(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
それぞれ缶体を備え、この缶体にて生成の蒸気を負荷機器へ供給する複数台の蒸気ボイ
ラと、
前記負荷機器から排出されるドレンを収集する密閉型のドレンタンクと、
新水を貯留する新水タンクと、
前記ドレンタンク内のドレンを共通ドレン供給ラインおよびこの共通ドレン供給ラインから分岐する分岐ドレン供給ラインを通して前記各缶体へ供給するドレン供給制御と、前記新水タンク内の新水を共通新水供給ラインおよびこの共通新水供給ラインから分岐する分岐新水供給ラインを通して前記各缶体へ供給する新水供給制御とを前記各蒸気ボイラにおいて選択的に切り替える制御器と、
前記蒸気ボイラの台数に応じた複数の薬注ポンプを有し、前記ドレン供給制御時に、ドレンが前記分岐ドレン供給ラインに分岐して流れる前に流通する共通ドレン流通部へ薬注する第一薬注装置とを備え、
前記制御器は、前記ドレン供給制御を行っている前記蒸気ボイラの台数の増減と前記各蒸気ボイラの運転負荷の増減とに応じて、前記第一薬注装置による薬注量を増減させる第一薬注制御を行い、
前記第一薬注制御では、前記各蒸気ボイラの運転負荷の増減に応じて対応する薬注ポンプの薬注量を増減するとともに、前記新水供給制御を行っている前記蒸気ボイラに対応する薬注ポンプを停止することにより前記第一薬注装置による薬注量を制御することを特徴とするクローズドドレンシステム。
【請求項２】
前記新水供給制御時に前記各分岐新水供給ラインまたは前記新水タンクへ薬注する第二薬注装置を備え、
前記制御器は、前記各分岐新水供給ラインまたは前記共通新水供給ラインの新水流量の増減に応じて、前記第二薬注装置による薬注量を増減する第二薬注制御を行うことを特徴とする請求項１に記載のクローズドドレンシステム。
【請求項３】
それぞれ缶体を備え、この缶体にて生成の蒸気を負荷機器へ供給する複数台の蒸気ボイ
ラと、
前記負荷機器から排出されるドレンを収集する密閉型のドレンタンクと、
新水を貯留する新水タンクと、
前記ドレンタンク内のドレンを共通ドレン供給ラインおよびこの共通ドレン供給ラインから分岐する分岐ドレン供給ラインを通して前記各缶体へ供給するドレン供給制御と、前記新水タンク内の新水を共通新水供給ラインおよびこの共通新水供給ラインから分岐する分岐新水供給ラインを通して前記各缶体へ供給する新水供給制御とを前記各蒸気ボイラにおいて選択的に切り替える制御器と、
前記ドレン供給制御時に、ドレンが前記分岐ドレン供給ラインに分岐して流れる前に流通する共通ドレン流通部へ薬注する第一薬注装置と、
前記新水供給制御時に前記各分岐新水供給ラインまたは前記新水タンクへ薬注する第二薬注装置を備え、
前記制御器は、前記ドレン供給制御を行っている前記蒸気ボイラの台数の増減と前記各蒸気ボイラの運転負荷の増減とに応じて、前記第一薬注装置による薬注量を増減させる第一薬注制御を行い、
前記各分岐新水供給ラインまたは前記共通新水供給ラインの新水流量の増減に応じて、前記第二薬注装置による薬注量を増減する第二薬注制御を行うことを特徴とするクローズドドレンシステム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、複数台の蒸気ボイラを有し、各蒸気ボイラ毎にドレン供給制御と新水供給制御とを切り替えるクローズドドレンシステムに関する。
【背景技術】
【０００２】
省エネを目的として、負荷機器から排出されるドレン（凝縮水）を密閉型のドレンタンクにて収集し、収集した高温のドレンを蒸気ボイラの給水として供給するクローズドドレンシステムは、特許文献１などにて知られている。この特許文献１においては、ドレンタンクの下流側で脱酸素剤を薬注装置にて注入する。この薬注装置による薬注量は、一般的にはドレンの流量の増減に応じて増減される。
【特許文献１】特開２００７−２６３３８５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
この出願の発明者等は、特許文献１のようなクローズドドレンシステムを複数台の蒸気ボイラを有し、各蒸気ボイラ毎にドレン供給制御と新水供給制御とを切り替えるクローズドドレンシステム（以下、対象システムという。）に展開した場合、つぎのような課題があることを見出した。
【０００４】
すなわち、この対象システムにおいて、ドレンタンクから各蒸気ボイラへドレンを供給する共通ドレン供給ラインに流量計を設けて共通ドレン供給ラインへの薬注量を制御することが考えられる。この場合、各蒸気ボイラ毎にドレン供給制御と新水供給制御とが切り替えられ、これに加え、各蒸気ボイラの運転負荷の増減があるため、共通ドレン供給ラインを流れるドレンの流量の変動範囲が大きい。この変動範囲に対応できる高温仕様の流量計が無いという課題がある。
【０００５】
また、共通ドレン供給ラインから各蒸気ボイラへ分岐する分岐ドレン供給ラインにそれぞれ流量計を設けて、これら流量計により薬注量を増減することが考えられる。しかしながら、この方式においても、各ボイラの運転負荷の増減により、流量変動範囲は広く、これに対応できる高温仕様の流量計が無い課題がある。さらに、多くの流量計を必要とするので、システム構成が複雑となるとともに、イニシャルコストが増大するという課題がある。
