JP2004085144A - ボイラ装置のスケール生成抑制方法 - Google Patents
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Abstract
【課題】スケール分散剤を用いてボイラ装置に生成するスケールを抑制するにあたり、スケール分散剤の使用量を適正化することである。
【解決手段】給水を加熱して蒸気を生成するボイラ２と、このボイラ２へ給水を供給する給水部３と、前記ボイラ２で生成した蒸気を負荷機器４へ供給する蒸気供給部５とを備えたボイラ装置１において、スケール分散剤を用いて前記ボイラ２におけるスケールの生成を抑制する方法であって、前記給水部３の給水路１１中の給水の全炭酸濃度を測定する全炭酸濃度測定工程と、前記給水部３の給水路１１中の給水のシリカ濃度を測定するシリカ濃度測定工程と、前記全炭酸濃度測定工程および前記シリカ濃度測定工程における測定結果に基づいて、前記給水部３に対してスケール分散剤を供給するスケール分散剤供給工程とを含むことを特徴としている。
【選択図】 図１
【解決手段】給水を加熱して蒸気を生成するボイラ２と、このボイラ２へ給水を供給する給水部３と、前記ボイラ２で生成した蒸気を負荷機器４へ供給する蒸気供給部５とを備えたボイラ装置１において、スケール分散剤を用いて前記ボイラ２におけるスケールの生成を抑制する方法であって、前記給水部３の給水路１１中の給水の全炭酸濃度を測定する全炭酸濃度測定工程と、前記給水部３の給水路１１中の給水のシリカ濃度を測定するシリカ濃度測定工程と、前記全炭酸濃度測定工程および前記シリカ濃度測定工程における測定結果に基づいて、前記給水部３に対してスケール分散剤を供給するスケール分散剤供給工程とを含むことを特徴としている。
【選択図】 図１
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、ボイラ装置のスケール生成抑制方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
ボイラ装置の配管，とくにボイラから蒸気を発生させるための主として鋼管製の伝熱管は、スケール生成が原因で破損する場合がある。この伝熱管のスケール生成は、ボイラ水の炭酸イオン濃度およびシリカ濃度が高いと生じやすい。通常、ボイラ内において全炭酸およびシリカは、硬度分（カルシウムイオン，マグネシウムイオンなど）と結合し、伝熱管に炭酸系スケールおよびシリカ系スケールとして付着する。これにより、伝熱管の熱伝導率が低下して伝熱管の破損などを引き起こす可能性がある。
【０００３】
このため、伝熱管へのスケール生成を抑制するために、給水に含まれる全炭酸濃度およびシリカ濃度からボイラ水の炭酸イオン濃度およびシリカ濃度を予測している。このボイラ水の炭酸イオン濃度およびシリカ濃度予測方法として、通常給水の全炭酸濃度およびシリカ濃度を一回測定し、それに応じてスケール分散剤を供給している。しかし、給水の水質は日々変動し、全炭酸濃度およびシリカ濃度が減少すると、ボイラ水の炭酸イオン濃度およびシリカ濃度は減少し、スケール分散剤の供給量が少なくても良いにもかかわらず、スケール分散剤の供給量は予め設定されているため、スケール分散剤の供給量が過多となり、薬品が無駄に使われることになる。逆に、全炭酸濃度およびシリカ濃度が上昇すると、ボイラ水の炭酸イオン濃度およびシリカ濃度が上昇し、スケール分散剤を増量しなければならないにもかかわらず、スケール分散剤の供給量は予め設定されているため、スケール分散剤の供給量が不足し、伝熱管にスケールの生成を引き起こす可能性がある。
【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、スケール分散剤を用いてボイラ装置に生成するスケールを抑制するにあたり、スケール分散剤の使用量を適正化することである。
【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あって、請求項１に記載の発明は、給水を加熱して蒸気を生成するボイラと、このボイラへ給水を供給する給水部と、前記ボイラで生成した蒸気を負荷機器へ供給する蒸気供給部とを備えたボイラ装置において、スケール分散剤を用いて前記ボイラにおけるスケールの生成を抑制する方法であって、前記給水部の給水路中の給水の全炭酸濃度を測定する全炭酸濃度測定工程と、前記給水部の給水路中の給水のシリカ濃度を測定するシリカ濃度測定工程と、前記全炭酸濃度測定工程および前記シリカ濃度測定工程における測定結果に基づいて、前記給水部に対してスケール分散剤を供給するスケール分散剤供給工程とを含むことを特徴としている。
【０００６】
請求項２に記載の発明は、給水を加熱して蒸気を生成するボイラと、このボイラへ給水を供給する給水部と、前記ボイラで生成した蒸気を負荷機器へ供給する蒸気供給部と、前記負荷機器で使用した蒸気を復水として前記給水部へ供給する復水供給部とを備えたボイラ装置において、スケール分散剤を用いて前記ボイラにおけるスケールの生成を抑制する方法であって、前記給水部の給水路中の給水の全炭酸濃度を測定する全炭酸濃度測定工程と、前記給水部の給水路中の給水のシリカ濃度を測定するシリカ濃度測定工程と、前記全炭酸濃度測定工程および前記シリカ濃度測定工程における測定結果に基づいて、前記給水部に対してスケール分散剤を供給するスケール分散剤供給工程とを含む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、前記全炭酸濃度測定工程および前記シリカ濃度測定工程における測定結果に基づいて、スケール分散剤の供給量を調節することを特徴としている。
【０００８】
【発明の実施の形態】
図１を参照して、この発明の実施の形態に係るボイラ装置を説明する。図１において、ボイラ装置１は、給水を加熱して蒸気を生成するボイラ２と、このボイラ２へ給水を供給する給水装置３（給水部の一例）と、蒸気を使用する負荷機器４と、前記ボイラ２で生成した蒸気を負荷機器４へ供給する蒸気配管５（蒸気供給部の一例）と、スケール分散剤を前記給水装置３へ供給する薬剤供給装置６と、給水中に含まれる全炭酸濃度を測定する全炭酸濃度測定装置７と、給水中に含まれるシリカ濃度を測定するシリカ濃度測定装置８とを主に備えている。
【０００９】
前記給水装置３は、前記ボイラ２へ給水するために、補給水の注水路９と、この注水路９からの補給水を貯留する給水タンク１０と、この給水タンク１０に貯留された給水を前記ボイラ２へ供給する給水路１１とを主に備えている（図１参照）。ここで、前記注水路９は、軟水化装置１２と脱酸素装置１３とをこの順にそれぞれ備えている。前記軟水化装置１２は、補給水中に含まれるカルシウムイオンやマグネシウムイオンなどの硬度成分をナトリウムイオンに置換して軟水に変換するものである。一方、前記脱酸素装置１３は、補給水中に含まれる溶存酸素を機械的に除去するものである。また、前記給水路１１は、給水を前記ボイラ２へ送り出す給水ポンプ１４を備えている。
【００１０】
前記負荷機器４は、前記ボイラ２からの蒸気を用いて所要の熱交換するもの，すなわち前記ボイラ装置１における負荷装置であり、前記蒸気配管５の下流側に接続されている。
【００１１】
前記薬剤供給装置６は、スケール分散剤を前記給水装置３へ供給するために、スケール分散剤を貯蔵している薬剤タンク１５と、前記給水路１１へ連絡する薬剤供給路１６とを主に備えている。前記薬剤タンク１５内に貯蔵されているスケール分散剤は、前記ボイラ２の伝熱管（図示省略）におけるスケールの生成および成長を硬度分を分散させることにより抑制する機能を有するものであれば、とくに限定されるものではないが、たとえばエチレンジアミン四酢酸またはその塩，リン酸またはその塩，ポリアクリル酸およびポリマレイン酸などのポリカルボン酸またはその塩などが挙げられる。さらに、スケール分散剤は、前記例示のものおよびこれら以外のもののうちから、適宜２種以上組み合わせて用いてもよい。
【００１２】
一方、前記薬剤供給路１６は、前記薬剤タンク１５内のスケール分散剤を前記給水路１１に対して供給する供給ポンプ１７を備えている。この供給ポンプ１７は、前記給水路１１中を前記ボイラ２へ向けて移動中の一定量の給水に対し、所定量のスケール分散剤を供給することができる定量ポンプである。
【００１３】
前記全炭酸濃度測定装置７は、給水中に含まれる全炭酸濃度を測定するために、前記給水路１１において、第一測定試料供給路１８に設けられている（図１参照）。ここにおいて、全炭酸は、炭酸，炭酸水素イオンおよび炭酸イオンの３つの形態を含んでおり、中性付近においては、ほとんど炭酸水素イオンとして存在している。そのため、この実施の形態では、炭酸水素イオン濃度を測定する場合について説明する。炭酸水素イオン濃度を測定する場合、前記全炭酸濃度測定装置７は、図２に示すように、第一測定セル１９と、第一測定部２０と、第一試薬供給装置２１と、第一制御装置２２とを主に備えている。
【００１４】
前記第一測定セル１９は、たとえばアクリル樹脂を筒状に形成した透明な容器であり、上部に第一開口部２３を備えている。また、前記第一測定セル１９の底部近傍の側面には、前記第一測定試料供給路１８と接続された第一試料導入路２４が設けられている。この第一試料導入路２４は、前記第一測定試料供給路１８側から順に第一フィルター２５，第一定流量弁２６および第一電磁弁２７をそれぞれ備えており、前記給水路１１から前記第一測定試料供給路１８を介して供給される給水を前記第一測定セル１９内へ供給可能に設定されている。また、前記第一測定セル１９の側部には、前記第一開口部２３の近傍において、測定試料を外部へ排出する第一試料排出路２８が設けられている。
【００１５】
また、前記第一測定セル１９の底部には、第一攪拌装置２９が設けられている。この第一攪拌装置２９は、第一攪拌子３０と第一ステータ３１とを備えている。この第一攪拌子３０は、前記第一測定セル１９の底部において回転可能に配置されており、磁石（図示省略）を内蔵している。前記第一ステータ３１は、前記第一攪拌子３０を取り囲むように、前記第一測定セル１９の外側に配置されており、電磁誘導コイル（図示省略）を備えている。この電磁誘導コイルには、電流が供給されるように設定されている。
【００１６】
前記第一測定部２０は、前記第一測定セル１９内に貯留された給水（以下、「給水試料」と云う。）の透過光強度を測定するものであり、前記第一測定セル１９を挟んで対向する第一発光体３２と第一受光体３３とを備えている。ここで、この第一発光体３２は、たとえばＬＥＤであり、また前記第一受光体３３は、たとえばフォトトランジスタである。
【００１７】
前記第一試薬供給装置２１は、前記第一開口部２３に着脱可能に配置されており、図３（前記第一試薬供給装置２１を図２のＩＩＩ方向から見た縦断面図）に示すように、第一試薬カセット３４，第一試薬カートリッジ３５および第一排出装置３６を主に備えている。この第一試薬カセット３４は、装着具（図示省略）により底部が前記第一開口部２３に気密状態を維持するように、着脱可能に装着されている。前記第一試薬カセット３４の壁部には、上下方向に延びる第一スリット３７が形成されている。また、前記第一試薬カセット３４の内部には、前記第一スリット３７と対向する内面に第一押圧部材３８が上下方向に装着されている。
【００１８】
前記第一試薬カートリッジ３５は、第一容器３９と試薬の第一収納体４０とを主に備えている。この第一容器３９は、前記第一試薬カートリッジ３５の上部に装着されており、前記第一収納体４０の上部は前記第一容器３９内に収容されている。前記第一収納体４０は、炭酸水素イオンと反応して変色する試薬（たとえば、メチルオレンジ）および緩衝液（たとえば、ｐＨ３．４のフタル酸緩衝液）が貯蔵された第一貯蔵部４１と、この第一貯蔵部４１内の試薬および緩衝液を外部へ排出する第一排出部４２とを備えている。この第一排出部４２は、たとえばフッ素ゴム製のチューブからなり、前記第一貯蔵部４１から延びかつ先端部に第一排出ノズル４３を備えている。前記第一排出部４２は、前記第一試薬カートリッジ３５の内部を上下方向に延びており、前記第一排出ノズル４３が前記第一開口部２３から前記第一測定セル１９内へ挿入されることになる。ここにおいて、前記第一排出ノズル４３は、前記第一測定セル１９内の給水試料が逆流するのを防止する逆止弁（図示省略）を内蔵している。
【００１９】
前記第一排出装置３６は、前記第一貯蔵部４１内に貯蔵された試薬および緩衝液を排出させるものであり、第一モータ（図示省略）に接続された第一回転駆動軸４４，第一駆動アーム４５および第一押圧ローラ４６を主に備えている。この第一回転駆動軸４４は、前記第一スリット３７の外側に配置されており、図３の反時計方向へ回転可能である。前記第一駆動アーム４５は、一端が前記第一回転駆動軸４４に連結されており、他端に前記第一押圧ローラ４６が回転自在に装着されている。前記第一駆動アーム４５は、前記第一回転駆動軸４４の回転により、図３に二点鎖線で示すように、反時計方向へ回転可能であり、この回転により、前記第一スリット３７の部分において前記第一押圧ロ−ラ４６が前記第一試薬カセット３４から出入り可能に設定されている。
