JP2003130305A - 蒸気ボイラの給水制御方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 蒸気ボイラの稼動状態が変化しても最適
な給水制御を行うことである。 【解決手段】 水管４内に設けた水位検出端５により給
水ポンプ３の作動，停止を制御する蒸気ボイラの給水制
御方法において、前記水位検出端５が水位を検出したと
き、前記蒸気ボイラへ所定の給水量を供給するに際し、
前記給水量を前記蒸気ボイラの稼動状態に応じて制御す
ることを特徴としている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、蒸気ボイラの給
水制御方法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】蒸気ボイラは、その缶体内の水位を所定
範囲に維持するために、前記缶体内へ給水を行う給水ポ
ンプと、前記缶体内の水位を制御する水位制御手段とを
備えている。そして、前記水位制御手段の信号に基づい
て、制御器から前記給水ポンプの作動，停止の指令を出
力している。最近では、前記缶体の寿命を伸ばすためお
よび蒸気の乾き度を維持するため、前記缶体を構成して
いる水管内の水位も前記水管内に設けた水位検出端によ
り検出し、その両方の検出信号に基づいて、前記制御器
により、前記給水ポンプを制御するようにしている。

【０００３】しかしながら、前記缶体内および前記水管
内の水位は、前記蒸気ボイラの稼動状態により大きく変
動する。この変動により前記蒸気ボイラの寿命が極端に
短くなったり、蒸気の乾き度が低下することがある。

【０００４】

【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、蒸気ボイラの稼動状態が変化しても最適
な給水制御を行うことである。

【０００５】

【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、請求項１に記載の発明
は、水管内に設けた水位検出端により給水ポンプの作
動，停止を制御する蒸気ボイラの給水制御方法におい
て、前記水位検出端が水位を検出したとき、前記蒸気ボ
イラへ所定の給水量を供給するに際し、前記給水量を前
記蒸気ボイラの稼動状態に応じて制御することを特徴と
している。

【０００６】請求項２に記載の発明は、前記水位検出時
から所定時間経過後に前記給水ポンプを停止することに
より前記給水量を決定し、前記所定時間を前記蒸気ボイ
ラの稼動状態に応じて制御することを特徴としている。

【０００７】さらに、請求項３に記載の発明は、前記稼
動状態が、前記蒸気ボイラの缶内圧力，前記蒸気ボイラ
の燃焼量，前記蒸気ボイラへの給水温度，前記蒸気ボイ
ラの缶水の電気伝導度のうちの少なくとも１つであるこ
とを特徴としている。

【０００８】

【発明の実施の形態】つぎに、この発明の実施の形態に
ついて説明する。この発明は、蒸気ボイラの給水制御方
法において好適に実施することができる。この発明を適
用するに好適な第一の実施の形態の蒸気ボイラの構成に
ついて説明する。

【０００９】前記蒸気ボイラは、蒸気を発生させる缶体
内へ給水を行う給水ポンプと、前記缶体を構成する水管
内に設けた水位検出端と、燃料を燃焼させるバーナと、
前記蒸気ボイラの稼動状態検出手段および前記蒸気ボイ
ラを制御する第一制御器とを備えている。

【００１０】前記給水ポンプは、給水処理設備と接続さ
れている給水ラインに配置されており、前記缶体の下部
管寄と前記給水ラインを介して接続されている。

【００１１】前記水位検出端は、前記缶体の上部管寄か
ら前記水管内に差し込んだ水位検出用電極棒をもって構
成されている。

【００１２】前記バーナは、燃料ラインと接続され、前
記缶体の上部に配置されており、燃料を燃焼させ、前記
缶体内の水を加熱する構成としている。

【００１３】前記稼動状態検出手段は、前記上部管寄に
配置されている前記蒸気ボイラの缶内圧力センサ，前記
燃料ラインに配置されている前記蒸気ボイラの燃焼量セ
ンサ，前記給水ラインに配置されている前記蒸気ボイラ
への給水温度センサ，前記下部管寄に配置されている前
記蒸気ボイラの缶水の電気伝導度センサのいずれか１つ
により構成されている。ここにおいて、前記各センサを
配置する場所は、適宜最適な場所を選択して決定するこ
とができる。また、前記缶内圧力センサは、蒸気温度か
ら換算してもよい。さらに、前記燃焼量センサは、燃料
弁の開閉時間や燃焼指令信号から換算してもよい。

【００１４】前記第一制御器は、予め設定された第一プ
ログラムにより前記蒸気ボイラを制御するように構成さ
れている。前記第一制御器は、前記給水ポンプ，前記水
位検出端，前記バーナ，前記各センサと各回線を介して
それぞれ接続されている。

【００１５】このような構成の蒸気ボイラの給水制御に
ついて説明する。この第一の実施の形態においては、前
記第一プログラムにより、前記水位検出端の水位検出状
態に応じて前記給水ポンプの作動と停止を制御する。前
記水位検出端が水位を検出しなくなると、前記給水ポン
プを作動させ、前記水位検出端が水位を検出すると、前
記蒸気ボイラへ所定の給水量を供給する。この給水量を
供給するに際し、前記給水量を前記蒸気ボイラの稼動状
態に応じて制御する。ここにおいて、前記給水量の供給
は、前記給水ポンプにより所定の給水量を供給する方法
が好適であるが、実施に応じて、別系統の給水手段によ
り所定の給水量を供給する方法も実施できる。

【００１６】前記給水量を供給するに際し、前記給水量
を制御する，すなわち前記給水量を決定する４通りの方
法をつぎに説明する。まず、第一の給水量制御方法は、
前記水位検出時から所定時間経過後に前記給水ポンプを
停止することにより前記給水量を決定する。そして、前
記所定時間を前記蒸気ボイラの稼動状態に応じて制御す
る。すなわち、この所定時間を可変とし、前記給水量を
制御する。

【００１７】つぎに、第二の給水量制御方法は、前記給
水ポンプを第二所定時間後に停止するようにし、前記給
水ポンプの吐出流量を制御する流量調節手段を前記蒸気
ボイラの稼動状態に応じて可変とし、前記給水量を制御
する。

