特許 6813623 ボイラ給水用の水処理システム

(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】6813623

(24)【登録日】2020年12月21日

(45)【発行日】2021年1月13日

(54)【発明の名称】ボイラ給水用の水処理システム

(51)【国際特許分類】

   F22B 37/00 20060101AFI20201228BHJP

   F22B 37/52 20060101ALI20201228BHJP

   C23F 11/08 20060101ALI20201228BHJP

【ＦＩ】

   F22B37/00 A

   F22B37/52 Z

   C23F11/08

【請求項の数】6

【全頁数】11

(21)【出願番号】特願2019-101083(P2019-101083)

(22)【出願日】2019年5月30日

(65)【公開番号】特開2020-193788(P2020-193788A)

(43)【公開日】2020年12月3日

【審査請求日】2019年11月21日

(73)【特許権者】

【識別番号】000226242

【氏名又は名称】日機装株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110001210

【氏名又は名称】特許業務法人ＹＫＩ国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】田岡 宏之

【審査官】 堀川 泰宏

(56)【参考文献】

【文献】 特開平６−９４２０９（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平８−１０７４８（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特許第３２６８７１６（ＪＰ，Ｂ２）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｆ２２Ｂ ３７／００

Ｆ２２Ｂ ３７／５２

Ｆ２２Ｄ １１／００

Ｃ２３Ｆ １１／０８

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

給水配管から給水を分流させるバイパス管と、
前記バイパス管に分流された給水にアンモニアガスを注入するアンモニアガス配管と、
前記バイパス管に分流された給水に酸素ガスを注入する酸素ガス配管と、
を備える、ボイラ給水用の水処理システムであって、
前記バイパス管は、その一部が第一分岐管と第二分岐管とに分岐され、
前記第一分岐管に酸素用エジェクタが設けられ、前記酸素用エジェクタの吸入管に前記酸素ガス配管が接続され、
前記第二分岐管にアンモニア用エジェクタが設けられ、前記アンモニア用エジェクタの吸入管に前記アンモニアガス配管が接続され、
前記アンモニア用エジェクタは、前記第二分岐管の、前記第一分岐管との合流点近傍に設けられる、
ボイラ給水用の水処理システム。

【請求項2】

請求項１に記載の、ボイラ給水用の水処理システムであって、
前記第一分岐管に第一の制御弁が設けられ、
前記第二分岐管に第二の制御弁が設けられる、
ボイラ給水用の水処理システム。

【請求項3】

請求項１または２に記載の、ボイラ給水用の水処理システムであって、
前記第一分岐管と前記第二分岐管との合流点に合流継手が設けられ、
前記合流継手の、前記第二分岐管側の接続管にレデューサが接続され、
前記レデューサに前記アンモニア用エジェクタが接続される、
ボイラ給水用の水処理システム。

【請求項4】

請求項１または２に記載の、ボイラ給水用の水処理システムであって、
前記第一分岐管と前記第二分岐管との合流点より下流の前記バイパス管と比較して、前記アンモニア用エジェクタの吐出口は内径が小さくなるように形成され、
前記第一分岐管と前記第二分岐管との合流点に合流継手が設けられ、
前記合流継手は、前記アンモニア用エジェクタの吐出口と内径が等しく当該吐出口が接続される接続管と、前記第一分岐管と前記第二分岐管との合流点より下流の前記バイパス管と内径の等しい接続管とを備える異径継手である、
ボイラ給水用の水処理システム。

【請求項5】

請求項１から４のいずれか一項に記載の、ボイラ給水用の水処理システムであって、
前記第一分岐管と前記第二分岐管との合流点より下流には、前記バイパス管が前記給水配管に合流する給水合流点が設けられ、
前記酸素ガス配管と前記酸素用エジェクタとの接続部から前記給水合流点までの距離が、前記アンモニアガス配管と前記アンモニア用エジェクタとの接続部から前記給水合流点までの距離よりも長い、
ボイラ給水用の水処理システム。

【請求項6】

請求項１から５のいずれか一項に記載の、ボイラ給水用の水処理システムであって、
前記酸素ガス配管には、前記第一分岐管への酸素ガスの注入量を制御する制御弁が設けられ、
前記アンモニアガス配管には、前記第二分岐管へのアンモニアガスの注入量を制御する制御弁が設けられる、
ボイラ給水用の水処理システム。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、発電プラント等におけるボイラ給水用の水処理装置に関する。

