(57)【要約】【課題】腐食抑制剤またはスケール分散剤を用いてボイラ装置に発生する腐食およびスケールの生成を抑制するにあたり、腐食抑制剤およびスケール分散剤の使用量を適正化することである。【解決手段】給水を加熱して蒸気を生成するボイラ２と、このボイラ２へ給水を供給する給水部３と、前記ボイラ２で生成した蒸気を負荷機器４へ供給する蒸気供給部５とを備えたボイラ装置１において、腐食抑制剤またはスケール分散剤を用いて前記ボイラ２における腐食およびスケールの生成を抑制する方法であって、前記ボイラ２のボイラ水のシリカ濃度を測定する測定工程と、この測定工程における測定結果に基づいて、前記給水部３に対して腐食抑制剤またはスケール分散剤を供給する薬剤供給工程とを含むことを特徴としている。【選択図】　　　　　図１
2004085146.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
給水を加熱して蒸気を生成するボイラ２と、このボイラ２へ給水を供給する給水部３と、前記ボイラ２で生成した蒸気を負荷機器４へ供給する蒸気供給部５とを備えたボイラ装置１において、腐食抑制剤またはスケール分散剤を用いて前記ボイラ２における腐食およびスケールの生成を抑制する方法であって、前記ボイラ２のボイラ水のシリカ濃度を測定する測定工程と、この測定工程における測定結果に基づいて、前記給水部３に対して腐食抑制剤またはスケール分散剤を供給する薬剤供給工程とを含むことを特徴とするボイラ装置の腐食抑制およびスケール生成抑制方法。
【請求項２】
給水を加熱して蒸気を生成するボイラ２と、このボイラ２へ給水を供給する給水部３と、前記ボイラ２で生成した蒸気を負荷機器４へ供給する蒸気供給部５と、前記負荷機器４で使用した蒸気を復水として前記給水部３へ供給する復水供給部５８とを備えたボイラ装置１において、腐食抑制剤またはスケール分散剤を用いて前記ボイラ２における腐食およびスケールの生成を抑制する方法であって、前記ボイラ２のボイラ水のシリカ濃度を測定する測定工程と、この測定工程における測定結果に基づいて、前記給水部３に対して腐食抑制剤またはスケール分散剤を供給する薬剤供給工程とを含むことを特徴とするボイラ装置の腐食抑制およびスケール生成抑制方法。
【請求項３】
前記測定工程における測定結果に基づいて、腐食抑制剤またはスケール分散剤の供給量を調節することを特徴とする請求項１または請求項２に記載のボイラ装置の腐食抑制およびスケール生成抑制方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、ボイラ装置の腐食抑制およびスケール生成抑制方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
ボイラ装置の構成部材，とくにボイラから蒸気を発生させるための主として鋼管製の伝熱管は、腐食が原因で破損する場合がある。この伝熱管の腐食は、ボイラ水のシリカ濃度が低いと生じやすい。通常、ボイラ内においてシリカを含むボイラ水は、熱によりボイラ内の伝熱管に皮膜を形成する。これにより、伝熱管の腐食を抑制している。しかし、ボイラ水中のシリカ濃度が低いと、ボイラ内の伝熱管に皮膜があまり生成せず、ボイラ水と接触している伝熱管の内面部分に均等に，あるいは局部的に腐食が進行して、伝熱管の減肉をもたらす可能性がある。
【０００３】
このため、伝熱管の腐食を抑制するために、給水に含まれるシリカ濃度からボイラの伝熱管に形成される皮膜の良否を予測している。このボイラ内の伝熱管に形成する皮膜の良否の予測方法として、通常給水のシリカ濃度を一回測定し、それに応じて腐食抑制剤を添加している。しかし、給水の水質は日々変動し、シリカ濃度が上昇すると、ボイラ水のシリカ濃度は上昇し、腐食抑制剤の添加量が少なくても良いにもかかわらず、腐食抑制剤の添加量は予め設定されているため、腐食抑制剤の添加量が過多となり、薬品が無駄に使われることになる。逆に、シリカ濃度が下降すると、ボイラ水のシリカ濃度が下降し、腐食抑制剤を増量しなければならないにもかかわらず、腐食抑制剤の添加量は予め設定されているため、腐食抑制剤の添加量が不足し、伝熱管の腐食を引き起こす可能性がある。
【０００４】
また、ボイラ装置の構成部材，とくにボイラから蒸気を発生させるための主として鋼管製の伝熱管は、スケール生成が原因で破損する場合がある。この伝熱管のスケール生成は、ボイラ水のシリカ濃度が高いと生じやすい。通常、ボイラ内においてシリカは、硬度分（カルシウムイオン，マグネシウムイオンなど）と結合し、伝熱管にシリカ系スケールとして付着する。これにより、伝熱管の熱伝導率が低下して伝熱管の破損などを引き起こす可能性がある。
【０００５】
このため、伝熱管へのスケール生成を抑制するために、給水に含まれるシリカ濃度からボイラ水のシリカ濃度を予測している。このボイラ水のシリカ濃度予測方法として、通常給水のシリカ濃度を一回測定し、それに応じてスケール分散剤を供給している。しかし、給水の水質は日々変動し、シリカ濃度が減少すると、ボイラ水のシリカ濃度は減少し、スケール分散剤の供給量が少なくても良いにもかかわらず、スケール分散剤の供給量は予め設定されているため、スケール分散剤の供給量が過多となり、薬品が無駄に使われることになる。逆に、シリカ濃度が上昇すると、ボイラ水のシリカ濃度が上昇し、スケール分散剤を増量しなければならないにもかかわらず、スケール分散剤の供給量は予め設定されているため、スケール分散剤の供給量が不足し、伝熱管にスケールの生成を引き起こす可能性がある。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
