(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
原水供給ラインと接続する脱気水貯留タンクと、前記脱気水貯留タンクと第１管路を介して接続し前記脱気水貯留タンク内の貯留水を脱気する脱気装置と、前記脱気装置と接続し脱気水をボイラへ送る脱気水供給ラインと、前記脱気水貯留タンクと前記脱気水供給ラインとを接続する第２管路を備え、前記脱気水貯留タンク，前記第１管路，前記脱気装置，前記脱気水供給ライン及び前記第２管路で脱気水循環回路を構成し、前記脱気装置の脱気運転により前記脱気水貯留タンク内の貯留水を脱気して、脱気水を前記ボイラに供給する動作と脱気水を前記脱気水貯留タンクに還流し、前記脱気水循環回路を循環させる動作を行うように制御されるボイラの脱気水供給システムにあって、
水位センサにより前記脱気水貯留タンクの水位を検出して補給水供給中信号を発信する補給水供給中発信手段及び前記ボイラへの燃料供給中信号を検出して脱気水消費中信号を発信する脱気水消費中発信手段を備え、前記補給水供給中信号または前記脱気水消費中信号の受信により前記脱気装置の脱気運転を行うようにしたことを特徴とするボイラの脱気水供給システム。
【請求項２】
前記脱気装置の脱気運転は、前記補給水供給中信号または前記脱気水消費中信号の何れか一方の受信により開始し、前記補給水供給中信号または前記脱気水消費中信号の何れか一方の受信中、続けられることを特徴とする請求項１に記載のボイラの脱気水供給システム。
【請求項３】
前記ボイラから発生した蒸気が凝縮した復水が、前記脱気水貯留タンク内または前記脱気装置に回収されるように構成されていることを特徴とする請求項１または２に記載のボイラの脱気水供給システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、原水（被処理水）中に溶存している気体を脱気し、ボイラへ脱気水を供給するボイラの脱気水供給システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
溶存気体を脱気した脱気水は、ボイラ等に広く利用されている。かかるボイラへ脱気水を供給するシステムは、例えば特許文献１に開示されているように、原水供給ラインと接続する脱気水貯留タンクと、前記脱気水貯留タンクと第１管路を介して接続し前記脱気水貯留タンク内の貯留水を脱気する脱気装置と、前記脱気装置と接続し脱気水をボイラへ送る脱気水供給ラインと、前記脱気水貯留タンクと前記脱気水供給ラインとを接続する第２管路を備えている。そして、前記脱気水貯留タンクと前記第１管路と前記脱気装置と前記脱気水供給ラインと前記第２管路とで脱気水循環回路を構成し、前記脱気装置の脱気運転を常時行い、前記脱気水貯留タンク内の貯留水を脱気水循環回路で循環させながら前記脱気水貯留タンク内の貯留水を脱気し、この脱気水をボイラに供給するようにしている。
【特許文献１】特開２００４−１３８３０４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかし、上記の脱気水供給システムによれば、前記ボイラにおける脱気水の要求（消費）に関係なく、前記脱気装置は常時脱気水を前記脱気水循環回路で循環させる脱気運転を行っているため、前記ボイラにおける脱気水の要求の無いときでも脱気運転を行っていることになる。そのため、必要以上に脱気処理を行う脱気装置の過剰運転をしていることになる結果、無駄な電力を消費しているといった問題があった。
【０００４】
この発明の目的とするところは、脱気装置の脱気運転を効率よく行うことで、脱気処理に費やす電力の節減を図ることができるボイラの脱気水供給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】
【０００５】
