JP6064731B2

JP6064731B2 - 蒸気発生装置

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Publication number: JP6064731B2
Application number: JP2013065993A
Authority: JP
Inventors: 大下　悟; 悟大下; 重喜越智
Original assignee: Miura Co Ltd
Current assignee: Miura Co Ltd
Priority date: 2013-03-27
Filing date: 2013-03-27
Publication date: 2017-01-25
Anticipated expiration: 2033-03-27
Also published as: JP2014190610A

Description

本発明は、蒸気発生装置に関する。

従来、蒸気発生装置としては、燃料を燃焼させて水を沸騰させるボイラが広く用いられている。一方、工場等で発生する排熱のエネルギーを効率よく回収することを可能にするために、燃料を用いずに蒸気を発生させることができるエネルギー効率の高い蒸気発生装置が提案されている（例えば、特許文献１参照）。特許文献１に記載された蒸気発生装置によれば、約９０℃と、比較的低い温度の温水から蒸気を取り出すことができる。

このような、比較的低い温度の温水から蒸気を取り出すことができる蒸気発生装置としては、タンクとこのタンクの内部を貫通するように配置されるチューブとを備えるシェルアンドチューブ型の熱交換器を用いた蒸気発生装置も知られている。シェルアンドチューブ型の熱交換器を用いれば、例えば、ガスエンジンのジャケット冷却水（約９１℃）を熱源としてチューブに流通させると共に、タンクの内部において、約８２℃の温水をチューブに噴霧することによって、ガスエンジンによって発電機を駆動させるのと同時に蒸気を発生させることが可能となる。この場合、チューブ表面に薄い液膜を形成させることで、チューブ内を流通する熱源と、噴霧される水の温度との差が約９℃と比較的小さくても、蒸気を発生させることができる。尚、チューブに噴霧された水のうち蒸気とならなかった水はタンクの下部に貯留されることになる。

特開２０１０−１６４２２３号公報

ところで、蒸気発生装置におけるタンクが大型になってしまうと設置届けや性能検査等の管理コストが大きくなってしまうことから、タンクを複数の小型のタンクによって構成することが考えられる。しかし、このような構成とした場合には、複数の容器それぞれの水位の管理を行う必要があり、安定的に給水を行うことが困難であった。

従って、本発明は、シェルアンドチューブ型の熱交換器を小型のタンクを用いて構成した場合であっても安定的に給水を行える蒸気発生装置を提供することを目的とする。

本発明は、内部において蒸気が生成される複数の蒸発タンク、及び該複数の蒸発タンクの下方に設けられ、前記複数の蒸発タンクの内部において蒸発しなかった水が貯留される水ヘッダを有するタンク部と、前記蒸発タンクの内部に水平方向に延びて配置され、内部に熱源となる温水が流通するチューブと、前記蒸発タンクの内部における前記チューブよりも上方に配置され、該チューブに水を噴霧する噴霧ノズルと、前記水ヘッダの内部に貯留された水を前記噴霧ノズルに供給する噴霧水供給ラインと、前記噴霧水供給ラインに設けられる噴霧水ポンプと、前記水ヘッダに補給水を供給する補給水ラインと、前記補給水ラインに設けられる補給水ポンプと、前記水ヘッダの内部の水位を検出する水位検出部と、前記水位検出部により検出された水位に基いて、前記噴霧水ポンプ及び前記補給水ポンプを制御する制御部と、を備える蒸気発生装置であって、前記制御部は、該蒸気発生装置の初期給水時に前記水位検出部により検出される水位が第１水位以上であるか否かを判定する初期水位判定部と、前記初期水位判定部により前記水位が前記第１水位以上でないと判定された場合に、前記水位が前記第１水位に到達するまで前記補給水ポンプを駆動させると共に、該水位が前記第１水位に到達してから第１の時間前記補給水ポンプの駆動を継続させ、前記水位が前記第１水位に到達してから前記第１の時間が経過すると、前記補給水ポンプの駆動を停止させて前記噴霧水ポンプを駆動させる第１初期制御部と、を備える蒸気発生装置に関する。

