JP2014055740A - ボイラシステム - Google Patents
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Abstract
【解決手段】ボイラシステム1は、ドレンをボイラ10に供給するドレン供給ラインL3と、ドレンポンプ31と、オープンタンク40から補給水をボイラ10に供給する補給水供給ラインL6と、補給水ポンプ61と、ボイラ10の内部の圧力を検出する圧力検出部14と、ボイラ10の内部の水位を検出する水位検出部15と、検出された水位が第1水位閾値を下回った場合にボイラ10への給水を指示する給水指示部911と、検出された圧力が圧力閾値を下回っていると、補給水供給ラインL6からボイラ10に補給水を供給させ、検出された圧力が圧力閾値を上回っていると、ドレン供給ラインL3からボイラ10にドレンを供給させる給水制御部912と、を備える。
【選択図】図1
Description
このようなドレンを回収して利用するボイラシステムとしては、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システムが知られている(例えば、特許文献1参照)。
このような、圧力が低下した状態のボイラにドレンを供給した場合には、ドレンの供給ラインの圧力がボイラの内部の圧力よりも高くなるため、この供給ラインに設けられたポンプの流量が過剰となり、キャビテーションが発生してしまう。
第1実施形態のボイラシステム1は、図1に示すように、ボイラ10と、負荷機器20と、ドレンタンク30と、オープンタンク40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生成する。複数の缶体11で生成された蒸気は、連結管13を通って蒸気ヘッダ12に供給される。
圧力センサ14は、ボイラ10(缶体11)の内部の圧力を検出する。水位センサ15は、ボイラ10(缶体11)の内部の水位を検出する。
ドレンタンク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。このドレンタンク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。
第1ドレン供給ラインL2は、負荷機器20とドレンタンク30とを接続し、負荷機器20で発生したドレンをドレンタンク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21、逆止弁22及びモータバルブ23が配置される。
ドレンポンプ31は、ドレンタンク30から供給されたドレンを昇圧してボイラ10に供給する。
ドレン供給弁32は、モータバルブにより構成され、後述の制御部91により開閉が制御される。
第1実施形態では、ドレンポンプ31は、第2ドレン供給ラインL3における分岐部分よりも上流側に配置される。また、ドレン供給弁32は、ドレンポンプ31よりも下流側に設けられる。より具体的には、ドレン供給弁32は、第2ドレン供給ラインL3における分岐部分よりも下流側に配置され、複数の缶体11に対応して複数設けられる。
補給水ポンプ61は、オープンタンク40から供給された補給水を昇圧してボイラ10に供給する。
逆止弁62は、補給水ポンプ61の下流側に配置される。この逆止弁62は、オープンタンク40側からボイラ10側への補給水の流通を許容し、ボイラ10側からオープンタンク40側への補給水の流通を遮断する。
補給水供給弁63は、逆止弁62の下流側に配置される。
制御装置9は、制御部91としてのCPU及び記憶部92としてのメモリを備えるマイクロプロセッサを含んで構成される。
より具体的には、圧力閾値は、ボイラ10に給水を行う場合に、第2ドレン供給ラインL3から給水を行うか、第1補給水供給ラインL6から給水を行うかの判断基準となる閾値として設定される。また、第1水位閾値は、ボイラ10に給水を行う判断基準となる閾値として設定される。この第1水位閾値は、ボイラ10の燃焼状態に対応付けられて設定されており、ボイラ10の燃焼状態が高い程第1水位閾値は低く、また、ボイラ10の燃焼状態が低い程、第1水位閾値は高く設定される。
給水指示部911は、水位センサ15により検出された水位が記憶部92に記憶された第1水位閾値を下回った場合に、ボイラ10への給水を指示する。具体的には、給水指示部911は、複数の缶体11それぞれに設けられた水位センサ15により検出される水位を監視し、第1水位閾値を下回る水位が検出された缶体11に対して給水を指示する。
具体的には、給水制御部912は、給水が指示された缶体11に設けられた圧力センサ14により検出されたボイラ10(缶体11)の内部の圧力が、記憶部92に記憶された圧力閾値を下回っていた場合、当該缶体11に補給水を供給する補給水ポンプ61を駆動させて第1補給水供給ラインL6から缶体11に補給水を供給する。この場合、給水制御部912は、ドレン供給弁32については閉止状態を維持させる。
