蒸気温水生成システム
【課題】１５０〜２００℃程度の高圧温水を有効活用して、蒸気及び温水を生成できる蒸気温水生成システムを提供すること。
【解決手段】本発明の蒸気温水生成システム１は、高圧温水Ｗ１が流通する高圧温水導入ラインＬ１と、高圧温水導入ラインＬ１を流通する高圧温水Ｗ１を減圧する減圧部２と、高圧温水導入ラインＬ１の下流側に接続され、減圧部２により減圧された高圧温水Ｗ１を蒸発させて蒸気Ｗ２と温水Ｗ３とに分離させる気水分離器３と、を備える。
【解決手段】本発明の蒸気温水生成システム１は、高圧温水Ｗ１が流通する高圧温水導入ラインＬ１と、高圧温水導入ラインＬ１を流通する高圧温水Ｗ１を減圧する減圧部２と、高圧温水導入ラインＬ１の下流側に接続され、減圧部２により減圧された高圧温水Ｗ１を蒸発させて蒸気Ｗ２と温水Ｗ３とに分離させる気水分離器３と、を備える。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、高圧温水から蒸気及び温水を生成する蒸気温水生成システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
エンジンの排ガスを利用して蒸気を生成する排ガスボイラと、温水を減圧下で蒸発させるタンクと、タンクからの蒸気を凝縮させる凝縮装置と、を備える蒸気温水生成システムが知られている（例えば、下記特許文献１参照）。エンジンの排ガスの温度は、３５０〜４５０℃程度であり、この蒸気温水生成システムによれば、エンジンの排ガスを利用して蒸気を生成できると共に温水を生成できる。
【０００３】
一方、工場から排出される未利用の廃熱、ヒートポンプによる回収熱、空気圧縮機（コンプレッサ）から排出される廃熱、ボイラから排出されるドレン等は、１５０〜２００℃程度の高圧温水である場合がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００２−４９４３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献１に記載の蒸気温水生成システムは、３５０〜４５０℃程度のエンジンの排ガスには対応可能であるが、１５０〜２００℃程度の高圧温水には対応することができない。その理由は、高圧温水は、熱源としての保有全熱量が少なく、排ガスと比べて温度差も少ないため、熱交換をしても蒸気の発生は難しいものと考えられる。そのため、一般的に、高圧温水は有効活用されずに廃棄されていた。
【０００６】
本発明は、１５０〜２００℃程度の高圧温水を有効活用して、蒸気及び温水を生成できる蒸気温水生成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】
【０００７】
本発明は、高圧温水が流通する高圧温水導入ラインと、前記高圧温水導入ラインを流通する高圧温水を減圧する減圧部と、前記高圧温水導入ラインの下流側に接続され、前記減圧部により減圧された高圧温水を蒸発させて蒸気と温水とに分離させる気水分離器と、を備える蒸気温水生成システムに関する。
【０００８】
また、前記気水分離器は、その上部に、分離させた蒸気を導出する蒸気導出部を有すると共に、その下部に、分離させた温水を貯留する貯留部を有し、前記蒸気温水生成システムは、前記貯留部に接続され該貯留部から排出される温水が流通する温水排出ラインと、前記温水排出ラインに設けられ該温水排出ラインを流通する温水の流通量を調整する温水排出量調整バルブと、前記貯留部に貯留される温水の水位を検出する貯留部水位検出部と、前記貯留部水位検出部により検出された前記水位に基づいて該水位が所定範囲になるように前記温水排出量調整バルブを制御する温水排出量調整バルブ制御部と、を更に備えることが好ましい。