また、前記制御部は、前記初期水位判定部により前記水位が前記第１水位以上であると判定された場合に、前記噴霧水ポンプを駆動させる噴霧水ポンプ駆動部と、前記噴霧水ポンプが駆動された後に前記水位が前記第１水位を下回った場合に前記補給水ポンプを駆動させ、該補給水ポンプが駆動した状態で該水位が前記第１水位に到達した場合に前記補給水ポンプの駆動を停止させる制御を、前記初期水位判定部による判定が行われた後第２の時間行う第２初期制御部と、を更に備えることが好ましい。

また、前記制御部は、前記第１初期制御部又は前記第２初期制御部による制御が行われた後には、前記水位検出部により検出される水位が前記第１水位以上であった場合に前記補給水ポンプの駆動を停止させ、前記補給水ポンプの駆動が停止した状態で前記水位検出部により検出される水位が前記第１水位よりも低い第２水位を下回った場合に前記補給水ポンプを第１出力で駆動させ、前記補給水ポンプが前記第１出力で駆動している状態で前記水位検出部により検出される水位が前記第２水位よりも高く前記第１水位よりも低い第３水位に到達した場合に前記補給水ポンプを前記第１出力よりも小さい第２出力で駆動させることが好ましい。

本発明の蒸気発生装置によれば、シェルアンドチューブ型の熱交換器を小型のタンクを用いて構成した場合であっても安定的に給水を行える。

本発明の実施形態に係る蒸気発生装置の概略を示す図である。本発明の実施形態に係る蒸気発生装置におけるタンク部（蒸発タンク）を示す斜視図である。本発明の実施形態に係る蒸気発生装置におけるタンク部の断面図である。初期給水時の水ヘッダの保有水が少なかった場合における水ヘッダの水位と時間の経過との関係を示す図である。初期給水時の水ヘッダの保有水が多かった場合における水ヘッダの水位と時間の経過との関係を示す図である。

以下、本発明の実施形態について図面を参照しながら説明する。図１は、本発明の実施形態に係る蒸気発生装置の概略を示す図である。
本実施形態の蒸気発生装置１は、ガスエンジンのジャケット冷却水の排熱等の比較的低温の熱源を利用して蒸気を発生させる。蒸気発生装置１で発生した蒸気は圧縮され、例えば、排熱回収ボイラに送られる。

この蒸気発生装置１は、タンク部２と、タンク部２に設けられる蒸気導出部２４と、タンク部２の内部に配置されるチューブ２５及び噴霧ノズル２３と、温水供給ラインＬ１と、温水排出ラインＬ２と、蒸気導出ラインＬ３と、噴霧水供給ラインＬ４と、噴霧水供給ラインＬ４に設けられる噴霧水ポンプ７と、連続ブローラインＬ５と、濃縮ブローラインＬ６と、補給水ラインＬ７と、バイパスラインＬ８と、熱交換器３と、制御部９０と、を備える。「ライン」とは、流路、経路、管路等の流体の流通が可能なラインの総称である。

タンク部２は、複数の蒸発タンク２１と、１つの水ヘッダ２２と、水位検出部としての水面計２７と、を備える。複数の蒸発タンク２１は、それぞれ、蒸気を発生させる。
水ヘッダ２２は、複数の蒸発タンク２１の下方に配置される。水ヘッダ２２は、蒸発タンク２１の内部で蒸気にならなかった水を貯留する。

水面計２７は、水ヘッダ２２の内部に貯留される水の水位を検出する。より具体的には、水面計２７は、筒状の本体２７１と、この本体２７１の内部に配置される複数の電極棒２７２と、を備える。本体２７１は、水ヘッダ２２と同じ位の高さに配置される。本体２７１の下端部は、後述の噴霧水供給ラインＬ４を介して水ヘッダ２２の下端部に接続される。また、本体２７１の上端部は、後述の蒸気導出ラインＬ３に接続される。これにより、水面計２７（本体２７１）の内部の水位は、水ヘッダ２２の内部の水位と等しくなる。
本実施形態では、水面計２７は、４つのそれぞれ異なる高さ（ＨＨ、Ｈ、Ｌ、ＬＬ）の水位を検出可能な４本の電極棒２７２を備える。

蒸気導出部２４は、複数の蒸発タンク２１それぞれの上部に設けられる。この蒸気導出部２４は、蒸発タンク２１で生成された蒸気を導出する。
チューブ２５は、蒸発タンク２１の内部に水平方向に延びて配置される。このチューブ２５の内部には、熱源となる温水が流通する。