【００２０】
なお、前記第一試薬供給装置２１は、本特許出願人の特許である特許第３１８６５７７号（発明の名称：液体吐出装置）とほぼ同様の構成を採用しているので、詳細は、同公報を参照されたい。
【００２１】
前記第一制御装置２２は、前記全炭酸濃度測定装置７の動作を制御するものであり、図４に示すように、第一演算装置４７と第一入出力ポート４８とを主に備えている。この第一演算装置４７は、第一中央制御装置４９（以下、「第一ＣＰＵ４９」と云う。），前記第一制御装置２２の動作プログラムを記憶している第一読み取り専用記憶装置５０（以下、「第一ＲＯＭ５０」と云う。）および読み書き可能な第一記憶装置５１（以下、「第一ＲＡＭ５１」と云う。）を主に備えている。
【００２２】
一方、前記第一入出力ポート４８の入力側には、オペレータが動作条件などを入力する第一スイッチ５２および前記第一受光体３３などが接続されている。また、その出力側には、測定結果などを表示する第一ＬＣＤ５３，前記第一発光体３２，前記第一電磁弁２７，前記第一ステータ３１および前記第一回転駆動軸４４を駆動する第一モータ（符号省略）などが接続されている。
【００２３】
前記第一制御装置２２は、前記第一ＲＯＭ５０に記憶させた動作プログラムにしたがって、前記第一演算装置４７が前記第一入出力ポート４８を介して入力された各種の情報を前記第一ＲＡＭ５１で適宜保存しながら演算処理し、前記第一演算装置４７は、そこで得られた演算結果に基づいて、前記第一入出力ポート４８を介して各種の動作指令を各部材に対して伝達するように設定されている。
【００２４】
前記シリカ濃度測定装置８は、給水中に含まれるシリカ濃度を測定するために、前記給水路１１において、第二測定試料供給路５４に設けられている（図１参照）。ここにおいて、シリカは、ケイ酸の他、ケイ酸の塩（すなわち、ケイ酸塩）も含むものを意味している。ケイ酸の塩には、オルトケイ酸塩（ｎＳｉＯ２・（ｎ＋１）Ｍ２Ｏ）や，ポリケイ酸塩（ｎＳｉＯ２・ｎＭ２Ｏ，ｎＳｉＯ２・（ｎ−１）Ｍ２ＯおよびｎＳｉＯ２・（ｎ−２）Ｍ２Ｏ）もしくはこれらの水和物が含まれる。塩の化学式において、Ｍはアルカリ金属やアルカリ土類金属などの金属元素を示しており、金属元素が一価の場合は、前記のとおりであり、金属元素が二価の場合は、一価の場合の半分の原子数になる。また、ポリケイ酸塩の化学式において、ｎは２よりも大きい。以下、シリカという場合は、前記のような塩も含む概念を意味する場合がある。シリカ濃度を測定する場合、前記シリカ濃度測定装置８は、図５に示すように、第二測定セル５５と、第二測定部５６と、第二試薬供給装置５７と、第二制御装置５８とを主に備えている。
【００２５】
前記第二測定セル５５は、たとえばアクリル樹脂を筒状に形成した透明な容器であり、上部に第二開口部５９を備えている。また、前記第二測定セル５５の底部近傍の側面には、前記第二測定試料供給路５４と接続された第二試料導入路６０が設けられている。この第二試料導入路６０は、前記第二測定試料供給路５４側から順に第二フィルター６１，第二定流量弁６２および第二電磁弁６３をそれぞれ備えており、前記給水路１１から前記第二測定試料供給路５４を介して供給される給水を前記第二測定セル５５内へ供給可能に設定されている。また、前記第二測定セル５５の側部には、前記第二開口部５９の近傍において、測定試料を外部へ排出する第二試料排出路６４が設けられている。
【００２６】
また、前記第二測定セル５５の底部には、第二攪拌装置６５が設けられている。この第二攪拌装置６５は、第二攪拌子６６と第二ステータ６７とを備えている。この第二攪拌子６６は、前記第二測定セル５５の底部において回転可能に配置されており、磁石（図示省略）を内蔵している。前記第二ステータ６７は、前記第二攪拌子６６を取り囲むように、前記第二測定セル５５の外側に配置されており、電磁誘導コイル（図示省略）を備えている。この電磁誘導コイルには、電流が供給されるように設定されている。
【００２７】
前記第二測定部５６は、前記第二測定セル５５内に貯留された給水（以下、「給水試料」と云う。）の透過光強度を測定するものであり、前記第二測定セル５５を挟んで対向する第二発光体６８と第二受光体６９とを備えている。ここで、この第二発光体６８は、たとえばＬＥＤであり、また前記第二受光体６９は、たとえばフォトトランジスタである。
【００２８】
前記第二試薬供給装置５７は、前記第二開口部５９に着脱可能に配置されており、図６（前記第二試薬供給装置５７を図５のＶＩ方向から見た縦断面図）に示すように、第二試薬カセット７０，第二試薬カートリッジ７１および第二排出装置７２を主に備えている。この第二試薬カセット７０は、装着具（図示省略）により底部が前記第二開口部５９に気密状態を維持するように、着脱可能に装着されている。前記第二試薬カセット７０の壁部には、上下方向に延びる第二スリット７３が形成されている。また、前記第二試薬カセット７０の内部には、前記第二スリット７３と対向する内面に第二押圧部材７４が上下方向に装着されている。
【００２９】
前記第二試薬カートリッジ７１は、第二容器７５と試薬の第二収納体７６とを主に備えている。この第二容器７５は、前記第二試薬カートリッジ７１の上部に装着されており、前記第二収納体７６の上部は前記第二容器７５内に収容されている。前記第二収納体７６は、シリカと反応して変色する試薬（たとえば、モリブデンアンモニウム）およびｐＨ調整液（たとえば、硫酸）が貯蔵された第二貯蔵部７７と、この第二貯蔵部７７内の試薬およびｐＨ調整液を外部へ排出する第二排出部７８とを備えている。この第二排出部７８は、たとえばフッ素ゴム製のチューブからなり、前記第二貯蔵部７７から延びかつ先端部に第二排出ノズル７９を備えている。前記第二排出部７８は、前記第二試薬カートリッジ７１の内部を上下方向に延びており、前記第二排出ノズル７９が前記第二開口部５９から前記第二測定セル５５内へ挿入されることになる。ここにおいて、前記第二排出ノズル７９は、前記第二測定セル５５内の給水試料が逆流するのを防止する逆止弁（図示省略）を内蔵している。
【００３０】
前記第二排出装置７２は、前記第二貯蔵部７７内に貯蔵された試薬およびｐＨ調整液を排出させるものであり、第二モータ（図示省略）に接続された第二回転駆動軸８０，第二駆動アーム８１および第二押圧ローラ８２を主に備えている。この第二回転駆動軸８０は、前記第二スリット７３の外側に配置されており、図６の反時計方向へ回転可能である。前記第二駆動アーム８１は、一端が前記第二回転駆動軸８０に連結されており、他端に前記第二押圧ローラ８２が回転自在に装着されている。前記第二駆動アーム８１は、前記第二回転駆動軸８０の回転により、図６に二点鎖線で示すように、反時計方向へ回転可能であり、この回転により、前記第二スリット７３の部分において前記第二押圧ロ−ラ８２が前記第二試薬カセット７０から出入り可能に設定されている。
【００３１】
なお、前記第二試薬供給装置５７は、前記第一試薬供給装置２１と同様の構成であり、かつ本特許出願人の特許である特許第３１８６５７７号（発明の名称：液体吐出装置）とほぼ同様の構成を採用しているので、詳細は、同公報を参照されたい。
【００３２】
前記第二制御装置５８は、前記シリカ濃度測定装置８の動作を制御するものであり、図７に示すように、第二演算装置８３と第二入出力ポート８４とを主に備えている。この第二演算装置８３は、第二中央制御装置８５（以下、「第二ＣＰＵ８５」と云う。），前記第二制御装置５８の動作プログラムを記憶している第二読み取り専用記憶装置８６（以下、「第二ＲＯＭ８６」と云う。）および読み書き可能な第二記憶装置８７（以下、「第二ＲＡＭ８７」と云う。）を主に備えている。
【００３３】
一方、前記第二入出力ポート８４の入力側には、オペレータが動作条件などを入力する第二スイッチ８８および前記第二受光体６９などが接続されている。また、その出力側には、測定結果などを表示する第二ＬＣＤ８９，前記第二発光体６８，前記第二電磁弁６３，前記第二ステータ６７および前記第二回転駆動軸８０を駆動する第二モータ（符号省略）などが接続されている。
【００３４】
前記第二制御装置５８は、前記第二ＲＯＭ８６に記憶させた動作プログラムにしたがって、前記第二演算装置８３が前記第二入出力ポート８４を介して入力された各種の情報を前記第二ＲＡＭ８７で適宜保存しながら演算処理し、前記第二演算装置８３は、そこで得られた演算結果に基づいて、前記第二入出力ポート８４を介して各種の動作指令を各部材に対して伝達するように設定されている。
【００３５】
つぎに、前記ボイラ装置１の動作を説明し、あわせて前記ボイラ装置１のスケール生成抑制方法を説明する。前記ボイラ装置１を運転する場合は、前記注水路９から前記給水タンク１０へ補給水を供給し、この補給水を前記ボイラ２への給水として前記給水タンク１０に貯留する。ここで、貯留される給水は、前記軟水化装置１２および前記脱酸素装置１３で処理されたもの，すなわち脱酸素された軟水である。そして、前記給水ポンプ１４を作動させ、前記給水タンク１０に貯留された給水を前記給水路１１を介して前記ボイラ２へ供給する。
【００３６】
前記ボイラ２へ前記給水路１１を介して供給される給水は、ボイラ水として前記ボイラ２内に貯留される。そして、前記ボイラ２に貯留されたボイラ水は、加熱されて徐々に蒸気になる。生成した蒸気は、前記蒸気配管５を介して前記負荷機器４へ供給される。前記負荷機器４へ供給された蒸気は、所望の熱交換を行った後、廃棄される。
【００３７】
ところで、前記ボイラ２へ供給する給水は、炭酸水素イオンおよびシリカを含む場合がある。この場合、前記ボイラ２内で給水が加熱されて蒸気になるとともに、炭酸水素イオンおよびシリカは硬度分と結合し、炭酸系スケールおよびシリカ系スケールを生成する可能性があり、とくに炭酸水素イオン濃度およびシリカ濃度が高いと、前記ボイラ２の伝熱管へ炭酸系スケールおよびシリカ系スケールが付着し、前記ボイラ２の伝熱管の破損をもたらす可能性がある。
【００３８】
そこで、前記ボイラ装置１は、前記全炭酸濃度測定装置７により、給水に炭酸水素イオンが予め設定した設定値以上であるか否を一定時間毎に測定する。また、前記シリカ濃度測定装置８により、給水にシリカが予め設定した設定値以上であるか否かを一定時間毎に測定する。そして、前記全炭酸濃度測定装置７および前記シリカ濃度測定装置８での測定結果に基づいて、前記薬剤供給装置６から給水中へスケール分散剤を供給する。以下、図８および図９に示す動作フローチャートにしたがって、この動作を詳細に説明する。
【００３９】
前記ボイラ装置１の運転が開始されると、プログラムは、ステップＳ１において、前記第一制御装置２２および前記第二制御装置５８の内部タイマーの経過時間ｔをゼロ（０）に設定し、またつぎのステップＳ２において、経過時間ｔが一定時間ｔ１に到達したか否かを判断する。経過時間ｔが一定時間ｔ１になると、プログラムはステップＳ３へ移行し、経過時間ｔをゼロ（０）にリセットする。ここにおいて、一定時間ｔ１は、通常０．１〜２４時間程度の時間である。
【００４０】
ステップＳ３の後、プログラムはステップＳ４へ移行し、前記全炭酸濃度測定装置７において前洗浄工程を実施する。まず、前記給水路１１内の給水は、前記第一測定試料供給路１８を経由して前記第一試料導入路２４から前記第一測定セル１９内へ流入する。この際、給水中に含まれる爽雑物は、前記第一フィルター２５により取り除かれる。また、前記第一測定セル１９内へ流入する給水の流量は、前記第一定流量弁２６により制御される。前記第一測定セル１９内へ連続的に流入する給水は、前記第一測定セル１９内を満たし、前記第一試料排出路２８から外部へ連続的に排出される。このとき、前記第一ステータ３１の電磁誘導コイルが通電され、それによって生じる磁場を前記第一攪拌子３０内の磁石が受ける。これにより、前記第一測定セル１９内の前記第一攪拌子３０が回転し、前記第一測定セル１９内へ流入した給水は攪拌される。この結果、前記第一測定セル１９は、連続的に流入する給水により洗浄される。
【００４１】
また、前記シリカ濃度測定装置８において前洗浄工程を実施する。まず、前記給水路１１内の給水は、前記第二測定試料供給路５４を経由して前記第二試料導入路６０から前記第二測定セル５５内へ流入する。この際、給水中に含まれる爽雑物は、前記第二フィルター６１により取り除かれる。また、前記第二測定セル５５内へ流入する給水の流量は、前記第二定流量弁６２により制御される。前記第二測定セル５５内へ連続的に流入する給水は、前記第二測定セル５５内を満たし、前記第二試料排出路６４から外部へ連続的に排出される。このとき、前記第二ステータ６７の電磁誘導コイルが通電され、それによって生じる磁場を前記第二攪拌子６６内の磁石が受ける。これにより、前記第二測定セル５５内の前記第二攪拌子６６が回転し、前記第二測定セル５５内へ流入した給水は攪拌される。この結果、前記第二測定セル５５は、連続的に流入する給水により洗浄される。
