JP2011218311A - Water supply device for ion exchange apparatus and steam turbine plant with the same, and method for supplying water of ion exchange apparatus - Google Patents

Water supply device for ion exchange apparatus and steam turbine plant with the same, and method for supplying water of ion exchange apparatus Download PDF

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山 英 子 丸
Hiroyuki Tao
尾 浩 之 田
Keiji Kawamoto
本 圭 司 河
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To achieve improvement of ion exchange efficiency, reduction of use amount of resin, and miniaturization of a deionizer.SOLUTION: A water supply device for an ion exchange apparatus, includes: a pump 2 for supplying water to an ion exchanger 1; a pump 4 for supplying a part of the water discharged from the ion exchanger to a chemical tank 3; the chemical tank 3 for providing a chemical into the water supplied by the pump 4 and providing it to the ion exchanger; and a heater including a heat source 5 for performing a heating treatment to the water discharged from each of the pump 2, the pump 4, or the pumps 2 and 4 so as to maintain the temperature of the water within a predetermined temperature range.

Description

本発明の実施形態は、イオン交換装置に水を供給する水供給装置と水供給方法に係り、特に蒸気タービンプラントに好適なものに関する。   Embodiments described herein relate generally to a water supply device and a water supply method for supplying water to an ion exchange device, and more particularly to a device suitable for a steam turbine plant.

火力発電プラント等を含む蒸気発電プラントでは、一般にボイラ、タービンにおいて高い水質、蒸気清浄度が要求される。このため、通常工業用水、一般水道水等を原水として、イオン交換樹脂を用いた純水装置によって高純度の水を製造して発電プラントにおいて使用している。従って、イオン交換樹脂を用いた純水装置は、発電プラントにおいて必須の設備である。   In steam power plants including thermal power plants, high water quality and steam cleanliness are generally required in boilers and turbines. For this reason, high-purity water is usually produced in a power plant by using industrial water, general tap water, or the like as raw water with a pure water device using an ion exchange resin. Therefore, a deionized water apparatus using an ion exchange resin is an essential facility in a power plant.

純水装置に用いるイオン交換樹脂は、温度条件によってイオン交換の効率が変化することが知られている。しかしながら、温度とイオンとの関係に言及して純水装置の温度を調節することは従来行われていなかった。従来は、イオン交換装置に加温装置を設けて再生液を加温することにより、再生液の粘度を低く保ちイオン交換樹脂の流動を抑制して再生液の接触確率を維持するものがあった。しかし、系統の温度の調節は行われていなかった。   It is known that ion exchange efficiency of ion exchange resin used in a pure water device varies depending on temperature conditions. However, it has not been conventionally performed to adjust the temperature of the pure water apparatus by referring to the relationship between temperature and ions. Conventionally, there has been a technique in which a heating device is provided in an ion exchange device to heat the regeneration solution, thereby maintaining the viscosity of the regeneration solution at a low level and suppressing the flow of the ion exchange resin to maintain the contact probability of the regeneration solution. . However, the temperature of the system was not adjusted.

以下に、従来のイオン交換技術を開示した文献名を記載する。   Below, the literature name which disclosed the conventional ion exchange technique is described.

特開２００７−２６０５１９号公報JP 2007-260519 A

近年、経費削減や地球環境への配慮が叫ばれる中にあって、システム効率の向上が課題となっている。   In recent years, improvement in system efficiency has become a challenge as cost reduction and consideration for the global environment are screamed.

本発明は上記事情に鑑み、イオン交換効率の向上を図ることが可能なイオン交換装置の水供給装置及びこれを備える蒸気発電プラント、並びにイオン交換装置の水供給方法を提供することを目的とする。   In view of the above circumstances, an object of the present invention is to provide a water supply device for an ion exchange device capable of improving ion exchange efficiency, a steam power plant including the same, and a water supply method for the ion exchange device. .

本発明の実施形態の蒸気発電プラントは、イオン交換装置へ水を送るためのポンプと、前記ポンプから排出され、前記イオン交換装置へ供給される水の温度を所定範囲内に維持するように加温処理を行う加温手段とを備えることを特徴とする。   A steam power plant according to an embodiment of the present invention includes a pump for sending water to an ion exchange device, and a temperature that is discharged from the pump and supplied to the ion exchange device so as to maintain the temperature within a predetermined range. And heating means for performing a temperature treatment.

