JP2714301B2 - 補助蒸気系のドレン低減装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、プラントの所内蒸気負
荷に蒸気を供給する補助蒸気系に係り、特に、補助ボイ
ラのドレン系へ排出されるドレン量の低減を図った補助
蒸気系のドレン低減装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】一般に、補助蒸気系は、プラントの所内
蒸気負荷に蒸気を供給するものであり、図２に示すよう
に、補助ボイラ１で発生した蒸気を所内の各種負荷２に
供給し、その後、大部分は復水となって復水タンク３に
回収されるようになっている。

【０００３】この復水タンク３に回収された復水の水位
は、復水レベルスイッチ４により検出され、所定の水位
まで上昇したときに、復水ポンプ５の運転を開始して、
復水ポンプ出口弁６を通して給水ドレンタンク７に給水
するようになっている。

【０００４】また、この給水ドレンタンク７に貯蔵され
た給水は給水ポンプ８により補助ボイラ１に給水される
ようになっている。

【０００５】そして、給水ドレンタンク７のオーバーフ
ロー水と補助ボイラ１の連続ブロー水はそれぞれオーバ
ーフロー配管９とブロー配管１０とによりブロータンク
１１へ送水され、ここに一時貯水される。

【０００６】このブロータンク１１に一時貯蔵された熱
水はブロー水冷却器１２で冷却され、冷却水はドレンピ
ット１３，１３に放出される。

【０００７】また、前述した通り蒸気負荷２からの蒸気
の大部分は復水となって復水タン３に回収されるが、回
収されなかった水の補給のために補給水配管１４が給水
ドレンタンク７に接続されており、給水レベルスイッチ
１５が給水ドレンタンク７の水位が所定水位まで低下し
た状態を検出したときに、補給水弁１６を全開にして、
補給水が補給水配管１４を通して給水ドレンタンク７に
必要量分供給されるようになっている。

【０００８】この補給水は冷却水配管１７を介して給水
ポンプ８とブロー水冷却器１２へも供給されており、補
給水により給水ポンプ８等の内部流体を所定の温度に降
下できるようになっており、供給された補給水はドレン
ピット１３，１３へ全量排出される。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな従来の補助蒸気系では、復水タンク３から給水ドレ
ンタンク７に回収される復水が時間遅れで間欠的に戻っ
てくることと、補給水がドレンピット１３，１３へ全量
排出されることから、次のような不都合があった。

【００１０】すなわち、給水ドレンタンク７に戻ってく
る復水は、復水タンク３で一時貯蔵され、復水レベルス
イッチ４のＨｉｇｈ，Ｌｏｗ（高、低）信号により復水
ポンプ４がＯＮ−ＯＦＦ運転を繰り返すことにより間欠
的に給水ドレンタンク７に戻ってくる。

【００１１】しかし、給水ポンプ８により給水ドレンタ
ンク７から取り出される給水量が減少して、水位が上昇
してからも、時間遅れを伴って給水ドレンタンク７に大
量の復水が戻ってくるため、給水ドレンタンク７の水位
が急激に上昇してオーバーフロー配管９から給水が溢れ
出ることがしばしばあった。

【００１２】また、給水ドレンタンク７の水位が低下し
た場合、給水レベルスイッチ４のＨｉｇｈ，Ｌｏｗ
（高、低）信号により補給水弁１６が全開−全閉動作を
繰り返すことにより間欠的に給水ドレンタンク７に補給
水が供給されるため、その補給が前述した復水が時間遅
れを伴って給水ドレンタンク７に戻ってくると、復水と
重なって前記と同様に給水ドレンタンク７の水位が急激
に上昇してオーバーフロー配管９から給水が溢れ出るこ
ととなる。

【００１３】さらに、この補給水は冷却水配管１７を介
して給水ポンプ８とブロー水冷却器１２へも供給されて
おり、供給された補給水はドレンピット１３，１３へ全
量排出される。

【００１４】したがって、オーバーフローないし排出さ
れたドレンはドレンピット１３，１３へ排出され、図示
しないプラント内の排水処理設備へ移送されるが、補助
蒸気系から排水されるドレン量が例えば約２０ton と極
めて多大であり、そのドレン量に相当する水道費用と、
排水処理費用等が極めて高く、運転コストが嵩むという
課題がある。

