(57)【要約】【課題】給気ダクトに空気加熱器を設けた場合であっても、缶体に供給される燃焼用空気と、燃料ガスとを混合させる比率（空燃比）を、缶体の内部における燃焼状態が安定する範囲内に維持することのできるボイラ装置を提供すること。【解決手段】ボイラ装置１は、エアヒータ７０の下流側を流通する空気の温度を検出する温度検出部３４４を備え、給気ダクト３０に燃料ガスを供給するガス供給ライン４０は、メイン供給ライン４１と、バイパス供給ライン４２と、メイン供給ライン４１に配置される第１調整弁４３と、バイパス供給ライン４２に配置される第２調整弁４５と、を備える。更に、ボイラ装置１の制御装置８０は、パンチングメタル３４１の前後における圧力の差に基づいて、第１調整弁４３の開度を制御するメイン制御部８３と、温度検出部３４４によって検出された温度に基づいて第２調整弁４５を開閉するバイパス制御部８４と、を備える。【選択図】図４
2014105882.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
缶体と、
前記缶体に空気を供給する送風機と、
前記缶体と前記送風機とを接続し、前記送風機から供給される空気が流通する給気ダクトと、
前記給気ダクトに設けられ、前記送風機から供給される空気を加熱する空気加熱器と、
前記給気ダクトにおける前記空気加熱器よりも前記缶体側に接続され、前記給気ダクトに燃料ガスを供給するガス供給ラインと、
前記給気ダクトにおける前記空気加熱器よりも前記缶体側に配置され、該給気ダクトを流通する空気を減圧する減圧部材と、
前記減圧部材の上流側の圧力を検出する第１圧力検出部と、
前記減圧部材の下流側の圧力を検出する第２圧力検出部と、
前記第１圧力検出部により検出された圧力と前記第２圧力検出部により検出された圧力との差に基づいて、前記ガス供給ラインから供給される燃料ガスの供給量を制御する制御部と、を備えるボイラ装置であって、
前記給気ダクトにおける前記空気加熱器の下流側を流通する空気の温度を検出する温度検出部を更に備え、
前記ガス供給ラインは、
メイン供給ラインと、
バイパス供給ラインと、
前記メイン供給ラインに配置される第１調整弁と、
前記バイパス供給ラインに配置される第２調整弁と、を備え、
前記制御部は、
前記第１圧力検出部により検出された圧力と前記第２圧力検出部により検出された圧力との差に基づいて、前記第１調整弁の開度を制御するメイン制御部と、
前記温度検出部によって検出された温度が所定の閾値を下回っている場合に前記第２調整弁を開放し、該温度検出部によって検出された温度が前記閾値以上である場合に該第２調整弁を閉止するバイパス制御部と、を備えるボイラ装置。
【請求項２】
前記メイン供給ラインにおける前記第１調整弁よりも下流側に配置される第１オリフィスと、前記バイパス供給ラインにおける前記第２調整弁よりも下流側に配置される第２オリフィスと、を更に備え、
前記バイパス供給ラインの上流側は、前記メイン供給ラインにおける前記第１調整弁と前記第１オリフィスとの間に接続され、
前記バイパス供給ラインの下流側は、前記メイン供給ラインにおける前記第１オリフィスよりも下流側に接続される請求項１に記載のボイラ装置。
【請求項３】
前記ガス供給ラインは、前記給気ダクトにおける前記減圧部材が配置された部分よりも下流側に接続される請求項１又は２に記載のボイラ装置。
【請求項４】
前記ガス供給ラインの先端部に配置され、前記給気ダクトに燃料ガスを噴出する複数のノズルを更に備え、
