特許 6031945 蒸気回収システム

(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】6031945

(24)【登録日】2016年11月4日

(45)【発行日】2016年11月24日

(54)【発明の名称】蒸気回収システム

(51)【国際特許分類】

   F22D 11/06 20060101AFI20161114BHJP

   G05D 16/06 20060101ALN20161114BHJP

【ＦＩ】

   F22D11/06 A

   !G05D16/06 E

【請求項の数】3

【全頁数】15

(21)【出願番号】特願2012-239544(P2012-239544)

(22)【出願日】2012年10月30日

(65)【公開番号】特開2014-89001(P2014-89001A)

(43)【公開日】2014年5月15日

【審査請求日】2015年7月24日

(73)【特許権者】

【識別番号】000175272

【氏名又は名称】三浦工業株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100089118

【弁理士】

【氏名又は名称】酒井 宏明

(72)【発明者】

【氏名】馬場 一高

【審査官】 渡邉 洋

(56)【参考文献】

【文献】 特開２００９−１９８０３８（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１２−００２３８４（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００４−２７８８７０（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平０４−３２７７０１（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開昭６３−２０１４０５（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１２−０１７９２４（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平７−１６０３４１（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平３−２３８５１０（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平２−２２６３１２（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｆ２２Ｄ１１／００−１１／０６

Ｇ０５Ｄ１６／０６

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

負荷機器から排出されるドレンを回収し、回収した前記ドレンから発生するフラッシュ蒸気を分離する分離部と、
前記分離部に設けられ、前記分離部内の圧力を検出する圧力検出部と、
前記分離部に連結され、前記フラッシュ蒸気を前記分離部から排出する蒸気排出ラインと、
前記蒸気排出ラインに設けられ、前記蒸気排出ラインを流れる前記フラッシュ蒸気の排出量を調節する蒸気調節弁と、
前記圧力検出部の検出結果に基づいて前記蒸気調節弁を制御する制御部と、
を有し、
前記制御部は、前記圧力検出部の検出圧力と設定圧力とを比較し、前記圧力検出部が前記設定圧力以上である場合には、前記検出圧力に応じて前記蒸気調整弁を開いた状態で前記蒸気調整弁の開度を調整することにより前記フラッシュ蒸気の排出量を調整し、前記検出圧力が設定圧力未満である場合には、前記蒸気調節弁を閉じることにより前記フラッシュ蒸気の排出を停止することを特徴とする蒸気回収システム。

【請求項2】

請求項１において、
前記分離部に設けられ、前記分離部内の前記ドレンの水位を検出する水位検出部と、
前記分離部に連結され、前記ドレンを前記分離部から排出する第１ドレン排出ラインと、
前記第１ドレン排出ラインに設けられ、前記第１ドレン排出ラインを流れる前記ドレンの排出量を調節する第１ドレン調節部と、
を有し、
前記制御部は、前記水位検出部の検出結果に基づいて前記第１ドレン調節部を制御し、前記ドレンの排出量を調節することを特徴とする蒸気回収システム。

【請求項3】

請求項２において、
前記分離部に設けられ、前記分離部内の前記ドレンの温度を計測する温度計測部と、
前記分離部に連結され、前記ドレンを前記分離部から排出する第２ドレン排出ラインと、
前記第２ドレン排出ラインに設けられ、前記第２ドレン排出ラインを流れる前記ドレンを排出する第２ドレン調節部と、を有し、
前記制御部は、前記ドレンの温度が設定温度を下回った場合には、前記第２ドレン調節部を制御して前記第２ドレン排出ラインを通って前記ドレンを排出することを特徴とする蒸気回収システム。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、ボイラなどの蒸気供給源からの蒸気を熱源として使用する負荷機器から排出されるドレンから蒸気を回収する蒸気回収システムに関する。

【背景技術】

【0002】

蒸気を熱源として使用するシステムでは、負荷機器から排出されるドレンを回収してその熱を有効利用するようにしており、例えば回収したドレンを蒸気供給源へ戻したり、他の機器の熱源として利用したりしている。また、熱を有効利用する方法としては、フラッシュタンクを用いてドレンから蒸気を分離し、別の負荷機器の熱源として利用する方法が提案されている（例えば、特許文献１参照）。

【0003】

特許文献１では、負荷機器である複数の仕上ロールから排出されるドレンをフラッシュタンクに供給すると、フラッシュタンク内の方が仕上ロールよりも圧力が低いため、フラッシュ蒸気が発生する。このフラッシュ蒸気を負荷機器である連続洗濯機に供給して利用することにより、連続洗濯機で用いる蒸気量は節約されている。また、フラッシュタンク内で蒸気が分離されたドレンは、スチームトラップを介してボイラタンクに供給され、熱水として利用される。また、水位センサによりフラッシュタンク内の水位が検出され、フラッシュタンク内の水位に応じて、フラッシュタンクから連続洗濯機に送られるフラッシュ蒸気の量は、調節されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】特開２００９−１９８０３８号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

ここで、フラッシュタンクに供給されるドレンは、負荷機器の運転状態によって変化するため、供給されるドレンのフラッシュタンク内のドレンの状態も変動する。このため、特許文献１に記載されているように、水位に基づいてフラッシュ蒸気の回収量を調整しても、乾き度が高いフラッシュ蒸気をフラッシュタンクから安定して回収できない可能性がある。そこで、乾き度が高いフラッシュ蒸気をフラッシュタンクから安定して回収する上で更に検討する余地がある。

【0006】

本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、分離部から乾き度の高い蒸気を安定して回収することができ、また分離部からドレンを安定して排出することができる蒸気回収システムを提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0007】

