JP2015096784A - ボイラシステム - Google Patents

Abstract

【課題】ボイラの燃焼中において、給水加熱器内に滞留する高温の水が沸騰することを抑制できるボイラシステムを提供する。【解決手段】排ガスによってボイラ２への給水を加熱する給水加熱器３を有するボイラ２と、給水加熱器３を介してボイラ２へ給水を供給する給水ラインＬ１と、給水ラインＬ１における給水加熱器３よりも上流側に配置され、給水加熱器３に供給される給水Ｗ１の流量を調整する給水流量調整部１１と、給水ラインＬ１における給水加熱器３よりも下流側に配置され、給水加熱器３からボイラ２に供給される給水Ｗ１の温度を検出する給水温度検出部１２と、給水流量調整部１１を制御する制御部１０と、を備える。制御部１０は、ボイラ２から給水要求が無く且つ給水温度検出部１２により検出される給水Ｗ１の温度が基準温度以上である状態が設定時間以上継続するときに、給水加熱器３へ給水Ｗ１を供給するように給水流量調整部１１を制御する。【選択図】図１

Description

本発明は、ボイラへ供給する給水を加熱する給水加熱器を有するボイラシステムに関する。

従来、ボイラシステムにおいては、ボイラへ供給される前の給水を、給水加熱器（「エコノマイザ」ともいう）により予め加熱することにより、ボイラ効率を向上させることが行われている（特許文献１参照）。エコノマイザは、ボイラ等から排出される排ガス（廃熱）とボイラに供給される給水とを熱交換させることにより、給水を加熱する装置である。

特開２０１２−００２３８５号公報

一般に、ボイラシステムにおいては、ボイラ本体（缶体）の水位が下限水位（目標水位制御開始水位）まで下がると給水の供給を開始し、ボイラ本体の水位が上限水位（目標水位）に上がったときに給水の供給を停止する、いわゆるオン−オフ制御が行われている。このようなオン−オフ制御では、ボイラ本体の水位が下限水位まで下がらないと給水が供給されないため、給水が供給されるまでの間、エコノマイザ内に滞留する水は、排ガスにより加熱されて高温になる。

特に、低負荷状態のためボイラ本体の水位が高い状態から高負荷状態に移行したときや、蒸気圧が低い状態からの起蒸時などのように、現在の水位に対して目標水位が低くなる場合には、給水要求が無い状態が継続する。その場合、エコノマイザ内に水が滞留する時間は長くなる。

エコノマイザ内に高温の水が滞留する時間が長くなると、排ガスの熱により水が沸騰しやすい。また、給水として１００℃を超える高温の水が供給され、エコノマイザ内に高温の水が滞留した場合に、エコノマイザ内に滞留している水が飽和温度に達して沸騰することがある。エコノマイザ内に滞留している水が沸騰すると、圧損により給水の供給効率が低下したり（給水が遅れたり）、振動や圧力変動の影響によりエコノマイザの配管に破損等が発生したりする可能性がある。

本発明は、ボイラの燃焼中において、給水加熱器内に滞留する高温の水が沸騰することを抑制できるボイラシステムを提供することを目的とする。

本発明は、排ガスによってボイラへの給水を加熱する給水加熱器を有するボイラと、前記給水加熱器を介して前記ボイラへ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、前記給水ラインにおける前記給水加熱器よりも下流側に配置され、前記給水加熱器から前記ボイラに供給される給水の温度を検出する給水温度検出部と、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、前記ボイラから給水要求が無く且つ前記給水温度検出部により検出される給水の温度が基準温度以上である状態が設定時間以上継続するときに、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、ボイラシステムに関する。

また、前記基準温度は、前記ボイラの設定目標圧力から算出される飽和温度から所定温度低い温度である、ことが好ましい。

また、前記ボイラの内部の水位を検出する水位検出部を備え、前記制御部は、前記ボイラから給水要求が無く且つ前記給水温度検出部により検出される給水の温度が前記基準温度以上である状態が前記設定時間以上継続し、更に前記水位検出部により検出される水位が目標水位制御開始水位以下であるときに、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、ことが好ましい。

また、前記ボイラの発生蒸気を使用する負荷装置から排出されるドレンをクローズド方式で回収して、回収されるドレンを再度前記ボイラへの給水として利用する、ことが好ましい。