前記複数のノズルは、前記給気ダクトにおける空気の流通方向に対して直交する方向から該流通方向に対向する方向に０°〜９０°傾斜した向きに配置される請求項１〜３のいずれかに記載のボイラ装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ボイラ装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、缶体において燃料ガスを燃焼させて発生させた燃焼ガスにより水を加熱することで蒸気を生成するボイラが知られている。ボイラにおいて、燃料ガスは燃焼用空気と混合された後、缶体に供給される。缶体に供給される燃焼用空気と、燃料ガスとを混合させる比率（空燃比）は、缶体の内部における燃焼状態を安定させるため、一定に保つ必要がある。
【０００３】
缶体に供給される燃焼用空気の量の変動に合わせて、供給される燃料ガスの量を制御する装置としては、燃焼用空気が流通する給気ダクトの内部に減圧手段を設け、減圧手段の前後における圧力の差（圧力損失）に基づいて供給する燃料ガスの量を制御するガス量制御装置が提案されている（例えば、特許文献１参照）。
【０００４】
ところで、燃料ガスと混合されて缶体に供給される燃焼用空気と、蒸気を生成するために用いられた後の燃焼ガスとの間で熱交換を行うエアヒータを設けることにより、燃焼ガスから熱回収を行うことで熱効率を向上させたボイラも提案されている。
【０００５】
このようなエアヒータを給気ダクトに設けたボイラにおいて、特許文献１に記載された技術を適用して、給気ダクトを流通する燃焼用空気の圧力損失に基づいて供給するガス量を制御した場合、燃焼用空気の体積流量（ｍ３／ｈ）が同じであったとしても、燃焼用空気の温度が低くなると燃焼用空気の質量流量（ｋｇ／ｈ）が高くなるので、供給される燃料ガスの量は燃焼の際に必要とされる燃料ガスの量よりも少なくなる傾向にある。逆に、燃焼用空気の温度が高くなると燃焼用空気の体積流量が同じであっても質量流量は小さくなるので、供給される燃料ガスの量は燃焼の際に必要とされる燃料ガスの量よりも多くなる傾向にある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開平１１−１０８３５２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
このように、ボイラの給気ダクトに、燃焼用空気を加熱する空気加熱器（エアヒータ）を設け、更に、給気ダクト内に減圧部材を設けた上で、減圧手段の前後における圧力の差に基づいて供給するガス量を制御した場合、実際に必要なガス量と供給されるガス量との差が大きくなってしまう蓋然性が高くなる。特に、ボイラの起動時においては、燃焼用空気の温度が低いことから、着火の際に必要なガス量に比べて供給されるガス量が少なくなってしまう傾向にあり、燃料ガスに着火し難くなるといった問題が発生してしまう場合があった。
【０００８】
本発明は、上記課題を解決するものであり、給気ダクトに空気加熱器を設けた場合であっても、缶体に供給される燃焼用空気と、燃料ガスとを混合させる比率（空燃比）を、缶体の内部における燃焼状態が安定する範囲内に維持することのできるボイラ装置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】
【０００９】
本発明は、缶体と、前記缶体に空気を供給する送風機と、前記缶体と前記送風機とを接続し、前記送風機から供給される空気が流通する給気ダクトと、前記給気ダクトに設けられ、前記送風機から供給される空気を加熱する空気加熱器と、前記給気ダクトにおける前記空気加熱器よりも前記缶体側に接続され、前記給気ダクトに燃料ガスを供給するガス供給ラインと、前記給気ダクトにおける前記空気加熱器よりも前記缶体側に配置され、該給気ダクトを流通する空気を減圧する減圧部材と、前記減圧部材の上流側の圧力を検出する第１圧力検出部と、前記減圧部材の下流側の圧力を検出する第２圧力検出部と、前記第１圧力検出部により検出された圧力と前記第２圧力検出部により検出された圧力との差に基づいて、前記ガス供給ラインから供給される燃料ガスの供給量を制御する制御部と、を備えるボイラ装置であって、前記給気