【００４２】
前記のような前洗浄工程の後、プログラムはステップＳ５へ移行し、給水中の炭酸水素イオン濃度を測定する（炭酸水素イオン濃度測定工程）。ここでは、前記第一ステータ３１の電磁誘導コイルへの通電を一旦停止し、また給水の供給も停止する。これにより、前記第一測定セル１９内への給水の流入が断たれ、前記第一測定セル１９内において、図２に一点鎖線で示す水位まで所定量の給水が給水試料として貯留される。また、前記第一排出ノズル４３の先端部は、貯留された給水試料中に位置することになる。この状態で前記第一測定部２０を作動させ、前記第一発光体３２から前記第一受光体３３へ向けて光を照射する。そして、給水試料の透過光強度（Ａ）を測定する。
【００４３】
つぎに、前記第一ステータ３１の電磁誘導コイルへの通電を開始して前記第一攪拌子３０の回転を再開し、その状態を継続しながら、前記第一排出装置３６の第一モータを駆動させて前記第一回転駆動軸４４を回転させる。この結果、前記第一駆動アーム４５が図３の反時計方向へ回転し、それにともなって前記第一押圧ローラ４６が前記第一排出部４２を前記第一押圧部材３８と協働して下方向へ扱く。この結果、前記第一測定セル１９内の給水試料には、前記第一貯蔵部４１に貯蔵された試薬および緩衝液の一定量が注入される。そして、このような前記第一駆動アーム４５の回転運動を所定回数繰り返すと、給水試料には前記第一駆動アーム４５の回転動作毎に、一定量の試薬および緩衝液が前記第一測定セル１９内へ断続的に注入される（第一注入工程）。したがって、試薬および緩衝液が徐々に注入されることになる。このようにして前記第一測定セル１９内に注入された試薬および緩衝液は、前記第一攪拌子３０の回転により攪拌される給水試料中に溶解され、給水試料を変色させる。
【００４４】
前記のような第一注入工程において、前記第一制御装置２２は、前記第一攪拌子３０の回転を継続し、また前記第一測定部２０により、徐々に注入される試薬および緩衝液により変色する給水試料の透過光強度（Ｂ）を連続的に測定する。この際、前記第一制御装置２２は、給水試料に対して注入される試薬および緩衝液の量の増加にともなう透過光強度の変化量を測定する（第一変化量測定工程）。ここで測定する透過光強度の変化量は、通常一定量の試薬および緩衝液が注入される前後の透過光強度の差（ΔＢ）である。たとえば、図１１に示すように、給水試料の透過光強度は、試薬および緩衝液の注入回数（すなわち、前記第一駆動アーム４５の回転動作数）にしたがって徐々に減少する。ここで、給水試料中の炭酸水素イオンの全てが第Ｘ回目以前に注入された試薬および緩衝液と反応した場合、第Ｘ回目より後の注入動作においてそれ以上の試薬および緩衝液を注入しても、給水試料の変色は進行しにくくなり、給水試料の透過光強度は変化しにくくなる。すなわち、試薬および緩衝液の第Ｘ回目の注入後の透過光強度Ｂ１と第Ｘ＋１回目の注入後の透過光強度Ｂ２との差（Ｂ１−Ｂ２，すなわち前記ΔＢ）は、微差になる。したがって、前記ΔＢが所定量以下になったとき、給水試料にそれ以上の試薬および緩衝液を注入しても、その試薬および緩衝液は給水試料中の炭酸水素イオンとの反応に関与せず、そのままの状態で給水試料中に残留することになる。
【００４５】
そこで、前記第一制御装置２２は、前記ΔＢが所定量以下になったと判定した場合、前記第一駆動アーム４５の回転動作を停止する。これにより、給水試料に対する試薬および緩衝液の追加的な注入が停止される。続いて、前記第一制御装置２２は、その時点における給水試料の透過光強度（Ｂ）と試薬および緩衝液注入前の前記透過光強度（Ａ）との比（透過光強度比：Ｂ／Ａ）を求める。そして、予め作成された透過光強度比と炭酸水素イオン濃度との検量線データに基づいて、前記第一制御装置２２は、給水試料中の炭酸水素イオン濃度を算出し、その結果を前記第一ＬＣＤ５３に表示する。
【００４６】
前記のような全炭酸濃度測定工程の後、プログラムはステップＳ５からステップＳ６へ移行し（図８参照）、給水中のシリカ濃度を測定する（シリカ濃度測定工程）。ここでは、前記第二ステータ６７の電磁誘導コイルへの通電を一旦停止し、また給水の供給も停止する。これにより、前記第二測定セル５５内への給水の流入が断たれ、前記第二測定セル５５内において、図５に一点鎖線で示す水位まで所定量の給水が給水試料として貯留される。また、前記第二排出ノズル７９の先端部は、貯留された給水試料中に位置することになる。この状態で前記第二測定部５６を作動させ、前記第二発光体６８から前記第二受光体６９へ向けて光を照射する。そして、給水試料の透過光強度（Ｃ）を測定する。
【００４７】
つぎに、前記第二ステータ６７の電磁誘導コイルへの通電を開始して前記第二攪拌子６６の回転を再開し、その状態を継続しながら、前記第二排出装置７２の第二モータを駆動させて前記第二回転駆動軸８０を回転させる。この結果、前記第二駆動アーム８１が図６の反時計方向へ回転し、それにともなって前記第二押圧ローラ８２が前記第二排出部７８を前記第二押圧部材７４と協働して下方向へ扱く。この結果、前記第二測定セル５５内の給水試料には、前記第二貯蔵部７７に貯蔵された試薬およびｐＨ調整液の一定量が注入される。そして、このような前記第二駆動アーム８１の回転運動を所定回数繰り返すと、給水試料には前記第二駆動アーム８１の回転動作毎に、一定量の試薬およびｐＨ調整液が前記第二測定セル５５内へ断続的に注入される（第二注入工程）。したがって、試薬およびｐＨ調整液が徐々に注入されることになる。このようにして前記第二測定セル５５内に注入された試薬およびｐＨ調整液は、前記第二攪拌子６６の回転により攪拌される給水試料中に溶解され、給水試料を変色させる。
【００４８】
前記のような第二注入工程において、前記第二制御装置５８は、前記第二攪拌子６６の回転を継続し、また前記第二測定部５６により、徐々に注入される試薬およびｐＨ調整液により変色する給水試料の透過光強度（Ｄ）を連続的に測定する。この際、前記第二制御装置５８は、給水試料に対して注入される試薬およびｐＨ調整液の量の増加にともなう透過光強度の変化量を測定する（第二変化量測定工程）。ここで測定する透過光強度の変化量は、通常一定量の試薬およびｐＨ調整液が注入される前後の透過光強度の差（ΔＤ）である。たとえば、図１２に示すように、給水試料の透過光強度は、試薬およびｐＨ調整液の注入回数（すなわち、前記第二駆動アーム８１の回転動作数）にしたがって徐々に減少する。ここで、給水試料中のシリカの全てが第Ｘ回目以前に注入された試薬およびｐＨ調整液と反応した場合、第Ｘ回目より後の注入動作においてそれ以上の試薬およびｐＨ調整液を注入しても、給水試料の変色は進行しにくくなり、給水試料の透過光強度は変化しにくくなる。すなわち、試薬およびｐＨ調整液の第Ｘ回目の注入後の透過光強度Ｄ１と第Ｘ＋１回目の注入後の透過光強度Ｄ２との差（Ｄ１−Ｄ２，すなわち前記ΔＤ）は、微差になる。したがって、前記ΔＤが所定量以下になったとき、給水試料にそれ以上の試薬およびｐＨ調整液を注入しても、その試薬およびｐＨ調整液は給水試料中のシリカとの反応に関与せず、そのままの状態で給水試料中に残留することになる。
【００４９】
そこで、前記第二制御装置５８は、前記ΔＤが所定量以下になったと判定した場合、前記第二駆動アーム８１の回転動作を停止する。これにより、給水試料に対する試薬およびｐＨ調整液の追加的な注入が停止される。続いて、前記第二制御装置５８は、その時点における給水試料の透過光強度（Ｄ）と試薬およびｐＨ調整液注入前の前記透過光強度（Ｃ）との比（透過光強度比：Ｄ／Ｃ）を求める。そして、予め作成された透過光強度比とシリカ濃度との検量線データに基づいて、前記第二制御装置５８は、給水試料中のシリカ濃度を算出し、その結果を前記第二ＬＣＤ８９に表示する。
【００５０】
前記のような測定工程の後、プログラムはステップＳ７へ移行し、このステップＳ７において、給水試料の炭酸水素イオン濃度およびシリカ濃度が設定値未満か否かを判定する。ステップＳ５の全炭酸濃度測定工程において炭酸水素イオン濃度が予め設定した設定値，たとえば１００ｍｇ／リットル未満と測定された場合、およびステップＳ６のシリカ濃度測定工程においてシリカ濃度が予め設定した設定値，たとえば６０ｍｇ／リットル未満と測定された場合、プログラムはステップＳ７からステップＳ８へ移行して、前記第一ＣＰＵ４９および前記第二ＣＰＵ８５のスケール分散剤供給識別フラグがオン（ＯＮ）であるか否かを判定する。スケール分散剤供給識別フラグがオン（ＯＮ）の場合、プログラムはステップＳ９へ移行し、スケール分散剤を供給する前記供給ポンプ１７の動作を停止する。これにより、前記薬剤供給装置６は、前記給水路１１に対するスケール分散剤の供給を停止する。この結果、炭酸水素イオン濃度およびシリカ濃度が予め設定した設定値未満の給水に対するスケール分散剤の無駄な供給が防止されることになる。
【００５１】
そして、ステップＳ９の終了後、プログラムはステップＳ１０へ移行し、前記第一ＣＰＵ４９および前記第二ＣＰＵ８５のスケール分散剤供給識別フラグをオフ（ＯＦＦ）に設定する。そして、ステップＳ１１において、後洗浄工程を実施する。この後洗浄工程において、プログラムは、前記第一攪拌子３０を回転させながら給水を供給する。ここで、前記第一測定セル１９内に貯留された試薬および緩衝液を含む給水試料は、前記第一試料導入路２４から新たに流入する給水により押し出され、前記第一試料排出路２８から外部へ排出される。これにより、前記第一測定セル１９は、新たに流入する給水により洗浄されることになる。また、前記第二攪拌子６６を回転させながら給水を供給する。ここで、前記第二測定セル５５内に貯留された試薬およびｐＨ調整液を含む給水試料は、前記第二試料導入路６０から新たに流入する給水により押し出され、前記第二試料排出路６４から外部へ排出される。これにより、前記第二測定セル５５は、新たに流入する給水により洗浄されることになる。ステップＳ１１の終了後、プログラムはステップＳ２へ戻る。
【００５２】
また、ステップＳ８において、スケール分散剤供給識別フラグがオフ（ＯＦＦ）の場合、プログラムはステップＳ１１へ移行し、前記後洗浄工程を実施した後、ステップＳ２へ戻る。
【００５３】
逆に、ステップＳ７において、ステップＳ５の全炭酸濃度測定工程において炭酸水素イオン濃度が予め設定した設定値，たとえば１００ｍｇ／リットル以上と測定された場合、またはステップＳ６のシリカ濃度測定工程においてシリカ濃度が予め設定した設定値，たとえば６０ｍｇ／リットル以上と測定された場合、プログラムはステップＳ７からステップＳ１２へ移行して、前記第一ＣＰＵ４９および前記第二ＣＰＵ８５のスケール分散剤供給識別フラグがオン（ＯＮ）であるか否かを判定する。
【００５４】
そして、ステップＳ１２において、スケール分散剤供給識別フラグがオフ（ＯＦＦ）の場合、プログラムはステップＳ１３へ移行し、スケール分散剤供給工程を実施する。
【００５５】
このステップＳ１３におけるスケール分散剤供給工程において、前記第一制御装置２２および前記第二制御装置５８は、前記薬剤供給装置６の前記供給ポンプ１７を作動させ、前記給水路１１に対してスケール分散剤を供給する。これにより、前記給水路１１を前記ボイラ２へ向けて通過中の給水へスケール分散剤が供給される。ここにおいて、前記第一制御装置２２は、ステップＳ５において測定した炭酸水素イオン濃度に基づいて、前記供給ポンプ１７の動作を制御し、また前記第二制御装置５８は、ステップＳ６において測定したシリカ濃度に基づいて、前記供給ポンプ１７の動作を制御するように設定しているが、前記供給ポンプ１７の動作は、前記第一制御装置２２および前記第二制御装置５８の供給指示の供給量が多いほうの指示にしたがうように設定されている。より具体的には、前記第一制御装置２２は、ステップＳ５において測定した炭酸水素イオン濃度が予め設定した設定値に近く、ステップＳ６において測定したシリカ濃度が予め設定した設定値より高い場合は、前記給水路１１を通過する単位量の給水に対し、シリカ濃度にあったスケール分散剤が供給されるように、前記供給ポンプ１７を連続して作動させる。一方、ステップＳ５において測定した炭酸水素イオン濃度が予め設定した設定値より高く、ステップＳ６において測定したシリカ濃度が設定値に近い場合は、前記給水路１１を通過する単位量の給水に対し、炭酸水素イオン濃度にあったスケール分散剤が供給されるように、前記供給ポンプ１７を連続的に作動させる。すなわち、前記第一制御装置２２および前記第二制御装置５８は、給水に対して供給するスケール分散剤の量がステップＳ５およびステップＳ６において測定した炭酸水素イオン濃度およびシリカ濃度のうちの供給量の多い指示にしたがうように前記供給ポンプ１７を作動させる。ここにおいて、前記供給ポンプ１７は、前記第一制御装置２２および前記第二制御装置５８からの停止指令を受けない限り作動し続ける。
【００５６】
そして、ステップＳ１３の終了後、プログラムはステップＳ１４へ移行し、スケール分散剤供給識別フラグをオン（ＯＮ）に設定する。そして、ステップＳ１６において、ステップＳ１１と同様に後洗浄を実施した後、プログラムはステップＳ２ヘ戻る。
