(57)【要約】【課題】缶体内の水位を所定水位の範囲内に安定して維持しつつ、缶水の濃化を防止でき、排水に伴う熱効率の低下を抑制して省エネルギー化が可能なボイラ装置及びその制御方法を提供する。【解決手段】制御部は、濃縮管理排水モード３０と、該濃縮管理排水モード３０よりも優先される水位管理排水モード３１と、を備え、前記水位管理排水モード３１は、水位検知部で検知した水位が第１設定水位以上である場合に、排水部から所定量の水を排水させ、前記濃縮管理排水モード３０は、燃焼部の燃焼位置に対応する水量の水を前記排水部から排水させるように構成されていることを特徴とする。【選択図】図２
2012132651.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
缶体と、
段階的な複数の燃焼位置を有し、前記缶体を加熱する燃焼部と、
前記缶体内の水位を検知する水位検知部と、
前記缶体からの排水量を調節可能とされた排水部と、
制御部と、を備えたボイラ装置であって、
前記制御部は、濃縮管理排水モードと、該濃縮管理排水モードよりも優先される水位管理排水モードと、を備え、
前記水位管理排水モードは、前記水位検知部で検知した水位が第１設定水位以上である場合に、前記排水部から所定量の水を排水させ、
前記濃縮管理排水モードは、前記燃焼部の燃焼位置に対応する水量の水を前記排水部から排水させるように構成されていることを特徴とするボイラ装置。
【請求項２】
請求項１に記載のボイラ装置であって、
前記濃縮管理排水モードは、前記燃焼部が予め設定した燃焼位置よりも下位の燃焼位置で燃焼している場合に、前記排水部から前記設定した燃焼位置に対応する排水量よりも少ない水量の水を排水させるように構成されていることを特徴とするボイラ装置。
【請求項３】
請求項１又は２に記載のボイラ装置であって、
前記排水部は、複数の排水弁を備え、
前記制御部は、
前記水位管理排水モードの場合に、前記水位検知部で検知した水位が第１設定水位以上である場合には、予め設定した排水弁を全て開状態とし、
前記濃縮管理排水モードの場合に、前記設定した排水弁のうち、それぞれの前記燃焼位置に対応する数の排水弁を開状態とするように構成されていることを特徴とするボイラ装置。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれか一項に記載のボイラ装置であって、
前記水位管理排水モードは、前記水位検知部で検知した水位が前記第１設定水位より低い第２設定水位未満の場合に、前記排水部を閉じるように構成されていることを特徴とするボイラ装置。
【請求項５】
請求項１〜４のいずれか一項に記載のボイラ装置であって、
前記濃縮管理排水モードは、前回の濃縮管理排水モードが終了した後に行われた前記水位管理排水モードによる排水及び今回の濃縮管理排水モードによる排水に基づいて、濃縮管理を行うように構成されていることを特徴とするボイラ装置。
【請求項６】
缶体と、
段階的な複数の燃焼位置を有し、前記缶体を加熱する燃焼部と、
前記缶体内の水位を検知する水位検知部と、
前記缶体からの排水量を調節可能とされた排水部と、を備えたボイラ装置の制御方法であって、
濃縮管理排水モードと、該濃縮管理排水モードよりも優先される水位管理排水モードと、を備え、
前記水位管理排水モードでは、前記水位検知部で検知した水位が第１設定水位以上である場合に、前記排水部から所定量の水を排水させ、
前記濃縮管理排水モードでは、前記燃焼部の燃焼位置に対応する水量の水を前記排水部から排水させることを特徴とするボイラ装置の制御方法。
【請求項７】
請求項６に記載のボイラ装置の制御方法であって、
前記濃縮管理排水モードでは、前記燃焼部が予め設定した燃焼位置よりも下位の燃焼位置で燃焼している場合には、前記排水部から前記設定した燃焼位置に対応する排水量よりも少ない水量の水を排水させることを特徴とするボイラ装置の制御方法。
【請求項８】
請求項６又は７に記載のボイラ装置の制御方法であって、
前記排水部が、複数の排水弁を備えている場合に、
前記水位管理排水モードでは、前記水位検知部で検知した水位が第１設定水位以上である場合には、予め設定した排水弁を全て開状態とし、
前記濃縮管理排水モードでは、前記設定した排水弁のうち、それぞれの前記燃焼位置に対応する数の排水弁を開状態として排水させることを特徴とするボイラ装置の制御方法。
【請求項９】
請求項６〜８のいずれか一項に記載のボイラ装置の制御方法であって、
