(57)【要約】【課題】エコノマイザを備えたボイラにおいて、起蒸時の過剰水状態を回避すること。【解決手段】制御部１０は、圧力センサにより検出されるボイラ本体内の蒸気圧力が、予め設定されている第１閾値以上であるか否かを判定する第１判定部１０２と、第１判定部１０２によりボイラ本体（缶体）内の蒸気圧力が第１閾値以上であると判定された後、ボイラ２０からの給水要求が無い状態が継続する時間を測定し、測定される時間が設定時間以上継続する場合に、エコノマイザ３へ給水を供給するように給水流量調整弁９を制御する第１給水制御部１０３と、を備える【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
燃料を燃焼させて給水から蒸気を生成するボイラ本体と、
前記ボイラ本体に供給される給水を前記燃料が燃焼されて発生した燃焼ガスにより加熱する給水加熱器と、
前記給水加熱器を介して前記ボイラ本体に給水を供給する給水ラインと、
前記給水ラインにおける前記給水加熱器よりも上流側に配置され、前記給水加熱器に供給される給水の流量を調整する給水流量調整部と、
前記ボイラ本体の内部の蒸気圧力を検出する蒸気圧力検出部と、
前記給水流量調整部を制御する制御部と、を備え、
前記制御部は、さらに、
前記蒸気圧力検出部により検出される前記ボイラ本体の内部の蒸気圧力が、予め設定されている第１閾値以上であるか否かを判定する第１判定部を備え、
前記第１判定部により前記ボイラ本体内の蒸気圧力が前記第１閾値より低いと判定された場合、前記給水加熱器へ給水を供給しないように前記給水流量調整部を制御することを特徴とするボイラ装置。
【請求項２】
前記制御部は、さらに、
前記第１判定部により前記ボイラ本体内の蒸気圧力が前記第１閾値以上であると判定された後、前記ボイラ本体からの給水要求が無い状態が継続する時間を測定し、測定される時間が設定時間以上継続した場合に、前記給水加熱器へ給水を供給するように前記給水流量調整部を制御する第１給水制御部を備えることを特徴とする請求項１に記載のボイラ装置。
【請求項３】
前記第１閾値は、前記ボイラ本体に予め設定されている使用圧力範囲の下限値よりも所定圧力値低い値であることを特徴とする、請求項１又は請求項２に記載のボイラ装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ボイラへ供給する給水を加熱する給水加熱器（以下「エコノマイザ」ともいう）を有するボイラ装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１に記載されているように、ボイラから排出される排ガスが通過する排ガス通路にエコノマイザを設け、当該エコノマイザ内で前記排ガスによってボイラへ供給される給水を予熱してボイラ効率を向上させることが、従来から行われている。
エコノマイザは、一続きの給水流路であることから、給水が供給されている場合は、エコノマイザ内の給水はすぐに入れ替わるため、エコノマイザ内の予熱水温度はある程度までしか高くならない。しかし、給水を止めるとエコノマイザ内の給水は入れ替わらないために、熱の回収により過度に加熱され、エコノマイザ内で蒸気が発生する可能性がある。その場合、次に給水した場合、蒸気の体積分、給水が流れにくくなり、この結果缶内の水位が下がってさらに過熱する可能性がある。
このような現象を防ぐために、特許文献１に記載されているように、例えば、熱交換部内の水温、熱交換部に発生する振動、又はエコノマイザ内を流れる水の電気伝導率等に基づいて、強制的にエコノマイザに強制給水して熱交換部内の水の温度を低下させる、エコノマイザ内への強制給水制御が知られている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１２−７２９９１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１に記載の発明は、エコノマイザ内での給水が過熱されて沸騰して蒸気が発生することを防止することを課題としている。
