JP2014190610A - Steam generator - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、蒸気発生装置に関する。 The present invention relates to a steam generator.
従来、蒸気発生装置としては、燃料を燃焼させて水を沸騰させるボイラが広く用いられている。一方、工場等で発生する排熱のエネルギーを効率よく回収することを可能にするために、燃料を用いずに蒸気を発生させることができるエネルギー効率の高い蒸気発生装置が提案されている(例えば、特許文献1参照)。特許文献1に記載された蒸気発生装置によれば、約90℃と、比較的低い温度の温水から蒸気を取り出すことができる。
Conventionally, boilers that boil fuel and boil water are widely used as steam generators. On the other hand, in order to be able to efficiently recover the energy of exhaust heat generated in factories and the like, a highly energy efficient steam generator that can generate steam without using fuel has been proposed (for example, , See Patent Document 1). According to the steam generator described in
このような、比較的低い温度の温水から蒸気を取り出すことができる蒸気発生装置としては、タンクとこのタンクの内部を貫通するように配置されるチューブとを備えるシェルアンドチューブ型の熱交換器を用いた蒸気発生装置も知られている。シェルアンドチューブ型の熱交換器を用いれば、例えば、ガスエンジンのジャケット冷却水(約91℃)を熱源としてチューブに流通させると共に、タンクの内部において、約82℃の温水をチューブに噴霧することによって、ガスエンジンによって発電機を駆動させるのと同時に蒸気を発生させることが可能となる。この場合、チューブ表面に薄い液膜を形成させることで、チューブ内を流通する熱源と、噴霧される水の温度との差が約9℃と比較的小さくても、蒸気を発生させることができる。尚、チューブに噴霧された水のうち蒸気とならなかった水はタンクの下部に貯留されることになる。 As such a steam generator capable of taking out steam from hot water having a relatively low temperature, a shell-and-tube heat exchanger including a tank and a tube disposed so as to penetrate the inside of the tank is provided. The steam generator used is also known. If a shell and tube type heat exchanger is used, for example, the jacket cooling water (about 91 ° C.) of the gas engine is circulated through the tube as a heat source, and hot water of about 82 ° C. is sprayed on the tube inside the tank. This makes it possible to generate steam at the same time as the generator is driven by the gas engine. In this case, by forming a thin liquid film on the surface of the tube, steam can be generated even if the difference between the heat source circulating in the tube and the temperature of the sprayed water is relatively small at about 9 ° C. . Of the water sprayed on the tube, the water that has not become steam is stored in the lower part of the tank.
ところで、蒸気発生装置におけるタンクが大型になってしまうと設置届けや性能検査等の管理コストが大きくなってしまうことから、タンクを複数の小型のタンクによって構成することが考えられる。しかし、このような構成とした場合には、複数の容器それぞれの水位の管理を行う必要があり、安定的に給水を行うことが困難であった。 By the way, if the tank in the steam generator becomes large, the management cost for installation delivery, performance inspection and the like becomes large. Therefore, it is conceivable that the tank is composed of a plurality of small tanks. However, in such a configuration, it is necessary to manage the water level of each of the plurality of containers, and it is difficult to stably supply water.
従って、本発明は、シェルアンドチューブ型の熱交換器を小型のタンクを用いて構成した場合であっても安定的に給水を行える蒸気発生装置を提供することを目的とする。 Accordingly, an object of the present invention is to provide a steam generator capable of stably supplying water even when a shell-and-tube heat exchanger is configured using a small tank.
