JP2015102258A - 蒸気発生システム - Google Patents

Abstract

【課題】比較的少量の高圧の蒸気によって低圧の蒸気を昇圧させる蒸気発生システムを提供する。【解決手段】第１の蒸気Ｗ１を生成する第１蒸気発生部４と、第１の蒸気Ｗ１より高圧の第２の蒸気Ｗ２を生成する第２蒸気発生部２と、第１吐出蒸気流出口６３を備え、第１の蒸気Ｗ１を吸引蒸気として利用し且つ第２の蒸気Ｗ２を駆動蒸気として利用して、第１の蒸気Ｗ１より高圧で第２の蒸気Ｗ２より低圧の第３の蒸気Ｗ３を生成する第１エゼクタ６と、第２吸引蒸気流入口７１を備え、第３の蒸気Ｗ３を吸引蒸気として利用し且つ第２の蒸気Ｗ２を駆動蒸気として利用して、第３の蒸気Ｗ３より高圧で第２の蒸気Ｗ２より低圧の第４の蒸気Ｗ４を生成する第２エゼクタ７と、を備え、第１吐出蒸気流出口６３と第２吸引蒸気流入口７１とを接続する第３蒸気供給ラインＬ３から分岐され、第３の蒸気Ｗ３を流通させる第６蒸気供給ラインＬ６とを備える。【選択図】図１

Description

本発明は、低圧の蒸気を昇圧させる蒸気発生システムに関する。

工場などからは多くの排熱が発生する。排熱は、例えば、温水の形態で取り出される。排熱から得られる温水の温度は、高温の場合でも９０℃程度である。

一般の工場における熱利用には、０．１〜１．０ＭＰａ（Ｇ）程度の中圧の蒸気が求められる。しかし、上記のような９０℃程度の温水からは、低圧の蒸気しか製造することができず、排熱から得られる温水の用途は限定される。

上記の問題を解決するために、特許文献１には、ヒートポンプとエゼクタとを備える蒸気発生システムが提案されている。前記蒸気発生システムにおいて、ヒートポンプは、排熱から得られる温水によって給水を加熱して低圧の蒸気を発生させる。一方、エゼクタは、前記低圧の蒸気を吸引蒸気として、また、ボイラなどから供給される高圧の蒸気を駆動蒸気として利用し、前記低圧の蒸気を工場で利用可能な中圧の蒸気に昇圧させる。このように、ヒートポンプとエゼクタとを用いることにより、排熱から得られる温水の用途を拡大することが可能である。

特開２０１２−１５９２３８号公報

しかしながら、エゼクタは、低圧の蒸気を昇圧させるために、駆動蒸気として多量の高圧の蒸気を必要とする。そのため、多量の高圧の蒸気を十分供給できない工場は、前記蒸気発生システムを設置することができなかった。

本発明は、比較的少量の高圧の蒸気によって低圧の蒸気を昇圧させる蒸気発生システムを提供することを目的とする。

本発明は、第１の蒸気を生成する第１蒸気発生部と、前記第１の蒸気よりも高圧の第２の蒸気を生成する第２蒸気発生部と、第１吸引蒸気流入口、第１駆動蒸気流入口及び第１吐出蒸気流出口を備える第１エゼクタであって、前記第１吸引蒸気流入口は、第１蒸気供給ラインを介して前記第１蒸気発生部に接続され、前記第１駆動蒸気流入口は、第２蒸気供給ラインを介して前記第２蒸気発生部に接続され、前記第１の蒸気を吸引蒸気として利用し且つ前記第２の蒸気を駆動蒸気として利用して、前記第１の蒸気よりも高圧で前記第２の蒸気よりも低圧の第３の蒸気を生成し、前記第３の蒸気を前記第１吐出蒸気流出口から流出させる第１エゼクタと、第２吸引蒸気流入口、第２駆動蒸気流入口及び第２吐出蒸気流出口を備える第２エゼクタであって、前記第２吸引蒸気流入口は、第３蒸気供給ラインを介して前記第１吐出蒸気流出口に接続され、前記第２駆動蒸気流入口は、前記第２蒸気供給ラインから分岐される第４蒸気供給ラインに接続され、前記第２吐出蒸気流出口は、第５蒸気供給ラインに接続され、前記第３蒸気供給ラインを流通する前記第３の蒸気を吸引蒸気として利用し且つ前記第４蒸気供給ラインを流通する前記第２の蒸気を駆動蒸気として利用して、前記第３の蒸気よりも高圧で前記第２の蒸気よりも低圧の第４の蒸気を生成し、前記第４の蒸気を前記第５蒸気供給ラインに流出させる第２エゼクタと、前記第３蒸気供給ラインから分岐され、前記第３の蒸気を流通させる第６蒸気供給ラインと、を備える蒸気発生システムに関する。

