JP5920106B2

JP5920106B2 - ボイラシステム

Info

Publication number: JP5920106B2
Application number: JP2012182589A
Authority: JP
Inventors: 幸洋山口
Original assignee: Miura Co Ltd
Current assignee: Miura Co Ltd
Priority date: 2012-08-21
Filing date: 2012-08-21
Publication date: 2016-05-18
Anticipated expiration: 2032-08-21
Also published as: JP2014040948A

Description

本発明は、燃焼室において有機溶剤ガス及び燃焼用空気の燃焼を行うバーナを備えるボイラシステムに関する。

従来、燃焼室において燃焼を行うバーナと、燃焼室に気体を導入可能な燃焼室気体ラインと、燃焼室から排出される排気ガスから水素及び一酸化炭素を生成する改質器と、燃焼室気体ラインに接続されると共に燃焼室から排出される排気ガスから生成された水素及び一酸化炭素が流通するガスラインと、燃焼室気体ラインに接続されると共に燃焼用空気が流通する燃焼用空気ラインと、ガスラインを流通する水素及び一酸化炭素の流量を調整する圧力レギュレータと、を備える燃焼システムが提案されている（例えば、特許文献１参照）。

特許文献１に記載の燃焼システムの圧力レギュレータは、ガスラインを流通する水素及び一酸化炭素の圧力を調整する。圧力レギュレータにより圧力が調整された水素及び一酸化炭素は、燃焼用空気ラインを流通される燃焼用空気と合流されて、燃焼室気体ラインを介して燃焼室に導入される。燃焼室に導入された水素、一酸化炭素及び燃焼用空気は、バーナにより燃焼される。
特許文献１に記載の燃焼システムにおいては、排気ガスから燃焼可能な気体を生成してバーナで燃焼させることで、排気ガスの排出量を減少することができるとされている。

ところで、ボイラを有するボイラシステムにおいて、有機溶剤ガスをバーナにより燃焼させたい場合がある。有機溶剤ガスをバーナにより燃焼させれば、有機溶剤ガスを外部に流出することなく無害化することができ、環境保全を図ることができる。

特開平６−２６１５号公報

しかし、特許文献１に記載の燃焼システムにおいては、圧力レギュレータによりガスラインを流通する水素及び一酸化炭素の圧力を調整しているが、燃焼用空気ラインを流通する燃焼用空気の圧力は調整していない。燃焼用空気の圧力が調整されていないと、燃焼室に導入される燃焼用気体の全体の流量が安定しにくい。これは、ボイラを有するボイラシステムにおいて、有機溶剤ガスと燃焼用空気とをバーナにより燃焼させる場合においても同様である。そのため、ボイラを有するボイラシステムにおいて、燃焼室に導入される有機溶剤ガス及び燃焼用空気の全体の流量を調整可能であるボイラシステムが望まれる。

また、特許文献１に記載の燃焼システムにおいては、ガスラインを流通する水素及び一酸化炭素は、燃焼用空気ラインに流入して、燃焼用空気ラインを介して外部に流出される可能性がある。ボイラを有するボイラシステムにおいて、有機溶剤ガスを燃焼用空気と同時にバーナにより燃焼させる場合に、有機溶剤ガスが外部に流出されると、環境汚染を引き起こすこととなる。

本発明は、燃焼室において有機溶剤ガス及び燃焼用空気の燃焼を行うバーナを備え、燃焼室に導入される有機溶剤ガス及び燃焼用空気の全体の流量を調整可能であると共に、有機溶剤ガスが外部に流出されることを抑制することができるボイラシステムを提供することを目的とする。

本発明は、燃焼室において燃焼を行うバーナと、前記燃焼室に気体を導入可能な燃焼室気体ラインと、前記燃焼室気体ラインに接続され、有機溶剤ガスが流通する有機溶剤ガスラインと、前記燃焼室気体ラインに接続され、燃焼用空気が流通する燃焼用空気ラインと、前記有機溶剤ガスラインを流通する有機溶剤ガスの流量を測定するガス流量測定手段と、前記燃焼用空気ラインを流通する燃焼用空気の流量を調整する空気流量調整手段と、を備え、前記空気流量調整手段は、前記ガス流量測定手段により測定される有機溶剤ガスの流量が所定のガス下限値を下回る場合に燃焼用空気の流量を増加させ、また、二次側から一次側への気体の流通を許容しない逆止弁として機能する、ボイラシステムに関する。

