JP6610283B2 - 蒸気管の損失計測システム及び計測方法 - Google Patents

Description

本発明は、蒸気管の損失計測システム及び計測方法に関する。

産業分野における工場において、蒸気は、生産工程での加熱や空調の加熱・加湿まで幅広い用途に用いられている。蒸気は、４５℃程度の低温域から１７０℃程度の高温域まで幅広い温度帯をカバーすることが可能であり、いわば使い勝手の良い熱媒体である。そのため、工場の多くの場所に蒸気配管が敷設され、集中設置されたボイラーから各生産工程等に蒸気が送られるのが一般的である。

図６は、工場に敷設される蒸気系統の一般的な概念図を示す。ボイラーなどの蒸気製造装置で製造された蒸気は蒸気ヘッダに送られ、生産工程における加熱や空調の加熱・加湿等の用途に用いられる。各種用途に用いられた蒸気はドレンとして回収され、還水槽等に集約された後、ボイラーに再度給水される。また、配管途中には、配管からの放熱に伴う蒸気の凝縮で生じたドレンを排出するスチームトラップが複数配置されている。

図６に示す蒸気系統において、投入した燃料エネルギーに対して以下の４つの損失（ロス）の存在が考えられる。（１）ボイラーのロス：ボイラーの使用燃料流量に対するボイラーにて製造される熱量を算出することにより明らかとなるロス（いわゆるボイラー効率に伴うロス）、（２）送気時（配管）のロス：配管からの放熱等によって配管上のスチームトラップから排出されるロス、あるいはバルブや配管損傷部からのリーク蒸気によるロス、（３）負荷設備後のトラップのロス：ドレンを回収するためのスチームトラップからの漏洩によるロス、（４）回収のロス：ドレンを返送するための配管からのロスで、例えば還水槽が大気開放型である場合等にポンプキャビテーション発生防止のために補給する水等により温度低下することによるロス。これら（１）−（４）のロスを、ボイラーへの投入燃料から差し引いたエネルギーが生産工程や空調設備にて有効に活用されたエネルギーとなる。

送気時（配管）のロス（以下「配管ロス」）は次の３種類のロスを含む。（１）ドレンロスは、配管からの放熱に伴い配管内蒸気が凝縮・ドレン化しスチームトラップから排出されるロスである。（２）トラップリークロスは、スチームトラップにて捕捉されたドレンが排出される際に配管内蒸気が同時に漏洩するロスである。（３）配管等リークロスは、蒸気配管、バルブ、フランジ等を含む配管系統に物理的損傷等があり、蒸気が漏洩するロスである。

配管ロスの計測方法として以下がある。すなわち、配管入口側（ボイラー出口直後）及び配管出口側（各種負荷設備直前）のそれぞれに蒸気流量計を設置し、その計測結果の比較に基づきロスを算出する。しかしながら、この方法では、蒸気流量計を直接配管に設置することで計測可能となるから、配管出口側が複雑な構成であると、流量計を複数設置する必要が生じる。また、新規設置に際して既存の蒸気配管を切断する必要がある。さらに、湿り分（ドレン）がスチームトラップからすべて取り除かれるとは限らないために湿り度の評価が不十分となる可能性がある。

配管ロスの他の計測方法としてサーモグラフィなどの特殊な装置を用いた方法がある。しかしながら、この方法は、装置が高価である、計測結果の分析・評価に専門技術を要する、配管表面温度の計測精度が不十分となる傾向にある、蒸気管又は保温材の熱伝導率の評価が比較的困難である、などの課題を有する。
これに対し、蒸気管の内部空間を実質的に閉空間とした無負荷状態とし、この状態において蒸気管内の蒸発量を計測することで蒸気配管ロスを計測する方法が提供されている（例えば、特許文献１参照）。

特許第４９２４７６２号公報

しかしながら、上記従来技術の計測方法では、ボイラーの起動時に発生するロスが考慮されていなかった。そのため、実際に計測された値が起動時のロスを含んだものとなってしまい、計測精度が低下してしまうといった問題があった。