しかしながら、ボイラの燃焼停止以外の全ての燃焼状態においてエコノマイザ内への強制給水制御を行う場合、次のような問題が生じる。
【０００５】
すなわち、冷態起動時等では、蒸気発生までに時間がかかるため、起蒸状態では、ボイラ本体（以下、「缶体」ともいう）の出口排ガス温度も低く、またボイラの缶体内の蒸気圧力は上昇中であるため、エコノマイザ内の水が沸騰する危険はない。このため、冷態起動時等でエコノマイザ内への強制給水制御が働くと、エコノマイザの水管内において過剰水状態となり、配管を傷つけたり、起蒸時ドレン量が増加し、誤ったアラームを発報する等の不具合を発生する可能性がある。
【０００６】
本発明は、上述のような課題に鑑みてなされたものであって、起蒸時における、エコノマイザへの給水による過剰水状態を回避するとともに、給蒸開始後の定常運転時にはエコノマイザにおいて給水が過熱されて蒸気が発生することを防止するボイラ装置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】
上記目的を達成するために、本発明のボイラは、次のように構成している。
【０００８】
（１）本発明のボイラ装置は、燃料を燃焼させて給水から蒸気を生成するボイラ本体と、前記ボイラ本体に供給される給水を前記燃料が燃焼されて発生した燃焼ガスにより加熱する給水加熱器と、前記給水加熱器を介して前記ボイラ本体に給水を供給する給水ラインと、前記給水ラインにおける前記給水加熱器よりも上流側に配置され、前記給水加熱器に供給される給水の流量を調整する給水流量調整部と、前記ボイラ本体の内部の蒸気圧力を検出する蒸気圧力検出部と、前記給水流量調整部を制御する制御部と、を備え、前記制御部は、前記蒸気圧力検出部により検出される前記ボイラ本体の内部の蒸気圧力が、予め設定されている第１閾値以上であるか否かを判定する第１判定部を備え、前記第１判定部により前記ボイラ本体内の蒸気圧力が前記第１閾値より低いと判定された場合、前記給水加熱器へ給水を供給しないように前記給水流量調整部を制御する。
【０００９】
本発明のボイラによると、ボイラ本体内の蒸気圧力が、予め設定されている第１閾値より低い場合、当該ボイラは給蒸開始前と判断でき、この状態では、ボイラ本体（缶体）出口排ガス温度も低く、またボイラドラムの缶体内の蒸気圧力は上昇中であるため、エコノマイザ内の水が沸騰する恐れもないため、エコノマイザ内への強制給水制御を停止させておくことで、過剰水状態を回避し、起蒸時ドレン量の増加及びアラーム誤発報等の不具合を回避することが可能となる。
【００１０】
（２）前記制御部は、前記第１判定部により前記ボイラ本体内の蒸気圧力が前記第１閾値以上であると判定された後、前記ボイラ本体からの給水要求が無い状態が継続する時間を測定し、測定される時間が設定時間以上継続した場合に、前記給水加熱器へ給水を供給するように前記給水流量調整部を制御する第１給水制御部を備えることが好ましい。
そうすることで、ボイラ本体内の蒸気圧力が、予め設定されている第１閾値以上であると判定された後、前記ボイラ本体からの給水要求が無い状態が継続する時間が設定時間以上継続した場合に、前記給水加熱器へ強制的に給水が供給され、エコノマイザ内で給水が過熱されて蒸気が発生することを防止することができる。
【００１１】
（３）前記第１閾値は、前記ボイラ本体に予め設定されている使用圧力範囲の下限値よりも所定圧力値低い値であることが好ましい。
そうすることで、ボイラの特性に合わせてエコノマイザ内への強制給水制御を起動するタイミングを調節することができる。
【発明の効果】
【００１２】
本発明のボイラによれば、制御部は、ボイラ本体（缶体）内の蒸気圧力が前記第１閾値以下であると判定された場合に、給水加熱器へ給水を供給しないように前記給水流量調整部を制御するため、過剰水状態を回避し、起蒸時ドレン量の増加及びアラーム誤発報等の不具合を回避することが可能となる。
