JP6193730B2 - ボイラシステム - Google Patents
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Description
ところで、クローズドタイプのボイラシステムにおいては、ドレンタンクの内部では、ドレンの圧力の低下に起因してフラッシュ蒸気が発生する。ドレンタンクの内部において発生したフラッシュ蒸気は、外部に放出される。ここで、このフラッシュ蒸気を、ボイラに供給する補給水を貯留する大気開放されたオープンタンクに導入して、フラッシュ蒸気が保有する熱を回収することが行われている。しかしながら、ドレンタンクで発生したフラッシュ蒸気をオープンタンクに導入した場合、オープンタンクに貯留される補給水の温度が100℃を超えてしまい、フラッシュ蒸気が保有する熱を十分に回収できない場合があった。特に、淡水の補給が困難である船舶で用いられるボイラシステムでは、フラッシュ蒸気をできるだけ外部に放出することなく、閉鎖系において利用することが求められる。
また、第1実施形態のボイラシステム1は、ディーゼルエンジンやガスタービン等の、燃料を燃焼させて動力を発生させる動力発生装置100において発生する排ガスを熱源として蒸気を生成する排ガスボイラ90を含んで構成される。このようなボイラシステム1は、動力となるメインエンジン及び補助ボイラを有する舶用のボイラシステムとして好適に用いられる。
第1実施形態のボイラシステム1は、図1に示すように、ボイラ10と、補助ボイラとしての排ガスボイラ90と、ドレンタンク30と、オープンタンク40と、を備える。
ドレンタンク30は、負荷機器20において熱交換に用いられた蒸気の一部が凝集して生じるドレンを回収して収容する。このドレンタンク30は、耐圧性を有し密閉可能な圧力容器により構成される。
排気ダクト120は、装置本体110において燃料が燃焼されて発生した排ガスを排出する。この排気ダクト120の下流側は、排ガスボイラ90に接続される。これにより、排ガスボイラ90に排ガスが供給される。
冷却水ライン130は、装置本体110の内部を通ると共に環状に構成される。この冷却水ライン130の内部には、冷却水が循環しており、これにより、装置本体110が冷却される。
第1蒸気供給ラインL1は、蒸気ヘッダ12と負荷機器20とを接続し、ボイラ10で生成された蒸気を負荷機器20に供給する。
ドレン回収ラインL2は、負荷機器20とドレンタンク30とを接続し、負荷機器20で発生したドレンをドレンタンク30に供給する。このドレン回収ラインL2には、負荷機器20において発生したドレンを排出し、かつ、蒸気の排出を防ぐスチームトラップ21、逆止弁22及びモータバルブ23が配置される。
ドレンポンプ31は、ドレンタンク30から供給されたドレンを昇圧してボイラ10に供給する。ドレン供給弁32は、モータバルブにより構成される。
返送ラインL8は、第2熱交換器150とオープンタンク40とを接続し、第2熱交換器150で熱交換を行ったフラッシュ蒸気が凝縮して生じたドレンをオープンタンク40に返送する。この返送ラインL8には、ドレン貯留タンク81と、スチームトラップ82と、が配置される。
スチームトラップ82は、ドレン貯留タンク81の下流側に配置される。このスチームトラップ82は、返送ラインL8を流通するドレン及びフラッシュ蒸気のうちのドレンのみを下流側に流通させ、フラッシュ蒸気の下流側への流通を防ぐ。
第1実施形態では、まず、ボイラ10(缶体11)において蒸気が生成される。缶体11で生成された蒸気は、気液分離器14において水分が分離された後、連結管13を介して蒸気ヘッダ12に供給される。
また、第1ドレン供給ラインL3を流通するドレンの一部は、第1ドレン循環ラインL6を通ってドレンタンク30に返送される。
排ガスボイラ90には、第1ドレン供給ラインL3、缶体11、及び第2ドレン供給ライン91を介してドレンタンク30に収容されたドレンが供給される。そして、この排ガスボイラ90に供給されたドレンが排ガスにより加熱されて蒸気が生成される。
