JP6638540B2 - ドレン回収システム - Google Patents

Description

本発明は、ドレン回収ラインを備えたドレン回収システムに関する。

従来、ボイラシステムとしては、負荷機器で利用された蒸気のドレンを、ドレン回収ラインを介して密閉型のドレンタンクに回収するものが提案されている（例えば、特許文献１参照）。また、他のボイラシステムとしては、負荷機器で利用された蒸気のドレンを、ドレン回収ラインを介して排気口を有する開放型のドレンタンクに回収するものが提案されている（例えば、特許文献２参照）。

ドレン回収ラインには、高温高圧の蒸気のドレンが流通するため、ライン（配管）の腐食が進行しやすい。そこで、ボイラ缶内だけでなく、ドレン回収ラインも含めたボイラシステム全体を防食する技術が提案されている（例えば、特許文献３参照）。特許文献３では、揮発性復水処理剤としての低分配比アミン（ジエタノールアミン）と、他の揮発性復水処理剤とが併用して使用される。

特開２０１３−２０４９６１号公報 特開２００９−１５０６０３号公報 特開２０１１−１７４１７３号公報

しかしながら、特許文献３に記載されるように、低分配比アミンを用いてドレン回収ラインの防食を行ったとしても、ドレン回収ラインにおける特定の位置（例えば、負荷機器寄りの位置）において、多くの低分配比アミンがドレン中へ移行する場合がある。特定の位置でドレン中へ移行した低分配比アミンをドレン回収ライン全体に行き渡らせて、ドレン回収ライン全体を防食することは、困難である。

従って、本発明は、ドレン回収ライン全体を効率的に防食できるドレン回収システムを提供することを目的とする。

本発明は、蒸気を生成して負荷機器に供給するボイラ装置と、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回収するドレンタンクと、前記負荷機器と前記ドレンタンクとを連通し、ドレンが流通するドレン回収ラインと、前記負荷機器から前記ドレンタンクを介して前記ボイラ装置に亘る間の第１添加位置において、ドレンに第１揮発性復水処理剤を添加する第１揮発性復水処理剤添加手段と、前記負荷機器から前記ドレンタンクを介して前記ボイラ装置に亘る間の位置であって、第１添加位置と同じ又は異なる第２添加位置において、ドレンに、第１揮発性復水処理剤とは異なる第２揮発性復水処理剤を添加する第２揮発性復水処理剤添加手段と、前記ドレン回収ラインに位置する第１検出位置において、前記ドレン回収ラインの腐食速度を検出する第１腐食速度検出手段と、前記第１検出位置よりも前記ドレンタンク側の前記ドレン回収ラインに位置する第２検出位置において、前記ドレン回収ラインの腐食速度を検出する第２腐食速度検出手段と、前記第１腐食速度検出手段及び前記第２腐食速度検出手段で検出される腐食速度に基づいて、第１揮発性復水処理剤及び第２揮発性復水処理剤の添加量を調整するように前記第１揮発性復水処理剤添加手段及び前記第２揮発性復水処理剤添加手段を制御する揮発性復水処理剤添加制御部と、を備えるドレン回収システムに関する。

また、第２揮発性復水処理剤は、第１揮発性復水処理剤と比べて、液相中の揮発性復水処理剤の濃度に対する気相中の揮発性復水処理剤濃度の比率である分配比が高いことが好ましい。

また、前記揮発性復水処理剤添加制御部は、前記第２腐食速度検出手段で検出される腐食速度が所定の閾値を上回る場合に、第２揮発性復水処理剤の添加量を調整するように前記第２揮発性復水処理剤添加手段を制御することが好ましい。

また、前記第１揮発性復水処理剤添加手段及び前記第２揮発性復水処理剤添加手段は、その一部が兼用されることが好ましい。

また、前記第１腐食速度検出手段及び前記第２腐食速度検出手段は、その一部が兼用されることが好ましい。

本発明によれば、ドレン回収ライン全体を効率的に防食できるドレン回収システムを提供することができる。

本発明の第１実施形態に係るボイラシステムの構成を示す図である。 本発明の第１実施形態に係る制御部が第１揮発性復水処理剤添加処理を実行する場合の処理手順を示すフローチャートである。 本発明の第１実施形態に係る制御部が第２揮発性復水処理剤添加処理を実行する場合の処理手順を示すフローチャートである。 本発明の第２実施形態に係るボイラシステムの構成を示す図である。

（第１実施形態）
以下、本発明のドレン回収システムの第１実施形態を備えるボイラシステム１について、図面を参照して説明する。図１は、第１実施形態に係るボイラシステム１を示す概略構成図である。第１実施形態に係るドレン回収システム（ボイラシステム）は、負荷機器で利用された蒸気のドレンを、ドレン回収ラインを介して排気口を有する開放型のドレンタンクに回収する、オープン方式のドレン回収システムである。

第１実施形態に係るボイラシステム１は、図１に示すように、ボイラ装置１０と、負荷機器２０と、腐食速度検出手段としての腐食速度センサ２６（２６１、２６２）と、ドレンタンク３０と、揮発性復水処理剤添加装置３１（３１１、３１２）と、制御部９０と、を備える。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（ドレンを含む）が流通する複数のラインを備える。具体的には、ボイラシステム１は、ラインとして、蒸気供給ラインＬ１と、ドレン回収ラインＬ２と、ドレン供給ラインＬ３と、補給水ラインＬ４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。なお、図１（及び後述する図４）において、制御部９０と被制御対象装置との電気的接続線の図示については、省略している。

ボイラ装置１０は、蒸気を生成して負荷機器２０に供給する。ボイラ装置１０は、図１に示すように、複数の貫流ボイラ１１と、蒸気ヘッダ１２と、を備える。

貫流ボイラ１１は、内部に供給された給水を燃焼ガスにより加熱して蒸気を生成する。本実施形態では、貫流ボイラ１１には、ドレンタンク３０に回収されたドレンが供給される。蒸気ヘッダ１２は、貫流ボイラ１１で生成された蒸気を貯留し、負荷機器２０に供給する。

