特許 7099230 蒸気システム

(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】

(24)【登録日】2022-07-04

(45)【発行日】2022-07-12

(54)【発明の名称】蒸気システム

(51)【国際特許分類】

   F22B 27/00 20060101AFI20220705BHJP

   F22B 3/04 20060101ALI20220705BHJP

   F22B 37/26 20060101ALI20220705BHJP

【ＦＩ】

F22B27/00

F22B3/04

F22B37/26 Z

【請求項の数】 3

(21)【出願番号】P 2018183171

(22)【出願日】2018-09-28

(65)【公開番号】P2020051706

(43)【公開日】2020-04-02

【審査請求日】2021-06-21

(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】100126000

【弁理士】

【氏名又は名称】岩池 満

(74)【代理人】

【識別番号】100145713

【弁理士】

【氏名又は名称】加藤 竜太

(72)【発明者】

【氏名】小泉 直之

【審査官】藤原 弘

(56)【参考文献】

【文献】特開２０１５－２０６４８６（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１７－８３１５５（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００８－２５５８８８（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１５－１９０７２６（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００７－２４７９７１（ＪＰ，Ａ）

【文献】米国特許第４４９３６０８（ＵＳ，Ａ）

【文献】特開２０１５－２０６４８８（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１２－７２９８４（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｆ２２Ｂ ２７／００

Ｆ２２Ｂ ３／０４

Ｆ２２Ｂ ３７／２６

Ｆ２２Ｄ １１／０６

Ｆ２５Ｂ １／００

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

蒸気発生装置と、
前記蒸気発生装置で発生させた蒸気を昇圧する蒸気昇圧装置と、
前記蒸気昇圧装置の吸込側の蒸気温度を検出する吸込蒸気温度検出手段と、
前記蒸気昇圧装置の吐出側の蒸気温度を検出する吐出蒸気温度検出手段と、
前記蒸気昇圧装置の吐出側の蒸気圧力を検出する吐出蒸気圧力検出手段と、
前記蒸気昇圧装置の起動と停止を制御する制御手段と、を備え、
前記制御手段は、前記吐出蒸気温度検出手段の検出温度が前記吐出蒸気圧力検出手段の検出圧力に対応する飽和温度以上、かつ、前記吸込蒸気温度検出手段の検出温度が１００℃以上の状態が予め設定された第１時間継続した場合に、前記蒸気昇圧装置を起動させる蒸気システム。

【請求項2】

前記制御手段は、前記蒸気昇圧装置の運転中、前記吐出蒸気温度検出手段の検出温度が前記吐出蒸気圧力検出手段の検出圧力に対応する飽和温度未満、又は、前記吸込蒸気温度検出手段の検出温度が１００℃未満の場合に、前記蒸気昇圧装置を停止させる請求項１に記載の蒸気システム。

【請求項3】

前記蒸気発生装置は、
回収した蒸気ドレンを再蒸発させてフラッシュ蒸気と温水とに分離するフラッシュタンクと、
蒸気ドレンを前記フラッシュタンクに回収するドレン回収ラインと、
フラッシュ蒸気を前記フラッシュタンクから前記蒸気昇圧装置に送気する蒸気送気ラインと、
温水を前記フラッシュタンクから排出するドレン排出ラインと、
前記ドレン回収ラインに設けられた入口弁、前記蒸気送気ラインに設けられた蒸気送気弁、及び前記ドレン排出ラインに設けられたドレン排出弁を少なくとも含む複数の制御弁から構成される流通経路切替手段と、を備える請求項１又は請求項２に記載の蒸気システム。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、蒸気発生装置及び蒸気昇圧装置を備える蒸気システムに関する。

【背景技術】

【0002】

従来、０．０５～０．２ＭＰａ程度の低圧蒸気を発生させることのできる蒸気発生装置が知られている。例えば、特許文献１に記載の蒸気発生装置は、高圧蒸気利用設備から排出される蒸気ドレン（蒸気凝縮水）を圧力容器（フラッシュタンク）に回収し、この回収した蒸気ドレンを圧力容器の内部で再蒸発させて低圧蒸気と温水とに分離する。引用文献２に記載の蒸気発生装置は、圧力容器の内部に配置した伝熱チューブに廃ガスや廃温水等の熱源流体を流通させると共に、伝熱チューブに水を噴霧して蒸発させ、低圧蒸気を発生させる。引用文献３に記載の蒸気発生装置は、廃温水等の熱源流体からヒートポンプ回路により熱を汲み上げて水を加熱し、低圧蒸気を発生させる。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【文献】特開２０１２－７７６２号公報

