(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
補給水をボイラ給水として給水タンクに貯留し、前記給水タンクから蒸気ボイラへの給水経路を通じてボイラ給水を給水して加熱することにより発生する蒸気を、蒸気供給経路を通じて負荷装置に供給して利用すると共に、前記負荷装置で利用された蒸気が凝縮して得られる復水を復水経路を通じて前記給水タンクへ回収して再利用する蒸気ボイラ装置の運転方法であって、
復水をフラッシュした状態になるように加熱すると共に、復水をフラッシュした状態に保持しながら前記給水タンクへ回収する蒸気ボイラ装置の運転方法。
【請求項２】
補給水をボイラ給水として給水タンクに貯留し、前記給水タンクから蒸気ボイラへの給水経路を通じてボイラ給水を給水して加熱することにより発生する蒸気を、蒸気供給経路を通じて負荷装置に供給して利用すると共に、前記負荷装置で利用された蒸気が凝縮して得られる復水を復水経路を通じて前記給水タンクへ回収して再利用する蒸気ボイラ装置において、
復水をフラッシュした状態になるように加熱する加熱手段と、
復水をフラッシュした状態に保持する復水温度保持手段と、を備え、
復水を前記加熱手段によりフラッシュした状態になるように加熱すると共に、復水を前記復水温度保持手段によりフラッシュした状態に保持しながら前記給水タンクへ回収する蒸気ボイラ装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、蒸気ボイラ装置及びその運転方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
蒸気ボイラへ給水タンクからボイラ給水を供給して加熱し、それにより発生する蒸気を負荷装置において利用すると共に、負荷装置で利用された蒸気が凝縮して得られる復水を復水経路を通じて給水タンクへ回収し、ボイラ給水として再利用する蒸気ボイラ装置が知られている。このような蒸気ボイラ装置では、復水を給水タンクへ回収して再利用するため、ボイラ給水として用いる補給水の量を削減することができる。従って、蒸気ボイラ装置の経済的な運転が可能となる。
【０００３】
ところで、上述の蒸気ボイラ装置において、負荷装置からの復水は、復水経路を通じて給水タンクへ回収される。復水経路は、炭素鋼などの非不動態化金属により形成されている。このため、ボイラ給水の中に含まれる炭酸塩成分の分解により発生する炭酸ガスや重炭酸イオンの影響を受けやすく、腐食が発生しやすい。この腐食は、復水の円滑な回収を妨げる孔空きを、復水経路に発生させる場合がある。また、復水の中に、不純物成分となる鉄イオンや、その他の金属イオンを溶出させる可能性がある。
【０００４】
そこで、ボイラ給水に溶け込んだ炭酸ガスや重炭酸イオンによる復水経路の腐食を抑制するために、ボイラ給水等に薬品を添加することが行われている。例えば、複数の負荷装置が接続された蒸気ボイラ装置において、夫々の負荷装置に通じる給水経路等に供給する薬品の供給量を制御することにより、復水経路全体に薬品が到達するようにした復水経路の腐食抑制方法が提案されている（特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００８−２４９２８３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、ボイラ給水等への薬品の添加は、蒸気ボイラ装置の運転コストを高くする要因となる。また、蒸気ボイラ装置では、時間の経過と共にボイラ給水の濃縮が進むため、適宜に給水タンクからボイラ給水の一部を排水し、新たなボイラ給水を補給することが行われている。このときに排水されるボイラ給水には薬品が含まれる。このため、薬品による環境への影響を考慮して、排水されたボイラ給水等に含まれる薬品の分解や分離等の排水処理を施す必要がある。このように、従来の蒸気ボイラ装置においては、ボイラ給水等に出来るだけ薬品を添加しないようにすることが望まれている。
【０００７】
