JP3721279B2 - 空気系 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明の属する技術分野は、発電所の計装用空気を供給する計装用圧縮空気系の除湿装置に関わり、除湿装置として蒸気透過係数の大きな中空糸膜を用いて、所定の露点となった空気を供給する計装用圧縮空気系に関する。
【０００２】
【従来の技術】
計装用圧縮空気系は、空気圧縮機，空気貯槽，除湿装置より構成されており空気圧縮機を出た空気は、空気貯槽へ供給され、除湿装置をとおり除湿装置出口で所定の露点とされ発電所の各負荷、例えば空気圧駆動方式の弁等、へ供給される。
【０００３】
除湿装置としては、吸着材を使用する加熱再生方式，非加熱再生方式の除湿装置と、吸着材を使用せず蒸気透過係数の大きな中空糸膜を組み込んだ除湿装置（以下、除湿膜方式の除湿装置）があるが、従来の実績としては吸着材を用いた除湿装置が多く採用されている。
【０００４】
除湿膜方式の除湿装置を採用した設備構成を図４に示す。
【０００５】
除湿膜方式の除湿装置では、除湿装置内の水蒸気を透過する除湿膜の１次側を空気貯槽から除湿される空気が流れ、２次側を除湿装置出口から分岐し減圧されたパージ用の空気が流れる。
【０００６】
そして、１次側と２次側の水蒸気分圧差により１次側の空気中に含まれる水蒸気が除湿膜を通して２次側へ移動することにより１次側の空気の除湿が行われる。
【０００７】
従って、吸着材による除湿装置のように除湿材の再生が必要無いというメリットがあるが、一方、除湿性能が除湿装置に供給される入口空気流量，圧力，温度，湿度、及び出口空気（パージ用として使用される）の条件(湿度，圧力，温度)に左右され、所定の湿度の空気に到達するまでの時間遅れを考慮しておく必要がある。
【０００８】
従って、供給空気量が変動するような発電所の計装用空気系に採用した場合、所要の露点の除湿空気を供給するためには、この所定の湿度の空気に到達するまでの時間遅れが問題となる。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
従来の除湿膜方式の除湿装置では、除湿性能が除湿装置に供給される入口空気流量，圧力，温度，湿度、及び出口空気（パージ用として使用される）の条件（湿度，圧力，温度）に左右され、所定の湿度の空気に到達するまでの時間遅れを考慮しておく必要がある。実際、発電所では、使用空気量が変動するため負荷変動した場合にも、所定の除湿性能を得ることが必要である。
【００１０】
従来は、除湿膜方式の除湿装置では、所定の出口露点に達するためには、数十分程度の時間遅れが有るため、出口露点を確実に守る必要のあるシステムにおいては、適用が難しかった。
【００１１】
本発明の目的は、負荷変動時にも所定の除湿空気を供給できる計装用圧縮空気系の除湿装置を提供することにある。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
第１手段は、発電所の所内用空気を供給する第１の圧縮機と、前記第１の圧縮機からの空気を受け入れる第１の空気貯槽より構成される所内用圧縮空気系と、計装用空気を供給する第２の圧縮機と、前記第２の圧縮機からの空気を受け入れる第２の空気貯槽と、前記第２の空気貯槽からの空気を受け入れて除湿する中空糸膜を組み込んだ除湿装置とより構成される計装用圧縮空気系と、前記除湿装置より下流側の前記計装用圧縮空気系途中から前記第１の空気貯槽の上流側の前記所内用圧縮空気系途中へ前記計装用空気を開閉自在な弁を介して供給するタイラインと、を備えた空気系であり、負荷変動に対応するため計装用圧縮空気系の除湿装置出口から所内用圧縮空気系の空気貯槽入口を結ぶタイラインを設置し、負荷要求の小さな時には、除湿した空気をこのタイラインを用いて所内用圧縮空気系へ供給し、負荷要求が大きな時にはこのタイラインの弁を閉止し計装用負荷へ全量供給する。これにより除湿膜式除湿装置の除湿装置の時間遅れを解消することが可能となる。