【文献】特開昭６２－２８０５０１号公報

【文献】特開２０１２－２４７１４６号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

低圧蒸気は単位体積当たりのエンタルピーが小さいため、低圧蒸気をそのままの状態で利用できる蒸気利用設備が限られている。そこで、低圧蒸気を蒸気昇圧装置により０．４～０．７ＭＰａ程度まで昇圧し、得られた中圧蒸気を蒸気利用設備に供給することが行われている。蒸気昇圧装置は、例えば雌雄一対のスクリューローターの間に形成される圧縮作動室に蒸気を導入し、この蒸気を連続して圧縮して昇圧する。また、蒸気昇圧装置は、等温圧縮に近い状態で圧縮動作を行わせるために、スクリューローターを収容したケーシング内に冷却水を噴射しながら運転している（特開２０１０－１３８７２１号公報）。噴射により微粒化された水滴は、ローター表面で蒸発して圧縮蒸気から気化潜熱分の熱を奪い、圧縮蒸気を冷却する。これにより、ローターの熱膨張が抑制され、ローターの齧りや損傷が防止される。

【0005】

一方、蒸気昇圧装置は、圧縮作動室内で蒸気が飽和温度未満になると、蒸気の凝縮が起こり、ローターの表面が凝縮水の液膜で覆われてしまうことがある。蒸気昇圧装置がこのような状態であると、噴射された水滴が蒸発する前に液膜に吸収されて表面積が減少し、冷却水の蒸発量が減少してしまう。冷却水の蒸発量が減少すると、ローターの冷却が不十分となるため、様々な不具合が生じるおそれがある。そこで、市販の水噴射式の蒸気昇圧装置においては、運転中に吐出側の蒸気が飽和温度未満になると、蒸気昇圧装置を停止させる機能を付与している。

【0006】

ところで、蒸気配管が十分に暖まっていない状態で蒸気昇圧装置を起動させると、吐出側の蒸気が飽和温度未満になっているために、直ぐに蒸気昇圧装置が停止されてしまう。そのため、蒸気発生装置の冷態起動時には、蒸気昇圧装置の起動と停止が頻発し、異常や故障を招くおそれがある。

【0007】

従って、本発明は、蒸気発生装置の冷態起動時に、蒸気昇圧装置を運転に適した状態で起動させることのできる蒸気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】

【0008】

本発明は、蒸気発生装置と、前記蒸気発生装置で発生させた蒸気を昇圧する蒸気昇圧装置と、前記蒸気昇圧装置の吸込側の蒸気温度を検出する吸込蒸気温度検出手段と、前記蒸気昇圧装置の吐出側の蒸気温度を検出する吐出蒸気温度検出手段と、前記蒸気昇圧装置の吐出側の蒸気圧力を検出する吐出蒸気圧力検出手段と、前記蒸気昇圧装置の起動と停止を制御する制御手段と、を備え、前記制御手段は、前記吐出蒸気温度検出手段の検出温度が前記吐出蒸気圧力検出手段の検出圧力に対応する飽和温度以上、かつ、前記吸込蒸気温度検出手段の検出温度が１００℃以上の状態が予め設定された第１時間継続した場合に、前記蒸気昇圧装置を起動させる蒸気システムに関する。

【0009】

また、前記制御手段は、前記蒸気昇圧装置の運転中、前記吐出蒸気温度検出手段の検出温度が前記吐出蒸気圧力検出手段の検出圧力に対応する飽和温度未満、又は、前記吸込蒸気温度検出手段の検出温度が１００℃未満の場合に、前記蒸気昇圧装置を停止させることが好ましい。

【0010】

また、前記蒸気発生装置は、回収した蒸気ドレンを再蒸発させてフラッシュ蒸気と温水とに分離するフラッシュタンクと、蒸気ドレンを前記フラッシュタンクに回収するドレン回収ラインと、フラッシュ蒸気を前記フラッシュタンクから前記蒸気昇圧装置に送気する蒸気送気ラインと、温水を前記フラッシュタンクから排出するドレン排出ラインと、前記ドレン回収ラインに設けられた入口弁、前記蒸気送気ラインに設けられた蒸気送気弁、及び前記ドレン排出ラインに設けられたドレン排出弁を少なくとも含む複数の制御弁から構成される流通経路切替手段と、を備えることが好ましい。