また、前記空気流量調整手段は、前記ガス流量測定手段により測定される有機溶剤ガスの流量が所定のガス上限値を上回る場合に燃焼用空気の流通を停止し、前記ガス流量測定手段により測定される有機溶剤ガスの流量が前記ガス下限値を下回る場合に燃焼用空気の流通を開始することが好ましい。

また、前記空気流量調整手段は、一次側から二次側への燃焼用空気の流通に係る開度を確認できるように構成されていることが好ましい。

本発明によれば、燃焼室において有機溶剤ガス及び燃焼用空気の燃焼を行うバーナを備え、燃焼室に導入される有機溶剤ガス及び燃焼用空気の全体の流量を調整可能であると共に、有機溶剤ガスが外部に流出されることを抑制することができるボイラシステムを提供することができる。

本発明の実施形態に係るボイラ２０を含むボイラシステム１の概略を示す図である。本発明の送風部４の圧力レギュレータ４２の構成を示す要部断面図である。本発明の送風部４の圧力レギュレータ４２の構成を示す正面図である。

以下、図面を参照して、本発明の実施形態に係るボイラシステム１について説明する。図１は、本発明の実施形態に係るボイラ２０を含むボイラシステム１の概略を示す図である。図２は、本発明の送風部４の圧力レギュレータ４２の構成を示す要部断面図である。図３は、本発明の送風部４の圧力レギュレータ４２の構成を示す正面図である。

図１に示すように、本実施形態のボイラシステム１は、ボイラ２０と、硬水軟化装置３と、給水タンク５と、送風部４と、不図示の制御部と、を備える。

また、ボイラシステム１は、供給水ラインＬ１と、燃料供給ラインＬ２と、ブローラインＬ３と、蒸気取出ラインＬ４と、蒸気送出ラインＬ５と、降水ラインＬ６と、燃焼室気体ラインとしての気体供給ラインＬ７と、有機溶剤ガスラインＬ８と、燃焼用空気ラインＬ９と、を備える。本明細書における「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。

ボイラ２０は、蒸気使用設備５０に供給する蒸気ＳＭ２を生成する。ボイラ２０は、ボイラ本体２１と、バーナ２７と、燃焼室２６と、給水ポンプ６と、気水分離器７と、ウインドボックス２５と、を備える。ボイラ本体２１は、複数の水管２２と、上部ヘッダ２３と、下部ヘッダ２４と、からなる圧力容器を形成している。

供給水ラインＬ１は、供給水Ｗ１をボイラ本体２１に供給するラインである。供給水ラインＬ１の上流側の端部は、供給水Ｗ１の供給源（不図示）に接続されている。供給水ラインＬ１の下流側の端部は、ボイラ本体２１の下部ヘッダ２４（後述）に接続されている。供給水ラインＬ１には、供給源からボイラ２０に向けて順に、硬水軟化装置３、給水タンク５及び給水ポンプ６が設けられている。

硬水軟化装置３は、水道水、地下水、工業用水等の原水中に含まれる硬度成分をナトリウムイオン（又はカリウムイオン）へ置換して軟水を生成する。硬水軟化装置３は、原水Ｗ０を軟水化して得られた処理水（軟水）を供給水Ｗ１としてボイラ２０に向けて供給する。

給水タンク５は、硬水軟化装置３により軟水化された処理水を、供給水Ｗ１として貯留する。給水タンク５に貯留された供給水Ｗ１は、給水ポンプ６によりボイラ本体２１に供給される。

ボイラ本体２１は、図１に示すように、上下のヘッダ２３，２４間に鉛直方向に立設された水管群により構成され、ボイラ２０の外形の主要部を構成する。ボイラ本体２１には、供給水ラインＬ１により供給された供給水Ｗ１が内部にボイラ水Ｗ２として貯留される。

複数の水管２２は、ボイラ本体２１の上下方向に延びて配置される。上部ヘッダ２３は、ボイラ本体２１の上部に配置される。上部ヘッダ２３は、例えば、環状の容器により構成される。上部ヘッダ２３には、複数の水管２２の上端部が接続される。上部ヘッダ２３を、「上部管寄せ」ともいう。上部ヘッダ２３には、後述する蒸気取出ラインＬ４の一方側の端部が接続される。

下部ヘッダ２４は、ボイラ本体２１の下部に配置される。下部ヘッダ２４は、例えば、環状の容器により構成される。下部ヘッダ２４には、複数の水管２２の下端部が接続される。下部ヘッダ２４を、「下部管寄せ」ともいう。下部ヘッダ２４の側壁の一方には、供給水ラインＬ１の端部が接続される。下部ヘッダ２４の側壁の他方には、降水ラインＬ６の端部が接続される。燃焼室２６は、複数の水管２２に囲まれた空間により構成される。