本発明は、内部において蒸気が生成される複数の蒸発タンク、及び該複数の蒸発タンクの下方に設けられ、前記複数の蒸発タンクの内部において蒸発しなかった水が貯留される水ヘッダを有するタンク部と、前記蒸発タンクの内部に水平方向に延びて配置され、内部に熱源となる温水が流通するチューブと、前記蒸発タンクの内部における前記チューブよりも上方に配置され、該チューブに水を噴霧する噴霧ノズルと、前記水ヘッダの内部に貯留された水を前記噴霧ノズルに供給する噴霧水供給ラインと、前記噴霧水供給ラインに設けられる噴霧水ポンプと、前記水ヘッダに補給水を供給する補給水ラインと、前記補給水ラインに設けられる補給水ポンプと、前記水ヘッダ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に基いて、前記噴霧水ポンプ及び前記補給水ポンプを制御する制御部と、を備える蒸気発生装置であって、前記制御部は、該蒸気発生装置の初期給水時に前記水位検出部により検出される水位が第1水位以上であるか否かを判定する初期水位判定部と、前記初期水位判定部により前記水位が前記第1水位以上でないと判定された場合に、前記水位が前記第1水位に到達するまで前記補給水ポンプを駆動させると共に、該水位が前記第1水位に到達してから第1の時間前記補給水ポンプの駆動を継続させ、前記水位が前記第1水位に到達してから前記第1の時間が経過すると、前記補給水ポンプの駆動を停止させて前記噴霧水ポンプを駆動させる第1初期制御部と、を備える蒸気発生装置に関する。 The present invention includes a plurality of evaporation tanks in which steam is generated, and a tank having a water header that is provided below the plurality of evaporation tanks and stores water that has not evaporated inside the plurality of evaporation tanks. And a tube extending in the horizontal direction inside the evaporating tank, in which hot water serving as a heat source circulates, and disposed above the tube inside the evaporating tank, and spraying water on the tube A spray nozzle, a spray water supply line for supplying the water stored in the water header to the spray nozzle, a spray water pump provided in the spray water supply line, and supplying makeup water to the water header Detected by a makeup water line, a makeup water pump provided in the makeup water line, a water level detection unit for detecting a water level inside the water header, and the water level detection unit. And a control unit that controls the spray water pump and the makeup water pump based on the water level, wherein the control unit is detected by the water level detection unit during initial water supply of the steam generation device. An initial water level determination unit that determines whether or not the water level is equal to or higher than the first water level, and when the initial water level determination unit determines that the water level is not equal to or higher than the first water level, The makeup water pump is driven until the water level is reached, and the makeup water pump is continuously driven for a first time after the water level reaches the first water level, so that the water level reaches the first water level. And a first initial control unit that stops driving of the makeup water pump and drives the spray water pump when the first time has elapsed.
また、前記制御部は、前記初期水位判定部により前記水位が前記第1水位以上であると判定された場合に、前記噴霧水ポンプを駆動させる噴霧水ポンプ駆動部と、前記噴霧水ポンプが駆動された後に前記水位が前記第1水位を下回った場合に前記補給水ポンプを駆動させ、該補給水ポンプが駆動した状態で該水位が前記第1水位に到達した場合に前記補給水ポンプの駆動を停止させる制御を、前記初期水位判定部による判定が行われた後第2の時間行う第2初期制御部と、を更に備えることが好ましい。 The control unit is configured to drive the spray water pump and drive the spray water pump when the initial water level determination unit determines that the water level is equal to or higher than the first water level. The makeup water pump is driven when the water level falls below the first water level after being driven, and the makeup water pump is driven when the water level reaches the first water level while the makeup water pump is driven. It is preferable to further include a second initial control unit that performs control for stopping the second time after the determination by the initial water level determination unit is performed.
また、前記制御部は、前記第1初期制御部又は前記第2初期制御部による制御が行われた後には、前記水位検出部により検出される水位が前記第1水位以上であった場合に前記補給水ポンプの駆動を停止させ、前記補給水ポンプの駆動が停止した状態で前記水位検出部により検出される水位が前記第1水位よりも低い第2水位を下回った場合に前記補給水ポンプを第1出力で駆動させ、前記補給水ポンプが前記第1出力で駆動している状態で前記水位検出部により検出される水位が前記第2水位よりも高く前記第1水位よりも低い第3水位に到達した場合に前記補給水ポンプを前記第1出力よりも小さい第2出力で駆動させることが好ましい。 In addition, after the control by the first initial control unit or the second initial control unit is performed, the control unit, when the water level detected by the water level detection unit is equal to or higher than the first water level When the drive of the makeup water pump is stopped and the water level detected by the water level detection unit falls below a second water level lower than the first water level in a state where the drive of the makeup water pump is stopped, the makeup water pump is turned off. A third water level that is driven by the first output and the water level detected by the water level detection unit is higher than the second water level and lower than the first water level while the makeup water pump is driven at the first output. It is preferable to drive the make-up water pump with a second output smaller than the first output.
本発明の蒸気発生装置によれば、シェルアンドチューブ型の熱交換器を小型のタンクを用いて構成した場合であっても安定的に給水を行える。 According to the steam generator of the present invention, water can be stably supplied even when a shell-and-tube heat exchanger is configured using a small tank.
