(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数台のボイラからなるボイラ群において生成された蒸気を集合させる蒸気集合部と、
前記蒸気集合部の内部の蒸気圧を測定する第１蒸気圧測定手段と、
前記第１蒸気圧測定手段によって測定された蒸気圧に基づいて、蒸気圧が所定の蒸気圧制御範囲に収まるように、制御対象の前記ボイラの燃焼量を制御すると共に、前記複数台のボイラそれぞれに設定された優先順位に基づいてボイラを選択して、選択した前記ボイラの燃焼量を制御する台数制御手段と、を備えるボイラシステムに用いられるボイラであって、
前記ボイラは、
上部管寄せ、下部管寄せ、及び上部管寄せと下部管寄せとに接続される複数の水管を有するボイラ本体と、
燃焼することにより前記ボイラ本体の内部を加熱するバーナと、
前記上部管寄せの内部の温度を検出する温度検出手段により検出された温度が所定値を下回る場合、又は、前記水管の内部に付着したスケールの量を検出するために前記水管の温度を検出するスケール検出手段により検出された温度が所定値を下回る場合に、前記台数制御手段による制御とは無関係に、前記ボイラ本体の内部を加熱するように前記バーナを制御する燃焼制御手段と、を備える
ボイラ。
【請求項２】
前記温度検出手段により検出された温度が所定値を下回る場合とは、前記温度検出手段により検出された温度が所定値を所定時間継続して下回る場合であり、
前記スケール検出手段により検出された温度が所定値を下回る場合とは、前記スケール検出手段により検出された温度が所定値を所定時間継続して下回る場合である
請求項１に記載のボイラ。
【請求項３】
前記上部管寄せの内部の蒸気圧を測定する第２蒸気圧測定手段を更に備え、
前記燃焼制御手段は、前記第２蒸気圧測定手段により測定された前記上部管寄せの内部の圧力が所定値を下回る場合には、前記ボイラ本体の内部を加熱するように前記バーナを制御する
請求項１又は２に記載のボイラ。
【請求項４】
前記第２蒸気圧測定手段により測定された前記上部管寄せの内部の圧力が所定値を下回る場合とは、前記第２蒸気圧測定手段により測定された前記上部管寄せの内部の圧力が所定値を所定時間継続して下回る場合である
請求項３に記載のボイラ。
【請求項５】
前記燃焼制御手段は、複数台のボイラのうちの他のボイラの燃焼中において、前記ボイラ本体の内部を加熱するように前記バーナを制御する
請求項１から４のいずれかに記載のボイラ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複数台のボイラからなるボイラ群を構成するボイラに関する。
【背景技術】
【０００２】
複数台のボイラからなるボイラ群を備えるボイラシステムが知られている。このようなボイラシステムにおいて、蒸気使用量が減少した場合等には、優先順位の低いボイラの燃焼を停止させ、燃焼待機状態に移行させることがある。ボイラの燃焼を停止させると、ボイラ本体が冷えることにより、内部の圧力が負圧になりやすい。燃焼待機中のボイラ（以下「待機ボイラ」ともいう）の内部の圧力が負圧になると、他の燃焼中のボイラにより生成された蒸気が待機ボイラに流入（逆流）して凝縮水となり、待機ボイラのボイラ水の水位が上昇することがある。ボイラ水の水位が上昇することにより、ボイラ本体が満水になった状態で燃焼を再開した場合には、蒸気の乾き度が極めて低くなる等、種々の不具合が起こる。
【０００３】
これに対して、燃焼待機中にボイラ本体内の満水状態を検出した場合に、ボイラ水を排出する満水ブロー制御が行われるボイラが知られている（例えば、特許文献１参照）。特許文献１に記載のボイラは、燃焼待機中に過剰量のボイラ水を排出するため、ボイラの起動時にボイラ水が満水になることを防止することができるとされている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平４−３４４００４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかし、特許文献１に記載のボイラにおいては、蒸気使用量が減少した状態が継続すると、優先順位の低いボイラは、燃焼待機の時間が長くなる。すると、燃焼待機中にボイラ水の水位上昇による満水到達と、満水を解消するためのボイラ水の排出を繰り返してしまい、ボイラ水が徐々に希釈されて濃縮度が低くなってしまう。この濃縮度が低くなったボイラ水は、そのｐＨ値が低下しているため、ボイラ本体は、腐食しやすくなる。従って、複数台のボイラからなるボイラ群を構成するボイラにおいて、燃焼待機中にボイラ水の水位が上昇することを防止することができるボイラが望まれている。
【０００６】
本発明は、複数台のボイラからなるボイラ群を構成するボイラにおいて、燃焼待機中にボイラ水の水位が上昇することを防止することができるボイラ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】
【０００７】
本発明は、複数台のボイラからなるボイラ群において生成された蒸気を集合させる蒸気集合部と、前記蒸気集合部の内部の蒸気圧を測定する第１蒸気圧測定手段と、前記第１蒸気圧測定手段によって測定された蒸気圧に基づいて、蒸気圧が所定の蒸気圧制御範囲に収まるように、制御対象の前記ボイラの燃焼量を制御すると共に、前記複数台のボイラそれぞれに設定された優先順位に基づいてボイラを選択して、選択した前記ボイラの燃焼量を制御する台数制御手段と、を備えるボイラシステムに用いられるボイラであって、前記ボイラは、上部管寄せ、下部管寄せ、及び上部管寄せと下部管寄せとに接続される複数の水管を有するボイラ本体と、燃焼することにより前記ボイラ本体の内部を加熱するバーナと、前記上部管寄せの内部の温度を検出する温度検出手段により検出された温度が所定値を下回る場合、又は、前記水管の内部に付着したスケールの量を検出するために前記水管の温度を検出するスケール検出手段により検出された温度が所定値を下回る場合に、前記台数制御手段による制御とは無関係に、前記ボイラ本体の内部を加熱するように前記バーナを制御する燃焼制御手段と、を備えるボイラに関する。
【０００８】
また、前記温度検出手段により検出された温度が所定値を下回る場合とは、前記温度検出手段により検出された温度が所定値を所定時間継続して下回る場合であり、前記スケール検出手段により検出された温度が所定値を下回る場合とは、前記スケール検出手段により検出された温度が所定値を所定時間継続して下回る場合であることが好ましい。
【０００９】
