特許 5973516 後付けブロー排水量低減ユニットおよびボイラブロー水排水システムおよびボイラブロー水冷却方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】5973516

(24)【登録日】2016年7月22日

(45)【発行日】2016年8月23日

(54)【発明の名称】後付けブロー排水量低減ユニットおよびボイラブロー水排水システムおよびボイラブロー水冷却方法

(51)【国際特許分類】

   F22B 37/54 20060101AFI20160809BHJP

   F22B 37/56 20060101ALI20160809BHJP

【ＦＩ】

   F22B37/54 B

   F22B37/56 A

【請求項の数】9

【全頁数】15

(21)【出願番号】特願2014-203439(P2014-203439)

(22)【出願日】2014年10月1日

(65)【公開番号】特開2016-70640(P2016-70640A)

(43)【公開日】2016年5月9日

【審査請求日】2015年3月16日

(73)【特許権者】

【識別番号】000211307

【氏名又は名称】中国電力株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100111132

【弁理士】

【氏名又は名称】井上 浩

(72)【発明者】

【氏名】西 真一郎

(72)【発明者】

【氏名】村田 和弥

(72)【発明者】

【氏名】藤永 孝則

(72)【発明者】

【氏名】部坂 洋

【審査官】 黒石 孝志

(56)【参考文献】

【文献】 特開２０１４−４８０２３（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１３−２１３６６０（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｆ２２Ｂ ３７／５４ − ３７／５６

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

少なくとも１つの発電用ボイラ設備から排出されるボイラブロー水を貯留するブロータンクと、このブロータンクから送給される前記ボイラブロー水に冷却水を混合して減温する冷却槽と、この冷却槽に供給する前記冷却水である用水を貯留する用水タンクと、前記冷却槽から送給されるブロー排水を貯留するブロー排水槽と、このブロー排水槽からオーバーフローした前記ブロー排水を系外に放流する放流配管と、からなるボイラブロー水排水系統に対して後付けされるユニットであって、
前記ブロー排水槽から送給される前記ブロー排水を貯留するブロー冷却水槽と、
このブロー冷却水槽に貯留される前記ブロー排水を抽出し冷却して前記ブロー冷却水槽に返送する冷却設備と、
前記ブロー冷却水槽から前記冷却槽に直接又は間接的に前記ブロー排水を前記用水の少なくとも一部に代えて前記冷却水として送給する送給配管と、を有することを特徴とする後付けブロー排水量低減ユニット。

【請求項2】

前記冷却設備は、空冷式であることを特徴とする請求項１記載の後付けブロー排水量低減ユニット。

【請求項3】

前記ボイラブロー水排水系統は、前記放流配管に前記ブロー排水から重金属を除去する重金属除去装置を備えており、
前記ブロー冷却水槽と前記重金属除去装置の上流側の前記放流配管とを接続する排出配管を備えていることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の後付けブロー排水量低減ユニット。

【請求項4】

前記冷却設備から前記ブロー冷却水槽に前記ブロー排水を返送する返送配管は、冷却済の前記ブロー排水を直接又は間接的に前記冷却槽に送給する分岐配管を備えていることを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれか１項に記載の後付けブロー排水量低減ユニット。

【請求項5】

少なくとも１つの発電用ボイラ設備から排出されるボイラブロー水を貯留するブロータンクと、このブロータンクから送給される前記ボイラブロー水に冷却水を混合して減温する冷却槽と、この冷却槽に供給する前記冷却水である用水を貯留する用水タンクと、前記冷却槽から送給されるブロー排水を貯留するブロー排水槽と、このブロー排水槽からオーバーフローした前記ブロー排水を系外に放流する放流配管と、からなるボイラブロー水排水システムであって、
前記ブロー排水槽から送給される前記ブロー排水を貯留するブロー冷却水槽と、
このブロー冷却水槽に貯留される前記ブロー排水を抽出し冷却して前記ブロー冷却水槽に返送する冷却設備と、
前記ブロー冷却水槽から前記冷却槽に直接又は間接的に前記ブロー排水を前記用水の少なくとも一部に代えて前記冷却水として送給する送給配管と、を有することを特徴とするボイラブロー水排水システム。

【請求項6】

前記冷却設備は、空冷式であることを特徴とする請求項５記載のボイラブロー水排水システム。

【請求項7】

前記ボイラブロー水排水システムは、前記放流配管に前記ブロー排水から重金属を除去する重金属除去装置を備えており、
前記ブロー冷却水槽と前記重金属除去装置の上流側の前記放流配管とを接続する排出配管を備えていることを特徴とする請求項５又は請求項６に記載のボイラブロー水排水システム。

【請求項8】

前記冷却設備から前記ブロー冷却水槽に前記ブロー排水を返送する返送配管は、冷却済の前記ブロー排水を直接又は間接的に前記冷却槽に送給する分岐配管を備えていることを特徴とする請求項５乃至請求項７のいずれか１項に記載のボイラブロー水排水システム。

【請求項9】

少なくとも１つの発電用ボイラ設備から排出されるボイラブロー水を冷却水と混合して冷却するボイラブロー水冷却工程と、
前記ボイラブロー水と前記冷却水との混合体であるブロー排水を貯留しつつ、その一部を抽出してさらに冷却して返戻することを繰り返すブロー排水冷却工程と、を有し、
このブロー排水冷却工程において冷却された冷却済ブロー排水を、前記ボイラブロー水冷却工程における前記冷却水として注入することを特徴とするボイラブロー水冷却方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、火力発電所等の発電用ボイラ設備から排出されるブロー排水の量を低減するために既存のボイラブロー水排水系統に後付される後付けブロー排水量低減ユニットおよびそれを備えたボイラブロー水排水システムに関する。

