(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ボイラにおいて発生され、負荷機器において用いられた蒸気が凝集して生じたドレンを回収して前記ボイラに供給するドレン回収システムであって、
前記負荷機器で生じたドレンが収容されるバッファタンクと、
前記バッファタンクよりも下方に配置されるアシストタンクと、
前記負荷機器と前記バッファタンクとを接続し、前記負荷機器で発生したドレンを前記バッファタンクに供給する第１ドレン供給ラインと、
前記バッファタンクと前記アシストタンクとを接続し、前記バッファタンクに収容されたドレンを前記アシストタンクに供給する第２ドレン供給ラインと、
前記第２ドレン供給ラインを開閉するドレン供給弁と、
前記アシストタンクと前記バッファタンクとを接続し、前記アシストタンクの内部空間と前記バッファタンクの内部空間とを連通させる連通ラインと、
前記連通ラインを開閉する連通弁と、
前記ボイラと前記アシストタンクとを接続し、前記ボイラで発生した蒸気を前記アシストタンクに供給する蒸気供給ラインと、
前記蒸気供給ラインを開閉する蒸気供給弁と、
前記アシストタンクと前記ボイラとを接続し、前記アシストタンクに収容されたドレンを前記ボイラに供給する給水ラインと、
前記給水ラインに配置される給水ポンプと、を備えるドレン回収システム。
【請求項２】
前記アシストタンクに設けられ、該アシストタンクに収容されたドレンの水位を検知する水位検知部と、
前記水位検知部により検知された水位に基づいて、前記ドレン供給弁、前記蒸気供給弁、及び前記連通弁を制御する制御部と、を更に備え、
前記制御部は、
前記水位検知部により検知された水位が第１水位を下回った場合に、前記蒸気供給弁を閉鎖すると共に、前記連通弁及び前記ドレン供給弁を開放し、
前記水位検知部により検知された水位が前記第１水位よりも高い第２水位を上回った場合に前記連通弁及び前記ドレン供給弁を閉鎖する請求項１に記載のドレン回収システム。
【請求項３】
前記アシストタンクを複数備える請求項１又は２に記載のドレン回収システム。
【請求項４】
前記アシストタンクは、前記ボイラよりも上方に配置される請求項１〜３のいずれかに記載のドレン回収システム。
【請求項５】
前記バッファタンクに補給水を供給する補給水供給ラインを更に備える請求項１〜４のいずれかに記載のドレン回収システム。
【請求項６】
前記アシストタンクは、高さ方向が鉛直方向に沿って配置される円筒形状のタンク本体と、該タンク本体の上面に設けられ前記蒸気供給ラインが接続される蒸気導入口と、前記タンク本体の内部における前記蒸気導入口の下方に、水平方向に広がって配置される板状部材と、を備える請求項１〜５のいずれかに記載のドレン回収システム。
【請求項７】
前記タンク本体は、直径よりも高さの方が高い円筒形状に形成される請求項６に記載のドレン回収システム。
【請求項８】
前記ボイラは、蒸気を発生させる複数の缶体と、該複数の缶体それぞれから発生した蒸気が集合される蒸気ヘッダと、を備え、
前記蒸気供給ラインは、前記蒸気ヘッダに接続される請求項１〜７のいずれかに記載のドレン回収システム。
【請求項９】
請求項１〜８のいずれかに記載のドレン回収システムの動作方法であって、
前記蒸気供給弁及び前記ドレン供給弁を閉鎖し、かつ、前記連通弁を開放して前記アシストタンクの内部の圧力と前記バッファタンクの内部の圧力とを等しくする工程と、
前記アシストタンクの内部の圧力と前記バッファタンクの内部の圧力とが等しくされた状態で、前記ドレン供給弁を開放して前記バッファタンクに収容されたドレンを前記アシストタンクに供給する工程と、
前記アシストタンクにドレンが供給された後に、前記連通弁及び前記ドレン供給弁を閉鎖とする工程と、
前記連通弁及び前記ドレン供給弁が閉鎖された後に、前記蒸気供給弁を開放して前記アシストタンクに蒸気を供給し、該アシストタンクの内部を加圧する工程と、
前記アシストタンクの内部が加圧された状態で該アシストタンクから前記ボイラにドレンを供給する工程と、を備えるドレン回収システムの動作方法。
【請求項１０】
前記アシストタンクの内部を加圧する工程において、前記アシストタンクの内部は、前記ボイラの圧力と略等しくなるまで加圧される請求項９に記載のドレン回収システムの動作方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ドレン回収システムに関する。より詳細には、負荷機器から排出されるドレンを、大気に開放することなく回収してボイラに給水するクローズド方式のドレン回収システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、ボイラで発生させた蒸気を負荷機器に供給し、この負荷機器において熱源として使用された蒸気から発生するドレンを回収して再度ボイラへの給水として利用するドレン回収システムが提案されている。