蒸気供給ラインＬ１には、貫流ボイラ１１で生成した蒸気が、蒸気ヘッダ１２を介して負荷機器２０に向けて流通する。蒸気供給ラインＬ１は、第１蒸気供給ラインＬ１１と、第２蒸気供給ラインＬ１２と、を有する。第１蒸気供給ラインＬ１１は、複数の貫流ボイラ１１と蒸気ヘッダ１２とを連結する。第２蒸気供給ラインＬ１２は、蒸気ヘッダ１２と負荷機器２０とを連結する。

負荷機器２０は、貫流ボイラ１１で生成された蒸気を熱源として利用し、加熱対象物の直接加熱又は間接加熱を行う。

ドレン回収ラインＬ２は、負荷機器２０とドレンタンク３０とを連通する。ドレン回収ラインＬ２には、ドレンが流通する。ドレン回収ラインＬ２の上流側の端部は、負荷機器２０と接続されている。ドレン回収ラインＬ２の下流側の端部は、ドレンタンク３０と接続されている。ドレン回収ラインＬ２には、上流側から下流側へ向けて、逆止弁２４と、第１腐食速度センサ２６１の第１検出位置Ｊ１１と、第２腐食速度センサ２６２の第２検出位置Ｊ１２とが設けられる。

逆止弁２４は、ドレン回収ラインＬ２に設けられ、ドレンが負荷機器２０側に逆流することを防ぐ。本実施形態においては、逆止弁２４は、負荷機器２０と第１検出位置Ｊ１１との間のドレン回収ラインＬ２に設けられる。

腐食速度センサ２６は、ドレン回収ラインＬ２の腐食速度を検出する。本実施形態においては、腐食速度センサ２６は、第１腐食速度検出手段としての第１腐食速度センサ２６１と、第２腐食速度検出手段としての第２腐食速度センサ２６２と、を備える。第１腐食速度センサ２６１及び第２腐食速度センサ２６２は、いずれも制御部９０と電気的に接続されている。また、腐食速度センサ２６（第１腐食速度センサ２６１及び第２腐食速度センサ２６２）は、分極抵抗法でドレン回収ラインＬ２の腐食速度を検出する。具体的には、第１腐食速度センサ２６１及び第２腐食速度センサ２６２は、いずれも、所定の間隔を空けて設置されている一対の電極を備えている。

腐食速度センサ２６の一対の電極は、例えば、銅（Ｃｕ）製の一対の電極又は鉄（Ｆｅ）製の一対の電極である。これらの材質の一対の電極が、適宜に選択されて用いられる。より詳細には、一対の電極は、配管（ドレン回収ラインＬ２）の材質に合わせて適宜に選択されて用いられる。なお、銅（Ｃｕ）製の一対の電極を備えた腐食速度センサと、鉄（Ｆｅ）製の一対の電極を備えた腐食速度センサとが併用して用いられてもよい。

第１腐食速度センサ２６１は、ドレン回収ラインＬ２に位置する第１検出位置Ｊ１１において、ドレン回収ラインＬ２の腐食速度を検出する。本実施形態においては、第１腐食速度センサ２６１は、ドレン回収ラインＬ２の上流側（負荷機器２０側）の第１検出位置Ｊ１１を流通するドレンに、一対の電極を浸し、電極間に電圧を印加することで、分極抵抗（腐食反応抵抗、電荷移動抵抗）を測定し、ドレン回収ラインＬ２（負荷機器２０側）の腐食速度を検出する（以下、第１検出位置Ｊ１１において検出されるドレン回収ラインＬ２の腐食速度を「第１腐食速度ＣＲａ」ともいう）。第１腐食速度ＣＲａは、制御部９０に送信され、制御部９０のメモリ（後述）に記憶される。

第２腐食速度センサ２６２は、第１検出位置Ｊ１１よりもドレンタンク３０側のドレン回収ラインＬ２に位置する第２検出位置Ｊ１２において、ドレン回収ラインＬ２の腐食速度を出力する。本実施形態においては、第２腐食速度センサ２６２は、ドレン回収ラインＬ２の下流側（ドレンタンク３０側）の第２検出位置Ｊ１２を流通するドレンに、一対の電極を浸し、電極間に電圧を印加することで、分極抵抗（腐食反応抵抗、電荷移動抵抗）を測定し、ドレン回収ラインＬ２（ドレンタンク３０側）の腐食速度を検出する。（以下、第２検出位置Ｊ１２において検出されるドレン回収ラインＬ２の腐食速度を「第２腐食速度ＣＲｂ」ともいう）。第２腐食速度ＣＲｂは、制御部９０に送信され、制御部９０のメモリ（後述）に記憶される。

第１検出位置Ｊ１１と第２検出位置Ｊ１２との間隔は、例えば、３０ｍ〜７０ｍである。

ドレンタンク３０は、負荷機器２０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回収する。本実施形態においては、ドレンタンク３０は、排気口（図示せず）によって大気に開放されている開放型である。

ドレン供給ラインＬ３には、ドレンタンク３０に貯留されたドレンがボイラ装置１０に向けて流通する。本実施形態では、ドレン供給ラインＬ３は、ドレンタンク３０と貫流ボイラ１１とを接続する。ドレン供給ラインＬ３には、ドレンタンク３０に回収されたドレンが複数の貫流ボイラ１１に向けてそれぞれ流通する。ドレン供給ラインＬ３の上流側の端部は、ドレンタンク３０の下部と接続されている。また、ドレン供給ラインＬ３の下流側は、複数の貫流ボイラ１１のそれぞれと接続されるように分岐している。ドレン供給ラインＬ３には、ドレンポンプ３８が設けられる。また、本実施形態においては、ドレンポンプ３８の上流側のドレン供給ラインＬ３には、第１揮発性復水処理剤添加装置３１１の第１添加位置Ｊ２１と、第２揮発性復水処理剤添加装置３１２の第２添加位置Ｊ２２とが配置される。