本発明に係る蒸気回収システムは、負荷機器から排出されるドレンを回収し、回収した前記ドレンから発生するフラッシュ蒸気を分離する分離部と、前記分離部に設けられ、前記分離部内の圧力を検出する圧力検出部と、前記分離部に連結され、前記フラッシュ蒸気を前記分離部から排出する蒸気排出ラインと、前記蒸気排出ラインに設けられ、前記蒸気排出ラインを流れる前記フラッシュ蒸気の排出量を調節する蒸気調節弁と、前記圧力検出部の検出結果に基づいて前記蒸気調節弁を制御する制御部と、を有し、前記制御部は、前記圧力検出部の検出圧力と設定圧力とを比較し、前記圧力検出部が前記設定圧力以上である場合には、前記検出圧力に応じて前記蒸気調整弁を開いた状態で前記蒸気調整弁の開度を調整することにより前記フラッシュ蒸気の排出量を調整し、前記検出圧力が設定圧力未満である場合には、前記蒸気調節弁を閉じることにより前記フラッシュ蒸気の排出を停止することを特徴とする。

【0008】

本発明の好ましい態様として、前記分離部に設けられ、前記分離部内の前記ドレンの水位を検出する水位検出部と、前記分離部に連結され、前記ドレンを前記分離部から排出する第１ドレン排出ラインと、前記第１ドレン排出ラインに設けられ、前記第１ドレン排出ラインを流れる前記ドレンの排出量を調節する第１ドレン調節部と、を有し、前記制御部は、前記水位検出部の検出結果に基づいて前記第１ドレン調節部を制御し、前記ドレンの排出量を調節することが好ましい。

【0009】

本発明の好ましい態様として、前記分離部に設けられ、前記分離部内の前記ドレンの温度を計測する温度計測部と、前記分離部に連結され、前記ドレンを前記分離部から排出する第２ドレン排出ラインと、前記第２ドレン排出ラインに設けられ、前記第２ドレン排出ラインを流れる前記ドレンを排出する第２ドレン調節部と、を有し、前記制御部は、前記ドレンの温度が設定温度を下回った場合には、前記第２ドレン調節部を制御して前記第２ドレン排出ラインを通って前記ドレンを排出することが好ましい。

【発明の効果】

【0011】

本発明によれば、分離部から圧力や乾き度が安定したフラッシュ蒸気を回収できると共に、分離部へのドレンの流入量に合わせて分離部から排出するドレンの量を調節することができるため、分離部から乾き度の高い蒸気を安定して回収することができ、また分離部からドレンを安定して排出することができる。

【図面の簡単な説明】

【0012】

【図1】本発明の実施形態に係る蒸気回収システムを備えた蒸気システムの概略構成を示す図である。

【図2】蒸気調節弁を制御する手順の一例を示すフローチャートである。

【図3】第１ドレン排出弁を制御する手順の一例を示すフローチャートである。

【図4】第２ドレン排出弁を制御する手順の一例を示すフローチャートである。

【発明を実施するための形態】

【0013】

以下、本発明を好適に実施するための形態（以下、実施形態という。）につき、詳細に説明する。尚、本発明は以下の実施形態に記載した内容により限定されるものではない。また、以下に記載した実施形態における構成要素には、当業者が容易に想定できるもの、実質的に同一のもの、いわゆる均等の範囲のものが含まれる。更に、以下に記載した実施形態で開示した構成要素は適宜組み合わせてもよいし、適宜選択して用いてもよい。

【0014】

＜蒸気システム＞
本発明の実施形態に係る蒸気回収システムを備える蒸気システムを説明する。図１は、本発明の実施形態に係る蒸気回収システムを備えた蒸気システムの概略構成を示す図である。図１に示すように、蒸気システム１０は、ボイラ（蒸気供給源）１１と、スチームヘッダ１２と、第１負荷機器１３と、給水タンク１４と、第２負荷機器１５と、蒸気回収システム１６とを備えている。

【0015】

ボイラ１１は、種々の熱源方式によって蒸気２１を発生させる蒸気供給源である。ボイラ１１は、燃焼式のボイラ、電気式のボイラなど種々の形式のものを用いることができる。ボイラ１１は、燃焼式の場合、燃料を燃焼させた際の燃焼熱を熱源として、缶体内の缶水を加熱して蒸気を発生させる。ボイラ１１は、燃焼式の場合、燃料としては、例えば、都市ガス、プロパンガス、バイオガスなどの気体燃料、重油、灯油などの液体燃料などが用いられる。ボイラ１１は、燃焼式の場合、例えば、貫流ボイラ、炉筒煙管ボイラ、水管ボイラなどが挙げられる。ボイラ１１は、電気式の場合、電気ヒータなどを熱源として缶体内の缶水を加熱して蒸気を発生させる。

【0016】

ボイラ１１は、第１蒸気供給ラインＬ１１でスチームヘッダ１２と接続されている。第１蒸気供給ラインＬ１１は、ボイラ１１とスチームヘッダ１２とを接続するラインである。蒸気２１は、第１蒸気供給ラインＬ１１を通ってボイラ１１からスチームヘッダ１２に送気される。

【0017】

スチームヘッダ１２は、蒸気２１を溜めるためのものである。本実施形態では、ボイラ１１を１台備えているが、これに限定されるものではなく、複数台のボイラを備えていてもよい。この場合、複数のボイラから供給される蒸気はスチームヘッダ１２に集められる。

【0018】

スチームヘッダ１２は、第２蒸気供給ラインＬ１２で第１負荷機器１３と接続されている。第２蒸気供給ラインＬ１２は、スチームヘッダ１２と第１負荷機器１３とを接続するラインである。蒸気２１は、第２蒸気供給ラインＬ１２を通って第１負荷機器１３に送気される。