【０００９】
また、前記温水排出ラインの下流側に接続され該温水排出ラインを流通した温水が貯留される排温水タンクと、前記排温水タンクと前記高圧温水導入ラインとの間に設けられ前記排温水タンクに貯留されている温水が前記高圧温水導入ラインに向けて流通する温水戻りラインと、前記排温水タンクに貯留されている温水又は前記温水戻りラインを流通する温水の水質を計測する循環水水質計測部と、を更に備え、少なくとも前記高圧温水導入ライン、前記温水排出ライン及び前記温水戻りラインから、高圧温水又は温水が循環する循環ラインが形成されることが好ましい。
【００１０】
また、補給水が流通する補給水流通ラインと、前記温水排出ラインの下流側及び前記補給水流通ラインの下流側に接続され、前記温水排出ラインを流通した温水及び前記補給水流通ラインを流通した補給水を貯留する排温水タンクと、蒸気を生成するボイラと、前記ボイラからの蒸気を利用する蒸気利用機器と、前記排温水タンクと前記ボイラとの間に設けられ、該排温水タンクに貯留されている温水及び補給水を含む給水が流通する給水ラインと、を更に備え、前記蒸気利用機器から排出される高圧高温のドレンを高圧温水として利用することが好ましい。
【００１１】
また、前記気水分離器において分離された蒸気を昇圧させる蒸気昇圧機を更に備えることが好ましい。
【００１２】
また、前記排温水タンクに貯留されている温水は、前記蒸気昇圧機に供給されることが好ましい。
【００１３】
また、前記気水分離器の内圧を測定する内圧測定部と、前記内圧測定部により測定された前記気水分離器の内圧に基づいて、前記気水分離器の内圧を調整するように前記蒸気昇圧機を制御する内圧制御部と、を更に備えることが好ましい。
【００１４】
また、前記高圧温水は、熱交換器において生じるものであることが好ましい。
【００１５】
また、空気圧縮機を更に備え、前記熱交換器は、前記空気圧縮機からの圧縮空気と前記温水戻りラインを流通する温水との間で熱交換を行い、温水を加熱して高圧温水を得ることが好ましい。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、１５０〜２００℃程度の高圧温水を有効活用して、蒸気及び温水を生成できる蒸気温水生成システムを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明の第１実施形態に係る蒸気温水生成システム１の概略を示す図である。
【図２】本発明の第２実施形態に係る蒸気温水生成システム１Ａの概略を示す図である。
【図３】本発明の第３実施形態に係る蒸気温水生成システム１Ｂの概略を示す図である。
【図４】本発明の第４実施形態に係る蒸気温水生成システム１Ｃの概略を示す図である。
【図５】本発明の第５実施形態に係る蒸気温水生成システム１Ｄの概略を示す図である。
【図６】本発明の第６実施形態に係る蒸気温水生成システム１Ｅの概略を示す図である。
【図７】本発明の第７実施形態に係る蒸気温水生成システム１Ｆの概略を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
〔第１実施形態〕
以下、図１を参照して、本発明の第１実施形態に係る蒸気温水生成システム１について説明する。図１は、本発明の第１実施形態に係る蒸気温水生成システム１の概略を示す図である。
図１に示すように、第１実施形態の蒸気温水生成システム１は、高圧温水Ｗ１から蒸気（フラッシュ蒸気Ｗ２、低圧蒸気Ｗ５）及び温水Ｗ３を生成するシステムである。