【００５７】
この結果、前記給水路１１から前記ボイラ２内へ供給される給水は、給水の炭酸水素イオン濃度およびシリカ濃度に応じた適正量のスケール分散剤が導入されることになるので、前記ボイラ２において、スケールの生成が効果的に抑制される。
【００５８】
逆に、ステップＳ１２において、スケール分散剤供給識別フラグがオン（ＯＮ）の場合、プログラムはステップＳ１５へ移行し、スケール分散剤供給量調整工程を実施する。
【００５９】
このスケール分散剤供給量調整工程は、今回のステップＳ５およびステップＳ６で測定した炭酸水素イオン濃度およびシリカ濃度が、前回のステップＳ５およびステップＳ６で測定した炭酸水素イオン濃度およびシリカ濃度と異なる場合、ステップＳ１５において、プログラムが前記第一制御装置２２および前記第二制御装置５８からの供給指示のうち供給量の多い指示にしたがって、前記供給ポンプ１７を作動させることになるため、前記給水路１１から前記ボイラ２へ供給される給水に対して供給されるスケール分散剤の量を変化させることになる。
【００６０】
そして、プログラムはステップＳ１６へ移行し、ステップＳ１１と同様に後洗浄工程を実施した後、プログラムはステップＳ２へ戻る。
【００６１】
そして、プログラムは、ステップＳ２において、ステップＳ３でゼロ（０）にリセットした経過時間ｔが一定時間ｔ１になったか否かを判定する。そして、経過時間ｔが一定時間ｔ１に到達すると、再びステップＳ４以下を繰り返す。したがって、前記ボイラ装置１では、一定時間ｔ１が経過する毎に、給水における炭酸水素イオン濃度およびシリカ濃度が測定され、またその結果に基づいて、必要に応じて前記薬剤供給装置６から供給されるスケール分散剤が前記給水路１１を介して給水に対して供給されることになる。
【００６２】
たとえば、先のステップＳ５およびステップＳ６において給水の炭酸水素イオン濃度およびシリカ濃度が予め設定した設定値未満の場合であっても、つぎの繰返し工程におけるステップＳ５およびステップＳ６において炭酸水素イオン濃度またはシリカ濃度が予め設定した設定値以上の場合、プログラムはステップＳ７からステップＳ１２へ移行する。ここで、先のステップＳ１０においてスケール分散剤供給識別フラグがオフ（ＯＦＦ）に設定されているため、プログラムはステップＳ１３へ移行し、ステップＳ１４〜ステップＳ１６を経由してステップＳ２へ戻る。したがって、前記給水路１１に対するスケール分散剤の供給が開始されることになる。逆に、先のステップＳ５およびステップＳ６において給水の炭酸水素イオン濃度またはシリカ濃度が予め設定した設定値以上の場合であっても、つぎの繰返し工程におけるステップＳ５およびステップＳ６において給水の炭酸水素イオン濃度およびシリカ濃度が予め設定した設定値未満の場合、プログラムはステップＳ７からステップＳ８へ移行し、ステップＳ９〜ステップＳ１１を経由してステップＳ２ヘ戻る。したがって、前記給水路１１から前記ボイラ２へ供給する給水には、前記薬剤供給装置６からスケール分散剤の供給が停止されることになる。
【００６３】
一方、先のステップＳ５およびステップＳ６において給水の炭酸水素イオン濃度またはシリカ濃度が予め設定した設定値以上であり、つぎの繰返し工程のステップＳ５およびステップＳ６においても炭酸水素イオン濃度またはシリカ濃度が予め設定した設定値以上の場合、プログラムはステップＳ７からステップＳ８へ移行し、前記給水路１１に対するスケール分散剤の供給を継続する。ただし、この場合、後のステップＳ５またはステップＳ６で測定した炭酸水素イオン濃度またはシリカ濃度が先のステップＳ５およびステップＳ６で測定した炭酸水素イオン濃度またはシリカ濃度と異なる場合、ステップＳ１５において、プログラムが前記第一制御装置２２および前記第二制御装置５８の供給指示の供給量が多いほうの指示にしたがって、前記供給ポンプ１７を作動させることになるため、前記給水路１１から前記ボイラ２へ供給される給水に対して供給されるスケール分散剤の量が変化する。すなわち、この場合、給水に含まれる炭酸水素イオン濃度およびシリカ濃度に応じ、前記給水路１１へのスケール分散剤の供給量が変化することになる。
【００６４】
前記のように、前記ボイラ装置１においては、給水における炭酸水素イオン濃度およびシリカ濃度とは無関係に、連続的にもしくは定期的にスケール分散剤を供給するのではなく、炭酸水素イオン濃度およびシリカ濃度に基づいて、前記給水路１１を介して給水に対してスケール分散剤を供給することができるので、スケール分散剤の使用量を適正化することができ、結果的にスケール生成の抑制に要するコストを削減することができる。また、前記ボイラ装置１は、前記ボイラ２内にスケールが生成してからスケール分散剤を供給するのではなく、スケールの発生原因となる給水中の炭酸水素イオンおよびシリカ濃度に注目してスケール分散剤を供給しているので、前記ボイラ２におけるスケールの生成を未然に防止することができる。
【００６５】
［他の実施の形態］
（１）前記の実施の形態では、一定時間ｔ１が経過する毎に給水中の炭酸水素イオン濃度およびシリカ濃度を測定し、その結果に基づいてスケール分散剤を前記給水路１１中の給水に対して供給しているが、この一定時間は状況に応じて変更することができる。たとえば、図１０に示すように、動作フローチャートのステップＳ１６の後にステップＳ１７をさらに設定し、ここでステップＳ３でゼロ（０）にリセットした経過時間ｔが別の一定時間ｔ２に到達したか否かを判断する。そして、ステップＳ１７において経過時間ｔが一定時間ｔ２に到達していると判断した場合、プログラムがステップＳ３へ移行するように設定する。ここにおいて、ｔ２は、ｔ１よりも短い時間である。
【００６６】
この場合、前記ボイラ装置１は、ステップＳ５およびステップＳ６において炭酸水素イオン濃度およびシリカ濃度が予め設定した設定値未満の場合は、長めの一定時間ｔ１の経過毎に給水中の炭酸水素イオン濃度およびシリカ濃度を測定し、またステップＳ５およびステップＳ６において炭酸水素イオン濃度またはシリカ濃度が予め設定した設定値以上の場合は、短めの一定時間ｔ２の経過毎に給水中の炭酸水素イオン濃度およびシリカ濃度を測定することになるので、給水に対するスケール分散剤の供給量を適正化することができる。
【００６７】
（２）前記の実施の形態では、前記全炭酸濃度測定装置７において給水中の炭酸水素イオン濃度を測定し、また前記シリカ濃度測定装置８において給水中のシリカ濃度を測定し、その結果に基づいて、前記給水路１１に対して供給するスケール分散剤の量を変化させているが、この発明はこれに限定されるものではない。たとえば、前記全炭酸濃度測定装置７において、給水中に炭酸水素イオン濃度が予め設定した設定値以上かどうかのみを単純に測定し、また前記シリカ濃度測定装置８において、給水中にシリカ濃度が予め設定した設定値以上かどうかのみを単純に測定し、給水中に炭酸水素イオン濃度またはシリカ濃度が予め設定した設定値以上の場合は、炭酸水素イオン濃度およびシリカ濃度とは無関係に一定量のスケール分散剤を前記給水路１１中の給水に対して供給するようにしてもよい。
【００６８】
（３）前記の実施の形態において用いられる前記全炭酸濃度測定装置７は、給水中の炭酸水素イオン濃度を自動的に測定することができるものであれば、他の形態のものに変更することもできる。ここにおいて、給水中の炭酸水素イオン濃度を自動的に測定する方法としては、たとえばＴＯＣ計（有機体炭素濃度計）を用いた測定装置も採用することができる。
【００６９】
（４）前記の実施の形態において用いられる前記シリカ濃度測定装置８は、給水中のシリカ濃度を自動的に測定することができるものであれば、他の形態のものに変更することもできる。ここにおいて、給水中のシリカ濃度を自動的に測定する方法としては、たとえば原子吸光光度計を用いた測定装置も採用することができる。
【００７０】
（５）前記の実施の形態では、前記ボイラ装置１に前記全炭酸濃度測定装置７および前記シリカ濃度測定装置８を設け、前記全炭酸濃度測定装置７および前記シリカ濃度測定装置８において自動的に測定された給水中の炭酸水素イオン濃度およびシリカ濃度に基づいて、前記薬剤供給装置６から前記給水路１１に対してスケール分散剤を供給するようにしたが、この発明のスケール生成抑制方法はこれに限定されるものではない。たとえば、給水中の炭酸水素イオン濃度およびシリカ濃度を手作業により測定し、その測定結果に基づいて、前記給水路１１に対してスケール分散剤を供給することができる。ここにおいて、給水中の炭酸水素イオン濃度を手作業により測定する方法としては、たとえばＪＩＳ Ｋ０１０１：１９９８に規定されている「炭酸，炭酸水素イオン及び炭酸イオンの濃度の算出」などを採用することができる。また、給水中のシリカ濃度を手作業により測定する方法としては、たとえばＪＩＳ Ｋ ０１０１：１９９８に規定されている「モリブデン青吸光光度法」を採用することができる。
【００７１】
（６）前記の実施の形態では、前記負荷機器４で使用した蒸気を復水として回収しない場合について説明したが、この発明はこれに限定されるものではない。たとえば、図１３に示すように、前記負荷機器４で使用した蒸気を復水として前記給水タンク１０へ供給する復水配管９０（復水供給部の一例）を設けた構成とすることも、実施に応じて好適である。この場合、補給水と復水を前記給水タンク１０で混合し、前記ボイラ２へ供給する給水として使用しているが、補給水と復水とを混合した後の給水の炭酸水素イオン濃度およびシリカ濃度を測定しているため、前記ボイラ２へ供給される給水の炭酸水素イオン濃度およびシリカ濃度を測定することができ、スケール分散剤の使用量を適正化することができる。
【００７２】
（７）前記の各実施の形態では、前記全炭酸濃度測定装置７として、炭酸水素イオン濃度を測定する場合について説明したが、全炭酸濃度を測定する装置（図示省略）を用いてスケール分散剤の供給を制御することも、実施に応じて好適である。
【００７３】
ここにおいて、前記給水タンク１０内の無機体炭素は、炭酸，炭酸水素イオンおよび炭酸イオンの形態に分かれており、さらにそれらの存在割合は、前記負荷機器４やスチームトラップ（符号省略）の構造，前記復水配管９０の長さや構造，前記給水タンク１０への供給方法などにより異なっている。そのため、これら３つの形態を含めた全炭酸として測定することにより、前記ボイラ２内で発生するアルカリの全量を予測することができるため、前記ボイラ２のスケールの生成を抑制する上で、スケール分散剤の使用量を適正化することができる。全炭酸濃度を測定する装置は、給水中の全炭酸の存否もしくは全炭酸の濃度を測定することができるものであれば、とくに限定されるものではない。たとえば、ＪＩＳ Ｋ０１０１：１９９８に規定されている「全炭酸」などを採用することができる。
【００７４】
【発明の効果】
以上のように、この発明によれば、スケール分散剤を用いてボイラ装置に生成するスケールを抑制するにあたり、スケール分散剤の使用量を適正化することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の実施の形態に適用されるボイラ装置の概略図である。
【図２】前記ボイラ装置において用いられる全炭酸濃度測定装置の縦断面概略図である。
【図３】前記全炭酸濃度測定装置を構成する試薬供給装置部分を図２のＩＩＩ方向から見た縦断面概略図である。
【図４】前記全炭酸濃度測定装置の制御装置部分の概略構成を示す図である。
【図５】前記ボイラ装置において用いられるシリカ濃度測定装置の縦断面概略図である。
【図６】前記シリカ濃度測定装置を構成する試薬供給装置部分を図５のＶＩ方向から見た縦断面概略図である。
【図７】前記シリカ濃度測定装置の制御装置部分の概略構成を示す図である。
【図８】前記ボイラ装置におけるスケール分散剤の供給動作工程を示すフローチャートである。
【図９】前記ボイラ装置におけるスケール分散剤の供給動作工程を示すフローチャートである。
【図１０】他の実施の形態におけるスケール分散剤の供給動作工程を示すフローチャートである。
【図１１】給水試料を通過する光の透過率に基づいて炭酸水素イオン濃度を測定する判定テーブルを概念的に示したグラフである。
【図１２】給水試料を通過する光の透過率に基づいてシリカ濃度を測定する判定テーブルを概略的に示したグラフである。
【図１３】他の実施の形態におけるボイラ装置の概略図である。
【符号の説明】
１ ボイラ装置
２ ボイラ
３ 給水部
４ 負荷機器
５ 蒸気供給部
１１ 給水路
９０ 復水供給部
【発明の属する技術分野】
この発明は、ボイラ装置のスケール生成抑制方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