噴霧ノズル２３は、蒸発タンク２１の内部におけるチューブ２５よりも上方に配置される。この噴霧ノズル２３は、チューブ２５に向けて水を噴霧する。
以上のタンク部２、蒸気導出部２４、噴霧ノズル２３及びチューブ２５の具体的な構成については、後述する。

温水供給ラインＬ１は、チューブ２５に熱源となる温水を供給する。温水供給ラインＬ１の上流側は、熱源となる温水を供給するガスエンジン等に接続される。温水供給ラインＬ１の下流側は、チューブ２５の一端部に接続される。

温水排出ラインＬ２は、チューブ２５の内部を流通し、熱源として利用された温水を外部に排出する。温水排出ラインＬ２の上流側は、チューブ２５の他端部に接続される。

蒸気導出ラインＬ３は、蒸発タンク２１の内部において発生した蒸気を導出する。蒸気導出ラインＬ３の上流側は、蒸気導出部２４に接続される。蒸気導出ラインＬ３の下流側は、エゼクタや蒸気圧縮機等（図示せず）に接続される。

噴霧水供給ラインＬ４は、水ヘッダ２２と、噴霧ノズル２３とを接続し、水ヘッダ２２に貯留された水を、噴霧水として噴霧ノズル２３に供給する。噴霧水供給ラインＬ４には、噴霧水ポンプ７が配置されている。
噴霧水ポンプ７は、水ヘッダ２２に貯留された水を噴霧ノズル２３まで汲み上げる。

連続ブローラインＬ５及び濃縮ブローラインＬ６は、噴霧水供給ラインＬ４から分岐する。連続ブローラインＬ５及び濃縮ブローラインＬ６は、水ヘッダ２２に貯留された水の一部を排水する。連続ブローラインＬ５及び濃縮ブローラインＬ６には、それぞれバルブ５及びバルブ６が配置される。

補給水ラインＬ７は、水ヘッダ２２と、水を貯留している貯留槽等と、を接続する。補給水ラインＬ７は、水ヘッダ２２に補給水を供給する。この補給水ラインＬ７には、補給水ポンプ８及び逆止弁９が配置される。
補給水ポンプ８は、貯留槽等から供給された水を昇圧して水ヘッダ２２の内部に供給する。逆止弁９は、補給水ラインＬ７の上流側への水の流通を遮断すると共に、所定の圧力以上の水圧を受けた場合に補給水ラインＬ７による水ヘッダ２２への補給水の供給を許容する。

バイパスラインＬ８は、温水供給ラインＬ１と温水排出ラインＬ２のそれぞれから分岐し、これらを接続する。温水供給ラインＬ１からバイパスラインＬ８への分岐点には三方弁であるバルブ４が配置される。バルブ４を切り替えることによって、供給される温水をタンク部２の内部のチューブ２５に流通させずにバイパスラインＬ８及び温水排出ラインＬ２を経由して排出させることができる。

熱交換器３は、温水排出ラインＬ２を流通する温水と補給水ラインＬ７を流通する水との間で熱交換を行う。

制御部９０は、蒸気発生装置１の動作を制御する。例えば、制御部９０は、水面計２７により検出された水位に基いて、噴霧水ポンプ７及び補給水ポンプ８を制御し、蒸気発生装置１の給水制御を行う。制御部９０による蒸気発生装置１の制御の詳細については、後述する。

次に、タンク部２、蒸気導出部２４、チューブ２５及び噴霧ノズル２３の構成につき、図２及び図３を参照しながら説明する。
図２は、本実施形態のタンク部２を示す斜視図である。図３（ａ）は、図２の蒸発タンク２１を、奥行き方向ＬＤと垂直であって蒸発タンク２１と噴霧水供給ラインＬ４とが接続する部分を通過する面で切断し、蒸発タンク２１の正面方向（Ｘ方向）から観察した断面図（１つの蒸発タンク２１の断面図）である。図３（ｂ）は、蒸発タンク２１を、蒸発タンク２１の幅方向ＷＤの中央部分であって蒸発タンク２１の幅方向ＷＤと垂直な面で切断し、蒸発タンク２１の側面方向（Ｙ方向）から観察した断面図である。