【００１９】
第１実施形態の蒸気温水生成システム１は、減圧部２と、気水分離器３と、内圧測定部４３と、蒸気昇圧機としての蒸気圧縮機４と、内圧制御部４４と、安全バルブ４５と、温水排出量調整バルブ５１と、温水排出量調整バルブ制御部５２と、第１ブローバルブ５３と、第１ブローバルブ制御部５４と、スチームトラップ５５と、を備える。
【００２０】
また、第１実施形態の蒸気温水生成システム１は、ラインとして、高圧温水導入ラインＬ１と、フラッシュ蒸気流通ラインＬ２と、低圧蒸気流通ラインＬ５と、温水排出ラインＬ３と、第１ブローラインＬ４と、を備える。「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。
【００２１】
高圧温水導入ラインＬ１は、高圧温水Ｗ１が流通するラインである。高圧温水導入ラインＬ１の下流側の端部は、気水分離器３の内部空間の上部に接続されている。
【００２２】
高圧温水Ｗ１は、例えば、工場から排出される未利用の廃熱、ヒートポンプによる回収熱、空気圧縮機（コンプレッサ）から排出される廃熱（空気、油など）、ボイラから排出されるドレンである。高圧温水Ｗ１は、大気圧以上の高圧で且つ大気圧下で沸点を超える温度の液体の水であり、例えば、０．４ＭＰａ前後で１５０℃前後の液体の水である。
【００２３】
減圧部２は、高圧温水導入ラインＬ１の途中に設けられ、高圧温水導入ラインＬ１を流通する高圧温水Ｗ１を減圧する。減圧部２は、高圧温水圧力検出部２２と、減圧電動バルブ２３と、減圧電動バルブ制御部２１と、を備える。高圧温水圧力検出部２２は、高圧温水導入ラインＬ１を流通する高圧温水Ｗ１の圧力（水圧）を検出する。減圧電動バルブ２３は、高圧温水導入ラインＬ１における高圧温水圧力検出部２２よりも下流側に設けられる。減圧電動バルブ２３は、その開度を調整することにより、高圧温水導入ラインＬ１における高圧温水Ｗ１の流通量を調整する。減圧電動バルブ制御部２１は、高圧温水圧力検出部２２により検出された高圧温水Ｗ１の圧力に基づいて、減圧電動バルブ２３を制御する。減圧部２は、減圧電動バルブ２３を制御することにより、高圧温水導入ラインＬ１を流通する高圧温水Ｗ１を減圧する。
【００２４】
気水分離器３は、高圧温水導入ラインＬ１の下流側の端部に接続され、減圧部２により減圧された高圧温水Ｗ１を蒸発させて、蒸気（フラッシュ蒸気）Ｗ２と温水Ｗ３とに分離させる。気水分離器３としては、例えば、フラッシュタンク、フラッシュ管が例示される。気水分離器３は、その上部に、分離させた蒸気Ｗ２を導出する蒸気導出部３１を有すると共に、その下部に、分離させた温水Ｗ３を貯留する貯留部３２を有する。
【００２５】
気水分離器３は、貯留部水位検出部３３と、貯留部満水検出部３４と、を備える。貯留部水位検出部３３は、貯留部３２に貯留される温水Ｗ３の水位を検出する。貯留部満水検出部３４は、貯留部３２に貯留される温水Ｗ３の水位が満水の位置に達していることを検出する。
【００２６】
フラッシュ蒸気流通ラインＬ２は、その上流側の端部において、気水分離器３の蒸気導出部３１に接続されている。フラッシュ蒸気流通ラインＬ２には、気水分離器３の蒸気導出部３１から排出されたフラッシュ蒸気Ｗ２が流通する。
フラッシュ蒸気Ｗ２は、例えば０．５〜０．８ＭＰａの蒸気である。
【００２７】
内圧測定部４３は、フラッシュ蒸気流通ラインＬ２の途中に接続されている。内圧測定部４３は、フラッシュ蒸気流通ラインＬ２及び蒸気導出部３１を介して、気水分離器３の内圧を測定する。
【００２８】
