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公開番号2024075218
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-06-03
出願番号2022186493
出願日2022-11-22
発明の名称給水加温システム
出願人三浦工業株式会社
代理人個人,個人
主分類F24H 1/00 20220101AFI20240527BHJP(加熱;レンジ;換気)
要約【課題】脱酸素装置の処理流量が多い場合であっても、脱酸素装置の後段に設置するバッファタンクの容量を抑制することができる給水加温システムを提供すること。
【解決手段】給水加温システム1は、給水タンク30にボイラ給水W2を供給する給水ラインL10,L20と、バッファタンク40bにボイラ給水W1を供給する給水ラインL40と、第1給水ラインL10を流通するボイラ給水W2を加熱する加熱装置61と、給水ラインL40を流通するボイラ給水W1から溶存酸素を除去する第1脱酸素装置81と、第1脱酸素装置81の上流側と、給水タンク30とを接続するバイパスラインL50と、バイパスラインL50を流通するボイラ給水W1から溶存酸素を除去する第2脱酸素装置82と、を備える。
【選択図】図3
特許請求の範囲【請求項１】
蒸気ボイラ装置で使用するボイラ給水を温水化する給水加温システムであって、
ボイラ給水を貯留する給水タンクと、
前記給水タンクにボイラ給水を供給する第１給水ラインと、
前記給水タンクにボイラ給水を供給する第２給水ラインと、
前記第１給水ライン及び前記第２給水ラインのそれぞれの始端部が接続されるバッファタンクと、
前記バッファタンクにボイラ給水を供給する第３給水ラインと、
前記第１給水ラインを流通するボイラ給水を加熱する加熱装置と、
前記第３給水ラインを流通するボイラ給水から溶存酸素を除去する第１脱酸素装置と、
前記第１脱酸素装置の上流側の前記第３給水ラインと、前記給水タンクとを接続するバイパスラインと、
前記バイパスラインを流通するボイラ給水から溶存酸素を除去する第２脱酸素装置と、を備える給水加温システム。
続きを表示（約 660 文字）【請求項２】
前記第１給水ラインの給水実行状態と給水停止状態とを切り替える第１給水状態切替手段と、
前記第２給水ラインの給水実行状態と給水停止状態とを切り替える第２給水状態切替手段と、
前記第３給水ラインの給水実行状態と給水停止状態とを切り替える第３給水状態切替手段と、
前記バイパスラインの通水実行状態と通水停止状態とを切り替えるバイパス状態切替手段と、
前記給水タンク内の水位を検知する第１水位検知手段と、
前記バッファタンク内の水位を検知する第２水位検知手段と、
前記第１水位検知手段の検知水位に基づいて、前記第１給水状態切替手段、前記第２給水状態切替手段及び前記バイパス状態切替手段を制御すると共に、前記第２水位検知手段の検知水位に基づいて、前記第３給水状態切替手段を制御する制御手段と、を備える請求項１に記載の給水加温システム。
【請求項３】
前記第１脱酸素装置は、前記蒸気ボイラ装置の部分負荷運転時に必要な給水流量のボイラ給水を処理可能な能力を有する請求項１又は２に記載の給水加温システム。
【請求項４】
前記加熱装置は、電動式エアコンプレッサの熱回収により、前記第１給水ラインを流通するボイラ給水を加熱する請求項１又は２に記載の給水加温システム。
【請求項５】
前記加熱装置は、電気式ヒートポンプの熱出力により、前記第１給水ラインを流通するボイラ給水を加熱する請求項１又は２に記載の給水加温システム。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、給水加温システムに関する。
続きを表示（約 1,900 文字）【背景技術】
【０００２】
従来、蒸気ボイラ装置の二酸化炭素排出量を削減する観点から、ボイラ給水を排熱により加温する給水加温システムが提案されている。ボイラ給水を温水化することで、化石燃料の消費量を減らそうというものである。例えば、特許文献１には、給油式エアコンプレッサで生成される圧縮熱含有流体（潤滑油及び圧縮空気）との熱交換により、ボイラ給水を加温するシステムが記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
