(57)【要約】【課題】補給水加熱器内に滞留する高温の水が沸騰するのを抑制できる給水システムを提供する。【解決手段】給水システム１は、補給水ラインＬ１と、補給水加熱器３と、補給水Ｗ１を加熱装置２に向けて供給可能な補給水供給手段（８ａ、８ｂ及びＶ１）と、加熱装置２の燃焼中に、加熱装置２への補給水Ｗ１の供給が必要な場合には、加熱装置２に第１給水量の補給水が供給されるように補給水供給手段を制御し、加熱装置２への補給水Ｗ１の供給が不要な場合で且つ供給される補給水の温度が予め設定された温度を超過しない場合には、加熱装置２に補給水が供給されないように補給水供給手段を制御し、加熱装置２への補給水Ｗ１の供給が不要な場合で且つ供給される補給水の温度が予め設定された温度を超過する場合には、第１給水量よりも少ない第２給水量の補給水が少なくとも予め設定された期間だけ供給されるよう補給水供給手段を制御する制御部１０と、を備える。【選択図】図１
2014126338.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
燃料の燃焼により生じた熱で補給水を加熱する加熱装置に対し補給水を供給する給水システムであって、
補給水を前記加熱装置に流通させる補給水ラインと、
前記補給水ラインに設けられ、前記加熱装置において燃料が燃焼したときに生じる廃熱により、前記加熱装置に供給される前の補給水を予め加熱する補給水加熱器と、
前記補給水ラインにおける前記補給水加熱器よりも上流側に設けられ、補給水を前記加熱装置に向けて供給可能に構成された補給水供給手段と、
前記加熱装置における燃料の燃焼中において、前記加熱装置への補給水の供給が必要な場合には、前記加熱装置に予め設定された第１給水量の補給水が供給されるように前記補給水供給手段を制御し、前記加熱装置への補給水の供給が不要な場合であって且つ供給される補給水の温度が予め設定された温度を超過しない場合には、前記加熱装置に補給水が供給されないように前記補給水供給手段を制御し、前記加熱装置への補給水の供給が不要な場合であって且つ供給される補給水の温度が予め設定された温度を超過する場合には、前記加熱装置に予め設定された前記第１給水量よりも少ない第２給水量の補給水が少なくとも予め設定された期間だけ供給されるように前記補給水供給手段を制御する制御部と、
を備える給水システム。
【請求項２】
前記補給水供給手段は、入力された駆動周波数に応じた回転速度で駆動され、補給水を前記加熱装置に向けて圧送する加圧ポンプと、入力された電流値信号に対応する駆動周波数を前記加圧ポンプに出力するポンプ駆動部と、前記補給水ラインにおいて前記加圧ポンプよりも下流側における補給水の流量を調節可能な補給水流量調節弁と、を備え、
前記制御部は、前記加熱装置において燃料が第１燃焼状態であって、前記加熱装置への補給水の供給が不要な場合であって且つ供給される補給水の温度が予め設定された温度を超過しない場合には、前記加圧ポンプに入力される駆動周波数が予め設定された第１駆動周波数よりも低い第３駆動周波数となる電流値信号を前記ポンプ駆動部に出力すると共に、前記加熱装置に補給水が供給されないように前記補給水流量調節弁の流量を制御し、前記加熱装置への補給水の供給が不要な場合であって且つ供給される補給水の温度が予め設定された温度を超過する場合には、前記加圧ポンプに入力される駆動周波数が前記第１駆動周波数よりも高い第２駆動周波数となる電流値信号を前記ポンプ駆動部に出力すると共に、前記加熱装置に予め設定された第２給水量の補給水が供給されるように前記補給水流量調節弁の流量を制御する請求項１に記載の給水システム。
【請求項３】
前記補給水ラインにおける前記加圧ポンプと前記補給水流量調節弁との間に接続され、前記補給水ラインを流通する補給水の一部を補給水の供給源に還流させる補給水還流ラインを備え、
前記補給水供給手段は、前記補給水還流ラインを流通する補給水の流量を調節可能な補給水還流弁を更に備え、
前記制御部は、前記加熱装置において燃料が前記第１燃焼状態よりも熱量の低い第２燃焼状態であって、前記加熱装置への補給水の供給が不要な場合であって且つ供給される補給水の温度が予め設定された前記温度を超過しない場合には、前記加圧ポンプに入力される駆動周波数が予め設定された第１駆動周波数よりも低い第３駆動周波数となる電流値信号を前記ポンプ駆動部に出力すると共に、前記加熱装置に補給水が供給されないように前記補給水流量調節弁の流量を制御し、且つ前記補給水還流ラインを補給水が流通するように前記補給水還流弁の流量を制御し、前記加熱装置への補給水の供給が不要な場合であって且つ供給される補給水の温度が予め設定された前記温度を超過する場合には、前記加圧ポンプに入力される駆動周波数が前記第１駆動周波数よりも高い第２駆動周波数となる電流値信号を前記ポンプ駆動部に出力すると共に、前記加熱装置に予め設定された第２給水量の補給水が供給されるように前記補給水流量調節弁の流量を制御し、且つ前記補給水還流ラインを補給水が流通するように前記補給水還流弁の流量を制御する請求項２に記載の給水システム。
【請求項４】
前記補給水還流ラインにおいて前記補給水還流弁をバイパスする補給水バイパスラインを備え、
前記補給水供給手段は、前記補給水バイパスラインを流通する補給水の流量を調節可能な補給水バイパス弁を更に備え、
前記制御部は、前記加熱装置において燃料が第２燃焼状態であって、前記加熱装置への補給水の供給が不要な場合であって且つ供給される補給水の温度が予め設定された前記温度を超過する場合には、前記加熱装置に予め設定された第２給水量の補給水が供給されるタイミングが、前記加熱装置において燃料が第１燃焼状態のときよりも遅くなるように前記補給水流量調節弁及び補給水バイパス弁の流量を制御する請求項３に記載の給水システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ボイラへ供給する補給水を予め加熱する補給水加熱器を備えた給水システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、加熱装置としてのボイラに補給水を供給する給水システムにおいては、ボイラへ供給される前の補給水を、エコノマイザとも呼ばれる補給水加熱器により予め加熱することにより、ボイラ効率を向上させることが行われている（特許文献１参照）。エコノマイザは、ボイラから排出される排ガス（廃熱）とボイラに供給される補給水とを熱交換させることにより、補給水を加熱する装置である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００６−１０５４４２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