バーナ２７は、ボイラ本体２１の内部の燃焼室２６において燃焼を行う。バーナ２７は、ボイラ本体２１の上部側の中央部に配置される。バーナ２７は、燃料噴射ノズル及び空気供給ノズル（いずれも図示せず）を含んで構成される。バーナ２７は、燃料噴射ノズルから燃料をボイラ本体２１の燃焼室２６に向けて噴射すると共に、空気供給ノズルから空気をボイラ本体２１の燃焼室２６に供給して、燃料を燃焼させる。

ウインドボックス２５は、バーナ２７の上方側に設けられる。ウインドボックス２５は、送風部４により導入された燃焼用気体を一旦収容してバーナ２７に供給する。

送風部４は、燃焼用空気Ａ及び有機溶剤ガスＧから構成される燃焼用気体をウインドボックス２５に導入する。送風部４は、送風ファン４１と、空気流量調整手段としての圧力レギュレータ４２と、ガス流量測定手段としてのガス圧測定部４３と、を有する。送風ファン４１は、気体供給ラインＬ７に設けられる。圧力レギュレータ４２は、燃焼用空気ラインＬ９に設けられる。ガス圧測定部４３は、有機溶剤ガスラインＬ８に設けられる。

気体供給ラインＬ７は、燃焼室２６に燃焼用気体を導入可能なラインである。気体供給ラインＬ７の下流側の端部は、ボイラ２０のウインドボックス２５に接続されている。気体供給ラインＬ７の上流側の端部は、接続部Ｊ２において、有機溶剤ガスラインＬ８及び燃焼用空気ラインＬ９と接続されている。気体供給ラインＬ７の途中には、送風ファン４１が設けられている。

有機溶剤ガスラインＬ８は、有機溶剤ガスＧが流通するラインである。有機溶剤ガスラインＬ８の上流側の端部は、有機溶剤ガスＧの供給源（不図示）に接続されている。有機溶剤ガスラインＬ８の下流側の端部は、接続部Ｊ２において、気体供給ラインＬ７及び燃焼用空気ラインＬ９に接続されている。
ここで、有機溶剤ガスＧとしては、例えば、製造設備で使用する有機溶剤が気化する場合に発生するフィルム塗料の気化物やシンナー等が挙げられるが、これに限定されない。
本発明に係るボイラシステム１は、有機溶剤ガスＧをバーナ２７により燃焼させることにより、有機溶剤ガスＧを無害化して、環境保全を図ることができる。

有機溶剤ガスラインＬ８には、上流側から下流側に向けて順に、流量調整バルブ９６と、緊急自動閉止バルブ９５と、測定点Ｊ３と、が設けられている。

流量調整バルブ９６は、有機溶剤ガスラインＬ８を流通する有機溶剤ガスＧの流量を調整することができる手動のバルブである。有機溶剤ガスラインＬ８を流通する有機溶剤ガスＧの流量は、流量調整バルブ９６の開度を調整することにより調整される。

具体的には、流量調整バルブ９６は、後述する圧力レギュレータ４２の開度の確認結果に基づいて、使用者等により手動で調整される。
例えば、圧力レギュレータ４２（後述）の開度が大きい場合には、有機溶剤ガスＧの供給量が少ないと考えられるため、流量調整バルブ９６の開度を大きくすることにより、有機溶剤ガスＧの供給量を増やすように調整することができる。また、圧力レギュレータ４２（後述）の開度が小さい場合には、有機溶剤ガスＧの供給量が多いと考えられるため、流量調整バルブ９６の開度を小さくすることにより、有機溶剤ガスＧの供給量を減らすように調整することができる。

緊急自動閉止バルブ９５は、例えば、ボイラ２０に有機溶剤ガスＧを導入することができないような緊急時において、不図示の制御部からの緊急停止信号を受信した場合に、有機溶剤ガスラインＬ８を閉止するように制御部（不図示）により自動的に動作されたり、有機溶剤ガスを流す又は流さないを切り換え可能な切替バルブである。手動で調整する流量調整バルブ９６の下流に緊急自動閉止バルブ９５を設けることにより、メンテナンス効率の向上が図れる。

測定点Ｊ３には、ガス圧測定部４３が接続されている。ガス圧測定部４３は、有機溶剤ガスラインＬ８の内部の圧力を測定することにより、有機溶剤ガスラインＬ８を流通する有機溶剤ガスＧの流量を測定する。