以下、本発明の実施形態について図面を参照しながら説明する。図1は、本発明の実施形態に係る蒸気発生装置の概略を示す図である。
本実施形態の蒸気発生装置1は、ガスエンジンのジャケット冷却水の排熱等の比較的低温の熱源を利用して蒸気を発生させる。蒸気発生装置1で発生した蒸気は圧縮され、例えば、排熱回収ボイラに送られる。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a diagram showing an outline of a steam generator according to an embodiment of the present invention.
The
この蒸気発生装置1は、タンク部2と、タンク部2に設けられる蒸気導出部24と、タンク部2の内部に配置されるチューブ25及び噴霧ノズル23と、温水供給ラインL1と、温水排出ラインL2と、蒸気導出ラインL3と、噴霧水供給ラインL4と、噴霧水供給ラインL4に設けられる噴霧水ポンプ7と、連続ブローラインL5と、濃縮ブローラインL6と、補給水ラインL7と、バイパスラインL8と、熱交換器3と、制御部90と、を備える。「ライン」とは、流路、経路、管路等の流体の流通が可能なラインの総称である。
The
タンク部2は、複数の蒸発タンク21と、1つの水ヘッダ22と、水位検出部としての水面計27と、を備える。複数の蒸発タンク21は、それぞれ、蒸気を発生させる。
水ヘッダ22は、複数の蒸発タンク21の下方に配置される。水ヘッダ22は、蒸発タンク21の内部で蒸気にならなかった水を貯留する。
The
The
水面計27は、水ヘッダ22の内部に貯留される水の水位を検出する。より具体的には、水面計27は、筒状の本体271と、この本体271の内部に配置される複数の電極棒272と、を備える。本体271は、水ヘッダ22と同じ位の高さに配置される。本体271の下端部は、後述の噴霧水供給ラインL4を介して水ヘッダ22の下端部に接続される。また、本体271の上端部は、後述の蒸気導出ラインL3に接続される。これにより、水面計27(本体271)の内部の水位は、水ヘッダ22の内部の水位と等しくなる。
本実施形態では、水面計27は、4つのそれぞれ異なる高さ(HH、H、L、LL)の水位を検出可能な4本の電極棒272を備える。
The
In the present embodiment, the
蒸気導出部24は、複数の蒸発タンク21それぞれの上部に設けられる。この蒸気導出部24は、蒸発タンク21で生成された蒸気を導出する。
チューブ25は、蒸発タンク21の内部に水平方向に延びて配置される。このチューブ25の内部には、熱源となる温水が流通する。
The
The
噴霧ノズル23は、蒸発タンク21の内部におけるチューブ25よりも上方に配置される。この噴霧ノズル23は、チューブ25に向けて水を噴霧する。
以上のタンク部2、蒸気導出部24、噴霧ノズル23及びチューブ25の具体的な構成については、後述する。
The
Specific configurations of the
温水供給ラインL1は、チューブ25に熱源となる温水を供給する。温水供給ラインL1の上流側は、熱源となる温水を供給するガスエンジン等に接続される。温水供給ラインL1の下流側は、チューブ25の一端部に接続される。
The hot water supply line L <b> 1 supplies hot water serving as a heat source to the
温水排出ラインL2は、チューブ25の内部を流通し、熱源として利用された温水を外部に排出する。温水排出ラインL2の上流側は、チューブ25の他端部に接続される。
The hot water discharge line L2 circulates inside the
蒸気導出ラインL3は、蒸発タンク21の内部において発生した蒸気を導出する。蒸気導出ラインL3の上流側は、蒸気導出部24に接続される。蒸気導出ラインL3の下流側は、エゼクタや蒸気圧縮機等(図示せず)に接続される。
The steam lead line L3 leads the steam generated inside the
噴霧水供給ラインL4は、水ヘッダ22と、噴霧ノズル23とを接続し、水ヘッダ22に貯留された水を、噴霧水として噴霧ノズル23に供給する。噴霧水供給ラインL4には、噴霧水ポンプ7が配置されている。
噴霧水ポンプ7は、水ヘッダ22に貯留された水を噴霧ノズル23まで汲み上げる。
The spray water supply line L4 connects the
The spray water pump 7 pumps water stored in the
連続ブローラインL5及び濃縮ブローラインL6は、噴霧水供給ラインL4から分岐する。連続ブローラインL5及び濃縮ブローラインL6は、水ヘッダ22に貯留された水の一部を排水する。連続ブローラインL5及び濃縮ブローラインL6には、それぞれバルブ5及びバルブ6が配置される。