【０００６】
この発明が解決しようとする課題は、複数台の蒸気ボイラを有し、各蒸気ボイラ毎にドレン供給制御と新水供給制御とを切り替えるクローズドドレンシステムにおいて、システム構成を複雑化することなく、ドレンに対して適切な薬注を行うことである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
この発明は、前記課題を解決するためになされたもので、請求項１に記載の発明は、
それぞれ缶体を備え、この缶体にて生成の蒸気を負荷機器へ供給する複数台の蒸気ボイラと、
前記負荷機器から排出されるドレンを収集する密閉型のドレンタンクと、
新水を貯留する新水タンクと、
前記ドレンタンク内のドレンを共通ドレン供給ラインおよびこの共通ドレン供給ラインから分岐する分岐ドレン供給ラインを通して前記各缶体へ供給するドレン供給制御と、前記新水タンク内の新水を共通新水供給ラインおよびこの共通新水供給ラインから分岐する分岐新水供給ラインを通して前記各缶体へ供給する新水供給制御とを前記各蒸気ボイラにおいて選択的に切り替える制御器と、
前記蒸気ボイラの台数に応じた複数の薬注ポンプを有し、前記ドレン供給制御時に、ドレンが前記分岐ドレン供給ラインに分岐して流れる前に流通する共通ドレン流通部へ薬注する第一薬注装置とを備え、
前記制御器は、前記ドレン供給制御を行っている前記蒸気ボイラの台数の増減と前記各蒸気ボイラの運転負荷の増減とに応じて、前記第一薬注装置による薬注量を増減させる第一薬注制御を行い、
前記第一薬注制御では、前記各蒸気ボイラの運転負荷の増減に応じて対応する薬注ポンプの薬注量を増減するとともに、前記新水供給制御を行っている前記蒸気ボイラに対応する薬注ポンプを停止することにより前記第一薬注装置による薬注量を制御することを特徴としている。
【０００８】
請求項１に記載の発明によれば、前記ドレン供給制御を行っている蒸気ボイラの台数の増減と各蒸気ボイラの運転負荷の増減とに応じて、前記第一薬注装置による薬注量を増減させるので、ドレンへの薬注量を適切に制御することができる。また、流量計を用いることなく、ドレンへの薬注量の制御を行うので、システム構成を簡素化できるという効果を奏する。また、複数の薬注ポンプを制御することで、薬注量を制御するので、薬注量を精度良く制御でき、複雑な制御ロジックを必要としないため制御構成を簡素化できるという効果を奏する。
【０００９】
請求項２に記載の発明は、請求項１において、前記新水供給制御時に前記各分岐新水供給ラインまたは前記新水タンクへ薬注する第二薬注装置を備え、前記制御器は、前記各分岐新水供給ラインまたは前記共通新水供給ラインの新水流量の増減に応じて、前記第二薬注装置による薬注量を増減する第二薬注制御を行うことを特徴としている。
【００１０】
請求項２に記載の発明によれば、請求項１に記載の発明による効果に加えて、新水供給制御時の新水への薬注量を適切に制御できるという効果を奏する。
【００１１】
請求項３に記載の発明は、それぞれ缶体を備え、この缶体にて生成の蒸気を負荷機器へ供給する複数台の蒸気ボイラと、前記負荷機器から排出されるドレンを収集する密閉型のドレンタンクと、新水を貯留する新水タンクと、前記ドレンタンク内のドレンを共通ドレン供給ラインおよびこの共通ドレン供給ラインから分岐する分岐ドレン供給ラインを通して前記各缶体へ供給するドレン供給制御と、前記新水タンク内の新水を共通新水供給ラインおよびこの共通新水供給ラインから分岐する分岐新水供給ラインを通して前記各缶体へ供給する新水供給制御とを前記各蒸気ボイラにおいて選択的に切り替える制御器と、前記ドレン供給制御時に、ドレンが前記分岐ドレン供給ラインに分岐して流れる前に流通する共通ドレン流通部へ薬注する第一薬注装置と、前記新水供給制御時に前記各分岐新水供給ラインまたは前記新水タンクへ薬注する第二薬注装置を備え、前記制御器は、前記ドレン供給制御を行っている前記蒸気ボイラの台数の増減と前記各蒸気ボイラの運転負荷の増減とに応じて、前記第一薬注装置による薬注量を増減させる第一薬注制御を行い、前記各分岐新水供給ラインまたは前記共通新水供給ラインの新水流量の増減に応じて、前記第二薬注装置による薬注量を増減する第二薬注制御を行うことを特徴としている。
【００１２】
請求項３に記載の発明によれば、前記ドレン供給制御を行っている蒸気ボイラの台数の増減と各蒸気ボイラの運転負荷の増減とに応じて、前記第一薬注装置による薬注量を増減させるので、ドレンへの薬注量を適切に制御することができる。また、流量計を用いることなく、ドレンへの薬注量の制御を行うので、システム構成を簡素化できるという効果に加えて、新水供給制御時の新水への薬注量を適切に制御できるという効果を奏する。
【発明の効果】
【００１３】
この発明によれば、複数台の蒸気ボイラを有し、各蒸気ボイラ毎にドレン供給制御と新水供給制御とを切り替えるクローズドドレンシステムにおいて、システム構成を複雑化することなく、ドレンに対して適切な薬注を行うことができるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】この発明の実施例１の概略構成を説明する説明図である。