請求項１に記載の発明は、原水供給ラインと接続する脱気水貯留タンクと、前記脱気水貯留タンクと第１管路を介して接続し前記脱気水貯留タンク内の貯留水を脱気する脱気装置と、前記脱気装置と接続し脱気水をボイラへ送る脱気水供給ラインと、前記脱気水貯留タンクと前記脱気水供給ラインとを接続する第２管路を備え、前記脱気水貯留タンク，前記第１管路，前記脱気装置，前記脱気水供給ライン及び前記第２管路で脱気水循環回路を構成し、前記脱気装置の脱気運転により前記脱気水貯留タンク内の貯留水を脱気して、脱気水を前記ボイラに供給する動作と脱気水を前記脱気水貯留タンクに還流し、前記脱気水循環回路を循環させる動作を行うように制御されるボイラの脱気水供給システムにあって、水位センサにより前記脱気水貯留タンクの水位を検出して補給水供給中信号を発信する補給水供給中発信手段及び前記ボイラへの燃料供給中信号を検出して脱気水消費中信号を発信する脱気水消費中発信手段を備え、前記補給水供給中信号または前記脱気水消費中信号の受信により前記脱気装置の脱気運転を行うようにしたことを特徴とする。
【０００６】
請求項２に記載の発明は、請求項１において、前記脱気装置の脱気運転は、前記補給水供給中信号または前記脱気水消費中信号の何れか一方の受信により開始し、前記補給水供給中信号または前記脱気水消費中信号の何れか一方の受信中、続けられることを特徴とする。
【０００７】
請求項３に記載の発明は、請求項１または２において、前記ボイラから発生した蒸気が凝縮した復水が、前記脱気水貯留タンク内または前記脱気装置に回収されるように構成されていることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００８】
請求項１に記載の発明によれば、水位センサにより前記脱気水貯留タンクの水位を検出して補給水供給中信号を発信する補給水供給中発信手段及び前記ボイラへの燃料供給中信号を検出して脱気水消費中信号を発信する脱気水消費中発信手段を備え、前記補給水供給中信号または前記脱気水消費中信号の受信により前記脱気装置の脱気運転を行う。そして、補給水供給中信号を受信したとき、前記脱気装置の脱気運転を行うことにより、前記脱気水貯留タンク内へ供給された原水の脱気を行い、前記脱気水貯留タンク内に必要な脱気水を貯留して、ボイラへ供給する必要な量の脱気水を確保する。また、脱気水消費中信号を受信したとき、前記脱気装置の脱気運転を行うことにより、前記脱気水貯留タンク内の貯留水を脱気してボイラへ供給する。即ち、前記脱気水貯留タンク内において補給水の供給が要求されていないときや、またボイラで脱気水が消費されていないときは、前記脱気装置の脱気運転は停止していることになり、前記脱気装置の不必要な脱気運転が無くなる。この結果、脱気装置の脱気運転を効率よく行うことができ、脱気処理に費やす電力の節減を図ることができる。
また、前記ボイラが要求する脱気水を確実に供給することができ、前記ボイラの伝熱管や管寄せ（ヘッダ）部分の腐食を防止することができる。
【０００９】
請求項２に記載の発明によれば、前記脱気装置の脱気運転は、前記補給水供給中信号または前記脱気水消費中信号の何れか一方の受信により開始し、前記補給水供給中信号または前記脱気水消費中信号の何れか一方を受信している間続けられる。この結果、ボイラに必要とされる脱気水を確実に供給することができる。
【００１０】
請求項３に記載の発明によれば、前記ボイラから発生した蒸気が凝縮した復水が、前記脱気水貯留タンク内または前記脱気装置に回収されるように構成されている。そして、前記ボイラの運転信号、即ち前記ボイラの脱気水消費中信号の受信により前記脱気装置の脱気運転を行えば、前記脱気水貯留タンク内または前記脱気装置に回収された復水は脱気され、脱気水として再び前記ボイラに供給されることから、前記ボイラへ供給する水量を削減することができる。同時に、復水の熱で脱気水が加熱されてボイラに供給されるので、ボイラにおける蒸気を生成させるための加熱量が少なくて済み、前記ボイラで消費する燃料を節約することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