本発明は、無負荷計測において蒸気管の損失、特に配管ロスを高精度に計測することが可能な計測システム及び計測方法を提供することを目的とする。

本発明の態様に従えば、蒸気製造装置及び負荷設備につながった蒸気管の損失を計測する損失計測システムが提供される。この損失計測システムは、前記蒸気管の少なくとも一部を含む、実質的な閉空間を作る第１装置と、前記蒸気管内の圧力を実質的に一定に保つように、前記蒸気製造装置から前記蒸気管内への蒸気の供給量を制御する第２装置と、前記実質的な閉空間での蒸発量に関する値を測定する第３装置と、前記蒸気製造装置における起動時の損失に関する値に基づいて前記第３装置の計測結果を補正し、補正した前記計測結果を用いて前記蒸気管の損失を計測する第４装置と、を備える。

本発明の別の態様に従えば、蒸気製造装置及び負荷設備につながった蒸気管の損失を計測する方法が提供される。この損失計測方法は、前記蒸気管の少なくとも一部を含む、実質的な閉空間を作る第１工程と、前記蒸気管内の圧力を実質的に一定に保つように、前記蒸気製造装置から前記蒸気管内への蒸気の供給量を制御する第２工程と、前記実質的な閉空間での蒸発量に関する値を測定する第３工程と、前記蒸気製造装置における起動時の損失に関する値に基づいて前記蒸発量に関する値を補正した補正値を用いて、前記蒸気管の損失を計測する第４工程と、を備える。

この計測システム及び計測方法によれば、配管ロスを精度良く計測することができる。

損失計測システムを示す概略図である。 制御ユニットを示す模式図である。 実証試験結果と理論計算結果との比較を示す図である。 蒸気製造装置の起動時ロスを説明するための概念図である。 損失計測システムの変形例を示す概略図である。 一般的な蒸気系統を示す概念図である。

以下、本発明の実施形態について図面を参照して説明する。
図１は、損失計測システム１を示す概略図である。
図１に示すように、蒸気管１０は、蒸気製造装置２０（ボイラーなど）と負荷設備３０との間に配設される。蒸気製造装置２０からの蒸気が蒸気管１０を流れ、負荷設備３０に送られる。負荷設備３０において、蒸気又は蒸気の熱が利用される。負荷設備３０から排出された蒸気はドレンとして回収され、還水槽２５に集約された後、蒸気製造装置２０に再度給水される。蒸気管１０は、不図示の保熱手段によって保熱されている。公知の様々な保熱手段が適用可能である。保熱手段は、例えば、蒸気管１０の外面を覆う保温材を有する。

蒸気管１０には、配管等での放熱に伴う蒸気の凝縮で生じたドレンを排出する複数のスチームトラップ（ドレントラップ）ＳＴ１、ＳＴ２、ＳＴ３が配置されている。図１において、スチームトラップＳＴｎの数は３である。スチームトラップＳＴｎの数は、設備仕様に応じて様々である。蒸気管１０内で凝縮して生じたドレンの少なくとも一部がスチームトラップＳＴ１、ＳＴ２、ＳＴ３に捕捉される。公知の様々なスチームトラップが適用可能である。通常、スチームトラップＳＴ１、ＳＴ２、ＳＴ３は、捕捉したドレンを適宜排出可能な構造を有する。

蒸気管１０における蒸気製造装置２０とスチームトラップＳＴ１との間には、流量センサ４２及び圧力センサ４４が配設されている。少なくとも圧力センサ４４の計測結果が制御ユニット（第２装置）４０に送られる。蒸気製造装置２０を含む蒸気供給システムにおいては、圧力センサ４４の計測結果に基づいて、蒸気管１０の内部圧力が一定となるように、蒸気の供給を制御可能である。

蒸気管１０における負荷設備３０の入口付近（最終のスチームトラップＳＴ３と負荷設備３０との間）には、バルブ（第１装置）２７が配設されている。バルブ２７を開とすることにより、蒸気製造装置２０からの蒸気が負荷設備３０に入力可能となる。バルブ２７を閉とすることにより、蒸気製造装置２０からの蒸気の負荷設備３０への入力が遮断される。

また、還水槽２５付近には、蒸気製造装置２０への給水量を計測する流量センサ４６（第３装置）が配設されている。流量センサ４６の計測結果は制御ユニット４０に送られる。

本実施形態において、蒸気製造装置２０は、該蒸気製造装置２０に対する燃料供給量、すなわち、燃料使用量を計測する計測センサ４７（第３装置）が配設されている。計測センサ４７の計測結果は制御ユニット４０に送られる。