【図２】同実施例１の制御手順を説明するフローチャート図である。
【図３】同実施例１の第一薬注制御の制御手順を説明するフローチャート図である。
【図４】同実施例１の第二薬注制御の制御手順を説明するフローチャート図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
つぎに、この発明の実施の形態について説明する。この発明の実施の形態は、複数台の蒸気ボイラを有し、各蒸気ボイラ毎にドレン供給制御と新水供給制御とを切り替えるクローズドドレンシステムに好適に実施される。
【００１６】
この実施の形態を具体的に説明する。この実施の形態のクローズドドレンシステム（クローズドドレン回収システムと称することができる。）は、それぞれ缶体を備え、この缶
体にて生成の蒸気を負荷機器へ供給する複数台の蒸気ボイラと、前記負荷機器から排出されるドレンを収集する密閉型のドレンタンクと、新水を貯留する新水タンクと、ドレン供給制御と新水供給制御とを前記各蒸気ボイラにおいて選択的に切り替える制御器と、前記ドレン供給制御時に駆動される第一薬注装置とを備えている。
【００１７】
前記制御器は、ドレン供給制御と新水供給制御とを前記各蒸気ボイラにおいて選択的に切り替える給水切替制御に加えて、前記第一薬注装置による薬注量を制御する第一薬注制御を行う。この給水切替制御と第一薬注制御は、前記各蒸気ボイラ毎に設けた制御器（個別制御器）によって行うこともできるし、共通の制御器（共通制御器）によって行うように構成できる。また、前記給水切替制御を前記個別制御器で行い、前記個別制御器から必要な信号をもらって前記第一薬注制御を前記共通制御器または中継制御器により行うように構成することができる。
【００１８】
前記ドレン供給制御は、前記ドレンタンク内のドレンを共通ドレン供給ラインおよびこの共通ドレン供給ラインから分岐する分岐ドレン供給ラインを通して前記各缶体へ供給し、その供給量を調整する制御である。
【００１９】
このドレン供給制御は、好ましくは、前記共通ドレン供給ラインに設けられ前記各蒸気ボイラに共通の１乃至複数台のドレンポンプのＯＮ（駆動）−ＯＦＦ（停止）と、前記各分岐ドレン供給ラインに設けられた水位制御用のドレン制御弁の開閉により行う（以下、「好ましいドレン供給制御」という。）。この場合、前記各蒸気ボイラへのドレンの制御は、前記各蒸気ボイラの缶体内の水位を検出する水位センサにより、缶体内の水位が設定水位となるように、前記ドレン制御弁の開閉により行う。
【００２０】
前記ドレンポンプは、ドレン供給制御が行われている蒸気ボイラが存在する条件下では常時回転駆動され、好ましくは、前記共通ドレン供給ラインの前記ドレンポンプ下流側と前記ドレンタンクとを結ぶ循環路を形成するとともに、前記ドレンポンプを常時駆動して、ドレンの一部が常時前記循環路を循環するように構成する。
【００２１】
前記ドレン供給制御は、前記各分岐ドレン供給ライン毎にドレンポンプを設けて、この各ドレンポンプを前記水位センサの検出信号により、ＯＮ−ＯＦＦ制御または、回転数制御することにより行うことも可能である。この方式の制御を行うには、多くのドレンポンプが必要となり、イニシャルコストが増大するデメリットがある。
【００２２】
前記新水供給制御は、前記新水タンク内の新水を共通新水供給ラインおよびこの共通新水供給ラインから分岐する分岐新水供給ラインを通して前記各缶体へ供給し、その供給量を調整する制御である。
【００２３】
この新水供給制御は、好ましくは、前記各蒸気ボイラに対応して前記分岐新水供給ラインに新水ポンプを設け、この各新水ポンプを前記水位センサの検出信号により、ＯＮ−ＯＦＦまたは回転数制御により行う（以下、「好ましい新水供給制御」という。）。
【００２４】
なお、この新水供給制御は、前記共通新水供給ラインに設けられ前記各蒸気ボイラに共通の１乃至複数台の新水ポンプのＯＮ−ＯＦＦと、前記各分岐新水供給ラインに設けられた水位制御用の新水制御弁の開閉により行うように構成することができる。しかしながら、一般的には、前記各蒸気ボイラには、給水ポンプが内蔵されているので。この給水ポンプを「好ましい新水供給制御」の新水ポンプとして使用する。
【００２５】
前記制御器により前記ドレン供給制御と前記新水供給制御とが、各蒸気ボイラ毎に選択的に行われる。この制御器による選択制御は、好ましくは、前記各缶体内圧力が設定値以
下，前記各缶体の異常低水位，前記各缶体の異常高水位および前記ドレンポンプの給水流量低下のいずれかが検出されたとき異常と判定し、この異常判定時、前記新水供給制御を行い、異常と判定しない時、前記ドレン供給制御を行う。この異常の判定は、上記以外のものを含ませることができる。
【００２６】
そして、前記各蒸気ボイラにおいてドレン供給制御と新水供給制御とが同時に行われないように構成する。すなわち、ドレン供給制御時に前記各分岐供給ラインを開き、新水供給制御時に前記各分岐ドレン供給ラインを閉じる遮断用のドレン制御弁を前記各分岐ドレン供給ラインに設けるとともに、新水供給制御時に前記各分岐新水供給ラインを開き、ドレン供給制御時に前記各分岐新水供給ラインを閉じる遮断用の新水制御弁を前記各分岐新水供給ラインに設ける。前記遮断用のドレン制御弁は、好ましくは、前記水位制御用のドレン制御弁と別個に設けるが、共用することも可能である。また、前記遮断用の新水制御弁は、好ましくは、前記水位制御用の新水制御弁と別個に設けるが、共用することも可能である。
