JP2014145520A - Drain recovery and recycle system - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、蒸気を利用した後に凝縮潜熱を失い復水したドレインを回収し、フラッシュ蒸気に再生して使用する設備に関する。 The present invention relates to a facility for recovering and recovering a drained condensate that has lost latent heat of condensation after using steam and regenerating it as flash steam.
ボイラで発生した蒸気を熱媒として被加熱物を加熱することは各種機械設備で実施されているが、凝縮潜熱を失い復水したドレイン(drain)を排水にしてしまうのはエネルギ効率の観点から好ましくない。そこで、近年では、ドレインをフラッシュタンクに回収して再蒸発させて、フラッシュ蒸気と温水に気液分離し、これらフラッシュ蒸気および温水を熱媒として再利用することが行なわれている。
例えば、特許文献1では、ドレインをその飽和蒸気圧力よりも圧力が低く設定されたフラッシュタンクに供給しフラッシュ蒸気と温水に分離し、再生されたフラッシュ蒸気を下流側の蒸気使用設備で使用する。
また、特許文献2では、回転式の圧縮機でフラッシュ蒸気を高圧蒸気化することを提案している。
なお、高圧・高温のドレインが低圧の雰囲気に晒されたときにドレインの一部が蒸気になる現象をフラッシュまたは再蒸発と称され、このようにして発生した蒸気がフラッシュ蒸気(再蒸発蒸気)である。
Heating an object to be heated using steam generated in a boiler as a heat medium is carried out in various mechanical equipments, but it is from the viewpoint of energy efficiency that the condensate drainage is lost due to loss of latent heat of condensation. It is not preferable. Therefore, in recent years, the drain is collected in a flash tank, re-evaporated, and gas-liquid is separated into flash steam and hot water, and the flash steam and hot water are reused as a heat medium.
For example, in Patent Document 1, the drain is supplied to a flash tank whose pressure is set lower than the saturated steam pressure, separated into flash steam and hot water, and the regenerated flash steam is used in the downstream steam-using facility.
The phenomenon that part of the drain becomes vapor when the high-pressure / high-temperature drain is exposed to a low-pressure atmosphere is called flash or re-evaporation, and the vapor generated in this way is flash vapor (re-evaporated vapor). It is.
しかしながら、特許文献1の提案は、フラッシュ蒸気として取り出された蒸気の流量および圧力(温度)が、必ずしも下流側の蒸気使用設備の使用条件を満足しないことがある。
また、特許文献2の提案は、圧縮機を運転するために電力を消費するため、必ずしもエネルギ効率が良いとは言えない。
本発明は、このような課題に基づいてなされたもので、蒸気使用設備の条件を満たす蒸気を、高いエネルギ効率で供給することができるドレイン回収および再生設備を提供することを目的とする。
However, in the proposal of Patent Document 1, the flow rate and pressure (temperature) of the steam taken out as flash steam may not always satisfy the use conditions of the downstream steam use facility.
Moreover, since the proposal of
The present invention has been made based on such a problem, and an object of the present invention is to provide a drain recovery and regeneration facility capable of supplying steam satisfying the conditions of the steam use facility with high energy efficiency.
本発明は、ドレインから生成したフラッシュ蒸気を使用することを前提にする。ただし、フラッシュ蒸気をそのまま例えば下流の蒸気使用設備で使用するのではなく、蒸気生成源から供給される蒸気にフラッシュ蒸気を混合する。2つの蒸気を混合することにより圧力を調整できるので、蒸気使用設備の使用条件を満足する蒸気を得ることができる。また、本発明では、蒸気の混合にエゼクタ効果を利用することで、混合のための電力消費を避けることができるので、高いエネルギ効率でドレインの回収および再生を行うことができる。 The present invention presupposes the use of flash vapor generated from the drain. However, the flash steam is not used as it is in, for example, a downstream steam use facility, but is mixed with the steam supplied from the steam generation source. Since the pressure can be adjusted by mixing the two steams, it is possible to obtain steam that satisfies the use conditions of the steam-using equipment. Further, in the present invention, since the power consumption for mixing can be avoided by utilizing the ejector effect for mixing the vapor, the drain can be recovered and regenerated with high energy efficiency.
すなわち本発明のドレイン回収および再生設備は、蒸気生成源で生成された源蒸気を熱媒として使用して生じたドレインを回収および再生する設備であって、第1フラッシュタンクと、第1混合器と、を備えている。
第1フラッシュタンクは、第1設備で凝縮潜熱を失って生じた第1ドレインを第1フラッシュ蒸気と第1温水に分離する。
第1混合器は、第1フラッシュタンクで分離された第1フラッシュ蒸気を、源蒸気によるエゼクタ効果により誘引して源蒸気と混合し、源蒸気よりも圧力の低い第1混合蒸気を生成する。
以下、第1フラッシュタンクと第1混合器を、本発明の基本構成と称することがある。
That is, the drain recovery and regeneration facility of the present invention is a facility for recovering and regenerating the drain generated by using the source steam generated in the steam generation source as a heat medium, and includes a first flash tank and a first mixer. And.
The first flash tank separates the first drain generated by losing the latent heat of condensation in the first facility into the first flash steam and the first hot water.
The first mixer attracts the first flash steam separated in the first flash tank by the ejector effect of the source steam and mixes it with the source steam to generate a first mixed steam having a lower pressure than the source steam.
Hereinafter, the first flash tank and the first mixer may be referred to as a basic configuration of the present invention.