燃焼用空気ラインＬ９は、燃焼用空気（空気）Ａが流通するラインである。燃焼用空気ラインＬ９の上流側の端部には、大気に向けて開放する開口部が形成される。燃焼用空気ラインＬ９の下流側の端部は、接続部Ｊ２において、気体供給ラインＬ７及び有機溶剤ガスラインＬ８に接続されている。

燃焼用空気ラインＬ９の上流側の端部側には、圧力レギュレータ４２が設けられている。圧力レギュレータ４２には、燃焼用空気ラインＬ９の上流側から下流側に向けて燃焼用空気Ａが流通することにより、一次側から二次側に燃焼用空気Ａが流通可能である。圧力レギュレータ４２の一次側は、圧力レギュレータ４２に対して燃焼用空気ラインＬ９の上流側の端部側である。圧力レギュレータ４２の二次側は、圧力レギュレータ４２に対して燃焼用空気ラインＬ９の下流側の接続部Ｊ２側である。

圧力レギュレータ４２は、燃焼用空気ラインＬ９を流通する燃焼用空気Ａの流量を調整する。圧力レギュレータ４２は、図２及び図３に示すように、バランスウェイト可動部４２１と、上部閉止部４２２と、ヒンジ部４２３と、ストッパ部４２４と、緩衝材４２５と、を有する。

上部閉止部４２２は、図２及び図３に示すように、燃焼用空気ラインＬ９の開口部の上方側の部分を塞いだ状態で、燃焼用空気ラインＬ９の上部に固定されている。

バランスウェイト可動部４２１は、上部閉止部４２２よりも燃焼用空気ラインＬ９の接続部Ｊ２側の下方側に配置され、燃焼用空気ラインＬ９の開口部の上部閉止部４２２で塞がれた部分以外の部分を覆う大きさに形成される。バランスウェイト可動部４２１は、円板の上部側の一部を水平方向に切り欠いた形状に形成される。バランスウェイト可動部４２１は、燃焼用空気ラインＬ９の閉止状態において、垂直方向に延びるように形成される。

バランスウェイト可動部４２１は、燃焼用空気ラインＬ９の開口部の中央から下方までの部分を塞いだ状態で、ヒンジ部４２３を中心に回動可能に、上部閉止部４２２に取付部材４２６を介して取り付けられている。バランスウェイト可動部４２１は、垂直方向に沿う状態から先端部が燃焼用空気ラインＬ９の下流側に移動して全体が傾くように回動可能である。圧力レギュレータ４２は、一次側（大気側）の圧力と二次側（燃焼用空気ラインＬ９の接続部Ｊ２側）の圧力との圧力差により、バランスウェイト可動部４２１の垂直方向に対する傾きが変化することで、開度が調整される。

バランスウェイト可動部４２１の重量は、適宜設定される。バランスウェイト可動部４２１の重量は、大気の圧力と燃焼用空気ラインＬ９の接続部Ｊ２側の圧力との圧力差に対する圧力レギュレータ４２（バランスウェイト可動部４２１）の開度との関係を実験等により求めることにより適宜設定される。このバランスウェイト可動部４２１の重量を変更することにより、圧力レギュレータ４２の開度を調整して、燃焼用空気ラインＬ９を流通する燃焼用空気Ａの流量を調整することができる。

詳細には、バランスウェイト可動部４２１は、重量が大きい場合には、一次側と二次側との圧力差が大きくても回動しにくく、圧力レギュレータ４２の開度が小さくなる方向に作用する。また、バランスウェイト可動部４２１は、重量が小さい場合には、一次側と二次側との圧力差が小さくても回動しやすく、圧力レギュレータ４２の開度が大きくなる方向に作用する。

本実施形態においては、圧力レギュレータ４２は、ガス圧測定部４３により測定される有機溶剤ガスＧの流量が所定のガス下限値を下回る場合に、燃焼用空気Ａの流量を増加させる。具体的には、バランスウェイト可動部４２１の重量は、ガス圧測定部４３により測定される有機溶剤ガスＧの流量が所定のガス下限値を下回る場合に、バランスウェイト可動部４２１の先端部が燃焼用空気ラインＬ９の接続部Ｊ２側に移動するように回動して傾いて、圧力レギュレータ４２の開度がより大きくなるような重量に設定されている。
所定のガス下限値は、例えば、バーナで燃焼させるための燃焼用空気Ａが不足する有機溶剤ガスＧの流量の下限値が設定される。