揮発性復水処理剤添加装置３１は、負荷機器２０からドレンタンク３０を介してボイラ装置１０に亘る間の位置において、ドレンに揮発性復水処理剤を添加する。本実施形態においては、揮発性復水処理剤添加装置３１は、第１揮発性復水処理剤添加手段としての第１揮発性復水処理剤添加装置３１１と、第２揮発性復水処理剤添加手段としての第２揮発性復水処理剤添加装置３１２と、を備える。

第１揮発性復水処理剤添加装置３１１は、負荷機器２０からドレンタンク３０を介してボイラ装置１０に亘る間の第１添加位置Ｊ２１において、ドレンに第１揮発性復水処理剤を添加する。本実施形態においては、第１添加位置Ｊ２１において、第１揮発性復水処理剤添加装置３１１は、ドレン供給ラインＬ３と接続されている。

第１揮発性復水処理剤添加装置３１１は、貯留タンクと、添加ポンプと、逆止弁と、を備える。第１揮発性復水処理剤添加装置３１１は、制御部９０と電気的に接続されている。

第１揮発性復水処理剤添加装置３１１の貯留タンクは、第１揮発性復水処理剤を貯留する。第１揮発性復水処理剤としては、後述する第２揮発性復水処理剤と比べて分配比が低い低分配比アミンが用いられる。分配比は、液相中の揮発性復水処理剤の濃度に対する気相中の揮発性復水処理剤濃度の比率である。具体的には、第１揮発性復水処理剤としては、１−アミノ−２−プロパノール（ＭＩＰＡ）、２−アミノエタノール（ＤＥＡ）、ジエチルアミノエタノール（ＤＥＡＥ）、２−アミノ−２−メチル−１−プロパノール（ＡＭＰ）、モルホリン若しくはジイソプロパノールアミン（ＤＩＰＡ）、又はこれらの混合物が挙げられる。

第１揮発性復水処理剤添加装置３１１の添加ポンプは、第１揮発性復水処理剤の駆動源である。本実施形態においては、制御部９０から受けた信号をもとに添加ポンプの吐出回数が制御されている。添加ポンプによって吐出された第１揮発性復水処理剤は、ドレン供給ラインＬ３を流通するドレンに添加される。

第１揮発性復水処理剤添加装置３１１の逆止弁は、第１揮発性復水処理剤が吐出された場合には、第１揮発性復水処理剤添加装置３１１の貯留タンクからドレン供給ラインＬ３に向けて第１揮発性復水処理剤を流通させる。一方で、逆止弁は、ドレンが貯留タンク側に逆流することを防ぐ。

第２揮発性復水処理剤添加装置３１２は、負荷機器２０からドレンタンク３０を介してボイラ装置１０に亘る間の位置であって、第１添加位置Ｊ２１と同じ又は異なる第２添加位置Ｊ２２において、ドレンに第２揮発性復水処理剤を添加する。本実施形態においては、第１添加位置Ｊ２１と近接する（異なる）第２添加位置Ｊ２２において、第２揮発性復水処理剤添加装置３１２は、ドレンタンク３０と接続されている。「添加位置」が「異なる」についての説明は後述する。

また、第２揮発性復水処理剤添加装置３１２は、ドレンに第１揮発性復水処理剤とは異なる第２揮発性復水処理剤を添加する。なお、「揮発性復水処理剤」が「異なる」とは、揮発性復水処理剤として用いられる物質の種類、添加量、濃度、混合比率、物性等が異なることをいう。本実施形態においては、後述するように、揮発性復水処理剤として用いられる物質の種類（分配比）が異なる。

第２揮発性復水処理剤添加装置３１２は、貯留タンクと、添加ポンプと、逆止弁と、を備える。第１揮発性復水処理剤添加装置３１１は、制御部９０と電気的に接続されている。

第２揮発性復水処理剤添加装置３１２の貯留タンクは、第１揮発性復水処理剤と分配比が異なる第２揮発性復水処理剤を貯留する。第２揮発性復水処理剤としては、第１揮発性復水処理剤と比べて分配比が高い高分配比アミンが用いられ、例えば、シクロヘキシロアミンが挙げられる。

第２揮発性復水処理剤添加装置３１２の添加ポンプは、第２揮発性復水処理剤の駆動源である。本実施形態においては、制御部９０から受けた信号をもとに添加ポンプの吐出回数が制御されている。添加ポンプによって吐出された第２揮発性復水処理剤は、ドレン供給ラインＬ３を流通するドレンに添加される。

第２揮発性復水処理剤添加装置３１２の逆止弁は、第２揮発性復水処理剤が吐出された場合には、貯留タンクからドレン供給ラインＬ３に向けて第２揮発性復水処理剤を流通させる。一方で、逆止弁は、ドレンが貯留タンク側に逆流することを防ぐ。

復水処理剤は揮発性があるため、本実施形態においては、適切な濃度の復水処理剤をボイラ装置１０に供給できるように、復水処理剤は、ドレン供給ラインＬ３に添加される。

ドレンポンプ３８は、ドレンタンク３０から供給されたドレンを昇圧して貫流ボイラ１１側に送出する。ドレンポンプ３８は、ドレン供給ラインＬ３における分岐部分よりも上流側に設けられる。

補給水ラインＬ４は、補給水の供給源（図示しない）とドレンタンク３０とを接続する。補給水ラインＬ４には、供給源から補給水がドレンタンク３０に向けて流通する。補給水ラインＬ４の下流側の端部は、ドレンタンク３０と接続されている。補給水ラインＬ４には、補給水ポンプ４１が設けられる。