また、ボイラ本体（缶体）内の蒸気圧力が前記第１閾値以上であると判定された後に、ボイラ本体からの給水要求が無い状態が継続する時間が予め設定されている設定時間以上継続した場合に、前記給水加熱器へ給水を供給するように前記給水流量調整部を制御するようにしたので、ボイラが定常運転状態の場合、エコノマイザ内で給水が過熱されて蒸気が発生することを防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】第１実施形態に係るボイラ装置１の全体構成図である。
【図２】第１実施形態に係るボイラ装置１の制御部１０の機能的構成を示すブロック図である。
【図３】第１実施形態に係るボイラ装置１の動作を示すフローチャートである。
【図４】第１実施形態のボイラ装置１の動作を示すタイムチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
［第１実施形態の構成］
以下、本発明に係るボイラ装置１の第１実施形態を、図面を参照しながら説明する。図１は、第１実施形態に係るボイラ装置１の全体構成図である。図２は、第１実施形態のボイラ装置１の動作を示すフローチャートである。図３は、第１実施形態のボイラ装置１の動作を示すタイムチャートである。
【００１５】
図１に示すように、第１実施形態に係るボイラ装置１は、ボイラ本体（以下「缶体」ともいう）２０と、缶体２０の蒸気圧力を検出する蒸気圧力検出部としての圧力センサ３０と、水位検出部としての水位センサ３１と、給水加熱器としてのエコノマイザ３と、給水ポンプ８と、給水流量調整部としての給水流量調整弁９と、制御部１０と、記憶部１１と、を備える。
【００１６】
さらに、ボイラ装置１は、給水ラインＬ１と、燃料供給ラインＬ２と、蒸気供給ラインＬ３と、を備える。本明細書における「ライン」とは、流路、径路、管路等の流体の流通が可能なラインの総称である。
【００１７】
なお、各ラインには、各種バルブ、各種センサ、逆止弁、オリフィス、ストレーナ等の機器が必要に応じて設けられるが、図１では適宜に図示を省略する。
【００１８】
給水ラインＬ１は、給水Ｗ１を、後述するエコノマイザ３を介して缶体２０に向けて供給するラインである。給水ラインＬ１の上流側の端部は、給水源（不図示）に接続されている。給水ラインＬ１の下流側の端部は、缶体２０の給水導入口に接続されている。また、給水ラインＬ１には、給水ポンプ８と、給水流量調整弁９が設けられている。なお、給水ラインＬ１には、缶体２０への給水の給水温度を測定するための給水温度センサ(不図示）、缶体２０への給水の電気伝導率を測定するための電気伝導率センサ(不図示）を設けることができる。
【００１９】
給水ポンプ８は、給水Ｗ１を吸入し、缶体２０に向けて吐出する装置である。給水ポンプ８に併設されたモータ（不図示）は、制御部１０に電気的に接続されており、制御部１０からの制御信号に基づいて制御されて駆動する。給水ポンプ８は、インバータ周波数により制御されて駆動することで、流量調整可能に構成してもよい。
【００２０】
給水流量調整弁９は、給水ラインＬ１において、給水ポンプ８よりも下流側であってエコノマイザ３よりも上流側に配置され、エコノマイザ３に供給される給水Ｗ１の流量を調整可能な弁である。給水流量調整弁９は、制御部１０に電気的に接続されている。給水流量調整弁９の弁開度（弁体の開度）は、制御部１０からの駆動信号により制御される。
【００２１】
エコノマイザ３は、給水ラインＬ１に設けられ、缶体２０において燃料が燃焼したときに生じる排ガスの廃熱により、缶体２０に供給される前の給水Ｗ１を予め加熱する設備である。エコノマイザ３で加熱された給水Ｗ１は、給水ラインＬ１を介して缶体２０の内部に供給される。
【００２２】
缶体２０は、下部管寄せ、水管、上部管寄せ、バーナ等（いずれも不図示）を備える。
