鍋爐系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及鍋爐系統(tǒng)。更詳細(xì)來(lái)說(shuō)，涉及通過(guò)比例控制來(lái)進(jìn)行燃燒狀態(tài)的控制的鍋爐系統(tǒng)。本申請(qǐng)基于2013年2月28日在日本申請(qǐng)的特愿特2013-038922號(hào)主張優(yōu)先權(quán)，并將其內(nèi)容援引于此。
【背景技術(shù)】
[0002]在現(xiàn)有技術(shù)中，作為使多個(gè)鍋爐燃燒而產(chǎn)生蒸汽的鍋爐系統(tǒng)，提出了使鍋爐的燃燒量連續(xù)地增減以控制蒸汽的產(chǎn)生量的、所謂比例控制方式的鍋爐系統(tǒng)。
[0003]例如，在專利文獻(xiàn)I中，提出了一種比例控制鍋爐的控制方法，使燃燒中的多個(gè)鍋爐以均勻的負(fù)荷率進(jìn)行運(yùn)轉(zhuǎn)，此外，在燃燒中的鍋爐的臺(tái)數(shù)發(fā)生了變動(dòng)的情況下，使變動(dòng)后燃燒中的所有鍋爐以均勻的負(fù)荷率進(jìn)行運(yùn)轉(zhuǎn)。
[0004]在先技術(shù)文獻(xiàn)
[0005]專利文獻(xiàn)
[0006]專利文獻(xiàn)1:JP特開(kāi)平11-132405號(hào)公報(bào)

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]發(fā)明要解決的課題
[0008]但是，在專利文獻(xiàn)I所提出的方法中，每當(dāng)所需要的蒸汽量有變動(dòng)、以及每當(dāng)燃燒的鍋爐的臺(tái)數(shù)產(chǎn)生變動(dòng)，都使燃燒中的所有鍋爐的負(fù)荷率進(jìn)行變動(dòng)，因此會(huì)使燃燒中的所有鍋爐的燃燒狀態(tài)頻繁地變更，難以維持鍋爐系統(tǒng)的壓力穩(wěn)定性。
[0009]因此，本發(fā)明的目的在于，提供一種每當(dāng)所需要的蒸汽量變動(dòng)時(shí)無(wú)需使多個(gè)鍋爐所有的蒸汽量進(jìn)行變動(dòng)就能夠使這些多個(gè)鍋爐的負(fù)荷率平均化的鍋爐系統(tǒng)。
[0010]用于解決課題的手段
[0011]本發(fā)明涉及一種鍋爐系統(tǒng)，所述鍋爐系統(tǒng)具備:鍋爐群，其具備能夠連續(xù)地變更負(fù)荷率來(lái)進(jìn)行燃燒的多個(gè)鍋爐；和控制部，其根據(jù)要求負(fù)荷對(duì)所述鍋爐群的燃燒狀態(tài)進(jìn)行控制，在多個(gè)所述鍋爐中，設(shè)定有作為能夠變動(dòng)的蒸汽量的單位的單位蒸汽量以及作為每單位時(shí)間能夠變動(dòng)的蒸汽量的上限值的最大變動(dòng)蒸汽量，所述控制部具備:偏差計(jì)算部，其計(jì)算根據(jù)所述要求負(fù)荷而需要的必要蒸汽量與由所述鍋爐群輸出的輸出蒸汽量的偏差量；鍋爐選擇部，其按照負(fù)荷率的升序或降序?qū)λ龆鄠€(gè)鍋爐進(jìn)行選擇；判定部，其對(duì)所述偏差量是否為所述最大變動(dòng)蒸汽量以上進(jìn)行判定；和輸出控制部，其在由所述判定部判定為所述偏差量為所述最大變動(dòng)蒸汽量以上的情況下，使由所述鍋爐選擇部最初選擇出的鍋爐的蒸汽量以所述單位蒸汽量為單位而變動(dòng)與所述最大變動(dòng)蒸汽量對(duì)應(yīng)的量，在由所述判定部判定為所述偏差量不是所述最大變動(dòng)蒸汽量以上的情況下，使所述選擇出的鍋爐的蒸汽量以所述單位蒸汽量為單位而變動(dòng)與所述偏差量對(duì)應(yīng)的量。