本発明によれば、ボイラの燃焼中において、給水加熱器内に滞留する高温の水が沸騰することを抑制できるボイラシステムを提供することができる。

実施形態に係るボイラシステム１の全体構成図である。 第１実施形態のボイラシステム１の動作を示すフローチャートである。 第１実施形態のボイラシステム１の動作を示すタイムチャートである。 第２実施形態のボイラシステム１の動作を示すフローチャートである。 第２実施形態のボイラシステム１の動作を示すタイムチャートである。

［第１実施形態の構成］
以下、本発明に係るボイラシステムの第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システム１の全体構成図である。図２は、第１実施形態のボイラシステム１の動作を示すフローチャートである。図３は、第１実施形態のボイラシステム１の動作を示すタイムチャートである。

図１に示すように、第１実施形態に係るボイラシステム１は、ボイラ２と、スチームヘッダ４と、負荷装置５と、ドレンタンク６と、補給水タンク７と、を備える。ボイラ２は、給水加熱器としてのエコノマイザ３を備える。エコノマイザ３は、後述の給水ラインＬ１に設けられ、ボイラ２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、ボイラ２に供給される前の給水Ｗ１を予め加熱する設備である。

また、ボイラシステム１は、給水ポンプ８と、制御部１０と、給水流量調整部としての給水流量調整弁１１と、給水温度検出部としての給水温度センサ１２と、を備える。図１では、電気的な接続の経路を破線で示す。

更に、ボイラシステム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、ドレンラインＬ４と、補給水ラインＬ５と、フラッシュ蒸気排出ラインＬ６と、補給水導入ラインＬ７と、給水還流ラインＬ８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。

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。

給水ラインＬ１は、ドレンタンク６に貯留された給水Ｗ１を、エコノマイザ３を介してボイラ２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、ドレンタンク６の給水排出口に接続されている。給水ラインＬ１の下流側の端部は、ボイラ２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１１と、給水温度センサ１２と、が設けられている。

給水ポンプ８は、給水Ｗ１を吸入し、ボイラ２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。

給水流量調整弁１１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１１は、制御部１０に電気的に接続されている。給水流量調整弁１１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。

ボイラ２は、ドレンタンク６から供給された給水Ｗ１を加熱して、蒸気Ｗ２を発生させる設備である。ボイラ２は、缶体であるボイラ本体２１と、水位検出部としての水位センサ２５と、給水加熱器としてのエコノマイザ３と、を備える。

ボイラ本体２１は、下部管寄せ、水管、上部管寄せ、バーナなど（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。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。

バーナ部は、燃料（液体又は気体等）を燃焼させる燃焼装置である。バーナ部には、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、バーナ部に供給するラインである。

水位センサ２５は、ボイラ本体２１の内部の水位を検出する機器である。水位センサ２５は、制御部１０に電気的に接続されている。水位センサ２５で検出されたボイラ本体２１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。

エコノマイザ３は、給水ラインＬ１に設けられ、ボイラ２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、ボイラ２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を介してボイラ２のボイラ本体２１の内部に供給される。

給水温度センサ１２は、給水ラインＬ１におけるエコノマイザ３よりも下流側に配置され、給水ラインＬ１におけるエコノマイザ３よりも下流側を流通する給水Ｗ１（エコノマイザ３からボイラ２に供給される給水Ｗ１）の温度を検出する機器である。換言すると、給水温度センサ１２は、給水ラインＬ１におけるエコノマイザ３とボイラ本体２１との間を流通する給水Ｗ１の温度を検出する機器である。給水温度センサ１２は、接続部Ｊ２において、給水ラインＬ１に接続されている。接続部Ｊ２は、エコノマイザ３とボイラ本体２１との間に配置されている。給水温度センサ１２は、制御部１０に電気的に接続されている。給水温度センサ１２で検出された給水Ｗ１の温度（以下、「給水温度Ｔｄ」ともいう）は、制御部１０へ検出信号として送信される。

スチームヘッダ４は、ボイラ２から蒸気供給ラインＬ３を介して供給された蒸気Ｗ２を一時的に溜めて、蒸気Ｗ２を使用する負荷装置５へ供給する機器である。スチームヘッダ４は、蒸気供給ラインＬ３において、ボイラ２と負荷装置５との間に設けられている。

負荷装置５は、ボイラ２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Ｗ３となって排出される。負荷装置５から排出されたドレンＷ３は、ドレンラインＬ４を介してドレンタンク６に回収される。

ドレンラインＬ４は、負荷装置５から排出されたドレンＷ３を、ドレンタンク６に送出するラインである。ドレンラインＬ４の上流側の端部は、負荷装置５のドレン排出口に接続されている。ドレンラインＬ４の下流側の端部は、ドレンタンク６のドレン導入口に接続されている。ドレンラインＬ４には、ドレンＷ３に含まれる蒸気を除去するスチームトラップ（不図示）が設けられている。