特開２０１２－８７６６４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、小型貫流式のボイラ装置では、水管の伝熱面にスケールが付着するのを防止するため、ボイラ給水として、水中の硬度成分を除去した軟化水が用いられる。さらに、水管の伝熱面が腐食するのを抑制するため、軟化水から溶存酸素を除去する脱酸素処理が行われることもある。軟化水の脱酸素処理には、中空繊維状の気体分離膜（中空糸膜）モジュールが使用されるが、内部灌流式の中空糸膜は、処理水側に過剰な背圧が掛かると破断しやすいという弱点がある。
【０００５】
脱酸素処理された軟化水を圧縮熱含有流体で加熱し、所要温度の温水とするためには、熱回収用熱交換器に流通させる軟化水の流量調整が必要となる。例えば、脱酸素装置と熱回収用熱交換器を直結し、脱酸素装置の二次側に流量調整バルブを設置すると気体分離膜モジュールに背圧が生じるおそれがある。そこで、脱酸素装置の後段に大気開放されたバッファタンクを設置し、脱酸素処理された軟化水を一旦受水した後、バッファタンクから熱回収用熱交換器に軟化水を供給する構成が採用されている。この構成では、バッファタンクの二次側に流量調整バルブを設置するので、気体分離膜モジュールに背圧が掛かることはない。
【０００６】
また、脱酸素装置は、蒸気ボイラ装置の全負荷運転時に必要な給水流量に見合う処理流量が得られるように能力選定されるため、蒸気ボイラ装置の設備容量が大きくなるほど、大型のバッファタンクの設置が必要になる。しかしながら、蒸気ボイラ装置は、稼働時間の大半で部分負荷運転（例えば、負荷率３０～４０％）されていることが多いため、大型バッファタンクの設置により、設置スペースの増大や、設備コストの上昇を招いている。
【０００７】
そこで、本発明は、脱酸素装置の処理流量が多い場合であっても、脱酸素装置の後段に設置するバッファタンクの容量を抑制することができる給水加温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、蒸気ボイラ装置で使用するボイラ給水を温水化する給水加温システムであって、ボイラ給水を貯留する給水タンクと、前記給水タンクにボイラ給水を供給する第１給水ラインと、前記給水タンクにボイラ給水を供給する第２給水ラインと、前記第１給水ライン及び前記第２給水ラインのそれぞれの始端部が接続されるバッファタンクと、前記バッファタンクにボイラ給水を供給する第３給水ラインと、前記第１給水ラインを流通するボイラ給水を加熱する加熱装置と、前記第３給水ラインを流通するボイラ給水から溶存酸素を除去する第１脱酸素装置と、前記第１脱酸素装置の上流側の前記第３給水ラインと、前記給水タンクとを接続するバイパスラインと、前記バイパスラインを流通するボイラ給水から溶存酸素を除去する第２脱酸素装置と、を備える給水加温システムである。
【０００９】
また、給水加温システムは、前記第１給水ラインの給水実行状態と給水停止状態とを切り替える第１給水状態切替手段と、前記第２給水ラインの給水実行状態と給水停止状態とを切り替える第２給水状態切替手段と、前記第３給水ラインの給水実行状態と給水停止状態とを切り替える第３給水状態切替手段と、前記バイパスラインの通水実行状態と通水停止状態とを切り替えるバイパス状態切替手段と、前記給水タンク内の水位を検知する第１水位検知手段と、前記バッファタンク内の水位を検知する第２水位検知手段と、前記第１水位検知手段の検知水位に基づいて、前記第１給水状態切替手段、前記第２給水状態切替手段及び前記バイパス状態切替手段を制御すると共に、前記第２水位検知手段の検知水位に基づいて、前記第３給水状態切替手段を制御する制御手段と、を備える。
【００１０】
また、前記第１脱酸素装置は、前記蒸気ボイラ装置の部分負荷運転時に必要な給水流量のボイラ給水を処理可能な能力を有することが好ましい。
（【００１１】以降は省略されています）

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