補給水ポンプ４１は、補給水ラインＬ４に設けられ、供給源（図示しない）から供給される補給水を昇圧してドレンタンク３０側に送出する。

制御部９０は、ＣＰＵ及び記憶部としてのメモリを含んで構成され、各種弁の開閉や各種ポンプの動作を制御することで、ボイラシステム１を制御する。制御部９０は、揮発性復水処理剤添加制御部としても機能する。

揮発性復水処理剤添加制御部としての制御部９０は、第１腐食速度センサ２６１及び第２腐食速度センサ２６２で検出される腐食速度（第１腐食速度ＣＲａ及び第２腐食速度ＣＲｂ）に基づいて、第１揮発性復水処理剤及び第２揮発性復水処理剤の添加量を調整するように第１揮発性復水処理剤添加装置３１１及び第２揮発性復水処理剤添加装置３１２を制御する。以下、揮発性復水処理剤添加制御部としての制御部９０の機能の一部について説明する。

なお、「（剤の）添加量を調整する」には、以下の態様が含まれる。剤が添加されていない状態から、剤が添加される状態になる。既に剤が添加されている状態（典型的には定常的に剤が添加されている状態）において、剤の添加量が増減される。制御部による判定の結果、剤の添加量が維持される。言い換えれば、剤の添加量を調整するとは、剤の添加量の増加、減少、維持を含んだ概念である。

揮発性復水処理剤添加制御部としての制御部９０は、第１腐食速度ＣＲａに基づいて、第１揮発性復水処理剤添加装置３１１を制御する第１揮発性復水処理剤添加処理を実行する。また、揮発性復水処理剤添加制御部としての制御部９０は、第２腐食速度ＣＲｂに基づいて、第２揮発性復水処理剤添加装置３１２を制御する第２揮発性復水処理剤添加処理を実行する。

第１揮発性復水処理剤添加処理について説明する。第１揮発性復水処理剤添加処理において、揮発性復水処理剤添加制御部としての制御部９０は、第１腐食速度センサ２６１で検出される腐食速度（第１腐食速度ＣＲａ）が所定の第１閾値Ｔａを上回る場合に、第１揮発性復水処理剤の添加量を調整するように第１揮発性復水処理剤添加装置３１１を制御する。図２は、制御部９０が第１揮発性復水処理剤添加処理を実行する場合の処理手順を示すフローチャートである。図２に示すフローチャートの処理は、制御部９０のメモリに記憶された制御プログラムに基づいて実行される。

図２に示すステップＳＴ１０１において、制御部９０は、第１腐食速度ＣＲａ及び第１閾値Ｔａを制御部９０のメモリから取得する。第１閾値Ｔａは、ドレン回収ラインＬ２（負荷機器２０側、第１検出位置Ｊ１１）の腐食が進行しているか否かを判定するための閾値として、制御部９０のメモリに記録されている。

ステップＳＴ１０２において、制御部９０は、第１腐食速度ＣＲａが第１閾値Ｔａ以上か否かを判定する。制御部９０により、第１腐食速度ＣＲａ≧第１閾値Ｔａである（ＹＥＳ）と判定された場合には、処理は、ステップＳＴ１０３に移行する。制御部９０により、第１腐食速度ＣＲａ＜第１閾値Ｔａである（ＮＯ）と判定された場合には、処理は、ステップＳＴ１０１に戻る。

ステップＳＴ１０３（ステップＳＴ１０２：ＹＥＳ）において、制御部９０は、ドレン供給ラインＬ３を流通するドレンに添加される第１揮発性復水処理剤の添加量が調整（例えば、追加）されるように、第１揮発性復水処理剤添加装置３１１を制御する。これにより、ドレン供給ラインＬ３を流通するドレンに対する第１揮発性復水処理剤の添加量が調整される。以上により、本フローチャートの処理は、終了する。

なお、ステップＳＴ１０３において、ドレン供給ラインＬ３を流通するドレンに添加された第１揮発性復水処理剤は、ドレン供給ラインＬ３、ボイラ装置１０、蒸気供給ラインＬ１及び負荷機器２０を経由して、ドレン回収ラインＬ２に蒸気に同伴される形で供給される。第１揮発性復水処理剤は、ドレン回収ラインＬ２を流通する過程でドレン中へ移行し、ドレン回収ラインＬ２を防食する。本実施形態においては、第１揮発性復水処理剤は、第２揮発性復水処理剤よりも分配比が低いため、第２検出位置Ｊ１２よりもドレン回収ラインＬ２の上流側（負荷機器２０側）において、ドレン中へ移行しやすい。

第２揮発性復水処理剤添加処理について説明する。第２揮発性復水処理剤添加処理において、揮発性復水処理剤添加制御部としての制御部９０は、第２腐食速度センサ２６２で検出される腐食速度（第２腐食速度ＣＲｂ）が所定の第２閾値Ｔｂを上回る場合に、第２揮発性復水処理剤の添加量を調整するように第２揮発性復水処理剤添加装置３１２を制御する。図３は、制御部９０が第２揮発性復水処理剤添加処理を実行する場合の処理手順を示すフローチャートである。図３に示すフローチャートの処理は、制御部９０のメモリに記憶された制御プログラムに基づいて実行される。

図３に示すステップＳＴ２０１において、制御部９０は、第２腐食速度ＣＲｂ及び第２閾値Ｔｂを制御部９０のメモリから取得する。第２閾値Ｔｂは、ドレン回収ラインＬ２（ドレンタンク３０側、第２検出位置Ｊ１２）の腐食が進行しているか否かを判定するための閾値として、制御部９０のメモリに記録されている。

ステップＳＴ２０２において、制御部９０は、第２腐食速度ＣＲｂが第２閾値Ｔｂ以上か否かを判定する。制御部９０により、第２腐食速度ＣＲｂ≧第２閾値Ｔｂである（ＹＥＳ）と判定された場合には、処理は、ステップＳＴ２０３に移行する。制御部９０により、第２腐食速度ＣＲｂ＜第２閾値Ｔｂである（ＮＯ）と判定された場合には、処理は、ステップＳＴ２０１に戻る。