本発明の実施の形態１による蒸気発電プラントの主要な部分の構成を示した説明図。Explanatory drawing which showed the structure of the principal part of the steam power plant by Embodiment 1 of this invention. 同蒸気発電プラントにおける純水装置とその周辺の構成を示した説明図。Explanatory drawing which showed the structure of the pure water apparatus and its periphery in the same steam power plant. 本発明の実施の形態２による蒸気発電プラントの主要な部分の構成を示した説明図。Explanatory drawing which showed the structure of the principal part of the steam power plant by Embodiment 2 of this invention. 本発明の実施の形態３による蒸気発電プラントの主要な部分の構成を示した説明図。Explanatory drawing which showed the structure of the principal part of the steam power plant by Embodiment 3 of this invention. 本発明の実施の形態４による蒸気発電プラントの主要な部分の構成を示した説明図。Explanatory drawing which showed the structure of the principal part of the steam power plant by Embodiment 4 of this invention. 本発明の実施の形態５による蒸気発電プラントの主要な部分の構成を示した説明図。Explanatory drawing which showed the structure of the principal part of the steam power plant by Embodiment 5 of this invention. 本発明の実施の形態６による蒸気発電プラントの主要な部分の構成を示した説明図。Explanatory drawing which showed the structure of the principal part of the steam power plant by Embodiment 6 of this invention.

以下、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。尚、各実施の形態において同一の構成要素には同一の符号を付して重複する説明は省略する。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. In addition, in each embodiment, the same code | symbol is attached | subjected to the same component and the overlapping description is abbreviate | omitted.

上述したように、イオン交換効率はイオン交換樹脂の水温によって変化する。以下の実施の形態ではこの特性に着目し、イオン交換装置への供給水、あるいは薬品タンクへの再生水の温度をイオン交換効率の高い温度を維持するように制御する構成を備えている。   As described above, the ion exchange efficiency varies depending on the water temperature of the ion exchange resin. The following embodiment pays attention to this characteristic, and has a configuration for controlling the temperature of water supplied to the ion exchange device or regenerated water to the chemical tank so as to maintain a high ion exchange efficiency.

（実施の形態１）
図１に、本発明の実施の形態１によるイオン交換装置の水供給装置を含む純水装置周辺の主要な構成を示す。 (Embodiment 1)
FIG. 1 shows a main configuration around a pure water apparatus including a water supply apparatus of an ion exchange apparatus according to Embodiment 1 of the present invention.

本実施の形態１は純水装置として、イオン交換装置１と、供給水を装置に送り込むポンプ２を含む純水系統と、樹脂再生のための薬品が貯蔵される薬品タンク３と、その薬品をイオン交換装置１に送り込む再生水ポンプ４を含む再生水系統とを備えている。本実施の形態１のイオン交換装置の水供給装置は、ポンプ２を含む純水系統に設けられている。   In the first embodiment, as a pure water device, an ion exchange device 1, a pure water system including a pump 2 that feeds supply water to the device, a chemical tank 3 that stores chemicals for resin regeneration, and the chemicals And a reclaimed water system including a reclaimed water pump 4 to be fed into the ion exchange device 1. The water supply device of the ion exchange device according to the first embodiment is provided in a pure water system including the pump 2.

図２に示したように、純水装置２４は蒸気タービンプラントに適用することが可能である。蒸気タービン装置（蒸気タービンプラント）２１に適用する場合、純水装置２４は、海水を海水タンク２６に貯蔵し、脱塩装置２５にて塩を除去して純水を生成し、蒸気タービン装置２１へ供給する。蒸気タービン装置２１では、図示されていないボイラにて蒸気が発生し、この蒸気がタービンに供給されて当該タービンを駆動し、タービンを駆動し排気された蒸気が復水器２２にて凝縮して復水した後、給水として再びポンプ２３にてボイラへ戻される。   As shown in FIG. 2, the deionized water device 24 can be applied to a steam turbine plant. When applied to the steam turbine device (steam turbine plant) 21, the pure water device 24 stores seawater in the seawater tank 26, removes salt by the desalinator 25, generates pure water, and the steam turbine device 21. To supply. In the steam turbine device 21, steam is generated in a boiler (not shown), this steam is supplied to the turbine to drive the turbine, and the steam exhausted by driving the turbine is condensed in the condenser 22. After condensing, it is returned to the boiler by the pump 23 as feed water again.