本発明によるドレイン回収および再生設備は、蒸気使用設備で使用される蒸気の圧力レベルの観点から、少なくとも二つの形態を包含する。
一つ目の形態は、異なる圧力の蒸気を使用する蒸気使用設備を備える。例えば、高圧蒸気を使用する設備と、中圧蒸気を使用する設備と、を備える場合である。二つ目の形態は、使用される蒸気の圧力が単一の場合である。例えば、複数の蒸気使用設備を備えるが、いずれの設備も中圧蒸気を使用する場合である。
The drain recovery and regeneration facility according to the present invention includes at least two forms from the viewpoint of the pressure level of the steam used in the steam-using facility.
The first form includes a steam using facility that uses steam at different pressures. For example, it is a case provided with the installation which uses high pressure steam, and the installation which uses medium pressure steam. The second form is when the vapor pressure used is single. For example, a plurality of steam use facilities are provided, but all the facilities use medium pressure steam.
一つ目の形態としては、本発明の基本構成に加えて、第1蒸気供給ラインと、第1フラッシュ蒸気ラインと、第2設備と、第1混合蒸気供給ラインと、を備える。
第1蒸気供給ラインは、源蒸気を、第1設備に向けて供給する。
第1フラッシュ蒸気ラインは、第1フラッシュ蒸気を第1混合器に向けて供給する。
第2設備は、第1設備よりも圧力の低い蒸気を熱媒体として使用する。
また、第1混合蒸気供給ラインは、第1混合蒸気を第2設備に向けて供給する。
As a first form, in addition to the basic configuration of the present invention, a first steam supply line, a first flash steam line, a second facility, and a first mixed steam supply line are provided.
The first steam supply line supplies source steam toward the first facility.
The first flash steam line supplies the first flash steam toward the first mixer.
The second facility uses steam having a pressure lower than that of the first facility as a heat medium.
Further, the first mixed steam supply line supplies the first mixed steam toward the second facility.
一つ目の形態は、さらに、第2フラッシュタンクと、第2フラッシュ蒸気ラインと、第2混合器と、第3設備と、第2混合蒸気供給ラインと、を備える。
第2フラッシュタンクは、第1ドレインと、第1混合蒸気が第2設備で凝縮潜熱を失って生じた第2ドレインと、からなる第3ドレインを、第2フラッシュ蒸気と温水に分離する。
第2混合器は、第2フラッシュ蒸気を、源蒸気によるエゼクタ効果により誘導して源蒸気と混合し、第2混合蒸気よりも圧力が低い第2混合蒸気を生成する。
第2フラッシュ蒸気ラインは、第2フラッシュ蒸気を第2混合器に向けて供給する。
第3設備は、第2設備よりも低い圧力の蒸気を熱媒体として使用する。
さらに、第2混合蒸気供給ラインは、第2混合蒸気を第3設備に向けて供給する。
このドレイン回収および再生設備は、例えば、高圧蒸気、中圧蒸気に加えて、第3設備が低圧蒸気を使用する場合に対応することができる。このように低圧蒸気を使用する設備にフラッシュ蒸気を用いるので、エネルギ効率の高いドレイン回収および再生設備が得られる。
The first form further includes a second flash tank, a second flash steam line, a second mixer, a third facility, and a second mixed steam supply line.
The second flash tank separates the third drain composed of the first drain and the second drain generated by the first mixed steam losing latent heat of condensation in the second facility into the second flash steam and the hot water.
The second mixer induces the second flash steam by the ejector effect of the source steam and mixes it with the source steam to generate a second mixed steam having a pressure lower than that of the second mixed steam.
The second flash steam line supplies the second flash steam toward the second mixer.
The third facility uses steam having a lower pressure than the second facility as a heat medium.
Further, the second mixed steam supply line supplies the second mixed steam toward the third facility.
This drain recovery and regeneration facility can cope with, for example, the case where the third facility uses low-pressure steam in addition to high-pressure steam and medium-pressure steam. As described above, since the flash steam is used in the facility using the low-pressure steam, a drain recovery and regeneration facility with high energy efficiency can be obtained.
二つ目の形態は、本発明の基本構成に加えて、第1蒸気供給ラインと、第1フラッシュ蒸気ラインと、第1混合蒸気供給ラインと、を備える。
第1蒸気供給ラインは、源蒸気を、第1設備に向けて供給する。
第1フラッシュ蒸気ラインは、第1フラッシュ蒸気を第1混合器に向けて供給する。
第1混合蒸気供給ラインは、源蒸気と第1フラッシュ蒸気の混合蒸気を第1設備に向けて供給する。
この形態は、第1設備が中圧蒸気を使用する設備、または、低圧蒸気を使用する設備が該当する。
The second form includes a first steam supply line, a first flash steam line, and a first mixed steam supply line in addition to the basic configuration of the present invention.
The first steam supply line supplies source steam toward the first facility.
The first flash steam line supplies the first flash steam toward the first mixer.
The first mixed steam supply line supplies the mixed steam of the source steam and the first flash steam toward the first facility.
This form corresponds to a facility in which the first facility uses medium-pressure steam or a facility in which low-pressure steam is used.
本発明によれば、蒸気使用設備の条件を満たす蒸気を、高いエネルギ効率で供給することができるドレイン回収および再生設備を提供できる。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the drain collection | recovery and reproduction | regeneration equipment which can supply the vapor | steam which satisfy | fills conditions of a vapor | steam utilization equipment with high energy efficiency can be provided.