この発明が解決しようとする課題は、腐食抑制剤またはスケール分散剤を用いてボイラ装置に発生する腐食およびスケールの生成を抑制するにあたり、腐食抑制剤およびスケール分散剤の使用量を適正化することである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
この発明は、前記課題を解決するためになされたものであって、請求項１に記載の発明は、給水を加熱して蒸気を生成するボイラと、このボイラへ給水を供給する給水部と、前記ボイラで生成した蒸気を負荷機器へ供給する蒸気供給部とを備えたボイラ装置において、腐食抑制剤またはスケール分散剤を用いて前記ボイラにおける腐食およびスケールの生成を抑制する方法であって、前記ボイラのボイラ水のシリカ濃度を測定する測定工程と、この測定工程における測定結果に基づいて、前記給水部に対して腐食抑制剤またはスケール分散剤を供給する薬剤供給工程とを含むことを特徴としている。
【０００８】
請求項２に記載の発明は、給水を加熱して蒸気を生成するボイラと、このボイラへ給水を供給する給水部と、前記ボイラで生成した蒸気を負荷機器へ供給する蒸気供給部と、前記負荷機器で使用した蒸気を復水として前記給水部へ供給する復水供給部とを備えたボイラ装置において、腐食抑制剤またはスケール分散剤を用いて前記ボイラにおける腐食およびスケールの生成を抑制する方法であって、前記ボイラのボイラ水のシリカ濃度を測定する測定工程と、この測定工程における測定結果に基づいて、前記給水部に対して腐食抑制剤またはスケール分散剤を供給する薬剤供給工程とを含むことを特徴としている。
【０００９】
さらに、請求項３に記載の発明は、前記測定工程における測定結果に基づいて、腐食抑制剤またはスケール分散剤の供給量を調節することを特徴としている。
【００１０】
【発明の実施の形態】
図１を参照して、この発明の実施の形態に係るボイラ装置を説明する。図１において、ボイラ装置１は、給水を加熱して蒸気を生成するボイラ２と、このボイラ２へ給水を供給する給水装置３（給水部の一例）と、蒸気を使用する負荷機器４と、前記ボイラ２で生成した蒸気を負荷機器４へ供給する蒸気配管５（蒸気供給部の一例）と、腐食抑制剤を前記給水装置３へ供給する腐食抑制剤供給装置６と、スケール分散剤を前記給水装置３へ供給するスケール分散剤供給装置７と、ボイラ水中に含まれるシリカ濃度を測定するシリカ濃度測定装置８とを主に備えている。
【００１１】
前記給水装置３は、前記ボイラ２へ給水するために、補給水の注水路９と、この注水路９からの補給水を貯留する給水タンク１０と、この給水タンク１０に貯留された給水を前記ボイラ２へ供給する給水路１１とを主に備えている（図１参照）。ここで、前記注水路９は、軟水化装置１２と脱酸素装置１３とをこの順にそれぞれ備えている。前記軟水化装置１２は、補給水中に含まれるカルシウムイオンやマグネシウムイオンなどの硬度成分をナトリウムイオンに置換して軟水に変換するものである。一方、前記脱酸素装置１３は、補給水中に含まれる溶存酸素を機械的に除去するものである。また、前記給水路１１は、給水を前記ボイラ２へ送り出す給水ポンプ１４を備えている。
【００１２】
前記負荷機器４は、前記ボイラ２からの蒸気を用いて所要の熱交換するもの，すなわち前記ボイラ装置１における負荷装置であり、前記蒸気配管５の下流側に接続されている。
【００１３】
前記腐食抑制剤供給装置６は、腐食抑制剤を前記給水装置３へ供給するために、腐食抑制剤を貯蔵している腐食抑制剤タンク１５と、前記給水路１１へ連絡する腐食抑制剤供給路１６とを主に備えている。前記腐食抑制剤タンク１５内に貯蔵されている腐食抑制剤は、前記ボイラ２の伝熱管（図示省略）における腐食を抑制する機能を有するものであれば、とくに限定されるものではないが、たとえば水酸化ナトリウム，水酸化カリウムなどのアルカリ金属の水酸化物，シリカ，コハク酸やクエン酸などの有機多塩基酸またはその塩などが挙げられる。さらに、腐食抑制剤は、前記例示のものおよびこれら以外のもののうちから、適宜２種以上組み合わせて用いてもよい。
【００１４】
一方、前記腐食抑制剤供給路１６は、前記腐食抑制剤タンク１５内の腐食抑制剤を前記給水路１１に対して供給する腐食抑制剤供給ポンプ１７を備えている。この腐食抑制剤供給ポンプ１７は、前記給水路１１中を前記ボイラ２へ向けて移動中の一定量の給水に対し、所定量の腐食抑制剤を供給することができる定量ポンプである。
【００１５】
前記スケール分散剤供給装置７は、スケール分散剤を前記給水装置３へ供給するために、スケール分散剤を貯蔵しているスケール分散剤タンク１８と、前記給水路１１へ連絡するスケール分散剤供給路１９とを主に備えている。前記スケール分散剤タンク１８内に貯蔵されているスケール分散剤は、前記ボイラ２の伝熱管（図示省略）におけるスケールの生成および成長を硬度分を分散させることにより抑制する機能を有するものであれば、とくに限定されるものではないが、たとえばエチレンジアミン四酢酸またはその塩，リン酸またはその塩，ポリアクリル酸およびポリマレイン酸などのポリカルボン酸またはその塩などが挙げられる。さらに、スケール分散剤は、前記例示のものおよびこれら以外のもののうちから、適宜２種以上組み合わせて用いてもよい。
【００１６】
一方、前記スケール分散剤供給路１９は、前記スケール分散剤タンク１８内のスケール分散剤を前記給水路１１に対して供給するスケール分散剤供給ポンプ２０を備えている。このスケール分散剤供給ポンプ２０は、前記給水路１１中を前記ボイラ２へ向けて移動中の一定量の給水に対し、所定量のスケール分散剤を供給することができる定量ポンプである。
