(57)【要約】      （修正有）【課題】ボイラから負荷機器に供給した蒸気をドレンタンクに回収してボイラへ給水するドレン回収システムにおいて、給水ポンプにキャビテーションが発生することを防止する。【解決手段】ボイラ１、負荷機器２、ドレンタンク３を持ち、ドレンタンクから前記ボイラへボイラ用水を供給するドレン回収システムであって、ドレンタンク内の気相部１４に補給水を噴霧する補給水噴霧ノズル６と、ドレンタンク内の液相部に補給水を噴射する補給水噴射ノズル７を持ち、前記の補給水噴霧ノズル６と補給水噴射ノズル７への補給水の供給は共通の補給水配管４を通して行うようにしており、補給水噴霧ノズル６での補給水噴霧は補給水噴射ノズル７での補給水噴射中にのみ行い、補給水噴射ノズル７への補給水供給停止中には補給水噴霧ノズル６への補給水供給は行わない。【選択図】図１
2016200317.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
蒸気を発生するボイラ、ボイラで発生した蒸気を使用する負荷機器、負荷機器で使用した後の蒸気が凝縮してドレンとなったものをためるドレンタンクを持ち、ドレンタンクへの補給水の供給と、ドレンタンクから前記ボイラへのボイラ用水の供給を行うようにしているドレン回収システムであって、ドレンタンク内の気相部に補給水を噴霧するための補給水噴霧ノズルと、ドレンタンク内の液相部に補給水を噴射するための補給水噴射ノズルを持ち、ドレンタンクへの補給水の供給は前記の補給水噴霧ノズルと補給水噴射ノズルから行うようにしているドレン回収システムにおいて、前記の補給水噴霧ノズルと補給水噴射ノズルへの補給水の供給は共通の補給水配管を通して行うようにしており、補給水噴霧ノズルでの補給水噴霧は補給水噴射ノズルでの補給水噴射中にのみ行い、補給水噴射ノズルへの補給水供給停止中には補給水噴霧ノズルへの補給水供給は行わないようにしてい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、ボイラから負荷機器に供給した蒸気が、熱を奪われることで凝縮した後にドレンとしてドレンタンクに回収し、ドレンタンクに回収したドレンと補給水を混合したものをボイラ用水として再びボイラに供給するようにしているドレン回収システムに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
特開２０１２−２３８４号公報に記載があるように、蒸気を発生するボイラ、ボイラで発生した蒸気を使用する負荷機器、負荷機器で熱を奪われることで蒸気が凝縮したドレンを回収してためるドレンタンクを持ち、回収したドレンのみではボイラ用水が不足するためにドレンタンクには補給水の供給を行うようにしておき、ドレンタンクから前記ボイラへのボイラ用水の供給を行うようにしているドレン回収システムが知られている。
【０００３】
そしてこのようなドレン回収システムにおいて、ドレンタンク内の気相部で補給水を噴射するための気相部ノズルと、ドレンタンク内の液相部で補給水を噴射するための液相部ノズルを設けておき、ドレンタンクへの補給水の供給は、前記の気相部ノズルからの噴射と液相部ノズルからの噴射の２通りで行うようにすることも行われている。
【０００４】
特開２０１２−２３８４号公報に記載の発明では、液相給水配管と気相給水配管を設置し、液相給水配管に液相給水用モータバルブ、気相給水配管に気相給水用モータバルブを設置しておき、気相部への給水と液相部への給水のそれぞれを行えるようにしている。液相給水配管と気相給水配管の上流側である補給水配管に設置している送水ポンプを作動させた状態で、液相給水用モータバルブを開くとドレンタンクの液相部に給水を行うことができ、気相給水用モータバルブを開くとドレンタンクの気相部に給水を行うことができる。この場合のドレンタンクへの補給水の供給パターンとしては、気相部へのみ供給、液相部へのみ供給、気相部と液相部の両方へ供給、気相部と液相部の両方とも供給しない、の４通りとなる。
【０００５】
特開２０１２−２３８４号公報に記載の発明においては、ドレンタンクの気相部に補給水を噴射することで、ドレンタンク内でフラッシュ蒸発して排出されるフラッシュ蒸気を、再び凝縮させてドレンとして回収するようにしている。ただし、ドレンタンク内の気相部に補給水を噴射すると、ドレンタンク内の圧力が低下し、その場合には該ドレンタンク内のドレンをボイラへ供給する給水ポンプにキャビテーションが生じる虞が発生する。そのため、圧力センサによってドレンタンク内の圧力を検出しておき、圧力が高く、給水ポンプにキャビテーションが生じないと考えられるときにのみ、ドレンタンク内の気相部に補給水を噴射してフラッシュ蒸気をドレンとして回収するようにしている。