【発明の効果】

【0011】

本発明によれば、蒸気発生装置の冷態起動時に、蒸気昇圧装置を運転に適した状態で起動させることのできる蒸気システムを提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【0012】

【図1】本実施形態に係る蒸気システムの概略構成を示す図である。

【図2】本実施形態に係るフラッシュ蒸気発生装置の運転制御処理を示すフローチャートである。

【図3】本実施形態に係るフラッシュ蒸気発生装置の蒸気昇圧機起動制御処理を示すフローチャートである。

【図4】本実施形態に係るフラッシュ蒸気発生装置の蒸気昇圧機チェック処理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、本発明を実施するための形態について、図面を参照しながら説明する。なお、これは、あくまでも一例であって、本発明の技術的範囲はこれに限られるものではない。
（実施形態）
まず、本発明の実施形態の概略を説明する。本発明の実施形態は、フラッシュ蒸気発生装置の冷態起動時に、蒸気昇圧機を運転に適した状態で起動させるものである。

【0014】

＜蒸気システム１＞
図１は、本実施形態に係る蒸気システム１の概略構成を示す図である。
蒸気システム１は、複数の蒸気ボイラ装置１１と、スチームヘッダ１２と、高圧蒸気利用設備１３と、中圧蒸気利用設備１４と、フラッシュ蒸気発生装置２０（蒸気発生装置）と、蒸気昇圧機３０（蒸気昇圧装置）と、給水タンク４０とを備える。
また、蒸気システム１は、第１蒸気ラインＬ１１と、第２蒸気ラインＬ１２と、第３蒸気ラインＬ１３と、第４蒸気ラインＬ１４と、第１ドレンラインＬ３１と、第２ドレンラインＬ３２と、第３ドレンラインＬ３３と、ボイラ給水ラインＬ４１とを備える。
なお、本明細書における「ライン」とは、流路、経路、管路等の流体の流通が可能なラインの総称である。また、ラインに配置される弁やセンサ等の各構成については、その一部を省略して記載している。さらに、ラインについても、本発明の説明に必要なものを主に記載し、一部については、その記載を省略している。

【0015】

蒸気ボイラ装置１１は、例えば、多管式小型貫流ボイラにより構成される。複数の蒸気ボイラ装置１１は、高圧蒸気Ｓ１（例えば、０．８ＭＰａ以上の蒸気）の供給源となる。蒸気ボイラ装置１１は、ガス燃料や油燃料をバーナで燃焼させて水管内のボイラ水を加熱し、高圧蒸気Ｓ１を発生させる。蒸気ボイラ装置１１の運転台数及び各蒸気ボイラ装置１１の燃焼状態を制御することにより、蒸気発生量が調整可能に構成されている。

【0016】

第１蒸気ラインＬ１１は、蒸気ボイラ装置１１で発生した高圧蒸気Ｓ１をスチームヘッダ１２に供給する。
スチームヘッダ１２は、各蒸気ボイラ装置１１で発生した高圧蒸気Ｓ１を一箇所に集め、ボイラ間の蒸気圧力のばらつきを吸収させる。スチームヘッダ１２に集められた高圧蒸気Ｓ１は、複数の蒸気利用設備（負荷機器）に向けて供給される。

【0017】

第２蒸気ラインＬ１２は、スチームヘッダ１２に集められた高圧蒸気Ｓ１を、高圧蒸気利用設備１３に供給する。
高圧蒸気利用設備１３は、スチームヘッダ１２から供給される高圧蒸気Ｓ１を熱源として利用する設備である。高圧蒸気利用設備１３としては、例えば、クリーニング工場のアイロナー、及び食品加工工場のフライヤー等の生産設備が該当する。

【0018】

第３蒸気ラインＬ１３は、スチームヘッダ１２に集められた高圧蒸気Ｓ１を減圧して中圧蒸気Ｓ２とし、中圧蒸気Ｓ２を中圧蒸気利用設備１４に供給する。第３蒸気ラインＬ１３には、高圧蒸気Ｓ１から中圧蒸気Ｓ２（例えば、０．４～０．７ＭＰａ程度の蒸気）を得るために、図示しない減圧弁が設けられている。
中圧蒸気利用設備１４は、スチームヘッダ１２から供給される中圧蒸気Ｓ２、又は後述する蒸気昇圧機３０から供給される中圧蒸気Ｓ２を熱源として利用する設備である。中圧蒸気利用設備１４としては、例えば、クリーニング工場の乾燥機、食品加工工場の濃縮釜等の生産設備が該当する。