また、前記上部管寄せの内部の蒸気圧を測定する第２蒸気圧測定手段を更に備え、前記燃焼制御手段は、前記第２蒸気圧測定手段により測定された前記上部管寄せの内部の圧力が所定値を下回る場合には、前記ボイラ本体の内部を加熱するように前記バーナを制御することが好ましい。
【００１０】
また、前記第２蒸気圧測定手段により測定された前記上部管寄せの内部の圧力が所定値を下回る場合とは、前記第２蒸気圧測定手段により測定された前記上部管寄せの内部の圧力が所定値を所定時間継続して下回る場合であることが好ましい。
【００１１】
また、前記燃焼制御手段は、複数台のボイラのうちの他のボイラの燃焼中において、前記ボイラ本体の内部を加熱するように前記バーナを制御することが好ましい。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、複数台のボイラからなるボイラ群を構成するボイラにおいて、燃焼待機中にボイラ水の水位が上昇することを防止することができるボイラを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明の実施形態に係るボイラ２０を含むボイラシステム１の概略を示す図である。
【図２】各ボイラの燃焼パターン及び優先順位と蒸気圧制御範囲の蒸気圧帯との関係を示す図である。
【図３】本発明の各ボイラ２０の構成及び各ボイラ２０の周辺の構成の概略を示す図である。
【図４】本実施形態のボイラ２０におけるローカル制御装置２５の機能的構成を示す機能ブロック図である。
【図５】本実施形態に係るボイラ２０の動作を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、図面を参照して、本発明の実施形態に係るボイラシステム１について説明する。図１は、本発明の実施形態に係るボイラ２０を含むボイラシステム１の概略を示す図である。図２は、各ボイラの燃焼パターン及び優先順位と蒸気圧制御範囲の蒸気圧帯との関係を示す図である。
【００１５】
図１に示すように、本実施形態のボイラシステム１は、複数（３台）のボイラ２０を含むボイラ群２と、ボイラ２０において生成された蒸気を集合させる蒸気集合部としての蒸気ヘッダ５０と、蒸気圧測定手段としての蒸気圧センサ５１と、台数制御手段としての台数制御装置５３と、を備える。ボイラ２０は、複数台（３台）のボイラ２０からなるボイラ群２を構成する。
【００１６】
蒸気ヘッダ５０の上流側は、蒸気管６１を介してボイラ群２（各ボイラ２０）に接続されている。蒸気ヘッダ５０の下流側は、蒸気管６２を介して蒸気使用設備５８（負荷機器）に接続されている。蒸気ヘッダ５０は、ボイラ群２で発生させた蒸気を集合させて溜め置くことにより各ボイラ２０の相互の圧力差及び圧力変動を調整し、圧力が調整された蒸気を蒸気使用設備５８に供給するようになっている。
【００１７】
蒸気圧センサ５１は、信号線７１を介して、台数制御装置５３に電気的に接続されている。蒸気圧センサ５１は、蒸気ヘッダ５０の内部の蒸気圧（ボイラ群２で発生した蒸気の圧力）を測定し、測定した蒸気圧に係る信号（蒸気圧信号）を、信号線７１を介して台数制御装置５３に送信する。
【００１８】
本実施形態のボイラシステム１は、ボイラ群２で発生させた蒸気を、蒸気ヘッダ５０を介して、蒸気使用設備５８に供給可能とされている。ボイラシステム１において要求される負荷（要求負荷）は、台数制御時においては、蒸気圧センサ５１が測定する蒸気ヘッダ５０の内部の蒸気圧（物理量）により代用されている。
【００１９】
蒸気使用設備５８の需要の増大により負荷が増加し、供給蒸気量が不足すれば、蒸気ヘッダ５０の内部の蒸気圧が減少することになる。一方、蒸気使用設備５８の需要の低下により負荷が減少し、供給蒸気量が過剰になれば、蒸気ヘッダ５０の内部の蒸気圧が増加することになる。このため、蒸気圧センサ５１からの蒸気圧信号により負荷の変動をモニターすることができる。ボイラシステム１は、この蒸気圧に基づいて蒸気使用設備５８の消費蒸気量に対応する蒸発量を算出するようになっている。
【００２０】
ボイラ２０は、複数の段階的な燃焼位置を有する段階値制御ボイラから構成されている。段階値制御ボイラとは、燃焼を選択的にオン／オフしたり、炎の大きさを調整したりすること等により燃焼量を制御して、選択された燃焼位置に応じて燃焼量を段階的に増減可能なボイラである。
【００２１】
各燃焼位置における燃焼量は、制御対象とされる蒸気ヘッダ５０における蒸気圧（制御対象）の圧力差に対応する量の蒸気を発生するように、設定されている。段階値制御ボイラからなる３台のボイラ２０には、それぞれ、各燃焼位置における燃焼量及び燃焼能力（高燃焼状態における燃焼量）が、等しく設定されている。
【００２２】
本実施形態におけるボイラ２０は、
１）燃焼停止状態（燃焼停止位置：０％）
２）低燃焼状態（低燃焼位置：５０％）
３）高燃焼状態（高燃焼位置：１００％）
の３段階の燃焼状態（燃焼位置、負荷率）に制御可能とされる、いわゆる３位置制御が行われるようになっている。この場合、高燃焼状態の燃焼量を１．０と捉えれば、各ボイラ２０の燃焼量は０．５刻みで変更することができることになる。
【００２３】
なお、Ｎ位置制御とは、段階値制御ボイラの燃焼量を、燃焼停止状態を含めてＮ位置に段階的に制御可能なことを表す。燃焼位置の個数は、２位置（つまり、オン／オフのみ）、４位置（燃焼停止位置、低燃焼位置、中燃焼位置及び高燃焼位置）、又は５位置以上でもよい。
【００２４】
ボイラ群２には、各ボイラ２０とその各燃焼位置との組み合わせからなる燃焼パターンが設定されている。本実施形態においては、図２に示すように、燃焼パターンは、ボイラを高燃焼状態とする場合を「Ｈ」、低燃焼状態とする場合を「Ｌ」、燃焼停止状態とする場合を「−」として示す。燃焼パターンは、蒸気圧センサ５１にて検出される蒸気圧が高くなるほど燃焼量が小さいパターンが選択され、蒸気圧が低下するほど燃焼量が大きいパターンが選択される。図２に示すように、蒸気圧制御範囲を７つの蒸気圧帯に区分し、蒸気圧帯ごとに、対応する燃焼パターンを、言い換えると燃焼状態（燃焼位置）を設定しておき、蒸気圧がどの圧力帯に対応するかによって燃焼量を決定する。燃焼パターンは、７つの蒸気圧帯に対応して、７つ設定される。
【００２５】
複数台のボイラ２０には、それぞれ優先順位が設定されている。本実施形態においては、図２に示すように、３台のボイラ２０のうち、１号機の優先順位が第１位、２号機の優先順位が第２位、３号機の優先順位が第３位に設定されている。７つの蒸気圧帯において、最上位の蒸気圧帯においては、全てのボイラ２０が燃焼停止状態「−」であり、最下位の蒸気圧帯においては、全てのボイラ２０が高燃焼状態「Ｈ」である。最上位の蒸気圧帯から最下位の蒸気圧帯に向けて、１号機から３号機の順で、「−」→「Ｌ」→「Ｈ」に燃焼状態が変更される。