上部管寄せは、環状に形成された中空の容器である。各水管の上端部は、上部管寄せと連通している。上部管寄せの上端には、蒸気供給ラインＬ３の上流側の端部が接続されている。複数の水管で発生した蒸気Ｗ２は、上部管寄せを介して蒸気供給ラインＬ３へ送出される。上部管寄せには、上部管寄せ内の蒸気圧力を検出する蒸気圧力検出部としての圧力センサ３０が接続されている。蒸気供給ラインＬ３は、水管で発生した蒸気Ｗ２を負荷装置５へ供給するラインである。蒸気供給ラインＬ３の下流側の端部は、負荷装置５に接続されている。
【００２３】
バーナは、燃料（液体又は気体等）を燃焼させる燃焼装置である。バーナには、燃料供給ラインＬ２が接続されている。燃料供給ラインＬ２は、燃料供給源（不図示）から送出された燃料を、バーナに供給するラインである。
【００２４】
水位センサ３１は、缶体２０の内部の水位を検出する機器である。水位センサ３１は、制御部１０に電気的に接続されている。水位センサ３１で検出された缶体２０の内部の水位（以下、「水位Ｈｄ」ともいう）は、検出信号として制御部１０に送信される。
【００２５】
負荷装置５は、缶体２０から供給された蒸気Ｗ２により動作する装置（例えば、熱交換器）である。負荷装置５において使用された蒸気Ｗ２は、熱を奪われて凝縮し、ドレン（不図示）となって排出される。
【００２６】
制御部１０は、計時部１０１と、第１判定部１０２と、第１給水制御部１０３と、を備える。
計時部１０１は、時間の計時等を管理する。第１判定部１０２は、圧力センサ３０により検出される缶体２０内の蒸気圧力が予め設定されている第１閾値以上であるか否かを判定する。第１給水制御部１０３は、第１判定部１０２により缶体２０内の蒸気圧力が第１閾値以上であると判定された後、計時部１０１により缶体２０からの給水要求が無い状態が継続する時間を測定し、測定される時間が設定時間以上継続するときに、エコノマイザ３へ給水を供給するように給水流量調整弁９を制御する。
【００２７】
記憶部１１には、例えば、後述するボイラ装置１の使用圧力範囲（上限値、及び下限値）、第１閾値、燃焼状態ごとに対応する設定時間Ｘｓ、及びオン動作の時間Ｘｄ等が記憶される。また、後述する給水要求ステータスは、記憶部１１に書き替え可能なデータとして記憶される。
【００２８】
制御部１０及び記憶部１１は、ＣＰＵ及びメモリを含むマイクロプロセッサ（不図示）により構成することができる。この場合、記憶部１１は、メモリにより構成される。
また、マイクロプロセッサには、時間の計時等を管理するインテグレーテッドタイマユニット（以下、「ＩＴＵ」ともいう）が組み込まれる。
各種プログラムがマイクロプロセッサにより実行されることにより、マイクロプロセッサが計時部１０１と、第１判定部１０２と、第１給水制御部１０３と、定流量制御部１０４と、を備える制御部１０として機能する。
【００２９】
制御部１０は、缶体２０への給水Ｗ１の供給が必要な場合（例えば、給水要求が有った場合）には、缶体２０に所定の給水量の給水Ｗ１が供給されるように給水流量調整弁９の流量を制御する。この制御により、缶体２０には、所定の給水量の給水Ｗ１が供給される。
【００３０】
制御部１０は、缶体２０における燃料の燃焼状態を、負荷装置５で消費される蒸気の量や、圧力センサ３０により検出された蒸気の圧力等に基づいて、燃焼状態（例えば、段階値制御ボイラの場合は、１段階〜３段階等のＮ位置又は比例制御ボイラの場合は、最小燃焼状態から最大燃焼状態の範囲）及び燃焼停止状態のいずれかに設定する。
【００３１】
制御部１０では、水位センサ３１から送信された缶体２０の内部の水位Ｈｄに関する検出信号に基づいて、給水要求に関するステータス（以下、「給水要求ステータス」ともいう）が変更される。具体的には、缶体２０の内部の水位Ｈｄが、下限水位である目標水位制御開始水位ＨＬ以下に低下した場合には、制御部１０において、給水要求ステータスが給水要求ＯＮに変更される。また、缶体２０の内部の水位Ｈｄが、上限水位である目標水位Ｈｈに上がった場合には、制御部１０において、給水要求ステータスが給水要求ＯＦＦに変更される。
【００３２】