【0019】

また、スチームヘッダ１２は、第３蒸気供給ラインＬ１３で蒸気排出ラインＬ２１と接続されている。第３蒸気供給ラインＬ１３は、スチームヘッダ１２と蒸気排出ラインＬ２１とを接続するラインである。蒸気２１は、スチームヘッダ１２から第３蒸気供給ラインＬ１３を通って蒸気排出ラインＬ２１に送気され、第２負荷機器１５に送気される。蒸気排出ラインＬ２１の構成については、後述する。

【0020】

第１負荷機器１３は、スチームヘッダ１２から送気される蒸気２１を加熱源または動力源などに使用する。本実施形態において、第１負荷機器１３は、蒸気２１を加熱源として使用する。蒸気２１は、第１負荷機器１３内の蒸気供給通路を通過する際に、潜熱を失って一部が凝縮し、高圧高温のドレン（凝縮水）２２となる。第１負荷機器１３は、高圧蒸気負荷機器または中圧蒸気負荷機器など１つ以上の負荷機器を含んでいる。したがって、ドレン２２は、高圧蒸気負荷機器または中圧蒸気負荷機器など１つ以上の負荷機器で加熱源として用いられた蒸気２１から生じる。

【0021】

第１負荷機器１３は、ドレン供給ラインＬ１４でフラッシュタンク２３と接続されている。第１負荷機器１３は、第２蒸気供給ラインＬ１２から供給された蒸気２１を加熱源として使用し、蒸気２１を使用した際に生じたドレン２２をドレン供給ラインＬ１４に排出する。また、ドレン供給ラインＬ１４は、ドレン供給ラインＬ１４の途中にスチームトラップ２４が設けられている。スチームトラップ２４は、第１負荷機器１３から排出されるドレン２２のみを通過させる。ドレン２２は、スチームトラップ２４を通過した後、フラッシュタンク２３に供給されてフラッシュタンク２３内に回収される。フラッシュタンク２３の構成については、後述する。

【0022】

ドレン供給ラインＬ１４は、スチームトラップ２４とフラッシュタンク２３との間にバイパスラインＬ１５が接続されている。バイパスラインＬ１５は、ドレン供給ラインＬ１４と第１ドレン排出ラインＬ２２とを接続するラインである。第１ドレン排出ラインＬ２２の構成については、後述する。バイパスラインＬ１５は、ドレン２２を給水タンク１４に供給する。バイパスラインＬ１５は、バイパスラインＬ１５の途中に緊急排出弁Ｖ１１が設けられている。緊急排出弁Ｖ１１は、バイパスラインＬ１５を流れるドレン２２を排出するものである。第１ドレン排出弁Ｖ２２の故障、第１ドレン排出ラインＬ２２内の詰まりなどにより、フラッシュタンク２３内の水位が通常の設定範囲よりさらに高い水位などになった場合などに、緊急排出弁Ｖ１１を開いて、ドレン２２をフラッシュタンク２３に通さずにバイパスラインＬ１５に通して給水タンク１４に供給する。

【0023】

給水タンク１４は、ドレン２２を溜めるためのものである。給水タンク１４内のドレン２２は、蒸気２１を発生させるための水２５としてボイラ１１に供給される。また、補給水２６が給水タンク１４に供給される。給水タンク１４に供給されるドレン２２だけではボイラ１１に供給される水が不足する場合には、補給水２６が給水タンク１４に供給され、ボイラ１１に水２５として供給される。

【0024】

第３蒸気供給ラインＬ１３は、第３蒸気供給ラインＬ１３の途中に減圧弁Ｖ１２が設けられている。スチームヘッダ１２から第３蒸気供給ラインＬ１３に送られる蒸気２１は、減圧弁Ｖ１２を通過した後、減圧蒸気２７となる。スチームヘッダ１２から第３蒸気供給ラインＬ１３を流れる蒸気２１は、減圧弁Ｖ１２で減圧蒸気２７となった後、蒸気排出ラインＬ２１を通って第２負荷機器１５に送気される。

【0025】

第２負荷機器１５は、加熱源または動力源などとして、フラッシュタンク２３から排出されるフラッシュ蒸気２８と、減圧蒸気２７とを使用する。第２負荷機器１５は、１つ以上の低圧蒸気負荷機器を含む。本実施形態において、第２負荷機器１５は、フラッシュ蒸気２８を減圧蒸気２７よりも加熱源として優先して使用する。第２負荷機器１５は、フラッシュ蒸気２８だけでは第２負荷機器１５で使用する蒸気量が足りない場合などには、減圧蒸気２７を不足分として使用する。

【0026】

（蒸気回収システム１６）
蒸気回収システム１６は、フラッシュタンク（分離部）２３と、圧力センサ（圧力検出部）３１と、水位検出器（水位検出部）３２と、温度センサ（温度計測部）３３と、制御装置（制御部）３４と、蒸気排出ラインＬ２１と、第１ドレン排出ラインＬ２２と、第２ドレン排出ラインＬ２３と、蒸気調節弁（蒸気調節部）Ｖ２１と、第１ドレン排出弁（第１ドレン調節部）Ｖ２２と、第２ドレン排出弁（第２ドレン調節部）Ｖ２３とを備えている。