制御ユニット（第４装置）４０は、後述のように蒸気製造装置２０における起動時の損失に関する値に基づいて流量センサ４６の計測結果を補正した補正値に基づいて、蒸気管１０における配管ロスを計測することができる。
以上のように、本実施形態に係る損失計測システム１は、バルブ２７、流量センサ４２、圧力センサ４４、流量センサ４６、計測センサ４７、及び制御ユニット４０を含む。

図２は、制御ユニット４０を示す模式図である。図２において、計算装置５０は、例えばコンピュータシステムである。制御ユニット４０は、計算装置５０に加え、入力装置１２７、及び表示装置（出力装置）１２８を有する。計算装置５０は、Ａ／Ｄ変換器等の変換器１２３、ＣＰＵ（演算処理手段）１２４、及びメモリ１２５等を有する。損失計測システム１のセンサ（圧力センサ４４等）などから送られる測定データが、必要に応じて変換器１２３等で変換され、ＣＰＵ１２４に取り込まれる。また、初期設定値、及び仮データなどが入力装置１２７などを介して計算装置５０に取り込まれる。表示装置１２８は、入力されたデータに関する情報、及び計算に関する情報などを表示することができる。

ＣＰＵ１２４は、測定データ、及びメモリ１２５に記憶された情報に基づき、蒸気管１０の損失に関する計算を実行することができる。例えば、流量センサ４６の測定結果を用いて、蒸気管１０の放熱損失を算出することができる。以下、蒸気管１０の損失に関する算出手法の一例を示す。

本計測方法は、蒸気を製造するボイラーなどの蒸気製造装置２０への給水量に着目したものである。蒸気製造装置２０で製造された蒸気は、損失（ロス）を発生させながら種々の負荷にて仕事をした後に回収される。本計測方法では、（１）負荷設備３０を停止する、（２）負荷設備３０の直前でバルブ２７を閉じるなど、負荷設備３０内に蒸気が流入しないようにする。すなわち、蒸気管１０の内部空間を主とする実質的な閉空間を作る。以下、この状態を適宜に「無負荷」と呼ぶ。蒸気製造装置２０は、蒸気管１０内の圧力を一定に保つように蒸気を供給する。これは、蒸気管１０で蒸発して蒸気管１０から抜けた分、すなわち放熱による蒸気のドレン分の蒸気を供給することである。スチームトラップＳＴ１、ＳＴ２、ＳＴ３からは適宜ドレンが排出される。蒸気製造装置２０を通常時と同様に稼動させれば給水された分が配管でのロスとなる。

計測では、実質的な閉空間での蒸発量に関する値として、蒸気製造装置２０への給水量を測定し、得られた給水量と製造した蒸気性状等より式（１）に基づいて蒸気配管１０でのロスを算出する。

Ｑ＝Ｆｗ×（ｈｓ−Ｃ_０Ｔ_ｃ）／Ｓ …（１）

ここで、
Ｑ ：蒸気配管ロス量（ｋＷ）
Ｆ_ｗ：給水量（計測値）（ｋｇ）
ｈ_ｓ：製造蒸気の飽和蒸気エンタルピ（ｋＪ／ｋｇ）
Ｔ_ｃ：計測時外気温（環境温度）（℃）
Ｓ ：計測時間（ｓ）
Ｃ_０：水の比熱（ｋＪ／ｋｇ・℃）

無負荷時（負荷設備への蒸気供給ゼロ時）に蒸気配管圧力を一定とするためにボイラーより供給した蒸気量は、蒸気配管での放熱により凝縮したドレン量、または配管・バルブよりリークした蒸気量と基本的にはイコールである。すなわち、無負荷時にボイラー発生蒸気量を計量することで，蒸気配管における損失熱量を把握することが可能であると考えられる。但し、無負荷時と通常運転時では、管内熱伝達率が大きく異なることが想定される。無負荷時の結果をそのまま通常運転時の結果として用いることの妥当性について以下説明する。

ここでは、無負荷時と通常運転時の管内熱伝達率を算出し，その結果より総合熱伝達率への影響度を検討する。

放熱にかかる基本式を以下の式（２）に示す。

ここで、
ｑ：単位配管長あたりの放散熱量（Ｗ／ｍ）、
Ｔ_０：配管内部温度（管内蒸気温度）（℃）、
Ｔ_１：外気温度（大気温度）（℃）、
α_１：管内熱伝達率（Ｗ／ｍ^２／℃）、
α_２：保温材表面から大気への熱伝達率（Ｗ／ｍ^２／℃）、
λ_１：保温の熱伝導率（Ｗ／ｍ／℃）
ｒ_０：配管内径（ｍ）、
ｒ_１：配管外半径（ｍ）、
ｒ_２：保温外半径（断熱材外径）（ｍ）、である。

