パルコ学長

ボイラーの水位制御は、負荷の変動に応じて給水量を調節するものです。水位の制御方式には、単要素式、2要素式及び3要素式があります。単要素式は、水位という一つの要素を検出し、その変化に応じて給水量を調節する方式です。2要素式は、水位と蒸気流量という２つの要素を検出し、その変化に応じて給水量を調節する方式です。

ボイラーの自動制御には、フィードバック制御の他にシーケンス制御があります。シーケンス制御について詳しく説明しようと思うと、一冊の本になってしまいますので、ここでは過去問に出たことを中心に説明します。シーケンス制御とは、あらかじめ定められた順序に従って、制御の各段階を順次進めていく制御のことをいいます。

フィードバック制御とは、ボイラーの自動制御に用いられ、水位などの制御量を設定値と比較し、一致させるように訂正動作を行う制御方式のことをいいます。フィードバック制御を制御動作別に分類すると、・オンオフ動作、ハイ・ロー・オフ動作・比例動作（P動作）・積分動作（I動作）・微分動作（D動作）などがあります。

ボイラーで作られた蒸気の使用量が変化すると、ボイラー内の圧力、温度、水位などが変化します。ボイラーを円滑に効率よく運転するためには、圧力、温度、水位などを適正な値に保って安定した運転を継続して行う必要がありますが、それを全部手動でやるとなると大変なので、自動制御で行われます。

エコノマイザとは、煙道ガスの余熱を回収して給水の予熱に利用する装置で、節炭器とも呼ばれます。エコノマイザを設けることにより、ボイラー効率を向上させ燃料の節約となります。ただし、エコノマイザを設置することによって、通風抵抗が多少増加するので通風力を検討する必要があります。また、燃料性状によっては、給水温度が低いと低温腐食を起こすことがあります。

水高計とは、温水ボイラーの圧力を測る計器であり、蒸気ボイラーの圧力計に相当するものです。その構造及び作用は蒸気ボイラー用の圧力計と同様です。温度計は、ボイラーの水の温度を測るもので、一般には水高計と組み合わせた温度水高計が用いられます。温度計はボイラー水の最高温度となる所で、見やすい位置に取り付けます。

吹出し装置とは、ボイラー水の濃度を下げ、沈殿物を排出するための装置です。ボイラーの給水に含まれた不純物は、スラッジと呼ばれ、ボイラー内で水の蒸発とともに次第に濃縮し、沈殿物となり、ボイラーの効率を下げたり詰まりの原因になったりします。

給水系統装置とは、ボイラー本体に水を送る部分に設置された装置のことをいいます。ボイラーに給水するポンプは、主に遠心ポンプが使用されますが、小容量のものには渦流ポンプが使われることがあります。遠心ポンプは、羽根車の回転による遠心力を使用するポンプであり、案内ばねを有しない渦巻ポンプと、案内ばねを有するディフューザポンプに分類されます。

送気系統装置とは、ボイラーで発生した蒸気を、次の工程に送る過程にある装置の総称です。主蒸気管（メインスチームパイプ）主蒸気管は、ボイラーで発生した蒸気を使用先へ送るものです。長い主蒸気管に対しては、温度の変化による伸縮を自由にするため、適切な箇所に、伸縮継手を設けます。