第２手段は、発電所の所内用空気を供給する第１の圧縮機と、前記第１の圧縮機からの空気を受け入れる第１の空気貯槽より構成される所内用圧縮空気系と、計装用空気を供給する第２の圧縮機と、前記第２の圧縮機からの空気を受け入れる第２の空気貯槽と、前記第２の空気貯槽からの空気を受け入れて除湿する中空糸膜を組み込んだ第２の除湿装置とより構成される計装用圧縮空気系と、前記所内用圧縮空気系に設けられて前記第１の空気貯槽からの空気を受け入れて除湿する第１の除湿装置と、前記所内用圧縮空気系に設けた第１の除湿装置の出口空気の少なくとも一部を前記計装用圧縮空気系の前記第２の除湿装置の２次側にパージ用空気として開閉自在な弁を介して供給するラインと、を備えた空気系であり、時間遅れの解消のため所内用圧縮空気系に除湿膜式の除湿装置を設置しこの除湿装置出口の除湿された空気を一部計装用圧縮空気系の除湿装置の２次側にパージ用空気として供給するラインを設置することにより、負荷変動時にも２次側の空気は、所内用圧縮空気系の除湿装置からの除湿された空気とすることが可能となり、計装用圧縮空気系の除湿装置パージ空気露点を低くすることが可能と出来るため、空気負荷増加変動時にも除湿空気の供給について対応可能となる。
【００１３】
第３手段は、第２手段において、前記第２の除湿装置より下流側の前記計装用圧縮空気系途中から前記第１の空気貯槽の上流側の前記所内用圧縮空気系途中へ前記計装用空気を開閉自在な弁を介して供給するタイラインを備えた空気系であり、第１手段と第２手段を組み合わせることにより起動時から安定して露点の低い空気の供給が可能となる。
【００１５】
【発明の実施の形態】
図１に、請求項１の本発明の第１実施例を示す。
【００１６】
計装用空気圧縮機１で昇圧された圧縮空気は、空気貯槽３を経由して除湿膜式除湿装置５で除湿される。除湿のため除湿用パージライン７より除湿空気の一部をパージ空気として除湿装置５の２次側へ送り除湿装置の排気ライン８より排気する。
【００１７】
除湿された空気は、露点計９で所定の露点となっていることを確認され計装用の負荷へ供給される。
【００１８】
一方、所内用圧縮空気系は、所内用空気圧縮機１１で昇圧された空気は空気貯槽１３を経由して各負荷へ供給される。
【００１９】
計装用圧縮空気系の負荷の使用量が小さいときには、タイライン２１，タイラインの止弁２２を経由して所内用圧縮空気系の空気貯槽へ除湿された空気を供給する。
【００２０】
一方計装用空気の使用量が増加した場合には流量計１０により負荷要求量増加を検知してタイラインの止弁２２を閉止する。（負荷要求量の検知は、流量計以外にも、圧力スイッチ、負荷からの信号等が適用可能である。）
これによりタイラインを経由して所内用圧縮空気系に供給されていた所定の露点に調整された空気が計装用空気として供給されることになり時間遅れなく所定の露点の空気が供給される。
【００２１】
図２に本発明の第２実施例を示す。（本実施例では、所内用圧縮空気系に除湿装置を設けたことを特徴としている。）
計装用空気圧縮機１で昇圧された圧縮空気は、空気貯槽３を経由して除湿膜式除湿装置５で除湿される。
【００２２】
除湿のため除湿用パージライン７より除湿空気の一部をパージ空気として除湿装置５の２次側へ送り除湿装置の排気ライン８より排気する。
【００２３】
除湿された空気は、露点計９で所定の露点となっていることを確認され計装用の負荷へ供給される。
【００２４】
一方、所内用圧縮空気系は、所内用空気圧縮機１１で昇圧された空気は空気貯槽１３を経由し、本実施例では、１００％除湿膜式除湿装置１５へ供給される。
除湿装置１５を出た空気は、所内用圧縮空気系の各負荷へ供給されるとともに一部、所内用圧縮空気系から計装用圧縮空気系へのパージライン３２，止弁３１を経由して計装用圧縮空気系の除湿装置５の２次側へ供給する。
