(57)【要約】【課題】負荷機器の運転状態を管理してその異常を検知することができ、かつそれを簡易な構成で実現することができるドレン回収システムを提供する。【解決手段】ドレン回収システム１６は、フラッシュタンク２３と、第１圧力センサ３１と、第２圧力センサ３２と、第３圧力センサ３３と、水位検出器３４と、制御装置３６と、蒸気排出ラインＬ２１と、ドレン排出ラインＬ２２と、蒸気調節弁Ｖ２１と、ドレン排出弁Ｖ２２とを備える。制御装置３６は、フラッシュタンク流出ドレン量Ｇｄおよびフラッシュ蒸気量Ｇｆを取得すると共に、得られたフラッシュタンク流出ドレン量Ｇｄおよびフラッシュ蒸気量Ｇｆに基づいてフラッシュタンク流入ドレン量Ｇを算出し、得られたフラッシュタンク流入ドレン量Ｇを第１負荷機器１３の運転信号から得られる第１負荷機器１３から排出されるドレン２２の流量と比較し、第１負荷機器１３の運転状態の異常の有無を判断する。【選択図】図１
2014126233.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
負荷機器から排出されるドレンを回収し、回収した前記ドレンから発生するフラッシュ蒸気を分離する分離部と、
前記分離部に設けられ、前記分離部内の前記ドレンの水位を検出する水位検出部と、
前記分離部に設けられ、前記分離部内の圧力を検出する第１圧力検出部と、
前記分離部に連結され、前記分離部内の前記ドレンを前記分離部から排出するドレン排出ラインと、
前記ドレン排出ラインに設けられ、前記分離部を流れる前記ドレンの排出量を調節するドレン調節部と、
前記分離部に連結され、前記フラッシュ蒸気を前記分離部から排出する蒸気排出ラインと、
前記蒸気排出ラインに設けられ、前記蒸気排出ラインを流れる前記フラッシュ蒸気の排出量を調節する蒸気調節部と、
前記ドレンが前記分離部から排出される分離部流出ドレン量と、前記フラッシュ蒸気が前記分離部から排出されるフラッシュ蒸気量とをそれぞれ取得すると共に、前記負荷機器の運転信号が入力され、得られた前記分離部流出ドレン量と前記フラッシュ蒸気量とに基づいて前記ドレンが前記分離部に流入する分離部流入ドレン量を算出し、得られた前記分離部流入ドレン量を前記負荷機器の運転信号から得られる前記負荷機器の運転状態を示す閾値と比較し、前記負荷機器の運転状態が異常であるか否かを判断する制御部と、
を有することを特徴とするドレン回収システム。
【請求項２】
請求項１において、
前記ドレン排出ラインの前記ドレン調節部よりもドレン流れ方向下流側に設けられ、前記ドレン排出ライン内の圧力を計測する第２圧力検出部と、
前記蒸気排出ラインの前記蒸気調節部よりも蒸気流れ方向下流側に設けられ、前記蒸気排出ライン内の圧力を計測する第３圧力検出部と、を有し、
前記制御部は、前記ドレン調節部の開度から得られたＣｖ値と、前記第２圧力検出部で計測された圧力と前記第１圧力検出部で計測された圧力との差圧に基づいて前記分離部流出ドレン量を算出すると共に、前記蒸気調節部の開度から得られたＣｖ値と、前記第３圧力検出部で計測された圧力と前記第１圧力検出部で計測された圧力との差圧に基づいて前記フラッシュ蒸気量を算出することを特徴とするドレン回収システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ボイラなどの蒸気供給源からの蒸気を熱源として使用する負荷機器（蒸気使用設備）から排出されるドレンを回収するドレン回収システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
蒸気を熱源として使用して加熱、乾燥、蒸留などを行う負荷機器は、使用期間が長くなるにしたがって経年劣化により、熱交換器の熱交換率の低下またはスチームトラップの蒸気漏れなど負荷機器の性能が徐々に低下する。負荷機器が経年劣化して性能が低下していっても負荷機器の性能劣化の具合が大きくならないと、使用者は負荷機器の性能低下に気づかない可能性が高い。負荷機器が正常に動作しているか否かを診断する手段として、負荷機器（蒸気使用機器）の異常判定装置がある（例えば、特許文献１参照。）。
【０００３】
特許文献１に記載されている蒸気使用機器の異常判定装置は、負荷機器である蒸気使用機器で発生した復水量と、圧力センサで計測された供給蒸気の圧力と、温度センサで計測された復水の温度とから蒸気使用機器で実際に消費した蒸気消費量を求める。蒸気使用機器の異常判定装置は、実際に消費した蒸気消費量と、蒸気使用機器に供給される供給蒸気量とを比較して、蒸気使用機器内に復水が滞留しているか否か、蒸気使用機器などで蒸気漏れが生じているか否か、または保温の不備が生じているか否かなど蒸気使用機器が正常に運転しているか否かを判定して、蒸気使用機器の異常の診断を行っている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平０４−１５１１００号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ここで、負荷機器から排出されるドレンをフラッシュタンクに回収してドレンからフラッシュ蒸気を分離し、回収したドレンおよびドレンから分離したフラッシュ蒸気を蒸気供給源、または他の機器の熱源として利用する蒸気システムがある。フラッシュタンクを備えた蒸気システムに特許文献１に記載の蒸気使用機器の異常判定装置を適用した場合、特許文献１に記載の蒸気使用機器の異常判定装置は、フラッシュタンクで発生したフラッシュ蒸気の分を考慮して蒸気使用機器が正常に運転しているか否かを判定しないため、負荷機器の経年劣化により生じる負荷機器の性能低下の判定を十分行うことができない。