以下、この発明に係るボイラの脱気水供給システムを実施するための最良の形態について図面を参照して説明する。
【００１２】
この発明に係るボイラの脱気水供給システムの第一実施形態について図１に基づいて詳細に説明する。図１は、第一実施形態に係るボイラの脱気水供給システムの概略構成図を示している。図１において、ボイラの脱気水供給システム１は、原水供給ライン２と接続する脱気水貯留タンク３と、脱気水貯留タンク３と第１管路４を介して接続し脱気水貯留タンク３内の貯留水を脱気する脱気装置５と、脱気装置５と接続し脱気水をボイラ６へ送る脱気水供給ライン７と、脱気水貯留タンク３と脱気水供給ライン７とを接続する第２管路８を備えている。そして、脱気水貯留タンク３，第１管路４，脱気装置５，脱気水供給ライン７及び第２管路８で脱気水循環回路９を構成している。
【００１３】
脱気装置５にあっては、真空式脱気装置，膜式脱気装置，窒素置換式脱気装置等、特に限定されるものではないが、第１実施形態では真空式脱気装置が使用されている。また、ボイラ６としては、蒸気ボイラ，温水ボイラ等が挙げられる。
【００１４】
原水供給ライン２には、原水を脱気水貯留タンク３へ送水する第１ポンプ１０が設けられている。第１管路４には、脱気水貯留タンク３内の貯留水を脱気装置５へ供給する第２ポンプ１１が設けられている。第２管路の接続位置よりも上流側の脱気水供給ライン７には、脱気装置５内から脱気水を取り出す第３ポンプ１２が設けられている。さらに、第２管路の接続位置よりも下流側の脱気水供給ライン７には、脱気水をボイラ６へ供給する第４ポンプ１３が設けられている。この構成において、第４ポンプ１３は、第３ポンプ１２よりも能力（吐出量および全揚程）の大きいものが使用されている。
【００１５】
脱気装置５の脱気運転は、第２ポンプ１１及び第３ポンプ１２の駆動により、脱気水貯留タンク３内の貯留水を脱気措置５へ供給するとともに、脱気装置５内で生成した脱気水を脱気水供給ライン７へ取り出すことにより行われる。また、脱気水のボイラ６への供給は、ボイラ６からの給水要求信号に基づいて第４ポンプ１３を駆動することにより行われる。具体的には、ボイラ６からの給水要求信号がなく、第４ポンプ１３が停止しているときの脱気運転は、脱気装置５からの脱気水の全量が脱気水循環回路９を介して脱気水貯留タンク３へ還流する。即ち、脱気水貯留タンク３内の貯留水は繰り返し脱気処理され、脱気水に置換される。一方、ボイラ６からの給水要求信号があり、第４ポンプ１３が駆動しているときの脱気運転は、脱気装置５からの脱気水が脱気水供給ライン７を介してボイラ６へ供給されるとともに、脱気水貯留タンク３内の脱気水が脱気水循環回路９を介してボイラ６へ供給される。即ち、脱気装置５内および脱気水貯留タンク３内の脱気水が混合されながら、ボイラ６へ供給される。
【００１６】
また、脱気水貯留タンク３には、貯留水の水位を検出するための水位センサ１４が設けられており、脱気水貯留タンク３内の貯留水の水位を、給水停止位置Ｈ及び補給水要求位置Ｌの２箇所で検出できるようになっている。
【００１７】
そして、後述する制御部により制御されて、脱気水貯留タンク３内の貯留水の水位が補給水要求位置Ｌを下回ったことが検出されたとき、第１ポンプ１０を駆動させて原水を脱気水貯留タンク３へ送水するようになっている。一方、給水停止位置Ｈに達したことが検出されたとき、第１ポンプ１０を停止させて脱気水貯留タンク３への送水を停止するようになっている。
【００１８】