【００２６】
本実施形態においては、優先順位が高いボイラが低燃焼状態「Ｌ」から高燃焼状態「Ｈ」に変更された後に、次に順位が高いボイラが燃焼停止状態「−」から低燃焼状態「Ｌ」に変更される。なお、優先順位が高いボイラが燃焼停止状態「−」から低燃焼状態「Ｌ」に変更された後で且つ高燃焼状態「Ｈ」に変更される前に、次に順位が高いボイラが燃焼停止状態「−」から低燃焼状態「Ｌ」に変更されてもよい。
【００２７】
ボイラ２０は、図１に示すように、燃焼が行われるボイラ本体２１と、各ボイラ２０の燃焼位置（燃焼状態）を制御するローカル制御装置２５と、各ボイラ２０の内部の蒸気圧を測定する蒸気圧測定手段としてのローカル蒸気圧測定部２９と、を有する。
【００２８】
ローカル制御装置２５は、各ボイラ２０を制御し、要求される負荷に応じて燃焼位置（燃焼状態）を変更させることが可能とされている。ローカル制御装置２５は、台数制御時には、台数制御装置５３による台数制御信号に基づいて各ボイラ２０を制御し、一方、ローカル制御時には、ボイラ２０を直接、制御する。
【００２９】
ローカル蒸気圧測定部２９は、例えば、蒸気圧センサ及び蒸気圧スイッチから、又は蒸気圧スイッチのみから構成され、各ボイラ２０の上部ヘッダ２３（後述）の内部の蒸気圧を測定する。ローカル蒸気圧測定部２９は、各ボイラ２０のローカル制御を行う際に用いられる蒸気圧を測定する。
【００３０】
各ボイラ２０は、信号線７２を介して、台数制御装置５３に電気的に接続されている。各ボイラ２０には、供給水Ｗ１及び燃料Ｆが供給される。各ボイラ２０からは、乾き蒸気ＳＭ２が送出される（図３参照）。なお、各ボイラ２０及び各ボイラ２０の周辺の構成については後述する。
【００３１】
ローカル制御装置２５は、台数制御時において台数制御装置５３で用いられる信号を、信号線７２を介して台数制御装置５３に送信する。台数制御装置５３で用いられる信号としては、例えば、ボイラ２０に要求される負荷などの信号、ボイラ２０の実際の燃焼状態、その他のデータが挙げられる。また、ローカル制御装置２５は、制御対象のボイラ２０が運転可能であるときには、運転可能であることを示す信号（運転可能信号）を、信号線７２を介して台数制御装置５３に送信する。
【００３２】
台数制御が行われる場合には、ローカル制御装置２５は、蒸気圧センサ５１により測定される蒸気ヘッダ５０の内部の蒸気圧が高くなったときには燃焼位置を低い方に移行させて（燃焼停止位置への移行を含む）、蒸発量を減少させ、一方、蒸気ヘッダ５０の内部の蒸気圧が低くなったときには燃焼位置を高い方に移行させて、蒸発量を増加させるように、各ボイラ２０の燃焼位置を制御する。
【００３３】
ローカル制御が行われる場合には、ローカル制御装置２５は、ローカル蒸気圧測定部２９により測定されるボイラ２０の内部の蒸気圧が高くなったときには燃焼位置を低い方に移行させて（燃焼停止位置への移行を含む）、蒸発量を減少させ、一方、ボイラ２０の内部の蒸気圧が低くなったときには燃焼位置を高い方に移行させて、蒸発量を増加させるように、各ボイラ２０の燃焼位置を制御する。なお、ローカル制御装置２５の詳細については後述する。
【００３４】
台数制御装置５３は、信号線７２を介して、各ボイラ２０に電気的に接続されている。台数制御装置５３は、ボイラ２０が高いボイラ効率（燃焼効率）で運転されるように、各ボイラ２０の台数制御を行う。なお、各ボイラ２０でローカル制御が行われる場合には、台数制御装置５３による台数制御は行われない。
【００３５】
台数制御装置５３は、各ボイラ２０から受信される要求負荷などの信号に基づいて、ボイラ群２の必要燃焼量及び必要燃焼量に対応する各ボイラ２０の燃焼状態を算出し、各ボイラ２０のローカル制御装置２５に台数制御信号を送信する。これにより、台数制御装置５３は、各ボイラ２０の燃焼量を制御し、ボイラ群２の台数制御を行うようになっている。
【００３６】
台数制御装置５３は、信号線７１を介して、蒸気圧センサ５１からの蒸気圧信号を受信する。台数制御装置５３は、蒸気圧センサ５１からの蒸気圧信号に基づいて、要求負荷に対応する必要な燃焼量を設定し、その必要燃焼量に従って各ボイラ２０に燃焼位置の変更を指示し、３台のボイラ２０の燃焼量を制御する。
【００３７】
詳述すると、台数制御装置５３は、蒸気圧センサ５１によって測定された蒸気圧に基づいて、蒸気圧が所定の蒸気圧制御範囲（図２参照）に収まるように、燃焼パターンを選択する。台数制御装置５３は、要求負荷の変動により燃焼量が不足している場合には、燃焼停止位置から低燃焼位置、又は低燃焼位置から高燃焼位置に燃焼位置を引き上げる指示を、ボイラ２０に行う。要求負荷の変動により燃焼量が過剰になっている場合には、高燃焼位置から低燃焼位置、低燃焼位置から燃焼停止位置、又は高燃焼位置から燃焼停止位置に燃焼位置を引き下げる指示を、ボイラ２０に行う。
【００３８】
なお、ボイラ２０の燃焼又はその停止は、仮想ボイラ単位で扱うこともできる。仮想ボイラとは、ボイラにおける燃焼位置（燃焼量）の違い（低燃焼位置、中燃焼位置、高燃焼位置など）をそれぞれ独立したボイラとみなし、それぞれの蒸発量をボイラに仮想したものである。例えば、オン／オフボイラ（２位置ボイラ）であれば、仮想ボイラは、１台であり、実際の物理的なボイラ数と一致する。また、３位置ボイラは、物理的に１台であっても、低燃焼量ボイラと、（高燃焼量−低燃焼量）ボイラとの２台であると、仮想的に数えることができる。４位置ボイラは、低燃焼量ボイラ、（中燃焼量−低燃焼量）ボイラ、（高燃焼量−中燃焼量）ボイラの３台であると、仮想的に数えることができる。よって、３位置ボイラが低燃焼状態であれば、その低燃焼量ボイラに対して燃焼指示を行っていると、制御上扱うことができ、一方、その（高燃焼量−低燃焼量）ボイラに対して燃焼停止指示を行っていると、制御上扱うことができる。
【００３９】
台数制御装置５３は、各ボイラ２０のローカル制御装置２５と信号線７２を介して接続されている。台数制御装置５３は、信号線７２を介して各ボイラ２０のローカル制御装置２５に各種の指示を行ったり、ローカル制御装置２５から各種のデータを受信したりして、３台のボイラ２０に対して上述の制御を行う。各ボイラ２０のローカル制御装置２５は、台数制御装置５３から燃焼位置の変更指示の信号を受けると、その指示に従ってボイラ２０を制御する。複数のボイラを備えたボイラシステムの負荷量から定めた必要燃焼量に対して、実際の燃焼量が不足していれば、ボイラ２０に燃焼指示を行い、実際の燃焼量が過剰であれば、ボイラ２０に燃焼停止指示を行う。
