JP6089934B2 - ドレン回収システム - Google Patents

Description

本発明は、ドレン回収システムに関する。より詳細には、負荷機器から排出されるドレンを、大気に開放することなく回収してボイラに給水するクローズド方式のドレン回収システムに関する。

従来、ボイラで発生させた蒸気を負荷機器に供給し、この負荷機器において熱源として使用された蒸気から発生するドレンを回収して再度ボイラへの給水として利用するドレン回収システムが提案されている。
ドレン回収システムとしては、負荷機器において発生したドレンを、大気に開放された開放型のドレン回収タンクに回収してボイラに給水するオープン方式のドレン回収システム、及び耐圧性を有する密閉型のドレン回収タンクにドレンを高温高圧の状態で回収して、このドレンをボイラに給水するクローズド方式のドレン回収システムが知られている（例えば、特許文献１参照）。

特開２００６−１０５４４２号公報

クローズド方式のドレン回収システムでは、オープン方式のドレン回収システムに比して、高温での給水が可能となるため、ボイラの燃料消費量を低減でき、ボイラの運転コストを低減できる。また、ドレン回収タンクの内部の圧力を高く保つことで、ボイラとの圧力差を小さくできるので、ドレン回収タンクからボイラに給水を行う場合に用いられる給水ポンプを駆動させる動力を低減できる。

ところで、ドレン回収システムにおいては、負荷機器からドレン回収タンクにドレンを排出するためには、ドレン回収タンクの内部の圧力を、負荷機器の内部の圧力よりも小さく保つ必要がある。また、負荷機器においては、蒸気が使用されて熱交換が行われるので、負荷機器における蒸気の温度は、ボイラで発生する蒸気の温度よりも低くなり、負荷機器の内部の圧力は、ボイラの圧力よりも小さくなる。
そのため、従来のクローズド方式のドレン回収システムでは、ドレン回収タンクの内部の圧力を十分に昇圧した状態でボイラに給水できず、給水ポンプを駆動させる動力を十分に低減できなかった。

また、ドレン回収システムにおいて、ボイラへの連続給水を可能とするため、ドレン回収タンクがアシストタンクを備え、アシストタンクへドレンを一旦収容した後に、ドレンをボイラへ給水する場合がある。このような場合に、各ラインに配置される弁において開閉動作が多いと磨耗が生じることから、各ラインに配置される弁の開閉の回数を少なくするために、アシストタンクの容量をある程度大きくすることが好ましい。

しかし、アシストタンクの容量を大きくするために、アシストタンクの直径を大きくすると、アシストタンクの内部におけるドレンと蒸気との界面が大きくなる。これに伴って、水蒸気の飽和状態を維持させるべき界面の面積は大きくなる。そのため、アシストタンクの内部の圧力を上昇させる時間が長くなると共に、アシストタンクに供給する蒸気の量が多くなる。よって、アシストタンクからボイラへ給水を開始するまでの時間が遅くなる。

従って、本発明は、アシストタンクの容量を大きくできると共に、アシストタンクからボイラへの給水を開始するまでの時間を早くすることができるドレン回収システムを提供することを目的とする。

本発明は、ボイラにおいて発生され、負荷機器において用いられた蒸気が凝集して生じたドレンを回収して前記ボイラに供給するドレン回収システムであって、前記負荷機器で生じたドレンが収容され、高さ方向が鉛直方向に沿って配置される円筒形状のアシストタンクと、前記負荷機器と前記アシストタンクとを接続し、前記負荷機器で発生したドレンを前記アシストタンクに供給するドレン供給ラインと、前記ドレン供給ラインを開閉するドレン供給弁と、前記ボイラと前記アシストタンクとを接続し、前記ボイラで発生した蒸気を前記アシストタンクに供給する蒸気供給ラインと、前記蒸気供給ラインを開閉する蒸気供給弁と、前記アシストタンクと前記ボイラとを接続し、前記アシストタンクに収容されたドレンを前記ボイラに供給する給水ラインと、前記給水ラインに配置される給水ポンプと、を備え、前記アシストタンクは、直径に対する高さの比が３以上であるドレン回収システムに関する。

