JP4622157B2 - 蒸気ボイラ装置および蒸気ボイラ装置の運転方法 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、蒸気ボイラ装置および蒸気ボイラ装置の運転方法、特に、給水を加熱して蒸気を発生する蒸気ボイラ装置および給水部から蒸気ボイラに給水を供給しかつ当該蒸気ボイラで給水を加熱して蒸気を発生させる蒸気ボイラ装置の運転方法に関する。
【０００２】
【従来の技術とその課題】
蒸気ボイラ装置は、通常、蒸気ボイラと、当該蒸気ボイラに接続された給水路と、当該給水路を通じて蒸気ボイラに給水を供給するための給水ポンプとを主に備えている。このような蒸気ボイラ装置を運転する場合は、給水中に含まれる溶存酸素、塩化物イオンまたは硫酸イオン等の影響により蒸気ボイラの内部が腐食するのを防止するために、或いは、給水中に含まれる硬度成分によりスケールが付着するのを防止するために、給水の水質を改善するための各種の薬剤を給水に注入している。例えば、特開平５−７１７０３号公報には、給水路内に薬剤を注入するための注入部を有する蒸気ボイラ装置が記載されており、この蒸気ボイラ装置では、蒸気ボイラの燃焼量（蒸気ボイラで発生する蒸気量）に応じた量の薬剤を注入部から給水路内の給水に対して注入している。
【０００３】
ところで、上述のような蒸気ボイラ装置において、給水ポンプは、蒸気ボイラ内に設置された水位検出器からの水位信号に基づいて、蒸気ボイラ内の水位を一定の範囲内に維持するよう作動と停止を繰返しているため、蒸気ボイラが作動中であっても給水ポンプが停止している場合や、蒸気ボイラが停止中であっても給水ポンプが作動している場合がある。このため、給水ポンプが停止中であっても給水路内には薬剤が注入され、また、給水ポンプが作動中であっても給水路内に薬剤が注入されないことがあり、給水に対して適切にかつ効率的に薬剤を注入できない可能性がある。
【０００４】
本発明の目的は、蒸気ボイラへの給水に対し、必要な薬剤を適切にかつ効率的に注入することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本発明の蒸気ボイラ装置は、給水を加熱して蒸気を発生するものであり、蒸気ボイラと、当該蒸気ボイラに接続された、蒸気ボイラに対して給水を供給するための給水ポンプを有する給水部と、給水部内に薬剤を注入するための注入部と、注入部による薬剤の注入量を調節するための制御装置とを備えている。制御装置は、給水部から蒸気ボイラに供給される給水の流量に応じて薬剤の注入量を調節可能に設定されており、給水の流量を下記の式（２）に基づいて計測している。
【数１９】
式（２）中、初期流量は、給水ポンプの劣化前の給水の流量であり、補正係数は、下記の式（３）により算出される値である。
【数２０】
式（３）中、初期の給水ポンプ稼働時間率は、給水ポンプの劣化前における給水ポンプ稼働時間率であり、流量計測時の給水ポンプ稼働時間率は、給水の流量の計測時における給水ポンプ稼働時間率である。給水ポンプ稼働時間率は、次の式（４）で算出される値である。
【数２１】
式（４）中、給水ポンプ稼働時間は、給水ポンプの単位時間当たりの稼働時間であり、高燃焼換算時間は、蒸気ボイラの単位時間当たりの運転状況を高燃焼状態に換算した時間である。
【０００６】
この蒸気ボイラ装置は、通常、蒸気ボイラ内の水位を検知し、その水位情報を給水ポンプに伝達可能な水位検知装置をさらに備え、給水ポンプは、この水位情報に基づいて蒸気ボイラ内の水位を一定範囲内に維持するよう作動する。
【０００７】
本発明の他の観点に係る蒸気ボイラ装置は、給水を加熱して蒸気を発生するものであり、複数台の蒸気ボイラを含む蒸気ボイラ群と、給水を蒸気ボイラ群に向けて供給するための給水部と、給水部から分岐して蒸気ボイラ群に含まれる蒸気ボイラのそれぞれに個別に接続されかつ対応する蒸気ボイラに給水部からの給水を個別に供給するための給水ポンプを有する個別給水路と、給水部内に薬剤を注入するための注入部と、注入部による薬剤の注入量を調節するための制御装置とを備えている。制御装置は、個別給水路のそれぞれから対応する蒸気ボイラに供給される給水の流量の合計量に応じて薬剤の注入量を調節可能に設定されており、個別給水路のそれぞれから対応する蒸気ボイラに供給される給水の流量を上記式（２）に基づいて計測している。
【０００８】
この蒸気ボイラ装置は、通常、各蒸気ボイラ内の水位を検知し、その水位情報を蒸気ボイラに対応する給水ポンプに伝達可能な水位検知装置をさらに備え、給水ポンプは、水位情報に基づいて対応する蒸気ボイラ内の水位を一定範囲内に維持するよう作動する。
【０００９】
本発明に係る蒸気ボイラ装置の運転方法は、蒸気ボイラに対して給水部から給水ポンプを用いて給水を供給し、蒸気ボイラで給水を加熱して蒸気を発生させる蒸気ボイラ装置の運転方法であり、給水部から蒸気ボイラに供給される給水の流量に応じた量の薬剤を給水部に注入する工程を含み、給水の流量を上記式（２）に基づいて計測している。
【００１０】
【発明の実施の形態】
実施の形態１
図１を参照して、本発明の実施の一形態に係る蒸気ボイラ装置を説明する。図において、蒸気ボイラ装置１は、給水装置２（給水部の一例）、蒸気ボイラ３、負荷装置４、蒸気配管５、復水配管６および注入装置７（注入部の一例）を主に備えている。
【００１１】
給水装置２は、蒸気ボイラ３に給水を供給するためのものであり、補給水の注水路８、注水路８からの補給水を貯留するための給水タンク９および給水タンク９に貯留された給水を蒸気ボイラ３に供給するための給水路１０を主に備えている。給水路１０は、給水タンク９内に貯留された給水を蒸気ボイラ３に向けて送り出すための給水ポンプ１１を有している。この給水ポンプ１１は、その動作（オン−オフ）を制御すると共に、給水ポンプ１１を通じて給水路１０から蒸気ボイラ３に対して供給される給水の流量を、給水ポンプ１１の給水能力に基づいて計測するための流量演算装置を備えた制御装置１１ａを有している。なお、ここでいう給水能力とは、給水ポンプ１１が単位時間（例えば１分）の間に蒸気ボイラ３に対して供給できる給水の量をいう。
【００１２】
蒸気ボイラ３は、給水装置２から供給される給水を加熱して蒸気を発生するためのものであり、給水を加熱するための加熱バーナー１２と運転制御装置１３とを備えている。運転制御装置１３は、蒸気ボイラ３における燃焼量を設定するためのものであり、例えば三位置制御方式のもの、より具体的には加熱バーナー１２を停止、低燃焼および高燃焼の三位置のいずれかに設定可能なものである。ここで、蒸気ボイラ３において発生する蒸気量は、運転制御装置１３により設定された燃焼量に対応することになる。例えば、運転制御装置１３により設定された燃焼量が「高燃焼」の場合に蒸気ボイラ３で発生する蒸気量が「１０」と仮定すると、「低燃焼」に設定された場合は例えば高燃焼時の１／２（すなわち「５」）であり、「停止」に設定された場合は「０」になる。
【００１３】
また、運転制御装置１３は、制御装置１１ａに接続されており、蒸気ボイラ３について設定した燃焼量に関する情報を制御装置１１ａに対して伝達可能に設定されている。
