(57)【要約】【課題】汽水ドラムから排出されたボイラーブロー水そのものを有効に利用することのできるボイラーブロー水の利用方法及び回収装置を提供する。【解決手段】発電設備の汽水ドラム１４から排出されるボイラーブロー水のｐＨ値が予め定めた基準範囲内であるときにボイラーブロー水をフラッシュタンク２５に供給し、フラッシュタンク２５で蒸発したボイラーブロー水を蒸気取出しライン２７によりフラッシュタンク２５から取り出して発電設備以外の蒸気需要設備に供給する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
節炭器を有するボイラーと、前記ボイラーで生成された過熱蒸気により発電機を駆動する蒸気タービンと、前記節炭器で得られた熱水を蒸気とボイラー水とに分離する汽水ドラムと、を備えた発電設備の前記汽水ドラムから排出されたボイラーブロー水をフラッシュタンクに送り、前記フラッシュタンクで蒸発したボイラーブロー水を前記発電設備以外の蒸気需要設備に供給することを特徴とするボイラーブロー水の利用方法。
【請求項２】
前記汽水ドラムから排出されるボイラーブロー水のｐＨ値が予め定めた基準範囲内である場合は前記ボイラーブロー水を前記フラッシュタンクに送り、前記ボイラーブロー水のｐＨ値が基準範囲外である場合は前記ボイラーブロー水をドレン回収設備に送ることを特徴とする請求項１に記載のボイラーブロー水の利用方法。
【請求項３】
節炭器を有するボイラーと、前記ボイラーで生成された過熱蒸気により発電機を駆動する蒸気タービンと、前記節炭器で得られた熱水を蒸気とボイラー水とに分離する汽水ドラムと、を備えた発電設備に用いられ、前記汽水ドラムから排出されたボイラーブロー水を蒸発させて蒸気を得るフラッシュタンクと、前記フラッシュタンクで蒸発したボイラーブロー水を前記フラッシュタンクから取り出して発電設備以外の蒸気需要設備に供給する蒸気取出しラインと、を備えたことを特徴とするボイラーブロー水の回収装置。
【請求項４】
前記汽水ドラムから排出されたボイラーブロー水を冷却するブロー水冷却器と、前記汽水ドラムから放出されたボイラーブロー水の回収先を前記ブロー水冷却器から前記フラッシュタンクに切り替える切替弁と、前記汽水ドラムから排出されたボイラーブロー水のｐＨを計測するｐＨ計と、前記ｐＨ計のｐＨ計測値に基づいて前記切替弁を切り替え制御する制御器と、を備えたことを特徴とする請求項３に記載のボイラーブロー水の回収装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、製鉄所の所内発電設備などで発生するボイラーブロー水の利用方法と回収装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
製鉄所の所内発電設備は、例えば図３に示されるように、ボイラー１と、ボイラー１で生成された過熱蒸気により発電機３を駆動する蒸気タービン２と、蒸気タービン２から排出された蒸気を凝縮して復水を得る復水器４と、復水器４やグランド蒸気復水器５で得られた復水を復水タンク７に供給する復水ポンプ６と、復水タンク７に貯留された復水を脱気器１０に低圧給水加熱器９を介して供給する脱気器給水ポンプ８と、脱気器１０で脱気処理された復水をボイラー水としてボイラー１に高圧給水加熱器１２を介して供給するボイラー給水ポンプ１１とを備えていることが多い。
【０００３】
ボイラー１はボイラー給水ポンプ１１から供給されたボイラー水を加熱して熱水を得る節炭器１３を有し、この節炭器１３で得られた熱水は汽水ドラム１４に供給されて蒸気とボイラー水とに分離される。また、ボイラー１は汽水ドラム１４で蒸気と分離されたボイラー水を加熱して蒸気を得る蒸発器１５と、汽水ドラム１４でボイラー水と分離された蒸気を過熱する過熱器１６とを有し、この過熱器１６で得られた過熱蒸気が蒸気タービン２に供給される。
【０００４】
このような所内発電設備では、汽水ドラム１４で蒸気と分離されたボイラー水の濃縮が進行すると蒸気の乾き度が低下するため、汽水ドラム１４の底部に配管を介して接続されたブロー弁１７からボイラー水の一部をボイラーブロー水として放出している。しかし、ブロー弁１７から放出された高温のボイラーブロー水はブロー弁１７に配管１８を介して接続されたブロー水冷却器１９に供給され、このブロー水冷却器１９で冷却された後、ブロー水冷却器１９に接続されたドレン配管２０を経て図示しないドレン回収設備に供給している。このため、図３に示した所内発電設備では、ブロー弁１７から放出されたボイラーブロー水の廃熱が有効に利用されていないという問題がある。
【０００５】
このような問題を解消するため、特許文献１には、ボイラー給水ラインを流れるボイラー水と濃縮ブローラインを流れるボイラーブロー水とを熱交換器により熱交換してボイラーブロー水の廃熱を回収した後、ボイラーブロー水を系外へ排出する技術が記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２０１０−２０３７２９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、特許文献１に記載された技術は、汽水ドラムから排出されたボイラーブロー水そのものを利用する技術ではないため、ボイラーブロー水そのものを有効に利用できる技術の出現が望まれていた。