【0019】

第４蒸気ラインＬ１４は、フラッシュ蒸気発生装置２０で生成したフラッシュ蒸気Ｓ３を昇圧して中圧蒸気Ｓ２とし、この中圧蒸気Ｓ２を中圧蒸気利用設備１４に供給する。第４蒸気ラインＬ１４の上流側の端部は、フラッシュ蒸気発生装置２０の蒸気出口に接続されている。第４蒸気ラインＬ１４の下流側の端部は、第３蒸気ラインＬ１３に接続されている。第４蒸気ラインＬ１４には、フラッシュ蒸気Ｓ３から所要圧力の中圧蒸気Ｓ２を得るために、蒸気昇圧機３０が設けられている。

【0020】

蒸気昇圧機３０としては、例えば、スクリュー式圧縮機を使用することができる。蒸気昇圧機３０は、フラッシュ蒸気発生装置２０の制御手段２９（後述する）から送信される駆動指令信号及び停止指令信号により制御される。

【0021】

第４蒸気ラインＬ１４において、蒸気昇圧機３０の吸込側には、温度センサ３１（吸込蒸気温度検出手段）が設けられている。また、蒸気昇圧機３０の吐出側には、温度センサ３２（吐出蒸気温度検出手段）と、圧力センサ３３（吐出蒸気圧力検出手段）とが設けられている。
温度センサ３１は、吸込側において、第４蒸気ラインＬ１４を流通するフラッシュ蒸気Ｓ３の温度を検出する。
温度センサ３２は、吐出側において、第４蒸気ラインＬ１４を流通する中圧蒸気Ｓ２の温度を検出する。
圧力センサ３３は、吐出側において、第４蒸気ラインＬ１４を流通する中圧蒸気Ｓ２の蒸気圧力を検出する。
温度センサ３１、温度センサ３２及び圧力センサ３３は、フラッシュ蒸気発生装置２０の制御手段２９に接続され、検出信号を制御手段２９に送出する。

【0022】

第１ドレンラインＬ３１は、高圧蒸気利用設備１３で発生した蒸気ドレンＤを、給水タンク４０に回収させる。高圧蒸気利用設備１３の蒸気出口側にはスチームトラップ３２１が設けられている。スチームトラップ３２１は蒸気ドレンＤを高圧蒸気Ｓ１から分離し、自動で排出する機器である。第１ドレンラインＬ３１は、スチームトラップ３２１から給水タンク４０まで配管されている。

【0023】

第１ドレンラインＬ３１は、蒸気ドレンＤを給水タンク４０に回収する際には、バイパス弁Ｖ２５によりラインが開放され、蒸気ドレンＤをフラッシュ蒸気発生装置２０のフラッシュタンク２１に回収する際には、バイパス弁Ｖ２５によってラインが遮断される。そのため、第１ドレンラインＬ３１は、フラッシュタンク２１に対して蒸気ドレンＤを迂回させるバイパスラインとして機能する。
バイパス弁Ｖ２５は、後述する流通経路切替手段２８を構成する制御弁であり、制御手段２９からの駆動信号により制御される。バイパス弁Ｖ２５は、例えば、比例制御式電動弁である。

【0024】

第２ドレンラインＬ３２は、高圧蒸気利用設備１３で発生した蒸気ドレンＤをフラッシュ蒸気発生装置２０に導入させる。第２ドレンラインＬ３２は、第１ドレンラインＬ３１から分岐し、下流側の端部がフラッシュ蒸気発生装置２０のドレン入口に接続されている。

【0025】

第３ドレンラインＬ３３は、フラッシュ蒸気発生装置２０から排出された温水Ｗを給水タンク４０に回収させる。第３ドレンラインＬ３３は、上流側の端部がフラッシュ蒸気発生装置２０の温水出口に接続されており、下流側の端部が、第１ドレンラインＬ３１に合流している。

【0026】

ボイラ給水ラインＬ４１は、図示しない補給ラインによって給水タンク４０に供給された補給水と、温水Ｗ（又は蒸気ドレンＤ）が混合されたボイラ給水を、各蒸気ボイラ装置１１に供給する。ボイラ給水ラインＬ４１の上流側の端部は、給水タンク４０に接続されている。また、ボイラ給水ラインＬ４１の下流側の端部は、分岐ラインを介して各蒸気ボイラ装置１１に接続されている。補給水は、例えば、軟化水である。

