(57)【要約】【課題】給水量の変動を従来よりも抑制する。【解決手段】ボイラの給水装置を制御する給水制御装置であって、汽水分離器における異なる水面高さを検出する複数のレベルセンサと、複数のレベルセンサの出力信号をアナログ信号に各々変換して加算することにより水位検出信号を生成する水位検出信号生成部と、水位検出信号と制御目標値とに基づいて給水装置をフィードバック制御する制御部とを備える。【選択図】図１
2018151106.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ボイラの給水装置を制御する給水制御装置であって、
汽水分離器における異なる水面高さを検出する複数のレベルセンサと、
複数の前記レベルセンサの検出信号をアナログ信号に各々変換して加算することにより水位検出信号を生成する水位検出信号生成部と、
前記水位検出信号と制御目標値とに基づいて前記給水装置をフィードバック制御する制御部と
を備えることを特徴とする給水制御装置。
【請求項２】
前記制御部は、主蒸気圧力設定値とバーナの燃焼指令量とに基づいて前記制御目標値を生成する目標値生成部をさらに備えることを特徴とする請求項１記載の給水制御装置。
【請求項３】
前記目標値生成部は、前記主蒸気圧力設定値と主蒸気圧力検出値の差分に基づいて前記燃焼指令量を演算することを特徴とする請求項２記載の給水制御装置。
【請求項４】
前記制御部は、
前記水位検出信号から比例操作量と積分操作量とを生成し、
前記積分操作量を積分処理して得られた補正積分操作量に基づいて前記制御目標値を補正する目標値補正部を備える
ことを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載の給水制御装置。
【請求項５】
請求項１〜４のいずれか一項に記載の給水制御装置を備えることを特徴とするボイラ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、給水制御装置及びボイラに関する。
【背景技術】
【０００２】
下記特許文献１には、多管式貫流ボイラの水位制御方法が開示されている。この多管式貫流ボイラは、特許文献１の図１等に示されているように、下部管寄せと上部管寄せとに連通する水位検出容器内の水位を、下端部の高さが互いに異なる４本の水位検出用電極棒を用いて検出し、この検出結果に基づいて給水ポンプの動作を制御する。すなわち、上記４本の水位検出用電極棒は水の水面高さを４段階に検出するレベルスイッチであり、多管式貫流ボイラでは、このような４本の水位検出用電極棒のうち、何れが水に浸漬されているかに応じて給水ポンプが作動／停止し、当該作動／停止によって水の給水量が適正制御される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平０６−１４７４０７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上述した背景技術は、４本の水位検出用電極棒（レベルスイッチ）の検出結果に応じて給水ポンプが作動／停止するもの、つまり給水ポンプを水位検出用電極棒の検出結果に基づいてＯＮ／ＯＦＦ制御するものなので、給水ポンプの作動／停止が比較的頻繁に発生し、これが原因で給水量の変動、水位の変動が比較的大きかった。この給水量、水位の変動は、ボイラが出力する水蒸気の発生量、圧力や乾き度等、ボイラの基本性能である蒸気の安定性や性状を悪化させるので、極力抑制することが好ましい。
【０００５】
本発明は、上述した事情に鑑みてなされたものであり、給水量の変動を従来よりも抑制することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記目的を達成するために、本発明では、給水制御装置に係る第１の解決手段として、ボイラの給水装置を制御する給水制御装置であって、汽水分離器における異なる水面高さを検出する複数のレベルセンサと、複数の前記レベルセンサの検出信号をアナログ信号に各々変換して加算することにより水位検出信号を生成する水位検出信号生成部と、前記水位検出信号と制御目標値とに基づいて前記給水装置をフィードバック制御する制御部とを備える、という手段を採用する。