後述するように、制御部１０は、缶体２０から給水要求が無い場合であっても、第１判定部１０２により缶体２０内の蒸気圧力が第１閾値以上であると判定された後、缶体２０から給水要求が無い状態が設定時間Ｘｓ以上継続するときには、エコノマイザ３へ給水Ｗ１を供給するように給水流量調整弁９を制御する。第１閾値は、ボイラ装置１に予め設定されている使用圧力範囲の下限値から所定圧力値低い値であり、適宜設定される。
【００３３】
設定時間Ｘｓは、缶体２０の燃焼状態に応じて異なる値に設定することができる。例えば、燃焼量が大きい場合、燃焼温度も高くなり、エコノマイザ３内での給水の加熱量が大きくなると考えられる。このため、設定時間Ｘｓの値は、燃焼量が大きい場合（例えば、高燃焼状態の場合）には、燃焼量が小さい場合（例えば、低燃焼状態）に比較して小さくしておく方が好ましい。
【００３４】
第１判定部１０２は、圧力センサ３０により検出される缶体２０内の蒸気圧力が第１閾値以上であるか否かについて判定する。また、第１給水制御部１０３は、第１判定部１０２により缶体２０内の蒸気圧力が第１閾値以上であると判定された後、計時部１０１により、給水要求が無い状態の継続時間を「給水要求無し継続時間」として計時を行う。第１給水制御部１０３は、給水要求無し継続時間が所定の設定時間Ｘｓ以上継続するか否かについて判定する。第１給水制御部１０３は、給水要求無し継続時間が所定の設定時間Ｘｓ以上継続したと判定した場合には、給水要求ステータスを給水要求ＯＮに変更する。この制御により、缶体２０には、所定の給水量の給水Ｗ１が供給される。
【００３５】
制御部１０は、通常給水制御を行う定流量制御部１０４を備えることができる。ここで、定流量制御部１０４は、水位センサ３１により検出される水位Ｈｄが、缶体２０の燃焼量、給水温度Ｔｄ、給水Ｗ１の電気伝導率、缶体２０の内部の蒸気の圧力等に基づいて算出される目標水位Ｈｈに近づくように、給水流量調整弁９を缶体２０の圧力によって適宜変更される定流量開度又は全閉とすることで、給水のＯＮ／ＯＦＦ制御（給水を間欠的に行う制御）を行う。
【００３６】
具体的には、例えばボイラ装置１が段階値制御ボイラである場合には、記憶部１１は、特定の負荷率（例えば、低燃焼位置、中燃焼位置及び高燃焼位置）、及び特定の電気伝導率ごとに、缶体２０の内部圧力を横列、給水温度を縦列として、横列におけるそれぞれの内部圧力及び縦列におけるそれぞれの給水温度に対応する目標水位を縦列及び横列の交点に有する適正水位のテーブルを記憶する。
定流量制御部１０４は、圧力センサ３０により測定された缶体２０の内部圧力及び給水温度センサにより測定された給水温度Ｔｄに近似する複数（例えば、４つ）の適正水位を、適正水位のテーブルから選択し、選択した複数の適正水位から、缶体２０の内部圧力及び給水温度に対応する適正水位を、線形補間を用いて電気伝導率ごとに求める。定流量制御部１０４は、求めた特定の電気伝導率ごとの適正水位から、電気伝導率センサにより測定された電気伝導率における適正水位を、線形補間を用いて求め、当該適正水位を目標水位として、給水流量調整弁９の制御を行う。
こうすることで、定流量制御部１０４は、４つのパラメータ（燃焼量、内部圧力、電気伝導率、及び給水温度）に基づいて、適正水位を求めることにより、段階値制御ボイラにおいて高い精度で目標水位の制御を行うことができる。
【００３７】
［第１実施形態の動作］
次に、第１実施形態に係るボイラ装置１において、給水Ｗ１を制御する動作を、図面を参照しながら説明する。
【００３８】
まず、通常給水制御による通常給水動作について説明する。缶体２０の内部の水位Ｈｄが、下限水位である目標水位制御開始水位ＨＬまで低下すると、制御部１０において、給水要求ステータスが給水要求ＯＮに変更される。その状態において、制御部１０は、缶体２０に所定の給水量の給水Ｗ１が供給されるように給水流量調整弁９の弁開度を制御する。第１実施形態において、給水流量調整弁９の弁開度は、缶体２０の圧力によって適宜変更される定流量開度となるように制御される。この制御により、缶体２０には、所定の給水量の給水Ｗ１が供給される。
