(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
供給水が内部にボイラ水として貯留されるボイラ本体と、
前記ボイラ本体の内部に貯留されたボイラ水を前記ボイラ本体の外部に排出する排水部と、
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、
前記バーナの燃焼時間を計時する計時手段と、
ボイラ水の電気伝導率を検出する電気伝導率検出手段と、
前記計時手段により計時された前記バーナの燃焼時間に基づいてボイラ水を前記排水部から排出する第１排水モード、及び、前記電気伝導率検出手段により検出された電気伝導率に基づいてボイラ水を前記排水部から排出する第２排水モードのうちのいずれか一方の排水モードを通常の排水モードとして設定可能な排水モード設定手段と、
排水モードを、前記第１排水モードから前記第２排水モード、又は、前記第２排水モードから前記第１排水モードに切り替え可能な排水モード切替手段と、を備え、
前記排水モード切替手段は、ボイラ水又は供給水の水質に関する所定の条件を満たした場合において、通常の排水モードとして前記第１排水モードが設定されているときには排水モードを前記第１排水モードから前記第２排水モードに切り替え、通常の排水モードとして前記第２排水モードが設定されているときには排水モードを前記第２排水モードから前記第１排水モードに切り替える
ボイラシステム。
【請求項２】
前記ボイラ本体の内部に付着したスケールの量を検出するために前記ボイラ本体の温度を検出するスケール検出手段を更に備え、
前記排水モード切替手段は、通常の排水モードとして前記第２排水モードが設定されている場合に、前記スケール検出手段により検出された温度が上昇傾向にあるときには、排水モードを前記第２排水モードから前記第１排水モードに切り替える
請求項１に記載のボイラシステム。
【請求項３】
前記ボイラ本体に供給される供給水の軟水化処理を行うイオン交換樹脂を有し、前記イオン交換樹脂に再生液を作用させて再生処理を行う硬水軟化装置と、
前記硬水軟化装置の再生処理が不良であるか否かを判定する再生不良判定手段と、
供給水の硬度を検出する硬度検出手段と、を更に備え、
前記排水モード切替手段は、通常の排水モードとして前記第２排水モードが設定されている場合に、前記再生不良判定手段によりイオン交換樹脂の再生処理が不良であると判定されたとき、又は、前記硬度検出手段により検出された硬度が所定値を上回るときには、排水モードを前記第２排水モードから前記第１排水モードに切り替える
請求項１に記載のボイラシステム。
【請求項４】
前記ボイラ本体に供給される供給水にスケール防止剤を添加する第１薬剤添加手段と、
前記第１排水モードを実行中において、前記計時手段により計時された燃焼時間に基づいて、スケール防止剤を供給水に添加するように前記第１薬剤添加手段を制御する第１薬剤添加制御手段と、を更に備える
請求項２又は３に記載のボイラシステム。
【請求項５】
ボイラ水のｐＨ値を検出するｐＨ値検出手段と、
ボイラ水のシリカ濃度を検出するシリカ濃度検出手段と、を更に備え、
前記排水モード切替手段は、通常の排水モードとして前記第１排水モードが設定されている場合に、前記ｐＨ値検出手段により検出されたｐＨ値が所定値を下回るとき、シリカ濃度検出手段により検出されたシリカ濃度が所定値を下回るとき、又は、前記電気伝導率検出手段により検出された電気伝導率が所定値を下回るときには、排水モードを前記第１排水モードから前記第２排水モードに切り替える
請求項１に記載のボイラシステム。
【請求項６】
前記ボイラ本体に供給される供給水に腐食抑制剤を添加する第２薬剤添加手段と、
前記第２排水モードを実行中において、前記電気伝導率検出手段により検出された電気伝導率、前記ｐＨ値検出手段により検出されたｐＨ値、又は前記シリカ濃度検出手段により検出されたシリカ濃度に基づいて、腐食抑制剤を供給水に添加するように前記第２薬剤添加手段を制御する第２薬剤添加制御手段と、を更に備える
請求項５に記載のボイラシステム。
【請求項７】
ボイラ水の溶存酸素濃度を検出する溶存酸素濃度検出手段を更に備え、
前記排水モード切替手段は、通常の排水モードとして前記第１排水モードが設定されている場合に、前記溶存酸素濃度検出手段により検出された溶存酸素濃度が所定値を上回るときには、排水モードを前記第１排水モードから前記第２排水モードに切り替える
請求項１に記載のボイラシステム。
【請求項８】
ボイラ水のｐＨ値を検出するｐＨ値検出手段と、
ボイラ水のシリカ濃度を検出するシリカ濃度検出手段と、
前記ボイラ本体に供給される供給水に腐食抑制剤を添加する第２薬剤添加手段と、
前記第２排水モードを実行中において、前記電気伝導率検出手段により検出された電気伝導率、前記ｐＨ値検出手段により検出されたｐＨ値、又は前記シリカ濃度検出手段により検出されたシリカ濃度に基づいて、腐食抑制剤を供給水に添加するように前記第２薬剤添加手段を制御する第２薬剤添加制御手段と、を更に備える
請求項７に記載のボイラシステム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、内部にボイラ水が供給されるボイラ本体と、ボイラ本体の内部に供給されるボイラ水を外部に排出する排水部と、を備えるボイラシステムに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、内部にボイラ水が供給されるボイラ本体と、ボイラ本体の内部を加熱するバーナと、ボイラ本体の内部に供給されたボイラ水を外部に排出する排水部と、濃縮されたボイラ水を排水部から排出するように制御する排出制御部と、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は、ボイラ本体内のボイラ水をバーナで加熱して蒸気を生成する。この状態で、ボイラを継続して運転すると、ボイラ水が過度に濃縮されることがある。そして、ボイラは、ボイラ水に含まれる溶解物質が蒸気の中に混入してボイラの外部に運び出される、いわゆる「キャリーオーバー」という現象を引き起こす虞がある。
【０００３】
これに対して、上記従来の構成に加えて、ボイラ水の電気伝導率を検出する電気伝導率検出手段と、電気伝導率検出手段により検出された伝導率に基づいてボイラ水を排出するように制御する高濃度排出制御手段と、を更に備えるボイラシステムが開示されている（例えば、特許文献１等参照）。特許文献１に記載のボイラシステムにおいては、電気伝導率検出手段により検出された伝導率に基づいてボイラ水を排出するため、ボイラ水が過度に濃縮することを抑制することができるとされている。
【０００４】