ドレン回収システムとしては、負荷機器において発生したドレンを、大気に開放された開放型のドレン回収タンクに回収してボイラに給水するオープン方式のドレン回収システム、及び耐圧性を有する密閉型のドレン回収タンクにドレンを高温高圧の状態で回収して、このドレンをボイラに給水するクローズド方式のドレン回収システムが知られている（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００６−１０５４４２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
クローズド方式のドレン回収システムでは、オープン方式のドレン回収システムに比して、高温での給水が可能となるため、ボイラの燃料消費量を低減でき、ボイラの運転コストを低減できる。また、ドレン回収タンクの内部の圧力を高く保つことで、ボイラとの圧力差を小さくできるので、ドレン回収タンクからボイラに給水を行う場合に用いられる給水ポンプを駆動させる動力を低減できる。
【０００５】
ところで、ドレン回収システムにおいては、負荷機器からドレン回収タンクにドレンを排出するためには、ドレン回収タンクの内部の圧力を、負荷機器の内部の圧力よりも小さく保つ必要がある。また、負荷機器においては、蒸気が使用されて熱交換が行われるので、負荷機器における蒸気の温度は、ボイラで発生する蒸気の温度よりも低くなり、負荷機器の内部の圧力は、ボイラの圧力よりも小さくなる。
そのため、従来のクローズド方式のドレン回収システムでは、ドレン回収タンクの内部の圧力を十分に昇圧した状態でボイラに給水できず、給水ポンプを駆動させる動力を十分に低減できなかった。
【０００６】
従って、本発明は、給水ポンプを駆動させる動力をより低減でき、低コストで運転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】
【０００７】
本発明は、ボイラにおいて発生され、負荷機器において用いられた蒸気が凝集して生じたドレンを回収して前記ボイラに供給するドレン回収システムであって、前記負荷機器で生じたドレンが収容されるバッファタンクと、前記バッファタンクよりも下方に配置されるアシストタンクと、前記負荷機器と前記バッファタンクとを接続し、前記負荷機器で発生したドレンを前記バッファタンクに供給する第１ドレン供給ラインと、前記バッファタンクと前記アシストタンクとを接続し、前記バッファタンクに収容されたドレンを前記アシストタンクに供給する第２ドレン供給ラインと、前記第２ドレン供給ラインを開閉するドレン供給弁と、前記アシストタンクと前記バッファタンクとを接続し、前記アシストタンクの内部空間と前記バッファタンクの内部空間とを連通させる連通ラインと、前記連通ラインを開閉する連通弁と、前記ボイラと前記アシストタンクとを接続し、前記ボイラで発生した蒸気を前記アシストタンクに供給する蒸気供給ラインと、前記蒸気供給ラインを開閉する蒸気供給弁と、前記アシストタンクと前記ボイラとを接続し、前記アシストタンクに収容されたドレンを前記ボイラに供給する給水ラインと、前記給水ラインに配置される給水ポンプと、を備えるドレン回収システムに関する。
【０００８】
また、ドレン回収システムは、前記アシストタンクに設けられ、該アシストタンクに収容されたドレンの水位を検知する水位検知部と、前記水位検知部により検知された水位に基づいて、前記ドレン供給弁、前記蒸気供給弁、及び前記連通弁を制御する制御部と、を更に備え、前記制御部は、前記水位検知部により検知された水位が第１水位を下回った場合に、前記蒸気供給弁を閉鎖すると共に、前記連通弁及び前記ドレン供給弁を開放し、前記水位検知部により検知された水位が前記第１水位よりも高い第２水位を上回った場合に前記連通弁及び前記ドレン供給弁を閉鎖することが好ましい。
【０００９】
また、ドレン回収システムは、前記アシストタンクを複数備えることが好ましい。
【００１０】
また、前記アシストタンクは、前記ボイラよりも上方に配置されることが好ましい。
【００１１】
また、ドレン回収システムは、前記バッファタンクに補給水を供給する補給水供給ラインを更に備えることが好ましい。
【００１２】
また、前記アシストタンクは、高さ方向が鉛直方向に沿って配置される円筒形状のタンク本体と、該タンク本体の上面に設けられ前記蒸気供給ラインが接続される蒸気導入口と、前記タンク本体の内部における前記蒸気導入口の下方に、水平方向に広がって配置される板状部材と、を備えることが好ましい。