【背景技術】

【0002】

一般に、火力発電所等の発電用ボイラ設備から排出されるボイラブロー水は高温であるため、用水を混合して環境に悪影響を与えない程度の温度にまで減温、冷却してから必要に応じて重金属を除去する処理を行った後に系外に排出していた。
通常、火力発電所等においては、処理が必要なブロー排水量を予想して十分な処理能力を有するボイラブロー水排水系統を設置しているが、発電用ボイラ設備の増設や、設備点検後の試運転を行ったり、あるいは、想定を超えた雨水の流入によりボイラブロー水排水系統の処理能力を超える事態が起きていた。
この場合、ボイラブロー水排水系統に何らかの改良を加える必要がある反面、そのためのコストも最少限度にする必要があった。
本願発明に関連する技術分野の先行技術文献としては以下に示すようなものが知られている。

【0003】

特許文献１には「補助蒸気系のドレン低減装置」という名称で、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発明が開示されている。
特許文献１に開示される発明は、特許文献１中に記載される符号をそのまま用いて説明すると、補助ボイラ２１を有する補助蒸気系に、復水タンク２３の水位を一定に制御するために復水を連続的に給水ドレンタンク２６に給水する復水流量調整系と、給水ドレンタンク２６に補給される補給水の流量を給水ドレンタンク２６の水位に応じて制御する補給水流量調整系と、ブロー水冷却器３５に給水される補給水を冷却して循環させる閉じた冷却水系とを設けてなることを特徴とするものである。
上記構成の特許文献１に開示される発明によれば、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。
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。

【0004】

特許文献２には「ブロータンク排水冷却方法とそのシステム」という名称で、火力発電所のボイラ建屋内に設置した各種ドレンからの高温排水を集めたブロータンクから排水槽に排水する間に、高温排水を減温、冷却する方法とシステムに関する発明が開示されている。
特許文献２に開示される発明は、特許文献２中に記載される符号をそのまま用いて説明すると、火力発電所のボイラ建屋内に設置した各種ドレン２の高温排水を集めたブロータンク１から排水槽５に向かう排水管路に、冷却水４により減温する減温器３を設けて減温すると共に、ボイラ建屋への流入空気を利用するクーリング装置６により空気冷却し、クーリング後の排水温度により前記減温器３の冷却水量を制御してなることを特徴とするものである。
特許文献２に開示される発明によれば、火力発電所のボイラ建屋内に設置した各種ドレンからの高温排水を集めたブロータンクから排水槽に向かう排水管路に冷却水により減温する減温器を設けて減温すると共に、ボイラ建屋への流入空気を利用するクーリング装置を設けて空気冷却し、クーリング後の排水温度を検出して前記減温器の冷却水量を制御してなる構成を有することにより、ブロータンクから排水槽に向かう高温排水を、ボイラ建屋への流入空気を利用してクーリング装置により空気冷却することができるので、それだけ安価で簡便なクーリング装置で冷却できる。また、減温器の冷却水による冷却率を低くすることができるから冷却水の量を減らすことができると共に、空気冷却によるクーリング後の排水槽に流入する排水の温度を検出して、減温器の冷却水量を制御することにより、正確且つ確実に排水温度の冷却ができるという効果を有する。

【0005】

特許文献３には「ボイラブロー水の冷却方法」という名称で、冷却塔を有する動力プラントのボイラブロー水の冷却方法に関する発明が開示されている。
特許文献３に開示される発明は、特許文献３中に記載に記載される符号をそのまま用いて説明すると、冷却塔１のブローダウン水を調整バルブ７を経てブローダウンライン４よりボイラブロー水ライン８を流れるボイラブロー水に混合させ、ボイラブロー水の温度を適温以下の設定温度に調整した上で排水することを特徴とするものである。
特許文献３に開示される発明によれば、冷却塔のブローダウン水を有効利用してボイラブロー水を冷却することにより、プラント全体の水消費量を低減させることができ、真水が容易に使い捨てられない砂漠地帯や水の無い離島などに適用できるという効果を有する。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0006】

【特許文献1】特開平５−２２３２０７号公報

【特許文献2】特開２００９−２４３７２７号公報

【特許文献3】特開平９−１２６４０７号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0007】

上述の特許文献１に開示される発明は、補助ボイラから送給されるボイラブロー水を間接的に冷却するための冷却水を循環利用するという技術思想に基づくものであり、ボイラブロー水の冷却にそのボイラブロー水そのものを冷却して使用するという技術思想に基づくものではない。
また、特許文献１に開示される発明は、給水ドレンタンク２６の水位調整を主眼としたものであるため、個々の発電用ボイラ設備毎に個別に特許文献１に開示される発明を設ける必要があり、複数の発電用ボイラ設備から排出されるボイラブロー水を一元化して冷却水として利用する技術ではなかった。

【0008】

特許文献２に開示される発明では、本願発明の従来技術に相当する技術内容を有するものであり、本願発明が有する解決すべき課題については開示はおろか示唆や言及までも全くない。

【0009】

特許文献３に開示される発明は、ボイラ１０から送給されるボイラブロー水ラインに、復水器３を含む循環水ラインから冷却済の復水を送給することで、ボイラブロー水を低温化させることができるものの、排水処理されるボイラブロー水の量を実質的に減らすことはできなかった。