また、ボイラシステムとして、上記従来の構成に加えて、バーナの燃焼時間に基づいてボイラ水を排出するように制御する定期排出制御部を更に備えるボイラシステムが知られている。このボイラシステムにおいては、バーナの燃焼時間に基づいてボイラ水を排出するため、長時間にわたってボイラ水がボイラ本体に滞留されることが抑制されて、ボイラ水が過度に濃縮することを抑制することができるとされている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】実開平１−１７０８０４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかし、特許文献１に記載のボイラシステムのように、電気伝導率検出手段により検出された電気伝導率に基づいてボイラ水を排出するボイラシステムにおいては、ボイラ水の電気伝導率が高くない場合には、ボイラ水の排出が長時間行われないことがある。そのため、ボイラ水の排出が長時間行われずに、ボイラ本体の内部にスケールが付着する可能性がある。従って、ボイラ本体の熱伝導率が悪化して、ボイラ効率を低下させることがある。また、バーナの燃焼時間に基づいてボイラ水を排出するボイラシステムにおいては、ボイラ水が濃縮されていなくても、ボイラ水の排出が行われる可能性がある。そのため、ボイラ水が希釈されてボイラ水のｐＨ値が低い状態になり、ボイラ本体が腐食しやすくなるという問題がある。従って、ボイラ水の水質を良好に保つように、ボイラ本体からボイラ水を効率よく排出することができるボイラシステムが望まれている。
【０００７】
本発明は、ボイラ水の水質を良好に保つように、ボイラ本体からボイラ水を効率よく排出することができるボイラ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】
【０００８】
本発明は、供給水が内部にボイラ水として貯留されるボイラ本体と、前記ボイラ本体の内部に貯留されたボイラ水を前記ボイラ本体の外部に排出する排水部と、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、前記バーナの燃焼時間を計時する計時手段と、ボイラ水の電気伝導率を検出する電気伝導率検出手段と、前記計時手段により計時された前記バーナの燃焼時間に基づいてボイラ水を前記排水部から排出する第１排水モード、及び、前記電気伝導率検出手段により検出された電気伝導率に基づいてボイラ水を前記排水部から排出する第２排水モードのうちのいずれか一方の排水モードを通常の排水モードとして設定可能な排水モード設定手段と、排水モードを、前記第１排水モードから前記第２排水モード、又は、前記第２排水モードから前記第１排水モードに切り替え可能な排水モード切替手段と、を備え、前記排水モード切替手段は、ボイラ水又は供給水の水質に関する所定の条件を満たした場合において、通常の排水モードとして前記第１排水モードが設定されているときには排水モードを前記第１排水モードから前記第２排水モードに切り替え、通常の排水モードとして前記第２排水モードが設定されているときには排水モードを前記第２排水モードから前記第１排水モードに切り替えるボイラシステムに関する。
【０００９】
また、前記ボイラ本体の内部に付着したスケールの量を検出するために前記ボイラ本体の温度を検出するスケール検出手段を更に備え、前記排水モード切替手段は、通常の排水モードとして前記第２排水モードが設定されている場合に、前記スケール検出手段により検出された温度が上昇傾向にあるときには、排水モードを前記第２排水モードから前記第１排水モードに切り替えることが好ましい。
【００１０】
また、前記ボイラ本体に供給される供給水の軟水化処理を行うイオン交換樹脂を有し、前記イオン交換樹脂に再生液を作用させて再生処理を行う硬水軟化装置と、前記硬水軟化装置の再生処理が不良であるか否かを判定する再生不良判定手段と、供給水の硬度を検出する硬度検出手段と、を更に備え、前記排水モード切替手段は、通常の排水モードとして前記第２排水モードが設定されている場合に、前記再生不良判定手段によりイオン交換樹脂の再生処理が不良であると判定されたとき、又は、前記硬度検出手段により検出された硬度が所定値を上回るときには、排水モードを前記第２排水モードから前記第１排水モードに切り替えることが好ましい。
【００１１】
また、前記ボイラ本体に供給される供給水にスケール防止剤を添加する第１薬剤添加手段と、前記第１排水モードを実行中において、前記計時手段により計時された燃焼時間に基づいて、スケール防止剤を供給水に添加するように前記第１薬剤添加手段を制御する第１薬剤添加制御手段と、を更に備えることが好ましい。
【００１２】
また、ボイラ水のｐＨ値を検出するｐＨ値検出手段と、ボイラ水のシリカ濃度を検出するシリカ濃度検出手段と、を更に備え、前記排水モード切替手段は、通常の排水モードとして前記第１排水モードが設定されている場合に、前記ｐＨ値検出手段により検出されたｐＨ値が所定値を下回るとき、シリカ濃度検出手段により検出されたシリカ濃度が所定値を下回るとき、又は、前記電気伝導率検出手段により検出された電気伝導率が所定値を下回るときには、排水モードを前記第１排水モードから前記第２排水モードに切り替えることが好ましい。
【００１３】
また、前記ボイラ本体に供給される供給水に腐食抑制剤を添加する第２薬剤添加手段と、前記第２排水モードを実行中において、前記電気伝導率検出手段により検出された電気伝導率、前記ｐＨ値検出手段により検出されたｐＨ値、又は前記シリカ濃度検出手段により検出されたシリカ濃度に基づいて、腐食抑制剤を供給水に添加するように前記第２薬剤添加手段を制御する第２薬剤添加制御手段と、を更に備えることが好ましい。
【００１４】
また、ボイラ水の溶存酸素濃度を検出する溶存酸素濃度検出手段を更に備え、前記排水モード切替手段は、通常の排水モードとして前記第１排水モードが設定されている場合に、前記溶存酸素濃度検出手段により検出された溶存酸素濃度が所定値を上回るときには、排水モードを前記第１排水モードから前記第２排水モードに切り替えることが好ましい。
【００１５】
また、ボイラ水のｐＨ値を検出するｐＨ値検出手段と、ボイラ水のシリカ濃度を検出するシリカ濃度検出手段と、前記ボイラ本体に供給される供給水に腐食抑制剤を添加する第２薬剤添加手段と、前記第２排水モードを実行中において、前記電気伝導率検出手段により検出された電気伝導率、前記ｐＨ値検出手段により検出されたｐＨ値、又は前記シリカ濃度検出手段により検出されたシリカ濃度に基づいて、腐食抑制剤を供給水に添加するように前記第２薬剤添加手段を制御する第２薬剤添加制御手段と、を更に備えることが好ましい。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、ボイラ水の水質を良好に保つように、ボイラ本体からボイラ水を効率よく排出することができるボイラシステムを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明の実施形態に係るボイラシステム１の概略を示す図である。
【図２】本実施形態のボイラシステム１の制御に係る機能ブロック図である。
【図３】本実施形態のボイラシステム１の排水モードの状態遷移図である。
【図４】本実施形態のボイラシステム１の高濃縮排水モードの処理手順を示すフローチャートである。
【図５】本実施形態のボイラシステム１の定期排水モードの処理手順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】