【背景技術】

【0002】

火力発電等の発電プラントでは、タービンを駆動させるためのボイラが設けられる。ボイラの給水配管には、給水用の水処理システムが設けられる。

【0003】

例えば、給水にアンモニアガスが注入される。これにより給水のｐＨが調整され、給水配管の腐食が抑制される。さらにアンモニアガスに加えて、酸素ガスが給水に注入される。これにより給水配管の内壁に保護被膜（酸化膜）が形成され、これによっても給水配管の腐食が抑制される。

【0004】

例えば特許文献１では、給水管から給水を分流させるバイパス管が設けられる。さらにこのバイパス管にエジェクタが設けられる。また、酸素供給管及びアンモニア供給管が合流され、その合流配管がエジェクタの吸込口に接続される。つまりエジェクタの吸い込み口から、酸素ガスとアンモニアガスの混合ガスが吸引され給水に注入される。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0005】

【特許文献1】特許第３２６８７１６号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

ところで、酸素ガスとアンモニアガスの混合ガスを単一のエジェクタに送り込む場合、給水中の溶存酸素濃度及びｐＨの管理が困難となる場合がある。例えば混合ガスにおいて酸素ガスの供給量を減らした場合、エジェクタの負圧（つまり吸引圧）が一定であるならば、アンモニアガスの供給量が増加して、給水中のｐＨが上がるおそれがある。このように、給水のｐＨが溶存酸素濃度の調整に応じて変動する等、溶存酸素濃度の調整とｐＨ調整とが互いに影響し合い、それぞれの管理が困難となるおそれがある。

【0007】

そこでアンモニアガスと酸素ガスとを別々のエジェクタで給水に注入することが考えられる。しかしながら、アンモニアガスが単体で注入されると給水のｐＨが急増するいわゆるｐＨショックが生じて、給水中の溶解鉄が析出し易くなる。

【0008】

このため、アンモニアガスの注入ポイントよりも上流で酸素ガスを注入し、ある程度給水のｐＨを下げて、下流のアンモニアガス注入によるｐＨの急増を緩和させることが考えられる。しかしながら、酸素ガスが注入され気液混合状態の給水が、アンモニアガス用のエジェクタ内でキャビテーションを起こし、エジェクタの損傷に繋がるおそれがある。

【0009】

そこで本発明は、従来よりも給水中の溶存酸素濃度及びｐＨの調整が容易になるとともに、気液混合流のエジェクタへの流入を抑制可能な、ボイラ給水用水処理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】

【0010】

本発明はボイラ給水用の水処理システムに関する。当該システムは、給水配管から給水を分流させるバイパス管と、バイパス管に分流された給水にアンモニアガスを注入するアンモニアガス配管と、バイパス管に分流された給水に酸素ガスを注入する酸素ガス配管とを備える。バイパス管は、その一部が第一分岐管と第二分岐管とに分岐される。第一分岐管に酸素用エジェクタが設けられ、酸素用エジェクタの吸入管に酸素ガス配管が接続される。第二分岐管にアンモニア用エジェクタが設けられ、アンモニア用エジェクタの吸入管にアンモニアガス配管が接続される。さらに、アンモニア用エジェクタは、第二分岐管の、第一分岐管との合流点近傍に設けられる。

【0011】

上記構成によれば、酸素ガス注入用の分岐管とアンモニアガス注入用の分岐管とがそれぞれ設けられており、各分岐管にエジェクタが設けられる。したがって、酸素注入量とアンモニア注入量とを独立に管理可能となる。さらに、エジェクタを並列に設けることで、直列設置時の下流側のエジェクタのような、エジェクタへの気液混合流の流入が抑制される。加えて、アンモニア用エジェクタが合流点近傍に設けられることで、アンモニアガスが注入された給水は、速やかに酸素が注入された給水と合流されるので、ｐＨの急増による溶解物の析出を抑制可能となる。

【0012】

また上記発明において、第一分岐管に第一の制御弁が設けられ、第二分岐管に第二の制御弁が設けられてよい。

【0013】

また上記発明において、第一分岐管と第二分岐管との合流点に合流継手が設けられてよい。この場合、合流継手の、第二分岐管側の接続管にレデューサが接続される。さらに、レデューサにアンモニア用エジェクタが接続される。