ボイラ装置の配管，とくにボイラから蒸気を発生させるための主として鋼管製の伝熱管は、スケール生成が原因で破損する場合がある。この伝熱管のスケール生成は、ボイラ水の炭酸イオン濃度およびシリカ濃度が高いと生じやすい。通常、ボイラ内において全炭酸およびシリカは、硬度分（カルシウムイオン，マグネシウムイオンなど）と結合し、伝熱管に炭酸系スケールおよびシリカ系スケールとして付着する。これにより、伝熱管の熱伝導率が低下して伝熱管の破損などを引き起こす可能性がある。
【０００３】
このため、伝熱管へのスケール生成を抑制するために、給水に含まれる全炭酸濃度およびシリカ濃度からボイラ水の炭酸イオン濃度およびシリカ濃度を予測している。このボイラ水の炭酸イオン濃度およびシリカ濃度予測方法として、通常給水の全炭酸濃度およびシリカ濃度を一回測定し、それに応じてスケール分散剤を供給している。しかし、給水の水質は日々変動し、全炭酸濃度およびシリカ濃度が減少すると、ボイラ水の炭酸イオン濃度およびシリカ濃度は減少し、スケール分散剤の供給量が少なくても良いにもかかわらず、スケール分散剤の供給量は予め設定されているため、スケール分散剤の供給量が過多となり、薬品が無駄に使われることになる。逆に、全炭酸濃度およびシリカ濃度が上昇すると、ボイラ水の炭酸イオン濃度およびシリカ濃度が上昇し、スケール分散剤を増量しなければならないにもかかわらず、スケール分散剤の供給量は予め設定されているため、スケール分散剤の供給量が不足し、伝熱管にスケールの生成を引き起こす可能性がある。
【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、スケール分散剤を用いてボイラ装置に生成するスケールを抑制するにあたり、スケール分散剤の使用量を適正化することである。
【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あって、請求項１に記載の発明は、給水を加熱して蒸気を生成するボイラと、このボイラへ給水を供給する給水部と、前記ボイラで生成した蒸気を負荷機器へ供給する蒸気供給部とを備えたボイラ装置において、スケール分散剤を用いて前記ボイラにおけるスケールの生成を抑制する方法であって、前記給水部の給水路中の給水の全炭酸濃度を測定する全炭酸濃度測定工程と、前記給水部の給水路中の給水のシリカ濃度を測定するシリカ濃度測定工程と、前記全炭酸濃度測定工程および前記シリカ濃度測定工程における測定結果に基づいて、前記給水部に対してスケール分散剤を供給するスケール分散剤供給工程とを含むことを特徴としている。
【０００６】
請求項２に記載の発明は、給水を加熱して蒸気を生成するボイラと、このボイラへ給水を供給する給水部と、前記ボイラで生成した蒸気を負荷機器へ供給する蒸気供給部と、前記負荷機器で使用した蒸気を復水として前記給水部へ供給する復水供給部とを備えたボイラ装置において、スケール分散剤を用いて前記ボイラにおけるスケールの生成を抑制する方法であって、前記給水部の給水路中の給水の全炭酸濃度を測定する全炭酸濃度測定工程と、前記給水部の給水路中の給水のシリカ濃度を測定するシリカ濃度測定工程と、前記全炭酸濃度測定工程および前記シリカ濃度測定工程における測定結果に基づいて、前記給水部に対してスケール分散剤を供給するスケール分散剤供給工程とを含む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、前記全炭酸濃度測定工程および前記シリカ濃度測定工程における測定結果に基づいて、スケール分散剤の供給量を調節することを特徴としている。
【０００８】
【発明の実施の形態】
図１を参照して、この発明の実施の形態に係るボイラ装置を説明する。図１において、ボイラ装置１は、給水を加熱して蒸気を生成するボイラ２と、このボイラ２へ給水を供給する給水装置３（給水部の一例）と、蒸気を使用する負荷機器４と、前記ボイラ２で生成した蒸気を負荷機器４へ供給する蒸気配管５（蒸気供給部の一例）と、スケール分散剤を前記給水装置３へ供給する薬剤供給装置６と、給水中に含まれる全炭酸濃度を測定する全炭酸濃度測定装置７と、給水中に含まれるシリカ濃度を測定するシリカ濃度測定装置８とを主に備えている。
【０００９】
前記給水装置３は、前記ボイラ２へ給水するために、補給水の注水路９と、この注水路９からの補給水を貯留する給水タンク１０と、この給水タンク１０に貯留された給水を前記ボイラ２へ供給する給水路１１とを主に備えている（図１参照）。ここで、前記注水路９は、軟水化装置１２と脱酸素装置１３とをこの順にそれぞれ備えている。前記軟水化装置１２は、補給水中に含まれるカルシウムイオンやマグネシウムイオンなどの硬度成分をナトリウムイオンに置換して軟水に変換するものである。一方、前記脱酸素装置１３は、補給水中に含まれる溶存酸素を機械的に除去するものである。また、前記給水路１１は、給水を前記ボイラ２へ送り出す給水ポンプ１４を備えている。
【００１０】
前記負荷機器４は、前記ボイラ２からの蒸気を用いて所要の熱交換するもの，すなわち前記ボイラ装置１における負荷装置であり、前記蒸気配管５の下流側に接続されている。
【００１１】
前記薬剤供給装置６は、スケール分散剤を前記給水装置３へ供給するために、スケール分散剤を貯蔵している薬剤タンク１５と、前記給水路１１へ連絡する薬剤供給路１６とを主に備えている。前記薬剤タンク１５内に貯蔵されているスケール分散剤は、前記ボイラ２の伝熱管（図示省略）におけるスケールの生成および成長を硬度分を分散させることにより抑制する機能を有するものであれば、とくに限定されるものではないが、たとえばエチレンジアミン四酢酸またはその塩，リン酸またはその塩，ポリアクリル酸およびポリマレイン酸などのポリカルボン酸またはその塩などが挙げられる。さらに、スケール分散剤は、前記例示のものおよびこれら以外のもののうちから、適宜２種以上組み合わせて用いてもよい。
【００１２】
一方、前記薬剤供給路１６は、前記薬剤タンク１５内のスケール分散剤を前記給水路１１に対して供給する供給ポンプ１７を備えている。この供給ポンプ１７は、前記給水路１１中を前記ボイラ２へ向けて移動中の一定量の給水に対し、所定量のスケール分散剤を供給することができる定量ポンプである。
【００１３】
前記全炭酸濃度測定装置７は、給水中に含まれる全炭酸濃度を測定するために、前記給水路１１において、第一測定試料供給路１８に設けられている（図１参照）。ここにおいて、全炭酸は、炭酸，炭酸水素イオンおよび炭酸イオンの３つの形態を含んでおり、中性付近においては、ほとんど炭酸水素イオンとして存在している。そのため、この実施の形態では、炭酸水素イオン濃度を測定する場合について説明する。炭酸水素イオン濃度を測定する場合、前記全炭酸濃度測定装置７は、図２に示すように、第一測定セル１９と、第一測定部２０と、第一試薬供給装置２１と、第一制御装置２２とを主に備えている。
【００１４】
前記第一測定セル１９は、たとえばアクリル樹脂を筒状に形成した透明な容器であり、上部に第一開口部２３を備えている。また、前記第一測定セル１９の底部近傍の側面には、前記第一測定試料供給路１８と接続された第一試料導入路２４が設けられている。この第一試料導入路２４は、前記第一測定試料供給路１８側から順に第一フィルター２５，第一定流量弁２６および第一電磁弁２７をそれぞれ備えており、前記給水路１１から前記第一測定試料供給路１８を介して供給される給水を前記第一測定セル１９内へ供給可能に設定されている。また、前記第一測定セル１９の側部には、前記第一開口部２３の近傍において、測定試料を外部へ排出する第一試料排出路２８が設けられている。
【００１５】
また、前記第一測定セル１９の底部には、第一攪拌装置２９が設けられている。この第一攪拌装置２９は、第一攪拌子３０と第一ステータ３１とを備えている。この第一攪拌子３０は、前記第一測定セル１９の底部において回転可能に配置されており、磁石（図示省略）を内蔵している。前記第一ステータ３１は、前記第一攪拌子３０を取り囲むように、前記第一測定セル１９の外側に配置されており、電磁誘導コイル（図示省略）を備えている。この電磁誘導コイルには、電流が供給されるように設定されている。
【００１６】
前記第一測定部２０は、前記第一測定セル１９内に貯留された給水（以下、「給水試料」と云う。）の透過光強度を測定するものであり、前記第一測定セル１９を挟んで対向する第一発光体３２と第一受光体３３とを備えている。ここで、この第一発光体３２は、たとえばＬＥＤであり、また前記第一受光体３３は、たとえばフォトトランジスタである。
【００１７】
前記第一試薬供給装置２１は、前記第一開口部２３に着脱可能に配置されており、図３（前記第一試薬供給装置２１を図２のＩＩＩ方向から見た縦断面図）に示すように、第一試薬カセット３４，第一試薬カートリッジ３５および第一排出装置３６を主に備えている。この第一試薬カセット３４は、装着具（図示省略）により底部が前記第一開口部２３に気密状態を維持するように、着脱可能に装着されている。前記第一試薬カセット３４の壁部には、上下方向に延びる第一スリット３７が形成されている。また、前記第一試薬カセット３４の内部には、前記第一スリット３７と対向する内面に第一押圧部材３８が上下方向に装着されている。
【００１８】
前記第一試薬カートリッジ３５は、第一容器３９と試薬の第一収納体４０とを主に備えている。この第一容器３９は、前記第一試薬カートリッジ３５の上部に装着されており、前記第一収納体４０の上部は前記第一容器３９内に収容されている。前記第一収納体４０は、炭酸水素イオンと反応して変色する試薬（たとえば、メチルオレンジ）および緩衝液（たとえば、ｐＨ３．４のフタル酸緩衝液）が貯蔵された第一貯蔵部４１と、この第一貯蔵部４１内の試薬および緩衝液を外部へ排出する第一排出部４２とを備えている。この第一排出部４２は、たとえばフッ素ゴム製のチューブからなり、前記第一貯蔵部４１から延びかつ先端部に第一排出ノズル４３を備えている。前記第一排出部４２は、前記第一試薬カートリッジ３５の内部を上下方向に延びており、前記第一排出ノズル４３が前記第一開口部２３から前記第一測定セル１９内へ挿入されることになる。ここにおいて、前記第一排出ノズル４３は、前記第一測定セル１９内の給水試料が逆流するのを防止する逆止弁（図示省略）を内蔵している。
【００１９】
前記第一排出装置３６は、前記第一貯蔵部４１内に貯蔵された試薬および緩衝液を排出させるものであり、第一モータ（図示省略）に接続された第一回転駆動軸４４，第一駆動アーム４５および第一押圧ローラ４６を主に備えている。この第一回転駆動軸４４は、前記第一スリット３７の外側に配置されており、図３の反時計方向へ回転可能である。前記第一駆動アーム４５は、一端が前記第一回転駆動軸４４に連結されており、他端に前記第一押圧ローラ４６が回転自在に装着されている。前記第一駆動アーム４５は、前記第一回転駆動軸４４の回転により、図３に二点鎖線で示すように、反時計方向へ回転可能であり、この回転により、前記第一スリット３７の部分において前記第一押圧ロ−ラ４６が前記第一試薬カセット３４から出入り可能に設定されている。
【００２０】
なお、前記第一試薬供給装置２１は、本特許出願人の特許である特許第３１８６５７７号（発明の名称：液体吐出装置）とほぼ同様の構成を採用しているので、詳細は、同公報を参照されたい。
【００２１】
前記第一制御装置２２は、前記全炭酸濃度測定装置７の動作を制御するものであり、図４に示すように、第一演算装置４７と第一入出力ポート４８とを主に備えている。この第一演算装置４７は、第一中央制御装置４９（以下、「第一ＣＰＵ４９」と云う。），前記第一制御装置２２の動作プログラムを記憶している第一読み取り専用記憶装置５０（以下、「第一ＲＯＭ５０」と云う。）および読み書き可能な第一記憶装置５１（以下、「第一ＲＡＭ５１」と云う。）を主に備えている。
【００２２】
一方、前記第一入出力ポート４８の入力側には、オペレータが動作条件などを入力する第一スイッチ５２および前記第一受光体３３などが接続されている。また、その出力側には、測定結果などを表示する第一ＬＣＤ５３，前記第一発光体３２，前記第一電磁弁２７，前記第一ステータ３１および前記第一回転駆動軸４４を駆動する第一モータ（符号省略）などが接続されている。
【００２３】
前記第一制御装置２２は、前記第一ＲＯＭ５０に記憶させた動作プログラムにしたがって、前記第一演算装置４７が前記第一入出力ポート４８を介して入力された各種の情報を前記第一ＲＡＭ５１で適宜保存しながら演算処理し、前記第一演算装置４７は、そこで得られた演算結果に基づいて、前記第一入出力ポート４８を介して各種の動作指令を各部材に対して伝達するように設定されている。
【００２４】