また、前記蒸気発生システムは、温水を供給する温水供給部を更に備え、前記第１蒸気発生部は、前記温水供給部から供給される温水を利用して前記第１の蒸気を生成することが好ましい。

本発明によれば、比較的少量の高圧の蒸気によって低圧の蒸気を昇圧させる蒸気発生システムを提供することができる。

実施形態に係る蒸気発生システム１の全体構成図である。

以下、本発明に係る蒸気発生システムの実施形態を、図面を参照しながら説明する。図１は、実施形態に係る蒸気発生システム１の全体構成図である。

図１に示すように、実施形態に係る蒸気発生システム１は、第２蒸気発生部としての貫流ボイラ２と、蒸気ヘッダ３と、第１蒸気発生部としての蒸気発生装置４と、温水供給部としての温水タンク５と、第１エゼクタ６と、第２エゼクタ７と、第１蒸気圧力調整弁８と、第２蒸気圧力調整弁９と、吸引蒸気供給弁１０と、第１駆動蒸気供給弁１１と、第２駆動蒸気供給弁１２と、制御部１３、を備える。

更に、蒸気発生システム１は、第１蒸気供給ラインＬ１と、第２蒸気供給ラインＬ２と、第３蒸気供給ラインＬ３と、第４蒸気供給ラインＬ４と、第５蒸気供給ラインＬ５と、第６蒸気供給ラインＬ６と、温水供給ラインＬ７と、温水排出ラインＬ８と、給水ラインＬ９と、燃料供給ラインＬ１０と、排温水供給ラインＬ１１とを備える。本明細書における「ライン」とは、流路、径路、管路等の流体の流通が可能なラインの総称である。

なお、各ラインには、各種バルブ、各種センサ、逆止弁、オリフィス、ストレーナ等の機器が必要に応じて設けられるが、図１では適宜に図示を省略する。

第１蒸気供給ラインＬ１の上流側の端部は、蒸気発生装置４の蒸気供給出口に接続される。第１蒸気供給ラインＬ１の下流側の端部は、第１エゼクタ６の第１吸引蒸気流入口６１に接続される。第１蒸気供給ラインＬ１の途中には、吸引蒸気供給弁１０が設けられている。蒸気発生装置４で生成された第１の蒸気Ｗ１は、第１蒸気供給ラインＬ１を流通し、吸引蒸気供給弁１０を介して、第１エゼクタ６に向けて供給される。

温水供給ラインＬ７の上流側の端部は、温水タンク５の流出口に接続される。温水供給ラインＬ７の下流側の端部は、蒸気発生装置４の温水入口に接続される。温水タンク５から流出する温水Ｗ７は、温水供給ラインＬ７を流通して、蒸気発生装置４に向けて供給される。

温水排出ラインＬ８の上流側の端部は、蒸気発生装置４の温水出口に接続される。温水排出ラインＬ８の下流側の端部は、外部に連通する。蒸気発生装置４から排出される温水Ｗ７よりも低温の温水Ｗ８は、温水排出ラインＬ８を流通して、外部へ排出される。

排温水供給ラインＬ１１の上流側の端部は、工場などにおける温水供給元（図示せず）に接続される。排温水供給ラインＬ１１の下流側の端部は、温水タンク５の流入口に接続される。負荷機器で発生する排ガスから熱を回収して得られる温水Ｗ７は、排温水供給ラインＬ１１を介して、温水タンク５に供給される。

給水ラインＬ９の上流側の端部は、給水Ｗ９の給水供給元（図示せず）に接続される。給水ラインＬ９の下流側の端部は分岐し、一方の端部は貫流ボイラ２に接続され、他方の端部は蒸気発生装置４に接続される。給水供給元（図示せず）から供給される給水Ｗ９は、給水ラインＬ９を流通して、貫流ボイラ２及び蒸気発生装置４に供給される。

吸引蒸気供給弁１０は、弁体の開度を調整して、第１エゼクタ６の第１吸引蒸気流入口６１に供給される第１の蒸気Ｗ１の流量を調整可能にする。吸引蒸気供給弁１０の開度は、制御部１３により制御される。