また、前記アシストタンクを複数備えることが好ましい。

また、前記アシストタンクの総容量は、１０００〜４０００Ｌであり、前記アシストタンクの直径は、３００〜７００ｍｍであることが好ましい。

本発明のドレン回収システムによれば、アシストタンクの容量を大きくできると共に、アシストタンクからボイラへの給水を開始するまでの時間を早くすることができるドレン回収システムを提供することを目的とする。

本発明の一実施形態に係るドレン回収システムの構成を示す図である。 本実施形態におけるアシストタンクの構成を示す概略図である。 本実施形態のドレン回収システムにおける各弁の開閉状態を示す説明図である。

以下、本発明のドレン回収システムの一実施形態について、図面を参照しながら説明する。本実施形態のドレン回収システムは、負荷機器において発生したドレンを、耐圧性を有する密閉型のタンクに高温高圧の状態で回収して、このドレンをボイラに給水するクローズド方式のドレン回収システムである。

まず、図１を参照して、本実施形態のドレン回収システム１の全体構成について説明する。以下の説明において「ライン」とは、流路、経路、管路等の総称である。
本実施形態のドレン回収システム１は、ボイラ１０と、負荷機器２０と、アシストタンク４０と、オープンタンク５０と、給水ポンプとしてのドレンポンプ６０と、を備える。

また、ドレン回収システム１は、これらの機器を接続し、蒸気又は水が流通する複数のライン、及びこれら複数のラインを開閉させる複数の弁を備える。具体的には、ドレン回収システム１は、ラインとして、第１蒸気供給ラインＬ１と、ドレン供給ラインＬ２と、本発明の蒸気供給ラインとしての第２蒸気供給ラインＬ３と、給水ラインＬ４と、フラッシュ蒸気排出ラインＬ５と、補給水供給ラインＬ６と、を備える。また、ドレン回収システム１は、弁として、ドレン供給弁７１と、蒸気供給弁７２と、を備える。

ボイラ１０は、蒸気を発生させる複数の缶体１１と、これら複数の缶体１１で発生した蒸気が集合される蒸気ヘッダ１２と、複数の缶体１１と蒸気ヘッダ１２とを連結する連結管１３と、を備える。
複数の缶体１１は、これらの缶体１１に供給された水を加熱して蒸気を発生させる。複数の缶体１１で発生した蒸気は、連結管１３を通って蒸気ヘッダ１２に供給される。

負荷機器２０は、ボイラ１０で発生した蒸気を熱源として利用し、加熱対象物との間で熱交換を行う。

アシストタンク４０は、ボイラ１０よりも上方に配置される。アシストタンク４０は、負荷機器２０において熱交換に用いられた蒸気の一部が凝集して生じるドレンを回収して収容する。アシストタンク４０に収容されたドレンは、ボイラ１０に供給される。
本実施形態では、アシストタンク４０は、第１アシストタンク４０Ａ及び第２アシストタンク４０Ｂの２つのタンクを備える。第１アシストタンク４０Ａ及び第２アシストタンク４０Ｂには、それぞれ、収容されたドレンの水位を検知する水位検知部としての水位センサＳＡ，ＳＢが取り付けられている。

アシストタンク４０は、耐圧性を有し密閉可能な圧力容器により構成される。より具体的には、アシストタンク４０は、図２に示すように、本発明のアシストタンクとしてのタンク本体４１と、このタンク本体４１に設けられる蒸気導入口４２と、タンク本体４１の内部に配置される板状部材４３と、を備える。