ダクトにおける前記空気加熱器の下流側を流通する空気の温度を検出する温度検出部を更に備え、前記ガス供給ラインは、メイン供給ラインと、バイパス供給ラインと、前記メイン供給ラインに配置される第１調整弁と、前記バイパス供給ラインに配置される第２調整弁と、を備え、前記制御部は、前記第１圧力検出部により検出された圧力と前記第２圧力検出部により検出された圧力との差に基づいて、前記第１調整弁の開度を制御するメイン制御部と、前記温度検出部によって検出された温度が所定の閾値を下回っている場合に前記第２調整弁を開放し、該温度検出部によって検出された温度が前記閾値以上である場合に該第２調整弁を閉止するバイパス制御部と、を備えるボイラ装置に関する。
【００１０】
前記メイン供給ラインにおける前記第１調整弁よりも下流側に配置される第１オリフィスと、前記バイパス供給ラインにおける前記第２調整弁よりも下流側に配置される第２オリフィスと、を更に備え、前記バイパス供給ラインの上流側は、前記メイン供給ラインにおける前記第１調整弁と前記第１オリフィスとの間に接続され、前記バイパス供給ラインの下流側は、前記メイン供給ラインにおける前記第１オリフィスよりも下流側に接続されることが好ましい。
【００１１】
前記ガス供給ラインは、前記給気ダクトにおける前記減圧部材が配置された部分よりも下流側に接続されることが好ましい。
【００１２】
前記ガス供給ラインの先端部に配置され、前記給気ダクトに燃料ガスを噴出する複数のノズルを更に備え、前記複数のノズルは、前記給気ダクトにおける空気の流通方向に対して直交する方向から該流通方向に対向する方向に０°〜９０°傾斜した向きに配置されることが好ましい。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、給気ダクトに空気加熱器を設けた場合であっても、缶体に供給される燃焼用空気と、燃料ガスとを混合させる比率（空燃比）を、缶体の内部における燃焼状態が安定する範囲内に維持することのできるボイラ装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明の実施形態に係るボイラ装置を示す外観図であり、図１（ａ）は前記ボイラ装置の正面図であり、図１（ｂ）は前記ボイラ装置の右側面図であり、図１（ｃ）は前記ボイラ装置の背面図であり、図１（ｄ）は前記ボイラ装置の平面図である。
【図２】本発明の実施形態に係るボイラ装置における缶体部分の断面図であり、図（ｄ）のＡ−Ａ線断面を示す図である。
【図３】図２のＢ−Ｂ線断面図である。
【図４】本発明の実施形態に係るボイラ装置の構成を示す概略図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、本発明の実施形態について図面を参照しながら説明する。
本実施形態のボイラ装置１は、図１に示すように、缶体１０と、缶体１０に燃焼用空気を送り込む送風機２０と、缶体１０と送風機２０を接続して燃焼用空気が流通する給気ダクト３０と、給気ダクト３０に燃料ガスを供給するガス供給ライン４０（図４参照）と、缶体１０から排出される燃焼ガスが流通する排気筒５０と、缶体１０に水を供給する給水路（図示せず）と、缶体１０に供給される水と燃焼ガスとの間で熱交換を行うエコノマイザ６０と、燃焼ガスと燃焼用空気との間で熱交換を行うエアヒータ（本発明に係る空気加熱器）７０と、ガス供給ライン４０に備えられた弁を制御する制御装置８０（図４参照）と、を備える。
【００１６】
缶体１０は、図２及び図３に示すように、ボイラ筐体１１と、複数の水管１２と、連結壁１３と、下部ヘッダ１４と、上部ヘッダ１５と、バーナ１７と、を備える。
ボイラ筐体１１は、缶体１０の外形を構成し、平面視矩形形状の直方体状に形成される。このボイラ筐体１１の長手方向の一端側に位置する第１側面１１ａには、給気口１８が形成され、ボイラ筐体１１の長手方向の他端側に位置する第２側面１１ｂには、排気口１９が形成される。