【００１５】そこで本発明はこれらの事情を考慮してな
されたもので、その目的は、補助ボイラのドレン系への
排出ドレン量を低減させて、運転コストを低減すること
ができる補助蒸気系のドレン低減装置を提供することに
ある。

【００１６】

【課題を解決するための手段】本発明は、前記課題を解
決するために次のように構成される。

【００１７】つまり本発明は、負荷に蒸気を供給する補
助ボイラと、前記負荷からの復水を貯水する復水タンク
と、この復水タンクからの復水を給水として貯水する一
方、補給水を受水する給水ドレンタンクと、この給水ド
レンタンクからの給水を前記補助ボイラに給水する給水
ポンプと、前記補助ボイラからのブロー水と前記給水ド
レンタンクからのオーバーフロー水とを貯水するブロー
タンクと、このブロータンクからの熱水を前記補給水の
一部により冷却するブロー水冷却器とを有する補助蒸気
系に、前記復水タンクの水位を一定に制御するために復
水を連続的に前記給水ドレンタンクに給水する復水流量
調整系と、前記給水ドレンタンクに補給される補給水の
補給量をこの給水ドレンタンクの水位に応じて制御する
補給水流量調整系と、前記ブロー水冷却器に給水される
補給水を冷却して循環させる閉じたループを構成する冷
却水系と、を設け、この冷却水系は、前記給水ドレンタ
ンクと前記補助ボイラーとを接続する配管の途中から分
岐する分岐管、冷却水タンク、冷却水ポンプ、チラーユ
ニット、このチラーユニットの下流側を前記補給水流量
調整系に接続する出口側配管、を順次接続する一方、こ
の出口側配管の途中を前記ブロー水冷却器を介して前記
分岐管の途中に接続してなることを特徴とする。

【００１８】

【作用】復水タンクの水位は復水流量調整系により一定
に制御されて復水が連続的に給水ドレンタンクに移送さ
れる。

【００１９】また、この給水ドレンタンクの水位は給水
流量調整系により一定に制御されて、給水位に応じた補
給水量が給水ドレンタンクに供給される。これにより、
給水ドレンタンクの水位が急激に上昇してオーバーフロ
ーするのを防止することができる。

【００２０】さらに、補助ボイラからのブロー水等を冷
却する冷却水を閉ループの冷却水系を循環させるので、
補給水の補給量を低減すると共に、従来例のように補給
水がドレンピットに排出される排出量を大幅に低減し、
補給水を節水して運転コストを低減することができる。
すなわち、本願発明によれば、給水ドレンタンクのオー
バーフロー配管に、新たに設けた冷却水タンクを接続す
ることにより、給水ドレンタンクのオーバーフロー水
を、冷却水タンクに溜め、さらにこれをチラーユニット
にて冷却して補給水流量調整系へ供給するように構成し
ているので、給水ドレンタンクのオーバーフロー水をピ
トに排水する排水量を減少させることができる。このた
めに、補給水流量調整系からの補給水量を減少させるこ
とができる。また、これらの機器を有する冷却系は、ブ
ロー水冷却器に冷却用水を供給してブロータンクから放
出されるブロー水を冷却し、しかもこのブロー水を冷却
水タンクに回収することができるので、補給水量をさら
に一段と節約することができるうえに、給水ポンプにも
冷却用水を供給することができる。

【００２１】

【実施例】以下、本発明の一実施例を図１に基づいて説
明する。

【００２２】図１は本発明の一実施例の全体構成を示す
ブロック図であり、図において、補助蒸気系は補助ボイ
ラ２１、負荷２２、復水タンク２３、復水ポンプ２４、
復水ポンプ出口弁２５、給水ドレンタンク２６、給水ポ
ンプ２７を一次ループライン２８により順次接続して冷
却水を循環させる一次閉ループを構成している。

【００２３】給水ドレンタンク２６はそのオーバーフロ
ー水を移送するオーバーフロー配管２９を介して冷却水
タンク３０の入口に接続し、冷却水タンク３０の出口は
配管３１を介して冷却水ポンプ３２、チラーユニット３
３に順次接続され、チラーユニット３３の出口側配管３
４の先端部を二股３４ａ，３４ｂに分岐させ、一方の分
岐管３４ａをブロー水冷却器３５の二次側に接続する一
方、他方の分岐管３４ｂを給水ポンプ２７の水出口に接
続している。チラーユニット３３は空冷式でも水冷式で
もよく、電気式その他の方式でもよい。

