JP2014145520A - ドレイン回収および再生設備 - Google Patents

Abstract

【課題】蒸気使用設備の使用条件を満たす蒸気を、ランニングコストを発生させずに供給することができるドレイン回収および再生設備を提供する。
【解決手段】高圧蒸気が高圧蒸気使用設備１ａ，１ｂで凝縮潜熱を失って生じたドレインをフラッシュ蒸気と温水に分離するフラッシュタンク５と、フラッシュタンク５で分離された第１フラッシュ蒸気を、高圧蒸気によるエゼクタ効果により誘導して高圧蒸気と混合し、高圧蒸気よりも低圧な混合蒸気を生成するエゼクタ８と、を備えることを特徴とするドレイン回収および再生設備。
【選択図】図１

Description

本発明は、蒸気を利用した後に凝縮潜熱を失い復水したドレインを回収し、フラッシュ蒸気に再生して使用する設備に関する。

ボイラで発生した蒸気を熱媒として被加熱物を加熱することは各種機械設備で実施されているが、凝縮潜熱を失い復水したドレイン（drain）を排水にしてしまうのはエネルギ効率の観点から好ましくない。そこで、近年では、ドレインをフラッシュタンクに回収して再蒸発させて、フラッシュ蒸気と温水に気液分離し、これらフラッシュ蒸気および温水を熱媒として再利用することが行なわれている。
例えば、特許文献１では、ドレインをその飽和蒸気圧力よりも圧力が低く設定されたフラッシュタンクに供給しフラッシュ蒸気と温水に分離し、再生されたフラッシュ蒸気を下流側の蒸気使用設備で使用する。
また、特許文献２では、回転式の圧縮機でフラッシュ蒸気を高圧蒸気化することを提案している。
なお、高圧・高温のドレインが低圧の雰囲気に晒されたときにドレインの一部が蒸気になる現象をフラッシュまたは再蒸発と称され、このようにして発生した蒸気がフラッシュ蒸気（再蒸発蒸気）である。

特開2012-7762号公報 特開2008-255888号公報

しかしながら、特許文献１の提案は、フラッシュ蒸気として取り出された蒸気の流量および圧力(温度)が、必ずしも下流側の蒸気使用設備の使用条件を満足しないことがある。
また、特許文献２の提案は、圧縮機を運転するために電力を消費するため、必ずしもエネルギ効率が良いとは言えない。
本発明は、このような課題に基づいてなされたもので、蒸気使用設備の条件を満たす蒸気を、高いエネルギ効率で供給することができるドレイン回収および再生設備を提供することを目的とする。

本発明は、ドレインから生成したフラッシュ蒸気を使用することを前提にする。ただし、フラッシュ蒸気をそのまま例えば下流の蒸気使用設備で使用するのではなく、蒸気生成源から供給される蒸気にフラッシュ蒸気を混合する。２つの蒸気を混合することにより圧力を調整できるので、蒸気使用設備の使用条件を満足する蒸気を得ることができる。また、本発明では、蒸気の混合にエゼクタ効果を利用することで、混合のための電力消費を避けることができるので、高いエネルギ効率でドレインの回収および再生を行うことができる。

すなわち本発明のドレイン回収および再生設備は、蒸気生成源で生成された源蒸気を熱媒として使用して生じたドレインを回収および再生する設備であって、第１フラッシュタンクと、第１混合器と、を備えている。
第１フラッシュタンクは、第１設備で凝縮潜熱を失って生じた第１ドレインを第１フラッシュ蒸気と第１温水に分離する。
第１混合器は、第１フラッシュタンクで分離された第１フラッシュ蒸気を、源蒸気によるエゼクタ効果により誘引して源蒸気と混合し、源蒸気よりも圧力の低い第１混合蒸気を生成する。
以下、第１フラッシュタンクと第１混合器を、本発明の基本構成と称することがある。

本発明によるドレイン回収および再生設備は、蒸気使用設備で使用される蒸気の圧力レベルの観点から、少なくとも二つの形態を包含する。
一つ目の形態は、異なる圧力の蒸気を使用する蒸気使用設備を備える。例えば、高圧蒸気を使用する設備と、中圧蒸気を使用する設備と、を備える場合である。二つ目の形態は、使用される蒸気の圧力が単一の場合である。例えば、複数の蒸気使用設備を備えるが、いずれの設備も中圧蒸気を使用する場合である。