【0027】

フラッシュタンク２３は、ドレン２２を回収し、回収したドレン２２からフラッシュ蒸気２８が発生する。フラッシュタンク２３内の方がドレン供給ラインＬ１４内よりも圧力が低いため、フラッシュタンク２３に供給されたドレン２２からフラッシュ蒸気２８が発生する。また、フラッシュタンク２３は、安全弁Ｖ２４を備えている。フラッシュタンク２３内が異常高圧となったときなどには、安全弁Ｖ２４が開かれてフラッシュタンク２３内を減圧するようにしている。

【0028】

蒸気排出ラインＬ２１は、一端がフラッシュタンク２３に接続され、他端が第２負荷機器１５に接続されている。蒸気排出ラインＬ２１は、フラッシュ蒸気２８をフラッシュタンク２３から排出するラインである。蒸気排出ラインＬ２１は、蒸気排出ラインＬ２１の途中に減圧弁Ｖ２５が設けられている。フラッシュ蒸気２８は、フラッシュタンク２３から蒸気排出ラインＬ２１を通って、減圧弁Ｖ２５で減圧された後、第２負荷機器１５に送気される。第２負荷機器１５は、加熱源または動力源などとしてフラッシュ蒸気２８と共に低圧蒸気２７を使用する。第２負荷機器１５は、フラッシュ蒸気２８を優先して使用し、フラッシュ蒸気２８だけでは足りない分の蒸気として減圧蒸気２７を使用している。なお、蒸気調節弁Ｖ２１が閉じられ、フラッシュ蒸気２８が第２負荷機器１５に送気されない場合には、減圧蒸気２７のみが第２負荷機器１５の加熱源または動力源として使用される。

【0029】

蒸気調節弁Ｖ２１は、蒸気排出ラインＬ２１に設けられている。蒸気調節弁Ｖ２１は、蒸気排出ラインＬ２１を通るフラッシュ蒸気２８の流量を調節するものである。蒸気調節弁Ｖ２１の開度は、制御装置３４から送られる制御信号に基づいて調整される。

【0030】

蒸気排出ラインＬ２１は、蒸気調節弁Ｖ２１と減圧弁Ｖ２５との間に逆止弁Ｖ２６が設けられている。逆止弁Ｖ２６は、減圧蒸気２７がフラッシュタンク２３側へ流れるのを防止する。

【0031】

蒸気排出ラインＬ２１は、フラッシュタンク２３と蒸気調節弁Ｖ２１との間に内圧調節用ラインＬ２４が接続されている。内圧調節用ラインＬ２４は、フラッシュ蒸気２８の一部を蒸気排出ラインＬ２１から外部に排出する。内圧調節用ラインＬ２４は、内圧調節用ラインＬ２４の途中に内圧調節弁Ｖ２８が設けられている。内圧調節弁Ｖ２８は、蒸気排出ラインＬ２１内の圧力が所定圧力以上になった場合には、内圧調節弁Ｖ２８を開いて圧力を外部に逃がし、蒸気排出ラインＬ２１内の圧力が所定圧力以上の高圧にならないように調節するために用いられる。

【0032】

第１ドレン排出ラインＬ２２は、給水タンク１４と接続されている。第１ドレン排出ラインＬ２２は、ドレン２２をフラッシュタンク２３から排出するラインである。ドレン２２は、第１ドレン排出ラインＬ２２を通ってフラッシュタンク２３から給水タンク１４に流入する。

【0033】

第１ドレン排出弁Ｖ２２は、第１ドレン排出ラインＬ２２に設けられている。第１ドレン排出弁Ｖ２２は、第１ドレン排出ラインＬ２２を流れるドレン２２の排出量を調節するものである。第１ドレン排出弁Ｖ２２の開度は、制御装置３４から送られる制御信号に基づいて調節される。

【0034】

第１ドレン排出ラインＬ２２は、第１ドレン排出弁Ｖ２２と、第１ドレン排出ラインＬ２２がバイパスラインＬ１５と接続する位置との間に逆止弁Ｖ２７が設けられている。逆止弁Ｖ２７は、ドレン２２をバイパスラインＬ１５に流した場合に、フラッシュタンク２３側へ流れるのを防止する。

【0035】

第２ドレン排出ラインＬ２３は、第１ドレン排出ラインＬ２２の途中、具体的にはフラッシュタンク２３と第１ドレン排出弁Ｖ２２との間から分岐して設けられている。第２ドレン排出ラインＬ２３は、ドレン２２をフラッシュタンク２３から外部に排出するラインである。

【0036】

第２ドレン排出弁Ｖ２３は、第２ドレン排出ラインＬ２３に設けられている。第２ドレン排出弁Ｖ２３は、第２ドレン排出ラインＬ２３を流れるドレン２２を排出するものである。第２ドレン排出弁Ｖ２３の開閉は、制御装置３４から送られる制御信号に基づいて制御される。

【0037】

圧力センサ３１は、フラッシュタンク２３に設けられている。圧力センサ３１は、フラッシュタンク２３内の圧力を検出する。

【0038】

水位検出器３２は、フラッシュタンク２３の外部に設けられている。水位検出器３２は、フラッシュタンク２３内のドレン２２の水位を検出する。水位検出器３２は、水位検出筒４１とフロート４２と水位センサ４３とを含む。水位検出筒４１は、フラッシュタンク２３の外部の側面側に設けられている。水位検出筒４１は、その下部側の側面でフラッシュタンク２３の底部と連絡管４５で連通されている。また、水位検出筒４１は、その上部側の側面でフラッシュタンク２３の上部側と連絡管４６で連通されている。水位センサ４３は、水位検出筒４１内に設けられたフロート４２の高さを検知して水位検出筒４１内のドレン２２の水位を検知する。水位検出筒４１は、その内部に連絡管４５を通じてフラッシュタンク２３からドレン２２が流れることで、フラッシュタンク２３のドレン２２の水位と水位検出筒４１内のドレン２２の水位とが略同等になる。このため、水位センサ４３は、水位検出筒４１内のフロート４２の高さを検出することで、水位検出筒４１内のドレン２２の水位を検出することができる。