給気口１８には、後述の給気ダクト３０の先端部が接続される。排気口１９には、後述の排気筒５０の基端部が接続される。
【００１７】
複数の水管１２は、ボイラ筐体１１の内部に上下方向に延びて配置されるとともに、ボイラ筐体１１の長手方向及び幅方向に所定の間隔をあけて配置される。
本実施形態では、複数の水管１２は、ボイラ筐体１１の長手方向に延びる側部に沿って配置される外側水管群１２ａと、ボイラ筐体１１の幅方向の中央部に、長手方向に沿って配置される中央水管群１２ｂと、外側水管群１２ａと中央水管群１２ｂとの間に配置される中間水管群１２ｃと、に分類される。
連結壁１３は、外側水管群１２ａにおいて隣り合って配置される水管１２同士を連結する。
【００１８】
下部ヘッダ１４は、平面視矩形形状の直方体状の容器によって構成され、ボイラ筐体１１の下部に配置される。下部ヘッダ１４には、複数の水管１２の下端部が接続される。下部ヘッダ１４には、水が供給され、この下部ヘッダ１４から複数の水管１２に水が供給される。
【００１９】
上部ヘッダ１５は、平面視矩形形状の直方体状の容器によって構成され、ボイラ筐体１１の上部に配置される。上部ヘッダ１５には、複数の水管１２の上端部が接続される。上部ヘッダ１５には、複数の水管１２において生成された蒸気が集められる。上部ヘッダ１５に集められた蒸気は、蒸気導出管１６（図１参照）を介して外部に導出される。
バーナ１７は、給気口１８に配置される。
【００２０】
送風機２０は、図１に示すように、ボイラ装置１の左側面側の下部に配置される。送風機２０は、エアホイール羽根を有する。
エアホイール羽根は、送風機２０の内部に配置される。このエアホイール羽根が回転することで、燃焼用空気が送風機２０に引き込まれて、後述の給気ダクト３０に送り込まれる。
【００２１】
給気ダクト３０は、上流側の端部が送風機２０に接続され、下流側の端部が給気口１８に接続される。給気ダクト３０は、送風機２０から送り込まれた燃焼用空気を缶体１０に供給する。
給気ダクト３０は、図１に示すように、上向き給気路部３１と、第１水平給気路部３２と、第１下向き給気路部３３と、第２水平給気路部３４と、第２下向き給気路部３５と、を有する。
【００２２】
上向き給気路部３１は、図１（ａ）及び（ｃ）に示すように、送風機２０との接続部分から上方に延びる。
上向き給気路部３１には、ダンパ３１１が配置される（図４参照）。このダンパ３１１の開度を調整することで、送風機２０から送られる燃焼用空気の流通量が調整される。
【００２３】
第１水平給気路部３２は、図１（ｃ）及び（ｄ）に示すように、上向き給気路部３１の上端に接続され水平方向に延びる。
第１下向き給気路部３３は、図１（ａ）〜（ｃ）に示すように、第１水平給気路部３２の先端部から下方に延びる。
【００２４】
第２水平給気路部３４は、図１（ｂ）に示すように、第１下向き給気路部３３の先端部から缶体１０の上方を略水平方向に延びる。
第２下向き給気路部３５は、図１（ａ）及び（ｂ）に示すように、第２水平給気路部３４の先端部から、缶体１０の第１側面１１ａに沿って下方に延び、給気口１８に接続される。
【００２５】
ガス供給ライン４０は、図４に示すように、メイン供給ライン４１と、バイパス供給ライン４２と、メイン供給ライン４１に配置される第１調整弁４３及び第１オリフィス４４と、バイパス供給ライン４２に配置される第２調整弁４５及び第２オリフィス４６と、を備える。
【００２６】
メイン供給ライン４１は、第２下向き給気路部３５に接続され、給気ダクト３０に燃料ガスを供給する。このメイン供給ライン４１の先端部には、複数のノズル４７が設けられる。
複数のノズル４７は、給気ダクト３０に燃料ガスを噴出する。複数のノズル４７の先端側は、上方に向かって、つまり、給気ダクト３０における燃焼用空気の流通方向に対向する方向に延びている（図２及び４参照）。