[0012]此外，優(yōu)選的是，在由所述判定部判定為所述偏差量為所述最大變動(dòng)蒸汽量以上的情況下，所述輸出控制部使繼所述最初選擇出的鍋爐之后選擇出的鍋爐的蒸汽量以所述單位蒸汽量為單位而變動(dòng)與所述偏差量和所述最大變動(dòng)蒸汽量之差對(duì)應(yīng)的量。
[0013]此外，優(yōu)選的是，所述最大變動(dòng)蒸汽量包含每單位時(shí)間能夠增加的蒸汽量的上限值即最大增加蒸汽量，所述判定部對(duì)所述必要蒸汽量是否大于所述輸出蒸汽量進(jìn)行判定，所述鍋爐選擇部在由所述判定部判定為所述必要蒸汽量大于所述輸出蒸汽量的情況下，按照負(fù)荷率的升序?qū)λ龆鄠€(gè)鍋爐進(jìn)行選擇，在判定為所述必要蒸汽量大于所述輸出蒸汽量的情況下，所述輸出控制部基于所述最大增加蒸汽量使由所述鍋爐選擇部選擇出的鍋爐的蒸汽量增加。
[0014]此外，優(yōu)選的是，所述輸出控制部在增加蒸汽量的鍋爐的負(fù)荷率將會(huì)超出繼該鍋爐之后選擇出的鍋爐的負(fù)荷率的情況下，使增加蒸汽量的鍋爐的負(fù)荷率增加至與負(fù)荷率其次低的鍋爐的負(fù)荷率相同。
[0015]此外，優(yōu)選的是，在所述多個(gè)鍋爐中，設(shè)定有優(yōu)先順序，所述鍋爐選擇部在2個(gè)以上的鍋爐的負(fù)荷率相等的情況下，優(yōu)先選擇優(yōu)先順序高的鍋爐，所述輸出控制部使所選擇出的鍋爐的負(fù)荷率增加與單位蒸汽量相應(yīng)的量。
[0016]此外，優(yōu)選的是，所述最大變動(dòng)蒸汽量包含每單位時(shí)間能夠減少的蒸汽量的上限值即最大減少蒸汽量，所述判定部對(duì)所述必要蒸汽量是否小于所述輸出蒸汽量進(jìn)行判定，在判定為所述必要蒸汽量小于所述輸出蒸汽量的情況下，所述鍋爐選擇部按照負(fù)荷率的降序?qū)λ龆鄠€(gè)鍋爐進(jìn)行選擇，在判定為所述必要蒸汽量小于所述輸出蒸汽量的情況下，所述輸出控制部基于所述最大減少蒸汽量使由所述鍋爐選擇部選擇出的鍋爐的蒸汽量減少。
[0017]此外，優(yōu)選的是，所述輸出控制部在減少蒸汽量的鍋爐的負(fù)荷率低于繼該鍋爐之后選擇的鍋爐的負(fù)荷率的情況下，使減少蒸汽量的鍋爐的負(fù)荷率減少至與負(fù)荷率其次高的鍋爐的負(fù)荷率相同。
[0018]此外，優(yōu)選的是，在所述多個(gè)鍋爐中，設(shè)定有優(yōu)先順序，若2個(gè)以上的鍋爐的負(fù)荷率相等，則所述鍋爐選擇部?jī)?yōu)先選擇優(yōu)先順序低的鍋爐，所述輸出控制部使所選擇出的鍋爐的負(fù)荷率減少與單位蒸汽量相應(yīng)的量。
[0019]此外，優(yōu)選的是，所述單位蒸汽量設(shè)定為所述鍋爐的最大蒸汽量的0.1%?20%。
[0020]發(fā)明效果
[0021]根據(jù)本發(fā)明的鍋爐系統(tǒng)，每當(dāng)所需要的蒸汽量變動(dòng)時(shí)無(wú)需使多個(gè)鍋爐所有的蒸汽量進(jìn)行變動(dòng)就能夠使這些多個(gè)鍋爐的負(fù)荷率平均化。
【附圖說(shuō)明】