通常、上記式（２）の１／α_１ｒ_０および１／α_２ｒ_２は値が小さいことから無視することができる。なお、一般的な数値を例示すると、α_１は１００〜３００（Ｗ／ｍ^２／℃）であり、λ_１は０．０４〜０．０６（Ｗ／ｍ／℃）であり、α_２は１０（Ｗ／ｍ^２／℃）である。また、保温材としてロックウールを用いた場合はλ_１が０．０４４となり、保温材としてグラスウールを用いた場合はλ_１が０．０４３となる。

試算すると無負荷時と通常時で放熱量に数パーセントの差が生じることが分かった。放熱量が供給熱量の２０％程度である場合、総合熱伝達率への影響度は軽微であると考えられる。

無負荷時蒸発量計測による損失計算方法について実証試験を行った。計測結果については、上記の式（２）を用いた理論計算と比較することとした。計測にあたっては、トラップチェッカーを用いてドレン排出と同時にスチームトラップから排出される蒸気量すなわちトラップリークロスも計測した。理論計算では「ドレンロス」のみでしか算出できないのに対し、実計測では「ドレンロス」と「トラップリークロス」とが混在して計測される。正確な検証を行うために計測結果からこれら２つのロスを分離した。

比較結果を図３に示す。図３に示すように、ドレンロスに関わる理論値とトラップリークロス分を除いた計測値は、ほぼ一致している。ドレンロスについて、計測値の方が若干大きな値となっているが、これは、保温材の経年劣化によるものと思われる。

ところで、蒸気製造装置２０は、起動時に必ずエネルギーロスが生じる。蒸気製造装置２０の起動時は蒸気管１０の温度が操業時（定常運転時）と比較して低く、蒸気管１０内でドレンが大量に発生する。この状態で負荷設備３０に蒸気を供給すると不具合が生じる可能性がある。そのため、通常は蒸気管１０の内部温度が安定するまで蒸気管１０の暖管（ウォーミング）が実施される。暖管は、例えば、バルブ２７を閉めた状態で蒸気管１０の上流側端部に設けられた送気弁（不図示）を僅かに開き、蒸気管１０の下流側末端に設けられたブロー弁（不図示）から排出されるものがドレンから蒸気へと変化するまで行う。ウォーミング完了後、ブロー弁を閉じ、不図示の送気弁を徐々に全開状態とする。そして、蒸気管１０内の圧力が基準値に到達することで蒸気製造装置２０の起動が完了する。

図４は蒸気製造装置２０の起動時ロスを説明するための概念図である。図４に示すように、蒸気製造装置２０の起動から定常状態（基準圧力値）になるまでの期間（時間）に消費されたエネルギー全てが起動時ロスとなる。この起動時ロスは、蒸気製造装置２０における燃料使用量と装置効率（ボイラー効率）とから、もしくはボイラへの給水量、もしくは系内へ供給される蒸気流量から算出される。

例えば、系内へ供給される蒸気流量からの起動時ロスの算出は、下式（３）により求まる。

ここで、
Ｗ：起動時ロス（Ｊ）、
ｈ：供給される蒸気のエンタルピ（Ｊ／Ｋｇ）、
Ｇ：蒸気流量（Ｋｇ／ｓ）、
Ｔ：起動時間（ｔ）、である。

本実施形態では、蒸気製造装置２０の起動時に生じる損失（ロス）に関する値に基づいて、上述のように蒸気製造装置２０への給水量から計測した蒸気管１０のロスを補正するようにしている。具体的に、制御ユニット４０は、蒸気製造装置２０の起動において、定常状態（基準圧力値）になるまでに使用した燃料使用量を計測センサ４７から取得する。制御ユニット４０は、計測センサ４７が計測した燃料使用量と、該制御ユニット４０に予め記録されたボイラー効率との積から起動時ロスを求める。そして、制御ユニット４０は、給水量から計測した蒸気管１０のロスから起動時ロスを除外したものを補正値として算出する。