【００１８】つぎに、第三の給水量制御方法は、前記給
水ポンプを第二所定時間後に停止するようにし、前記給
水ポンプの回転数を前記蒸気ボイラの稼動状態に応じて
可変とし、前記給水量を制御する。

【００１９】さらに、第四の給水量制御方法は、複数の
給水ポンプを第二所定時間後に停止するようにし、前記
各給水ポンプの作動台数を前記蒸気ボイラの稼動状態に
応じて可変とし、前記給水量を制御する。

【００２０】つぎに、第二の実施の形態について説明す
る。この発明を適用するに好適な第二の実施の形態の蒸
気ボイラの構成について説明する。この第二の実施の形
態における前記蒸気ボイラは、前記第一の実施の形態に
さらに別の水位制御手段を備え、両者を併用して前記給
水ポンプを制御する構成としている。すなわち、前記蒸
気ボイラは、前記給水ポンプと、前記水位制御手段と、
前記水位検出端と、前記バーナと、前記稼動状態検出手
段および第二制御器とを備えている。

【００２１】ここにおいて、前記給水ポンプ，前記水位
検出端，前記バーナおよび前記稼動状態検出手段は、前
記第一の実施の形態の部材とそれぞれ同一である。

【００２２】この第二の実施の形態における前記水位制
御手段は、前記缶体の上部管寄と下部管寄とそれぞれ接
続されている水位制御筒内に複数の電極棒を備えて構成
されている。

【００２３】また、この第二の実施の形態における前記
第二制御器は、予め設定された第二プログラムにより前
記蒸気ボイラを制御するように構成されている。前記第
二制御器は、前記給水ポンプ，前記水位制御手段，前記
水位検出端，前記バーナ，前記各センサと各回線を介し
てそれぞれ接続されている。

【００２４】このような構成の蒸気ボイラの給水制御に
ついて説明する。この第二の実施の形態においては、前
記第二プログラムにより、前記水位制御手段および前記
水位検出端の水位検出状態に応じて前記給水ポンプの作
動と停止を制御する。

【００２５】まず、前記水位制御手段により前記給水ポ
ンプの作動と停止の制御を行う。具体的には、前記水位
制御筒内の下限検出電極棒が下限水位を検出すると、前
記給水ポンプを作動させ、前記水位制御筒内の上限検出
電極棒が上限水位を検出すると、前記給水ポンプを停止
する。

【００２６】つぎに、前記上限水位となり、前記給水ポ
ンプが停止しているとき、前記水位検出端が前記水管内
において、水位を検出しているか否かを判定する。前記
水位検出端が水位を検出しなくなると、前記第一の実施
の形態と同様の制御を行う。すなわち、前記水位検出端
が水位を検出しなくなると、前記給水ポンプを作動さ
せ、前記水位検出端が水位を検出すると、前記蒸気ボイ
ラへ所定の給水量を供給する。この給水量を供給するに
際し、前記給水量を前記蒸気ボイラの稼動状態に応じて
制御する。

【００２７】ここにおいて、前記２つの実施の形態にお
ける前記稼動状態の検出は、前記４つのセンサのうちの
いずれか１つにより行う。前記４つのセンサによる前記
稼動状態の検出は、それぞれ単独で適用して前記給水量
を制御してもよいが、適宜組み合せて前記給水量を制御
してもよい。

【００２８】これにより、前記蒸気ボイラの稼動状態が
変化しても、この稼動状態に応じた前記給水量を供給す
るので、前記水管の過熱を防ぎ、長寿命化を図るととも
に、良質の乾き度の蒸気を供給できる最適な給水制御を
行うことができる。

【００２９】

【実施例】以下、この発明の具体的実施例について、図
１に基づいて詳細に説明する。図１は、この発明の第一
実施例を説明するに好適な蒸気ボイラ１の概略的説明図
である。

【００３０】図１において、前記蒸気ボイラ１は、蒸気
を発生させる缶体２内へ給水を行う給水ポンプ３と、前
記缶体２を構成する水管４内に設けた水位検出端５と、
燃料を燃焼させるバーナ６と、前記蒸気ボイラ１の稼動
状態検出手段（符号省略）および前記蒸気ボイラ１を制
御する第一制御器７とを備えている。

【００３１】前記缶体２は、環状の上部管寄８と下部管
寄９との間に複数の前記水管４，４，・・・を配置して構
成されている。

【００３２】前記給水ポンプ３は、給水処理設備（図示
省略）と接続されている給水ライン１０に配置されてお
り、前記下部管寄９と前記給水ライン１０を介して接続
されている。

【００３３】前記水位検出端５は、前記各水管４のうち
のいずれか１本に設けられている。すなわち、前記水位
検出端５は、前記上部管寄８の上板１１から貫通するよ
うに前記水管４内に差し込んだ水位検出用電極棒をもっ
て構成されている。

【００３４】前記バーナ６は、燃料ライン１２と接続さ
れ、前記缶体２の上部に配置されており、燃料を燃焼さ
せ、前記缶体２内の水を加熱する構成としている。

【００３５】前記稼動状態検出手段は、前記蒸気ボイラ
１の稼動状態，いわゆる負荷状態や供給されている給水
の状態および前記缶体２内の缶水の状態を検出するため
のものである。具体的には、つぎの４つの種類のセンサ
のいずれか１つを用いるものである。すなわち、前記上
部管寄８に配置されている前記蒸気ボイラ１の缶内圧力
センサ１３，前記燃料ライン１２に配置されている前記
蒸気ボイラ１の燃焼量センサ１４，たとえば燃料流量計
（以下、「燃料流量計１４」と云う），前記給水ライン
１０に配置されている前記下部管寄９への給水の温度セ
ンサ１５，前記下部管寄９に配置されている前記缶水の
電気伝導度センサ１６により構成されている。