[第1実施形態]
以下、図面を参照しながら、本発明の第1実施形態について説明する。
図1に示すように、ドレイン回収および再生設備αは、図示を省略する蒸気生成源(例えば、ボイラ)で生成された高温高圧の蒸気(源蒸気、以下、高圧蒸気)を使用した後に生じたドレインからフラッシュ蒸気を生成させ、使用に供する。
[First Embodiment]
Hereinafter, a first embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
As shown in FIG. 1, the drain recovery and regeneration facility α is generated after using high-temperature and high-pressure steam (source steam, hereinafter, high-pressure steam) generated by a steam generation source (for example, a boiler) (not shown). Flash vapor is generated from the drain for use.
[ドレイン回収および再生設備αの構成]
ドレイン回収および再生設備αは、蒸気を使用する設備として、高圧蒸気使用設備1a、高圧蒸気使用設備1bおよび中圧蒸気使用設備2を備える。以下、ドレイン回収および再生設備αを設備αと、高圧蒸気使用設備1a,1bを高圧設備1a,1bと略記し、中圧蒸気使用設備2を中圧設備2と略記する。
[Configuration of drain recovery and regeneration equipment α]
The drain recovery and regeneration facility α includes a high-pressure
高圧設備1a,1bは、蒸気生成源から供給される高圧蒸気を熱媒として使用するものであり、例えば単数または複数の熱交換器を含んでいる。各熱交換器において、熱媒として使用されて潜熱を失った蒸気の一部は凝縮してドレイン(第1ドレイン、以下、高圧ドレイン)となって排出される。高圧ドレインの他に凝縮しなかった蒸気が含まれることもあり、その場合には高圧設備1a,1bから高圧ドレインと蒸気の混合流体が排出される。以降の中圧ドレインも同様である。
The high-
中圧設備(第2設備)2は、蒸気生成源から供給される高圧蒸気(源蒸気)に後述するフラッシュ蒸気を混合して得られる中圧蒸気を熱媒として使用するものであり、例えば単数または複数の熱交換器を含んでいる。各熱交換器において、中圧蒸気は、熱媒として使用されて潜熱を失った蒸気の一部は凝縮してドレイン(第2ドレイン、以下、中圧ドレイン)となって排出される。 The medium pressure facility (second facility) 2 uses medium pressure steam obtained by mixing later-described flash steam with high pressure steam (source steam) supplied from a steam generation source as a heat medium. Or it contains several heat exchangers. In each heat exchanger, the medium-pressure steam is used as a heat medium, and a part of the steam that has lost its latent heat is condensed and discharged as a drain (second drain, hereinafter, medium-pressure drain).
設備αは、高圧設備1a,1bおよび中圧設備2に高圧蒸気を供給するために、高圧蒸気供給ラインL1を備えている。高圧蒸気供給ラインL1は、上流側が蒸気生成源に接続され、下流側は第1供給ラインL11、第2供給ラインL12および第3供給ラインL13に分岐される。第1供給ラインL11は高圧設備1aに、第2供給ラインL12は高圧設備1bに、また、第3供給ラインL13は中圧設備2に接続され、高圧蒸気を高圧設備1a,1bおよび中圧設備2に供給する。なお、本形態において、上流、下流は原則として、蒸気の流れる向きに従うものとする。
The equipment α includes a high-pressure steam supply line L1 for supplying high-pressure steam to the high-
高圧蒸気供給ラインL1には、第1供給ラインL11が分岐するよりも上流側に、逆止弁11が設けられている。高圧蒸気を蒸気生成源に逆流させないためである。
第1供給ラインL11、第2供給ラインL12および第3供給ラインL13には、各々、高圧設備1a,1bおよび中圧設備2よりも上流に、減圧弁12および流量調整弁13、減圧弁14および流量調整弁15、並びに減圧弁16および流量調整弁17が設けられている。
通常、源蒸気の圧力、流量はともに、使用設備における条件を超えるように余裕をもって供給される。そこで、減圧弁12,14,16は、及び、流量調整弁13,15,17によって、高圧設備1a,1bおよび中圧設備2の使用に適した圧力、流量に調整する。
The high-pressure steam supply line L1 is provided with a
In the first supply line L11, the second supply line L12, and the third supply line L13, the
Usually, both the pressure and flow rate of the source steam are supplied with a margin so as to exceed the conditions in the equipment used. Therefore, the
設備αは、フラッシュタンク5を備える。フラッシュタンク5は、高圧設備1a,1bの下流に設けられ、高圧設備1a,1bから排出される高圧ドレイン(第1ドレイン)を受け入れて、再蒸発させ、中圧中温のフラッシュ蒸気と温水(第2ドレイン)とに気液分離する。
フラッシュタンク5には、フラッシュラインL4および中圧ドレイン回収ラインL5が接続されている。混合流体から分離されたフラッシュ蒸気はフラッシュラインL4に、分離されたドレインは中圧ドレイン回収ラインL5に流れる。フラッシュラインL4には流量調整弁19が、中圧ドレイン回収ラインL5には流量調整弁20が、設けられている。中圧ドレイン回収ラインL5は、その終端が蒸気生成源であるボイラまたは温水使用設備に接続されている。温水使用設備は、プラント内の暖房設備や他の熱交換器など、温水を熱媒として使用できるものであれば適用の制限がない。
The equipment α includes a
The
フラッシュタンク5は、内部の圧力を計測する圧力計41を備えている。圧力計41で計測されたフラッシュタンク5の内部圧力は、制御装置40に送られる。
The
設備αは、フラッシュタンク5に高圧ドレインを供給するために、高圧ドレイン回収ラインL2を備えている。高圧ドレイン回収ラインL2は、上流側が第1回収ラインL21と第2回収ラインL22に分岐されるが、途中で集合して、下流側がフラッシュタンク5に接続される。また、第1回収ラインL21と第2回収ラインL22をそれぞれ独立にフラッシュタンク5に接続してもよい。
