JP6417107B2

JP6417107B2 - Steam system

Info

Publication number: JP6417107B2
Application number: JP2014085742A
Authority: JP
Inventors: 大下　悟; 悟大下; 恭輔大熊; 尚樹刑部; 恵輔渡邊
Original assignee: Miura Co Ltd; Tokyo Gas Co Ltd
Current assignee: Miura Co Ltd; Tokyo Gas Co Ltd
Priority date: 2014-04-17
Filing date: 2014-04-17
Publication date: 2018-10-31
Anticipated expiration: 2034-04-17
Also published as: JP2015206490A

Description

本発明は、蒸気システムに関する。より詳細には、温水等の熱源流体を熱源として蒸気を生成する蒸気発生装置と、この蒸気発生装置で生成された蒸気を昇圧する蒸気昇圧装置と、を備える蒸気システムに関する。 The present invention relates to a steam system. More specifically, the present invention relates to a steam system including a steam generator that generates steam using a heat source fluid such as hot water as a heat source, and a steam booster that pressurizes steam generated by the steam generator.

従来、温水等の熱源流体を熱源として低圧蒸気を生成する蒸気発生装置と、この蒸気発生装置で生成された低圧蒸気を吸引して昇圧する蒸気昇圧装置と、を備える蒸気システムが提案されている（例えば、特許文献１参照）。このような蒸気システムでは、蒸気発生装置により生成された低圧蒸気は、蒸気発生装置と蒸気昇圧装置とを接続する低圧蒸気供給ラインを介して蒸気昇圧装置に供給され、蒸気昇圧装置によって昇圧された後、蒸気使用機器に供給される。 Conventionally, a steam system including a steam generator that generates low-pressure steam using a heat source fluid such as hot water as a heat source, and a steam booster that sucks and pressurizes low-pressure steam generated by the steam generator has been proposed. (For example, refer to Patent Document 1). In such a steam system, the low pressure steam generated by the steam generator is supplied to the steam booster via a low pressure steam supply line connecting the steam generator and the steam booster, and is boosted by the steam booster. After that, it is supplied to steam-using equipment.

特開２００８−１３８９２４号公報JP 2008-138924 A

ところで、このような蒸気システムにおいては、蒸気昇圧装置の駆動状態（負荷率）を、この蒸気昇圧装置に供給される蒸気の圧力に基いて制御することが行われる。より具体的には、蒸気昇圧装置の負荷率は、蒸気昇圧装置に供給される蒸気の圧力が予め設定された所定の目標圧力となるように制御される。 By the way, in such a steam system, the driving state (load factor) of the steam booster is controlled based on the pressure of the steam supplied to the steam booster. More specifically, the load factor of the steam booster is controlled so that the pressure of the steam supplied to the steam booster becomes a predetermined target pressure set in advance.

即ち、蒸気昇圧装置は、低圧蒸気供給ラインを流通する低圧蒸気の圧力が目標圧力よりも低い場合には、負荷率を落として駆動する。これにより、蒸気昇圧装置に供給される蒸気量（つまり、蒸気昇圧装置が吸引する蒸気量）は減少するため、低圧蒸気供給ラインにおける低圧蒸気の圧力は上昇して目標圧力に近づく。
一方、低圧蒸気供給ラインを流通する低圧蒸気の圧力が目標圧力よりも高い場合には、蒸気昇圧装置は、最大負荷率（１００％）で駆動する。これにより、蒸気昇圧装置が吸引する蒸気量は最大量となるため、低圧蒸気供給ラインにおける低圧蒸気の圧力は低下して目標圧力に近づく。
このように、低圧蒸気供給ラインを流通する低圧蒸気の圧力が目標圧力となるように蒸気昇圧装置を駆動させることで、蒸気発生装置において安定的に蒸気を生成させられる。 That is, when the pressure of the low-pressure steam flowing through the low-pressure steam supply line is lower than the target pressure, the steam booster is driven with a reduced load factor. As a result, the amount of steam supplied to the steam booster (that is, the amount of steam sucked by the steam booster) decreases, so the pressure of the low-pressure steam in the low-pressure steam supply line increases and approaches the target pressure.
On the other hand, when the pressure of the low-pressure steam flowing through the low-pressure steam supply line is higher than the target pressure, the steam booster is driven at the maximum load factor (100%). As a result, the amount of steam sucked by the steam booster becomes the maximum amount, so the pressure of the low-pressure steam in the low-pressure steam supply line decreases and approaches the target pressure.
Thus, by driving the steam booster so that the pressure of the low-pressure steam flowing through the low-pressure steam supply line becomes the target pressure, steam can be stably generated in the steam generator.

しかしながら、蒸気昇圧装置が最大負荷率で駆動した状態においても低圧蒸気供給ラインを流通する低圧蒸気の圧力が目標圧力よりも高い状態が継続される状況では、蒸気発生装置において生成される蒸気の量は過剰になっているといえる。 However, in a situation where the pressure of the low-pressure steam flowing through the low-pressure steam supply line is higher than the target pressure even when the steam booster is driven at the maximum load factor, the amount of steam generated in the steam generator Can be said to be excessive.