【００２７】
前記第一薬注装置は、前記ドレン供給制御時に、ドレンが前記分岐ドレン供給ラインに分岐して流れる前に流通する共通ドレン流通部へ薬注するように構成する。「共通ドレン流通部」は、好ましくは、前記ドレンタンクおよび前記共通ドレン供給ライン間に形成したドレン循環路とするが、前記ドレンタンクまたは前記共通ドレン供給ラインとすることができる。
【００２８】
前記循環路へ薬注するように構成すると、前記第一薬注装置を間欠的に薬注する薬注ポンプで構成した場合に、前記共通ドレン供給ラインに薬注するものと比較して、共通ドレン供給ラインおける薬液濃度を均一化できるという効果を奏する。
【００２９】
この第一薬注装置による第一薬注制御は、前記ドレン供給制御を行っている蒸気ボイラの台数の増減と各蒸気ボイラの運転負荷の増減とに応じて前記第一薬注装置による薬注量を増減させる制御である。
【００３０】
前記「各蒸気ボイラの運転負荷の増減の信号」は、直接的な前記各蒸気ボイラへの給水流量信号ではなく、前記各蒸気ボイラの運転信号から得られる間接的な前記各蒸気ボイラへの給水流量信号であり、前記各蒸気ボイラの燃焼量から求めた蒸発量と前記缶体から排出されるブロー水の量とから演算することができる。また、前記ドレン制御弁が前記各蒸気ボイラの燃焼量に応じて開度を調整する場合、その開度信号が間接的な前記各蒸気ボイラへの給水流量信号と考えられるので、その開度信号を前記「各蒸気ボイラの運転負荷の増減の信号」として用いることができる。さらに、前記缶体からのブロー水を制御するブロー弁を所定の燃焼量に達したときに開くように制御するとともに、予め設定したブロー率でブローする場合、前記ブロー弁の開信号に同期して薬注を行うように構成することができる。
【００３１】
以上の如く構成される実施の形態においては、前記制御器は、前記各蒸気ボイラ毎に前記ドレン供給制御または前記新水供給制御を選択的して行う。そして、前記ドレン供給制御を行っている蒸気ボイラの台数の増減と各蒸気ボイラの運転負荷の増減とに応じて、前記第一薬注装置による薬注量を増減させる。その結果、前記共通ドレン供給ラインのドレンへの薬注量を適切に制御することができる。また、流量計を用いることなく、ドレンへの薬注量の制御を行うことにより、システム構成を簡素化できる。
【００３２】
この実施の形態においては、好ましくは、前記第一薬注装置は、前記蒸気ボイラの台数に応じた複数の薬注ポンプを備え、前記制御器は、各蒸気ボイラの運転負荷の増減に応じて対応する薬注ポンプの薬注量を増減するとともに、前記新水供給制御を行っている蒸気
ボイラに対応する薬注ポンプを停止することにより前記第一薬注装置による薬注量を制御するように構成する（以下、「複数薬注ポンプ制御方式」という。）。
【００３３】
「前記蒸気ボイラの台数に応じた複数の薬注ポンプ」とは、好ましくは、前記蒸気ボイラの台数と前記薬注ポンプの台数とが同数とするが、薬注量の精度の低下が許容される場合、複数台の蒸気ボイラに対して１台の薬注ポンプを対応させることができる。たとえは、蒸気ボイラ２台または３台に対して薬注ポンプ１台を対応させることができる。
【００３４】
なお、この実施の形態においては、前記第一薬注装置は、前記各蒸気ボイラに共通の薬注ポンプを備え、前記制御器は、前記ドレン供給制御を行っている前記蒸気ボイラの台数と前記各蒸気ボイラの運転負荷の増減に応じて，すなわち前記ドレン供給制御を行っている前記各蒸気ボイラの運転負荷の増減を合計した運転負荷に応じて共通の薬注ポンプの薬注量を増減するように構成する（以下、「共通薬注ポンプ制御方式」という。）ことができる。
【００３５】
前記の「複数薬注ポンプ制御方式」によれば、複数の薬注ポンプを制御することで、薬注量を制御するので、「共通薬注ポンプ制御方式」と比較して、薬注量を精度良く制御でき、複雑な制御ロジックを必要としないため制御構成を簡素化できる。
【００３６】
この実施の形態においては、上記の構成に加えて、前記新水供給制御時に前記各新水供給ラインまたは前記新水タンクへ薬注する第二薬注装置を備え、前記制御器は、前記各分岐新水供給ラインまたは前記共通新水ラインの新水流量の増減に応じて、前記第二薬注装置による薬注量を増減する第二薬注制御を行うように構成することができる。この第二薬注装置および第二薬注制御は、公知のものを採用することができる。
【００３７】
また、この実施の形態においては、ドレンの不足を補うために、上記の構成に加えて、補給水ポンプにより前記新水タンク内の新水を加圧して前記ドレンタンクへ供給するように構成することができる。この場合、前記ドレンタンク内の水位を検出する水位センサを設けて、前記ドレンタンク内の水位が低下すると前記水位センサによりこの低下を検出して前記ドレンタンク内の水位が設定水位となるように制御する。
【００３８】