【００１８】
以下、図面を参照して、本発明の一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システム１の概略を示す図である。図１に示すように、本実施形態のボイラシステム１は、ボイラ２と、硬水軟化装置３と、給水タンク５と、スケール防止剤添加装置８１と、腐食抑制剤添加装置８２と、制御装置１０と、蒸気ヘッダ５０と、を備える。図１では、電気的な接続の経路を破線で示す。
【００１９】
また、ボイラシステム１は、硬度検出手段としての硬度検出センサ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、ｐＨ値検出手段としてのｐＨ値検出センサ４３と、溶存酸素濃度検出手段としての溶存酸素濃度検出センサ４４と、電気伝導率検出手段としての電気伝導率センサ４５と、シリカ濃度検出手段としてのシリカ濃度センサ４６と、を備える。
【００２０】
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、排出部としてのブローライン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、分離水回収ラインＬ７と、凝縮水回収ラインＬ８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。
【００２１】
ボイラ２は、蒸気使用設備（不図示）に供給する蒸気を生成する。ボイラ２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、給水ポンプ６と、気水分離器７と、ブロー弁９３と、蒸気弁９５と、を備える。ボイラ本体２１は、複数の水管２２、上部ヘッダ２３と、下部ヘッダ２４と、からなる圧力容器を形成している。
【００２２】
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２に向けて順に、硬水軟化装置３、接続部Ｊ１、給水タンク５、添加部Ｊ２及び給水ポンプ６が設けられている。
【００２３】
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２に向けて供給する。
【００２４】
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、制御装置１０へ検出信号として送信される。
【００２５】
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、制御装置１０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、制御装置１０から送信される駆動信号により制御される。
【００２６】
添加部Ｊ２には、第１薬剤添加手段としてのスケール防止剤添加装置８１と、第２薬剤添加手段としての腐食抑制剤添加装置８２とが、接続されている。スケール防止剤添加装置８１は、ボイラ本体２１に供給される供給水Ｗ１にスケール防止剤を添加する装置である。スケール防止剤は、水中でのスケールの成長、或いは水管２２の内面等へのスケールの堆積を防止するために用いられる薬品である。スケール防止剤としては、例えば、スケール抑制成分として、エチレンジアミン四酢酸及びそのアルカリ金属塩を含むものを挙げることができる。
【００２７】
スケール防止剤添加装置８１は、制御装置１０と電気的に接続されている。スケール防止剤添加装置８１から供給水ラインＬ１の添加部Ｊ２へスケール防止剤を添加するタイミング及び添加量は、制御装置１０のスケール防止剤添加制御部１０６（後述）から送信される駆動信号により制御される。
【００２８】
腐食抑制剤添加装置８２は、ボイラ本体２１に供給される供給水Ｗ１に腐食抑制剤を添加する装置である。腐食抑制剤は、主にボイラ本体２１の腐食を抑制するために用いられる薬品である。腐食抑制剤としては、例えば、シリカ（ケイ酸又はケイ酸塩）及びアルカリ金属の水酸化物を含むものを挙げることができる。
【００２９】
腐食抑制剤添加装置８２は、制御装置１０と電気的に接続されている。腐食抑制剤添加装置８２から供給水ラインＬ１の添加部Ｊ２へ腐食抑制剤を添加するタイミング及び添加量は、制御装置１０の腐食抑制剤添加制御部１０７（後述）から送信される駆動信号により制御される。
【００３０】
ボイラ本体２１は、上下のヘッダ間に鉛直方向に立設された水管群より構成され、ボイラ２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２１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２１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。
【００３１】
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の上端部が連結される。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。
【００３２】
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の下端部が連結される。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。
【００３３】
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。
【００３４】
満水検出電極棒２８は、水管２２に貯留されるボイラ水Ｗ２の量が満水位置を上回る場合に、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、制御装置１０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、制御装置１０へ送信される。
【００３５】
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、制御装置１０からの駆動信号により制御される。
【００３６】
蒸気取出ラインＬ４は、ボイラ２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。
【００３７】
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。
【００３８】
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。
【００３９】
蒸気送出ラインＬ５には、気水分離器７から負荷機器（図示せず）に向けて順に、蒸気弁９５、蒸気ヘッダ５０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。
【００４０】
蒸気ヘッダ５０は、複数台設置されたボイラ（図示せず）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（図示せず）に分配させる設備である。蒸気ヘッダ５０には、凝縮水回収ラインＬ８の上流側の端部が接続されている。