図１に示された純水装置において、本実施の形態１に係るイオン交換装置の水供給装置は、純水系統におけるポンプ２からの吐出側ライン、再生水系統における再生水ポンプ４からの吐出側ラインのうち、ポンプ２からの吐出側ラインを流れる水を、熱源５を用いて加温する加温手段を備える。ここでは、熱源５は、ポンプ２から吐出側される水よりも温度の高い高温水を貯留したタンクであり、加温手段は、熱源５からの高温水をポンプ２からの吐出側ラインの途中部に合流させる高温水供給手段を備える。高温水供給手段は、熱源５であるタンクとポンプ２の吐出側ラインの途中部とを接続する高温水供給配管と、この高温水供給配管の途中に介挿されて供給される高温水の流量を調節する調節弁７を備えている。また、高温水供給手段により高温水が加えられることで加温された水がイオン交換装置１へ供給される供給水ラインには、温度検出装置６が設置されている。調節弁７は、温度検出装置６の検出した温度に基づいて開度が制御されており、温度検出装置６の検出した温度が第一設定温度以下の時に、調節弁７が開いて熱源５からの高温水の流量を増加させて加温を行い、検出した温度値が第二設定温度を超えた時には熱源５からの高温水の合流を停止させて加温を停止する。なお、本実施の形態１においては、調節弁７の開度の制御を温度検出装置６の検出した温度のみに基づくものとしたが、更に、熱源５から供給される高温水の温度、およびポンプ２から排出される水の流量などを調節弁７の開度の制御パラメータとして用いることでより高い精度での温度の調節が可能となる。   In the pure water apparatus shown in FIG. 1, the water supply device of the ion exchange apparatus according to the first embodiment includes a discharge side line from the pump 2 in the pure water system and a discharge side line from the reclaimed water pump 4 in the reclaimed water system. Among them, a heating means for heating water flowing through the discharge side line from the pump 2 using the heat source 5 is provided. Here, the heat source 5 is a tank that stores high-temperature water having a temperature higher than that of water discharged from the pump 2, and the heating unit is configured to supply high-temperature water from the heat source 5 in the middle of the discharge-side line from the pump 2. High temperature water supply means to join the part. The high-temperature water supply means includes a high-temperature water supply pipe that connects the tank that is the heat source 5 and a middle portion of the discharge side line of the pump 2, and a flow rate of the high-temperature water that is inserted and supplied in the middle of the high-temperature water supply pipe A control valve 7 is provided for adjusting the pressure. A temperature detection device 6 is installed in a supply water line through which water heated by adding high-temperature water by the high-temperature water supply means is supplied to the ion exchange device 1. The opening degree of the control valve 7 is controlled based on the temperature detected by the temperature detection device 6. When the temperature detected by the temperature detection device 6 is equal to or lower than the first set temperature, the control valve 7 is opened and the heat source 5 Heating is performed by increasing the flow rate of the hot water, and when the detected temperature value exceeds the second set temperature, the merging of the hot water from the heat source 5 is stopped to stop the heating. In the first embodiment, the control of the opening degree of the control valve 7 is based only on the temperature detected by the temperature detection device 6, but the temperature of the hot water supplied from the heat source 5 and the pump By using the flow rate of water discharged from 2 as a control parameter for the opening degree of the control valve 7, the temperature can be adjusted with higher accuracy.

熱源５として用いられる高温水は、蒸気タービン装置２１のボイラもしくは復水器２２で凝縮した復水を給水としてボイラに供給する給水系統からの連続的な排水、例えばボイラドラムからの連続ブロー水を貯蔵するボイラブローダウンタンクからの排水、各系統からの温水とするか、あるいは蒸気タービンからの蒸気を用いることができる。特に、蒸気タービン装置２１（蒸気タービンプラント）内に存在する排熱に相当するボイラブローダウンタンクからの排水を用いて加温する場合は、プラント全体の運転効率を妨げるおそれはない。この場合の例を図３として示す。図３において、図１に示した構成と同じ構成については同一の符号を付し、その詳細な説明を省略する。   The high-temperature water used as the heat source 5 is a continuous drainage from a water supply system that supplies the boiler with the condensate condensed in the boiler or the condenser 22 of the steam turbine device 21 to the boiler, for example, continuous blow water from a boiler drum. Waste water from the boiler blowdown tank to be stored, hot water from each system, or steam from a steam turbine can be used. In particular, when heating is performed using waste water from a boiler blow-down tank corresponding to exhaust heat existing in the steam turbine device 21 (steam turbine plant), there is no possibility of hindering the operation efficiency of the entire plant. An example of this case is shown in FIG. 3, the same components as those illustrated in FIG. 1 are denoted by the same reference numerals, and detailed description thereof is omitted.

図３に示したとおり、この例においては、高温水を供給する熱源５は、ボイラドラム９と、ボイラドラム９からの連続ブロー水を貯蔵したボイラブローダウンタンク１０からなる。また、ボイラブローダウンタンク１０からの高温水をポンプ２からの吐出側ラインの途中部に合流させる高温水供給手段のうち調節弁７の上流側には、ボイラブローダウンタンク１０内の高温水を供給する高温水供給ポンプ２３が設けられている。   As shown in FIG. 3, in this example, the heat source 5 that supplies high-temperature water includes a boiler drum 9 and a boiler blow-down tank 10 that stores continuous blow water from the boiler drum 9. Further, in the high-temperature water supply means for joining the high-temperature water from the boiler blow-down tank 10 to the middle part of the discharge-side line from the pump 2, the high-temperature water in the boiler blow-down tank 10 is placed upstream of the control valve 7. A high-temperature water supply pump 23 for supplying is provided.

このように、純水処理前の水よりも総溶解不純物濃度の低いボイラブローダウンタンク１０からの排水を熱源５からの高温水としてポンプ２からの吐出側ラインの途中部に合流させることで、供給水の水質を向上させることもできる。   Thus, by joining the waste water from the boiler blowdown tank 10 having a lower total dissolved impurity concentration than the water before the pure water treatment as high-temperature water from the heat source 5 to the middle part of the discharge side line from the pump 2, The water quality of the feed water can also be improved.