【０００７】
本発明では、給水制御装置に係る第２の解決手段として、上記第１の解決手段において、前記制御部は、主蒸気圧力設定値とバーナの燃焼指令量とに基づいて前記制御目標値を生成する目標値生成部を備える、という手段を採用する。
【０００８】
本発明では、給水制御装置に係る第３の解決手段として、上記第２の解決手段において、前記目標値生成部は、前記主蒸気圧力設定値と主蒸気圧力検出値の差分に基づいて前記燃焼指令量を演算する、という手段を採用する。
【０００９】
本発明では、給水制御装置に係る第４の解決手段として、上記第１〜第３のいずれかの解決手段において、前記制御部は、前記水位検出信号から比例操作量と積分操作量とを生成し、前記積分操作量を積分処理して得られた補正積分操作量に基づいて前記制御目標値を補正する目標値補正部を備える、という手段を採用する。
【００１０】
また本発明では、ボイラに係る解決手段として、上記第１〜第４のいずれかの解決手段に係る給水制御装置を備える、という手段を採用する。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、複数のレベルセンサの出力信号をアナログ信号に各々変換して得られる水位検出信号と制御目標値とに基づいて給水装置をフィードバック制御するので、つまり給水装置のＯＮ／ＯＦＦ制御ではなく給水装置を連続制御するので、従来の給水量の変動を従来よりも抑制することが可能である。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明の一実施形態に係るボイラの全体構成を示すブロック図である。
【図２】本発明の一実施形態に係る給水制御装置の詳細構成を示すシーケンス図である。
【図３】本発明の一実施形態に係る給水制御装置の動作を示す第１の特性図（ａ）及び第２の特性図（ｂ）である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、図面を参照して、本発明の一実施形態について説明する。
本実施形態に係るボイラＡは、外部から供給された水を燃焼熱によって気化させて水蒸気を発生させる水管ボイラであり、図１に示すように、本体１、給水ポンプ２、バーナ３、ガバナ４、押込送風機５、汽水分離器６、水位検出容器７及び制御装置８を備えている。周知のように、水管ボイラは構造の違いによって自然循環ボイラ、強制循環ボイラ及び貫流ボイラに分類されるが、ボイラＡは、自然循環ボイラ、強制循環ボイラあるいは貫流ボイラの何れであっても良い。
【００１４】
本体１は、火炉を形成する炉壁に多数の伝熱管が設けられた中空体であり、内部空間が燃焼室及び煙道である。上記伝熱管は、水が内部に流通する金属管であり、燃焼熱との熱交換によって水を加熱する。また、上記燃焼室は、外部から供給された燃料が燃焼する空間であり、また煙道は燃焼室で発生した燃焼排ガスが通過する排ガス流路である。なお、上記伝熱管は、必要に応じて節炭器、蒸発器、過熱器及び／あるいは再熱器を構成する。
【００１５】
給水ポンプ２は、外部の給水原から取り入れた原水を本体１に供給する給水装置である。この給水ポンプ２は、制御装置８から入力される給水制御信号Ｓｋによって駆動装置（インバータ）の動作が制御されることにより、原水の本体１への供給量（給水量）を調節する。なお、より詳細には、給水ポンプ２は、本体１において節炭器（エコノマイザ）を形成する伝熱管に原水を供給する。すなわち、給水ポンプ２から本体１に供給された原水は、節炭器（エコノマイザ）において予熱された後に汽水分離器６に供給される。