【００２４】一方、補助ボイラ２１はその連続ブロー水
を移送するブロー配管３６ａをブロータンク３６に接続
している。

【００２５】ブロータンク３６はその連続ブロー水をブ
ロー水冷却器３５の一次側に給水し、ブロー水冷却器３
５の二次側には冷却水タンク３０に貯蔵された冷却水を
冷却水配管３４ｃを通してそれぞれ通水させて、連続ブ
ロー水を冷却水により冷却させてから、ドレンピット３
７へ放出させている。

【００２６】また、給水ポンプ２７はその給水を、冷却
水タンク３０からの冷却水により冷却している。

【００２７】一方、給水ドレンタンク２６はその入口側
に、補給水配管３８を介して図示しない補給水源に接続
して補給水を受水するようになっており、この補給水配
管３８の途中には大流量の補給水を通水させる補給水親
弁３９と、これをバイパスするバイパス管４０とを介装
し、バイパス管４０には小流量の補給水を通水させる補
給水子弁４１を介装している。これら補給水親，子弁３
９，４１は給水ドレンタンク２６の水位を一定に制御す
る給水位制御装置４２により開度制御されるように電気
的に接続して補給水流量調整系を構成している。

【００２８】つまり、給水ドレンタンク２６の水位低下
が少ない場合は、補給水子弁４１の開度を微小開度に調
節し、水位低下が多大の場合は補給水親，子弁３９，４
１を共に全開とするようになっている。

【００２９】そして、復水タンク２３に復水位制御装置
４３を設け、復水ポンプ２４の出口部より復水タンク３
に復水が戻るようにしたミニマムフロー配管４４を備え
ることにより、復水流量調整系を構成し、復水ポンプ出
口弁４５の開度を調整可能、復水ポンプ２４を連続輸送
運転可能としている。

【００３０】つまり、復水タンク２３の水位低下が少な
い場合は復水ポンプ出口弁２５の開度を微小開度に調節
し、復水ポンプ２４で連続的に移送される復水はミニマ
ムフロー配管４４を通して復水タンク２３に戻るように
なっており、水位低下が多大な場合は復水ポンプ出口弁
２５を全開とし、復水の戻りを低減して、そのほぼ全量
を給水するようになっている。

【００３１】なお、冷却水ポンプ３２とチラーユニット
３３が運転を停止した場合にも冷却水が供給できるよう
に、補給水親，子弁３９，４１の上流側より出口側配管
３４ｃに連通するチラーバイパス配管４６を補給水配管
３８に接続している。チラーバイパス配管４６の途中に
はチラーユニットバイパス弁４７を介装している。な
お、図１中、符号４８は冷却水タンク３０のドレンピッ
トである。

【００３２】次に本実施例の作用を説明する。

【００３３】補助ボイラ２１で発生した蒸気は所内の各
種蒸気負荷２２に供給された後、大部分は復水となって
復水タンク２３に回収される。給水タンク２３の水位は
復水流量調整系の復水レベル制御装置４３により一定に
制御され、復水ポンプ２４と復水ポンプ出口弁２５によ
り連続的に復水を給水ドレンタンク２６に移送する。

【００３４】また、この給水ドレンタンク２６に貯蔵さ
れた給水は給水ポンプ２７により補助ボイラ２１に再び
給水として供給されるようになっている。この給水ドレ
ンタンク２６の水位は給水レベル制御装置４２により一
定に制御され、複数の流量調整弁、例えば大流量の補給
水を通水可能な補給水親弁３９と、小流量の補給水を通
水可能な補給水子弁４１により給水位に応じた補給水量
を供給する。

【００３５】給水ポンプ２７とブロー水冷却器３５を冷
却して、例えば７℃〜１２℃程度に昇温した冷却水は冷
却水タンク３０に戻り、冷却水ポンプ３２により昇圧さ
れ、チラーユニット３３に移送されて再び７℃程度に冷
却される。このようにして冷却水は閉ループ上の二次ル
ープラインを循環する。