[0022]圖1是表示本發(fā)明的一實(shí)施方式所涉及的鍋爐系統(tǒng)的概略的圖。
[0023]圖2是表示本發(fā)明的一實(shí)施方式所涉及的鍋爐群的概略的圖。
[0024]圖3是表示控制部的構(gòu)成的功能框圖。
[0025]圖4是表示鍋爐群的燃燒狀態(tài)的一例的圖。
[0026]圖5是表示鍋爐系統(tǒng)的動(dòng)作的一例的圖，是表示在必要蒸汽量增加了的情況下的鍋爐系統(tǒng)的動(dòng)作的圖。
[0027]圖6是表示鍋爐系統(tǒng)的動(dòng)作的一例的圖，是表示在必要蒸汽量增加了的情況下的鍋爐系統(tǒng)的動(dòng)作的圖。
[0028]圖7是表示鍋爐系統(tǒng)的動(dòng)作的一例的圖，是表示在必要蒸汽量增加了的情況下的鍋爐系統(tǒng)的動(dòng)作的圖。
[0029]圖8是表示鍋爐群的燃燒狀態(tài)的另一例的圖。
[0030]圖9是表示鍋爐系統(tǒng)的動(dòng)作的另一例的圖，是表示在必要蒸汽量減少了的情況下的鍋爐系統(tǒng)的動(dòng)作的圖。
[0031]圖10是表示鍋爐系統(tǒng)的動(dòng)作的另一例的圖，是表示在必要蒸汽量減少了的情況下的鍋爐系統(tǒng)的動(dòng)作的圖。
【具體實(shí)施方式】
[0032]以下，參照附圖來(lái)說(shuō)明本發(fā)明的鍋爐系統(tǒng)的優(yōu)選的各實(shí)施方式。
[0033]首先，參照?qǐng)D1來(lái)說(shuō)明本發(fā)明的鍋爐系統(tǒng)I的整體構(gòu)成。
[0034]鍋爐系統(tǒng)I具備:鍋爐群2，其包含多個(gè)(5臺(tái))鍋爐20 ;蒸汽頭6，其使在這些多個(gè)鍋爐20中生成的蒸汽集合；蒸汽壓傳感器7，其測(cè)量該蒸汽頭6的內(nèi)部的壓力；和臺(tái)數(shù)控制裝置3，其具有對(duì)鍋爐群2的燃燒狀態(tài)進(jìn)行控制的控制部4。
[0035]鍋爐群2生成提供給作為負(fù)載設(shè)備的蒸汽使用設(shè)備18的蒸汽。
[0036]蒸汽頭6經(jīng)由蒸汽管11與構(gòu)成鍋爐群2的多個(gè)鍋爐20連接。該蒸汽頭6的下游側(cè)經(jīng)由蒸汽管12與蒸汽使用設(shè)備18連接。
[0037]蒸汽頭6通過(guò)使由鍋爐群2生成的蒸汽集合并存積，來(lái)調(diào)整多個(gè)鍋爐20的相互的壓力差以及壓力變動(dòng)，將調(diào)整了壓力的蒸汽提供給蒸汽使用設(shè)備18。
[0038]蒸汽壓傳感器7經(jīng)由信號(hào)線13與臺(tái)數(shù)控制裝置3電連接。蒸汽壓傳感器7對(duì)蒸汽頭6的內(nèi)部的蒸汽壓(由鍋爐群2產(chǎn)生的蒸汽的壓力)進(jìn)行測(cè)量，并將與所測(cè)量出的蒸汽壓有關(guān)的信號(hào)(蒸汽壓信號(hào))經(jīng)由信號(hào)線13發(fā)送給臺(tái)數(shù)控制裝置3。
[0039]臺(tái)數(shù)控制裝置3經(jīng)由信號(hào)線16與多個(gè)鍋爐20電連接。該臺(tái)數(shù)控制裝置3基于由蒸汽壓傳感器7測(cè)量出的蒸汽頭6的內(nèi)部的蒸汽壓，對(duì)各鍋爐20的燃燒狀態(tài)進(jìn)行控制。關(guān)于臺(tái)數(shù)控制裝置3的詳細(xì)情況在后面敘述。