【００１４】
さらに、蒸気ボイラ３には、内部の水位を検知するための水位検出器１４（水位検知装置の一例）が配置されている。この水位検出器１４は、制御装置１１ａに対して水位情報を伝達可能に設定されており、給水ポンプ１１は、この水位情報に基づいて、蒸気ボイラ３内の水位が一定の範囲内に維持されるようオン−オフ制御される。
【００１５】
負荷装置４は、例えば、蒸気ボイラ３で発生した蒸気を用いて所用の熱交換をするための熱交換器である。蒸気配管５は、蒸気ボイラ３から延びており、負荷装置４に対して蒸気ボイラ３からの蒸気を供給するためのものである。復水配管６は、負荷装置４から給水タンク９に延びており、負荷装置４において利用された蒸気が凝縮して得られる凝縮水（復水）を給水タンク９に回収するためのものである。なお、復水配管６はスチームトラップ１５を有している。
【００１６】
注入装置７は、薬剤を貯蔵するための薬剤タンク１６と、薬剤タンク１６と給水路１０とを連絡する薬注配管１７とを備えている。薬注配管１７は、薬剤タンク１６内の薬剤を給水路１０内に供給するための薬注ポンプ１８を有している。
この薬注ポンプ１８は制御装置１１ａに接続されている。
【００１７】
因みに、ここで用いられる薬剤は、蒸気ボイラ３内における腐食やスケールの付着を抑制するための清缶剤や脱酸素剤並びに蒸気配管５および復水配管６の腐食を抑制するための復水処理剤等の各種のものである。
【００１８】
上述の蒸気ボイラ装置１において、給水ポンプ１１は、蒸気ボイラ３の運転圧力に応じて流量が変わり、運転圧力が高い場合は流量が少なく、運転圧力が低い場合は流量が多くなる。すなわち、給水ポンプ１１は、このような圧力特性を有している（以下、これを単に「圧力特性」という）。ここにおいて、給水ポンプ１１の初期給水能力としての初期流量は、下記の式（１）に示すように、給水ポンプ１１が劣化する前の圧力特性により達成できる流量を蒸気ボイラ３の運転圧力の関数として求めることができる。
【００１９】
【数１】
【００２０】
ここにおいて、ｆは、一定の関数を表す。以下、初期流量は、蒸気ボイラ３の運転圧力の関数として説明する。
【００２１】
さらに、給水ポンプ１１を継続的に使用していると、劣化が起こり、給水能力が低下する。すなわち、給水ポンプ１１は、継続的な使用により、蒸気ボイラ３に対して供給できる給水の流量が、当初の圧力特性に基づく流量から徐々に少なくなる。そのため、制御装置１１ａは、流量演算装置を備え、給水ポンプ１１により給水路１０から蒸気ボイラ３に対して供給される給水の流量を下記の式（２）に基づいて補正しながら計測している。
【００２２】
【数２】
【００２３】
式（２）において、補正係数は、次の式（３）により算出される値である。
【００２４】
【数３】
【００２５】
式（３）において、給水ポンプ稼動時間率は、次の式（４）で算出される値である。
【００２６】
【数４】
【００２７】
式（４）において、給水ポンプ稼動時間は、給水ポンプ１１の単位時間当りの稼動時間を意味している。また、高燃焼換算時間は、蒸気ボイラ３の単位時間当りの運転状況を高燃焼状態に換算した時間である。
【００２８】
例えば、蒸気ボイラ３の高燃焼時における蒸気発生能力が給水換算で５Ｌ／分、給水ポンプ１１の初期給水能力が１０Ｌ／分と仮定する。また、給水ポンプ１１の初期状態（劣化前の状態）において、単位時間（例えば１分間）の間、蒸気ボイラ３を高燃焼状態で連続的に運転すると仮定する（高燃焼換算時間＝１分）。この場合、単位時間において、蒸気ボイラ３では給水換算で５Ｌ／分の蒸気が発生することになるため、給水ポンプ１１は、蒸気ボイラ３内の水位が所定の水位になるよう５Ｌの給水をする必要がある。そのために給水ポンプ１１が作動する時間は０．５分である。そうすると、式（３）における初期の給水ポンプ稼動時間率は、式（４）より０．５分／１分＝０．５になる。一方、給水の流量の計測時において、単位時間（１分間）の間に蒸気ボイラ３が高燃焼状態で０．４分間運転され、低燃焼状態で０．４分間運転（高燃焼状態の０．２分間に相当）された場合、この単位時間における蒸気ボイラ３の高燃焼換算時間は０．６分になる。また、当該単位時間において、蒸気ボイラ３における給水の水位を所定の水位に維持するために給水ポンプ１１が作動している時間が０．７５分であったと仮定すると、式（３）における流量計測時の給水ポンプ稼動時間率は、式（４）より０．７５分／０．６分＝１．２５になる。したがって、流量計測時における補正係数は式（３）より０．５／１．２５＝０．４になる。この結果を式（２）に充当すると、当該流量計測時における給水の流量は４Ｌ／分になる。
【００２９】
また、薬注ポンプ１８は、制御装置１１ａにおいて計測される給水ポンプ１１の作動状況、すなわち、蒸気ボイラ３に対して供給される給水の流量に応じて給水路１０内に供給する薬剤の量を調節可能に設定されている。すなわち、薬注ポンプ１８は、給水ポンプ１１の給水能力の低下により、蒸気ボイラ３に対して供給される給水の流量が低下するのに従って、給水路１０内に供給する薬剤の量を少なくするよう調節可能に設定されている。より具体的には、次の式（５）に従って薬剤の必要量を調節している。
【００３０】
【数５】
【００３１】
式（５）において、初期薬剤量は、給水ポンプ１１が初期給水能力を発揮している場合において、薬注ポンプ１８から給水路１０内に供給される薬剤の量を意味している。また、補正係数は、上述の式（３）により定まるものであり、これは、上述の式（２）によると、流量計測時における給水の流量を初期流量で除したものに相当する。
【００３２】
次に、上述の蒸気ボイラ装置１の動作について説明する。
蒸気ボイラ装置１を運転する場合は、注水路８から給水タンク９に補給水を供給し、この補給水を給水タンク９に貯留する。そして、給水ポンプ１１を作動させ、給水タンク９に貯留された給水を給水路１０を通じて蒸気ボイラ３に供給する。蒸気ボイラ３は、加熱バーナー１２により給水を加熱し、蒸気を発生する。発生した蒸気は、蒸気配管５を通じて負荷装置４に供給される。負荷装置４を通過した蒸気は、潜熱を失って一部が凝縮水に変わり、スチームトラップ１５において蒸気と水とが分離されて復水（ドレン水）になる。この復水は、復水配管６を通じて給水タンク９内に回収され、そこで注水路８からの補給水と混合されて蒸気ボイラ３への給水として再利用される。
【００３３】
上述のような蒸気ボイラ装置１の運転中において、水位検出器１４は、蒸気ボイラ３内の水位を常時計測し、その水位情報を制御装置１１ａに対して伝達する。そして、制御装置１１ａは、この水位情報に基づいて、給水ポンプ１１をオン−オフ制御し、蒸気ボイラ３内の水位が所定の水位に維持されるよう給水路１０を通じて蒸気ボイラ３に給水を供給する。また、運転制御装置１３は、蒸気ボイラ３の運転情報（すなわち、高燃焼、低燃焼または停止に関する情報）を制御装置１１ａに対して伝達する。そして、制御装置１１ａの流量演算装置は、この運転情報に基づいて、給水路１０から蒸気ボイラ３に対して供給される給水の流量を算出する。また、制御装置１１ａの流量演算装置は、算出された流量に基づいて、上述の式（５）に従い、給水路１０に注入する薬剤の量を算出する。