前記水位管理排水モードでは、前記水位検知部で検知した水位が前記第１設定水位より低い第２設定水位未満の場合に、前記排水部を閉じることを特徴とするボイラ装置の制御方法。
【請求項１０】
請求項６〜９のいずれか一項に記載のボイラ装置の制御方法であって、
前記濃縮管理排水モードでは、前回の濃縮管理排水モードが終了した後に行われた前記水位管理排水モードによる排水及び今回の濃縮管理排水モードによる排水に基づいて、濃縮管理を行うことを特徴とするボイラ装置の制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、缶体からの排水量を調節可能とされた排水部を備えたボイラ装置及びその制御方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来のボイラ装置としては、水が貯留される缶体と、段階的な複数の燃焼位置を有し、前記缶体を加熱する燃焼部と、前記缶体に水を供給する給水部と、前記缶体内の水位を検知する水位検知部と、前記缶体から水を排出する排水部と、制御部と、を備えたものが知られている。
この種のボイラ装置においては、缶体内の水（缶水）が濃縮され、水管をはじめとする缶体内部の腐食、キャリーオーバーによる乾き度の低下やスケールが付着する原因となる場合がある。このような缶水の濃縮を防止する目的で、缶体への給水ラインに軟水器を設け、水の硬度を下げる等の水処理を施している。しかしながら、ボイラ装置の操業が一定時間経過したときなどに缶水が濃縮（濃化）して、スケール付着や腐食、キャリーオーバーの問題が生じていた。
【０００３】
そこで、缶水の濃化状態を解消する目的で、燃焼部の累積燃焼時間が設定値に達するごとに、排水部から缶水を排水させる濃縮ブローが行われている（例えば、下記特許文献１参照）。この濃縮ブローにより缶体から排水されるとともに、給水部からは缶体内に給水されて、缶水が希釈されるようになっている。
【０００４】
また一般に、予め決められた缶体内の所定水位の範囲内においては、給水部から缶体へ供給される単位時間あたりの給水量は、燃焼部の燃焼位置に応じて設定されている。これは、燃焼位置によって缶水の蒸発量（蒸気発生量）が概略決まることに関連している。一方、濃縮ブローを行う際には、排水部は常に全開とされている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００２−１０６８０６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、従来のボイラ装置においては、下記の問題があった。
近年、燃焼部の燃焼位置については、従来のものよりもさらなる省エネルギー化を実現可能な高ＴＤＲ（ターンダウンレシオ）の多位置燃焼タイプ（例えば高燃焼、中燃焼、低燃焼、燃焼停止）のものが知られるようになった。
【０００７】
前記多位置燃焼タイプのような、燃焼部が高ＴＤＲに設定される場合においては、蒸発量が少ない燃焼位置（低燃焼など）のときに、濃縮ブローの排水量が給水量相当（１００％ブロー）となることがあり、必要以上の缶水の入れ替えにより温度の高い缶水が排出されて熱効率を下げてしまったり、缶体内の水位が低くなり過ぎたりすることがあった。
【０００８】
本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであって、缶体内の水位を所定水位の範囲内に安定して維持しつつ、缶水の濃化を防止でき、排水に伴う熱効率の低下を抑制して省エネルギー化が可能なボイラ装置及びその制御方法を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
前記目的を達成するために、本発明は以下の手段を提案している。
すなわち本発明は、缶体と、段階的な複数の燃焼位置を有し、前記缶体を加熱する燃焼部と、前記缶体内の水位を検知する水位検知部と、前記缶体からの排水量を調節可能とされた排水部と、制御部と、を備えたボイラ装置であって、前記制御部は、濃縮管理排水モードと、該濃縮管理排水モードよりも優先される水位管理排水モードと、を備え、前記水位管理排水モードは、前記水位検知部で検知した水位が第１設定水位以上である場合に、前記排水部から所定量の水を排水させ、前記濃縮管理排水モードは、前記燃焼部の燃焼位置に対応する水量の水を前記排水部から排水させるように構成されていることを特徴とする。