【0010】

本発明はかかる従来の事情に対処してなされたものでありその目的は、少なくとも１つの発電用ボイラ設備から排出されるボイラブロー水を冷却しつつ貯留して、この貯留水を新たに排出されるボイラブロー水の冷却水として利用可能にし、これにより従来冷却水として使用していた用水の使用量を減らして、結果として、ボイラブロー水排水系統から排出されるブロー排水の量を減らすことができる後付けブロー排水量低減ユニット及びそれを備えたボイラブロー水排水システムを提供することにある。

【課題を解決するための手段】

【0011】

上記目的を達成するため請求項１記載の発明であるブロー排水量低減ユニットは、少なくとも１つの発電用ボイラ設備から排出されるボイラブロー水を貯留するブロータンクと、このブロータンクから送給されるボイラブロー水に冷却水を混合して減温する冷却槽と、この冷却槽に供給する冷却水である用水を貯留する用水タンクと、冷却槽から送給されるブロー排水を貯留するブロー排水槽と、このブロー排水槽からオーバーフローしたブロー排水を系外に放流する放流配管と、からなるボイラブロー水排水系統に対して後付けされるユニットであって、ブロー排水槽から送給されるブロー排水を貯留するブロー冷却水槽と、このブロー冷却水槽に貯留されるブロー排水を抽出し冷却してブロー冷却水槽に返送する冷却設備と、ブロー冷却水槽から冷却槽に直接又は間接的にブロー排水を用水の少なくとも一部に代えて冷却水として送給する送給配管と、を有することを特徴とするものである。
上記構成の請求項１記載の発明において、ボイラブロー水排水系統を構成するブロータンクは、少なくとも１つの発電用ボイラ設備から排出されるボイラブロー水を貯留するという作用を有する。また、冷却槽はブロータンクから送給されるボイラブロー水に冷却水を混合して減温する際にボイラブロー水及び用水を収容するという作用を有する。さらに、用水タンクは冷却水である用水を貯留するという作用を有する。そして、ブロー排水槽は冷却槽から送給されるブロー排水を貯留するという作用を有する。そして、放流配管は、ブロー排水槽からオーバーフローしたブロー排水を系外に放流するという作用を有する。
また、請求項１記載の発明において後付されるブロー冷却水槽は、ブロー排水槽から送給される（抽出した）ブロー排水を貯留するという作用を有する。また、後付される冷却設備は、ブロー冷却水槽に貯留されるブロー排水を抽出し冷却した後にブロー冷却水槽に返送するという作用を有する。さらに、後付される送給配管は、ブロー冷却水槽から冷却槽に直接又は間接的にブロー排水を用水の少なくとも一部に代えて冷却水として送給するという作用を有する。
そして、上述のような、ブロー冷却水槽、冷却設備、送給配管からなる後付けブロー排水量低減ユニットを、既存のボイラブロー水排水系統に設けることで、既存の少なくとも１つの発電用ボイラ設備から排出されるボイラブロー水を空冷して冷却水として使用可能にするという作用を有する。つまり、少なくとも１つの発電用ボイラ設備から排出されるボイラブロー水を、それよりも前に排出されたボイラブロー水により冷却可能にするという作用を有する。

【0012】

請求項２記載の発明は、請求項１に記載の後付けブロー排水量低減ユニットであって、冷却設備は、空冷式であることを特徴とするものである。
上記構成の請求項２記載の発明は、請求項１記載の発明と同じ作用に加えて、冷却設備を空冷式とすることで、シンプルな構造でかつコストをかけることなくブロー排水（ボイラブロー水）を低温化させて冷却水として使用可能にするという作用を有する。

【0013】

請求項３記載の発明は、請求項１又は請求項２に記載の後付けブロー排水量低減ユニットであって、ボイラブロー水排水系統は、放流配管にブロー排水から重金属を除去する重金属除去装置を備えており、ブロー冷却水槽と重金属除去装置の上流側の放流配管とを接続する排出配管を備えていることを特徴とするものである。
上記構成の請求項３記載の発明は、請求項１又は請求項２に記載の発明と同じ作用に加えて、ボイラブロー水排水系統に設けられる重金属除去装置は、放流配管を流動するブロー排水中から重金属を除去するという作用を有する。また、排出配管は、ブロー冷却水槽と重金属除去装置の上流側の放流配管とを接続して、重金属除去装置の上流側にブロー排水を送給して重金属除去装置による処理を可能にするという作用を有する。

【0014】

請求項４記載の発明は、請求項１乃至請求項３のいずれか１項に記載の後付けブロー排水量低減ユニットであって、冷却設備からブロー冷却水槽にブロー排水を返送する返送配管は、冷却済のブロー排水を直接又は間接的に冷却槽に送給する分岐配管を備えていることを特徴とするものである。
上記構成の請求項４記載の発明は、請求項１乃至請求項３のそれぞれに記載の発明と同じ作用に加えて、返送配管に設けられる分岐配管は、冷却済のブロー排水を直接又は間接的に冷却槽に送給するという作用を有する。これにより、冷却設備において冷却されて最も温度が低下した状態のブロー排水を冷却槽に送給することを可能にするという作用を有する。

【0015】

請求項５記載の発明であるボイラブロー水排水システムは、少なくとも１つの発電用ボイラ設備から排出されるボイラブロー水を貯留するブロータンクと、このブロータンクから送給されるボイラブロー水に冷却水を混合して減温する冷却槽と、この冷却槽に供給する冷却水である用水を貯留する用水タンクと、冷却槽から送給されるブロー排水を貯留するブロー排水槽と、このブロー排水槽からオーバーフローしたブロー排水を系外に放流する放流配管と、からなるボイラブロー水排水システムであって、ブロー排水槽から送給されるブロー排水を貯留するブロー冷却水槽と、このブロー冷却水槽に貯留されるブロー排水を抽出し冷却してブロー冷却水槽に返送する冷却設備と、ブロー冷却水槽から冷却槽に直接又は間接的にブロー排水を用水の少なくとも一部に代えて冷却水として送給する送給配管と、を有することを特徴とするものである。
上記構成の請求項５記載の発明は、請求項１記載の後付けブロー排水量低減ユニットを備えたボイラブロー水排水系統をこれらが一体化されたボイラブロー水排水システムとして捉えたものであり、それぞれの構成要素による作用は請求項１記載の発明を構成するそれぞれの構成要素と同じである。