【００３４】
薬注ポンプ１８は、制御装置１１ａからの指令を受けて、制御装置１１ａにおいて算出された量の薬剤を薬剤タンク１６から薬注配管１７を通じて給水路１０内に供給する。
【００３５】
上述のようにして給水路１０内に供給された薬剤は、給水路１０内を蒸気ボイラ３に向けて移動する給水中に混合される。給水中に混合された薬剤は、給水と共に蒸気ボイラ３内に供給され、薬剤の種類に応じて腐食防止やスケール付着防止などの所要の効能を発揮することになる。
【００３６】
このように、この蒸気ボイラ装置１は、給水路１０から蒸気ボイラ３内に供給される給水の流量に応じて薬注ポンプ１８から供給する薬剤の量を調節するように設定されているので、従来の蒸気ボイラ装置の場合のように、給水ポンプ１１が停止中であっても給水路１０内に薬剤が注入されたり、また、給水ポンプ１１が作動中であっても給水路１０内に薬剤が注入されないといった不都合を回避することができ、必要な量の薬剤を給水に対して適切にかつ無駄無く効率的に注入することができる。
【００３７】
実施の形態２
図２を参照して、他の実施の形態に係る蒸気ボイラ装置を説明する。図において、蒸気ボイラ装置２０は、給水装置２（給水部の一例）、３台の蒸気ボイラ３ａ、３ｂ、３ｃを含む蒸気ボイラ群２１、蒸気集中装置２２、負荷装置４、蒸気配管５、復水配管６および注入装置７（注入部の一例）を主に備えている。
【００３８】
給水装置２は、蒸気ボイラ群２１に給水を供給するためのものであり、給水部２３と、３系統の個別給水路１０ａ、１０ｂ、１０ｃとを主に備えている。給水部２３は、補給水の注水路８、注水路８からの補給水を貯留するための給水タンク９および給水タンク９に貯留された給水を蒸気ボイラ群２１に向けて供給するための給水路１０を主に有している。一方、個別給水路１０ａ、１０ｂ、１０ｃは、蒸気ボイラ群２１を構成する各蒸気ボイラ３ａ、３ｂ、３ｃに個別に対応するよう給水路１０から分岐しており、また、給水タンク９内に貯留された給水を対応する蒸気ボイラ３ａ、３ｂ、３ｃに送り出すための給水ポンプ１１をそれぞれ有している。各給水ポンプ１１は、その動作（オン−オフ）を制御すると共に、個別給水路１０ａ、１０ｂ、１０ｃから対応する蒸気ボイラ３ａ、３ｂ、３ｃに供給される給水の流量を、給水ポンプ１１の給水能力に基づいて計測するための流量演算装置を備えた制御装置１１ａを個別に有している。なお、ここでいう給水能力の意味は、実施の形態１の場合と同様である。
【００３９】
各蒸気ボイラ３ａ、３ｂ、３ｃは、給水装置２から供給される給水を加熱して蒸気を発生するためのものであり、給水を加熱するための加熱バーナー１２と運転制御装置１３とを個別に備えている。運転制御装置１３は、対応する蒸気ボイラ３ａ、３ｂ、３ｃにおける燃焼量を設定するためのものであり、例えば三位置制御方式のもの、より具体的には加熱バーナー１２を停止、低燃焼および高燃焼の三位置のいずれかに設定可能なものである。ここで、各蒸気ボイラ３ａ、３ｂ、３ｃにおいて発生する蒸気量は、運転制御装置１３により設定された燃焼量に対応することになる。例えば、蒸気ボイラ３ａを例にすると、運転制御装置１３により設定された燃焼量が「高燃焼」の場合に蒸気ボイラ３ａで発生する蒸気量が「１０」と仮定すると、「低燃焼」に設定された場合は例えば高燃焼時の１／２（すなわち「５」）であり、「停止」に設定された場合は「０」になる。他の蒸気ボイラ３ｂ、３ｃについても同様である。
【００４０】
また、各運転制御装置１３は、対応する個別給水路１０ａ、１０ｂ、１０ｃの給水ポンプ１１に設けられた制御装置１１ａに個別に接続されており、蒸気ボイラ３ａ、３ｂ、３ｃについて設定した燃焼量に関する情報を制御装置１１ａに対して伝達可能に設定されている。
【００４１】
また、各蒸気ボイラ３ａ、３ｂ、３ｃには、内部の水位を検知するための水位検出器１４（水位検知装置の一例）が個別に配置されている。この水位検出器１４は、対応する個別給水路１０ａ、１０ｂ、１０ｃの給水ポンプ１１に対して水位情報を伝達可能に設定されており、各給水ポンプ１１は、この水位情報に基づいて、対応する蒸気ボイラ３ａ、３ｂ、３ｃ内の水位が一定の範囲内に維持されるようオン−オフ制御される。
【００４２】
蒸気集中装置２２は、各蒸気ボイラ３ａ、３ｂ、３ｃにおいて発生した蒸気を集めるためのものであり、各蒸気ボイラ３ａ、３ｂ、３ｃからそれぞれ延びる蒸気供給管２４ａ、２４ｂ、２４ｃが連絡している。また、蒸気集中装置２２は、そこに供給されて集められた蒸気の圧力を計測するための圧力センサ２５と、この圧力センサ２５に接続された台数制御装置２６とを有している。台数制御装置２６は、圧力センサ２５で計測される圧力に従って、各蒸気ボイラ３ａ、３ｂ、３ｃの運転または停止を個別に設定し、それによって蒸気集中装置２２に供給される蒸気量を調節するためのものである。なお、台数制御装置２６による蒸気ボイラ３ａ、３ｂ、３ｃの起動順序は予め設定された順序に従う。
【００４３】
負荷装置４は、例えば、蒸気ボイラ３ａ、３ｂ、３ｃで発生した蒸気を用いて所用の熱交換をするための熱交換器である。蒸気配管５は、蒸気集中装置２２から延びており、負荷装置４に対して蒸気ボイラ３ａ、３ｂ、３ｃからの蒸気を供給するためのものである。復水配管６は、負荷装置４から給水タンク９に延びており、負荷装置４において利用された蒸気が凝縮して得られる凝縮水（復水）を給水タンク９に回収するためのものである。復水配管６はスチームトラップ１５を有している。
【００４４】
注入装置７は、薬剤を貯蔵するための薬剤タンク１６と、薬剤タンク１６と給水路１０とを連絡する薬注配管１７とを備えている。薬注配管１７は、薬剤タンク１６内の薬剤を給水路１０内に供給するための薬注ポンプ１８を有している。この薬注ポンプ１８は、制御装置１８ａを有しており、この制御装置１８ａは、各給水ポンプ１１の制御装置１１ａに接続されている（図示せず）。因みに、ここで用いられる薬剤は、実施の形態１の場合と同様である。
【００４５】
上述の蒸気ボイラ装置１において、各個別給水路１０ａ、１０ｂ、１０ｃの給水ポンプ１１は、実施の形態１において説明の通り、継続的な使用により劣化し、給水能力が低下する。すなわち、給水ポンプ１１は、継続的な使用により、対応する蒸気ボイラ３ａ、３ｂ、３ｃに対して供給できる給水の流量が当初の圧力特性に基づく流量から徐々に少なくなる。そのため、各制御装置１１ａは、流量演算装置を備え、給水ポンプ１１により個別給水路１０ａ、１０ｂ、１０ｃから対応する蒸気ボイラ３ａ、３ｂ、３ｃに対して供給される給水の流量を実施の形態１の場合と同様にして補正しながら計測している。
【００４６】
また、薬注ポンプ１８の制御装置１８ａは、個別給水路１０ａ、１０ｂ、１０ｃのそれぞれから対応する蒸気ボイラ３ａ、３ｂ、３ｃに対して供給される給水の流量の情報を各制御装置１１ａから受け、これらの流量の合計量に応じて薬注ポンプ１８から給水路１０内に供給する薬剤の注入量を調節可能に設定されている。すなわち、薬注ポンプ１８は、流量の合計量が多い場合は給水路１０内に供給する薬剤の量を多くし、また、流量の合計量が少ない場合は給水路１０内に供給する薬剤の量を少なくするよう調節可能に設定されている。