また本発明は、缶体と、段階的な複数の燃焼位置を有し、前記缶体を加熱する燃焼部と、前記缶体内の水位を検知する水位検知部と、前記缶体からの排水量を調節可能とされた排水部と、を備えたボイラ装置の制御方法であって、濃縮管理排水モードと、該濃縮管理排水モードよりも優先される水位管理排水モードと、を備え、前記水位管理排水モードでは、前記水位検知部で検知した水位が第１設定水位以上である場合に、前記排水部から所定量の水を排水させ、前記濃縮管理排水モードでは、前記燃焼部の燃焼位置に対応する水量の水を前記排水部から排水させることを特徴とする。
【００１０】
本発明のボイラ装置及びその制御方法によれば、濃縮管理排水モードと、該濃縮管理排水モードよりも優先される水位管理排水モードと、を備えているので、排水部からの排水量を状況に合わせ適宜調節でき、具体的に次のような作用効果を奏する。
【００１１】
すなわち、缶体内の水位が、第１設定水位（例えば上限設定水位）以上である場合には、水位管理排水モードが、排水部から所定量（例えば最大排水量）の水を排水させるので、缶体内の水位を所望の所定水位の範囲内に迅速に移行させることができ、ボイラ装置の性能が安定して発揮される。
【００１２】
また、缶体内の水位が所定水位の範囲内（例えば上限設定水位と下限設定水位との間）にある場合には、濃縮管理排水モードが、燃焼部の燃焼位置に対応する水量の水を排水部から排水させるので、例えば燃焼部が高ＴＤＲに設定されている場合に低燃焼しても、排水量が各燃焼位置に応じて適宜調節され、その結果、必要以上の缶水の入れ替えにより温度の高い缶水が排出されて熱効率を下げてしまったり、缶体内の水位が低くなり過ぎたりすることが防止される。
【００１３】
このように、排水部からの排水量が、缶体内の水位や燃焼部の燃焼位置等に応じて適宜調節されることから、排水による給水への影響を確実に抑えつつも、排水の目的を達成するための適切なブロー制御が行える。
従って、本発明によれば、缶体内の水位を所定水位の範囲内に安定して維持しつつ、缶水の濃化によるスケール付着、腐食及びキャリーオーバーを確実に防止でき、かつ、排水に伴う熱効率の低下を抑制して省エネルギー化が実現できる。
【発明の効果】
【００１４】
本発明のボイラ装置及びその制御方法によれば、缶体内の水位を所定水位の範囲内に安定して維持しつつ、缶水の濃化を防止でき、排水に伴う熱効率の低下を抑制して省エネルギー化が可能である。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明の一実施形態に係るボイラ装置の概略説明図である。
【図２】本発明の一実施形態に係るボイラ装置の制御方法を説明するフロー図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、本発明の一実施形態に係るボイラ装置１０について、図１を参照して説明する。
図１に示されるように、本実施形態のボイラ装置１０は、水が貯留される缶体１と、段階的な複数の燃焼位置を有し、缶体１を加熱する燃焼部２と、缶体１に水を供給する給水部３と、缶体１内の水位を検知する水位検知部４と、缶体１から水（缶水）を排出するとともにその排水量を調節可能とされた排水部５と、燃焼部２、給水部３、水位検知部４及び排水部５に電気的に接続されこれらを制御する制御部６と、を備えている。
【００１７】
缶体１は、上部ヘッダ７と、下部ヘッダ８と、これらヘッダ７、８同士を連結する複数の水管９と、これら水管９と燃焼部２からの燃焼ガス（炎及び排気ガス）とを熱交換させる燃焼室１１と、を備えている。上部ヘッダ７、下部ヘッダ８及び水管９は、内部が互いに連通しているとともに液密に形成されている。また、上部ヘッダ７、下部ヘッダ８及び水管９は、燃焼室１１とは区画されている。
【００１８】
下部ヘッダ８は、缶体１の下部に配設され、複数の水管９の下端が連結されている。この下部ヘッダ８には、給水ライン１２を介して給水部３が接続されており、給水部３を通して缶体１内に水が供給される構成とされている。
【００１９】
上部ヘッダ７は、缶体１の上部に配設され、複数の水管９の上端が連結されている。この上部ヘッダ７には、気水ライン１３を介して気水分離部１４が接続されている。上部ヘッダ７には、水管９内で発生した蒸気が貯留されるようになっており、気水ライン１３を通して蒸気が缶体１外に送出されるとともに、気水分離部１４へ向けて流れるように構成されている。
【００２０】