【００４０】
次に、各ボイラ２０の構成及び各ボイラ２０の周辺の構成について説明する。図３は、本発明の各ボイラ２０の構成及び各ボイラ２０の周辺の構成の概略を示す図である。各ボイラ２０の構成は、それぞれ同様の構成であるため、１つのボイラ２０について説明する。
【００４１】
図３に示すように、本実施形態のボイラシステム１は、前述のボイラ２０及び蒸気ヘッダ５０に加えて、硬水軟化装置３と、給水タンク５と、を備える。図３では、電気的な接続の経路を破線で示す。
【００４２】
また、ボイラシステム１は、硬度検出センサ４１と、スケール検出手段としてのスケール検出温度センサ４２と、温度検出手段としての上部ヘッダ温度検出センサ４３と、電気伝導率センサ４５と、を備える。
【００４３】
また、ボイラシステム１は、供給水ラインＬ１と、燃料供給ラインＬ２と、ブローラインＬ３と、蒸気取出ラインＬ４と、蒸気送出ラインＬ５と、降水ラインＬ６と、を備える。本明細書における「ライン」とは、流路、経路、管路等の流体の流通が可能なラインの総称である。
【００４４】
ボイラ２０は、蒸気使用設備５８に供給する蒸気を生成する。ボイラ２０は、ボイラ本体２１と、バーナ２７と、燃焼室２６と、満水検出電極棒２８と、水位検出器３１と、給水ポンプ６と、気水分離器７と、ローカル蒸気圧測定部２９と、ローカル制御装置２５と、を備える。ボイラ本体２１は、複数の水管２２と、上部管寄せとしての上部ヘッダ２３と、下部管寄せとしての下部ヘッダ２４と、からなる圧力容器を形成している。
【００４５】
供給水ラインＬ１は、供給水Ｗ１をボイラ本体２１に供給するラインである。供給水ラインＬ１の上流側の端部は、供給水Ｗ１の供給源（不図示）に接続されている。供給水ラインＬ１の下流側の端部は、ボイラ本体２１の下部ヘッダ２４（後述）に接続されている。供給水ラインＬ１には、供給源からボイラ２０に向けて順に、硬水軟化装置３、接続部Ｊ１、給水タンク５及び給水ポンプ６が設けられている。
【００４６】
硬水軟化装置３は、水道水、地下水、工業用水等の原水中に含まれる硬度成分をナトリウムイオン（又はカリウムイオン）へ置換して軟水を生成する。硬水軟化装置３は、陽イオン交換樹脂床３ａを有する。陽イオン交換樹脂床３ａは、ボイラ本体２１に供給される供給水Ｗ１の軟水化処理を行う。硬水軟化装置３は、原水Ｗ０を陽イオン交換樹脂床３ａで軟水化して得られた処理水（軟水）を供給水Ｗ１としてボイラ２０に向けて供給する。
【００４７】
接続部Ｊ１には、硬度検出センサ４１が接続されている。硬度検出センサ４１は、硬水軟化装置３により軟水化された供給水Ｗ１の硬度を検出する。硬度検出センサ４１で検出された供給水Ｗ１の硬度に関する情報は、ローカル制御装置２５へ検出信号として送信される。
【００４８】
給水タンク５は、硬水軟化装置３により軟水化された処理水を、供給水Ｗ１として貯留する。給水タンク５に貯留された供給水Ｗ１は、給水ポンプ６によりボイラ本体２１に供給される。給水ポンプ６は、給水タンク５から供給水Ｗ１を吸入し、供給水ラインＬ１を流通する供給水Ｗ１をボイラ本体２１に向けて送出する。給水ポンプ６は、ローカル制御装置２５と電気的に接続されている。給水ポンプ６が供給水Ｗ１をボイラ本体２１に送り出すタイミングは、ローカル制御装置２５から送信される駆動信号により制御される。
【００４９】
ボイラ本体２１は、図３に示すように、上下のヘッダ間に鉛直方向に立設された水管群により構成され、ボイラ２０の外形の主要部を構成する。ボイラ本体２１には、供給水ラインＬ１により供給された供給水Ｗ１が内部にボイラ水Ｗ２として貯留される。なお、ボイラ水Ｗ２には、ボイラ本体２に一旦ボイラ水Ｗ２として溜まった後に蒸気として取り出されて、ボイラ本体２に戻ってくる水が含まれる。例えば、ボイラ水Ｗ２には、気水分離器７（後述）により分離されてボイラ本体２１に返送される分離水Ｗ４も含まれる。
【００５０】
複数の水管２２は、ボイラ本体２１の上下方向に延びて配置される。上部ヘッダ２３は、ボイラ本体２１の上部に配置される。上部ヘッダ２３は、例えば、環状の容器により構成される。上部ヘッダ２３には、複数の水管２２の上端部が接続される。上部ヘッダ２３を、「上部管寄せ」ともいう。上部ヘッダ２３には、後述する蒸気取出ラインＬ４の一方側の端部が接続される。
【００５１】
下部ヘッダ２４は、ボイラ本体２１の下部に配置される。下部ヘッダ２４は、例えば、環状の容器により構成される。下部ヘッダ２４には、複数の水管２２の下端部が接続される。下部ヘッダ２４を、「下部管寄せ」ともいう。下部ヘッダ２４の側壁の一方には、供給水ラインＬ１の端部が接続される。下部ヘッダ２４の側壁の他方には、降水ラインＬ６の端部が接続される。燃焼室２６は、複数の水管２２に囲まれた空間により構成される。
【００５２】
バーナ２７は、燃焼することによりボイラ本体２１の内部を加熱する。バーナ２７は、ボイラ本体２１の上部側の中央部に配置される。バーナ２７は、燃料噴射ノズル及び空気供給ノズル（いずれも図示せず）を含んで構成される。バーナ２７は、燃料噴射ノズルから燃料をボイラ本体２１の燃焼室２６に向けて噴射すると共に、空気供給ノズルから空気をボイラ本体２１の内部に供給して、燃料を燃焼させる。
【００５３】
満水検出電極棒２８は、水管２２（ボイラ本体２１）に貯留されるボイラ水Ｗ２の量が満水位置（所定量）を上回る場合に、ボイラ水Ｗ２の満水を検出する。満水検出電極棒２８は、その先端がボイラ水Ｗ２に接触した場合に、ボイラ本体２１の水管２２に貯留されたボイラ水Ｗ２の満水を検出する。満水検出電極棒２８は、ローカル制御装置２５と電気的に接続されている。満水検出電極棒２８で検出されたボイラ水Ｗ２の満水の検出信号は、ローカル制御装置２５へ送信される。
【００５４】
水位検出器３１は、水管２２に貯留されるボイラ水Ｗ２の水位を検出する。水位検出器３１は、水位検出筒３１ｄと、３本の電極棒３１ａ，３１ｂ，３１ｃとを有する。水位検出筒３１ｄの上端部は、接続ラインを介して上部ヘッダ２３に接続されている。水位検出筒３１ｄの下端部は、接続ラインを介して下部ヘッダ２４に接続されている。水位検出筒３１ｄは、上端部が上部ヘッダ２３に接続されると共に下端部が下部ヘッダ２４に接続されることで、水管２２と同じ高さの水位で、ボイラ水Ｗ２を貯留する。
【００５５】