【００１３】
また、前記タンク本体は、直径よりも高さの方が高い円筒形状に形成されることが好ましい。
【００１４】
また、前記ボイラは、蒸気を発生させる複数の缶体と、該複数の缶体それぞれから発生した蒸気が集合される蒸気ヘッダと、を備え、前記蒸気供給ラインは、前記蒸気ヘッダに接続されることが好ましい。
【００１５】
また、本発明は、上記のいずれかに記載のドレン回収システムの動作方法であって、前記蒸気供給弁及び前記ドレン供給弁を閉鎖し、かつ、前記連通弁を開放して前記アシストタンクの内部の圧力と前記バッファタンクの内部の圧力とを等しくする工程と、前記アシストタンクの内部の圧力と前記バッファタンクの内部の圧力とが等しくされた状態で、前記ドレン供給弁を開放して前記バッファタンクに収容されたドレンを前記アシストタンクに供給する工程と、前記アシストタンクにドレンが供給された後に、前記連通弁及び前記ドレン供給弁を閉鎖とする工程と、前記連通弁及び前記ドレン供給弁が閉鎖された後に、前記蒸気供給弁を開放して前記アシストタンクに蒸気を供給し、該アシストタンクの内部を加圧する工程と、前記アシストタンクの内部が加圧された状態で該アシストタンクから前記ボイラにドレンを供給する工程と、を備えるドレン回収システムの動作方法に関する。
【００１６】
また、前記アシストタンクの内部を加圧する工程において、前記アシストタンクの内部は、前記ボイラの圧力と略等しくなるまで加圧されることが好ましい。
【発明の効果】
【００１７】
本発明のドレン回収システムによれば、給水ポンプを駆動させる動力をより低減でき、低コストで運転できる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明の一実施形態に係るドレン回収システムの構成を示す図である。
【図２】本実施形態におけるアシストタンクの構成を示す概略図である。
【図３】本実施形態のドレン回収システムにおける各弁の開閉状態を示す説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
以下、本発明のドレン回収システムの一実施形態について、図面を参照しながら説明する。本実施形態のドレン回収システムは、負荷機器において発生したドレンを、耐圧性を有する密閉型のタンクに高温高圧の状態で回収して、このドレンをボイラに給水するクローズド方式のドレン回収システムである。
【００２０】
まず、図１を参照して、本実施形態のドレン回収システム１の全体構成について説明する。以下の説明において「ライン」とは、流路、経路、管路等の総称である。
本実施形態のドレン回収システム１は、ボイラ１０と、負荷機器２０と、バッファタンク３０と、アシストタンク４０と、オープンタンク５０と、給水ポンプとしてのドレンポンプ６０と、を備える。
【００２１】
また、ドレン回収システム１は、これらの機器を接続し、蒸気又は水が流通する複数のライン、及びこれら複数のラインを開閉させる複数の弁、及びこれら複数の弁等の動作を制御する制御部９を備える。具体的には、ドレン回収システム１は、ラインとして、第１蒸気供給ラインＬ１と、第１ドレン供給ラインＬ２と、第２ドレン供給ラインＬ３と、本発明の蒸気供給ラインとしての第２蒸気供給ラインＬ４と、第３蒸気供給ラインＬ５と、連通ラインＬ６と、給水ラインＬ７と、補給水供給ラインＬ８と、フラッシュ蒸気排出ラインＬ９と、を備える。また、ドレン回収システム１は、弁として、ドレン供給弁７１と、蒸気供給弁７２と、連通弁７３と、を備える。
【００２２】
ボイラ１０は、蒸気を発生させる複数の缶体１１と、これら複数の缶体１１で発生した蒸気が集合される蒸気ヘッダ１２と、複数の缶体１１と蒸気ヘッダ１２とを連結する連結管１３と、を備える。
複数の缶体１１は、これらの缶体１１に供給された水を加熱して蒸気を発生させる。複数の缶体１１で発生した蒸気は、連結管１３を通って蒸気ヘッダ１２に供給される。
【００２３】
負荷機器２０は、ボイラ１０で発生した蒸気を熱源として利用し、加熱対象物との間で熱交換を行う。
【００２４】
バッファタンク３０は、負荷機器２０において熱交換に用いられた蒸気の一部が凝集して生じるドレンを回収して収容する。このバッファタンク３０は、耐圧性を有し密閉可能な圧力容器により構成される。バッファタンク３０は、ボイラ１０よりも上方に配置される。
【００２５】