【０００６】
また、特許文献１に記載されているような技術では、復水量と供給蒸気量と圧力と温度とをそれぞれ測定するための測定機器などを設けるため、装置が複雑であり、高価になる。
【０００７】
本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、負荷機器の運転状態を管理してその異常を検知することができ、かつそれを簡易な構成で実現することができるドレン回収システム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】
本発明に係るドレン回収システムは、負荷機器から排出されるドレンを回収し、回収した前記ドレンから発生するフラッシュ蒸気を分離する分離部と、前記分離部に設けられ、前記分離部内の前記ドレンの水位を検出する水位検出部と、前記分離部に設けられ、前記分離部内の圧力を検出する第１圧力検出部と、前記分離部に連結され、前記分離部内の前記ドレンを前記分離部から排出するドレン排出ラインと、前記ドレン排出ラインに設けられ、前記分離部を流れる前記ドレンの排出量を調節するドレン調節部と、前記分離部に連結され、前記フラッシュ蒸気を前記分離部から排出する蒸気排出ラインと、前記蒸気排出ラインに設けられ、前記蒸気排出ラインを流れる前記フラッシュ蒸気の排出量を調節する蒸気調節部と、前記ドレンが前記分離部から排出される分離部流出ドレン量と、前記フラッシュ蒸気が前記分離部から排出されるフラッシュ蒸気量とをそれぞれ取得すると共に、前記負荷機器の運転信号が入力され、得られた前記分離部流出ドレン量と前記フラッシュ蒸気量とに基づいて前記ドレンが前記分離部に流入する分離部流入ドレン量を算出し、得られた前記分離部流入ドレン量を前記負荷機器の運転信号から得られる前記負荷機器の運転状態を示す閾値と比較し、前記負荷機器の運転状態が異常であるか否かを判断する制御部と、を有することを特徴とする。
【０００９】
本発明の好ましい態様として、前記ドレン排出ラインの前記ドレン調節部よりもドレン流れ方向下流側に設けられ、前記ドレン排出ライン内の圧力を計測する第２圧力検出部と、前記蒸気排出ラインの前記蒸気調節部よりも蒸気流れ方向下流側に設けられ、前記蒸気排出ライン内の圧力を計測する第３圧力検出部と、を有し、前記制御部は、前記ドレン調節部の開度から得られたＣｖ値と、前記第２圧力検出部で計測された圧力と前記第１圧力検出部で計測された圧力との差圧に基づいて前記分離部流出ドレン量を算出すると共に、前記蒸気調節部の開度から得られたＣｖ値と、前記第３圧力検出部で計測された圧力と前記第１圧力検出部で計測された圧力との差圧に基づいて前記フラッシュ蒸気量を算出することが好ましい。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、負荷機器の運転状態を管理してその異常を検知することができ、かつそれを簡易な構成で実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明の実施形態に係るドレン回収システムを備えた蒸気システムの概略構成を示す図である。
【図２】第１負荷機器の運転状態の異常の有無を判定する方法の手順の一例を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、本発明を好適に実施するための形態（以下、実施形態という。）につき、詳細に説明する。尚、本発明は以下の実施形態に記載した内容により限定されるものではない。また、以下に記載した実施形態における構成要素には、当業者が容易に想定できるもの、実質的に同一のもの、いわゆる均等の範囲のものが含まれる。更に、以下に記載した実施形態で開示した構成要素は適宜組み合わせてもよいし、適宜選択して用いてもよい。
【００１３】
＜蒸気システム＞
本発明の実施形態に係るドレン回収システムを備える蒸気システムを説明する。図１は、本発明の実施形態に係るドレン回収システムを備えた蒸気システムの概略構成を示す図である。図１に示すように、蒸気システム１０は、ボイラ（蒸気供給源）１１と、スチームヘッダ１２と、第１負荷機器１３と、給水タンク１４と、第２負荷機器１５と、ドレン回収システム１６とを備えている。
【００１４】