本実施形態では、タンク部２は、４つの蒸発タンク２１と、１つの水ヘッダ２２と、を備える。
蒸発タンク２１は、図２及び図３に示すように、高さ方向ＨＤの長さ（高さ）Ｈ１及び幅方向ＷＤの長さ（幅）Ｗ１が奥行き方向ＬＤの長さ（奥行き）Ｄ１よりも短い直方体形状に形成される。複数の蒸発タンク２１は、幅方向ＷＤに連結される。
水ヘッダ２２は、蒸発タンク２１の奥行き方向ＬＤの中央領域の下方に配置される。本実施形態では、水ヘッダ２２は、複数の蒸発タンク２１の幅方向ＷＤに亘って延びる円筒形状に形成される。
以上の蒸発タンク２１と水ヘッダ２２とは、複数の配管２６を介して接続される。より具体的には、複数の配管２６の上端部は、それぞれ、複数の蒸発タンク２１の下面に接続される。また、複数の配管２６の下端部は、水ヘッダ２２の周面の上部に接続される。

蒸気導出部２４は、蒸発タンク２１の幅方向ＷＤの中央領域で、かつ、蒸発タンク２１の奥行き方向ＬＤの中央領域に設けられている。

チューブ２５は、蒸発タンク２１の奥行き方向ＬＤに延びると共に、蒸発タンク２１の幅方向ＷＤに複数本配置され、更に、蒸発タンク２１の高さ方向ＨＤにも複数本配置されている。また、蒸発タンク２１の幅方向ＷＤの中央部に配置されるチューブ２５の間隔Ｗ２は、蒸発タンク２１の幅方向ＷＤの側部に配置されるチューブ２５の間隔Ｗ３よりも狭い。即ち、蒸発タンク２１の幅方向ＷＤの中央部に配置されるチューブ２５の本数は、蒸発タンク２１の幅方向ＷＤの側部に配置されるチューブ２５の本数よりも多くなっている。

チューブ２５のうち蒸発タンク２１の高さ方向ＨＤ下半分に存在するチューブ２５は、温水供給ラインＬ１に接続され、チューブ２５のうち蒸発タンク２１の高さ方向ＨＤ上半分に存在するチューブ２５は、温水排出ラインＬ２に接続される。蒸発タンク２１の高さ方向ＨＤ下半分に存在するチューブ２５と、蒸発タンク２１の高さ方向ＨＤ上半分に存在するチューブ２５とは、蒸発タンク２１の奥行き方向ＬＤの奥側において繋がっており、温水供給ラインＬ１から供給された温水は、蒸発タンク２１の高さ方向ＨＤ下半分に存在するチューブ２５を流通した後に折り返して、蒸発タンク２１の高さ方向ＨＤ上半分に存在するチューブ２５を流通し、温水排出ラインＬ２によって排出される。

噴霧ノズル２３は、蒸発タンク２１の幅方向ＷＤの中央領域に、蒸発タンク２１の奥行き方向ＬＤに所定の間隔をあけて複数配置されている。本実施形態においては、噴霧ノズル２３は、蒸気導出部２４の奥側及び手前側に２つ配置されている。噴霧ノズル２３の噴霧角は広角であり１８０°に近い。

本実施形態の蒸気発生装置１は、次のように動作する。
まず、ガスエンジン等から熱源となる例えば９０℃程度の温水が、温水供給ラインＬ１を通じてチューブ２５に供給される。チューブ２５に供給された温水は、タンク部２の高さ方向ＨＤ下側のチューブ２５を流通した後に、蒸発タンク２１の高さ方向ＨＤ上側のチューブ２５を流通する。
一方、蒸発タンク２１の内部においては、噴霧ノズル２３からチューブ２５に向けて、噴霧水が噴霧される。また、蒸発タンク２１の内部は、負圧（例えば、−０．０４３ＭＰａＧ）に維持されている。これにより、チューブ２５を流通する温水は、噴霧水によって熱を奪われて８５℃程度まで降温し、温水排出ラインＬ２を通じて排出される。