【００４１】
凝縮水回収ラインＬ８は、蒸気ヘッダ５０内で蒸気の凝縮が起こった場合に、発生した凝縮水Ｗ５を給水タンク５に回収するラインである。凝縮水回収ラインＬ８には、凝縮水を蒸気から分離するためのスチームトラップ３２が設けられている。凝縮水回収ラインＬ８の下流側の端部は、給水タンク５に接続されている。
【００４２】
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。なお、降水ラインＬ６を「降水管」ともいう。
【００４３】
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、制御装置１０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、制御装置１０へ検出信号として送信される。
【００４４】
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２の外部に排出するラインである。ブローラインＬ３には、降水ラインＬ６側から順に、接続部Ｊ６及びブロー弁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、制御装置１０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。
【００４５】
接続部Ｊ６には、分離水回収ラインＬ７の上流側の端部が接続されている。分離水回収ラインＬ７は、気水分離器７により降水ラインＬ６に送り出された分離水Ｗ４を給水タンク５に回収するラインである。分離水回収ラインＬ７の下流側の端部は、給水タンク５に接続されている。また、分離水回収ラインＬ７には、回収弁９６が設けられている。回収弁９６は、分離水回収ラインＬ７を開閉することができる。回収弁９６における弁体の開閉は、制御装置１０からの駆動信号により制御される。
【００４６】
ブロー弁９３及び回収弁９６は、ブローラインＬ３を流通する分離水Ｗ４をそのまま外部に排出させるか、又は、分離水回収ラインＬ７を介して給水タンク５に回収するかを選択的に切り替え可能な弁である。つまり、分離水Ｗ４を外部に排出させる場合には、ブロー弁９３が開状態に制御される一方で、回収弁９６が閉状態に制御される。また、分離水Ｗ４を給水タンク５に回収する場合には、ブロー弁９３が閉状態に制御される一方で、回収弁９６が開状態に制御される。なお、分離水Ｗ４の排出も回収も行わない場合には、ブロー弁９３及び回収弁９６は共に閉状態に制御される。
【００４７】
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。水管２２の温度が相対的に高い場合には、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。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で検出された水管２２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。
【００４８】
ｐＨ値検出センサ４３は、ボイラ本体２１の下部ヘッダ２４に貯留されるボイラ水Ｗ２のｐＨ値を検出するセンサである。ｐＨ値検出センサ４３は、下部ヘッダ２４の内部に配置される。ｐＨ値検出センサ４３は、制御装置１０と電気的に接続されている。ｐＨ値検出センサ４３で検出されたボイラ水Ｗ２のｐＨ値は、制御装置１０へ検出信号として送信される。
【００４９】
溶存酸素濃度検出センサ４４は、ボイラ本体２１の下部ヘッダ２４に貯留されるボイラ水Ｗ２の溶存酸素濃度を検出するセンサである。溶存酸素濃度検出センサ４４は、下部ヘッダ２４の内部に配置される。溶存酸素濃度検出センサ４４は、制御装置１０と電気的に接続されている。溶存酸素濃度検出センサ４４で検出されたボイラ水Ｗ２のｐＨ値は、制御装置１０へ検出信号として送信される。
【００５０】
シリカ濃度センサ４６は、ボイラ本体２１の下部ヘッダ２４に貯留されるボイラ水Ｗ２のシリカ濃度を検出するセンサである。シリカ濃度センサ４６は、下部ヘッダ２４の内部に配置される。シリカ濃度センサ４６は、制御装置１０と電気的に接続されている。シリカ濃度センサ４６で検出されたボイラ水Ｗ２のシリカ濃度は、制御装置１０へ検出信号として送信される。
【００５１】
次に、図２を参照して、本実施形態のボイラシステム１の制御に係る機能について説明する。図２は、本実施形態のボイラシステム１の制御に係る機能ブロック図である。制御装置１０は、本実施形態のボイラシステム１における各部を制御する。制御装置１０は、ボイラシステム１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。また、制御装置１０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２に向けて送り出すように給水ポンプ６を制御する。
【００５２】
また、制御装置１０は、制御部１００と、メモリ部１１０と、備える。制御部１００は、バルブ制御部１０１と、計時手段としてのタイマ部１０２と、排水モード設定手段としての排水モード設定部１０３と、排水モード切替手段としての排水モード切替部１０４と、再生不良判定としての再生不良判定部１０５と、第１薬剤添加手段としてのスケール防止剤添加制御部１０６と、第２薬剤添加手段としての腐食抑制剤添加制御部１０７と、を備える。
【００５３】
バルブ制御部１０１は、燃料供給弁９２、ブロー弁９３及び回収弁９６の開閉状態を制御する。タイマ部１０２は、バーナ２７の燃焼時間や、定期排水モードでの排水時間や、高濃縮排水モードでの排水時間等を計時する。
【００５４】
排水モード設定部１０３は、定期排水モード（第１排水モード）、及び、高濃縮排水モード（第２排水モード）のうちのいずれか一方の排水モードを通常の排水モードとして設定可能である。
【００５５】
定期排水モードとは、タイマ部１０２により計時されたバーナ２７の燃焼時間に基づいて、降水ラインＬ６を流通する分離水Ｗ４（ボイラ水Ｗ２）を、ブローラインＬ３からボイラ２の外部に排出する排水モードである。定期排水モードでは、定期的にボイラ水Ｗ２を排出することで、ボイラ水Ｗ２が長時間滞留することを抑制して、ボイラ本体２１の内部にスケールが付着することを防止する。なお、ボイラ２が複数の燃焼ステージ（例えば、燃焼量１００％、燃焼量５０％及び燃焼量０％の３段階）を有する場合、燃焼時間は、最も燃焼量の高いステージの時間に換算して計時する。
【００５６】
高濃縮排水モードとは、電気伝導率センサ４５により検出された電気伝導率に基づいて、降水ラインＬ６を流通する分離水Ｗ４（ボイラ水Ｗ２）を、ブローラインＬ３からボイラ２の外部に排出するモードである。高濃縮排水モードでは、電気伝導率に応じてボイラ水Ｗ２を排出することで、ボイラ水Ｗ２が過度に濃縮することを抑制して、ボイラ水Ｗ２に含まれる溶解物質が蒸気の中に混入してボイラ２の外部に運び出される、いわゆる「キャリーオーバー」を防止する。なお、定期排水モード及び高濃縮水モードの動作については、後述する。