一つ目の形態としては、本発明の基本構成に加えて、第１蒸気供給ラインと、第１フラッシュ蒸気ラインと、第２設備と、第１混合蒸気供給ラインと、を備える。
第１蒸気供給ラインは、源蒸気を、第１設備に向けて供給する。
第１フラッシュ蒸気ラインは、第１フラッシュ蒸気を第１混合器に向けて供給する。
第２設備は、第１設備よりも圧力の低い蒸気を熱媒体として使用する。
また、第１混合蒸気供給ラインは、第１混合蒸気を第２設備に向けて供給する。

一つ目の形態は、さらに、第２フラッシュタンクと、第２フラッシュ蒸気ラインと、第２混合器と、第３設備と、第２混合蒸気供給ラインと、を備える。
第２フラッシュタンクは、第１ドレインと、第１混合蒸気が第２設備で凝縮潜熱を失って生じた第２ドレインと、からなる第３ドレインを、第２フラッシュ蒸気と温水に分離する。
第２混合器は、第２フラッシュ蒸気を、源蒸気によるエゼクタ効果により誘導して源蒸気と混合し、第２混合蒸気よりも圧力が低い第２混合蒸気を生成する。
第２フラッシュ蒸気ラインは、第２フラッシュ蒸気を第２混合器に向けて供給する。
第３設備は、第２設備よりも低い圧力の蒸気を熱媒体として使用する。
さらに、第２混合蒸気供給ラインは、第２混合蒸気を第３設備に向けて供給する。
このドレイン回収および再生設備は、例えば、高圧蒸気、中圧蒸気に加えて、第３設備が低圧蒸気を使用する場合に対応することができる。このように低圧蒸気を使用する設備にフラッシュ蒸気を用いるので、エネルギ効率の高いドレイン回収および再生設備が得られる。

二つ目の形態は、本発明の基本構成に加えて、第１蒸気供給ラインと、第１フラッシュ蒸気ラインと、第１混合蒸気供給ラインと、を備える。
第１蒸気供給ラインは、源蒸気を、第１設備に向けて供給する。
第１フラッシュ蒸気ラインは、第１フラッシュ蒸気を第１混合器に向けて供給する。
第１混合蒸気供給ラインは、源蒸気と第１フラッシュ蒸気の混合蒸気を第１設備に向けて供給する。
この形態は、第１設備が中圧蒸気を使用する設備、または、低圧蒸気を使用する設備が該当する。

本発明によれば、蒸気使用設備の条件を満たす蒸気を、高いエネルギ効率で供給することができるドレイン回収および再生設備を提供できる。

本発明の第１実施形態におけるドレイン回収設備の構成を示すブロック図である。 本発明の第２実施形態におけるドレイン回収設備の構成を示すブロック図である。 本発明の第３実施形態におけるドレイン回収設備の構成を示すブロック図である。

［第１実施形態］
以下、図面を参照しながら、本発明の第１実施形態について説明する。
図１に示すように、ドレイン回収および再生設備αは、図示を省略する蒸気生成源（例えば、ボイラ）で生成された高温高圧の蒸気（源蒸気、以下、高圧蒸気）を使用した後に生じたドレインからフラッシュ蒸気を生成させ、使用に供する。

［ドレイン回収および再生設備αの構成］
ドレイン回収および再生設備αは、蒸気を使用する設備として、高圧蒸気使用設備１ａ、高圧蒸気使用設備１ｂおよび中圧蒸気使用設備２を備える。以下、ドレイン回収および再生設備αを設備αと、高圧蒸気使用設備１ａ，１ｂを高圧設備１ａ，１ｂと略記し、中圧蒸気使用設備２を中圧設備２と略記する。

高圧設備１ａ，１ｂは、蒸気生成源から供給される高圧蒸気を熱媒として使用するものであり、例えば単数または複数の熱交換器を含んでいる。各熱交換器において、熱媒として使用されて潜熱を失った蒸気の一部は凝縮してドレイン（第１ドレイン、以下、高圧ドレイン）となって排出される。高圧ドレインの他に凝縮しなかった蒸気が含まれることもあり、その場合には高圧設備１ａ，１ｂから高圧ドレインと蒸気の混合流体が排出される。以降の中圧ドレインも同様である。