従って、本発明は、薬品を極力用いずに復水経路の腐食を抑制することができる蒸気ボイラ装置及びその運転方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明は、補給水をボイラ給水として給水タンクに貯留し、前記給水タンクから蒸気ボイラへの給水経路を通じてボイラ給水を給水して加熱することにより発生する蒸気を、蒸気供給経路を通じて負荷装置に供給して利用すると共に、前記負荷装置で利用された蒸気が凝縮して得られる復水を復水経路を通じて前記給水タンクへ回収して再利用する蒸気ボイラ装置の運転方法であって、復水をフラッシュした状態になるように加熱すると共に、復水をフラッシュした状態に保持しながら前記給水タンクへ回収する蒸気ボイラ装置の運転方法に関する。
【０００９】
本発明は、補給水をボイラ給水として給水タンクに貯留し、前記給水タンクから蒸気ボイラへの給水経路を通じてボイラ給水を給水して加熱することにより発生する蒸気を、蒸気供給経路を通じて負荷装置に供給して利用すると共に、前記負荷装置で利用された蒸気が凝縮して得られる復水を復水経路を通じて前記給水タンクへ回収して再利用する蒸気ボイラ装置において、復水をフラッシュした状態になるように加熱する加熱手段と、復水をフラッシュした状態に保持する復水温度保持手段と、を備え、復水を前記加熱手段によりフラッシュした状態になるように加熱すると共に、復水を前記復水温度保持手段によりフラッシュした状態に保持しながら前記給水タンクへ回収する蒸気ボイラ装置に関する。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、薬品を極力用いずに復水経路の腐食を抑制することができる蒸気ボイラ装置及びその運転方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明の第１実施形態の蒸気ボイラ装置１を示す概略図である。
【図２】第１実施形態の蒸気ボイラ装置１に用いられる蒸気ボイラ２０の一部断面概略図である。
【図３】第１実施形態の蒸気ボイラ装置１に用いられる復水温度保持装置４０ａ（４０ｂ）の構成を示す概略断面図である。
【図４】第１実施形態の蒸気ボイラ装置１において復水の温度制御を行う場合の処理手順を示すフローチャートである。
【図５】水温に対する炭酸ガスの溶解度を示すグラフである。
【図６】復水にアミン化合物を投入した場合のｐＨの推移を示すグラフである。
【図７】復水の液相部分及び気相部分における炭酸ガスの溶解度を示すグラフである。
【図８】第２実施形態における復水温度保持部材７０の構成を示す概略断面図である。
【図９】第３実施形態における復水温度保持装置４０及び復水温度保持部材７０の構成を示す概略断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
＜第１実施形態＞
先ず、図１〜図７を参照して、本発明の第１実施形態の蒸気ボイラ装置について説明する。図１は、本発明の第１実施形態の蒸気ボイラ装置１を示す概略図である。図２は、第１実施形態の蒸気ボイラ装置１に用いられる蒸気ボイラ２０の一部断面概略図である。図３は、第１実施形態の蒸気ボイラ装置１に用いられる復水温度保持装置４０ａ（４０ｂ）の構成を示す概略断面図である。
【００１３】
図１に示すように、第１実施形態の蒸気ボイラ装置１は、例えば、熱交換器、蒸気釜、リボイラ、オートクレーブ等の蒸気使用設備である負荷装置２に対して、蒸気を供給するためのものである。蒸気ボイラ装置１は、給水装置１０と、蒸気ボイラ２０と、復水経路３０と、復水温度保持手段としての復水温度保持装置４０ａ，４０ｂと、制御部５０と、電源部６０と、を備える。
【００１４】
給水装置１０は、蒸気ボイラ２０へボイラ給水を供給する部位である。給水装置１０は、軟水化装置１１と、脱酸素装置１２と、給水タンク１３と、給水ポンプ１４と、給水経路１５と、を備える。
【００１５】
軟水化装置１１は、原水タンク（不図示）から供給される補給水（原水）を軟水化し、軟化水を生成する（得る）装置である。詳細には、原水タンクからの補給水を、ナトリウム型陽イオン交換樹脂により処理し、補給水に含まれる硬度分、すなわち、カルシウムイオン及びマグネシウムイオンをナトリウムイオンに置換して、軟化水を生成する。この軟化水（以下、「ボイラ給水Ｗ１」ともいう）は、後述の脱酸素装置１２を経て給水タンク１３へ供給される。
【００１６】
脱酸素装置１２は、軟水化装置１１で得られた軟化水中に含まれる溶存酸素を除去するための装置である。脱酸素装置１２としては、例えば、分離膜を用いて溶存酸素を除去する形式のもの、軟化水を減圧環境下において溶存酸素を除去する形式のもの、軟化水を加熱して溶存酸素を除去する形式のもの等が用いられる。