ステップＳＴ２０３（ステップＳＴ２０２：ＹＥＳ）において、制御部９０は、ドレン供給ラインＬ３を流通するドレンに添加される第２揮発性復水処理剤の添加量が調整（例えば、追加）されるように、第２揮発性復水処理剤添加装置３１２を制御する。これにより、ドレン供給ラインＬ３を流通するドレンに対する、第２揮発性復水処理剤の添加量が調整される。以上により、本フローチャートの処理は、終了する。

なお、ステップＳＴ２０３において、ドレン供給ラインＬ３を流通するドレンに添加された第２揮発性復水処理剤は、ドレン供給ラインＬ３、ボイラ装置１０、蒸気供給ラインＬ１及び負荷機器２０を経由して、ドレン回収ラインＬ２に蒸気に同伴される形で供給される。第２揮発性復水処理剤は、ドレン回収ラインＬ２を流通する過程でドレン中へ移行し、ドレン回収ラインＬ２を防食する。本実施形態においては、第２揮発性復水処理剤は、第１揮発性復水処理剤よりも分配比が高いため、第１検出位置Ｊ１１よりもドレン回収ラインＬ２の下流側（ドレンタンク３０側）において、ドレン中へ移行しやすい。

上述した第１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奏される。

ボイラシステム１は、蒸気を生成して負荷機器２０に供給するボイラ装置１０と、負荷機器２０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回収するドレンタンク３０と、負荷機器２０とドレンタンク３０とを連通し、ドレンが流通するドレン回収ラインＬ２と、負荷機器２０からドレンタンク３０を介してボイラ装置１０に亘る間の第１添加位置Ｊ２１において、ドレンに第１揮発性復水処理剤を添加する第１揮発性復水処理剤添加装置３１１と、負荷機器２０からドレンタンク３０を介してボイラ装置１０に亘る間の位置であって、第１添加位置と同じ又は異なる第２添加位置において、ドレンに、第１揮発性復水処理剤とは異なる第２揮発性復水処理剤を添加する第２揮発性復水処理剤添加装置３１２と、ドレン回収ラインＬ２に位置する第１検出位置Ｊ１１において、ドレン回収ラインＬ２の腐食速度（第１腐食速度ＣＲａ）を検出する第１腐食速度センサ２６１と、第１検出位置Ｊ１１よりもドレンタンク３０側のドレン回収ラインＬ２に位置する第２検出位置Ｊ１２において、ドレン回収ラインＬ２の腐食速度（第２腐食速度ＣＲｂ）を検出する第２腐食速度センサ２６２と、第１腐食速度センサ２６１及び第２腐食速度センサ２６２で検出される腐食速度（第１腐食速度ＣＲａ及び第２腐食速度ＣＲｂ）に基づいて、第１揮発性復水処理剤及び第２揮発性復水処理剤の添加量を調整するように第１揮発性復水処理剤添加装置３１１及び第２揮発性復水処理剤添加装置３１２を制御する揮発性復水処理剤添加制御部としての制御部９０と、を備える。

そのため、制御部９０は、第１腐食速度ＣＲａが低い値である場合（第１検出位置Ｊ１１においてドレン回収ラインＬ２の腐食が進行している場合）に添加される揮発性復水処理剤と、第２腐食速度ＣＲｂが低い値である場合（第２検出位置Ｊ１２においてドレン回収ラインＬ２の腐食が進行している場合）に添加される揮発性復水処理剤とが異なるように、第１揮発性復水処理剤添加装置３１１及び第２揮発性復水処理剤添加装置３１２を制御することができる。これによれば、ドレン回収ラインＬ２全体を効率的に防食できる。

また、第２揮発性復水処理剤は、第１揮発性復水処理剤と比べて、液相中の揮発性復水処理剤の濃度に対する気相中の揮発性復水処理剤濃度の比率である分配比が高い。第１揮発性復水処理剤は、分配比が低いため、ドレン回収ラインＬ２のより上流側（負荷機器２０側）においてドレン中へ移行しやすい。一方で、第２揮発性復水処理剤は、分配比が高いため、ドレン回収ラインＬ２のより下流側（ドレンタンク３０側）において、ドレン中へ移行しやすい。これによれば、ドレン回収ラインＬ２全体をより効率的に防食できる。

また、揮発性復水処理剤添加制御部としての制御部９０は、第２腐食速度センサ２６２で検出される腐食速度（第２腐食速度ＣＲｂ）が所定の第２閾値Ｔｂを上回る場合に、第２揮発性復水処理剤の添加量を調整するように第２揮発性復水処理剤添加装置３１２を制御する。そのため、第２腐食速度ＣＲｂが所定の第２閾値Ｔｂを上回る場合（第２検出位置Ｊ１２において、ドレン回収ラインＬ２の腐食が進行している場合）に、高分配比の第２揮発性復水処理剤の添加量を調整することができる。これによれば、ドレン回収ラインＬ２のドレンタンク３０側をより効率的に防食できる。

また、腐食速度センサ２６（第１腐食速度センサ２６１及び第２腐食速度センサ２６２）は、分極抵抗法でドレン回収ラインＬ２環境中における腐食速度（ドレン回収ラインＬ２の腐食速度）を検出する。そのため、ドレン回収ラインにおける腐食の進行状況をリアルタイムで精度よく、連続的に検出できる。

（第２実施形態）
次に、本発明の第２実施形態に係るボイラシステム１Ａについて説明する。図４は、第２実施形態に係るボイラシステム１Ａを示す概略構成図である。第２実施形態では、主に第１実施形態との相違点について説明する。第２実施形態では、第１実施形態と同一又は同等の構成については同じ符号を付して説明する。また、第２実施形態では、第１実施形態と重複する説明を適宜に省略する。