【0016】

請求項６記載の発明は、請求項５記載のボイラブロー水排水システムであって、冷却設備は、空冷式であることを特徴とするものである。
上記構成の請求項６記載の発明による作用は、請求項２記載の発明による作用と実質的に同じである。

【0017】

請求項７記載の発明は、請求項５又は請求項６に記載のボイラブロー水排水システムであって、ボイラブロー水排水システムは、放流配管にブロー排水から重金属を除去する重金属除去装置を備えており、ブロー冷却水槽と重金属除去装置の上流側の放流配管とを接続する排出配管を備えていることを特徴とするものである。
上記構成の請求項７記載の発明による作用は、請求項３記載の発明による作用と実質的に同じである。

【0018】

請求項８記載の発明は、請求項５乃至請求項７のいずれか１項に記載のボイラブロー水排水システムであって、冷却設備からブロー冷却水槽にブロー排水を返送する返送配管は、冷却済のブロー排水を直接又は間接的に冷却槽に送給する分岐配管を備えていることを特徴とするものである。
上記構成の請求項８記載の発明による作用は、請求項４記載の発明による作用と実質的に同じである。

【0019】

請求項９記載の発明であるボイラブロー水冷却方法は、少なくとも１つの発電用ボイラ設備から排出されるボイラブロー水を冷却水と混合して冷却するボイラブロー水冷却工程と、ボイラブロー水と冷却水との混合体であるブロー排水を貯留しつつ、その一部を抽出してさらに冷却して返戻することを繰り返すブロー排水冷却工程と、を有し、このブロー排水冷却工程において冷却された冷却済ブロー排水を、ボイラブロー水冷却工程における冷却水として注入することを特徴とするものである。
上記構成の請求項９記載の発明は、請求項１記載の発明を方法の発明として捉えたものである。請求項９記載の発明におけるボイラブロー水冷却工程は、ボイラブロー水を冷却水と混合して冷却するという作用を有し、請求項１記載の発明における冷却槽による作用に対応している。また、ブロー排水冷却工程は、ブロー排水を冷却水として使用可能な程度に低温化させるという作用を有し、請求項１記載の発明におけるブロー冷却水槽及び冷却設備による作用に対応している。さらに、ブロー排水冷却工程において冷却された冷却済ブロー排水を、ボイラブロー水冷却工程における冷却水として注入することで、冷却水として用水を使用することなく、あるいは、冷却水としての用水の使用を最小限度にしながらボイラブロー水を冷却するという作用を有する。この点については請求項１記載の発明における冷却槽及び送給配管による作用に対応している。

【発明の効果】

【0020】

本発明の請求項１記載の発明によれば、発電用ボイラ設備から排出されるボイラブロー水（ブロー排水）を用いて、新たに排出されるボイラブロー水を冷却（低温化）することができる。
この結果、ボイラブロー水の冷却水として用いられる用水の量を大幅に削減できる。これにより、ボイラブロー水排水系統から排出されるブロー排水の量を大幅に削減することができる。
この場合、ボイラブロー水の冷却方法として、ボイラブロー水と冷却済のブロー排水とを混合するという直接法を採用することで、例えば、熱交換器等の冷却設備を用いてボイラブロー水を冷却する間接法を採用する場合に比べて、配管の構造及び設備をシンプルにできる。これにより、ボイラブロー水の冷却を効率的にかつコストをかけることなく行うことができる。
また、ブロー排水槽とは別にブロー冷却水槽を設けることで、未低温化状態のブロー排水と、冷却済のブロー排水とを分離して貯留しておくことができる。さらに、ブロー冷却水槽を備えることで、低温化済のブロー排水を必要量だけプールしておくことができるというメリットもある。
この結果、ブロー冷却水槽に貯留されるブロー排水を冷却槽に送給することで、ボイラブロー水を、用水を用いることなく、あるいは、必要な用水の量を最少にしながら迅速かつ効率良く低温化することができる。これにより、この後に冷却槽から新たに排出されるブロー排水を冷却水として使用する際の、冷却槽における低温化も効率良く行うことができる。
さらに、請求項１記載の発明によれば、上述のような効果を発揮させるために必要な設備は、ブロー冷却水槽と、冷却設備と、送給配管のみであり、極めて簡素である。従って、設備投資にかかるコストを最小限度にしながら、ボイラブロー水排水系統から排出されるブロー排水の量を大幅に低減することができるという独自の効果を有する。
また、請求項１記載の発明によれば、複数の発電用ボイラ設備から排出されるボイラブロー水を一元的に低温化する必要がある場合でも、個々の発電用ボイラ設備に対して個別に請求項１記載の発明を設ける必要がない。すなわち、複数の発電用ボイラ設備から排出されるボイラブロー水を一元的に低温化する場合でも、ボイラブロー水排水系統に請求項１記載の発明を１つ設けるだけで対処できる。よって、請求項１記載の発明は拡張性が高く、設備投資のためのコストがかからないユニット設備である。