ボイラ１１は、種々の熱源方式によって蒸気２１を発生させる蒸気供給源である。ボイラ１１は、燃焼式のボイラ、電気式のボイラなど種々の形式のものを用いることができる。ボイラ１１は、燃焼式の場合、燃料を燃焼させた際の燃焼熱を熱源として、缶体内の缶水を加熱して蒸気を発生させる。ボイラ１１は、燃焼式の場合、燃料としては、例えば、都市ガス、プロパンガス、バイオガスなどの気体燃料、重油、灯油などの液体燃料などが用いられる。ボイラ１１は、燃焼式の場合、例えば、貫流ボイラ、炉筒煙管ボイラ、水管ボイラなどが挙げられる。ボイラ１１は、電気式の場合、電気ヒータなどを熱源として缶体内の缶水を加熱して蒸気を発生させる。
【００１５】
ボイラ１１は、第１蒸気供給ラインＬ１１でスチームヘッダ１２と接続されている。第１蒸気供給ラインＬ１１は、ボイラ１１とスチームヘッダ１２とを接続するラインである。蒸気２１は、第１蒸気供給ラインＬ１１を通ってボイラ１１からスチームヘッダ１２に送気される。
【００１６】
スチームヘッダ１２は、蒸気２１を溜めるためのものである。本実施形態では、ボイラ１１を１台備えているが、これに限定されるものではなく、複数台のボイラを備えていてもよい。この場合、複数のボイラから供給される蒸気はスチームヘッダ１２に集められる。
【００１７】
スチームヘッダ１２は、第２蒸気供給ラインＬ１２で第１負荷機器１３と接続されている。第２蒸気供給ラインＬ１２は、スチームヘッダ１２と第１負荷機器１３とを接続するラインである。蒸気２１は、第２蒸気供給ラインＬ１２を通って第１負荷機器１３に送気される。第２蒸気供給ラインＬ１２は、第２蒸気供給ラインＬ１２の途中に減圧弁Ｖ１１と、蒸気供給弁Ｖ１２とが設けられている。減圧弁Ｖ１１は、第２蒸気供給ラインＬ１２内の減圧弁Ｖ１１よりも下流側の蒸気２１の圧力（背圧）を一定に保つものである。蒸気供給弁Ｖ１２は、減圧弁Ｖ１１よりも蒸気２１の流れ方向の下流側に設けられている。蒸気供給弁Ｖ１２は、開度が調節されることにより、第１負荷機器１３へ供給される蒸気２１の流量を調節するものである。
【００１８】
また、スチームヘッダ１２は、第３蒸気供給ラインＬ１３で蒸気排出ラインＬ２１と接続されている。第３蒸気供給ラインＬ１３は、スチームヘッダ１２と蒸気排出ラインＬ２１とを接続するラインである。蒸気２１は、スチームヘッダ１２から第３蒸気供給ラインＬ１３を通って蒸気排出ラインＬ２１に送気され、第２負荷機器１５に送気される。蒸気排出ラインＬ２１の構成については、後述する。
【００１９】
第１負荷機器１３は、スチームヘッダ１２から送気される蒸気２１を加熱源または動力源などに使用する。本実施形態において、第１負荷機器１３は、蒸気２１を加熱源として使用する。蒸気２１は、第１負荷機器１３内の蒸気供給通路を通過する際に、潜熱を失って一部が凝縮し、高圧高温のドレン（凝縮水）２２となる。第１負荷機器１３は、高圧蒸気負荷機器または中圧蒸気負荷機器など１つ以上の負荷機器を含んでいる。したがって、ドレン２２は、高圧蒸気負荷機器または中圧蒸気負荷機器など１つ以上の負荷機器で加熱源として用いられた蒸気２１から生じる。
【００２０】
第１負荷機器１３は、ドレン供給ラインＬ１４でフラッシュタンク２３と接続されている。第１負荷機器１３は、第２蒸気供給ラインＬ１２から供給された蒸気２１を加熱源として使用し、蒸気２１を使用した際に生じたドレン２２をドレン供給ラインＬ１４に排出する。また、ドレン供給ラインＬ１４は、ドレン供給ラインＬ１４の途中にスチームトラップ２４が設けられている。スチームトラップ２４は、第１負荷機器１３から排出されるドレン２２のみを通過させる。ドレン２２は、スチームトラップ２４を通過した後、フラッシュタンク２３に供給されてフラッシュタンク２３内に回収される。フラッシュタンク２３の構成については、後述する。
【００２１】
また、ドレン供給ラインＬ１４は、スチームトラップ２４とフラッシュタンク２３との間に、温度センサ（温度計測部）２５が設けられている。温度センサ２５は、ドレン供給ラインＬ１４を通るドレン２２の温度を検出する。温度センサ２５は、検出結果に対応した電気信号を制御装置３４に送信する。
【００２２】
ドレン供給ラインＬ１４は、スチームトラップ２４とフラッシュタンク２３との間にバイパスラインＬ１５が接続されている。バイパスラインＬ１５は、ドレン供給ラインＬ１４とドレン排出ラインＬ２２とを接続するラインである。ドレン排出ラインＬ２２の構成については、後述する。バイパスラインＬ１５は、ドレン２２を給水タンク１４に供給する。バイパスラインＬ１５は、バイパスラインＬ１５の途中に緊急排出弁Ｖ１３が設けられている。緊急排出弁Ｖ１３は、バイパスラインＬ１５を流れるドレン２２を排出するものである。ドレン排出弁Ｖ２２の故障、ドレン排出ラインＬ２２内の詰まりなどにより、フラッシュタンク２３内の水位が通常の設定範囲よりさらに高い水位になった場合などに、緊急排出弁Ｖ１３を開いて、ドレン２２をフラッシュタンク２３に通さずにバイパスラインＬ１５に通して給水タンク１４に供給する。
【００２３】