図４に示すように、第２実施形態に係るボイラシステム１Ａは、腐食速度センサ２６Ａ及び揮発性復水処理剤添加装置３１Ａの構成が、第１実施形態に係るボイラシステム１と異なっている。

第２実施形態に係る第１腐食速度検出手段及び第２腐食速度検出手段は、その一部が兼用される。詳細には、第２実施形態に係る腐食速度センサ２６Ａは、第１腐食速度検出手段としての機能と、第２腐食速度検出手段としての機能とを兼用しており、この点において、第１実施形態に係る腐食速度センサ２６と異なっている。第２実施形態に係る腐食速度センサ２６Ａは、制御部９０と電気的に接続されている。また、腐食速度センサ２６Ａは、分極抵抗法でドレン回収ラインＬ２の腐食速度を検出する。具体的には、腐食速度センサ２６Ａは、所定の間隔を空けて設置されている一対電極（図示せず）を備えている。

腐食速度センサ２６Ａは、第１検出位置Ｊ１１及び第２検出位置Ｊ１２を起点とする流路と、第１検出バルブ２７１と、第２検出バルブ２７２と、排水バルブ２７３と、を備える。第１検出位置Ｊ１１において、腐食速度センサ２６Ａは、第１検出バルブ２７１を介してドレン回収ラインＬ２と接続されている。第２検出位置Ｊ１２において、腐食速度センサ２６Ａは、第２検出バルブ２７２を介してドレン回収ラインＬ２と接続されている。腐食速度センサ２６Ａは、排水バルブ２７３を介して排出口（不図示）に接続されている。第１検出バルブ２７１、第２検出バルブ２７２及び排水バルブ２７３は、いずれも開閉弁である。第１検出バルブ２７１、第２検出バルブ２７２及び排水バルブ２７３は、いずれも制御部９０と電気的に接続されている。

第１腐食速度検出手段としての腐食速度センサ２６Ａは、ドレン回収ラインＬ２に位置する第１検出位置Ｊ１１において、ドレン回収ラインＬ２の腐食速度を検出する。この場合には、制御部９０は、第１検出バルブ２７１及び排水バルブ２７３が開状態となり、且つ、第２検出バルブ２７２が閉状態となるように第１検出バルブ２７１、第２検出バルブ２７２及び排水バルブ２７３を制御する。これにより、ドレン回収ラインＬ２を流通するドレンの一部は、第１検出位置Ｊ１１から腐食速度センサ２６Ａの流路を排出口（不図示）に向けて流通する。そして、腐食速度センサ２６Ａは、流路を流通するドレンに一対の電極を浸し、電極間に電圧を印加することで、分極抵抗（腐食反応抵抗、電荷移動抵抗）を測定し、第１検出位置Ｊ１１におけるドレン回収ラインＬ２（負荷機器２０側）の腐食速度（第１腐食速度ＣＲａ）を検出する。第１腐食速度ＣＲａは、制御部９０に送信され、制御部９０のメモリに記憶される。

第２腐食速度検出手段としての腐食速度センサ２６Ａは、ドレン回収ラインＬ２に位置する第２検出位置Ｊ１２において、ドレン回収ラインＬ２の腐食速度を検出する。この場合には、制御部９０は、第１検出バルブ２７１が閉状態となり、且つ、第２検出バルブ２７２及び排水バルブ２７３が開状態となるように第１検出バルブ２７１、第２検出バルブ２７２及び排水バルブ２７３を制御する。これにより、ドレン回収ラインＬ２を流通するドレンの一部は、第２検出位置Ｊ１２から腐食速度センサ２６Ａの流路を排出口（不図示）に向けて流通する。そして、腐食速度センサ２６Ａは、流路を流通するドレンに一対の電極を浸し、電極間に電圧を印加することで、分極抵抗（腐食反応抵抗、電荷移動抵抗）を測定し、第２検出位置Ｊ１２におけるドレン回収ラインＬ２（負荷機器２０側）の腐食速度（第２腐食速度ＣＲｂ）を検出する。第２腐食速度ＣＲｂは、制御部９０に送信され、制御部９０のメモリに記憶される。

第２実施形態に係る第１揮発性復水処理剤添加手段及び第２揮発性復水処理剤添加手段は、その一部が兼用される。詳細には、第２実施形態に係る揮発性復水処理剤添加装置３１Ａは、第１揮発性復水処理剤添加手段としての機能と、第２揮発性復水処理剤添加手段としての機能とを兼用しており、この点において、第１実施形態に係る揮発性復水処理剤添加装置３１と異なっている。

第２実施形態に係る揮発性復水処理剤添加装置３１Ａは、負荷機器２０からドレンタンク３０を介してボイラ装置１０に亘る間の添加位置Ｊ２Ａにおいて、ドレンに第１揮発性復水処理剤又は第２揮発性復水処理剤を添加する、第１揮発性復水処理剤添加手段及び第２揮発性復水処理剤添加手段として機能する。本実施形態においては、第１添加位置及び第２添加位置としての添加位置Ｊ２Ａにおいて、揮発性復水処理剤添加装置３１Ａは、ドレン供給ラインＬ３と接続されている。揮発性復水処理剤添加装置３１Ａは、第１揮発性復水処理剤添加手段としての第１揮発性復水処理剤添加ユニット３１１Ａと、第２揮発性復水処理剤添加手段としての第２揮発性復水処理剤添加ユニット３１２Ａと、を備えている。

第１揮発性復水処理剤添加ユニット３１１Ａは、貯留タンクと、添加ポンプと、逆止弁と、を備える。第１揮発性復水処理剤添加ユニット３１１Ａは、制御部９０と電気的に接続されている。