【００３６】したがって本実施例によれば、復水タンク
２３の水位を復水レベル制御装置４３により一定に制御
し、復水ポンプ２４と復水ポンプ出口弁２５とにより連
続的に復水を給水ドレンタンク２６に移送できる上に、
この給水ドレンタンク２６の水位を給水レベル制御装置
４２により一定に制御し、複数の補給水親，子弁３９，
４１により水位に応じた補給水量を補給でるきようにし
たので、給水ドレンタンク２６の給水位が急激に上昇し
てオーバーフローするのを防止することができる。

【００３７】さらに、冷却水を循環させる冷却水ポンプ
３２と、冷却水を熱交換して温度を降下させるチラーユ
ニット３３と、冷却水を一次貯蔵できる冷却水タンク３
０とを閉ループの二次ループラインに循環するように設
けたことにより、従来のドレンピット１３（図２参照）
へ全量排出していた補給水の約２０ton を節水すること
ができる。このために、従来極めて高かったそのドレン
量に相当する水道費用と、排水処理費用等を低減するこ
とができ、プラント全体としての運転コストの低減を図
ることができる。

【００３８】また、補給水親，子弁３９，４１の上流側
より冷却水配管３４に連通するチラーバイパス配管４６
を接続し、このチラーバイパス配管４６の途中にチラー
ユニットバイパス弁４７を設けたことにより、冷却水ポ
ンプ３２とチラーユニット３３が運転停止した場合にも
冷却水が供給できるので、給水ポンプ３２とブロー水冷
却器３５を貯熱するという本来の機能に何等かの影響を
及ぼすことがない。

【００３９】

【発明の効果】以上説明したように本発明は、復水タン
クの水位を一定に制御し、連続的に復水を給水ドレンタ
ンクに移送すると共に、給水ドレンタンクに水位に応じ
た補給水量を供給するので、給水ドレンタンクの水位が
急激に上昇してオーバーフローするのを防止することが
できる。

【００４０】また、ブロー水等を冷却するブロー水冷却
器の冷却水を閉ループの冷却水系に循環させるので、ピ
ットに排水される補給水量を低減し、運転コストを低減
することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る補助蒸気系のドレン低減装置の一
実施例の全体構成を示すブロック図。

【図２】従来の補助蒸気系の全体構成を示すブロック
図。

【符号の説明】

２１ 補助ボイラ ２２ 負荷 ２３ 復水タンク ２４ 復水ポンプ ２５ 復水ポンプ出口弁 ２６ 給水ドレンタンク ２７ 給水ポンプ ２９ オーバーフロー配管 ３０ 冷却水タンク ３２ 冷却水ポンプ ３３ チラーユニット ３５ ブロー水冷却器 ３６ ブロータンク ３７ ドレンピット ３８ 補給水配管 ３９ 補給水親弁 ４１ 補給水子弁 ４２ 給水位制御装置 ４３ 復水位制御装置 ４４ ミニマムフロー配管 ４６ チラーバイパス管

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】負荷に蒸気を供給する補助ボイラと、前記
   負荷からの復水を貯水する復水タンクと、この復水タン
   クからの復水を給水として貯水する一方、補給水を受水
   する給水ドレンタンクと、この給水ドレンタンクからの
   給水を前記補助ボイラに給水する給水ポンプと、前記補
   助ボイラからのブロー水と前記給水ドレンタンクからの
   オーバーフロー水とを貯水するブロータンクと、このブ
   ロータンクからの熱水を前記補給水の一部により冷却す
   るブロー水冷却器とを有する補助蒸気系に、前記復水タ
   ンクの水位を一定に制御するために復水を連続的に前記
   給水ドレンタンクに給水する復水流量調整系と、前記給
   水ドレンタンクに補給される補給水の補給量をこの給水
   ドレンタンクの水位に応じて制御する補給水流量調整系
   と、前記ブロー水冷却器に給水される補給水を冷却して
   循環させる閉じたループを構成する冷却水系と、を設
   け、この冷却水系は、前記給水ドレンタンクと前記補助
   ボイラーとを接続する配管の途中から分岐する分岐管、
   冷却水タンク、冷却水ポンプ、チラーユニット、このチ
   ラーユニットの下流側を前記補給水流量調整系に接続す
   る出口側配管、を順次接続する一方、この出口側配管の
   途中を前記ブロー水冷却器を介して前記分岐管の途中に
   接続してなることを特徴とする補助蒸気系のドレン低減
   装置。