従って、本発明は、蒸気発生装置及び蒸気昇圧装置をより適切な状態で連携させられる蒸気システムを提供することを目的とする。 Therefore, an object of the present invention is to provide a steam system in which a steam generator and a steam booster can be linked in a more appropriate state.

本発明は、熱源流体を熱源としてボイラ水を加熱して低圧蒸気を生成させる蒸気発生装置と、前記蒸気発生装置に供給される熱源流体の流量を調整する流量調整弁と、前記蒸気発生装置において生成された低圧蒸気を昇圧する蒸気昇圧装置と、前記蒸気昇圧装置に付設され、当該蒸気昇圧装置の蒸気圧縮部に導入される低圧蒸気の圧力を検出する第１圧力センサと、前記蒸気発生装置において生成された低圧蒸気を前記蒸気昇圧装置に供給する低圧蒸気供給ラインと、前記低圧蒸気供給ラインを流通する低圧蒸気の圧力を検出する第２圧力センサと、を備える蒸気システムであって、前記蒸気昇圧装置は、前記第１圧力センサの検出圧力が設定された第１目標圧力になるように前記蒸気圧縮部の負荷率を制御する負荷率制御部を備え、前記第２圧力センサの検出圧力が前記第１目標圧力よりも高い第２目標圧力になるように前記流量調整弁を制御する弁制御部を更に備える蒸気システムに関する。 The present invention includes a flow rate adjusting valve for adjusting the steam generator Ru to produce a low pressure steam to heat the boiler water source fluid as a heat source, a flow rate of the heat source fluid supplied to the steam generator, the steam generator A steam booster that boosts the low-pressure steam generated in the steam booster, a first pressure sensor that is attached to the steam booster and detects the pressure of the low-pressure steam introduced into the steam compression section of the steam booster, and the steam generation A low-pressure steam supply line for supplying low-pressure steam generated in the apparatus to the steam booster, and a second pressure sensor for detecting the pressure of the low-pressure steam flowing through the low-pressure steam supply line, the steam boosting device includes a load ratio control unit for controlling the load factor of said vapor compression unit such that the first target pressure detected pressure is set in the first pressure sensor, the first It relates further comprising steam system a valve control unit for controlling the flow rate adjusting valve so that the detected pressure of the pressure sensor becomes the second target pressure higher than the first target pressure.

また、前記第２目標圧力は、前記蒸気発生装置が最大出力で運転し、かつ、前記蒸気昇圧装置が最大負荷率で運転している状態において前記第２圧力センサで検出されるバランス圧力よりも高く設定されることが好ましい。 The second target pressure is higher than a balance pressure detected by the second pressure sensor in a state where the steam generator operates at a maximum output and the steam booster operates at a maximum load factor. It is preferable to set it high.

本発明の蒸気システムによれば、蒸気発生装置及び蒸気昇圧装置をより適切な状態で連携させられる。 According to the steam system of the present invention, the steam generator and the steam booster can be linked in a more appropriate state.

本発明の一実施形態に係る蒸気システムの構成を示す図である。It is a figure which shows the structure of the steam system which concerns on one Embodiment of this invention.

以下、本発明の蒸気システムの好ましい一実施形態について、図面を参照しながら説明する。
本実施形態の蒸気システム１は、図１に示すように、蒸気を生成する蒸気発生装置１０と、この蒸気発生装置１０において生成された蒸気を昇圧する蒸気昇圧装置２０と、蒸気発生装置１０と蒸気昇圧装置２０とを接続する低圧蒸気供給ライン３０と、この低圧蒸気供給ライン３０を流通する低圧蒸気の圧力を検出する低圧蒸気圧力センサ３１（以下、「第２圧力センサ３１」という）と、蒸気昇圧装置２０から吐出される吐出蒸気が流通する蒸気吐出ライン４０と、この蒸気吐出ライン４０を流通する吐出蒸気の圧力を検出する吐出蒸気圧力センサ４１と、蒸気システム１の動作を制御する制御装置５と、を備える。 Hereinafter, a preferred embodiment of the steam system of the present invention will be described with reference to the drawings.
As shown in FIG. 1, the steam system 1 of the present embodiment includes a steam generator 10 that generates steam, a steam booster 20 that boosts the steam generated in the steam generator 10, and the steam generator 10. A low-pressure steam supply line 30 connecting the steam booster 20, a low-pressure steam pressure sensor 31 (hereinafter referred to as “second pressure sensor 31”) for detecting the pressure of the low-pressure steam flowing through the low-pressure steam supply line 30, A steam discharge line 40 through which the discharged steam discharged from the steam booster 20 flows, a discharge steam pressure sensor 41 for detecting the pressure of the discharged steam flowing through the steam discharge line 40, and a control for controlling the operation of the steam system 1. And a device 5.