【００３６】前記第一制御器７は、予め設定された第一
プログラムにより前記蒸気ボイラ１を制御するように構
成されている。前記第一制御器７は、前記給水ポンプ３
と第一回線１７を介して接続されており、前記水位検出
端５と第二回線１８を介して接続されている。そして、
前記第一制御器７は、前記バーナ６および前記各センサ
１３，１４，１５，１６と各回線（図示省略）を介して
それぞれ接続されている。さらに、前記第一制御器７
は、前記給水ポンプ３を作動させる時間を決定するコン
ピューター（図示省略）やタイマ（図示省略）を内蔵し
ている。また、前記第一プログラムは、前記コンピュー
ターに組み込まれている。

【００３７】このような構成の前記蒸気ボイラ１の給水
制御について説明する。この第一実施例においては、前
記第一プログラムにより、前記水位検出端５の水位検出
状態に応じて前記給水ポンプ３の作動と停止を制御す
る。前記水位検出端５が水位を検出しなくなると、前記
給水ポンプ３を作動させ、前記水位検出端５が水位を検
出した後、前記蒸気ボイラ１へ所定の給水量を供給す
る。この給水量を供給するに際し、前記給水量を前記蒸
気ボイラ１の稼動状態に応じて制御する。

【００３８】前記給水量を供給するに際し、前記給水量
を制御する，すなわち前記給水量を決定する４通りの方
法をつぎに説明する。まず、第一実施例における第一の
給水量制御方法は、前記給水ポンプ３を第一所定時間後
に停止する。すなわち、この第一所定時間を可変とし、
前記給水量を制御する。この給水制御を図２に基づいて
説明する。図２は、この第一実施例における前記第一の
給水量制御方法を説明する概略的フローチャートであ
る。

【００３９】まず、ステップＳ１−０から開始する。そ
して、ステップＳ１−１で前記水位検出端５が水位を検
出しているか否かを判定する。すなわち、図１における
前記水位検出端５が前記水管４内の水面１９と接触して
いるか否かを判定する。ここにおいて、前記水面１９
は、気泡状態の蒸気と混在しているときもあるので、所
定の電気抵抗値や電流値により換算して判定してもよ
い。

【００４０】前記ステップＳ１−１において、前記水位
検出端５が水位を検出しなくなると、ステップＳ１−２
へ移行し、前記給水ポンプ３を作動させる。そして、ス
テップＳ１−３へ移行する。

【００４１】このステップＳ１−３において、前記蒸気
ボイラ１の稼動状態に応じて、前記蒸気ボイラ１へ供給
する給水量を制御するための第一所定時間を決定する。
ここにおいて、前記第一所定時間を決定するための前記
稼動状態検出の４通りの具体例をつぎに説明する。

【００４２】まず、第一の稼動状態検出方法は、前記缶
内圧力センサ１３により検出した前記蒸気ボイラ１の缶
内圧力に基づいて制御する方法である。この方法は、前
記缶内圧力が高いときは前記第一所定時間を長くし、ま
た前記缶内圧力が低いときは前記第一所定時間を短くす
るように制御する。

【００４３】つぎに、第二の稼動状態検出方法は、前記
燃料流量計１４により検出した前記蒸気ボイラ１の燃焼
量に基づいて制御する方法である。この方法は、前記燃
焼量が少ないときは前記第一所定時間を長くし、また前
記燃焼量が多いときは前記第一所定時間を短くするよう
に制御する。

【００４４】つぎに、第三の稼動状態検出方法は、前記
温度センサ１５により検出した前記蒸気ボイラ１への給
水温度に基づいて制御する方法である。この方法は、前
記給水温度が低いときは前記第一所定時間を長くし、ま
た前記給水温度が高いときは前記第一所定時間を短くす
るように制御する。

【００４５】さらに、第四の稼動状態検出方法は、前記
電気伝導度センサ１６により検出した前記缶水の電気伝
導度に基づいて制御する方法である。この方法は、前記
電気伝導度が低いときは前記第一所定時間を長くし、ま
た前記電気伝導度が高いときは前記第一所定時間を短く
するように制御する。

【００４６】このように前記ステップＳ１−３におい
て、前記４通りの稼動状態検出方法のうちのいずれかに
より、前記第一所定時間を決定する。

【００４７】ここにおいて、前記４通りの稼動状態検出
方法は、それぞれ単独で適用してもよいが、適宜組み合
せて前記第一所定時間を決定してもよい。たとえば、前
記缶内圧力が高いときと、前記燃焼量が少ないときとが
重複したときは、前記第一所定時間をさらに長くする。
一方、前記燃焼量が多いときと、前記電気伝導度が高い
ときとが重複したときは、前記第一所定時間をさらに短
くする。

【００４８】つぎに、ステップＳ１−４へ移行する。こ
こで、前記水位検出端５が水位を検出したか否かを判定
する。水位を検出しないと、前記ステップＳ１−４で水
位を検出するまで待つ。水位を検出すると、前記第一制
御器７内に設けた前記タイマがカウントを開始する。そ
して、ステップＳ１−５へ移行する。

【００４９】前記ステップＳ１−５において、前記第一
制御器７は、前記タイマのカウントが前記第一所定時間
が経過したか否かを判定する。時間が経過しないと、前
記ステップＳ１−５で時間が経過するまで待つ。時間が
経過すると、ステップＳ１−６へ移行し、前記給水ポン
プ３を停止し、ステップＳ１−７へ移行し終了する。

【００５０】一方、前記ステップＳ１−１で水位を検出
していれば、前記ステップＳ１−６へ移行し、前記給水
ポンプ３は停止の状態のままとする。

【００５１】つぎに、前記給水量を供給するに際し、第
一実施例における第二の給水量制御方法（すなわち、第
一実施例における第二の給水量決定方法）は、前記給水
ポンプ３を第二所定時間後に停止するようにし、前記給
水ポンプ３の吐出流量を制御する流量調節手段，たとえ
ば流量調節弁を前記蒸気ボイラ１の稼動状態に応じて可
変とし、前記給水量を制御する。この第二の給水量制御
方法は、前記第一の給水量制御方法の変形例である。こ
こにおいて、構成については図１に基づいて説明し、前
記第一の給水量制御方法と同一の部材には同一の符号を
付し、その詳細な説明は省略する。図１において、この
第二の給水量制御方法は、前記給水ライン１０に前記流
量調節弁（図示省略）を配置した構成としている。すな
わち、この流量調節弁の開度を前記蒸気ボイラ１の稼動
状態に応じて調節できる構成としている。

