JPH059683B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は例えば火力プラント等に利用される蒸
気発生装置に関する。

従来の技術 第２図は従来の蒸気発生装置の系統図であり、
先ずこの図により従来の装置について説明する。

１は系内への補給水及び系内から膨出した水を
貯蔵する補給水タンク、２はタンク１の出口側に
設けた止め弁、３ａはタンク１から補給水ポンプ
４へ至る補給水配管、３ｂ〜３ｄは補給水ポンプ
４からヘツダ８へ補給量調節弁７、逆止弁５、止
め弁６を直列に接続している補給水配管である。

９は循環ポンプ、１０は循環ポンプ９から補給
水タンク１への給水戻りライン１１ａ，１１ｂ中
に設けた給水流量調節弁、１３は循環ポンプ９か
ら給水ライン１２ａを介して加圧されたボイラ水
が供給され、油、ガス、電力等の熱源によつて加
熱して蒸気を発生する蒸気発生設備、１４は蒸気
発生設備１３から蒸気ライン１２ｂを介して導入
される蒸気を消費して仕事をする蒸気消費設備、
１５は蒸気消費設備の出口側の蒸気ライン１２
ｃ，１２ｄの間に設けた蒸気圧力を調節するため
の蒸気圧力調節弁、１６は蒸気ライン１２ｃの蒸
気圧力を検出し、調節弁１５の開閉を制御する圧
力調節計、１７は安全弁である。

１８は蒸気ライン１２ｄから供給される蒸気を
冷却水ライン１９を通る冷却水によつて凝縮させ
るコンデンサ、２０はコンデンサ１８で凝縮され
たドレンを脱気器２１へ供給する復水ポンプ、２
２は脱気器２１の水位を一定に保つように系内の
循環水量を制御する脱気器水位調節計、２３は脱
気器２１内の給水を加熱することにより、給水中
に溶存している酸素を除去する加熱用蒸気ライ
ン、１２ｅ〜１２ｇは夫々給水ラインである。

給水ライン１２ｇは分岐して一方はヘツダ８へ
連結しているとともに、他方は脱気水流量調節弁
２４に連結している。そしてこの調節弁２４は脱
気水戻りライン２５を介して補給水タンク１へ連
結されている。なお、脱気水流量調節弁２４は、
補給水量調節弁７と共に脱気器水位調節計２２に
よつて開閉量が制御される。

さてこのように構成された従来の蒸気発生装置
は、循環ポンプ９、蒸気発生設備１３、蒸気消費
設備１４、蒸気圧力調節弁１５、コンデンサ１
８、復水ポンプ２０及び脱気器２１が、給水及び
蒸気循環ラインを形成する管路１２ａ〜１２ｇ及
びヘツダ８によつて閉路を形成している。そし
て、蒸気発生設備１３で発生した所要条件の蒸気
は、蒸気消費設備１４に供給され、ここを出た蒸
気は圧力調節弁１５にて減圧された後でコンデン
サ１８へ供給される。コンデンサ１８では蒸気は
常温付近の温度まで冷却されて凝縮し、ボイラ水
となつて復水ポンプ２０によつて脱気器２１へ供
給して100℃以上に加熱される。脱気器２１はボ
イラ水中に溶存している酸素を、そのボイラ水を
加熱することによつて除去する装置であつて、温
度を上げると水中に溶存しうる酸素の量が減少す
ることを利用して脱気するものである。

そして、脱気器２１に保有されるボイラ水は、
ヘツダ８を介して循環ポンプ９の吸込側へ供給さ
れて循環ループが構成される。このとき、系の運
転状態に応じて脱気器２１の保有水の水位が変動
しようとするが、脱気性能を良好な状態に維持す
るためには、その水位を一定に保つ必要があり、
その制御が水位調節計２２によつて行なわれる。
すなわち、脱気器２１の水位が上がれば水位調節
計２２によつて、脱気水流量調節弁２４を開い
て、膨出分のボイラ水を補給水タンク１へ貯蔵
し、逆に水位が下がれば補給水量調節弁７を開い
て循環ポンプ９の吸込側へタンク１から給水を行
なう。

