(57)【要約】【課題】ドレンヘッダ圧力の変動に拘わらずドレンポンプの駆動状態を安定させる。【解決手段】負荷機器に蒸気を供給する蒸気ボイラと、負荷機器から排出されるドレンを貯留するドレンタンク１と、蒸気ボイラとドレンタンク１とを結ぶドレン供給ライン５に接続されるドレンポンプ７と、ドレン供給ライン５のうち、ドレンポンプ７と前記ドレンタンク１の間に設けられ、流動するドレンの状態を示す特定のパラメータを検出する検出手段１０と、検出手段１０での検出値に基づいてドレンポンプ７を駆動制御する制御手段１１と、を備える。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
負荷機器に蒸気を供給する蒸気ボイラと、
前記負荷機器から排出されるドレンを貯留するドレンタンクと、
前記蒸気ボイラと前記ドレンタンクとを結ぶドレン供給ラインに接続されるドレンポンプと、
前記ドレン供給ラインのうち、前記ドレンポンプと前記ドレンタンクの間に設けられ、流動するドレンの状態を示す特定のパラメータを検出する検出手段と、
前記検出手段での検出値に基づいて前記ドレンポンプを駆動制御する制御手段と、
を備えたことを特徴とするドレン回収システム。
【請求項２】
前記検出手段は、ドレンの圧力を検出する圧力センサであることを特徴とする請求項１に記載のドレン回収システム。
【請求項３】
前記検出手段は、ドレンの流量を検出する流量センサであることを特徴とする請求項１に記載のドレン回収システム。
【請求項４】
前記制御手段は、前記検出手段での検出信号に基づいて、前記ドレンポンプでキャビテーションが発生しない条件で、前記ドレンポンプを駆動制御することを特徴とする請求項１から３のいずれか１項に記載のドレン回収システム。
【請求項５】
前記制御手段は、前記検出手段での検出値が、前記ドレンポンプでキャビテーションが発生しない条件を満足する目標値となるように、前記ドレンポンプをＰＩＤ制御することを特徴とする請求項１から４のいずれか１項に記載の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、ドレン回収システムに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、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で回収し、回収したドレンをドレンポンプを駆動することにより蒸気ボイラに還流させるようにしたドレン回収システムが公知である（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
しかしながら、前記従来のドレン回収システムでは、ドレンポンプをインバータ制御しているだけである。このため、ドレンヘッダ圧力（ポンプ１次圧）の変動によりドレンポンプの吐出能力にばらつきが生じることがある。特に、キャビテーションにより吐出できない恐れもある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１２−９８８７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明は、ドレンヘッダ圧力の変動に拘わらずドレンポンプの駆動状態を安定させることができるドレン回収システムを提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は、前記課題を解決するための手段として、
負荷機器に蒸気を供給する蒸気ボイラと、
前記負荷機器から排出されるドレンを貯留するドレンタンクと、
前記蒸気ボイラと前記ドレンタンクとを結ぶドレン供給ラインに接続されるドレンポンプと、
前記ドレン供給ラインのうち、前記ドレンポンプと前記ドレンタンクの間に設けられ、流動するドレンの状態を示す特定のパラメータを検出する検出手段と、
前記検出手段での検出値に基づいて前記ドレンポンプを駆動制御する制御手段と、
を備えたことを特徴とするドレン回収システムを提供する。
【０００７】
この構成により、ドレンポンプを自動的に駆動制御することにより、その１次側圧力の変動に拘わらず、ドレンポンプの駆動状態を安定させることができる。
【０００８】
前記検出手段は、ドレンの圧力を検出する圧力センサであればよい。
【０００９】
前記検出手段は、ドレンの流量を検出する流量センサであってもよい。
【００１０】
前記制御手段は、前記検出手段での検出信号に基づいて、前記ドレンポンプでキャビテーションが発生しない条件で、前記ドレンポンプを駆動制御するのが好ましい。
【００１１】
この構成により、ドレンポンプを常に安定した状態で駆動させることができる。
【００１２】
前記制御手段は、前記検出手段での検出値が、前記ドレンポンプでキャビテーションが発生しない条件を満足する目標値となるように、前記ドレンポンプをＰＩＤ制御すればよい。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、ドレンポンプをその２次側圧力に基づいて自動的に駆動制御するようにしたので、１次側圧力の変動に拘わらず、ドレンポンプの駆動状態を安定させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本実施形態に係るドレン回収システムを示す模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、本発明に係る実施形態を添付図面に従って説明する。なお、以下の説明は、本質的に例示に過ぎず、本発明、その適用物、あるいは、その用途を制限することを意図するものではない。また、図面は模式的なものであり、各寸法の比率等は現実のものとは相違している。
【００１６】
図１は、本実施形態に係るドレン回収システムを示す。このドレン回収システムには密閉型のドレンタンク１が設けられている。