【００１７】
前記シリカ濃度測定装置８は、ボイラ水中に含まれるシリカ濃度を測定するために、前記ボイラ２内のボイラ水を排出するために設けているボイラ水排出路２１において、測定試料供給路２２に設けられている（図１参照）。ここにおいて、シリカは、ケイ酸の他、ケイ酸の塩（すなわち、ケイ酸塩）も含むものを意味している。ケイ酸の塩には、オルトケイ酸塩（ｎＳｉＯ２・（ｎ＋１）Ｍ２Ｏ）や，ポリケイ酸塩（ｎＳｉＯ２・ｎＭ２Ｏ，ｎＳｉＯ２・（ｎ−１）Ｍ２ＯおよびｎＳｉＯ２・（ｎ−２）Ｍ２Ｏ）もしくはこれらの水和物が含まれる。塩の化学式において、Ｍはアルカリ金属やアルカリ土類金属などの金属元素を示しており、金属元素が一価の場合は、前記のとおりであり、金属元素が二価の場合は、一価の場合の半分の原子数になる。また、ポリケイ酸塩の化学式において、ｎは２よりも大きい。以下、シリカという場合は、前記のような塩も含む概念を意味する場合がある。シリカ濃度を測定する場合、前記シリカ濃度測定装置８は、図２に示すように、測定セル２３と、測定部２４と、試薬供給装置２５と、制御装置２６とを主に備えている。
【００１８】
前記測定セル２３は、たとえばアクリル樹脂を筒状に形成した透明な容器であり、上部に開口部２７を備えている。また、前記測定セル２３の底部近傍の側面には、前記測定試料供給路２２と接続された試料導入路２８が設けられている。この試料導入路２８は、前記測定試料供給路２２側から順にフィルター２９，定流量弁３０および電磁弁３１をそれぞれ備えており、前記ボイラ水排出路２１から前記測定試料供給路２２を介して供給されるボイラ水を前記測定セル２３内へ供給可能に設定されている。ここにおいて、前記フィルター２９の上流側には、測定試料を適宜の温度に冷却する冷却装置（図示省略）が設けられている。そして、前記測定セル２３の側部には、前記開口部２７の近傍において、測定試料を外部へ排出する試料排出路３２が設けられている。
【００１９】
また、前記測定セル２３の底部には、攪拌装置３３が設けられている。この攪拌装置３３は、攪拌子３４とステータ３５とを備えている。この攪拌子３４は、前記測定セル２３の底部において回転可能に配置されており、磁石（図示省略）を内蔵している。前記ステータ３５は、前記攪拌子３４を取り囲むように、前記測定セル２３の外側に配置されており、電磁誘導コイル（図示省略）を備えている。この電磁誘導コイルには、電流が供給されるように設定されている。
【００２０】
前記測定部２４は、前記測定セル２３内に貯留されたボイラ水（以下、「ボイラ水試料」と云う。）の透過光強度を測定するものであり、前記測定セル２３を挟んで対向する発光体３６と受光体３７とを備えている。ここで、この発光体３６は、たとえばＬＥＤであり、また前記受光体３７は、たとえばフォトトランジスタである。
【００２１】
前記試薬供給装置２５は、前記開口部２７に着脱可能に配置されており、図３（前記試薬供給装置２５を図２のＩＩＩ方向から見た縦断面図）に示すように、試薬カセット３８，試薬カートリッジ３９および排出装置４０を主に備えている。この試薬カセット３８は、装着具（図示省略）により底部が前記開口部２７に気密状態を維持するように、着脱可能に装着されている。前記試薬カセット３８の壁部には、上下方向に延びるスリット４１が形成されている。また、前記試薬カセット３８の内部には、前記スリット４１と対向する内面に押圧部材４２が上下方向に装着されている。
【００２２】
前記試薬カートリッジ３９は、容器４３と試薬の収納体４４とを主に備えている。この容器４３は、前記試薬カートリッジ３９の上部に装着されており、前記収納体４４の上部は前記容器４３内に収容されている。前記収納体４４は、シリカと反応して変色する試薬（たとえば、モリブデンアンモニウム）およびｐＨ調整液（たとえば、硫酸）が貯蔵された貯蔵部４５と、この貯蔵部４５内の試薬およびｐＨ調整液を外部へ排出する排出部４６とを備えている。この排出部４６は、たとえばフッ素ゴム製のチューブからなり、前記貯蔵部４５から延びかつ先端部に排出ノズル４７を備えている。前記排出部４６は、前記試薬カートリッジ３９の内部を上下方向に延びており、前記排出ノズル４７が前記開口部２７から前記測定セル２３内へ挿入されることになる。ここにおいて、前記排出ノズル４７は、前記測定セル２３内のボイラ水試料が逆流するのを防止する逆止弁（図示省略）を内蔵している。
【００２３】
前記排出装置４０は、前記貯蔵部４５内に貯蔵された試薬およびｐＨ調整液を排出させるものであり、モータ（図示省略）に接続された回転駆動軸４８，駆動アーム４９および押圧ローラ５０を主に備えている。この回転駆動軸４８は、前記スリット４１の外側に配置されており、図３の反時計方向へ回転可能である。前記駆動アーム４９は、一端が前記回転駆動軸４８に連結されており、他端に前記押圧ローラ５０が回転自在に装着されている。前記駆動アーム５０は、前記回転駆動軸４８の回転により、図３に二点鎖線で示すように、反時計方向へ回転可能であり、この回転により、前記スリット４１の部分において前記押圧ロ−ラ５０が前記試薬カセット３８から出入り可能に設定されている。
【００２４】
なお、前記試薬供給装置２５は、本特許出願人の特許である特許第３１８６５７７号（発明の名称：液体吐出装置）とほぼ同様の構成を採用しているので、詳細は、同公報を参照されたい。
【００２５】