【0027】

＜フラッシュ蒸気発生装置２０＞
フラッシュ蒸気発生装置２０は、フラッシュタンク２１と、ドレン回収ラインＬ２１と、蒸気送気ラインＬ２２と、ドレン排出ラインＬ２３と、ブローラインＬ２４と、初期ドレン排出ラインＬ２５と、流通経路切替手段２８（入口弁Ｖ２２、蒸気送気弁Ｖ２３、ドレン排出弁Ｖ２４）と、制御手段２９とを備える。

【0028】

フラッシュタンク２１は、回収した蒸気ドレンＤを再蒸発させてフラッシュ蒸気Ｓ３と温水Ｗとに分離するための圧力容器である。フラッシュタンク２１は、大気圧における沸点を超える液体を保有する容器であるので、労働安全衛生法施行令第１条第６号に定める小型圧力容器に適合するように製造されている。フラッシュタンク２１の上部には、圧力容器内の圧力が高まった際に、圧力を放出するための安全弁（逃し弁ともいう。図示せず）が接続されている。

【0029】

ドレン回収ラインＬ２１は、第１ドレンラインＬ３１から第２ドレンラインＬ３２に流入する蒸気ドレンＤを、フラッシュタンク２１に回収させる。ドレン回収ラインＬ２１の上流側の端部は、装置のドレン入口になっており、下流側の端部は、フラッシュタンク２１の胴部と接続されている。ドレン回収ラインＬ２１には、入口弁Ｖ２２が設けられている。
入口弁Ｖ２２は、流通経路切替手段２８を構成する制御弁であり、制御手段２９からの駆動信号により制御される。入口弁Ｖ２２は、例えば、比例制御式電動弁である。

【0030】

蒸気送気ラインＬ２２は、フラッシュ蒸気Ｓ３をフラッシュタンク２１から第４蒸気ラインＬ１４へ送気させる。蒸気送気ラインＬ２２の上流側の端部は、フラッシュタンク２１の頂部と接続されている。また、蒸気送気ラインＬ２２の下流側の端部は、装置の蒸気出口になっている。蒸気送気ラインＬ２２には、蒸気送気弁Ｖ２３が設けられている。
蒸気送気弁Ｖ２３は、流通経路切替手段２８を構成する制御弁であり、制御手段２９からの駆動信号により制御される。蒸気送気弁Ｖ２３は、例えば、比例制御式電動弁である。

【0031】

ドレン排出ラインＬ２３は、フラッシュタンク２１内の温水Ｗ（フラッシュ蒸気Ｓ３を分離後の蒸気ドレンＤ）を、第３ドレンラインＬ３３へ送出させる。ドレン排出ラインＬ２３の上流側の端部は、フラッシュタンク２１の底部と接続されている。また、ドレン排出ラインＬ２３の下流側の端部は、装置のドレン出口になっている。つまり、フラッシュタンク２１で分離された温水Ｗは、第３ドレンラインＬ３３及び第１ドレンラインＬ３１を通じて給水タンク４０に回収された後、ボイラ給水の一部として再利用される。ドレン排出ラインＬ２３には、ドレン排出弁Ｖ２４が設けられている。
ドレン排出弁Ｖ２４は、流通経路切替手段２８を構成する制御弁であり、制御手段２９からの駆動信号により制御される。ドレン排出弁Ｖ２４は、例えば、比例制御式電動弁である。

【0032】

ブローラインＬ２４は、フラッシュタンク２１内の温水Ｗ（フラッシュ蒸気Ｓ３を分離後の蒸気ドレンＤ）を別のドレンライン（図示せず）に送出する。別のドレンラインは、温水Ｗを、ブロー出口に排出する。ブローラインＬ２４の上流側の端部は、ドレン排出弁Ｖ２４の上流側のドレン排出ラインＬ２３から分岐されている。ブローラインＬ２４の下流側の端部は、装置のブロー出口になっている。ブローラインＬ２４には、図示しない手動弁が設けられている。