【００１７】
給水タンク１３は、軟水化装置１１及び脱酸素装置１２を経て供給されたボイラ給水Ｗ１を貯留するためのタンクである。給水タンク１３は、給水経路１５を通じて蒸気ボイラ２０と連結されている。給水経路１５には、給水ポンプ１４が接続されている。給水タンク１３に貯留されたボイラ給水Ｗ１は、給水ポンプ１４により蒸気ボイラ２０に供給される。
【００１８】
蒸気ボイラ２０は、給水タンク１３から供給されたボイラ給水Ｗ１を加熱して、蒸気Ｗ２を発生させるボイラであり、貫流ボイラからなる。蒸気ボイラ２０は、図２に示すように、給水経路１５から供給されるボイラ給水Ｗ１を貯留可能な環状の貯留部２１、貯留部２１から起立する複数の伝熱管２２（図２では２本のみ示す）、伝熱管２２の上端部に設けられた環状のヘッダ２３、ヘッダ２３から負荷装置２へ向けて延びる蒸気供給配管２４、及びバーナー等の燃焼装置２５を備える。燃焼装置２５は、ヘッダ２３側から貯留部２１の方向へ燃焼ガスを放射して、伝熱管２２を加熱することができる。
【００１９】
復水経路３０は、図１に示すように、負荷装置２で利用された蒸気Ｗ２からなる復水Ｗ３を、給水タンク１３へ回収する経路である。復水経路３０は、復水配管３１と、スチームトラップ３２と、を備える。
【００２０】
復水配管３１は、負荷装置２から給水タンク１３へ向けて延びた配管である。復水配管３１は、非不動態化金属により形成されている。負荷装置２から復水配管３１へ流れた蒸気Ｗ２は、復水配管３１で潜熱を失って一部が凝縮水に変わり、蒸気と水とが混在した状態でスチームトラップ３２に送られる。
【００２１】
スチームトラップ３２は、蒸気と水とを分離させるための部位である。復水配管３１から送られてきた蒸気と水は、スチームトラップ３２において分離される。分離された水は高温の復水Ｗ３となる。この復水Ｗ３は、後述する復水温度保持装置４０ｂにより、フラッシュした状態になるように加熱される。なお、本実施形態においては、負荷装置２から復水配管３１へ流れた蒸気、及びスチームトラップ３２において分離された水をそれぞれ復水Ｗ３という（他の実施形態も同じ）。また、本実施形態において、「フラッシュした状態」とは、復水Ｗ３の温度が、復水経路３０の内部における復水Ｗ３の蒸気圧での沸点以上である状態をいう。ちなみに、負荷装置２の出口近傍における蒸気圧は、例えば、３ｋｇｆ／ｃｍ２であり、スチームトラップ３２の出口近傍における蒸気圧は、例えば、２ｋｇｆ／ｃｍ２である。
【００２２】
復水経路３０の下流側の先端部は、給水タンク１３の中、好ましくは給水タンク１３の底部近傍に配置される。このような配置は、給水タンク１３に貯留されたボイラ給水Ｗ１に対して空気を巻き込まないようにするためである。
【００２３】
また、復水経路３０には、復水温度保持装置４０ａ，４０ｂが設けられている。復水温度保持装置４０ａ，４０ｂは、負荷装置２から排出された復水Ｗ３を、フラッシュした状態に保持するための部位である。復水温度保持装置４０ａは、復水配管３１において、負荷装置２の出口近傍で且つスチームトラップ３２よりも上流側に設けられている。復水温度保持装置４０ｂは、スチームトラップ３２の出口近傍に設けられている。
【００２４】
復水温度保持装置４０ａ（４０ｂ）は、図３に示すように、電熱線４１と、断熱材４２と、を備える。電熱線４１は、復水配管３１を加熱するためのものである。電熱線４１は、断面略円形のワイヤ状に形成され、復水配管３１に巻き付けられている。電熱線４１は、両端部にそれぞれ電力供給線４３を備え、後述の電源部６０と接続されている。この電力供給線４３を通じて電熱線４１に電力を供給することにより電熱線４１が発熱し、これにより復水配管３１が加熱される。なお、電熱線４１は、復水配管３１に沿うように１又は複数本が取り付けられていてもよい。
【００２５】
断熱材４２は、電熱線４１の周囲を覆う保護部材であり、内部で発生した熱を外部へ伝わりにくくする断熱性と、電熱線４１の発熱により溶融しない耐熱性とを有する。復水温度保持装置４０ｂも復水温度保持装置４０ａと同様に構成されている。以下、復水温度保持装置４０ａ，４０ｂを、適宜に「復水温度保持装置４０」と総称する。
【００２６】