The continuous blow line L5 and the concentrated blow line L6 branch from the spray water supply line L4. The continuous blow line L5 and the concentrated blow line L6 drain a part of the water stored in the
補給水ラインL7は、水ヘッダ22と、水を貯留している貯留槽等と、を接続する。補給水ラインL7は、水ヘッダ22に補給水を供給する。この補給水ラインL7には、補給水ポンプ8及び逆止弁9が配置される。
補給水ポンプ8は、貯留槽等から供給された水を昇圧して水ヘッダ22の内部に供給する。逆止弁9は、補給水ラインL7の上流側への水の流通を遮断すると共に、所定の圧力以上の水圧を受けた場合に補給水ラインL7による水ヘッダ22への補給水の供給を許容する。
The makeup water line L7 connects the
The makeup water pump 8 pressurizes water supplied from a storage tank or the like and supplies it to the inside of the
バイパスラインL8は、温水供給ラインL1と温水排出ラインL2のそれぞれから分岐し、これらを接続する。温水供給ラインL1からバイパスラインL8への分岐点には三方弁であるバルブ4が配置される。バルブ4を切り替えることによって、供給される温水をタンク部2の内部のチューブ25に流通させずにバイパスラインL8及び温水排出ラインL2を経由して排出させることができる。
The bypass line L8 branches from each of the hot water supply line L1 and the hot water discharge line L2, and connects them. A
熱交換器3は、温水排出ラインL2を流通する温水と補給水ラインL7を流通する水との間で熱交換を行う。 The heat exchanger 3 performs heat exchange between the hot water flowing through the hot water discharge line L2 and the water flowing through the makeup water line L7.
制御部90は、蒸気発生装置1の動作を制御する。例えば、制御部90は、水面計27により検出された水位に基いて、噴霧水ポンプ7及び補給水ポンプ8を制御し、蒸気発生装置1の給水制御を行う。制御部90による蒸気発生装置1の制御の詳細については、後述する。
The
次に、タンク部2、蒸気導出部24、チューブ25及び噴霧ノズル23の構成につき、図2及び図3を参照しながら説明する。
図2は、本実施形態のタンク部2を示す斜視図である。図3(a)は、図2の蒸発タンク21を、奥行き方向LDと垂直であって蒸発タンク21と噴霧水供給ラインL4とが接続する部分を通過する面で切断し、蒸発タンク21の正面方向(X方向)から観察した断面図(1つの蒸発タンク21の断面図)である。図3(b)は、蒸発タンク21を、蒸発タンク21の幅方向WDの中央部分であって蒸発タンク21の幅方向WDと垂直な面で切断し、蒸発タンク21の側面方向(Y方向)から観察した断面図である。
Next, the structure of the
FIG. 2 is a perspective view showing the
本実施形態では、タンク部2は、4つの蒸発タンク21と、1つの水ヘッダ22と、を備える。
蒸発タンク21は、図2及び図3に示すように、高さ方向HDの長さ(高さ)H1及び幅方向WDの長さ(幅)W1が奥行き方向LDの長さ(奥行き)D1よりも短い直方体形状に形成される。複数の蒸発タンク21は、幅方向WDに連結される。
水ヘッダ22は、蒸発タンク21の奥行き方向LDの中央領域の下方に配置される。本実施形態では、水ヘッダ22は、複数の蒸発タンク21の幅方向WDに亘って延びる円筒形状に形成される。
以上の蒸発タンク21と水ヘッダ22とは、複数の配管26を介して接続される。より具体的には、複数の配管26の上端部は、それぞれ、複数の蒸発タンク21の下面に接続される。また、複数の配管26の下端部は、水ヘッダ22の周面の上部に接続される。
In the present embodiment, the
As shown in FIGS. 2 and 3, the evaporating
The
The
蒸気導出部24は、蒸発タンク21の幅方向WDの中央領域で、かつ、蒸発タンク21の奥行き方向LDの中央領域に設けられている。
The