蒸気発生装置４は、温水タンク５から供給される温水Ｗ７を利用して、第１の蒸気Ｗ１を生成する装置である。蒸気発生装置４は、熱交換器、圧力容器、蒸気供給口、温水入口及び温水出口を備える。給水供給元（図示せず）から供給される給水Ｗ９は、熱交換器を介して、温水タンク５から供給される温水Ｗ７と熱交換を行う。熱交換によって温められた給水Ｗ９は、次に、圧力容器に送られて、圧力容器内に噴霧され、さらに温水Ｗ７との熱交換を圧力容器内で行いながら蒸発する。これによって第１の蒸気Ｗ１が生成される。生成された第１の蒸気Ｗ１は、比較的低圧の蒸気である。蒸気発生装置４は、生成した第１の蒸気Ｗ１を、第１蒸気供給ラインＬ１に流通させ、吸引蒸気供給弁１０を介して、第１エゼクタ６に供給する。

温水タンク５は、工場などの排熱から生成される温水Ｗ７を貯留し、蒸気発生装置４に温水Ｗ７を供給する設備である。温水タンク５と蒸気発生装置４との間は、温水供給ラインＬ７により接続される。

第２蒸気供給ラインＬ２の上流側の端部は、貫流ボイラ２に接続される。第２蒸気供給ラインＬ２の下流側の端部は、第１エゼクタ６の第１駆動蒸気流入口６２に接続される。第２蒸気供給ラインＬ２の途中には、蒸気ヘッダ３が設けられる。また、第２蒸気供給ラインＬ２において、蒸気ヘッダ３と第１エゼクタ６との間には、第２蒸気供給ラインＬ２を第４蒸気供給ラインＬ４に分岐する分岐点Ｊ１が設けられる。分岐点Ｊ１と第１エゼクタ６との間には、第１駆動蒸気供給弁１１が設けられる。

第１駆動蒸気供給弁１１は、弁体の開度を調整して、第１エゼクタ６の第１駆動蒸気流入口６２に供給される第２の蒸気Ｗ２の流量を調整可能にする。第１駆動蒸気供給弁１１の開度は、制御部１３により制御される。

貫流ボイラ２で生成された第２の蒸気Ｗ２は、第２蒸気供給ラインＬ２を流通し蒸気ヘッダ３を通過した後、分岐点Ｊ１において、第２蒸気供給ラインＬ２と第４蒸気供給ラインＬ４とに分岐して流通する。従って、第２の蒸気Ｗ２の一部は、第２蒸気供給ラインＬ２を流通し、第１駆動蒸気供給弁１１を介して、第１エゼクタ６に供給される。また、第２の蒸気Ｗ２の残部は、第４蒸気供給ラインＬ４を流通して、第２エゼクタ７に供給される。

第４蒸気供給ラインＬ４の上流側の端部は、第２蒸気供給ラインＬ２における分岐点Ｊ１に接続される。第４蒸気供給ラインＬ４の下流側の端部は、第２エゼクタ７の第２駆動蒸気流入口７２に接続される。第４蒸気供給ラインＬ４の途中には、第２駆動蒸気供給弁１２が設けられている。第２蒸気供給ラインＬ２における分岐点Ｊ１から供給される第２の蒸気Ｗ２の残部は、第４蒸気供給ラインＬ４を流通し、第２駆動蒸気供給弁１２を介して、第２エゼクタ７に向けて供給される。

第２駆動蒸気供給弁１２は、弁体の開度を調整して、第２エゼクタ７の第２駆動蒸気流入口７２に供給される第２の蒸気Ｗ２の流量を調整可能にする。第２駆動蒸気供給弁１２の開度は、制御部１３により制御される。

第３蒸気供給ラインＬ３の上流側の端部は、第１エゼクタ６の第１吐出蒸気流出口６３に接続される。第３蒸気供給ラインＬ３の下流側の端部は、第２エゼクタ７の第２吸引蒸気流入口７１に接続される。そして、第３蒸気供給ラインＬ３の途中には、第３蒸気供給ラインＬ３を第６蒸気供給ラインＬ６に分岐する分岐点Ｊ２が設けられる。

第１エゼクタ６から流出する第３の蒸気Ｗ３は、第３蒸気供給ラインＬ３に流通した後、分岐点Ｊ２において、第３蒸気供給ラインＬ３と第６蒸気供給ラインＬ６とに分岐して流通する。従って、第３の蒸気Ｗ３の一部は、第３蒸気供給ラインＬ３を流通して、第２エゼクタ７に向けて供給される。