また、蒸気製造装置２０の起動時に生じる損失（ロス）は、外部環境（例えば、外気温度が異なる季節）に応じて変化することが分かっている。これは、起動時における蒸気管１０の温度は、外気温度に依存するためである。そのため、外気温度が高い夏季においては、蒸気管１０の温度が高いため、ウォーミングに要する時間を短縮できることから起動時ロスが相対的に小さくなる。一方、外気温度が低い冬季においては、蒸気管１０の温度が低くなるため、ウォーミングに要する時間が長くなることから起動時ロスが相対的に大きくなる。

例えば、夏季における起動時ロスを８６８ＭＪ／３０ｍｉｎとすると、冬季における起動時ロスは１２１５ＭＪ／３０ｍｉｎとなる。なお、中間期（春または秋）における起動時ロスは、夏季および冬季の平均値から１０４１ＭＪ／３０ｍｉｎとなる。また、季節毎の起動回数と、その季節における起動時ロスとを考慮することで年間あたりの起動ロスを求めることができる。

以上説明したように、無負荷時の蒸発量計測により、蒸気配管ロスを計算することができる。また、本実施形態では、蒸気製造装置２０の起動時に生じる損失に関する情報に基づいて蒸気配管ロスを補正するので、蒸気配管ロスを精度良く求めることができる。

なお、バルブ２７の開閉制御は自動でもよく手動でもよい。定期的なロス計測を実行し、配管系統の損傷や保温性能の劣化の検証を実施することもできる。

なお、上記の説明では、実質的な閉空間での蒸発量に関する値として、蒸気製造装置２０への給水量を測定したが本発明はこれに限定されない。例えば、代替的に、実質的な閉空間での蒸発量に関する値として、蒸気製造装置２０における燃料使用量を測定することができる。さらに代替的に、実質的な閉空間での蒸発量に関する値として、実質的な閉空間における蒸気流量を直接的に測定することができる。

図５は、損失計測システムの変形例を示している。図５において、複数の負荷設備３０Ａ、３０Ｂに応じた複数の蒸気ライン１０Ａ、１０Ｂが設けられている。負荷設備３０Ａに対応する蒸気ライン１０Ａは、複数のスチームトラップＳＴＡ１、ＳＴＡ２、ＳＴＡ３と、流量センサ４２Ａと、バルブ２７Ａとを含む。同様に、負荷設備３０Ｂに対応する蒸気ライン１０Ｂは、複数のスチームトラップＳＴＢ１、ＳＴＢ２、ＳＴＢ３と、流量センサ４２Ｂと、バルブ２７Ｂとを含む。バルブ２７Ａ、２７Ｂはそれぞれ、蒸気ライン１０Ａ（１０Ｂ）における負荷設備３０Ａ（３０Ｂ）の入口付近（最終のスチームトラップＳＴＡ３（ＳＴＢ３）と負荷設備３０Ａ（３０Ｂ）との間）に配設されている。

図５において、すべてのバルブ２７Ａ、２７Ｂを閉とすることにより、蒸気系統全体の損失を計算することができる。この場合、実質的な閉空間での蒸発量に関する値として、流量センサ４６によって蒸気製造装置２０への給水量を測定し、得られた給水量と製造した蒸気性状等より蒸気配管でのロスを算出することができる。あるいは、実質的な閉空間での蒸発量に関する値として、蒸気製造装置２０における燃料使用量を測定することにより、蒸気配管でのロスを算出することができる。

また、バルブ２７Ａを閉、バルブ２７Ｂを開とすることにより、負荷設備３０Ｂの稼動中に、負荷設備３０Ａに対応する蒸気ラインの損失を計算することができる。この場合、実質的な閉空間での蒸発量に関する値として、流量センサ４２Ａによって対象の蒸気ラインにおける蒸気流量を直接的に測定することにより、その蒸気ラインでのロスを算出することができる。

なお、計測結果から求められた単位配管長あたりの放熱量ｑ（Ｗ／ｍ）は計測地点での配管径や保温径の下での値であるため、配管径等が異なる場合には補正をかけてもよい。

蒸気系統における蒸気管のサイズや保温厚さは、負荷設備の蒸気条件（使用蒸気量、圧力、温度）により異なる場合がある。このような場合にも、ある蒸気管の放熱量が既知であれば、配管サイズ、保温厚さ、配管内部温度、および外気温度の相違に基づく補正を施すことにより放熱量を求めることが可能である。既知の放熱量から、別の配管サイズ及び保温厚さに対応した放熱量を算出するための補正計算式（４）を以下に示す。この式（４）は上記の理論式（２）から導き出すことができる。