【００１６】
バーナ３は、本体１の炉壁の一部（燃焼室を形成する部位）に１あるいは複数設けられており、燃焼室内に燃料を噴射する。このバーナ３は、着火装置を備えており、当該着火装置によって燃料を着火させて燃焼させる。ガバナ４は、上記バーナ３に燃料を供給する燃料供給装置である。このガバナ４は、制御装置８から入力されるガバナ制御信号Ｓｇによって駆動装置（燃料ガバナ）の動作が制御されることにより、燃料のバーナ３への供給量（燃料供給量）を調節する。
【００１７】
押込送風機５は、大気から取り込んだ空気を昇圧させ、燃焼用空気として燃焼室に供給するブロワである。この押込送風機５は、制御装置８から入力されるＦＤＦ制御信号Ｓｆによって駆動装置（インバータ）の動作が制御されることにより、燃焼用空気の燃焼室への供給量（給気量）を調節する。なお、上述したバーナ３から燃焼室内に噴射された燃料は、押込送風機５によって燃焼室内に供給された燃焼用空気を酸化剤として燃焼する。
【００１８】
汽水分離器６は、原水が燃焼熱によって加熱されることによって本体１から排出される水蒸気（気相）及び加熱水（液相）を取り込み、水蒸気（気相）と加熱水（液相）とを分離する気液分離装置である。この汽水分離器６は、水蒸気（気相）をボイラＡの成果物である主蒸気として外部に出力する一方、加熱水（液相）を本体１に返送する。また、汽水分離器６は、主蒸気の圧力（主蒸気圧）を検出する圧力センサ６ａを備えている。この圧力センサ６ａは、主蒸気圧力検出値を示す主蒸気圧検出信号Ｃｐを制御装置８に出力する。なお、汽水分離器６は、汽水ドラムあるいは気水分離器とも言う。
【００１９】
水位検出容器７は、上記汽水分離器６に連通し、汽水分離器６における加熱水（液相）の水面と同一水面を有する容器である。この水位検出容器７の内部には、４つのレベルセンサ７ａ〜７ｄが設けられている。４つのレベルセンサ７ａ〜７ｄは、図示するように、互いに異なる長さに設定されることにより下端位置が互いに異なるように配置されている。このような４つのレベルセンサ７ａ〜７ｄは、汽水分離器６の加熱水（液相）における異なる水面高さを検出し、ＬＬ検出信号Ｃ1、Ｌ検出信号Ｃ2、Ｈ検出信号Ｃ3、ＨＨ検出信号Ｃ4として制御装置８に出力する。
【００２０】
すなわち、４つのレベルセンサ７ａ〜７ｄのうち、レベルセンサ７ａは、図示するように下端位置が最も低く設定されており、汽水分離器６の加熱水（液相）における最も低い水面高さを検出する。レベルセンサ７ｂは、下端位置が上記レベルセンサ７ａの次に低く設定されており、上記レベルセンサ７ａの次に低い水面高さを検出する。レベルセンサ７ｃは、下端位置が上記レベルセンサ７ｂの次に低く設定されており、上記レベルセンサ７ｂの次に低い水面高さを検出する。レベルセンサ７ｄは、下端位置が最も高く設定されており、加熱水（液相）の最も高い水面高さを検出する。
【００２１】
上記ＬＬ検出信号Ｃ1、Ｌ検出信号Ｃ2、Ｈ検出信号Ｃ3、ＨＨ検出信号Ｃ4は、例えば各レベルセンサ７ａ〜７ｄが加熱水（液相）に浸漬されていない状態においてＬ（ロー）電位であり、各レベルセンサ７ａ〜７ｄが加熱水（液相）に浸漬された状態においてＨ（ハイ）電位となる二値信号（デジタル信号）である。
【００２２】
制御装置８は、予め記憶された制御プログラムに基づいてボイラＡの全体動作を制御する制御装置である。すなわち、この制御装置８は、図２に示すように、主蒸気圧検出信号Ｃｐから得られる主蒸気圧に所定の演算処理を施すことによりガバナ操作量及びＦＤＦ操作量を生成し、ガバナ操作量をガバナ制御信号Ｓｇとしてガバナ４に出力し、またＦＤＦ操作量をＦＤＦ制御信号Ｓｆとして押込送風機５に出力する。
【００２３】
また、この制御装置８は、ＬＬ検出信号Ｃ1、Ｌ検出信号Ｃ2、Ｈ検出信号Ｃ3及びＨＨ検出信号Ｃ4に所定の演算処理を施すことにより水位検出信号Ｃｈを生成し、当該水位検出信号Ｃｈ及び後述する制御目標値Ｒに基づいて給水ポンプ２をフィードバック制御するための給水操作量を生成し、当該給水操作量を給水制御信号Ｓｋとして給水ポンプ２に出力する。