蒸気圧縮機４は、フラッシュ蒸気流通ラインＬ２の下流側の端部に接続されている。蒸気圧縮機４は、スクリューロータ４１と、モータ４２とを備える。蒸気圧縮機４は、モータ４２によりスクリューロータ４１を駆動させて、気水分離器３において生成されたフラッシュ蒸気Ｗ２をスクリューロータ４１により圧縮させて昇圧させる。これにより、フラッシュ蒸気Ｗ２よりも高圧の低圧蒸気Ｗ５が得られる。なお、低圧蒸気Ｗ５における「低圧」とは、高圧温水Ｗ１よりも低圧という意味である。
【００２９】
内圧制御部４４は、内圧測定部４３により測定された気水分離器３の内圧に基づいて、気水分離器３の内圧を調整するように、蒸気圧縮機４のモータ４２の回転速度を増減させる（制御する）。例えば、内圧制御部４４は、気水分離器３の内圧が所定範囲（例えば、−０．０５〜０．１ＭＰａ）になるように調整する。
【００３０】
安全バルブ４５は、フラッシュ蒸気流通ラインＬ２における上流側の端部と、内圧測定部４３との接続部との間に設けられる。気水分離器３の内圧が過剰に増加した場合に、安全バルブ４５は開放され、気水分離器３の内圧が急速に減少する。
【００３１】
低圧蒸気流通ラインＬ５は、その上流側端部において、蒸気圧縮機４のスクリューロータ４１に接続されている。低圧蒸気流通ラインＬ５には、蒸気圧縮機４のスクリューロータ４１において昇圧された低圧蒸気Ｗ５が流通する。低圧蒸気Ｗ５は、例えば０．４ＭＰａ前後の蒸気である。
【００３２】
温水排出ラインＬ３は、その上流側端部において、気水分離器３の貯留部３２の底部に接続されている。温水排出ラインＬ３には、貯留部３２から排出される温水Ｗ３が流通する。例えば、気水分離器３の内部の絶対圧を０．０５ＭＰａ〜０．２ＭＰａとすると、温水Ｗ３の温度は、飽和温度の８０〜１２０℃となる。
【００３３】
温水排出量調整バルブ５１は、電動バルブからなり、温水排出ラインＬ３の途中に設けられている。温水排出量調整バルブ５１は、その開度を調整することにより、温水排出ラインＬ３を流通する温水Ｗ３の流通量（排出量）を調整する。
【００３４】
温水排出量調整バルブ制御部５２は、貯留部水位検出部３３により検出された水位に基づいて、貯留部３２に貯留される温水Ｗ３の水位が所定範囲になるように、温水排出量調整バルブ５１を制御する。
【００３５】
第１ブローラインＬ４は、その上流側端部において、気水分離器３の貯留部３２の底部に接続されている。第１ブローラインＬ４は、温水排出ラインＬ３とは別に設けられたラインであり、気水分離器３の貯留部３２が満水となり、貯留部３２から速やかに温水Ｗ３を排出する必要がある場合に、温水Ｗ３をブロー水Ｗ４として排出し、貯留部３２からの排水速度を高めるために設けられている。
【００３６】
第１ブローバルブ５３は、第１ブローラインＬ４の途中に設けられている。第１ブローバルブ５３は、その開度を調整することにより、第１ブローラインＬ４におけるブロー水Ｗ４（温水Ｗ３）の流通量（排出量）を調整する。
【００３７】
第１ブローバルブ制御部５４は、貯留部満水検出部３４により貯留部３２の満水が検出された場合に、第１ブローラインＬ４からの排水量を増加させて貯留部３２の水位を下げるように、第１ブローバルブ５３を制御する。
【００３８】
スチームトラップ５５は、第１ブローラインＬ４における第１ブローバルブ５３よりも下流側に設けられている。スチームトラップ５５は、ブロー水Ｗ４のみを排出し、ブロー水Ｗ４に混合している蒸気を極力漏らさないように構成された自動バルブからなる。
【００３９】
第１実施形態の蒸気温水生成システム１においては、以下のようにして、蒸気（フラッシュ蒸気Ｗ２、低圧蒸気Ｗ５）及び温水Ｗ３を生成する。
