JP2015031434A - Boiler system - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、ボイラシステムに関する。より詳細には、負荷機器から排出されるドレンを、大気に開放することなく回収してボイラに給水するクローズドタイプのボイラシステムに関する。 The present invention relates to a boiler system. More specifically, the present invention relates to a closed type boiler system that collects drain discharged from a load device without supplying it to the atmosphere and supplies water to the boiler.
従来、ボイラによって生成された蒸気を負荷機器に供給し、負荷機器において熱源として使用された蒸気が凝縮して発生するドレンを、耐圧性を有する密閉型のドレンタンクに高温・高圧の状態で回収して、再度ボイラに給水するクローズドタイプのボイラシステムが提案されている(例えば、特許文献1参照)。 Conventionally, steam generated by a boiler is supplied to the load equipment, and the drain generated by condensation of the steam used as a heat source in the load equipment is collected in a sealed drain tank with pressure resistance at high temperature and pressure. And the closed type boiler system which supplies water to a boiler again is proposed (for example, refer patent document 1).
ところで、容量の比較的小さなボイラを用いてクローズドタイプのボイラシステムを構成した場合、蒸気を生成するために必要とされるドレンの量に比して、ドレンタンクに収容されるドレンの量が多くなってしまう場合がある。このような場合には、ドレンタンクにドレンが長時間貯留されることになり、ドレンの熱を十分に有効利用できない。 By the way, when a closed type boiler system is configured using a boiler with a relatively small capacity, the amount of drain accommodated in the drain tank is larger than the amount of drain required to generate steam. It may become. In such a case, the drain is stored in the drain tank for a long time, and the heat of the drain cannot be used sufficiently effectively.
従って、本発明は、より熱効率を向上させられるクローズドタイプのボイラシステムを提供することを目的とする。 Accordingly, an object of the present invention is to provide a closed type boiler system that can further improve thermal efficiency.
本発明は、蒸気を生成する缶体を有し、生成された蒸気を負荷機器に供給するボイラと、前記負荷機器が蒸気を使用することによって凝縮して生じたドレンを大気に開放することなく回収するドレンタンクと、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給水する第1ドレン供給ラインと、を備えるクローズドタイプのボイラシステムであって、基端側が前記第1ドレン供給ラインに接続されると共に先端側が前記ドレンタンクに接続され、前記ドレン供給ラインを流通するドレンの一部を前記ドレンタンクに循環させる第1ドレン循環ラインと、前記ボイラの一部を構成し前記第1ドレン循環ラインを流通するドレンと前記ボイラに供給される燃焼用空気との間で熱交換を行う空気加熱器と、を更に備えるボイラシステムに関する。 The present invention includes a boiler that generates steam and supplies the generated steam to a load device, and the drain generated by the load device condensing by using the steam without opening it to the atmosphere. A closed-type boiler system comprising: a drain tank to be recovered; and a first drain supply line that connects the drain tank and the boiler and feeds the drain accommodated in the drain tank to the boiler. A first drain circulation line having a side connected to the first drain supply line and a tip side connected to the drain tank, and circulating a part of the drain flowing through the drain supply line to the drain tank; Air heater which performs heat exchange between the drain which comprises a part and distribute | circulates the said 1st drain circulation line, and the combustion air supplied to the said boiler Relates to a boiler system further comprises a.
また、ボイラシステムは、燃料を燃焼させて動力を発生させる動力発生装置において発生する排ガスと前記ドレンとの間で熱交換を行い蒸気を生成する排ガスボイラと、前記ドレンタンクに収容されたドレンを前記排ガスボイラに供給する第2ドレン供給ラインと、前記排ガスボイラにおいて生成された蒸気を前記負荷機器側に供給する蒸気ラインと、を更に備えることが好ましい。 The boiler system also includes an exhaust gas boiler that generates heat by exchanging heat between exhaust gas generated in a power generation device that generates power by burning fuel and the drain, and a drain accommodated in the drain tank. It is preferable to further include a second drain supply line that supplies the exhaust gas boiler, and a steam line that supplies the steam generated in the exhaust gas boiler to the load equipment side.
また、ボイラシステムは、大気開放され、前記ボイラに供給する補給水を貯留するオープンタンクと、基端側が前記ドレンタンクに接続されると共に先端側が前記オープンタンクに接続され、前記ドレンタンクに収容されたドレンから発生したフラッシュ蒸気が流通するフラッシュ蒸気ラインと、を更に備えることが好ましい。 Further, the boiler system is open to the atmosphere and stores a replenishing water to be supplied to the boiler, and a base end side is connected to the drain tank and a tip end side is connected to the open tank, and is stored in the drain tank. And a flash steam line through which flash steam generated from the drain flows.