前記制御装置２６は、前記シリカ濃度測定装置８の動作を制御するものであり、図４に示すように、演算装置５１と入出力ポート５２とを主に備えている。この演算装置５１は、中央制御装置５３（以下、「ＣＰＵ５３」と云う。），前記制御装置２６の動作プログラムを記憶している読み取り専用記憶装置５４（以下、「ＲＯＭ５４」と云う。）および読み書き可能な記憶装置５５（以下、「ＲＡＭ５５」と云う。）を主に備えている。
【００２６】
一方、前記入出力ポート５２の入力側には、オペレータが動作条件などを入力するスイッチ５６および前記受光体３７などが接続されている。また、その出力側には、測定結果などを表示するＬＣＤ５７，前記発光体３６，前記電磁弁３１，前記ステータ３５および前記回転駆動軸４８を駆動するモータ（符号省略）などが接続されている。
【００２７】
前記制御装置２６は、前記ＲＯＭ５４に記憶させた動作プログラムにしたがって、前記演算装置５１が前記入出力ポート５２を介して入力された各種の情報を前記ＲＡＭ５５で適宜保存しながら演算処理し、前記演算装置５１は、そこで得られた演算結果に基づいて、前記入出力ポート５２を介して各種の動作指令を各部材に対して伝達するように設定されている。
【００２８】
つぎに、前記ボイラ装置１の動作を説明し、あわせて前記ボイラ装置１の腐食抑制およびスケール生成抑制方法を説明する。前記ボイラ装置１を運転する場合は、前記注水路９から前記給水タンク１０へ補給水を供給し、この補給水を前記ボイラ２への給水として前記給水タンク１０に貯留する。ここで、貯留される給水は、前記軟水化装置１２および前記脱酸素装置１３で処理されたもの，すなわち脱酸素された軟水である。そして、前記給水ポンプ１４を作動させ、前記給水タンク１０に貯留された給水を前記給水路１１を介して前記ボイラ２へ供給する。
【００２９】
前記ボイラ２へ前記給水路１１を介して供給される給水は、ボイラ水として前記ボイラ２内に貯留される。そして、前記ボイラ２に貯留されたボイラ水は、加熱されて徐々に蒸気になる。生成した蒸気は、前記蒸気配管５を介して前記負荷機器４へ供給される。前記負荷機器４へ供給された蒸気は、所望の熱交換を行った後、廃棄される。
【００３０】
ところで、前記ボイラ２内のボイラ水は、シリカ濃度が低い場合がある。この場合、シリカが前記ボイラ２内の伝熱管へ皮膜を形成する作用が弱くなる可能性があり、前記ボイラ２内の伝熱管の破損をもたらす可能性がある。逆に、シリカ濃度が高い場合がある。この場合、シリカは硬度分と結合し、シリカ系スケールを生成する可能性があり、前記ボイラ２内の伝熱管へシリカ系スケールが付着し、前記ボイラ２内の伝熱管の破損をもたらす可能性がある。
【００３１】
そこで、前記ボイラ装置１は、前記シリカ濃度測定装置８により、ボイラ水にシリカが予め設定した第一設定値以上であるか否かおよび予め設定した第二設定値以下であるか否かを一定時間毎に測定する。そして、前記シリカ濃度測定装置８での測定結果に基づいて、前記腐食抑制剤供給装置６から給水中へ腐食抑制剤を供給する。または、前記シリカ濃度測定装置８での測定結果に基づいて、前記スケール分散剤供給装置７から給水中へスケール分散剤を供給する。以下、図５，図６および図７に示す動作フローチャートにしたがって、この動作を詳細に説明する。ここにおいて、第一設定値は、第二設定値より高い値である。
【００３２】
前記ボイラ装置１の運転が開始されると、プログラムは、ステップＳ１において、前記制御装置２６の内部タイマーの経過時間ｔをゼロ（０）に設定し、またつぎのステップＳ２において、経過時間ｔが一定時間ｔ１に到達したか否かを判断する。経過時間ｔが一定時間ｔ１になると、プログラムはステップＳ３へ移行し、経過時間ｔをゼロ（０）にリセットする。ここにおいて、一定時間ｔ１は、通常０．１〜２４時間程度の時間である。
【００３３】
ステップＳ３の後、プログラムはステップＳ４へ移行し、前記シリカ濃度測定装置８において前洗浄工程を実施する。まず、前記ボイラ水排出路２１内のボイラ水は、前記測定試料供給路２２を経由して前記試料導入路２８から前記測定セル２３内へ流入する。この際、ボイラ水中に含まれる爽雑物は、前記フィルター２９により取り除かれる。また、前記測定セル２３内へ流入するボイラ水の流量は、前記定流量弁３０により制御される。前記測定セル２３内へ連続的に流入するボイラ水は、前記測定セル２３内を満たし、前記試料排出路３２から外部へ連続的に排出される。このとき、前記ステータ３５の電磁誘導コイルが通電され、それによって生じる磁場を前記攪拌子３４内の磁石が受ける。これにより、前記測定セル２３内の前記攪拌子３４が回転し、前記測定セル２３内へ流入したボイラ水は攪拌される。この結果、前記測定セル２３は、連続的に流入するボイラ水により洗浄される。
【００３４】
前記のような前洗浄工程の後、プログラムはステップＳ５へ移行し、ボイラ水中のシリカ濃度を測定する（シリカ濃度測定工程）。ここでは、前記ステータ３５の電磁誘導コイルへの通電を一旦停止し、またボイラ水の供給も停止する。これにより、前記測定セル２３内へのボイラ水の流入が断たれ、前記測定セル２３内において、図２に一点鎖線で示す水位まで所定量のボイラ水がボイラ水試料として貯留される。また、前記排出ノズル４７の先端部は、貯留されたボイラ水試料中に位置することになる。この状態で前記測定部２４を作動させ、前記発光体３６から前記受光体３７へ向けて光を照射する。そして、ボイラ水試料の透過光強度（Ａ）を測定する。
【００３５】