また、蒸気タービンプラントに本実施の形態１に係るイオン交換水の水供給装置を適用するに際して、ボイラブローダウンタンク１０以外の他の系統からの高温水を用いる場合は、運転効率等を妨げることがないように配慮することが望ましい。   In addition, when applying the ion exchange water supply device according to the first embodiment to the steam turbine plant, when using high-temperature water from a system other than the boiler blow-down tank 10, the operation efficiency and the like are hindered. It is desirable to consider so that there is no.

本実施の形態１によれば、簡易な構成により純水の温度調節を行い、イオン交換効率を向上させ樹脂の使用量を削減させ、純水装置の縮小化を図ることが可能である。   According to the first embodiment, it is possible to adjust the temperature of pure water with a simple configuration, improve ion exchange efficiency, reduce the amount of resin used, and reduce the size of the pure water device.

なお、本実施の形態１においては、熱源５を用いて加温する加温手段として、高温水をポンプ２から吐出側される水に合流させる構成としたが、これ以外に、ポンプ２から吐出側される水を高温水と熱交換させる熱交換器等により加温する構成、あるいはポンプ２から吐出側される水をヒータにより直接加温する構成など、様々な構成を用いることができる。このうち、熱交換器を用いた例を本発明の実施の形態２として、ヒータを用いた例を本実施の形態３としてそれぞれ以下に示す。   In the first embodiment, high-temperature water is combined with water discharged from the pump 2 as the heating means for heating using the heat source 5, but in addition to this, the discharge from the pump 2 is performed. Various configurations can be used such as a configuration in which the water to be heated is heated by a heat exchanger or the like for exchanging heat with high-temperature water, or a configuration in which the water discharged from the pump 2 is directly heated by a heater. Among these, an example using a heat exchanger is shown as Embodiment 2 of the present invention, and an example using a heater is shown as Embodiment 3 below.

（実施の形態２）
本発明の実施の形態２によるイオン交換装置の水供給装置を含む純水装置周辺の主要な構成を示した図４を参照して説明する。図４において、図１及び図３に示した実施の形態１の構成と同一の構成については同一の符号を付し詳細な説明を省略する。 (Embodiment 2)
A description will be given with reference to FIG. 4 showing a main configuration around a pure water device including a water supply device of an ion exchange device according to Embodiment 2 of the present invention. 4, the same components as those of the first embodiment shown in FIGS. 1 and 3 are denoted by the same reference numerals, and detailed description thereof is omitted.

本実施の形態２に係るイオン交換装置の水供給装置を含む純水装置における加温手段は、ポンプ２の吐出側に熱交換器１１を備える。熱交換器１１には、熱源５であるボイラドラム９からの連続ブロー水を貯蔵したボイラブローダウンタンク１０からの高温水が加熱媒体として供給される。これにより、熱交換器１１において、ポンプ２から吐出された水とボイラブローダウンタンク１０からの高温水が熱交換を行い、加温された水をイオン交換装置１に供給する。なお、熱交換に必要な熱源としては、図示されていないボイラブローダウンタンクからの排水、あるいは各系統からの温水や蒸気等を用いることができる。   The heating means in the pure water device including the water supply device of the ion exchange device according to the second embodiment includes a heat exchanger 11 on the discharge side of the pump 2. The heat exchanger 11 is supplied with high-temperature water from the boiler blow-down tank 10 that stores continuous blow water from the boiler drum 9 as the heat source 5 as a heating medium. Thereby, in the heat exchanger 11, the water discharged from the pump 2 and the high-temperature water from the boiler blowdown tank 10 perform heat exchange, and the heated water is supplied to the ion exchange device 1. In addition, as a heat source required for heat exchange, the drainage from the boiler blowdown tank which is not shown in figure, the warm water from each system | strain, a vapor | steam, etc. can be used.

また、本実施の形態２において加温手段は、熱交換器１１に熱源５からの高温水を供給する高温水供給手段を備える。高温水供給手段は、熱源５であるタンクから熱交換器１１へ高温水を供給する高温水供給配管と、熱交換器１１にて熱交換を行なった高温水を再びボイラブローダウンタンク１０に戻す高温水戻り配管とを備える。高温水供給配管の途中には、図示しないが高温水供給ポンプが介挿されるとともに、高温水供給ポンプの下流の高温水供給配管には供給される高温水の流量を調節する調節弁７を備えている。また、熱交換器１１により加温された水がイオン交換装置１へ供給される供給水ラインには、温度検出装置６が設置されている。   In the second embodiment, the heating means includes high temperature water supply means for supplying high temperature water from the heat source 5 to the heat exchanger 11. The high-temperature water supply means returns the high-temperature water supply pipe for supplying high-temperature water from the tank as the heat source 5 to the heat exchanger 11 and the high-temperature water subjected to heat exchange in the heat exchanger 11 to the boiler blowdown tank 10 again. With hot water return piping. A high temperature water supply pump (not shown) is inserted in the middle of the high temperature water supply pipe, and a high temperature water supply pipe downstream of the high temperature water supply pump is provided with a control valve 7 for adjusting the flow rate of the supplied high temperature water. ing. In addition, a temperature detection device 6 is installed in a supply water line through which water heated by the heat exchanger 11 is supplied to the ion exchange device 1.