タンク本体４１は、円筒形状に形成され、高さ方向が鉛直方向に沿って配置される。タンク本体４１は、タンク本体４１の容量を大きく確保しつつ、タンク本体４１の内部におけるドレンと蒸気との界面の面積が小さくなるように構成される。これを実現するために、本実施形態では、タンク本体４１は、直径よりも高さが高い縦長の円筒形状に形成され、直径に対する高さの比を３以上としている。
より具体的には、本実施形態においては、タンク本体４１の総容量を、ボイラ１０により発生される蒸気の蒸発量が大きいことに対応して、例えば、１０００〜４０００Ｌとしている。また、タンク本体４１の直径を、タンク本体４１の内部におけるドレンと蒸気との界面の面積を小さくして、アシストタンク４０からボイラ１０への給水を開始するまでの時間を早くするため、例えば、３００〜７００ｍｍとしている。詳細には、例えば、タンク本体４１の直径に対する高さの比について、次の表１が得られる。

上記表１では、タンク本体４１の容量が１０００Ｌ，２０００Ｌ，３０００Ｌ及び４０００Ｌであって、直径が３００ｍｍ，５００ｍｍ及び７００ｍｍである場合において、タンク本体４１の直径に対する高さの比を求めている。
上記表１によると、タンク本体４１の総容量が１０００〜４０００Ｌであって、タンク本体４１の直径が３００〜７００ｍｍである場合においては、タンク本体４１の容量が１０００Ｌであって、タンク本体４１の直径が７００ｍｍｍにおいて、タンク本体４１（アシストタンク）における直径に対する高さの比の最小値は、３．７１である。そのため、タンク本体４１の総容量が１０００〜４０００Ｌであって、タンク本体４１の直径が３００〜７００ｍｍである場合には、タンク本体４１（アシストタンク）は、直径に対する高さの比が３以上であることが好ましい。

また、本実施形態においては、タンク本体４１の総容量において、第１アシストタンク４０Ａのタンク本体４１及び第２アシストタンク４０Ｂのタンク本体４１の２つのアシストタンクの総容量により、１０００〜４０００Ｌを実現している。例えば、タンク本体４１の容量は、１０００Ｌのアシストタンク４０を２つ用いて総容量２０００Ｌとしてもよいし、２０００Ｌのアシストタンク４０を２つ用いて総容量４０００Ｌとしてもよい。

更に、本実施形態においては、好ましいアシストタンク４０の容量として、１時間当たり２１ｔの蒸発量の蒸気がボイラ１０から発生されることを想定している。そのため、第１アシストタンク４０Ａのタンク本体４１の容量を２０００Ｌと想定し、第２アシストタンク４０Ｂのタンク本体４１の容量を２０００Ｌと想定している。また、タンク本体４１の直径を、タンク本体４１の内部におけるドレンと蒸気との界面の面積を小さくするため、５００ｍｍと想定している。この場合には、上記表１に示すように、第１アシストタンク４０Ａのタンク本体４１及び第２アシストタンク４０Ｂのタンク本体４１は、それぞれ、高さが１０．１８５ｍであって、直径に対する高さの比が２０．３となる。

蒸気導入口４２は、タンク本体４１の上面の中央部に設けられる。この蒸気導入口４２には、後述する第２蒸気供給ラインＬ３の下流側の端部が接続される。第２蒸気供給ラインＬ３から供給される蒸気は、蒸気導入口４２から下方に向かってタンク本体４１の内部に導入される。

板状部材４３は、タンク本体４１の直径よりも小さい直径を有する円板形状に形成される。この板状部材４３は、蒸気導入口４２の下方に、水平方向に広がって配置される。板状部材４３は、蒸気導入口４２からタンク本体４１に導入される蒸気を整流する整流板として機能する。板状部材４３は、例えば、タンク本体４１の上面の内面に設けられた吊り下げ部材（図示せず）により吊り下げられて、蒸気導入口４２の下方に配置される。

オープンタンク５０は、大気に開放されている。このオープンタンク５０は、アシストタンク４０を介してボイラ１０に供給される補給水を貯留する。また、オープンタンク５０には、アシストタンク４０においてドレンから発生したフラッシュ蒸気が導入される。