前記シリカ濃度測定装置８は、給水中に含まれるシリカ濃度を測定するために、前記給水路１１において、第二測定試料供給路５４に設けられている（図１参照）。ここにおいて、シリカは、ケイ酸の他、ケイ酸の塩（すなわち、ケイ酸塩）も含むものを意味している。ケイ酸の塩には、オルトケイ酸塩（ｎＳｉＯ２・（ｎ＋１）Ｍ２Ｏ）や，ポリケイ酸塩（ｎＳｉＯ２・ｎＭ２Ｏ，ｎＳｉＯ２・（ｎ−１）Ｍ２ＯおよびｎＳｉＯ２・（ｎ−２）Ｍ２Ｏ）もしくはこれらの水和物が含まれる。塩の化学式において、Ｍはアルカリ金属やアルカリ土類金属などの金属元素を示しており、金属元素が一価の場合は、前記のとおりであり、金属元素が二価の場合は、一価の場合の半分の原子数になる。また、ポリケイ酸塩の化学式において、ｎは２よりも大きい。以下、シリカという場合は、前記のような塩も含む概念を意味する場合がある。シリカ濃度を測定する場合、前記シリカ濃度測定装置８は、図５に示すように、第二測定セル５５と、第二測定部５６と、第二試薬供給装置５７と、第二制御装置５８とを主に備えている。
【００２５】
前記第二測定セル５５は、たとえばアクリル樹脂を筒状に形成した透明な容器であり、上部に第二開口部５９を備えている。また、前記第二測定セル５５の底部近傍の側面には、前記第二測定試料供給路５４と接続された第二試料導入路６０が設けられている。この第二試料導入路６０は、前記第二測定試料供給路５４側から順に第二フィルター６１，第二定流量弁６２および第二電磁弁６３をそれぞれ備えており、前記給水路１１から前記第二測定試料供給路５４を介して供給される給水を前記第二測定セル５５内へ供給可能に設定されている。また、前記第二測定セル５５の側部には、前記第二開口部５９の近傍において、測定試料を外部へ排出する第二試料排出路６４が設けられている。
【００２６】
また、前記第二測定セル５５の底部には、第二攪拌装置６５が設けられている。この第二攪拌装置６５は、第二攪拌子６６と第二ステータ６７とを備えている。この第二攪拌子６６は、前記第二測定セル５５の底部において回転可能に配置されており、磁石（図示省略）を内蔵している。前記第二ステータ６７は、前記第二攪拌子６６を取り囲むように、前記第二測定セル５５の外側に配置されており、電磁誘導コイル（図示省略）を備えている。この電磁誘導コイルには、電流が供給されるように設定されている。
【００２７】
前記第二測定部５６は、前記第二測定セル５５内に貯留された給水（以下、「給水試料」と云う。）の透過光強度を測定するものであり、前記第二測定セル５５を挟んで対向する第二発光体６８と第二受光体６９とを備えている。ここで、この第二発光体６８は、たとえばＬＥＤであり、また前記第二受光体６９は、たとえばフォトトランジスタである。
【００２８】
前記第二試薬供給装置５７は、前記第二開口部５９に着脱可能に配置されており、図６（前記第二試薬供給装置５７を図５のＶＩ方向から見た縦断面図）に示すように、第二試薬カセット７０，第二試薬カートリッジ７１および第二排出装置７２を主に備えている。この第二試薬カセット７０は、装着具（図示省略）により底部が前記第二開口部５９に気密状態を維持するように、着脱可能に装着されている。前記第二試薬カセット７０の壁部には、上下方向に延びる第二スリット７３が形成されている。また、前記第二試薬カセット７０の内部には、前記第二スリット７３と対向する内面に第二押圧部材７４が上下方向に装着されている。
【００２９】
前記第二試薬カートリッジ７１は、第二容器７５と試薬の第二収納体７６とを主に備えている。この第二容器７５は、前記第二試薬カートリッジ７１の上部に装着されており、前記第二収納体７６の上部は前記第二容器７５内に収容されている。前記第二収納体７６は、シリカと反応して変色する試薬（たとえば、モリブデンアンモニウム）およびｐＨ調整液（たとえば、硫酸）が貯蔵された第二貯蔵部７７と、この第二貯蔵部７７内の試薬およびｐＨ調整液を外部へ排出する第二排出部７８とを備えている。この第二排出部７８は、たとえばフッ素ゴム製のチューブからなり、前記第二貯蔵部７７から延びかつ先端部に第二排出ノズル７９を備えている。前記第二排出部７８は、前記第二試薬カートリッジ７１の内部を上下方向に延びており、前記第二排出ノズル７９が前記第二開口部５９から前記第二測定セル５５内へ挿入されることになる。ここにおいて、前記第二排出ノズル７９は、前記第二測定セル５５内の給水試料が逆流するのを防止する逆止弁（図示省略）を内蔵している。
【００３０】
前記第二排出装置７２は、前記第二貯蔵部７７内に貯蔵された試薬およびｐＨ調整液を排出させるものであり、第二モータ（図示省略）に接続された第二回転駆動軸８０，第二駆動アーム８１および第二押圧ローラ８２を主に備えている。この第二回転駆動軸８０は、前記第二スリット７３の外側に配置されており、図６の反時計方向へ回転可能である。前記第二駆動アーム８１は、一端が前記第二回転駆動軸８０に連結されており、他端に前記第二押圧ローラ８２が回転自在に装着されている。前記第二駆動アーム８１は、前記第二回転駆動軸８０の回転により、図６に二点鎖線で示すように、反時計方向へ回転可能であり、この回転により、前記第二スリット７３の部分において前記第二押圧ロ−ラ８２が前記第二試薬カセット７０から出入り可能に設定されている。
【００３１】
なお、前記第二試薬供給装置５７は、前記第一試薬供給装置２１と同様の構成であり、かつ本特許出願人の特許である特許第３１８６５７７号（発明の名称：液体吐出装置）とほぼ同様の構成を採用しているので、詳細は、同公報を参照されたい。
【００３２】
前記第二制御装置５８は、前記シリカ濃度測定装置８の動作を制御するものであり、図７に示すように、第二演算装置８３と第二入出力ポート８４とを主に備えている。この第二演算装置８３は、第二中央制御装置８５（以下、「第二ＣＰＵ８５」と云う。），前記第二制御装置５８の動作プログラムを記憶している第二読み取り専用記憶装置８６（以下、「第二ＲＯＭ８６」と云う。）および読み書き可能な第二記憶装置８７（以下、「第二ＲＡＭ８７」と云う。）を主に備えている。
【００３３】
一方、前記第二入出力ポート８４の入力側には、オペレータが動作条件などを入力する第二スイッチ８８および前記第二受光体６９などが接続されている。また、その出力側には、測定結果などを表示する第二ＬＣＤ８９，前記第二発光体６８，前記第二電磁弁６３，前記第二ステータ６７および前記第二回転駆動軸８０を駆動する第二モータ（符号省略）などが接続されている。
【００３４】
前記第二制御装置５８は、前記第二ＲＯＭ８６に記憶させた動作プログラムにしたがって、前記第二演算装置８３が前記第二入出力ポート８４を介して入力された各種の情報を前記第二ＲＡＭ８７で適宜保存しながら演算処理し、前記第二演算装置８３は、そこで得られた演算結果に基づいて、前記第二入出力ポート８４を介して各種の動作指令を各部材に対して伝達するように設定されている。
【００３５】
つぎに、前記ボイラ装置１の動作を説明し、あわせて前記ボイラ装置１のスケール生成抑制方法を説明する。前記ボイラ装置１を運転する場合は、前記注水路９から前記給水タンク１０へ補給水を供給し、この補給水を前記ボイラ２への給水として前記給水タンク１０に貯留する。ここで、貯留される給水は、前記軟水化装置１２および前記脱酸素装置１３で処理されたもの，すなわち脱酸素された軟水である。そして、前記給水ポンプ１４を作動させ、前記給水タンク１０に貯留された給水を前記給水路１１を介して前記ボイラ２へ供給する。
【００３６】
前記ボイラ２へ前記給水路１１を介して供給される給水は、ボイラ水として前記ボイラ２内に貯留される。そして、前記ボイラ２に貯留されたボイラ水は、加熱されて徐々に蒸気になる。生成した蒸気は、前記蒸気配管５を介して前記負荷機器４へ供給される。前記負荷機器４へ供給された蒸気は、所望の熱交換を行った後、廃棄される。
【００３７】
ところで、前記ボイラ２へ供給する給水は、炭酸水素イオンおよびシリカを含む場合がある。この場合、前記ボイラ２内で給水が加熱されて蒸気になるとともに、炭酸水素イオンおよびシリカは硬度分と結合し、炭酸系スケールおよびシリカ系スケールを生成する可能性があり、とくに炭酸水素イオン濃度およびシリカ濃度が高いと、前記ボイラ２の伝熱管へ炭酸系スケールおよびシリカ系スケールが付着し、前記ボイラ２の伝熱管の破損をもたらす可能性がある。
【００３８】
そこで、前記ボイラ装置１は、前記全炭酸濃度測定装置７により、給水に炭酸水素イオンが予め設定した設定値以上であるか否を一定時間毎に測定する。また、前記シリカ濃度測定装置８により、給水にシリカが予め設定した設定値以上であるか否かを一定時間毎に測定する。そして、前記全炭酸濃度測定装置７および前記シリカ濃度測定装置８での測定結果に基づいて、前記薬剤供給装置６から給水中へスケール分散剤を供給する。以下、図８および図９に示す動作フローチャートにしたがって、この動作を詳細に説明する。
【００３９】
前記ボイラ装置１の運転が開始されると、プログラムは、ステップＳ１において、前記第一制御装置２２および前記第二制御装置５８の内部タイマーの経過時間ｔをゼロ（０）に設定し、またつぎのステップＳ２において、経過時間ｔが一定時間ｔ１に到達したか否かを判断する。経過時間ｔが一定時間ｔ１になると、プログラムはステップＳ３へ移行し、経過時間ｔをゼロ（０）にリセットする。ここにおいて、一定時間ｔ１は、通常０．１〜２４時間程度の時間である。
【００４０】
ステップＳ３の後、プログラムはステップＳ４へ移行し、前記全炭酸濃度測定装置７において前洗浄工程を実施する。まず、前記給水路１１内の給水は、前記第一測定試料供給路１８を経由して前記第一試料導入路２４から前記第一測定セル１９内へ流入する。この際、給水中に含まれる爽雑物は、前記第一フィルター２５により取り除かれる。また、前記第一測定セル１９内へ流入する給水の流量は、前記第一定流量弁２６により制御される。前記第一測定セル１９内へ連続的に流入する給水は、前記第一測定セル１９内を満たし、前記第一試料排出路２８から外部へ連続的に排出される。このとき、前記第一ステータ３１の電磁誘導コイルが通電され、それによって生じる磁場を前記第一攪拌子３０内の磁石が受ける。これにより、前記第一測定セル１９内の前記第一攪拌子３０が回転し、前記第一測定セル１９内へ流入した給水は攪拌される。この結果、前記第一測定セル１９は、連続的に流入する給水により洗浄される。
【００４１】
また、前記シリカ濃度測定装置８において前洗浄工程を実施する。まず、前記給水路１１内の給水は、前記第二測定試料供給路５４を経由して前記第二試料導入路６０から前記第二測定セル５５内へ流入する。この際、給水中に含まれる爽雑物は、前記第二フィルター６１により取り除かれる。また、前記第二測定セル５５内へ流入する給水の流量は、前記第二定流量弁６２により制御される。前記第二測定セル５５内へ連続的に流入する給水は、前記第二測定セル５５内を満たし、前記第二試料排出路６４から外部へ連続的に排出される。このとき、前記第二ステータ６７の電磁誘導コイルが通電され、それによって生じる磁場を前記第二攪拌子６６内の磁石が受ける。これにより、前記第二測定セル５５内の前記第二攪拌子６６が回転し、前記第二測定セル５５内へ流入した給水は攪拌される。この結果、前記第二測定セル５５は、連続的に流入する給水により洗浄される。
【００４２】
前記のような前洗浄工程の後、プログラムはステップＳ５へ移行し、給水中の炭酸水素イオン濃度を測定する（炭酸水素イオン濃度測定工程）。ここでは、前記第一ステータ３１の電磁誘導コイルへの通電を一旦停止し、また給水の供給も停止する。これにより、前記第一測定セル１９内への給水の流入が断たれ、前記第一測定セル１９内において、図２に一点鎖線で示す水位まで所定量の給水が給水試料として貯留される。また、前記第一排出ノズル４３の先端部は、貯留された給水試料中に位置することになる。この状態で前記第一測定部２０を作動させ、前記第一発光体３２から前記第一受光体３３へ向けて光を照射する。そして、給水試料の透過光強度（Ａ）を測定する。
【００４３】
つぎに、前記第一ステータ３１の電磁誘導コイルへの通電を開始して前記第一攪拌子３０の回転を再開し、その状態を継続しながら、前記第一排出装置３６の第一モータを駆動させて前記第一回転駆動軸４４を回転させる。この結果、前記第一駆動アーム４５が図３の反時計方向へ回転し、それにともなって前記第一押圧ローラ４６が前記第一排出部４２を前記第一押圧部材３８と協働して下方向へ扱く。この結果、前記第一測定セル１９内の給水試料には、前記第一貯蔵部４１に貯蔵された試薬および緩衝液の一定量が注入される。そして、このような前記第一駆動アーム４５の回転運動を所定回数繰り返すと、給水試料には前記第一駆動アーム４５の回転動作毎に、一定量の試薬および緩衝液が前記第一測定セル１９内へ断続的に注入される（第一注入工程）。したがって、試薬および緩衝液が徐々に注入されることになる。このようにして前記第一測定セル１９内に注入された試薬および緩衝液は、前記第一攪拌子３０の回転により攪拌される給水試料中に溶解され、給水試料を変色させる。
【００４４】