中圧設備（第２設備）２は、蒸気生成源から供給される高圧蒸気（源蒸気）に後述するフラッシュ蒸気を混合して得られる中圧蒸気を熱媒として使用するものであり、例えば単数または複数の熱交換器を含んでいる。各熱交換器において、中圧蒸気は、熱媒として使用されて潜熱を失った蒸気の一部は凝縮してドレイン（第２ドレイン、以下、中圧ドレイン）となって排出される。

設備αは、高圧設備１ａ，１ｂおよび中圧設備２に高圧蒸気を供給するために、高圧蒸気供給ラインＬ１を備えている。高圧蒸気供給ラインＬ１は、上流側が蒸気生成源に接続され、下流側は第１供給ラインＬ１１、第２供給ラインＬ１２および第３供給ラインＬ１３に分岐される。第１供給ラインＬ１１は高圧設備１ａに、第２供給ラインＬ１２は高圧設備１ｂに、また、第３供給ラインＬ１３は中圧設備２に接続され、高圧蒸気を高圧設備１ａ，１ｂおよび中圧設備２に供給する。なお、本形態において、上流、下流は原則として、蒸気の流れる向きに従うものとする。

高圧蒸気供給ラインＬ１には、第１供給ラインＬ１１が分岐するよりも上流側に、逆止弁１１が設けられている。高圧蒸気を蒸気生成源に逆流させないためである。
第１供給ラインＬ１１、第２供給ラインＬ１２および第３供給ラインＬ１３には、各々、高圧設備１ａ，１ｂおよび中圧設備２よりも上流に、減圧弁１２および流量調整弁１３、減圧弁１４および流量調整弁１５、並びに減圧弁１６および流量調整弁１７が設けられている。
通常、源蒸気の圧力、流量はともに、使用設備における条件を超えるように余裕をもって供給される。そこで、減圧弁１２，１４，１６は、及び、流量調整弁１３，１５，１７によって、高圧設備１ａ，１ｂおよび中圧設備２の使用に適した圧力、流量に調整する。

設備αは、フラッシュタンク５を備える。フラッシュタンク５は、高圧設備１ａ，１ｂの下流に設けられ、高圧設備１ａ，１ｂから排出される高圧ドレイン（第１ドレイン）を受け入れて、再蒸発させ、中圧中温のフラッシュ蒸気と温水（第２ドレイン）とに気液分離する。
フラッシュタンク５には、フラッシュラインＬ４および中圧ドレイン回収ラインＬ５が接続されている。混合流体から分離されたフラッシュ蒸気はフラッシュラインＬ４に、分離されたドレインは中圧ドレイン回収ラインＬ５に流れる。フラッシュラインＬ４には流量調整弁１９が、中圧ドレイン回収ラインＬ５には流量調整弁２０が、設けられている。中圧ドレイン回収ラインＬ５は、その終端が蒸気生成源であるボイラまたは温水使用設備に接続されている。温水使用設備は、プラント内の暖房設備や他の熱交換器など、温水を熱媒として使用できるものであれば適用の制限がない。

フラッシュタンク５は、内部の圧力を計測する圧力計４１を備えている。圧力計４１で計測されたフラッシュタンク５の内部圧力は、制御装置４０に送られる。

設備αは、フラッシュタンク５に高圧ドレインを供給するために、高圧ドレイン回収ラインＬ２を備えている。高圧ドレイン回収ラインＬ２は、上流側が第１回収ラインＬ２１と第２回収ラインＬ２２に分岐されるが、途中で集合して、下流側がフラッシュタンク５に接続される。また、第１回収ラインＬ２１と第２回収ラインＬ２２をそれぞれ独立にフラッシュタンク５に接続してもよい。

設備αは、中圧設備２に中圧ドレイン回収ラインＬ３が接続されており、中圧設備２から排出される混合流体は中圧ドレイン回収ラインＬ３を通る。

第３供給ライン（第１蒸気供給ライン）Ｌ１３には、減圧弁１６および流量調整弁１７よりも上流にエゼクタ８が設けられている。第３供給ラインＬ１３には、エゼクタ８よりも上流に流量調整弁１８が設けられている。このエゼクタ８には、フラッシュライン（第１フラッシュ蒸気ライン）Ｌ４が接続されている。したがって、フラッシュタンク５で高圧ドレインから分離されたフラッシュ蒸気はフラッシュラインＬ４を通ってエゼクタ８に達する。フラッシュラインＬ４には、流量・圧力計４２が設けられている。
第３供給ラインＬ１３の高圧蒸気（源蒸気）がエゼクタ８を通過すると、エゼクタ８に達したフラッシュ蒸気は第３供給ラインＬ１３に誘引され、高圧蒸気と混合される。この混合により生成された中圧蒸気（第１混合蒸気）は、中圧設備２に向けて混合蒸気供給ラインＬ１３１（第１混合蒸気供給ライン）を流れる。