【００２７】
第１調整弁４３は、燃料ガスの流通量を調整可能なバルブにより構成され、給気ダクト３０に供給される燃料ガスの量を調整する。第１オリフィス４４は、第１調整弁４３の下流側に配置される。
【００２８】
バイパス供給ライン４２の上流側は、メイン供給ライン４１における第１調整弁４３と第１オリフィス４４との間に接続される。バイパス供給ライン４２の下流側は、メイン供給ライン４１における第１オリフィス４４よりも下流側に接続される。
第２調整弁４５は、電磁弁により構成され、給気ダクト３０に供給される燃料ガスの流通量を調整する。
第２オリフィス４６は、第２調整弁４５の下流側に配置される。
【００２９】
以上の給気ダクト３０によれば、送風機２０から送り出された燃焼用空気は、図１に示すように、上向き給気路部３１を上方に向かって流通した後、第１水平給気路部３２を水平方向に流通してから第１下向き給気路部３３を下方に向かって流通し、続いて第２水平給気路部３４を水平方向に流通し、最後に第２下向き給気路部３５を下方に向かって流通することで缶体１０に供給される。また、第２下向き給気路部３５において、ガス供給ライン４０から燃料ガスが供給され、燃料ガスと燃焼用空気とが混合される。
【００３０】
排気筒５０は、缶体１０（ボイラ筐体１１）の第２側面１１ｂに接続される。排気筒５０は、缶体１０の内部で混合ガスが燃焼して生じた燃焼ガスを排出する。排気筒５０は、第２側面１１ｂに沿って上方に延びる上向き排気路部５１を有する。
以上の排気筒５０によれば、缶体１０から排出された燃焼ガスは、図１に示すように、上向き排気路部５１を上方に向かって流通して排出される。
【００３１】
エコノマイザ６０は、缶体１０（ボイラ筐体１１）の第２側面１１ｂの近傍に配置される。エコノマイザ６０は、給水路（図示しない）を流通する水と、排気筒５０（上向き排気路部５１）を流通する燃焼ガスとの間で熱交換を行う。
より具体的には、エコノマイザ６０は、給水路を上方から下方に流通する水と、上向き排気路部５１を下方から上方に流通する燃焼ガスと間で熱交換を行うことで水を加熱する。
【００３２】
エアヒータ７０は、図１に示すように、エコノマイザ６０の上方における第１下向き給気路部３３及び上向き排気路部５１が位置する部分に配置される。エアヒータ７０は、給気ダクト３０を流通する燃焼用空気と、排気筒５０（上向き排気路部５１）を流通する燃焼ガスとの間で熱交換を行う。
より具体的には、エアヒータ７０は、第１下向き給気路部３３を上方から下方に流通する燃焼用空気と、上向き排気路部５１を下方から上方に流通する燃焼ガスと間で熱交換を行うことで燃焼用空気を加熱する。
【００３３】
制御装置８０は、第１調整弁４３の開度及び第２調整弁４５の開閉を制御することで、給気ダクト３０に供給される燃料ガスの量を制御する。この制御装置８０は、給気ダクト３０に配置される減圧部材としてのパンチングメタル３４１と、このパンチングメタル３４１の上流側に配置される第１圧力検出部３４２と、パンチングメタル３４１の下流側に配置される第２圧力検出部３４３と、パンチングメタル３４１の上流側に配置される温度検出部３４４と、制御部８１と、記憶部８２と、を備える。
【００３４】
パンチングメタル３４１は、多数の貫通穴が形成された金属板により構成される。パンチングメタル３４１は、図４に示すように、エアヒータ７０の下流側、より詳細には、第２水平給気路部３４に配置される。パンチングメタル３４１は、第２水平給気路部３４を流通する燃焼用空気を減圧する。
【００３５】
第１圧力検出部３４２は、パンチングメタル３４１の上流側の圧力を検出する。第２圧力検出部３４３は、パンチングメタル３４１の下流側の圧力を検出する。
温度検出部３４４は、エアヒータ７０によって加熱された燃焼用空気の温度を検出する。
【００３６】