ドレンポンプ６０は、後に詳述する給水ラインＬ４に配置される。このドレンポンプ６０は、アシストタンク４０から供給されたドレンを昇圧してボイラ１０に供給する。

第１蒸気供給ラインＬ１は、蒸気ヘッダ１２と負荷機器２０とを接続し、ボイラ１０で発生した蒸気を負荷機器２０に供給する。
ドレン供給ラインＬ２は、負荷機器２０とアシストタンク４０とを接続し、負荷機器２０で発生したドレンをアシストタンク４０に供給する。このドレン供給ラインＬ２には、負荷機器２０において発生したドレンを排出し、かつ、蒸気の排出を防ぐスチームトラップ８１が配置される。また、ドレン供給ラインＬ２には、逆止弁８２が配置されている。

本実施形態では、ドレン供給ラインＬ２は、下流側において、第１アシストタンク４０Ａにドレンを供給するドレン供給ラインＬ２Ａと、第２アシストタンク４０Ｂにドレンを供給するドレン供給ラインＬ２Ｂとに分岐している。そして、ドレン供給ラインＬ２Ａの下流側の端部は、第１アシストタンク４０Ａの上部に接続され、ドレン供給ラインＬ２Ｂの下流側の端部は、第２アシストタンク４０Ｂの上部に接続される。

ドレン供給弁７１は、モータバルブにより構成され、ドレン供給ラインＬ２に配置される。ドレン供給弁７１は、ドレン供給ラインＬ２を開閉する。本実施形態では、ドレン供給弁７１として、ドレン供給ラインＬ２Ａに第１ドレン供給弁７１Ａが配置され、ドレン供給ラインＬ２Ｂに第２ドレン供給弁７１Ｂが配置される。

第２蒸気供給ラインＬ３は、蒸気ヘッダ１２とアシストタンク４０とを接続し、ボイラ１０で発生した蒸気をアシストタンク４０に供給する。本実施形態では、第２蒸気供給ラインＬ３は、下流側において、第１アシストタンク４０Ａに蒸気を供給する第２蒸気供給ラインＬ３Ａと、第２アシストタンク４０Ｂに蒸気を供給する第２蒸気供給ラインＬ３Ｂとに分岐している。そして、第２蒸気供給ラインＬ３Ａの下流側の端部は、第１アシストタンク４０Ａの上部に接続され、第２蒸気供給ラインＬ３Ｂの下流側の端部は、第２アシストタンク４０Ｂの上部に接続される。

蒸気供給弁７２は、モータバルブにより構成され、第２蒸気供給ラインＬ３に配置される。蒸気供給弁７２は、第２蒸気供給ラインＬ３を開閉する。本実施形態では、蒸気供給弁７２として、第２蒸気供給ラインＬ３Ａに第１蒸気供給弁７２Ａが配置され、第２蒸気供給ラインＬ３Ｂに第２蒸気供給弁７２Ｂが配置される。また、第２蒸気供給ラインＬ３Ａにおける第１蒸気供給弁７２Ａの下流側、及び第２蒸気供給ラインＬ３Ｂにおける第２蒸気供給弁７２Ｂの下流側には、アシストタンク４０からの蒸気の逆流を防ぐ逆止弁８３Ａ，８３Ｂが配置されている。

給水ラインＬ４は、アシストタンク４０とボイラ１０とを接続し、アシストタンク４０に収容されたドレンをボイラ１０に供給する。本実施形態では、給水ラインＬ４は、上流側の端部が第１アシストタンク４０Ａに接続される給水ラインＬ４Ａと、上流側の端部が第２アシストタンク４０Ｂに接続される給水ラインＬ４Ｂとが、接続部８６において接続されて合流している。上述したドレンポンプ６０は、給水ラインＬ４における接続部８６の下流側に配置される。
給水ラインＬ４は、接続部８６の下流側において複数の缶体１１と同数に分岐し、分岐したラインそれぞれの端部は、複数の缶体１１に接続される。