【００５７】
排水モード切替部１０４は、排水モードを、定期排水モードから高濃縮排水モードに、又は、高濃縮排水モードから定期排水モードに切り替え可能である。排水モード切替部１０４は、ボイラ水Ｗ２又は供給水Ｗ１の水質に関する所定の条件を満たした場合において、通常の排水モードとして定期排水モードが設定されているときには、排水モードを定期排水モードから高濃縮排水モードに切り替える一方で、通常の排水モードとして高濃縮排水モードが設定されているときには、排水モードを高濃縮排水モードから定期排水モードに切り替える。
【００５８】
排水モードを定期排水モードから高濃縮排水モードに切り替えて運転することにより、ボイラ水Ｗ２が過度に濃縮されることを防止することができる。また、排水モードを高濃縮モードから定期排水モードに切り替えて運転することにより、ボイラ水の濃縮度が高くない場合においても、定期的にボイラ本体２１からボイラ水を排出することにより、ボイラ本体２１にスケールが付着することを防止することができる。
【００５９】
具体的には、排水モード切替部１０４は、通常の排水モードとして高濃縮モードが設定されている場合に、スケール検出温度センサ４２により検出された温度が上昇傾向にあるときには、排水モードを、高濃縮排水モードから定期排水モードに切り替える。なお、「スケール検出温度センサ４２により検出された温度が上昇傾向にある」との判断は、所定の温度値を上回った場合に判断してもよいし、温度上昇の傾きや所定温度範囲における温度上昇に要する時間等により判断してもよい。
【００６０】
また、排水モード切替部１０４は、通常の排水モードとして高濃縮排水モードが設定されている場合に、後述する再生不良判定部１０５によりイオン交換樹脂床３ａの再生処理が不良であると判定されたとき、又は、硬度検出センサ４１により検出された硬度が所定値を上回るときには、排水モードを高濃縮排水モードから定期排水モードに切り替える。
【００６１】
また、排水モード切替部１０４は、通常の排水モードとして定期排水モードが設定されている場合に、ｐＨ値検出センサ４３により検出されたｐＨ値が所定値を下回るとき、シリカ濃度センサ４６により検出されたシリカ濃度が所定値を下回るとき、又は、電気伝導率センサ４５により検出された電気伝導率が所定値を下回るときには、排水モードを定期排水モードから高濃縮排水モードに切り替える。
【００６２】
また、排水モード切替部１０４は、通常の排水モードとして定期排水モードが設定されている場合に、溶存酸素濃度検出センサ４４により検出された溶存酸素濃度が所定値を上回るときには、排水モードを定期排水モードから高濃縮排水モードに切り替える。なお、排水モード切替部１０４における排水モードの切り替え動作の具体例について、排水モード切替部１０４における排水モードの状態遷移として、後述する。
【００６３】
再生不良判定部１０５は、硬水軟化装置３の再生処理が不良であるか否かを判定する。具体的には、再生不良判定部１０５は、硬水軟化装置３において、再生液の濃度が所定値よりも下回る場合や、再生液を流通させるラインが詰まっている場合等に、硬水軟化装置３の再生処理が不良であると判定する。硬水軟化装置３は、再生液の濃度が所定値よりも下回ることや、再生液を流通させるラインが詰まっていることを、不図示の検出センサ等により検出することができる。硬水軟化装置３における検出センサにより検出された信号は、再生不良判定部１０５に送信される。
【００６４】
スケール防止剤添加制御部１０６は、通常の排水モードとして高濃縮排水モードが設定されている場合であって、かつ、定期排水モードを実行中において、タイマ部１０２により計時された燃焼時間に基づいて、スケール防止剤を供給水Ｗ１に添加するようにスケール防止剤添加装置８１を制御する。一方、腐食抑制剤添加制御部１０７は、通常の排水モードとして定期排水モードが設定されている場合であって、かつ、高濃縮排水モードを実行中において、電気伝導率センサ４５により検出された電気伝導度、ｐＨ値検出センサ４３により検出されたｐＨ値、又はシリカ濃度センサ４６により検出されたシリカ濃度に基づいて、腐食抑制剤を供給水Ｗ１に添加するように腐食抑制剤添加装置８２を制御する。
【００６５】
メモリ部１１０は、本実施形態のボイラシステム１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。本実施形態においては、メモリ部１１０は、排水モード切替部１０４が排水モードを切り替える際の判断の基準となる各種閾値等を記憶する。例えば、メモリ部１１０は、スケール検出温度センサ４２により検出される温度が上昇傾向にあるか否かの閾値や、硬度検出センサ４１により検出された硬度の判断の閾値となる所定値や、ｐＨ値検出センサ４３により検出されたｐＨ値の判断の閾値となる所定値や、シリカ濃度センサ４６により検出されたシリカ濃度の判断の閾値となる所定値や、電気伝導率センサ４５により検出された電気伝導率の判断の閾値となる所定値や、溶存酸素濃度検出センサ４４により検出された溶存酸素濃度の判断の閾値となる所定値等を記憶する。
【００６６】
次に、図１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、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、ブロー弁９３及び回収弁９６は、閉状態である。
【００６７】
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２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。
【００６８】
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。
【００６９】
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。
【００７０】
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。蒸気ヘッダ５０に集合された蒸気ＳＭ３は、蒸気使用機器（不図示）へ供給される。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。
【００７１】
このようなボイラシステム１の運転において、ボイラ２の燃焼待機中にボイラ本体２１内が冷却されて圧力低下が起こると、蒸気ヘッダ５０からボイラ本体２１に蒸気が逆流することがある。この逆流した蒸気は、ボイラ本体２１内で凝縮水となって貯留されるため、ボイラ本体２１が満水状態となることがある。ボイラ本体２１が満水状態のまま燃焼を開始した場合には、蒸気ＳＭ１の乾き度が極めて低くなる等、種々の不具合が起こるようになる。そこで、従来は、燃焼待機中に満水検出電極棒２８がボイラ水Ｗ２の満水を検知した場合には、ボイラ水Ｗ２の水位が所定水位未満に低下するまで排出させる制御（いわゆる、満水ブロー制御）が行われていた。しかしながら、燃焼待機時間が長くなる程、満水ブローの頻度が高くなるため、ボイラ水Ｗ２が凝縮水で次第に希釈されることになる。その結果、ボイラ水Ｗ２のｐＨ値が所定範囲よりも低い状態となり、ボイラ本体２１が腐食しやすくなるという問題がある。