チューブ25は、蒸発タンク21の奥行き方向LDに延びると共に、蒸発タンク21の幅方向WDに複数本配置され、更に、蒸発タンク21の高さ方向HDにも複数本配置されている。また、蒸発タンク21の幅方向WDの中央部に配置されるチューブ25の間隔W2は、蒸発タンク21の幅方向WDの側部に配置されるチューブ25の間隔W3よりも狭い。即ち、蒸発タンク21の幅方向WDの中央部に配置されるチューブ25の本数は、蒸発タンク21の幅方向WDの側部に配置されるチューブ25の本数よりも多くなっている。
The
チューブ25のうち蒸発タンク21の高さ方向HD下半分に存在するチューブ25は、温水供給ラインL1に接続され、チューブ25のうち蒸発タンク21の高さ方向HD上半分に存在するチューブ25は、温水排出ラインL2に接続される。蒸発タンク21の高さ方向HD下半分に存在するチューブ25と、蒸発タンク21の高さ方向HD上半分に存在するチューブ25とは、蒸発タンク21の奥行き方向LDの奥側において繋がっており、温水供給ラインL1から供給された温水は、蒸発タンク21の高さ方向HD下半分に存在するチューブ25を流通した後に折り返して、蒸発タンク21の高さ方向HD上半分に存在するチューブ25を流通し、温水排出ラインL2によって排出される。
The
噴霧ノズル23は、蒸発タンク21の幅方向WDの中央領域に、蒸発タンク21の奥行き方向LDに所定の間隔をあけて複数配置されている。本実施形態においては、噴霧ノズル23は、蒸気導出部24の奥側及び手前側に2つ配置されている。噴霧ノズル23の噴霧角は広角であり180°に近い。
A plurality of
本実施形態の蒸気発生装置1は、次のように動作する。
まず、ガスエンジン等から熱源となる例えば90℃程度の温水が、温水供給ラインL1を通じてチューブ25に供給される。チューブ25に供給された温水は、タンク部2の高さ方向HD下側のチューブ25を流通した後に、蒸発タンク21の高さ方向HD上側のチューブ25を流通する。
一方、蒸発タンク21の内部においては、噴霧ノズル23からチューブ25に向けて、噴霧水が噴霧される。また、蒸発タンク21の内部は、負圧(例えば、−0.043MPaG)に維持されている。これにより、チューブ25を流通する温水は、噴霧水によって熱を奪われて85℃程度まで降温し、温水排出ラインL2を通じて排出される。
The
First, hot water of about 90 ° C., for example, serving as a heat source from a gas engine or the like is supplied to the
On the other hand, spray water is sprayed from the
また、温水が流通するチューブ25には、噴霧ノズル23から80℃程度の水が噴霧されることで、表面に薄い液膜が形成される。このように、負圧に維持された状態において、チューブ25の表面に薄い液膜が形成されることによって、チューブ25内を流通する温水と、噴霧ノズル23によって噴霧される水との温度差が比較的小さい場合(例えば、約9℃)であっても効率的に蒸気を発生させることが可能になる。
In addition, a thin liquid film is formed on the surface of the
蒸発タンク21の内部で発生した蒸気は、蒸気導出部24から導出され、蒸気導出ラインL3を通じてエゼクタや蒸気圧縮機等に供給される。
蒸発タンク21の内部で蒸気にならなかった水は、水ヘッダ22に貯留される。水ヘッダ22に貯留された水は、噴霧水供給ラインL4を通じて、噴霧水ポンプ7によって噴霧ノズル23まで汲み上げられ、再びチューブ25に噴霧される。
The steam generated inside the
Water that has not become steam inside the
連続ブローラインL5及び濃縮ブローラインL6は、水ヘッダ22に貯留された水を排水する。連続ブローラインL5は、バルブ5を開放することによって、常に一定量の水を排出、あるいは、一定時間ごとに一定量の水を排出する。濃縮ブローラインL6は、タンク部2に貯留された水の塩化物イオン等の濃度の値を監視し、その値が一定の基準を超えた場合にバルブ6を開放し一定量の水を排出する。
The continuous blow line L5 and the concentrated blow line L6 drain the water stored in the
噴霧水供給ラインL4とタンク部2との間を循環する水が少なくなった場合には、補給水ラインL7から水ヘッダ22に補給水が補給される。補給水ラインL7によって補給される水は、約20℃である。補給水ラインL7によって補給される水は、熱交換器3によって、温水排出ラインL2を流通する温水と熱交換を行う。補給水ラインL7によって補給される水は、温水排出ラインL2を流通する温水と熱交換を行うことによって、例えば、約40℃へ昇温される。
When the amount of water circulating between the spray water supply line L4 and the