バイパスラインＬ１５は、ドレン供給ラインＬ１４と緊急排出弁Ｖ１３との間にバイパスドレン排出ラインＬ１６が接続されている。バイパスドレン排出ラインＬ１６は、バイパスラインＬ１５とブロー排出ラインＬ２３とを接続するラインである。バイパスドレン排出ラインＬ１６は、ドレン２２をブロー排出ラインＬ２３に供給する。バイパスドレン排出ラインＬ１６は、バイパスドレン排出ラインＬ１６の途中に緊急排出弁Ｖ１４が設けられている。緊急排出弁Ｖ１４の開閉は、制御装置３４から送られる制御信号に基づいて制御される。
【００２４】
給水タンク１４は、ドレン２２を溜めるためのものである。給水タンク１４内のドレン２２は、蒸気２１を発生させるための水２６としてボイラ１１に供給される。また、給水タンク１４に供給されるドレン２２だけではボイラ１１に供給される水が不足する場合には、補給水２７が給水タンク１４に供給され、ボイラ１１に水２６として供給される。
【００２５】
第３蒸気供給ラインＬ１３は、第３蒸気供給ラインＬ１３の途中に減圧弁Ｖ１５が設けられている。スチームヘッダ１２から第３蒸気供給ラインＬ１３に送られる蒸気２１は、減圧弁Ｖ１５を通過した後、減圧蒸気２８となる。スチームヘッダ１２から第３蒸気供給ラインＬ１３を流れる蒸気２１は、減圧弁Ｖ１５で減圧蒸気２８として、蒸気排出ラインＬ２１を通って第２負荷機器１５に送気される。
【００２６】
第２負荷機器１５は、フラッシュタンク２３から排出されるフラッシュ蒸気２９および減圧蒸気２８を、加熱源または動力源などとして使用する。第２負荷機器１５は、１つ以上の低圧蒸気負荷機器を含む。本実施形態において、第２負荷機器１５は、フラッシュ蒸気２９を減圧蒸気２８よりも加熱源または動力源などとして優先して使用する。第２負荷機器１５は、フラッシュ蒸気２９だけでは第２負荷機器１５で使用する蒸気量が足りない場合などには、減圧蒸気２８を不足分として使用する。
【００２７】
（ドレン回収システム１６）
ドレン回収システム１６は、フラッシュタンク（分離部）２３と、第１圧力センサ（第１圧力検出部）３１と、第２圧力センサ（第２圧力検出部）３２と、第３圧力センサ（第３圧力検出部）３３と、水位検出器（水位検出部）３４と、制御装置（制御部）３６と、出力部３７と、蒸気排出ラインＬ２１と、ドレン排出ラインＬ２２と、ブロー排出ラインＬ２３と、蒸気調節弁（蒸気調節部）Ｖ２１と、ドレン排出弁（ドレン調節部）Ｖ２２と、ブロー排出弁Ｖ２３とを備えている。
【００２８】
フラッシュタンク２３は、ドレン２２を回収し、回収したドレン２２からフラッシュ蒸気２９が発生する。フラッシュタンク２３内の方がドレン供給ラインＬ１４内よりも圧力が低いため、フラッシュタンク２３に回収されたドレン２２からフラッシュ蒸気２９が発生する。また、フラッシュタンク２３は、安全弁Ｖ２４を備えている。フラッシュタンク２３内が異常高圧となったときなどには、安全弁Ｖ２４が開かれてフラッシュタンク２３内を減圧するようにしている。
【００２９】
蒸気排出ラインＬ２１は、一端がフラッシュタンク２３に接続され、他端が第２負荷機器１５に接続されている。蒸気排出ラインＬ２１は、フラッシュ蒸気２９をフラッシュタンク２３から排出するラインである。蒸気排出ラインＬ２１は、蒸気排出ラインＬ２１の途中に減圧弁Ｖ２５が設けられている。フラッシュ蒸気２９は、フラッシュタンク２３から蒸気排出ラインＬ２１を通って、減圧弁Ｖ２５で減圧された後、第２負荷機器１５に送気される。第２負荷機器１５は、加熱源または動力源などとしてフラッシュ蒸気２９と共に減圧蒸気２８を使用する。第２負荷機器１５は、フラッシュ蒸気２９を優先して使用し、フラッシュ蒸気２９だけでは足りない分の蒸気として減圧蒸気２８を使用している。なお、蒸気調節弁Ｖ２１が閉じられ、フラッシュ蒸気２９が第２負荷機器１５に送気されない場合には、減圧蒸気２８のみが第２負荷機器１５の加熱源または動力源として使用される。
【００３０】
蒸気調節弁Ｖ２１は、蒸気排出ラインＬ２１に設けられている。蒸気調節弁Ｖ２１は、蒸気排出ラインＬ２１を通るフラッシュ蒸気２９の流量を調節するものである。蒸気調節弁Ｖ２１の開度は、制御装置３６から送られる制御信号に基づいて調整される。
【００３１】
蒸気排出ラインＬ２１は、第３圧力センサ３３と減圧弁Ｖ２５との間に逆止弁Ｖ２６が設けられている。逆止弁Ｖ２６は、減圧蒸気２８がフラッシュタンク２３側へ流れるのを防止する。
【００３２】
蒸気排出ラインＬ２１は、フラッシュタンク２３と蒸気調節弁Ｖ２１との間に内圧調節用ラインＬ２４が接続されている。内圧調節用ラインＬ２４は、フラッシュ蒸気２９の一部を蒸気排出ラインＬ２１から外部に排出する。内圧調節用ラインＬ２４は、内圧調節用ラインＬ２４の途中に内圧調節弁Ｖ２７が設けられている。内圧調節弁Ｖ２７は、蒸気排出ラインＬ２１内の圧力が所定圧力以上になった場合には、内圧調節弁Ｖ２７を開いて圧力を外部に逃がし、蒸気排出ラインＬ２１内の圧力が所定圧力以上の高圧にならないように調節するために用いられる。