ここで、この発明の実施の形態のクローズドドレンシステムを構成する構成要素を説明する。前記蒸気ボイラおよび缶体は、特定の形式、構造のものに限定されない。また、前記ドレンタンクは、密閉型のものであればよく、特定の構造のものに限定されない。前記新水タンクは、開放型のものを用いる。さらに、前記ドレン制御弁および前記新水制御弁は、モータバルブや電磁弁を用いることができる。前記第一薬注装置および前記第二薬注装置により注入される薬液は、防食剤やスケール防止剤を含む。
【００３９】
上述のように、この発明の実施の形態は、各蒸気ボイラ毎にドレン供給制御と新水供給制御とを切り替えるクローズドドレンシステムにおいて、前記制御器が、前記ドレン供給制御を行っている蒸気ボイラの台数の増減と各蒸気ボイラの運転負荷の増減とに応じて、前記第一薬注装置による薬注量を増減させる第一薬注制御を行うことを特徴としている。
【００４０】
各蒸気ボイラ毎にドレン供給制御と新水供給制御とを切り替えるクローズドドレンシステムの好ましい形態は、つぎの通りである。
すなわち、それぞれ缶体，各缶体の水位を検出する水位センサおよび前記缶体へ給水する新水ポンプを備え、前記各缶体にて生成の蒸気を負荷機器へ供給する複数台の蒸気ボイラと、
前記負荷機器から排出されるドレンを収集する密閉型のドレンタンクと、
新水を貯留する新水タンクと、
前記ドレンタンク内のドレンを加圧するドレンポンプ，前記各蒸気ボイラに対応して形成され前記ドレンタンク内のドレンを前記ドレンポンプにより前記各新水ポンプの下流側へ供給する分岐ドレン供給ラインおよびこの各分岐ドレン供給ラインに設けたドレン制御弁を含むドレン供給手段と、
補給水ポンプにより前記新水タンク内の新水を加圧して前記ドレンタンクへ供給する補給水手段と、
前記各蒸気ボイラに対応して形成され前記給水タンク内の新水を前記補給水ポンプにより前記各第一ポンプの上流側へ供給する分岐新水供給ラインおよびこの各分岐新水供給ラインに設けた新水制御弁を含む新水供給手段と、
前記各蒸気ボイラ毎にドレン供給制御と新水供給制御とを選択的に行う制御器とを備え、
前記ドレン供給制御は、前記各分岐新水供給ラインを閉じた状態で前記各分岐ドレン供給ラインの開閉を制御することで、前記水位センサにより前記缶体内の水位を設定水位に制御する制御であり、
前記新水供給制御は、前記各分岐ドレン供給ラインを閉じ、前記各分岐新水供給ラインを開いた状態で前記新水ポンプの駆動を制御することで、前記水位センサにより前記缶体内の水位を設定水位に制御する制御であるクローズドドレンシステム。
【００４１】
このクローズドドレンシステムによれば、ドレン供給制御が行えないと、新水供給制御により前記蒸気ボイラへの給水制御が可能となる。そして、同時にドレン供給制御と新水供給制御とが行われることがないので、安定したドレン供給制御または新水供給制御を行うことができる。
【００４２】
このクローズドドレンシステムにおいては、好ましくは、前記制御器は、前記各缶体内圧力が設定値以下，前記各缶体の異常低水位，前記各缶体の異常高水位および前記ドレンポンプの給水流量低下のいずれかが検出されたとき異常と判定し、この異常判定時、前記新水供給制御を行い、異常と判定しない時、前記ドレン供給制御を行うように構成する。
【００４３】
そして、この好ましいクローズドドドレンシステムにおいては、さらに制御切替スイッチおよび警報手段を備え、前記制御器は、前記の異常判定時、前記警報手段により当該異常を警報するとともに、前記切替スイッチの操作により前記ドレン供給制御から前記新水供給制御に切り替えるように構成する。なお、前記の異常判定時、切替スイッチを操作することなく、前記ドレン供給制御から前記新水供給制御に切り替えるように構成することができる。
【実施例１】
【００４４】
ついで、この発明の実施例１のクローズドドレンシステムを図面に従い説明する。図１は、この発明の実施例１の概略構成を説明する説明図であり、図２は、同実施例１の制御手順を説明するフローチャート図であり、図３は、同実施例１の第一薬注制御の制御手順を説明するフローチャート図であり、図４は、同実施例１の第二薬注制御の制御手順を説明するフローチャート図である。
【００４５】
＜実施例１の構成＞
この実施例１のクローズドドレンシステムは、それぞれ缶体１Ａ，１Ｂ，１Ｃを備え、この缶体１Ａ，１Ｂ，１Ｃにて生成の蒸気を蒸気ヘッダ２などを介して負荷機器３，４へ供給する複数台の蒸気ボイラ５Ａ，５Ｂ，５Ｃと、負荷機器３，４から排出されるドレンを収集（回収）する密閉型のドレンタンク６と、新水を貯留する開放型の新水タンク７と、ドレン供給制御と新水供給制御とを各蒸気ボイラ５Ａ，５Ｂ，５Ｃにおいて選択的に切り替える第一制御器８Ａ，８Ｂ，８Ｃと、ドレン供給制御時に駆動される第一薬注装置９と、新水供給制御時に駆動される第二薬注装置１０とを主要部として備える。
【００４６】
各負荷機器３，４は、蒸気供給ライン１１，１２およびドレン回収ライン１３，１４によって蒸気ヘッダ２とドレンタンク６との間に接続されている。
【００４７】
ドレンタンク６と各缶体１Ａ，１Ｂ，１Ｃとは、共通ドレン供給ライン１５とこの共通ドレン供給ライン１５から分岐して形成される分岐ドレン供給ライン１６Ａ，１６Ｂ，１６Ｃとで接続されている。
【００４８】