また、温水が流通するチューブ２５には、噴霧ノズル２３から８０℃程度の水が噴霧されることで、表面に薄い液膜が形成される。このように、負圧に維持された状態において、チューブ２５の表面に薄い液膜が形成されることによって、チューブ２５内を流通する温水と、噴霧ノズル２３によって噴霧される水との温度差が比較的小さい場合（例えば、約９℃）であっても効率的に蒸気を発生させることが可能になる。

蒸発タンク２１の内部で発生した蒸気は、蒸気導出部２４から導出され、蒸気導出ラインＬ３を通じてエゼクタや蒸気圧縮機等に供給される。
蒸発タンク２１の内部で蒸気にならなかった水は、水ヘッダ２２に貯留される。水ヘッダ２２に貯留された水は、噴霧水供給ラインＬ４を通じて、噴霧水ポンプ７によって噴霧ノズル２３まで汲み上げられ、再びチューブ２５に噴霧される。

連続ブローラインＬ５及び濃縮ブローラインＬ６は、水ヘッダ２２に貯留された水を排水する。連続ブローラインＬ５は、バルブ５を開放することによって、常に一定量の水を排出、あるいは、一定時間ごとに一定量の水を排出する。濃縮ブローラインＬ６は、タンク部２に貯留された水の塩化物イオン等の濃度の値を監視し、その値が一定の基準を超えた場合にバルブ６を開放し一定量の水を排出する。

噴霧水供給ラインＬ４とタンク部２との間を循環する水が少なくなった場合には、補給水ラインＬ７から水ヘッダ２２に補給水が補給される。補給水ラインＬ７によって補給される水は、約２０℃である。補給水ラインＬ７によって補給される水は、熱交換器３によって、温水排出ラインＬ２を流通する温水と熱交換を行う。補給水ラインＬ７によって補給される水は、温水排出ラインＬ２を流通する温水と熱交換を行うことによって、例えば、約４０℃へ昇温される。

以上説明した本実施形態の蒸気発生装置１では、蒸気発生装置の運転開始時（初期給水時）には、水ヘッダ２２の水位が高くなっていても給水が不足する場合がある。即ち、蒸気発生装置１の運転が停止した状態では、蒸発タンク２１の内部の水がすべて水ヘッダ２２に排出され、蒸発タンク２１の内部に水が存在しない場合がある。このような状態で蒸気発生装置１の運転を開始した場合には、噴霧水ポンプ７により蒸発タンク２１に送られた水の一部は、バッファとしての蒸発タンク２１の内部に残存する。そのため、水ヘッダ２２の水位が高く、通常の運転状態であれば十分な水量と考えられる場合であっても、運転開始の際の初期給水時には、給水が不足してしまう場合がある。

そこで、本実施形態では、制御部９０による水ヘッダ２２への補給水の給水制御を、蒸気発生装置１の運転が開始された運転開始時と、運転が開始されてから所定時間が経過し蒸気発生装置１の運転状態が安定した定常運転時と、において異ならせることにより、複数の蒸発タンク２１と水ヘッダ２２とを備える蒸気発生装置１における給水制御を安定化させている。

より具体的には、制御部９０は、運転開始時、つまり、初期給水時における給水制御を行うための構成として、初期水位判定部９１と、第１初期制御部９２と、噴霧水ポンプ駆動部９３と、第２初期制御部９４と、を備える。

初期水位判定部９１は、蒸気発生装置１の運転が開始された場合（つまり、蒸気発生装置１の運転スイッチがオフからオンに変更されて初期給水が開始される場合）に、水面計２７により検出される水位が第１水位以上であるか否かを判定する。本実施形態では、初期水位判定部９１は、蒸気発生装置１の初期給水が開始される場合に水面計２７により検出される水位がＨＨ以上であるか否かを判定する。

第１初期制御部９２は、初期水位判定部９１により水ヘッダ２２の水位が第１水位以上でないと判定された場合に、水ヘッダ２２の水位が第１水位に到達するまで補給水ポンプ８を駆動させる。また、第１初期制御部９２は、水ヘッダ２２の水位が第１水位に到達してから第１の時間Ｔ１補給水ポンプの駆動を継続させる。そして、第１初期制御部９２は、水ヘッダ２２の水位が第１水位に到達してから第１の時間Ｔ１が経過すると、補給水ポンプ８の駆動を停止させて噴霧水ポンプ７を駆動させる。