【0021】

請求項２記載の発明によれば、請求項１記載の発明と同じ効果に加えて、冷却設備の冷却方式を空冷式にすることで、簡素な設備でかつコストをかけることなく効率的にブロー排水を低温化させることができる。この結果、請求項２記載の後付けブロー排水量低減ユニットを既存のボイラブロー水排水系統に取設する際のコストを一層廉価にできるという効果を有する。

【0022】

請求項３記載の発明によれば、系外に排出しようとするブロー排水から重金属を除去することができる。また、請求項１乃至請求項３に記載の発明では、主にブロー排水を用いてボイラブロー水を冷却しているので、請求項１乃至請求項３に係る後付けブロー排水量低減ユニットを備えないボイラブロー水排水系統においてボイラブロー水の冷却を行う場合と比較して、用水によるブロー排水の重金属の希釈が起こり難い。
この結果、請求項３記載の発明によれば、系外に排出しようとするブロー排水から効率良く重金属を除去することができる。

【0023】

請求項４記載の発明は、請求項１乃至請求項３のそれぞれに記載の発明と同じ効果に加えて、返送配管に分岐配管を設けることで、冷却設備において冷却されたブロー排水を冷却槽に供給することが可能になる。
この場合、ブロー排水によるボイラブロー水の冷却効果を最大にすることができる。この結果、系外に排出されるブロー排水の量を大幅に低減しながら、効率良くブロー排水によりボイラブロー水を低温化することができる。

【0024】

請求項５記載の発明は、請求項１記載の後付けブロー排水量低減ユニットを既存のボイラブロー水排水系統に設置した状態のものをボイラブロー水排水システムとして捉えたものであり、構成上は請求項１記載の発明と実質的に同じである。よって、請求項５記載の発明の効果は、請求項１記載の発明による効果と同じである。

【0025】

請求項６記載の発明の構成は、請求項２に記載の発明と実質的に同じである。よって、請求項６記載の発明による効果は、請求項２記載の発明による効果と実質的に同じである。

【0026】

請求項７記載の発明の構成は、請求項３に記載の発明と実質的に同じである。よって、請求項７記載の発明による効果は、請求項３記載の発明による効果と実質的に同じである。

【0027】

請求項８記載の発明の構成は、請求項４に記載の発明と実質的に同じである。よって、請求項８記載の発明による効果は、請求項４記載の発明による効果と実質的に同じである。

【0028】

請求項９記載の発明は、請求項１記載の発明を方法の発明として捉えたものであり、その効果は請求項１記載の発明と同じである。

【図面の簡単な説明】

【0029】

【図1】本発明の実施の形態に係る後付けブロー排水量低減ユニット及びそれを備えたボイラブロー水排水システムの概念図である。

【図2】本発明の実施の形態に係るボイラブロー水冷却方法のフローチャートである。

【図3】本発明の変形例に係る後付けブロー排水量低減ユニット及びそれを備えたボイラブロー水排水システムの概念図である。

【図4】従来技術に係るボイラブロー水排水系統の概念図である。

【発明を実施するための形態】

【0030】

はじめに、本発明の実施の形態に係る後付けブロー排水量低減ユニットの設置対象である従来技術に係るボイラブロー水排水系統について図４を参照しながら詳細に説明する。
図４は従来技術に係るボイラブロー水排水系統の概念図である。
図４に示すように従来技術に係るボイラブロー水排水系統２は、発電所の発電用ボイラ設備３から排出されるボイラブロー水を貯留するブロータンク４と、このブロータンク４から送給されるボイラブロー水に用水を混合して減温する冷却槽５と、この冷却槽５に供給する冷却水である用水を貯留する用水タンク６と、冷却槽５から送給されるブロー排水を貯留するブロー排水槽７と、このブロー排水槽７からオーバーフローしたブロー排水を系外に放流するオーバーフロー配管８とからなり、このオーバーフロー配管８には放流配管８ａ〜８ｄや、必要に応じてブロー排水を処理するための処理装置が接続されている。
より具体的には、例えば、放流配管８ａ〜８ｄには、オーバーフロー配管８から導出されるブロー排水を貯留するための中間排水槽１５、一時貯留槽１６、並びに、ブロー排水中の重金属を除去するための重金属処理装置１２や、放流ピット１７が放流配管８ａ〜８ｄを介しながらこの順序で直列に設けられている。特に、放流配管８ｄにポンプ２１を設けることで、放流ピット１７から発電所外にブロー排水を流動させることができる。

【0031】

さらに、従来技術に係るボイラブロー水排水系統２においては、用水タンク６と冷却槽５とが用水供給配管２４ａにより接続されており、さらに、この２４からブロータンク４に用水を供給する用水供給配管２４ｂが分岐している。そして、用水タンク６からブロータンク４又は冷却槽５に対する用水の供給は用水供給配管２４ａに設けられるポンプ２１によりなされ、用水供給配管２４ａ，２４ｂのそれぞれは、ブロータンク４，冷却槽５への用水の供給を制御するための弁２０を備えている。
また、従来技術に係るボイラブロー水排水系統２では、用水タンク６から供給される用水（冷却水）の不足を補えるように、放流配管８ａ〜８ｄを通じて系外に排出されたブロー排水を用水供給配管２４ａに返戻するための補助配管２５及びポンプ２１を備えている。
加えて、従来技術に係るボイラブロー水排水系統２においては、補助配管２５から返戻されるブロー排水を用いてもなお冷却水の量が不足する場合に備えて、遊水池１８を設けておき、この遊水池１８の水を脱フッ素処理装置１９及び放流配管８ａ〜８ｄ及び補助配管２５を介して冷却槽５に送給できるように構成されている。
なお、用水タンク６から十分な量の用水を供給できる場合は、補助配管２５や遊水池１８及び脱フッ素処理装置１９を備える必要は必ずしもない。