一般に、ボイラに補給水を供給する給水システムでは、ボイラ缶体の水位が下限水位まで下がると補給水の供給を開始し、ボイラ缶体の水位が目標水位に達したときに補給水の供給を停止する、いわゆる、オン−オフ制御が行われている。このようなオン−オフ制御では、ボイラ缶体の水位が下限水位まで下がらないと補給水が供給されないため、補給水が供給されるまでの間、エコノマイザ内に滞留する水は排ガスにより加熱されて高温になる。エコノマイザ内に高温の水が滞留しているときに、補給水として１００℃を超える高温の水が供給されると、エコノマイザ内に滞留している水が飽和温度に達して沸騰することがある。エコノマイザ内に滞留している水が沸騰すると、圧損により補給水の供給効率が低下したり、振動や圧力変動の影響によりエコノマイザの配管に破損等が発生したりする可能性がある。
【０００５】
本発明は、加熱装置の燃焼中において、補給水加熱器内に滞留する高温の水が沸騰するのを抑制できる給水システムを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は、燃料の燃焼により生じた熱で補給水を加熱する加熱装置に対し補給水を供給する給水システムであって、補給水を前記加熱装置に流通させる補給水ラインと、前記補給水ラインに設けられ、前記加熱装置において燃料が燃焼したときに生じる廃熱により、前記加熱装置に供給される前の補給水を予め加熱する補給水加熱器と、前記補給水ラインにおける前記補給水加熱器よりも上流側に設けられ、補給水を前記加熱装置に向けて供給可能に構成された補給水供給手段と、前記加熱装置における燃料の燃焼中において、前記加熱装置への補給水の供給が必要な場合には、前記加熱装置に予め設定された第１給水量の補給水が供給されるように前記補給水供給手段を制御し、前記加熱装置への補給水の供給が不要な場合であって且つ供給される補給水の温度が予め設定された温度を超過しない場合には、前記加熱装置に補給水が供給されないように前記補給水供給手段を制御し、前記加熱装置への補給水の供給が不要な場合であって且つ供給される補給水の温度が予め設定された温度を超過する場合には、前記加熱装置に予め設定された前記第１給水量よりも少ない第２給水量の補給水が少なくとも予め設定された期間だけ供給されるように前記補給水供給手段を制御する制御部と、を備える給水システムに関する。
【０００７】
また、前記補給水供給手段は、入力された駆動周波数に応じた回転速度で駆動され、補給水を前記加熱装置に向けて圧送する加圧ポンプと、入力された電流値信号に対応する駆動周波数を前記加圧ポンプに出力するポンプ駆動部と、前記補給水ラインにおいて前記加圧ポンプよりも下流側における補給水の流量を調節可能な補給水流量調節弁と、を備え、前記制御部は、前記加熱装置において燃料が第１燃焼状態であって、前記加熱装置への補給水の供給が不要な場合であって且つ供給される補給水の温度が予め設定された温度を超過しない場合には、前記加圧ポンプに入力される駆動周波数が予め設定された第１駆動周波数よりも低い第３駆動周波数となる電流値信号を前記ポンプ駆動部に出力すると共に、前記加熱装置に補給水が供給されないように前記補給水流量調節弁の流量を制御し、前記加熱装置への補給水の供給が不要な場合であって且つ供給される補給水の温度が予め設定された温度を超過する場合には、前記加圧ポンプに入力される駆動周波数が前記第１駆動周波数よりも高い第２駆動周波数となる電流値信号を前記ポンプ駆動部に出力すると共に、前記加熱装置に予め設定された第２給水量の補給水が供給されるように前記補給水流量調節弁の流量を制御することが好ましい。
【０００８】
また、前記補給水ラインにおける前記加圧ポンプと前記補給水流量調節弁との間に接続され、前記補給水ラインを流通する補給水の一部を補給水の供給源に還流させる補給水還流ラインを備え、前記補給水供給手段は、前記補給水還流ラインを流通する補給水の流量を調節可能な補給水還流弁を更に備え、前記制御部は、前記加熱装置において燃料が前記第１燃焼状態よりも熱量の低い第２燃焼状態であって、前記加熱装置への補給水の供給が不要な場合であって且つ供給される補給水の温度が予め設定された前記温度を超過しない場合には、前記加圧ポンプに入力される駆動周波数が予め設定された第１駆動周波数よりも低い第３駆動周波数となる電流値信号を前記ポンプ駆動部に出力すると共に、前記加熱装置に補給水が供給されないように前記補給水流量調節弁の流量を制御し、且つ前記補給水還流ラインを補給水が流通するように前記補給水還流弁の流量を制御し、前記加熱装置への補給水の供給が不要な場合であって且つ供給される補給水の温度が予め設定された前記温度を超過する場合には、前記加圧ポンプに入力される駆動周波数が前記第１駆動周波数よりも高い第２駆動周波数となる電流値信号を前記ポンプ駆動部に出力すると共に、前記加熱装置に予め設定された第２給水量の補給水が供給されるように前記補給水流量調節弁の流量を制御し、且つ前記補給水還流ラインを補給水が流通するように前記補給水還流弁の流量を制御することが好ましい。
【０００９】
また、前記補給水還流ラインにおいて前記補給水還流弁をバイパスする補給水バイパスラインを備え、前記補給水供給手段は、前記補給水バイパスラインを流通する補給水の流量を調節可能な補給水バイパス弁を更に備え、前記制御部は、前記加熱装置において燃料が第２燃焼状態であって、前記加熱装置への補給水の供給が不要な場合であって且つ供給される補給水の温度が予め設定された前記温度を超過する場合には、前記加熱装置に予め設定された第２給水量の補給水が供給されるタイミングが、前記加熱装置において燃料が第１燃焼状態のときよりも遅くなるように前記補給水流量調節弁及び補給水バイパス弁の流量を制御することが好ましい。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、加熱装置の燃焼中において、補給水加熱器内に滞留する高温の水が沸騰するのを抑制できる給水システムを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】実施形態に係る給水システム１の全体構成図である。
【図２】ボイラ２の一部断面概略図である。
【図３】ボイラ２が高燃焼状態の場合における流量制御動作の一例を示すタイムチャートである。