本実施形態では、給水ラインＬ４Ａ及び給水ラインＬ４Ｂには、それぞれ、ボイラ１０からの水の逆流を防ぐ逆止弁８７Ａ，８７Ｂが配置されている。

補給水供給ラインＬ６は、オープンタンク５０とアシストタンク４０とを接続し、オープンタンク５０に貯留された補給水をアシストタンク４０に供給する。この補給水供給ラインＬ６には、補給水供給ポンプ８４が配置され、この補給水供給ポンプ８４を駆動させることにより、オープンタンク５０からアシストタンク４０に補給水が供給される。

本実施形態では、補給水供給ラインＬ６は、下流側において、第１アシストタンク４０Ａに補給水を供給する補給水供給ラインＬ６Ａと、第２アシストタンク４０Ｂにドレンを供給する補給水供給ラインＬ６Ｂとに分岐している。そして、補給水供給ラインＬ６Ａの下流側の端部は、第１アシストタンク４０Ａの底部に接続され、補給水供給ラインＬ６Ｂの下流側の端部は、第２アシストタンク４０Ｂの底部に接続される。

フラッシュ蒸気排出ラインＬ５は、アシストタンク４０とオープンタンク５０とを接続し、アシストタンク４０で発生したフラッシュ蒸気をオープンタンク５０に排出する。このフラッシュ蒸気排出ラインＬ５には、上流側から順に、自動開閉弁８８及び圧力調整弁８５が配置されている。圧力調整弁８５は、アシストタンク４０の内部の圧力が所定の圧力を超えた場合に、フラッシュ蒸気をオープンタンク５０側に逃がして、アシストタンク４０の内部の圧力を低下させる。

本実施形態では、フラッシュ蒸気排出ラインＬ５は、上流側において、第１アシストタンク４０Ａから蒸気を逃がすフラッシュ蒸気排出ラインＬ５Ａと、第２アシストタンク４０Ｂから蒸気を逃がすフラッシュ蒸気排出ラインＬ５Ｂとに分岐している。そして、フラッシュ蒸気排出ラインＬ５Ａの上流側の端部は、第１アシストタンク４０Ａの上部に接続され、フラッシュ蒸気排出ラインＬ５Ｂの上流側の端部は、第２アシストタンク４０Ｂの上部に接続される。

圧力調整弁８５として、フラッシュ蒸気排出ラインＬ５Ａに圧力調整弁８５Ａが配置され、フラッシュ蒸気排出ラインＬ５Ｂに圧力調整弁８５Ｂが配置される。
自動開閉弁８８は、モータバルブにより構成され、フラッシュ蒸気排出ラインＬ５を開閉する。本実施形態では、自動開閉弁８８として、フラッシュ蒸気排出ラインＬ５Ａに自動開閉弁８８Ａが配置され、フラッシュ蒸気排出ラインＬ５Ｂに自動開閉弁８８Ｂが配置される。

本実施形態のドレン回収システム１では、負荷機器２０において発生したドレンは、ドレン供給ラインＬ２を介して、第１アシストタンク４０Ａ又は第２アシストタンク４０Ｂに供給される。そして、ドレンは、第１アシストタンク４０Ａ又は第２アシストタンク４０Ｂのいずれかから給水ラインＬ４を介してボイラ１０に供給される。

また、第２蒸気供給ラインＬ３の上流側の端部を蒸気ヘッダ１２に接続した。これにより、複数の缶体１１で発生した蒸気が集合される蒸気ヘッダ１２からアシストタンク４０に蒸気を供給できるので、アシストタンク４０において蒸気を使用した場合における複数の缶体１１それぞれの圧力の変化を低減できる。