ドレンタンク６は、ボイラ２に供給する給水Ｗ１を貯留する密閉型のタンクである。ドレンタンク６には、負荷装置５から排出された高温高圧のドレンＷ３が貯留される。ドレンタンク６の下部（給水排出口）には、給水ラインＬ１の上流側の端部が接続されている。ドレンタンク６は、ボイラ２に対して、給水Ｗ１の供給源となる。

つまり、第１実施形態に係るボイラシステム１は、負荷装置５から排出されて密閉型のドレンタンク６に回収した高温高圧のドレンＷ３を、給水Ｗ１として再度ボイラ２に供給する（利用する）クローズド方式のドレン回収システムを有する。

補給水タンク７は、ドレンタンク６に給水Ｗ１を補給する設備である。ドレンタンク６と補給水タンク７との間は、補給水ラインＬ５により接続されている。補給水ラインＬ５は、ドレンタンク６からボイラ２へ供給される給水Ｗ１の流量が多い場合等において、給水Ｗ１をドレンタンク６へ補給するためのラインである。補給水ラインＬ５の上流側の端部は、補給水タンク７の給水供給口に接続されている。補給水ラインＬ５の下流側の端部は、ドレンタンク６の給水導入口に接続されている。

補給水ラインＬ５には、加圧ポンプ等（不図示）が設けられている。補給水ラインＬ５に設けられた加圧ポンプは、制御部１０に電気的に接続されている。ドレンタンク６の水位が下限水位まで低下すると、制御部１０によりこの加圧ポンプが駆動され、補給水タンク７からドレンタンク６へ給水Ｗ１が補給される。

また、ドレンタンク６（気相部）と補給水タンク７との間は、フラッシュ蒸気排出ラインＬ６により接続されている。フラッシュ蒸気排出ラインＬ６は、ドレンタンク６の内部で発生したフラッシュ蒸気を排出するためのラインである。フラッシュ蒸気排出ラインＬ６の上流側の端部は、ドレンタンク６のフラッシュ蒸気排出口に接続されている。フラッシュ蒸気排出ラインＬ６の下流側の端部は、補給水タンク７のフラッシュ蒸気導入口に接続されている。

補給水タンク７の下部には、補給水タンク７に給水Ｗ１を導入（供給）するための補給水導入ラインＬ７が接続されている。補給水導入ラインＬ７の上流側の端部は、給水Ｗ１の供給元（不図示）に接続されている。補給水導入ラインＬ７の下流側の端部は、補給水タンク７の給水補給口に接続されている。

給水ラインＬ１には、給水還流ラインＬ８が接続されている。給水還流ラインＬ８は、ボイラ２への給水Ｗ１の供給が不要な場合などにおいて、給水ラインＬ１を流通する給水Ｗ１の一部をドレンタンク６に還流させるラインである。給水還流ラインＬ８の上流側の端部は、接続部Ｊ１において給水ラインＬ１に接続されている。接続部Ｊ１は、給水ラインＬ１において、給水ポンプ８と給水流量調整弁１１との間に配置されている。給水還流ラインＬ８の下流側の端部は、ドレンタンク６の給水還流口に接続されている。

制御部１０は、ＣＰＵ及びメモリを含むマイクロプロセッサ（不図示）により構成される。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）が組み込まれている。また、マイクロプロセッサのメモリには、ボイラシステム１の制御に必要な制御プログラムや各種データ等が記憶される。例えば、後述する給水要求ステータスは、マイクロプロセッサのメモリに書き替え可能なデータとして記憶される。

制御部１０は、ボイラ２への給水Ｗ１の供給が必要な場合（例えば、ボイラ２から給水要求が有った場合）には、ボイラ２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１１の流量を制御する。この制御により、ボイラ２には、所定の給水量の給水Ｗ１が供給される。

制御部１０は、ボイラ２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、スチームヘッダ４の内部の蒸気の圧力等に基づいて、燃焼状態（例えば、１段階〜３段階又は無段階）及び燃焼停止状態のいずれかに設定する。

制御部１０では、水位センサ２５から送信されたボイラ本体２１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、ボイラ本体２１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、ボイラ本体２１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。