【図４】ボイラ２が中燃焼状態又は低燃焼状態の場合における流量制御動作の一例を示すタイムチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、本発明に係る給水システムの実施形態を、図面を参照しながら説明する。図１は、本実施形態に係る給水システム１の全体構成図である。図２は、ボイラ２の一部断面概略図である。
【００１３】
図１に示すように、本実施形態に係る給水システム１は、加熱装置としてのボイラ２と、補給水加熱器としてのエコノマイザ３と、スチームヘッダ４と、負荷装置５と、ドレンタンク６と、給水タンク７と、を備える。
【００１４】
また、給水システム１は、加圧ポンプとしての給水ポンプ８ａと、ポンプ駆動部としてのインバータ８ｂと、温度センサ９と、制御部１０と、補給水流量調節弁としての流量調節弁Ｖ１と、補給水還流弁Ｖ２と、補給水バイパス弁Ｖ３と、を備える。給水ポンプ８ａ、インバータ８ｂ及び流量調節弁Ｖ１は、本実施形態における補給水供給手段を構成する。図１では、電気的な接続の経路を破線で示す。
【００１５】
更に、給水システム１は、補給水ラインＬ１と、燃料供給ラインＬ２と、蒸気供給ラインＬ３と、ドレンラインＬ４と、補給水補充ラインＬ５と、フラッシュ蒸気排出ラインＬ６と、補給水供給ラインＬ７と、補給水還流ラインＬ８と、補給水バイパスラインＬ９と、を備える。本明細書における「ライン」とは、流路、径路、管路等の流体の流通が可能なラインの総称である。
【００１６】
なお、各ラインには、各種バルブ、各種センサ、逆止弁、オリフィス、ストレーナ等の機器が必要に応じて設けられるが、図１では適宜に図示を省略する。
【００１７】
補給水ラインＬ１は、ドレンタンク６に貯留された補給水Ｗ１をボイラ２に向けて供給するラインである。補給水ラインＬ１の上流側の端部は、ドレンタンク６の補給水排出口に接続されている。補給水ラインＬ１の下流側の端部は、ボイラ２の補給水導入口に接続されている。また、補給水ラインＬ１には、給水ポンプ８ａと、流量調節弁Ｖ１と、が設けられている。
【００１８】
給水ポンプ８ａは、補給水Ｗ１を吸入し、ボイラ２に向けて吐出する装置である。給水ポンプ８ａに併設されたモータ（不図示）は、インバータ８ｂと電気的に接続されている。給水ポンプ８ａには、インバータ８ｂから周波数が変換された駆動電力が供給される。給水ポンプ８ａは、インバータ８ｂから供給された駆動電力の周波数（以下、「駆動周波数」ともいう）に応じた回転速度で駆動される。
【００１９】
インバータ８ｂは、給水ポンプ８ａに、周波数が変換された駆動電力を供給する電気回路である。インバータ８ｂは、制御部１０と電気的に接続されている。インバータ８ｂには、制御部１０から電流値信号が入力される。インバータ８ｂは、入力された電流値信号に対応する駆動周波数の駆動電力を給水ポンプ８ａに出力する。
【００２０】
流量調節弁Ｖ１は、補給水ラインＬ１において、給水ポンプ８ａよりも下流側における補給水Ｗ１の流量を調節可能な弁である。流量調節弁Ｖ１は、制御部１０と電気的に接続されている。流量調節弁Ｖ１における弁開度（弁体の開度）は、制御部１０からの駆動信号により制御される。
【００２１】
温度センサ９は、補給水ラインＬ１を流通する補給水Ｗ１の温度を検出する機器である。温度センサ９は、接続部Ｊ４において、補給水ラインＬ１に接続されている。接続部Ｊ４は、ドレンタンク６と給水ポンプ８ａとの間に配置されている。温度センサ９は、制御部１０と電気的に接続されている。温度センサ９で検出された補給水Ｗ１の温度（以下、「検出温度値」ともいう）は、制御部１０へ検出信号として送信される。
【００２２】
ボイラ２は、ドレンタンク６から供給された補給水Ｗ１を加熱して、蒸気Ｗ２を発生させる設備である。ここで、ボイラ２の構造を、図２を参照して説明する。
【００２３】
図２に示すように、ボイラ２は、下部管寄せ２１と、水管２２と、上部管寄せ２３と、バーナ部２０と、を備える。図２において、下部管寄せ２１、水管２２及び上部管寄せ２３は、蒸気を発生するボイラ缶体を構成する。
【００２４】
下部管寄せ２１は、環状に形成された中空の容器である。下部管寄せ２１には、補給水Ｗ１が貯留される。下部管寄せ２１の一端には、補給水ラインＬ１が接続されている。
【００２５】
水管２２は、補給水Ｗ１を蒸発させて蒸気を発生させる筒状の伝熱管である。水管２２は、下部管寄せ２１の上面に沿って、環状に複数本設けられている（図２では２本のみ示す）。各水管２２の下端部は、下部管寄せ２１と連通している。下部管寄せ２１に供給された補給水Ｗ１は、下部管寄せ２１から各水管２２へ流入する。また、環状に設けられた水管２２の中央部は、液体燃料又は気体燃料が燃焼する燃焼室２４となる。
【００２６】
上部管寄せ２３は、環状に形成された中空の容器である。各水管２２の上端部は、上部管寄せ２３と連通している。上部管寄せ２３の上端には、蒸気供給ラインＬ３の上流側の端部が接続されている。複数の水管２２で発生した蒸気Ｗ２は、上部管寄せ２３を介して蒸気供給ラインＬ３へ送出される。蒸気供給ラインＬ３は、水管２２で発生した蒸気Ｗ２を負荷装置５へ供給するラインである。蒸気供給ラインＬ３の下流側の端部は、負荷装置５（図１参照）に接続されている。
【００２７】
バーナ部２０は、燃料（液体又は気体等）を燃焼させる燃焼装置である。バーナ部２０には、燃料供給ラインＬ２が接続されている。燃料供給ラインＬ２は、燃料供給源（不図示）から送出された燃料を、バーナ部２０に供給するラインである。
【００２８】
バーナ部２０は、環状に形成された上部管寄せ２３の中央（内部空間）に配置されている。バーナ部２０は、燃焼室２４に向けて燃焼ガス（火炎）を放射することにより、各水管２２を加熱する。各水管２２内に貯留された水は、燃焼ガスにより加熱され、蒸気Ｗ２を発生する。また、バーナ部２０は、制御部１０（図１参照）と電気的に接続されている。バーナ部２０における燃焼の開始（点火）、停止等の動作は、制御部１０から送信される燃焼制御信号により制御される。ボイラ２は、燃焼ＯＮの期間において燃焼状態（高燃焼状態〜低燃焼状態）となり、燃焼ＯＦＦの期間において燃焼停止状態となる。
【００２９】
本実施形態のバーナ部２０は、制御部１０により、高燃焼状態（熱量１００％）、中燃焼状態（熱量４５％）、低燃焼状態（熱量２０％）、及び燃焼停止状態（熱量０％）のいずれかの燃焼状態となるように燃焼量が制御される。バーナ部２０における燃料の燃焼状態は、負荷装置５で消費される蒸気の量やスチームヘッダ４内における蒸気の圧力等に基づいて、後述する制御部１０により設定される。
【００３０】