また、圧力レギュレータ４２は、ガス圧測定部４３により測定される有機溶剤ガスＧの流量が所定のガス上限値を上回る場合に燃焼用空気Ａの流通を停止し、ガス圧測定部４３により測定される有機溶剤ガスＧの流量がガス下限値を下回る場合に燃焼用空気Ａの流通を開始する。具体的には、バランスウェイト可動部４２１の重量は、ガス圧測定部４３により測定される有機溶剤ガスＧの流量が所定のガス上限値を上回る場合に、後述するストッパ部４２４にバランスウェイト可動部４２１の先端部が当接して、圧力レギュレータ４２が閉じる重量に設定されている。また、バランスウェイト可動部４２１の重量は、ガス圧測定部４３により測定される有機溶剤ガスＧの流量がガス下限値を下回る場合に、バランスウェイト可動部４２１の先端部が燃焼用空気ラインＬ９の接続部Ｊ２側に移動するように回動して傾いて、圧力レギュレータ４２が開いて、燃焼用空気Ａの流通を開始するような重量に設定されている。

また、圧力レギュレータ４２は、二次側から一次側への気体の流通を許容しない逆止弁として機能する。具体的には、圧力レギュレータ４２は、ストッパ部４２４及び緩衝材４２５を有する。

ストッパ部４２４は、バランスウェイト可動部４２１の燃焼用空気ラインＬ９の開放側の端部側への移動を規制する。ストッパ部４２４は、図２及び図３に示すように、燃焼用空気ラインＬ９の内周の下方側の外周縁に沿うような円弧状に形成される。ストッパ部４２４は、バランスウェイト可動部４２１よりも燃焼用空気ラインＬ９の開放側の端部側において、燃焼用空気ラインＬ９の内面の下部からバランスウェイト可動部４２１の下端部に沿うように、燃焼用空気ラインＬ９の内側の垂直方向に突出するように配置される。これにより、圧力レギュレータ４２は、二次側から一次側へ気体が流通しようとしても、ストッパ部４２４がバランスウェイト可動部４２１の燃焼用空気ラインＬ９の開放側の端部側への移動を規制する。従って、圧力レギュレータ４２は、二次側から一次側への気体の流通を許容しない逆止弁として機能する。

緩衝材４２５は、ストッパ部４２４及び上部閉止部４２２におけるバランスウェイト可動部４２１側に取り付けられている。緩衝材４２５は、ストッパ部４２４とバランスウェイト可動部４２１の外縁部との間、及び、上部閉止部４２２の下端部とバランスウェイト可動部４２１の上端部との間に配置される。緩衝材４２５は、ストッパ部４２４に沿うような円弧状の部分と、上部閉止部４２２の下端部に沿うように水平方向に延びる直線状の部分と、を有する。緩衝材４２５は、バランスウェイト可動部４２１が開状態から閉状態に移動する際に、バランスウェイト可動部４２１の外縁部がストッパ部４２４に衝突する際の衝撃を吸収する。また、緩衝材４２５は、バランスウェイト可動部４２１の閉状態において、バランスウェイト可動部４２１とストッパ部４２４との間、及び、バランスウェイト可動部４２１と上部閉止部４２２との間を封止するシール機能を有する。

また、圧力レギュレータ４２は、一次側から二次側への燃焼用空気Ａの流通に係る開度を確認できるように構成されている。具体的には、燃焼用空気ラインＬ９の上流側の端部は、大気に向けて開放されている。そのため、圧力レギュレータ４２のバランスウェイト可動部４２１の回動状態を、燃焼用空気ラインＬ９の開放側の端部の外部側から確認できる。これにより、圧力レギュレータ４２の開度を燃焼用空気ラインＬ９の開放側の端部の外部側から目視にて確認できる。

また、圧力レギュレータ４２（バランスウェイト可動部４２１）の開度と、バランスウェイト可動部４２１を流通する燃焼用空気Ａの流量との関係を、バランスウェイト可動部４２１の重量毎に、実験等により算出して予め集計しておくことにより、圧力レギュレータ４２（バランスウェイト可動部４２１）の開度を確認するだけで、燃焼用空気ラインＬ９を通過する燃焼用空気Ａの流量を把握することができる。

なお、燃焼用空気ラインＬ９を構成する管の内部に、バランスウェイト可動部４２１の動作する範囲において、圧力レギュレータ４２の開度に関する開度目盛りを記すことで、バランスウェイト可動部４２１をその開度目盛りと照らし合わせることが可能なように構成してもよい。これにより、開度目盛りを目視にて読むことにより、圧力レギュレータ４２の開度を容易に確認することができる。