第６蒸気供給ラインＬ６の上流側の端部は、第３蒸気供給ラインＬ３における分岐点Ｊ２に接続される。第６蒸気供給ラインＬ６の下流側の端部は、第１の蒸気Ｗ１よりも高圧で第２の蒸気Ｗ２よりも低圧の蒸気で稼働する負荷機器Ａに接続される。第６蒸気供給ラインＬ６において、分岐点Ｊ２と負荷機器Ａとの間には、第１蒸気圧力調整弁８が設けられている。第３の蒸気Ｗ３の残部は、第６蒸気供給ラインＬ６を流通して、第１の蒸気Ｗ１よりも高圧で第２の蒸気Ｗ２よりも低圧の蒸気で稼働する負荷機器Ａに供給される。

第１蒸気圧力調整弁８は、弁体の開度を調整して、負荷機器Ａに供給される第３の蒸気Ｗ３の圧力を所定圧に調整する。

第５蒸気供給ラインＬ５の上流側の端部は、第２エゼクタ７の第２吐出蒸気流出口７３に接続される。第５蒸気供給ラインＬ５の下流側の端部は、第３の蒸気Ｗ３よりも高圧で第２の蒸気Ｗ２よりも低圧の蒸気で稼働する負荷機器Ｂに接続される。第５蒸気供給ラインＬ５の途中には、第２蒸気圧力調整弁９が設けられる。

第２蒸気圧力調整弁９は、弁体の開度を調整して、負荷機器Ｂに供給される第４の蒸気Ｗ４の圧力を所定圧に調整する。

第２エゼクタ７から流出する第４の蒸気Ｗ４は、第５蒸気供給ラインＬ５を流通して、第２蒸気圧力調整弁９で圧力を所定圧に調整された後、第３の蒸気Ｗ３よりも高圧で第２の蒸気Ｗ２よりも低圧の蒸気で稼働する負荷機器Ｂに供給される。

貫流ボイラ２は、給水供給元（図示せず）から供給される給水Ｗ９を加熱して、比較的高圧の第２の蒸気Ｗ２を発生させる設備である。貫流ボイラ２は、缶体であるボイラ本体２１を備える。

ボイラ本体２１は、下部管寄せ、水管、バーナ、上部管寄せ（いずれも図示せず）、を備える。
上部管寄せは、例えば環状に形成された中空の容器である。各水管の上端部は、上部管寄せと連通する。上部管寄せの上端には、第２蒸気供給ラインＬ２の上流側の端部が接続される。複数の水管で発生した第２の蒸気Ｗ２は、上部管寄せを介して第２蒸気供給ラインＬ２へ送出される。

バーナ部は、燃料Ｇ１（液体又は気体等）を燃焼させる燃焼装置である。バーナ部には、燃料供給ラインＬ１０が接続される。燃料供給ラインＬ１０は、燃料供給元（図示せず）から送出された燃料Ｇ１を、バーナ部に供給するラインである。

蒸気ヘッダ３は、貫流ボイラ２から第２蒸気供給ラインＬ２を介して供給された第２の蒸気Ｗ２を一時的に溜めて、第２の蒸気Ｗ２を使用する第１エゼクタ６及び第２エゼクタ７へ供給する機器である。蒸気ヘッダ３は、第２蒸気供給ラインＬ２において、貫流ボイラ２と第１駆動蒸気供給弁１１との間に設けられる。

第１エゼクタ６は、第１の蒸気Ｗ１を吸引蒸気として利用し且つ第２の蒸気Ｗ２を駆動蒸気として利用して、第１の蒸気Ｗ１よりも高圧で第２の蒸気Ｗ２よりも低圧の第３の蒸気Ｗ３を生成する装置である。

第１エゼクタ６は、第１吸引蒸気流入口６１、第１駆動蒸気流入口６２及び第１吐出蒸気流出口６３を備える。第２蒸気供給ラインＬ２を流通した第２の蒸気Ｗ２は、第１エゼクタ６の第１駆動蒸気流入口６２から、駆動蒸気として、第１エゼクタ６に流入する。
これにより、第１蒸気供給ラインＬ１を流通した第１の蒸気Ｗ１は、第１エゼクタ６の第１吸引蒸気流入口６１において、吸引蒸気として、第１エゼクタ６に流入する。