【００３３】
ドレン排出ラインＬ２２は、一端がフラッシュタンク２３に接続され、他端が給水タンク１４に接続されている。ドレン排出ラインＬ２２は、ドレン２２をフラッシュタンク２３から排出するラインである。ドレン２２は、ドレン排出ラインＬ２２を通ってフラッシュタンク２３から給水タンク１４に流入する。
【００３４】
ドレン排出弁Ｖ２２は、ドレン排出ラインＬ２２に設けられている。ドレン排出弁Ｖ２２は、ドレン排出ラインＬ２２を流れるドレン２２の排出量を調節するものである。ドレン排出弁Ｖ２２の開度は、制御装置３６から送られる制御信号に基づいて調節される。
【００３５】
ドレン排出ラインＬ２２は、ドレン排出弁Ｖ２２と、ドレン排出ラインＬ２２がバイパスラインＬ１５と接続する位置との間に逆止弁Ｖ２８が設けられている。逆止弁Ｖ２８は、ドレン２２をバイパスラインＬ１５に流した場合に、フラッシュタンク２３側へ流れるのを防止する。
【００３６】
ブロー排出ラインＬ２３は、フラッシュタンク２３に接続して設けられている。ブロー排出ラインＬ２３は、ドレン２２をフラッシュタンク２３から外部に排出するラインである。
【００３７】
ブロー排出弁Ｖ２３は、ブロー排出ラインＬ２３に設けられている。ブロー排出弁Ｖ２３は、ブロー排出ラインＬ２３を流れるドレン２２を排出するものである。
【００３８】
第１圧力センサ３１は、フラッシュタンク２３に設けられている。第１圧力センサ３１は、フラッシュタンク２３内の圧力を検出する。
【００３９】
第２圧力センサ３２は、ドレン排出ラインＬ２２のドレン排出弁Ｖ２２と逆止弁Ｖ２８との間に設けられている。第２圧力センサ３２は、ドレン排出ラインＬ２２内の圧力を検出する。
【００４０】
第３圧力センサ３３は、蒸気排出ラインＬ２１の蒸気調節弁Ｖ２１と逆止弁Ｖ２６との間に設けられている。第３圧力センサ３３は、蒸気排出ラインＬ２１内の圧力を検出する。
【００４１】
水位検出器３４は、フラッシュタンク２３の外部に設けられている。水位検出器３４は、フラッシュタンク２３内のドレン２２の水位を検出する。水位検出器３４は、水位検出筒４１とフロート４２と水位センサ４３とを含む。水位検出筒４１は、フラッシュタンク２３の外部の側面側に設けられている。水位検出筒４１は、その下部側の底面でフラッシュタンク２３の底部と連絡管４５で連通されている。また、水位検出筒４１は、その上部側の側面でフラッシュタンク２３の上部側と連絡管４６で連通されている。水位センサ４３は、水位検出筒４１内に設けられたフロート４２の高さを検知して水位検出筒４１内のドレン２２の水位を検知する。水位検出筒４１は、その内部に連絡管４５を通じてフラッシュタンク２３からドレン２２が流れることで、フラッシュタンク２３のドレン２２の水位と水位検出筒４１内のドレン２２の水位とが略同等になる。このため、水位センサ４３は、水位検出筒４１内のフロート４２の高さを検出することで、水位検出筒４１内のドレン２２の水位を検出することができる。本実施形態においては、水位検出器３４で検出されたフラッシュタンク２３内のドレン２２の水位に基づいてドレン２２をフラッシュタンク２３から排出する排出量を調節するようにしている。
【００４２】
温度センサ２５、第１圧力センサ３１、第２圧力センサ３２、第３圧力センサ３３および水位検出器３４は、それぞれ検出結果に対応した電気信号を制御装置３６に送信する。
【００４３】
制御装置３６は、ドレン回収システム１６の各部を制御する。制御装置３６は、入出力部と、メモリ（記憶部）と、ＲＡＭ（Random  Access  Memory）と、ＣＰＵ（Central  Processing  Unit）とを含むマイクロコンピュータである。出力部は、上記各構成要素との間でインターフェース動作を司る。メモリは、所定のデータや演算プログラムなどＣＰＵが実行する制御プログラムなどが格納されている。ＲＡＭは、演算結果を記憶したりワークエリアとして使用される。ＣＰＵは、システム全体の制御を司っている。本実施形態では、制御装置３６は、第１負荷機器１３の運転信号と、第１負荷機器１３から排出されるドレン２２の流量との相関を示すマップをメモリに記録している。
【００４４】
本実施形態において、第１負荷機器１３の運転信号とは、第１負荷機器１３を運転している際の第１負荷機器１３の運転状態を表す信号であり、例えば、第１負荷機器１３が所定割合（例えば、７０％、８０％、９０％など）で運転しているかを表す信号または蒸気供給弁Ｖ１２の信号などである。
【００４５】
制御装置３６は、温度センサ２５、第１圧力センサ３１、第２圧力センサ３２、第３圧力センサ３３および水位検出器３４などドレン回収システム１６の各所に取り付けられた各種のセンサが電気的に接続されている。また、制御装置３６は、第１負荷機器１３の運転信号が入力される。これら各種のセンサの検出結果と第１負荷機器１３の運転信号とに対応した電気信号は、外部入力回路を介して制御装置３６に入力される。制御装置３６は、各種のセンサから入力された各種電気信号と第１負荷機器１３の運転信号とに基づいて、緊急排出弁Ｖ１３、Ｖ１４、蒸気調節弁Ｖ２１およびドレン排出弁Ｖ２２などの各種の弁に制御信号を出力し、これらを制御する。