つぎに、前記ステータ３５の電磁誘導コイルへの通電を開始して前記攪拌子３４の回転を再開し、その状態を継続しながら、前記排出装置４０のモータを駆動させて前記回転駆動軸４８を回転させる。この結果、前記駆動アーム４９が図３の反時計方向へ回転し、それにともなって前記押圧ローラ５０が前記排出部４６を前記押圧部材４２と協働して下方向へ扱く。この結果、前記測定セル２３内のボイラ水試料には、前記貯蔵部４５に貯蔵された試薬およびｐＨ調整液の一定量が注入される。そして、このような前記駆動アーム４９の回転運動を所定回数繰り返すと、ボイラ水試料には前記駆動アーム４９の回転動作毎に、一定量の試薬およびｐＨ調整液が前記測定セル２３内へ断続的に注入される（注入工程）。したがって、試薬およびｐＨ調整液が徐々に注入されることになる。このようにして前記測定セル２３内に注入された試薬およびｐＨ調整液は、前記攪拌子３４の回転により攪拌されるボイラ水試料中に溶解され、ボイラ水試料を変色させる。
【００３６】
前記のような注入工程において、前記制御装置２６は、前記攪拌子３４の回転を継続し、また前記測定部２４により、徐々に注入される試薬およびｐＨ調整液により変色するボイラ水試料の透過光強度（Ｂ）を連続的に測定する。この際、前記制御装置２６は、ボイラ水試料に対して注入される試薬およびｐＨ調整液の量の増加にともなう透過光強度の変化量を測定する（変化量測定工程）。ここで測定する透過光強度の変化量は、通常一定量の試薬およびｐＨ調整液が注入される前後の透過光強度の差（ΔＢ）である。たとえば、図９に示すように、ボイラ水試料の透過光強度は、試薬およびｐＨ調整液の注入回数（すなわち、前記駆動アーム４９の回転動作数）にしたがって徐々に減少する。ここで、ボイラ水試料中のシリカの全てが第Ｘ回目以前に注入された試薬およびｐＨ調整液と反応した場合、第Ｘ回目より後の注入動作においてそれ以上の試薬およびｐＨ調整液を注入しても、ボイラ水試料の変色は進行しにくくなり、ボイラ水試料の透過光強度は変化しにくくなる。すなわち、試薬およびｐＨ調整液の第Ｘ回目の注入後の透過光強度Ｂ１と第Ｘ＋１回目の注入後の透過光強度Ｂ２との差（Ｂ１−Ｂ２，すなわち前記ΔＢ）は、微差になる。したがって、前記ΔＢが所定量以下になったとき、ボイラ水試料にそれ以上の試薬およびｐＨ調整液を注入しても、その試薬およびｐＨ調整液はボイラ水試料中のシリカとの反応に関与せず、そのままの状態でボイラ水試料中に残留することになる。
【００３７】
そこで、前記制御装置２６は、前記ΔＢが所定量以下になったと判定した場合、前記駆動アーム４９の回転動作を停止する。これにより、ボイラ水試料に対する試薬およびｐＨ調整液の追加的な注入が停止される。続いて、前記制御装置２６は、その時点におけるボイラ水試料の透過光強度（Ｂ）と試薬およびｐＨ調整液注入前の前記透過光強度（Ａ）との比（透過光強度比：Ｂ／Ａ）を求める。そして、予め作成された透過光強度比とシリカ濃度との検量線データに基づいて、前記制御装置２６は、ボイラ水試料中のシリカ濃度を算出し、その結果を前記ＬＣＤ５７に表示する。
【００３８】
前記のような測定工程の後、プログラムはステップＳ６へ移行し、このステップＳ６において、ボイラ水試料のシリカ濃度が第一設定値以上か否かを判定する。ステップＳ５のシリカ濃度測定工程においてシリカ濃度が予め設定した第一設定値，たとえば６００ｍｇ／リットル以上と測定された場合、プログラムはステップＳ６からステップＳ７へ移行して、前記ＣＰＵ５３のスケール分散剤供給識別フラグがオン（ＯＮ）であるか否かを判定する。スケール分散剤供給識別フラグがオフ（ＯＦＦ）の場合、プログラムはステップＳ８へ移行し、スケール分散剤供給工程を実施する。
【００３９】
このステップＳ８におけるスケール分散剤供給工程において、前記制御装置２６は、前記スケール分散剤供給装置７の前記スケール分散剤供給ポンプ２０を作動させ、前記給水路１１に対してスケール分散剤を供給する。これにより、前記給水路１１を前記ボイラ２へ向けて通過中の給水へスケール分散剤が供給される。ここにおいて、前記制御装置２６は、ステップＳ５において測定したシリカ濃度に基づいて、前記スケール分散剤供給ポンプ２０の動作を制御するように設定している。より具体的には、前記制御装置２６は、ステップＳ５において測定したシリカ濃度が予め設定した第一設定値に近い場合は、前記給水路１１を通過する単位量の給水に対し、比較的少量のスケール分散剤が供給されるように、前記スケール分散剤供給ポンプ２０を連続して作動させる。一方、ステップＳ５において測定したシリカ濃度が予め設定した第一設定値より高い場合は、前記給水路１１を通過する単位量の給水に対し、比較的多量のスケール分散剤が供給されるように、前記スケール分散剤供給ポンプ２０を連続的に作動させる。すなわち、前記制御装置２６は、給水に対して供給するスケール分散剤の量がステップＳ５において測定したシリカ濃度にしたがうように前記スケール分散剤供給ポンプ２０を作動させる。ここにおいて、前記スケール分散剤供給ポンプ２０は、前記制御装置２６からの停止指令を受けない限り作動し続ける。
【００４０】
そして、ステップＳ８の終了後、プログラムはステップＳ９へ移行し、スケール分散剤供給識別フラグをオン（ＯＮ）に設定する。そして、ステップＳ１０において、後洗浄工程を実施する。この後洗浄工程において、プログラムは、前記攪拌子３４を回転させながらボイラ水を供給する。ここで、前記測定セル２３内に貯留された試薬およびｐＨ調整液を含むボイラ水試料は、前記試料導入路２８から新たに流入するボイラ水により押し出され、前記試料排出路３２から外部へ排出される。これにより、前記測定セル２３は、新たに流入するボイラ水により洗浄されることになる。ステップＳ１０の終了後、プログラムはステップＳ２へ戻る。
【００４１】
逆に、ステップＳ７において、スケール分散剤供給識別フラグがオン（ＯＮ）の場合、プログラムはステップＳ１１へ移行し、スケール分散剤供給量調整工程を実施する。