蒸気発生装置１０は、図１に示すように、ガスエンジン２００のジャケット冷却水の排熱等の比較的低温の熱源流体を利用して水（ボイラ水）を加熱して蒸気を発生させる。この蒸気発生装置１０は、タンク部１１と、タンク部１１の内部に配置されるチューブ１２及び噴霧ノズル１３と、熱源流体供給ラインとしての温水供給ライン１４と、熱源流体排出ラインとしての温水排出ライン１５と、噴霧水供給ライン１６と、補給水ライン１７と、バイパスライン１８と、流量調整弁としての三方弁１９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。 As shown in FIG. 1, the steam generator 10 generates steam by heating water (boiler water) using a relatively low-temperature heat source fluid such as exhaust heat of jacket cooling water of the gas engine 200. The steam generator 10 includes a tank unit 11, a tube 12 and a spray nozzle 13 disposed inside the tank unit 11, a hot water supply line 14 as a heat source fluid supply line, and a hot water discharge line as a heat source fluid discharge line. 15, a spray water supply line 16, a makeup water line 17, a bypass line 18, and a three-way valve 19 as a flow rate adjustment valve. “Line” is a general term for lines capable of flowing fluid such as flow paths, paths, and pipelines.

タンク部１１は、蒸気発生装置１０における本体部分を構成する。タンク部１１の内部は負圧もしくは低圧（例えば、−０．０５ＭＰａＧ〜０．１ＭＰａＧ程度）に維持され、このタンク部１１の内部において蒸気が生成される。このタンク部１１の上部には、後述の低圧蒸気供給ライン３０の基端部が接続される。
また、タンク部１１には、安全弁３２が設けられる。安全弁３２は、タンク部１１の内部の圧力が所定の圧力（設定圧力）を超えた場合に、蒸気を外部に放出してタンク部１１（蒸気発生装置１０）の内部の圧力を低下させる。 The tank part 11 constitutes a main body part in the steam generator 10. The inside of the tank unit 11 is maintained at a negative pressure or a low pressure (for example, about −0.05 MPaG to 0.1 MPaG), and steam is generated inside the tank unit 11. A base end portion of a low-pressure steam supply line 30 described later is connected to the upper portion of the tank portion 11.
The tank unit 11 is provided with a safety valve 32. When the pressure inside the tank unit 11 exceeds a predetermined pressure (set pressure), the safety valve 32 releases the steam to the outside and reduces the pressure inside the tank unit 11 (steam generating device 10).

チューブ１２は、タンク部１１の内部に水平方向に延びて配置される。より具体的には、チューブ１２は、タンク部１１の内部において、水平方向に所定間隔をあけて複数本配置されると共に、高さ方向にも所定間隔をあけて複数本配置される。このチューブ１２の内部には、熱源流体としての温水が流通する。 The tube 12 extends in the horizontal direction inside the tank portion 11. More specifically, a plurality of tubes 12 are arranged in the tank portion 11 with a predetermined interval in the horizontal direction, and a plurality of tubes 12 are also arranged in the height direction with a predetermined interval. Inside the tube 12, hot water as a heat source fluid flows.

噴霧ノズル１３は、タンク部１１の内部におけるチューブ１２よりも上方に配置される。この噴霧ノズル１３は、チューブ１２に向けてボイラ水を噴霧する。
温水供給ライン１４は、チューブ１２に熱源となる温水を供給する。温水供給ライン１４の上流側は、熱源となる温水を供給するガスエンジン２００等に接続される。温水供給ライン１４の下流側は、チューブ１２の一端部に接続される。 The spray nozzle 13 is disposed above the tube 12 inside the tank unit 11. The spray nozzle 13 sprays boiler water toward the tube 12.
The hot water supply line 14 supplies hot water as a heat source to the tube 12. The upstream side of the hot water supply line 14 is connected to a gas engine 200 that supplies hot water serving as a heat source. The downstream side of the hot water supply line 14 is connected to one end of the tube 12.

温水排出ライン１５は、チューブ１２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１５の上流側は、チューブ１２の他端部に接続される。温水排出ライン１５の下流側は、ガスエンジン２００等に接続される。
噴霧水供給ライン１６は、タンク部１１の下部と噴霧ノズル１３とを接続し、タンク部１１の下部に貯留されたボイラ水を、噴霧水として噴霧ノズル１３に供給する。噴霧水供給ライン１６には、噴霧水ポンプ１６１が配置されている。
噴霧水ポンプ１６１は、タンク部１１に貯留された水を噴霧ノズル１３まで汲み上げる。 The hot water discharge line 15 flows through the inside of the tube 12 and discharges the hot water used as a heat source to the outside. The upstream side of the hot water discharge line 15 is connected to the other end of the tube 12. The downstream side of the hot water discharge line 15 is connected to the gas engine 200 or the like.
The spray water supply line 16 connects the lower part of the tank unit 11 and the spray nozzle 13, and supplies boiler water stored in the lower part of the tank unit 11 to the spray nozzle 13 as spray water. A spray water pump 161 is disposed in the spray water supply line 16.
The spray water pump 161 pumps water stored in the tank unit 11 to the spray nozzle 13.