共通ドレン供給ライン１５には、ドレンポンプ１７およびドレンポンプ１７方向の流れを阻止する第一逆止弁１８を設けている。そして、ドレンポンプ１７の下流側とドレンタンク６の上部とが、循環制御弁１９および流量制限手段としてのオリフィス２０を設けた循環路２１にて接続されている。
【００４９】
各分岐ドレン供給ライン１６Ａ，１６Ｂ，１６Ｃには、ドレン遮断用の第一ドレン制御弁２２Ａ，２２Ｂ，２２Ｃと、水位制御用の第二ドレン制御弁２３Ａ，２３Ｂ，２３Ｃと、共通ドレン供給ライン１５方向への流れを阻止する第二逆止弁２４Ａ，２４Ｂ，２４Ｃと、反缶体１Ａ，１Ｂ，１Ｃ方向への流れを阻止する第三逆止弁２５Ａ，２５Ｂ，２５Ｃとを設けている。缶体１Ａ，１Ｂ，１Ｃと第三逆止弁２５Ａ，２５Ｂ，２５Ｃとの間には、給水予熱器（エコノマイザ）２６Ａ，２６Ｂ，２６Ｃを接続している。
【００５０】
新水タンク７とドレンタンク６との間は、補給水ポンプ２７，反新水タンク７方向への流れを阻止する第四逆止弁２８，補給水制御弁２９を設けた補給水ライン３０で接続している。符号３１は、第四逆止弁２８および補給水制御弁２９の間と新水タンク７との間を接続する戻しラインである。符号３２は、新水タンク７への給水ラインである。また、符号３３は、ドレンタンク６内に所定水位以上のドレンが貯留されたとき開くドレン貯留量調整用の第三ドレン制御弁３４を設け、ドレンタンク６と新水タンク７とを接続するドレン調整ラインである。
【００５１】
また、新水タンク７と各缶体１Ａ，１Ｂ，１Ｃとは、共通新水供給ライン３５とこの共通新水供給ライン３５から分岐して形成される分岐新水供給ライン３６Ａ，３６Ｂ，３６Ｃとで接続されている。共通新水供給ライン３５は、補給水ライン３０の一部を共用することにより、共通新水供給ライン３５に補給水ポンプ２７および第四逆止弁２８を備える構成としている。
【００５２】
各分岐新水供給ライン３６Ａ，３６Ｂ，３６Ｃには、流量検出器３７Ａ，３７Ｂ，３７Ｃと、圧力調整弁３８Ａ，３８Ｂ，３８Ｃと、新水遮断用の新水制御弁３９Ａ，３９Ｂ，３９Ｃと、新水ポンプ４０Ａ，４０Ｂ，４０Ｃと、共通新水供給ライン３５方向への流れを阻止する第五逆止弁４１Ａ，４１Ｂ，４１Ｃとを設けている。分岐新水供給ライン３６Ａ，３６Ｂ，３６Ｃは、分岐ドレン供給ライン１６Ａ，１６Ｂ，１６Ｃの一部（第三逆止弁２５Ａ，２５Ｂ，２５Ｃを備える部分）を共用している。第三逆止弁２５Ａ，２５Ｂ，２５Ｃおよび新水ポンプ４０Ａ，４０Ｂ，４０Ｃは、各蒸気ボイラ５Ａ，５Ｂ，５Ｃに予め内蔵されているものを使用している。
【００５３】
各蒸気ボイラ５Ａ，５Ｂ，５Ｃには、各缶体１Ａ，１Ｂ，１Ｃ内の水位を検出する水位センサ４２Ａ，４２Ｂ，４２Ｃを備えている。
【００５４】
第一薬注装置９は、蒸気ボイラ５Ａ，５Ｂ，５Ｃの台数に等しい台数の第一薬注ポンプ４４Ａ，４４Ｂ，４４Ｃを内蔵している。各第一薬注ポンプ４４Ａ，４４Ｂ，４４Ｃは、共通の薬液を貯留する薬注タンク（図示省略）に接続され、各第一薬注ポンプ４４Ａ，４４Ｂ，４４Ｃに対応する吐出口４５Ａ，４５Ｂ，４５Ｃから第一薬注ライン４６Ａ、４６
Ｂ、４６Ｃを通して、循環路（この発明の共有ドレン流通部に相当）２１のオリフィス２０とドレンタンク６との間に薬液を注入するように構成している。第一薬注ポンプ４４Ａ，４４Ｂ，４４Ｃは、間欠薬注を行う電磁ポンプを使用している。
【００５５】
第一薬注ポンプ４４Ａ，４４Ｂ，４４Ｃは、それぞれ対応する各第一制御器８Ａ，８Ｂ，８Ｃから送信され、第一薬注装置９に設けた中継用の第二制御器４７により中継される第一薬注制御信号により制御されるように構成されている。具体的には、各第一薬注ポンプ４４Ａ，４４Ｂ，４４Ｃの給電ライン（符号省略）には、第一リレー接点４８Ａ，４８Ｂ，４８Ｃが設けられ、各第一制御器８Ａ，８Ｂ，８Ｃは、各第一リレー接点４８Ａ，４８Ｂ，４８Ｃを開くことにより、各第一薬注ポンプ４４Ａ，４４Ｂ，４４Ｃを停止する。第一薬注制御信号は、通電制御信号と駆動信号とからなり、通電制御信号により、各第一リレー接点４８Ａ，４８Ｂ，４８Ｃが閉じている間、各第一薬注ポンプ４４Ａ，４４Ｂ，４４Ｃは、駆動信号ライン（図示省略）を通して送られる駆動信号に対応して間欠的に（パルス的）に薬液を吐出する。
【００５６】
第二薬注装置１０は、第一薬注装置９と同様な構成を有しており、異なるのは、薬注位置である。すなわち、第二薬注装置１０は、蒸気ボイラ５Ａ，５Ｂ，５Ｃの台数に等しい台数の第二薬注ポンプ４９Ａ，４９Ｂ，４９Ｃを内蔵している。各第二薬注ポンプ４９Ａ，４９Ｂ，４９Ｃは、共通の薬液を貯留する薬注タンク（図示省略）に接続され、各第二薬注ポンプ４９Ａ，４９Ｂ，４９Ｃに対応する吐出口５０Ａ，５０Ｂ，５０Ｃから第二薬注ライン５１Ａ，５１Ｂ，５１Ｃを通して、各分岐新水供給ライン３６Ａ，３６Ｂ，３６Ｃの各新水制御弁３９Ａ，３９Ｂ，３９Ｃと新水ポンプ４０Ａ，４０Ｂ，４０Ｃとの間に薬液を注入するように構成している。第二薬注ポンプ４９Ａ，４９Ｂ，４９Ｃも、間欠薬注を行う電磁ポンプを使用している。
【００５７】