【0032】

上述のような従来技術に係るボイラブロー水排水系統２において、発電用ボイラ設備３から排出されるボイラブロー水は１００℃に近い高温であるためそのまま系外に排出することはできず、ブロータンク４に貯留したボイラブロー水を冷却槽５に送給して、冷却水である用水と混合して十分に低温化した上で、ブロー排水槽７に貯留しておき、ブロー排水槽７からオーバーフローしたブロー排水を必要に応じて、重金属処理装置１２において重金属を除去してから系外に放流していた。
このような、従来技術に係るボイラブロー水排水系統２においては、冷却槽５においてボイラブロー水に用水を混合して直接冷温化する方法を採用しているため、ブロー排水の量が極めて大きくブロー排水の量を削減する必要があった。加えて、発電用ボイラ設備３の増設や、発電用ボイラ設備３の点検後の試運転によるボイラブロー水の排出、あるいは、遊水池１８への雨水の流入に伴って、ボイラブロー水排水系統２の処理能力が超えてしまうこともあり、発電用ボイラ設備３の運転に支障をきたす事態も生じていた。

【0033】

本実施の形態に係る後付けブロー排水量低減ユニット１Ａ及びそれを備えたボイラブロー水排水システム２３Ａについて図１を参照しながら詳細に説明する。
図１は本発明の実施の形態に係る後付けブロー排水量低減ユニット及びそれを備えたボイラブロー水排水システムの概念図である。なお、図４に記載されたものと同一部分については同一符号を付し、その構成についての説明は省略する。
図１に示すように、本実施の形態に係る後付けブロー排水量低減ユニット１Ａは、先の図４に示す従来技術に係るボイラブロー水排水系統２に対して後付で設置されるユニット設備である。なお、図１では、本実施の形態に係る後付けブロー排水量低減ユニット１Ａを構成する一連の設備を破線で囲んで示している。
本実施の形態に係る後付けブロー排水量低減ユニット１Ａは、図１に示すように、ブロー排水槽７からブロー排水を抜き取って貯留するブロー冷却水槽９と、このブロー冷却水槽９に貯留されるブロー排水を抽出して冷却した後ブロー冷却水槽９に返戻する冷却設備１０と、ブロー冷却水槽９から用水供給配管２４ａに冷却済ブロー排水を供給する送給配管１１とにより構成されるものである。
そして、図４に示す従来技術に係るボイラブロー水排水系統２に、上述のような本実施の形態に係る後付けブロー排水量低減ユニット１Ａを設置してなるものが本実施の形態に係るボイラブロー水排水システム２３Ａである。

【0034】

このような本実施の形態に係る後付けブロー排水量低減ユニット１Ａ（ボイラブロー水排水システム２３Ａ）によれば、冷却槽５において冷却されてブロー排水槽７に送給されたブロー排水を抜き取ってブロー冷却水槽９において貯留しつつ、その一部を冷却設備１０に送給して冷却しながらブロー冷却水槽９と冷却設備１０の間を循環させることで、ブロー冷却水槽９内に貯留されるブロー排水全体を一層冷却することができる（後段におけるブロー排水冷却工程：ステップＳ０２に相当）。
そして、ブロー冷却水槽９から冷却済ブロー排水を送給配管１１から用水供給配管２４ａを通じて冷却槽５に供給することで、ブロータンク４を介して冷却槽５に送給されるボイラブロー水を、冷却済ブロー排水との混合により冷却することができる（後段におけるボイラブロー水冷却工程：ステップＳ０１に相当）。
すなわち、先に発電用ボイラ設備３から排出されたボイラブロー水を用いて後から排出されるボイラブロー水を冷却することができる。
そして、仮に冷却槽５に供給される冷却水の全てをブロー冷却水槽９から供給される冷却済ブロー排水で賄うことができた場合は、先の図４に示す従来技術に係るボイラブロー水排水系統２において冷却槽５に冷却水として供給していた用水を使用しなくてよいことになる。
つまり、ボイラブロー水の冷却のために注入されていた用水の量に相当する量のブロー排水の処理を行なう必要がなくなるのである。
あるいは、図４に示すボイラブロー水排水系統２において用水タンク６から供給される用水の一部を、ブロー冷却水槽９から送給される冷却済のブロー排水に置き換えるだけでも本実施の形態に係るボイラブロー水排水システム２３Ａから排出されるブロー排水の量の十分な低減効果が期待できる。

【0035】

また、図４に示す従来技術に係るボイラブロー水排水系統２において処理するブロー排水が、１つの発電用ボイラ設備３から排出されるものであるとは限らない。より具体的には、図４に示す従来技術に係るボイラブロー水排水系統２においては、発電用ボイラ設備３の増設などにより複数の発電用ボイラ設備３から排出されるボイラブロー水を処理しなければならないような事態も起こり得る。
本実施の形態に係る後付けブロー排水量低減ユニット１Ａ（ボイラブロー水排水システム２３Ａ）によれば、このような場合でも、ボイラブロー水排水系統２に対して１つのユニット設備を設置するだけで、ボイラブロー水が１つの発電用ボイラ設備３から排出される場合でも、複数の発電用ボイラ設備３から排出される場合でもボイラブロー水排水系統２において一元的に対応することができる。この結果、ボイラブロー水排水系統２から排出されるブロー排水の量を確実に低減することができる。
すなわち、本実施の形態に係る後付けブロー排水量低減ユニット１Ａはその拡張性が極めて高い設備である。