また、前記動力発生装置は、燃料を燃焼させて動力を発生させる装置本体と、前記装置本体を冷却する冷却水が循環する冷却水ラインと、前記冷却水ラインに配置され、該冷却水ラインを流通する冷却水との間で熱交換を行い該冷却水を冷却する第1熱交換器と、前記冷却水ラインにおける前記第1熱交換器よりも上流側に配置され、該冷却水ラインを流通する冷却水との間で熱交換を行い該冷却水を加熱する第2熱交換器と、を備え、前記ボイラシステムは、前記オープンタンクと前記第2熱交換器とを接続し、該オープンタンクに貯留される補給水を前記第2熱交換器に供給する冷却水加熱ラインと、前記第2熱交換器と前記オープンタンクとを接続し、該第2熱交換器で熱交換を行った補給水を前記オープンタンクに返送する返送ラインと、を更に備えることが好ましい。 The power generation device is disposed in the apparatus main body for generating power by burning fuel, a cooling water line for circulating cooling water for cooling the apparatus main body, and the cooling water line. A first heat exchanger that exchanges heat with the circulating cooling water and cools the cooling water, and is disposed upstream of the first heat exchanger in the cooling water line, and flows through the cooling water line A second heat exchanger that exchanges heat with the cooling water that heats the cooling water, and the boiler system connects the open tank and the second heat exchanger, and the open tank The replenishment which connected the cooling water heating line which supplies the make-up water stored in the said 2nd heat exchanger, the said 2nd heat exchanger, and the said open tank, and performed heat exchange with this 2nd heat exchanger Return line to return water to the open tank When, further preferably comprises a.
また、前記動力発生装置は、燃料を燃焼させて動力を発生させる装置本体と、前記装置本体を冷却する冷却水が循環する冷却水ラインと、前記冷却水ラインに配置され、該冷却水ラインを流通する冷却水との間で熱交換を行い該冷却水を冷却する第1熱交換器と、前記冷却水ラインにおける前記第1熱交換器よりも上流側に配置され、該冷却水ラインを流通する冷却水との間で熱交換を行い該冷却水を加熱する第2熱交換器と、を備え、前記ボイラシステムは、前記ドレンタンクと前記第2熱交換器とを接続し、該ドレンタンクに収容されるドレンを前記第2熱交換器に供給する冷却水加熱ラインと、前記第2熱交換器と前記ドレンタンクとを接続し、該第2熱交換器で熱交換を行ったドレンを前記ドレンタンクに返送する返送ラインと、を更に備えることが好ましい。 The power generation device is disposed in the apparatus main body for generating power by burning fuel, a cooling water line for circulating cooling water for cooling the apparatus main body, and the cooling water line. A first heat exchanger that exchanges heat with the circulating cooling water and cools the cooling water, and is disposed upstream of the first heat exchanger in the cooling water line, and flows through the cooling water line A second heat exchanger that exchanges heat with the cooling water that heats the cooling water, and the boiler system connects the drain tank and the second heat exchanger, and the drain tank A cooling water heating line for supplying the drain contained in the second heat exchanger to the second heat exchanger, the second heat exchanger and the drain tank are connected, and the drain subjected to heat exchange with the second heat exchanger A return line for returning to the drain tank; It is preferably provided to.
本発明のボイラシステムによれば、熱効率をより向上させられる。 According to the boiler system of the present invention, the thermal efficiency can be further improved.