【0014】

上記構成によれば、アンモニア用エジェクタがレデューサを介して合流継手に接続され、アンモニアガスの注入ポイントから、酸素ガスが注入された給水との合流点までの距離を短くできる。

【0015】

また上記発明において、第一分岐管と第二分岐管との合流点より下流のバイパス管と比較して、アンモニア用エジェクタの吐出口は内径が小さくなるように形成されてよい。さらに、第一分岐管と第二分岐管との合流点に合流継手が設けられてよい。この場合、合流継手は、アンモニア用エジェクタの吐出口と内径が等しく当該吐出口が接続される接続管と、第一分岐管と第二分岐管との合流点より下流のバイパス管と内径の等しい接続管とを備える、異径継手であってよい。

【0016】

上記構成によれば、アンモニア用エジェクタが合流継手に直接接続されるので、アンモニアガスの注入ポイントから、酸素ガスが注入された給水との合流点までの距離を短くできる。

【0017】

また上記発明おいて、第一分岐管と第二分岐管との合流点より下流には、バイパス管が給水配管に合流する給水合流点が設けられてよい。この場合、酸素ガス配管と酸素用エジェクタとの接続部から給水合流点までの距離が、アンモニアガス配管とアンモニア用エジェクタとの接続部から給水合流点までの距離よりも長くなるように構成されてよい。

【0018】

一般的に、酸素ガスはアンモニアガスに比べて水への溶解度が低い。そこで、酸素ガス配管と酸素用エジェクタとの接続部から給水合流点までの距離を、アンモニアガス配管とアンモニア用エジェクタとの接続部から給水合流点までの距離よりも長くすることで、酸素ガスの給水への溶解が促進される。

【0019】

また上記発明において、酸素ガス配管には、第一分岐管への酸素ガスの注入量を制御する制御弁が設けられてよい。また、アンモニアガス配管には、第二分岐管へのアンモニアガスの注入量を制御する制御弁が設けられてよい。

【発明の効果】

【0020】

本発明によれば、従来よりも給水中の溶存酸素濃度及びｐＨの調整が容易になるとともに、気液混合流のエジェクタへの流入を抑制可能となる。

【図面の簡単な説明】

【0021】

【図1】本実施形態に係るボイラ給水用の水処理システムを例示する斜視図である。

【図2】エジェクタの側面断面図である。

【図3】アンモニア用エジェクタ及び酸素用エジェクタの接続構造を例示する図である。

【図4】アンモニア用エジェクタ及び酸素用エジェクタの接続構造の別例を示す図である。

【発明を実施するための形態】

【0022】

図１には、本実施形態に係るボイラ給水用の水処理システムを含む、ボイラの給水系の配管図が例示される。当該水処理システムは、バイパス管３０、酸素ガス配管６０、アンモニアガス配管７０、これらの配管に設けられた、酸素用エジェクタ４６やアンモニア用エジェクタ５６等の、種々の機器、及び制御部８０を含んで構成される。このような水処理システムが、給水母管１０（給水配管）に接続される。

【0023】

給水母管１０は、上流から下流に向かって、復水器１６、分流継手１２、合流継手１４、酸素センサ２２、ｐＨセンサ２４及び電気伝導度センサ２５を備える。さらに給水母管１０は、図示しないメインポンプや脱気器を備える。

【0024】

復水器１６はタービンを回転駆動させた蒸気を冷却して水（つまり液相）に戻す。分流継手１２では、給水母管１０（給水配管）を流れる給水の一部が、本実施形態に係る水処理システムに分流される。具体的には分流継手１２は例えばＴ字管であって、その一つの接続管がバイパス管３０の上流端に接続される。

【0025】

合流継手１４では、バイパス管３０を通過してアンモニア及び酸素が注入された給水が給水母管１０に戻される。具体的には合流継手１４は例えばＴ字管であって、その一つの接続管がバイパス管３０の下流端に接続される。また合流継手１４には、第一分岐管４０と第二分岐管５０との合流点より下流であって、バイパス管３０が給水母管１０（給水配管）に合流する、給水合流点１４Aが設けられる。

【0026】

なお、給水母管１０とバイパス管３０の内径が異なる場合、例えば、給水母管１０と比較してバイパス管３０の内径が小さい場合には、両者の内径差を補償するように、図示しないレデューサを設けてもよい。つまり、給水母管１０とバイパス管３０との接続部、具体的にはバイパス管３０の上流端と分流継手１２との接続部、及び、バイパス管３０の下流端と合流継手１４との接続部に、図示しないレデューサを設けてもよい。