【００４６】
（ドレン排出弁Ｖ２２の制御）
制御装置３６は、水位センサ４３の検出結果から、フラッシュタンク２３内のドレン２２の水位を計測する。制御装置３６は、水位センサ４３で検出されたフラッシュタンク２３内のドレン２２の水位に基づいて、ドレン排出弁Ｖ２２に制御信号を出力してドレン排出弁Ｖ２２の弁の開度を調節し、ドレン排出ラインＬ２２に排出されるドレン２２の排出量を調節する。これにより、制御装置３６は、フラッシュタンク２３に流入するドレン２２の流量に応じてフラッシュタンク２３から排出されるドレン２２の流量を調節することができる。
【００４７】
（第１負荷機器１３の運転状態の異常判定）
制御装置３６は、蒸気調節弁Ｖ２１およびドレン排出弁Ｖ２２の各弁の開度と、第１圧力センサ３１、第２圧力センサ３２および第３圧力センサ３３などの各種のセンサの検出結果と、第１負荷機器１３の運転信号とに基づいて、第１負荷機器１３の運転状態の異常判定を行う。なお、本実施形態において、第１負荷機器１３の運転状態は、上述の通り、例えば、第１負荷機器１３を定常運転しているか所定割合（例えば、７０％、８０％、９０％など）で運転しているかを表す信号などである。
【００４８】
第１負荷機器１３の運転状態の異常の有無を判定する方法の手順の一例を図２に用いて説明する。図２は、第１負荷機器１３の運転状態の異常の有無を判定する方法の手順の一例を示すフローチャートである。図２に示すように、ステップＳ１１で、制御装置３６は、蒸気調節弁Ｖ２１およびドレン排出弁Ｖ２２の開度に応じた電気信号からそれぞれのＣｖ値を算出する。なお、Ｃｖ値とは、弁の容量係数を示す数値であり、弁の開度を一定にし、その弁の前後の差圧を１ｐｓｉ（６．８９５ｋＰａ）に保ち、６０°Ｆ（約１５．５℃）の水が１分間に流れる量をＵＳ  ｇａｌ／ｍｉｎ（１ＵＳ  ｇａｌ＝３．７８５Ｌ）で表した数値をいう。制御装置３６は、蒸気調節弁Ｖ２１およびドレン排出弁Ｖ２２のそれぞれのＣｖ値を算出した後、ステップＳ１２に移行する。
【００４９】
ステップＳ１２で、制御装置３６は、ドレン排出弁Ｖ２２の開度に応じた電気信号から得られたＣｖ値と、第２圧力センサ３２で検出された電気信号から得られた圧力と第１圧力センサ３１で検出された電気信号から得られた圧力との差圧とに基づいて、ドレン２２がフラッシュタンク２３から排出されるフラッシュタンク流出ドレン量（フラッシュタンク流出ドレン量）Ｇｄを算出する。また、制御装置３６は、蒸気調節弁Ｖ２１の開度に応じた電気信号から得られたＣｖ値と、第３圧力センサ３３で検出された電気信号から得られた圧力と第１圧力センサ３１で検出された電気信号から得られた圧力との差圧とに基づいて、フラッシュ蒸気２９がフラッシュタンク２３から排出されるフラッシュ蒸気量Ｇｆを算出する。そして、制御装置３６は、得られたフラッシュタンク流出ドレン量Ｇｄとフラッシュ蒸気量Ｇｆとに基づいて、ドレン２２がフラッシュタンク２３に流入するフラッシュタンク流入ドレン量（分離部流入ドレン量）Ｇを算出する。フラッシュタンク流入ドレン量Ｇは、フラッシュタンク２３に流入したドレン２２の流量である。フラッシュタンク流入ドレン量Ｇは、下記式（１）のように、フラッシュタンク流出ドレン量Ｇｄとフラッシュ蒸気量Ｇｆとの和から求められる。
フラッシュタンク流入ドレン量Ｇ＝フラッシュタンク流出ドレン量Ｇｄ＋フラッシュ蒸気量Ｇｆ  ・・・（１）
【００５０】
制御装置３６は、第１負荷機器１３の運転信号が入力される。制御装置３６は、得られたフラッシュタンク流入ドレン量Ｇを第１負荷機器１３の運転信号から得られる第１負荷機器１３の運転状態を示す閾値と比較する。フラッシュタンク流入ドレン量Ｇは、フラッシュタンク２３に流入するドレン２２の量であり、第１負荷機器１３から排出されるドレン２２の流量に相当する。制御装置３６は、内部に予め記録してある第１負荷機器１３の運転信号と第１負荷機器１３から排出されるドレン２２の流量との相関を示すマップを用いて、第１負荷機器１３の運転信号に対応する第１負荷機器１３から排出されるドレン２２の流量を算出する。制御装置３６は、フラッシュタンク流入ドレン量Ｇと、第１負荷機器１３の運転信号に対応する第１負荷機器１３から排出されるドレン２２の流量とを比較して、実際にフラッシュタンク２３に流入したドレン量が本来フラッシュタンク２３に流入するドレン量とほぼ同等か否かを判断する。これにより、制御装置３６は、第１負荷機器１３の運転状態が異常であるか否かを判断できる。
【００５１】