補給水ライン１７は、タンク部１１と水を貯留している貯留槽等（図示せず）とを接続する。補給水ライン１７は、タンク部１１に補給水を供給する。この補給水ライン１７には、補給水ポンプ１７１が配置される。
補給水ポンプ１７１は、貯留槽等から供給された水を昇圧してタンク部１１の内部に供給する。 The makeup water line 17 connects the tank unit 11 and a storage tank or the like (not shown) that stores water. The makeup water line 17 supplies makeup water to the tank unit 11. A makeup water pump 171 is disposed in the makeup water line 17.
The makeup water pump 171 pressurizes water supplied from a storage tank or the like and supplies it to the inside of the tank unit 11.

バイパスライン１８は、温水供給ライン１４と温水排出ライン１５とを接続する。
三方弁１９は、温水供給ライン１４とチューブ１２との接続部分の近傍に配置され、温水供給ライン１４、チューブ１２（蒸気発生装置１０）及びバイパスライン１８を接続する。三方弁１９は、温水供給ライン１４からチューブ１２側に流れる温水の量及びバイパスライン１８側に流れる温水の流量を調整する。 The bypass line 18 connects the hot water supply line 14 and the hot water discharge line 15.
The three-way valve 19 is disposed in the vicinity of the connection portion between the hot water supply line 14 and the tube 12, and connects the hot water supply line 14, the tube 12 (steam generator 10), and the bypass line 18. The three-way valve 19 adjusts the amount of warm water flowing from the warm water supply line 14 to the tube 12 side and the flow rate of warm water flowing to the bypass line 18 side.

即ち、三方弁１９により温水供給ライン１４からバイパスライン１８への流路を閉止した状態（全開状態）では、温水供給ライン１４を流通する温水は、全量チューブ１２側に流れる。この状態からバイパスライン１８への流路を開くように三方弁１９の開度を調整すると、温水供給ライン１４を流通する温水の一部は、バイパスライン１８側に流れる。また、三方弁１９により温水供給ライン１４からチューブ１２への流路を閉止した状態（全閉状態）では、温水供給ライン１４を流通する温水は、全量バイパスライン１８側に流れる。このように、三方弁１９の開度を調整することで、チューブ１２側に流れる温水の流量を調整できる。 That is, when the flow path from the warm water supply line 14 to the bypass line 18 is closed by the three-way valve 19 (fully opened state), the warm water flowing through the warm water supply line 14 flows toward the tube 12 side. If the opening degree of the three-way valve 19 is adjusted so as to open the flow path to the bypass line 18 from this state, a part of the hot water flowing through the hot water supply line 14 flows to the bypass line 18 side. When the flow path from the warm water supply line 14 to the tube 12 is closed by the three-way valve 19 (fully closed state), the warm water flowing through the warm water supply line 14 flows toward the bypass line 18 side. Thus, the flow rate of the hot water flowing to the tube 12 side can be adjusted by adjusting the opening degree of the three-way valve 19.

以上の蒸気発生装置１０によれば、三方弁１９により温水供給ライン１４からバイパスライン１８への流路を閉止した状態では、まず、ガスエンジン２００等から熱源となる温水（例えば、約９０℃）が、温水供給ライン１４を通じてチューブ１２に供給される。チューブ１２に供給された温水は、タンク部１１の内部に配置されたチューブ１２に導入される。
一方、タンク部１１の内部においては、噴霧ノズル１３からチューブ１２に向けて、噴霧水が噴霧される。また、タンク部１１の内部は、負圧もしくは低圧（例えば、−０．０５ＭＰａＧ〜０．１ＭＰａＧ程度）に維持されている。これにより、チューブ１２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１５を通じて排出される。 According to the steam generator 10 described above, in a state where the flow path from the hot water supply line 14 to the bypass line 18 is closed by the three-way valve 19, first, hot water (for example, about 90 ° C.) serving as a heat source from the gas engine 200 or the like. Is supplied to the tube 12 through the hot water supply line 14. The hot water supplied to the tube 12 is introduced into the tube 12 disposed inside the tank unit 11.
On the other hand, spray water is sprayed from the spray nozzle 13 toward the tube 12 inside the tank portion 11. Further, the inside of the tank unit 11 is maintained at a negative pressure or a low pressure (for example, about −0.05 MPaG to 0.1 MPaG). As a result, the hot water flowing through the tube 12 is deprived of heat by the spray water, drops to about 85 ° C., and is discharged through the hot water discharge line 15.