【0027】

給水母管１０を流れる給水の流量は図示しないメインポンプにより調整される。さらに図示しない脱気器によって給水中の気体（主に過剰酸素ガス）が取り除かれる。脱気器を通過した給水の溶存酸素濃度が酸素センサ２２によって測定される。また同給水の水質、言い換えると、給水への薬剤注入濃度を示すパラメータとして電気伝導度が電気伝導度センサ２５によって測定される。さらに給水のｐＨがｐＨセンサ２４によって測定される。酸素センサ２２によって測定された溶存酸素濃度は制御部８０に送信される。同様にして電気伝導度センサ２５によって測定された給水の電気伝導度は制御部８０に送信される。さらにｐＨセンサ２４によって測定された給水のｐＨが制御部８０に送信される。

【0028】

制御部８０は例えばコンピュータから構成される。制御部８０は演算回路を有するＣＰＵ、ＲＡＭやＲＯＭを備える記憶部、及び入出力インターフェース等の機能部材を備える。上述したように制御部８０は、酸素センサ２２から給水の溶存酸素濃度が送信され、ｐＨセンサ２４から給水の電気伝導度が送信され、電気伝導度センサ２５から給水の電気伝導度が送信される。

【0029】

さらに制御部８０には、酸素ガス配管６０に設けられたフローメータ６６から当該配管を流れる酸素ガスの流量が送信される。また制御部８０には、アンモニアガス配管７０に設けられたフローメータ７６から当該配管を流れるアンモニアガスの流量が送信される。

【0030】

これらの計測値を受けて、制御部８０は、図示しないメインポンプ、バイパス管ポンプ３２、制御弁６８，７８を制御する。また、第一の制御弁４４及び第二の制御弁５４の開度も制御対象としてもよい。

【0031】

例えば酸素センサ２２により、給水中の溶存酸素濃度が設定値よりも低下している場合には、酸素ガス配管６０の制御弁６８の開度を増加させる指令を制御弁６８に送信する。

【0032】

また例えば、アンモニアガスの流量制御において、注入量調整用のセンサとして電気伝導度センサ２５が用いられる。例えばｐＨセンサ２４の測定値は対数（Ｌｏｇ）であり、アンモニアガスの流量（注入量）変化に対して測定値が指数関数的に変化する。これに対して、電気伝導度センサ２５では、アンモニアガスの流量（注入量）変化に対して測定値が一次関数的に変化する。このような測定値の変化の差を比較すると、電気伝導度センサ２５はｐＨセンサ２４よりも、注入量を調整するためのセンサとして適している。

【0033】

したがって、例えばＪＩＳ Ｂ８２２３付属書Ａ Ａ．４．４．１に定められているように、アンモニアガスの注入濃度が電気伝導度センサ２５で測定され、この濃度相当のｐＨ値が管理項目として使用される。つまり電気伝導度センサ２５はアンモニアガスの注入量調整用に使用され、ｐＨセンサ２４は調整結果の監視用として用いられる。

【0034】

例えば電気伝導度センサ２５により、給水中の電気伝導度が設定値より低下している場合には、アンモニアガス配管７０の制御弁７８の開度を増加させる（より広げる）指令を制御弁７８に送信する。

【0035】

図１を参照して、上述したように、バイパス管３０は、その上流端が給水母管１０の分流継手１２に接続され、その下流端が合流継手１４に接続される。バイパス管ポンプ３２は例えば遠心ポンプから構成され、給水母管１０（給水配管）を流れる給水の一部をバイパス管３０に分流させる（つまり引き込む）。

【0036】

また、バイパス管３０は、その一部が第一分岐管４０及び第二分岐管５０に分岐される。例えばバイパス管３０の中間部分が第一分岐管４０及び第二分岐管５０に分岐される。後述するように第一分岐管４０には酸素ガスが注入され、第二分岐管５０にはアンモニアガスが注入される。

【0037】

第一分岐管４０及び第二分岐管５０はバイパス管３０よりも内径が小さくなるように構成される。例えば、第一分岐管４０の内径Ｒ１と第二分岐管５０の内径Ｒ２の和が、バイパス管３０の内径Ｒ０に等しい（Ｒ１＋Ｒ２＝Ｒ０）との条件下で、内径Ｒ１が内径Ｒ２よりも大きく（Ｒ１＞Ｒ２）なるように、第一分岐管４０及び第二分岐管５０が構成される。