【００２５】
これにより常時、計装用圧縮空気系の２次側には、除湿された空気が供給されることになり時間遅れなく、負荷要求が大きくなったときにも所定の露点の空気が供給される。
【００２６】
図３は、図１および図２で示した実施例を組み合わせた第３実施例を示している。図３で、計装用圧縮空気系から所内用圧縮空気系へタイラインを設け、さらに所内用圧縮空気系に除湿装置を設置し、その排気を計装用圧縮空気系の除湿装置の除湿用パージとして使用した。
【００３０】
このように、いずれの第１から第３の実施例でも、迅速に所定の露点の空気が負荷側へ供給される。
【００３１】
【発明の効果】
本発明により、計装用圧縮空気系に除湿膜式除湿装置を適用しても、負荷変動時に所定の除湿空気を迅速に供給できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 計装用圧縮空気系から所内用圧縮空気系へタイラインを設けた本発明の第１実施例の空気系の系統図である。
【図２】 所内用圧縮空気系に除湿装置を設置し、その排気を計装用圧縮空気系の除湿装置の除湿用パージとして使用した本発明の第２実施例の空気系の系統図である。
【図３】 計装用圧縮空気系から所内用圧縮空気系へタイラインを設け、さらに所内用圧縮空気系に除湿装置を設置し、その排気を計装用圧縮空気系の除湿装置の除湿用パージとして使用した本発明の第３実施例の空気系の系統図である。
【図４】 従来の計装用圧縮空気系および所内用圧縮空気系の系統図である。
【符号の説明】
１…計装用空気圧縮機、２，４，６，１２，１４，１６…配管、３，５３…空気貯槽、５…除湿膜式除湿装置、７，１７…除湿用パージライン、８，１８，５１…排気ライン、９…露点計、１０…流量計、１１…所内用空気圧縮機、１３…空気貯槽、１５…除湿膜式除湿装置、２１…タイライン、２２，３１…止弁、２３…計装用空気供給遮断弁、２４…コントローラ、３２…所内用圧縮空気系から計装用圧縮空気系へのパージライン、４１，４２…除湿用パージライン止弁。
Claims (3)
- 発電所の所内用空気を供給する第１の圧縮機と、前記第１の圧縮機からの空気を受け入れる第１の空気貯槽より構成される所内用圧縮空気系と、
計装用空気を供給する第２の圧縮機と、前記第２の圧縮機からの空気を受け入れる第２の空気貯槽と、前記第２の空気貯槽からの空気を受け入れて除湿する中空糸膜を組み込んだ除湿装置とより構成される計装用圧縮空気系と、
前記除湿装置より下流側の前記計装用圧縮空気系途中から前記第１の空気貯槽の上流側の前記所内用圧縮空気系途中へ前記計装用空気を開閉自在な弁を介して供給するタイラインと、を備えた空気系。 - 発電所の所内用空気を供給する第１の圧縮機と、前記第１の圧縮機からの空気を受け入れる第１の空気貯槽より構成される所内用圧縮空気系と、
計装用空気を供給する第２の圧縮機と、前記第２の圧縮機からの空気を受け入れる第２の空気貯槽と、前記第２の空気貯槽からの空気を受け入れて除湿する中空糸膜を組み込んだ第２の除湿装置とより構成される計装用圧縮空気系と、
前記所内用圧縮空気系に設けられて前記第１の空気貯槽からの空気を受け入れて除湿する第１の除湿装置と、
前記所内用圧縮空気系に設けた第１の除湿装置の出口空気の少なくとも一部を前記計装用圧縮空気系の前記第２の除湿装置の２次側にパージ用空気として開閉自在な弁を介して供給するラインと、を備えた空気系。 - 請求項２において、前記第２の除湿装置より下流側の前記計装用圧縮空気系途中から前記第１の空気貯槽の上流側の前記所内用圧縮空気系途中へ前記計装用空気を開閉自在な弁を介して供給するタイラインを備えた空気系。
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