アシストタンク４０は、バッファタンク３０の下流側に配置される。このアシストタンク４０は、バッファタンク３０よりも下方、かつ、ボイラ１０よりも上方に配置される。アシストタンク４０は、バッファタンク３０から供給されたドレンを収容する。アシストタンク４０に収容されたドレンは、ボイラ１０に供給される。
本実施形態では、アシストタンク４０は、第１アシストタンク４０Ａ及び第２アシストタンク４０Ｂの２つのタンクを備える。第１アシストタンク４０Ａ及び第２アシストタンク４０Ｂには、それぞれ、収容されたドレンの水位を検知する水位検知部としての水位センサＳＡ，ＳＢが取り付けられている。
【００２６】
アシストタンク４０は、耐圧性を有し密閉可能な圧力容器により構成される。より具体的には、アシストタンク４０は、図２に示すように、タンク本体４１と、このタンク本体４１に設けられる蒸気導入口４２と、タンク本体４１の内部に配置される板状部材４３と、を備える。
【００２７】
タンク本体４１は、円筒形状に形成され、高さ方向が鉛直方向に沿って配置される。このタンク本体４１は、直径よりも高さが高い縦長の円筒形状に形成される。
蒸気導入口４２は、タンク本体４１の上面の中央部に設けられる。この蒸気導入口４２には、後述する第２蒸気供給ラインＬ４の下流側の端部が接続される。第２蒸気供給ラインＬ４から供給される蒸気は、蒸気導入口４２から下方に向かってタンク本体４１の内部に導入される。
【００２８】
板状部材４３は、タンク本体４１の直径よりも小さい直径を有する円板形状に形成される。この板状部材４３は、蒸気導入口４２の下方に、水平方向に広がって配置される。板状部材４３は、蒸気導入口４２からタンク本体４１に導入される蒸気を整流する整流板として機能する。板状部材４３は、例えば、タンク本体４１の上面の内面に設けられた吊り下げ部材（図示せず）により吊り下げられて、蒸気導入口４２の下方に配置される。
【００２９】
オープンタンク５０は、大気に開放されている。このオープンタンク５０は、バッファタンク３０及びアシストタンク４０を介してボイラ１０に供給される補給水を貯留する。また、オープンタンク５０には、バッファタンク３０においてドレンから発生したフラッシュ蒸気が導入される。
【００３０】
ドレンポンプ６０は、後に詳述する給水ラインＬ７に配置される。このドレンポンプ６０は、アシストタンク４０から供給されたドレンを昇圧してボイラ１０に供給する。
【００３１】
第１蒸気供給ラインＬ１は、蒸気ヘッダ１２と負荷機器２０とを接続し、ボイラ１０で発生した蒸気を負荷機器２０に供給する。
第１ドレン供給ラインＬ２は、負荷機器２０とバッファタンク３０とを接続し、負荷機器２０で発生したドレンをバッファタンク３０に供給する。この第１ドレン供給ラインＬ２には、負荷機器２０において発生したドレンを排出し、かつ、蒸気の排出を防ぐスチームトラップ８１が配置される。
【００３２】
第２ドレン供給ラインＬ３は、バッファタンク３０とアシストタンク４０とを接続し、バッファタンク３０に収容されたドレンをアシストタンク４０に供給する。本実施形態では、第２ドレン供給ラインＬ３の上流側の端部は、バッファタンク３０の下部に接続される。また、第２ドレン供給ラインＬ３の下流側は、第１アシストタンク４０Ａにドレンを供給する第２ドレン供給ラインＬ３Ａと、第２アシストタンク４０Ｂにドレンを供給する第２ドレン供給ラインＬ３Ｂとに分岐している。そして、第２ドレン供給ラインＬ３Ａの下流側の端部は、第１アシストタンク４０Ａの底部に接続され、第２ドレン供給ラインＬ３Ｂの下流側の端部は、第２アシストタンク４０Ｂの底部に接続される。
【００３３】
ドレン供給弁７１は、モータバルブにより構成され、第２ドレン供給ラインＬ３に配置される。本実施形態では、ドレン供給弁７１として、第２ドレン供給ラインＬ３Ａに第１ドレン供給弁７１Ａが配置され、第２ドレン供給ラインＬ３Ｂに第２ドレン供給弁７１Ｂが配置される。また、第２ドレン供給ラインＬ３Ａにおける第１ドレン供給弁７１Ａの下流側、及び第２ドレン供給ラインＬ３Ｂにおける第２ドレン供給弁７１Ｂの下流側には、アシストタンク４０からバッファタンク３０へのドレンの逆流を防ぐ逆止弁８２Ａ，８２Ｂが配置されている。
【００３４】
第２蒸気供給ラインＬ４は、蒸気ヘッダ１２とアシストタンク４０とを接続し、ボイラ１０で発生した蒸気をアシストタンク４０に供給する。本実施形態では、第２蒸気供給ラインＬ４は、下流側において、第１アシストタンク４０Ａに蒸気を供給する第２蒸気供給ラインＬ４Ａと、第２アシストタンク４０Ｂに蒸気を供給する第２蒸気供給ラインＬ４Ｂとに分岐している。そして、第２蒸気供給ラインＬ４Ａの下流側の端部は、第１アシストタンク４０Ａの上部に接続され、第２蒸気供給ラインＬ４Ｂの下流側の端部は、第２アシストタンク４０Ｂの上部に接続される。