【００５２】この給水制御方法を図３に基づいて説明す
る。図３は、この第一実施例における前記第二の給水量
制御方法を説明する概略的フローチャートである。図３
において、ステップＳ２−０からステップＳ２−２まで
は、前記第一の給水量制御方法と同じであるので説明を
省略する。そして、ステップＳ２−３において、前記給
水ポンプ３の運転時間（以下、「第二所定時間」と云
う）を決定し、この第二所定時間の間の前記流量調節弁
の開度を前記蒸気ボイラ１の稼動状態に応じて決定す
る。ここにおいて、前記開度を決定するための前記稼動
状態検出方法の４通りの具体例をつぎに説明する。

【００５３】まず、第一の稼動状態検出方法は、前記缶
内圧力センサ１３により検出した前記蒸気ボイラ１の缶
内圧力に基づいて制御する方法である。この方法は、前
記缶内圧力が高いときは前記開度を大きくし、また前記
缶内圧力が低いときは前記開度を小さくするように制御
する。

【００５４】つぎに、第二の稼動状態検出方法は、前記
燃料流量計１４により検出した前記蒸気ボイラ１の燃焼
量に基づいて制御する方法である。この方法は、前記燃
焼量が少ないときは前記開度を大きくし、また前記燃焼
量が多いときは前記開度を小さくするように制御する。

【００５５】つぎに、第三の稼動状態検出方法は、前記
温度センサ１５により検出した前記蒸気ボイラ１への給
水温度に基づいて制御する方法である。この方法は、前
記給水温度が低いときは前記開度を大きく、また前記給
水温度が高いときは前記開度を小さくするように制御す
る。

【００５６】さらに、第四の稼動状態検出方法は、前記
電気伝導度センサ１６により検出した前記缶水の電気伝
導度に基づいて制御する方法である。この方法は、前記
電気伝導度が低いときは前記開度を大きくし、また前記
電気伝導度が高いときは前記開度を小さくするように制
御する。

【００５７】このように前記ステップＳ２−３におい
て、前記４通りの稼動状態検出方法のうちのいずれかに
より、前記開度を決定する。ここにおいて、前記４通り
の稼動状態検出方法は、それぞれ単独で適用してもよい
が、適宜組み合せて前記開度を決定してもよい。

【００５８】つぎに、ステップＳ２−４へ移行する。こ
こで、前記水位検出端５が水位を検出したか否かを判定
する。水位を検出しないと、前記ステップＳ２−４で水
位を検出するまで待つ。水位を検出すると、前記第一制
御器７内に設けた前記タイマがカウントを開始する。そ
して、ステップＳ２−５へ移行する。

【００５９】前記ステップＳ２−５において、前記第一
制御器７は、前記タイマのカウントが前記第二所定時間
が経過したか否かを判定する。時間が経過しないと、前
記ステップＳ２−５で時間が経過するまで待つ。時間が
経過すると、ステップＳ２−６へ移行し、前記給水ポン
プ３を停止し、ステップＳ２−７へ移行し終了する。

【００６０】一方、前記ステップＳ２−１で水位を検出
していれば、前記ステップＳ２−６へ移行し、前記給水
ポンプ３は停止の状態のままとする。

【００６１】つぎに、前記給水量を供給するに際し、第
一実施例における第三の給水量制御方法（すなわち、第
一実施例における第三の給水量決定方法）は、前記給水
ポンプ３を前記第二所定時間後に停止するようにし、前
記給水ポンプ３の回転数を前記蒸気ボイラ１の稼動状態
に応じて可変とし、前記給水量を制御する。この第三の
給水量制御方法は、前記第二の給水量制御方法のさらな
る変形例である。ここにおいて、構成については、前記
第二の給水量制御方法と同様、図１に基づいて説明し、
前記第一の給水量制御方法と同一の部材には同一の符号
を付し、その詳細な説明は省略する。図１において、こ
の第三の給水量制御方法は、前記給水ポンプ３に回転数
制御手段，たとえばインバータ（図示省略）を備えた構
成としている。すなわち、このインバータにより前記給
水ポンプ３の回転数を前記蒸気ボイラ１の稼動状態に応
じて制御する構成としている。

【００６２】この給水制御方法を説明する。この給水制
御方法は、図３で示した前記第二の給水量制御方法を説
明する概略的フローチャートにおけるステップＳ２−３
において、前記「流量調節弁の開度」が前記給水ポンプ
３の「回転数」に変更されたものである。すなわち、図
３を援用して説明すると、図３において、ステップＳ２
−０からステップＳ２−２までは、前記第二の給水量制
御方法と同じであるので説明を省略する。

【００６３】そして、ステップＳ２−３において、前記
給水ポンプ３の前記第二所定時間を決定し、この第二所
定時間の間の前記給水ポンプ３の回転数を前記蒸気ボイ
ラ１の稼動状態に応じて決定する。ここにおいて、前記
回転数を決定するための前記稼動状態検出方法の４通り
の具体例をつぎに説明する。

【００６４】まず、第一の稼動状態検出方法は、前記缶
内圧力センサ１３により検出した前記蒸気ボイラ１の缶
内圧力に基づいて制御する方法である。この方法は、前
記缶内圧力が高いときは前記回転数を多くし、また前記
缶内圧力が低いときは前記回転数を少なくするように制
御する。

【００６５】つぎに、第二の稼動状態検出方法は、前記
燃料流量計１４により検出した前記蒸気ボイラ１の燃焼
量に基づいて制御する方法である。この方法は、前記燃
焼量が少ないときは前記回転数を多くし、また前記燃焼
量が多いときは前記回転数を少なくするように制御す
る。