補正計算式（４）において、ｑ’’：別の配管における単位長さ当たりの放熱量（Ｗ／ｍ）、ｒ_１’：別の配管の配管外径（ｍ）、ｒ_２’：別の配管の保温外径（断熱材外径）（ｍ）、Ｔ_０’：別の配管の配管内部温度（供給蒸気温度）（℃）、Ｔ_１’：別の配管の外気温度（大気温度）（℃）である。

例えば、図５に示した蒸気ライン１０Ａは、蒸気管長が１０００ｍであり、配管外径が１１４．３ｍｍ（１００Ａ）であり、保温材の厚さが４０ｍｍである。また、蒸気ライン１０Ｂは、蒸気管長が１５００ｍであり、配管外径が１６５．２ｍｍ（１５０Ａ）であり、保温材の厚さが５０ｍｍである。

ここで、配管外半径ｒ_１＝５７．１５×１０^−３（ｍ）、保温外半径ｒ_２＝９７．１５×１０^−３（ｍ）、保温の熱伝導率λ_１＝０．０４３（Ｗ／ｍ／℃）とする。
この場合、蒸気ライン１０Ａにおける理論放熱量ｑ１は、上記式（２）より７３．８（Ｗ／ｍ）となる。また、蒸気ライン１０Ａ全体の理論放熱量Ｑ１（ｑ１×配管全長）は、１３３（ＭＪ／ｈ）となる。

蒸気ライン１０Ｂにおける理論放熱量ｑ２は、上記式（２）より８２．８（Ｗ／ｍ）となる。また、蒸気ライン１０Ｂ全体の理論放熱量Ｑ２（ｑ２×配管全長）は、２９８（ＭＪ／ｈ）となる。

ここで、上述した無負荷計測を実施した場合において、蒸気配管ロスの実測値が８００ＭＪ／ｈとする。なお、計測時の大気温度は２５℃である。

この場合において、大気温度が０℃のときの蒸気配管ロスを求める場合を説明する。
まず、蒸気実測値を潜熱分（放熱ロス）と顕熱分（ドレンロス）に分解する。
ここで、飽和蒸気のエンタルピは、２７６７．０６ＫＪ／Ｋｇ（０．６９ＭＰａＧ飽和 蒸気表参照）となる。飽和水のエンタルピは、７１９．１２ＫＪ／Ｋｇ（０．６９ＭＰａＧ飽和 蒸気表参照）となる。蒸気製造装置２０の給水温度（原水温度）は１５℃とする。

放熱ロスは、配管ロス実測値×蒸発潜熱／（（飽和蒸気のエンタルピ）−（給水のエンタルピ））から求まる。具体的に、放熱ロスは、６０５．８ＭＪ／ｈとなる。

続いて、上述のようにして求めた放熱ロスを蒸気ライン１０Ａ、１０Ｂとで分解する。
蒸気ライン１０Ａにおける放熱ロス（以下、１００Ａロスと称す）は、放熱ロス×理論放熱量Ｑ１／（理論放熱量Ｑ１+理論放熱量Ｑ２）から求まる。１００Ａロスは、１８６．８ＭＪ／ｈとなる。
蒸気ライン１０Ｂにおける放熱ロス（以下、１５０Ａロスと称す）は、放熱ロス×理論放熱量Ｑ２／（理論放熱量Ｑ１+理論放熱量Ｑ２）から求まる。１５０Ａロスは、４１９．０ＭＪ／ｈとなる。

続いて、上記式（４）を用いて、大気温度が０℃における放熱ロス（１００Ａ）および放熱ロス（１５０Ａ）を求める。なお、補正計算式において、ｌｎ（ｒ２’／ｒ１´）およびｌｎ（ｒ２／ｒ１）は同じである。そのため、上記式（３）は、Ｔ_０’、Ｔ_１’、Ｔ_０、Ｔ_１およびｑのみから求まる。

したがって、大気温度０℃に補正後の放熱ロス（１００Ａ）は、１８６．８×（１７０−０）／（１７０−２５）＝２１９．０ＭＪ／ｈとなる。また、大気温度０℃に補正後の放熱ロス（１５０Ａ）は、４１９．０×（１７０−０）／（１７０−２５）＝４１９．２ＭＪ／ｈとなる。