以上説明した本実施形態の蒸気発生装置1では、蒸気発生装置の運転開始時(初期給水時)には、水ヘッダ22の水位が高くなっていても給水が不足する場合がある。即ち、蒸気発生装置1の運転が停止した状態では、蒸発タンク21の内部の水がすべて水ヘッダ22に排出され、蒸発タンク21の内部に水が存在しない場合がある。このような状態で蒸気発生装置1の運転を開始した場合には、噴霧水ポンプ7により蒸発タンク21に送られた水の一部は、バッファとしての蒸発タンク21の内部に残存する。そのため、水ヘッダ22の水位が高く、通常の運転状態であれば十分な水量と考えられる場合であっても、運転開始の際の初期給水時には、給水が不足してしまう場合がある。
In the
そこで、本実施形態では、制御部90による水ヘッダ22への補給水の給水制御を、蒸気発生装置1の運転が開始された運転開始時と、運転が開始されてから所定時間が経過し蒸気発生装置1の運転状態が安定した定常運転時と、において異ならせることにより、複数の蒸発タンク21と水ヘッダ22とを備える蒸気発生装置1における給水制御を安定化させている。
Therefore, in the present embodiment, the water supply control of the makeup water to the
より具体的には、制御部90は、運転開始時、つまり、初期給水時における給水制御を行うための構成として、初期水位判定部91と、第1初期制御部92と、噴霧水ポンプ駆動部93と、第2初期制御部94と、を備える。
More specifically, the
初期水位判定部91は、蒸気発生装置1の運転が開始された場合(つまり、蒸気発生装置1の運転スイッチがオフからオンに変更されて初期給水が開始される場合)に、水面計27により検出される水位が第1水位以上であるか否かを判定する。本実施形態では、初期水位判定部91は、蒸気発生装置1の初期給水が開始される場合に水面計27により検出される水位がHH以上であるか否かを判定する。
When the operation of the
第1初期制御部92は、初期水位判定部91により水ヘッダ22の水位が第1水位以上でないと判定された場合に、水ヘッダ22の水位が第1水位に到達するまで補給水ポンプ8を駆動させる。また、第1初期制御部92は、水ヘッダ22の水位が第1水位に到達してから第1の時間T1補給水ポンプの駆動を継続させる。そして、第1初期制御部92は、水ヘッダ22の水位が第1水位に到達してから第1の時間T1が経過すると、補給水ポンプ8の駆動を停止させて噴霧水ポンプ7を駆動させる。
When the initial water
本実施形態では、第1初期制御部92は、初期水位判定部91により水ヘッダ22の水位が第1水位(HH)以上でない、つまり、水ヘッダ22の保有水量が少ない、と判定された場合、補給水ポンプ8を第1出力(高出力)で駆動させる。また、第1初期制御部92は、水ヘッダ22の水位がHHに到達してから更に第1の時間T1(例えば、40秒間)補給水ポンプ8を第1出力で駆動させる。そして、第1初期制御部92は、水ヘッダ22の水位がHHに到達してから第1の時間T1が経過したら、補給水ポンプ8の駆動を停止させて噴霧水ポンプ7を駆動させる。
In the present embodiment, the first initial control unit 92 determines that the initial water
これにより、図4に示すように、運転開始時に水ヘッダ22の内部の水位が低い状態(HH未満)であった場合には、水ヘッダ22の水位が第1水位まで上昇した後も第1の時間T1は水ヘッダ22への給水を継続させる。よって、初期給水時における水ヘッダ22の水位を第1水位よりも高い水位となるまで給水できるので、通常時に比べて給水が不足しやすい初期給水時においても、安定的に給水を行える。
Thereby, as shown in FIG. 4, when the water level inside the
一方、初期水位判定部91により水ヘッダ22の水位が第1水位以上であると判定された場合には、噴霧水ポンプ駆動部93及び第2初期制御部94により給水制御が行われる。
On the other hand, when the initial water
噴霧水ポンプ駆動部93は、初期水位判定部91により水ヘッダ22の水位が第1水位以上であると判定された場合に噴霧水ポンプ7を駆動させる。
また、第2初期制御部94は、噴霧水ポンプ7が駆動された後に水ヘッダ22の水位が第1水位を下回った場合に補給水ポンプ8を駆動させ、補給水ポンプが駆動した状態で水ヘッダ22の水位が第1水位に到達した場合に補給水ポンプ8の駆動を停止させる制御を、初期水位判定部91による判定が行われた後第2の時間T2行う。
The spray water pump drive unit 93 drives the spray water pump 7 when the initial water