本発明は、上記のような事情に鑑みてなされたものであって、汽水ドラムから排出されたボイラーブロー水そのものを有効に利用することのできるボイラーブロー水の利用方法及び回収装置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】
上記目的を達成するために、本発明の一態様は、節炭器を有するボイラーと、前記ボイラーで生成された過熱蒸気により発電機を駆動する蒸気タービンと、前記節炭器で得られた熱水を蒸気とボイラー水とに分離する汽水ドラムと、を備えた発電設備の前記汽水ドラムから排出されたボイラーブロー水をフラッシュタンクに送り、前記フラッシュタンクで蒸発したボイラーブロー水を前記発電設備以外の蒸気需要設備に供給することを特徴とする。
【０００９】
本発明の一態様において、前記汽水ドラムから排出されるボイラーブロー水のｐＨ値が予め定めた基準範囲内である場合は前記ボイラーブロー水を前記フラッシュタンクに送り、前記ボイラーブロー水のｐＨ値が基準範囲外である場合は前記ボイラーブロー水をドレン回収設備に送ることが好ましい。
本発明の他の一態様は、節炭器を有するボイラーと、前記ボイラーで生成された過熱蒸気により発電機を駆動する蒸気タービンと、前記節炭器で得られた熱水を蒸気とボイラー水とに分離する汽水ドラムと、を備えた発電設備に用いられ、前記汽水ドラムから排出されたボイラーブロー水を蒸発させて蒸気を得るフラッシュタンクと、前記フラッシュタンクで蒸発したボイラーブロー水を前記フラッシュタンクから取り出して発電設備以外の蒸気需要設備に供給する蒸気取出しラインと、を備えたことを特徴とする。
【００１０】
本発明の他の一態様において、前記汽水ドラムから排出されたボイラーブロー水を冷却するブロー水冷却器と、前記汽水ドラムから放出されたボイラーブロー水の回収先を前記ブロー水冷却器から前記フラッシュタンクに切り替える切替弁と、前記汽水ドラムから排出されたボイラーブロー水のｐＨを計測するｐＨ計と、前記ｐＨ計のｐＨ計測値に基づいて前記切替弁を切り替え制御する制御器とを備えることが好ましい。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、フラッシュタンクに供給されたボイラーブロー水のうち蒸発したボイラーブロー水はフラッシュタンクから取り出されて発電設備以外の蒸気需要設備に供給される。したがって、汽水ドラムから放出されたボイラーブロー水そのものを有効に利用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明の一実施形態を適用した所内発電設備の概略構成を示す図である。
【図２】本発明の一実施形態に係るボイラーブロー水の利用方法を説明するためのフローチャートである。
【図３】製鉄所内発電設備の一例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、図面を参照して本発明の一実施形態について説明する。
図１は、本発明の一実施形態を適用した所内発電設備の概略構成を示す図である。図１に示される所内発電設備は、図３に示したものと同様に、ボイラー１と、ボイラー１の過熱器１６で生成された過熱蒸気により発電機３を駆動する蒸気タービン２と、蒸気タービン２から排出された蒸気を凝縮して復水を得る復水器４と、復水器４やグランド蒸気復水器５で得られた復水を復水タンク７に供給する復水ポンプ６と、復水タンク７に貯留された復水を脱気器１０に低圧給水加熱器９を介して供給する脱気器給水ポンプ８と、脱気器１０で脱気処理された復水をボイラー水としてボイラー１に高圧給水加熱器１２を介して供給するボイラー給水ポンプ１１と、ボイラー１の節炭器１３で得られた熱水を蒸気とボイラー水とに分離する汽水ドラム１４とを備えている。
【００１４】
また、図１に示される所内発電設備は、汽水ドラム１４から排出されたボイラーブロー水を冷却するブロー水冷却器１９と、ブロー水冷却器１９で冷却されたボイラーブロー水を図示しないドレン回収設備に供給するドレン配管２０とを備えていると共に、切替弁２２、ｐＨ計２３、フラッシュタンク２５、蒸気取出しライン２７および制御器２８を備えている。
【００１５】
切替弁２２は汽水ドラム１４から排出されたボイラーブロー水の回収先をブロー水冷却器１９からフラッシュタンク２５に切り替えるものであって、配管２１を介して汽水ドラム１４の底部に接続されている。また、切替弁２２はボイラーブロー水の遮断機能を有し、ボイラーブロー水を汽水ドラム１４から排出しないときには閉状態となっている。
ｐＨ計２３は配管２１を流通するボイラーブロー水のｐＨを計測し、その計測値に応じた信号を出力するものであって、このｐＨ計２３から出力された信号は制御器２８に供給されている。
【００１６】