このように圧力レギュレータ４２が構成されることで、圧力レギュレータ４２の開度を目視にて一目で確認することができるため、燃焼用空気Ａが燃焼用空気ラインＬ９を流通状態を確認することができると共に、有機溶剤ガスＧが燃焼用空気ラインＬ９の上流側の端部の開口部側に流出していないかを確認することができる。
つまり、圧力レギュレータ４２は、バランスウェイト可動部４２１の開度を目視にて確認できるため、有機溶剤ガスＧの外部への流出がないという安全性を直感的に理解できるように構成されている。

また、圧力レギュレータ４２（バランスウェイト可動部４２１）の開度により外気から流入される燃焼用空気Ａの流量を把握することができるため、有機溶剤ガスＧの流量の流量調整バルブ９６による調整の必要性の有無の判断や、流量調整バルブ９６により調整する際の有機溶剤ガスＧの流量の調整が容易になる。

燃料供給ラインＬ２は、図１に示すように、バーナ２７により燃焼される燃料Ｆをバーナ２７に供給するラインである。燃料供給ラインＬ２の上流側の端部は、燃料Ｆの供給源（不図示）に接続されている。燃料供給ラインＬ２の下流側の端部は、ウインドボックス２５に接続されている。燃料供給ラインＬ２には、燃料供給弁９２が設けられている。燃料供給弁９２は、バーナ２７に供給される燃料の量を調整する弁である。燃料供給弁９２は、燃料供給ラインＬ２を開閉することができる。燃料供給弁９２における弁体の開閉は、不図示の制御部からの駆動信号により制御される。

蒸気取出ラインＬ４は、ボイラ２０により生成された蒸気ＳＭ１を、ボイラ本体２１から取り出して、気水分離器７に導入させるラインである。蒸気取出ラインＬ４の上流側の端部は、ボイラ本体２１の上部ヘッダ２３の上面部に接続されている。蒸気取出ラインＬ４の下流側の端部は、気水分離器７の側部の上方側に接続されている。

気水分離器７は、上部ヘッダ２３から蒸気取出ラインＬ４を介して導入された蒸気ＳＭ１を、乾き蒸気ＳＭ２と水分（以下「分離水Ｗ４」ともいう）とに分離する装置である。

蒸気送出ラインＬ５は、気水分離器７により分離された乾き蒸気ＳＭ２を、蒸気使用設備５０に向けて送り出すラインである。蒸気送出ラインＬ５の上流側の端部は、気水分離器７の上面に接続されている。蒸気送出ラインＬ５の下流側の端部は、蒸気使用設備５０に接続されている。

蒸気送出ラインＬ５には、蒸気弁９４が設けられている。蒸気弁９４は、蒸気使用設備５０に向けて送り出す蒸気の量を調整する弁である。蒸気弁９４は、蒸気送出ラインＬ５を開閉することができる。本実施形態においては、蒸気弁９４は、手動により開閉状態を切り替え可能な弁である。

降水ラインＬ６は、気水分離器７により分離された分離水Ｗ４を、ボイラ本体２１の下部ヘッダ２４に向けて流下させるラインである。降水ラインＬ６の上流側の端部は、気水分離器７の下部に接続されている。降水ラインＬ６の下流側の端部は、下部ヘッダ２４に接続されている。降水ラインＬ６には、接続部Ｊ１が設けられている。降水ラインＬ６を「降水管」ともいう。

接続部Ｊ１には、ブローラインＬ３の上流側の端部が接続されている。ブローラインＬ３は、降水ラインＬ６（降水管）を流通する分離水Ｗ４（ボイラ水Ｗ２）を、接続部Ｊ１を介して、ボイラ２０の外部に排出するラインである。ブローラインＬ３には、ブロー弁９３が設けられている。ブロー弁９３は、ブローラインＬ３を開閉することができる。ブロー弁９３における弁体の開閉は、不図示の制御部からの駆動信号により制御される。ブロー弁９３を開状態にすることにより、降水ラインＬ６（降水管）を流通する分離水Ｗ４（ボイラ水Ｗ２）を排水Ｗ３として外部に排出する。

不図示の制御部は、ＣＰＵ及びメモリを含んで構成される。制御部は、各燃料供給弁９２、ブロー弁９３、緊急自動閉止バルブ９５、ボイラ２０、ボイラ２０の周辺の構成等を制御する。