設備αは、制御装置４０を備えている。制御装置４０は、圧力計４１、流量・圧力計４２から得られるフラッシュ蒸気の圧力、流量に関する情報を取得して、減圧弁１６、流量調整弁１７，１８，１９，２０の動作を制御する。制御装置４０は、以下説明するように、これ以外の減圧弁、流量調整弁の動作も制御する。

［ドレイン回収および再生設備αの動作］
次に、以上の構成を備えるドレイン回収および再生設備αの動作について以下説明する。
高圧蒸気供給ラインＬ１を流れてきた高圧蒸気（源蒸気）は、第１供給ラインＬ１１、第２供給ラインＬ１２および第３供給ラインＬ１３に分配、供給される。供給された蒸気は、第１供給ラインＬ１１において減圧弁１２および流量調整弁１３により、第２供給ラインＬ１２において減圧弁１４および流量調整弁１５により、圧力（温度）および温度が高圧設備１ａ及び高圧設備１ｂの条件を満足するように調整されてから、各々、高圧設備１ａまたは高圧設備１ｂに熱媒として使用される。

高圧設備１ａにおいて熱媒として使用されて潜熱を失った高圧ドレインは、第１回収ラインＬ２１に排出される。同様に、高圧設備１ｂにおいて熱媒として使用されて潜熱を失った高圧ドレインは、第２回収ラインＬ２２に排出される。この高圧ドレインは高圧ドレイン回収ラインＬ２で集合してからフラッシュタンク５に回収される。

フラッシュタンク５に回収された高圧ドレインは、再蒸発されることで中圧中温のフラッシュ蒸気と温水（中圧ドレイン）とに気液分離される。分離された温水は、中圧ドレイン回収ラインＬ５を介して、図示を省略する温水使用設備または蒸気生成源であるボイラに供給される。中圧中温のフラッシュ蒸気（第１フラッシュ蒸気）は、流量調整弁１９により流量を調整されながら、フラッシュラインＬ４を介してエゼクタ８に導入される。

一方、第３供給ラインＬ１３に供給された高圧蒸気（源蒸気）は、流量調整弁１８により流量が調整され、エゼクタ８に導入される。高圧蒸気の導入により、フラッシュ蒸気（中圧）がエゼクタ８に誘引されることで、第３供給ラインＬ１３において高圧蒸気とフラッシュ蒸気からなる混合蒸気（第１混合蒸気）が生成される。この中圧の混合蒸気は、減圧弁１６および流量調整弁１７で圧力（温度）および流量が調整されてから、中圧設備２に供給される。中圧設備２に供給された混合蒸気は熱媒として使用されて潜熱を失った中圧ドレインとなり、中圧ドレイン回収ラインＬ３および中圧ドレイン回収ラインＬ５を順に通って、ボイラまたは温水使用設備に供給される。なお、中圧設備２から排出される中圧ドレインは、中圧ドレイン回収ラインＬ５を通らずにボイラまたは温水使用設備に供給してもよい。

ここで、高圧設備１ａ，１ｂからフラッシュタンク５に供給される高圧ドレインの量が変動しても、フラッシュタンク５内の圧力を一定に保ちことが好ましい。圧力、温度が一定のフラッシュ蒸気を安定して得るためである。そこで本実施形態では、フラッシュタンク５の圧力を圧力計４１で計測する。この計測値は制御装置４０に送られる。制御装置４０は計測値を取得して、圧力が所定の設定値を越えるか否かの判断を行う。制御装置４０は、圧力が所定の設定値を越えて変動した場合には、フラッシュタンク５からフラッシュラインＬ４へのフラッシュ蒸気の供給流量、または、フラッシュタンク５から中圧ドレイン回収ラインＬ５への中圧ドレインの排出量の調整を行う。具体的には、計測値が高ければ流量調整弁１９，２０の流量を大きくし、計測値が低ければ流量調整弁１９，２０の流量を小さくする。
以上の制御装置４０によるフラッシュタンク５内の圧力の保持は、後述する第２実施形態、第３実施形態では記載を省略するが、同様に当てはまる。