フラッシュタンク２５は汽水ドラム１４から排出された高温高圧のボイラーブロー水を蒸発させて中圧蒸気を得るものであって、配管２４を介して切替弁２２に接続されている。なお、フラッシュタンク２５の底部には、フラッシュタンク２５に供給されたボイラーブロー水のうち未蒸発のボイラーブロー水をフラッシュタンク２５から排出してブロー水冷却器１９に供給するブロー水排出ライン２６が接続されている。また、ここで言う「フラッシュタンク」とは、高温高圧の水を再蒸発させるものをいう。
【００１７】
蒸気取出しライン２７はフラッシュタンク２５で蒸発したボイラーブロー水をフラッシュタンク２５から取り出して所内発電設備以外の蒸気需要設備（例えば、真空脱ガス設備、保温設備、調質炭設備、乾燥設備等）に供給するものであって、フラッシュタンク２５の頂部に接続されている。
制御器２８は切替弁２２を切り替え制御するものであって、例えば図２に示されるフローチャートに従って切替弁２２を所定のサンプリングタイムで繰り返し切り替え制御するように構成されている。
すなわち、図２に示すステップＳ１でボイラーブロー水の放出指令があると、制御器２８はステップＳ２に進み、ｐＨ計２３で計測されたボイラーブロー水のｐＨ値が予め定めた基準範囲（例えばｐＨ６〜ｐＨ１０）内であるか否かを判定する。
【００１８】
また、ステップＳ１でボイラーブロー水の放出指令がない場合はステップＳ３に進み、切替弁２２の閉状態を維持する。
ステップＳ２でボイラーブロー水のｐＨ値が基準範囲外である場合はステップＳ４に進み、汽水ドラム１４から排出されたボイラーブロー水がブロー水冷却器１９に供給されるように切替弁２２を切り替え制御する。
【００１９】
また、ボイラーブロー水のｐＨ値が基準範囲内である場合はステップＳ５に進み、汽水ドラム１４から排出されたボイラーブロー水がフラッシュタンク２５に供給されるように切替弁２２を切り替え制御する。
なお、ここでいう「基準範囲」とは、フラッシュタンク２５で蒸発したボイラーブロー水を真空脱ガス設備等の蒸気需要設備に供給しても問題が生じない範囲のことであり、例えばｐＨ６〜ｐＨ１０の範囲であれば問題ないことが本発明者らの実証試験等によって確認されている。
【００２０】
このような構成では、切替弁２２からブロー水冷却器１９に供給されたボイラーブロー水は冷却されてドレンとなり、ブロー水冷却器１９に接続されたドレン配管２０を流通してドレン回収設備に供給される。一方、切替弁２２からフラッシュタンク２５に供給されたボイラーブロー水の一部は蒸発して中圧蒸気となり、フラッシュタンク２５の頂部に接続された蒸気取出しライン２７によりフラッシュタンク２５から取り出される。そして、フラッシュタンク２５から取り出された中圧蒸気は蒸気取出しライン２７を流通して所内発電設備以外の蒸気需要設備に供給される。
【００２１】
上記のように、汽水ドラム１４から排出されたボイラーブロー水のｐＨ値をｐＨ計２３により計測し、ｐＨ計２３のｐＨ計測値が予め定めた基準範囲内であるときにボイラーブロー水をフラッシュタンク２５に供給することで、フラッシュタンク２５で蒸発したボイラーブロー水を蒸気取出しライン２７によりフラッシュタンク２５から取り出して所内発電設備以外の蒸気需要設備に中圧蒸気として供給することができる。したがって、汽水ドラム１４から放出されたボイラーブロー水そのものを有効に利用することができる。
【００２２】
また、ｐＨ計２３のｐＨ計測値が基準範囲外である場合は汽水ドラム１４から排出されたボイラーブロー水をブロー水冷却器１９を経てドレン回収設備に供給することで、ｐＨ値が基準範囲内のボイラーブロー水のみをフラッシュタンク２５に供給することができ、これにより、蒸気取出しライン２６から蒸気需要設備に供給される中圧蒸気によって蒸気需要設備の機器に腐食等が生じることを抑制することができる。
また、フラッシュタンク２５に供給されたボイラーブロー水のうち未蒸発のボイラーブロー水をフラッシュタンク２５の底部に接続されたブロー水排出ライン２６からブロー水冷却器１９に排出するようにしたことで、蒸発したボイラーブロー水のみをフラッシュタンク２５から所内発電設備以外の蒸気需要設備に供給することができる。
【符号の説明】
【００２３】
１…ボイラー
２…蒸気タービン
３…発電機
４…復水器
５…グランド蒸気復水器
６…復水ポンプ
７…復水タンク
８…脱気器給水ポンプ
９…低圧給水加熱器
１０…脱気器
１１…ボイラー給水ポンプ
１２…高圧給水加熱器
１３…節炭器
１４…汽水ドラム
１５…蒸発器
１６…過熱器
１７…ブロー弁
１８…配管
１９…ブロー水冷却器
２０…ドレン配管
２１…配管
２２…切替弁
２３…ｐＨ計
２４…配管
２５…フラッシュタンク
２６…ブロー水排出ライン
２７…蒸気取出しライン
２８…制御器
【図１】
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【図２】
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【図３】
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