第１負荷機器１３の運転状態を示す閾値とは、第１負荷機器１３の運転状態を第１負荷機器１３から排出されるドレン２２の流量で表した場合に、第１負荷機器１３が正常に運転しているとして許容されるドレン２２の流量の下限値または上限値である。第１負荷機器１３の運転状態を示す閾値がドレン２２の流量の下限値である場合には、フラッシュタンク流入ドレン量Ｇがドレン２２の流量の下限値以上であれば、実際にフラッシュタンク２３に流入したドレン量が本来フラッシュタンク２３に流入するドレン量と同等以上であることになるため、制御装置３６は、第１負荷機器１３の運転状態が正常であると判断する。また、第１負荷機器１３の運転状態を示す閾値がドレン２２の流量の上限値である場合には、フラッシュタンク流入ドレン量Ｇがドレン２２の流量の上限値以下であれば、実際にフラッシュタンク２３に流入したドレン量が本来フラッシュタンク２３に流入するドレン量の正常な値以下であることになるため、制御装置３６は、第１負荷機器１３の運転状態が正常であると判断する。
【００５２】
制御装置３６は、蒸気調節弁Ｖ２１およびドレン排出弁Ｖ２２の開度と、蒸気排出ラインＬ２１内の圧力とフラッシュタンク２３内の圧力との差圧と、ドレン排出ラインＬ２２内の圧力とフラッシュタンク２３内の圧力との差圧とからフラッシュタンク流出ドレン量Ｇｄとフラッシュ蒸気量Ｇｆとを算出してフラッシュタンク流入ドレン量Ｇを求める。制御装置３６は、フラッシュタンク２３から排出されるドレン２２およびフラッシュ蒸気２９を計測しているため、フラッシュタンク２３に流入するドレン２２の流量を精度良く算出することができる。
【００５３】
制御装置３６は、フラッシュタンク流入ドレン量Ｇを算出した後、ステップＳ１３に移行する。ステップＳ１３では、第１負荷機器１３の運転状態が異常であるか否かを判断する。
【００５４】
制御装置３６は、第１負荷機器１３の運転信号が入力される。制御装置３６は、第１負荷機器１３の運転信号から第１負荷機器１３の運転状態を示す閾値が得られる。第１負荷機器１３の運転状態を示す閾値として、制御装置３６は、上記のように、例えば、第１負荷機器１３の運転状態に応じて第１負荷機器１３から排出されるドレン２２の流量を求める。制御装置３６は、得られたフラッシュタンク流入ドレン量Ｇと、第１負荷機器１３の運転信号から得られる第１負荷機器１３の運転状態を示す閾値として第１負荷機器１３から排出されるドレン２２の流量とを比較する。そして、制御装置３６は、第１負荷機器１３の運転状態が異常であるか否かを判断する。
【００５５】
制御装置３６は、フラッシュタンク流入ドレン量Ｇと、第１負荷機器１３の運転信号に基づいて得られる第１負荷機器１３から排出されるドレン２２の流量とを比較する。その結果、例えば、フラッシュタンク流入ドレン量Ｇが大幅に増減した場合には、制御装置３６は、第１負荷機器１３から排出されていると算出されたドレン２２の流量が、通常、第１負荷機器１３から排出されているドレン２２の流量よりも増減していると判断し、第１負荷機器１３の運転に異常が生じていると判定する。第１負荷機器１３の運転に異常が生じている場合として、例えば、第１負荷機器１３内の蒸気２１またはドレン２２が通る通路内の詰まり、漏れなどが挙げられる。
【００５６】
制御装置３６は、各種センサから入力された各種電気信号に基づいて上記のように算出された検出結果を出力部３７に送信する。
【００５７】
出力部３７は、制御装置３６から送信された検出結果に基づきドレン回収システム１６の運転情報を出力する。出力部３７は、制御装置３６で算出された検出結果に基づく運転情報を出力することで、例えばランプの点灯、警報などにより第１負荷機器１３などの性能低下または運転状態に異常があるか否かを知らせる。
【００５８】
このように、ドレン回収システム１６は、制御装置３６が蒸気調節弁Ｖ２１およびドレン排出弁Ｖ２２の各弁の開度と、第１圧力センサ３１、第２圧力センサ３２および第３圧力センサ３３の検出結果とに基づいて、フラッシュタンク流出ドレン量Ｇｄとフラッシュ蒸気量Ｇｆとを算出してフラッシュタンク流入ドレン量Ｇを求める。また、制御装置３６は、第１負荷機器１３の運転信号に基づいて第１負荷機器１３から排出されるドレン２２の流量を算出する。そして、制御装置３６は、フラッシュタンク流入ドレン量Ｇと、第１負荷機器１３の運転信号に基づいて得られる第１負荷機器１３から排出されるドレン２２の流量とを比較している。フラッシュタンク流入ドレン量Ｇは、フラッシュタンク流出ドレン量Ｇｄとフラッシュ蒸気量Ｇｆとに基づいて算出されているため、制御装置３６は、フラッシュタンク流入ドレン量Ｇを用いることでフラッシュタンク２３に実際に流入したドレン２２の流量を算出することができる。よって、ドレン回収システム１６は、この算出されたフラッシュタンク流入ドレン量Ｇを用いて、第１負荷機器１３の運転信号に基づいて得られたドレン２２の流量と比較することで、第１負荷機器１３の運転状態を管理してその異常を検知することができる。
【００５９】
また、ドレン回収システム１６は、蒸気調節弁Ｖ２１、ドレン排出弁Ｖ２２、第１圧力センサ３１、第２圧力センサ３２および第３圧力センサ３３に基づいてフラッシュタンク流入ドレン量Ｇを算出することができる。このため、ドレン回収システム１６は、構成を複雑にすることなく簡易にフラッシュタンク流入ドレン量Ｇを得ることができる。