排ガスボイラ90において生成された蒸気は、蒸気ライン92及びボイラ10を介して蒸気ヘッダ12に供給される。
そして、ドレンクーラ160を出て冷却された冷却水は、再び装置本体110の内部に導入される。
第2実施形態のボイラシステム1Aは、返送ラインL8に、スチームトラップ82に代えて返送ポンプ83が配置されている点で第1実施形態と異なる。即ち、第2実施形態においては、返送ラインL8を流通するドレン(ドレン貯留タンク81に貯留されたドレン)は、返送ポンプ83によって、オープンタンク40に返送される。
例えば、第1実施形態及び第2実施形態では、ボイラシステム1,1Aを、一台のボイラ10により構成したが、これに限らない。即ち、ボイラシステムを、複数台のボイラを含んで構成してもよい。
10 ボイラ
11 缶体
20 負荷機器
30 ドレンタンク
40 オープンタンク
81 ドレン貯留タンク
82 スチームトラップ
83 返送ポンプ
90 排ガスボイラ
91 第2ドレン供給ライン
92 蒸気ライン
100 メインエンジン(動力発生装置)
110 装置本体
130 冷却水ライン
140 造水機(第1熱交換器)
150 第2熱交換器
L3 第1ドレン供給ライン
L7 フラッシュ蒸気供給ライン
L8 返送ライン
Claims (3)
- 蒸気を生成する缶体を有し、生成された蒸気を負荷機器に供給するボイラと、
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大気に開放することなく回収するドレンタンクと、
前記ドレンタンクと前記ボイラとを接続し前記ドレンタンクに収容されたドレンを前記ボイラに給水する第1ドレン供給ラインと、
燃料を燃焼させて動力を発生させる動力発生装置において発生する排ガスと前記ドレンとの間で熱交換を行い蒸気を生成する排ガスボイラと、
前記ドレンタンクに収容されたドレンを前記排ガスボイラに供給する第2ドレン供給ラインと、
前記排ガスボイラにおいて生成された蒸気を前記負荷機器側に供給する蒸気ラインと、
を備えるクローズドタイプのボイラシステムであって、
前記動力発生装置は、
燃料を燃焼させて動力を発生させる装置本体と、
前記装置本体を冷却する冷却水が循環する冷却水ラインと、
前記冷却水ラインに配置され、該冷却水ラインを流通する冷却水との間で熱交換を行い該冷却水を冷却する第1熱交換器と、
前記冷却水ラインにおける前記第1熱交換器よりも上流側に配置され、該冷却水ラインを流通する冷却水との間で熱交換を行い該冷却水を加熱する第2熱交換器と、を備え、
前記ボイラシステムは、
前記ドレンタンクと前記第2熱交換器とを接続し、該ドレンタンクにおいて発生したフラッシュ蒸気を前記第2熱交換器に供給するフラッシュ蒸気供給ラインを更に備えるボイラシステム。 - 大気開放され、前記ボイラに供給する補給水を貯留するオープンタンクと、
前記第2熱交換器と前記オープンタンクとを接続し、該第2熱交換器で熱交換を行ったフラッシュ蒸気が凝縮して生じたドレンを前記オープンタンクに返送する返送ラインと、
前記返送ラインに配置されるドレン貯留タンクと、
前記返送ラインにおける前記ドレン貯留タンクの下流側に配置されるスチームトラップと、を更に備える請求項1に記載のボイラシステム。 - 大気開放され、前記ボイラに供給する補給水を貯留するオープンタンクと、
前記第2熱交換器と前記オープンタンクとを接続し、該第2熱交換器で熱交換を行ったフラッシュ蒸気が凝縮して生じたドレンを前記オープンタンクに返送する返送ラインと、
前記返送ラインに配置されるドレン貯留タンクと、
前記返送ラインにおける前記ドレン貯留タンクの下流側に配置される返送ポンプと、を更に備える請求項1に記載のボイラシステム。
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- 2013-11-01 JP JP2013228773A patent/JP6193730B2/ja active Active
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