以下、本発明のボイラシステムの好ましい各実施形態について、図面を参照しながら説明する。本発明のボイラシステムは、図1に示すように、負荷機器20において発生したドレンを、耐圧性を有する密閉型のタンクに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タイプのボイラシステムである。
Hereinafter, preferred embodiments of the boiler system of the present invention will be described with reference to the drawings. The boiler system of the present invention, as shown in FIG. 1, is a closed type in which drain generated in the
まず、第1実施形態のボイラシステム1について説明する。
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、ドレンタンク30と、オープンタンク40とを備える。
First, the
The
また、ボイラシステム1は、これらの機器を接続し、蒸気又は水が流通する複数のライン、これら複数のラインを開閉させる複数の弁、所定のラインに配置される複数のポンプ、及びこれら複数の弁や複数のポンプ等の動作を制御する制御装置(図示せず)を備える。具体的には、ボイラシステム1は、ラインとして、第1蒸気供給ラインL1と、ドレン回収ラインL2と、第1ドレン供給ラインL3と、第2蒸気供給ラインL4と、フラッシュ蒸気ラインL5と、補給水ラインL6と、第1ドレン循環ラインL7と、第2ドレン循環ラインL8と、を備える。
In addition, the
ボイラ10は、蒸気を生成する缶体11と、この缶体11に燃焼用空気を送り込む送風機12と、送風機12と缶体11とを接続し燃焼用空気が流通する給気ダクト13と、給気ダクト13に配置され燃焼用空気を加熱する空気加熱器14と、缶体11で生成された蒸気が集合される蒸気ヘッダ16と、缶体11と蒸気ヘッダ16とを連結する連結管17と、連結管17に配置され缶体11で生成された蒸気に含まれる水分を分離する気液分離器18と、を備える。
The
以上のボイラ10によれば、まず、缶体11には、給水としてのドレンが供給される。また、缶体11には、送風機12から送り込まれた燃焼用空気が給気ダクト13を通って供給されると共に、燃料が燃料供給ライン15から供給され、燃料が燃焼される。ここで、燃焼用空気は、空気加熱器14によって加熱されてから缶体11に供給される。空気加熱器14による熱交換の詳細については、後述する。
According to the
缶体11に供給されたドレンは燃料の燃焼により加熱され、ドレンから蒸気が生成される。缶体11で生成された蒸気中に含まれる水分は、気液分離器18により除去され、水分が除去された蒸気が連結管17を介して蒸気ヘッダ16に集められる。
蒸気ヘッダ16に集められた蒸気は、蒸気使用設備である負荷機器20に供給される。
The drain supplied to the
The steam collected in the
負荷機器20は、ボイラ10で発生した蒸気を熱源として利用し、加熱対象物との間で熱交換を行う。
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。
The
The
オープンタンク40は、大気に開放されている。このオープンタンク40は、ボイラ10に供給される補給水を貯留する。また、オープンタンク40には、ドレンタンク30においてドレンから発生したフラッシュ蒸気が導入される。
The
第1蒸気供給ラインL1は、蒸気ヘッダ16と負荷機器20とを接続し、ボイラ10で生成された蒸気を負荷機器20に供給する。
ドレン回収ライン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。このドレン回収ライン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。
The first steam supply line L <b> 1 connects the
The drain collection line L <b> 2 connects the
第1ドレン供給ラインL3は、ドレンタンク30とボイラ10とを接続し、ドレンタンク30に収容されたドレンをボイラ10に供給する。第1実施形態では、第1ドレン供給ラインL3の上流側の端部は、ドレンタンク30の下部に接続される。また、第1ドレン供給ラインL3の下流側は、缶体11の下部に接続される。
The first drain supply line L3 connects the
以上の第1ドレン供給ラインL3には、ドレンポンプ31及びドレン供給弁32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る。
A
The
第2蒸気供給ラインL4は、蒸気ヘッダ16とドレンタンク30とを接続する。この第2蒸気供給ラインL4は、ボイラ10で生成された蒸気をドレンタンク30に供給し、ドレンタンク30の内部の圧力を調節する。第2蒸気供給ラインL4には、圧力調整弁41及びモータバルブ42が配置される。
The second steam supply line L4 connects the
フラッシュ蒸気ラインL5は、ドレンタンク30とオープンタンク40とを接続し、ドレンタンク30で発生したフラッシュ蒸気をオープンタンク40に排出する。このフラッシュ蒸気ラインL5には、圧力調整弁51が配置されている。圧力調整弁51は、ドレンタンク30の内部の圧力が所定の圧力を超えた場合に、フラッシュ蒸気をオープンタンク40側に逃がして、ドレンタンク30の内部の圧力を低下させる。
The flash steam line L5 connects the
補給水ラインL6は、オープンタンク40とドレンタンク30とを接続し、オープンタンク40に貯留された水をドレンタンク30に供給する。補給水ラインL6には、ポンプ61が配置されている。
The makeup water line L <b> 6 connects the