具体的には、給水制御部912は、給水が指示された缶体11に設けられた圧力センサ14により検出されたボイラ10(缶体11)の内部の圧力が、記憶部92に記憶された圧力閾値以上であった場合、当該缶体11にドレンを供給するラインに設けられたドレン供給弁32を開放させて、第2ドレン供給ラインL3から缶体11にドレンを供給する。この場合、給水制御部912は、補給水ポンプ61については、駆動を停止させた状態を維持させる。
第2実施形態では、記憶部92には、ボイラ10の内部の圧力とドレン供給弁32の開度とが関連付けられて記憶される。また、記憶部92には、第1水位閾値に加えて、この第1水位閾値よりも低い水位閾値として設定された第2水位閾値が記憶される。
例えば、第1実施形態では、第1補給水供給ラインL6からボイラ10への給水を開始させる場合、補給水ポンプ61を駆動させたが、これに限らない。即ち、補給水供給弁をモータバルブにより構成し、第1補給水供給ラインL6からボイラ10への給水を開始させる場合に、給水制御部に補給水供給弁を開放させてもよい。
10 ボイラ
11 缶体
12 蒸気ヘッダ
14 圧力センサ(圧力検出部)
15 水位センサ(水位検出部)
31 ドレンポンプ
32 ドレン供給弁
40 オープンタンク
61 補給水ポンプ
911 給水指示部
912 給水制御部
92 記憶部
L3 第2ドレン供給ライン(ドレン供給ライン)
L6 第1補給水供給ライン(補給水供給ライン)
Claims (5)
- ボイラにおいて生成され、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ドレンタンクに回収して前記ボイラに供給するクローズドタイプのボイラシステムであって、
前記ドレンタンクと前記ボイラとを接続し、前記ドレンタンクに収容されたドレンを前記ボイラに供給するドレン供給ラインと、
前記ドレン供給ラインに配置されるドレンポンプと、
前記ドレン供給ラインにおける前記ドレンポンプよりも下流側に設けられるドレン供給弁と、
大気開放され、前記ボイラに供給される補給水を貯留するオープンタンクと、
前記オープンタンクと前記ボイラとを接続し補給水を前記ボイラに供給する補給水供給ラインと、
前記補給水供給ラインに配置される補給水ポンプと、
前記ボイラの内部の圧力を検出する圧力検出部と、
前記ボイラの内部の水位を検出する水位検出部と、
前記水位検出部により検出された水位が第1水位閾値を下回った場合に前記ボイラへの給水を指示する給水指示部と、
前記給水指示部により前記ボイラへの給水が指示された場合に、
前記圧力検出部により検出された圧力が所定の圧力閾値を下回っていると、前記補給水供給ラインから前記ボイラに補給水を供給させ、
前記圧力検出部により検出された圧力が前記圧力閾値以上であると、前記ドレン供給ラインから前記ボイラにドレンを供給させる給水制御部と、を備えるボイラシステム。 - ボイラにおいて生成され、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ドレンタンクに回収して前記ボイラに供給するクローズドタイプのボイラシステムであって、
前記ドレンタンクと前記ボイラとを接続し、前記ドレンタンクに収容されたドレンを前記ボイラに供給するドレン供給ラインと、
前記ドレン供給ラインに配置されるドレンポンプと、
前記ドレン供給ラインにおける前記ドレンポンプよりも下流側に設けられるドレン供給弁と、
大気開放され、前記ボイラに供給される補給水を貯留するオープンタンクと、
前記オープンタンクと前記ボイラとを接続し補給水を前記ボイラに供給する補給水供給ラインと、
前記補給水供給ラインに配置される補給水ポンプと、
前記ボイラの圧力を検出する圧力検出部と、
前記ボイラの水位を検出する水位検出部と、
前記ボイラの圧力と前記ドレン供給弁の開度とを関連付けて記憶する記憶部と、
前記水位検出部により検出された水位が第1水位閾値を下回った場合に前記ボイラへの給水を指示する給水指示部と、
前記給水指示部により前記ボイラへの給水が指示された場合に、前記圧力検出部により検出された圧力に関連付けて前記記憶部に記憶された開度で前記ドレン供給弁を開放する給水制御部と、を備えるボイラシステム。 - 前記給水制御部は、前記水位検出部により検出される水位が、前記第1水位閾値よりも低い第2水位閾値を下回った場合、前記補給水供給ラインから前記ボイラへの給水を開始させる請求項2に記載のボイラシステム。
- 前記給水制御部は、前記補給水供給ラインから前記ボイラへの給水を開始させる場合、前記補給水ポンプを駆動させる請求項1〜3のいずれかに記載のボイラシステム。
- 前記ボイラは、蒸気を生成する複数の缶体と、該複数の缶体それぞれから生成された蒸気が集合される蒸気ヘッダと、を備え、
前記圧力検出部及び前記水位検出部は、前記複数の缶体それぞれに配置される請求項1〜4のいずれかに記載のボイラシステム。
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