In addition, the second initial control unit 94 drives the makeup water pump 8 when the water level of the
本実施形態では、噴霧水ポンプ駆動部93は、初期水位判定部91により水ヘッダ22の水位が第1水位(HH)以上であると判定された場合には、噴霧水ポンプ7を駆動させる。そして、第2初期制御部94は、初期水位判定部91により水ヘッダ22の水位が第1水位以上であると判定されてから第2の時間T2(例えば、40秒間)の間、水ヘッダ22の水位が第1水位(HH)を下回ると補給水ポンプ8を駆動させ、水ヘッダ22の水位が第1水位(HH)に到達すると補給水ポンプ8の駆動を停止させる。
In the present embodiment, the spray water pump drive unit 93 drives the spray water pump 7 when the initial water
これにより、図5に示すように、初期給水時においては、たとえ水ヘッダの内部の水位が高い状態(第1水位HH以上)であったとしても、所定の時間(第2の時間T2)の間は、この高い水位を基準として水ヘッダ22への給水を行わせられる。よって、通常時に比べて給水が不足しやすい初期給水時においても、安定的に給水を行える。
Thus, as shown in FIG. 5, at the time of initial water supply, even if the water level inside the water header is high (first water level HH or higher), the predetermined time (second time T2) is reached. During this time, water supply to the
尚、制御部90は、第1初期制御部92又は第2初期制御部94による制御が行われた後、つまり、初期給水が終了した後の定常運転時には、水面計27により検出される水位が第1水位以上であった場合に補給水ポンプ8の駆動を停止させる。また、補給水ポンプ8の駆動が停止した状態で水面計27により検出される水位が第1水位よりも低い第2水位を下回った場合に補給水ポンプ8を第1出力で駆動させる。そして、補給水ポンプ8が第1出力で駆動している状態で水面計27により検出される水位が第2水位よりも高く第1水位よりも低い第3水位に到達した場合に補給水ポンプ8を第1出力よりも小さい第2出力で駆動させる。
Note that the
本実施形態では、初期給水が終了した後、制御部90は、水面計27により検出される水位が第1水位(HH)以上であった場合には、補給水ポンプ8の駆動を停止させる。また、補給水ポンプの駆動が停止した状態で水ヘッダ22の水位が第2水位(L)を下回った場合には、補給水ポンプ8を第1出力としての高出力で駆動させる。そして、補給水ポンプ8が高出力で駆動している状態で、水ヘッダ22の水位が第3水位(H)に到達した場合に、補給水ポンプ8を第2出力である低出力で駆動させる(図4及び図5参照)。
In the present embodiment, after the initial water supply is completed, the
これにより、初期給水が終わった後には、通常の水位制御により水ヘッダ22の水位を制御できるので、定常運転時に過剰に給水を行うことなく蒸気発生装置1を運転させられる。
Thereby, after the initial water supply is completed, the water level of the
以上、本発明の蒸気発生装置の好ましい一実施形態について説明したが、本発明は、上述した実施形態に制限されるものではなく、適宜変更が可能である。
例えば、本実施形態では、第1の時間T1及び第2の時間T2をいずれも40秒としたが、これに限らない。即ち、第1の時間と第2の時間とを異なる時間に設定してもよい。
The preferred embodiment of the steam generator of the present invention has been described above, but the present invention is not limited to the above-described embodiment, and can be modified as appropriate.
For example, in the present embodiment, the first time T1 and the second time T2 are both 40 seconds, but the present invention is not limited to this. That is, the first time and the second time may be set to different times.