また、ボイラ２には、水位センサ２５（図１参照）が設けられている。水位センサ２５は、ボイラ缶体内の水位を検出する機器である。水位センサ２５は、制御部１０と電気的に接続されている。水位センサ２５で検出されたボイラ缶体内の水位（以下、「検出水位値」ともいう）は、検出信号として制御部１０に送信される。
【００３１】
再び、図１を参照しながら給水システム１の構成を説明する。
エコノマイザ３は、補給水ラインＬ１に設けられ、ボイラ２において燃料が燃焼したときに生じる排ガスの廃熱により、ボイラ２に供給される前の補給水Ｗ１を予め加熱する設備である。エコノマイザ３で加熱された補給水Ｗ１は、補給水ラインＬ１を介してボイラ２のボイラ缶体（図２参照）内に供給される。
【００３２】
スチームヘッダ４は、ボイラ２から蒸気供給ラインＬ３を介して供給された蒸気Ｗ２を一時的に溜めて、蒸気Ｗ２を使用する負荷装置５へ供給する機器である。スチームヘッダ４は、蒸気供給ラインＬ３において、ボイラ２と負荷装置５との間に設けられている。
【００３３】
負荷装置５は、ボイラ２から供給された蒸気Ｗ２により動作する装置（例えば、熱交換器）である。負荷装置５において使用された蒸気Ｗ２は、熱を奪われて凝縮し、ドレンＷ３となって排出される。負荷装置５から排出されたドレンＷ３は、ドレンラインＬ４を介してドレンタンク６に回収される。
【００３４】
ドレンラインＬ４は、負荷装置５から排出されたドレンＷ３を、ドレンタンク６に送出するラインである。ドレンラインＬ４の上流側の端部は、負荷装置５のドレン排出口に接続されている。ドレンラインＬ４の下流側の端部は、ドレンタンク６のドレン導入口に接続されている。なお、ドレンラインＬ４には、ドレンＷ３に含まれる蒸気を除去するスチームトラップ（不図示）が設けられている。
【００３５】
ドレンタンク６は、ボイラ２に供給する補給水Ｗ１を貯留する密閉型のタンクである。ドレンタンク６には、負荷装置５から排出された高温高圧のドレンＷ３が貯留される。ドレンタンク６の下部（補給水排出口）には、補給水ラインＬ１の上流側の端部が接続されている。ドレンタンク６は、ボイラ２に対して、補給水Ｗ１の供給源となる。
【００３６】
図１に示すように、本実施形態に係る給水システム１は、密閉型のドレンタンク６に回収した高温高圧のドレンＷ３を、補給水Ｗ１としてボイラ２に供給するクローズド方式のドレン回収システムを備える。
【００３７】
給水タンク７は、ドレンタンク６に補給水Ｗ１を補給する設備である。ドレンタンク６と給水タンク７との間は、補給水補充ラインＬ５により接続されている。補給水補充ラインＬ５は、ドレンタンク６からボイラ２へ供給される補給水Ｗ１の流量が多い場合等において、補給水Ｗ１をドレンタンク６へ補充するためのラインである。補給水補充ラインＬ５の上流側の端部は、給水タンク７の補給水供給口に接続されている。補給水補充ラインＬ５の下流側の端部は、ドレンタンク６の補給水導入口に接続されている。
【００３８】
補給水補充ラインＬ５には、加圧ポンプ等（不図示）が設けられている。補給水補充ラインＬ５に設けられた加圧ポンプは、制御部１０と電気的に接続されている。ドレンタンク６の水位が下限水位まで低下すると、制御部１０により加圧ポンプが駆動され、給水タンク７からドレンタンク６へ補給水Ｗ１が補充される。
【００３９】
また、ドレンタンク６（気相部）と給水タンク７との間は、フラッシュ蒸気排出ラインＬ６により接続されている。フラッシュ蒸気排出ラインＬ６は、ドレンタンク６内で発生したフラッシュ蒸気を排出するためのラインである。フラッシュ蒸気排出ラインＬ６の上流側の端部は、ドレンタンク６のフラッシュ蒸気排出口に接続されている。フラッシュ蒸気排出ラインＬ６の下流側の端部は、給水タンク７のフラッシュ蒸気導入口に接続されている。
【００４０】
給水タンク７の下部には、給水タンク７に補給水Ｗ１を供給するための補給水供給ラインＬ７が接続されている。補給水供給ラインＬ７の上流側の端部は、補給水Ｗ１の供給元（不図示）に接続されている。補給水供給ラインＬ７の下流側の端部は、給水タンク７の補給水補充口に接続されている。
【００４１】
次に、給水システム１において、補給水ラインＬ１を流通する補給水Ｗ１の一部を、補給水Ｗ１の供給源となるドレンタンク６に還流させる構成について説明する。
【００４２】
図１に示すように、補給水ラインＬ１には、補給水還流ラインＬ８が接続されている。補給水還流ラインＬ８は、後述するボイラ２への補給水Ｗ１の供給が不要な場合等において、補給水ラインＬ１を流通する補給水Ｗ１の少なくとも一部をドレンタンク６に還流させるラインである。補給水還流ラインＬ８の上流側の端部は、接続部Ｊ１において補給水ラインＬ１に接続されている。接続部Ｊ１は、補給水ラインＬ１において、給水ポンプ８ａと流量調節弁Ｖ１との間に配置されている。補給水還流ラインＬ８の下流側の端部は、ドレンタンク６の補給水還流口に接続されている。
【００４３】
補給水還流ラインＬ８には、補給水還流弁Ｖ２が設けられている。補給水還流弁Ｖ２は、補給水還流ラインＬ８を流通する補給水Ｗ１の流量を調節可能な弁である。補給水還流弁Ｖ２は、制御部１０と電気的に接続されている。補給水還流弁Ｖ２における弁開度は、制御部１０からの駆動信号により制御される。
【００４４】
また、補給水還流ラインＬ８には、補給水バイパスラインＬ９が接続されている。補給水バイパスラインＬ９は、補給水還流ラインＬ８において、補給水還流弁Ｖ２をバイパスして補給水Ｗ１を流通させるためのラインである。補給水バイパスラインＬ９の上流側の端部は、接続部Ｊ２において補給水還流ラインＬ８に接続されている。補給水バイパスラインＬ９の下流側の端部は、接続部Ｊ３において補給水還流ラインＬ８に接続されている。接続部Ｊ２は、補給水還流ラインＬ８において、接続部Ｊ１と補給水還流弁Ｖ２との間に配置されている。接続部Ｊ３は、補給水還流ラインＬ８において、補給水還流弁Ｖ２とドレンタンク６との間に配置されている。
【００４５】
補給水バイパスラインＬ９には、補給水バイパス弁Ｖ３が設けられている。補給水バイパス弁Ｖ３は、補給水バイパスラインＬ９を流通する補給水Ｗ１の流量を調節可能な弁である。補給水バイパス弁Ｖ３は、制御部１０と電気的に接続されている。補給水バイパス弁Ｖ３における弁開度は、制御部１０からの駆動信号により制御される。
【００４６】
制御部１０は、ＣＰＵ及びメモリを含むマイクロプロセッサ（不図示）により構成される。マイクロプロセッサには、時間の計時等を管理するインテグレーテッドタイマユニット（以下、「ＩＴＵ」ともいう）が組み込まれている。また、マイクロプロセッサのメモリには、給水システム１の制御に必要な制御プログラムや各種データ等が記憶される。例えば、後述する給水要求ステータスは、マイクロプロセッサのメモリに書き替え可能なデータとして記憶される。