制御部５０は、復水温度保持装置４０の動作を制御するための部位である。制御部５０は、演算処理を実行する中央処理装置、復水Ｗ３の温度制御プログラム等を記憶する記憶部、接続された機器との間で信号等のやり取りを行うための入出力部等を備える（いずれも不図示）。制御部５０は、蒸気ボイラ装置１の運転中、すなわち負荷装置２の運転中において、負荷装置２から排出される復水Ｗ３がフラッシュした状態に保持されるように、後述の電源部６０を制御する。また、制御部５０は、蒸気ボイラ装置１の運転が停止したときには、負荷装置２から排出される復水Ｗ３がフラッシュした態に保持されるようにする制御を行わない。制御部５０の動作については後述する。
【００２７】
電源部６０は、復水温度保持装置４０に電力を供給するための部位である。電源部６０による電力の供給開始及び供給停止の動作は、制御部５０により制御されている。
【００２８】
なお、図１に示す蒸気ボイラ装置１の全体の動作は、システム制御装置（不図示）により制御されている。このシステム制御装置には、上述した制御部５０のほか、給水ポンプ１４等の各種ポンプ、給水経路１５や復水経路３０に設けられたバルブ（不図示）、所定箇所に配置された測定装置（不図示）等が電気的に接続されている。
【００２９】
次に、上記のように構成された蒸気ボイラ装置１の動作を説明する。なお、以下に説明する動作は、復水温度保持装置４０による温度保持を行わない場合の基本的な動作である。
蒸気ボイラ装置１の運転では、先ず、原水タンク（不図示）から給水タンク１３へ補給水を供給する。この際、原水タンクからの補給水は、軟水化装置１１において軟水化され、軟化水として生成される。そして、軟水化装置１１において軟化水となった補給水は、次に、脱酸素装置１２において脱酸素処理される。
以上の結果、給水タンク１３には、脱酸素処理がなされた軟化水がボイラ給水Ｗ１として貯留される。
【００３０】
給水タンク１３にボイラ給水Ｗ１が貯留された状態で給水ポンプ１４を作動させると、給水タンク１３に貯留されたボイラ給水Ｗ１は、給水経路１５を通じて蒸気ボイラ２０へ供給される。蒸気ボイラ２０へ供給されたボイラ給水Ｗ１は、図２に示す貯留部２１において、ボイラ水として貯留される。このボイラ水は、各伝熱管２２を通じて燃焼装置２５により加熱されながら各伝熱管２２の内部を上昇し、徐々に蒸気となる。そして、各伝熱管２２の内部において生成された蒸気は、ヘッダ２３に集められ、図１に示すように、蒸気Ｗ２として、蒸気供給配管２４を通じて負荷装置２へ供給される。
【００３１】
負荷装置２へ供給された蒸気Ｗ２は、負荷装置２の内部を通過して復水配管３１へ流れる。復水配管３１へ流れた復水Ｗ３としての蒸気は、復水配管３１で潜熱を失って一部が凝縮水に変わる。また、スチームトラップ３２において蒸気と水とが分離されて高温の復水Ｗ３となる。このようにして生成された復水Ｗ３は、更に復水配管３１を通じて給水タンク１３へ回収される。そして、給水タンク１３の内部に貯留されている補給水と混合されボイラ給水Ｗ１として再利用される。
【００３２】
この際、給水タンク１３に貯留されているボイラ給水Ｗ１は、回収された高温の復水Ｗ３により加熱される。これにより、蒸気ボイラ２０での加熱の負担が軽減される。従って、蒸気ボイラ装置１は、蒸気ボイラ２０を稼動するための燃料コストを抑制することができ、経済的に運転することができる。
【００３３】
上記のような蒸気ボイラ装置１の動作において、蒸気ボイラ２０から負荷装置２へ供給される蒸気Ｗ２は、ボイラ給水Ｗ１に残留している溶存酸素並びにアルカリ成分の分解により生成する炭酸ガス及び重炭酸イオンを含む。従って、復水配管３１は、このような溶存酸素並びに炭酸ガス及び重炭酸イオンの作用を受け、腐食が進行しやすい。
【００３４】
そこで、本実施形態の蒸気ボイラ装置１では、運転中に復水温度保持装置４０により復水配管３１を加熱して、負荷装置２から排出される復水Ｗ３をフラッシュした状態に保持しながら給水タンク１３に回収するようにしている。
【００３５】
次に、図４に示すフローチャートに従い、第１実施形態の蒸気ボイラ装置１において復水Ｗ３の温度制御を行う場合の処理手順について説明する。このフローチャートの制御は、制御部５０の記憶部（不図示）に記憶されている復水温度制御プログラムに基づいて、制御部５０により実行される。
【００３６】