次に、図１から図３を参照して、本実施形態のボイラシステム１の動作について説明する。
図１に示すように、ボイラ２０に供給される供給水Ｗ１は、供給源（不図示）から給水タンク５へ供給される。この際、供給源から供給される供給水Ｗ１は、硬水軟化装置３において硬度成分が除去され、軟化水となる。そして、硬水軟化装置３により生成された軟化水は、供給水Ｗ１として給水タンク５に貯留される。ここでは、燃料供給弁９２及びブロー弁９３は、閉状態である。

次に、給水ポンプ６を作動させることにより、給水タンク５に貯留された軟水化された供給水Ｗ１は、供給水ラインＬ１を通して、ボイラ本体２１の下部ヘッダ２４に向けて送り出される。そして、ボイラ２０に供給された供給水は、下部ヘッダ２４において、ボイラ水Ｗ２として貯留される。

次に、燃料供給弁９２を閉状態から開状態に切り替えることで、バーナ２７に燃料Ｆを供給する。更に、送風ファン４１を動作させることで、バーナ２７で燃焼させるための燃焼用気体をウインドボックス２５を介して燃焼室２６に導入する。

ここで、送風ファン４１は、有機溶剤ガスＧ及び燃焼用空気Ａが混合された燃焼用気体をウインドボックス２５に供給している。
圧力レギュレータ４２は、燃焼用空気ラインＬ９を流通する燃焼用空気Ａの流量を調整している。具体的には、圧力レギュレータ４２は、バランスウェイト可動部４２１の重量により、ガス圧測定部４３により測定される有機溶剤ガスＧの流量が所定のガス下限値を下回る場合に、燃焼用空気Ａの流量を増加させるように構成される。そのため、バーナ２７で燃焼させる燃焼用気体の流量が不足している場合には、燃焼用空気Ａの流量を増加して、燃焼室２６に導入するための燃焼用気体の全体の流量を増加することができる。

圧力レギュレータ４２は、バランスウェイト可動部４２１の重量により、ガス圧測定部４３により測定される有機溶剤ガスＧの流量が所定のガス上限値を上回る場合に燃焼用空気Ａの流通を停止する。つまり、圧力レギュレータ４２は、二次側から一次側への気体の流通を許容しない逆止弁として機能する。そのため、有機溶剤ガスＧが燃焼用空気ラインＬ９を介して外部に流出することが抑制される。

また、圧力レギュレータ４２は、一次側から二次側への燃焼用空気Ａの流通に係る開度を確認できるように構成されている。これにより、圧力レギュレータ４２（バランスウェイト可動部４２１）の開度を目視にて確認できるため、有機溶剤ガスＧの外部への流出がないという安全性を直感的に理解できる。
また、圧力レギュレータ４２（バランスウェイト可動部４２１）の開度により外気から流入される燃焼用空気Ａの流量を把握することができるため、流量調整バルブ９６で調整する際の有機溶剤ガスＧの流量の調整が容易である。

次に、下部ヘッダ２４及び各水管２２に貯留されたボイラ水Ｗ２は、水管壁を通してバーナ２７により加熱されながら、各水管２２の内部を上昇していき、その後、蒸気ＳＭ１となる。そして、各水管２２の内部において生成された蒸気ＳＭ１は、上部ヘッダ２３に集められ、蒸気取出ラインＬ４を介して、気水分離器７に導入される。

気水分離器７に導入された蒸気ＳＭ１は、乾き蒸気ＳＭ２と分離水Ｗ４とに分離される。気水分離器７で分離された乾き蒸気ＳＭ２は、蒸気弁９４を閉状態から開状態に切り替えることにより、蒸気送出ラインＬ５を通して、蒸気使用設備５０へ供給される。気水分離器７で分離された分離水Ｗ４は、降水ラインＬ６を通して下部ヘッダ２４に戻される。

上述した本実施形態に係るボイラシステム１によれば、例えば、以下のような効果が得られる。

本実施形態におけるボイラシステム１においては、燃焼室２６において燃焼を行うバーナ２７と、燃焼室２６に燃焼用気体を導入可能な気体供給ラインＬ７と、気体供給ラインＬ７に接続され、有機溶剤ガスＧが流通する有機溶剤ガスラインＬ８と、気体供給ラインＬ７に接続され、燃焼用空気Ａが流通する燃焼用空気ラインＬ９と、有機溶剤ガスラインＬ８を流通する有機溶剤ガスＧの流量を測定するガス圧測定部４３と、燃焼用空気ラインＬ９を流通する燃焼用空気Ａの流量を調整する圧力レギュレータ４２と、を備え、空気流量調整手段４２は、ガス圧測定部４３により測定される有機溶剤ガスＧの流量が所定のガス下限値を下回る場合に燃焼用空気Ａの流量を増加させ、また、二次側から一次側への気体の流通を許容しない逆止弁として機能する。