【００３５】
蒸気供給弁７２は、モータバルブにより構成され、第２蒸気供給ラインＬ４に配置される。本実施形態では、蒸気供給弁７２として、第２蒸気供給ラインＬ４Ａに第１蒸気供給弁７２Ａが配置され、第２蒸気供給ラインＬ４Ｂに第２蒸気供給弁７２Ｂが配置される。また、第２蒸気供給ラインＬ４Ａにおける第１蒸気供給弁７２Ａの下流側、及び第２蒸気供給ラインＬ４Ｂにおける第２蒸気供給弁７２Ｂの下流側には、アシストタンク４０からの蒸気の逆流を防ぐ逆止弁８３Ａ，８３Ｂが配置されている。
【００３６】
第３蒸気供給ラインＬ５は、蒸気ヘッダ１２とバッファタンク３０とを接続し、ボイラ１０で発生した蒸気をバッファタンク３０に供給する。本実施形態では、第３蒸気供給ラインＬ５の上流側は、第２蒸気供給ラインＬ４における第２蒸気供給ラインＬ４Ａと第２蒸気供給ラインＬ４Ｂとの分岐部よりも上流側に接続されている。即ち、本実施形態では、第２蒸気供給ラインＬ４の上流側及び第３蒸気供給ラインＬ５の上流側は、共通のラインにより構成される。第３蒸気供給ラインＬ５の下流側の端部は、バッファタンク３０の上部に接続される。第３蒸気供給ラインＬ５には、バッファタンク３０に所定の圧力で蒸気を供給するための圧力調整弁８４が配置されている。
【００３７】
連通ラインＬ６は、アシストタンク４０とバッファタンク３０とを接続し、アシストタンク４０の内部空間とバッファタンク３０の内部空間とを連通させる。本実施形態では、連通ラインＬ６のバッファタンク３０側の端部は、バッファタンク３０の上部に接続される。そして、連通ラインＬ６は、アシストタンク４０側において、第１アシストタンク４０Ａの上部に接続される連通ラインＬ６Ａと、第２アシストタンク４０Ｂの上部に接続される連通ラインＬ６Ｂとに分岐している。
【００３８】
連通弁７３は、モータバルブにより構成され、連通ラインＬ６に配置される。本実施形態では、連通弁７３として、連通ラインＬ６Ａに第１連通弁７３Ａが配置され、連通ラインＬ６Ｂに第２連通弁７３Ｂが配置される。また、連通ラインＬ６Ａにおける第１連通弁７３Ａのバッファタンク３０側及び連通ラインＬ６Ｂにおける第２連通弁７３Ｂのバッファタンク３０側には、バッファタンク３０からアシストタンク４０への蒸気の逆流を防ぐ逆止弁８５Ａ，８５Ｂが配置されている。
【００３９】
給水ラインＬ７は、アシストタンク４０とボイラ１０とを接続し、アシストタンク４０に収容されたドレンをボイラ１０に供給する。本実施形態では、給水ラインＬ７は、上流側の端部が第１アシストタンク４０Ａに接続される給水ラインＬ７Ａと、上流側の端部が第２アシストタンク４０Ｂに接続される給水ラインＬ７Ｂとが、接続部８６において接続されて合流している。上述したドレンポンプ６０は、給水ラインＬ７における接続部８６の下流側に配置される。
給水ラインＬ７は、接続部８６の下流側において複数の缶体１１と同数に分岐し、分岐したラインそれぞれの端部は、複数の缶体１１に接続される。
【００４０】
本実施形態では、給水ラインＬ７Ａ及び給水ラインＬ７Ｂには、それぞれ、ボイラ１０からの水の逆流を防ぐ逆止弁８７Ａ，８７Ｂが配置されている。また、給水ラインＬ７Ａにおける逆止弁８７Ａの上流側及び給水ラインＬ７Ｂにおける逆止弁８７Ｂの上流側は、第２ドレン供給ラインＬ３Ａの下流側及び第２ドレン供給ラインＬ３Ｂの下流側と共通のラインにより構成される。
【００４１】
補給水供給ラインＬ８は、オープンタンク５０とバッファタンク３０とを接続し、オープンタンク５０に貯留された補給水をバッファタンク３０に供給する。この補給水供給ラインＬ８には、補給水供給ポンプ８８が配置され、この補給水供給ポンプ８８を駆動させることにより、オープンタンク５０からバッファタンク３０に補給水が供給される。
【００４２】
フラッシュ蒸気排出ラインＬ９は、バッファタンク３０とオープンタンク５０とを接続し、バッファタンク３０で発生したフラッシュ蒸気をオープンタンク５０に排出する。このフラッシュ蒸気排出ラインＬ９には、圧力調整弁８９が配置されている。圧力調整弁８９は、バッファタンク３０の内部の圧力が所定の圧力を超えた場合に、フラッシュ蒸気をオープンタンク５０側に逃がして、バッファタンク３０の内部の圧力を低下させる。
【００４３】
制御部９は、ボイラ１０からの信号、及び水位センサＳＡ，ＳＢにより検知された水位に基づいて、ドレン供給弁７１、蒸気供給弁７２、及び連通弁７３の開閉等を制御する。制御部９による各弁の制御の詳細については、後述する。
【００４４】