図２及び図３に示すように、制御部１０は、ボイラ２から給水要求が無い場合であっても、給水温度センサ１２により検出される給水の温度（「給水温度Ｔｄ」ともいう）が基準温度Ｔｋ以上である状態が設定時間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１１を制御する。基準温度Ｔｋは、ボイラの制御目標圧力設定値（設定目標圧力）から算出される飽和温度Ｔｈから所定温度Ｔｓ低い温度であり、適宜設定される。制御目標圧力設定値は、要求圧力に応じて適宜設定される。また、所定温度Ｔｓは、例えば５〜２０℃である。

設定時間Ｘｓは、適宜設定される。設定時間Ｘｓは、ボイラ２のバーナ部が１００％燃焼した場合で換算する。例えば、１００％燃焼時において設定時間Ｘｓが２５秒の場合、１００％燃焼時を１０秒、５０％燃焼を３０秒行えば、同じく設定時間Ｘｓが２５秒となる（２５秒＝１０秒＋３０秒×（５０％／１００％））。

制御部１０は、給水温度センサ１２により検出される給水Ｗ１の温度（給水温度Ｔｄ）が、基準温度Ｔｋ以上である状態（「基準温度以上状態」ともいう）であるか否かについて判定する。また、制御部１０は、基準温度以上状態であると判定すると、制御部１０のマイクロプロセッサに組み込まれたＩＴＵにより、基準温度以上状態である状態の継続時間を「基準温度以上継続時間」として計時を開始する。また、制御部１０は、基準温度以上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。制御部１０は、基準温度以上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、ボイラ２には、所定の給水量の給水Ｗ１が供給される。

制御部１０は、通常給水制御としての定流量制御を行うことができる。定流量制御は、水位センサ２５により検出される水位Ｈｄが、ボイラ２のバーナ部の燃焼状態、給水温度Ｔｄ、給水Ｗ１の電気伝導度、ボイラ２の内部の蒸気の圧力など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１１をボイラ２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を行う制御（給水を間欠的に行う制御）である。
なお、通常給水制御として連続給水制御を採用することもできる。連続給水制御は、水位Ｈｄが目標水位Ｈｈに近づくように、給水流量調整弁１１の弁開度、給水ポンプ８の駆動などを調整して、ボイラ２への給水Ｗ１の供給を連続的に行う制御である。

［第１実施形態の動作］
次に、本実施形態に係るボイラシステム１において、給水Ｗ１の温度（給水温度Ｔｄ）に応じて給水Ｗ１を制御する動作を、図面を参照しながら説明する。

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。ボイラ本体２１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、ボイラ２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１１の弁開度を制御する。本実施形態において、給水流量調整弁１１の弁開度は、ボイラ２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、ボイラ２には、所定の給水量の給水Ｗ１が供給される。

一方、ボイラ本体２１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、ボイラ２に給水Ｗ１が供給されないように給水流量調整弁１１の弁開度を制御する。このとき、給水流量調整弁１１の弁開度は、全閉となるように制御される。

次に、第１実施形態のボイラシステム１の特徴的な動作である、給水Ｗ１の温度（給水温度Ｔｄ）に応じて給水Ｗ１を制御する動作について、説明する。

図２に示すように、ステップＳＴ１０１において、制御部１０は、給水要求が無いか否かを判定する。給水要求が有る場合（ＮＯ）には、処理はステップＳＴ１２１へ進む。給水要求が無い場合（ＹＥＳ）には、処理はステップＳＴ１０２へ進む。

給水要求が有る場合（ＮＯ）には、ステップＳＴ１２１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、ボイラ２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ＳＴ１０１へ戻る。

図２及び図３に示すように、給水要求が無い場合（ＹＥＳ）には、ステップＳＴ１０２において、制御部１０は、給水温度センサ１２により検出される給水Ｗ１の温度（給水温度Ｔｄ）が、基準温度Ｔｋ以上であるか否かについて、判定する。給水温度Ｔｄが基準温度Ｔｋ以上の場合（ＹＥＳ）には、処理はステップＳＴ１０３へ進む。給水温度Ｔｄが基準温度Ｔｋ未満の場合（ＮＯ）には、処理はステップＳＴ１０２へ戻る。

ステップＳＴ１０３において、制御部１０は、基準温度以上状態（給水温度Ｔｄが基準温度Ｔｋ以上の状態）の継続時間を「基準温度以上継続時間」として計時を開始する。処理はステップＳＴ１０４へ進む。なお、図３において、給水温度Ｔｄが基準温度Ｔｋになった時刻を「Ｘｋ」で示す。