【００６６】つぎに、第三の稼動状態検出方法は、前記
温度センサ１５により検出した前記蒸気ボイラ１への給
水温度に基づいて制御する方法である。この方法は、前
記給水温度が低いときは前記回転数を多くし、また前記
給水温度が高いときは前記回転数を少なくするように制
御する。

【００６７】さらに、第四の稼動状態検出方法は、前記
電気伝導度センサ１６により検出した前記缶水の電気伝
導度に基づいて制御する方法である。この方法は、前記
電気伝導度が低いときは前記回転数を多くし、また前記
電気伝導度が高いときは前記回転数を少なくするように
制御する。

【００６８】このように前記ステップＳ２−３におい
て、前記４通りの稼動状態検出方法のうちのいずれかに
より、前記回転数を決定する。ここにおいて、前記４通
りの稼動状態検出方法は、それぞれ単独で適用してもよ
いが、適宜組み合せて前記回転数を決定してもよい。

【００６９】つぎに、ステップＳ２−４へ移行する。こ
こで、前記ステップＳ２−４からステップＳ２−７まで
は、前記第二の給水量制御方法と同じであるので説明を
省略する。

【００７０】つぎに、前記給水量を供給するに際し、第
一実施例における第四の給水量制御方法（すなわち、第
一実施例における第四の給水量決定方法）は、前記給水
ポンプ３を複数台設置し、前記給水ポンプ３を前記第二
所定時間後に停止するようにし、前記各給水ポンプ３の
作動台数を前記蒸気ボイラ１の稼動状態に応じて可変と
し、前記給水量を制御する。この第四の給水量制御方法
は、前記第二の給水量制御方法のさらなる変形例であ
る。ここにおいて、構成については、前記第二の給水量
制御方法と同様、図１に基づいて説明し、前記第一の給
水量制御方法と同一の部材には同一の符号を付し、その
詳細な説明は省略する。図１において、この第四の給水
量制御方法は、前記給水ポンプ３を複数台設置（図示省
略）した構成としている。すなわち、前記各給水ポンプ
３の作動台数を前記蒸気ボイラ１の稼動状態に応じて制
御する構成としている。

【００７１】この給水制御方法を説明する。この給水制
御方法は、図３で示した前記第二の給水量制御方法を説
明する概略的フローチャートにおけるステップＳ２−３
において、前記「流量調節弁の開度」が前記給水ポンプ
３の「作動台数」に変更されたものである。すなわち、
図３を援用して説明すると、図３において、ステップＳ
２−０からステップＳ２−２までは、前記第二の給水量
制御方法と同じであるので説明を省略する。そして、ス
テップＳ２−３において、前記給水ポンプ３の前記第二
所定時間を決定し、この第二所定時間の間の前記給水ポ
ンプ３の作動台数を前記蒸気ボイラ１の稼動状態に応じ
て決定する。ここにおいて、前記作動台数を決定するた
めの前記稼動状態検出方法の４通りの具体例をつぎに説
明する。

【００７２】まず、第一の稼動状態検出方法は、前記缶
内圧力センサ１３により検出した前記蒸気ボイラ１の缶
内圧力に基づいて制御する方法である。この方法は、前
記缶内圧力が高いときは前記作動台数を多くし、また前
記缶内圧力が低いときは前記作動台数を少なくするよう
に制御する。

【００７３】つぎに、第二の稼動状態検出方法は、前記
燃料流量計１４により検出した前記蒸気ボイラ１の燃焼
量に基づいて制御する方法である。この方法は、前記燃
焼量が少ないときは前記作動台数を多くし、また前記燃
焼量が多いときは前記作動台数を少なくするように制御
する。

【００７４】つぎに、第三の稼動状態検出方法は、前記
温度センサ１５により検出した前記蒸気ボイラ１への給
水温度に基づいて制御する方法である。この方法は、前
記給水温度が低いときは前記作動台数を多くし、また前
記給水温度が高いときは前記作動台数を少なくするよう
に制御する。

【００７５】さらに、第四の稼動状態検出方法は、前記
電気伝導度センサ１６により検出した前記缶水の電気伝
導度に基づいて制御する方法である。この方法は、前記
電気伝導度が低いときは前記作動台数を多くし、また前
記電気伝導度が高いときは前記作動台数を少なくするよ
うに制御する。

【００７６】このように前記ステップＳ２−３におい
て、前記４通りの稼動状態検出方法のうちのいずれかに
より、前記作動台数を決定する。ここにおいて、前記４
通りの稼動状態検出方法は、それぞれ単独で適用しても
よいが、適宜組み合せて前記作動台数を決定してもよ
い。

【００７７】つぎに、ステップＳ２−４へ移行する。こ
こで、前記ステップＳ２−４からステップＳ２−７まで
は、前記第二の給水量制御と同じであるので説明を省略
する。

【００７８】つぎに、第二実施例について図４に基づい
て詳細に説明する。この第二実施例は、前記第一実施例
の変形例であり、前記第一実施例と同一の部材には同一
の符号を付し、その詳細な説明は省略する。図４は、こ
の発明の第二実施例を説明するに好適な第二蒸気ボイラ
２０の概略的説明図である。

【００７９】図４において、この第二蒸気ボイラ２０
は、前記第一実施例の前記水位検出端５にさらに別の水
位制御手段２１を備え、前記両者５，２１を併用して前
記給水ポンプ３を制御する構成としている。すなわち、
前記第二蒸気ボイラ２０は、前記給水ポンプ３と、前記
水位制御手段２１と、前記水位検出端５と、前記バーナ
６と、前記稼動状態検出手段（符号省略）および第二制
御器２２とを備えている。

【００８０】この第二実施例における前記水位制御手段
２１は、前記上部管寄８と第一配管２３を介して接続さ
れており、また前記下部管寄９と第二配管２４を介し
て、それぞれ接続されている水位制御筒２５を備えてい
る。そして、前記水位制御筒２５は、この水位制御筒２
５内に複数の電極棒（図示省略）を備えている。