また、温水が流通するチューブ１２には、噴霧ノズル１３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、タンク部１１の内部が負圧に維持された状態において、チューブ１２の表面に薄い液膜が形成されることによって、チューブ１２の内部を流通する温水と、噴霧ノズル１３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１０℃）であっても効率的に蒸気を生成することが可能になる。 In addition, a thin liquid film is formed on the surface of the tube 12 through which warm water flows by spraying water at about 80 ° C. from the spray nozzle 13. As described above, in a state where the inside of the tank unit 11 is maintained at a negative pressure, a thin liquid film is formed on the surface of the tube 12, so that it is sprayed by the hot water flowing through the inside of the tube 12 and the spray nozzle 13. Even when the temperature difference with water is relatively small (for example, about 10 ° C.), steam can be efficiently generated.

タンク部１１の内部で発生した蒸気は、低圧蒸気供給ライン３０を通って導出される。
タンク部１１の内部で蒸気にならなかった水は、タンク部１１の下部に貯留される。タンク部１１の下部に貯留された水は、噴霧水供給ライン１６を通じて、噴霧水ポンプ１６１によって噴霧ノズル１３まで汲み上げられ、再びチューブ１２に噴霧される。
タンク部１１に貯留される水が少なくなった場合には、補給水ライン１７からタンク部１１に補給水が補給される。 The steam generated inside the tank unit 11 is led out through the low-pressure steam supply line 30.
The water that has not become steam inside the tank unit 11 is stored in the lower part of the tank unit 11. The water stored in the lower part of the tank unit 11 is pumped up to the spray nozzle 13 by the spray water pump 161 through the spray water supply line 16 and sprayed on the tube 12 again.
When the water stored in the tank unit 11 is reduced, the supply water is supplied from the supply water line 17 to the tank unit 11.

また、三方弁１９の開度を調整してチューブ１２に供給される温水の流量を調整することで、タンク部１１の内部で発生する蒸気の量を調整できる。 Further, the amount of steam generated inside the tank unit 11 can be adjusted by adjusting the flow rate of the hot water supplied to the tube 12 by adjusting the opening of the three-way valve 19.

蒸気昇圧装置２０は、蒸気発生装置１０において生成された低圧蒸気（例えば、−０．０５ＭＰａＧ〜０．１ＭＰａＧ）を吸引して圧縮し、昇圧する。この蒸気昇圧装置２０は、低圧の蒸気を圧縮する蒸気圧縮部２１と、この蒸気圧縮部２１の動作を制御する負荷率制御部２２と、を備える。 The steam booster 20 sucks and compresses the low-pressure steam (for example, −0.05 MPaG to 0.1 MPaG) generated in the steam generator 10 to boost the pressure. The steam booster 20 includes a steam compression unit 21 that compresses low-pressure steam, and a load factor control unit 22 that controls the operation of the steam compression unit 21.

蒸気圧縮部２１は、例えば、スクリュー式の蒸気圧縮機により構成され、低圧の蒸気を０．４ＭｐａＧ〜０．８ＭＰａＧ程度に昇圧する。
負荷率制御部２２は、蒸気圧縮部２１に導入される低圧蒸気の圧力（後述する第１圧力センサの検出圧力）に基いて、圧縮部２１の駆動状態（負荷率）を制御する。より具体的には、負荷率制御部２２は、蒸気圧縮部２１に導入される低圧蒸気の圧力が設定された第１目標圧力Ｐ１（例えば、０．０４ＭＰａ〜０．０５ＭＰａ）となるように、蒸気昇圧装置２０の負荷率を制御する。 The vapor compression unit 21 is configured by, for example, a screw-type vapor compressor, and raises the low-pressure vapor to about 0.4 MpaG to 0.8 MPaG.
The load factor control unit 22 controls the driving state (load factor) of the compression unit 21 based on the pressure of low-pressure steam (detected pressure of a first pressure sensor described later) introduced into the vapor compression unit 21. More specifically, the load factor control unit 22 is set to a first target pressure P1 (for example, 0.04 MPa to 0.05 MPa) in which the pressure of the low-pressure steam introduced into the steam compression unit 21 is set. The load factor of the steam booster 20 is controlled.

即ち、蒸気圧縮部２１に導入される低圧蒸気の圧力が第１目標圧力Ｐ１よりも高くなっている場合には、負荷率制御部２２は、負荷率を最大（負荷率１００％）にして蒸気昇圧装置２０を駆動させる。これにより、蒸気昇圧装置２０には、上限量の蒸気が吸引されることになり、低圧蒸気供給ライン３０の蒸気圧は低下していく傾向にある。尚、蒸気昇圧装置２０が１００％の負荷率で運転した状態においても、蒸気圧縮部２１に導入される低圧蒸気の圧力が第１目標圧力Ｐ１を上回っている場合には、蒸気昇圧装置２０は最大負荷率（１００％）で運転を続ける。 That is, when the pressure of the low-pressure steam introduced into the steam compression unit 21 is higher than the first target pressure P1, the load factor control unit 22 sets the load factor to the maximum (load factor 100%) and the steam The booster 20 is driven. As a result, an upper limit amount of steam is sucked into the steam pressure increasing device 20, and the steam pressure in the low pressure steam supply line 30 tends to decrease. Even when the steam pressure increasing device 20 is operated at a load factor of 100%, when the pressure of the low pressure steam introduced into the steam compression unit 21 exceeds the first target pressure P1, the steam pressure increasing device 20 is Continue operation at maximum load factor (100%).