ステップＳＴ１０４において、制御部１０は、再度、給水要求が無いか否かを判定する。給水要求が無い場合（ＹＥＳ）には、処理はステップＳＴ１０５へ進む。給水要求が有る場合（ＮＯ）には、処理はステップＳＴ１２１へ進む。

次に、ステップＳＴ１０５において、制御部１０は、基準温度以上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。基準温度以上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ＳＴ１１１へ進む。基準温度以上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ＳＴ１０４へ戻る。なお、図３において、基準温度以上継続時間が設定時間Ｘｓを経過した時刻を「Ｘｐ」で示す。

ステップＳＴ１１１において、制御部１０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、ボイラ２には、所定の給水量の給水Ｗ１が供給される（ＯＮ動作）。

次に、ステップＳＴ１１２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３において、ＯＮ動作の時間を「Ｘｄ」で示す。この制御により、ボイラ２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ＳＴ１０１へ戻る。

上述した第１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。

第１実施形態におけるボイラシステム１においては、制御部１０は、ボイラ２から給水要求が無く且つ給水温度センサ１２により検出される給水Ｗ１の温度Ｔｄが基準温度Ｔｋ以上である状態が設定時間Ｘｓ以上継続するときに、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１１を制御する。そのため、エコノマイザ３の内部の給水Ｗ１の温度Ｔｄが基準温度Ｔｋ以上である状態、即ちエコノマイザ３の内部の給水Ｗ１が、沸騰しやすい状態でエコノマイザ３の内部に長時間滞留することが、抑制される。その結果、ボイラ２の燃焼中において、エコノマイザ３の内部に滞留する高温の水が沸騰することを抑制できる。特に、水位Ｈｄが目標水位Ｈｈを超えているときには、水位Ｈｄが目標水位制御開始水位ＨＬ以下になるのに長時間を要するため、第１実施形態によるこの制御は効果的である。

また、第１実施形態のようなクローズド方式のボイラシステム１においては、ドレンＷ３は非常に高温であるため、エコノマイザ３への給水Ｗ１も高温になりやすい。つまり、エコノマイザ３の内部に滞留する給水Ｗ１が沸騰しやすい。従って、第１実施形態による制御は、特に、クローズド方式のボイラシステムに対して特に効果的である。

［第２実施形態］
次に、本発明の第２実施形態について、第１実施形態との相違点を中心に説明する。このため、第１実施形態と同一（又は同等）の構成については同じ符号を付し、詳細な説明を省略する。また、第２実施形態において特に説明しない点については、第１実施形態の説明が適宜に適用される。第２実施形態は、主に制御部１０の構成が第１実施形態とは異なる。

第１実施形態における制御部１０は、前述の通り、ボイラ２から給水要求が無く且つ給水温度センサ１２により検出される給水の温度（給水温度Ｔｄ）が基準温度Ｔｋ以上である状態が設定時間Ｘｓ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１１を制御する。
これに対して、第２実施形態における制御部１０は、給水温度Ｔｄが基準温度Ｔｋ以上である状態が設定時間Ｘｓ以上継続しただけでは、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１１を制御せず、更に水位センサ２５により検出される水位Ｈｄが目標水位制御開始水位ＨＬ以下であるときに、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１１を制御する。

第２実施形態における制御部１０は、水位センサ２５により検出される水位Ｈｄが目標水位制御開始水位ＨＬ以下であるか否かについて判定する。第２実施形態における制御部１０は、給水温度Ｔｄが基準温度Ｔｋ以上である状態が設定時間Ｘｓ以上継続したときであっても、水位センサ２５により検出される水位Ｈｄが目標水位制御開始水位ＨＬ以下であるときのみ、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、ボイラ２には、所定の給水量の給水Ｗ１が供給される。

［第２実施形態の動作］
次に、第２実施形態に係るボイラシステム１において、給水Ｗ１の温度（給水温度Ｔｄ）及び水位Ｈｄに応じて給水Ｗ１を制御する動作を、図面を参照しながら説明する。図４は、第２実施形態のボイラシステムの動作を示すフローチャートである。図５は、第２実施形態のボイラシステムの動作を示すタイムチャートである。

第２実施形態の動作におけるステップＳＴ２０１〜ステップＳＴ２０５、ステップＳＴ２１１、ステップＳＴ２１２及びステップＳＴ２２１は、それぞれ第１実施形態の動作におけるステップＳＴ１０１〜ステップＳＴ１０５、ステップＳＴ１１１、ステップＳＴ１１２及びステップＳＴ２２１と同じである。従って、第２実施形態の動作については、ステップＳＴ２０６を中心に説明する。
図４及び図５に示すように、ステップＳＴ２０５において、基準温度以上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ＳＴ２０６へ進む。