[0040]以上的鍋爐系統(tǒng)I能夠?qū)⒂慑仩t群2產(chǎn)生的蒸汽經(jīng)由蒸汽頭6提供給蒸汽使用設(shè)備18。
[0041]在鍋爐系統(tǒng)I中所要求的負(fù)荷(要求負(fù)荷)是蒸汽使用設(shè)備18中的蒸汽消耗量。臺(tái)數(shù)控制裝置3基于蒸汽壓傳感器7所測(cè)量的蒸汽頭6的內(nèi)部的蒸汽壓(物理量)，計(jì)算出對(duì)應(yīng)于該蒸汽消耗量的變動(dòng)而產(chǎn)生的蒸汽頭6的內(nèi)部的蒸汽壓的變動(dòng)，對(duì)構(gòu)成鍋爐群2的各鍋爐20的燃燒量進(jìn)行控制。
[0042]具體來(lái)說(shuō)，由于蒸汽使用設(shè)備18的需要的增大從而要求負(fù)荷(蒸汽消耗量)增加，若供給到蒸汽頭6的蒸汽量(后述的輸出蒸汽量)不足，則蒸汽頭6的內(nèi)部的蒸汽壓會(huì)減少。另一方面，由于蒸汽使用設(shè)備18的需要的下降從而要求負(fù)荷(蒸汽消耗量)減少，若供給到蒸汽頭6的蒸汽量過(guò)剩，則蒸汽頭6的內(nèi)部的蒸汽壓會(huì)增加。因此，鍋爐系統(tǒng)I能夠基于由蒸汽壓傳感器7測(cè)量出的蒸汽壓的變動(dòng)，來(lái)監(jiān)視要求負(fù)荷的變動(dòng)。然后，鍋爐系統(tǒng)I基于蒸汽頭6的蒸汽壓，根據(jù)蒸汽使用設(shè)備18的消耗蒸汽量(要求負(fù)荷)來(lái)計(jì)算出所需要的蒸汽量即必要蒸汽量。
[0043]在此，對(duì)構(gòu)成本實(shí)施方式的鍋爐系統(tǒng)I的多個(gè)鍋爐20進(jìn)行說(shuō)明。
[0044]如圖1所示，鍋爐20具備進(jìn)行燃燒的鍋爐主體21、和對(duì)鍋爐20的燃燒狀態(tài)進(jìn)行控制的本地控制部22。
[0045]本地控制部22根據(jù)要求負(fù)荷使鍋爐20的燃燒狀態(tài)進(jìn)行變更。具體來(lái)說(shuō)，本地控制部22基于經(jīng)由信號(hào)線16從臺(tái)數(shù)控制裝置3發(fā)送的臺(tái)數(shù)控制信號(hào)，對(duì)鍋爐20的燃燒狀態(tài)進(jìn)行控制。
[0046]此外，本地控制部22將臺(tái)數(shù)控制裝置3中使用的信號(hào)經(jīng)由信號(hào)線16發(fā)送給臺(tái)數(shù)控制裝置3。作為臺(tái)數(shù)控制裝置3中使用的信號(hào)，可以舉出鍋爐20的實(shí)際的燃燒狀態(tài)以及其他數(shù)據(jù)。
[0047]圖2是表示本實(shí)施方式所涉及的鍋爐群2的概略的圖。本實(shí)施方式的鍋爐20由能夠連續(xù)地變更負(fù)荷率來(lái)進(jìn)行燃燒的比例控制鍋爐構(gòu)成。
[0048]所謂比例控制鍋爐指的是至少在最小燃燒狀態(tài)SI (例如，最大燃燒量的20%的燃燒量下的燃燒狀態(tài))到最大燃燒狀態(tài)S2的范圍內(nèi)，能連續(xù)地控制燃燒量的鍋爐。比例控制鍋爐例如通過(guò)對(duì)向燃燒器(burner)供給燃料的閥門、供給燃燒用空氣的節(jié)氣閥(damper)的開(kāi)度(燃燒比)進(jìn)行控制，來(lái)調(diào)整燃燒量。
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