【００７２】
これに対し、本実施形態においては、ボイラ２の燃焼待機中に満水ブローを行わずに凝縮水の貯留を許容し、満水状態のまま燃焼を開始する制御を実行する。この場合、燃焼の初期には乾き度の非常に低い蒸気ＳＭ１が蒸気取出ラインＬ４から取り出され、気水分離器７では、多量の分離水Ｗ４が発生する。この分離水Ｗ４をそのまま下部ヘッダ２４に戻すと、ボイラ水Ｗ２の濃縮が進行しないため、本実施形態においては、分離水Ｗ４を下部ヘッダ２４に戻さずに、分離水回収ラインＬ７を介して給水タンク５に回収する制御を実行する。また、本実施形態においては、蒸気ヘッダ５０は、凝縮水回収ラインＬ８を介して給水タンク５に接続されており、蒸気ヘッダ５０で蒸気ＳＭ２の凝縮が起こった場合に、凝縮水Ｗ５を給水タンク５に回収できるように構成されている。
【００７３】
具体的には、ボイラ２の燃焼待機後の燃焼開始時において、所定時間（例えば、５分）が経過するまでは、ブロー弁９３を閉状態で保持した状態で、分離水Ｗ４をブローラインＬ３から分離水回収ラインＬ７に流入させるように、回収弁９６を開状態に切り替える。これにより、気水分離器７で分離された分離水Ｗ４を、分離水回収ラインＬ７を通して給水タンク５に回収する。そして、所定時間が経過すると、回収弁９６を閉状態に戻す。また、分離水Ｗ４の回収に同期して、凝縮水回収ラインＬ８に設けたスチームトラップ３２の作動により、蒸気ヘッダ５０で生成した凝縮水Ｗ５を給水タンク５に回収する。
【００７４】
以上のように、ボイラ２の燃焼待機中に満水ブローを行わないように構成すると共に、気水分離器７で分離された分離水Ｗ４及び蒸気ヘッダ５０で生成された凝縮水Ｗ５を給水タンク５に戻すように構成する。これにより、燃焼待機中のボイラ水Ｗ２の希釈を抑制して、ボイラ本体２１の腐食を抑制することができる。
【００７５】
次に、排水モード切替部１０４における排水モードの状態遷移について説明する。図３は、本実施形態のボイラシステム１の排水モードの状態遷移図である。なお、図３中において、各モード間に記載した矢印は、第１動作例におけるイベントＥ１１、Ｅ１２；第２動作例におけるイベントＥ２１、Ｅ２２；第３動作例におけるイベントＥ３１、Ｅ３２；第４動作例におけるイベントＥ４１、Ｅ４２を示す。
【００７６】
排水モード切替部１０４は、前述のように、排水モードを、定期排水モードから高濃縮排水モードに、又は、高濃縮排水モードから定期排水モードに切り替え可能である。排水モード切替部１０４は、図３に示すように、例えば、第１動作例〜第４動作例において、それぞれ所定の移行条件（イベント）に基づいて、高濃縮排水モードから定期排水モードに、又は、定期排水モードから高濃縮排水モードに切り替える。第１動作例及び第２動作例は、通常の排水モードとして高濃縮排水モードを設定した場合における動作例である。第３動作例及び第４動作例は、通常の排水モードとして定期排水モードを設定した場合における動作例である。
【００７７】
第１動作例におけるイベントＥ１１は、通常の排水モードとして高濃縮排水モードを設定した場合に、排水モードが高濃縮排水モードから定期排水モードへ移行する場合を示す。この移行条件としては、スケール検出温度４２で検出された検出温度が上昇傾向にある場合を挙げることができる。一方、第１動作例におけるイベントＥ１２は、排水モードが高濃縮排水モードから定期排水モードへ移行した後に、排水モードが定期排水モードから高濃縮排水モードへ移行する（戻る）場合を示す。この移行条件としては、スケール検出温度４２に検出された検出温度が下降傾向にある場合、又は所定範囲で安定する場合を挙げることができる。
【００７８】
第２動作例におけるイベントＥ２１は、通常の排水モードとして高濃縮排水モードを設定した場合に、排水モードが高濃縮排水モードから定期排水モードへ移行する場合を示す。この移行条件としては、硬水軟化装置３が再生不良である場合、又は、硬度検出センサ４１により検出された硬度が所定値を上回る場合を挙げることができる。一方、第２動作例におけるイベントＥ２２は、排水モードが高濃縮排水モードから定期排水モードへ移行した後に、排水モードが定期排水モードから高濃縮排水モードへ移行する（戻る）場合を示す。この移行条件としては、硬水軟化装置３の再生が正常であり、かつ、硬度検出センサ４１により検出された硬度が所定値を下回る場合を挙げることができる。
【００７９】
第３動作例におけるイベントＥ３１は、通常の排水モードとして定期排水モードを設定した場合に、排水モードが定期排水モードから高濃縮排水モードへ移行する場合を示す。この移行条件としては、ｐＨ値検出センサ４３に検出されたｐＨ値、シリカ濃度センサ４６により検出されたシリカ濃度、又は、電気伝導率センサ４５により検出された電気伝導率のいずれかが各々の所定値を下回る場合を挙げることができる。一方、第３動作例におけるイベントＥ３２は、排水モードが定期排水モードから高濃縮排水モードへ移行した後に、排水モードが高濃縮排水モードから定期排水モードへ移行する（戻る）場合を示す。この移行条件としては、ｐＨ値検出センサ４３に検出されたｐＨ値、シリカ濃度センサ４６により検出されたシリカ濃度、及び、電気伝導率センサ４５により検出された電気伝導率のすべてが各々の所定値を上回る場合を挙げることができる。
【００８０】
第４動作例におけるイベントＥ４１は、通常の排水モードとして定期排水モードを設定した場合に、排水モードが定期排水モードから高濃縮排水モードへ移行する場合を示す。この移行条件としては、溶存酸素濃度検出センサ４４に検出された溶存酸素濃度が所定値を上回る場合を挙げることができる。一方、第４動作例におけるイベントＥ４２は、排水モードが定期排水モードから高濃縮排水モードへ移行した後に、排水モードが高濃縮排水モードから定期排水モードへ移行する（戻る）場合を示す。この移行条件としては、溶存酸素濃度検出センサ４４に検出された溶存酸素濃度が所定値を下回る場合を挙げることができる。
【００８１】
以上のように、本実施形態におけるボイラシステム１においては、排水モード切替部１０４は、それぞれ所定の移行条件（イベント）に基づいて、高濃縮排水モードから定期排水モードに、又は、定期排水モードから高濃縮排水モードに、切り替えることができる。
【００８２】
次に、本実施形態のボイラシステム１の高濃縮排水モード及び定期排水モードの動作について説明する。図４は、本実施形態のボイラシステム１の高濃縮排水モードの処理手順を示すフローチャートである。図５は、本実施形態のボイラシステム１の定期排水モードの処理手順を示すフローチャートである。本実施形態のボイラシステム１は、前述のように、通常の排水モードを高濃縮排水モード又は定期排水モードに設定して実行することができると共に、設定された排水モードを状態遷移させて高濃縮排水モード又は定期排水モードで実行することができる。
【００８３】