そのため、有機溶剤ガスＧを燃焼させることで、環境汚染を抑制することができる。そして、有機溶剤ガスＧを燃料として使用することで、燃料に要する費用を削減することができる。
また、バーナ２７により燃焼させる燃焼用気体が不足している場合に、燃焼用空気Ａの流量を増加して、燃焼室２６に導入される有機溶剤ガスＧ及び燃焼用空気Ａの全体の流量を調整することができる。
また、圧力レギュレータ４２が逆止弁として機能するため、有機溶剤ガスＧが外部に流出されることを抑制することができる。

また、本実施形態におけるボイラシステム１においては、圧力レギュレータ４２は、ガス圧測定部４３により測定される有機溶剤ガスＧの流量が所定のガス上限値を上回る場合に燃焼用空気Ａの流通を停止し、ガス圧測定部４３により測定される有機溶剤ガスＧの流量がガス下限値を下回る場合に燃焼用空気Ａの流通を開始する。
そのため、有機溶剤ガスＧの流量が所定のガス上限値を上回る場合に、有機溶剤ガスＧの燃焼用空気ラインＬ９への流入を抑制することで、有機溶剤ガスＧの外部への流出を抑制することができる。また、一旦停止した燃焼用空気Ａの流通を有機溶剤ガスＧの流量が所定のガス下限値を下回る場合に再開して、燃焼用空気Ａの流量を増加して、燃焼室２６に導入される有機溶剤ガスＧ及び燃焼用空気Ａの全体の流量を調整することができる。

また、本実施形態におけるボイラシステム１においては、圧力レギュレータ４２は、一次側から二次側への燃焼用空気Ａの流通に係る開度を確認できるように構成されている。
そのため、圧力レギュレータ４２の開度を、バランスウェイト可動部４２１の移動を確認することで目視にて確認できる。これにより、有機溶剤ガスＧの外部への流出がないという安全性を直感的に理解できる。
また、圧力レギュレータ４２（バランスウェイト可動部４２１）の開度により燃焼用空気Ａが外気から流入される量を把握することができるため、有機溶剤ガスＧの流量についての流量調整バルブ９６による調整の必要性の有無の判断や、流量調整バルブ９６により流量を調整する際の有機溶剤ガスＧの流量の調整が容易になる。

以上、本発明の好ましい実施形態について説明した。しかし、本発明は、上述した実施形態に限定されることなく、種々の形態で実施することができる。
例えば、前記実施形態においては、ガス流量測定手段をガス圧測定部４３で構成したが、これに制限されず、ガス流量測定手段を、有機溶剤ガスラインＬ８を流通する有機溶剤ガスＧの流量を測定するガス流量測定部により構成してもよい。

１ボイラシステム
２７バーナ
２６燃焼室
４２圧力レギュレータ（空気流量調整手段）
４３ガス圧測定部（ガス流量測定手段）
Ｌ７気体供給ライン（燃焼室気体ライン）
Ｌ８有機溶剤ガスライン
Ｌ９燃焼用空気ライン
Ａ燃焼用空気
Ｇ有機溶剤ガス

Claims

燃焼室において燃焼を行うバーナと、
前記燃焼室に気体を導入可能な燃焼室気体ラインと、
前記燃焼室気体ラインに接続され、有機溶剤ガスが流通する有機溶剤ガスラインと、
前記燃焼室気体ラインに接続され、燃焼用空気が流通する燃焼用空気ラインと、
前記有機溶剤ガスラインを流通する有機溶剤ガスの流量を測定するガス流量測定手段と、
前記燃焼用空気ラインを流通する燃焼用空気の流量を調整する空気流量調整手段と、を備え、
前記空気流量調整手段は、前記ガス流量測定手段により測定される有機溶剤ガスの流量が所定のガス下限値を下回る場合に燃焼用空気の流量を増加させ、また、二次側から一次側への気体の流通を許容しない逆止弁として機能する、
ボイラシステム。
前記空気流量調整手段は、前記ガス流量測定手段により測定される有機溶剤ガスの流量が所定のガス上限値を上回る場合に燃焼用空気の流通を停止し、前記ガス流量測定手段により測定される有機溶剤ガスの流量が前記ガス下限値を下回る場合に燃焼用空気の流通を開始する
請求項１に記載のボイラシステム。
前記空気流量調整手段は、一次側から二次側への燃焼用空気の流通に係る開度を確認できるように構成されている
請求項１又は２に記載のボイラシステム。