また、ボイラの脱気水供給システム１は、脱気水貯留タンク３内へ給水中であることを伝える補給水供給中信号発信手段１５を備えている。この補給水供給中信号発信手段１５は、脱気水貯留タンク３内への給水が始まると補給水供給中信号を発信し、給水中は補給水供給中信号を発信し続ける。そして、脱気水貯留タンク３内への給水が停止すると、補給水供給中信号が止まるようになっている。補給水供給中信号発信手段１５は、脱気水貯留タンク３へ原水を供給中であることを、水位センサ１４による水位の検出（即ち、補給水要求位置Ｌを検出，かつ給水停止位置Ｈを未検出），第１ポンプ１０に対する駆動信号の出力ありの検出，或いは原水供給ライン２における原水の流動ありの検出などをトリガーとして判断し、補給水供給中信号を発信する。一方、補給水供給中信号発信手段１５は、脱気水貯留タンク３への原水の供給が停止中であることを、水位センサ１４による水位の検出（即ち、補給水要求位置Ｌを検出，かつ給水停止位置Ｈを検出），第１ポンプ１０に対する駆動信号の出力なしの検出，或いは原水供給ライン２における原水の流動なしの検出などをトリガーとして判断し、補給水供給中信号を停止する。第一実施形態では、水位センサ１４による水位の検出をトリガーとして判断している。
【００１９】
そして、後述する制御部により制御されて、補給水供給中信号発信手段１５から補給水供給中信号が発信されると脱気装置５の脱気運転を行い、補給水供給中信号が止まると、脱気装置５の脱気運転を停止するようになっている。
【００２０】
また、ボイラの脱気水供給システム１は、ボイラ６で脱気水が消費中であることを伝える脱気水消費中信号発信手段１６を備えている。この脱気水消費中信号発信手段１６は、ボイラ６で脱気水の消費が始まると脱気水消費中信号を発信し、消費中は脱気水消費中信号を発信し続ける。そして、消費が停止すると、脱気水消費中信号が止まるようになっている。脱気水消費中信号発信手段１６は、ボイラ６で脱気水を消費中であることを、第４ポンプ１３に対する駆動信号の出力ありの検出，脱気水供給ライン７における脱気水の流動ありの検出，或いはボイラ６の運転中の検出などをトリガーとして判断し、脱気水消費中信号を発信する。ちなみに、ボイラ６が蒸気ボイラである場合、その運転中の判断は、燃料供給信号ありの検出，蒸気供給ラインにおける蒸気の流動ありの検出，復水回収ラインにおける復水の流動ありの検出などに基づいて行われる。一方、脱気水消費中信号発信手段１６は、ボイラ６での脱気水の消費が停止中であることを、第４ポンプ１３に対する駆動信号の出力なしの検出，脱気水供給ライン７における脱気水の流動なしの検出，或いはボイラ６の運転停止の検出などをトリガーとして判断し、脱気水消費中信号を停止する。第一実施形態では、脱気水供給ライン７における脱気水の流動あり／なしを流量センサ（図示省略）により検出し、トリガーとして判断している。
【００２１】
そして、後述する制御部により制御されて、脱気水消費中信号発信手段１６から脱気水消費中信号が発信されると脱気装置５の脱気運転を行い、脱気水消費中信号が止まると、脱気装置５の脱気運転を停止するようになっている。
【００２２】
さらに、ボイラの脱気水供給システム１は、脱気水貯留タンク３への送水、及び脱気装置５の脱気運転を制御する制御部１７を備えている。この制御部１７は、破線で示される信号線を介して脱気装置５，第１〜第３ポンプ１０，１１，１２，水位センサ１４，補給水供給中信号発信手段１５及び脱気水消費中信号発信手段１６と接続している。
【００２３】
この制御部１７は、以下のプログラムを備えている。
（１）水位センサ１４により、脱気水貯留タンク３内の水位が補給水要求位置Ｌを下回ったことが検出されたとき、第１ポンプ１０を駆動させて脱気水貯留タンク３へ原水を送水し、給水停止位置Ｈに達したことが検出されたとき、第１ポンプ１０を停止させて脱気水貯留タンク３への送水を停止させる第１プログラム。
【００２４】
（２）補給水供給中信号発信手段１５から補給水供給中信号を受信したとき、脱気装置５の脱気運転を行わせ、補給水供給中信号が止まったとき、脱気装置５の脱気運転を停止させる第２プログラム。