【0038】

第一分岐管４０及び第二分岐管５０の上流端、すなわち分流点には分流継手３４が設けられ、下流端、すなわち合流点には合流継手３６が設けられる。分流継手３４及び合流継手３６は例えばともにＴ字管から構成される。

【0039】

図３に例示されるように、合流継手３６は３つの接続管３６Ａ，３６Ｂ，３６Ｃを備える。第一分岐管４０側の接続管３６Ｂには、配管４９やレデューサ４８を介して酸素用エジェクタ４６が接続される。第二分岐管５０側の接続管３６Ａには、レデューサ５８を介してアンモニア用エジェクタ５６が接続される。また接続管３６Ｃにはバイパス管３０が接続される。

【0040】

また図１を参照して、第一分岐管４０及び第二分岐管５０と分流継手３４との接続部にはレデューサ４２，５２が設けられる。レデューサ４２，５２の上流端開口の直径は分流継手３４の内径に等しく、下流端開口の直径は第一分岐管４０及び第二分岐管５０の内径に等しい。レデューサ４２，５２は上流端開口から下流端開口に向かって徐々に内径が小さくなるように構成される。

【0041】

図３を参照して、第一分岐管４０及び第二分岐管５０と合流継手３６との接続部にはレデューサ４８，５８が設けられる。レデューサ４８の上流端開口の直径は酸素用エジェクタ４６の吐出口、つまりディフューザ４６Ｃの下流端開口の直径に等しい。またレデューサ４８の下流端開口の直径は、配管４９の内径に等しい。同様にして、レデューサ５８の上流端開口の直径はアンモニア用エジェクタ５６の吐出口、つまりディフューザ５６Ｃの下流端開口の直径に等しい。またレデューサ５８の下流端開口の直径は、合流継手３６の接続管３６Ａの内径に等しい。レデューサ４８，５８は上流端開口から下流端開口に向かって徐々に管の内径が大きくなるように構成される。

【0042】

図１に戻り、レデューサ４２の下流に流量調整用の制御弁４４（第一の制御弁）が設けられ、同様にしてレデューサ５２の下流に流量調整用の制御弁５４（第二の制御弁）が設けられる。制御弁４４，５４は手動で開度が設定されてもよく、また制御部８０によって開度調整が可能であってもよい。例えば制御弁４４は、酸素ガスの目標注入ガス量に応じてその開度が制御される。同様にして制御弁５４は、アンモニアガスの目標注入ガス量に応じてその開度が制御される。

【0043】

第一分岐管４０には、第一の制御弁４４とレデューサ４８との間に、酸素用エジェクタ４６が設けられる。同様にして、第二分岐管５０には、第二の制御弁５４とレデューサ５８との間に、アンモニア用エジェクタ５６が設けられる。図２にはアンモニア用エジェクタ５６の断面構造が例示される。なお、酸素用エジェクタ４６も同図と同様の構造を備える。

【0044】

エジェクタは相対的に高圧の作動流体によって相対的に低圧の流体を吸い込み混合させる。アンモニア用エジェクタ５６（酸素用エジェクタ４６も同様に）は、導入管５６Ａ、吸入管５６Ｂ、ディフューザ５６Ｃ（吐出管）、及びノズル５６Ｄを備える。

【0045】

導入管５６Ａには作動流体である給水が導入される。つまり図３を参照して、導入管５６Ａには第二分岐管５０の下流端が接続される。同様にして、酸素用エジェクタ４６の導入管４６Ａには第一分岐管４０の下流端が接続される。酸素用エジェクタ４６及びアンモニア用エジェクタ５６の詳細な接続構造については後述する。

【0046】

図２を参照して、導入管５６Ａに導入された給水は、ノズル５６Ｄの通過時に減圧・加速され、ディフューザ５６Ｃにて減速、加圧される。つまりノズル５６Ｄの下流端は低圧領域となっており、この低圧領域に向かって、吸入管５６Ｂから流体が吸込まれる。吸入管５６Ｂにはアンモニアガス配管７０が接続される。同様にして図３を参照して、酸素用エジェクタ４６の吸入管４６Ｂには酸素ガス配管６０が接続される。