第1ドレン循環ラインL7は、第1ドレン供給ラインL3とドレンタンク30とを接続する。より具体的には、第1ドレン循環ラインL7の上流側(基端側)の端部は、第1ドレン供給ラインL3におけるドレンポンプ31とドレン供給弁32との間に接続される。第1ドレン循環ラインL7の下流側(先端側)の端部は、ドレンタンク30の下部(液相部)に接続される。第1ドレン循環ラインL7には、モータバルブ81及び上述した空気加熱器14が配置される。
第1ドレン循環ラインL7は、第1ドレン供給ラインL3を流通するドレンの一部をドレンタンク30に循環させる。そして、空気加熱器14は、この第1ドレン循環ラインL7を流通するドレンと給気ダクト13を流通する燃焼用空気との間で熱交換を行い、燃焼用空気を加熱する。
The first drain circulation line L7 connects the first drain supply line L3 and the
The first drain circulation line L7 circulates a part of the drain flowing through the first drain supply line L3 to the
第2ドレン循環ラインL8は、第1ドレン供給ラインL3とドレンタンク30とを接続する。より具体的には、第2ドレン循環ラインL8の上流側の端部は、第1ドレン供給ラインL3におけるドレンポンプ31の下流側で、かつ、第1ドレン循環ラインL7との接続部分よりも上流側に接続される。第2ドレン循環ラインL8の下流側の端部は、ドレンタンク30の上部に接続されるラインと、ドレンタンク30の下部に接続されるラインとに分岐している。ドレンタンク30の上部に接続されるラインには、モータバルブ81が配置され、ドレンタンク30の下部に接続されるラインには、オリフィス82が配置される。
The second drain circulation line L8 connects the first drain supply line L3 and the
第2ドレン循環ラインL8は、第1ドレン供給ラインL3を流通するドレンの一部又は全部を、ドレンタンク30に戻す。より詳細には、ドレンタンク30の下部に接続されるラインからは、ドレンタンク30の液相部にドレンが循環され、ドレンタンク30の上部に接続されるラインからは、ドレンタンク30の気相部にドレンが循環される。この第2ドレン循環ラインL8では、液相部に循環されるドレンの流量を、オリフィス82により調整してドレンタンク30に貯留されるドレンの温度を均一化させつつ、気相部に循環させるドレンにより、ドレンタンク30の内部で発生するフラッシュ蒸気を回収している。
The second drain circulation line L8 returns a part or all of the drain flowing through the first drain supply line L3 to the
次に、第1実施形態のボイラシステム1の動作について説明する。
第1実施形態では、まず、ボイラ10において蒸気が生成される。具体的には、まず、燃焼用空気が給気ダクト13から供給されて燃料供給ライン15から供給される燃料と混合され、缶体11の内部で燃焼される。次いで、燃料の燃焼により発生した燃焼ガスにより、缶体11に供給された給水(ドレン)から蒸気が生成される。缶体11で生成された蒸気は、気液分離器18において水分が分離された後、連結管17を介して蒸気ヘッダ16に供給される。
蒸気ヘッダ16に供給された蒸気は、負荷機器20において利用された後ドレンとなり、高温高圧の状態でドレンタンク30に貯留される。そして、ドレンタンク30に貯留されたドレンは、第1ドレン供給ラインL3を通ってボイラ10に給水として供給される。
Next, operation | movement of the
In the first embodiment, first, steam is generated in the
The steam supplied to the
また、第1ドレン供給ラインL3を流通するドレンの一部は、第1ドレン循環ラインL7及び第2ドレン循環ラインL8を通ってドレンタンク30に返送される。ここで、第1実施形態では、第1ドレン循環ラインL7に、給気ダクト13を流通する燃焼用空気との間で熱交換を行う空気加熱器14を配置している。これにより、第1ドレン循環ラインL7を流通するドレンにより、燃焼用空気を加熱できる。
Further, a part of the drain flowing through the first drain supply line L3 is returned to the
以上説明した第1実施形態のボイラシステム1によれば、以下のような効果を奏する。
According to the
(1)容量の比較的小さなボイラを用いてクローズドタイプのボイラシステムを構成した場合、蒸気を生成するために必要とされるドレンの量に比して、ドレンタンクに収容されるドレンの量が多くなってしまう場合がある。このような場合には、ドレンタンクにドレンが長時間貯留されることになり、ドレンの熱を十分に有効利用できない。
そこで、ボイラシステム1を、ドレンタンク30からボイラ10に供給されるドレンの一部をドレンタンク30に循環させる第1ドレン循環ラインL7と、この第1ドレン循環ラインL7を流通するドレンとボイラ10に供給される燃焼用空気との間で熱交換を行う空気加熱器14と、を含んで構成した。これにより、ドレンタンク30に収容されたドレンの熱を、燃焼用空気の加熱に用いることができるので、ドレンの熱をより有効に利用できる。また、燃焼用空気と熱交換を行ったドレンを直接ボイラ10に供給することなくドレンタンク30に循環させるので、ボイラ10に供給されるドレンの温度の低下を低減できる。よって、ボイラシステム1の熱効率をより向上させられる。
(1) When a closed type boiler system is configured using a boiler with a relatively small capacity, the amount of drain accommodated in the drain tank is smaller than the amount of drain required to generate steam. It may increase. In such a case, the drain is stored in the drain tank for a long time, and the heat of the drain cannot be used sufficiently effectively.