第１エゼクタ６において、第１の蒸気Ｗ１と第２の蒸気Ｗ２とが混合することで第３の蒸気Ｗ３が生成される。生成された第３の蒸気Ｗ３は、第１エゼクタ６の第１吐出蒸気流出口６３から流出して、第３蒸気供給ラインＬ３に流通する。

第２エゼクタ７は、第３の蒸気Ｗ３を吸引蒸気として利用し且つ第２の蒸気Ｗ２を駆動蒸気として利用して、第３の蒸気Ｗ３よりも高圧で第２の蒸気Ｗ２よりも低圧の第４の蒸気Ｗ４を生成する装置である。

第２エゼクタ７は、第２吸引蒸気流入口７１、第２駆動蒸気流入口７２及び第２吐出蒸気流出口７３を備える。第４蒸気供給ラインＬ４を流通した第２の蒸気Ｗ２は、第２エゼクタ７の第２駆動蒸気流入口７２から、駆動蒸気として、第２エゼクタ７に流入する。
これにより、第３蒸気供給ラインＬ３を流通した第３の蒸気Ｗ３の一部は、第２エゼクタ７の第２吸引蒸気流入口７１において、吸引蒸気として、第２エゼクタ７に流入する。

第２エゼクタ７において、第２の蒸気Ｗ２と第３の蒸気Ｗ３とが混合することで第４の蒸気Ｗ４が生成される。生成された第４の蒸気Ｗ４は、第２エゼクタ７の第２吐出蒸気流出口７３から流出して、第５蒸気供給ラインＬ５に流通し第２蒸気圧力調整弁９を介して、負荷機器Ｂに供給される。

制御部１３は、吸引蒸気供給弁１０と、第１駆動蒸気供給弁１１と、第２駆動蒸気供給弁１２と、に電気的に接続される。制御部１３は、吸引蒸気供給弁１０と、第１駆動蒸気供給弁１１と、第２駆動蒸気供給弁１２とに対して弁体の開閉（開度）に関する情報信号を送信する。

以上の構成による蒸気発生システム１は、以下の実施形態に示すように動作する。図１は、実施形態に係る蒸気発生システム１の全体構成図である。

まず、蒸気発生装置４において、給水供給元（図示せず）から供給される給水Ｗ９と、温水タンク５から供給される温水Ｗ７との間で、熱交換が行われる。熱交換によって温められた給水Ｗ９は、蒸気発生装置４内の圧力容器に送られ、圧力容器内に噴霧され、さらに温水Ｗ７との熱交換を圧力容器内で行いながら蒸発する。このとき、圧力容器において、比較的低圧である第１の蒸気Ｗ１が生成される。第１の蒸気Ｗ１は、第１蒸気供給ラインＬ１を流通し、吸引蒸気供給弁１０で流量を調整された後、第１エゼクタ６の第１吸引蒸気流入口６１に供給される。ここで、第１エゼクタ６に供給される第１の蒸気Ｗ１の圧力は、例えば、−０．０２ＭＰａで、その流量は１５０ｋｇ／ｈである。

蒸気発生装置４において給水Ｗ９と熱交換を終えて熱を奪われた温水Ｗ８は、温水排出ラインＬ８を流通して、外部へ排出される。

一方、貫流ボイラ２は、燃料供給元（図示せず）から供給された燃料Ｇ１を使い、給水供給元（図示せず）から供給される給水Ｗ９加熱することで、第１の蒸気Ｗ１よりも高圧の第２の蒸気Ｗ２を生成する。第２の蒸気Ｗ２は、第２蒸気供給ラインＬ２を流通して蒸気ヘッダ３を通過した後、第２蒸気供給ラインＬ２に設けられた分岐点Ｊ１において、第２蒸気供給ラインＬ２と第４蒸気供給ラインＬ４とに分岐して流通する。

第２蒸気供給ラインＬ２において、分岐点Ｊ１よりも下流側を流通する第２の蒸気Ｗ２は、第１駆動蒸気供給弁１１で流量を調整された後、第１エゼクタ６の第１駆動蒸気流入口６２に供給される。また、第４蒸気供給ラインＬ４を流通する第２の蒸気Ｗ２は、第２駆動蒸気供給弁１２で流量を調整された後、第２エゼクタ７の第２駆動蒸気流入口７２に供給される。