先ず、ステップＳＴ１０１において、制御部５０は、蒸気ボイラ装置１の運転が開始されたか否かを判定する。制御部５０は、蒸気ボイラ装置１における運転の開始又は終了（一時停止を含む）を、上述したシステム制御装置（不図示）から送信される制御信号に基づいて判定する。
【００３７】
制御部５０は、蒸気ボイラ装置１の運転が開始された（ＹＥＳ）場合には、ステップＳＴ１０２へ進む。また、制御部５０は、蒸気ボイラ装置１の運転が開始されていない（ＮＯ）場合には、ステップＳＴ１０１へ戻る。
【００３８】
ステップＳＴ１０２において、制御部５０は、復水温度保持装置４０に電力を供給するように電源部６０を制御する。この制御により、電源部６０は、図３に示す電力供給線４３を通じて、復水温度保持装置４０ａ，４０ｂにそれぞれ電力を供給する。この電力の供給により、復水温度保持装置４０ａ，４０ｂのそれぞれの電熱線４１が発熱し、電熱線４１が巻き付けられた領域の復水配管３１が加熱される。この結果、復水配管３１を流れる復水Ｗ３は、加熱され、フラッシュした状態となる。そして、復水Ｗ３は、フラッシュした状態に保持されて、給水タンク１３へ回収される。
【００３９】
ステップＳＴ１０３において、制御部５０は、蒸気ボイラ装置１の運転が終了したか否かを判定する。制御部５０は、蒸気ボイラ装置１の運転が終了した（ＹＥＳ）場合には、ステップＳＴ１０４へ進む。また、制御部５０は、蒸気ボイラ装置１の運転が終了していない（ＮＯ）場合には、ステップＳＴ１０２へ戻る。
【００４０】
ステップＳＴ１０４において、制御部５０は、復水温度保持装置４０への電力の供給を停止するように電源部６０を制御する。ステップＳＴ１０４の処理を実行した後、制御部５０は、本フローチャートの処理を終了する。又は、必要に応じてステップＳＴ１０１へ戻る。
【００４１】
次に、図５〜図７を参照して、復水Ｗ３をフラッシュした状態に保持しながら給水タンク１３に回収した場合の作用について説明する。図５は、復水Ｗ３の水温に対する炭酸ガスの溶解度を示すグラフである。図６は、復水Ｗ３にアミン化合物を投入した場合のｐＨの推移を示すグラフである。図７は、復水Ｗ３の液相部分及び気相部分における炭酸ガスの溶解度を示すグラフである。
【００４２】
図５に示すように、復水Ｗ３における炭酸ガスの溶解度は、復水Ｗ３の水温が上昇するにつれて低下する。そこで、復水Ｗ３をどのような温度に保持すれば炭酸ガスの溶け込みを抑制することができるかを検証した。
【００４３】
図６は、図１に示す蒸気ボイラ装置１に基づいて構成した試験用の蒸気ボイラ装置を用いて、炭素鋼などの非不動態化金属により形成されている復水経路３０を腐食させる原因となる酸性物質、例えば、復水Ｗ３に含まれる炭酸ガスや重炭酸イオンを中和するための機能を発揮するための中和性成分であるアミン化合物のアミノメチルプロパノールを復水Ｗ３に投入した場合のｐＨの推移を示している。ここでは、復水Ｗ３がフラッシュした状態にならない温度を８０°Ｃと設定し、復水Ｗ３がフラッシュした状態になる温度を１０２°Ｃと設定した。
【００４４】
図６に示すように、復水Ｗ３をフラッシュした状態になる温度（１０２°Ｃ）とした場合には、アミン化合物を投入しない状態（投入量ゼロ）において、復水Ｗ３のｐＨ値が中和点（ｐＨ７）の領域にあることが確認された。すなわち、復水Ｗ３をフラッシュした状態になる温度（１０２°Ｃ）とした場合には、アミン化合物を投入しなくても、復水Ｗ３に含まれる炭酸ガスを中和できることが明らかとなった。ちなみに、１０ｍｇ／Ｌ以上のアミン化合物を投入すると、ｐＨ値がｐＨ９付近まで上昇し、アルカリ性領域となることが確認された。
【００４５】
一方、復水Ｗ３をフラッシュした状態にとならない温度（８０°Ｃ）とした場合には、アミン化合物を投入しない状態（投入量ゼロ）において、復水Ｗ３のｐＨ値はｐＨ５付近となり、酸性領域となることが確認された。また、アミン化合物を３０ｍｇ／Ｌ投入しても、復水のｐＨ値はｐＨ６付近となり、中和点に達しないことが確認された。すなわち、復水Ｗ３をフラッシュした状態にならない温度（８０°Ｃ）とした場合には、アミン化合物を投入しても、復水Ｗ３に含まれる炭酸ガスを中和できないことが明らかとなった。
【００４６】