【００３９】
一方、缶体２０の内部の水位が、上限水位である目標水位Ｈｈに上がると、制御部１０において、給水要求ステータスが給水要求ＯＦＦに変更される。給水要求ステータスが給水要求ＯＦＦに変更された場合、缶体２０に給水Ｗ１が供給されないように給水流量調整弁９の弁開度を制御する。このとき、給水流量調整弁９の弁開度は、全閉となるように制御される。
【００４０】
次に、第１実施形態のボイラ装置１における、制御部１０の動作について、説明する。
【００４１】
図３に示すように、ステップＳＴ１において、制御部１０は、給水要求があるか否かを判定する。給水要求が有る場合（ＹＥＳ）には、処理はステップＳＴ８へ進む。給水要求が無い場合（ＮＯ）には、処理はステップＳＴ２へ進む。
【００４２】
給水要求が有る場合（ＹＥＳ）には、ステップＳＴ８において、制御部１０は、通常給水制御を開始する。この制御により、缶体２０への給水Ｗ１の供給動作は、通常給水動作へ移行する。処理はステップＳＴ１へ戻る。
【００４３】
図３及び図４に示すように、給水要求が無い場合（ＮＯ）には、ステップＳＴ２において、第１判定部１０２は、圧力センサ３０により検出される缶体２０内の蒸気圧力が第１閾値以上か否かについて、判定する。缶体２０内の蒸気圧力が第１閾値以上である場合（ＹＥＳ）には、処理はステップＳＴ３へ進む。缶体２０内の蒸気圧力が第１閾値以上でない場合（ＮＯ）には、処理はステップＳＴ１へ戻る。
【００４４】
図３及び図４に示すように、缶体２０内の蒸気圧力が第１閾値以上である場合（ＹＥＳ）には、ステップＳＴ３において、計時部１０１は、缶体２０からの給水要求が無い状態の継続時間を「給水要求無し継続時間」として計時を開始する。処理はステップＳＴ４へ進む。
【００４５】
ステップＳＴ４において、制御部１０は、再度、給水要求があるか否かを判定する。給水要求が無い場合（ＮＯ）には、処理はステップＳＴ５へ進む。給水要求が有る場合（ＹＥＳ）には、処理はステップＳＴ８へ進む。
【００４６】
次に、ステップＳＴ５において、第１給水制御部１０３は、給水要求無し継続時間が所定の設定時間Ｘｓ以上継続するか否かについて判定する。給水要求無し継続時間が所定の設定時間Ｘｓ以上継続した場合（ＹＥＳ）には、処理はステップＳＴ６へ進む。給水要求無し継続時間が所定の設定時間Ｘｓ以上継続していない場合（ＮＯ）には、処理はステップＳＴ４へ戻る。なお、図４において、給水要求無し継続時間が設定時間Ｘｓを経過した時刻を「Ｘｐ」で示す。
前述したように、給水要求無し継続時間の設定時間Ｘｓについては、ボイラの燃焼状態（例えば、段階値制御ボイラの場合は、１段階〜３段階等のＮ位置又は比例制御ボイラの場合は、最小燃焼状態から最大燃焼状態の範囲）に応じて、適宜設定することができる。基本的には、燃焼量が大きい場合の給水要求無し継続時間の設定時間は、燃焼量が小さい場合の給水要求無し継続時間の設定時間に比較して、小さい値に設定することが好ましい。この場合、ステップＳＴ５において、第１給水制御部１０３は、給水要求無し継続時間がボイラの燃焼状態に応じた設定時間Ｘｓ以上継続するか否かについて判定する。
【００４７】
ステップＳＴ６において、第１給水制御部１０３は、給水要求ステータスを給水要求ＯＮに変更する。この制御により、缶体２０には、所定の給水量の給水Ｗ１が供給される（ＯＮ動作）。
【００４８】
次に、ステップＳＴ７において、給水要求ステータスが給水要求ＯＮに変更されて所定のＯＮ動作時間Ｘｄが経過した後、制御部１０は、通常給水制御を開始する。なお、図４において、ＯＮ動作の時間を「Ｘｄ」で示す。この制御により、缶体２０への給水Ｗ１の供給動作は、通常給水動作へ移行する。処理はステップＳＴ１へ戻る。
【００４９】
上述した第１実施形態に係るボイラ装置１によれば、例えば、以下のような効果が得られる。
【００５０】