ここで、第２蒸気供給ラインＬ２の分岐点Ｊ１よりも上流側を流通する第２の蒸気Ｗ２の圧力は、例えば、０．５ＭＰａで、その流量は１３２０ｋｇ／ｈである。また、第１エゼクタ６の第１駆動蒸気流入口６２に供給される第２の蒸気Ｗ２の圧力は、例えば、０．５ＭＰａで、その流量は７５０ｋｇ／ｈである。更に、第２エゼクタ７の第２駆動蒸気流入口７２に供給される第２の蒸気Ｗ２の圧力は、例えば、０．５ＭＰａで、その流量は５７０ｋｇ／ｈである。

上記の動作により、圧力が０．５ＭＰａである第２の蒸気Ｗ２は、駆動蒸気として、第１エゼクタ６の第１駆動蒸気流入口６２から第１エゼクタ６に流入する。これにより、圧力が−０．０２ＭＰａである第１の蒸気Ｗ１は、吸引蒸気として、第１エゼクタ６の第１吸引蒸気流入口６１から第１エゼクタ６に流入する。

第１エゼクタ６では、第１の蒸気Ｗ１と第２の蒸気Ｗ２とが混合して、第１の蒸気Ｗ１よりも高圧で第２の蒸気Ｗ２よりも低圧の第３の蒸気Ｗ３が生成される。生成された第３の蒸気Ｗ３は、第１エゼクタ６の第１吐出蒸気流出口６３から流出して、第３蒸気供給ラインＬ３に流通する。ここで、第３蒸気供給ラインＬ３を流通する第３の蒸気Ｗ３の圧力は、例えば、０．０６ＭＰａで、その流量は９００ｋｇ／ｈである。

従って、第１エゼクタ６は、第１の蒸気Ｗ１よりも高圧の第２の蒸気Ｗ２を利用して、第２の蒸気Ｗ２よりも低圧の第１の蒸気Ｗ１を昇圧させて、第１の蒸気Ｗ１よりも高圧で第２の蒸気Ｗ２よりも低圧の第３の蒸気Ｗ３として流出させる。

次に、第３の蒸気Ｗ３は、第３蒸気供給ラインＬ３の途中に設けられた分岐点Ｊ２において、第３蒸気供給ラインＬ３と第６蒸気供給ラインＬ６とに分岐して流通する。

第３蒸気供給ラインＬ３において分岐点Ｊ２よりも下流側を流通する第３の蒸気Ｗ３は、第２エゼクタ７の第２吸引蒸気流入口７１に供給される。また、第６蒸気供給ラインＬ６を流通する第３の蒸気Ｗ３は、第１蒸気圧力調整弁８で圧力を所定圧に調整された後、第１の蒸気Ｗ１よりも高圧で第２の蒸気Ｗ２よりも低圧の蒸気で稼働する負荷機器Ａに供給される。

ここで、第２エゼクタ７の第２吸引蒸気流入口７１に供給される第３の蒸気Ｗ３の圧力は、例えば、０．０６ＭＰａで、その流量は１５０ｋｇ／ｈである。また、第１の蒸気Ｗ１よりも高圧で第２の蒸気Ｗ２よりも低圧の蒸気で稼働する負荷機器Ａに供給される第３の蒸気Ｗ３の圧力は、例えば、０．０６ＭＰａで、その流量は７５０ｋｇ／ｈである。

上記の動作により、圧力が０．５ＭＰａである第２の蒸気Ｗ２は、駆動蒸気として、第２エゼクタ７の第２駆動蒸気流入口７２から第２エゼクタ７に流入する。これにより、圧力が０．０６ＭＰａである第３の蒸気Ｗ３は、吸引蒸気として、第２エゼクタ７の第２吸引蒸気流入口７１から第２エゼクタ７に流入する。

第２エゼクタ７では、第２の蒸気Ｗ２と第３の蒸気Ｗ３とが混合して、第３の蒸気Ｗ３よりも高圧で第２の蒸気Ｗ２よりも低圧の第４の蒸気Ｗ４が生成される。生成された第４の蒸気Ｗ４は、第２エゼクタ７の第２吐出蒸気流出口７３から流出して、第５蒸気供給ラインＬ５に流通する。ここで、第５蒸気供給ラインＬ５を流通する第４の蒸気Ｗ４の圧力は、例えば、０．２ＭＰａで、その流量は７２０ｋｇ／ｈである。