記憶部８２は、ボイラ装置１における、第１圧力検出部３４２及び第２圧力検出部３４３により検出されたパンチングメタル３４１の上流と下流の圧力の差（パンチングメタルにおける圧力損失：ΔＰ）に対応する、ガス供給ライン４０から供給される燃焼ガスの供給流量（Ｇ）を記憶する。ΔＰとＧとの関係は、燃焼用空気と燃料ガスの混合比が、缶体１０の内部で混合ガスが良好に燃焼するような比率となるように設定されている。通常、ΔＰが増加すると、多くの燃料ガスが必要になることからＧも増加し、ΔＰが減少すると、必要な燃料ガスの量が減少することからＧも減少する関係にある。
また、記憶部８２は、第２調整弁４５の開閉の制御の判断基準として設定された温度も記憶する。
【００３７】
制御部８１は、メイン制御部８３と、バイパス制御部８４と、を備える。
メイン制御部８３は、第１圧力検出部３４２及び第２圧力検出部３４３により検出されたパンチングメタル３４１の上流と下流の圧力から、パンチングメタル３４１における圧力損失（ΔＰ）を算出し、記憶部８２に記憶された、算出されたΔＰに対応するＧとなるように、第１調整弁４３の開度を調整する。
【００３８】
バイパス制御部８４は、温度検出部３４４により検出された燃焼用空気の温度が、記憶部８２に記憶された所定の温度を下回っている場合には、第２調整弁４５を開放する。第２調整弁４５を開放することで、給気ダクト３０に供給される燃料ガスの量は、第２調整弁４５が閉止されている場合に比べて増加する。
【００３９】
バイパス制御部８４は、温度検出部３４４により検出された燃焼用空気の温度が、記憶部８２に記憶された所定の温度以上である場合には、第２調整弁４５を閉止する。第２調整弁４５を閉止することで、給気ダクト３０に供給される燃料ガスの量は、第２調整弁４５が開放されている場合に比べて増加する。
【００４０】
次に、主に図４を参照しながらボイラ装置１の動作について説明する。
ボイラ装置１は、送風機２０によって燃焼用空気を引き込むとともに、給気ダクト３０に送り出す。エアヒータ７０よりも上流側に送風機２０が設けられているので、送風機２０は、エアヒータ７０によって加熱されて体積が増加する前の燃焼用空気を引き込んで給気ダクト３０に送り出すことができる。このような配置によって、エアヒータ７０よりも下流側に送風機２０を設ける場合に比べて、送風機２０の送り出す燃焼用空気の容量は相対的に小さくなるので、送風機２０による消費電力を抑えることができる。
給気ダクト３０では送風機２０から送り出された燃焼用空気は、上向き給気路部３１を上方に向かって流通する。上向き給気路部３１を流通する燃焼用空気は、まずダンパ３１１によって流量が調整される。
上向き給気路部３１を通過した燃焼用空気は、第１水平給気路部３２を流通した後に、第１下向き給気路部３３を流通する。
【００４１】
第１下向き給気路部３３を流通する燃焼用空気は、エアヒータ７０において、缶体１０から排出され、排気筒５０を流通する燃焼ガスとの間で熱交換されることによって加温される。
尚、缶体１０から排出された燃焼ガスは、エアヒータ７０における熱交換（２回目の熱交換）の前に、エコノマイザ６０において、給水路を流通し、缶体１０に供給される水と熱交換（１回目の熱交換）される。
【００４２】
そして、エアヒータ７０を流通しての燃焼ガスとの間で熱交換を行った後の燃焼用空気は、第２水平給気路部３４を流通する。
第２水平給気路部３４を流通する燃焼用空気は、パンチングメタル３４１によって減圧される。パンチングメタル３４１の上流側の圧力は第１圧力検出部３４２によって、パンチングメタル３４１の下流側の圧力は第２圧力検出部３４３によって、それぞれ検出される。
第２水平給気路部３４を流通する燃焼用空気の温度は、温度検出部３４４によって検出される。
パンチングメタル３４１を通過した燃焼用空気は、第２水平給気路部３４を流通した後に、第２下向き給気路部３５を流通する。