更に、アシストタンク４０を、第１アシストタンク４０Ａ及び第２アシストタンク４０Ｂの２つのタンクにより構成したことで、ボイラ１０への連続給水が可能となる。

次に、本実施形態のドレン回収システム１の具体的な動作について説明する。
ドレン回収システム１におけるドレンのボイラ１０への供給は、主として、第１ドレン供給弁７１Ａ、第２ドレン供給弁７１Ｂ、第１蒸気供給弁７２Ａ、及び第２蒸気供給弁７２Ｂを、図３に示す以下の手順で開閉させることで実現できる。
図３は、ドレン回収システム１によりボイラ１０に連続給水を行う場合の各工程における第１ドレン供給弁７１Ａ、第２ドレン供給弁７１Ｂ、第１蒸気供給弁７２Ａ、及び第２蒸気供給弁７２Ｂの開閉状態を示す図である。

図３では、第１アシストタンク４０Ａの水位が満水状態（後述の第２水位よりも高い水位の状態）であり、第２アシストタンク４０Ｂの水位が低下した状態（後述の第１水位よりも低い状態）において、ボイラ１０への給水が開始される場合について説明する。この場合、図３に示すように、第１工程、第２工程、第３工程及び第４工程の順に各弁が開閉され、これら第１工程〜第４工程が繰り返される。尚、ボイラ１０に給水が行われている間は、ドレンポンプ６０は、連続駆動している。

第１工程では、第１アシストタンク４０Ａからボイラ１０に給水が行われ、第２アシストタンク４０Ｂにドレンが供給される。
この場合、図３に示すように、まず、第１蒸気供給弁７２Ａが開放されて第１アシストタンク４０Ａに蒸気が供給される。そして、第１アシストタンク４０Ａの内部が昇圧されて、第１アシストタンク４０Ａの内部の圧力とボイラ１０の圧力との差が所定の値（例えば、０．２ＭＰａ）よりも小さくなると、ドレンポンプ６０の駆動力により、第１アシストタンク４０Ａからボイラ１０へのドレンの供給が開始される。

ここで、第１アシストタンク４０Ａにおけるタンク本体４１を縦長の円筒形状に構成した。更に、タンク本体４１は、直径に対する高さの比が３以上である。これにより、タンク本体４１の内部におけるドレンと蒸気との界面の面積を小さくできる。よって、水蒸気の飽和状態を維持させるべき界面の面積を小さくできるので、第１アシストタンク４０Ａの内部の圧力を短時間で上昇させられる。また、第１アシストタンク４０Ａに供給する蒸気の量を少なくできるので、省エネルギーの効果を向上できる。

一方、この第１工程においては、水位センサＳＢにより検知される水位が、第２アシストタンク４０Ｂに収容されるドレンが残り少なくなったことを示す水位である第１水位を下回っている。水位センサＳＢにより検知される水位が第１水位を下回ると、第２ドレン供給弁７１Ｂは、開放される。これにより、第２アシストタンク４０Ｂには、ドレンが供給される。

第２工程では、第１アシストタンク４０Ａからボイラ１０への給水が行われている状態で、第２アシストタンク４０Ｂへのドレンの供給が完了し、第２アシストタンク４０Ｂが待機状態となる。
この第２工程では、第１蒸気供給弁７２Ａが開放され、第１ドレン供給弁７１Ａが閉鎖された状態は維持され、第１アシストタンク４０Ａからボイラ１０への給水は継続される。そして、第１アシストタンク４０Ａに収容されるドレンの水位は低下していく。

一方、第２工程においては、第２アシストタンク４０Ｂの水位が、第１水位よりも高い水位であり、第２アシストタンク４０Ｂの満水状態を示す水位である第２水位まで上昇すると、水位センサＳＢにより第２水位を上回ったことが検知される。水位センサＳＢにより第２水位を上回ったことが検知されると、第２ドレン供給弁７１Ｂは、閉鎖される。これにより、第２アシストタンク４０Ｂは、ボイラ１０への給水準備が完了した待機状態となる。