Therefore, in the
(2)ボイラシステム1を、補給水を貯留するオープンタンク40と、ドレンタンク30で発生したフラッシュ蒸気をオープンタンク40に導出するフラッシュ蒸気ラインL5と、を含んで構成した。これにより、フラッシュ蒸気をオープンタンク40で回収して補給水として利用できる。よって、ボイラシステム1において、外部に放出するドレンの量を低減できるので、ボイラシステム1をより効率よく運転させられる。また、オープンタンク40に貯留される補給水の温度を高温に維持できるので、ボイラシステム1の熱効率をより向上させられる。
(2) The
次に、本発明の第2実施形態に係るボイラシステム1Aの構成について、図2を参照しながら説明する。尚、第2実施形態以降の説明にあたって、同一構成要件については同一符号を付し、その説明を省略もしくは簡略化する。
第2実施形態のボイラシステム1Aは、ディーゼルエンジンやガスタービン等の、燃料を燃焼させて動力を発生させる動力発生装置において発生する排ガスを熱源として蒸気を生成する排ガスボイラを含んで構成される点で、第1実施形態と相違する。
第2実施形態のボイラシステム1Aは、動力となるメインエンジン及び補助ボイラを有する舶用のボイラシステムとして好適に用いられる。
Next, the configuration of a boiler system 1A according to the second embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. In the description after the second embodiment, the same constituent elements are denoted by the same reference numerals, and the description thereof is omitted or simplified.
The boiler system 1A of the second embodiment includes an exhaust gas boiler that generates steam by using exhaust gas generated in a power generation device that generates power by burning fuel, such as a diesel engine or a gas turbine, as a heat source. This is different from the first embodiment.
The
まず、動力発生装置としてのメインエンジン100について説明する。メインエンジン100は、例えば、燃料として軽油を用いるディーゼルエンジンにより構成される。このメインエンジン100は、図2に示すように、装置本体110と、排気ダクト120と、冷却水ライン130と、第1熱交換器としての造水機140と、第2熱交換器150と、ドレンクーラ160と、を備える。
First, the
装置本体110は、燃料を燃焼させて動力を発生させる。
排気ダクト120は、装置本体110において燃料が燃焼されて発生した排ガス排出する。
冷却水ライン130は、装置本体110の内部を通ると共に環状に構成される。この冷却水ライン130の内部には、冷却水が循環しており、これにより、装置本体110が冷却される。
The device
The
The cooling
造水機140は、冷却水ライン130に配置される。この造水機140は、例えば、海水を真空環境下で加熱して蒸溜することで淡水を製造する。即ち、造水機140は、装置本体110の熱を吸収して加熱された高温の冷却水と海水との間で熱交換を行い、淡水を製造する。
The
第2熱交換器150は、冷却水ライン130における造水機140よりも上流側に配置される。この第2熱交換器150には、後述の冷却水加熱ライン93から高温水(例えば、約90℃)が供給される。そして、冷却水ライン130を流通する冷却水(例えば、80℃)との間で熱交換を行い、この冷却水を加熱する。
The
ドレンクーラ160は、冷却水ライン130における造水機140よりも下流側に配置される。このドレンクーラ160は、造水機140において冷却された冷却水を海水により更に冷却する。
The
第2実施形態のボイラシステム1Aは、第1実施形態のボイラシステム1の構成に加えて、排ガスボイラ90と、第2ドレン供給ライン91と、蒸気ライン92と、冷却水加熱ライン93と、返送ライン94と、を備える。
The boiler system 1A of the second embodiment includes an
排ガスボイラ90は、メインエンジン100において発生した排ガスと、ドレンタンク30から供給されたドレンとの間で熱交換を行い蒸気を生成する。この排ガスボイラ90には、メインエンジン100の排気ダクト120が接続され、この排気ダクト120を介して排ガスが供給される。
The
第2ドレン供給ライン91は、ドレンタンク30に収容されたドレンを排ガスボイラ90に供給する。第2実施形態では、第2ドレン供給ライン91の上流側は、ボイラ10(缶体11の下部)に接続され、下流側は排ガスボイラ90の下部に接続される。即ち、第2実施形態では、ドレンタンク30に収容されたドレンは、第1ドレン供給ラインL3、缶体11、及び第2ドレン供給ライン91を介して排ガスボイラ90に供給される。第2ドレン供給ライン91には、ポンプ911が配置される。
The second
蒸気ライン92は、排ガスボイラ90において生成された蒸気を負荷機器20側に供給する。第2実施形態では、蒸気ライン92の上流側は、排ガスボイラ90の上部に接続され、下流側は、ボイラ10(缶体11の上部)に接続される。即ち、第2実施形態では、排ガスボイラ90で生成された蒸気は、蒸気ライン92及びボイラ10を介して負荷機器20に供給される。
The
冷却水加熱ライン93は、オープンタンク40と第2熱交換器150とを接続し、オープンタンク40に貯留される補給水を第2熱交換器150に供給する。この冷却水加熱ライン93には、ポンプ931が配置される。
返送ライン94は、第2熱交換器150とオープンタンク40とを接続し、第2熱交換器150で熱交換を行った補給水をオープンタンク40に返送する。
The cooling
The
次に、第2実施形態のボイラシステム1Aの動作において、第1実施形態と相違する部分について説明する。
第2実施形態では、メインエンジン100において、燃料が燃焼されて排ガスが発生する。そして、この排ガスは、排気ダクト120を介して排ガスボイラ90に導入される。
Next, in the operation of the boiler system 1A of the second embodiment, a part different from the first embodiment will be described.