The equipment α includes a high-pressure drain recovery line L2 in order to supply the high-pressure drain to the
設備αは、中圧設備2に中圧ドレイン回収ラインL3が接続されており、中圧設備2から排出される混合流体は中圧ドレイン回収ラインL3を通る。
In the facility α, the intermediate pressure drain recovery line L3 is connected to the
第3供給ライン(第1蒸気供給ライン)L13には、減圧弁16および流量調整弁17よりも上流にエゼクタ8が設けられている。第3供給ラインL13には、エゼクタ8よりも上流に流量調整弁18が設けられている。このエゼクタ8には、フラッシュライン(第1フラッシュ蒸気ライン)L4が接続されている。したがって、フラッシュタンク5で高圧ドレインから分離されたフラッシュ蒸気はフラッシュラインL4を通ってエゼクタ8に達する。フラッシュラインL4には、流量・圧力計42が設けられている。
第3供給ラインL13の高圧蒸気(源蒸気)がエゼクタ8を通過すると、エゼクタ8に達したフラッシュ蒸気は第3供給ラインL13に誘引され、高圧蒸気と混合される。この混合により生成された中圧蒸気(第1混合蒸気)は、中圧設備2に向けて混合蒸気供給ラインL131(第1混合蒸気供給ライン)を流れる。
In the third supply line (first steam supply line) L13, an
When the high-pressure steam (source steam) in the third supply line L13 passes through the
設備αは、制御装置40を備えている。制御装置40は、圧力計41、流量・圧力計42から得られるフラッシュ蒸気の圧力、流量に関する情報を取得して、減圧弁16、流量調整弁17,18,19,20の動作を制御する。制御装置40は、以下説明するように、これ以外の減圧弁、流量調整弁の動作も制御する。
The equipment α includes a
[ドレイン回収および再生設備αの動作]
次に、以上の構成を備えるドレイン回収および再生設備αの動作について以下説明する。
高圧蒸気供給ラインL1を流れてきた高圧蒸気(源蒸気)は、第1供給ラインL11、第2供給ラインL12および第3供給ラインL13に分配、供給される。供給された蒸気は、第1供給ラインL11において減圧弁12および流量調整弁13により、第2供給ラインL12において減圧弁14および流量調整弁15により、圧力(温度)および温度が高圧設備1a及び高圧設備1bの条件を満足するように調整されてから、各々、高圧設備1aまたは高圧設備1bに熱媒として使用される。
[Operation of drain recovery and regeneration equipment α]
Next, the operation of the drain recovery and regeneration facility α having the above configuration will be described below.
The high-pressure steam (source steam) flowing through the high-pressure steam supply line L1 is distributed and supplied to the first supply line L11, the second supply line L12, and the third supply line L13. The supplied steam has a pressure (temperature) and a temperature of
高圧設備1aにおいて熱媒として使用されて潜熱を失った高圧ドレインは、第1回収ラインL21に排出される。同様に、高圧設備1bにおいて熱媒として使用されて潜熱を失った高圧ドレインは、第2回収ラインL22に排出される。この高圧ドレインは高圧ドレイン回収ラインL2で集合してからフラッシュタンク5に回収される。
The high pressure drain that has been used as a heat medium in the
フラッシュタンク5に回収された高圧ドレインは、再蒸発されることで中圧中温のフラッシュ蒸気と温水(中圧ドレイン)とに気液分離される。分離された温水は、中圧ドレイン回収ラインL5を介して、図示を省略する温水使用設備または蒸気生成源であるボイラに供給される。中圧中温のフラッシュ蒸気(第1フラッシュ蒸気)は、流量調整弁19により流量を調整されながら、フラッシュラインL4を介してエゼクタ8に導入される。
The high-pressure drain recovered in the
一方、第3供給ラインL13に供給された高圧蒸気(源蒸気)は、流量調整弁18により流量が調整され、エゼクタ8に導入される。高圧蒸気の導入により、フラッシュ蒸気(中圧)がエゼクタ8に誘引されることで、第3供給ラインL13において高圧蒸気とフラッシュ蒸気からなる混合蒸気(第1混合蒸気)が生成される。この中圧の混合蒸気は、減圧弁16および流量調整弁17で圧力(温度)および流量が調整されてから、中圧設備2に供給される。中圧設備2に供給された混合蒸気は熱媒として使用されて潜熱を失った中圧ドレインとなり、中圧ドレイン回収ラインL3および中圧ドレイン回収ラインL5を順に通って、ボイラまたは温水使用設備に供給される。なお、中圧設備2から排出される中圧ドレインは、中圧ドレイン回収ラインL5を通らずにボイラまたは温水使用設備に供給してもよい。
On the other hand, the flow rate of the high-pressure steam (source steam) supplied to the third supply line L <b> 13 is adjusted by the flow
ここで、高圧設備1a,1bからフラッシュタンク5に供給される高圧ドレインの量が変動しても、フラッシュタンク5内の圧力を一定に保ちことが好ましい。圧力、温度が一定のフラッシュ蒸気を安定して得るためである。そこで本実施形態では、フラッシュタンク5の圧力を圧力計41で計測する。この計測値は制御装置40に送られる。制御装置40は計測値を取得して、圧力が所定の設定値を越えるか否かの判断を行う。制御装置40は、圧力が所定の設定値を越えて変動した場合には、フラッシュタンク5からフラッシュラインL4へのフラッシュ蒸気の供給流量、または、フラッシュタンク5から中圧ドレイン回収ラインL5への中圧ドレインの排出量の調整を行う。具体的には、計測値が高ければ流量調整弁19,20の流量を大きくし、計測値が低ければ流量調整弁19,20の流量を小さくする。
以上の制御装置40によるフラッシュタンク5内の圧力の保持は、後述する第2実施形態、第3実施形態では記載を省略するが、同様に当てはまる。
Here, it is preferable to keep the pressure in the
The above-described holding of the pressure in the