【0033】

初期ドレン排出ラインＬ２５は、高圧蒸気利用設備１３の冷態起動時に、ドレン回収ラインＬ２１に流入した低温の蒸気ドレンＤを排出する。初期ドレン排出ラインＬ２５の上流側の端部は、ドレン回収ラインＬ２１から分岐されている。初期ドレン排出ラインＬ２５の下流側の端部は、ブローラインＬ２４に集合されている。初期ドレン排出ラインＬ２５には、初期ドレン排出弁（図示せず）が設けられている。
初期ドレン排出弁は、流通経路切替手段２８を構成する制御弁であり、制御手段２９からの駆動信号により制御される。初期ドレン排出弁は、例えば、比例制御式電動弁である。

【0034】

流通経路切替手段２８は、上述のように、入口弁Ｖ２２、蒸気送気弁Ｖ２３、ドレン排出弁Ｖ２４、初期ドレン排出弁、及びバイパス弁Ｖ２５の各制御弁からなる。

【0035】

制御手段２９は、温度センサ３１、３２及び圧力センサ３３からの検出信号に基づいて、蒸気昇圧機３０の起動及び停止を制御する。また、制御手段２９は、流通経路切替手段２８等を制御する。制御手段２９は、例えば、シーケンス制御を実行可能なＰＬＣ（Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ Ｌｏｇｉｃ Ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒ）により構成される。ＰＬＣのメモリ領域には、各種のプログラムの他、予め入力された制御用の設定データや、センサ類による運転中の検出データが記憶される。

【0036】

＜処理の説明＞
次に、フラッシュ蒸気発生装置２０の処理について説明する。
図２は、本実施形態に係るフラッシュ蒸気発生装置２０での運転制御処理を示すフローチャートである。
まず、ステップＳ（以降、単に「Ｓ」という。）１０において、フラッシュ蒸気発生装置２０の制御手段２９は、電源投入（ＯＮ）を受け付けると、Ｓ１１において、起動準備処理を行う。
起動準備処理では、制御手段２９は、流通経路切替手段２８を制御して、所定の開閉状態に各弁をリセットする。具体的には、流通経路切替手段２８により、入口弁Ｖ２２を全閉にし、蒸気送気弁Ｖ２３を全閉にし、ドレン排出弁Ｖ２４を全開にし、初期ドレン排出弁を全閉にし、バイパス弁Ｖ２５を全開にする。通常、各弁は、装置停止時に所定の開閉状態に制御される。しかし、装置停止中に手動で弁操作が行われる場合を考慮して、起動準備処理により所定の開閉状態にリセットしている。なお、各弁の開度は、全閉が０％、全開が１００％である。

【0037】

Ｓ１２において、制御手段２９は、運転スイッチＯＮを受け付けると、Ｓ１３において、運転処理を行う。
運転処理では、制御手段２９は、フラッシュタンク２１の容器内の水位を判断し、水位に応じた処理を行う。また、制御手段２９は、入口弁Ｖ２２、蒸気送気弁Ｖ２３、ドレン排出弁Ｖ２４、初期ドレン排出弁、及びバイパス弁Ｖ２５の制御処理を並行して行う。なお、運転処理の詳細については、本願出願人による特願２０１７－５０４２６号等に記載されている。
Ｓ１４において、制御手段２９は、蒸気昇圧機３０の起動制御処理を行う。

【0038】

ここで、蒸気昇圧機３０の起動制御処理について、図３に基づき説明する。
図３のＳ２０において、制御手段２９は、各センサから検出信号を受信する。ここで、各センサとは、少なくとも温度センサ３１、温度センサ３２及び圧力センサ３３を含む。そして、各センサは、検出信号を一定の時間間隔で送出するものとする。なお、制御手段２９が各センサに対して、例えば、一定の時間間隔で問合せをすることで、各センサが問合せに応答して検出信号を送出するものであってもよい。また、例えば、運転スイッチＯＮの間は、制御手段２９は、各センサから検出信号を常に受信するものであってもよい。

【0039】

Ｓ２１において、制御手段２９は、検出信号による検出データが、第１条件を満たすか否かを判断する。第１条件は、温度センサ３２の検出データが示す温度（検出温度）が、圧力センサ３３の検出データが示す圧力（検出圧力）に対する飽和温度以上であり、かつ、温度センサ３１の検出データが示す温度（検出温度）が１００℃以上の状態をいう。
検出データが第１条件を満たす場合（Ｓ２１：ＹＥＳ）には、制御手段２９は、処理をＳ２２に移す。他方、検出データが第１条件を満たさない場合（Ｓ２１：ＮＯ）には、制御手段２９は、処理をＳ２０に移す。