In the second embodiment, in the
また、排ガスボイラ90には、第1ドレン供給ラインL3、缶体11、及び第2ドレン供給ライン91を介してドレンタンク30に収容されたドレンが供給される。そして、この排ガスボイラ90に供給されたドレンが排ガスにより加熱されて蒸気が生成される。
排ガスボイラ90において生成された蒸気は、蒸気ライン92及びボイラ10を介して負荷機器20に供給される。
The
The steam generated in the
一方、メインエンジン100においては、冷却水ライン130を循環する冷却水は、装置本体110の内部において装置本体110を冷却して、例えば、80℃程度に加熱される。
On the other hand, in the
次いで、装置本体110を出た冷却水(80℃程度)は、第2熱交換器150に導入される。第2熱交換器150には、冷却水加熱ライン93を介してオープンタンク40に貯留された補給水が供給される。ここで、オープンタンク40には、フラッシュ蒸気が回収されているので、このオープンタンク40には、高温の補給水(例えば、90℃程度)が貯留されている。これにより、第2熱交換器150では、冷却水ライン130を流通する冷却水は、より高温の補給水により更に加熱される。
Next, the cooling water (about 80 ° C.) exiting the apparatus
次いで、第2熱交換器150を出た冷却水は、造水機140に導入される。造水機140では、高温の冷却水により海水が加熱されて蒸溜され、淡水が製造される。そして、冷却水は冷却される。
Next, the cooling water exiting the
次いで、造水機140を出た冷却水は、ドレンクーラ160に導入される。ドレンクーラ160では、冷却水が海水により更に冷却される(例えば、70℃程度)。
そして、ドレンクーラ160を出て冷却された冷却水は、再び装置本体110の内部に導入される。
Next, the cooling water exiting the
Then, the cooling water cooled out of the
以上説明した第2実施形態のボイラシステム1Aによれば、上記(1)及び(2)の効果を奏する他、以下のような効果を奏する。 According to the boiler system 1A of the second embodiment described above, the following effects are obtained in addition to the effects (1) and (2).
(3)ボイラシステム1Aを、排ガスボイラ90と、この排ガスボイラ90にドレンを供給する第2ドレン供給ライン91と、を含んで構成した。これにより、ドレンタンク30に収容されたドレンを排ガスボイラ90にも供給して蒸気を生成できるので、ボイラシステム1Aにおける熱の利用効率を更に向上させられる。
(3) The boiler system 1A includes the
(4)メインエンジン100を、装置本体110と、この装置本体110を冷却する冷却水ライン130と、この冷却水ライン130に配置された造水機140と、冷却水ライン130における造水機140よりも上流側に配置された第2熱交換器150と、を含んで構成した。そして、ボイラシステム1Aを、第2熱交換器150に補給水を供給する冷却水加熱ライン93と、第2熱交換器150で熱交換された補給水をオープンタンク40に返送する返送ライン94と、を含んで構成した。これにより、装置本体110により加熱された冷却水を、オープンタンク40に貯留された更に高温の補給水により加熱した後造水機140に導入できるので、造水機140による淡水の製造効率を向上させられる。また、オープンタンク40に貯留された補給水の熱エネルギを有効利用できる。
(4) The
次に、本発明の第3実施形態に係るボイラシステム1Bの構成について、図3を参照しながら説明する。
第3実施形態のボイラシステム1Bは、冷却水加熱ライン93B及び返送ライン94Bの構成において、第2実施形態と異なる。
Next, the configuration of a
The
第3実施形態では、冷却水加熱ライン93Bは、図3に示すように、ドレンタンク30と第2熱交換器150とを接続し、ドレンタンク30に収容されるドレンを第2熱交換器150に供給する。より具体的には、冷却水加熱ライン93Bの上流側の端部は、第1ドレン供給ラインL3における第1ドレン循環ラインL7との分岐部分近傍に接続される。この冷却水加熱ライン93Bには、モータバルブ95Bが配置される。
In the third embodiment, as shown in FIG. 3, the cooling
また、返送ライン94Bは、第2熱交換器150とドレンタンク30とを接続し、第2熱交換器150で熱交換を行ったドレンをドレンタンク30に返送する。より具体的には、返送ライン94Bの下流側の端部は、ドレンタンク30の下部(液相部分)に接続される。
このように、第3実施形態では、第2熱交換器150における熱源として、ドレンタンク30に収容されたドレンが用いられる。
The
Thus, in 3rd Embodiment, the drain accommodated in the
以上説明した第3実施形態のボイラシステム1Bによれば、上述の(1)〜(3)の効果を奏する他、以下のような効果を奏する。
According to the