【００２４】
ここで、この制御装置８は、図２に示すように、上記給水ポンプ操作量（給水制御信号Ｓｋ）を生成するための演算処理要素ブロックとして、主蒸気圧力設定値Ｐｓとバーナの燃焼指令量Ｎｓとに基づいて上記制御目標値Ｒを生成する目標値生成部８ａ、ＬＬ検出信号Ｃ1、Ｌ検出信号Ｃ2、Ｈ検出信号Ｃ3及びＨＨ検出信号Ｃ4に基づいて水位検出信号Ｃｈを生成する水位検出信号生成部８ｂ、水位検出信号Ｃｈ及び制御目標値Ｒに基づいて給水ポンプ操作量（給水制御信号Ｓｋ）を生成する比例積分演算部８ｃ、また比例積分演算部８ｃの一部であって、比例積分演算部８ｃが生成する積分操作量を積分処理することにより補正積分操作量を生成し、当該補正積分操作量によって制御目標値Ｒを補正する目標値補正部８ｄを備えている。目標値生成部８ａ及び比例積分演算部８ｃは、本発明における制御部を構成している。
【００２５】
目標値生成部８ａは、図示するように主蒸気圧力設定器ｓ１、差分発生器ｓ２、関数発生器ｓ３、比例演算器ｓ４、積分演算器ｓ５、乗算器ｓ６、関数発生器ｓ７、乗算器ｓ８、関数発生器ｓ９、加算器ｓ１０、タイミング調整器ｓ１１及びマップ変換器ｓ１７によって構成されている。また、水位検出信号生成部８ｂは、Ｄ/Ａ変換器ｓ１８、乗算器ｓ１９、係数発生器ｓ２０、Ｄ/Ａ変換器ｓ２１、乗算器ｓ２２、係数発生器ｓ２３、Ｄ/Ａ変換器ｓ２４、乗算器ｓ２５、係数発生器ｓ２６、Ｄ/Ａ変換器ｓ２７、乗算器ｓ２８、係数発生器ｓ２９及び加算器ｓ３０によって構成されている。
【００２６】
また、比例積分演算部８ｃは、比例演算器ｓ３１、積分演算器ｓ３２、加算器ｓ３３、積分器ｓ３４、関数発生器ｓ３５、乗算器ｓ３６、加算器ｓ３７、乗算器ｓ３８及び関数発生器ｓ３９によって構成されている。さらに、目標値補正部８ｄは、積分器ｓ３４、関数発生器ｓ３５及び乗算器ｓ３６によって構成されている。
【００２７】
なお、これら目標値生成部８ａ、水位検出信号生成部８ｂ、比例積分演算部８ｃ及び目標値補正部８ｄは、本実施形態に係る給水制御装置を構成している。ついては、これら目標値生成部８ａ、水位検出信号生成部８ｂ、比例積分演算部８ｃ及び目標値補正部８ｄの詳細については、給水制御装置及びボイラＡの動作説明として後述する。
【００２８】
次に、本実施形態に係る給水制御装置及びボイラＡの動作について、図３をも参照して詳しく説明する。
【００２９】
本実施形態に係るボイラＡでは、給水ポンプ２によって本体１に供給されて原水が当該本体１に設けられたバーナ３から燃焼室内に噴射される燃料の燃焼熱によって加熱されることにより気化することによって水蒸気が発生する。すなわち、本体１では、押込送風機５から燃焼室に供給された燃焼用空気を酸化剤として、バーナ３から燃焼室内に噴射された燃料が燃焼し、この結果として燃焼熱を発生する。
【００３０】
そして、本体１に供給された原水は、本体１の炉壁に設けられた伝熱管を通過する際に燃焼熱によって加熱され、原水（液相）の一部が水蒸気（気相）に変化する。そして、本体１で生成された原水（液相）と水蒸気（気相）との混合液は、汽水分離器６によって原水（液相）と水蒸気（気相）とに気液分離され、原水（液相）は本体１に還流し、水蒸気（気相）は主蒸気として外部に出力される。
【００３１】
本実施形態に係るボイラＡの全体的な動作は以上の通りであるが、このボイラＡにおいて操作対象機器である給水ポンプ２、ガバナ４及び押込送風機５は、以下のようにして制御装置８で生成された給水操作量（給水制御信号Ｓｋ）、ガバナ操作量（ガバナ制御信号Ｓｇ）及びＦＤＦ操作量（ＦＤＦ制御信号Ｓｆ）によって動作が制御される。なお、以下の制御装置８の動作説明では、便宜上、ガバナ操作量（ガバナ制御信号Ｓｇ）及びＦＤＦ操作量（ＦＤＦ制御信号Ｓｆ）の演算動作（生成動作）を先に説明し、この後に給水操作量（給水制御信号Ｓｋ）の演算動作（生成動作）について説明する。