給水部３は、缶体１に水を送出するポンプ１５と、ポンプ１５に電気的に接続され、周波数を変化させることにより該ポンプ１５からの給水量を調整可能なインバータ１６と、を備えている。詳しくは、給水ライン１２は、給水部３のポンプ１５と下部ヘッダ８とを接続しており、該給水ライン１２におけるポンプ１５と下部ヘッダ８との間には、給水部３から缶体１内に送出される給水量を測定する流量計１７が配設されている。流量計１７は、制御部６に電気的に接続されている。
【００２１】
また特に図示しないが、給水ライン１２におけるポンプ１５の上流側には、軟水器と、該軟水器とポンプ１５との間に配置される水質測定部と、が設けられている。水質測定部は、軟水器によって軟水処理された処理水の水質を測定するものであり、特にスケールの発生に影響を与える硬度、シリカ濃度等を測定し、水質の異常の有無を判定するのに用いられる。また、給水ライン１２におけるポンプ１５及び流量計１７の下流側に、逆止弁が設けられていてもよい。
【００２２】
気水分離部１４は、気水ライン１３を通して供給された蒸気から水分を分離する。また、気水分離部１４には、この気水ライン１３以外に、乾き蒸気を送り出す蒸気送出ライン１８と、該気水分離部１４で分離・回収された水分を下部ヘッダ８へ戻す降水ライン１９と、が連結されている。
【００２３】
蒸気送出ライン１８は、気水分離部１４と外部機器（蒸気使用機器）等とを連結するものであり、該蒸気送出ライン１８には、流量調整弁（不図示）が配設されて、気水分離部１４からの乾き蒸気の送出量が調整される構成とされている。
【００２４】
気水分離部１４と下部ヘッダ８とを接続する降水ライン１９には、排水ライン２０が連結されており、これら排水ライン２０及び降水ライン１９を介して、下部ヘッダ８に排水部５が接続されている。
【００２５】
排水部５は、複数の排水弁２１を備えており、本実施形態では、２つの排水弁２１Ａ、２１Ｂが排水ライン２０に並列に配設されている。また、一方の排水弁２１Ａの単位時間あたりの排水量は、他方の排水弁２１Ｂの前記排水量よりも大きく設定されている。詳しくは、燃焼部２における複数の燃焼位置のうち、燃焼量が最も大きい最上位の燃焼位置に対応する給水部３からの単位時間あたりの給水量を１００％とした場合に、この給水量に対して、一方の排水弁２１Ａからの前記排水量が１２％に設定され、他方の排水弁２１Ｂからの前記排水量が８％に設定されている。すなわち、排水弁２１Ａ、２１Ｂがともに開いた状態では、前記給水量（１００％）に対して２０％ブローとなる。これら排水弁２１Ａ、２１Ｂは、制御部６にそれぞれ制御されるように構成されている。
【００２６】
水位検知部４は、缶体１の水管９内の第１設定水位ＷＬ１を検知する第１水位センサ２２と、水管９内の第１設定水位ＷＬ１より低い第２設定水位ＷＬ２を検知する第２水位センサ２３と、を備えている。本実施形態では、第１設定水位ＷＬ１が缶水の上限設定水位とされ、第２設定水位ＷＬ２が缶水の下限設定水位とされている。
【００２７】
これら第１水位センサ２２及び第２水位センサ２３は、内部に缶水が貯留される検知器本体２４の上面から下方に向けて挿入されている。第１水位センサ２２と第２水位センサ２３とは、互いに長さが異なるとともに下端の位置が異なっている。第１水位センサ２２及び第２水位センサ２３は、それぞれ制御部６に電気的に接続されている。
【００２８】
検知器本体２４は、上部連結管２５を介して上部ヘッダ７に接続され、下部連結管２６を介して下部ヘッダ８に接続されている。これにより、検知器本体２４と水管９とが連通されており、検知器本体２４内部の水位が水管９内の水位に一致させられている。
【００２９】
ここで、以下の説明においては、水位検知部４が検知した缶体１の水位が、第１設定水位ＷＬ１未満であり、かつ、第２設定水位ＷＬ２以上である状態を、所定水位の範囲内であると言う。また、水位検知部４が検知した缶体１の水位が、第１設定水位ＷＬ１以上であるか、或いは、第２設定水位ＷＬ２未満である状態を、所定水位の範囲外であると言う。
【００３０】
燃焼部２は、燃焼室１１の上方に配設されるとともに、燃焼ガスを下方の燃焼室１１内に向けて噴き出すバーナ２７と、燃料供給ライン２８を介してバーナ２７に接続され、弁の開度を変化させることにより該バーナ１２の燃焼量（単位時間あたりの燃焼量）を調整可能な燃料供給弁２９と、を備えている。
そして、バーナ２７の燃焼量が制御されることによって、ボイラ装置１０の単位時間あたりの蒸気発生量が制御されるように構成されている。
【００３１】