また、フラッシュタンク５からフラッシュラインＬ４に供給されるフラッシュ蒸気の流量、圧力を流量・圧力計４２で計測する。この計測値は制御装置４０に送られる。制御装置４０は、計測値に基づいて、流量調整弁１８の開度を調整することで、エゼクタ８においてフラッシュ蒸気と混合させる高圧蒸気の流量を制御する。また、制御装置４０は、減圧弁１６および流量調整弁１７の開度を調整することで、エゼクタ８を通過して生成される混合蒸気の流量および圧力が中圧設備２の使用条件と一致するよう制御する。具体的には、計測値が高ければ、流量調整弁１７，１８における流量を小さくするとともに減圧弁１６の減圧の程度を小さくし、計測値が低ければ、流量調整弁１７，１８の流量を大きくするとともに減圧弁１６の減圧の程度を大きくする。
以上の制御装置４０による混合蒸気の流量および圧力の調整は、後述する第２実施形態、第３実施形態では記載を省略するが、同様に当てはまる。

以上説明したように、本実施形態による再生設備αでは、ボイラで生成された高圧高温の蒸気を熱媒として高圧設備１ａ、１ｂで使用した後、高圧ドレインとしてフラッシュタンク５に回収し、中圧中温のフラッシュ蒸気と温水とに気液分離する。そして、フラッシュタンク５からフラッシュ蒸気を中圧設備２に送って熱媒として再使用する一方、温水を温水使用設備に送ってプラント内の暖房等に再使用する。

設備αによれば、フラッシュタンク５で生成されたフラッシュ蒸気を高圧蒸気と混合して中圧蒸気にしてから下流である中圧設備２に供給するので、下流の蒸気使用設備が要求する蒸気の条件を満たすことができる。しかも、高圧蒸気との混合による中圧蒸気化をエゼクタ効果を利用しているので、電力を使用しない高効率な設備を実現できる。

本実施形態において、「高圧」と「中圧」について説明したが、各々の圧力の値は一義的に定まるものではなく、使用設備の要求により特定される。例えば、同じ「高圧」であっても圧力の絶対値が相違する場合もある。上記を例にすると、高圧設備１ａに供給される蒸気の圧力の方が高圧設備１ｂよりも高いということもある。
また、本実施形態においては、２つの高圧設備１ａ，１ｂを備え、１つの中圧設備２を備えているが、各々の数は１つ以上で任意である。例えば、高圧設備が単数、中圧設備が複数ということもある。

［第２実施形態］
次に、本発明の第２実施形態について説明する。
第１実施形態では、高圧蒸気（高圧設備）と中圧蒸気（高圧設備）を使用する例を説明した。しかし、本発明は、高圧および中圧に加えて低圧蒸気を使用する設備がある場合にも適用が可能であり、第２実施形態においてその例を説明する。

第２実施形態に係るドレイン回収および再生設備βは、図２に示すように、第１実施形態に係る設備αにいくつかの構成要素を加えることで、中圧設備２から排出される中圧ドレイン（第２ドレイン）とフラッシュタンク５から排出される高圧ドレイン（第１ドレイン）とを利用して低圧蒸気使用設備（低圧設備）３にフラッシュ蒸気を低圧蒸気として供給する。

はじめに、設備αに加えられたいくつかの要素を図２を参照して説明する。なお、図２において、再生設備αと同じ構成要素については、図１と同じ符号を付している。
設備βは、低圧蒸気使用設備（以下、低圧設備）３を備えている。低圧設備３に向けて、高圧蒸気供給ラインＬ１から分岐した第４供給ラインＬ１４から高圧蒸気が供給される。第４供給ラインＬ１４には、低圧設備３よりも上流に、流量調整弁２６が設けられている。流量調整弁２６の下流には、エゼクタ９が接続されており、エゼクタ９より下流には低圧設備３までの間に混合蒸気供給ライン（第２混合蒸気供給ライン）Ｌ１４１が設けられている。混合蒸気供給ラインＬ１４１には、減圧弁２４および流量調整弁２５が上流側よりこの順に設けられている。