また、図７に示すように、復水Ｗ３をフラッシュした状態になる温度（１０２°Ｃ）とした場合には、復水Ｗ３の液相部分及び気相部分のいずれにも炭酸ガスがほとんど溶け込んでいないことが確認された。一方、復水Ｗ３をフラッシュした状態にならない（８０°Ｃ）とした場合には、復水Ｗ３の液相部分及び気相部分のいずれにも炭酸ガスが溶け込んでいることが確認された。特に、液相部分には炭酸ガスが多く溶け込んでいることが明らかとなった。なお、図７に示す実験結果において、復水Ｗ３の液相部分は炭酸ガス濃度計で測定し、気相部分はガスクロマトグラフで測定した。
【００４７】
第１実施形態の蒸気ボイラ装置１によれば、例えば、以下のような効果が奏される。
第１実施形態の蒸気ボイラ装置１は、復水Ｗ３をフラッシュした状態に保持する復水温度保持手段としての復水温度保持装置４０ａ，４０ｂを備える。
そのため、負荷装置２から排出された復水Ｗ３を、フラッシュした状態に保持しながら給水タンク１３へ回収することできる。これによれば、負荷装置２から排出された復水Ｗ３を、炭酸ガスや重炭酸イオンの溶け込みを抑制した状態で給水タンク１３へ回収することができる。従って、イオン化合物等の薬品を極力用いずに、ボイラ給水Ｗ１に溶け込んだ炭酸ガスや重炭酸イオンによる復水経路３０の腐食を抑制することができる。
【００４８】
また、第１実施形態の蒸気ボイラ装置１は、復水温度保持装置４０ａ，４０ｂの動作を制御する制御手段としての制御部５０を備える。そして、制御部５０は、負荷装置２が停止している間において、回収する復水Ｗ３の温度がフラッシュした状態とならないように復水温度保持装置４０ａ，４０ｂを制御する。すなわち、制御部５０は、復水温度保持装置４０ａ，４０ｂへの電力の供給を停止する。
【００４９】
このように、復水Ｗ３をフラッシュした状態に保持しながら回収する必要がない場合には、復水温度保持装置４０ａ，４０ｂに電力が供給されないので、不要な電力の消費を抑えることができる。
【００５０】
＜第２実施形態＞
次に、図８を参照して、本発明の第２実施形態について説明する。第２実施形態における蒸気ボイラ装置１Ａは、第１実施形態と比して、復水温度保持装置４０ａ，４０ｂ（図１参照）の代わりに、後述の復水温度保持部材７０を備える点が異なる。また、第１実施形態と比して、制御部５０及び電源部６０を省略している。
【００５１】
第２実施形態における蒸気ボイラ装置１Ａに関するその他の構成は、第１実施形態における蒸気ボイラ装置１に関する構成と同様である。そのため、図８は、主に復水経路３０の構成を示し、その他の構成について図示を省略する。すなわち、本実施形態では、第１実施形態における蒸気ボイラ装置１（図１参照）の説明を援用して、第２実施形態における蒸気ボイラ装置１Ａに関する構成についての図示と説明を省略する。また、第１実施形態と同一構成の部位には同一符号を付して説明する。
【００５２】
以下、第２実施形態の蒸気ボイラ装置１Ａにおける復水温度保持部材７０の構成について説明する。図８は、第２実施形態における復水温度保持部材７０の構成を示す概略断面図である。本実施形態の復水温度保持部材７０は、断熱部材７１により構成されている。断熱部材７１は、復水配管３１を保温するための機能を有する。復水配管３１に断熱部材７１を取り付けることにより、復水配管３１の内部を流れる復水Ｗ３を、フラッシュした状態に保持しながら給水タンク１３まで移送することができる。断熱部材７１は、負荷装置２（図１参照）からスチームトラップ３２までの間と、スチームトラップ３２から給水タンク１３の液面１３ａまでの間とにおいて、復水配管３１の表面を覆うように取り付けられている。
【００５３】
第２実施形態の蒸気ボイラ装置１Ａにおいて、負荷装置２から排出される復水Ｗ３は、負荷装置２の出口近傍においてフラッシュした状態で排出される。また、図８に示すように、第２実施形態における復水配管３１の全長は、第１実施形態と比して、短くなっている。このような場合、負荷装置２の出口近傍においてフラッシュした状態で排出された復水Ｗ３は、給水タンク１３に到達するまでの間に、ごく僅かしか温度が低下しないと考えられる。
【００５４】
このため、第１実施形態のように、復水温度保持装置４０により復水配管３１を加熱しなくても、図８に示すように、復水配管３１に復水温度保持部材７０を取り付けることにより、負荷装置２から排出された復水Ｗ３を、フラッシュした状態に保持しながら給水タンク１３へ回収することができる。
【００５５】
第２実施形態の蒸気ボイラ装置１Ａによれば、例えば、以下のような効果が奏される。