【0036】

また、本実施の形態に係る後付けブロー排水量低減ユニット１Ａは、ブロー冷却水槽９と、ブロー排水槽７からブロー冷却水槽９にブロー排水を導く配管（ポンプ２１を含む）と、冷却設備１０と、ブロー冷却水槽９から冷却槽５に冷却済ブロー排水を送給するための配管（例えば、送給配管１１及びポンプ２１）から成るものであり、その構成は極めてシンプルである。よって、図４に示すようなボイラブロー水排水系統２に対して本実施の形態に係る後付けブロー排水量低減ユニット１Ａを設置する場合は、既存の設備を変更する必要がなく後付けブロー排水量低減ユニット１Ａを付加するだけでよいので、その設置にかかるコストを大幅に廉価にできる。
より具体的に説明すると、図４に示すような従来技術に係るボイラブロー水排水系統２に本実施の形態に係る後付けブロー排水量低減ユニット１Ａを設置する場合は、少なくとも３台のポンプ２１を追加する必要があるが、そのうちの一台として放流ピット１７と用水供給配管２４ａとをつなぐ補助配管２５に設けられるポンプ２１を流用することができる。
よって、本実施の形態に係る後付けブロー排水量低減ユニット１Ａを設置するための設備投資を極めて安価にできる。

【0037】

本実施の形態に係る後付けブロー排水量低減ユニット１Ａ（ボイラブロー水排水システム２３Ａ）において、ブロー冷却水槽９に貯留される冷却用のブロー排水の冷却方法を特定する必要は特にないが、空冷式にした場合はその設備をシンプルにできるというメリットがある。
本実施の形態に係る後付けブロー排水量低減ユニット１Ａ（ボイラブロー水排水システム２３Ａ）では、ブロー冷却水槽９からポンプ２１により冷却設備１０にブロー排水を送給し、冷却設備１０から返送配管１４を通じてブロー冷却水槽９に返戻する場合を例に挙げて説明しているが、冷却設備１０の冷却方式に空冷式を採用しない場合には必要に応じて返送配管１４にポンプ２１を設けても良い。

【0038】

また、ブロー冷却水槽９に必要量を超えるブロー排水が貯留される場合や、ブロー冷却水槽９に収容されるブロー排水が不要になった場合に、速やかに系外に排出できるよう、ブロー冷却水槽９と放流配管８ａ〜８ｄとをつなぐ排出配管１３を設けておいてもよい。なお、排出配管１３を設ける目的が前者のみである場合は、排出配管１３をオーバーフロー配管にすればよいが、後者の目的をも満たす必要がある場合は、排出配管１３にポンプ２１を設けておく必要がある。

【0039】

また、ボイラブロー水排水系統２において系外に排出するブロー排水から重金属を除去する必要がある場合は、すなわち、ボイラブロー水排水系統２が重金属処理装置１２を備えている場合は、ブロー冷却水槽９と放流配管８ａ〜８ｄとをつなぐ排出配管１３を重金属処理装置１２の上流側に接続するとよい。
本実施の形態に係る後付けブロー排水量低減ユニット１Ａ（ボイラブロー水排水システム２３Ａ）によれば、冷却槽５においてボイラブロー水は主に冷却済ブロー排水により冷却されるので、ボイラブロー水の用水による希釈が起きにくい。また、ボイラブロー水を冷却済ブロー排水のみにより冷却する場合は、ブロー排水中の重金属を濃縮することができる。この結果、重金属処理装置１２において効率良く重金属を除去できるという効果も有する。

【0040】

なお、図１に示すような本実施の形態に係る後付けブロー排水量低減ユニット１Ａ（ボイラブロー水排水システム２３Ａ）では、ブロー冷却水槽９から送給される冷却済ブロー排水を、用水供給配管２４ａに供給することで間接的に冷却槽５供給する場合を例に挙げて説明しているが、ブロー冷却水槽９から直接冷却槽５に冷却済のブロー排水を供給できるよう送給配管１１及びポンプ２１を配設してもよい。

【0041】

次に、図２を参照しながら本実施の形態に係るボイラブロー水冷却方法について説明する。
図２は本発明の実施の形態に係るボイラブロー水冷却方法のフローチャートである。図１，４に記載されたものと同一部分については同一符号を付し、その構成についての説明は省略する。
本実施の形態に係るボイラブロー水排水系統２ブロー冷却水槽９は、図１に示す後付けブロー排水量低減ユニット１Ａ（ボイラブロー水排水システム２３Ａ）を方法の発明として捉えたものである。
本実施の形態に係るボイラブロー水排水系統２のブロー冷却水槽９は、少なくとも１つの発電用ボイラ設備３から排出されるボイラブロー水２６を冷却水２８と混合して冷却するボイラブロー水冷却工程（ステップＳ０１）と、ボイラブロー水２６と冷却水２８との混合体であるブロー排水２７を貯留しつつ、その一部を抽出してさらに冷却して返戻することを繰り返すブロー排水冷却工程と、を有し、このブロー排水冷却工程（ステップＳ０２）において冷却された冷却済ブロー排水２８を、ボイラブロー水冷却工程（ステップＳ０１）における冷却水２８として注入することを特徴とするものである。
図２に示すボイラブロー水冷却方法２９において、ステップＳ０１のボイラブロー水冷却工程は、先の図１における冷却槽５に対応する構成である。また、ステップＳ０２のブロー排水冷却工程は、先の図１におけるブロー冷却水槽９及び冷却設備１０に対応する構成である。さらに、本実施の形態に係るボイラブロー水冷却方法２９において、ブロー排水冷却工程（ステップＳ０２）において冷却された冷却済ブロー排水２８を、ボイラブロー水冷却工程（ステップＳ０１）における冷却水２８として注入する点は、ブロー冷却水槽９及び送給配管１１に対応する構成である。
よって、上述のような本実施の形態に係るボイラブロー水冷却方法２９による効果は、先に述べた本実施の形態に係る後付けブロー排水量低減ユニット１Ａ（ボイラブロー水排水システム２３Ａ）と同じである。