設備βは、フラッシュタンク６を備えている。フラッシュタンク６は、中圧ドレイン回収ラインＬ５上に設けられており、中圧ドレイン回収ラインＬ５からドレインの供給を受ける。フラッシュタンク６は、中圧ドレイン回収ラインＬ３の接続箇所よりも下流に設けられているので、中圧ドレイン回収ラインＬ５を介して中圧設備２で生じた中圧ドレインの供給も受ける。また、フラッシュタンク６とエゼクタ９の間にはフラッシュラインＬ７が設けられている。
低圧設備３には低圧ドレイン回収ラインＬ６の一端が接続されており、低圧ドレイン回収ラインＬ６の他端は中圧ドレイン回収ラインＬ５に接続されている。

設備βは、以下のように動作する。なお、設備αについて説明した部分は省略する。
フラッシュタンク６は、中圧ドレイン回収ラインＬ５を介して、フラッシュタンク５で生成された高圧ドレイン（第１ドレイン）に加え、中圧設備２で生成された中圧ドレイン（第２ドレイン）の供給を受ける。これら中圧ドレイン（第３ドレイン）は、フラッシュタンク６において再蒸発されることで低圧低温のフラッシュ蒸気と温水とに気液分離される。
フラッシュ蒸気はフラッシュラインＬ７を通ってエゼクタ９に導入される。一方、エゼクタ９には、流量調整弁２６により流量が調整された高圧蒸気が第４供給ラインＬ１４を通って導入されることで、低圧のフラッシュ蒸気がエゼクタ９を介して第４供給ラインＬ１４に誘引される。こうして、高圧蒸気とフラッシュ蒸気が混合して得られた低圧蒸気は、減圧弁２４および流量調整弁２５により圧力（温度）および流量が調整されてから、低圧設備３に供給される。低圧設備３に供給された蒸気は熱媒として使用され、潜熱を失った低圧ドレインとして、低圧ドレイン回収ラインＬ６および中圧ドレイン回収ラインＬ５を順に通って、ボイラまたは温水使用設備に供給される。

以上説明したように、高圧設備１ａ，１ｂ、中圧設備２に加えて低圧設備３を備えるドレイン回収および再生設備βにおいても、中圧設備２から排出されるドレインとフラッシュタンク５から排出されるドレインとを使用して低圧設備３にフラッシュ蒸気を低圧蒸気として供給することができる。
第２実施形態では、圧力条件が異なる蒸気使用設備を３系統（高圧、中圧、低圧）としているが、さらに細かく圧力設定を行いフラッシュ蒸気発生ならびにフラッシュ蒸気と高圧蒸気（源蒸気）のエゼクタ効果による混合を多段階で行うことも可能である。

［第３実施形態］
次に、本発明の第３実施形態について説明する。
第３実施形態は、蒸気使用設備が中圧蒸気使用設備のみの場合を想定しており、フラッシュ蒸気を直接、基幹の高圧蒸気供給ラインにてエゼクタで混合し、各中圧蒸気使用設備に供給する。以下、図３を参照して説明する。

［ドレイン回収および再生設備γの構成］
ドレイン回収および再生設備γは、蒸気を使用する設備として、中圧蒸気使用設備２ａ，２ｂ，２ｃを備える。
中圧設備２ａ，２ｂ，２ｃは、第１実施形態の中圧設備２と同様の部材であり、蒸気生成源から供給される中圧蒸気を熱媒として使用し、中圧ドレインと蒸気の混合流体を排出する。

設備γは、中圧設備（第１設備）２ａ，２ｂ，２ｃに中圧蒸気を供給するために、高圧蒸気と中圧蒸気を混合する。高圧蒸気は、蒸気生成源に接続される高圧蒸気供給ラインＬ１から供給される。中圧蒸気は、中圧設備２ａ，２ｂ，２ｃから排出される中圧ドレインをフラッシュタンク７に導入することで生成され、エゼクタ１０を介して高圧蒸気と混合される。

高圧蒸気供給ラインＬ１は、第１実施形態と同様に、上流側が蒸気生成源に接続され、下流側は第１供給ライン（第１混合蒸気供給ライン）Ｌ１１、第２供給ラインＬ１２および第３供給ラインＬ１３に分岐される。各々のラインは、中圧設備２ａ〜２ｃに接続され、中圧蒸気を中圧設備２ａ〜２ｃに供給する。