【0039】

温度センサ３３は、フラッシュタンク２３に設けられている。温度センサ３３はフラッシュタンク２３内のドレン２２の温度を検出する。

【0040】

圧力センサ３１、水位検出器３２および温度センサ３３は、それぞれ検出結果に対応した電気信号を制御装置３４に送信する。

【0041】

制御装置３４は、蒸気回収システム１６の各部を制御する。制御装置３４は、ＣＰＵ（（Central Processing Unit）とメモリとを含むマイクロコンピュータである。制御装置３４は、圧力センサ３１、水位検出器３２及び温度センサ３３など蒸気回収システム１６の各所に取り付けられた各種のセンサが電気的に接続されている。これら各種のセンサの検出結果に対応した電気信号は、外部入力回路を介して制御装置３４に入力される。制御装置３４は、各種のセンサから入力された各種電気信号に基づいて、緊急排出弁Ｖ１１、蒸気調節弁Ｖ２１、第１ドレン排出弁Ｖ２２および第２ドレン排出弁Ｖ２３などの各種の弁に制御信号を出力し、これらを制御する。

【0042】

また、制御装置３４は、圧力センサ３１、水位検出器３２および温度センサ３３などの各種のセンサの検出結果から、フラッシュタンク２３内の圧力が設定圧力よりも高いこと、ドレン２２の水位が設定範囲内であること、ドレン２２の温度が設定温度よりも低いことなどを検出する。本実施形態において、設定圧力とは、フラッシュタンク２３から排出されるフラッシュ蒸気２８の圧力が安定し、フラッシュタンク２３からドレン２２を排出する際に十分な排出圧を得られることとなるフラッシュタンク２３内の圧力の値である。また、設定温度とは、第１負荷機器１３の運転が起動初期であることを判別でき、かつドレン２２における利用可能温度の下限値である。また、設定範囲とは、フラッシュ蒸気２８が所定の乾き度以上に維持することができる上限の水位以下であり、かつ、ドレン２２の出口が液封されて、ドレン２２がフラッシュタンク２３から排出される際にフラッシュ蒸気２８がドレン２２と共に排出されない下限の水位以上の範囲である。また、設定温度は、例えば６０℃程度である。制御装置３４は、各種センサから入力された各種電気信号に基づいて、検出結果を出力部４７に送信する。

【0043】

出力部４７は、制御装置３４から送信された検出結果に基づき蒸気回収システム１６などの運転情報を出力する。出力部４７は、制御装置３４から送信された検出結果に基づく運転情報を出力することで、蒸気回収システム１６などの運転状態に異常があるか否かを知らせる。出力部４７は、例えばランプの点灯もしくは点滅、または警報音などにより、運転情報を出力することができる。

【0044】

（蒸気調節弁Ｖ２１の制御）
制御装置３４は、圧力センサ３１で検出されたフラッシュタンク２３内の圧力の値に基づいて蒸気調節弁Ｖ２１に制御信号を出力して蒸気調節弁Ｖ２１を制御し、蒸気排出ラインＬ２１を流れるフラッシュ蒸気２８の排出量を調節する。

【0045】

図２は、蒸気調節弁Ｖ２１を制御する手順の一例を示すフローチャートである。図２に示すように、ステップＳ１１で、制御装置３４は、圧力センサ３１で検出された圧力に応じた電気信号からフラッシュタンク２３内の圧力を検出する。制御装置３４は、フラッシュタンク２３内の圧力を検出した後、処理をステップＳ１２に移行させる。ステップＳ１２で、制御装置３４は、圧力センサ３１で検出された検出値と設定圧力とを比較し、検出圧力が設定圧力以上か否か判定する。ステップＳ１２での比較の結果、制御装置３４は、圧力センサ３１で検出された検出値が設定圧力以上である場合（ステップＳ１２：Ｙｅｓ）には、処理をステップＳ１３に移行させる。ステップＳ１３で、制御装置３４は、蒸気調節弁Ｖ２１を開き、フラッシュ蒸気２８をフラッシュタンク２３から排出する。また、蒸気調節弁Ｖ２１がすでに開いている場合には、その開度をそのまま維持するかフラッシュタンク２３内の圧力に応じて開度を調整して蒸気調節弁Ｖ２１が開いている状態を維持する。

【0046】

また、ステップＳ１２での比較の結果、圧力センサ３１で検出された検出値が設定圧力未満である場合（ステップＳ１２：Ｎｏ）には、制御装置３４は、処理をステップＳ１４に移行させる。ステップＳ１４では、制御装置３４は、蒸気調節弁Ｖ２１を閉じて、フラッシュ蒸気２８がフラッシュタンク２３から排出されるのを停止する。

【0047】

このように、蒸気回収システム１６は、フラッシュタンク２３内の圧力に応じて蒸気調節弁Ｖ２１の開度を調整している。このため、蒸気回収システム１６は、フラッシュ蒸気２８およびドレン２２をフラッシュタンク２３から所定圧以上の安定した圧力で排出することができる。この結果、蒸気回収システム１６は、圧力の安定したフラッシュ蒸気２８を第２負荷機器１５に供給することができる。