【００４２】
このスケール分散剤供給量調整工程は、今回のステップＳ５で測定したシリカ濃度が、前回のステップＳ５で測定したシリカ濃度と異なる場合、ステップＳ１１において、プログラムが今回のステップＳ５で測定したシリカ濃度にしたがって、前記スケール分散剤供給ポンプ２０を作動させることになるため、前記給水路１１から前記ボイラ２へ供給される給水に対して供給されるスケール分散剤の量を変化させることになる。
【００４３】
そして、プログラムはステップＳ１０へ移行し、後洗浄工程を実施した後、プログラムはステップＳ２へ戻る。
【００４４】
この結果、前記給水路１１から前記ボイラ２内へ供給される給水は、ボイラ水のシリカ濃度に応じた適正量のスケール分散剤が導入されることになるので、前記ボイラ２において、スケールの生成が効果的に抑制される。
【００４５】
逆に、ステップＳ６において、ステップＳ５のシリカ濃度測定工程においてシリカ濃度が予め設定した第一設定値，たとえば６００ｍｇ／リットル未満と測定された場合、プログラムはステップＳ６からステップＳ１２へ移行して、このステップＳ１２において、ボイラ水試料のシリカ濃度が第二設定値以下か否かを判定する。ステップＳ５のシリカ濃度測定工程においてシリカ濃度が予め設定した第二設定値，たとえば１５０ｍｇ／リットル以下と測定された場合、プログラムはステップＳ１２からステップＳ１３へ移行して、前記ＣＰＵ５３の腐食抑制剤供給識別フラグがオン（ＯＮ）であるか否かを判定する。腐食抑制剤供給識別フラグがオフ（ＯＦＦ）の場合、プログラムはステップＳ１４へ移行し、腐食抑制剤供給工程を実施する。
【００４６】
このステップＳ１４における腐食抑制剤供給工程において、前記制御装置２６は、前記腐食抑制剤供給装置６の前記腐食抑制剤供給ポンプ１７を作動させ、前記給水路１１に対して腐食抑制剤を供給する。これにより、前記給水路１１を前記ボイラ２へ向けて通過中の給水へ腐食抑制剤が供給される。ここにおいて、前記制御装置２６は、ステップＳ５において測定したシリカ濃度に基づいて、前記腐食抑制剤供給ポンプ１７の動作を制御するように設定している。より具体的には、前記制御装置２６は、ステップＳ５において測定したシリカ濃度が予め設定した第二設定値に近い場合は、前記給水路１１を通過する単位量の給水に対し、比較的少量の腐食抑制剤が供給されるように、前記腐食抑制剤供給ポンプ１７を連続して作動させる。一方、ステップＳ５において測定したシリカ濃度が予め設定した第二設定値より低い場合は、前記給水路１１を通過する単位量の給水に対し、比較的多量の腐食抑制剤が供給されるように、前記腐食抑制剤供給ポンプ１７を連続的に作動させる。すなわち、前記制御装置２６は、給水に対して供給する腐食抑制剤の量がステップＳ５において測定したシリカ濃度にしたがうように前記腐食抑制剤供給ポンプ１７を作動させる。ここにおいて、前記腐食抑制剤供給ポンプ１７は、前記制御装置２６からの停止指令を受けない限り作動し続ける。
【００４７】
そして、ステップＳ１４の終了後、プログラムはステップＳ１５へ移行し、腐食抑制剤供給識別フラグをオン（ＯＮ）に設定する。そして、ステップＳ１６において、ステップＳ１０と同様に後洗浄工程を実施する。ステップＳ１６の終了後、プログラムはステップＳ２へ戻る。
【００４８】
逆に、ステップＳ１３において、腐食抑制剤供給識別フラグがオン（ＯＮ）の場合、プログラムはステップＳ１７へ移行し、腐食抑制剤供給量調整工程を実施する。
【００４９】
この腐食抑制剤供給量調整工程は、今回のステップＳ５で測定したシリカ濃度が、前回のステップＳ５で測定したシリカ濃度と異なる場合、ステップＳ１７において、プログラムが今回のステップＳ５で測定したシリカ濃度にしたがって、前記腐食抑制剤供給ポンプ１７を作動させることになるため、前記給水路１１から前記ボイラ２へ供給される給水に対して供給される腐食抑制剤の量を変化させることになる。
【００５０】
そして、プログラムはステップＳ１６へ移行し、ステップＳ１０と同様に後洗浄工程を実施した後、プログラムはステップＳ２へ戻る。
【００５１】
この結果、前記給水路１１から前記ボイラ２内へ供給される給水は、ボイラ水のシリカ濃度に応じた適正量の腐食抑制剤が導入されることになるので、前記ボイラ２において、腐食が効果的に抑制される。
【００５２】
逆に、ステップＳ１２において、ステップＳ５のシリカ濃度測定工程においてシリカ濃度が予め設定した第二設定値，たとえば１５０ｍｇ／リットルを超えると測定された場合、プログラムはステップＳ１２からステップＳ１８へ移行して、前記ＣＰＵ５３のスケール分散剤供給識別フラグがオン（ＯＮ）であるか否かを判定する。スケール分散剤供給識別フラグがオン（ＯＮ）の場合、プログラムはステップＳ１９へ移行し、スケール分散剤を供給する前記スケール分散剤供給ポンプ２０の動作を停止する。これにより、前記スケール分散剤供給装置７は、前記給水路１１に対するスケール分散剤の供給を停止する。この結果、予め設定した第一設定値未満かつ第二設定値を超えるボイラ水中のシリカ濃度における給水に対するスケール分散剤の無駄な供給が防止されることになる。
【００５３】
そして、ステップＳ１９の終了後、プログラムはステップＳ２０へ移行し、前記ＣＰＵ５３のスケール分散剤供給識別フラグをオフ（ＯＦＦ）に設定する。そして、ステップＳ２１において、ステップＳ１０と同様に後洗浄工程を実施する。ステップＳ２１の終了後、プログラムはステップＳ２へ戻る。
【００５４】