(5)ボイラシステム1Bを、第2熱交換器150にドレンを供給する冷却水加熱ライン93Bと、第2熱交換器150で熱交換されたドレンをドレンタンク30に返送する返送ライン94Bと、を含んで構成した。これにより、装置本体110により加熱された冷却水を、ドレンタンク30に収容されたドレンにより加熱した後造水機140に導入できるので、造水機140による淡水の製造効率を向上させられる。また、ドレンタンク30に収容されたドレンの熱エネルギを有効利用できる。
(5) the
以上、本発明のボイラシステムの好ましい各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、第1実施形態〜第3実施形態では、ボイラシステム1,1A,1Bを、一台のボイラ10により構成したが、これに限らない。即ち、ボイラシステムを、複数台のボイラを含んで構成してもよい。
As mentioned above, although each preferred embodiment of the boiler system of the present invention was described, the present invention is not limited to the embodiment mentioned above, and can be changed suitably.
For example, in the first to third embodiments, the
また、第1実施形態〜第3実施形態では、補給水ラインL6を、オープンタンク40とドレンタンク30とを接続して構成したが、これに限らない。即ち、補給水ラインを、オープンタンクとドレンタンクとを接続する第1の補給水ラインと、オープンタンクと第1ドレン供給ラインとを接続する第2の補給水ラインと、を含んで構成してもよい。
In the first to third embodiments, the makeup water line L6 is configured by connecting the
1,1A,1B ボイラシステム
10 ボイラ
11 缶体
14 空気加熱器
20 負荷機器
30 ドレンタンク
40 オープンタンク
90 排ガスボイラ
91 第2ドレン供給ライン
92 蒸気ライン
93,93B 冷却水加熱ライン
94,94B 返送ライン
100 メインエンジン(動力発生装置)
110 装置本体
130 冷却水ライン
140 造水機(第1熱交換器)
150 第2熱交換器
L3 第1ドレン供給ライン
L5 フラッシュ蒸気ライン
L7 第1ドレン循環ライン
1, 1A,
110 apparatus
150 2nd heat exchanger L3 1st drain supply line L5 Flash steam line L7 1st drain circulation line
Claims (5)
前記負荷機器が蒸気を使用することによって凝縮して生じたドレンを大気に開放することなく回収するドレンタンクと、
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給水する第1ドレン供給ラインと、を備えるクローズドタイプのボイラシステムであって、
基端側が前記第1ドレン供給ラインに接続されると共に先端側が前記ドレンタンクに接続され、前記第1ドレン供給ラインを流通するドレンの一部を前記ドレンタンクに循環させる第1ドレン循環ラインと、
前記ボイラの一部を構成し前記第1ドレン循環ラインを流通するドレンと前記ボイラに供給される燃焼用空気との間で熱交換を行う空気加熱器と、を更に備えるボイラシステム。 A boiler having a can that generates steam and supplying the generated steam to a load device;
A drain tank that collects the drain generated by condensation of the load device using steam without opening it to the atmosphere;
A closed-type boiler system comprising: a first drain supply line that connects the drain tank and the boiler and feeds the drain contained in the drain tank to the boiler;
A first drain circulation line that has a proximal end connected to the first drain supply line and a distal end connected to the drain tank, and circulates a part of the drain circulating through the first drain supply line to the drain tank;
A boiler system further comprising: an air heater that configures a part of the boiler and performs heat exchange between a drain that flows through the first drain circulation line and combustion air that is supplied to the boiler.