また、フラッシュタンク5からフラッシュラインL4に供給されるフラッシュ蒸気の流量、圧力を流量・圧力計42で計測する。この計測値は制御装置40に送られる。制御装置40は、計測値に基づいて、流量調整弁18の開度を調整することで、エゼクタ8においてフラッシュ蒸気と混合させる高圧蒸気の流量を制御する。また、制御装置40は、減圧弁16および流量調整弁17の開度を調整することで、エゼクタ8を通過して生成される混合蒸気の流量および圧力が中圧設備2の使用条件と一致するよう制御する。具体的には、計測値が高ければ、流量調整弁17,18における流量を小さくするとともに減圧弁16の減圧の程度を小さくし、計測値が低ければ、流量調整弁17,18の流量を大きくするとともに減圧弁16の減圧の程度を大きくする。
以上の制御装置40による混合蒸気の流量および圧力の調整は、後述する第2実施形態、第3実施形態では記載を省略するが、同様に当てはまる。
Further, the flow rate and pressure of the flash steam supplied from the
The adjustment of the flow rate and pressure of the mixed steam by the
以上説明したように、本実施形態による再生設備αでは、ボイラで生成された高圧高温の蒸気を熱媒として高圧設備1a、1bで使用した後、高圧ドレインとしてフラッシュタンク5に回収し、中圧中温のフラッシュ蒸気と温水とに気液分離する。そして、フラッシュタンク5からフラッシュ蒸気を中圧設備2に送って熱媒として再使用する一方、温水を温水使用設備に送ってプラント内の暖房等に再使用する。
As described above, in the regeneration facility α according to the present embodiment, the high-pressure and high-temperature steam generated in the boiler is used as the heat medium in the high-
設備αによれば、フラッシュタンク5で生成されたフラッシュ蒸気を高圧蒸気と混合して中圧蒸気にしてから下流である中圧設備2に供給するので、下流の蒸気使用設備が要求する蒸気の条件を満たすことができる。しかも、高圧蒸気との混合による中圧蒸気化をエゼクタ効果を利用しているので、電力を使用しない高効率な設備を実現できる。
According to the equipment α, the flash steam generated in the
本実施形態において、「高圧」と「中圧」について説明したが、各々の圧力の値は一義的に定まるものではなく、使用設備の要求により特定される。例えば、同じ「高圧」であっても圧力の絶対値が相違する場合もある。上記を例にすると、高圧設備1aに供給される蒸気の圧力の方が高圧設備1bよりも高いということもある。
また、本実施形態においては、2つの高圧設備1a,1bを備え、1つの中圧設備2を備えているが、各々の数は1つ以上で任意である。例えば、高圧設備が単数、中圧設備が複数ということもある。
In the present embodiment, “high pressure” and “intermediate pressure” have been described. However, the values of the respective pressures are not uniquely determined and are specified according to the requirements of the equipment used. For example, the absolute value of the pressure may be different even at the same “high pressure”. Taking the above as an example, the pressure of the steam supplied to the high-
In the present embodiment, two high-
[第2実施形態]
次に、本発明の第2実施形態について説明する。
第1実施形態では、高圧蒸気(高圧設備)と中圧蒸気(高圧設備)を使用する例を説明した。しかし、本発明は、高圧および中圧に加えて低圧蒸気を使用する設備がある場合にも適用が可能であり、第2実施形態においてその例を説明する。
[Second Embodiment]
Next, a second embodiment of the present invention will be described.
In the first embodiment, an example in which high-pressure steam (high-pressure equipment) and medium-pressure steam (high-pressure equipment) are used has been described. However, the present invention can also be applied when there is equipment that uses low-pressure steam in addition to high pressure and medium pressure, and an example thereof will be described in the second embodiment.
第2実施形態に係るドレイン回収および再生設備βは、図2に示すように、第1実施形態に係る設備αにいくつかの構成要素を加えることで、中圧設備2から排出される中圧ドレイン(第2ドレイン)とフラッシュタンク5から排出される高圧ドレイン(第1ドレイン)とを利用して低圧蒸気使用設備(低圧設備)3にフラッシュ蒸気を低圧蒸気として供給する。
As shown in FIG. 2, the drain recovery and regeneration facility β according to the second embodiment has a medium pressure discharged from the
はじめに、設備αに加えられたいくつかの要素を図2を参照して説明する。なお、図2において、再生設備αと同じ構成要素については、図1と同じ符号を付している。
設備βは、低圧蒸気使用設備(以下、低圧設備)3を備えている。低圧設備3に向けて、高圧蒸気供給ラインL1から分岐した第4供給ラインL14から高圧蒸気が供給される。第4供給ラインL14には、低圧設備3よりも上流に、流量調整弁26が設けられている。流量調整弁26の下流には、エゼクタ9が接続されており、エゼクタ9より下流には低圧設備3までの間に混合蒸気供給ライン(第2混合蒸気供給ライン)L141が設けられている。混合蒸気供給ラインL141には、減圧弁24および流量調整弁25が上流側よりこの順に設けられている。
First, some elements added to the equipment α will be described with reference to FIG. In FIG. 2, the same components as those of the regeneration facility α are denoted by the same reference numerals as those in FIG.