また、ステップＳ１８において、スケール分散剤供給識別フラグがオフ（ＯＦＦ）の場合、プログラムはステップＳ２２へ移行して、前記ＣＰＵ５３の腐食抑制剤供給識別フラグがオン（ＯＮ）であるか否かを判定する。腐食抑制剤供給識別フラグがオン（ＯＮ）の場合、プログラムはステップＳ２３へ移行し、腐食抑制剤を供給する前記腐食抑制剤供給ポンプ１７の動作を停止する。これにより、前記腐食抑制剤供給装置６は、前記給水路１１に対する腐食抑制剤の供給を停止する。この結果、予め設定した第一設定値未満かつ第二設定値を超えるボイラ水中のシリカ濃度における給水に対する腐食抑制剤の無駄な供給が防止されることになる。
【００５５】
そして、ステップＳ２３の終了後、プログラムはステップＳ２４へ移行し、前記ＣＰＵ５３の腐食抑制剤供給識別フラグをオフ（ＯＦＦ）に設定する。そして、ステップＳ２１において、ステップＳ１０と同様に後洗浄工程を実施する。ステップＳ２１の終了後、プログラムはステップＳ２へ戻る。
【００５６】
逆に、ステップＳ２２において、腐食抑制剤供給識別フラグがオフ（ＯＦＦ）の場合、プログラムはステップＳ２１へ移行し、ステップＳ１０と同様に後洗浄工程を実施する。ステップＳ２１の終了後、プログラムはステップＳ２へ戻る。
【００５７】
この結果、シリカ濃度が予め設定した第一設定値未満かつ第二設定値を超えるボイラ水の給水に対するスケール分散剤および腐食抑制剤の無駄な供給が防止されることになる。
【００５８】
そして、プログラムは、ステップＳ２において、ステップＳ３でゼロ（０）にリセットした経過時間ｔが一定時間ｔ１になったか否かを判定する。そして、経過時間ｔが一定時間ｔ１に到達すると、再びステップＳ４以下を繰り返す。したがって、前記ボイラ装置１では、一定時間ｔ１が経過する毎に、ボイラ水におけるシリカ濃度が測定され、またその結果に基づいて、必要に応じて前記腐食抑制剤供給装置６または前記スケール分散剤供給装置７から供給される腐食抑制剤またはスケール分散剤が前記給水路１１を介して給水に対して供給されることになる。
【００５９】
たとえば、先のステップＳ５においてボイラ水のシリカ濃度が予め設定した第一設定値以上の場合であっても、つぎの繰返し工程におけるステップＳ５においてシリカ濃度が予め設定した第一設定値未満であり、かつ予め設定した第二設定値を超える場合、プログラムはステップＳ６からステップＳ１２を経由してステップＳ１８へ移行する。ここで、先のステップＳ９においてスケール分散剤供給識別フラグがオン（ＯＮ）に設定されているため、プログラムはステップＳ１９へ移行し、ステップＳ２０〜ステップＳ２１を経由してステップＳ２へ戻る。したがって、前記給水路１１に対するスケール分散剤の供給が停止されることになる。逆に、先のステップＳ５においてボイラ水のシリカ濃度が予め設定した第一設定値未満であり、かつ予め設定した第二設定値を超える場合であっても、つぎの繰返し工程におけるステップＳ５においてボイラ水のシリカ濃度が予め設定した第一設定値以上の場合、プログラムはステップＳ６からステップＳ７へ移行し、ステップＳ８〜ステップＳ１０を経由してステップＳ２ヘ戻る。したがって、前記給水路１１から前記ボイラ２へ供給する給水には、前記スケール分散剤供給装置７からスケール分散剤の供給が開始されることになる。
【００６０】
一方、先のステップＳ５においてボイラ水のシリカ濃度が予め設定した第一設定値未満であり、かつ予め設定した第二設定値以下の場合であっても、つぎの繰返し工程におけるステップＳ５においてシリカ濃度が予め設定した第一設定値未満であり、かつ予め設定した第二設定値を超える場合、プログラムはステップＳ６からステップＳ１２およびステップＳ１８を経由してステップＳ２２へ移行する。ここで、先のステップＳ１５において腐食抑制剤供給識別フラグがオン（ＯＮ）に設定されているため、プログラムはステップＳ２３へ移行し、ステップＳ２４およびステップＳ２１を経由してステップＳ２へ戻る。したがって、前記給水路１１に対する腐食抑制剤の供給が停止されることになる。逆に、先のステップＳ５においてボイラ水のシリカ濃度が予め設定した第一設定値未満であり、かつ予め設定した第二設定値を超える場合であっても、つぎの繰返し工程におけるステップＳ５においてボイラ水のシリカ濃度が予め設定した第一設定値未満であり、かつ予め設定した第二設定値以下の場合、プログラムはステップＳ６からステップＳ１２へ移行し、ステップＳ１３〜ステップＳ１６を経由してステップＳ２ヘ戻る。したがって、前記給水路１１から前記ボイラ２へ供給する給水には、前記腐食抑制剤供給装置６から腐食抑制剤の供給が開始されることになる。
【００６１】
前記のように、前記ボイラ装置１においては、ボイラ水におけるシリカ濃度とは無関係に、連続的にもしくは定期的に腐食抑制剤またはスケール分散剤を供給するのではなく、シリカ濃度に基づいて、前記給水路１１を介して給水に対して腐食抑制剤またはスケール分散剤を供給することができるので、腐食抑制剤およびスケール分散剤の使用量を適正化することができ、結果的に腐食およびスケール生成の抑制に要するコストを削減することができる。また、前記ボイラ装置１は、前記ボイラ２内に腐食またはスケールが生成してから腐食抑制剤またはスケール分散剤を供給するのではなく、腐食またはスケールの発生原因となるボイラ水中のシリカ濃度に注目して腐食抑制剤またはスケール分散剤を供給しているので、前記ボイラ２における腐食およびスケールの生成を未然に防止することができる。
【００６２】
［他の実施の形態］