３本の電極棒３１ａ，３１ｂ，３１ｃは、それぞれの先端がボイラ水Ｗ２に接触した場合に、ボイラ水Ｗ２の存在を検出する。３本の電極棒３１ａ，３１ｂ，３１ｃの長さは、第１電極棒３１ａ、第２電極棒３１ｂ、第３電極棒３１ｃの順に短くなっている。水管２２に貯留されるボイラ水Ｗ２の水位は、３本の電極棒３１ａ，３１ｂ，３１ｃのそれぞれの先端がボイラ水Ｗ２に接触しているか否かの相互の関係により検出される。例えば、第１電極棒３１ａの先端がボイラ水Ｗ２に接触しており、かつ、第２電極棒３１ｂの先端がボイラ水Ｗ２に接触していない場合には、水管２２に貯留されるボイラ水Ｗ２の水位は、第１電極棒３１ａの先端と第２電極棒３１ｂの先端との間の高さである。本実施形態においては、第２電極棒３１ｂの先端と第３電極棒３１ｃの先端との間の水位を基準水位としている。なお、基準水位とは、ボイラ２０が通常運転時における目標水位である。３本の電極棒３１ａ，３１ｂ，３１ｃそれぞれは、ローカル制御装置２５と電気的に接続されている。３本の電極棒３１ａ，３１ｂ，３１ｃで検出されたボイラ水Ｗ２の検出信号は、ローカル制御装置２５へ送信される。
【００５６】
燃料供給ラインＬ２は、バーナ２７により燃焼される燃料Ｆをバーナ２７に供給するラインである。燃料供給ラインＬ２の上流側の端部は、燃料Ｆの供給源（不図示）に接続されている。燃料供給ラインＬ２の下流側の端部は、バーナ２７に接続されている。燃料供給ラインＬ２には、燃料供給弁９２が設けられている。燃料供給弁９２は、バーナ２７に供給される燃料の量を調整する弁である。燃料供給弁９２は、燃料供給ラインＬ２を開閉することができる。燃料供給弁９２における弁体の開閉は、ローカル制御装置２５からの駆動信号により制御される。
【００５７】
蒸気取出ラインＬ４は、ボイラ２０により生成された蒸気ＳＭ１を、ボイラ本体２１から取り出して、気水分離器７に導入させるラインである。蒸気取出ラインＬ４の上流側の端部は、ボイラ本体２１の上部ヘッダ２３の上面部に接続されている。蒸気取出ラインＬ４の下流側の端部は、気水分離器７の側部の上方側に接続されている。
【００５８】
気水分離器７は、上部ヘッダ２３から蒸気取出ラインＬ４を介して導入された蒸気ＳＭ１を、乾き蒸気ＳＭ２と水分（以下「分離水Ｗ４」ともいう）とに分離する装置である。なお、前述のとおり、気水分離器７により分離される分離水Ｗ４は、ボイラ水Ｗ２の一部でもある。
【００５９】
蒸気送出ラインＬ５は、気水分離器７により分離された乾き蒸気ＳＭ２を、蒸気ヘッダ５０に向けて送り出すラインである。蒸気送出ラインＬ５の上流側の端部は、気水分離器７の上面に接続されている。蒸気送出ラインＬ５の下流側の端部は、蒸気ヘッダ５０に接続されている。なお、蒸気送出ラインＬ５は、図１における蒸気管６１に相当する。
【００６０】
蒸気送出ラインＬ５には、気水分離器７から蒸気ヘッダ５０に向けて順に、蒸気弁９５が設けられている。蒸気弁９５は、蒸気ヘッダ５０に向けて送り出す蒸気の量を調整する弁である。蒸気弁９５は、蒸気送出ラインＬ５を開閉することができる。本実施形態においては、蒸気弁９５は、手動により開閉状態を切り替え可能な弁である。また、蒸気ヘッダ５０は、前述のように、複数台設置されたボイラ２０からの蒸気を集合させて、集合した蒸気ＳＭ３を蒸気使用設備５８に分配させる設備である。
【００６１】
降水ラインＬ６は、気水分離器７により分離された分離水Ｗ４を、ボイラ本体２１の下部ヘッダ２４に向けて流下させるラインである。降水ラインＬ６の上流側の端部は、気水分離器７の下部に接続されている。降水ラインＬ６の下流側の端部は、下部ヘッダ２４に接続されている。降水ラインＬ６には、気水分離器７からボイラ本体２１に向けて順に、接続部Ｊ５及び接続部Ｊ４が設けられている。降水ラインＬ６を「降水管」ともいう。
【００６２】
接続部Ｊ４には、電気伝導率センサ４５が接続されている。電気伝導率センサ４５は、降水ラインＬ６（降水管）を流通する分離水Ｗ４の電気伝導率を検出するセンサである。なお、降水ラインＬ６（降水管）を流通する分離水Ｗ４は、ボイラ水Ｗ２の一部である。電気伝導率センサ４５は、ローカル制御装置２５と電気的に接続されている。電気伝導率センサ４５で検出された分離水Ｗ４（ボイラ水Ｗ２）の電気伝導率値は、ローカル制御装置２５へ検出信号として送信される。
【００６３】
接続部Ｊ５には、ブローラインＬ３の上流側の端部が接続されている。ブローラインＬ３は、降水ラインＬ６（降水管）を流通する分離水Ｗ４（ボイラ水Ｗ２）を、接続部Ｊ５を介して、ボイラ２０の外部に排出するラインである。ブローラインＬ３には、ブロー弁９３が設けられている。ブロー弁９３は、ブローラインＬ３を開閉することができる。ブロー弁９３における弁体の開閉は、ローカル制御装置２５からの駆動信号により制御される。ブロー弁９３を開状態にすることにより、降水ラインＬ６（降水管）を流通する分離水Ｗ４（ボイラ水Ｗ２）を外部に排出する。
【００６４】
スケール検出温度センサ４２は、ボイラ本体２１の温度を検出する温度センサである。スケール検出温度センサ４２は、水管２２の外面に取り付けられている。スケール検出温度センサ４２は、水管２２の内部に付着したスケールの量を検出するために、水管２２の外面の温度を検出する。燃焼中に水管２２の温度が高い場合には、水管２２の内部に付着するスケールの量が多くなり、バーナ２７で発生させた熱量がボイラ水Ｗ２に伝達しにくい状態となっている。すなわち、水管２２の温度が上昇傾向である場合には、水管２２の熱伝導率が悪化しており、スケールの発生及びボイラ本体２１へのスケールの付着の危険性が高まっていることを示している。また、燃焼待機中に水管２２の温度が基準値よりも低い場合には、ボイラ本体２１の内部の圧力が負圧になりやすい状態となっている。すなわち、水管２２の温度が基準値よりも高い場合に比べて、蒸気がボイラ本体２１の内部に流入（逆流）する危険性が高まっていることを示している。
【００６５】
スケール検出温度センサ４２は、制御装置１０と電気的に接続されている。スケール検出温度センサ４２で検出されたボイラ本体２１の外面の温度は、制御装置１０へ検出信号として送信される。
【００６６】
上部ヘッダ温度検出センサ４３は、上部ヘッダ２３の内部の温度を検出する温度センサである。上部ヘッダ温度検出センサ４３は、上部ヘッダ２３の内部に配置されている。上部ヘッダ２３の内部の温度が低い場合には、ボイラ本体２１の内部の圧力が負圧になりやすい状態となっている。すなわち、上部ヘッダ２３の内部の温度が基準値よりも高い場合に比べて、蒸気がボイラ本体２１の内部に流入（逆流）する危険性が高まっている。
【００６７】