【００２５】
（３）脱気水消費中信号発信手段１６から脱気水消費中信号を受信したとき、脱気装置５の脱気運転を行い、脱気水消費中信号が止まったとき、脱気装置５の脱気運転を停止させる第３プログラム。
【００２６】
上記のプログラムのうち、第２プログラム及び第３プログラムにあっては、いずれか１つのプログラム、或いは第２プログラム及び第３プログラムの双方が動作するように選択されるようになっていてもよい。第一実施形態に係るボイラの脱気水供給システム１では、第２プログラム及び第３プログラムの双方が動作するようになっている。
【００２７】
つぎに、上記のように構成された第一実施形態に係るボイラの脱気水供給システム１の運転について説明する。まず、水位センサ１４により、脱気水貯留タンク３内の貯留水の水位が補給水要求位置Ｌを下回ったことを検出したとき、制御部１７の指示により第１ポンプ１０が駆動され、脱気水貯留タンク３へ原水が送水される。すると、脱気水貯留タンク３内への給水により補給水供給中信号発信手段１５が補給水供給中信号を発信し、この信号を受信した制御部１７の指示により脱気装置５の脱気運転が行われる。
【００２８】
そして、水位センサ１４により、脱気水貯留タンク３内の貯留水の水位が給水停止位置Ｈに達したことを検出したとき、制御部１７の指示により第１ポンプ１０が停止され、脱気水貯留タンク３への原水の送水が停止される。すると、脱気水貯留タンク３内への給水の停止により補給水供給中信号発信手段１５の補給水供給中信号が止まり、これを受けた制御部１７の指示により脱気装置５の脱気運転が停止する。
【００２９】
また、脱気水消費中信号発信手段１６が脱気水消費中信号を発信したとき、この信号を受信した制御部１７の指示により脱気装置５の脱気運転が行われる。一方、脱気水消費中信号発信手段１６の脱気水消費中信号が止まったとき、これを受けた制御部１７の指示により脱気装置５の脱気運転が停止する。
【００３０】
第一実施形態に係るボイラの脱気水供給システム１では、第２プログラム及び第３プログラムの双方が動作するようになっているので、補給水供給中信号発信手段１５から補給水供給中信号が発信されていなくても、脱気水消費中信号発信手段１６が脱気水消費中信号から発信されていれば脱気装置５の脱気運転が行われる。また、脱気水消費中信号発信手段１６が脱気水消費中信号から発信されていなくても、補給水供給中信号発信手段１５から補給水供給中信号が発信されていれば脱気装置５の脱気運転が行われる。
【００３１】
このように、補給水供給中信号発信手段１５から発信される補給水供給中信号で、脱気装置５の脱気運転を行うことにより、脱気水貯留タンク３内へ供給された原水の脱気を脱気水循環回路９を介して繰り返し行い、脱気水貯留タンク３内に必要な脱気水を貯留して、ボイラ６へ供給する必要な量の脱気水を確保する。また、脱気水消費中信号発信手段１６から発信される脱気水消費中信号で、脱気装置５の脱気運転を行うことにより、脱気水貯留タンク３内の貯留水を脱気してボイラ６へ供給しながら、脱気水貯留タンク３内の脱気水もボイラ６へ供給することになる。即ち、脱気水貯留タンク３内において補給水の供給が要求されていないときや、またボイラ６で脱気水が消費されていないときは、脱気装置５の脱気運転は停止していることになり、脱気装置５の不必要な脱気運転が無くなる。この結果、脱気装置５の脱気運転を効率よく行うことができ、脱気運転に費やす電力の節減を図ることができる。
【００３２】
なお、第一実施形態に係るボイラの脱気水供給システム１では、補給水供給中信号発信手段１５及び脱気水消費中信号発信手段１６を備えており、また制御部１７には補給水供給中信号発信手段１５及び脱気水消費中信号発信手段１６からの各信号に基づいて脱気運転を制御する第２プログラム及び第３プログラムを備えているが、補給水供給中信号発信手段１５及び第２プログラムの組合わせ、或いは脱気水消費中信号発信手段１６及び第３プログラムの組合わせのいずれか一方だけを備えていてもよい。