本実施形態のドレン回収システム１では、負荷機器２０において発生したドレンは、第１ドレン供給ラインＬ２を介してバッファタンク３０に収容される。バッファタンク３０に収容されたドレンは、第２ドレン供給ラインＬ３を介して、第１アシストタンク４０Ａ又は第２アシストタンク４０Ｂに供給される。そして、ドレンは、第１アシストタンク４０Ａ又は第２アシストタンク４０Ｂのいずれかから給水ラインＬ７を介してボイラ１０に供給される。
【００４５】
ここで、本実施形態では、アシストタンク４０をバッファタンク３０の下方に配置したこと、及びアシストタンク４０の内部空間とバッファタンク３０の内部空間とを連通させる連通ラインＬ６を設けたことにより、バッファタンク３０からアシストタンク４０へのドレンの供給を、ポンプ等の動力を用いることなく行える。
【００４６】
また、アシストタンク４０に、蒸気を供給する第２蒸気供給ラインＬ４を設けたことにより、アシストタンク４０の内部の圧力をボイラ１０の圧力と略同一の圧力まで昇圧できる。これにより、ドレンポンプ６０を駆動させる動力を低減した状態でボイラ１０への給水を行えるので、ドレン回収システム１を、低コストで運転できる。
また、アシストタンク４０をボイラ１０よりも上方に配置したので、アシストタンク４０からボイラ１０への給水に、アシストタンク４０とボイラ１０との高低差も利用でき、ドレンポンプ６０を駆動させる動力をより低減できる。
【００４７】
また、アシストタンク４０を、タンク本体４１と、板状部材４３と、を含んで構成し、この板状部材４３をタンク本体４１の内部における蒸気導入口４２の下方に配置した。これにより、蒸気導入口４２から下方に向かって導入された蒸気を、板状部材４３により整流できるので、タンク本体４１の内部において偏った流れを形成することなく、タンク本体４１の内部に均等に蒸気を導入できる。よって、タンク本体４１に収容されたドレンの水面を、導入された蒸気により乱さないので、ドレンと蒸気との界面における熱交換を抑制できる。その結果、アシストタンク４０の内部の圧力を短時間で上昇させられる。また、アシストタンク４０に供給する蒸気の量を少なくできるので、省エネルギ効果を向上できる。
【００４８】
また、タンク本体４１を縦長の円筒形状に構成した。これにより、タンク本体４１の内部におけるドレンと蒸気との界面の面積を小さくできる。よって、水蒸気の飽和状態を維持させるべき界面の面積を小さくできるので、アシストタンク４０の内部の圧力を短時間で上昇させられる。また、アシストタンク４０に供給する蒸気の量を少なくできるので、省エネルギ効果を向上できる。
【００４９】
また、第２蒸気供給ラインＬ４及び第３蒸気供給ラインＬ５の上流側の端部を蒸気ヘッダ１２に接続した。これにより、複数の缶体１１で発生した蒸気が集合される蒸気ヘッダ１２からバッファタンク３０及びアシストタンク４０に蒸気を供給できるので、バッファタンク３０及びアシストタンク４０において蒸気を使用した場合における複数の缶体１１それぞれの圧力の変化を低減できる。
【００５０】
更に、アシストタンク４０を、第１アシストタンク４０Ａ及び第２アシストタンク４０Ｂの２つのタンクにより構成したことで、ボイラ１０への連続給水が可能となる。
【００５１】
次に、本実施形態のドレン回収システム１の具体的な動作について説明する。
ドレン回収システム１におけるドレンのボイラ１０への供給は、主として、第１ドレン供給弁７１Ａ、第２ドレン供給弁７１Ｂ、第１蒸気供給弁７２Ａ、第２蒸気供給弁７２Ｂ、第１連通弁７３Ａ、及び第２連通弁７３Ｂを、図３に示す以下の手順で開閉させることで実現できる。
図３は、ドレン回収システム１によりボイラ１０に連続給水を行う場合の各工程における第１ドレン供給弁７１Ａ、第２ドレン供給弁７１Ｂ、第１蒸気供給弁７２Ａ、第２蒸気供給弁７２Ｂ、第１連通弁７３Ａ、及び第２連通弁７３Ｂの開閉状態を示す図である。
【００５２】
図３では、第１アシストタンク４０Ａの水位が満水状態（後述の第２水位よりも高い水位の状態）であり、第２アシストタンク４０Ｂの水位が低下した状態（後述の第１水位よりも低い状態）において、ボイラ１０への給水が開始される場合について説明する。この場合、図３に示すように、第１工程、第２工程、第３工程及び第４工程の順に各弁が開閉され、これら第１工程〜第４工程が繰り返される。尚、ボイラ１０に給水が行われている間は、ドレンポンプ６０は、連続駆動している。
【００５３】
第１工程では、第１アシストタンク４０Ａからボイラ１０に給水が行われ、第２アシストタンク４０Ｂにドレンが供給される。