【0048】

また、蒸気回収システム１６は、フラッシュタンク２３内の圧力が設定圧力よりも低下した場合には、蒸気調節弁Ｖ２１を閉じてフラッシュタンク２３からフラッシュ蒸気２８を排出することを停止している。このため、蒸気回収システム１６は、フラッシュ蒸気２８がフラッシュタンク２３から排出される際にフラッシュ蒸気２８にドレン２２が同伴して排出され、フラッシュ蒸気２８の乾き度が低下することを抑制することができる。この結果、蒸気回収システム１６は、乾き度が高いフラッシュ蒸気２８を安定してフラッシュタンク２３から排出し、第２負荷機器１５に供給することができる。また、蒸気回収システム１６は、フラッシュタンク２３内にドレン２２の排出圧として所定圧以上の安定した圧力を得ることができるため、ドレン２２をフラッシュタンク２３から排出する際、ドレン２２をフラッシュタンク２３から安定して排出することができる。

【0049】

第２負荷機器１５の負荷が増大すると、通常よりも大量のフラッシュ蒸気２８がフラッシュタンク２３から第２負荷機器１５へ送られるため、フラッシュタンク２３の圧力が通常よりも大きく低下し、フラッシュ蒸気２８がフラッシュタンク２３から排出される際の流速も増大する。そのため、フラッシュタンク２３内のドレン２２がフラッシュ蒸気２８に含まれやすくなり、ドレン２２がフラッシュ蒸気２８に同伴してフラッシュタンク２３から排出され易くなる。その結果、フラッシュタンク２３から排出されるドレン２２の乾き度が低下する可能性がある。

【0050】

これに対し、蒸気回収システム１６は、フラッシュタンク２３内の圧力が設定圧力以上の場合、フラッシュタンク２３内の圧力に応じて蒸気調節弁Ｖ２１の開度を調整しながらフラッシュ蒸気２８をフラッシュタンク２３から排出するようにしている。このため、蒸気回収システム１６は、第２負荷機器１５における負荷が増大して、フラッシュタンク２３から第２負荷機器１５へ送られるフラッシュ蒸気２８の供給量が変動しても、フラッシュタンク２３の圧力が大きく低下し、フラッシュ蒸気２８がフラッシュタンク２３から排出される際の流速が増大することを抑制することができる。このため、蒸気回収システム１６は、フラッシュ蒸気２８がフラッシュタンク２３から排出される際に、ドレン２２がフラッシュ蒸気２８に含まれてフラッシュ蒸気２８と同伴して排出されることを抑制することができる。この結果、蒸気回収システム１６は、乾き度が高いフラッシュ蒸気２８をフラッシュタンク２３から回収することができるため、蒸気回収システム１６は、圧力の安定したフラッシュ蒸気２８を第２負荷機器１５に供給しつつ、乾き度の高いフラッシュ蒸気２８を安定して第２負荷機器１５に供給することができる。

【0051】

更に、一般に乾き度が低いフラッシュ蒸気が第２負荷機器１５に供給されると、第２負荷機器１５へ供給される熱量が低下する可能性がある。そのため、乾き度が低いフラッシュ蒸気を第２負荷機器１５に供給する前に乾き度が低いフラッシュ蒸気に同伴するドレン２２を除去するための装置を新たに設ける必要がある。これに対し、蒸気回収システム１６は、乾き度の高いフラッシュ蒸気２８をフラッシュタンク２３から回収することができるため、フラッシュ蒸気２８に同伴するドレン２２を除去するための装置などを別途設けずに、乾き度の高いフラッシュ蒸気２８をフラッシュタンク２３から第２負荷機器１５に安定して供給することができる。

【0052】

（第１ドレン排出弁Ｖ２２の制御）
制御装置３４は、水位検出器３２で検出されたフラッシュタンク２３内のドレン２２の水位の値に基づいて第１ドレン排出弁Ｖ２２に信号を出力する。そして、制御装置３４は、第１ドレン排出弁Ｖ２２を制御して第１ドレン排出弁Ｖ２２の開度を調節し、第１ドレン排出ラインＬ２２を流れるドレン２２の排出量を調節させる。

【0053】

図３は、第１ドレン排出弁Ｖ２２を制御する手順の一例を示すフローチャートである。図３に示すように、ステップＳ２１で、制御装置３４は、水位検出器３２の検出結果に応じた電気信号からフラッシュタンク２３内のドレン２２の水位を検出する。制御装置３４は、フラッシュタンク２３内のドレン２２の水位を検出した後、処理をステップＳ２２に移行させる。ステップＳ２２で、制御装置３４は、水位検出器３２で検出された検出値と設定範囲とを比較する。ステップＳ２２での比較の結果、水位検出器３２で検出された検出値が、設定範囲内である場合（ステップＳ２２：Ｙｅｓ）には、制御装置３４は、処理をステップＳ２３に移行させる。ステップＳ２３では、制御装置３４は、第１ドレン排出弁Ｖ２２を開き、ドレン２２をフラッシュタンク２３から排出する。また、第１ドレン排出弁Ｖ２２がすでに開いている場合には、制御装置３４は第１ドレン排出弁Ｖ２２の開度をそのまま維持するか第１ドレン排出弁Ｖ２２の開度を調整して第１ドレン排出弁Ｖ２２が開いている状態を維持する。

【0054】

また、ステップＳ２２での比較の結果、水位検出器３２で検出された検出値が、設定範囲外である場合（ステップＳ２２：Ｎｏ）には、制御装置３４は、処理をステップＳ２４に移行させる。そして、ステップＳ２４では、制御装置３４は、水位検出器３２で検出された検出値と設定範囲の上限値とを比較する。水位検出器３２での比較の結果、水位検出器３２で検出された検出値が設定範囲の上限値よりも高い場合（ステップＳ２４：Ｙｅｓ）には、制御装置３４は、処理をステップＳ２５に移行させる。ステップＳ２５では、制御装置３４は、第１ドレン排出弁Ｖ２２の開度を現在の開度よりも大きくする。また、第１ドレン排出弁Ｖ２２が閉じている場合には、制御装置３４は、第１ドレン排出弁Ｖ２２を開く。