本実施形態では、燃焼部２は、高ＴＤＲの多位置燃焼タイプのうち、４位置燃焼タイプとされている。詳しくは、燃焼部２は、互いに燃焼量の異なる３つの燃焼位置（高燃焼、中燃焼、低燃焼）と、１つの燃焼停止位置と、を有している。３つの燃焼位置における燃焼部２の各燃焼量は、高燃焼を１００％とした場合に、中燃焼が５０％、低燃焼が２０％に設定されている。すなわち、本実施形態の燃焼部２のＴＤＲは、１：５である。また、燃焼停止位置における燃焼量は０％である。
【００３２】
尚、前記高ＴＤＲとは、互いに燃焼量の異なる複数の燃焼位置のうち、例えば最下位（低燃焼）の燃焼位置における燃焼量が、最上位（高燃焼）の燃焼位置の燃焼量に対して、２０％以下に設定されていることを言う。そして、このような条件を満たすものであれば、燃焼位置の数は限定されるものでななく、つまり前記高ＴＤＲとは本実施形態の４位置燃焼タイプに限定されない。
【００３３】
そして、制御部６は、濃縮管理排水モード３０と、該濃縮管理排水モード３０よりも優先される水位管理排水モード３１と、を備えた構成とされている。
【００３４】
水位管理排水モード３１は、水位検知部４で検知した水位が第１設定水位ＷＬ１以上である場合に、排水部５から所定量の水を排水させる満水ブローモードと、水位検知部４で検知した水位が第２設定水位ＷＬ２未満の場合に、前記排水部を閉じるように構成された水位追従補助モードと、を備えた構成とされている。
水位管理排水モード３１は、缶体１の水位が前記所定水位の範囲外にあるときに動作するように構成されている。
【００３５】
詳しくは、制御部６は、水位管理排水モード３１の場合に、水位検知部４で検知した水位が第１設定水位ＷＬ１以上である場合には、予め設定した排水弁２１を全て開状態とする（満水ブローモード）。ここで、前記設定した排水弁２１とは、本実施形態においては、排水弁２１Ａ及び排水弁２１Ｂである。また、前記所定量とは、本実施形態では最大排水量である。つまり、満水ブローモードでは、排水部５はブロー全開（前記２０％ブロー）とされる。
【００３６】
また、制御部６は、水位管理排水モード３１の場合に、水位検知部４で検知した水位が第２設定水位ＷＬ２未満である場合には、予め設定した排水弁２１Ａ、２１Ｂを全て閉状態とする（水位追従補助モード）。
【００３７】
濃縮管理排水モード３０は、濃縮制限モードと、濃縮上限値・濃縮下限値モードと、ブロー後抑止モードと、濃縮ブローモードと、を備えた構成とされている。
濃縮管理排水モード３０は、缶体１の水位が前記所定水位の範囲内にあるときに動作するように構成されている。
【００３８】
水位管理排水モード３１及び濃縮管理排水モード３０における各モードの優先順位を、不等号を用いて表すと、下記の通りとなる。
満水ブローモード＞水位追従補助モード＞濃縮制限モード＞濃縮上限値・濃縮下限値モード＞ブロー後抑止モード＞濃縮ブローモード。
【００３９】
濃縮管理排水モード３０は、燃焼部２の燃焼位置に対応する水量の水を排水部５から排水させるように構成されている。すなわち、制御部６は、濃縮管理排水モード３０の場合に、前記設定した排水弁２１のうち、それぞれの前記燃焼位置に対応する数の排水弁２１を開状態とするように構成されている。
【００４０】
詳しくは、濃縮管理排水モード３０は、燃焼部２が予め設定した燃焼位置よりも下位の燃焼位置で燃焼している場合に、排水部５から前記設定した燃焼位置に対応する排水量よりも少ない水量の水を排水させるように構成されている。
【００４１】
本実施形態では、前記設定した燃焼位置は、前記３つの燃焼位置のうち「中燃焼」とされている。そして、制御部６は、濃縮管理排水モード３０の場合に、燃焼部２が高燃焼又は中燃焼の燃焼位置で燃焼している場合には、排水部５からブロー率が高く設定されたブロー（例えば全開ブロー）を行う。また、燃焼部２が前記中燃焼よりも下位の低燃焼の燃焼位置で燃焼している場合には、排水部５からブロー率が低く設定されたブロー（制限ブロー）を行う。
【００４２】
また、濃縮管理排水モード３０は、前回の濃縮管理排水モード３０が終了した後に行われた水位管理排水モード３１による排水及び今回の濃縮管理排水モード３０による排水に基づいて、濃縮管理を行うように構成されている。
尚、前記排水とは、
１．排水時間の累積値
２．排水量の累積値
３．上記２であって、排水弁２１開度及び排水時間により算出したもの
４．上記１〜３に、さらに燃焼部２の燃焼位置を加味したもの
が含まれる。
【００４３】