調節弁７は、温度検出装置６の検出した温度に基づいて開度が制御されており、温度検出装置６の検出した温度が第一設定温度以下の時に、調節弁７が開いてボイラブローダウンタンク１０からの供給される高温水の流量を増加させて加温を行い、検出した温度値が第二設定温度を超えた時には熱源５からの高温水の合流を停止させて加温を停止する。なお、本実施の形態２においては、調節弁７の開度の制御を温度検出装置６の検出した温度のみに基づくものとしたが、更に、ボイラブローダウンタンク１０から供給される高温水の温度、およびポンプ２から排出される水の流量などを調節弁７の開度の制御パラメータとして用いることでより高い精度での温度の調節が可能となる。   The opening degree of the control valve 7 is controlled based on the temperature detected by the temperature detection device 6. When the temperature detected by the temperature detection device 6 is equal to or lower than the first set temperature, the control valve 7 opens and the boiler blows down. Heating is performed by increasing the flow rate of the high-temperature water supplied from the tank 10, and when the detected temperature value exceeds the second set temperature, the merging of the high-temperature water from the heat source 5 is stopped to stop the heating. . In the second embodiment, the control of the opening degree of the control valve 7 is based only on the temperature detected by the temperature detection device 6, but the temperature of the hot water supplied from the boiler blowdown tank 10 is further reduced. Further, by using the flow rate of water discharged from the pump 2 as a control parameter for the opening degree of the control valve 7, the temperature can be adjusted with higher accuracy.

また、本実施の形態２においては、熱交換器１１にて熱交換を行なった高温水を再びボイラブローダウンタンク１０に戻すように高温水戻り配管を接続しているが、これに限らず高温水戻り配管を蒸気タービン設備の別の系統に接続して排水する構成とすることも可能である。このような構成とする場合、特にボイラブローダウンタンク１０の容量が小さい場合に、熱交換を終えた高温水戻り配管からの高温水によりボイラブローダウンタンク１０内の高温水の温度が低下することを防止できる。   Moreover, in this Embodiment 2, although the high temperature water return piping is connected so that the high temperature water which heat-exchanged with the heat exchanger 11 may be returned to the boiler blowdown tank 10 again, not only this but high temperature It is possible to connect the water return pipe to another system of the steam turbine equipment and drain the water. In the case of such a configuration, particularly when the capacity of the boiler blow-down tank 10 is small, the temperature of the high-temperature water in the boiler blow-down tank 10 is lowered by the high-temperature water from the high-temperature water return pipe that has finished heat exchange. Can be prevented.

本実施の形態２によれば、本実施の形態１と同様に熱交換器１１により温度調節を行った水をイオン交換装置１に供給することにより、イオン交換効率が向上し樹脂の使用量を削減し純水装置を縮小化することができる。   According to the second embodiment, as in the first embodiment, by supplying water whose temperature is adjusted by the heat exchanger 11 to the ion exchange device 1, the ion exchange efficiency is improved and the amount of resin used is reduced. It is possible to reduce the size of the pure water device.

（実施の形態３）
本発明の実施の形態３によるイオン交換装置の水供給装置を含む装置周辺の主要な構成を示した図５を用いて説明する。図５において、図１、図３及び図４に示した構成と同一の構成については同一の符号を付し詳細な説明を省略する。 (Embodiment 3)
The main configuration around the apparatus including the water supply apparatus of the ion exchange apparatus according to Embodiment 3 of the present invention will be described with reference to FIG. 5, the same components as those shown in FIGS. 1, 3, and 4 are denoted by the same reference numerals, and detailed description thereof is omitted.

本実施の形態３に係るイオン交換装置の水供給装置を含む純水装置における加温手段は、ポンプ２の吐出側にヒータ１２を備える。これにより、ポンプ２から吐出された水を直接加温した後、イオン交換装置１へ供給する。   The heating means in the pure water device including the water supply device of the ion exchange device according to the third embodiment includes a heater 12 on the discharge side of the pump 2. Thus, the water discharged from the pump 2 is directly heated and then supplied to the ion exchange device 1.