【００４７】
次に、上述の蒸気ボイラ装置２０の動作について説明する。
蒸気ボイラ装置２０を運転する場合は、注水路８から給水タンク９に補給水を供給し、この補給水を給水タンク９に貯留する。そして、各給水ポンプ１１を作動させ、給水タンク９に貯留された給水を給水路１０および個別給水路１０ａ、１０ｂ、１０ｃを通じて各蒸気ボイラ３ａ、３ｂ、３ｃに供給する。各蒸気ボイラ３ａ、３ｂ、３ｃは、加熱バーナー１２により給水を加熱し、蒸気を発生する。発生した蒸気は、蒸気供給管２４ａ、２４ｂ、２４ｃを通じて蒸気集中装置２２に供給される。
【００４８】
ここで、蒸気集中装置２２に供給される蒸気量が負荷装置４における必要量に比べて過剰または少ない場合は、それを圧力センサ２５が検知し、台数制御装置２６が蒸気ボイラ３ａ、３ｂ、３ｃの運転台数を設定し、また、各運転制御装置１３が各蒸気ボイラ３ａ、３ｂ、３ｃについての個別の燃焼量を設定する。
【００４９】
蒸気集中装置２２に供給された蒸気は、続けて蒸気配管５を通じて負荷装置４に供給される。負荷装置４を通過した蒸気は、潜熱を失って一部が凝縮水に変わり、スチームトラップ１５において蒸気と水とが分離されて復水（ドレン水）になる。この復水は、復水配管６を通じて給水タンク９内に回収され、そこで注水路８からの補給水と混合されて各蒸気ボイラ３ａ、３ｂ、３ｃへの給水として再利用される。
【００５０】
上述のような蒸気ボイラ装置２０の運転中において、水位検出器１４は、蒸気ボイラ３ａ、３ｂ、３ｃ内の水位を常時計測し、その水位情報を対応する個別給水路１０ａ、１０ｂ、１０ｃの制御装置１１ａに対して伝達する。そして、各制御装置１１ａは、この水位情報に基づいて、対応する給水ポンプ１１をオン−オフ制御し、対応する蒸気ボイラ３ａ、３ｂ、３ｃ内の水位が所定の水位に維持されるよう個別給水路１０ａ、１０ｂ、１０ｃを通じて対応する蒸気ボイラ３ａ、３ｂ、３ｃに給水を供給する。また、各蒸気ボイラ３ａ、３ｂ、３ｃの運転制御装置１３は、蒸気ボイラ３ａ、３ｂ、３ｃの運転情報（すなわち、高燃焼、低燃焼または停止に関する情報）を対応する制御装置１１ａに対して伝達する。そして、各制御装置１１ａの流量演算装置は、この運転情報に基づいて、対応する個別給水路１０ａ、１０ｂ、１０ｃから対応する蒸気ボイラ３ａ、３ｂ、３ｃに対して供給される給水の流量を算出する。
【００５１】
一方、薬注ポンプ１８の制御装置１８ａは、各制御装置１１ａから伝達される給水の流量を合計してその合計量に応じた薬剤の量を算出し、当該量の薬剤を薬剤タンク１６から薬注配管１７を通じて給水路１０内に注入するよう薬注ポンプ１８を制御する。
【００５２】
上述のようにして給水路１０内に供給された薬剤は、給水路１０内を蒸気ボイラ群２１に向けて移動する給水中に混合される。給水中に混合された薬剤は、個別給水路１０ａ、１０ｂ、１０ｃを通じて給水と共に対応する蒸気ボイラ３ａ、３ｂ、３ｃ内に供給される。この際、薬剤は、各個別給水路１０ａ、１０ｂ、１０ｃにおける給水の流量に応じて給水路１０から各個別給水路１０ａ、１０ｂ、１０ｃに分配されることになるので、給水の流量が大きな蒸気ボイラに対しては多く、また、給水の流量が小さな蒸気ボイラに対しては少なく供給されることになる。このため、この実施の形態によれば、蒸気ボイラ３ａ、３ｂ、３ｃの運転状況に応じた必要な量の薬剤を給水に対して適切にかつ無駄無く効率的に注入することができ、しかも、給水に混合された薬剤を蒸気ボイラ３ａ、３ｂ、３ｃに対して効率的に配分することができる。
【００５３】
なお、蒸気ボイラ３ａ、３ｂ、３ｃに供給された薬剤は、その種類に応じて腐食防止やスケール付着防止などの所要の効能を発揮することになる。
この実施の形態では、蒸気ボイラ群２１が３台の蒸気ボイラ３ａ、３ｂ、３ｃを含む場合について説明したが、蒸気ボイラ群２１が２台または４台以上の蒸気ボイラを含む場合も同様に実施することができる。
【００５４】
［他の実施の形態］
上述の実施の形態１および実施の形態２では、給水ポンプ１１の給水能力に基づいて蒸気ボイラ３、３ａ、３ｂ、３ｃへの給水の流量を計測するようにしたが、給水の流量を各種の流量計を用いて計測するようにした場合も本発明を同様に実施することができる。但し、流量計は一般に高価であるため、実施の形態１、２のように給水ポンプ１１の給水能力に基づいて流量を計測する方が、本発明を低コストで実施することができる。
【００５５】
【発明の効果】
本発明に係る蒸気ボイラ装置は、給水部から蒸気ボイラに供給される給水の流量に応じて注入部から給水に注入する薬剤の量を調節可能に設定されているため、従来の蒸気ボイラ装置に比べ、蒸気ボイラへの給水に対して必要な薬剤を適切にかつ効率的に注入することができる。
【００５６】
また、本発明に係る蒸気ボイラ装置の運転方法は、給水部から蒸気ボイラに供給される給水の流量に応じた量の薬剤を給水部に注入しているため、蒸気ボイラへの給水に対して必要な薬剤を適切にかつ効率的に注入することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態１に係る蒸気ボイラ装置の概略図。
【図２】本発明の実施の形態２に係る蒸気ボイラ装置の概略図。
【符号の説明】
１，２０ 蒸気ボイラ装置
２ 給水装置
３，３ａ，３ｂ，３ｃ 蒸気ボイラ
７ 注入装置
１０ａ、１０ｂ、１０ｃ 個別給水路
１１ 給水ポンプ
１４ 水位検出器
２１ 蒸気ボイラ群
２３ 給水部
【発明の属する技術分野】
本発明は、蒸気ボイラ装置および蒸気ボイラ装置の運転方法、特に、給水を加熱して蒸気を発生する蒸気ボイラ装置および給水部から蒸気ボイラに給水を供給しかつ当該蒸気ボイラで給水を加熱して蒸気を発生させる蒸気ボイラ装置の運転方法に関する。
【０００２】
【従来の技術とその課題】
蒸気ボイラ装置は、通常、蒸気ボイラと、当該蒸気ボイラに接続された給水路と、当該給水路を通じて蒸気ボイラに給水を供給するための給水ポンプとを主に備えている。このような蒸気ボイラ装置を運転する場合は、給水中に含まれる溶存酸素、塩化物イオンまたは硫酸イオン等の影響により蒸気ボイラの内部が腐食するのを防止するために、或いは、給水中に含まれる硬度成分によりスケールが付着するのを防止するために、給水の水質を改善するための各種の薬剤を給水に注入している。例えば、特開平５−７１７０３号公報には、給水路内に薬剤を注入するための注入部を有する蒸気ボイラ装置が記載されており、この蒸気ボイラ装置では、蒸気ボイラの燃焼量（蒸気ボイラで発生する蒸気量）に応じた量の薬剤を注入部から給水路内の給水に対して注入している。
【０００３】