高圧温水導入ラインＬ１を流通する高圧温水Ｗ１は、減圧部２により減圧される。減圧された高圧温水Ｗ１は、気水分離器３に導入されて、気水分離器３の内部において蒸発する。その結果、高圧温水Ｗ１はフラッシュ蒸気Ｗ２及び温水Ｗ３に分離し、フラッシュ蒸気Ｗ２及び温水Ｗ３が生成される。
【００４０】
フラッシュ蒸気Ｗ２は、気水分離器３の蒸気導出部３１から導出され、フラッシュ蒸気流通ラインＬ２を介して蒸気圧縮機４に導入される。蒸気圧縮機４に導入されたフラッシュ蒸気Ｗ２は、圧縮されて昇圧され、低圧蒸気Ｗ５となる。低圧蒸気Ｗ５は、蒸気圧縮機４から低圧蒸気流通ラインＬ５を介して送られ、所定の低圧蒸気利用機器（図示せず）において利用される。
【００４１】
また、温水Ｗ３は、気水分離器３の貯留部３２に貯留され、温水排出量調整バルブ５１が開かれることにより、温水排出ラインＬ３を介して送られ、所定の温水利用機器（図示せず）において利用される。
【００４２】
第１実施形態の蒸気温水生成システム１によれば、例えば、次の効果が奏される。
第１実施形態の蒸気温水生成システム１は、高圧温水導入ラインＬ１を流通する高圧温水Ｗ１を減圧する減圧部２と、高圧温水導入ラインＬ１の下流側に接続され、減圧部２により減圧された高圧温水Ｗ１を蒸発させて蒸気Ｗ２と温水Ｗ３とに分離させる気水分離器３と、を備える。そのため、第１実施形態の蒸気温水生成システム１によれば、高圧温水Ｗ１を有効活用して、気水分離器３において、蒸気Ｗ２及び温水Ｗ３を生成することができる。
【００４３】
また、第１実施形態の蒸気温水生成システム１においては、気水分離器３は、その上部に、分離させた蒸気Ｗ２を導出する蒸気導出部３１を有すると共に、その下部に、分離させた温水Ｗ３を貯留する貯留部３２を有する。また、第１実施形態の蒸気温水生成システム１は、貯留部３２から排出される温水Ｗ３が流通する温水排出ラインＬ３と、温水排出ラインＬ３を流通する温水Ｗ３の流通量を調整する温水排出量調整バルブ５１と、貯留部３２に貯留される温水Ｗ３の水位を検出する貯留部水位検出部３３と、貯留部水位検出部３３により検出された水位に基づいて水位が所定範囲になるように温水排出量調整バルブ５１を制御する温水排出量調整バルブ制御部５２と、を更に備える。
【００４４】
そのため、第１実施形態の蒸気温水生成システム１によれば、貯留部３２に貯留される温水Ｗ３の水位を所定範囲に容易に調整することができる。例えば、貯留部３２に大量の温水Ｗ３が流れ込んだ場合に、貯留部３２に貯留した温水Ｗ３が蒸気導出部３１から溢れる（オーバーフローする）ことや、貯留部３２に貯留した温水Ｗ３が高圧温水導入ラインＬ１と気水分離器３との接続部を塞ぐことを抑制することができる。
【００４５】
また、第１実施形態の蒸気温水生成システム１は、気水分離器３において分離されたフラッシュ蒸気Ｗ２を昇圧させる蒸気圧縮機４を更に備える。そのため、第１実施形態の蒸気温水生成システム１によれば、気水分離器３において分離されたフラッシュ蒸気Ｗ２を容易に昇圧させることができる。
【００４６】
第１実施形態の蒸気温水生成システム１は、気水分離器３の内圧を測定する内圧測定部４３と、内圧測定部４３により測定された気水分離器３の内圧に基づいて、気水分離器３の内圧を調整するように蒸気圧縮機４を制御する内圧制御部４４と、を更に備える。そのため、第１実施形態の蒸気温水生成システム１によれば、気水分離器３の内圧を容易に調整することができる。例えば、気水分離器３の内圧を低く設定することにより、フラッシュ率を向上させることできる。
【００４７】