本実施の形態４によれば、ヒータ１２を用いて温度調節を行った水をイオン交換装置１に供給することにより、イオン交換効率が向上し樹脂の使用量を削減することが可能である。本実施の形態４では、ヒータ１２を追加することにより初期費用がわずかに追加される。しかし、その結果イオン交換樹脂量を少なくすることで純水装置の縮小化が可能となり、システム全体としてコスト低減が可能となる。   According to the fourth embodiment, by supplying water whose temperature is adjusted using the heater 12 to the ion exchange device 1, it is possible to improve the ion exchange efficiency and reduce the amount of resin used. In the fourth embodiment, the initial cost is slightly added by adding the heater 12. However, as a result, it is possible to reduce the size of the deionized water device by reducing the amount of the ion exchange resin, thereby reducing the cost of the entire system.

（実施の形態４）
本発明の実施の形態４によるイオン交換装置の水供給装置を含む純水装置周辺の主要な構成を示した図６を用いて説明する。図６において、図１、図３乃至図５に示した構成と同一の構成については同一の符号を付し詳細な説明を省略する。 (Embodiment 4)
A main configuration around the pure water apparatus including the water supply apparatus of the ion exchange apparatus according to Embodiment 4 of the present invention will be described with reference to FIG. In FIG. 6, the same components as those shown in FIGS. 1 and 3 to 5 are denoted by the same reference numerals, and detailed description thereof is omitted.

実施の形態１乃至実施の形態３は、ポンプ２によりイオン交換装置１に供給される水を加温する加温手段を設けた構成であったのに対し、本実施の形態４では、再生ラインにおける再生ポンプ４の吐出側に加温手段を設けた構成とした点が異なっている。特に、本実施の形態４においては、加温手段として熱交換器１３を備え、この熱交換器１３によって再生水ポンプ４からイオン交換装置１へ供給される水（再生水）のうち、薬品タンク３の上流側の水を加温する構成としている。   In the first to third embodiments, the heating means for heating the water supplied to the ion exchange device 1 by the pump 2 is provided. In the fourth embodiment, the regeneration line is used. The difference is that a heating means is provided on the discharge side of the regeneration pump 4 in FIG. In particular, in the fourth embodiment, a heat exchanger 13 is provided as a heating means. Of the water (regenerated water) supplied from the regenerated water pump 4 to the ion exchanger 1 by the heat exchanger 13, the chemical tank 3 The upstream water is heated.

すなわち、本実施の形態４においては、再生ポンプ４の吐出側に設けた熱交換器１３により熱交換が行われ、加温された水が薬品タンク３に供給される。熱交換器１３での加熱媒体としては、実施の形態１にて図３を用いて例示したものと同様にボイラブローダウンタンク１０からの高温水を用いるものや、あるいは蒸気タービン装置２１の各系統からの温水や蒸気を用いてもよい。またボイラブローダウンタンク１０から熱交換器１３に至る高温水供給配管には図示しないポンプ及び調節弁７が設けられ、再生ラインの熱交換器１３の吐出側には、加温された水の温度を検出するため温度検出装置６が設けられている。このような構成により、温度検出装置６により検出された温度値に基づいて調節弁７が制御されて、熱交換器１３における加温が制御される。なお、本実施の形態４においては、調節弁７の開度の制御を温度検出装置６の検出した温度のみに基づくものとしたが、更に、ボイラブローダウンタンク１０から供給される高温水の温度、およびポンプ２から排出される水の流量などを調節弁７の開度の制御パラメータとして用いることでより高い精度での温度の調節が可能となる。   That is, in the fourth embodiment, heat exchange is performed by the heat exchanger 13 provided on the discharge side of the regeneration pump 4, and the heated water is supplied to the chemical tank 3. As a heating medium in the heat exchanger 13, a system using high-temperature water from the boiler blow-down tank 10 as in the case illustrated in FIG. 3 in the first embodiment, or each system of the steam turbine device 21. Hot water or steam from may be used. The high-temperature water supply pipe from the boiler blowdown tank 10 to the heat exchanger 13 is provided with a pump and a control valve 7 (not shown), and the temperature of the heated water is on the discharge side of the heat exchanger 13 in the regeneration line. A temperature detection device 6 is provided to detect the above. With such a configuration, the control valve 7 is controlled based on the temperature value detected by the temperature detection device 6, and the heating in the heat exchanger 13 is controlled. In the fourth embodiment, the control of the opening degree of the control valve 7 is based only on the temperature detected by the temperature detection device 6, but the temperature of the high-temperature water supplied from the boiler blowdown tank 10 is further increased. Further, by using the flow rate of water discharged from the pump 2 as a control parameter for the opening degree of the control valve 7, the temperature can be adjusted with higher accuracy.

本実施の形態４によれば、再生ラインにおいて温度調節を行うことでイオン交換装置１におけるイオン再生効率が向上し、薬品使用量を削減し純水装置を縮小することが可能である。例えば、気温が１０℃である場合、イオン交換装置への供給水を３５℃まで加温することにより、約１０％の樹脂の使用量を削減することができる。   According to the fourth embodiment, by adjusting the temperature in the regeneration line, the ion regeneration efficiency in the ion exchange device 1 can be improved, the amount of chemical used can be reduced, and the pure water device can be reduced. For example, when the temperature is 10 ° C., the amount of resin used can be reduced by about 10% by heating the water supplied to the ion exchange device to 35 ° C.