高圧蒸気供給ラインＬ１には、第１供給ラインＬ１１〜第３供給ラインＬ１３に分岐するよりも上流側に、エゼクタ１０が設けられている。また、エゼクタ１０よりも上流に流量調整弁３４、逆止弁１１がエゼクタ１０の側から順に設けられている。
第１供給ラインＬ１１、第２供給ラインＬ１２および第３供給ラインＬ１３には、各々、中圧設備２ａ〜２ｃよりも上流に、減圧弁２８および流量調整弁２９、減圧弁３０および流量調整弁３１、並びに減圧弁３２および流量調整弁３３が設けられている。これらは、第１実施形態の減圧弁１２，１４，１６、および流量調整弁１３，１５，１７と同様の機能を果たす。

設備γは、フラッシュタンク７を備える。フラッシュタンク７は、中圧設備２ａ〜２ｃの下流に設けられ、中圧設備２ａ〜２ｃから排出される中圧ドレインと蒸気との混合流体を受け入れて、低圧低温のフラッシュ蒸気と温水とに気液分離する。
フラッシュタンク７には、フラッシュラインＬ９および低圧ドレイン回収ラインＬ１０が接続されている。混合流体から分離されたフラッシュ蒸気はフラッシュラインＬ９に、分離されたドレインは低圧ドレイン回収ラインＬ１０に流れる。フラッシュラインＬ９に導入されたフラッシュ蒸気は、エゼクタ１０に向けて流れる。低圧ドレイン回収ラインＬ１０は、その終端が蒸気生成源であるボイラまたは温水使用設備に接続されている。

設備γは、フラッシュタンク７に中圧ドレインを供給するために、中圧ドレイン回収ラインＬ８を備えている。中圧ドレイン回収ラインＬ８は、上流側が第１回収ラインＬ８１、第２回収ラインＬ８２および第２回収ラインＬ８３に分岐されるが、途中で集合して、下流側がフラッシュタンク７に接続される。

エゼクタ１０には、フラッシュラインＬ９が接続されている。したがって、フラッシュタンク７で中圧ドレイン（第１ドレイン）から分離されたフラッシュ蒸気（第１フラッシュ蒸気）はフラッシュラインＬ９を通ってエゼクタ１０に達する。高圧蒸気供給ラインＬ１の高圧蒸気がエゼクタ１０を流れるのに伴って、エゼクタ１０に達したフラッシュ蒸気は高圧蒸気供給ラインＬ１に誘引され、高圧蒸気と混合される。この混合により生成された中圧蒸気は、中圧設備２ａ〜２ｃに向けて、各々、第１供給ラインＬ１１〜第１供給ラインＬ１３を流れる。

［設備γの動作］
次に、以上の構成を備えるドレイン回収および再生設備γの動作について以下説明する。
高圧蒸気供給ラインＬ１を流れてきた高圧蒸気は、第１供給ラインＬ１１、第２供給ラインＬ１２および第３供給ラインＬ１３に分配、供給される。

中圧設備２ａ〜２ｃにおいて熱媒として使用されて潜熱を失った中圧ドレインは、第１回収ラインＬ８１〜第３回収ラインＬ８３に排出され、中圧ドレイン回収ラインＬ８で集合してからフラッシュタンク７に回収される。なお、中圧設備２ａ〜２ｃから排出される中圧ドレインは、中圧ドレイン回収ラインＬ８を通らず、それぞれ独立にフラッシュタンク７に供給してもよい。

フラッシュタンク７に回収された中圧ドレインは、再蒸発されることで中圧低温のフラッシュ蒸気と温水とに気液分離される。分離された温水は、低圧ドレイン回収ラインＬ１０を介して、温水使用設備または蒸気生成源であるボイラに供給される。中圧のフラッシュ蒸気は、フラッシュラインＬ９を介してエゼクタ１０に導入される。

エゼクタ１０には高圧蒸気供給ラインＬ１から高圧蒸気が導入されて、フラッシュ蒸気がエゼクタ１０に誘引されることで、高圧蒸気供給ラインＬ１において高圧蒸気とフラッシュ蒸気が混合される。この中圧の混合蒸気は、第１供給ラインＬ１１、第２供給ラインＬ１２および第３供給ラインＬ１３に分配されてから、中圧設備２ａ〜２ｃに供給される。中圧設備２に供給された蒸気は熱媒として使用されて潜熱を失って、中圧ドレインとなり、中圧ドレイン回収ラインＬ８を介してフラッシュタンク７に導入され、以降は、フラッシュラインＬ９を介してエゼクタ１０に導入されるというサイクルを繰り返す。