次に、本発明の他の実施形態について説明する。他の実施形態については、主として、前述の実施形態とは異なる点を中心に説明し、前述の実施形態と同様の構成については、同じ符号を付し、詳細な説明を省略する。他の実施形態において特に説明しない点は、前述の実施形態についての説明が適宜適用又は援用される。
【００４８】
〔第２実施形態〕
次に、本発明の第２実施形態の蒸気温水生成システム１Ａの構成について図２を参照しながら説明する。図２は、本発明の第２実施形態に係る蒸気温水生成システム１Ａの概略を示す図である。
【００４９】
第２実施形態の蒸気温水生成システム１Ａは、第１実施形態の蒸気温水生成システム１に比して、気水分離器３の構成、気水分離器３において分離されたフラッシュ蒸気Ｗ２を蒸気圧縮機４において昇圧して低圧蒸気Ｗ５を得る構成などについては、同様である。従って、同様の構成の説明については省略又は簡略化すると共に、異なる構成を中心に説明する。
【００５０】
図２に示すように、第２実施形態の蒸気温水生成システム１Ａは、減圧部２Ａと、高圧温水圧力検出部２２と、戻りラインポンプ２４と、ポンプ制御部２５と、気水分離器３と、内圧測定部４３と、蒸気圧縮機４と、内圧制御部４４と、安全バルブ４５と、満水制御部４６と、温水排出量調整バルブ５１と、温水排出量調整バルブ制御部５２と、排温水タンク６１と、循環水水質計測部６２と、第２ブローバルブ６３と、第２ブローバルブ制御部６４と、タンク水排出バルブ６５と、冷却水流通バルブ６６と、熱交換器７３と、を備える。
【００５１】
また、第２実施形態の蒸気温水生成システム１Ａは、ラインとして、高圧温水導入ラインＬ１と、フラッシュ蒸気流通ラインＬ２と、低圧蒸気流通ラインＬ５と、温水排出ラインＬ３と、温水戻りラインＬ６と、第２ブローラインＬ７と、タンク水排出ラインＬ８と、冷却水流通ラインＬ９と、熱交換ラインＬ１０と、を備える。
高圧温水導入ラインＬ１、温水排出ラインＬ３及び温水戻りラインＬ６から、高圧温水Ｗ１又は温水Ｗ３，Ｗ６が循環する循環ラインが形成される。
【００５２】
排温水タンク６１は、温水排出ラインＬ３の下流側の端部に接続されている。排温水タンク６１は、温水排出ラインＬ３を流通した温水Ｗ３が貯留されるタンクである。
循環水水質計測部６２は、排温水タンク６１に貯留されている温水Ｗ３の水質（濃縮度など）を計測する。
【００５３】
温水戻りラインＬ６は、排温水タンク６１と高圧温水導入ラインＬ１との間に設けられている。詳細には、温水戻りラインＬ６は、排温水タンク６１と熱交換器７３（後述）との間に設けられている。温水戻りラインＬ６には、排温水タンク６１に貯留されている温水Ｗ３が高圧温水導入ラインＬ１（熱交換器７３）に向けて流通する。
【００５４】
第２ブローラインＬ７は、その上流側端部において、排温水タンク６１の底部に接続されている。第２ブローラインＬ７は、排温水タンク６１に貯留されている温水Ｗ３の水質が悪化し、排温水タンク６１から速やかに温水Ｗ３を排出する必要がある場合に、温水Ｗ３をブロー水Ｗ７として排出するために設けられている。
【００５５】
第２ブローバルブ６３は、第２ブローラインＬ７の途中に設けられている。第２ブローバルブ６３は、その開度を調整することにより、第２ブローラインＬ７におけるブロー水Ｗ７（温水Ｗ３）の流通量（排出量）を調整する。
【００５６】
第２ブローバルブ制御部６４は、循環水水質計測部６２により排温水タンク６１に貯留されている温水Ｗ３の水質の悪化（濃縮度の増加など）が計測された場合に、第２ブローラインＬ７からの排水量を増加させて、排温水タンク６１に貯留されている温水Ｗ３の水質を向上させるように、第２ブローバルブ６３を制御する。
【００５７】