本実施形態では、第１初期制御部９２は、初期水位判定部９１により水ヘッダ２２の水位が第１水位（ＨＨ）以上でない、つまり、水ヘッダ２２の保有水量が少ない、と判定された場合、補給水ポンプ８を第１出力（高出力）で駆動させる。また、第１初期制御部９２は、水ヘッダ２２の水位がＨＨに到達してから更に第１の時間Ｔ１（例えば、４０秒間）補給水ポンプ８を第１出力で駆動させる。そして、第１初期制御部９２は、水ヘッダ２２の水位がＨＨに到達してから第１の時間Ｔ１が経過したら、補給水ポンプ８の駆動を停止させて噴霧水ポンプ７を駆動させる。

これにより、図４に示すように、運転開始時に水ヘッダ２２の内部の水位が低い状態（ＨＨ未満）であった場合には、水ヘッダ２２の水位が第１水位まで上昇した後も第１の時間Ｔ１は水ヘッダ２２への給水を継続させる。よって、初期給水時における水ヘッダ２２の水位を第１水位よりも高い水位となるまで給水できるので、通常時に比べて給水が不足しやすい初期給水時においても、安定的に給水を行える。

一方、初期水位判定部９１により水ヘッダ２２の水位が第１水位以上であると判定された場合には、噴霧水ポンプ駆動部９３及び第２初期制御部９４により給水制御が行われる。

噴霧水ポンプ駆動部９３は、初期水位判定部９１により水ヘッダ２２の水位が第１水位以上であると判定された場合に噴霧水ポンプ７を駆動させる。
また、第２初期制御部９４は、噴霧水ポンプ７が駆動された後に水ヘッダ２２の水位が第１水位を下回った場合に補給水ポンプ８を駆動させ、補給水ポンプが駆動した状態で水ヘッダ２２の水位が第１水位に到達した場合に補給水ポンプ８の駆動を停止させる制御を、初期水位判定部９１による判定が行われた後第２の時間Ｔ２行う。

本実施形態では、噴霧水ポンプ駆動部９３は、初期水位判定部９１により水ヘッダ２２の水位が第１水位（ＨＨ）以上であると判定された場合には、噴霧水ポンプ７を駆動させる。そして、第２初期制御部９４は、初期水位判定部９１により水ヘッダ２２の水位が第１水位以上であると判定されてから第２の時間Ｔ２（例えば、４０秒間）の間、水ヘッダ２２の水位が第１水位（ＨＨ）を下回ると補給水ポンプ８を駆動させ、水ヘッダ２２の水位が第１水位（ＨＨ）に到達すると補給水ポンプ８の駆動を停止させる。

これにより、図５に示すように、初期給水時においては、たとえ水ヘッダの内部の水位が高い状態（第１水位ＨＨ以上）であったとしても、所定の時間（第２の時間Ｔ２）の間は、この高い水位を基準として水ヘッダ２２への給水を行わせられる。よって、通常時に比べて給水が不足しやすい初期給水時においても、安定的に給水を行える。

尚、制御部９０は、第１初期制御部９２又は第２初期制御部９４による制御が行われた後、つまり、初期給水が終了した後の定常運転時には、水面計２７により検出される水位が第１水位以上であった場合に補給水ポンプ８の駆動を停止させる。また、補給水ポンプ８の駆動が停止した状態で水面計２７により検出される水位が第１水位よりも低い第２水位を下回った場合に補給水ポンプ８を第１出力で駆動させる。そして、補給水ポンプ８が第１出力で駆動している状態で水面計２７により検出される水位が第２水位よりも高く第１水位よりも低い第３水位に到達した場合に補給水ポンプ８を第１出力よりも小さい第２出力で駆動させる。

本実施形態では、初期給水が終了した後、制御部９０は、水面計２７により検出される水位が第１水位（ＨＨ）以上であった場合には、補給水ポンプ８の駆動を停止させる。また、補給水ポンプの駆動が停止した状態で水ヘッダ２２の水位が第２水位（Ｌ）を下回った場合には、補給水ポンプ８を第１出力としての高出力で駆動させる。そして、補給水ポンプ８が高出力で駆動している状態で、水ヘッダ２２の水位が第３水位（Ｈ）に到達した場合に、補給水ポンプ８を第２出力である低出力で駆動させる（図４及び図５参照）。