【００８１】また、この第二実施例における前記第二制
御器２２は、予め設定された第二プログラムにより前記
第二蒸気ボイラ２０を制御するように構成されている。
前記第二制御器２２は、前記給水ポンプ３と前記第一回
線１７を介して接続されており、また前記水位制御手段
２１と第三回線２６を介して接続されており、さらに前
記水位検出端５と前記第二回線１８を介して接続されて
いる。そして、前記第二制御器２２は、前記バーナ６，
前記各センサ１３，１４，１５，１６と各回線（図示省
略）を介してそれぞれ接続されている。さらに、前記第
二制御器２２は、前記給水ポンプ３を作動させる時間を
決定するコンピューター（図示省略）やタイマ（図示省
略）を内蔵している。また、前記第二プログラムは、前
記コンピューターに組み込まれている。

【００８２】このような構成の前記第二蒸気ボイラ２０
の給水制御方法，すなわち第二実施例における第一の給
水量制御方法（この第二実施例における第一の給水量決
定方法）について説明する。この第二実施例において
は、前記第二プログラムにより、前記水位制御手段２１
および前記水位検出端５の水位検出状態に応じて前記給
水ポンプ３の作動と停止を制御する。この給水制御方法
を図５に基づいて説明する。図５は、この第二実施例に
おける第一の給水量制御方法を説明する概略的フローチ
ャートである。

【００８３】まず、ステップＳ３−０から開始する。そ
して、ステップＳ３−１において、まず前記水位制御手
段２１による前記給水ポンプ３の作動と停止の制御を行
う。つぎに、ステップＳ３−２へ移行する。

【００８４】前記ステップＳ３−２において、前記水位
制御手段２１による前記給水ポンプ３の作動が停止して
いるか否かを判定する。具体的には、前記水位制御手段
２１内の上限検出電極棒（図示省略）が水位を検出して
いる，すなわち前記水位制御筒２５内の水位が上限水位
に達しており、前記給水ポンプ３への停止指令信号が出
力されているか否かを判定する。そして、前記水位制御
筒２５内の水位が上限水位に達しており、前記給水ポン
プ３が停止しているとき、ステップＳ３−３へ移行す
る。ここにおいて、前記給水ポンプ３が作動していると
きは、前記ステップＳ３−１へ戻る。

【００８５】前記ステップＳ３−３において、前記水位
検出端５が前記水管４内において、水位を検出している
か否かを判定する。この水位を検出していなければ、ス
テップＳ３−４へ移行する。前記ステップＳ３−３にお
いて、前記水位検出端５が水位を検出しなくなると、前
記第一実施例における図２のフローチャートと同様の制
御を行う。ここにおいて、前記ステップＳ３−３以降ス
テップＳ３−９までは、図２のフローチャートと同じ制
御であるので、簡略して説明する。すなわち、前記ステ
ップＳ３−３以降の制御は、前記ステップＳ３−４で前
記給水ポンプ３を作動させ、さらに給水する。そして、
ステップＳ３−５において、前記第一実施例における第
一の給水量制御方法と同様、前記第二蒸気ボイラ２０の
稼動状態に応じて前記第一所定時間を決定する。

【００８６】このステップＳ３−５において、前記第二
蒸気ボイラ２０の稼動状態に応じて、前記第二蒸気ボイ
ラ２０へ供給する給水量を制御する，すなわち前記給水
量を決定するための第一所定時間を決定する。ここにお
いて、前記第一所定時間を決定するための前記稼動状態
検出方法の４通りの具体例は、前記第一実施例と同じで
あるので説明を簡略して説明する。

【００８７】まず、第一の稼動状態検出方法は、前記缶
内圧力センサ１３により検出した前記第二蒸気ボイラ２
０の缶内圧力に基づいて前記第一所定時間を決定する方
法である。つぎに、第二の稼動状態検出方法は、前記燃
料流量計１４により検出した前記第二蒸気ボイラ２０の
燃焼量に基づいて前記第一所定時間を決定する方法であ
る。つぎに、第三の稼動状態検出方法は、前記温度セン
サ１５により検出した前記第二蒸気ボイラ２０への給水
温度に基づいて前記第一所定時間を決定する方法であ
る。さらに、第四の稼動状態検出方法は、前記電気伝導
度センサ１６により検出した前記缶水の電気伝導度に基
づいて前記第一所定時間を決定する方法である。

【００８８】このように前記ステップＳ３−５におい
て、前記４通りの稼動状態検出方法のうちのいずれかに
より、前記第一所定時間を決定する。ここにおいて、前
記４通りの稼動状態検出方法は、それぞれ単独で適用し
てもよいが、適宜組み合せて前記第一所定時間を決定し
てもよい。

【００８９】つぎに、ステップＳ３−６へ移行する。こ
こで、前記水位検出端５が水位を検出したか否かを判定
する。水位を検出しないと、前記ステップＳ３−６で水
位を検出するまで待つ。水位を検出すると、前記第二制
御器２２内に設けた前記タイマがカウントを開始する。
そして、ステップＳ３−７へ移行する。

【００９０】前記ステップＳ３−７において、前記第二
制御器２２は、前記タイマのカウントが前記第一所定時
間が経過したか否かを判定する。時間が経過しないと、
前記ステップＳ３−７で時間が経過するまで待つ。時間
が経過すると、ステップＳ３−８へ移行し、前記給水ポ
ンプ３を停止し、ステップＳ３−９へ移行し終了する。

【００９１】一方、前記ステップＳ３−３で水位を検出
していれば、前記ステップＳ３−８へ移行し、前記給水
ポンプ３は停止の状態のままとする。

【００９２】つぎに、前記給水量を供給するに際し、こ
の第二実施例における第二の給水量制御方法（すなわ
ち、この第二実施例における第二の給水量決定方法）
は、前記第一実施例における第二の給水量制御方法と同
様、前記給水ポンプ３を第二所定時間後に停止するよう
にし、前記給水ポンプ３の吐出流量を制御する流量調節
手段，たとえば流量調節弁（図示省略）を前記第二蒸気
ボイラ２０の稼動状態に応じて可変とし、前記給水量を
制御する。