第３工程では、第１アシストタンク４０Ａの水位が低下して、第１アシストタンク４０Ａからボイラ１０への給水が停止される。また、第２アシストタンク４０Ｂからボイラ１０への給水が開始され、第１アシストタンク４０Ａには、ドレンが供給される。
この第３工程では、第１アシストタンク４０Ａの水位が所定の第１水位まで低下すると、水位センサＳＡにより第１水位を下回ったことが検知される。水位センサＳＡにより第１水位を下回ったことが検知されると、第１蒸気供給弁７２Ａは、閉鎖される。すると、第１アシストタンク４０Ａへの蒸気の供給が停止され、第１アシストタンク４０Ａの内部の圧力が低下する。そして、第１アシストタンク４０Ａの内部の圧力とボイラの圧力との圧力差が所定の値（例えば、０．２ＭＰａ）を超えると、第１アシストタンク４０Ａからボイラ１０への蒸気の供給は停止される。

また、第３工程では、第１蒸気供給弁７２Ａが閉鎖された後、又は第１蒸気供給弁７２Ａが閉鎖されると同時に、第１ドレン供給弁７１Ａは開放される。これにより、第１アシストタンク４０Ａには、ドレンが供給される。

一方、第３工程においては、第１アシストタンク４０Ａの水位センサＳＡにより第１水位を下回ったことが検知されると、第２蒸気供給弁７２Ｂは、開放される。すると、第２アシストタンク４０Ｂに蒸気が供給されて、第２アシストタンク４０Ｂの内部が昇圧される。そして、第２アシストタンク４０Ｂの内部の圧力とボイラ１０の圧力との差が所定の値（例えば、０．２ＭＰａ）よりも小さくなると、ドレンポンプ６０の駆動力により、第２アシストタンク４０Ｂからボイラ１０へのドレンの供給が開始される。

ここで、第２アシストタンク４０Ｂにおけるタンク本体４１を縦長の円筒形状に構成した。更に、タンク本体４１は、直径に対する高さの比が３以上である。これにより、タンク本体４１の内部におけるドレンと蒸気との界面の面積を小さくできる。よって、水蒸気の飽和状態を維持させるべき界面の面積を小さくできるので、第２アシストタンク４０Ｂの内部の圧力を短時間で上昇させられる。また、第２アシストタンク４０Ｂに供給する蒸気の量を少なくできるので、省エネルギーの効果を向上できる。

第４工程では、第２アシストタンク４０Ｂからボイラ１０への給水が行われている状態で、第１アシストタンク４０Ａへのドレンの供給が完了し、第１アシストタンク４０Ａが待機状態となる。
第４工程では、第２蒸気供給弁７２Ｂが開放され、第２ドレン供給弁７１Ｂ及び第２連通弁７３Ｂが閉鎖された状態は維持され、第２アシストタンク４０Ｂからボイラ１０への給水は継続される。

一方、第４工程においては、第１アシストタンク４０Ａの水位が第２水位まで上昇すると、水位センサＳＡにより第２水位を上回ったことが検知される。水位センサＳＡにより第２水位を上回ったことが検知されると、第１ドレン供給弁７１Ａは、閉鎖される。これにより、第１アシストタンク４０Ａは、ボイラ１０への給水準備が完了した待機状態となる。