以上のように、設備γでは、中圧設備２ａ〜２ｃで生成されたドレインからフラッシュ蒸気を生成し、このフラッシュ蒸気を高圧蒸気と混合することで熱媒として再使用する。したがって、複数の使用設備が要求する蒸気の条件が同じであっても、その条件を満たすとともに、高圧蒸気との混合をエゼクタ効果を利用しいてるので、エネルギ効率が高い。

以上、本発明の好ましい実施形態を説明したが、これ以外にも、本発明の主旨を逸脱しない限り、上記実施の形態で挙げた構成を取捨選択したり、他の構成に適宜変更することが可能である。

α，β，γ 再生設備
１ａ，１ｂ 高圧蒸気使用設備
２，２ａ，２ｂ，２ｃ 中圧蒸気使用設備
３ 低圧蒸気使用設備
５，６，７ フラッシュタンク
８，９，１０ エゼクタ
１１ 逆止弁
１２，１４，１６，２４，２８，３０，３２ 減圧弁
１３，１５，１７，１８，１９，２０，２５，２６，２９，３１，３３，３４ 流量調整弁
４０ 制御装置
４１ 圧力計
４２ 流量・圧力計
Ｌ１ 高圧蒸気供給ライン
Ｌ１１ 第１供給ライン
Ｌ１２ 第２供給ライン
Ｌ１３ 第３供給ライン
Ｌ１４ 第４供給ライン
Ｌ１３１，Ｌ１４１ 混合蒸気供給ライン
Ｌ２ 高圧ドレイン回収ライン
Ｌ２１ 第１回収ライン
Ｌ２２ 第２回収ライン
Ｌ３，Ｌ５，Ｌ８ 中圧ドレイン回収ライン
Ｌ４，Ｌ７，Ｌ９ フラッシュライン
Ｌ６，Ｌ１０ 低圧ドレイン回収ライン
Ｌ８１ 第１回収ライン
Ｌ８２ 第２回収ライン
Ｌ８３ 第３回収ライン

Claims (4)

1. 蒸気生成源で生成された源蒸気を熱媒として使用して生じたドレインを回収および再生する設備であって、
   第１設備で凝縮潜熱を失って生じた第１ドレインを第１フラッシュ蒸気と第１温水に分離する第１フラッシュタンクと、
   前記第１フラッシュタンクで分離された前記第１フラッシュ蒸気を、前記源蒸気によるエゼクタ効果により誘引して前記源蒸気と混合し、前記源蒸気よりも圧力の低い第１混合蒸気を生成する第１混合器と、
   を備えることを特徴とするドレイン回収および再生設備。
2. 前記源蒸気を、前記第１設備に向けて供給する第１蒸気供給ラインと、
   前記第１フラッシュ蒸気を前記第１混合器に向けて供給する第１フラッシュ蒸気ラインと、
   前記第１設備よりも圧力の低い蒸気を熱媒体として使用する第２設備と、
   前記第１混合蒸気を前記第２設備に向けて供給する第１混合蒸気供給ラインと、をさらに備える、
   請求項１に記載のドレイン回収および再生設備。
3. 前記第１ドレインと、前記第１混合蒸気が前記第２設備で凝縮潜熱を失って生じた第２ドレインと、からなる第３ドレインを、第２フラッシュ蒸気と温水に分離する第２フラッシュタンクと、
   前記第２フラッシュ蒸気を、前記源蒸気によるエゼクタ効果により誘導して前記源蒸気と混合し、前記第２蒸気よりも圧力の低い第２混合蒸気を生成する第２混合器と、
   前記第２フラッシュ蒸気を前記第２混合器に向けて供給する第２フラッシュ蒸気ラインと、
   前記第２設備よりも低い圧力の蒸気を熱媒として使用する第３設備と、
   前記第２混合蒸気を前記第３設備に向けて供給する第２混合蒸気供給ラインと、をさらに備える、
   請求項２に記載のドレイン回収および再生設備。
4. 前記源蒸気を、前記第１設備に向けて供給する第１蒸気供給ラインと、
   前記第１フラッシュ蒸気を前記第１混合器に向けて供給する第１フラッシュ蒸気ラインと、
   前記源蒸気と前記第１フラッシュ蒸気の混合蒸気を前記第１設備に向けて供給する第１混合蒸気供給ラインと、をさらに備える、
   請求項１に記載のドレイン回収および再生設備。

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