前記のような第一注入工程において、前記第一制御装置２２は、前記第一攪拌子３０の回転を継続し、また前記第一測定部２０により、徐々に注入される試薬および緩衝液により変色する給水試料の透過光強度（Ｂ）を連続的に測定する。この際、前記第一制御装置２２は、給水試料に対して注入される試薬および緩衝液の量の増加にともなう透過光強度の変化量を測定する（第一変化量測定工程）。ここで測定する透過光強度の変化量は、通常一定量の試薬および緩衝液が注入される前後の透過光強度の差（ΔＢ）である。たとえば、図１１に示すように、給水試料の透過光強度は、試薬および緩衝液の注入回数（すなわち、前記第一駆動アーム４５の回転動作数）にしたがって徐々に減少する。ここで、給水試料中の炭酸水素イオンの全てが第Ｘ回目以前に注入された試薬および緩衝液と反応した場合、第Ｘ回目より後の注入動作においてそれ以上の試薬および緩衝液を注入しても、給水試料の変色は進行しにくくなり、給水試料の透過光強度は変化しにくくなる。すなわち、試薬および緩衝液の第Ｘ回目の注入後の透過光強度Ｂ１と第Ｘ＋１回目の注入後の透過光強度Ｂ２との差（Ｂ１−Ｂ２，すなわち前記ΔＢ）は、微差になる。したがって、前記ΔＢが所定量以下になったとき、給水試料にそれ以上の試薬および緩衝液を注入しても、その試薬および緩衝液は給水試料中の炭酸水素イオンとの反応に関与せず、そのままの状態で給水試料中に残留することになる。
【００４５】
そこで、前記第一制御装置２２は、前記ΔＢが所定量以下になったと判定した場合、前記第一駆動アーム４５の回転動作を停止する。これにより、給水試料に対する試薬および緩衝液の追加的な注入が停止される。続いて、前記第一制御装置２２は、その時点における給水試料の透過光強度（Ｂ）と試薬および緩衝液注入前の前記透過光強度（Ａ）との比（透過光強度比：Ｂ／Ａ）を求める。そして、予め作成された透過光強度比と炭酸水素イオン濃度との検量線データに基づいて、前記第一制御装置２２は、給水試料中の炭酸水素イオン濃度を算出し、その結果を前記第一ＬＣＤ５３に表示する。
【００４６】
前記のような全炭酸濃度測定工程の後、プログラムはステップＳ５からステップＳ６へ移行し（図８参照）、給水中のシリカ濃度を測定する（シリカ濃度測定工程）。ここでは、前記第二ステータ６７の電磁誘導コイルへの通電を一旦停止し、また給水の供給も停止する。これにより、前記第二測定セル５５内への給水の流入が断たれ、前記第二測定セル５５内において、図５に一点鎖線で示す水位まで所定量の給水が給水試料として貯留される。また、前記第二排出ノズル７９の先端部は、貯留された給水試料中に位置することになる。この状態で前記第二測定部５６を作動させ、前記第二発光体６８から前記第二受光体６９へ向けて光を照射する。そして、給水試料の透過光強度（Ｃ）を測定する。
【００４７】
つぎに、前記第二ステータ６７の電磁誘導コイルへの通電を開始して前記第二攪拌子６６の回転を再開し、その状態を継続しながら、前記第二排出装置７２の第二モータを駆動させて前記第二回転駆動軸８０を回転させる。この結果、前記第二駆動アーム８１が図６の反時計方向へ回転し、それにともなって前記第二押圧ローラ８２が前記第二排出部７８を前記第二押圧部材７４と協働して下方向へ扱く。この結果、前記第二測定セル５５内の給水試料には、前記第二貯蔵部７７に貯蔵された試薬およびｐＨ調整液の一定量が注入される。そして、このような前記第二駆動アーム８１の回転運動を所定回数繰り返すと、給水試料には前記第二駆動アーム８１の回転動作毎に、一定量の試薬およびｐＨ調整液が前記第二測定セル５５内へ断続的に注入される（第二注入工程）。したがって、試薬およびｐＨ調整液が徐々に注入されることになる。このようにして前記第二測定セル５５内に注入された試薬およびｐＨ調整液は、前記第二攪拌子６６の回転により攪拌される給水試料中に溶解され、給水試料を変色させる。
【００４８】
前記のような第二注入工程において、前記第二制御装置５８は、前記第二攪拌子６６の回転を継続し、また前記第二測定部５６により、徐々に注入される試薬およびｐＨ調整液により変色する給水試料の透過光強度（Ｄ）を連続的に測定する。この際、前記第二制御装置５８は、給水試料に対して注入される試薬およびｐＨ調整液の量の増加にともなう透過光強度の変化量を測定する（第二変化量測定工程）。ここで測定する透過光強度の変化量は、通常一定量の試薬およびｐＨ調整液が注入される前後の透過光強度の差（ΔＤ）である。たとえば、図１２に示すように、給水試料の透過光強度は、試薬およびｐＨ調整液の注入回数（すなわち、前記第二駆動アーム８１の回転動作数）にしたがって徐々に減少する。ここで、給水試料中のシリカの全てが第Ｘ回目以前に注入された試薬およびｐＨ調整液と反応した場合、第Ｘ回目より後の注入動作においてそれ以上の試薬およびｐＨ調整液を注入しても、給水試料の変色は進行しにくくなり、給水試料の透過光強度は変化しにくくなる。すなわち、試薬およびｐＨ調整液の第Ｘ回目の注入後の透過光強度Ｄ１と第Ｘ＋１回目の注入後の透過光強度Ｄ２との差（Ｄ１−Ｄ２，すなわち前記ΔＤ）は、微差になる。したがって、前記ΔＤが所定量以下になったとき、給水試料にそれ以上の試薬およびｐＨ調整液を注入しても、その試薬およびｐＨ調整液は給水試料中のシリカとの反応に関与せず、そのままの状態で給水試料中に残留することになる。
【００４９】
そこで、前記第二制御装置５８は、前記ΔＤが所定量以下になったと判定した場合、前記第二駆動アーム８１の回転動作を停止する。これにより、給水試料に対する試薬およびｐＨ調整液の追加的な注入が停止される。続いて、前記第二制御装置５８は、その時点における給水試料の透過光強度（Ｄ）と試薬およびｐＨ調整液注入前の前記透過光強度（Ｃ）との比（透過光強度比：Ｄ／Ｃ）を求める。そして、予め作成された透過光強度比とシリカ濃度との検量線データに基づいて、前記第二制御装置５８は、給水試料中のシリカ濃度を算出し、その結果を前記第二ＬＣＤ８９に表示する。
【００５０】
前記のような測定工程の後、プログラムはステップＳ７へ移行し、このステップＳ７において、給水試料の炭酸水素イオン濃度およびシリカ濃度が設定値未満か否かを判定する。ステップＳ５の全炭酸濃度測定工程において炭酸水素イオン濃度が予め設定した設定値，たとえば１００ｍｇ／リットル未満と測定された場合、およびステップＳ６のシリカ濃度測定工程においてシリカ濃度が予め設定した設定値，たとえば６０ｍｇ／リットル未満と測定された場合、プログラムはステップＳ７からステップＳ８へ移行して、前記第一ＣＰＵ４９および前記第二ＣＰＵ８５のスケール分散剤供給識別フラグがオン（ＯＮ）であるか否かを判定する。スケール分散剤供給識別フラグがオン（ＯＮ）の場合、プログラムはステップＳ９へ移行し、スケール分散剤を供給する前記供給ポンプ１７の動作を停止する。これにより、前記薬剤供給装置６は、前記給水路１１に対するスケール分散剤の供給を停止する。この結果、炭酸水素イオン濃度およびシリカ濃度が予め設定した設定値未満の給水に対するスケール分散剤の無駄な供給が防止されることになる。
【００５１】
そして、ステップＳ９の終了後、プログラムはステップＳ１０へ移行し、前記第一ＣＰＵ４９および前記第二ＣＰＵ８５のスケール分散剤供給識別フラグをオフ（ＯＦＦ）に設定する。そして、ステップＳ１１において、後洗浄工程を実施する。この後洗浄工程において、プログラムは、前記第一攪拌子３０を回転させながら給水を供給する。ここで、前記第一測定セル１９内に貯留された試薬および緩衝液を含む給水試料は、前記第一試料導入路２４から新たに流入する給水により押し出され、前記第一試料排出路２８から外部へ排出される。これにより、前記第一測定セル１９は、新たに流入する給水により洗浄されることになる。また、前記第二攪拌子６６を回転させながら給水を供給する。ここで、前記第二測定セル５５内に貯留された試薬およびｐＨ調整液を含む給水試料は、前記第二試料導入路６０から新たに流入する給水により押し出され、前記第二試料排出路６４から外部へ排出される。これにより、前記第二測定セル５５は、新たに流入する給水により洗浄されることになる。ステップＳ１１の終了後、プログラムはステップＳ２へ戻る。
【００５２】
また、ステップＳ８において、スケール分散剤供給識別フラグがオフ（ＯＦＦ）の場合、プログラムはステップＳ１１へ移行し、前記後洗浄工程を実施した後、ステップＳ２へ戻る。
【００５３】
逆に、ステップＳ７において、ステップＳ５の全炭酸濃度測定工程において炭酸水素イオン濃度が予め設定した設定値，たとえば１００ｍｇ／リットル以上と測定された場合、またはステップＳ６のシリカ濃度測定工程においてシリカ濃度が予め設定した設定値，たとえば６０ｍｇ／リットル以上と測定された場合、プログラムはステップＳ７からステップＳ１２へ移行して、前記第一ＣＰＵ４９および前記第二ＣＰＵ８５のスケール分散剤供給識別フラグがオン（ＯＮ）であるか否かを判定する。
【００５４】
そして、ステップＳ１２において、スケール分散剤供給識別フラグがオフ（ＯＦＦ）の場合、プログラムはステップＳ１３へ移行し、スケール分散剤供給工程を実施する。
【００５５】
このステップＳ１３におけるスケール分散剤供給工程において、前記第一制御装置２２および前記第二制御装置５８は、前記薬剤供給装置６の前記供給ポンプ１７を作動させ、前記給水路１１に対してスケール分散剤を供給する。これにより、前記給水路１１を前記ボイラ２へ向けて通過中の給水へスケール分散剤が供給される。ここにおいて、前記第一制御装置２２は、ステップＳ５において測定した炭酸水素イオン濃度に基づいて、前記供給ポンプ１７の動作を制御し、また前記第二制御装置５８は、ステップＳ６において測定したシリカ濃度に基づいて、前記供給ポンプ１７の動作を制御するように設定しているが、前記供給ポンプ１７の動作は、前記第一制御装置２２および前記第二制御装置５８の供給指示の供給量が多いほうの指示にしたがうように設定されている。より具体的には、前記第一制御装置２２は、ステップＳ５において測定した炭酸水素イオン濃度が予め設定した設定値に近く、ステップＳ６において測定したシリカ濃度が予め設定した設定値より高い場合は、前記給水路１１を通過する単位量の給水に対し、シリカ濃度にあったスケール分散剤が供給されるように、前記供給ポンプ１７を連続して作動させる。一方、ステップＳ５において測定した炭酸水素イオン濃度が予め設定した設定値より高く、ステップＳ６において測定したシリカ濃度が設定値に近い場合は、前記給水路１１を通過する単位量の給水に対し、炭酸水素イオン濃度にあったスケール分散剤が供給されるように、前記供給ポンプ１７を連続的に作動させる。すなわち、前記第一制御装置２２および前記第二制御装置５８は、給水に対して供給するスケール分散剤の量がステップＳ５およびステップＳ６において測定した炭酸水素イオン濃度およびシリカ濃度のうちの供給量の多い指示にしたがうように前記供給ポンプ１７を作動させる。ここにおいて、前記供給ポンプ１７は、前記第一制御装置２２および前記第二制御装置５８からの停止指令を受けない限り作動し続ける。
【００５６】
そして、ステップＳ１３の終了後、プログラムはステップＳ１４へ移行し、スケール分散剤供給識別フラグをオン（ＯＮ）に設定する。そして、ステップＳ１６において、ステップＳ１１と同様に後洗浄を実施した後、プログラムはステップＳ２ヘ戻る。
【００５７】
この結果、前記給水路１１から前記ボイラ２内へ供給される給水は、給水の炭酸水素イオン濃度およびシリカ濃度に応じた適正量のスケール分散剤が導入されることになるので、前記ボイラ２において、スケールの生成が効果的に抑制される。
【００５８】
逆に、ステップＳ１２において、スケール分散剤供給識別フラグがオン（ＯＮ）の場合、プログラムはステップＳ１５へ移行し、スケール分散剤供給量調整工程を実施する。
【００５９】
このスケール分散剤供給量調整工程は、今回のステップＳ５およびステップＳ６で測定した炭酸水素イオン濃度およびシリカ濃度が、前回のステップＳ５およびステップＳ６で測定した炭酸水素イオン濃度およびシリカ濃度と異なる場合、ステップＳ１５において、プログラムが前記第一制御装置２２および前記第二制御装置５８からの供給指示のうち供給量の多い指示にしたがって、前記供給ポンプ１７を作動させることになるため、前記給水路１１から前記ボイラ２へ供給される給水に対して供給されるスケール分散剤の量を変化させることになる。
【００６０】
そして、プログラムはステップＳ１６へ移行し、ステップＳ１１と同様に後洗浄工程を実施した後、プログラムはステップＳ２へ戻る。
【００６１】
そして、プログラムは、ステップＳ２において、ステップＳ３でゼロ（０）にリセットした経過時間ｔが一定時間ｔ１になったか否かを判定する。そして、経過時間ｔが一定時間ｔ１に到達すると、再びステップＳ４以下を繰り返す。したがって、前記ボイラ装置１では、一定時間ｔ１が経過する毎に、給水における炭酸水素イオン濃度およびシリカ濃度が測定され、またその結果に基づいて、必要に応じて前記薬剤供給装置６から供給されるスケール分散剤が前記給水路１１を介して給水に対して供給されることになる。
【００６２】
