(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ボイラへ給水するための給水ラインの途中に膜脱気装置を設け、ボイラで発生させた蒸気の一部を用いて膜脱気装置へ送られる給水を加熱する給水加熱装置、加熱後の給水の温度を検出する温度検出装置、膜脱気装置より下流の給水ラインへ脱酸素剤を注入する薬注装置、給水加熱装置への蒸気導入を制御する蒸気導入制御弁を設けておき、温度検出装置と薬注装置に信号線で接続され、温度検出装置にて検出された給水温度が薬注用設定値未満であると薬注装置の作動を出力し、薬注用設定値以上であれば薬注装置の作動停止の出力を行う薬注制御装置、温度検出装置と蒸気導入制御弁に信号線で接続され、温度検出装置にて検出された給水温度が給水加熱開始用設定値未満であると蒸気導入制御弁を開き、膜脱気装置における膜モジュールの上限値である給水加熱停止用設定値まで上昇すると蒸気導入制御弁を閉じる制御を行う給水加熱制御装置を設けたことを特徴とする給水温度によって薬品による脱気を併用する膜脱気装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、給水温度によって薬品による脱気を併用する膜脱気装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
水中の溶存酸素を除去する装置として膜脱気装置が知られている。この装置は、微小な孔の開いた気液分離膜を内蔵した膜モジュールに真空発生装置を接続しておき、モジュール内の膜の一方側を減圧し他方側に通水することにより、水中の溶存酸素を減圧側に移動させて脱気を行うものである。
【０００３】
膜脱気装置を用いて溶存酸素の除去を行う場合、処理される水の水温によって処理後に残留する溶存酸素濃度が変動し、溶存酸素濃度は水温が高いと低く、水温が低いと高くなる。給水を加熱していないシステムの場合、冬季と夏季で水温が異なり、冬季の水温で膜脱気装置に必要な能力を定めると夏季には必要以上の能力を持つこととなり、夏季の水温で膜脱気装置に必要な能力を定めると冬季には能力が不足する。また、ボイラの給水ラインに膜脱気装置を設けている場合、ボイラで発生させた蒸気によって給水の加熱を行うことで、給水温度の季節変化を無くすことが可能となるが、その場合であってもボイラ起動時には蒸気にて加熱することができず、蒸気以外の加熱手段はコスト高となるために一般的には採用されていないことより、常時給水を加熱することは行えず、水温の変化を無くすことはできない。そのため膜脱気装置の能力は状況によって過剰となるか不足となる場合があった。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
本発明が解決しようとする課題は、膜脱気装置の能力を過剰に高くすることなく、給水中の溶存酸素濃度を常に低い値に保つことにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
ボイラへ給水するための給水ラインの途中に膜脱気装置を設け、ボイラで発生させた蒸気の一部を用いて膜脱気装置へ送られる給水を加熱する給水加熱装置、加熱後の給水の温度を検出する温度検出装置、膜脱気装置より下流の給水ラインへ脱酸素剤を注入する薬注装置、給水加熱装置への蒸気導入を制御する蒸気導入制御弁を設けておき、温度検出装置と薬注装置に信号線で接続され、温度検出装置にて検出された給水温度に基づいて薬注装置の作動を制御する薬注制御装置、温度検出装置と蒸気導入制御弁に信号線で接続され、温度検出装置にて検出された給水温度に基づいて蒸気導入制御弁の作動を制御する給水加熱制御装置を設ける。
【０００６】
【発明の実施の形態】
本発明の一実施例を図面を用いて説明する。図１は本発明の一実施例での各機器の配置を示す説明図であり、水タンク７よりボイラ３へ給水を行う給水ライン２の途中に気液分離膜を内蔵した膜モジュール６を設けている。膜モジュール６内は気液分離膜によって減圧側と通水側に分けておき、減圧側に真空発生装置８を接続しており、膜モジュール６と真空発生装置８で膜脱気装置１を構成する。膜モジュール６の設置数は膜脱気装置の処理水量に応じて異なり、通常は複数個設置されるが、図１では簡略化している。水タンク７と膜モジュール６の間の給水ライン２に温度検出装置４、膜モジュール６とボイラ３の間の給水ライン２に薬注配管１０によって接続された薬注装置９を設ける。ボイラ３には主蒸気配管１５を接続しており、主蒸気配管１５から分岐させた蒸気導入配管１２を設け、蒸気導入配管１２の他端は水タンク７で給水を加熱する給水加熱装置１３に接続し、蒸気導入配管１２の途中には蒸気導入制御弁１１を設ける。また、薬注装置９と温度検出装置４のそれぞれに信号線で接続された薬注制御装置５、蒸気導入制御弁１１と温度検出装置４のそれぞれに信号線で接続された給水加熱制御装置１４を設けておく。