まず、高濃縮排水モードを実行中におけるフローについて説明する。図４に示すように、ステップＳＴ１１において、ボイラシステム１は、排水モードを高濃縮排水モードで実行している。本実施形態において、高濃縮排水モードで実行している場合とは、通常の排水モードが高濃縮排水モードである場合と、通常の排水モードが定期排水モードであるが一時的に排水モードを高濃縮排水モードに切り替えている場合とがある。
【００８４】
ステップＳＴ１２において、腐食抑制剤添加制御部１０７は、高濃縮排水モードで実行中において、通常の排水モードが定期排水モードであるかを判定する。通常の排水モードが定期排水モードである場合（ＹＥＳ）には、処理は、ステップＳＴ１３に進む。一方、通常の排水モードが高濃縮排水モードである場合（ＮＯ）には、処理は、ステップＳＴ１４に進む。
【００８５】
ステップＳＴ１３において、腐食抑制剤添加制御部１０７は、通常の排水モードが定期排水モードである場合における高濃縮排水モードを実行中において、電気伝導率センサ４５により検出された電気伝導度、ｐＨ値検出センサ４３により検出されたｐＨ値、又はシリカ濃度センサ４６により検出されたシリカ濃度に基づいて、腐食抑制剤を供給水Ｗ１に添加するように腐食抑制剤添加装置８２を制御する。腐食抑制剤を供給水Ｗ１に添加する理由は、高濃縮排水モードに移行する前の定期排水モードでは、ボイラ水Ｗ２の濃縮が進行しにくいため、下部ヘッダ２４や水管２２で腐食の危険性が高まるためである。そこで、少なくとも高濃縮排水モードに移行した直後に、腐食抑制剤を供給水Ｗ１に添加することにより、下部ヘッダ２４や水管２２の腐食を抑制することができる。
【００８６】
ステップＳＴ１４において、バルブ制御部１０１は、電気伝導率センサ４５により検出された検出電気伝導率が所定値よりも大きいか否かを判定する。電気伝導率センサ４５により検出された電気伝導率が所定値よりも大きい場合（ＹＥＳ）には、分離水Ｗ４（ボイラ水Ｗ２）の濃縮度が高くブローラインＬ３により分離水Ｗ４を外部に排出する必要があるため、処理は、ステップＳＴ１５に進む。一方、電気伝導率センサ４５により検出された電気伝導率が所定値以下の場合（ＮＯ）には、分離水Ｗ４（ボイラ水Ｗ２）の濃縮度が低いため、処理は、ステップＳＴ１４に戻り、分離水Ｗ４の電気伝導率を継続して検出する。
【００８７】
ステップＳＴ１５において、バルブ制御部１０１は、ブロー弁９３を閉状態から開状態に切り替えるように制御する。これにより、降水ラインＬ６（降水管）を流通する分離水Ｗ４は、接続部Ｊ５及びブローラインＬ３を介して、ボイラ２の外部に排出される。
【００８８】
ステップＳＴ１６において、バルブ制御部１０１は、分離水Ｗ４の排水時間が所定時間を経過したか否かを判定する。分離水Ｗ４の排水時間が所定時間を経過した場合（ＹＥＳ）には、ブローラインＬ３を介しての排水を停止させるため、処理は、ステップＳＴ１７に進む。一方、分離水Ｗ４の排水時間が所定時間を経過しない場合（ＮＯ）には、分離水Ｗ４の排水を継続させるため、処理は、ステップＳＴ１６に戻る。
【００８９】
ステップＳＴ１７において、バルブ制御部１０１は、ブロー弁９３を開状態から閉状態に切り替えるように制御する。これにより、降水ラインＬ６（降水管）を流通される分離水Ｗ４は、ブローラインＬ３を介して排出されずに、降水ラインＬ６を介して、ボイラ２の下部ヘッダ２４に戻される。ステップＳＴ１７の後、処理は、ステップＳＴ１１へリターンする。
【００９０】
次に、定期排水モードを実行中におけるフローについて説明する。図５に示すように、ステップＳＴ２１において、ボイラシステム１は、排水モードを定期排水モードで実行している。本実施形態において、定期排水モードで実行している場合とは、通常の排水モードが定期排水モードである場合と、通常の排水モードが高濃縮排水モードであるが一時的に排水モードを定期排水モードに切り替えている場合とがある。
【００９１】
ステップＳＴ２２において、スケール防止剤添加制御部１０６は、定期排水モードで実行中において、通常の排水モードが高濃縮排水モードであるかを判定する。通常の排水モードが高濃縮排水モードである場合（ＹＥＳ）には、処理は、ステップＳＴ２３に進む。一方、通常の排水モードが定期排水モードである場合（ＮＯ）には、処理は、ステップＳＴ２４に進む。
【００９２】
ステップＳＴ２３において、スケール防止剤添加制御部１０６は、通常の排水モードが高濃縮排水モードである場合における定期排水モードを実行中において、タイマ部１０２により計時された燃焼時間に基づいて、スケール防止剤を供給水Ｗ１に添加するようにスケール防止剤添加装置８１を制御する。スケール防止剤を供給水Ｗ１に添加する理由は、定期排水モードに移行する前の高濃縮排水モードでは、ボイラ水Ｗ２が長時間排出されずに滞留することがあるため、熱負荷の高い水管２２の内部においてスケールの発生及びスケールの付着の危険性が高まるためである。そこで、少なくとも定期排水モードに移行した直後に、スケール防止剤を供給水Ｗ１に添加することにより、水管２２の内部においてスケールの発生及びスケールの付着を防止することができる。
【００９３】
ステップＳＴ２４において、バルブ制御部１０１は、バーナ２７の燃焼時間が所定時間を上回ったか否かを判定する。バーナ２７の燃焼時間が所定時間を上回った場合（ＹＥＳ）には、降水ラインＬ６（降水管）を流通する分離水Ｗ４を排出するため、処理は、ステップＳＴ２５に進む。一方、バーナ２７の燃焼時間が所定時間を上回らない場合（ＮＯ）には、分離水Ｗ４を排出する時期には至っていないため、処理は、ステップＳＴ２４に戻る。
【００９４】
ステップＳＴ２５において、バルブ制御部１０１は、ブロー弁９３を閉状態から開状態に切り替えるように制御する。これにより、降水ラインＬ６（降水管）を流通される分離水Ｗ４は、接続部Ｊ５及びブローラインＬ３を介して、ボイラ２の外部に排出される。
【００９５】
ステップＳＴ２６において、バルブ制御部１０１は、分離水Ｗ４の排水時間が所定時間を経過したか否かを判定する。分離水Ｗ４の排水時間が所定時間を経過した場合（ＹＥＳ）には、ブローラインＬ３を介しての排水を停止させるため、処理は、ステップＳＴ２７に進む。一方、分離水Ｗ４の排水時間が所定時間を経過しない場合（ＮＯ）には、分離水Ｗ４の排水を継続させるため、処理は、ステップＳＴ２６に戻る。
【００９６】
ステップＳＴ２７において、バルブ制御部１０１は、ブロー弁９３を開状態から閉状態に切り替えるように制御する。これにより、降水ラインＬ６（降水管）を流通される分離水Ｗ４は、ブローラインＬ３を介して排出されずに、降水ラインＬ６を介して、ボイラ２の下部ヘッダ２４に戻される。ステップＳＴ２７の後、処理は、ステップＳＴ２１へリターンする。
【００９７】
上述した本実施形態に係るボイラシステム１によれば、例えば、以下のような効果が得られる。
【００９８】