【００３２】
最初にガバナ操作量（ガバナ制御信号Ｓｇ）について説明すると、ガバナ操作量（ガバナ制御信号Ｓｇ）は、図２に示すように主蒸気圧検出信号Ｃｐが示す主蒸気圧と主蒸気圧力設定器ｓ１が出力する主蒸気圧力設定値Ｐｓとの差分に基づくフィードバック操作量として演算（生成）される。すなわち、主蒸気圧と主蒸気圧力設定値Ｐｓとは差分発生器ｓ２によって差分が演算され、当該差分は関数発生器ｓ３によって所定の関数に基づいて数値変換された後に比例演算器ｓ４及び積分演算器ｓ５に入力される。比例演算器ｓ４は、上記差分（制御偏差）に所定の比例係数を乗算することにより周知のＰＩＤ制御における比例操作量（Ｐ操作量）を生成する。積分演算器ｓ５は、上記差分（制御偏差）に積分処理を施したのちに所定の積分係数を乗算することによりＰＩＤ制御における積分操作量（Ｉ操作量）を生成する。
【００３３】
そして、上記比例操作量（Ｐ操作量）は、乗算器ｓ６において関数発生器ｓ７から入力される比例ゲイン補正値が乗算され、また積分操作量（Ｉ操作量）は、乗算器ｓ８において関数発生器ｓ９から入力される積分ゲイン補正値が乗算される。このようなゲイン補正を経た比例操作量（Ｐ操作量）及び積分操作量（Ｉ操作量）は、加算器ｓ１０において加算され、さらにタイミング調整器ｓ１１によって出力タイミングが調整されることによってガバナ基本操作量となる。このガバナ基本操作量は、バーナ３から本体１の燃焼室内に噴射される燃料の流量（燃料流量）に関する操作量つまり燃料指令値であり、本実施形態に係るボイラＡを制御する上で基本となるマスタ指令値である。
【００３４】
上記比例ゲイン補正値は、関数発生器ｓ７によってガバナ基本操作量を所定の関数に基づいて数値変換することによって生成され、また上記積分ゲイン補正値は、関数発生器ｓ９によってガバナ基本操作量を所定の関数に基づいて数値変換することによって生成される。なお、このような比例ゲイン補正値及び積分ゲイン補正値は、ガバナ基本操作量に基づいて、つまり本実施形態に係るボイラＡの負荷状態に基づいて可変設定される。
【００３５】
このように生成されたガバナ基本操作量は、乗算器ｓ１２及び関数発生器ｓ１３からなるリニア変換器によって、制御量である主蒸気圧に対して直線的（リニア）な関係となるように数値変換され、ガバナ操作量（ガバナ制御信号Ｓｇ）となる。すなわち、このリニア変換器では、乗算器ｓ１２によってガバナ基本操作量に所定係数を乗算してガバナ操作量を生成すると共に、当該ガバナ操作量を関数発生器ｓ１３で所定の関数を用いて数値変換することにより上記所定係数を演算するという循環処理（ループ処理）によって、主蒸気圧に対して直線的（リニア）な関係を有するガバナ操作量（ガバナ制御信号Ｓｇ）を生成する。
【００３６】
続いて、ＦＤＦ操作量（ＦＤＦ制御信号Ｓｆ）について説明すると、ＦＤＦ操作量（ＦＤＦ制御信号Ｓｆ）は、上述したガバナ基本操作量（マスタ指令値）を関数発生器ｓ１４で数値変換し、また乗算器ｓ１５及び関数発生器ｓ１６からなるリニア変換器によって、主蒸気圧（制御量）に対して直線的（リニア）な関係となるように数値変換されることによって生成される。関数発生器ｓ１４は、ガバナ基本操作量（マスタ指令値）とＦＤＦ基本操作量との対応関係、つまりバーナ３から燃焼室内に噴射される燃料の流量（燃料流量）と押込送風機５によって燃焼室内に供給される燃焼用空気の流量（燃焼空気量）との関係を示す関数に基づいてガバナ基本操作量（マスタ指令値）をＦＤＦ基本操作量に変換する。
【００３７】
このようなＦＤＦ基本操作量は、乗算器ｓ１５によって所定係数が乗算されてＦＤＦ操作量に変換されると共に、当該ＦＤＦ操作量が関数発生器ｓ１６において所定の関数を用いて数値変換されるという循環処理（ループ処理）によって、主蒸気圧に対して直線的（リニア）な関係を有するＦＤＦ操作量（ＦＤＦ制御信号Ｓｆ）となる。