【０００６】
しかし、ドレンタンク内の圧力を検出する圧力センサを備え、圧力センサの検出出力に基づいて、噴射部による気相部への補給水の給水を制御するものであると、給水が制限されることになり、装置のコストも上昇するということが問題であった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２０１２−２３８４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明が解決しようとする課題は、ボイラから負荷機器に供給した蒸気をドレンタンクに回収し、ドレンタンクからボイラへ給水を行うようにしているドレン回収システムにおいて、ボイラへの給水を行う給水ポンプにキャビテーションが発生することを防止することのできるドレン回収システムを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
蒸気を発生するボイラ、ボイラで発生した蒸気を使用する負荷機器、負荷機器で使用した後の蒸気が凝縮してドレンとなったものをためるドレンタンクを持ち、ドレンタンクへの補給水の供給と、ドレンタンクから前記ボイラへのボイラ用水の供給を行うようにしているドレン回収システムであって、ドレンタンク内の気相部に補給水を噴霧するための補給水噴霧ノズルと、ドレンタンク内の液相部に補給水を噴射するための補給水噴射ノズルを持ち、ドレンタンクへの補給水の供給は前記の補給水噴霧ノズルと補給水噴射ノズルから行うようにしているドレン回収システムにおいて、前記の補給水噴霧ノズルと補給水噴射ノズルへの補給水の供給は共通の補給水配管を通して行うようにしており、補給水噴霧ノズルでの補給水噴霧は補給水噴射ノズルでの補給水噴射中にのみ行い、補給水噴射ノズルへの補給水供給停止中には補給水噴霧ノズルへの補給水供給は行わないようにしていることを特徴とするドレン回収システム。
【００１０】
給水ポンプでのキャビテーションは、ドレンタンク内の圧力が低く、かつドレン水温度は高い場合に発生するものである。そのため、ドレンタンク内の気相部に補給水の噴霧を行うことでフラッシュ蒸気を回収する際には、同時にドレンタンク内の液相部に補給水を噴射することで、ドレンタンク内の圧力低下にあわせて、ドレン水温度を低下する。このようにすることにより、給水ポンプでのキャビテーションの発生を防止することができる。
【発明の効果】
【００１１】
本発明を実施することで、ドレン回収を行ってボイラへの給水に使用しているドレン回収システムにおいて、ボイラへの給水ポンプにキャビテーションが発生することを防止できる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明の一実施例におけるフロー図
【発明を実施するための形態】
【００１３】
本発明の一実施例を図面を用いて説明する。図１は本発明を実施しているドレン回収システムのフロー図である。ボイラ１は内部で燃焼を行うことで発生した熱によって蒸気を発生するものである。ボイラ１には蒸気配管１３を接続しており、蒸気配管１３の他端は蒸気の熱を使用する負荷機器２に接続している。負荷機器２は蒸気の熱を使用する熱交換器等であり、負荷機器２の２次側にはドレン配管１６を接続し、ドレン配管１６の途中にはスチームトラップ１１を設置する。ドレン配管１６の他端側はドレンタンク３内下部の液相部１５までつなげており、ドレン配管１６のドレンタンク３内の先端にはドレン回収ノズル８を設けている。
【００１４】
ドレンタンク３の底部には、ボイラ１へボイラ用水を供給するための給水配管９を接続しており、給水配管９の途中には給水ポンプ１０を設置している。ドレンタンク３の上部には、ドレンタンク３内で発生した蒸気を排出する蒸気排出配管１７を設置している。また、ドレンタンク３には補給水を供給するための補給水配管４も接続する。補給水配管４の途中には補給水ポンプ１２と補給水制御弁５を設置しており、補給水配管４は補給水ポンプ１２及び補給水制御弁５よりも下流側で分岐している。分岐した補給水配管４の一方の端部はドレンタンク３内の気相部１４、もう一方の端部はドレンタンク３内の液相部１５に設置する。ドレンタンク３内の気相部１４に設置した補給水配管４の端部には補給水噴霧ノズル６を設置し、液相部１５に設置した補給水配管４の端部には補給水噴射ノズル７設置する。