また、供給水を加温する熱源として、ボイラブローダウンタンクからの排水を再利用する場合には、純水装置のみならず蒸気発電プラント全体の効率を向上させることが可能である。（実施の形態６）
本発明の実施の形態５によるイオン交換装置の水供給装置を含む純水装置周辺の主要な構成を示した図７を用いて説明する。図７において、図１、図３乃至図６に示した構成と同一の構成については同一の符号を付し詳細な説明を省略する。 Further, when the waste water from the boiler blowdown tank is reused as a heat source for heating the supplied water, it is possible to improve the efficiency of not only the pure water device but also the entire steam power plant. (Embodiment 6)
A main configuration around the pure water apparatus including the water supply apparatus of the ion exchange apparatus according to Embodiment 5 of the present invention will be described with reference to FIG. 7, the same components as those shown in FIGS. 1 and 3 to 6 are denoted by the same reference numerals, and detailed description thereof is omitted.

本実施の形態５も、実施の形態４と同様に再生ラインにおける再生ポンプ４の吐出側に加温手段を設けた構成としたものであるが、本実施の形態５では、加温手段として、再生ラインにおける再生ポンプ４の吐出側にヒータ１４を設け構成としている。   In the fifth embodiment, the heating means is provided on the discharge side of the regeneration pump 4 in the regeneration line as in the fourth embodiment, but in the fifth embodiment, as the heating means, A heater 14 is provided on the discharge side of the regeneration pump 4 in the regeneration line.

このように、再生ポンプ４から吐出された水をヒータ１４で加温し、薬品タンク３に供給することで、本実施の形態５によればイオンの再生効率が向上し薬品使用量を削減し純水装置を縮小化することが可能である。   Thus, by heating the water discharged from the regeneration pump 4 with the heater 14 and supplying it to the chemical tank 3, according to the fifth embodiment, the ion regeneration efficiency is improved and the chemical usage is reduced. It is possible to reduce the size of the pure water device.

本実施の形態５では、加温手段としてヒータ１４を追加することにより初期費用がわずかに上昇する。しかし、薬品使用量を減少させ維持費の削減が可能であるため、システム全体としてのコストを低減することができる。   In the fifth embodiment, the initial cost is slightly increased by adding the heater 14 as a heating means. However, since the amount of chemicals used can be reduced and the maintenance cost can be reduced, the cost of the entire system can be reduced.

以上説明したように、上記実施の形態１〜６ではイオン交換樹脂の水温によって交換効率が変わるという特性に基づいて、イオン交換装置への供給水あるいは薬品タンクへの供給水の温度を交換効率の高い温度に制御することにより、樹脂の使用量の削減および純水装置の縮小化を図ることができる。   As described above, in Embodiments 1 to 6, the temperature of the supply water to the ion exchange device or the supply water to the chemical tank is changed according to the characteristic that the exchange efficiency varies depending on the water temperature of the ion exchange resin. By controlling to a high temperature, it is possible to reduce the amount of resin used and to reduce the size of the pure water device.

尚、上記実施の形態１〜３は純水ラインの加温、実施の形態４および５は再生ラインの加温をそれぞれ行うものである。しかし、実施の形態１〜３のいずれかと実施の形態５および６のいずれかとを組み合わせて、純水ライン及び再生ラインの両方を加温する構成を備えてもよい。この場合には、更なる効率向上につながると考えられる。   The first to third embodiments are for heating the pure water line, and the fourth and fifth embodiments are for heating the regeneration line. However, any one of Embodiments 1 to 3 and any of Embodiments 5 and 6 may be combined to provide a configuration for heating both the pure water line and the regeneration line. In this case, it is thought that it leads to the further efficiency improvement.

上述した実施の形態はいずれも一例であって、本願発明を限定するものではなく、様々に変形することが可能である。   The above-described embodiments are merely examples, and do not limit the present invention, and various modifications can be made.

１ イオン交換装置
２、２３ ポンプ
３ 薬品タンク
４ 再生ポンプ
５ 熱源
６ 温度検出装置
７ 調節弁
９ ボイラ
１０ ボイラブローダウンタンク
１１、１３ 熱交換器
１２、１４ ヒータ
２１ 蒸気タービン装置
２２ 復水器
２４ 純水装置
２５ 脱塩装置
２６ 海水タンク DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Ion exchange apparatus 2, 23 Pump 3 Chemical tank 4 Regeneration pump 5 Heat source 6 Temperature detection apparatus 7 Control valve 9 Boiler 10 Boiler blowdown tank 11, 13 Heat exchanger 12, 14 Heater 21 Steam turbine apparatus 22 Condenser 24 Pure Water device 25 Desalination device 26 Seawater tank