【００６０】
また、ドレン回収システム１６は、第１負荷機器１３の性能低下または運転状態に異常が生じていることを出力部３７で出力することで、例えばランプの点灯、警報などにより、第１負荷機器１３などが経年劣化により性能低下している可能性があること、または第１負荷機器１３などの運転状態に異常が生じている可能性があることなどを作業員に知らせることができる。これにより、作業員は、第１負荷機器１３などの性能低下または運転状態に異常が生じていることを容易に認識することができるため、劣化して性能が低下した第１負荷機器１３などの部品の交換または補修などを迅速に行うことができる。この結果、ドレン回収システム１６は、第１負荷機器１３などの運転効率が低下することを抑制することができる。
【００６１】
なお、本発明は、上記各実施形態に限定されるものではなく、発明の趣旨を逸脱しない範囲において、種々の変更をすることが可能である。例えば、本実施形態では、水位検出器３４は、ドレン２２よりも比重が軽い浮子（フロート）の位置に基づいて液位を検出するフロート式を採用しているが、これに限定されるものではなく、電極棒を用いる電極棒方式、ドレン２２の水位に基づいて液位を検出する水圧検出式、電極がドレンに浸る長さによって変化する静電容量を検出する静電容量式など公知の水位検出方法を採用した装置を用いてもよい。
【００６２】
また、本実施形態においては、ドレン排出ラインＬ２２とブロー排出ラインＬ２３とはフラッシュタンク２３にそれぞれ接続して設けられているが、これに限定されるものではなく、ブロー排出ラインＬ２３がドレン排出ラインＬ２２の途中、具体的にはフラッシュタンク２３とドレン排出弁Ｖ２２との間から分岐して設けられてもよいし、ドレン排出ラインＬ２２がブロー排出ラインＬ２３の途中、具体的にはフラッシュタンク２３とブロー排出弁Ｖ２３との間から分岐して設けられてもよい。
【００６３】
また、本実施形態においては、フラッシュタンク２３から排出されるドレン２２またはバイパスラインＬ１５を通るドレン２２は、給水タンク１４に供給して、給水タンク１４のみでドレン２２を溜めるようにしているが、これに限定されるものではない。例えば、ドレン排出ラインＬ２２は、給水タンク１４の上流側であって、具体的には、バイパスラインＬ１５との接続箇所と給水タンク１４との間に、給水タンク１４とは別にドレンタンクを設けて、このドレンタンクにドレン２２を溜めるようにしてもよい。
【００６４】
また、本実施形態においては、ドレン排出弁Ｖ２２の開度に応じた電気信号から得られたＣｖ値と、第２圧力センサ３２で計測された圧力と第１圧力センサ３１で計測された圧力との差圧とに基づいて、フラッシュタンク流出ドレン量Ｇｄを算出するようにしているが、本実施形態は、これに限定されるものではなく、ドレン排出ラインＬ２２に流量計を設けて、流量計でフラッシュタンク流出ドレン量Ｇｄを計測するようにしてもよい。
【００６５】
また、本実施形態においては、第１負荷機器１３から排出されるドレン２２をフラッシュタンク２３を用いて回収する場合を説明したが、本実施形態は、これに限定されるものではなく、フラッシュ蒸気２９を取り出さない従来から公知のドレン回収容器も同様に適用することができる。
【符号の説明】
【００６６】
１０  蒸気システム
１１  ボイラ（蒸気供給源）
１２  スチームヘッダ
１３  第１負荷機器
１４  給水タンク
１５  第２負荷機器
１６  ドレン回収システム
２１  蒸気
２２  ドレン
２３  フラッシュタンク（分離部）
２４  スチームトラップ
２５  温度センサ（温度計測部）
２６  水
２７  補給水
２８  減圧蒸気
２９  フラッシュ蒸気
３１  第１圧力センサ（第１圧力検出部）
３２  第２圧力センサ（第２圧力検出部）
３３  第３圧力センサ（第３圧力検出部）
３４  水位検出器（水位検出部）
３６  制御装置（制御部）
３７  出力部
４１  水位検出筒
４２  フロート
４３  水位センサ
４５、４６  連絡管
Ｇ  フラッシュタンク流入ドレン量（分離部流入ドレン量）
Ｇｄ  フラッシュタンク流出ドレン量（分離部流出ドレン量）
Ｇｆ  フラッシュ蒸気量
Ｌ１１  第１蒸気供給ライン
Ｌ１２  第２蒸気供給ライン
Ｌ１３  第３蒸気供給ライン
Ｌ１４  ドレン供給ライン
Ｌ１５  バイパスライン
Ｌ１６  バイパスドレン排出ライン
Ｌ２１  蒸気排出ライン
Ｌ２２  ドレン排出ライン
Ｌ２３  ブロー排出ライン
Ｌ２４  内圧調節用ライン
Ｖ１１、Ｖ１５、Ｖ２５  減圧弁
Ｖ１２  蒸気供給弁
Ｖ１３、Ｖ１４  緊急排出弁
Ｖ２１  蒸気調節弁（蒸気調節部）
Ｖ２２  ドレン排出弁（ドレン調節部）
Ｖ２３  ブロー排出弁
Ｖ２４  安全弁
Ｖ２６、Ｖ２８  逆止弁
Ｖ２７  内圧調節弁
【図１】
2014126233.tif 000003
【図２】
2014126233.tif 000004