第１揮発性復水処理剤添加ユニット３１１Ａの貯留タンクは、第１揮発性復水処理剤を貯留する。第２実施形態に係る第１揮発性復水処理剤は、第１実施形態に係る第１揮発性復水処理剤と同等の低分配比アミンが用いられる。

第１揮発性復水処理剤添加ユニット３１１Ａの添加ポンプは、第１揮発性復水処理剤の駆動源である。本実施形態においては、制御部９０から受けた信号をもとに添加ポンプの吐出回数が制御されている。添加ポンプによって吐出された第１揮発性復水処理剤は、ドレン供給ラインＬ３を流通するドレンに添加される。

第１揮発性復水処理剤添加ユニット３１１Ａの逆止弁は、第１揮発性復水処理剤が吐出された場合には、貯留タンクからドレン供給ラインＬ３に向けて第１揮発性復水処理剤を流通させる。一方で、逆止弁は、ドレンが貯留タンク側に逆流することを防ぐ。

第２揮発性復水処理剤添加ユニット３１２Ａは、貯留タンクと、添加ポンプと、逆止弁と、を備える。第２揮発性復水処理剤添加ユニット３１２Ａは、制御部９０と電気的に接続されている。

第２揮発性復水処理剤添加ユニット３１２Ａの貯留タンクは、第２揮発性復水処理剤を貯留する。第２実施形態に係る第２揮発性復水処理剤は、第１実施形態に係る第２揮発性復水処理剤と同等の高分配比アミンが用いられる。

第２揮発性復水処理剤添加ユニット３１２Ａの添加ポンプは、第２揮発性復水処理剤の駆動源である。本実施形態においては、制御部９０から受けた信号をもとに添加ポンプの吐出回数が制御されている。添加ポンプによって吐出された第２揮発性復水処理剤は、ドレン供給ラインＬ３を流通するドレンに添加される。

第２揮発性復水処理剤添加ユニット３１２Ａの逆止弁は、第２揮発性復水処理剤が吐出された場合には、貯留タンクからドレン供給ラインＬ３に向けて第２揮発性復水処理剤を流通させる。一方で、逆止弁は、ドレンが貯留タンク側に逆流することを防ぐ。

第２実施形態に係る揮発性復水処理剤添加制御部としての制御部９０は、第１腐食速度検出手段としての腐食速度センサ２６Ａ及び第２腐食速度検出手段としての腐食速度センサ２６Ａで検出される腐食速度（第１腐食速度ＣＲａ及び第２腐食速度ＣＲｂ）に基づいて、第１揮発性復水処理剤及び第２揮発性復水処理剤の添加量を調整するように第１揮発性復水処理剤添加手段としての揮発性復水処理剤添加装置３１Ａ（第１揮発性復水処理剤添加ユニット３１１Ａ）及び第２揮発性復水処理剤添加手段としての揮発性復水処理剤添加装置３１Ａ（第２揮発性復水処理剤添加ユニット３１２Ａ）を制御する。

第２実施形態に係る揮発性復水処理剤添加制御部としての制御部９０は、第１腐食速度ＣＲａに基づいて、第１実施形態に係る第１揮発性復水処理剤添加処理と同等の処理を実行する。また、第２実施形態に係る揮発性復水処理剤添加制御部としての制御部９０は、第２腐食速度ＣＲｂに基づいて、第１実施形態に係る第２揮発性復水処理剤添加処理と同等の処理を実行する。

上述した第２実施形態に係るボイラシステム１Ａによれば、第１揮発性復水処理剤添加手段及び第２揮発性復水処理剤添加手段は、その一部が兼用される。これによれば、第１揮発性復水処理剤添加手段及び第２揮発性復水処理剤添加手段の導入及びメンテナンス等に伴うコストを低減できる。

また、第１腐食速度検出手段及び第２腐食速度検出手段は、その一部が兼用される。そのため、腐食速度センサ２６Ａの導入及びメンテナンス等に伴うコストを低減できる。

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。

上述した実施形態においては、ドレンタンク３０は、排気口によって大気に開放されている開放型である例について説明した。しかし、ドレンタンク３０は耐圧性を有する圧力容器により構成されてもよい。即ち、ボイラシステムは、負荷機器４０によって生じたドレンを高温高圧の状態で回収できるクローズドドレン回収システムであってもよい。

また、第１揮発性復水処理剤として低分配比アミンを、第２揮発性復水処理剤として高分配比アミンをそれぞれ用いる例について説明した。これに限定されず、第１揮発性復水処理剤は、低分配比アミンでなくてもよい。同様に、第２揮発性復水処理剤は、高分配比アミンでなくてもよい。例えば、第１揮発性復水処理剤として高分配比アミンを、第２揮発性復水処理剤として低分配比アミンをそれぞれ用いてもよい。

また、第１揮発性復水処理剤として低分配比アミンを用いた場合に、第２揮発性復水処理剤として、第１揮発性復水処理剤と混合されることにより第１揮発性復水処理剤の分配比を高くする溶液を用いてもよい。この場合、制御部９０が、第１揮発性復水処理剤と第２揮発性復水処理剤とのそれぞれの添加量を調整するように揮発性復水処理剤添加装置３１を制御することによって、分配比の調整された揮発性復水処理剤をドレンに添加させることができる。同様に第２揮発性復水処理剤として、高分配比アミンを用いた場合に、第１揮発性復水処理剤として第２揮発性復水処理剤と混合されることにより、第２揮発性復水処理剤の分配比を低くする溶液を用いてもよい。

また、腐食速度センサ２６は、第１検出位置Ｊ１１及び第２検出位置Ｊ１２において、ドレン回収ラインＬ２の腐食速度を検出する例について説明した。これに限定されず、腐食速度センサ２６は、第１検出位置Ｊ１１及び第２検出位置Ｊ１２以外の第３検出位置において、ドレン回収ラインＬ２の腐食速度を検出してもよい。