第２実施形態の蒸気ボイラ装置１Ａは、復水Ｗ３をフラッシュした状態に保持する復水温度保持手段としての復水温度保持部材７０を備える。
そのため、負荷装置２から排出された復水Ｗ３を、フラッシュした状態に保持しながら給水タンク１３へ回収することできる。これによれば、負荷装置２から排出された復水Ｗ３を、炭酸ガスや重炭酸イオンの溶け込みを抑制した状態で給水タンク１３へ回収することができる。従って、イオン化合物等の薬品を極力用いずに、ボイラ給水Ｗ１に溶け込んだ炭酸ガスや重炭酸イオンによる復水経路３０の腐食を抑制することができる。
【００５６】
また、復水温度保持部材７０には、加熱のために電力を供給する必要がないため、第１実施形態と比して、電力の消費を大幅に減らすことができる。
【００５７】
＜第３実施形態＞
次に、図９を参照して、本発明の第３実施形態について説明する。第３実施形態における蒸気ボイラ装置１Ｂは、第１実施形態の復水温度保持装置４０ａ，４０ｂ（図１参照）と、第２実施形態の復水温度保持部材７０（図８参照）と、を備える。また、第３実施形態における蒸気ボイラ装置１Ｂは、第１実施形態と同じく、復水温度保持装置４０ａ，４０ｂの動作を制御する制御部５０（図１参照）と、復水温度保持装置４０ａ，４０ｂに電力を供給する電源部６０（図１参照）と、を備える。
【００５８】
第３実施形態における蒸気ボイラ装置１Ｂに関するその他の構成は、第１実施形態における蒸気ボイラ装置１に関する構成と同様である。そのため、図９は、主に復水経路３０の構成を示し、その他の構成について図示を省略する。すなわち、本実施形態では、第１実施形態における蒸気ボイラ装置１（図１参照）の説明を援用して、第３実施形態における蒸気ボイラ装置１Ｂに関する構成についての図示と説明を省略する。また、第１実施形態と同一構成の部位には同一符号を付して説明する。また、本実施形態においても、復水温度保持装置４０ａ，４０ｂを、適宜に「復水温度保持装置４０」と総称する。
【００５９】
図９は、第３実施形態における復水温度保持装置４０及び復水温度保持部材７０の構成を示す概略断面図である。図９に示す復水温度保持装置４０ａ，４０ｂの構成は、第１実施形態の復水温度保持装置４０ａ，４０ｂと同じである。復水温度保持装置４０ａは、負荷装置２（図１参照）の出口近傍で且つスチームトラップ３２よりも上流側に設けられている。また、復水温度保持装置４０ｂは、スチームトラップ３２の出口近傍に設けられている。復水温度保持装置４０ａ，４０ｂを設けることにより、復水Ｗ３をフラッシュした状態に保持することができる。
【００６０】
復水温度保持部材７０は、第２実施形態と同じく、復水配管３１を保温するための機能を有する断熱部材７１により構成されている。復水配管３１に断熱部材７１を取り付けることにより、復水配管３１の内部を流れる復水Ｗ３を、フラッシュした状態に保持しながら給水タンク１３まで移送することができる。
【００６１】
断熱部材７１は、負荷装置２（図１参照）の出口近傍から復水温度保持装置４０ａまでの間と、復水温度保持装置４０ａからスチームトラップ３２までの間と、スチームトラップ３２から復水温度保持装置４０ｂまでの間と、復水温度保持装置４０ｂから給水タンク１３の液面１３ａまでの間とにおいて、それぞれ復水配管３１の表面を覆うように取り付けられている。すなわち、第３実施形態における断熱部材７１は、復水配管３１において、復水温度保持装置４０ａ，４０ｂが設けられていない部分をほぼ覆うように取り付けられている。
【００６２】
第３実施形態の蒸気ボイラ装置１Ｂにおいて、負荷装置２（図１参照）から排出される復水は、負荷装置２の出口近傍においてフラッシュした状態で排出される。図９に示すように、第３実施形態における復水配管３１の全長は、第１実施形態と比して、長くなっている。このような場合、負荷装置２の出口近傍においてフラッシュした状態で排出された復水Ｗ３は、給水タンク１３に到達するまでの間に温度が著しく低下してしまうことが考えられる。
【００６３】
このため、第３実施形態のように、復水温度保持装置４０ａ，４０ｂにより復水配管３１を２箇所で加熱すると共に、復水配管３１に復水温度保持部材７０を設けることにより、負荷装置２（図１参照）から排出された復水Ｗ３を、フラッシュした状態に保持しながら給水タンク１３へ回収することができる。
【００６４】