前記ドレンタンクに収容されたドレンを前記排ガスボイラに供給する第2ドレン供給ラインと、
前記排ガスボイラにおいて生成された蒸気を前記負荷機器側に供給する蒸気ラインと、を更に備える請求項1に記載のボイラシステム。 An exhaust gas boiler that generates steam by exchanging heat between exhaust gas generated in a power generation device that generates power by burning fuel and the drain;
A second drain supply line for supplying drain contained in the drain tank to the exhaust gas boiler;
The boiler system according to claim 1, further comprising: a steam line that supplies steam generated in the exhaust gas boiler to the load equipment side.
基端側が前記ドレンタンクに接続されると共に先端側が前記オープンタンクに接続され、前記ドレンタンクに収容されたドレンから発生したフラッシュ蒸気が流通するフラッシュ蒸気ラインと、を更に備える請求項1又は2に記載のボイラシステム。 An open tank that is open to the atmosphere and stores makeup water to be supplied to the boiler;
The apparatus further comprises a flash steam line having a proximal end side connected to the drain tank and a distal end side connected to the open tank, through which flash steam generated from the drain accommodated in the drain tank flows. The described boiler system.
燃料を燃焼させて動力を発生させる装置本体と、
前記装置本体を冷却する冷却水が循環する冷却水ラインと、
前記冷却水ラインに配置され、該冷却水ラインを流通する冷却水との間で熱交換を行い該冷却水を冷却する第1熱交換器と、
前記冷却水ラインにおける前記第1熱交換器よりも上流側に配置され、該冷却水ラインを流通する冷却水との間で熱交換を行い該冷却水を加熱する第2熱交換器と、を備え、
前記ボイラシステムは、
前記オープンタンクと前記第2熱交換器とを接続し、該オープンタンクに貯留される補給水を前記第2熱交換器に供給する冷却水加熱ラインと、
前記第2熱交換器と前記オープンタンクとを接続し、該第2熱交換器で熱交換を行った補給水を前記オープンタンクに返送する返送ラインと、を更に備える請求項3に記載のボイラシステム。 The power generator is
An apparatus main body for generating power by burning fuel;
A cooling water line through which cooling water for cooling the apparatus body circulates;
A first heat exchanger that is disposed in the cooling water line and exchanges heat with the cooling water flowing through the cooling water line to cool the cooling water;
A second heat exchanger that is disposed upstream of the first heat exchanger in the cooling water line and heats the cooling water by exchanging heat with the cooling water flowing through the cooling water line; Prepared,
The boiler system is
A cooling water heating line that connects the open tank and the second heat exchanger and supplies makeup water stored in the open tank to the second heat exchanger;
The boiler according to claim 3, further comprising: a return line that connects the second heat exchanger and the open tank and returns the makeup water that has been heat-exchanged by the second heat exchanger to the open tank. system.
燃料を燃焼させて動力を発生させる装置本体と、
前記装置本体を冷却する冷却水が循環する冷却水ラインと、
前記冷却水ラインに配置され、該冷却水ラインを流通する冷却水との間で熱交換を行い該冷却水を冷却する第1熱交換器と、
前記冷却水ラインにおける前記第1熱交換器よりも上流側に配置され、該冷却水ラインを流通する冷却水との間で熱交換を行い該冷却水を加熱する第2熱交換器と、を備え、
前記ボイラシステムは、
前記ドレンタンクと前記第2熱交換器とを接続し、該ドレンタンクに収容されるドレンを前記第2熱交換器に供給する冷却水加熱ラインと、
前記第2熱交換器と前記ドレンタンクとを接続し、該第2熱交換器で熱交換を行ったドレンを前記ドレンタンクに返送する返送ラインと、を更に備える請求項2又は3に記載のボイラシステム。 The power generator is
An apparatus main body for generating power by burning fuel;
A cooling water line through which cooling water for cooling the apparatus body circulates;
A first heat exchanger that is disposed in the cooling water line and exchanges heat with the cooling water flowing through the cooling water line to cool the cooling water;
A second heat exchanger that is disposed upstream of the first heat exchanger in the cooling water line and heats the cooling water by exchanging heat with the cooling water flowing through the cooling water line; Prepared,
The boiler system is
A cooling water heating line that connects the drain tank and the second heat exchanger, and supplies the drain accommodated in the drain tank to the second heat exchanger;
The return line which connects the 2nd heat exchanger and the drain tank, and returns the drain which carried out heat exchange with the 2nd heat exchanger to the drain tank, It is according to claim 2 or 3 Boiler system.
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