この場合、図３に示すように、まず、第１蒸気供給弁７２Ａが開放されて第１アシストタンク４０Ａに蒸気が供給される。そして、第１アシストタンク４０Ａの内部が昇圧されて、第１アシストタンク４０Ａの内部の圧力とボイラ１０の圧力との差が所定の値（例えば、０．２ＭＰａ）よりも小さくなると、ドレンポンプ６０の駆動力により、第１アシストタンク４０Ａからボイラ１０へのドレンの供給が開始される。尚、この状態では、第１ドレン供給弁７１Ａ及び第１連通弁７３Ａは、閉鎖されている。
【００５４】
一方、この第１工程においては、水位センサＳＢにより検知される水位が、第２アシストタンク４０Ｂに収容されるドレンが残り少なくなったことを示す水位である第１水位を下回っている。水位センサＳＢにより検知される水位が第１水位を下回ると、制御部９は、第２連通弁７３Ｂ及び第２ドレン供給弁７１Ｂを開放する。すると、第２連通弁７３Ｂが開放されることで、第２アシストタンク４０Ｂの内部空間とバッファタンク３０の内部空間とが連通し、第２アシストタンク４０Ｂの内部の圧力とバッファタンク３０の内部の圧力とが同一となる。ここで、バッファタンク３０は、第２アシストタンク４０Ｂよりも上方に配置されている。これにより、バッファタンク３０と第２アシストタンク４０Ｂとの高低差によって、第２アシストタンク４０Ｂには、バッファタンク３０からドレンが供給される。
【００５５】
第２工程では、第１アシストタンク４０Ａからボイラ１０への給水が行われている状態で、第２アシストタンク４０Ｂへのドレンの供給が完了し、第２アシストタンク４０Ｂが待機状態となる。
この第２工程では、第１蒸気供給弁７２Ａが開放され、第１ドレン供給弁７１Ａ及び第１連通弁７３Ａが閉鎖された状態は維持され、第１アシストタンク４０Ａからボイラ１０への給水は継続される。そして、第１アシストタンク４０Ａに収容されるドレンの水位は低下していく。
【００５６】
一方、第２アシストタンク４０Ｂの水位が、第１水位よりも高い水位であり、第２アシストタンク４０Ｂの満水状態を示す水位である第２水位まで上昇すると、水位センサＳＢにより第２水位を上回ったことが検知される。水位センサＳＢにより第２水位を上回ったことが検知されると、制御部９は、第２ドレン供給弁７１Ｂ及び第２連通弁７３Ｂを閉鎖する。これにより、第２アシストタンク４０Ｂは、ボイラ１０への給水準備が完了した待機状態となる。
【００５７】
第３工程では、第１アシストタンク４０Ａの水位が低下して、第１アシストタンク４０Ａからボイラ１０への給水が停止される。また、第２アシストタンク４０Ｂからボイラ１０への給水が開始され、第１アシストタンク４０Ａには、バッファタンク３０からドレンが供給される。
この第３工程では、第１アシストタンク４０Ａの水位が所定の第１水位まで低下すると、水位センサＳＡにより第１水位を下回ったことが検知される。水位センサＳＡにより第１水位を下回ったことが検知されると、制御部９は、第１蒸気供給弁７２Ａを閉鎖する。すると、第１アシストタンク４０Ａへの蒸気の供給が停止され、第１アシストタンク４０Ａの内部の圧力が低下する。そして、第１アシストタンク４０Ａの内部の圧力とボイラの圧力との圧力差が所定の値（例えば、０．２ＭＰａ）を超えると、第１アシストタンク４０Ａからボイラ１０への蒸気の供給は停止される。
【００５８】
また、第３工程では、制御部９は、第１蒸気供給弁７２Ａを閉鎖した後、又は第１蒸気供給弁７２Ａを閉鎖すると同時に、第１連通弁７３Ａ及び第１ドレン供給弁７１Ａを開放する。すると、第１アシストタンク４０Ａの内部空間とバッファタンク３０の内部空間とが連通することで、第１アシストタンク４０Ａの内部の高圧の蒸気がバッファタンク３０に流れ、第１アシストタンク４０Ａの内部の圧力とバッファタンク３０の内部の圧力とが同一になる。これにより、バッファタンク３０と第１アシストタンク４０Ａとの高低差によって、第１アシストタンク４０Ａには、バッファタンク３０からドレンが供給される。
【００５９】
尚、本実施形態では、第２ドレン供給ラインＬ３Ａには逆止弁８２Ａが配置されている。そのため、第１連通弁７３Ａ及び第１ドレン供給弁７１Ａを同時に開放した場合であっても、第２ドレン供給ラインＬ３Ａからバッファタンク３０へのドレンの逆流を防げる。
【００６０】
一方、第１アシストタンク４０Ａの水位センサＳＡにより第１水位を下回ったことが検知されると、制御部９は、第２蒸気供給弁７２Ｂを開放する。すると、第２アシストタンク４０Ｂに蒸気が供給されて、第２アシストタンク４０Ｂの内部が昇圧される。そして、第２アシストタンク４０Ｂの内部の圧力とボイラ１０の圧力との差が所定の値（例えば、０．２ＭＰａ）よりも小さくなると、ドレンポンプ６０の駆動力により、第２アシストタンク４０Ｂからボイラ１０へのドレンの供給が開始される。
【００６１】