たとえば、先のステップＳ５およびステップＳ６において給水の炭酸水素イオン濃度およびシリカ濃度が予め設定した設定値未満の場合であっても、つぎの繰返し工程におけるステップＳ５およびステップＳ６において炭酸水素イオン濃度またはシリカ濃度が予め設定した設定値以上の場合、プログラムはステップＳ７からステップＳ１２へ移行する。ここで、先のステップＳ１０においてスケール分散剤供給識別フラグがオフ（ＯＦＦ）に設定されているため、プログラムはステップＳ１３へ移行し、ステップＳ１４〜ステップＳ１６を経由してステップＳ２へ戻る。したがって、前記給水路１１に対するスケール分散剤の供給が開始されることになる。逆に、先のステップＳ５およびステップＳ６において給水の炭酸水素イオン濃度またはシリカ濃度が予め設定した設定値以上の場合であっても、つぎの繰返し工程におけるステップＳ５およびステップＳ６において給水の炭酸水素イオン濃度およびシリカ濃度が予め設定した設定値未満の場合、プログラムはステップＳ７からステップＳ８へ移行し、ステップＳ９〜ステップＳ１１を経由してステップＳ２ヘ戻る。したがって、前記給水路１１から前記ボイラ２へ供給する給水には、前記薬剤供給装置６からスケール分散剤の供給が停止されることになる。
【００６３】
一方、先のステップＳ５およびステップＳ６において給水の炭酸水素イオン濃度またはシリカ濃度が予め設定した設定値以上であり、つぎの繰返し工程のステップＳ５およびステップＳ６においても炭酸水素イオン濃度またはシリカ濃度が予め設定した設定値以上の場合、プログラムはステップＳ７からステップＳ８へ移行し、前記給水路１１に対するスケール分散剤の供給を継続する。ただし、この場合、後のステップＳ５またはステップＳ６で測定した炭酸水素イオン濃度またはシリカ濃度が先のステップＳ５およびステップＳ６で測定した炭酸水素イオン濃度またはシリカ濃度と異なる場合、ステップＳ１５において、プログラムが前記第一制御装置２２および前記第二制御装置５８の供給指示の供給量が多いほうの指示にしたがって、前記供給ポンプ１７を作動させることになるため、前記給水路１１から前記ボイラ２へ供給される給水に対して供給されるスケール分散剤の量が変化する。すなわち、この場合、給水に含まれる炭酸水素イオン濃度およびシリカ濃度に応じ、前記給水路１１へのスケール分散剤の供給量が変化することになる。
【００６４】
前記のように、前記ボイラ装置１においては、給水における炭酸水素イオン濃度およびシリカ濃度とは無関係に、連続的にもしくは定期的にスケール分散剤を供給するのではなく、炭酸水素イオン濃度およびシリカ濃度に基づいて、前記給水路１１を介して給水に対してスケール分散剤を供給することができるので、スケール分散剤の使用量を適正化することができ、結果的にスケール生成の抑制に要するコストを削減することができる。また、前記ボイラ装置１は、前記ボイラ２内にスケールが生成してからスケール分散剤を供給するのではなく、スケールの発生原因となる給水中の炭酸水素イオンおよびシリカ濃度に注目してスケール分散剤を供給しているので、前記ボイラ２におけるスケールの生成を未然に防止することができる。
【００６５】
［他の実施の形態］
（１）前記の実施の形態では、一定時間ｔ１が経過する毎に給水中の炭酸水素イオン濃度およびシリカ濃度を測定し、その結果に基づいてスケール分散剤を前記給水路１１中の給水に対して供給しているが、この一定時間は状況に応じて変更することができる。たとえば、図１０に示すように、動作フローチャートのステップＳ１６の後にステップＳ１７をさらに設定し、ここでステップＳ３でゼロ（０）にリセットした経過時間ｔが別の一定時間ｔ２に到達したか否かを判断する。そして、ステップＳ１７において経過時間ｔが一定時間ｔ２に到達していると判断した場合、プログラムがステップＳ３へ移行するように設定する。ここにおいて、ｔ２は、ｔ１よりも短い時間である。
【００６６】
この場合、前記ボイラ装置１は、ステップＳ５およびステップＳ６において炭酸水素イオン濃度およびシリカ濃度が予め設定した設定値未満の場合は、長めの一定時間ｔ１の経過毎に給水中の炭酸水素イオン濃度およびシリカ濃度を測定し、またステップＳ５およびステップＳ６において炭酸水素イオン濃度またはシリカ濃度が予め設定した設定値以上の場合は、短めの一定時間ｔ２の経過毎に給水中の炭酸水素イオン濃度およびシリカ濃度を測定することになるので、給水に対するスケール分散剤の供給量を適正化することができる。
【００６７】
（２）前記の実施の形態では、前記全炭酸濃度測定装置７において給水中の炭酸水素イオン濃度を測定し、また前記シリカ濃度測定装置８において給水中のシリカ濃度を測定し、その結果に基づいて、前記給水路１１に対して供給するスケール分散剤の量を変化させているが、この発明はこれに限定されるものではない。たとえば、前記全炭酸濃度測定装置７において、給水中に炭酸水素イオン濃度が予め設定した設定値以上かどうかのみを単純に測定し、また前記シリカ濃度測定装置８において、給水中にシリカ濃度が予め設定した設定値以上かどうかのみを単純に測定し、給水中に炭酸水素イオン濃度またはシリカ濃度が予め設定した設定値以上の場合は、炭酸水素イオン濃度およびシリカ濃度とは無関係に一定量のスケール分散剤を前記給水路１１中の給水に対して供給するようにしてもよい。
【００６８】
（３）前記の実施の形態において用いられる前記全炭酸濃度測定装置７は、給水中の炭酸水素イオン濃度を自動的に測定することができるものであれば、他の形態のものに変更することもできる。ここにおいて、給水中の炭酸水素イオン濃度を自動的に測定する方法としては、たとえばＴＯＣ計（有機体炭素濃度計）を用いた測定装置も採用することができる。
【００６９】
（４）前記の実施の形態において用いられる前記シリカ濃度測定装置８は、給水中のシリカ濃度を自動的に測定することができるものであれば、他の形態のものに変更することもできる。ここにおいて、給水中のシリカ濃度を自動的に測定する方法としては、たとえば原子吸光光度計を用いた測定装置も採用することができる。
【００７０】
（５）前記の実施の形態では、前記ボイラ装置１に前記全炭酸濃度測定装置７および前記シリカ濃度測定装置８を設け、前記全炭酸濃度測定装置７および前記シリカ濃度測定装置８において自動的に測定された給水中の炭酸水素イオン濃度およびシリカ濃度に基づいて、前記薬剤供給装置６から前記給水路１１に対してスケール分散剤を供給するようにしたが、この発明のスケール生成抑制方法はこれに限定されるものではない。たとえば、給水中の炭酸水素イオン濃度およびシリカ濃度を手作業により測定し、その測定結果に基づいて、前記給水路１１に対してスケール分散剤を供給することができる。ここにおいて、給水中の炭酸水素イオン濃度を手作業により測定する方法としては、たとえばＪＩＳ Ｋ０１０１：１９９８に規定されている「炭酸，炭酸水素イオン及び炭酸イオンの濃度の算出」などを採用することができる。また、給水中のシリカ濃度を手作業により測定する方法としては、たとえばＪＩＳ Ｋ ０１０１：１９９８に規定されている「モリブデン青吸光光度法」を採用することができる。
【００７１】
（６）前記の実施の形態では、前記負荷機器４で使用した蒸気を復水として回収しない場合について説明したが、この発明はこれに限定されるものではない。たとえば、図１３に示すように、前記負荷機器４で使用した蒸気を復水として前記給水タンク１０へ供給する復水配管９０（復水供給部の一例）を設けた構成とすることも、実施に応じて好適である。この場合、補給水と復水を前記給水タンク１０で混合し、前記ボイラ２へ供給する給水として使用しているが、補給水と復水とを混合した後の給水の炭酸水素イオン濃度およびシリカ濃度を測定しているため、前記ボイラ２へ供給される給水の炭酸水素イオン濃度およびシリカ濃度を測定することができ、スケール分散剤の使用量を適正化することができる。
【００７２】
（７）前記の各実施の形態では、前記全炭酸濃度測定装置７として、炭酸水素イオン濃度を測定する場合について説明したが、全炭酸濃度を測定する装置（図示省略）を用いてスケール分散剤の供給を制御することも、実施に応じて好適である。
【００７３】
ここにおいて、前記給水タンク１０内の無機体炭素は、炭酸，炭酸水素イオンおよび炭酸イオンの形態に分かれており、さらにそれらの存在割合は、前記負荷機器４やスチームトラップ（符号省略）の構造，前記復水配管９０の長さや構造，前記給水タンク１０への供給方法などにより異なっている。そのため、これら３つの形態を含めた全炭酸として測定することにより、前記ボイラ２内で発生するアルカリの全量を予測することができるため、前記ボイラ２のスケールの生成を抑制する上で、スケール分散剤の使用量を適正化することができる。全炭酸濃度を測定する装置は、給水中の全炭酸の存否もしくは全炭酸の濃度を測定することができるものであれば、とくに限定されるものではない。たとえば、ＪＩＳ Ｋ０１０１：１９９８に規定されている「全炭酸」などを採用することができる。
【００７４】
【発明の効果】
以上のように、この発明によれば、スケール分散剤を用いてボイラ装置に生成するスケールを抑制するにあたり、スケール分散剤の使用量を適正化することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の実施の形態に適用されるボイラ装置の概略図である。
【図２】前記ボイラ装置において用いられる全炭酸濃度測定装置の縦断面概略図である。
【図３】前記全炭酸濃度測定装置を構成する試薬供給装置部分を図２のＩＩＩ方向から見た縦断面概略図である。
【図４】前記全炭酸濃度測定装置の制御装置部分の概略構成を示す図である。
【図５】前記ボイラ装置において用いられるシリカ濃度測定装置の縦断面概略図である。
【図６】前記シリカ濃度測定装置を構成する試薬供給装置部分を図５のＶＩ方向から見た縦断面概略図である。
【図７】前記シリカ濃度測定装置の制御装置部分の概略構成を示す図である。
【図８】前記ボイラ装置におけるスケール分散剤の供給動作工程を示すフローチャートである。
【図９】前記ボイラ装置におけるスケール分散剤の供給動作工程を示すフローチャートである。
【図１０】他の実施の形態におけるスケール分散剤の供給動作工程を示すフローチャートである。
【図１１】給水試料を通過する光の透過率に基づいて炭酸水素イオン濃度を測定する判定テーブルを概念的に示したグラフである。
【図１２】給水試料を通過する光の透過率に基づいてシリカ濃度を測定する判定テーブルを概略的に示したグラフである。
【図１３】他の実施の形態におけるボイラ装置の概略図である。
【符号の説明】
１ ボイラ装置
２ ボイラ
３ 給水部
４ 負荷機器
５ 蒸気供給部
１１ 給水路
９０ 復水供給部
Claims (3)
- 給水を加熱して蒸気を生成するボイラ２と、このボイラ２へ給水を供給する給水部３と、前記ボイラ２で生成した蒸気を負荷機器４へ供給する蒸気供給部５とを備えたボイラ装置１において、スケール分散剤を用いて前記ボイラ２におけるスケールの生成を抑制する方法であって、前記給水部３の給水路１１中の給水の全炭酸濃度を測定する全炭酸濃度測定工程と、前記給水部３の給水路１１中の給水のシリカ濃度を測定するシリカ濃度測定工程と、前記全炭酸濃度測定工程および前記シリカ濃度測定工程における測定結果に基づいて、前記給水部３に対してスケール分散剤を供給するスケール分散剤供給工程とを含むことを特徴とするボイラ装置のスケール生成抑制方法。
- 給水を加熱して蒸気を生成するボイラ２と、このボイラ２へ給水を供給する給水部３と、前記ボイラ２で生成した蒸気を負荷機器４へ供給する蒸気供給部５と、前記負荷機器４で使用した蒸気を復水として前記給水部３へ供給する復水供給部９０とを備えたボイラ装置１において、スケール分散剤を用いて前記ボイラ２におけるスケールの生成を抑制する方法であって、前記給水部３の給水路１１中の給水の全炭酸濃度を測定する全炭酸濃度測定工程と、前記給水部３の給水路１１中の給水のシリカ濃度を測定するシリカ濃度測定工程と、前記全炭酸濃度測定工程および前記シリカ濃度測定工程における測定結果に基づいて、前記給水部３に対してスケール分散剤を供給するスケール分散剤供給工程とを含むことを特徴とするボイラ装置のスケール生成抑制方法。
- 前記全炭酸濃度測定工程および前記シリカ濃度測定工程における測定結果に基づいて、スケール分散剤の供給量を調節することを特徴とする請求項１または請求項２に記載のボイラ装置のスケール生成抑制方法。
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Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008170112A (ja) * | 2007-01-12 | 2008-07-24 | Miura Co Ltd | 蒸気ボイラへの薬剤供給方法 |
| WO2017064962A1 (ja) * | 2015-10-14 | 2017-04-20 | 栗田工業株式会社 | ボイラ給水用水処理装置及びボイラの運転方法 |
-
2002
- 2002-08-29 JP JP2002250011A patent/JP2004085144A/ja active Pending
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