ところで、上述のような蒸気ボイラ装置において、給水ポンプは、蒸気ボイラ内に設置された水位検出器からの水位信号に基づいて、蒸気ボイラ内の水位を一定の範囲内に維持するよう作動と停止を繰返しているため、蒸気ボイラが作動中であっても給水ポンプが停止している場合や、蒸気ボイラが停止中であっても給水ポンプが作動している場合がある。このため、給水ポンプが停止中であっても給水路内には薬剤が注入され、また、給水ポンプが作動中であっても給水路内に薬剤が注入されないことがあり、給水に対して適切にかつ効率的に薬剤を注入できない可能性がある。
【０００４】
本発明の目的は、蒸気ボイラへの給水に対し、必要な薬剤を適切にかつ効率的に注入することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本発明の蒸気ボイラ装置は、給水を加熱して蒸気を発生するものであり、蒸気ボイラと、当該蒸気ボイラに接続された、蒸気ボイラに対して給水を供給するための給水ポンプを有する給水部と、給水部内に薬剤を注入するための注入部と、注入部による薬剤の注入量を調節するための制御装置とを備えている。制御装置は、給水部から蒸気ボイラに供給される給水の流量に応じて薬剤の注入量を調節可能に設定されており、給水の流量を下記の式（２）に基づいて計測している。
【数１９】
【数２０】
【数２１】
【０００６】
この蒸気ボイラ装置は、通常、蒸気ボイラ内の水位を検知し、その水位情報を給水ポンプに伝達可能な水位検知装置をさらに備え、給水ポンプは、この水位情報に基づいて蒸気ボイラ内の水位を一定範囲内に維持するよう作動する。
【０００７】
本発明の他の観点に係る蒸気ボイラ装置は、給水を加熱して蒸気を発生するものであり、複数台の蒸気ボイラを含む蒸気ボイラ群と、給水を蒸気ボイラ群に向けて供給するための給水部と、給水部から分岐して蒸気ボイラ群に含まれる蒸気ボイラのそれぞれに個別に接続されかつ対応する蒸気ボイラに給水部からの給水を個別に供給するための給水ポンプを有する個別給水路と、給水部内に薬剤を注入するための注入部と、注入部による薬剤の注入量を調節するための制御装置とを備えている。制御装置は、個別給水路のそれぞれから対応する蒸気ボイラに供給される給水の流量の合計量に応じて薬剤の注入量を調節可能に設定されており、個別給水路のそれぞれから対応する蒸気ボイラに供給される給水の流量を上記式（２）に基づいて計測している。
【０００８】
この蒸気ボイラ装置は、通常、各蒸気ボイラ内の水位を検知し、その水位情報を蒸気ボイラに対応する給水ポンプに伝達可能な水位検知装置をさらに備え、給水ポンプは、水位情報に基づいて対応する蒸気ボイラ内の水位を一定範囲内に維持するよう作動する。
【０００９】
本発明に係る蒸気ボイラ装置の運転方法は、蒸気ボイラに対して給水部から給水ポンプを用いて給水を供給し、蒸気ボイラで給水を加熱して蒸気を発生させる蒸気ボイラ装置の運転方法であり、給水部から蒸気ボイラに供給される給水の流量に応じた量の薬剤を給水部に注入する工程を含み、給水の流量を上記式（２）に基づいて計測している。
【００１０】
【発明の実施の形態】
実施の形態１
図１を参照して、本発明の実施の一形態に係る蒸気ボイラ装置を説明する。図において、蒸気ボイラ装置１は、給水装置２（給水部の一例）、蒸気ボイラ３、負荷装置４、蒸気配管５、復水配管６および注入装置７（注入部の一例）を主に備えている。
【００１１】
給水装置２は、蒸気ボイラ３に給水を供給するためのものであり、補給水の注水路８、注水路８からの補給水を貯留するための給水タンク９および給水タンク９に貯留された給水を蒸気ボイラ３に供給するための給水路１０を主に備えている。給水路１０は、給水タンク９内に貯留された給水を蒸気ボイラ３に向けて送り出すための給水ポンプ１１を有している。この給水ポンプ１１は、その動作（オン−オフ）を制御すると共に、給水ポンプ１１を通じて給水路１０から蒸気ボイラ３に対して供給される給水の流量を、給水ポンプ１１の給水能力に基づいて計測するための流量演算装置を備えた制御装置１１ａを有している。なお、ここでいう給水能力とは、給水ポンプ１１が単位時間（例えば１分）の間に蒸気ボイラ３に対して供給できる給水の量をいう。
【００１２】
蒸気ボイラ３は、給水装置２から供給される給水を加熱して蒸気を発生するためのものであり、給水を加熱するための加熱バーナー１２と運転制御装置１３とを備えている。運転制御装置１３は、蒸気ボイラ３における燃焼量を設定するためのものであり、例えば三位置制御方式のもの、より具体的には加熱バーナー１２を停止、低燃焼および高燃焼の三位置のいずれかに設定可能なものである。ここで、蒸気ボイラ３において発生する蒸気量は、運転制御装置１３により設定された燃焼量に対応することになる。例えば、運転制御装置１３により設定された燃焼量が「高燃焼」の場合に蒸気ボイラ３で発生する蒸気量が「１０」と仮定すると、「低燃焼」に設定された場合は例えば高燃焼時の１／２（すなわち「５」）であり、「停止」に設定された場合は「０」になる。
【００１３】
また、運転制御装置１３は、制御装置１１ａに接続されており、蒸気ボイラ３について設定した燃焼量に関する情報を制御装置１１ａに対して伝達可能に設定されている。
【００１４】
さらに、蒸気ボイラ３には、内部の水位を検知するための水位検出器１４（水位検知装置の一例）が配置されている。この水位検出器１４は、制御装置１１ａに対して水位情報を伝達可能に設定されており、給水ポンプ１１は、この水位情報に基づいて、蒸気ボイラ３内の水位が一定の範囲内に維持されるようオン−オフ制御される。
【００１５】
負荷装置４は、例えば、蒸気ボイラ３で発生した蒸気を用いて所用の熱交換をするための熱交換器である。蒸気配管５は、蒸気ボイラ３から延びており、負荷装置４に対して蒸気ボイラ３からの蒸気を供給するためのものである。復水配管６は、負荷装置４から給水タンク９に延びており、負荷装置４において利用された蒸気が凝縮して得られる凝縮水（復水）を給水タンク９に回収するためのものである。なお、復水配管６はスチームトラップ１５を有している。
【００１６】
注入装置７は、薬剤を貯蔵するための薬剤タンク１６と、薬剤タンク１６と給水路１０とを連絡する薬注配管１７とを備えている。薬注配管１７は、薬剤タンク１６内の薬剤を給水路１０内に供給するための薬注ポンプ１８を有している。
この薬注ポンプ１８は制御装置１１ａに接続されている。
【００１７】
因みに、ここで用いられる薬剤は、蒸気ボイラ３内における腐食やスケールの付着を抑制するための清缶剤や脱酸素剤並びに蒸気配管５および復水配管６の腐食を抑制するための復水処理剤等の各種のものである。
【００１８】
上述の蒸気ボイラ装置１において、給水ポンプ１１は、蒸気ボイラ３の運転圧力に応じて流量が変わり、運転圧力が高い場合は流量が少なく、運転圧力が低い場合は流量が多くなる。すなわち、給水ポンプ１１は、このような圧力特性を有している（以下、これを単に「圧力特性」という）。ここにおいて、給水ポンプ１１の初期給水能力としての初期流量は、下記の式（１）に示すように、給水ポンプ１１が劣化する前の圧力特性により達成できる流量を蒸気ボイラ３の運転圧力の関数として求めることができる。
【００１９】
【数１】
ここにおいて、ｆは、一定の関数を表す。以下、初期流量は、蒸気ボイラ３の運転圧力の関数として説明する。