Claims (7)

イオン交換装置へ水を供給するためのポンプと、
前記ポンプから排出され、前記イオン交換装置へ供給される水の温度を所定範囲内に維持するように加温処理を行う加温手段と、
を備えることを特徴とするイオン交換装置の水供給装置。 A pump for supplying water to the ion exchanger;
A heating means for performing a heating process so as to maintain a temperature of water discharged from the pump and supplied to the ion exchange device within a predetermined range;
A water supply device for an ion exchange device. 前記ポンプと前記イオン交換装置との間に前記ポンプから供給される水に薬品を供与する薬品タンクが設けられるとともに、
前記ポンプは、前記イオン交換装置から排出されたイオン交換水の一部を、前記薬品タンクを介して前記イオン交換装置に供給するように構成され、かつ、
前記加温手段は、前記ポンプと前記薬品タンクの間の水に前記加温処理を行う
ことを特徴とする請求項１記載のイオン交換装置の水供給装置。 A chemical tank for supplying chemicals to water supplied from the pump is provided between the pump and the ion exchange device,
The pump is configured to supply a part of the ion exchange water discharged from the ion exchange device to the ion exchange device via the chemical tank, and
The water supply apparatus for an ion exchange apparatus according to claim 1, wherein the heating means performs the heating process on water between the pump and the chemical tank. 前記加温手段は、
前記ポンプから排出され、前記イオン交換装置へ供給される水の温度を検出する温度検出装置と、
前記ポンプから排出された水より温度が高い高温水を供給し前記ポンプから排出された水に加える高温水供給手段と、
前記高温水供給手段に設けられ、前記温度検出装置が検出した温度に基づいて前記ポンプから排出された水に加えられる前記高温水の流量を調整する調節弁と、
を備えることを特徴とする請求項１または２記載のイオン交換装置の水供給装置。 The heating means includes
A temperature detection device for detecting the temperature of water discharged from the pump and supplied to the ion exchange device;
High-temperature water supply means for supplying high-temperature water having a temperature higher than that of water discharged from the pump and adding to the water discharged from the pump;
A regulating valve that is provided in the high-temperature water supply means and adjusts the flow rate of the high-temperature water added to the water discharged from the pump based on the temperature detected by the temperature detection device;
The water supply apparatus of the ion exchange apparatus of Claim 1 or 2 characterized by the above-mentioned. 前記加温手段は、
前記ポンプから排出された水の温度を検出する温度検出装置と、
前記ポンプから排出された水より温度が高い高温水を供給する高温水供給手段と、
前記高温水供給手段から前記高温水が供給され、前記ポンプから排出された水との間で熱交換処理を行う熱交換器と、
前記温度検出装置が検出した温度に基づいて前記熱交換器に供給する前記高温水の流量を調節する調節弁と、
を備えることを特徴とする請求項１または２記載のイオン交換装置の水供給装置。 The heating means includes
A temperature detecting device for detecting the temperature of water discharged from the pump;
High-temperature water supply means for supplying high-temperature water having a temperature higher than that of water discharged from the pump;
A heat exchanger that is supplied with the high-temperature water from the high-temperature water supply means and performs a heat exchange process with water discharged from the pump;
A control valve that adjusts the flow rate of the hot water supplied to the heat exchanger based on the temperature detected by the temperature detection device;
The water supply apparatus of the ion exchange apparatus of Claim 1 or 2 characterized by the above-mentioned. 前記加温手段は、
前記ポンプから排出された水を加温するヒータと、
を備えることを特徴とする請求項１または２記載のイオン交換装置の水供給装置。 The heating means includes
A heater for heating water discharged from the pump;
The water supply apparatus of the ion exchange apparatus of Claim 1 or 2 characterized by the above-mentioned. イオン交換装置へ供給する水に対し、所定範囲内の温度を維持するように加温処理を行うことを特徴とするイオン交換装置の水供給方法。   A water supply method for an ion exchange device, characterized in that a heat treatment is performed on water supplied to the ion exchange device so as to maintain a temperature within a predetermined range. 蒸気を発生させるボイラと、
前記ボイラにより駆動される蒸気タービンと、
前記蒸気タービンからの排気蒸気を凝縮させる復水器と、
前記復水器で凝縮した蒸気を給水として前記ボイラに供給する給水系統と、
請求項３または４のいずれか記載のイオン交換装置の水供給装置を備え、
前記高温水を、前記給水系統あるいは前記ボイラからの連続的な排水としたこと、
を特徴とする蒸気タービンプラント。 A boiler that generates steam;
A steam turbine driven by the boiler;
A condenser for condensing exhaust steam from the steam turbine;
A water supply system that supplies steam condensed in the condenser to the boiler as water supply;
A water supply device for an ion exchange device according to claim 3 or 4,
The high-temperature water as continuous drainage from the water supply system or the boiler;
A steam turbine plant characterized by
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