【００１５】
ボイラ１で発生した蒸気は、蒸気配管１３を通して負荷機器２へ供給する。負荷機器２は蒸気の熱を使用するものであるため、負荷機器２へ供給した蒸気は負荷機器で温度を低下させる。蒸気は温度が低下すると凝縮して液体に戻るため、スチームトラップ１１で液体分は分離される。スチームトラップ１１で分離した凝縮水は、ドレンとしてドレン配管１６内を流れ、ドレンタンク３内に入る。
【００１６】
ドレンタンク３に回収したドレンは、ボイラ１の給水に利用する。ボイラ１への給水は、ボイラ１内の水位を検出しておき、ボイラ内水位が給水開始水位まで低下すると給水ポンプ１０の作動を行ってボイラ１への給水を行い、ボイラ内水位が給水停止水位まで上昇すると給水ポンプ１０の作動を停止することによって行う。ボイラ１では回収してきたドレンを給水に利用するようにしているが、一般的には回収できたドレンのみではボイラ用水量としては不足するため、補給水を追加することで必要量を確保する。補給水の追加は、補給水配管４を通してドレンタンク３内に補給水を供給し、ドレンタンク３内でドレンに混合することによって行っており、ドレンと補給水を混合したものをボイラ用水としてボイラ１へ供給する。
【００１７】
ドレンタンク３への補給水の供給は、補給水ポンプ１２の作動と、補給水制御弁５を開くことによって行う。補給水配管４は、補給水ポンプ１２及び補給水制御弁５の設置部分より下流側で分岐しているため、補給水噴霧ノズル６への補給水の供給と補給水噴射ノズル７への補給水の供給は同時に行われる。
【００１８】
ドレン配管１６を通してドレンタンク３に回収してくるドレンが１００℃を越える高温であって、ドレンタンク３内の圧力に対する飽和蒸気温度より高い場合、ドレンはドレンタンク３内に入った時点でフラッシュ蒸気を発生する。この蒸気をそのままにしていると、蒸気は蒸気排出配管１７を通してドレンタンク３から出ていくことになり、蒸気の熱を無駄に排出することになってしまう。そのため、蒸気を再び高温の液体に戻すことで熱が無駄に排出されることを防止する。
【００１９】
ドレンタンク３内での蒸気の温度は高温であるが、ドレンタンク３へ供給する補給水の温度は常温であるため、補給水噴霧ノズル６からドレンタンク３の気相部１４に補給水を噴霧すると、蒸気は冷却されて凝縮する。蒸気を液体に戻すと、凝縮水はドレンタンク３の液相部１５に落下する。蒸気と補給水が混合すると、蒸気の温度は低下するがその分補給水の温度は上昇することになり、熱を持った凝縮水がドレンタンク３にたまっているドレンに加わることで、熱の放出を防止することができる。
【００２０】
そして補給水噴霧ノズル６から気相部１４への補給水の噴霧を行うのは、補給水噴射ノズル７から液相部１５への補給水の噴射を行っている時のみとし、液相部１５への補給水供給を停止している時には、気相部１４への補給水の供給は行わないものとする。補給水噴射ノズル７からの補給水の噴射を行うと、補給水の温度はブロー水の温度よりも低いためにドレンタンク３の液相部１５では水量が増加するかわりにブロー水温度は低下する。
【００２１】
ドレンタンク３にためたドレンは、ボイラ用水としてボイラ１へ供給するものであり、給水ポンプ１０を作動することでボイラ１への供給を行う。この時、ドレンタンク３内の圧力が低くかつ供給するボイラ用水の温度が高いと、給水ポンプ１０でキャビテーションを発生するおそれが高まる。そのため、ドレンタンク３内でのフラッシュ蒸気の回収のために気相部１４へ補給水の噴霧を行うのはドレンタンク３の液相部１５に補給水の噴射を行っている時のみとし、液相部１５への補給水供給停止中には気相部１４への補給水噴霧は行わないものとする。このようにすることで、ドレンタンク内の圧力が低下しても、同時にドレン水温度を低下させることになるため、給水ポンプ１０でのキャビテーションの発生を防止することができる。
【００２２】
なお、本発明は以上説明した実施例に限定されるものではなく、多くの変形が本発明の技術的思想内で当分野において通常の知識を有する者により可能である。
【符号の説明】
【００２３】
１  ボイラ  
２  負荷機器    
３  ドレンタンク
４  補給水配管
５  補給水制御弁
６  補給水噴霧ノズル
７  補給水噴射ノズル
８  ドレン回収ノズル
９  給水配管
１０  給水ポンプ
１１  スチームトラップ
１２  補給水ポンプ
１３  蒸気配管
１４  気相部
１５  液相部
１６  ドレン配管
１７  蒸気排出配管
【図１】
2016200317.tif 000003