このような構成とされたボイラ装置１０においては、水位検知部４で検知した水管９内の水位が前記所定水位の範囲内となるように、ポンプ１５から下部ヘッダ８を通して水管９内に水が供給される。バーナ２７が燃焼し、燃焼ガスが燃焼室１１内に噴出されることによって、水管９内の缶水が加熱されて蒸気となり、この蒸気が上部ヘッダ７に貯留されることになる。
上部ヘッダ７内の蒸気は、気水ライン１３を通して気水分離部１４へ向けて送出され、気水分離部１４において蒸気内の水分が分離・回収され、乾き蒸気が得られる。
【００４４】
このようにして得られた乾き蒸気は、蒸気送出ライン１８を通して外部機器等に向けて送出されることになる。
また、気水分離部１４で分離・回収された水分は、降水ライン１９を通して下部ヘッダ８へと送られ、水管９内へと再度供給される。尚、気水分離部１４で分離・回収された水分は、温度が比較的高いことから、下部ヘッダ８内の缶水の温度が上昇することになる。
【００４５】
次に、ボイラ装置１０の制御方法について、図２に示すフロー図を参照して説明する。本実施形態におけるボイラ装置１０の制御方法は、排水部５からの排水量を制御するブロー制御に関するものである。
【００４６】
まず、ボイラ装置１０が運転中であるか否かを確認する（Ｓ０１）。
運転中である場合は、水位管理排水モード３１のＳ０２へ進む。
運転中でない場合は、終了する。
【００４７】
次に、缶体１内の水位が、第１設定水位（上限設定水位）ＷＬ１以上であるか否かを確認する（Ｓ０２）。
前記水位が、第１設定水位ＷＬ１以上である場合は、満水ブローモードとなり、排水部５の排水弁２１Ａ及び排水弁２１Ｂを開き、全開ブロー（所定量排水）して（Ｓ０３）、Ｓ０１へ戻る。
前記水位が、第１設定水位ＷＬ１未満である場合は、Ｓ０４へ進む。
【００４８】
次に、缶体１内の水位が、第２設定水位（下限設定水位）ＷＬ２未満であるか否かを確認する（Ｓ０４）。
前記水位が、第２設定水位ＷＬ２未満である場合は、水位追従補助モードとなり、排水部５の排水弁２１Ａ及び排水弁２１Ｂを閉じ、ブローＯＦＦ（排水停止）して（Ｓ０５）、Ｓ０１へ戻る。
前記水位が、第２設定水位ＷＬ２以上である場合は、濃縮管理排水モード３０のＳ０６へ進む。
【００４９】
次に、この濃縮管理排水モード３０が、濃縮ブロー条件を満足するか否かを確認する（Ｓ０６）。前記濃縮ブロー条件には、例えば、缶体１内の水の電気伝導率の検出結果に基づく濃縮値と所定の濃縮上限値との比較、燃焼部２の燃焼累積時間、これらの組み合わせなどが含まれ、濃縮管理排水モード３０の各モードの排水目的により、異なった条件が適宜用いられる構成とされている。尚、濃縮ブロー条件として燃焼累積時間を用いる場合は、種火（パイロットバーナ）のみの燃焼時間が累積されないように、上部ヘッダ７内の蒸気圧力が所定値以上である場合にのみ燃焼時間を累積する構成とされていることが好ましい。
前記濃縮ブロー条件を満足する場合は、Ｓ０７へ進む。
前記濃縮ブロー条件を満足しない場合は、Ｓ０１へ戻る。
【００５０】
ここで、Ｓ０７へ進む際には、Ｓ０６の濃縮ブロー条件によって、濃縮管理排水モード３０は下記モードのうちいずれかとされている。
すなわち、燃焼部２の燃焼累積時間が所定値以上であり、かつ、缶体１内の前記濃縮値が所定の濃縮範囲内（濃縮上限値と濃縮下限値との間）である場合には、濃縮ブローモードとなる。
また、缶体１内の前記濃縮値を上昇させない場合（缶体１内へのスケール付着を効果的に抑止する場合）には、濃縮制限モードとなる。尚、濃縮制限モードとは、缶体１内の濃縮の進行（前記濃縮値の上昇）を制限することを意味する。
また、缶体１内の前記濃縮値が所定の濃縮上限値以上である場合には、濃縮上限値モードとなり、前記濃縮値が所定の濃縮下限値以下である場合には、濃縮下限値モードとなる。
また、前回ブローから今回ブローまでの間隔が短い場合（例えば、検出した濃縮値が所定の濃縮上限値以上ではあるが前記燃焼累積時間が所定値よりも大幅に少ない場合など）には、ブロー後抑止モードとなる。
そして、濃縮管理排水モード３０では、前記各モードに応じたブロー率設定がなされている。また、これらモードの優先順位は、前述した通りである。尚、後述する排水部５の排水弁２１Ａ、２１Ｂの開閉パターン（開閉状態）は、本実施形態を簡単に説明するために用いた一例であり、実際には前記各モードに応じて種々に設定され、後述のものに限定されない。
【００５１】
次に、燃焼部２の燃焼位置が、前記設定した燃焼位置（中燃焼）よりも下位（低燃焼）であるか否かを確認する（Ｓ０７）。