【００２１】
さらに、給水ポンプ１１を継続的に使用していると、劣化が起こり、給水能力が低下する。すなわち、給水ポンプ１１は、継続的な使用により、蒸気ボイラ３に対して供給できる給水の流量が、当初の圧力特性に基づく流量から徐々に少なくなる。そのため、制御装置１１ａは、流量演算装置を備え、給水ポンプ１１により給水路１０から蒸気ボイラ３に対して供給される給水の流量を下記の式（２）に基づいて補正しながら計測している。
【００２２】
【数２】
式（２）において、補正係数は、次の式（３）により算出される値である。
【００２４】
【数３】
式（３）において、給水ポンプ稼動時間率は、次の式（４）で算出される値である。
【００２６】
【数４】
式（４）において、給水ポンプ稼動時間は、給水ポンプ１１の単位時間当りの稼動時間を意味している。また、高燃焼換算時間は、蒸気ボイラ３の単位時間当りの運転状況を高燃焼状態に換算した時間である。
【００２８】
例えば、蒸気ボイラ３の高燃焼時における蒸気発生能力が給水換算で５Ｌ／分、給水ポンプ１１の初期給水能力が１０Ｌ／分と仮定する。また、給水ポンプ１１の初期状態（劣化前の状態）において、単位時間（例えば１分間）の間、蒸気ボイラ３を高燃焼状態で連続的に運転すると仮定する（高燃焼換算時間＝１分）。この場合、単位時間において、蒸気ボイラ３では給水換算で５Ｌ／分の蒸気が発生することになるため、給水ポンプ１１は、蒸気ボイラ３内の水位が所定の水位になるよう５Ｌの給水をする必要がある。そのために給水ポンプ１１が作動する時間は０．５分である。そうすると、式（３）における初期の給水ポンプ稼動時間率は、式（４）より０．５分／１分＝０．５になる。一方、給水の流量の計測時において、単位時間（１分間）の間に蒸気ボイラ３が高燃焼状態で０．４分間運転され、低燃焼状態で０．４分間運転（高燃焼状態の０．２分間に相当）された場合、この単位時間における蒸気ボイラ３の高燃焼換算時間は０．６分になる。また、当該単位時間において、蒸気ボイラ３における給水の水位を所定の水位に維持するために給水ポンプ１１が作動している時間が０．７５分であったと仮定すると、式（３）における流量計測時の給水ポンプ稼動時間率は、式（４）より０．７５分／０．６分＝１．２５になる。したがって、流量計測時における補正係数は式（３）より０．５／１．２５＝０．４になる。この結果を式（２）に充当すると、当該流量計測時における給水の流量は４Ｌ／分になる。
【００２９】
また、薬注ポンプ１８は、制御装置１１ａにおいて計測される給水ポンプ１１の作動状況、すなわち、蒸気ボイラ３に対して供給される給水の流量に応じて給水路１０内に供給する薬剤の量を調節可能に設定されている。すなわち、薬注ポンプ１８は、給水ポンプ１１の給水能力の低下により、蒸気ボイラ３に対して供給される給水の流量が低下するのに従って、給水路１０内に供給する薬剤の量を少なくするよう調節可能に設定されている。より具体的には、次の式（５）に従って薬剤の必要量を調節している。
【００３０】
【数５】
式（５）において、初期薬剤量は、給水ポンプ１１が初期給水能力を発揮している場合において、薬注ポンプ１８から給水路１０内に供給される薬剤の量を意味している。また、補正係数は、上述の式（３）により定まるものであり、これは、上述の式（２）によると、流量計測時における給水の流量を初期流量で除したものに相当する。
【００３２】
次に、上述の蒸気ボイラ装置１の動作について説明する。
蒸気ボイラ装置１を運転する場合は、注水路８から給水タンク９に補給水を供給し、この補給水を給水タンク９に貯留する。そして、給水ポンプ１１を作動させ、給水タンク９に貯留された給水を給水路１０を通じて蒸気ボイラ３に供給する。蒸気ボイラ３は、加熱バーナー１２により給水を加熱し、蒸気を発生する。発生した蒸気は、蒸気配管５を通じて負荷装置４に供給される。負荷装置４を通過した蒸気は、潜熱を失って一部が凝縮水に変わり、スチームトラップ１５において蒸気と水とが分離されて復水（ドレン水）になる。この復水は、復水配管６を通じて給水タンク９内に回収され、そこで注水路８からの補給水と混合されて蒸気ボイラ３への給水として再利用される。
【００３３】
上述のような蒸気ボイラ装置１の運転中において、水位検出器１４は、蒸気ボイラ３内の水位を常時計測し、その水位情報を制御装置１１ａに対して伝達する。そして、制御装置１１ａは、この水位情報に基づいて、給水ポンプ１１をオン−オフ制御し、蒸気ボイラ３内の水位が所定の水位に維持されるよう給水路１０を通じて蒸気ボイラ３に給水を供給する。また、運転制御装置１３は、蒸気ボイラ３の運転情報（すなわち、高燃焼、低燃焼または停止に関する情報）を制御装置１１ａに対して伝達する。そして、制御装置１１ａの流量演算装置は、この運転情報に基づいて、給水路１０から蒸気ボイラ３に対して供給される給水の流量を算出する。また、制御装置１１ａの流量演算装置は、算出された流量に基づいて、上述の式（５）に従い、給水路１０に注入する薬剤の量を算出する。
【００３４】
薬注ポンプ１８は、制御装置１１ａからの指令を受けて、制御装置１１ａにおいて算出された量の薬剤を薬剤タンク１６から薬注配管１７を通じて給水路１０内に供給する。
【００３５】
上述のようにして給水路１０内に供給された薬剤は、給水路１０内を蒸気ボイラ３に向けて移動する給水中に混合される。給水中に混合された薬剤は、給水と共に蒸気ボイラ３内に供給され、薬剤の種類に応じて腐食防止やスケール付着防止などの所要の効能を発揮することになる。
【００３６】
このように、この蒸気ボイラ装置１は、給水路１０から蒸気ボイラ３内に供給される給水の流量に応じて薬注ポンプ１８から供給する薬剤の量を調節するように設定されているので、従来の蒸気ボイラ装置の場合のように、給水ポンプ１１が停止中であっても給水路１０内に薬剤が注入されたり、また、給水ポンプ１１が作動中であっても給水路１０内に薬剤が注入されないといった不都合を回避することができ、必要な量の薬剤を給水に対して適切にかつ無駄無く効率的に注入することができる。
【００３７】
実施の形態２
図２を参照して、他の実施の形態に係る蒸気ボイラ装置を説明する。図において、蒸気ボイラ装置２０は、給水装置２（給水部の一例）、３台の蒸気ボイラ３ａ、３ｂ、３ｃを含む蒸気ボイラ群２１、蒸気集中装置２２、負荷装置４、蒸気配管５、復水配管６および注入装置７（注入部の一例）を主に備えている。
【００３８】
給水装置２は、蒸気ボイラ群２１に給水を供給するためのものであり、給水部２３と、３系統の個別給水路１０ａ、１０ｂ、１０ｃとを主に備えている。給水部２３は、補給水の注水路８、注水路８からの補給水を貯留するための給水タンク９および給水タンク９に貯留された給水を蒸気ボイラ群２１に向けて供給するための給水路１０を主に有している。一方、個別給水路１０ａ、１０ｂ、１０ｃは、蒸気ボイラ群２１を構成する各蒸気ボイラ３ａ、３ｂ、３ｃに個別に対応するよう給水路１０から分岐しており、また、給水タンク９内に貯留された給水を対応する蒸気ボイラ３ａ、３ｂ、３ｃに送り出すための給水ポンプ１１をそれぞれ有している。各給水ポンプ１１は、その動作（オン−オフ）を制御すると共に、個別給水路１０ａ、１０ｂ、１０ｃから対応する蒸気ボイラ３ａ、３ｂ、３ｃに供給される給水の流量を、給水ポンプ１１の給水能力に基づいて計測するための流量演算装置を備えた制御装置１１ａを個別に有している。なお、ここでいう給水能力の意味は、実施の形態１の場合と同様である。