【００４３】
第２下向き給気路部３５では、ガス供給ライン４０及び複数のノズル４７を通じて燃料ガスが供給され、燃料ガスと燃焼用空気が混合される。
供給される燃焼ガスの量は第１調整弁４３によって調整される。複数のノズル４７は、給気ダクト３０における燃焼用空気の流通方向に対向する方向に延びているが、このように、複数のノズル４７が、給気ダクト３０における燃焼用空気の流通方向に対して直交する方向から該流通方向に対向する方向に０°〜９０°傾斜した向きに配置されることによって、燃料ガスと燃焼用空気の混合性が向上する。
混合ガスは給気口１８を通じて缶体１０の内部に供給される。
【００４４】
缶体１０では、混合ガスがバーナ１７により噴射されて燃焼される。この混合ガスの燃焼によって、上述した給水路から供給される、缶体１０の内部に配置された水管内の水（缶水）が沸騰して蒸気を生成する。水管内で生成した蒸気は、上部ヘッダ１５に貯留された後、蒸気導出管１６を介して外部に導出される。
【００４５】
一方、ガス流動空間において混合ガスが燃焼することによって生成した燃焼ガスは、排気口１９から排気筒５０に排出される。排気筒５０から排出される燃焼ガスは、上述した１回目の熱交換及び２回目の熱交換に供された後に外部に排出される（図１参照）。
【００４６】
本実施形態に係るボイラ装置１は、以下のような効果を奏する。
（１）ボイラ装置１においては、缶体１０内における燃焼を安定させるため、燃焼用空気と燃料ガスを最適な比率で混合する必要があるが、この混合比率は燃焼用空気の質量に基づいて求められるものである。
一方、ボイラ装置１の給気ダクト３０にパンチングメタル３４１を設けた場合、パンチングメタル３４１の上流側と下流側の圧力の差（圧力損失）に基づいて測定されるのは、燃焼用空気の体積流量（ｍ３／ｈ）である。
通常、燃焼用空気の温度が低くなると、燃焼用空気の体積が小さくなるので、燃焼用空気の体積流量が同じであっても、燃焼用空気の質量流量（ｋｇ／ｈ）が高くなる。逆に、燃焼用空気の温度が高くなると、燃焼用空気の体積が大きくなるので、燃焼用空気の体積流量が同じであっても質量流量は小さくなる。
従って、ボイラ装置１の給気ダクト３０にエアヒータ７０を設けて燃焼用空気を加熱した上で、給気ダクト３０を流通する燃焼用空気の圧力損失から必要な燃料ガスの量を算出した場合、その算出された燃料ガスの量と、良好な燃焼に必要な燃料ガスの量との間に差が生じてしまう蓋然性が高くなる。
【００４７】
本実施形態に係るボイラ装置１は、エアヒータ７０の下流側を流通する空気の温度を検出する温度検出部３４４を備え、給気ダクト３０に燃料ガスを供給するガス供給ライン４０は、メイン供給ライン４１と、バイパス供給ライン４２と、メイン供給ライン４１に配置される第１調整弁４３と、バイパス供給ライン４２に配置される第２調整弁４５と、を備える。
更に、ボイラ装置１は、ガス供給ライン４０から供給される燃料ガスの供給量を制御する制御装置８０は、第１圧力検出部３４２により検出された圧力と前記第２圧力検出部３４３により検出された圧力との差に基づいて、第１調整弁４３の開度を制御するメイン制御部８３と、温度検出部３４４によって検出された温度が所定の閾値を下回っている場合に第２調整弁４５を開放し、温度検出部３４４によって検出された温度が前記閾値以上である場合に第２調整弁４５を閉止するバイパス制御部８４と、を備える。
このような構成により、パンチングメタル３４１の前後における圧力損失（ΔＰ）とともに、該燃焼用空気の温度に基づいて、ガス供給ライン４０によって給気ダクト３０に供給される燃料ガスの量を、制御することができる。