【００３３】
つぎに、この発明に係るボイラの脱気水供給システムの第二実施形態について図２に基づいて詳細に説明する。図２は、第二実施形態に係るボイラの脱気水供給システム１８の概略構成図を示している。図２において、図１に示す第一実施形態に係るボイラの脱気水供給システム１の構成と同じ部分には同一の符号を付し、その詳細な説明は省略する。
【００３４】
第二実施形態に係るボイラの脱気水供給システム１８は、蒸気ボイラ１９となっており、蒸気ボイラ１９から発生した蒸気が凝縮した復水を回収する復水回収ライン２０を備えている。この復水回収ライン２０は、蒸気ボイラ１９で生成した蒸気が供給される負荷機器２１と脱気水貯留タンク３とを接続し、負荷機器２１で使用された蒸気が凝縮して生成された復水を脱気水貯留タンク３に回収するようになっている。復水回収ライン２０には、負荷機器２１で蒸気が凝縮して生成された復水を蒸気圧力を利用して送り出すスチームトラップ２２が設けられている。
【００３５】
その他の構成は、第一実施形態に係るボイラの脱気水供給システム１と同様な構成となっているので、第一実施形態に係るボイラの脱気水供給システム１の説明を援用する。
【００３６】
このように構成された第二実施形態に係るボイラの脱気水供給システム１８の運転について説明する。まず、ボイラ６である蒸気ボイラ１９の運転により生成された蒸気が負荷機器２１へ供給され、ここで蒸気が凝縮して生成された復水は、脱気水貯留タンク３に回収される。そして、蒸気ボイラ１９における燃料供給信号ありの検出，蒸気供給ライン（即ち、蒸気ボイラ１９と負荷機器２１とを接続するライン）における蒸気の流動ありの検出，復水回収ライン２０における復水の流動ありの検出などをトリガーとして脱気水消費中信号発信手段１６から脱気水消費中信号が発信されたとき、この信号を受信した制御部１７の指示により脱気装置５の脱気運転が行われ、脱気水貯留タンク３に回収された復水は脱気装置５により脱気される。その他の運転は、第一実施形態に係るボイラの脱気水供給システム１と同様である。
【００３７】
このように、脱気水貯留タンク３に回収された復水は脱気され、脱気水として再び蒸気ボイラ１９に供給されることから、蒸気ボイラ１９へ供給する水量を削減することができる。また、復水の熱で脱気水が加熱されて蒸気ボイラ１９に供給されるので、蒸気ボイラ１９における蒸気を生成させるための加熱量が少なくて済み、蒸気ボイラ１９で消費する燃料を節約ができる。その他、第一実施形態に係るボイラの脱気水供給システム１と同様の効果を有する。
【００３８】
なお、第二実施形態に係るボイラの脱気水供給システム２では、復水回収ライン２０は脱気水貯留タンク３と接続し、負荷機器２１で使用された蒸気が凝縮して生成された復水を脱気水貯留タンク３に回収すようになっているが、脱気装置５と接続し、復水を脱気装置５に回収すようにしてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００３９】
【図１】第一実施形態に係るボイラの脱気水供給システムの概略構成図である。
【図２】第二実施形態に係るボイラの脱気水供給システムの概略構成図である。
【符号の説明】
【００４０】
１  ボイラの脱気水供給システム
２  原水供給ライン
３  脱気水貯留タンク
４  第１管路
５  脱気装置
６  ボイラ
７  脱気水供給ライン
８  第２管路
９  脱気水循環回路
１４  水位センサ
１５  補給水供給中信号発信手段
１６  脱気水消費中信号発信手段
１７  制御部
１８  ボイラの脱気水供給システム
１９  蒸気ボイラ
２０  復水回収ライン
２１  負荷機器
【図１】
0005071034.tif 000002
【図２】
0005071034.tif 000003