【0040】

Ｓ２２において、制御手段２９は、一定の時間間隔で受信している検出信号による検出データが上述した第１条件を満たした状態で、指定時間（第１時間）を経過したか否かを判断する。つまり、ここでは、制御手段２９は、指定時間の間継続して第１条件を満たすか否かを判断している。指定時間を経過した場合（Ｓ２２：ＹＥＳ）には、制御手段２９は、処理をＳ２３に移す。他方、指定時間を経過していない場合（Ｓ２２：ＮＯ）には、制御手段２９は、処理をＳ２０に移す。指定時間を経過していない場合とは、第１条件を満たした状態で、まだ指定時間を経過していない場合の他、途中で第１条件を満たさなくなった場合を含む。

【0041】

Ｓ２３において、制御手段２９は、蒸気昇圧機３０に対して駆動指令信号を送信することで、蒸気昇圧機３０を起動させる。その後、制御手段２９は、処理を図２のＳ１５に移す。
この起動制御処理によって、フラッシュ蒸気発生装置２０の運転を開始しても、第１条件を指定時間継続して満たさないと、蒸気昇圧機３０の起動を開始しないようにできる。
図２のＳ１５において、制御手段２９は、蒸気昇圧機チェック処理を行う。

【0042】

ここで、蒸気昇圧機３０のチェック処理について、図４に基づき説明する。このチェック処理は、蒸気昇圧機３０の運転を継続して行うか否かを判断する処理である。
図４のＳ３０において、制御手段２９は、各センサから検出信号を受信する。この処理は、図３のＳ２０の処理と同様である。

【0043】

Ｓ３１において、制御手段２９は、検出信号による検出データが、第２条件を満たすか否かを判断する。第２条件は、温度センサ３２の検出データが示す温度が、圧力センサ３３の検出データが示す圧力に対する飽和温度未満の状態をいう。
検出データが第２条件を満たす場合（Ｓ３１：ＹＥＳ）には、制御手段２９は、処理をＳ３３に移す。他方、検出データが第２条件を満たさない場合（Ｓ３１：ＮＯ）には、制御手段２９は、処理をＳ３２に移す。

【0044】

Ｓ３２において、制御手段２９は、検出信号による検出データが、第３条件を満たすか否かを判断する。第３条件は、温度センサ３１の検出データが示す温度が１００℃未満の状態をいう。
検出データが第３条件を満たす場合（Ｓ３２：ＹＥＳ）には、制御手段２９は、処理をＳ３３に移す。他方、検出データが第３条件を満たさない場合（Ｓ３２：ＮＯ）には、制御手段２９は、本処理を終了し、処理を、図２のＳ１６に移す。
Ｓ３３において、制御手段２９は、蒸気昇圧機３０に対して停止指令信号を送信することで、蒸気昇圧機３０を停止させる。その後、制御手段２９は、本処理を終了し、処理を、図２のＳ１６に移す。

【0045】

図２のＳ１６において、制御手段２９は、運転スイッチＯＦＦを受け付けたか否かを判断する。運転スイッチＯＦＦを受け付けた場合（Ｓ１６：ＹＥＳ）には、制御手段２９は、処理をＳ１７に移し、フラッシュ蒸気発生装置２０の運転を停止させる停止処理を行う。他方、運転スイッチＯＦＦを受け付けていない場合（Ｓ１６：ＮＯ）には、制御手段２９は、処理をＳ１８に移す。
Ｓ１８において、制御手段２９は、蒸気昇圧機３０が運転中であるか否かを判断する。運転中である場合（Ｓ１８：ＹＥＳ）には、制御手段２９は、処理をＳ１５に移す。他方、運転中ではない場合（Ｓ１８：ＮＯ）には、制御手段２９は、処理をＳ１４に移す。

【0046】

以上説明した本実施形態の蒸気システム１によれば、以下のような効果を奏する。
蒸気システム１は、フラッシュ蒸気発生装置２０と、蒸気昇圧機３０と、蒸気昇圧機３０の吸込側の蒸気温度を検出する温度センサ３１と、蒸気昇圧機３０の吐出側の蒸気温度を検出する温度センサ３２と、蒸気昇圧機３０の吐出側の蒸気圧力を検出する圧力センサ３３と、蒸気昇圧機３０の起動と停止を制御する制御手段２９と、を含んで構成される。制御手段２９は、蒸気昇圧機３０の吐出側の蒸気の温度が、吐出側の蒸気の圧力に対応する飽和温度以上であり、かつ、蒸気昇圧機３０の吸込側の蒸気の温度が１００℃以上である状態が予め設定された第１時間継続した場合に、蒸気昇圧機３０を起動させる。これにより、蒸気昇圧機３０の一次側に供給されるフラッシュ蒸気Ｓ３の温度が１００℃に達するまでは、蒸気昇圧機３０の起動が禁止され、フラッシュ蒸気Ｓ３を蒸気昇圧機３０に送気する第１蒸気送気ライン２２が十分に暖まった状態で蒸気昇圧機３０が起動される。よって、蒸気昇圧機３０に吐出側温度が飽和温度未満になると停止させる機能が付与されていても、蒸気昇圧機３０の起動と停止が頻発する状況となってしまうのを防止することができる。