また、腐食速度センサ２６は、分極抵抗法により腐食速度（第１腐食速度ＣＲａ及び第２腐食速度ＣＲｂ）を検出する例について説明したが、分極抵抗法によらず他の方法によって腐食速度を検出してもよい。例えば、腐食速度センサ２６は、電気抵抗法又は電気化学ノイズ法等の電気的な検出方法や、テストピースを用いた検出方法によって、ドレン回収ラインＬ２の腐食速度を検出してもよい。なお、電気抵抗法又は電気化学ノイズ法等の電気的な検出方法を用いることにより、腐食速度をリアルタイムで精度よく、連続的に検出できる。更に、第１実施形態においては、第１腐食速度センサ２６１又は第２腐食速度センサ２６２のいずれか一方が、分極抵抗法以外の方法によって腐食速度を検出してもよい。

また、第１実施形態においては、揮発性復水処理剤添加装置３１（３１１、３１２）は、第１添加位置Ｊ２１及び第１添加位置Ｊ２１と近接する（異なる）第２添加位置Ｊ２２に、第１揮発性復水処理及び第２揮発性復水処理剤をそれぞれ添加する例について説明した。更に第２実施形態においては、揮発性復水処理剤添加装置３１Ａは、第１添加位置（添加位置Ｊ２Ａ）及び第１添加位置（添加位置Ｊ２Ａ）と同じ第２添加位置（添加位置Ｊ２Ａ）に、第１揮発性復水処理及び第２揮発性復水処理剤をそれぞれ添加する例について説明した。これらに制限されない。

第１添加位置Ｊ２１及び第２添加位置Ｊ２２は、負荷機器２０からドレンタンク３０を介してボイラ装置１０に亘る間に配置されていればよい。具体的には、第１添加位置Ｊ２１は、ドレン回収ラインＬ２やドレン供給ラインＬ３に配置されてもよい。

「添加位置が同じ」とは、第１揮発性復水処理剤及び第２揮発性復水処理剤が同一の添加位置を共用することをいう。しかし、第１添加位置及び第２添加位置は、「近接する（異なる）」又は「同じ」でなくてもよい。言い換えれば、第１添加位置及び第２添加位置は、近接しない（異なる）離れた位置にあってもよい。例えば、第１添加位置Ｊ２１が負荷機器２０からドレンタンク３０を介してボイラ装置１０に亘る間の位置（詳細には、ドレン回収ラインＬ２）に配置され、第２添加位置Ｊ２２が第１添加位置と近接しない（異なる）離れた位置（詳細には、ドレン供給ラインＬ３）に配置されてもよい。

１ ボイラシステム（ドレン回収システム）
１０ ボイラ装置
２０ 負荷機器
２６、２６Ａ 腐食速度センサ（第１、第２腐食速度検出手段）
３０ ドレンタンク
３１１ 第１揮発性復水処理剤添加装置（第１揮発性復水処理剤添加手段）
３１２ 第２揮発性復水処理剤添加装置（第２揮発性復水処理剤添加手段）
３１１Ａ 第１揮発性復水処理剤添加ユニット（第１揮発性復水処理剤添加手段）
３１２Ａ 第２揮発性復水処理剤添加ユニット（第２揮発性復水処理剤添加手段）
９０ 制御部（揮発性復水処理剤添加制御部）
Ｌ２ ドレン回収ライン
Ｊ１１ 第１検出位置
Ｊ１２ 第２検出位置
Ｊ２１ 第１添加位置
Ｊ２２ 第２添加位置
Ｊ２Ａ 添加位置（第１添加位置、第２添加位置）

Claims (5)

1. 蒸気を生成して負荷機器に供給するボイラ装置と、
   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回収するドレンタンクと、
   前記負荷機器と前記ドレンタンクとを連通し、ドレンが流通するドレン回収ラインと、
   前記負荷機器から前記ドレンタンクを介して前記ボイラ装置に亘る間の第１添加位置において、ドレンに第１揮発性復水処理剤を添加する第１揮発性復水処理剤添加手段と、
   前記負荷機器から前記ドレンタンクを介して前記ボイラ装置に亘る間の位置であって、第１添加位置と同じ又は異なる第２添加位置において、ドレンに、第１揮発性復水処理剤とは異なる第２揮発性復水処理剤を添加する第２揮発性復水処理剤添加手段と、
   前記ドレン回収ラインに位置する第１検出位置において、前記ドレン回収ラインの腐食速度を検出する第１腐食速度検出手段と、
   前記第１検出位置よりも前記ドレンタンク側の前記ドレン回収ラインに位置する第２検出位置において、前記ドレン回収ラインの腐食速度を検出する第２腐食速度検出手段と、
   前記第１腐食速度検出手段及び前記第２腐食速度検出手段で検出される腐食速度に基づいて、第１揮発性復水処理剤及び第２揮発性復水処理剤の添加量を調整するように前記第１揮発性復水処理剤添加手段及び前記第２揮発性復水処理剤添加手段を制御する揮発性復水処理剤添加制御部と、を備えるドレン回収システム。
2. 第２揮発性復水処理剤は、第１揮発性復水処理剤と比べて、液相中の揮発性復水処理剤の濃度に対する気相中の揮発性復水処理剤濃度の比率である分配比が高い、請求項１に記載のドレン回収システム。
3. 前記揮発性復水処理剤添加制御部は、前記第２腐食速度検出手段で検出される腐食速度が所定の閾値を上回る場合に、第２揮発性復水処理剤の添加量を調整するように前記第２揮発性復水処理剤添加手段を制御する、請求項２に記載のドレン回収システム。
4. 前記第１揮発性復水処理剤添加手段及び前記第２揮発性復水処理剤添加手段は、その一部が兼用される、請求項１〜３のいずれかに記載のドレン回収システム。
5. 前記第１腐食速度検出手段及び前記第２腐食速度検出手段は、その一部が兼用される、請求項１〜４のいずれかに記載のドレン回収システム。

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