【００３９】
各蒸気ボイラ３ａ、３ｂ、３ｃは、給水装置２から供給される給水を加熱して蒸気を発生するためのものであり、給水を加熱するための加熱バーナー１２と運転制御装置１３とを個別に備えている。運転制御装置１３は、対応する蒸気ボイラ３ａ、３ｂ、３ｃにおける燃焼量を設定するためのものであり、例えば三位置制御方式のもの、より具体的には加熱バーナー１２を停止、低燃焼および高燃焼の三位置のいずれかに設定可能なものである。ここで、各蒸気ボイラ３ａ、３ｂ、３ｃにおいて発生する蒸気量は、運転制御装置１３により設定された燃焼量に対応することになる。例えば、蒸気ボイラ３ａを例にすると、運転制御装置１３により設定された燃焼量が「高燃焼」の場合に蒸気ボイラ３ａで発生する蒸気量が「１０」と仮定すると、「低燃焼」に設定された場合は例えば高燃焼時の１／２（すなわち「５」）であり、「停止」に設定された場合は「０」になる。他の蒸気ボイラ３ｂ、３ｃについても同様である。
【００４０】
また、各運転制御装置１３は、対応する個別給水路１０ａ、１０ｂ、１０ｃの給水ポンプ１１に設けられた制御装置１１ａに個別に接続されており、蒸気ボイラ３ａ、３ｂ、３ｃについて設定した燃焼量に関する情報を制御装置１１ａに対して伝達可能に設定されている。
【００４１】
また、各蒸気ボイラ３ａ、３ｂ、３ｃには、内部の水位を検知するための水位検出器１４（水位検知装置の一例）が個別に配置されている。この水位検出器１４は、対応する個別給水路１０ａ、１０ｂ、１０ｃの給水ポンプ１１に対して水位情報を伝達可能に設定されており、各給水ポンプ１１は、この水位情報に基づいて、対応する蒸気ボイラ３ａ、３ｂ、３ｃ内の水位が一定の範囲内に維持されるようオン−オフ制御される。
【００４２】
蒸気集中装置２２は、各蒸気ボイラ３ａ、３ｂ、３ｃにおいて発生した蒸気を集めるためのものであり、各蒸気ボイラ３ａ、３ｂ、３ｃからそれぞれ延びる蒸気供給管２４ａ、２４ｂ、２４ｃが連絡している。また、蒸気集中装置２２は、そこに供給されて集められた蒸気の圧力を計測するための圧力センサ２５と、この圧力センサ２５に接続された台数制御装置２６とを有している。台数制御装置２６は、圧力センサ２５で計測される圧力に従って、各蒸気ボイラ３ａ、３ｂ、３ｃの運転または停止を個別に設定し、それによって蒸気集中装置２２に供給される蒸気量を調節するためのものである。なお、台数制御装置２６による蒸気ボイラ３ａ、３ｂ、３ｃの起動順序は予め設定された順序に従う。
【００４３】
負荷装置４は、例えば、蒸気ボイラ３ａ、３ｂ、３ｃで発生した蒸気を用いて所用の熱交換をするための熱交換器である。蒸気配管５は、蒸気集中装置２２から延びており、負荷装置４に対して蒸気ボイラ３ａ、３ｂ、３ｃからの蒸気を供給するためのものである。復水配管６は、負荷装置４から給水タンク９に延びており、負荷装置４において利用された蒸気が凝縮して得られる凝縮水（復水）を給水タンク９に回収するためのものである。復水配管６はスチームトラップ１５を有している。
【００４４】
注入装置７は、薬剤を貯蔵するための薬剤タンク１６と、薬剤タンク１６と給水路１０とを連絡する薬注配管１７とを備えている。薬注配管１７は、薬剤タンク１６内の薬剤を給水路１０内に供給するための薬注ポンプ１８を有している。この薬注ポンプ１８は、制御装置１８ａを有しており、この制御装置１８ａは、各給水ポンプ１１の制御装置１１ａに接続されている（図示せず）。因みに、ここで用いられる薬剤は、実施の形態１の場合と同様である。
【００４５】
上述の蒸気ボイラ装置１において、各個別給水路１０ａ、１０ｂ、１０ｃの給水ポンプ１１は、実施の形態１において説明の通り、継続的な使用により劣化し、給水能力が低下する。すなわち、給水ポンプ１１は、継続的な使用により、対応する蒸気ボイラ３ａ、３ｂ、３ｃに対して供給できる給水の流量が当初の圧力特性に基づく流量から徐々に少なくなる。そのため、各制御装置１１ａは、流量演算装置を備え、給水ポンプ１１により個別給水路１０ａ、１０ｂ、１０ｃから対応する蒸気ボイラ３ａ、３ｂ、３ｃに対して供給される給水の流量を実施の形態１の場合と同様にして補正しながら計測している。
【００４６】
また、薬注ポンプ１８の制御装置１８ａは、個別給水路１０ａ、１０ｂ、１０ｃのそれぞれから対応する蒸気ボイラ３ａ、３ｂ、３ｃに対して供給される給水の流量の情報を各制御装置１１ａから受け、これらの流量の合計量に応じて薬注ポンプ１８から給水路１０内に供給する薬剤の注入量を調節可能に設定されている。すなわち、薬注ポンプ１８は、流量の合計量が多い場合は給水路１０内に供給する薬剤の量を多くし、また、流量の合計量が少ない場合は給水路１０内に供給する薬剤の量を少なくするよう調節可能に設定されている。
【００４７】
次に、上述の蒸気ボイラ装置２０の動作について説明する。
蒸気ボイラ装置２０を運転する場合は、注水路８から給水タンク９に補給水を供給し、この補給水を給水タンク９に貯留する。そして、各給水ポンプ１１を作動させ、給水タンク９に貯留された給水を給水路１０および個別給水路１０ａ、１０ｂ、１０ｃを通じて各蒸気ボイラ３ａ、３ｂ、３ｃに供給する。各蒸気ボイラ３ａ、３ｂ、３ｃは、加熱バーナー１２により給水を加熱し、蒸気を発生する。発生した蒸気は、蒸気供給管２４ａ、２４ｂ、２４ｃを通じて蒸気集中装置２２に供給される。
【００４８】
ここで、蒸気集中装置２２に供給される蒸気量が負荷装置４における必要量に比べて過剰または少ない場合は、それを圧力センサ２５が検知し、台数制御装置２６が蒸気ボイラ３ａ、３ｂ、３ｃの運転台数を設定し、また、各運転制御装置１３が各蒸気ボイラ３ａ、３ｂ、３ｃについての個別の燃焼量を設定する。
【００４９】
蒸気集中装置２２に供給された蒸気は、続けて蒸気配管５を通じて負荷装置４に供給される。負荷装置４を通過した蒸気は、潜熱を失って一部が凝縮水に変わり、スチームトラップ１５において蒸気と水とが分離されて復水（ドレン水）になる。この復水は、復水配管６を通じて給水タンク９内に回収され、そこで注水路８からの補給水と混合されて各蒸気ボイラ３ａ、３ｂ、３ｃへの給水として再利用される。
【００５０】
上述のような蒸気ボイラ装置２０の運転中において、水位検出器１４は、蒸気ボイラ３ａ、３ｂ、３ｃ内の水位を常時計測し、その水位情報を対応する個別給水路１０ａ、１０ｂ、１０ｃの制御装置１１ａに対して伝達する。そして、各制御装置１１ａは、この水位情報に基づいて、対応する給水ポンプ１１をオン−オフ制御し、対応する蒸気ボイラ３ａ、３ｂ、３ｃ内の水位が所定の水位に維持されるよう個別給水路１０ａ、１０ｂ、１０ｃを通じて対応する蒸気ボイラ３ａ、３ｂ、３ｃに給水を供給する。また、各蒸気ボイラ３ａ、３ｂ、３ｃの運転制御装置１３は、蒸気ボイラ３ａ、３ｂ、３ｃの運転情報（すなわち、高燃焼、低燃焼または停止に関する情報）を対応する制御装置１１ａに対して伝達する。そして、各制御装置１１ａの流量演算装置は、この運転情報に基づいて、対応する個別給水路１０ａ、１０ｂ、１０ｃから対応する蒸気ボイラ３ａ、３ｂ、３ｃに対して供給される給水の流量を算出する。