The equipment β includes a low-pressure steam using equipment (hereinafter, low-pressure equipment) 3. High pressure steam is supplied from the fourth supply line L14 branched from the high pressure steam supply line L1 toward the low pressure facility 3. The fourth supply line L <b> 14 is provided with a flow rate adjustment valve 26 upstream of the low pressure facility 3. An
設備βは、フラッシュタンク6を備えている。フラッシュタンク6は、中圧ドレイン回収ラインL5上に設けられており、中圧ドレイン回収ラインL5からドレインの供給を受ける。フラッシュタンク6は、中圧ドレイン回収ラインL3の接続箇所よりも下流に設けられているので、中圧ドレイン回収ラインL5を介して中圧設備2で生じた中圧ドレインの供給も受ける。また、フラッシュタンク6とエゼクタ9の間にはフラッシュラインL7が設けられている。
低圧設備3には低圧ドレイン回収ラインL6の一端が接続されており、低圧ドレイン回収ラインL6の他端は中圧ドレイン回収ラインL5に接続されている。
The equipment β includes a
One end of the low-pressure drain recovery line L6 is connected to the low-pressure facility 3, and the other end of the low-pressure drain recovery line L6 is connected to the medium-pressure drain recovery line L5.
設備βは、以下のように動作する。なお、設備αについて説明した部分は省略する。
フラッシュタンク6は、中圧ドレイン回収ラインL5を介して、フラッシュタンク5で生成された高圧ドレイン(第1ドレイン)に加え、中圧設備2で生成された中圧ドレイン(第2ドレイン)の供給を受ける。これら中圧ドレイン(第3ドレイン)は、フラッシュタンク6において再蒸発されることで低圧低温のフラッシュ蒸気と温水とに気液分離される。
フラッシュ蒸気はフラッシュラインL7を通ってエゼクタ9に導入される。一方、エゼクタ9には、流量調整弁26により流量が調整された高圧蒸気が第4供給ラインL14を通って導入されることで、低圧のフラッシュ蒸気がエゼクタ9を介して第4供給ラインL14に誘引される。こうして、高圧蒸気とフラッシュ蒸気が混合して得られた低圧蒸気は、減圧弁24および流量調整弁25により圧力(温度)および流量が調整されてから、低圧設備3に供給される。低圧設備3に供給された蒸気は熱媒として使用され、潜熱を失った低圧ドレインとして、低圧ドレイン回収ラインL6および中圧ドレイン回収ラインL5を順に通って、ボイラまたは温水使用設備に供給される。
The equipment β operates as follows. In addition, the part which demonstrated the equipment (alpha) is abbreviate | omitted.
The
The flash steam is introduced into the
以上説明したように、高圧設備1a,1b、中圧設備2に加えて低圧設備3を備えるドレイン回収および再生設備βにおいても、中圧設備2から排出されるドレインとフラッシュタンク5から排出されるドレインとを使用して低圧設備3にフラッシュ蒸気を低圧蒸気として供給することができる。
第2実施形態では、圧力条件が異なる蒸気使用設備を3系統(高圧、中圧、低圧)としているが、さらに細かく圧力設定を行いフラッシュ蒸気発生ならびにフラッシュ蒸気と高圧蒸気(源蒸気)のエゼクタ効果による混合を多段階で行うことも可能である。
As described above, in the drain recovery and regeneration facility β provided with the low pressure equipment 3 in addition to the
In the second embodiment, there are three systems (high pressure, medium pressure, and low pressure) for using steam with different pressure conditions, but the pressure setting is performed more finely to generate flash steam and the ejector effect of flash steam and high pressure steam (source steam) It is also possible to carry out mixing in multiple stages.
[第3実施形態]
次に、本発明の第3実施形態について説明する。
第3実施形態は、蒸気使用設備が中圧蒸気使用設備のみの場合を想定しており、フラッシュ蒸気を直接、基幹の高圧蒸気供給ラインにてエゼクタで混合し、各中圧蒸気使用設備に供給する。以下、図3を参照して説明する。
[Third Embodiment]
Next, a third embodiment of the present invention will be described.
In the third embodiment, it is assumed that the steam using facilities are only the medium pressure steam using facilities, and the flash steam is directly mixed by the ejector in the main high pressure steam supply line and supplied to each medium pressure steam using facility. To do. Hereinafter, a description will be given with reference to FIG.