【００４７】
制御部１０は、ボイラ２の燃焼中において、ボイラ２への補給水Ｗ１の供給が必要な場合には、温度センサ９で検出された補給水Ｗ１の温度にかかわらず、ボイラ２に予め設定された第１給水量の補給水Ｗ１が供給されるように給水ポンプ８ａ及び流量調節弁Ｖ１を制御する。また、制御部１０は、ボイラ２の燃焼中において、ボイラ２への補給水Ｗ１の供給が不要な場合であって且つ温度センサ９で検出された補給水Ｗ１の温度が予め設定された温度を超過しない場合には、ボイラ２に補給水Ｗ１が供給されないように給水ポンプ８ａ及び流量調節弁Ｖ１を制御する。更に、制御部１０は、ボイラ２の燃焼中において、ボイラ２への補給水Ｗ１の供給が不要な場合であって且つ温度センサ９で検出された補給水Ｗ１の温度が予め設定された温度を超過する場合には、ボイラ２に予め設定された第２給水量（＜第１給水量）の補給水Ｗ１が、少なくとも予め設定された期間だけ供給されるように給水ポンプ８ａ及び流量調節弁Ｖ１を制御する。以下、具体的に説明する。
【００４８】
制御部１０は、ボイラ２における燃料の燃焼状態を、負荷装置５で消費される蒸気の量やスチームヘッダ４内における蒸気の圧力等に基づいて、高燃焼状態、中燃焼状態、低燃焼状態、及び燃焼停止状態のいずれかに設定する。先に説明したように、中燃焼状態及び低燃焼状態は、高燃焼状態よりも熱量の低い燃焼状態である。
【００４９】
制御部１０では、水位センサ２５から送信されたボイラ缶体内の水位に関する検出信号（検出水位値）に基づいて、給水要求に関するステータス（以下、「給水要求ステータス」ともいう）が変更される。
【００５０】
ボイラ缶体内の水位が下限水位まで低下した場合には、制御部１０において、給水要求ステータスが給水要求ＯＮに変更される。本実施形態において、「ボイラ２への補給水Ｗ１の供給が必要な場合」とは、給水要求ステータスが給水要求ＯＮの場合をいう。
【００５１】
また、ボイラ缶体内の水位が上限水位に達した場合には、制御部１０において、給水要求ステータスが給水要求ＯＦＦに変更される。本実施形態において、「ボイラ２への補給水Ｗ１の供給が不要な場合」とは、給水要求ステータスが給水要求ＯＦＦの場合をいう。
【００５２】
次に、ボイラ２が高燃焼状態（第１燃焼状態）である場合、及びボイラ２が中燃焼又は低状態（第２燃焼状態）である場合における制御部１０の動作について、更に詳細に説明する。
【００５３】
（１）ボイラ２が高燃焼状態の場合
（１−１）制御部１０は、ボイラ２への補給水Ｗ１の供給が必要な場合には、温度センサ９で検出された補給水Ｗ１の温度（検出温度値Ｔｄ）にかかわらず、給水ポンプ８ａに入力される駆動周波数が予め設定された第１駆動周波数となる電流値信号をインバータ８ｂに出力すると共に、ボイラ２に予め設定された第１給水量の補給水Ｗ１が供給されるように流量調節弁Ｖ１の流量を制御する。また、制御部１０は、補給水還流ラインＬ８及び補給水バイパスラインＬ９を補給水Ｗ１が流通しないように補給水還流弁Ｖ２及び補給水バイパス弁Ｖ３の流量を制御する。この制御により、ボイラ２には、第１給水量の補給水Ｗ１が供給される。
【００５４】
（１−２）制御部１０は、ボイラ２への補給水Ｗ１の供給が不要な場合であって且つ温度センサ９で検出された補給水Ｗ１の温度（検出温度値Ｔｄ）が予め設定された閾値温度Ｔｔｈを超過しない場合には、給水ポンプ８ａに入力される駆動周波数が第１駆動周波数よりも低い第３駆動周波数となる電流値信号をインバータ８ｂに出力すると共に、補給水還流ラインＬ８（及び補給水バイパスラインＬ９）に補給水Ｗ１が流通しないように流量調節弁Ｖ１（及び補給水バイパス弁Ｖ３）の流量を制御する。これにより、給水ポンプ８ａから吐出される補給水Ｗ１は、ボイラ２へ供給されることなく、補給水還流ラインＬ８を介してドレンタンク６へ回収される。
【００５５】
ここで、閾値温度Ｔｔｈは、エコノマイザ３に供給される排ガスの温度と、エコノマイザ３における熱回収量とに基づいて設定される。
【００５６】
（１−３）制御部１０は、ボイラ２への補給水Ｗ１の供給が不要な場合であって且つ温度センサ９で検出された補給水Ｗ１の温度（検出温度値Ｔｄ）が予め設定された閾値温度Ｔｔｈを超過する場合には、給水ポンプ８ａに入力される駆動周波数が第１駆動周波数よりも高い第２駆動周波数となる電流値信号をインバータ８ｂに出力すると共に、ボイラ２に予め設定された第２給水量（＜第１給水量）の補給水が供給されるように流量調節弁Ｖ１の流量を制御する。また、制御部１０は、補給水還流ラインＬ８（及び補給水バイパスラインＬ９）に補給水Ｗ１が流通しないように補給水還流弁Ｖ２（及び補給水バイパス弁Ｖ３）の流量を制御する。この制御により、ボイラ２には、第１給水量よりも少ない第２給水量の補給水Ｗ１が供給される。
【００５７】
（２）ボイラ２が中燃焼状態又は低燃焼状態の場合
（２−１）制御部１０は、ボイラ２への補給水Ｗ１の供給が必要な場合には、温度センサ９で検出された補給水Ｗ１の温度（検出温度値Ｔｄ）にかかわらず、給水ポンプ８ａに入力される駆動周波数が第１駆動周波数となる電流値信号をインバータ８ｂに出力すると共に、ボイラ２に予め設定された第１給水量の補給水が供給されるように流量調節弁Ｖ１の流量を制御する。また、制御部１０は、補給水還流ラインＬ８及び補給水バイパスラインＬ９を補給水Ｗ１が流通しないように補給水還流弁Ｖ２及び補給水バイパス弁Ｖ３の流量を制御する。この制御により、ボイラ２には、第１給水量の補給水Ｗ１が供給される。
【００５８】
（２−２）制御部１０は、ボイラ２への補給水Ｗ１の供給が不要な場合であって且つ温度センサ９で検出された補給水Ｗ１の温度（検出温度値Ｔｄ）が予め設定された閾値温度Ｔｔｈを超過しない場合には、給水ポンプ８ａに入力される駆動周波数が第１駆動周波数よりも低い第３駆動周波数となる電流値信号をインバータ８ｂに出力する。また、制御部１０は、補給水ラインＬ１及び補給水バイパスラインＬ９に補給水Ｗ１が流通しないように流量調節弁Ｖ１及び補給水バイパス弁Ｖ３の流量を制御すると共に、補給水還流ラインＬ８に補給水Ｗ１が流通するように補給水還流弁Ｖ２の流量を制御する。この制御により、給水ポンプ８ａから吐出される補給水Ｗ１は、ボイラ２へ供給されることなく、補給水還流ラインＬ８を介してドレンタンク６へ回収される。
【００５９】