第二薬注ポンプ４９Ａ，４９Ｂ，４９Ｃは、それぞれ対応する各第一制御器８Ａ，８Ｂ，８Ｃから送信され、第二薬注装置１０に設けた中継用の第三制御器５２により中継される第二薬注制御信号により制御されるように構成されている。具体的には、各第二薬注ポンプ４９Ａ，４９Ｂ，４９Ｃの給電ライン（符号省略）には、第二リレー接点５３Ａ，５３Ｂ，５３Ｃが設けられ、第四制御器５２は、各第二リレー接点５３Ａ，５３Ｂ，５３Ｃを開くことにより、各第二薬注ポンプ４９Ａ，４９Ｂ，４９Ｃを停止する。第一薬注制御信号は、通電制御信号と駆動信号とからなり、通電制御信号により、各第二リレー接点５３Ａ，５３Ｂ，５３Ｃが閉じている間、各第二薬注ポンプ４９Ａ，４９Ｂ，４９Ｃは、駆動信号ライン（図示省略）を通して送られる駆動信号に対応して間欠的に（パルス的）に薬液を吐出する。
【００５８】
前記各第一制御器８Ａ，８Ｂ，８Ｃは、各蒸気ボイラ５Ａ，５Ｂ，５Ｃに設けた給水制御切替スイッチ（図示省略）、各蒸気ボイラ５Ａ，５Ｂ，５Ｃの水位センサ４２Ａ，４２Ｂ，４２Ｃ、流量検出器３７Ａ，３７Ｂ，３７Ｃなどのセンサからの信号を入力して、予め記憶している制御手順に基づき、ドレンポンプ１７、循環制御弁１９、各第一ドレン制御弁２２Ａ，２２Ｂ，２２Ｃ、各第二ドレン制御弁２３Ａ，２３Ｂ，２３Ｃ、補給水制御弁２９、第三ドレン制御弁３４、補給水ポンプ２７、新水制御弁３９Ａ，３９Ｂ，３９Ｃ、新水ポンプ４０Ａ，４０Ｂ，４０Ｃ、第一薬注装置９、第二薬注装置１０などを制御する。
【００５９】
前記各第一制御器８Ａ，８Ｂ，８Ｃの制御手順には、各蒸気ボイラ５Ａ，５Ｂ，５Ｃ毎にドレン供給制御および新水供給制御のいずれかに切り替える給水切替制御の手順（給水切替制御手順）と、ドレン供給制御に含まれドレン供給制御時に第一薬注制御信号を送って第一薬注装置を制御する第一薬注制御の手順（第一薬注制御手順）と、新水供給制御に含まれ新水供給制御時に第二薬注制御信号を送って第二薬注装置を制御する第二薬注制御
の手順（第二薬注制御手順）とが含まれている。給水切替制御手順，第一薬注制御手順，第二薬注制御手順の概要をそれぞれ図２，図３，図４に示す。
【００６０】
＜実施例１の動作＞
ここで、実施例１の動作を図面に基づき説明する。図２を参照して、処理ステップＳ１（以下、処理ステップＳＮを単にＳＮと称する。）において、各第一制御器８Ａ，８Ｂ，８Ｃは、各蒸気ボイラ５Ａ，５Ｂ，５Ｃの運転スイッチ（図示省略）がＯＮかどうかを判定する。
【００６１】
（給水切替制御）
Ｓ１でＹＥＳが判定されると、Ｓ２へ移行し、前記給水制御切替スイッチがＯＮされたかどうかを判定する。Ｓ２でＮＯが判定されると、Ｓ３へ移行して、つぎの異常が生じているかどうかを判定する。異常との判定は、各缶体１Ａ，１Ｂ，１Ｃ内圧力が設定値以下、各缶体１Ａ，１Ｂ，１Ｃの異常低水位、各缶体１Ａ，１Ｂ，１Ｃの異常高水位およびドレンポンプ１７の給水流量低下のいずれかが検出されたとき行われる。ドレンポンプ１７の給水流量低下は、前記ドレン給水制御を行っているのに規定水位を満たさない場合に判定する。
【００６２】
Ｓ３で異常と判定されると、Ｓ５へ移行して、各蒸気ボイラ５Ａ，５Ｂ，５Ｃの運転を停止し、この異常停止を表示器（図示省略）により警報し、処理はＳ１に戻る。異常停止の警報を知ったユーザーまたはメンテナンス員は、前記給水制御切替スイッチを操作する。すると、Ｓ２でＹＥＳが判定され、Ｓ６へ移行して、新水供給制御が実行される。Ｓ３でＮＯが判定されると、すなわち異常と判定しない時ドレン供給制御が実行される。
【００６３】
（ドレン供給制御）
Ｓ４のドレン供給制御について説明する。ドレン供給制御は、ドレンポンプ１７のＯＮ−ＯＦＦと、第一ドレン制御弁２２Ａ，２２Ｂ，２２Ｃおよび第二ドレン制御弁２３Ａ，２３Ｂ，２３Ｃの開閉により行う。ドレン供給制御を行っている第一ドレン制御弁２２Ａ，２２Ｂ，２２Ｃを開き、新水供給制御を行っている第一ドレン制御弁２２Ａ，２２Ｂ，２２Ｃを閉じる。
【００６４】
より具体的には、各水位センサ４２Ａ，４２Ｂ，４２Ｃにより、各缶体１Ａ，１Ｂ，１Ｃ内の水位が設定水位となるように、ドレン供給制御を行っている各第二ドレン制御弁２３Ａ，２３Ｂ，２３Ｃの開閉により行う。このドレン供給制御時、ドレンポンプ１７は、常時回転駆動される。その結果、ドレンタンク６内のドレンが共通ドレン供給ライン１５と、ドレン供給制御を行っている各蒸気ボイラ５Ａ，５Ｂ，５Ｃ各分岐ドレン供給ライン１６Ａ，１６Ｂ，１６Ｃを通して各缶体１Ａ，１Ｂ，１Ｃへ供給される。その供給量は、各第二ドレン制御弁２３Ａ，２３Ｂ，２３Ｃの開閉により制御される。
【００６５】
（第一薬注制御）
このドレン供給制御時、図３の第一薬注制御が行われる。Ｓ１１において、各第一制御器８Ａ，８Ｂ，８Ｃは、自らがドレン供給制御を行っているかどうかの信号を取り込み、Ｓ１２において、第二制御器４７に対して、第一薬注制御信号を送る。この第一薬注制御信号は、各蒸気ボイラ５Ａ，５Ｂ，５Ｃがドレン供給制御か前記新水供給制御かの信号と、各蒸気ボイラ５Ａ，５Ｂ，５Ｃの運転負荷の増減の信号とを含んでいる。
【００６６】
前記運転負荷の増減の信号は、各蒸気ボイラ５Ａ，５Ｂ，５Ｃの運転信号から得られる間接的な前記各蒸気ボイラへの給水流量信号であり、各蒸気ボイラ５Ａ，５Ｂ，５Ｃの燃焼量（蒸発量）と缶体１Ａ，１Ｂ，１Ｃから排出されるブロー水の量とから演算したものである。なお、この運転負荷の増減の信号はその時の運転負荷に応じたパルスによる駆動