一方、蒸気圧縮部２１に導入される低圧蒸気の圧力が、第１目標圧力Ｐ１を下回った場合には、負荷率制御部２２は、蒸気昇圧装置２０の負荷率を低下させる。これにより、蒸気昇圧装置２０に吸引される蒸気の量は減少し、低圧蒸気供給ライン３０の蒸気圧は上昇する。
このようにして、蒸気圧縮部２１に導入される低圧蒸気の圧力を第１目標圧力Ｐ１となるように制御することにより、蒸気発生装置１０により蒸気を効率よくかつ安定的に生成させられる。
尚、負荷率制御部２２は、蒸気昇圧装置２０に設けられた圧力センサ（以下、「第１圧力センサ」という、図示せず）により蒸気圧縮部２１に導入される低圧蒸気の圧力を検出する。 On the other hand, when the pressure of the low-pressure steam introduced into the steam compressor 21 is lower than the first target pressure P1, the load factor controller 22 reduces the load factor of the steam booster 20. Thereby, the amount of steam sucked into the steam booster 20 decreases, and the steam pressure of the low-pressure steam supply line 30 increases.
In this way, by controlling the pressure of the low-pressure steam introduced into the steam compression unit 21 to be the first target pressure P1, steam can be generated efficiently and stably by the steam generator 10.
The load factor control unit 22 detects the pressure of the low-pressure steam introduced into the steam compression unit 21 by a pressure sensor ( hereinafter referred to as “first pressure sensor”, not shown) provided in the steam booster 20. .

低圧蒸気供給ライン３０は、蒸気発生装置１０において生成された低圧蒸気を蒸気昇圧装置２０に供給する。
第２圧力センサ３１は、低圧蒸気供給ライン３０の内部における蒸気圧（蒸気昇圧装置２０に供給される前の低圧蒸気の圧力）を測定する。 The low pressure steam supply line 30 supplies the low pressure steam generated in the steam generator 10 to the steam booster 20.
The second pressure sensor 31 measures the vapor pressure inside the low-pressure steam supply line 30 (pressure of the low-pressure steam before being supplied to the steam booster 20 ).

蒸気吐出ライン４０は、基端側が蒸気昇圧装置２０に接続される。この蒸気吐出ライン４０は、蒸気昇圧装置２０において昇圧された後吐出される吐出蒸気を流通させる。蒸気吐出ライン４０の先端側は、蒸気使用機器２１０に接続される。
吐出蒸気圧力センサ４１は、蒸気吐出ライン４０の内部における蒸気圧（吐出蒸気の圧力）を測定する。 The base end side of the steam discharge line 40 is connected to the steam booster 20. The steam discharge line 40 circulates the discharge steam discharged after being boosted in the steam booster 20. The front end side of the steam discharge line 40 is connected to the steam using device 210.
The discharge vapor pressure sensor 41 measures the vapor pressure (discharge vapor pressure) inside the vapor discharge line 40.

制御装置５は、蒸気発生装置１０の動作を制御する。本実施形態では、制御装置５は、第２圧力センサ３１の検出圧力に基いて、三方弁１９の開度を制御する弁制御部５１を含んで構成される。
上述のように、蒸気システム１において、蒸気昇圧装置２０が最大負荷率で運転した状態においても、第１圧力センサの検出圧力が第１目標圧力Ｐ１を上回っている場合には、蒸気昇圧装置２０は１００％の負荷率で運転を続ける。このような、蒸気昇圧装置２０が最大負荷率で運転した状態においても第１圧力センサの検出圧力が第１目標圧力Ｐ１よりも高い状態が継続される状況では、蒸気発生装置１０において生成される蒸気の量は過剰になっているといえる。 The control device 5 controls the operation of the steam generator 10. In the present embodiment, the control device 5 includes a valve control unit 51 that controls the opening degree of the three-way valve 19 based on the pressure detected by the second pressure sensor 31 .
As described above, in the steam system 1, when the detected pressure of the first pressure sensor exceeds the first target pressure P <b> 1 even when the steam booster 20 is operated at the maximum load factor, the steam booster 20. Continues operation at 100% load factor. In such a situation that the detected pressure of the first pressure sensor is higher than the first target pressure P1 even when the steam pressure increasing device 20 is operated at the maximum load factor, the steam generating device 10 is generated. It can be said that the amount of steam is excessive.