（２−３）制御部１０は、ボイラ２への補給水Ｗ１の供給が不要な場合であって且つ温度センサ９で検出された補給水Ｗ１の温度（検出温度値Ｔｄ）が予め設定された閾値温度Ｔｔｈを超過する場合には、給水ポンプ８ａに入力される駆動周波数が第１駆動周波数よりも高い第２駆動周波数となる電流値信号をインバータ８ｂに出力する。また、制御部１０は、補給水還流ラインＬ８に補給水Ｗ１が流通しないように補給水還流弁Ｖ２の流量を制御すると共に、補給水ラインＬ１及び補給水バイパスラインＬ９に補給水Ｗ１が所定量流通するように流量調節弁Ｖ１及び補給水バイパス弁Ｖ３の流量を制御する。この制御により、ボイラ２には、第１給水量より少ない第２給水量の補給水Ｗ１が供給される。
【００６０】
なお、この場合において、制御部１０は、ボイラ２に第２給水量の補給水Ｗ１が供給されるタイミングが、上記（１−３）の場合においてボイラ２に第２給水量の補給水Ｗ１が供給されるタイミングよりも遅くなるように流量調節弁Ｖ１及び補給水バイパス弁Ｖ３の流量を制御する。本実施形態では、後述のように、給水要求ステータスが給水要求ＯＦＦに変更されてから、待機時間ｔが経過するまでの間、ボイラ２に補給水Ｗ１が供給されない状態が維持され、待機時間ｔの経過後に、ボイラ２に第２給水量の補給水Ｗ１が供給される。
【００６１】
次に、本実施形態に係る給水システム１において、ボイラ２の燃焼状態及び補給水Ｗ１の温度に応じて補給水Ｗ１等の流量を制御する動作（以下、「流量制御動作」ともいう）を、図面を参照しながら説明する。
【００６２】
［ボイラ２が高燃焼状態の場合の動作］
図３は、ボイラ２が高燃焼状態の場合における流量制御動作の一例を示すタイムチャートである。なお、図３（及び後述の図４）において、「補給水温度」の項目は、温度センサ９から出力される検出温度値Ｔｄが閾値温度Ｔｔｈを「超過しない」及び「超過する」をそれぞれステータスで示したものであり、具体的な温度値を示すものではない。また、ボイラ缶体内における水位の変化については図示を省略する。
【００６３】
ボイラ缶体内の水位が下限水位まで低下すると、制御部１０において、給水要求ステータスが給水要求ＯＮに変更される。その状態において、制御部１０は、温度センサ９から出力される検出温度値Ｔｄが閾値温度Ｔｔｈを超過しない場合（例えば、図３の期間Ｔ１）、及び温度センサ９から出力される検出温度値Ｔｄが閾値温度Ｔｔｈを超過する場合（例えば、図３の期間Ｔ２）には、給水ポンプ８ａに入力される駆動周波数（加圧ポンプ駆動周波数）が第１駆動周波数となる電流値信号をインバータ８ｂに出力する。本実施形態における第１駆動周波数は、４０Ｈｚである。また、制御部１０は、ボイラ２に予め設定された第１給水量の補給水Ｗ１が供給されるように流量調節弁Ｖ１の流量を制御する。本実施形態において、流量調節弁Ｖ１の弁開度は、１００％（全開）となるように制御される。
【００６４】
上記制御により、ボイラ２には、第１給水量の補給水Ｗ１が供給される。図３では、第１給水量（ボイラ給水量）を１００％で示している。なお、補給水還流弁Ｖ２（及び図３では不図示の補給水バイパス弁Ｖ３）の弁開度は、給水要求ステータスが給水要求ＯＮの場合には、温度センサ９から出力される検出温度値Ｔｄが閾値温度Ｔｔｈにかかわらず０％（全閉）となるように制御される。
【００６５】
一方、ボイラ缶体内の水位が上限水位に達すると、制御部１０において、給水要求ステータスが給水要求ＯＦＦに変更される。給水要求ステータスが給水要求ＯＦＦに変更された場合、又はボイラ２の燃焼状態が高燃焼状態から燃焼停止状態に移行した場合において、制御部１０は、温度センサ９から出力される検出温度値Ｔｄが閾値温度Ｔｔｈを超過しない場合（例えば、図３の期間Ｔ３）には、給水ポンプ８ａに入力される駆動周波数が第１駆動周波数よりも低い第３駆動周波数となる電流値信号をインバータ８ｂに出力する。第３駆動周波数は、いわゆるアイドリング周波数であり、本実施形態においては、３０Ｈｚである。
【００６６】
また、制御部１０は、ボイラ２に補給水Ｗ１が供給されないように流量調節弁Ｖ１の流量を制御する。このとき、流量調節弁Ｖ１の弁開度は、０％となるように制御される。更に、制御部１０は、補給水還流ラインＬ８を補給水Ｗ１が流通し、補給水バイパスラインＬ９を補給水Ｗ１が流通しないように、補給水還流弁Ｖ２及び補給水バイパス弁Ｖ３の流量を制御する。本実施形態において、補給水還流弁Ｖ２の弁開度は、１００％（全開）となるように制御される。また、図３には図示していない補給水バイパス弁Ｖ３の弁開度は、０％（全閉）となるように制御される。上記制御により、給水ポンプ８ａから吐出される補給水Ｗ１は、ボイラ２へ供給されることなく、補給水還流ラインＬ８を介してドレンタンク６へ回収される。この場合に、ドレンタンク６へ回収される補給水Ｗ１は、閾値温度Ｔｔｈを超過してないため、ドレンタンク６に貯留されている補給水Ｗ１の温度が必要以上に上昇するのを抑制することができる。
【００６７】
また、制御部１０は、給水要求ステータスが給水要求ＯＦＦに変更された場合、又はボイラ２の燃焼状態が高燃焼状態から燃焼停止状態に移行した場合において、温度センサ９から出力される検出温度値Ｔｄが閾値温度Ｔｔｈを超過する場合（例えば、図３の期間Ｔ４）には、給水ポンプ８ａに入力される駆動周波数が第１周波数よりも高い第２駆動周波数となる電流値信号をインバータ８ｂに出力する。本実施形態における第２駆動周波数は、６０Ｈｚ（定格駆動周波数）である。また、制御部１０は、図３に示すように、流量調節弁Ｖ１の弁開度が３５％、且つ補給水還流弁Ｖ２の弁開度（及び図３では不図示の補給水バイパス弁Ｖ３）が０％（全閉）となるように制御する。
【００６８】
上記制御により、ボイラ２には、第１給水量よりも少ない第２給水量の補給水Ｗ１が供給される。図３に示すように、第２給水量（ボイラ給水量）は、第１給水量の２５％の給水量となる。このように、ボイラ２が高燃焼状態のときに、ボイラ２への補給水Ｗ１の供給が必要な場合であって且つ温度センサ９から出力される検出温度値Ｔｄが閾値温度Ｔｔｈを超過する場合には、第２給水量の補給水Ｗ１がボイラ２へ供給される。そのため、エコノマイザ３内に滞留する高温の水は、第１給水量よりも少ない第２給水量の補給水Ｗ１により希釈されるため、エコノマイザ３内に滞留する高温の水が排ガスにより加熱されて沸騰するのを抑制することができる。
【００６９】
［ボイラ２が中燃焼状態又は低燃焼状態の場合の動作］
図４は、ボイラ２が中燃焼状態又は低燃焼状態の場合における流量制御動作の一例を示すタイムチャートである。
【００７０】