第１実施形態におけるボイラ装置１においては、ボイラ本体内の蒸気圧力が、予め設定されている第１閾値より低い場合、当該ボイラは給蒸開始前と判断でき、この状態では、ボイラ本体（缶体）出口排ガス温度も低く、またボイラドラムの缶体内の蒸気圧力は上昇中であるため、エコノマイザ内の水が沸騰する恐れもないため、エコノマイザ内への強制給水制御を停止させておくことで、過剰水状態を回避し、起蒸時ドレン量の増加及びアラーム誤発報等の不具合を回避することが可能となる。
また、缶体２０内の蒸気圧力が第１閾値以上であると判定された場合、第１給水制御部１０３は、缶体２０からの給水要求が無い状態が継続する時間を測定し、測定される時間が設定時間以上継続するときに、エコノマイザ３へ給水を供給するように給水流量調整弁９を制御する。このため、給蒸開始後の定常運転時には、缶体２０内の蒸気圧力が予め設定されている使用圧力範囲となることから、エコノマイザ内への強制給水制御が働き、エコノマイザ内で給水が過熱されて蒸気が発生することを防止することができる。
【００５１】
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。
【００５２】
第１実施形態では、第１判定部１０２及び第１給水制御部１０３は、数値範囲の判定において、所定の数値以上か又は所定の数値未満であるかを判定したが、所定の数値を超えるか又は所定の数値以下であるかの判定に置き換えてもよい。
【００５３】
エコノマイザ３を加熱する排ガスは、ボイラ２からの排ガスに制限されず、例えば、別設備のエンジンからの排ガスであってもよい。
【００５４】
第１実施形態では、制御部１０は、通常給水制御を行う定流量制御部１０４を備え、給水のＯＮ／ＯＦＦ制御（給水を間欠的に行う制御）を行ったが、定流量制御部１０４に換えて、給水の供給を連続的に制御する連続給水制御部（図示せず）を適用することもできる。
具体的には、例えばボイラ装置１が比例制御ボイラである場合には、記憶部１１は、缶体２０の燃焼量、給水温度Ｔｄ、給水Ｗ１の電気伝導率、及び缶体２０の内部の蒸気の圧力を入力として、適正水位を算出するための近似関数を記憶する。
連続給水制御部１０５は、缶体２０の燃焼量、給水温度センサにより測定された給水温度Ｔｄ、電気伝導率センサ（不図示）により測定された給水Ｗ１の電気伝導率、及び圧力センサ３０により測定された缶体２０の内部の蒸気の圧力から、記憶部１１に記憶される近似関数を用いて適正水位を求め、当該適正水位を目標水位として、給水ポンプ８及び給水流量調整弁９の制御を行い、缶体２０への給水Ｗ１の供給を連続的に行う。
こうすることで、連続給水制御部１０５は、４つのパラメータ（燃焼量、内部圧力、電気伝導率、及び給水温度）に基づいて、適正水位を求めることにより、比例制御ボイラにおいて高い精度で目標水位の制御を行うことができる。
【００５５】
第１実施形態及びその変形例では、給水流量調整部を給水流量調整弁９としたが、給水流量調整部は、弁（バルブ）に制限されない。例えば、給水流量調整部として、流量の調整可能な給水ポンプ８としてもよい。また、給水流量調整部を流量の調整可能な給水ポンプ８と給水流量調整弁９とから成るものとしてもよい。給水流量調整弁９による給水量調整、流量の調整可能な給水ポンプ８による給水量調整、流量の調整可能な給水ポンプ８と給水流量調整弁９による給水量調整のいずれを採用するかは任意に設定することができる。
【符号の説明】
【００５６】
１  ボイラ装置
３  エコノマイザ（給水加熱器）
５  負荷装置
８  給水ポンプ
９  給水量調整弁
１０  制御部
１０１  計時部
１０２  第１判定部
１０３  第１給水制御部
１０４  定流量制御部
１１  記憶部
２０  ボイラ本体（缶体）
３０  圧力センサ
３１  水位センサ
Ｌ１  給水ライン
Ｌ２  燃料供給ライン
Ｌ３  蒸気供給ライン
Ｗ１  給水
Ｗ２  蒸気
【図１】
2016057018.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
2016057018.tif 000006