JP2006233931A - ボイラ駆動電力供給システム - Google Patents

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Abstract

【課題】 蒸気ボイラで発生させた蒸気を負荷装置へ供給しつつ、その蒸気を利用して発電を行い、この電力を蒸気ボイラの駆動電力として常時安定して供給することができるボイラ駆動電力供給システムを実現する。
【解決手段】 ボイラ駆動電力供給システム１は、蒸気ボイラ２で発生させた蒸気を負荷装置へ供給する蒸気ライン５に設けられた蒸気発電手段３と、この蒸気発電手段３からの電力を、前記蒸気ボイラ２の駆動電力として蓄電する蓄電手段４とを備えることを特徴とする。
【選択図】 図１

Description

この発明は、蒸気ボイラの駆動電力を供給するシステムに関するものである。
従来から、給水を加熱して蒸気を発生させ、この蒸気を、たとえば工場における生産設備などの負荷装置へ供給する蒸気ボイラが知られている（たとえば、特許文献１参照。）。この蒸気ボイラにおいては、たとえば燃焼室内へ燃焼用空気を送り込む送風機を駆動するための電力や、ボイラ制御用の電力などのボイラ駆動電力が必要であり、従来、このボイラ駆動電力は、商用電源から供給されている。
特開２００４−１３８３０１号公報
しかしながら、蒸気ボイラで発生させた蒸気を負荷装置へ供給しつつ、その蒸気を利用して発電を行い、この電力を前記蒸気ボイラの駆動電力として用いれば、電源の配線コストがかからず、電気代も不要となるので経済的である。さらに、停電などによって外部から電力を供給できない場合でも、前記蒸気ボイラを運転することができるといったメリットなどもある。
ところが、このように前記蒸気ボイラで発生させた蒸気を利用して発電し、この電力を前記蒸気ボイラの駆動電力として用いる場合、次のような問題がある。すなわち、前記蒸気ボイラの起動時には、蒸気が供給されていないために発電を行うことができず、前記蒸気ボイラの起動時の電力を確保することができない。また、前記負荷装置において必要とされる蒸気量が少ない場合（すなわち低負荷時）には、十分なボイラ駆動電力を発電することができないおそれがある。さらに、前記負荷装置が必要とする蒸気量が増えた場合（すなわち負荷変動時）、前記蒸気ボイラを低燃状態から高燃状態へ切り替える必要があるが、高燃状態への切換時にはボイラ駆動電力量が増大するので、それまでの蒸気量ではこれに見合った発電を行うための蒸気が確保されず、電力が不足するおそれがある。このように、蒸気ボイラで発生させた蒸気を利用してボイラ駆動電力を賄おうとした場合、常時安定した電力供給を行うことが困難であるという問題がある。
この発明が解決しようとする課題は、蒸気ボイラで発生させた蒸気を負荷装置へ供給しつつ、その蒸気を利用して発電を行い、この電力を蒸気ボイラの駆動電力として常時安定して供給することができるボイラ駆動電力供給システムを実現することにある。
この発明は、前記課題を解決するためになされたもので、請求項１に記載の発明は、蒸気ボイラで発生させた蒸気を負荷装置へ供給する蒸気ラインに設けられた蒸気発電手段と、この蒸気発電手段からの電力を、前記蒸気ボイラの駆動電力として蓄電する蓄電手段とを備えることを特徴とする
請求項１に記載の発明では、前記蒸気ボイラで発生させた蒸気を負荷装置へ供給しつつ、その蒸気を利用して前記蒸気発電手段において発電を行い、前記蓄電手段へ蓄電する。そして、この蓄電手段からの電力を利用して前記蒸気ボイラを駆動する。