ボイラ缶体内の水位が下限水位まで低下すると、制御部１０において、給水要求ステータスが給水要求ＯＮに変更される。その状態において、制御部１０は、温度センサ９から出力される検出温度値Ｔｄが閾値温度Ｔｔｈを超過しない場合（例えば、図４の期間Ｔ５）、及び温度センサ９から出力される検出温度値Ｔｄが閾値温度Ｔｔｈを超過する場合（例えば、図４の期間Ｔ６）には、給水ポンプ８ａに入力される駆動周波数（加圧ポンプ駆動周波数）が第１駆動周波数となる電流値信号をインバータ８ｂに出力する。また、制御部１０は、ボイラ２に予め設定された第１給水量の補給水Ｗ１が供給されるように流量調節弁Ｖ１の流量を制御する。このとき、流量調節弁Ｖ１の弁開度は、１００％（全開）となるように制御される。
【００７１】
上記制御により、ボイラ２には、第１給水量の補給水Ｗ１が供給される。図４では、第１給水量（ボイラ給水量）を１００％で示している。なお、補給水還流弁Ｖ２及び補給水バイパス弁Ｖ３の弁開度は、給水要求ステータスが給水要求ＯＮの場合には、温度センサ９から出力される検出温度値Ｔｄが閾値温度Ｔｔｈにかかわらず０％（全閉）となるように制御される。
【００７２】
一方、ボイラ缶体内の水位が上限水位に達すると、制御部１０において、給水要求ステータスが給水要求ＯＦＦに変更される。給水要求ステータスが給水要求ＯＦＦに変更された場合において、制御部１０は、温度センサ９から出力される検出温度値Ｔｄが閾値温度Ｔｔｈを超過しない場合（例えば、図４の期間Ｔ７）には、給水ポンプ８ａに入力される駆動周波数が第１駆動周波数よりも低い第３駆動周波数（アイドリング周波数）となる電流値信号をインバータ８ｂに出力する。
【００７３】
また、制御部１０は、ボイラ２に補給水Ｗ１が供給されないように流量調節弁Ｖ１の流量を制御する。このとき、流量調節弁Ｖ１の弁開度は、０％となるように制御される。更に、制御部１０は、補給水還流ラインＬ８に補給水Ｗ１が流通し、補給水バイパスラインＬ９に補給水Ｗ１が流通しないように、補給水還流弁Ｖ２及び補給水バイパス弁Ｖ３の流量を制御する。本実施形態において、補給水還流弁Ｖ２の弁開度は、１００％（全開）となるように制御される。また、補給水バイパス弁Ｖ３の弁開度は、０％（全閉）となるように制御される。上記制御により、給水ポンプ８ａから吐出される補給水Ｗ１は、ボイラ２へ供給されることなく、補給水還流ラインＬ８を介してドレンタンク６へ回収される。この場合に、ドレンタンク６へ回収される補給水Ｗ１は、閾値温度Ｔｔｈを超過しないため、ドレンタンク６に貯留されている補給水Ｗ１の温度が必要以上に上昇するのを抑制することができる。
【００７４】
また、制御部１０は、給水要求ステータスが給水要求ＯＦＦに変更された状態において、温度センサ９から出力される検出温度値Ｔｄが閾値温度Ｔｔｈを超過する場合（例えば、図４の期間Ｔ８）には、給水ポンプ８ａに入力される駆動周波数が第１駆動周波数よりも高い第２駆動周波数となる電流値信号をインバータ８ｂに出力する。この場合に、制御部１０は、給水要求ステータスが給水要求ＯＦＦに変更されてから、待機時間ｔまでの間においては、給水ポンプ８ａに入力される駆動周波数が第３駆動周波数（アイドリング周波数）となる電流値信号をインバータ８ｂに出力する。そして、制御部１０は、待機時間ｔの経過後に、給水ポンプ８ａに入力される駆動周波数が第２駆動周波数となる電流値信号をインバータ８ｂに出力する。
【００７５】
上述のように、給水要求ステータスが給水要求ＯＦＦに変更された状態において、温度センサ９から出力される検出温度値Ｔｄが閾値温度Ｔｔｈを超過する場合には、高燃焼状態（図３の期間Ｔ４参照）の場合と同様に、第２給水量の補給水Ｗ１がボイラ２へ供給される。しかし、ボイラ２が中燃焼状態又は低燃焼状態の場合に、制御部１０は、図４（期間Ｔ８）に示すように、ボイラ２に第２給水量の補給水Ｗ１が供給されるタイミングが、高燃焼状態のときよりも遅くなるように、給水要求ステータスが給水要求ＯＦＦに変更されてから待機時間ｔが経過するまでの間、流量調節弁Ｖ１及び補給水バイパス弁Ｖ３の弁開度が０％（全閉）となるように制御する。また、制御部１０は、給水要求ステータスが給水要求ＯＦＦに変更されてから待機時間ｔが経過するまでの間、補給水還流弁Ｖ２の弁開度が１００％（全開）となるように制御する。そのため、給水要求ステータスが給水要求ＯＦＦに変更されてから待機時間ｔが経過するまでの間、補給水ラインＬ１を流通する補給水Ｗ１は、ボイラ２へ供給されることなく、補給水還流ラインＬ８を介してドレンタンク６へ回収される。なお、待機時間ｔは、制御部１０のマイクロプロセッサに組み込まれたＩＴＵにより計時される。
【００７６】
そして、制御部１０は、待機時間ｔが経過すると、ボイラ２に予め設定された第２給水量（＜第１給水量）の補給水Ｗ１が供給されるように流量調節弁Ｖ１及び補給水バイパス弁Ｖ３の流量を制御する。すなわち、制御部１０は、流量調節弁Ｖ１及び補給水バイパス弁Ｖ３の弁開度が３５％となるように制御すると共に、補給水還流弁Ｖ２の弁開度が０％（全閉）となるように制御する。
【００７７】
なお、本実施形態において、ボイラ２が中燃焼状態又は低燃焼状態の場合にボイラ２に供給される第２給水量は、流量調節弁Ｖ１の最小流量よりも少ない。そのため、流量調節弁Ｖ１の弁開度を制御するだけでは、ボイラ２に第２給水量の補給水Ｗ１を供給することができない。そこで、制御部１０は、流量調節弁Ｖ１の弁開度を３５％に制御すると共に、補給水バイパス弁Ｖ３の弁開度を３５％に制御する。これにより、流量調節弁Ｖ１を流通する補給水Ｗ１の流量を、流量調節弁Ｖ１の最小流量よりも多くしつつ、ボイラ２に流量調節弁Ｖ１の最小流量よりも少ない第２給水量の補給水Ｗ１を供給することができる。
【００７８】
上記制御により、給水要求ステータスが給水要求ＯＦＦに変更されてから、待機時間ｔの経過後に、ボイラ２へ第１給水量よりも少ない第２給水量の補給水Ｗ１が供給される。図４に示すように、第２給水量（ボイラ給水量）は、第１給水量の２５％の給水量となる。このように、本実施形態では、ボイラ２が中燃焼状態又は低燃焼状態のときに、給水要求ステータスが給水要求ＯＮに変更された状態において、第２給水量の補給水Ｗ１がボイラ２へ供給される。これによれば、エコノマイザ３内に滞留する高温の水は、第１給水量よりも少ない第２給水量の補給水Ｗ１により希釈されるため、エコノマイザ３内に滞留する高温の水が排ガスにより加熱されて沸騰するのを抑制することができる。また、第２給水量の補給水Ｗ１は、給水要求ステータスが給水要求ＯＮに変更されてから、待機時間ｔの経過後に供給されるため、ボイラ缶体内の水位が必要以上に上昇するのを抑制することができる。