また、本実施形態では、水位検出部を、本体271と複数の電極棒272とを備える水面計27により構成したが、これに限らない。即ち、水位検出部を圧力センサ等により構成してもよい。
Moreover, in this embodiment, although the water level detection part was comprised with the
1 蒸気発生装置
2 タンク部
7 噴霧水ポンプ
8 補給水ポンプ
21 蒸発タンク
22 水ヘッダ
23 噴霧ノズル
25 チューブ
27 水面計(水位検出部)
90 制御部
91 初期水位判定部
92 第1初期制御部
93 噴霧水ポンプ駆動部
94 第2初期制御部
L4 噴霧水供給ライン
L7 補給水ライン
DESCRIPTION OF
90
Claims (3)
前記蒸発タンクの内部に水平方向に延びて配置され、内部に熱源となる温水が流通するチューブと、
前記蒸発タンクの内部における前記チューブよりも上方に配置され、該チューブに水を噴霧する噴霧ノズルと、
前記水ヘッダの内部に貯留された水を前記噴霧ノズルに供給する噴霧水供給ラインと、
前記噴霧水供給ラインに設けられる噴霧水ポンプと、
前記水ヘッダに補給水を供給する補給水ラインと、
前記補給水ラインに設けられる補給水ポンプと、
前記水ヘッダ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に基いて、前記噴霧水ポンプ及び前記補給水ポンプを制御する制御部と、を備える蒸気発生装置であって、
前記制御部は、
該蒸気発生装置の初期給水時に前記水位検出部により検出される水位が第1水位以上であるか否かを判定する初期水位判定部と、
前記初期水位判定部により前記水位が前記第1水位以上でないと判定された場合に、前記水位が前記第1水位に到達するまで前記補給水ポンプを駆動させると共に、該水位が前記第1水位に到達してから第1の時間前記補給水ポンプの駆動を継続させ、前記水位が前記第1水位に到達してから前記第1の時間が経過すると、前記補給水ポンプの駆動を停止させて前記噴霧水ポンプを駆動させる第1初期制御部と、を備える蒸気発生装置。 A plurality of evaporation tanks in which steam is generated, and a tank unit having a water header provided below the plurality of evaporation tanks and storing water that has not evaporated inside the plurality of evaporation tanks;
A tube that extends in the horizontal direction inside the evaporation tank and in which hot water that serves as a heat source circulates,
A spray nozzle that is disposed above the tube inside the evaporation tank and sprays water on the tube;
A spray water supply line for supplying water stored in the water header to the spray nozzle;
A spray water pump provided in the spray water supply line;
A makeup water line for supplying makeup water to the water header;
A makeup water pump provided in the makeup water line;
A water level detection unit for detecting the water level inside the water header;
A control unit that controls the spray water pump and the makeup water pump based on the water level detected by the water level detection unit, and a steam generator comprising:
The controller is
An initial water level determination unit that determines whether or not the water level detected by the water level detection unit at the time of initial water supply of the steam generator is equal to or higher than a first water level;
When the initial water level determination unit determines that the water level is not equal to or higher than the first water level, the makeup water pump is driven until the water level reaches the first water level, and the water level reaches the first water level. The supply water pump is continuously driven for a first time after the arrival, and when the first time has elapsed since the water level reached the first water level, the drive of the makeup water pump is stopped to And a first initial control unit for driving the spray water pump.
前記初期水位判定部により前記水位が前記第1水位以上であると判定された場合に、前記噴霧水ポンプを駆動させる噴霧水ポンプ駆動部と、
前記噴霧水ポンプが駆動された後に前記水位が前記第1水位を下回った場合に前記補給水ポンプを駆動させ、該補給水ポンプが駆動した状態で該水位が前記第1水位に到達した場合に前記補給水ポンプの駆動を停止させる制御を、前記初期水位判定部による判定が行われた後第2の時間行う第2初期制御部と、を更に備える請求項1に記載の蒸気発生装置。 The controller is
When the initial water level determination unit determines that the water level is equal to or higher than the first water level, a spray water pump drive unit that drives the spray water pump;
When the water level falls below the first water level after the spray water pump is driven, the make-up water pump is driven, and when the water level reaches the first water level while the make-up water pump is driven The steam generator according to claim 1, further comprising: a second initial control unit that performs control for stopping the driving of the makeup water pump for a second time after the determination by the initial water level determination unit is performed.
前記補給水ポンプの駆動が停止した状態で前記水位検出部により検出される水位が前記第1水位よりも低い第2水位を下回った場合に前記補給水ポンプを第1出力で駆動させ、
前記補給水ポンプが前記第1出力で駆動している状態で前記水位検出部により検出される水位が前記第2水位よりも高く前記第1水位よりも低い第3水位に到達した場合に前記補給水ポンプを前記第1出力よりも小さい第2出力で駆動させる請求項1又は2に記載の蒸気発生装置。 After the control by the first initial control unit or the second initial control unit, the control unit is configured to supply the makeup water when the water level detected by the water level detection unit is equal to or higher than the first water level. Stop the pump,
When the water level detected by the water level detection unit falls below a second water level lower than the first water level while driving of the makeup water pump is stopped, the makeup water pump is driven with a first output,
The replenishment when the water level detected by the water level detector reaches a third water level that is higher than the second water level and lower than the first water level while the makeup water pump is driven at the first output. The steam generator according to claim 1 or 2, wherein the water pump is driven with a second output smaller than the first output.
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