【0042】

次に、図３を参照しながら本発明の変形例に係る後付けブロー排水量低減ユニットについて詳細に説明する。
図３は本発明の変形例に係る後付けブロー排水量低減ユニット及びそれを備えたボイラブロー水排水システムの概念図である。なお、図１，２，４に記載されたものと同一部分については同一符号を付し、その構成についての説明は省略する。
本発明の変形例に係る後付けブロー排水量低減ユニット１Ｂ（ボイラブロー水排水システム２３Ｂ）は、先の図１に示す後付けブロー排水量低減ユニット１Ａ（ボイラブロー水排水システム２３Ａ）において、冷却設備１０で冷却されたブロー排水をブロー冷却水槽９に返戻することなく冷却槽５に送給できるように、返送配管１４に分岐配管２２を設けたものである。

【0043】

先の図１に示す本実施の形態に係る後付けブロー排水量低減ユニット１Ａ（ボイラブロー水排水システム２３Ａ）では、ブロー排水槽７からブロー冷却水槽９にブロー排水を取り込んだ後、ブロー冷却水槽９と冷却設備１０の間を循環させることでブロー冷却水槽９内のブロー排水全体の温度を低温化し、ブロー冷却水槽９内のブロー排水が十分に低温化されてから冷却槽５に送給配管１１を介して送給する仕組みになっている。
この場合、ブロー冷却水槽９に貯留されるブロー排水は、冷却設備１０から返送配管１４を介して送給されるブロー排水の温度よりも高くなってしまう。この場合、ある程度まとまった量の冷却済ブロー排水を貯留しておくことができるというメリットを有する反面、冷却設備１０において最大限低温化されたブロー排水を冷却槽５にダイレクトに送給することができないため、冷却済ブロー排水によるボイラブロー水の冷却効果を最大限に高めることはできなかった。
これに対して、本発明の変形例に係る後付けブロー排水量低減ユニット１Ｂ（ボイラブロー水排水システム２３Ｂ）は、冷却設備１０において冷却された冷却済ブロー排水をダイレクトに冷却槽５に供給できるので、冷却済ブロー排水によるボイラブロー水の冷却効果を最大限にできるというメリットがある。
これにより、ブロータンク４から送給されるボイラブロー水を所望の温度にまで低下させるために必要なブロー排水の量を少なくできるというメリットがある。
よって、本発明の変形例に係る後付けブロー排水量低減ユニット１Ｂ（ボイラブロー水排水システム２３Ｂ）によれば、先の図１に示す本実施の形態に係る後付けブロー排水量低減ユニット１Ａ（ボイラブロー水排水システム２３Ａ）を利用する場合に比べて、ボイラブロー水排水系統２から排出されるブロー排水の量を一層少なくできる。
図３に示される変形例を用いることによれば、図２を用いて説明したボイラブロー水冷却方法も変形例として、ブロー排水冷却工程（ステップＳ０２）で得られた冷却済ブロー排水２８をブロー冷却水槽９に返送することなく、冷却水２８としてボイラブロー水冷却工程（ステップＳ０１）に用いる構成が考えられる。すなわち、図２における冷却済ブロー排水２８の周囲に点線で囲む構成要素としてブロー冷却水槽９ではなく、冷却設備１０そのものを用いることが可能である。
その際の効果も上述の変形例と同様である。

【0044】

なお、図３に示すように送給配管１１及び分岐配管２２のそれぞれに弁２０を設けておき、分岐配管２２を送給配管１１に設けられるポンプ２１に接続することで、送給配管１１に設けられるポンプ２１でブロー冷却水槽９から冷却槽５に冷却済ブロー排水を送給することも、冷却設備１０から冷却槽５にダイレクトに冷却済ブロー排水を送給することも可能になる。

【産業上の利用可能性】

【0045】

以上説明したように本発明は、発電用ボイラ設備３から排出されるボイラブロー水（ブロー排水）を冷却して新たに排出されるボイラブロー水の冷却に用いることで、発電用ボイラ設備の下流側におけるボイラブロー水排水系統から排出されるブロー排水の量を低減できる後付けブロー排水量低減ユニット及びボイラブロー水排水システムに関するものであり、発電設備に関する技術分野において利用可能である。

【符号の説明】

【0046】

１Ａ，１Ｂ…後付けブロー排水量低減ユニット ２…ボイラブロー水排水系統 ３…発電用ボイラ設備 ４…ブロータンク ５…冷却槽 ６…用水タンク７…ブロー排水槽 ８…オーバーフロー配管 ８ａ，８ｂ，８ｃ，８ｄ…放流配管 ９…ブロー冷却水槽 １０…冷却設備 １１…送給配管 １２…重金属処理装置 １３…排出配管 １４…返送配管 １５…中間排水槽 １６…一時貯留槽 １７…放流ピット １８…遊水池 １９…脱フッ素処理装置 ２０…弁 ２１…ポンプ ２２…分岐配管 ２３Ａ，２３Ｂ…ボイラブロー水排水システム ２４ａ，２４ｂ…用水供給配管 ２５…補助配管 ２６…ボイラブロー水 ２７…ブロー排水 ２８…冷却水（冷却済ブロー排水） ２９…ボイラブロー水冷却方法

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】