さらに、請求項２に記載の発明は、請求項１において、前記蒸気発電手段において利用された蒸気を用いて前記蒸気ボイラへの給水を加熱する給水加熱手段を備えることを特徴とする。
請求項２に記載の発明では、前記給水加熱手段により、前記蒸気発電手段において利用された蒸気を用いて給水の加熱を行う。
請求項１に記載の発明によれば、前記蒸気ボイラからの蒸気を負荷装置へ供給しつつ、その蒸気を利用して発電した電力を、前記蒸気ボイラの駆動電力として前記蓄電手段へ蓄電するので、蒸気が供給されていない前記蒸気ボイラの起動時においても、ボイラ駆動電力を確保することが可能になり、また低負荷時あるいは負荷変動時においても、十分なボイラ駆動電力を確保することが可能になり、前記蒸気ボイラの駆動電力を常時安定して供給することができる。
請求項２に記載の発明によれば、給水が加熱されるので、前記蒸気ボイラにおいて燃焼に用いるエネルギーが少なくてすむ。また、加熱された給水中の溶存酸素を排出することができ、これによりボイラの腐食を抑制することができる。さらに、発電に利用された蒸気を用いて給水を加熱するので、蒸気の有効利用を図ることができる。
つぎに、この発明の実施の形態について説明する。
まず、第一実施形態について説明する。この第一実施形態におけるボイラ駆動電力供給システムは、蒸気ボイラで発生させた蒸気を負荷装置へ供給する蒸気ラインに設けられた蒸気発電手段と、この蒸気発電手段からの電力を、前記蒸気ボイラの駆動電力として蓄電する蓄電手段とを備えている。
前記蒸気発電手段は、タービン式またはピストン式の発電方式で発電を行う発電手段である。そして、この蒸気発電手段において利用された蒸気は、負荷装置へと供給される。前記蒸気ボイラは、発生させた蒸気が前記蒸気発電手段において利用されることを考慮して、前記負荷装置で必要とされる蒸気圧よりも高圧の蒸気を発生させるように運転する。
このような第一実施形態のボイラ駆動電力供給システムでは、前記蒸気ボイラで発生させた蒸気を負荷装置へ供給しつつ、その蒸気を利用して前記蒸気発電手段で発電を行う。この蒸気発電手段で発電された電力は、前記蓄電手段へ蓄電され、この蓄電手段からの電力を利用して前記蒸気ボイラを駆動する。
以上のように、第一実施形態のボイラ駆動電力供給システムによれば、前記蒸気ボイラからの蒸気を負荷装置へ供給しつつ、その蒸気を利用して発電した電力を、前記蒸気ボイラの駆動電力として前記蓄電手段へ蓄電するので、蒸気が供給されていない前記蒸気ボイラの起動時においても、ボイラ駆動電力を確保することが可能になり、また低負荷時あるいは負荷変動時においても、十分なボイラ駆動電力を確保することが可能になり、前記蒸気ボイラの駆動電力を常時安定して供給することができる。
つぎに、第二実施形態について説明する。この第二実施形態のボイラ駆動電力供給システムは、前記第一実施形態のボイラ駆動電力供給システムの構成に加えて、前記蒸気発電手段において利用された蒸気を用いて前記蒸気ボイラへの給水を加熱する給水加熱手段を備えている。
このような第二実施形態のボイラ駆動電力供給システムによれば、前記給水加熱手段によって給水が加熱されるので、前記蒸気ボイラにおいて燃焼に用いるエネルギーが少なくてすむ。また、加熱された給水中の溶存酸素を排出することができ、これにより前記蒸気ボイラの腐食を抑制することができる。さらに、発電に利用された蒸気を用いて給水を加熱するので、蒸気の有効利用を図ることができる。
以下、この発明の具体的実施例を図面に基づいて詳細に説明する。
まず、この発明の第一実施例について説明する。図１は、この発明を実施するボイラ駆動電力供給システムの構成を示す概略的な説明図である。