【００３８】
さらに、給水操作量（給水制御信号Ｓｋ）について説明すると、この給水操作量（給水制御信号Ｓｋ）は、主蒸気圧検出信号Ｃｐ（主蒸気圧）に基づいて目標値生成部８ａで生成された制御目標値Ｒと、ＬＬ検出信号Ｃ1、Ｌ検出信号Ｃ2、Ｈ検出信号Ｃ3及びＨＨ検出信号Ｃ4に基づいて水位検出信号生成部８ｂで生成された水位検出信号Ｃｈとを比例積分演算部８ｃでＰＩＤ演算処理することによって生成される。
【００３９】
制御目標値Ｒは、マップ変換器ｓ１７によって２つのパラメータ、つまり上述した主蒸気圧力設定値Ｐｓとガバナ基本操作量（マスタ指令値）とからなる２次元マップ上の値として設定される。すなわち、マップ変換器ｓ１７は、主蒸気圧力設定値Ｐｓとガバナ基本操作量（マスタ指令値）という２つのパラメータと制御目標値Ｒとの関係が数値データあるいは関数として予め設定されており、主蒸気圧力設定器ｓ１から入力される主蒸気圧力設定値Ｐｓとタイミング調整器ｓ１１から入力されるガバナ基本操作量（マスタ指令値）とに応じた制御目標値Ｒを比例積分演算部８ｃに出力する。
【００４０】
目標値生成部８ａでは、このように主蒸気圧力設定値Ｐｓとガバナ基本操作量（マスタ指令値）とに基づいて制御目標値Ｒを設定するので、ガバナ基本操作量のみによって制御目標値Ｒを設定する場合に比較して、ボイラＡの実際の運転状況に即した制御目標値Ｒを設定することが可能である。
【００４１】
水位検出信号生成部８ｂでは、Ｄ/Ａ変換器ｓ１８によってＬＬ検出信号Ｃ1がデジタル信号（二値信号）からアナログ信号に変換され、乗算器ｓ１９によって上記アナログ信号に係数発生器ｓ２０から入力された所定係数ｋ1が乗算されることによってＬＬアナログ信号が生成される。また水位検出信号生成部８ｂでは、Ｄ/Ａ変換器ｓ２１によってＬ検出信号Ｃ2がデジタル信号（二値信号）からアナログ信号に変換され、乗算器ｓ２２によって上記アナログ信号に係数発生器ｓ２３から入力された所定係数ｋ2が乗算されることによってＬアナログ信号が生成される。
【００４２】
また、水位検出信号生成部８ｂでは、Ｄ/Ａ変換器ｓ２４によってＨ検出信号Ｃ3がデジタル信号（二値信号）からアナログ信号に変換され、乗算器ｓ２５によって上記アナログ信号に係数発生器ｓ２６から入力された所定係数ｋ3が乗算されることによってＨアナログ信号が生成される。また水位検出信号生成部８ｂでは、Ｄ/Ａ変換器ｓ２７によってＨＨ検出信号Ｃ4がデジタル信号（二値信号）からアナログ信号に変換され、乗算器ｓ２８によって上記アナログ量に係数発生器ｓ２９から入力された所定係数ｋ4が乗算されることによってＨＨアナログ信号が生成される。
【００４３】
そして、この水位検出信号生成部８ｂでは、このように生成されたＬＬアナログ信号、Ｌアナログ信号、Ｈアナログ信号及びＨＨアナログ信号が加算器ｓ３０によって合計されることによって水位検出信号Ｃｈが生成され、比例積分演算部８ｃに出力される。
【００４４】
図３（ａ）は、このような水位検出信号生成部８ｂにおける水位検出信号Ｃｈの生成処理を示す特性図（第１の特性図）である。水位検出信号Ｃｈは、図３（ａ）に示されているように、ＬＬ検出信号Ｃ1、Ｌ検出信号Ｃ2、Ｈ検出信号Ｃ3及びＨＨ検出信号Ｃ4毎に異なる値として設定された４つの係数ｋ1〜ｋ4に基づく階段波状のアナログ信号である。また、上述した制御目標値Ｒは、図３（ａ）に加えて図３（ｂ）にも示されているように、ＬＬ検出信号Ｃ1、Ｌ検出信号Ｃ2、Ｈ検出信号Ｃ3及びＨＨ検出信号Ｃ4との関係、つまり４つのレベルセンサ７ａ〜７ｄが検出する加熱水（液相）の水位との関係において、レベルセンサ７ｂとレベルセンサ７ｃとの中間水位に相当する値として設定される。
【００４５】