【0055】

ステップＳ２４での比較の結果、水位検出器３２で検出された検出値が、設定範囲の上限値よりも高くない場合（ステップＳ２４：Ｎｏ）、すなわちフラッシュタンク２３内のドレン２２の水位が設定範囲の下限値よりも低い場合には、制御装置３４は、処理をステップＳ２６に移行させる。そして、ステップＳ２６では、制御装置３４は、第１ドレン排出弁Ｖ２２の開度を小さくするか第１ドレン排出弁Ｖ２２を閉じる。

【0056】

このように、蒸気回収システム１６は、フラッシュタンク２３内のドレン２２の水位に応じて第１ドレン排出弁Ｖ２２の開度を調節する。これにより、蒸気回収システム１６は、第１負荷機器１３の負荷変動に伴い、フラッシュタンク２３内の水位の変動に合わせながらドレン２２をフラッシュタンク２３から排出することができる。この結果、蒸気回収システム１６は、フラッシュタンク２３内のドレン２２の水位を設定範囲内に維持することができる。また、蒸気回収システム１６は、フラッシュタンク２３へのドレン２２の供給量に応じてフラッシュタンク２３から排出するドレン２２の量を調節することができる。第１負荷機器１３の負荷の変動により第１負荷機器１３の蒸気使用量が変動して第１負荷機器１３から排出されるドレン２２の流量が多くなると、フラッシュタンク２３内のドレン２２の量が多くなりフラッシュタンク２３内の水位が上昇する。そこで、蒸気回収システム１６は、フラッシュタンク２３内のドレン２２の水位が設定範囲外となった場合には、制御装置３４は、第１ドレン排出弁Ｖ２２の開度を大きくすることで、フラッシュタンク２３内のドレン２２を、第１ドレン排出ラインＬ２２を通過させて排出することができる。

【0057】

（第２ドレン排出弁Ｖ２３の制御）
制御装置３４は、温度センサ３３の検出結果に基づいて、第２ドレン排出弁Ｖ２３に信号を出力し、フラッシュタンク２３からドレン２２を排出する。

【0058】

図４は、第２ドレン排出弁Ｖ２３を制御する手順の一例を示すフローチャートである。次の説明では、蒸気システム１０の運転の起動初期の状態であって、第１ドレン排出弁Ｖ２２および第２ドレン排出弁Ｖ２３が閉じている状態とし、フラッシュタンク２３内にドレン２２がある程度溜まっている状態を前提とする。図４に示すように、ステップＳ３１では、制御装置３４は、温度センサ３３の検出結果に応じた電気信号からフラッシュタンク２３内のドレン２２の温度を検出する。制御装置３４は、フラッシュタンク２３内のドレン２２の温度を取得した後、処理をステップＳ３２に移行させる。そして、ステップＳ３２で、制御装置３４は、温度センサ３３で検出された検出値と設定温度とを比較し、温度センサ３３で検出された検出値が設定温度よりも低いか否か判定する。

【0059】

第１負荷機器１３の運転が初期の時に排出されるドレン２２は、低温であって、スラッジ、錆などの不純物、空気などを大量に含んでいる場合が多い。そのため、第１負荷機器１３の運転初期に排出されるドレン２２をフラッシュタンク２３で回収して給水タンク１４に供給しても、ボイラ１１で使用することは困難である。そのため、設定温度は、ドレン２２における利用可能温度の下限値よりも高いことが必要である。

【0060】

ステップＳ３２の比較の結果、温度センサ３３で検出された検出値が設定温度よりも低い場合（ステップＳ３２：Ｙｅｓ）には、制御装置３４は、処理をステップＳ３３に移行させる。ステップＳ３３では、制御装置３４は、第１ドレン排出弁Ｖ２２が閉じている状態を維持したまま第２ドレン排出弁Ｖ２３を開いて、ドレン２２をフラッシュタンク２３から第２ドレン排出ラインＬ２３を通過させて排出する。制御装置３４は、ドレン２２をフラッシュタンク２３から排出させた後、処理をステップＳ３１に移行させる。ステップＳ３１で、制御装置３４は、温度センサ３３の検出結果からフラッシュタンク２３内のドレン２２の温度を検出する。

【0061】

また、ステップＳ３２での比較の結果、ドレン２２の温度が設定温度よりも高い場合（ステップＳ３２：Ｎｏ）には、制御装置３４は、処理をステップＳ３４に移行させる。ステップＳ３４で、制御装置３４は、第２ドレン排出弁Ｖ２３を閉じて、ドレン２２がフラッシュタンク２３から第２ドレン排出ラインＬ２３を通って排出されるのを停止する。また、制御装置３４は、第１ドレン排出弁Ｖ２２を開き、ドレン２２をフラッシュタンク２３から第１ドレン排出ラインＬ２２を通して排出し、給水タンク１４に供給する。

【0062】

このように、制御装置３４は、ドレン２２の温度に応じて第１ドレン排出弁Ｖ２２の開度を調節すると共に第２ドレン排出弁Ｖ２３の開閉を制御している。一般に、第１負荷機器１３の起動時のように、第１負荷機器１３の運転が初期の場合には、第１負荷機器１３から排出されるドレン２２は低温であり、第１負荷機器１３から低温のドレン２２が大量に排出される。そのため、低温のドレン２２がフラッシュタンク２３から大量に排出される。フラッシュタンク２３から排出された低温のドレン２２が給水タンク１４に回収されると、給水タンク１４内に溜められていたドレン２２の温度の低下を招く可能性がある。また、第１負荷機器１３の運転初期に排出されるドレン２２は、スラッジ、錆などの不純物または空気などを大量に含んでいる場合が多い。そのため、フラッシュタンク２３で回収したドレン２２が給水タンク１４に供給してしまうと、ボイラ１１で使用することが困難となる。