上部ヘッダ温度検出センサ４３は、制御装置１０と電気的に接続されている。上部ヘッダ温度検出センサ４３で検出されたボイラ本体２１の外面の温度は、制御装置１０へ検出信号として送信される。
【００６８】
次に、図４を参照して、本実施形態のボイラシステム１のローカル制御装置２５の制御に係る機能について説明する。図４は、本実施形態のボイラ２０におけるローカル制御装置２５の機能的構成を示す機能ブロック図である。
【００６９】
図４に示すように、ローカル制御装置２５は、各ボイラ２及び各ボイラ２の周辺の構成を制御する。ローカル制御装置２５は、各ボイラ２における各測定装置に電気的に接続され、各測定装置から測定情報を受信する。例えば、ローカル制御装置２５は、給水ポンプ６に電気的に接続され、ボイラ本体２１内のボイラ水Ｗ２の水位に応じて、供給水Ｗ１をボイラ２０に向けて送り出すように給水ポンプ６を制御する。
【００７０】
ローカル制御装置２５は、ローカル制御部１００と、ローカル記憶部１１０と、備える。ローカル制御部１００は、バルブ制御部１０１と、タイマ部１０２と、燃焼制御手段としての燃焼制御部１０７と、を備える。
【００７１】
バルブ制御部１０１は、燃料供給弁９２及びブロー弁９３の開閉状態を制御する。タイマ部１０２は、上部ヘッダ温度検出センサ４３により検出された上部ヘッダ２３の内部の温度が所定値を継続して下回っている場合における継続時間や、ローカル蒸気圧測定部２９により測定された上部ヘッダ２３の内部の圧力が継続して所定値を上回っている場合における継続時間等を計時する。
【００７２】
燃焼制御部１０７は、上部ヘッダ温度検出センサ４３により検出された上部ヘッダ２３の内部の温度が所定値を下回る場合に、ボイラ本体２１の内部を加熱するようにバーナ２７を制御する。上部ヘッダ温度検出センサ４３により検出された上部ヘッダ２３の内部の温度が所定値を下回る場合には、ボイラ本体２１の内部の圧力が負圧になりやすく、蒸気が上部ヘッダ２３に流入（逆流）して凝縮水となる可能性があるためである。このような場合には、バーナ２７を強制的に燃焼させて、蒸気が上部ヘッダ２３に流入（逆流）することを防止する。バーナ２７の強制的な燃焼は、上部ヘッダ２３の内部の温度が所定値を上回るまでの間、例えば、１〜２分程度実行される。
【００７３】
上部ヘッダ温度検出センサ４３により検出された温度が所定値を下回る場合とは、上部ヘッダ温度検出センサ４３により検出された温度が所定値を所定時間継続して下回る場合である。言い換えると、上部ヘッダ温度検出センサ４３により検出された温度が所定値を下回る場合とは、上部ヘッダ２３の内部の温度が一時的に所定値を下回っている場合ではなく、上部ヘッダ２３の内部の温度が所定値を所定時間継続して確実に下回った場合を意味する。この所定時間は、例えば、１０〜３０分程度に設定される。
【００７４】
また、燃焼制御部１０７は、ローカル蒸気圧測定部２９により測定された上部ヘッダ２３の内部の圧力が所定値を下回る場合には、ボイラ本体２１の内部を加熱するようにバーナ２７を制御する。ローカル蒸気圧測定部２９により測定された上部ヘッダ２３の内部の圧力が所定値を下回る場合には、ボイラ本体２１の内部の圧力が燃焼時の圧力に対して負圧になっており、蒸気が上部ヘッダ２３に流入（逆流）して凝縮水となる可能性があるためである。このような場合には、バーナ２７を強制的に燃焼させて、蒸気が上部ヘッダ２３に流入（逆流）することを防止する。バーナ２７の強制的な燃焼は、上部ヘッダ２３の内部の圧力が所定値を上回るまでの間、例えば、１〜２分程度実行される。
【００７５】
ローカル蒸気圧測定部２９により測定された上部ヘッダ２３の内部の圧力が所定値を下回る場合とは、ローカル蒸気圧測定部２９により測定された上部ヘッダ２３の内部の圧力が所定値を所定時間継続して下回る場合である。言い換えると、ローカル蒸気圧測定部２９により測定された上部ヘッダ２３の内部の圧力が所定値を下回る場合とは、上部ヘッダ２３の内部の圧力が一時的に所定値を下回っている場合ではなく、上部ヘッダ２３の内部の圧力が所定値を所定時間継続して確実に下回った場合を意味する。この所定時間は、例えば、１０〜３０分程度に設定される。
【００７６】
燃焼制御部１０７は、複数台のボイラ２０のうちの他のボイラ２０の燃焼中において、燃焼待機中のボイラ２０（以下「待機ボイラ」ともいう）のボイラ本体２１の内部を加熱するようにバーナ２７を制御する。他のボイラ２０の燃焼中においては、蒸気ヘッダ５０に集合された他のボイラ２０の蒸気は、完全には遮断されない場合があり、待機ボイラ２０のボイラ本体２１に流入（逆流）する可能性があるためである。このような場合には、他のボイラ２０の燃焼中において、待機ボイラ２０のバーナ２７を強制的に燃焼させて、待機ボイラ２０のボイラ本体２１の内部への他のボイラ２０からの蒸気の流入（逆流）を抑制する。
【００７７】
ローカル記憶部１１０は、各ボイラの運転を実施する制御プログラムや、所定のパラメータや、各種テーブル等を記憶する。
【００７８】
次に、図１及び図３を参照して、本実施形態のボイラシステム１の動作について簡単に説明する。まず、各ボイラ２０単体の動作について説明する。図３に示すように、ボイラ２０に供給される供給水Ｗ１は、供給源（不図示）から給水タンク５へ供給される。この際、供給源から供給される供給水Ｗ１は、硬水軟化装置３において硬度成分が除去され、軟化水となる。そして、硬水軟化装置３により生成された軟化水は、供給水Ｗ１として給水タンク５に貯留される。ここでは、燃料供給弁９２及びブロー弁９３は、閉状態である。
【００７９】
次に、給水ポンプ６を作動させることにより、給水タンク５に貯留された供給水Ｗ１（軟化水）は、供給水ラインＬ１を通して、ボイラ本体２１の下部ヘッダ２４に向けて送り出される。そして、ボイラ２０に供給された供給水Ｗ１は、下部ヘッダ２４及び各水管２２において、ボイラ水Ｗ２として貯留される。
【００８０】
次に、燃料供給弁９２を閉状態から開状態に切り替えることで、バーナ２７に燃料を供給する。バーナ２７が着火されることで、バーナ２７は、燃焼を開始する。
【００８１】
下部ヘッダ２４及び各水管２２に貯留されたボイラ水Ｗ２は、水管壁を通してバーナ２７により加熱されながら、各水管２２の内部を上昇していき、その後、蒸気ＳＭ１となる。そして、各水管２２の内部において生成された蒸気ＳＭ１は、上部ヘッダ２３に集められ、蒸気取出ラインＬ４を介して、気水分離器７に導入される。
【００８２】
気水分離器７に導入された蒸気ＳＭ１は、乾き蒸気ＳＭ２と分離水Ｗ４とに分離される。気水分離器７で分離された乾き蒸気ＳＭ２は、蒸気弁９５を閉状態から開状態に切り替えておくことにより、蒸気送出ラインＬ５を通して、蒸気ヘッダ５０において集合される。気水分離器７で分離された分離水Ｗ４は、降水ラインＬ６を通して下部ヘッダ２４に戻される。