続いて、比例積分演算部８ｃでは、水位検出信号Ｃｈが示す加熱水（液相）の水位量（制御量）が比例演算器ｓ３１及び積分演算器ｓ３２に入力され、比例演算器ｓ３１においてＰＩＤ制御における比例操作量（Ｐ操作量）が演算され、積分演算器ｓ３２において同じくＰＩＤ制御における積分操作量（Ｉ操作量）が演算される。この比例操作量（Ｐ操作量）と積分操作量（Ｉ操作量）とは加算器ｓ３３において合算される一方、積分操作量（Ｉ操作量）は、目標値補正部８ｄに出力される。
【００４６】
そして、目標値補正部８ｄでは、上記積分操作量（Ｉ操作量）が積分器ｓ３４で積分処理され、さらに関数発生器ｓ３５で所定の関数を用いて数値変換された量（補正係数）が乗算器ｓ３６で制御目標値Ｒと乗算されることにより補正制御目標値が生成される。このような目標値補正部８ｄでは、積分器ｓ３２において水位検出信号Ｃｈが示す加熱水（液相）の水位量（制御量）が積分処理された量を積分器ｓ３２で積分処理して得られた補正積分操作量に基づいて補正係数を設定するので、４つのレベルセンサ７ａ〜７ｄ等、加熱水（液相）の水位検出に関係する各種機器の経年変化の影響を削除あるいは抑制することができる。
【００４７】
そして、比例積分演算部８ｃでは、加算器ｓ３７において加算器ｓ３３から入力された操作量が上記補正制御目標値から加算されることによって給水基本操作量が演算される。そして、給水基本操作量は、乗算器ｓ３８によって所定係数が乗算されて給水操作量に変換されると共に、当該給水操作量が関数発生器ｓ３９において所定の関数を用いて数値変換されるという循環処理（ループ処理）によって、加熱水（液相）の水位変化に対して直線的（リニア）な関係を有する給水操作量（給水制御信号Ｓｋ）となる。
【００４８】
本実施形態によれば、４つのレベルセンサ７ａ〜７ｄから得られるＬＬ検出信号Ｃ1、Ｌ検出信号Ｃ2、Ｈ検出信号Ｃ3及びＨＨ検出信号Ｃ4をアナログ信号に各々変換して得られる水位検出信号Ｃｈと制御目標値Ｒとに基づいて給水ポンプ２（給水装置）をフィードバック制御（ＰＩ制御）するので、従来の給水制御技術に比べて給水量の変動を抑制することが可能である。
【００４９】
なお、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、例えば以下のような変形例が考えられる。
（１）上記実施形態では、図２に示すシーケンス処理（制御演算処理）を採用したが、本発明はこれに限定されない。本発明は、複数のレベルセンサから得られる水位検出信号（デジタル値）をアナログ信号化（アナログ値化）することによって給水装置の連続制御を実現することを最も基本的な趣旨とするものである。したがって、この趣旨に従った制御演算処理であれば、如何なるものを採用しても良い。
【００５０】
（２）また、実施形態の冒頭にも記載したが、本発明は、適用がボイラの特定構造に限定されない。周知の自然循環ボイラ、強制循環ボイラあるいは貫流ボイラ、またこれ以外の形態のボイラにも適用可能である。
【００５１】
（３）上記実施形態では、４つのレベルセンサ７ａ〜７ｄを設けたが、本発明はこれに限定されない。レベルセンサの個数は、２以上（複数）であれば幾つでもよい。また、上記実施形態では、４つのレベルセンサ７ａ〜７ｄを水検出容器７内に設けたが、本発明はこれに限定されない。例えば汽水分離器６内に複数のレベルセンサを設けても良い。さらに、本発明における給水装置は給水ポンプ２に限定されない。
【符号の説明】
【００５２】
Ａ  ボイラ
１  本体
２  給水ポンプ（給水装置）
３  バーナ
４  ガバナ
５  押込送風機
６  汽水分離器
６ａ  圧力センサ
７  水位検出容器
７ａ〜７ｄ  レベルセンサ
８  制御装置
８ａ  目標値生成部（制御部）
８ｂ  水位検出信号生成部
８ｃ  比例積分演算部（制御部）
８ｄ  目標値補正部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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