従って、第２エゼクタ７は、第３の蒸気Ｗ３よりも高圧の第２の蒸気Ｗ２を利用して、第２の蒸気Ｗ２よりも低圧の第３の蒸気Ｗ３を昇圧させて、第３の蒸気Ｗ３よりも高圧で第２の蒸気Ｗ２よりも低圧の第４の蒸気Ｗ４として流出させる。

第４の蒸気Ｗ４は、第５蒸気供給ラインＬ５を流通し、第５蒸気供給ラインＬ５の途中に設けられた第２蒸気圧力調整弁９で圧力を所定圧に調整された後、比較的高圧の蒸気で稼働する負荷機器Ｂに供給される。

以上のような構成を有する本実施形態に係る蒸気発生システム１によれば、以下の効果を奏する。
本実施形態における蒸気発生システム１は、第１の蒸気Ｗ１を生成する蒸気発生装置４と、第１の蒸気Ｗ１よりも高圧の第２の蒸気Ｗ２を生成する貫流ボイラ２と、第１吸引蒸気流入口６１、第１駆動蒸気流入口６２及び第１吐出蒸気流出口６３を備える第１エゼクタ６であって、第１吸引蒸気流入口６１は、第１蒸気供給ラインＬ１を介して蒸気発生装置４に接続され、第１駆動蒸気流入口６２は、第２蒸気供給ラインＬ２を介して貫流ボイラ２に接続され、第１の蒸気Ｗ１を吸引蒸気として利用し且つ第２の蒸気Ｗ２を駆動蒸気として利用して、第１の蒸気Ｗ１よりも高圧で第２の蒸気Ｗ２よりも低圧の第３の蒸気Ｗ３を生成し、第３の蒸気Ｗ３を第１吐出蒸気流出口６３から流出させる第１エゼクタ６と、第２吸引蒸気流入口７１、第２駆動蒸気流入口７２及び第２吐出蒸気流出口７３を備える第２エゼクタ７であって、第２吸引蒸気流入口７１は、第３蒸気供給ラインＬ３を介して第１吐出蒸気流出口６３に接続され、第２駆動蒸気流入口７２は、第２蒸気供給ラインＬ２から分岐される第４蒸気供給ラインＬ４に接続され、第２吐出蒸気流出口７３は、第５蒸気供給ラインＬ５に接続され、第３蒸気供給ラインＬ３を流通する第３の蒸気Ｗ３を吸引蒸気として利用し且つ第４蒸気供給ラインＬ４を流通する第２の蒸気Ｗ２を駆動蒸気として利用して、第３の蒸気Ｗ３よりも高圧で第２の蒸気Ｗ２よりも低圧の第４の蒸気Ｗ４を生成し、第４の蒸気Ｗ４を第５蒸気供給ラインＬ５に流出させる第２エゼクタ７と、第３蒸気供給ラインＬ３から分岐され、第３の蒸気Ｗ３を流通させる第６蒸気供給ラインＬ６と、を備える。

このため、第６蒸気供給ラインＬ６を流通する第３の蒸気Ｗ３は、その分岐点Ｊ２から下流側で、第３蒸気供給ラインＬ３と第６蒸気供給ラインＬ６とに分岐して流通する。これにより、第２エゼクタ７へ供給される第３の蒸気Ｗ３の流量が減少する。一般的に、エゼクタを用いて気体を昇圧させる場合、吸引される気体の流量の約５〜６倍の駆動蒸気が必要となる。従って、蒸気発生システム１は、第１エゼクタ６で昇圧させた第３の蒸気Ｗ３の一部を第２エゼクタ７に吸引蒸気として供給することにより、第２エゼクタ７の昇圧に必要とされる駆動蒸気の流量を削減することが可能となる。つまり、比較的少量の高圧の蒸気によって低圧の蒸気を昇圧させることができる。

また、蒸気発生システム１は、第１エゼクタ６で昇圧させた第３の蒸気Ｗ３の一部のみを第２エゼクタ７で利用するため、第２エゼクタ７における必要以上の第４の蒸気Ｗ４の生成を抑えることができる。
更に、蒸気発生システム１は、第３蒸気供給ラインＬ３から分岐した第６蒸気供給ラインＬ６を流通する第３の蒸気Ｗ３を、第１の蒸気Ｗ１よりも高圧で第２の蒸気Ｗ２よりも低圧の蒸気で稼働する負荷機器Ａに利用することができる。

また、本実施形態における蒸気発生システム１は、温水を供給する温水タンク５を更に備え、蒸気発生装置４は、温水タンク５から供給される温水Ｗ７を利用して第１の蒸気Ｗ１を生成する。