【0063】

蒸気回収システム１６は、ドレン２２の温度が設定温度を下回っている場合には、制御装置３４は、第１ドレン排出弁Ｖ２２および第２ドレン排出弁Ｖ２３を制御して、フラッシュタンク２３のドレン２２を、フラッシュタンク２３から第１ドレン排出ラインＬ２２を通さず、第２ドレン排出ラインＬ２３を通して排出している。これにより、蒸気回収システム１６は、低温であって、不純物または空気などを大量に含むドレン２２が給水タンク１４に供給されるのを抑制することができる。これにより、蒸気回収システム１６は、利用可能なドレン２２を安定して給水タンク１４に供給することができる。この結果、蒸気回収システム１６は、給水タンク１４に供給されたドレン２２を安定して使用することができる。

【0064】

さらに、蒸気システム１０が第１負荷機器１３を複数備えている場合、蒸気回収システム１６が第１負荷機器１３に接続されているドレン供給ラインＬ１４ごとに設けられると、それぞれのドレン供給ラインＬ１４ごとに対応することができる。

【0065】

また、蒸気回収システム１６は、出力部４７を備えている。出力部４７は、制御装置３４で算出された検出結果に基づく運転情報を出力することで、例えばランプの点灯、警報などにより蒸気回収システム１６の運転状態に異常があるか否かを知らせる。これにより、蒸気回収システム１６は、蒸気回収システム１６の運転状態に異常が生じている可能性があることを作業員などに知らせることができるため、作業員などは蒸気回収システム１６の異常を容易に認識することができる。

【0066】

このように、蒸気回収システム１６は、制御装置３４が、圧力センサ３１、水位検出器３２および温度センサ３３の検出結果に基づいて、蒸気調節弁Ｖ２１、第１ドレン排出弁Ｖ２２および第２ドレン排出弁Ｖ２３を制御する。これにより、蒸気回収システム１６は、乾き度の高いフラッシュ蒸気２８をフラッシュタンク２３で安定して回収することができると共に、給水タンク１４に利用可能なドレン２２を安定して供給することができる。この結果、信頼性の高い蒸気システム１０を提供することができる。

【0067】

なお、本発明は、上記実施形態に限定されるものではなく、発明の趣旨を逸脱しない範囲において、種々の変更をすることが可能である。例えば、本実施形態では、水位検出器３２は、フロート方式を採用しているが、これに限定されるものではなく、電極棒を用いる電極棒方式、水圧検出方式など公知の水位検出方法を採用した装置を用いてもよい。

【0068】

また、本実施形態においては、第２ドレン排出ラインＬ２３が第１ドレン排出ラインＬ２２から分岐して設けられているが、これに限定されるものではなく、第１ドレン排出ラインＬ２２が第２ドレン排出ラインＬ２３から分岐して設けられてもよいし、第１ドレン排出ラインＬ２２および第２ドレン排出ラインＬ２３がフラッシュタンク２３にそれぞれ接続されていてもよい。

【0069】

また、本実施形態においては、フラッシュタンク２３から排出されるドレン２２またはバイパスラインＬ１５を通るドレン２２は、給水タンク１４に供給して、給水タンク１４のみでドレン２２を溜めるようにしているが、これに限定されるものではない。例えば、第１ドレン排出ラインＬ２２は、給水タンク１４の上流側であって、具体的には、バイパスラインＬ１５との接続箇所と給水タンク１４との間に、給水タンク１４とは別にドレンタンクを設けて、このドレンタンクにドレン２２を溜めるようにしてもよい。

【符号の説明】

【0070】

１０ 蒸気システム
１１ ボイラ（蒸気供給源）
１２ スチームヘッダ
１３ 第１負荷機器
１４ 給水タンク
１５ 第２負荷機器
１６ 蒸気回収システム
２１ 蒸気
２２ ドレン
２３ フラッシュタンク（分離部）
２４ スチームトラップ
２５ 水
２６ 補給水
２７ 減圧蒸気
２８ フラッシュ蒸気
３１ 圧力センサ（圧力検出部）
３２ 水位検出器（水位検出部）
３３ 温度センサ（温度計測部）
３４ 制御装置（制御部）
４１ 水位検出筒
４２ フロート
４３ 水位センサ
４５、４６ 連絡管
４７ 出力部
Ｌ１１ 第１蒸気供給ライン
Ｌ１２ 第２蒸気供給ライン
Ｌ１３ 第３蒸気供給ライン
Ｌ１４ ドレン供給ライン
Ｌ１５ バイパスライン
Ｌ２１ 蒸気排出ライン
Ｌ２２ 第１ドレン排出ライン
Ｌ２３ 第２ドレン排出ライン
Ｌ２４ 内圧調節用ライン
Ｖ１１ 緊急排出弁
Ｖ１２、Ｖ２５ 減圧弁
Ｖ２１ 蒸気調節弁（蒸気調節部）
Ｖ２２ 第１ドレン排出弁（第１ドレン調節部）
Ｖ２３ 第２ドレン排出弁（第２ドレン調節部）
Ｖ２４ 安全弁
Ｖ２６、Ｖ２７ 逆止弁
Ｖ２８ 内圧調節弁

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】