【0047】

図１を参照して、酸素ガス配管６０は、第一分岐管４０に酸素ガスを注入する。言い換えると、酸素ガス配管６０は、バイパス管３０から分流され、さらに第一分岐管４０に分流された給水に、酸素ガスを注入する。酸素ガス配管６０には、上流側から下流側に向かって、酸素製造装置６２、レシーバタンク６４、フローメータ６６、及び制御弁６８が設けられる。

【0048】

酸素製造装置６２は、例えば、吸着剤によって空気中から窒素ガス等を除去することで、高濃度の酸素ガスを製造する。酸素製造装置６２には、例えばプラント配管の一部である計装用空気配管が接続され、当該配管から供給される空気（計装空気）から酸素ガスを製造する。

【0049】

酸素製造装置６２によって製造された酸素ガスはレシーバタンク６４に送られる。レシーバタンク６４では酸素ガスが圧縮蓄積され、一定圧にて酸素ガスを送り出す。

【0050】

レシーバタンク６４から送り出された酸素ガスの流量はフローメータ６６によって測定される。またフローメータ６６の下流の制御弁６８によって流量（注入量）が制御される。制御弁６８は例えば電気駆動弁であってよい。制御弁６８の開度は、上述したように制御部８０により制御される。またフローメータ６６と制御弁６８に代えて、これらの機器を一体化させた流量制御機器を設けてもよい。

【0051】

アンモニアガス配管７０は、第二分岐管５０にアンモニアガスを注入する。言い換えると、アンモニアガス配管７０は、バイパス管３０から分流され、さらに第二分岐管５０に分流された給水に、アンモニアガスを注入する。アンモニアガス配管７０は、例えばプラント配管の一部であるアンモニアガス配管から分岐される。

【0052】

アンモニアガス配管７０を流れるアンモニアガスは、フローメータ７６によってその流量が測定される。さらにフローメータ７６の下流の制御弁７８によって流量（注入量）が制御される。制御弁７８は例えば電気駆動弁であってよい。制御弁７８の開度は、上述したように制御部８０により制御される。またフローメータ７６と制御弁７８に代えて、これらの機器を一体化させた流量制御機器を設けてもよい。

【0053】

図３には、アンモニア用エジェクタ５６及び酸素用エジェクタ４６の接続構造が例示される。酸素用エジェクタ４６の導入管４６Ａは第一分岐管４０の下流端に接続される。また吸入管４６Ｂは酸素ガス配管６０の下流端に接続される。さらにディフューザ４６Ｃはレデューサ４８の上流端に接続される。レデューサ４８の下流端は配管４９の上流端に接続される。さらに配管４９の下流端は合流継手３６の接続管３６Ｂに接続される。

【0054】

このように、酸素用エジェクタ４６は配管４９を挟んで合流継手３６に接続される。つまりアンモニア用エジェクタ５６と比較して、酸素用エジェクタ４６は合流継手３６から上流側に離間される。これにより、酸素ガスの注入ポイント、つまり酸素ガス配管６０と酸素用エジェクタ４６との接続部から給水合流点１４A（図１参照）までの距離は、アンモニアガスの注入ポイント、つまりアンモニアガス配管７０とアンモニア用エジェクタ５６との接続部から給水合流点１４Aまでの距離よりも長く構成される。

【0055】

上述したように、酸素はアンモニアと比較して水への溶解度が低い。そこで、酸素ガスの注入ポイントから給水合流点１４Aまでの距離を、アンモニアガスの注入ポイントから給水合流点１４Aまでの距離より長く取ることで、給水への酸素の溶存が図られる。

【0056】

図３に戻り、アンモニア用エジェクタ５６の導入管５６Ａは、第二分岐管５０の下流端に接続される。具体的には導入管５６Ａの上流端に設けられたフランジ５６Ａ１と第二分岐管５０の下流端に設けられたフランジ５０Ａ１とが接続される。また、吸入管５６Ｂの上流端のフランジ５６Ｂ１とアンモニアガス配管７０の下流端のフランジ７０Ｂ１とが接続される。

【0057】

さらに、アンモニア用エジェクタ５６は、第二分岐管５０の、第一分岐管４０との合流点近傍に設けられる。例えば図３に例示されるように、アンモニア用エジェクタ５６は、レデューサ５８を介して合流継手３６に接続される。

