒸汽集管6的下游侧经由蒸汽管12与蒸汽使用设备18连接。
[0036]蒸汽集管6集合并贮存由锅炉组2生成的蒸汽，由此调整多个锅炉20A及20B彼此间的压力差以及压力变动，将调整压力后的蒸汽供给至蒸汽使用设备18。
[0037]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测定蒸汽集管6的内部的蒸汽压(由锅炉组2产生的蒸汽的压力)，将测定出的蒸汽压的信号(蒸汽压信号)经由信号线13向台数控制装置3发送。
[0038]台数控制装置3经由信号线16与多个锅炉20A及20B电连接。该台数控制装置3根据通过蒸汽压传感器7测定的蒸汽集管6的内部的蒸汽压来控制各锅炉20A及20B的燃烧状态。
[0039]以上的锅炉系统1能够将由锅炉组2产生的蒸汽经由蒸汽集管6供给至蒸汽使用设备18。
[0040]锅炉系统1中要求的负荷(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根据由蒸汽压传感器7测定的蒸汽集管6的内部的蒸汽压(物理量)来计算与该蒸汽消耗量的变动对应产生的蒸汽集管6的内部的蒸汽压的变动，控制构成锅炉组2的各锅炉20A及20B的燃烧状态。
[0041]具体地说，若因蒸汽使用设备18的需要增大而使得蒸汽消耗量增加，导致供给至蒸汽集管6的输出蒸汽量不足，则蒸汽集管6的蒸汽压力值减少。另一方面，若因蒸汽使用设备18的需要降低而使得蒸汽消耗量减少，导致供给至蒸汽集管6的输出蒸汽量过多，则蒸汽集管6的蒸汽压力值增加。台数控制装置3根据蒸汽集管6的蒸汽压力值的变动来监视蒸汽消耗量的变动。然后，台数控制装置3控制各锅炉20A及20B的燃烧量，以便生成根据蒸汽集管6的蒸汽压力值计算出的目标蒸汽量的蒸汽。
[0042]在此，参照图2对构成本实施方式的锅炉系统1的锅炉组2进行说明。图2是示出本实施方式的锅炉组2的概略的图。
[0043 ]本实施方式的锅炉组2由三台阶段值控制锅炉20 A与两台比例控制锅炉20B构成，三台阶段值控制锅炉20A构成阶段值控制锅炉组2A，两台比例控制锅炉构成比例控制锅炉组2B。
[0044](阶段值控制锅炉20A的说明)
[0045]阶段值控制锅炉20A是指如下这样的锅炉:能够通过选择性地开启/关闭燃烧或者调整火焰的大小等来控制燃烧量，根据所选择的燃烧位置阶段性地使燃烧量增减。
[0046]本实施方式的阶段值控制锅炉20A设定为，各燃烧位置处的燃烧量、以及作为最大燃烧量的燃烧能力(高燃烧位置处的燃烧量)在各个阶段值控制锅炉20A中相等，能够按照以下的四个阶段控制燃烧状态(燃烧位置、燃烧率)，是进行所谓四位置控制的锅炉。
[0047]1)燃烧停止位置(第一燃烧位置:0% );
[0048]2)低燃烧位置L(第二燃烧位置:例如设定为最大燃