燃焼部２の燃焼位置が、前記設定した燃焼位置よりも下位である場合は、排水部５の排水弁２１Ｂのみを開き、制限ブローして（Ｓ０８）、Ｓ１０へ進む。
燃焼部２の燃焼位置が、前記設定した燃焼位置以上（高燃焼、中燃焼）である場合は、前記制限ブローの排水量よりも多い水量の水を排水させるように、排水部５の排水弁２１Ａ及び排水弁２１Ｂを開き、全開ブロー（所定量排水）して（Ｓ０９）、Ｓ１１へ進む。尚、Ｓ０９においては、前述のように排水弁２１Ａ及び排水弁２１Ｂを開く代わりに、排水弁２１Ａのみを開いて、Ｓ０８の排水弁２１Ｂのみによる低ブロー率設定の制限ブローよりも排水量の多い高ブロー率設定の制限ブローとしても構わない。
【００５２】
Ｓ０８の制限ブローを行った場合は、次に、制限ブロー完了条件を満足したか否かを確認する（Ｓ１０）。
制限ブロー完了条件を満足した場合には、Ｓ１２に進む。
制限ブロー完了条件を満足しない場合には、Ｓ０８へ戻る。
【００５３】
Ｓ０９の全開ブローを行った場合は、次に、全開ブロー完了条件を満足したか否かを確認する（Ｓ１１）。
全開ブロー完了条件を満足した場合には、Ｓ１２に進む。
全開ブロー完了条件を満足しない場合には、Ｓ０９へ戻る。
【００５４】
尚、前記制限ブロー完了条件及び前記全開ブロー完了条件には、例えば、缶体１内の水の電気伝導率の検出結果に基づく濃縮値と所定の濃縮下限値との比較、排水部５の排水累積時間等排水に基づくもの（前述の「濃縮管理」の説明を参照）、これらの組み合わせなどが含まれ、濃縮管理排水モード３０の各モードの排水目的により、異なった条件が適宜用いられる構成とされている。
【００５５】
Ｓ１０の制限ブロー完了条件及びＳ１１の全開ブロー完了条件のいずれかを満足した場合は、次に、排水部５の排水弁２１を閉じ、ブローＯＦＦ（排水停止）して（Ｓ１２）、Ｓ０１へ戻る。
【００５６】
以上説明したように、本実施形態に係るボイラ装置１０及びその制御方法によれば、濃縮管理排水モード３０と、該濃縮管理排水モード３０よりも優先される水位管理排水モード３１と、を備えているので、排水部５からの排水量を状況に合わせ適宜調節でき、具体的に次のような作用効果を奏する。
【００５７】
すなわち、缶体１内の水位が、第１設定水位（上限設定水位）ＷＬ１以上である場合には、水位管理排水モード３１が、排水部５から所定量（最大排水量）の水を排水させるので、缶体１内の水位を所望の前記所定水位の範囲内に迅速に移行させることができ、ボイラ装置１０の性能が安定して発揮される。
【００５８】
また、缶体１内の水位が前記所定水位の範囲内にある場合には、濃縮管理排水モード３０が、燃焼部２の燃焼位置に対応する水量の水を排水部５から排水させるので、本実施形態で説明したように、燃焼部２が高ＴＤＲに設定され、低燃焼している場合であっても、排水量が各燃焼位置に応じて適宜調節され、給水量相当となってしまうようなことがない。その結果、必要以上の缶水の入れ替えにより温度の高い缶水が排出されて熱効率を下げてしまったり、缶体１内の水位が低くなり過ぎたりすることが防止される。
【００５９】
このように、排水部５からの排水量が、缶体１内の水位や燃焼部２の燃焼位置等に応じて適宜調節されることから、排水による給水への影響を確実に抑えつつも、排水目的を達成するための適切なブロー制御が行える。
従って、本実施形態のボイラ装置１０によれば、缶体１内の水位を前記所定水位の範囲内に安定して維持しつつ、缶水の濃化によるスケール付着、腐食及びキャリーオーバーを確実に防止でき、かつ、排水に伴う熱効率の低下を抑制して省エネルギー化が実現できるのである。
【００６０】
また、排水部５は、複数の排水弁２１Ａ、２１Ｂを備えているので、これら排水弁２１Ａ、２１Ｂを選択的に開閉して、缶体１からの排水量を容易かつ高精度に調節可能である。
【００６１】
また、制御部６は、水位管理排水モード３１の場合に、水位検知部４で検知した水位が第１設定水位ＷＬ１以上である場合には、予め設定した排水弁２１Ａ、２１Ｂを全て開状態とするので、前記所定水位の範囲内まで確実に早く水位を下げることができる。
また、制御部６は、水位管理排水モード３１の場合に、水位検知部４で検知した水位が第２設定水位ＷＬ２未満である場合には、予め設定した排水弁２１Ａ、２１Ｂを全て閉状態とするので、給水部３からの給水により前記所定水位の範囲内まで確実に早く水位を上げることができる。
【００６２】