【0058】

具体的には、アンモニア用エジェクタ５６のディフューザ５６Ｃの下流端に設けられたフランジ５６Ｃ１は、レデューサ５８の上流端に設けられたフランジ５８Ｃ１と接続される。さらにレデューサ５８の下流端のフランジ５８Ａ１は、合流継手３６の、第二分岐管５０側の接続管３６Ａの上流端に形成されたフランジ３６Ａ１に接続される。

【0059】

このような構造を備えることで、アンモニアガスの注入ポイントから、酸素ガスが注入された給水との合流点までの距離が短く構成される。上述したように、アンモニアガスの注入に伴って、給水中に溶存した溶解鉄等の物質が析出するおそれがあるが、そのような析出するおそれのある区間が、ディフューザ５６Ｃから合流継手３６の接続管３６Ａまでの区間に限られる。

【0060】

さらにアンモニア用エジェクタ５６と酸素用エジェクタ４６を並列設置とすることで、例えば直列設置された場合に下流側のエジェクタで生じ得るキャビテーションの発生が回避される。

【0061】

また、注入されるガス別にエジェクタが設けられることで、例えば混合ガスを注入する場合と比較して、一方のガス流量が他方のガス流量の影響を受け難くなり、流量制御、及び、溶存酸素濃度及びｐＨの調整が容易に行える。

【0062】

＜本実施形態に係る水処理システムの別例＞
図４には、本実施形態に係る水処理システムの別例が示される。図３と比較して図４では、アンモニア用エジェクタ５６が合流継手３６に直接、つまりレデューサを介さずに接続される。また、このような接続を可能にするために、合流継手３６が異径継手から構成される。それ以外の構成は図３と同様である。

【0063】

合流継手３６の、第二分岐管５０側の接続管３６Ａの内径は、アンモニア用エジェクタ５６の、ディフューザ５６Ｃの下流端開口、つまり吐出口の直径と等しく構成される。例えば、ディフューザ５６Ｃの下流端開口の直径は、第一分岐管４０と第二分岐管５０との合流点、つまり合流継手３６より下流のバイパス管３０の内径よりも小さく構成される。これを踏まえて、合流継手３６では、バイパス管３０側の接続管３６Ｃの内径及び第一分岐管４０側の接続管３６Ｂの内径よりも、接続管３６Ａの内径が小さく構成される。

【0064】

このような構成において、ディフューザ５６Ｃの下流端開口の直径と合流継手３６の接続管３６Ａの内径は等しく、またバイパス管３０の内径と合流継手３６の接続管３６Ｃの内径は等しく構成される。例えばアンモニア用エジェクタ５６のディフューザ５６Ｃの下流端に設けられたフランジ５６Ｃ１は、合流継手３６の、第二分岐管５０側の接続管３６Ａの上流端に形成されたフランジ３６Ａ１に接続される。

【0065】

このような構造を備えることで、アンモニアガスの注入ポイントから、酸素ガスが注入された給水との合流点までの距離が短く構成される。特に図３と比較して、レデューサ５８が省略された分、アンモニアガスの注入ポイントから、酸素ガスが注入された給水との合流点までの距離が短縮される。

【符号の説明】

【0066】

１０ 給水母管（給水配管）、１２，３４ 分流継手、１４，３６ 合流継手、１４A 給水合流点、１６ 復水器、２２ 酸素センサ、２４ ｐＨセンサ、２５ 電気伝導度センサ、３０ バイパス管、３２ バイパス管ポンプ、３６Ａ，３６Ｂ，３６Ｃ 接続管、４０ 第一分岐管、４２，４８，５２，５８ レデューサ、４４ 第一の制御弁、４６ 酸素用エジェクタ、４６Ａ 酸素用エジェクタの導入管、４６Ｂ 酸素用エジェクタの吸入管、４６Ｃ 酸素用エジェクタのディフューザ、４９ 配管、５０ 第二分岐管、５４ 第二の制御弁、５６ アンモニア用エジェクタ、５６Ａ アンモニア用エジェクタの導入管、５６Ｂ アンモニア用エジェクタの吸入管、５６Ｃ アンモニア用エジェクタのディフューザ、６０ 酸素ガス配管、６２ 酸素製造装置、６４ レシーバタンク、６６，７６ フローメータ、６８，７８ 制御弁、７０ アンモニアガス配管、８０ 制御部。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】