【０００７】
脱気処理を行う場合、真空発生装置８を作動することで膜モジュール６の減圧側を真空化し、原水を膜モジュール６の通水側へ送り込むと、通水側の原水に含まれている溶存酸素が気液分離膜を通して減圧側に移動する。膜脱気装置１で処理された脱気水は給水ライン２を通してボイラ３へ送られ、ボイラ３により蒸気となって主蒸気配管１５を通して蒸気使用側へ送られる。
【０００８】
温度検出装置４は膜脱気装置１へ送られている原水の水温を測定し、水温の情報を薬注制御装置５および給水加熱制御装置１４へ出力する。
薬注制御装置５は、温度検出装置４で検出された水温が薬注用設定値未満であると薬注装置９の作動を出力し、薬注用設定値以上であれば薬注装置９の作動停止の出力を行う。薬注装置９の作動が出力されている場合、薬注装置９は薬注配管１０を通して給水ライン２へ脱酸素剤の注入を行う。膜脱気装置による脱気処理では除去しきれずに溶存酸素が残留していても、薬注装置９によって注入された脱酸素剤によって更に除去され、ボイラ３へ送られる給水の溶存酸素濃度はきわめて低い値となる。
【０００９】
また、給水加熱制御装置１４は、温度検出装置４で検出された水温が給水加熱開始用設定値未満であると蒸気導入制御弁１１を開き、給水加熱停止用設定値以上であると蒸気導入制御弁１１を閉じる制御を行う。蒸気導入制御弁１１を開くことで主蒸気配管１５を送られている蒸気の一部を給水加熱装置１３に送り、給水を加熱する。給水温度の上限値は膜モジュール６の材質によって定まり、例えば膜モジュール６の上限値が６０℃であれば給水加熱停止用設定値は６０℃、給水加熱開始用設定値は上限値よりも少し低い５５℃という風に定める。膜モジュール６へ送られる原水の温度を膜モジュール６の上限値近くまで上昇させておくと、膜脱気装置によってより多くの溶存酸素が除去され、脱酸素剤を用いなくてもボイラ３へ送られる給水の溶存酸素濃度はきわめて低い値となる。
【００１０】
膜モジュール６へ送られる水温が高い場合には膜モジュール６より取り出される水に残存する溶存酸素濃度は低い値となり、水温が低い場合には残存する溶存酸素濃度は高い値となる。水温を検出することで、膜脱気装置にて脱気処理を行った後の脱気水中に含まれる溶存酸素濃度を知ることができ、水温の低い場合のみ薬注装置９によって脱酸素剤を注入する。水温の低い場合には薬品による溶存酸素の除去を行うことで、水温が低くても溶存酸素濃度が高くなることを防ぐことができ、膜脱気装置の能力を過剰に高くしなくても溶存酸素濃度の高い水が給水されることが防止される。なお、薬品による溶存酸素の除去は、水温が低いために残留する溶存酸素濃度の高い場合にのみ行うものであり、水温が高く残留する溶存酸素濃度の低い場合には薬品の注入は不要であるため、薬品の使用量は少なくて済む。
【００１１】
また、温度検出装置４にて検出される水温に応じて蒸気導入制御弁１１の開閉を制御し、給水温度を膜モジュール６の上限温度近くまで上昇させておくことによって膜脱気装置では効率よく溶存酸素を除去できるため、膜脱気装置は通常の給水による場合よりも高い溶存酸素除去能力を持つことができる。
【００１２】
本実施例では薬注装置９をＯＮ−ＯＦＦで制御させた例を記載したが、給水量に対する薬注量の割合である薬注率を給水温度に応じて比例的または段階的に変更させても良い。
【００１３】
【発明の効果】
本発明を実施することにより、膜脱気装置の能力を過剰に高くしなくても、給水中の溶存酸素を常に低い値に保つことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明の一実施例での各機器の配置を示す説明図
【符号の説明】
１  膜脱気装置
２  給水ライン
３  ボイラ
４  温度検出装置
５  薬注制御装置
６  膜モジュール
７  水タンク
８  真空発生装置
９  薬注装置
１０  薬注配管
１１  蒸気導入制御弁
１２  蒸気導入配管
１３  給水加熱装置
１４  給水加熱制御装置
１５  主蒸気配管
【図１】
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