信号として第二制御器４７へ送られる。
【００６７】
この第一薬注制御信号を受けた第二制御器４７は、ドレン供給制御を行っている各蒸気ボイラ５Ａ，５Ｂ，５Ｃに対応する各第一リレー接点４８Ａ，４８Ｂ，４８Ｃを閉じて、対応する各第一薬注ポンプ４４Ａ，４４Ｂ，４４Ｃを運転する。そして、各蒸気ボイラ５Ａ，５Ｂ，５Ｃからは運転負荷の増減に応じた駆動信号が送られてくるため、この駆動信号に対応して薬注ポンプを駆動することで薬注量を調整する。新水供給制御を行っている各蒸気ボイラ５Ａ，５Ｂ，５Ｃに対応する各第一リレー接点４８Ａ，４８Ｂ，４８Ｃは、開いて、各第一薬注ポンプ４４Ａ，４４Ｂ，４４Ｃを停止する。
【００６８】
こうした第一薬注制御により、ドレン供給制御を行っている蒸気ボイラ５Ａ，５Ｂ，５Ｃの台数の増減と、各蒸気ボイラ５Ａ，５Ｂ，５Ｃの運転負荷の増減とに応じて、第一薬注装置９による薬注量が制御される。その結果、共通ドレン供給ライン１５のドレンへの薬注量および蒸気ボイラ５Ａ，５Ｂ，５Ｃへ供給されるドレンへの薬注量を適切に制御することができる。また、この第一薬注制御は、流量計を用いることなく行っているので、クローズドドレンシステム構成を簡素化できる。
【００６９】
また、蒸気ボイラ５Ａ，５Ｂ，５Ｃと同数の第一薬注ポンプ４４Ａ，４４Ｂ，４４Ｃを制御して薬注量を制御するので、薬注量を精度良く制御でき、複雑な制御ロジックを必要としないため制御構成を簡素化できる。
【００７０】
このドレン供給制御時、ドレンタンク６内の水位が低下すると水位センサ（図示省略）によりこの低下を検出して、補給水制御弁２９を開くとともに、補給水ポンプ２７が運転されていないときは、これを運転する。そして、新水タンク７内の新水をドレンタンク６へ供給して、ドレンタンク６内の水位が設定水位となるように制御する。
【００７１】
（新水供給制御）
Ｓ６の新水供給制御は、新水供給制御を行っている各蒸気ボイラ５Ａ，５Ｂ，５Ｃの各新水制御弁３９Ａ，３９Ｂ，３９Ｃを開き、各水位センサ４２Ａ，４２Ｂ，４２Ｃの検出信号により、各新水ポンプ４０Ａ，４０Ｂ，４０Ｃを各缶体１Ａ，１Ｂ，１Ｃ内の水位が設定水位となるようにＯＮ−ＯＦＦすることで行われる。新水タンク７内の新水が共通新水供給ライン３５と、新水供給制御を行っている各蒸気ボイラ５Ａ，５Ｂ，５Ｃ各分岐新水供給ライン３６Ａ，３６Ｂ，３６Ｃを通して各缶体１Ａ，１Ｂ，１Ｃへ供給される。
【００７２】
（第二薬注制御）
この新水供給制御時、図４の第二薬注制御が行われる。Ｓ２１において、各第一制御器８Ａ，８Ｂ，８Ｃは、新水供給制御を行っている各蒸気ボイラ５Ａ，５Ｂ，５Ｃの各流量検出器３７Ａ，３７Ｂ，３７Ｃから検出流量信号（パルス駆動信号）を取り込む。そして、Ｓ２において、第三制御器５２に対して、第二薬注制御信号を送る。この第二薬注制御信号は、各蒸気ボイラ５Ａ，５Ｂ，５Ｃの運転負荷の増減の信号に相当する各蒸気ボイラ５Ａ，５Ｂ，５Ｃに関する検出流量信号（パルス駆動信号）を含んでいる。
【００７３】
この第二薬注制御信号を受けた第三制御器５２は、新水供給制御を行っている各蒸気ボイラ５Ａ，５Ｂ，５Ｃに対応する各第一リレー接点５３Ａ，５３Ｂ，４８Ｃを閉じて、各第二薬注ポンプ４９Ａ，４９Ｂ，４９Ｃを運転する。そして、各蒸気ボイラ５Ａ，５Ｂ，５Ｃの運転負荷の増減すなわち検出流量信号（パルス駆動信号）に応じて、薬注量を調整する。ドレン供給制御を行っている各蒸気ボイラ５Ａ，５Ｂ，５Ｃに対応する各第二リレー接点５３Ａ，５３Ｂ，５３Ｃは、開いて、対応する各第二薬注ポンプ４９Ａ，４９Ｂ，４９Ｃを停止する。こうして、各第二薬注ポンプ４９Ａ，４９Ｂ，４９Ｃが制御される。薬注量が調整された薬液は、各第二薬注ポンプ４９Ａ，４９Ｂ，４９Ｃから第二薬注ライ
ン５１Ａ，５１Ｂ，５１Ｃを通して、各分岐新水供給ライン３６Ａ，３６Ｂ，３６Ｃへ注入される。
【符号の説明】
【００７４】
１Ａ〜１Ｃ            缶体
３、４                負荷機器
５Ａ〜５Ｃ            ボイラ
６                    ドレンタンク
７                    新水タンク
８                    第一制御器（制御器）
９                    第一薬注装置
１０                    第二薬注装置
１５Ａ〜１５Ｃ          共通ドレン供給ライン
１６Ａ〜１６Ｃ          分岐ドレン供給ライン
１７                    ドレンポンプ
２１                    循環路（共通ドレン流通部）
３５Ａ〜３５Ｃ          共通新水供給ライン
３６Ａ〜３６Ｃ          分岐新水供給ライン
【図１】
0005625572.tif 000002
【図２】
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【図３】
0005625572.tif 000004
【図４】
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