また、缶体１内の水位が前記所定水位の範囲内である場合に、濃縮管理排水モード３０が、前記設定した排水弁２１Ａ、２１Ｂのうち、燃焼部２のそれぞれの燃焼位置に対応する数の排水弁２１Ａ、２１Ｂを開状態とするので、同じく前記燃焼位置に対応して設定される給水部３からの給水量に、排水部５からの排水量を対応させやすい。
【００６３】
また、濃縮管理排水モード３０は、燃焼部２が予め設定した燃焼位置（中燃焼）よりも下位の燃焼位置（低燃焼）で燃焼している場合に、排水部５から前記設定した燃焼位置に対応する排水量（前記２０％ブロー又は排水弁２１Ａのみによる１２％ブロー）よりも少ない水量の水を排水（排水弁２１Ｂのみによる８％ブロー）させるように構成されているので、燃焼部２が前記下位の燃焼位置で燃焼している場合であっても、排水部５からの排水量が適宜調節されて、給水部３からの給水量相当（或いはそれ以上）となってしまうことが確実に防止される。
【００６４】
また、濃縮管理排水モード３０は、前回の濃縮管理排水モード３０が終了した後に行われた水位管理排水モード３１による排水及び今回の濃縮管理排水モード３０による排水に基づいて、濃縮管理を行うように構成されているので、排水目的をより確実に達成できるとともに、無駄な排水のない高精度なブロー制御が行える。
【００６５】
尚、本発明は前述の実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において種々の変更を加えることが可能である。
【００６６】
例えば、前述の実施形態では、排水部５が、２つの排水弁２１Ａ、２１Ｂを備えていることとしたが、排水弁２１の数はこれに限定されるものではない。
【００６７】
詳しくは、排水部５として、排水弁２１が３つ以上設けられていてもよい。この場合、燃焼部２の燃焼位置に対応してより細やかなブロー制御が可能となる。また、使用する排水弁２１の数を水温、気温等に応じて使い分けるようなこともできる。つまり、水温や気温等に合わせて、前記設定した排水弁２１の数を増減させることで、より高精度で無駄のないブロー制御が行える。
【００６８】
また、排水部５として、排水弁２１を１つだけ設けてもよい。この場合、排水量を調節可能とするために、例えば、弁の開度が変化可能な構成を用いればよい。
【００６９】
また、排水部５として、排水弁２１を設ける代わりに、缶体１から水を排水するポンプと、このポンプに電気的に接続され、周波数を変化させることにより該ポンプからの排水量を調整可能なインバータと、を用いてもよい。
【００７０】
また、濃縮管理排水モード３０において、燃焼部２の燃焼位置が、前記設定した燃焼位置よりも下位である場合は、排水部５の排水弁２１Ｂのみを開き制限ブローすることとしたが、排水弁２１Ｂの代わりに、排水弁２１Ａのみを開き制限ブローしても構わない。
また、排水弁２１Ａからの排水量と排水弁２１Ｂからの排水量とが互いに異なることとしたが、これらの排水量が互いに同一であっても構わない。
【００７１】
また、水位管理排水モード３０において、水位検知部４で検知した水位が第１設定水位ＷＬ１以上である場合に、排水部５から所定量（最大排水量）の水を排水させるとしたが、前記所定量は最大排水量に限定されるものではない。
【００７２】
また、水位検知部４が、２つの水位センサ（第１水位センサ２２、第２水位センサ２３）を備えていることとしたが、水位センサの数はこれに限定されるものではない。すなわち、水位センサが３つ以上設けられていてもよい。この場合、複数の水位センサの中から、缶体１内の水の第１設定水位ＷＬ１を検知するものと、第２設定水位ＷＬ２を検知するものと、を適宜選択すればよい。
【００７３】
また、このように水位センサが３つ以上設けられる場合は、第１水位センサ２２が検知する第１設定水位ＷＬ１が上限設定水位とされ、第２水位センサ２３が検知する第２設定水位ＷＬ２が下限設定水位とされていなくてもよい。
【００７４】
また、前述した満水ブローモード、水位追従補助モード、濃縮制限モード、濃縮上限値・濃縮下限値モード、ブロー後抑止モード及び濃縮ブローモードのうち、いずれかが備えられていなくても構わない。
【符号の説明】
【００７５】
１  缶体
２  燃焼部
４  水位検知部
５  排水部
６  制御部
１０  ボイラ装置
２１  排水弁
２１Ａ  一方の排水弁
２１Ｂ  他方の排水弁
３０  濃縮管理排水モード
３１  水位管理排水モード
ＷＬ１  第１設定水位（上限設定水位）
ＷＬ２  第２設定水位（下限設定水位）
【図１】
2012132651.tif 000003
【図２】
2012132651.tif 000004