[ドレイン回収および再生設備γの構成]
ドレイン回収および再生設備γは、蒸気を使用する設備として、中圧蒸気使用設備2a,2b,2cを備える。
中圧設備2a,2b,2cは、第1実施形態の中圧設備2と同様の部材であり、蒸気生成源から供給される中圧蒸気を熱媒として使用し、中圧ドレインと蒸気の混合流体を排出する。
[Configuration of drain recovery and regeneration equipment γ]
The drain recovery and regeneration facility γ includes medium-pressure
The
設備γは、中圧設備(第1設備)2a,2b,2cに中圧蒸気を供給するために、高圧蒸気と中圧蒸気を混合する。高圧蒸気は、蒸気生成源に接続される高圧蒸気供給ラインL1から供給される。中圧蒸気は、中圧設備2a,2b,2cから排出される中圧ドレインをフラッシュタンク7に導入することで生成され、エゼクタ10を介して高圧蒸気と混合される。
The equipment γ mixes high-pressure steam and medium-pressure steam in order to supply the medium-pressure steam to the medium-pressure equipment (first equipment) 2a, 2b, 2c. The high-pressure steam is supplied from a high-pressure steam supply line L1 connected to a steam generation source. The medium pressure steam is generated by introducing the medium pressure drain discharged from the
高圧蒸気供給ラインL1は、第1実施形態と同様に、上流側が蒸気生成源に接続され、下流側は第1供給ライン(第1混合蒸気供給ライン)L11、第2供給ラインL12および第3供給ラインL13に分岐される。各々のラインは、中圧設備2a〜2cに接続され、中圧蒸気を中圧設備2a〜2cに供給する。
As in the first embodiment, the high-pressure steam supply line L1 is connected to the steam generation source on the upstream side, and the first supply line (first mixed steam supply line) L11, the second supply line L12, and the third supply are connected to the downstream side. Branch to line L13. Each line is connected to the
高圧蒸気供給ラインL1には、第1供給ラインL11〜第3供給ラインL13に分岐するよりも上流側に、エゼクタ10が設けられている。また、エゼクタ10よりも上流に流量調整弁34、逆止弁11がエゼクタ10の側から順に設けられている。
第1供給ラインL11、第2供給ラインL12および第3供給ラインL13には、各々、中圧設備2a〜2cよりも上流に、減圧弁28および流量調整弁29、減圧弁30および流量調整弁31、並びに減圧弁32および流量調整弁33が設けられている。これらは、第1実施形態の減圧弁12,14,16、および流量調整弁13,15,17と同様の機能を果たす。
In the high-pressure steam supply line L1, the
In the first supply line L11, the second supply line L12, and the third supply line L13, the
設備γは、フラッシュタンク7を備える。フラッシュタンク7は、中圧設備2a〜2cの下流に設けられ、中圧設備2a〜2cから排出される中圧ドレインと蒸気との混合流体を受け入れて、低圧低温のフラッシュ蒸気と温水とに気液分離する。
フラッシュタンク7には、フラッシュラインL9および低圧ドレイン回収ラインL10が接続されている。混合流体から分離されたフラッシュ蒸気はフラッシュラインL9に、分離されたドレインは低圧ドレイン回収ラインL10に流れる。フラッシュラインL9に導入されたフラッシュ蒸気は、エゼクタ10に向けて流れる。低圧ドレイン回収ラインL10は、その終端が蒸気生成源であるボイラまたは温水使用設備に接続されている。
The equipment γ includes a
A flash line L9 and a low-pressure drain recovery line L10 are connected to the
設備γは、フラッシュタンク7に中圧ドレインを供給するために、中圧ドレイン回収ラインL8を備えている。中圧ドレイン回収ラインL8は、上流側が第1回収ラインL81、第2回収ラインL82および第2回収ラインL83に分岐されるが、途中で集合して、下流側がフラッシュタンク7に接続される。
The equipment γ includes an intermediate pressure drain recovery line L8 for supplying the intermediate pressure drain to the
エゼクタ10には、フラッシュラインL9が接続されている。したがって、フラッシュタンク7で中圧ドレイン(第1ドレイン)から分離されたフラッシュ蒸気(第1フラッシュ蒸気)はフラッシュラインL9を通ってエゼクタ10に達する。高圧蒸気供給ラインL1の高圧蒸気がエゼクタ10を流れるのに伴って、エゼクタ10に達したフラッシュ蒸気は高圧蒸気供給ラインL1に誘引され、高圧蒸気と混合される。この混合により生成された中圧蒸気は、中圧設備2a〜2cに向けて、各々、第1供給ラインL11〜第1供給ラインL13を流れる。
A flash line L9 is connected to the
[設備γの動作]
次に、以上の構成を備えるドレイン回収および再生設備γの動作について以下説明する。
高圧蒸気供給ラインL1を流れてきた高圧蒸気は、第1供給ラインL11、第2供給ラインL12および第3供給ラインL13に分配、供給される。
[Operation of equipment γ]
Next, the operation of the drain recovery and regeneration facility γ having the above configuration will be described below.
The high-pressure steam that has flowed through the high-pressure steam supply line L1 is distributed and supplied to the first supply line L11, the second supply line L12, and the third supply line L13.
中圧設備2a〜2cにおいて熱媒として使用されて潜熱を失った中圧ドレインは、第1回収ラインL81〜第3回収ラインL83に排出され、中圧ドレイン回収ラインL8で集合してからフラッシュタンク7に回収される。なお、中圧設備2a〜2cから排出される中圧ドレインは、中圧ドレイン回収ラインL8を通らず、それぞれ独立にフラッシュタンク7に供給してもよい。
The intermediate pressure drain that has been used as a heat medium in the
フラッシュタンク7に回収された中圧ドレインは、再蒸発されることで中圧低温のフラッシュ蒸気と温水とに気液分離される。分離された温水は、低圧ドレイン回収ラインL10を介して、温水使用設備または蒸気生成源であるボイラに供給される。中圧のフラッシュ蒸気は、フラッシュラインL9を介してエゼクタ10に導入される。
The intermediate pressure drain recovered in the
エゼクタ10には高圧蒸気供給ラインL1から高圧蒸気が導入されて、フラッシュ蒸気がエゼクタ10に誘引されることで、高圧蒸気供給ラインL1において高圧蒸気とフラッシュ蒸気が混合される。この中圧の混合蒸気は、第1供給ラインL11、第2供給ラインL12および第3供給ラインL13に分配されてから、中圧設備2a〜2cに供給される。中圧設備2に供給された蒸気は熱媒として使用されて潜熱を失って、中圧ドレインとなり、中圧ドレイン回収ラインL8を介してフラッシュタンク7に導入され、以降は、フラッシュラインL9を介してエゼクタ10に導入されるというサイクルを繰り返す。
The high pressure steam is introduced into the
以上のように、設備γでは、中圧設備2a〜2cで生成されたドレインからフラッシュ蒸気を生成し、このフラッシュ蒸気を高圧蒸気と混合することで熱媒として再使用する。したがって、複数の使用設備が要求する蒸気の条件が同じであっても、その条件を満たすとともに、高圧蒸気との混合をエゼクタ効果を利用しいてるので、エネルギ効率が高い。
As described above, in the equipment γ, flash steam is generated from the drain generated in the medium-
以上、本発明の好ましい実施形態を説明したが、これ以外にも、本発明の主旨を逸脱しない限り、上記実施の形態で挙げた構成を取捨選択したり、他の構成に適宜変更することが可能である。 The preferred embodiments of the present invention have been described above. However, the configuration described in the above embodiments may be selected or changed to other configurations as appropriate without departing from the spirit of the present invention. Is possible.