同様に、上記式（４）を用いて、大気温度が０℃におけるドレンロス（１００Ａ）およびドレンロス（１５０Ａ）を求める。
０℃に補正後のドレンロスは、補正後の放熱ロス／蒸発潜熱×（飽和水エンタルピ−給水エンタルピ）で求まる。したがって、大気温度０℃に補正後のドレンロス（１００Ａ）は、２１９．０×（２７６７．０６−７１９．１２）×（７１９．１２−０×４．１８６）＝７６．９ＭＪ／ｈとなる。また、大気温度０℃に補正後のドレンロス（１５０Ａ）は、４９１．２×（２７６７．０６−７１９．１２）×（７１９．１２−０×４．１８６）＝１７２．５ＭＪ／ｈとなる。

以上、本発明の実施形態を説明したが、本発明はこの実施形態に限定されることはない。上記説明において使用した数値は一例であって、本発明はこれに限定されない。本発明の趣旨を逸脱しない範囲で、構成の付加、省略、置換、およびその他の変更が可能である。

１…損失計測システム、１０…蒸気管、２０…蒸気製造装置、２７…バルブ（第１装置）、３０…負荷設備、４０…制御ユニット（第２装置、第４装置）、４６…流量センサ（第３装置）、４７…計測センサ（第４装置）。

Claims (8)

1. 蒸気製造装置及び負荷設備につながった蒸気管の損失を計測するシステムであって、
   前記蒸気管の少なくとも一部を含む、実質的な閉空間を作る第１装置と、
   前記蒸気管内の圧力を実質的に一定に保つように、前記蒸気製造装置から前記蒸気管内への蒸気の供給量を制御する第２装置と、
   前記実質的な閉空間での蒸発量に関する値を測定する第３装置と、
   前記蒸気製造装置における起動時の損失に関する値に基づいて前記第３装置の計測結果を補正し、補正した前記計測結果を用いて前記蒸気管の損失を計測する第４装置と、
   を備えることを特徴とする蒸気管の損失計測システム。
2. 前記第４装置は、前記損失に関する値として外部環境に対応した値を用いることを特徴とする請求項１に記載の蒸気管の損失計測システム。
3. 前記第１装置は、前記負荷設備を停止させる手段、及び前記負荷設備の入口付近において前記蒸気管に配置されたバルブを閉にする手段の少なくとも１つを含むことを特徴とする請求項１又は２に記載の蒸気管の損失計測システム。
4. 前記第３装置は、前記蒸気製造装置に対する給水量を測定する手段、前記蒸気製造装置における燃料使用量を測定する手段、及び前記実質的な閉空間における蒸気流量を直接的に測定する手段、の少なくとも１つを含むことを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載の蒸気管の損失計測システム。
5. 蒸気製造装置及び負荷設備につながった蒸気管の損失を計測する方法であって、
   前記蒸気管の少なくとも一部を含む、実質的な閉空間を作る第１工程と、
   前記蒸気管内の圧力を実質的に一定に保つように、前記蒸気製造装置から前記蒸気管内への蒸気の供給量を制御する第２工程と、
   前記実質的な閉空間での蒸発量に関する値を測定する第３工程と、
   前記蒸気製造装置における起動時の損失に関する値に基づいて前記蒸発量に関する値を補正した補正値を用いて、前記蒸気管の損失を計測する第４工程と、
   を備えることを特徴とする蒸気管の損失計測方法。
6. 前記第４工程において、前記損失に関する値として外部環境に対応した値が用いられることを特徴とする請求項５に記載の蒸気管の損失計測方法。
7. 前記第１工程は、前記負荷設備を停止させる工程、及び前記負荷設備の入口付近において前記蒸気管に配置されたバルブを閉にする工程の少なくとも１つを含むことを特徴とする請求項５又は６に記載の蒸気管の損失計測方法。
8. 前記第３工程は、前記蒸気製造装置に対する給水量を測定する工程、前記蒸気製造装置における燃料使用量を測定する工程、及び前記実質的な閉空間における蒸気流量を直接的に測定する工程、の少なくとも１つを含むことを特徴とする請求項５〜７のいずれか一項に記載の蒸気管の損失計測方法。

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