従来技術の問題点 ところで、上記のような従来の蒸気発生装置に
は、次のような問題があつた。すなわち (ア) 蒸気発生設備１３で発生した蒸気をコンデン
サ１８で常温付近の温度迄凝縮させた後、再び
脱気器２１で100℃以上の温水に加熱した上で
循環ポンプ９へ送ると云うボイラ水循環ライン
となつている為装置の熱効率が悪い。

(イ) 系の循環量を決める循環ポンプ９は大気圧付
近から運転圧力迄昇圧可能な高ヘツドポンプが
必要であり機能的に複雑・高出力のものが必要
である。

(ウ) 蒸気発生設備１３入口のボイラ水温度条件
は、100℃程度である為、一般に高圧で運転さ
れる蒸気発生設備１３で所要の蒸気を得るには
大きな加熱源が必要である。

発明の目的 本発明は、上記のような従来の問題点を除去し
た蒸気発生装置を提供することを目的としてなさ
れたものである。

問題点を解決するための手段 従来の問題点を解決するために、本発明では、
脱気器に代えて気水分離器及びサブクーラを備え
た循環系を構成している。

実施例 以下、本発明の一実施例を第１図を参照して詳
細に説明する。なお第１図において第２図と同一
部分には同一符号を附して示してある。

第１図において、補給水タンク１、止め弁２、
補給水ポンプ４、逆止弁５、止め弁６、ヘツダ
８、循環ポンプ９、蒸気発生設備１３、蒸気消費
設備１４は従来のものと同様であり、これらは配
管３ａ，３ｂ，３ｄ，３ｅ，１２ａ，１２ｂによ
つて連結されている。循環ポンプ９と蒸気発生設
備１３の間には循環水流量調節弁３１が設けられ
ている。

蒸気消費設備１４を出た蒸気は蒸気ライン１２
ｃを介して気水分離器３３へ供給される。気水分
離器３３には、安全弁３４、脱気用ベント弁３５
及び後述する水位調節計３６が設けられている。
気水分離器３３は連絡管３７ａ，３７ｂ、ヘツダ
３８ａ，３８ｂを介して空冷コンデンサ４０の凝
縮管３９に連結されている。気水分離器３３の出
口側は管路１２ｈを介してサブクーラ４２に連結
され、その出口配管１２ｇはヘツダ８に連結され
ている。従つて、循環ポンプ９、循環水量調節弁
３１、蒸気発生設備１３、蒸気消費設備１４、気
水分離器３３及びサブクーラ４２が、配管１２
ａ，１２ｂ，１２ｃ，１２ｈ，１２ｇ及びヘツダ
８等によつて閉路を形成している。

なお、気水分離器３３とサブクーラ４２を結ぶ
配管１２ｈは分岐されて、気水分離器３３の水位
を調節する水位調節弁４４及びブロー管４５を介
して補給水タンク１に連結されている。この水位
調節弁４４は水位調節計３６によつて開閉が制御
される。

空冷コンデンサ４０にはブロワ４６からダクト
４９ａを介して冷却用空気が送られるが、ダクト
４９ａの途中には冷却空気調節用ダンパ４７が設
けられている。そして、このダンパ４７は気水分
離器３３に設けた圧力調節計４１によつて開閉が
制御される。また、ブロア４６の出口附近でダク
ト４９ａは分岐してダクト４９ｂとなり、サブク
ーラ用冷却空気調節ダンパ４８を介してサブクー
ラ４２に連結されている。なおこのダンパ４８は
サブクーラ４２の出口側に設けた温度調節計４３
によつて開閉制御される。

次に本発明装置の動作を説明する。

循環ポンプ９、流量調節弁３１、蒸気発生設備
１３、蒸気消費設備１４、気水分離器３３、サブ
クーラ４２等から成る循環系内の循環水は、循環
ポンプ９及び流量調節弁３１によつて蒸気発生設
備１３へ送られ、ここで加熱されて所要の蒸気条
件が整えられる。そしてこの蒸気が蒸気消費設備
１４へ供給されて仕事をする。従つて、蒸気消費
設備１４からは気水混合の流体として排出され、
この流体は気水分離器３３へ導入される。