そこで、弁制御部５１は、第２圧力センサ３１の検出圧力が第１目標圧力Ｐ１よりも高い第２目標圧力Ｐ２になるように三方弁１９を制御する。
この場合、蒸気昇圧装置２０が最大負荷率で運転し、かつ第１圧力センサの検出圧力が第１目標圧力Ｐ１を上回っている状態において、第２圧力センサ３１の検出圧力が第２目標圧力Ｐ２を上回ると、弁制御部５１は、温水供給ライン１４から蒸気発生装置１０（チューブ１２）側に供給される温水の量が減少するように三方弁１９の開度を制御する（三方弁１９の開度を小さくする）。すると、蒸気発生装置１０に供給される温水の量が減少するので、蒸気発生装置１０における蒸気の生成量が減少する。これにより、低圧蒸気供給ライン３０を流通する低圧蒸気の圧力は低下し、第２目標圧力Ｐ２に近づく。よって、蒸気昇圧装置２０を最大負荷率で運転させつつ、低圧蒸気供給ライン３０を流通する低圧蒸気の圧力が過剰に高くなることを防げるので、蒸気発生装置１０及び蒸気昇圧装置２０をより適切な状態で連携させられる。 Therefore, the valve control unit 51 controls the three-way valve 19 so that the pressure detected by the second pressure sensor 31 becomes the second target pressure P2 higher than the first target pressure P1.
In this case, in a state where steam booster 20 is operated at maximum load factor, and the detected pressure of the first pressure sensor is higher than the first target pressure P1, the detected pressure of the second pressure sensor 31 and the second target pressure P2 Is exceeded, the valve control unit 51 controls the opening degree of the three-way valve 19 so that the amount of hot water supplied from the hot water supply line 14 to the steam generator 10 (tube 12) side is reduced (of the three-way valve 19). Reduce the opening). Then, since the amount of hot water supplied to the steam generator 10 decreases, the amount of steam generated in the steam generator 10 decreases. As a result, the pressure of the low-pressure steam flowing through the low-pressure steam supply line 30 decreases and approaches the second target pressure P2. Therefore, since the pressure of the low-pressure steam flowing through the low-pressure steam supply line 30 can be prevented from being excessively increased while the steam pressure increasing device 20 is operated at the maximum load factor, the steam generating device 10 and the steam pressure increasing device 20 are more appropriate. It is linked with the state.

尚、第２圧力センサ３１の検出圧力が第２目標圧力Ｐ２以下である場合には、弁制御部５１は、三方弁１９を全開状態に制御し、温水供給ライン１４を流通する温水を全量蒸気発生装置１０（チューブ１２）側に流通させる。 When the detected pressure of the second pressure sensor 31 is equal to or lower than the second target pressure P2, the valve control unit 51 controls the three-way valve 19 to a fully open state, and the hot water flowing through the hot water supply line 14 is fully steamed It distribute | circulates to the generator 10 (tube 12) side.

また、第２目標圧力Ｐ２を第１目標圧力Ｐ１よりも高く設定することで、蒸気昇圧装置２０を最大負荷率で安定的に運転させられる。即ち、第１目標圧力Ｐ１と第２目標圧力Ｐ２を同じ値に設定すると、弁制御部５１による三方弁１９の制御により、低圧蒸気供給ライン３０を流通する低圧蒸気の圧力は、第１目標圧力Ｐ１（第２目標圧力Ｐ２）付近を上下する。そのため、蒸気昇圧装置２０は、最大負荷率で安定的に運転できなくなってしまう。 In addition, by setting the second target pressure P2 higher than the first target pressure P1, the steam booster 20 can be stably operated at the maximum load factor. That is, when the first target pressure P1 and the second target pressure P2 are set to the same value, the pressure of the low-pressure steam flowing through the low-pressure steam supply line 30 is controlled by the control of the three-way valve 19 by the valve control unit 51. Move up and down in the vicinity of P1 (second target pressure P2). Therefore, the steam pressure increasing device 20 cannot be stably operated at the maximum load factor.

また、第２目標圧力Ｐ２は、低圧蒸気供給ライン３０における低圧蒸気のバランス圧力よりも高く設定され、第１目標圧力Ｐ１は、バランス圧力よりも低く設定されることが好ましい。
ここで、低圧蒸気のバランス圧力とは、蒸気発生装置１０を最大出力で運転させ、かつ、蒸気昇圧装置２０を最大負荷率で運転させた場合に、低圧蒸気供給ライン３０を流通する低圧蒸気の圧力が安定した状態で、第２圧力センサ３１により検出される低圧蒸気の圧力を示す。 The second target pressure P2 is preferably set higher than the low pressure steam balance pressure in the low pressure steam supply line 30, and the first target pressure P1 is preferably set lower than the balance pressure.
Here, the balance pressure of the low-pressure steam is the low-pressure steam flowing through the low-pressure steam supply line 30 when the steam generator 10 is operated at the maximum output and the steam booster 20 is operated at the maximum load factor. The pressure of the low-pressure steam detected by the second pressure sensor 31 when the pressure is stable is shown.