【００９３】この給水制御方法を図６に基づいて説明す
る。図６は、この第二実施例における前記第二の給水量
制御方法を説明する概略的フローチャートである。図６
において、ステップＳ４−０からステップＳ４−４まで
は、前記第二実施例における第一の給水量制御方法と同
じであるので説明を省略する。そして、ステップＳ４−
５において、前記「第一所定時間を決定する」の代わり
に前記給水ポンプ３の運転時間（以下、「第二所定時
間」と云う）を決定し、この第二所定時間の間の前記
「流量調節弁の開度」を前記第二蒸気ボイラ２０の稼動
状態に応じて決定する。すなわち、前記第一実施例にお
ける図３のフローチャートの前記ステップＳ２−３以降
ステップＳ２−７と同じ制御を行う。ここにおいて、前
記開度を決定するための前記稼動状態検出方法の４通り
の具体例は、前記第一実施例と同じであるので説明を簡
略して説明する。

【００９４】まず、第一の稼動状態検出方法は、前記缶
内圧力センサ１３により検出した前記第二蒸気ボイラ２
０の缶内圧力に基づいて前記流量調節弁の開度を決定す
る方法である。つぎに、第二の稼動状態検出方法は、前
記燃料流量計１４により検出した前記第二蒸気ボイラ２
０の燃焼量に基づいて前記流量調節弁の開度を決定する
方法である。つぎに、第三の稼動状態検出方法は、前記
温度センサ１５により検出した前記第二蒸気ボイラ２０
への給水温度に基づいて前記流量調節弁の開度を決定す
る方法である。さらに、第四の稼動状態検出方法は、前
記電気伝導度センサ１６により検出した前記缶水の電気
伝導度に基づいて前記流量調節弁の開度を決定する方法
である。

【００９５】このように前記ステップＳ４−５におい
て、前記４通りの稼動状態検出方法のうちのいずれかに
より、前記開度を決定する。ここにおいて、前記４通り
の稼動状態検出方法は、それぞれ単独で適用してもよい
が、適宜組み合せて前記開度を決定してもよい。

【００９６】つぎに、ステップＳ４−６へ移行し、前記
水位検出端５が水位を検出したか否かを判定する。水位
を検出しないと、前記ステップＳ４−６で水位を検出す
るまで待つ。水位を検出すると、前記第二制御器２２内
に設けた前記タイマがカウントを開始する。そして、ス
テップＳ４−７へ移行する。

【００９７】前記ステップＳ４−７において、前記第二
制御器２２は、前記タイマのカウントが前記第二所定時
間が経過したか否かを判定する。時間が経過しないと、
前記ステップＳ４−７で時間が経過するまで待つ。時間
が経過すると、ステップＳ４−８へ移行し、前記給水ポ
ンプ３を停止し、ステップＳ４−９へ移行し終了する。

【００９８】一方、前記ステップＳ４−３で水位を検出
していれば、前記ステップＳ４−８へ移行し、前記給水
ポンプ３は停止の状態のままとする。

【００９９】つぎに、前記給水量を供給するに際し、第
二実施例における第三の給水量制御方法（すなわち、第
二実施例における第三の給水量決定方法）は、前記給水
ポンプ３を前記第二所定時間後に停止するようにし、前
記給水ポンプ３の回転数を前記第二蒸気ボイラ２０の稼
動状態に応じて可変とし、前記給水量を制御する。この
第三の給水量制御方法は、前記第二実施例における第二
の給水量制御方法のさらなる変形例である。ここにおい
て、構成については、前記第二実施例における第二の給
水量制御方法と同様、図４に基づいて説明し、前記第二
実施例における第一の給水量制御方法と同一の部材には
同一の符号を付し、その詳細な説明は省略する。図４に
おいて、この第二実施例における第三の給水量制御方法
は、前記給水ポンプ３に回転数制御手段，たとえばイン
バータ（図示省略）を備えた構成としている。すなわ
ち、このインバータにより前記給水ポンプ３の回転数を
前記第二蒸気ボイラ２０の稼動状態に応じて制御する構
成としている。

【０１００】この給水制御方法は、図６におけるステッ
プＳ４−５において、前記「流量調節弁の開度」が前記
給水ポンプ３の「回転数」に変更されたものである。す
なわち、図６を援用して説明すると、図６において、ス
テップＳ４−０からステップＳ４−４までは、前記第二
実施例における第二の給水量制御方法と同じであるので
説明を省略する。

【０１０１】そして、ステップＳ４−５において、前記
給水ポンプ３の前記第二所定時間を決定し、この第二所
定時間の間の前記給水ポンプ３の回転数を前記第二蒸気
ボイラ２０の稼動状態に応じて決定する。ここにおい
て、前記回転数を決定するための前記稼動状態検出方法
の４通りの具体例は、前記第二実施例における第二の給
水量制御方法と同じであるので説明を簡略して説明す
る。

【０１０２】まず、第一の稼動状態検出方法は、前記缶
内圧力センサ１３により検出した前記第二蒸気ボイラ２
０の缶内圧力に基づいて前記回転数を決定する方法であ
る。つぎに、第二の稼動状態検出方法は、前記燃料流量
計１４により検出した前記第二蒸気ボイラ２０の燃焼量
に基づいて前記回転数を決定する方法である。つぎに、
第三の稼動状態検出方法は、前記温度センサ１５により
検出した前記第二蒸気ボイラ２０への給水温度に基づい
て前記回転数を決定する方法である。さらに、第四の稼
動状態検出方法は、前記電気伝導度センサ１６により検
出した前記缶水の電気伝導度に基づいて前記回転数を決
定する方法である。

【０１０３】このように前記ステップＳ４−５におい
て、前記４通りの稼動状態検出方法のうちのいずれかに
より、前記回転数を決定する。ここにおいて、前記４通
りの稼動状態検出方法は、それぞれ単独で適用してもよ
いが、適宜組み合せて前記回転数を決定してもよい。