【００８３】
次に、３台のボイラ２０からなるボイラ群の動作について説明する。図１に示すように、台数制御装置５３は、蒸気圧センサ５１からの蒸気圧信号に基づいて、要求負荷に対応する必要な燃焼量を設定し、その必要燃焼量に従って各ボイラ２０に燃焼位置の変更を指示し、３台のボイラ２０の燃焼量を制御する。また、３台のボイラ２０には、それぞれ優先順位が設定されている。台数制御装置５３は、ボイラ２０の優先順位に基づいて、各ボイラの燃焼指示や燃焼停止指示を行うボイラを選択して、３台のボイラ２０の燃焼量を制御する。そして、３台のボイラ２０により生成された蒸気は、蒸気ヘッダ５０に集合される。蒸気ヘッダ５０に集合された蒸気ＳＭ３は、蒸気使用設備５８へ供給される。
【００８４】
次に、本実施形態のボイラシステム１において、待機ボイラ２０におけるバーナ２７を強制的に燃焼させる制御について、図５を参照しながら説明する。図５は、本実施形態に係るボイラ２０の動作を示すフローチャートである。本実施形態におけるバーナ２７を強制的に燃焼させる制御は、台数制御装置５３による制御とは無関係に、ローカル制御装置２５による制御により個別の待機ボイラ２０に対して行われる。詳細については後述するが、ローカル制御装置２５の燃焼制御部１０７は、バーナ２７を強制的に燃焼させるか否かの判定を行う。ローカル制御装置２５により待機ボイラ２０のバーナ２７を強制的に燃焼させるか否かの判定する制御において、バーナ２７を強制的に燃焼させるか否かの判定を行う待機ボイラ２０以外のボイラを他のボイラ２０ともいう。
【００８５】
図５に示すように、ステップＳＴ１において、燃焼制御部１０７は、ローカル制御装置２５が受信した台数制御装置５３からの信号により、複数台のボイラ２０のうちの他のボイラ２０が燃焼中であるか否かを判定する。他のボイラ２０が燃焼中の場合（ＹＥＳ）には、蒸気ヘッダ５０に集合された他のボイラ２０の蒸気が待機ボイラ２０のボイラ本体２１に流入（逆流）する可能性があるため、処理は、ステップＳＴ２に進む。他のボイラ２０が燃焼していない場合（ＮＯ）には、他のボイラ２０の蒸気が待機ボイラ２０のボイラ本体２１に流入（逆流）する可能性が低いため、処理は、ステップＳＴ１へリターンする。
【００８６】
ステップＳＴ２において、燃焼制御部１０７は、上部ヘッダ温度検出センサ４３により検出された上部ヘッダ２３の内部の温度が所定値を下回るか否かを判定する。上部ヘッダ２３の内部の温度が所定値を下回る場合（ＹＥＳ）には、蒸気が上部ヘッダ２３に流入（逆流）して凝縮水となる可能性があるため、処理は、ステップＳＴ３に進む。上部ヘッダ２３の内部の温度が所定値を上回る場合（ＮＯ）には、蒸気が上部ヘッダ２３に流入（逆流）する可能性が低いため、処理は、ステップＳＴ１へリターンする。
【００８７】
ステップＳＴ３において、上部ヘッダ温度検出センサ４３により検出された上部ヘッダ２３の内部の温度が所定値を下回る時間が、所定時間継続しているか否かを判定する。上部ヘッダ２３の内部の温度が所定値を下回る時間が所定時間継続している場合（ＹＥＳ）には、上部ヘッダ２３の内部の温度が確実に所定値を下回っているため、処理は、ステップＳＴ４に進む。上部ヘッダ２３の内部の温度が所定値を下回る時間が所定時間継続しない場合（ＮＯ）には、上部ヘッダ２３の内部の温度が一時的に所定値を下回っているにすぎない可能性があるため、処理は、ステップＳＴ２に戻る。
【００８８】
ステップＳＴ４において、燃焼制御部１０７は、ローカル蒸気圧測定部２９により測定された上部ヘッダ２３の内部の圧力が所定値を下回るか否かを判定する。上部ヘッダ２３の内部の圧力が所定値を下回る場合（ＹＥＳ）には、蒸気がボイラ本体２１の内部に流入（逆流）して凝縮水となる可能性があるため、処理は、ステップＳＴ５に進む。上部ヘッダ２３の内部の圧力が所定値を上回る場合（ＮＯ）には、蒸気が上部ヘッダ２３に流入（逆流）する可能性が低いため、処理は、ステップＳＴ１へリターンする。
【００８９】
ステップＳＴ５において、ローカル蒸気圧測定部２９により検出された上部ヘッダ２３の内部の圧力が所定値を下回る時間が、所定時間継続しているか否かを判定する。上部ヘッダ２３の内部の圧力が所定値を下回る時間が所定時間継続している場合（ＹＥＳ）には、上部ヘッダ２３の内部の圧力が確実に所定値を下回っているため、処理は、ステップＳＴ６に進む。上部ヘッダ２３の内部の圧力が所定値を下回る時間が所定時間継続してない場合（ＮＯ）には、待機ボイラ２０のボイラ本体２１の内部の圧力が一時的に所定値を下回っているにすぎない可能性があるため、処理は、ステップＳＴ４に戻る。
【００９０】
ステップＳＴ６において、燃焼制御部１０７は、待機ボイラ２０のボイラ本体２１の内部を加熱するように、バーナ２７を制御する。本実施形態においては、燃焼制御部１０７は、バーナ２７を１〜２分程度燃焼させる。このようにして、バーナ２７が強制的に燃焼されて、待機ボイラ２０のボイラ本体２１の内部は加熱される。これにより、ボイラ本体２１の内部の圧力が高められるため、他のボイラ２０で発生した蒸気が待機ボイラ２０のボイラ本体２１の内部に流入（逆流）することが抑制される。その結果、待機ボイラ２０のボイラ本体２１の内部で蒸気が凝縮水となることが回避される。従って、待機ボイラ２０においてボイラ水Ｗ２の水位が上昇することを防止することができる。
【００９１】
また、本実施形態においては、ステップＳＴ１〜ステップＳＴ５の判定条件を全て満たした場合（全てＹＥＳの場合）に、燃焼制御部１０７は、待機ボイラ２０のボイラ本体２１の内部を加熱するように、バーナ２７を制御している。そのため、ステップＳＴ２における上部ヘッダ２３の内部の温度が所定値を下回る場合（ＹＥＳ）にのみバーナ２７を燃焼させるよりも、バーナ２７が頻繁に（過剰に）燃焼されることを抑制することができる。
【００９２】
以上の制御は、台数制御装置５３による制御とは無関係に、ローカル制御装置２５において行われる。そのため、個別の待機ボイラ２０において、待機ボイラ２０のボイラ本体２１の内部に蒸気が流入（逆流）することが抑制され、蒸気が凝縮水となることが回避される。ステップＳＴ６の後に、処理は、リターンする。
【００９３】