【0047】

また、制御手段２９は、蒸気昇圧機３０の吐出側の蒸気の温度が、蒸気の圧力に対応する飽和温度未満、又は、蒸気昇圧機３０の吸込側の蒸気の温度が１００℃未満となった場合に、蒸気昇圧機３０の運転を停止させる。これにより、蒸気昇圧機３０の吐出側の圧力が維持された状態で、吸込側から供給されるフラッシュ蒸気Ｓ３の温度が低下した場合にも、蒸気昇圧機３０の運転が停止される。よって、蒸気昇圧機３０の吸込側においてフラッシュ蒸気Ｓ３の凝縮が起こったとしても、ドレンが作動中の圧縮作動室に侵入することがなく、蒸気昇圧機３０の異常・故障リスクをより低減することができる。

【0048】

また、フラッシュ蒸気発生装置２０は、回収した蒸気ドレンＤを再蒸発させてフラッシュ蒸気Ｓ３と温水Ｗとに分離するフラッシュタンク２１と、蒸気ドレンＤをフラッシュタンク２１に回収するドレン回収ラインＬ２１と、フラッシュ蒸気Ｓ３をフラッシュタンク２１から蒸気昇圧機３０に送気する蒸気送気ラインＬ２２と、温水Ｗをフラッシュタンク２１から排出するドレン排出ラインＬ２３と、ドレン回収ラインＬ２１に設けられた入口弁Ｖ２２、蒸気送気ラインＬ２２に設けられた蒸気送気弁Ｖ２３、及びドレン排出ラインＬ２３に設けられたドレン排出弁Ｖ２４を少なくとも含む複数の制御弁から構成される流通経路切替手段２８と、を含んで構成される。これにより、蒸気発生装置として、フラッシュ蒸気発生装置２０を用いることができる。そして、フラッシュ蒸気発生装置２０の運転時に、制御弁の制御を行うことで、蒸気昇圧機３０にフラッシュ蒸気Ｓ３を送出して、所要の中圧蒸気を安価に得ることができる。

【0049】

以上、本発明の蒸気システムの好ましい実施形態について説明したが、本発明は、上述の実施形態に制限されるものではなく、適宜変更が可能である。
蒸気システムは、蒸気発生装置と、蒸気昇圧装置とを備えるものであればよく、例えば、高圧蒸気利用設備や中圧蒸気利用設備を備えた本発明の蒸気システムに限定されるものではない。

【0050】

また、本実施形態では、蒸気システム１を、蒸気発生装置としてのフラッシュ蒸気発生装置２０を含んで構成したが、これに限らない。即ち、蒸気システムを、シェルアンドチューブ方式の低圧蒸気発生装置、又はヒートポンプ方式の低圧蒸気発生装置を含んで構成してもよい。

【0051】

また、蒸気昇圧機チェック処理において、第２条件と第３条件とを順番に満たすか否かを判定したが、同時に行ってもよい。

【符号の説明】

【0052】

１ 蒸気システム
１１ 蒸気ボイラ装置
１２ スチームヘッダ
１３ 高圧蒸気利用設備
１４ 中圧蒸気利用設備
２０ フラッシュ蒸気発生装置
２１ フラッシュタンク
２９ 制御手段
３０ 蒸気昇圧機
３１，３２ 温度センサ
３３ 圧力センサ
４０ 給水タンク
Ｄ 蒸気ドレン
Ｌ２１ ドレン回収ライン
Ｌ２２ 蒸気送気ライン
Ｌ２３ ドレン排出ライン
Ｓ３ フラッシュ蒸気
Ｖ２２ 入口弁
Ｖ２３ 蒸気送気弁
Ｖ２４ ドレン排出弁
Ｗ 温水

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】