（１）前記の実施の形態では、一定時間ｔ１が経過する毎にボイラ水中のシリカ濃度を測定し、その結果に基づいて腐食抑制剤またはスケール分散剤を前記給水路１１中の給水に対して供給しているが、この一定時間は状況に応じて変更することができる。たとえば、図８に示すように、動作フローチャートのステップＳ１０またはステップＳ１６の後にステップＳ２５をさらに設定し、ここでステップＳ３でゼロ（０）にリセットした経過時間ｔが別の一定時間ｔ２に到達したか否かを判断する。そして、ステップＳ２５において経過時間ｔが一定時間ｔ２に到達していると判断した場合、プログラムがステップＳ３へ移行するように設定する。ここにおいて、ｔ２は、ｔ１よりも短い時間である。
【００６３】
この場合、前記ボイラ装置１は、ステップＳ５においてシリカ濃度が予め設定した第一設定値以上または予め設定した第二設定値以下の場合は、短めの一定時間ｔ２の経過毎にボイラ水中のシリカ濃度を測定し、またステップＳ５においてシリカ濃度が予め設定した第一設定値未満かつ第二設定値を超える場合は、長めの一定時間ｔ１の経過毎にボイラ水中のシリカ濃度を測定することになるので、給水に対する腐食抑制剤およびスケール分散剤の供給量を適正化することができる。
【００６４】
（２）前記の実施の形態では、前記シリカ濃度測定装置８においてボイラ水中のシリカ濃度を測定し、その結果に基づいて、前記給水路１１に対して供給する腐食抑制剤およびスケール分散剤の量を変化させているが、この発明はこれに限定されるものではない。たとえば、前記シリカ濃度測定装置８において、ボイラ水中にシリカ濃度が予め設定した第一設定値以上および第二設定値以下かどうかのみを単純に測定し、ボイラ水中にシリカ濃度が予め設定した第一設定値以上の場合は、シリカ濃度とは無関係に一定量のスケール分散剤を前記給水路１１中の給水に対して供給するようにしてもよい。また、シリカ濃度が予め設定した第二設定値以下の場合は、シリカ濃度とは無関係に一定量の腐食抑制剤を前記給水路１１注の給水に対して供給するようにしてもよい。
【００６５】
（３）前記の実施の形態において用いられる前記シリカ濃度測定装置８は、ボイラ水中のシリカ濃度を自動的に測定することができるものであれば、他の形態のものに変更することもできる。ここにおいて、ボイラ水中のシリカ濃度を自動的に測定する方法としては、たとえば原子吸光光度計を用いた測定装置も採用することができる。
【００６６】
（４）前記の実施の形態では、前記ボイラ装置１に前記シリカ濃度測定装置８を設け、前記シリカ濃度測定装置８において自動的に測定されたボイラ水中のシリカ濃度に基づいて、前記腐食抑制剤供給装置６および前記スケール分散剤供給装置７から前記給水路１１に対して腐食抑制剤およびスケール分散剤を供給するようにしたが、この発明の腐食抑制およびスケール生成抑制方法はこれに限定されるものではない。たとえば、ボイラ水中のシリカ濃度を手作業により測定し、その測定結果に基づいて、前記給水路１１に対して腐食抑制剤またはスケール分散剤を供給することができる。ここにおいて、ボイラ水中のシリカ濃度を手作業により測定する方法としては、たとえばＪＩＳ　Ｋ　０１０１：１９９８に規定されている「モリブデン青吸光光度法」を採用することができる。
【００６７】
（５）前記の実施の形態では、前記負荷機器４で使用した蒸気を復水として回収しない場合について説明したが、この発明はこれに限定されるものではない。たとえば、図１０に示すように、前記負荷機器４で使用した蒸気を復水として前記給水タンク１０へ供給する復水配管５８（復水供給部の一例）を設けた構成とすることも、実施に応じて好適である。
【００６８】
【発明の効果】
以上のように、この発明によれば、腐食抑制剤またはスケール分散剤を用いてボイラ装置に発生する腐食およびスケールの生成を抑制するにあたり、腐食抑制剤およびスケール分散剤の使用量を適正化することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の実施の形態に適用されるボイラ装置の概略図である。
【図２】前記ボイラ装置において用いられるシリカ濃度測定装置の縦断面概略図である。
【図３】前記シリカ濃度測定装置を構成する試薬供給装置部分を図２のＩＩＩ方向から見た縦断面概略図である。
【図４】前記シリカ濃度測定装置の制御装置部分の概略構成を示す図である。
【図５】前記ボイラ装置における腐食抑制剤およびスケール分散剤の供給動作工程を示すフローチャートである。
【図６】前記ボイラ装置における腐食抑制剤およびスケール分散剤の供給動作工程を示すフローチャートである。
【図７】前記ボイラ装置における腐食抑制剤およびスケール分散剤の供給動作工程を示すフローチャートである。
【図８】他の実施の形態における腐食抑制剤およびスケール分散剤の供給動作工程を示すフローチャートである。
【図９】ボイラ水試料を通過する光の透過率に基づいてシリカ濃度を測定する判定テーブルを概念的に示したグラフである。
【図１０】他の実施の形態におけるボイラ装置の概略図である。
【符号の説明】
１　ボイラ装置
２　ボイラ
３　給水部
４　負荷機器
５　蒸気供給部
５８　復水供給部
【図１】
2004085146.tif 000003
【図２】
2004085146.tif 000004
【図３】
2004085146.tif 000005
【図４】
2004085146.tif 000006
【図５】
2004085146.tif 000007
【図６】
2004085146.tif 000008
【図７】
2004085146.tif 000009
【図８】
2004085146.tif 000010
【図９】
2004085146.tif 000011
【図１０】
2004085146.tif 000012