ドレンタンク１には、ドレン戻しライン２を介して負荷機器３から排出されたドレンが回収される。ドレン回収ラインの途中には第１バルブ４が接続され、ドレンタンク１に戻すドレンの流量が制限されている。なお、負荷機器３から排出されるドレンは、蒸発タンク６で発生させた蒸気が負荷機器３に供給され、そこで熱交換されることにより発生するものである。
【００１７】
ドレンタンク１に貯留されたドレンは、ドレン供給ライン５を介して蒸発タンク６に戻される。ドレン供給ライン５はドレンタンク１の下部に接続されている。ドレン供給ライン５の途中には、ドレンタンク１側から順に、ドレンポンプ７、逆止弁８、及び、第２バルブ９が接続されている。ドレンポンプ７の下流側（ドレンポンプ７と逆止弁８の間）の圧力は検出手段の一例である圧力センサ１０によって検出されている。圧力センサ１０での検出圧力は、ドレンタンク１から排出されるドレンの状態を示すパラメータの一つであり、コントローラ１１に入力される。
【００１８】
ドレン供給ライン５の途中（ドレンポンプ７と逆止弁８の間）とドレンポンプ７とはドレン循環ライン１２によって接続されている。ドレン循環ライン１２によりドレンタンク１内のドレンを循環してドレンポンプ７を冷却することができる。したがって、その循環量はドレンポンプ冷却に必要な流量以上とされている。
【００１９】
ドレンタンク１の上部には、蒸発タンク６から負荷機器３に至るラインから分岐した加圧蒸気ライン１３が接続されている。加圧蒸気ライン１３により、蒸気ボイラ（蒸気ボイラの蒸気出口に設けられるスチームヘッダを含む）からドレンタンク１に大気圧を超える所定圧の加圧蒸気が供給される。加圧蒸気ライン１３の途中には第３バルブ１４が接続され、この第３バルブ１４の開閉により、ドレンタンク１内の圧力を所定圧に維持する。
【００２０】
ドレンタンク１には、その下部に接続される補給水ライン１５を介して図示しない補給水タンクから水が補給される。補給水ライン１５には図示しない補給水ポンプ等が設けられている。ドレンタンク１には水位検出器１６が設けられている。ドレンタンク１の上部には、補給水タンクの上部に連通する圧力逃がしライン１７が接続されている。ドレンタンク１の気相部での圧力が設定値以上となると、この圧力逃がしライン１７を介して排気できるようになっている。
【００２１】
コントローラ１１では、圧力センサ１０から入力された検出圧力に基づいてドレンポンプ７の駆動をＰＩＤ制御する。ここでは、コントローラ１１には、既存の制御装置を利用することができる。利用可能な制御装置としては、例えば、蒸発タンク６の温調に用いる温調器、ドレンポンプ７をインバータ制御するためのインバータ等が挙げられる。またコントローラ１１には、ドレンタンク１内の水位を検出する水位検出器１６から信号が入力される。コントローラ１１は、この信号に基づいて、補給水ポンプ、第３バルブ等を駆動制御することにより、外部からの補給水量、及び、蒸発タンク６への供給水量を調整している。
【００２２】
次に、前記構成のドレン回収システムの動作について説明する。
コントローラ１１は、水位検出器１６によりドレンタンク１内の水位が設定水位を超えたことを示す検出信号の入力があれば、第２バルブ９を開放する。またドレンポンプ７の駆動を開始する。これにより、ドレンタンク１内に貯留された水が蒸発タンク６へと還流される。このとき、圧力センサ１０で検出されるドレン供給ライン５の２次側（ドレンポンプ７の下流側）の水圧に基づいて、この水圧が設定目標圧力となるようにＰＩＤ制御によりドレンポンプ７の駆動周波数を調整する。ここでは、設定目標圧力として、ドレンポンプ７でキャビテーションが発生しない吸込圧力を確保できるような値を使用している。これにより、ドレンポンプ７の１次側圧力、すなわち必要吸込ヘッド（required NPSH：required Net Positive Suction Head）が変動したとしても、ドレンポンプ７の駆動状態を安定させることができる。
【００２３】
このように、ドレン供給ライン５の２次側の水圧に基づいてドレンポンプ７を駆動制御するようにしたので、自動的に１次側圧力の変動に拘わらず、ドレンポンプ７の駆動状態を安定させることができる。また、ドレンポンプ７には有効吸込ヘッド（available NPSH：available Net Positive Suction Head）がそれほど大きくないものであっても安心して使用することができる。さらに、ドレンタンク１内を加圧する必要もなくなり、加圧蒸気ライン１３を不要とすることもできる。
【００２４】
なお、本発明は、前記実施形態に記載された構成に限定されるものではなく、種々の変更が可能である。
前記実施形態では、ドレンの状態を示すパラメータとして、圧力センサ１０によりドレンポンプ７の２次側圧力を検出し、この検出圧力に基づいてドレンポンプ７を駆動制御するようにしたが、圧力センサ１０に代えて流量センサを設け、この流量センサでの検出流量に基づいてドレンポンプ７を駆動制御するようにすることも可能である。
【００２５】
また、前記実施形態では、ドレンポンプ７をＰＩＤ制御するようにしたが、検出圧力、検出流量等のドレンの状態を示すパラメータに基づいてドレンポンプ７の駆動状態を安定させることができるのであれば、ＰＩ制御、デューティ制御等、他の制御方法を採用することもできる。
【符号の説明】
【００２６】
１…ドレンタンク
２…ドレン戻しライン
３…負荷機器
４…第１バルブ
５…ドレン供給ライン
６…蒸発タンク
７…ドレンポンプ
８…逆止弁
９…第２バルブ
１０…圧力センサ（検出手段）
１１…コントローラ（制御手段）
１２…ドレン循環ライン
１３…加圧蒸気ライン
１４…第３バルブ
１５…補給水ライン
１６…水位検出器
１７…圧力逃がしライン
【図１】
2016008724.tif 000003