本実施形態におけるボイラシステム１においては、ボイラ水Ｗ２が貯留されるボイラ本体２１と、ボイラ水Ｗ２を排出するブローラインＬ３と、バーナ２７の燃焼時間に基づいてボイラ水Ｗ２を排出する定期排水モード、及び、電気伝導率に基づいてボイラ水Ｗ２を排出する高濃縮排水モードのうちの一方を通常の排水モードとして設定可能な排水モード設定部１０３と、ボイラ水Ｗ２又は供給水Ｗ１の水質に関する所定の条件を満たした場合において、通常の排水モードとして定期排水モードが設定されているときには定期排水モードから高濃縮排水モードに切り替え、通常の排水モードとして高濃縮排水モードが設定されているときには高濃縮排水モードから定期排水モードに切り替える排水モード切替部１０４と、を備える。
【００９９】
そのため、通常の排水モードとして定期排水モード又は高濃縮排水モードで実行することによりボイラ水Ｗ２の過濃縮又は濃縮不足のいずれかの状態を回避することができる。また、定期排水モード又は高濃縮排水モードの実行中に、ボイラ水Ｗ２又は供給水Ｗ１の水質に関する所定の条件を満たし、ボイラ本体２１での腐食又はスケール付着の危険性を察知した場合には、腐食の原因となる濃縮不足を解消するように、又は、スケール発生の原因となる過濃縮を解消するように、排水モードを切り替えることができる。従って、ボイラ水Ｗ２の水質を良好に保つように、ボイラ本体２１からボイラ水Ｗ２を効率よく排出することができる。
【０１００】
また、本実施形態におけるボイラシステム１においては、排水モード切替部１０４は、通常の排水モードとして高濃縮排水モードが設定されている場合に、スケール検出温度センサ４２により検出された温度が上昇傾向にあるときには、排水モードを高濃縮排水モードから定期排水モードに切り替える。そのため、通常においては高濃縮排水モードを実行することで、ボイラ水Ｗ２の排出頻度を減らした状態でボイラ水Ｗ２の濃縮不足を解消し、ボイラ本体２１での腐食を抑制できる。そして、ボイラ本体２１にスケールが付着する傾向がある場合には、排水モードを定期排水モードに切り替えることでボイラ水Ｗ２の過濃縮を解消し、ボイラ本体２１にスケールが付着することを防止することができる。
【０１０１】
また、本実施形態におけるボイラシステム１においては、排水モード切替部１０４は、通常の排水モードとして高濃縮排水モードが設定されている場合に、再生不良判定部１０５によりイオン交換樹脂床３ａの再生処理が不良であると判定されたとき、又は、硬度検出センサ４１により検出された硬度が所定値を上回るときには、排水モードを高濃度排水モードから定期排水モードに切り替える。そのため、通常においては高濃縮排水モードを実行することで、ボイラ水Ｗ２の排出頻度を減らした状態でボイラ水Ｗ２の濃縮不足を解消し、ボイラ本体２１での腐食を抑制できる。そして、ボイラ水Ｗ２の硬度が高くなる危険性がある場合には、排水モードを定期排水モードに切り替えることでボイラ水Ｗ２の過濃縮を解消し、ボイラ本体２１にスケールが付着することを防止することができる。
【０１０２】
また、本実施形態におけるボイラシステム１においては、ボイラ本体２１に供給される供給水Ｗ１にスケール防止剤を添加するスケール防止剤添加装置８１と、定期排水モードを実行中において、タイマ部１０２により計時された燃焼時間に基づいて、スケール防止剤を供給水Ｗ１に添加するようにスケール防止剤添加装置８１を制御するスケール防止剤添加制御部１０６を備える。そのため、定期排水モードを実行中にスケール防止剤を供給水Ｗ１に添加することにより、先に実行された高濃縮排水モードでボイラ水Ｗ２の過濃縮が進行していた場合でも、ボイラ本体２１にスケールが付着することを防止できる。
【０１０３】
また、本実施形態におけるボイラシステム１においては、排水モード切替部１０４は、通常の排水モードとして定期排水モードが設定されている場合に、ｐＨ値検出センサ４３により検出されたｐＨ値が所定値を下回るとき、シリカ濃度センサ４６により検出されたシリカ濃度が所定値を下回るとき、又は、電気伝導率センサ４５により検出された電気伝導率が所定値を下回るときには、排水モードを定期排水モードから高濃縮排水モードに切り替える。そのため、通常においては定期排水モードを実行することで、ボイラ水Ｗ２の排出頻度を増やした状態でボイラ水Ｗ２の過濃縮を解消し、ボイラ本体２１でのスケール付着を防止できる。そして、ボイラ水Ｗ２中の腐食抑制成分が少ない場合には、排水モードを高濃縮モードに切り替えることでボイラ水Ｗ２の濃縮不足を解消し、ボイラ本体２１の腐食を抑制することができる。
【０１０４】
また、本実施形態におけるボイラシステム１においては、排水モード切替部１０４は、通常の排水モードとして定期排水モードが設定されている場合に、溶存酸素濃度検出センサ４４により検出された溶存酸素濃度が所定値を上回るときには、排水モードを定期排水モードから高濃縮排水モードに切り替える。そのため、通常においては定期排水モードを実行することで、ボイラ水Ｗ２の排出頻度を増やした状態でボイラ水Ｗ２のボイラ本体２１でのスケール付着を防止できる。そして、ボイラ水Ｗ２中の溶存酸素濃度が高い場合には、排水モードを高濃縮モードに切り替えることでボイラ水Ｗ２のｐＨ値を高め、溶存酸素に起因するボイラ本体２１の腐食を抑制することができる。
【０１０５】
また、本実施形態におけるボイラシステム１においては、ボイラ本体２１に供給される供給水Ｗ１に腐食抑制剤を添加する腐食抑制剤添加装置８２と、高濃縮排水モードを実行中において、電気伝導率センサ４５により検出された電気伝導率、ｐＨ値検出センサ４３により検出されたｐＨ値、又はシリカ濃度センサ４６により検出されたシリカ濃度に基づいて、腐食抑制剤を供給水Ｗ１に添加するように腐食抑制剤添加装置８２を制御する腐食抑制剤添加制御部１０７と、を更に備える。そのため、高濃縮排水モードを実行中に腐食防止剤を供給水Ｗ１に添加することにより、先に実行された定期排水モードでボイラ水Ｗ２の濃縮不足が起こっていた場合でも、ボイラ本体２１の腐食を抑制することができる。
【０１０６】
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。
【符号の説明】
【０１０７】
１  ボイラシステム
３  硬水軟化装置
３ａ  陽イオン交換樹脂床
２１  ボイラ本体
２７  バーナ
４１  硬度検出センサ（硬度検出手段）
４２  スケール検出温度センサ（スケール検出手段）
４３  ｐＨ値検出センサ（ｐＨ値検出手段）
４４  溶存酸素濃度検出センサ（溶存酸素濃度検出手段）
４５  電気伝導率センサ（電気伝導率検出手段）
４６  シリカ濃度センサ（シリカ濃度検出手段）
８１  スケール防止剤添加装置（第１薬剤添加手段）
８２  腐食抑制剤添加装置（第２薬剤添加手段）
１０２  タイマ部（計時手段）
１０３  排水モード設定部（排水モード設定手段）
１０４  排水モード切替部（排水モード切替手段）
１０５  再生不良判定部（再生不良判定手段）
１０６  スケール防止剤添加制御部（第１薬剤添加制御手段）
１０７  腐食抑制剤添加制御部（第２薬剤添加制御手段）
Ｌ３  ブローライン（排出部）
Ｗ１  供給水
Ｗ２  ボイラ水
Ｗ４  分離水（ボイラ水）
【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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