尚、この第３工程では、水位センサＳＡにより第１アシストタンク４０Ａの水位低下状態を検知した場合に、制御部９は、まず、第２蒸気供給弁７２Ｂを開放し、所定時間（例えば、１〜２秒）経過後に第１蒸気供給弁７２Ａを閉鎖してもよい。これにより、第１アシストタンク４０Ａからボイラ１０への給水が停止する前に、第２アシストタンク４０Ｂからボイラ１０への給水を開始できるので、ボイラ１０への連続給水をより確実に行える。
【００６２】
第４工程では、第２アシストタンク４０Ｂからボイラ１０への給水が行われている状態で、第１アシストタンク４０Ａへのドレンの供給が完了し、第１アシストタンク４０Ａが待機状態となる。
第４工程では、第２蒸気供給弁７２Ｂが開放され、第２ドレン供給弁７１Ｂ及び第２連通弁７３Ｂが閉鎖された状態は維持され、第２アシストタンク４０Ｂからボイラ１０への給水は継続される。
一方、第１アシストタンク４０Ａの水位が第２水位まで上昇すると、水位センサＳＡにより第２水位を上回ったことが検知される。水位センサＳＡにより第２水位を上回ったことが検知されると、制御部９は、第１ドレン供給弁７１Ａ及び第１連通弁７３Ａを閉鎖する。これにより、第１アシストタンク４０Ａは、ボイラ１０への給水準備が完了した待機状態となる。
【００６３】
ボイラ１０への給水が続いている間は、上記第１工程〜第４工程が繰り返される。
【００６４】
以上のドレン回収システム１によれば、第１アシストタンク４０Ａからボイラ１０に給水している間に、バッファタンク３０から第２アシストタンク４０Ｂにドレンを供給して満水状態とし、第１アシストタンク４０Ａの水位が低下した場合には、第２アシストタンク４０Ｂからボイラ１０に給水を行いつつ、バッファタンク３０から第１アシストタンク４０Ａにドレンを供給できる。これにより、複数の缶体１１からなるボイラ１０において要求されるボイラ１０への連続給水を可能とできる。
【００６５】
また、ドレン回収システム１を、アシストタンク４０に設けた水位センサＳと、この水位センサＳにより検知された水位が第１水位を下回った場合に、蒸気供給弁７２を閉鎖すると共に、連通弁７３及びドレン供給弁７１を開放し、水位センサＳにより検知された水位が第２水位を上回った場合に連通弁７３及びドレン供給弁７１を閉鎖する制御部９と、を含んで構成した。これにより、アシストタンク４０の水位が低下した場合には、連通弁７３を開放することで、アシストタンク４０の内部の圧力とバッファタンク３０に内部の圧力とを同一にでき、この状態でドレン供給弁７１を開放することで、バッファタンク３０とアシストタンク４０との高低差を利用して、バッファタンク３０からアシストタンク４０にドレンを供給できる。また、アシストタンク４０の水位が上昇した場合には、連通弁７３及びドレン供給弁７１を閉鎖することで、アシストタンク４０をボイラ１０への給水準備が完了した待機状態にできる。
【００６６】
以上、本発明のドレン回収システムの好ましい一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制限されるものではなく、適宜変更が可能である。
例えば、本実施形態では、第２蒸気供給ラインＬ４及び第３蒸気供給ラインＬ５の上流側を、蒸気ヘッダ１２に接続したが、これに限らない。即ち、第２蒸気供給ライン及び第３蒸気供給ラインの上流側を、複数の缶体のいずれかの缶体に接続してもよい。
【００６７】
また、本実施形態では、ドレン回収システム１を、第１アシストタンク４０Ａ及び第２アシストタンク４０Ｂの２つのアシストタンク４０を含んで構成したが、これに限らない。即ち、ドレン回収システムを一つのアシストタンクにより構成してもよい。
【００６８】
また、本実施形態では、ドレン回収システム１を、第３蒸気供給ラインＬ５及び圧力調整バルブ８４を含んで構成したが、これに限らない。即ち、ドレン回収システムを、第３蒸気供給ラインＬ５及び圧力調整バルブ８４を含むことなく構成してもよい。
【符号の説明】
【００６９】
１  ドレン回収システム
９  制御部
１０  ボイラ
１１  缶体
１２  蒸気ヘッダ
２０  負荷機器
３０  バッファタンク
４０  アシストタンク
４１  タンク本体
４２  蒸気導入口
４３  板状部材
６０  ドレンポンプ（給水ポンプ）
７１  ドレン供給弁
７２  蒸気供給弁
７３  連通弁
Ｌ２  第１ドレン供給ライン
Ｌ３  第２ドレン供給ライン
Ｌ４  第２蒸気供給ライン（蒸気供給ライン）
Ｌ７  給水ライン
Ｌ８  補給水供給ライン
ＳＡ，ＳＢ  水位センサ（水位検知部）
【図１】
0005263379.tif 000002
【図２】
0005263379.tif 000003
【図３】
0005263379.tif 000004