このため、蒸気発生システム１は、工場などの排熱から生成される温水Ｗ７を有効に利用して、工場で再び利用可能な中圧の第４の蒸気Ｗ４を生成することができる。

以上、本発明の蒸気発生システム１の好ましい実施形態について説明したが、本発明は、上述した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。
例えば、蒸気発生システム１は、第１エゼクタ６と第２エゼクタ７とを備え、中圧の第４の蒸気Ｗ４を生成する。しかし、これに限定されず、蒸気発生システムは、例えば、３つ以上のエゼクタを備え、更に中圧の蒸気を生成するよう構成されてもよい。

また、蒸気発生システム１は、蒸気発生装置４を備え、比較的低圧の第１の蒸気を生成していた。しかし、これに限定されず、蒸気発生システムは、フラッシュタンク、吸収式ヒートポンプ、その他低圧の蒸気を発生させる設備を備えていてもよい。

また、蒸気発生システム１は、第２蒸気発生部として、貫流ボイラ２を備え、給水供給元（図示せず）から供給される給水Ｗ９を加熱して、比較的高圧の第２の蒸気Ｗ２を発生させていた。しかし、これに限定されず、第２蒸気発生部は、ヒートポンプ、その他比較的高圧の蒸気を発生させる機器であってもよい。

１ 蒸気発生システム
２ 貫流ボイラ（第２蒸気発生部）
４ 蒸気発生装置（第１蒸気発生部）
６ 第１エゼクタ
７ 第２エゼクタ
６１ 第１吸引蒸気流入口
６２ 第１駆動蒸気流入口
６３ 第１吐出蒸気流出口
７１ 第２吸引蒸気流入口
７２ 第２駆動蒸気流入口
７３ 第２吐出蒸気流出口
Ｌ１ 第１蒸気供給ライン
Ｌ２ 第２蒸気供給ライン
Ｌ３ 第３蒸気供給ライン
Ｌ４ 第４蒸気供給ライン
Ｌ５ 第５蒸気供給ライン
Ｌ６ 第６蒸気供給ライン
Ｗ１ 第１の蒸気
Ｗ２ 第２の蒸気
Ｗ３ 第３の蒸気
Ｗ４ 第４の蒸気

Claims (2)

1. 第１の蒸気を生成する第１蒸気発生部と、
   前記第１の蒸気よりも高圧の第２の蒸気を生成する第２蒸気発生部と、
   第１吸引蒸気流入口、第１駆動蒸気流入口及び第１吐出蒸気流出口を備える第１エゼクタであって、前記第１吸引蒸気流入口は、第１蒸気供給ラインを介して前記第１蒸気発生部に接続され、前記第１駆動蒸気流入口は、第２蒸気供給ラインを介して前記第２蒸気発生部に接続され、前記第１の蒸気を吸引蒸気として利用し且つ前記第２の蒸気を駆動蒸気として利用して、前記第１の蒸気よりも高圧で前記第２の蒸気よりも低圧の第３の蒸気を生成し、前記第３の蒸気を前記第１吐出蒸気流出口から流出させる第１エゼクタと、
   第２吸引蒸気流入口、第２駆動蒸気流入口及び第２吐出蒸気流出口を備える第２エゼクタであって、前記第２吸引蒸気流入口は、第３蒸気供給ラインを介して前記第１吐出蒸気流出口に接続され、前記第２駆動蒸気流入口は、前記第２蒸気供給ラインから分岐される第４蒸気供給ラインに接続され、前記第２吐出蒸気流出口は、第５蒸気供給ラインに接続され、前記第３蒸気供給ラインを流通する前記第３の蒸気を吸引蒸気として利用し且つ前記第４蒸気供給ラインを流通する前記第２の蒸気を駆動蒸気として利用して、前記第３の蒸気よりも高圧で前記第２の蒸気よりも低圧の第４の蒸気を生成し、前記第４の蒸気を前記第５蒸気供給ラインに流出させる第２エゼクタと、
   前記第３蒸気供給ラインから分岐され、前記第３の蒸気を流通させる第６蒸気供給ラインと、を備える蒸気発生システム。
2. 温水を供給する温水供給部を更に備え、
   前記第１蒸気発生部は、前記温水供給部から供給される温水を利用して前記第１の蒸気を生成する請求項１に記載の蒸気発生システム。

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