【０１０４】つぎに、ステップＳ４−６へ移行する。こ
こで、前記ステップＳ４−６からステップＳ４−９まで
は、前記第二実施例における第二の給水量制御方法と同
じであるので説明を省略する。

【０１０５】つぎに、前記給水量を供給するに際し、第
二実施例における第四の給水量制御方法（すなわち、第
二実施例における第四の給水量決定方法）は、前記給水
ポンプ３を複数台設置し、前記給水ポンプ３を前記第二
所定時間後に停止するようにし、前記各給水ポンプ３の
作動台数を前記第二蒸気ボイラ２０の稼動状態に応じて
可変とし、前記給水量を制御する。この第二実施例にお
ける第四の給水量制御方法は、第二実施例における第二
の給水量制御方法のさらなる変形例である。ここにおい
て、構成については、前記第二実施例における第二の給
水量制御方法と同様、図４に基づいて説明し、前記第二
実施例における第一の給水量制御方法と同一の部材には
同一の符号を付し、その詳細な説明は省略する。図４に
おいて、この第二実施例における第四の給水量制御方法
は、前記給水ポンプ３を複数台設置（図示省略）した構
成としている。すなわち、前記各給水ポンプ３の作動台
数を前記第二蒸気ボイラ２０の稼動状態に応じて制御す
る構成としている。

【０１０６】この給水制御方法を説明する。この給水制
御は、図６で示した前記第二実施例における第二の給水
量制御方法を説明する概略的フローチャートにおけるス
テップＳ４−５において、前記「流量調節弁の開度」が
前記給水ポンプ３の「作動台数」に変更されたものであ
る。すなわち、図６を援用して説明すると、図６におい
て、ステップＳ４−０からステップＳ４−４までは、前
記第二実施例における第二の給水量制御方法と同じであ
るので説明を省略する。そして、ステップＳ４−５にお
いて、前記給水ポンプ３の前記第二所定時間を決定し、
この第二所定時間の間の前記給水ポンプ３の作動台数を
前記第二蒸気ボイラ２０の稼動状態に応じて決定する。
ここにおいて、前記作動台数を決定するための前記稼動
状態検出方法の４通りの具体例は、前記第二実施例にお
ける第二の給水量制御方法と同じであるので説明を簡略
して説明する。

【０１０７】まず、第一の稼動状態検出方法は、前記缶
内圧力センサ１３により検出した前記第二蒸気ボイラ２
０の缶内圧力に基づいて前記作動台数を決定する方法で
ある。つぎに、第二の稼動状態検出方法は、前記燃料流
量計１４により検出した前記第二蒸気ボイラ２０の燃焼
量に基づいて前記作動台数を決定する方法である。つぎ
に、第三の稼動状態検出方法は、前記温度センサ１５に
より検出した前記第二蒸気ボイラ２０への給水温度に基
づいて前記作動台数を決定する方法である。さらに、第
四の稼動状態検出方法は、前記電気伝導度センサ１６に
より検出した前記缶水の電気伝導度に基づいて前記作動
台数を決定する方法である。

【０１０８】このように前記ステップＳ４−５におい
て、前記４通りの稼動状態検出方法のうちのいずれかに
より、前記作動台数を決定する。ここにおいて、前記４
通りの稼動状態検出方法は、それぞれ単独で適用しても
よいが、適宜組み合せて前記作動台数を決定してもよ
い。

【０１０９】つぎに、ステップＳ４−６へ移行する。こ
こで、前記ステップＳ４−６からステップＳ４−９まで
は、前記第二実施例における第二の給水量制御と同じで
あるので説明を省略する。

【０１１０】以上のように、前記２つの実施例により、
前記水位検出端５により、または前記水位制御手段２１
と前記水位検出端５との併用により水位を制御するの
で、より確実に前記缶体２内の水位制御を行うことがで
きる。さらに、前記各蒸気ボイラ１，２０の前記稼動状
態が変化しても、この稼動状態に応じた前記所定時間の
間、前記給水ポンプ３を作動させるので、適正な水位と
なるように給水することができ、前記各水管４の過熱を
防ぎ、長寿命化を図るとともに、良質の乾き度の蒸気を
供給できる。よって、前記各蒸気ボイラ１，２０の稼動
状態が変化しても最適な給水制御を行うことができる。

【０１１１】

【発明の効果】この発明によれば、蒸気ボイラの稼動状
態が変化しても最適な給水制御を行うことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】第一実施例を説明するに好適な蒸気ボイラの概
略的説明図である。

【図２】第一実施例における第一の給水量制御方法を説
明する概略的フローチャートである。

【図３】第一実施例における第二の給水量制御方法を説
明する概略的フローチャートである。

【図４】第二実施例を説明するに好適な第二蒸気ボイラ
の概略的説明図である。

【図５】第二実施例における第一の給水量制御方法を説
明する概略的フローチャートである。

【図６】第二実施例における第二の給水量制御方法を説
明する概略的フローチャートである。

【符号の説明】

３ 給水ポンプ ４ 水管 ５ 水位検出端

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 水管４内に設けた水位検出端５により給
   水ポンプ３の作動，停止を制御する蒸気ボイラの給水制
   御方法において、前記水位検出端５が水位を検出したと
   き、前記蒸気ボイラへ所定の給水量を供給するに際し、
   前記給水量を前記蒸気ボイラの稼動状態に応じて制御す
   ることを特徴とする蒸気ボイラの給水制御方法。
2. 【請求項２】 前記水位検出時から所定時間経過後に前
   記給水ポンプ３を停止することにより前記給水量を決定
   し、前記所定時間を前記蒸気ボイラの稼動状態に応じて
   制御することを特徴とする請求項１に記載の蒸気ボイラ
   の給水制御方法。
3. 【請求項３】 前記稼動状態が、前記蒸気ボイラの缶内
   圧力，前記蒸気ボイラの燃焼量，前記蒸気ボイラへの給
   水温度，前記蒸気ボイラの缶水の電気伝導度のうちの少
   なくとも１つであることを特徴とする請求項１または請
   求項２に記載の蒸気ボイラの給水制御方法。