気水分離器３３は気水混合の流体を蒸気と水に
分離するもので、蒸気は空冷コンデンサ４０の凝
縮管３９へ導入され、ここでブロワ４６から送ら
れる冷却用空気との熱交換により冷却・凝縮さ
れ、気水分離器３３の水相へと戻される。空冷コ
ンデンサ４０へ導入される冷却用空気の流量は、
気水分離器３３に設けた圧力調節計４１によつ
て、ダンパ４７の開度を制御することにより、適
切な量に制御され、これによつて循環系内の運転
圧力は所定の値に維持される。

そして、気水分離器３３によつて蒸気と分離さ
れまたは凝縮された水はサブクーラ４２へ導入さ
れ、ここで系の運転圧力に対する飽和温度よりも
若干低い温度にされる。これは、循環系において
圧力変動等が起つたときに蒸気フラツシユが発生
するのを予防し、系の流動安定性を保つためであ
る。すなわちサブクーラ４２は、気水分離器３３
から供給される飽和温度の水を冷却して、サブク
ール状態にするためのものである。なお、サブク
ーラへ供給される冷却用空気の量は、温度調節計
４３によつて駆動されるダンパ４８によつて変化
し、これによつてサブクール温度を所定値に制御
している。

一方、水位調節計３６は運転条件によつて変動
する循環系内の保有水容積の変化に伴なう気水分
離器３３内の水位を調節するために設けられてお
り、水位が上つたときは水位調節弁４４を開いて
循環水のブローをブロー管を通して補給水タンク
１へ戻すようにしている。

なお蒸気発生装置の運転開始初期の、圧力が２
〜３Kg／cm²ｇの程度の低圧運転時には、脱気用ベ
ント弁３５を少し開いて、系内循環水の脱気を行
なう。

発明の効果 以上詳述したように、本発明によれば、次のよ
うな種々の効果を奏する蒸気発生装置が提供され
る。

(ア) 本発明にかかる蒸気発生装置は、発生蒸気を
凝縮・再循環使用するに当り、気水分離器３
３、サブクーラ４２等により飽和温度より若干
低い程度の水に凝縮・冷却する為、装置の熱効
果が高い。

(イ) 蒸気発生装置の循環系は、全体が発生蒸気圧
力にほぼ等しく保持される。この為系の蒸気発
生量に等しい能力を有する循環ポンプ９は系内
圧力損失に見合う程度のポンプヘツドを有する
ものでよく、従来の蒸気発生装置の給水ポンプ
に要求される、運転圧力に等しい高ヘツドを有
するポンプでなくてよい。

(ウ) 本蒸気発生装置は基本的には系内保有水を再
循環させることによつて蒸気発生装置の機能を
はたすようになつており、運転中外部より給水
補給を行なう必要がない。この為高ヘツドで製
作コストの高い給水ポンプは蒸気発生量に較べ
給水能力が、ごく小さなものでよい。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る蒸気発生装置の一実施例
を示す系統図、第２図は従来の蒸気発生装置を示
す系統図である。 １…補給水タンク、４…補給水ポンプ、９…循
環ポンプ、１３…蒸気発生設備、１４…蒸気消費
設備、３３…気水分離器、３９…凝縮管、４０…
空冷コンデンサ、４２…サブクーラ。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 補給水タンクに補給水ポンプを介して接続さ
   れた循環ポンプと、同循環ポンプと接続された蒸
   気発生設備と、同蒸気発生設備と接続された蒸気
   消費設備と、同蒸気消費設備と接続されるととも
   に蒸気凝縮器と接続された気水分離器と、同気水
   分離器と接続されかつ前記循環ポンプの入口側へ
   接続されたサブクーラとを備えたことを特徴とす
   る蒸気発生装置。