パンチングメタル３４１の前後における圧力損失（ΔＰ）とともに、燃焼用空気の温度に基づいて給気ダクト３０に供給される燃料ガスの量を制御することで、エアヒータ７０による燃焼用空気の加熱の具合に関わらず、缶体に供給される燃焼用空気と、燃料ガスとを混合させる比率（空燃比）を、缶体の内部における燃焼状態が安定する範囲内に維持することができる。つまり、ボイラ装置１では、燃焼用空気の温度変化によって生じてしまう、ガス供給ライン４０によって供給される燃料ガスの量と、良好な燃焼に必要な燃料ガスの量との差を抑えることができる。
【００４８】
（２）本実施形態に係るボイラ装置１は、メイン供給ライン４１における第１調整弁よりも下流側に配置される第１オリフィス４４と、バイパス供給ライン４２における第２調整弁４５よりも下流側に配置される第２オリフィス４６と、を備える。また、バイパス供給ライン４２の上流側は、メイン供給ライン４１における第１調整弁４３と第１オリフィス４４との間に接続され、バイパス供給ライン４２の下流側は、メイン供給ライン４１における第１オリフィス４４よりも下流側に接続される。
ガス供給ライン４０のこのような構成により、給気ダクト３０に供給される燃料ガスの量は、温度検出部３４４によって検出される燃焼用空気の温度に基づいて制御されつつも、パンチングメタル３４１の前後における圧力損失（ΔＰ）に基づいて主に制御されることになる。
本実施形態に係るボイラ装置１では、ガス供給量を２つの要素（圧力損失及び温度）に基づいて燃料ガスの供給量を制御しようとした場合でも、比較的単純な構成によって、ガス供給ライン４０によって供給される燃料ガスの量と、良好な燃焼に必要な燃料ガスの量との差を抑えることができる。
【００４９】
（３）ガス供給ライン４０は、給気ダクト３０におけるパンチングメタル３４１が配置された部分よりも下流側に接続される。
このような配置とすることによって、パンチングメタル３４１を通過するガスには燃料ガスが含まれない。従って、パンチングメタル３４１の前後の圧力損失（ΔＰ）に、ガス供給ライン４０から供給される燃料ガスの量が影響を与えず、ガス供給ライン４０によって供給される燃料ガスの量と、良好な燃焼に必要な燃料ガスの量との差を抑えることがより容易になる。
【００５０】
（４）本実施形態に係るボイラ装置１は、ガス供給ライン４０の先端部に配置され、給気ダクト３０に燃料ガスを噴出する複数のノズル４７を更に備える。また、複数のノズル４７は、給気ダクト３０における空気の流通方向に対して直交する方向から該流通方向に対向する方向に０°〜９０°傾斜した向きに配置される。
このような配置によって、ガス供給ライン４０から供給される燃料ガスと燃焼用空気との混合性が向上し、缶体１０の内部での混合ガスの燃焼がより安定する。
【００５１】
以上、本発明のボイラ装置の好ましい一実施形態について説明したが、本発明は、上述した実施形態に制限されるものではなく、適宜変更が可能である。
例えば、本実施形態では、パンチングメタル３４１、第１圧力検出部３４２及び第２圧力検出部３４３を、第２水平給気路部３４に配置したが、これに限らない。即ち、パンチングメタル、第１圧力検出部及び第２圧力検出部は、エアヒータよりも下流側であれば、給気ダクトにおける他の部分に配置してもよい。
【符号の説明】
【００５２】
１  ボイラ装置
１０  缶体
２０  送風機
３０  給気ダクト
４０  ガス供給ライン
４１  メイン供給ライン
４２  バイパス供給ライン
４３  第１調整弁
４４  第１オリフィス
４５  第２調整弁
４６  第２オリフィス
４７  ノズル
７０  エアヒータ（空気加熱器）
８０  制御装置
８３  メイン制御部
８４  バイパス制御部
３１１  ダンパ
３４１  パンチングメタル（減圧部材）
３４２  第１圧力検出部
３４３  第２圧力検出部
３４４  温度検出部
【図１】
2014105882.tif 000003
【図２】
2014105882.tif 000004
【図３】
2014105882.tif 000005
【図４】
2014105882.tif 000006