なお、第３実施形態の蒸気ボイラ装置１Ｂにおいて復水Ｗ３の温度制御を行う場合の処理手順は、図４に示すフローチャートと同じであるため、説明を省略する。
【００６５】
第３実施形態の蒸気ボイラ装置１Ｂによれば、例えば、以下のような効果が奏される。
第３実施形態の蒸気ボイラ装置１Ｂは、復水をフラッシュした状態に保持する復水温度保持手段として、復水温度保持装置４０ａ，４０ｂと、復水温度保持部材７０と、を備える。
【００６６】
そのため、復水配管３１の全長が長い場合においても、負荷装置２（図１参照）から排出された復水Ｗ３を、フラッシュした状態に保持しながら給水タンク１３へ回収することできる。これによれば、負荷装置２から排出された復水Ｗ３を、炭酸ガスや重炭酸イオンの溶け込みを抑制した状態で給水タンク１３へ回収することができる。従って、イオン化合物等の薬品を極力用いずに、ボイラ給水Ｗ１に溶け込んだ炭酸ガスや重炭酸イオンによる復水経路３０の腐食を抑制することができる。
【００６７】
また、第３実施形態の蒸気ボイラ装置１Ｂは、復水温度保持装置４０ａ，４０ｂの動作を制御する制御手段としての制御部５０（図１参照）を備える。そして、制御部５０は、負荷装置２（図１参照）が停止している間において、回収する復水Ｗ３の温度がフラッシュした状態にならないように復水温度保持装置４０ａ，４０ｂを制御する、すなわち復水温度保持装置４０ａ，４０ｂへの電力の供給を停止するようにしている。
【００６８】
このように、復水Ｗ３をフラッシュした状態に保持しながら回収する必要がない場合には、復水温度保持装置４０ａ，４０ｂに電力が供給されないため、不要な電力の消費を抑えることができる。
【００６９】
以上、本発明の好適な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。
【００７０】
例えば、第１及び第３実施形態では、復水温度保持手段として、２つの復水温度保持装置４０ａ，４０ｂを設けた例について説明した。しかしながら、復水配管３１の全長が短い場合等においては、復水配管３１の内部を流れる復水Ｗ３を、フラッシュした状態に保持することが容易となるため、復水温度保持装置を１つだけ設けた構成とすることもできる。その場合、復水温度保持装置は、負荷装置２の出口近傍又はスチームトラップ３２の出口近傍に設けることが好ましい。また、復水配管３１の全長が長い場合等においては、復水温度保持装置を３つ以上設けた構成としてもよい。
【００７１】
第１及び第３実施形態における復水温度保持装置４０は、電熱線４１（図３）により復水配管３１を加熱する構成となっている。しかしながら、復水温度保持手段の構成はこれに限らず、ガスや油等を燃焼させた際の熱により復水配管３１を加熱するように構成してもよい。
【００７２】
第１及び第３実施形態において、制御部５０による復水温度保持装置４０の制御は、蒸気ボイラ装置全体の動作を制御するシステム制御装置（不図示）で実行するようにしてもよい。また、復水配管３１に温度センサを設け、復水Ｗ３の温度が低いときだけ復水温度保持装置４０を制御するようにしてもよい。
【００７３】
第２実施形態では、図８に示すように、復水温度保持部材７０としての断熱部材７１を、復水配管３１のほぼすべてを覆うように取り付けているが、これに限らず、復水Ｗ３の温度が低下しやすい部分にのみ取り付けるようにしてもよい。また、断熱部材７１は、復水配管３１の内部を流れる復水Ｗ３を、フラッシュした状態に保持しながら給水タンク１３まで移送することができれば、どのような素材で形成してもよい。
【符号の説明】
【００７４】
１  蒸気ボイラ装置
２  負荷装置
１０  給水装置
１１  軟水化装置
１２  脱酸素装置
１３  給水タンク
１４  給水ポンプ
１５  給水経路
２０  蒸気ボイラ
２４  蒸気供給配管
３１  復水配管
３２  スチームトラップ
４０ａ，４０ｂ  復水温度保持装置（復水温度保持手段）
４１  電熱線
４２  断熱材
４３  電力供給線
５０  制御部（制御手段）
６０  電源部
７０  復水温度保持部材（復水温度保持手段）
７１  断熱部材
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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