図１において、ボイラ駆動電力供給システム１は、蒸気ボイラ２からの蒸気を負荷装置（図示省略）へ供給しつつ、この蒸気を利用して発電を行い、その電力を前記蒸気ボイラ２の駆動電力として供給するものである。
具体的な構成について説明すると、前記ボイラ駆動電力供給システム１は、蒸気発電手段３と蓄電手段４とを備えている。前記蒸気発電手段３は、前記蒸気ボイラ２で発生させた蒸気を前記負荷装置へ供給する蒸気ライン５に設けられ、蒸気タービン６と発電機７とを備えて構成されている。前記蒸気タービン６には、前記蒸気ボイラ２から前記蒸気ライン５を介して蒸気が供給され、さらに前記蒸気タービン６で発電に利用された蒸気は、前記蒸気ライン５を介して前記負荷装置へ供給される。
前記蒸気タービン６は、前記蒸気ライン５からの蒸気で回転し、その回転駆動力が前記発電機７へ伝達されて発電が行われ、その電力はバッテリで構成される前記蓄電手段４へ蓄電される。そして、前記蓄電手段４に蓄電された電力は、前記蒸気ボイラ２へ供給されその駆動電力として利用される。
前記蒸気ボイラ２では、前記蒸気発電手段３において蒸気が利用されることを考慮して、前記負荷装置で必要とされる蒸気圧よりも高圧の蒸気を発生させるように運転する。
つぎに、この発明の第二実施例について説明する。図２は、第二実施例に係るボイラ駆動電力供給システムの構成を示す概略的な説明である。
図２に示す第二実施例のボイラ駆動電力供給システム１０の基本的な構成は、前記第一実施例のボイラ駆動電力供給システム１と同一であり、以下の説明では、前記第一実施例のボイラ駆動電力供給システム１と異なる部分について説明する。
前記ボイラ駆動電力供給システム１０は、前記蒸気発電手段３で利用された蒸気を用いて、給水ライン１１上に設けられた給水タンク１２内の給水を加熱する給水加熱手段１３を備えている。この給水加熱手段１３は、前記給水タンク１２に、加熱用蒸気供給ライン１４を接続することにより構成されている。この加熱用蒸気供給ライン１４は、一端側が前記給水タンク１２と接続され、他端側が前記蒸気タービン６と接続されている。また、前記加熱用蒸気供給ライン１４は、バルブ１５を備えている。
前記バルブ１５は、前記給水タンク１２内の給水の温度を検出する水温検出手段１６の検出値に基づいて、前記蒸気ボイラ２に据え付けられた制御部１７により開閉制御される。具体的には、前記水温検出手段１６の検出値が、所定値以下である場合は、前記制御部１７は前記バルブ１５を開く。これにより、前記蒸気タービン６から前記給水タンク１２へ蒸気が供給されて給水が加熱される。一方、前記水温検出手段１６の検出値が、所定値を超えた場合には、前記制御部１７は前記バルブ１５を閉じ、前記給水タンク１２への蒸気の供給を停止して給水の加熱を停止する。
この発明に係るボイラ駆動電力供給システムの第一実施例の構成を示す概略的な説明図である。 この発明に係るボイラ駆動電力供給システムの第二実施例の構成を示す概略的な説明図である。
符号の説明
１，１０ ボイラ駆動電力供給システム
２ 蒸気ボイラ
３ 蒸気発電手段
４ 蓄電手段
５ 蒸気ライン
１３ 給水加熱手段

Claims (2)

  1. 蒸気ボイラで発生させた蒸気を負荷装置へ供給する蒸気ラインに設けられた蒸気発電手段と、この蒸気発電手段からの電力を、前記蒸気ボイラの駆動電力として蓄電する蓄電手段とを備えることを特徴とするボイラ駆動電力供給システム。
  2. 前記蒸気発電手段において利用された蒸気を用いて前記蒸気ボイラへの給水を加熱する給水加熱手段を備えることを特徴とする請求項１に記載のボイラ駆動電力供給システム。
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