【００５１】
一方、薬注ポンプ１８の制御装置１８ａは、各制御装置１１ａから伝達される給水の流量を合計してその合計量に応じた薬剤の量を算出し、当該量の薬剤を薬剤タンク１６から薬注配管１７を通じて給水路１０内に注入するよう薬注ポンプ１８を制御する。
【００５２】
上述のようにして給水路１０内に供給された薬剤は、給水路１０内を蒸気ボイラ群２１に向けて移動する給水中に混合される。給水中に混合された薬剤は、個別給水路１０ａ、１０ｂ、１０ｃを通じて給水と共に対応する蒸気ボイラ３ａ、３ｂ、３ｃ内に供給される。この際、薬剤は、各個別給水路１０ａ、１０ｂ、１０ｃにおける給水の流量に応じて給水路１０から各個別給水路１０ａ、１０ｂ、１０ｃに分配されることになるので、給水の流量が大きな蒸気ボイラに対しては多く、また、給水の流量が小さな蒸気ボイラに対しては少なく供給されることになる。このため、この実施の形態によれば、蒸気ボイラ３ａ、３ｂ、３ｃの運転状況に応じた必要な量の薬剤を給水に対して適切にかつ無駄無く効率的に注入することができ、しかも、給水に混合された薬剤を蒸気ボイラ３ａ、３ｂ、３ｃに対して効率的に配分することができる。
【００５３】
なお、蒸気ボイラ３ａ、３ｂ、３ｃに供給された薬剤は、その種類に応じて腐食防止やスケール付着防止などの所要の効能を発揮することになる。
この実施の形態では、蒸気ボイラ群２１が３台の蒸気ボイラ３ａ、３ｂ、３ｃを含む場合について説明したが、蒸気ボイラ群２１が２台または４台以上の蒸気ボイラを含む場合も同様に実施することができる。
【００５４】
［他の実施の形態］
上述の実施の形態１および実施の形態２では、給水ポンプ１１の給水能力に基づいて蒸気ボイラ３、３ａ、３ｂ、３ｃへの給水の流量を計測するようにしたが、給水の流量を各種の流量計を用いて計測するようにした場合も本発明を同様に実施することができる。但し、流量計は一般に高価であるため、実施の形態１、２のように給水ポンプ１１の給水能力に基づいて流量を計測する方が、本発明を低コストで実施することができる。
【００５５】
【発明の効果】
本発明に係る蒸気ボイラ装置は、給水部から蒸気ボイラに供給される給水の流量に応じて注入部から給水に注入する薬剤の量を調節可能に設定されているため、従来の蒸気ボイラ装置に比べ、蒸気ボイラへの給水に対して必要な薬剤を適切にかつ効率的に注入することができる。
【００５６】
また、本発明に係る蒸気ボイラ装置の運転方法は、給水部から蒸気ボイラに供給される給水の流量に応じた量の薬剤を給水部に注入しているため、蒸気ボイラへの給水に対して必要な薬剤を適切にかつ効率的に注入することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態１に係る蒸気ボイラ装置の概略図。
【図２】本発明の実施の形態２に係る蒸気ボイラ装置の概略図。
【符号の説明】
１，２０ 蒸気ボイラ装置
２ 給水装置
３，３ａ，３ｂ，３ｃ 蒸気ボイラ
７ 注入装置
１０ａ、１０ｂ、１０ｃ 個別給水路
１１ 給水ポンプ
１４ 水位検出器
２１ 蒸気ボイラ群
２３ 給水部
Claims (5)
- 給水を加熱して蒸気を発生する蒸気ボイラ装置であって、
蒸気ボイラと、
前記蒸気ボイラに接続された、前記蒸気ボイラに対して前記給水を供給するための給水ポンプを有する給水部と、
前記給水部内に薬剤を注入するための注入部と、
前記注入部による前記薬剤の注入量を調節するための制御装置とを備え、
前記制御装置は、前記給水部から前記蒸気ボイラに供給される前記給水の流量に応じて前記薬剤の注入量を調節可能に設定されており、前記給水の流量を下記の式（２）に基づいて計測している、
蒸気ボイラ装置。
- 前記蒸気ボイラ内の水位を検知し、その水位情報を前記給水ポンプに伝達可能な水位検知装置をさらに備え、前記給水ポンプは、前記水位情報に基づいて前記水位を一定範囲内に維持するよう作動する、請求項１に記載の蒸気ボイラ装置。
- 給水を加熱して蒸気を発生する蒸気ボイラ装置であって、
複数台の蒸気ボイラを含む蒸気ボイラ群と、
前記給水を前記蒸気ボイラ群に向けて供給するための給水部と、
前記給水部から分岐して前記蒸気ボイラ群に含まれる前記蒸気ボイラのそれぞれに個別に接続されかつ対応する前記蒸気ボイラに前記給水部からの前記給水を個別に供給するための給水ポンプを有する個別給水路と、
前記給水部内に薬剤を注入するための注入部と、
前記注入部による前記薬剤の注入量を調節するための制御装置とを備え、
前記制御装置は、前記個別給水路のそれぞれから対応する前記蒸気ボイラに供給される前記給水の流量の合計量に応じて前記薬剤の注入量を調節可能に設定されており、前記個別給水路のそれぞれから対応する前記蒸気ボイラに供給される前記給水の流量を下記の式（２）に基づいて計測している、
蒸気ボイラ装置。
- 前記各蒸気ボイラ内の水位を検知し、その水位情報を前記蒸気ボイラに対応する前記給水ポンプに伝達可能な水位検知装置をさらに備え、前記給水ポンプは、前記水位情報に基づいて対応する前記蒸気ボイラ内の前記水位を一定範囲内に維持するよう作動する、請求項３に記載の蒸気ボイラ装置。
- 蒸気ボイラに対して給水部から給水ポンプを用いて給水を供給し、前記蒸気ボイラで前記給水を加熱して蒸気を発生させる蒸気ボイラ装置の運転方法であって、
前記給水部から前記蒸気ボイラに供給される前記給水の流量に応じた量の薬剤を前記給水部に注入する工程を含み、
前記給水の流量を下記の式（２）に基づいて計測している、
蒸気ボイラ装置の運転方法。
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|---|---|---|---|---|
| JPS594806A (ja) * | 1982-06-30 | 1984-01-11 | 三浦工業株式会社 | ボイラ−への薬品注入方法 |
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Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS594806A (ja) * | 1982-06-30 | 1984-01-11 | 三浦工業株式会社 | ボイラ−への薬品注入方法 |
| JPS6231630A (ja) * | 1985-08-02 | 1987-02-10 | Canon Inc | ウエハ搬送用ハンドラ |
| JPH0571703A (ja) * | 1991-09-13 | 1993-03-23 | Miura Co Ltd | ボイラの多缶設置システムにおける自動薬液注入装置 |
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