これにより、初期給水が終わった後には、通常の水位制御により水ヘッダ２２の水位を制御できるので、定常運転時に過剰に給水を行うことなく蒸気発生装置１を運転させられる。

以上、本発明の蒸気発生装置の好ましい一実施形態について説明したが、本発明は、上述した実施形態に制限されるものではなく、適宜変更が可能である。
例えば、本実施形態では、第１の時間Ｔ１及び第２の時間Ｔ２をいずれも４０秒としたが、これに限らない。即ち、第１の時間と第２の時間とを異なる時間に設定してもよい。

また、本実施形態では、水位検出部を、本体２７１と複数の電極棒２７２とを備える水面計２７により構成したが、これに限らない。即ち、水位検出部を圧力センサ等により構成してもよい。

１蒸気発生装置
２タンク部
７噴霧水ポンプ
８補給水ポンプ
２１蒸発タンク
２２水ヘッダ
２３噴霧ノズル
２５チューブ
２７水面計（水位検出部）
９０制御部
９１初期水位判定部
９２第１初期制御部
９３噴霧水ポンプ駆動部
９４第２初期制御部
Ｌ４噴霧水供給ライン
Ｌ７補給水ライン

Claims

内部において蒸気が生成される複数の蒸発タンク、及び該複数の蒸発タンクの下方に設けられ、前記複数の蒸発タンクの内部において蒸発しなかった水が貯留される水ヘッダを有するタンク部と、
前記蒸発タンクの内部に水平方向に延びて配置され、内部に熱源となる温水が流通するチューブと、
前記蒸発タンクの内部における前記チューブよりも上方に配置され、該チューブに水を噴霧する噴霧ノズルと、
前記水ヘッダの内部に貯留された水を前記噴霧ノズルに供給する噴霧水供給ラインと、
前記噴霧水供給ラインに設けられる噴霧水ポンプと、
前記水ヘッダに補給水を供給する補給水ラインと、
前記補給水ラインに設けられる補給水ポンプと、
前記水ヘッダの内部の水位を検出する水位検出部と、
前記水位検出部により検出された水位に基いて、前記噴霧水ポンプ及び前記補給水ポンプを制御する制御部と、を備える蒸気発生装置であって、
前記制御部は、
該蒸気発生装置の初期給水時に前記水位検出部により検出される水位が第１水位以上であるか否かを判定する初期水位判定部と、
前記初期水位判定部により前記水位が前記第１水位以上でないと判定された場合に、前記水位が前記第１水位に到達するまで前記補給水ポンプを駆動させると共に、該水位が前記第１水位に到達してから第１の時間前記補給水ポンプの駆動を継続させ、前記水位が前記第１水位に到達してから前記第１の時間が経過すると、前記補給水ポンプの駆動を停止させて前記噴霧水ポンプを駆動させる第１初期制御部と、を備える蒸気発生装置。
前記制御部は、
前記初期水位判定部により前記水位が前記第１水位以上であると判定された場合に、前記噴霧水ポンプを駆動させる噴霧水ポンプ駆動部と、
前記噴霧水ポンプが駆動された後に前記水位が前記第１水位を下回った場合に前記補給水ポンプを駆動させ、該補給水ポンプが駆動した状態で該水位が前記第１水位に到達した場合に前記補給水ポンプの駆動を停止させる制御を、前記初期水位判定部による判定が行われた後第２の時間行う第２初期制御部と、を更に備える請求項１に記載の蒸気発生装置。
前記制御部は、前記第１初期制御部又は前記第２初期制御部による制御が行われた後には、前記水位検出部により検出される水位が前記第１水位以上であった場合に前記補給水ポンプの駆動を停止させ、
前記補給水ポンプの駆動が停止した状態で前記水位検出部により検出される水位が前記第１水位よりも低い第２水位を下回った場合に前記補給水ポンプを第１出力で駆動させ、
前記補給水ポンプが前記第１出力で駆動している状態で前記水位検出部により検出される水位が前記第２水位よりも高く前記第１水位よりも低い第３水位に到達した場合に前記補給水ポンプを前記第１出力よりも小さい第２出力で駆動させる請求項１又は２に記載の蒸気発生装置。