α,β,γ 再生設備
1a,1b 高圧蒸気使用設備
2,2a,2b,2c 中圧蒸気使用設備
3 低圧蒸気使用設備
5,6,7 フラッシュタンク
8,9,10 エゼクタ
11 逆止弁
12,14,16,24,28,30,32 減圧弁
13,15,17,18,19,20,25,26,29,31,33,34 流量調整弁
40 制御装置
41 圧力計
42 流量・圧力計
L1 高圧蒸気供給ライン
L11 第1供給ライン
L12 第2供給ライン
L13 第3供給ライン
L14 第4供給ライン
L131,L141 混合蒸気供給ライン
L2 高圧ドレイン回収ライン
L21 第1回収ライン
L22 第2回収ライン
L3,L5,L8 中圧ドレイン回収ライン
L4,L7,L9 フラッシュライン
L6,L10 低圧ドレイン回収ライン
L81 第1回収ライン
L82 第2回収ライン
L83 第3回収ライン
α, β,
Claims (4)
第1設備で凝縮潜熱を失って生じた第1ドレインを第1フラッシュ蒸気と第1温水に分離する第1フラッシュタンクと、
前記第1フラッシュタンクで分離された前記第1フラッシュ蒸気を、前記源蒸気によるエゼクタ効果により誘引して前記源蒸気と混合し、前記源蒸気よりも圧力の低い第1混合蒸気を生成する第1混合器と、
を備えることを特徴とするドレイン回収および再生設備。 A facility for recovering and regenerating a drain generated by using source steam generated by a steam generation source as a heat medium,
A first flash tank for separating a first drain generated by losing latent heat of condensation in the first facility into a first flash steam and a first hot water;
The first flash steam separated in the first flash tank is attracted by the ejector effect of the source steam and mixed with the source steam to generate a first mixed steam having a pressure lower than that of the source steam. A mixer;
A drain recovery and regeneration facility comprising:
前記第1フラッシュ蒸気を前記第1混合器に向けて供給する第1フラッシュ蒸気ラインと、
前記第1設備よりも圧力の低い蒸気を熱媒体として使用する第2設備と、
前記第1混合蒸気を前記第2設備に向けて供給する第1混合蒸気供給ラインと、をさらに備える、
請求項1に記載のドレイン回収および再生設備。 A first steam supply line for supplying the source steam toward the first facility;
A first flash steam line for supplying the first flash steam to the first mixer;
A second facility that uses steam having a pressure lower than that of the first facility as a heat medium;
A first mixed steam supply line for supplying the first mixed steam toward the second facility,
The drain recovery and regeneration facility according to claim 1.
前記第2フラッシュ蒸気を、前記源蒸気によるエゼクタ効果により誘導して前記源蒸気と混合し、前記第2蒸気よりも圧力の低い第2混合蒸気を生成する第2混合器と、
前記第2フラッシュ蒸気を前記第2混合器に向けて供給する第2フラッシュ蒸気ラインと、
前記第2設備よりも低い圧力の蒸気を熱媒として使用する第3設備と、
前記第2混合蒸気を前記第3設備に向けて供給する第2混合蒸気供給ラインと、をさらに備える、
請求項2に記載のドレイン回収および再生設備。 A second flash tank that separates the third drain into a second flash steam and hot water, the first drain; and a second drain generated by the first mixed steam losing latent heat of condensation in the second facility. ,
A second mixer for inducing the second flash steam by the ejector effect of the source steam to mix with the source steam to generate a second mixed steam having a pressure lower than that of the second steam;
A second flash steam line for supplying the second flash steam to the second mixer;
A third facility that uses steam at a pressure lower than that of the second facility as a heat medium;
A second mixed steam supply line for supplying the second mixed steam toward the third facility,
The drain recovery and regeneration facility according to claim 2.
前記第1フラッシュ蒸気を前記第1混合器に向けて供給する第1フラッシュ蒸気ラインと、
前記源蒸気と前記第1フラッシュ蒸気の混合蒸気を前記第1設備に向けて供給する第1混合蒸気供給ラインと、をさらに備える、
請求項1に記載のドレイン回収および再生設備。 A first steam supply line for supplying the source steam toward the first facility;
A first flash steam line for supplying the first flash steam to the first mixer;
A first mixed steam supply line that supplies a mixed steam of the source steam and the first flash steam toward the first facility,
The drain recovery and regeneration facility according to claim 1.
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KR20160109652A (en) * | 2015-03-12 | 2016-09-21 | 충남대학교산학협력단 | Multi stage compressor for vapor recirculation |
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