本実施形態のボイラ２０によれば、例えば、次の効果が奏される。本実施形態のボイラ２０においては、上部ヘッダ２３の内部の温度を検出する上部ヘッダ温度検出センサ４３と、水管２２の内部に付着したスケールの量を検出するために水管２２の温度を検出するスケール検出温度センサ４２と、上部ヘッダ温度検出センサ４３により検出された温度が所定値を下回る場合に、ボイラ本体２１の内部を加熱するようにバーナ２７を制御する燃焼制御部１０７と、を備える。そのため、ボイラ本体２１が冷える前に内部の圧力が高められ、蒸気が流入（逆流）することが抑制される。これにより、ボイラ水Ｗ２の水位が上昇することを防止することができる。従って、満水ブロー制御によりボイラ水Ｗ２を排出する頻度を少なくすることができるため、ボイラ水Ｗ２の濃縮度、特にｐＨ値が低くなる頻度が低減されて、ボイラ本体２１の腐食を抑制することができる。
【００９４】
また、本実施形態のボイラ２０においては、上部ヘッダ温度検出センサ４３により検出された温度が所定値を下回る場合とは、上部ヘッダ温度検出センサ４３により検出された温度が所定値を所定時間継続して下回る場合である。そのため、上部ヘッダ２３の内部の温度が一時的に所定値を下回っている場合には、バーナ２７を燃焼させる制御を行わない。従って、上部ヘッダ温度検出センサ４３により検出された温度が所定値を確実に下回った場合に、バーナ２７を燃焼させる制御を行うことができる。
【００９５】
また、本実施形態のボイラ２０においては、上部ヘッダ２３の内部の蒸気圧を測定するローカル蒸気圧測定部２９を更に備え、燃焼制御部１０７は、ローカル蒸気圧測定部２９により測定された上部ヘッダ２３の内部の圧力が所定値を下回る場合には、ボイラ本体２１の内部を加熱するようにバーナ２７を制御する。そのため、圧力低下によって蒸気がボイラ本体２１に流入（逆流）する可能性がある場合には、バーナ２７でボイラ本体２１の内部を加熱することにより、蒸気がボイラ本体２１に流入（逆流）することを抑制することができる。これにより、ボイラ水Ｗ２の水位が上昇することを防止することができる。
【００９６】
また、本実施形態のボイラ２０においては、ローカル蒸気圧測定部２９により測定された上部ヘッダ２３の内部の圧力が所定値を下回る場合とは、ローカル蒸気圧測定部２９により測定された上部ヘッダ２３の内部の圧力が所定値を所定時間継続して下回る場合である。そのため、ボイラ本体２１の内部の圧力が一時的に所定値を下回っている場合には、バーナ２７を燃焼させる制御を行わない。従って、ローカル蒸気圧測定部２９により測定された上部ヘッダ２３の内部の圧力が所定値を確実に下回った場合に、バーナ２７を燃焼させる制御を行うことができる。
【００９７】
また、本実施形態のボイラ２０においては、燃焼制御部１０７は、複数台のボイラ２０のうちの他のボイラ２０の燃焼中において、待機ボイラ２０のボイラ本体２１の内部を加熱するようにバーナ２７を制御する。そのため、他のボイラ２０の蒸気が待機ボイラ２０のボイラ本体２１に流入（逆流）する可能性がある場合に、待機ボイラ２０のボイラ本体２１の内部の圧力を上昇させることができる。これにより、待機ボイラ２０のボイラ本体２１への蒸気の流入（逆流）を防止することができる。
【００９８】
以上、好適な実施形態について説明したが、本発明は、前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。
【００９９】
例えば、前述の実施形態においては、ステップＳＴ１〜ステップＳＴ５の判定条件を全て満たした場合（全てＹＥＳの場合）に、燃焼制御部１０７は、待機ボイラ２０のボイラ本体２１の内部を加熱するように、バーナ２７を制御しているが、これに制限されない。燃焼制御部１０７は、ステップＳＴ２における上部ヘッダ２３の内部の温度が所定値を下回る場合（ＹＥＳ）にのみ、待機ボイラ２０のボイラ本体２１の内部を加熱するようにバーナ２７を制御してもよい。
【０１００】
また、燃焼制御部１０７は、ステップＳＴ２における上部ヘッダ２３の内部の温度が所定値を下回る場合（ＹＥＳ）に加えて、ステップＳＴ１、ステップＳＴ２，ＳＴ３、ステップＳＴ４，ＳＴ５の判定条件のうちのいずれか１つ以上の判定条件を満たした場合（ＹＥＳの場合）に、待機ボイラ２０のボイラ本体２１の内部を加熱するようにバーナ２７を制御してもよい。この場合には、ステップＳＴ２における上部ヘッダ２３の内部の温度が所定値を下回る場合（ＹＥＳ）に加えて、他の判定条件を満たした場合（ＹＥＳの場合）にバーナ２７を燃焼させることにより、ステップＳＴ２における上部ヘッダ２３の内部の温度が所定値を下回る場合（ＹＥＳ）にのみバーナ２７を燃焼させるよりも、バーナ２７が頻繁に（過剰に）燃焼されることを抑制することができる。
【０１０１】
また、前述の実施形態においては、燃焼制御部１０７は、上部ヘッダ温度検出センサ４３により検出された上部ヘッダ２３の内部の温度が所定値を下回る場合に、待機ボイラ２０のボイラ本体２１の内部を加熱するようにバーナ２７を制御しているが、これに制限されない。例えば、燃焼制御部１０７は、「上部ヘッダ温度検出センサ４３により検出された上部ヘッダ２３の内部の温度が所定値を下回る場合」いるという前記条件に代えて、「スケール検出温度センサ４２により検出された水管２２の温度が所定値を下回る場合」に、バーナ２７を燃焼させることもできる。
【０１０２】
スケール検出温度センサ４２により検出された温度が所定値を下回る場合とは、スケール検出温度センサ４２により検出された温度が所定値を所定時間継続して下回る場合である。この所定時間は、例えば、１０〜３０分程度に設定される。これにより、スケール検出温度センサ４２により検出された温度が所定値を確実に下回った場合に、バーナ２７を燃焼させる制御を行うことができる。
【０１０３】
また、前述の実施形態においては、複数台のボイラの数を３台としたが、これに制限されない。複数台のボイラの数を、２台で構成してもよいし、４台以上で構成してもよい。
【０１０４】
蒸気集合部は、集合させた蒸気を貯留する蒸気ヘッダ５０に制限されず、例えば、単に蒸気を集合させるだけの蒸気集合管でもよい。
【符号の説明】
【０１０５】
２  ボイラ群
２０  ボイラ
２１  ボイラ本体
２２  水管
２３  上部ヘッダ（上部管寄せ）
２４  下部ヘッダ（下部管寄せ）
２７  バーナ
２９  ローカル蒸気圧測定部（蒸気圧測定手段）
４２  上部ヘッダ温度検出センサ（温度検出手段）
４３  スケール検出温度センサ（スケール検出手段）
１０７  燃焼制御部（燃焼制御手段）
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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