ボイラ１０への給水が続いている間は、上記第１工程〜第４工程が繰り返される。

以上のドレン回収システム１によれば、タンク本体４１は、直径に対する高さの比が３以上である。これにより、タンク本体４１の内部におけるドレンと蒸気との界面の面積を小さくしつつ、アシストタンク４０の容量を大きくできる。よって、ボイラ１０とアシストタンク４０との間に別のタンクを設けることなく、タンク本体４１の内部におけるドレンと蒸気との界面よりも下の部分について、一時的に大容量のドレンが貯留されるバッファされる部分とすることができ、この大容量のバッファされる部分にドレンを収容できる。また、タンク本体４１の内部において大容量のドレンがバッファされる部分を有するため、ボイラ１０とアシストタンク４０との間に別のタンクを設けるよりも、弁の開閉の回数を低減できる。
また、タンク本体４１の内部におけるドレンと蒸気との界面の面積を小さくできるため、水蒸気の飽和状態を維持させるべき界面の面積を小さくできると共に、アシストタンク４０に供給する蒸気の量を少なくできる。よって、アシストタンク４０の内部の圧力を短時間で上昇させられ、アシストタンク４０からボイラ１０への給水を開始するまでの時間を早くすることができる。従って、ボイラ１０からの熱エネルギーの無駄を低減して、ドレン回収システム１を効率よく運転できる。

また、本実施形態のドレン回収システム１は、アシストタンク４０を２つ備える。これにより、２つのアシストタンク４０を用いて、アシストタンク４０の容量を大きくできる。

また、本実施形態のドレン回収システム１においては、アシストタンク４０の総容量は、１０００〜４０００Ｌであり、タンク本体４１の直径は、３００〜７００ｍｍである。これにより、アシストタンク４０の総容量を１０００〜４０００Ｌとしたため、蒸気の蒸発量が大きいボイラ１０を使用した場合においても、ドレンを大量に回収できる。また、タンク本体４１の直径を３００〜７００ｍｍとしたため、タンク本体４１の内部におけるドレンと蒸気との界面の面積を小さくして、アシストタンク４０からボイラ１０への給水を開始するまでの時間を早くすることができる。

以上、本発明のドレン回収システムの好ましい一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、本実施形態では、第２蒸気供給ラインＬ３の上流側を、蒸気ヘッダ１２に接続したが、これに限らない。即ち、第２蒸気供給ラインＬ３の上流側を、複数の缶体のいずれかの缶体に接続してもよい。

また、本実施形態では、ドレン回収システム１を、第１アシストタンク４０Ａ及び第２アシストタンク４０Ｂの２つのアシストタンク４０を含んで構成したが、これに限らない。即ち、ドレン回収システムを一つのアシストタンクにより構成してもよい。また、アシストタンク４０を３つ以上のアシストタンクを含んで構成してもよい。

１ ドレン回収システム
１０ ボイラ
２０ 負荷機器
４１ タンク本体（アシストタンク）
６０ ドレンポンプ（給水ポンプ）
７１ ドレン供給弁
７２ 蒸気供給弁
Ｌ２ ドレン供給ライン
Ｌ３ 第２蒸気供給ライン（蒸気供給ライン）
Ｌ４ 給水ライン

Claims (3)

1. ボイラにおいて発生され、負荷機器において用いられた蒸気が凝集して生じたドレンを回収して前記ボイラに供給するドレン回収システムであって、
   前記負荷機器で生じたドレンが収容され、高さ方向が鉛直方向に沿って配置される円筒形状のアシストタンクと、
   前記負荷機器と前記アシストタンクとを接続し、前記負荷機器で発生したドレンを前記アシストタンクに供給するドレン供給ラインと、
   前記ドレン供給ラインを開閉するドレン供給弁と、
   前記ボイラと前記アシストタンクとを接続し、前記ボイラで発生した蒸気を前記アシストタンクに供給する蒸気供給ラインと、
   前記蒸気供給ラインを開閉する蒸気供給弁と、
   前記アシストタンクと前記ボイラとを接続し、前記アシストタンクに収容されたドレンを前記ボイラに供給する給水ラインと、
   前記給水ラインに配置される給水ポンプと、を備え、
   前記アシストタンクは、直径に対する高さの比が３以上であるドレン回収システム。
2. 前記アシストタンクを複数備える請求項１に記載のドレン回収システム。
3. 前記アシストタンクの総容量は、１０００〜４０００Ｌであり、
   前記アシストタンクの直径は、３００〜７００ｍｍである請求項１又は２に記載のドレン回収システム。

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