第２目標圧力Ｐ２をバランス圧力よりも高く設定することで、蒸気発生装置１０が最大出力に到達する前に三方弁１９の開度を小さくしてしまうことを防げる。また、第１目標圧力Ｐ１をバランス圧力よりも低く設定することで、低圧蒸気供給ライン３０を流通する低圧蒸気の圧力がバランス圧力に到達した状態においても蒸気昇圧装置２０が最大負荷率で運転されなくなってしまうことを防げる。 By setting the second target pressure P2 higher than the balance pressure, it is possible to prevent the opening of the three-way valve 19 from being reduced before the steam generator 10 reaches the maximum output. Further, by setting the first target pressure P1 lower than the balance pressure, the steam booster 20 is operated at the maximum load factor even when the pressure of the low-pressure steam flowing through the low-pressure steam supply line 30 reaches the balance pressure. You can prevent it from disappearing.

以上、本発明の蒸気システム１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、熱源流体として温水を用いたが、これに限らない。即ち、熱源流体として、排ガスや空気等の他の流体を用いてもよい。 As mentioned above, although preferable one Embodiment of the steam system 1 of this invention was described, this invention is not restrict | limited to embodiment mentioned above and can change suitably.
For example, in this embodiment, hot water is used as the heat source fluid, but the present invention is not limited to this. That is, other fluids such as exhaust gas and air may be used as the heat source fluid.

また、本実施形態では、第２圧力センサ３１を低圧蒸気供給ライン３０に配置して低圧蒸気供給ライン３０を流通する蒸気の圧力を測定したが、これに限らない。即ち、低圧蒸気供給ライン３０を流通する蒸気の圧力は、蒸気発生装置１０（タンク部１１）における蒸気の圧力と等しいため、低圧蒸気圧力センサを蒸気発生装置（タンク部）に配置してもよい。 In the present embodiment, the second pressure sensor 31 is disposed in the low-pressure steam supply line 30 and the pressure of the steam flowing through the low-pressure steam supply line 30 is measured. However, the present invention is not limited to this. That is, since the pressure of the steam flowing through the low-pressure steam supply line 30 is equal to the pressure of the steam in the steam generator 10 (tank part 11), the low-pressure steam pressure sensor may be arranged in the steam generator (tank part). .

また、本実施形態では、流量調整弁を三方弁１９により構成したが、これに限らない。即ち、流量調整弁を、複数の弁を組み合わせて構成してもよい。 Moreover, in this embodiment, although the flow regulating valve was comprised by the three-way valve 19, it is not restricted to this. That is, the flow rate adjusting valve may be configured by combining a plurality of valves.

１蒸気システム
１０蒸気発生装置
１４温水供給ライン（熱源流体供給ライン）
１５温水排出ライン（熱源流体排出ライン）
１８バイパスライン
１９三方弁（流量調整弁）
２０蒸気昇圧装置
２１蒸気圧縮部
２２負荷率制御部
３０低圧蒸気供給ライン
３１低圧蒸気圧力センサ（第２圧力センサ）
５１弁制御部
Ｐ１第１目標圧力
Ｐ２第２目標圧力 1 Steam System 10 Steam Generator 14 Hot Water Supply Line (Heat Source Fluid Supply Line)
15 Hot water discharge line (heat source fluid discharge line)
18 Bypass line 19 Three-way valve (Flow control valve)
20 Steam Booster 21 Steam Compression Unit 22 Load Factor Control Unit 30 Low Pressure Steam Supply Line 31 Low Pressure Steam Pressure Sensor ( Second Pressure Sensor )
51 Valve control part P1 1st target pressure P2 2nd target pressure

Claims

A steam generator that Ru to produce a low pressure steam to heat the boiler water source fluid as a heat source,
A flow rate adjusting valve for adjusting the flow rate of the heat source fluid supplied to the steam generator;
A steam booster that boosts the low-pressure steam generated in the steam generator;
A first pressure sensor attached to the steam pressure increasing device, for detecting the pressure of the low pressure steam introduced into the steam compression section of the steam pressure increasing device;
A low-pressure steam supply line for supplying low-pressure steam generated in the steam generator to the steam booster;
A second pressure sensor for detecting the pressure of the low-pressure steam flowing through the low-pressure steam supply line,
The steam booster includes a load factor control unit that controls a load factor of the steam compression unit so that a detection pressure of the first pressure sensor becomes a set first target pressure,
A steam system further comprising a valve control unit that controls the flow rate adjustment valve so that a detected pressure of the second pressure sensor becomes a second target pressure higher than the first target pressure.

The second target pressure is set to be higher than a balance pressure detected by the second pressure sensor in a state where the steam generator is operating at a maximum output and the steam pressure increasing device is operating at a maximum load factor. The steam system according to claim 1.