【００７９】
また、ボイラ２が中燃焼状態又は低燃焼状態の場合において、給水ポンプ８ａに入力される駆動周波数は、第３駆動周波数３０Ｈｚから第２駆動周波数６０Ｈｚまでの範囲で制御される。これによれば、給水ポンプ８ａに入力される駆動周波数を０Ｈｚから６０Ｈｚまでの範囲で制御する場合に比べて、給水ポンプ８ａの回転速度の変動幅が小さくなるため、給水ポンプ８ａの負担を軽減することができる。
【００８０】
上述した実施形態に係る給水システム１によれば、例えば、以下のような効果が得られる。
【００８１】
本実施形態における給水システム１は、ボイラ２の燃焼中（高燃焼状態〜低燃焼状態）において、ボイラ２への補給水Ｗ１の供給が不要な場合であって且つボイラ２へ供給される補給水Ｗ１の温度（検出温度値Ｔｄ）が閾値温度Ｔｔｈを超過する場合には、第１給水量よりも少ない第２給水量の補給水Ｗ１がボイラ２へ供給される。これによれば、エコノマイザ３内に滞留する高温の水は、第１給水量よりも少ない第２給水量の補給水Ｗ１により希釈されるため、ボイラ２へ補給水Ｗ１が供給されない間に、エコノマイザ３内に滞留する高温の水が排ガスにより加熱されて沸騰するのを抑制することができる。
【００８２】
また、給水システム１では、ボイラ２の燃焼中（高燃焼状態〜低燃焼状態）において、ボイラ２への補給水Ｗ１の供給が不要な場合であって且つボイラ２へ供給される補給水Ｗ１の温度（検出温度値Ｔｄ）が閾値温度Ｔｔｈを超過しない場合には、補給水Ｗ１がボイラ２へ供給されることなく、補給水還流ラインＬ８を介してドレンタンク６へ回収される。この場合に、ドレンタンク６へ回収される補給水Ｗ１は、閾値温度Ｔｔｈを超過しないため、ドレンタンク６に貯留されている補給水Ｗ１の温度が必要以上に上昇するのを抑制することができる。
【００８３】
また、給水システム１では、ボイラ２が中燃焼状態又は低燃焼状態の場合において、第２給水量の補給水Ｗ１を供給するタイミングが、高燃焼状態の場合よりも遅くなるように流量調節弁Ｖ１及び補給水バイパス弁Ｖ３の流量が制御される。ボイラ２が中燃焼状態又は低燃焼状態の場合は、ボイラ２から排出される排ガスが少ないため、第２給水量の補給水Ｗ１を供給するタイミングを高燃焼状態のときより遅くしても、エコノマイザ３内に滞留している水がすぐに沸騰することがない。一方、ボイラ２が中燃焼状態又は低燃焼状態の場合には、ボイラ２が高燃焼状態の場合よりも補給水Ｗ１の蒸発量が少ない。そのため、ボイラ２が中燃焼状態又は低燃焼状態の場合に、給水要求ステータスが給水要求ＯＦＦに変更された直後に第２給水量の補給水Ｗ１を供給すると、ボイラ缶体内の水位が必要以上に上昇することが考えられる。従って、ボイラ２が中燃焼状態又は低燃焼状態の場合に、第２給水量の補給水Ｗ１を供給するタイミングを遅くすることにより、エコノマイザ３内に滞留している水が沸騰するのを抑制しつつ、ボイラ缶体内の水位が必要以上に上昇するのを抑制することができる。
【００８４】
以上、本発明の好ましい実施形態について説明した。しかし、本発明は、上述した実施形態に限定されることなく、種々の形態で実施することができる。
【００８５】
本実施形態では、ボイラ２が中燃焼状態又は低燃焼状態のときに、ボイラ２への補給水Ｗ１の供給が不要な場合であって且つ補給水Ｗ１の温度（検出温度値Ｔｄ）が閾値温度Ｔｔｈを超過する場合（図４の期間Ｔ８参照）には、少なくとも予め設定された期間だけ第２給水量の補給水Ｗ１をボイラ２へ供給する例について説明した。この例に限らず、例えば、ボイラ缶体内の水位に応じて、補給水Ｗ１の第２給水量を変更してもよい。
【００８６】
すなわち、ボイラ缶体内の水位が基準となる水位よりも高ければ、第２給水量を少なくし、ボイラ缶体内の水位が基準水位よりも低ければ、第２給水量を多くするようにしてもよい。これによれば、ボイラ缶体内の水位が基準となる水位よりも高い場合において、ボイラ缶体内の水位が必要以上に上昇するのを抑制することができる。また、ボイラ缶体内の水位が基準水位よりも低い場合において、エコノマイザ３内に滞留する水の温度を十分に低下させることができるので、エコノマイザ３内に滞留する水の沸騰をより確実に抑制することができる。
【００８７】
本実施形態では、制御部１０において、水位センサ２５の検出信号（検出水位値）に基づいて、給水要求ステータス（給水要求ＯＮ／ＯＦＦ）を変更する例について説明した。この例に限らず、制御部１０において、ボイラ２の運転を制御する制御機器（不図示）から出力される給水要求信号の有無に基づいて、補給水Ｗ１の供給を開始又は停止するタイミングを判定してもよい。なお、その場合に、水位センサ２５の検出信号は、前記制御機器に送信される。
【００８８】
本実施形態では、温度センサ９を、ドレンタンク６と給水ポンプ８ａとの間に配置する例について説明した。これに限らず、温度センサ９は、エコノマイザ３に供給される補給水Ｗ１の温度を適切に検出することができれば、どの位置に配置されていてもよい。
【００８９】
本実施形態では、ボイラ２への給水量（給水ポンプ８ａに入力される駆動周波数）及び各弁の弁開度について具体例を挙げて説明したが、これらの値は、ボイラ２の燃焼量よって適宜に変動するものであり、本実施形態の例に限定されるものではない。
【００９０】
本実施形態では、ボイラ２の燃焼状態として、高燃焼状態、中燃焼状態、低燃焼状態（及び燃焼停止状態）について説明した。この例に限らず、少なくとも、高燃焼状態、低燃焼状態（及び燃焼停止状態）で動作可能なボイラに適用することができる。また、各燃焼状態における熱量は、適宜に設定される。
【符号の説明】
【００９１】
１  給水システム
２  ボイラ（加熱装置）
３  エコノマイザ（補給水加熱器）
６  ドレンタンク
８ａ  給水ポンプ（加圧ポンプ：補給水供給手段）
８ｂ  インバータ（ポンプ駆動部：補給水供給手段）
９  温度センサ
１０  制御部
Ｌ１  補給水ライン
Ｌ８  補給水還流ライン
Ｌ９  補給水バイパスライン
Ｖ１  流量調節弁（補給水流量制御弁：補給水供給手段）
Ｖ２  補給水還流弁
Ｖ３  補給水バイパス弁
Ｗ１  補給水
Ｗ２  蒸気
Ｗ３  ドレン
【図１】
2014126338.tif 000003
【図２】
2014126338.tif 000004
【図３】
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【図４】
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