ステップＳＴ２０６において、制御部１０は、水位センサ２５により検出される水位Ｈｄが目標水位制御開始水位ＨＬ以下であるか否かについて判定する。水位Ｈｄが目標水位制御開始水位ＨＬ以下である場合（ＹＥＳ）には、処理はステップＳＴ２１１へ進む。水位Ｈｄが目標水位制御開始水位ＨＬを超える場合（ＮＯ）には、処理はステップＳＴ２０６へ戻る。なお、図５において、水位Ｈｄが目標水位制御開始水位ＨＬになった時刻を「ＸＬ」で示す。

ステップＳＴ２１１において、制御部１０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、ボイラ２には、所定の給水量の給水Ｗ１が供給される（ＯＮ動作）。

次に、ステップＳＴ２１２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５において、ＯＮ動作の時間を「Ｘｄ」で示す。この制御により、ボイラ２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ＳＴ２０１へ戻る。

上述した第２実施形態に係るボイラシステム１によれば、第１実施形態の効果と同様の効果が奏される他、例えば、以下のような効果が得られる。

第２実施形態におけるボイラシステム１においては、制御部１０は、ボイラ２から給水要求が無く且つ給水温度センサ１２により検出される給水Ｗ１の温度Ｔｄが基準温度Ｔｋ以上である状態が設定時間Ｘｓ以上継続し、更に水位センサ２５により検出される水位Ｈｄが目標水位制御開始水位ＨＬ以下であるときに、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１１を制御する。そのため、第２実施形態においては、ボイラ２から給水要求が無く且つ給水温度センサ１２により検出される給水Ｗ１の温度Ｔｄが基準温度Ｔｋ以上である状態が設定時間Ｘｓ以上継続し、更に水位センサ２５により検出される水位Ｈｄが目標水位制御開始水位ＨＬ以下であるときに、通常給水制御とは異なる制御、例えば、通常給水制御が定流量給水制御であるか又は連続給水制御であるかに拘わらず、強制的に定流量給水制御を行うことができる。

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。
前記実施形態においては、１つの制御部１０が、給水ポンプ８及び給水流量調整弁１１を制御しているが、これに制限されない。例えば、ボイラの燃焼を制御する燃焼制御部と、ボイラへの給水（ドレンの回収を含む）を制御する給水制御部とを別々に設け、燃焼制御部が給水流量調整弁１１を制御し、給水制御部が給水ポンプ８を制御することもできる。

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。
給水流量調整部は、弁（バルブ）に制限されず、例えば、流量を調整可能なポンプであってもよい。
前記実施形態は、クローズド方式のボイラシステムであったが、これに制限されず、オープン方式のボイラシステムであってもよい。

１ ボイラシステム
２ ボイラ
３ エコノマイザ（給水加熱器）
６ ドレンタンク
８ 給水ポンプ
１０ 制御部
１１ 給水流量調整弁（給水流量調整部）
１２ 給水温度センサ（給水温度検出部）
Ｌ１ 給水ライン
Ｗ１ 給水
Ｗ２ 蒸気
Ｗ３ ドレン

Claims (4)

1. 排ガスによってボイラへの給水を加熱する給水加熱器を有するボイラと、
   前記給水加熱器を介して前記ボイラへ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、
   前記給水ラインにおける前記給水加熱器よりも下流側に配置され、前記給水加熱器から前記ボイラに供給される給水の温度を検出する給水温度検出部と、
   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、前記ボイラから給水要求が無く且つ前記給水温度検出部により検出される給水の温度が基準温度以上である状態が設定時間以上継続するときに、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、ボイラシステム。
2. 前記基準温度は、前記ボイラの設定目標圧力から算出される飽和温度から所定温度低い温度である、請求項１に記載のボイラシステム。
3. 前記ボイラの内部の水位を検出する水位検出部を備え、
   前記制御部は、前記ボイラから給水要求が無く且つ前記給水温度検出部により検出される給水の温度が前記基準温度以上である状態が前記設定時間以上継続し、更に前記水位検出部により検出される水位が目標水位制御開始水位以下であるときに、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、請求項１又は２に記載のボイラシステム。
4. 前記ボイラの発生蒸気を使用する負荷装置から排出されるドレンをクローズド方式で回収して、回収されるドレンを再度前記ボイラへの給水として利用する、請求項１〜３のいずれかに記載のボイラシステム。

Images