タンク水排出ラインＬ８は、その上流側端部において、排温水タンク６１の底部に接続されている。タンク水排出ラインＬ８には、排温水タンク６１から排出される温水Ｗ８（Ｗ３）が流通する。温水Ｗ８は、タンク水排出ラインＬ８を介して送られ、所定の温水利用機器（図示せず）において利用される。
【００５８】
タンク水排出バルブ６５は、タンク水排出ラインＬ８の途中に設けられている。タンク水排出バルブ６５は、その開度を調整することにより、タンク水排出ラインＬ８を流通する温水Ｗ８（Ｗ３）の流通量（排出量）を調整する。
【００５９】
冷却水流通ラインＬ９は、その上流側端部において、タンク水排出ラインＬ８の接続部Ｊ１に接続されている。接続部Ｊ１は、タンク水排出ラインＬ８における排温水タンク６１とタンク水排出バルブ６５との間に配置する。冷却水流通ラインＬ９は、その下流側の端部において、蒸気圧縮機４のスクリューロータ４１に接続されている。
冷却水流通ラインＬ９には、排温水タンク６１に貯留している温水Ｗ３が、冷却水Ｗ９として、蒸気圧縮機４のスクリューロータ４１に向けて流通する。
【００６０】
冷却水流通バルブ６６は、冷却水流通ラインＬ９の途中に設けられている。冷却水流通バルブ６６は、その開度を調整することにより、冷却水流通ラインＬ９を流通する冷却水Ｗ９（温水Ｗ３）の流通量（排出量）を調整する。
【００６１】
減圧部２Ａは、減圧バルブ２３Ａを主体として構成される。減圧バルブ２３Ａは、その流路を絞ることによって圧力損失を発生させる。これにより、後述するように加圧及び加温がされた高圧温水Ｗ１は、減圧される。
高圧温水圧力検出部２２は、第１実施形態における高圧温水圧力検出部２２と同様である。
戻りラインポンプ２４は、温水戻りラインＬ６に設けられており、排温水タンク６１に貯留されている温水Ｗ３を温水戻りラインＬ６の下流側に向けて送出する。これにより、温水戻りラインＬ６を流通する温水Ｗ６は加圧される。
【００６２】
熱交換ラインＬ１０には、高温水Ｗ１０が流通する。
熱交換器７３は、熱交換ラインＬ１０を流通する高温水Ｗ１０と、温水戻りラインＬ６から高圧温水導入ラインＬ１に向けて流通する温水Ｗ６との間で熱交換を行う。この熱交換により、温水Ｗ６は加熱される。温水Ｗ６は、戻りラインポンプ２４により加圧されるので、高圧温水Ｗ１となる。
【００６３】
詳細には、温水Ｗ６は、排温水タンク６１から供給される１００℃以下の大気圧温水である。温水Ｗ６は、戻りラインポンプ２４によって０．４ＭＰａ程度まで加圧されて、略高圧温水となる。この略高圧温水は、熱交換器７３によって加熱され、０．４ＭＰａでの飽和温度１５０℃付近まで上昇し、高圧温水Ｗ１となる。このときの高圧温水Ｗ１の圧力は、高圧温水圧力検出部２２によって検知され、戻りラインポンプ２４によって調整される。
【００６４】
ポンプ制御部２５は、高圧温水圧力検出部２２により検出された高圧温水Ｗ１の圧力に基づいて、温水Ｗ６の送出圧力を調整するように、戻りラインポンプ２４を制御する。
【００６５】
減圧バルブ２３Ａは、その開度を調整することにより、高圧温水導入ラインＬ１における高圧温水Ｗ１の流通量を調整し、気水分離器３に収容されている高圧温水Ｗ１を減圧する
【００６６】
満水制御部４６は、気水分離器３の貯留部満水検出部３４により貯留部３２の満水が検出された場合に、貯留部３２の水位を下げるように、蒸気圧縮機４のモータ４２を制御する。詳細には、満水制御部４６は、蒸気圧縮機４による吸引力を増加させて気水分離器３の内圧を減少させて、高圧温水Ｗ１から生成される温水Ｗ３の比率を減少させて、高圧温水Ｗ１から生成されるフラッシュ蒸気Ｗ２の比率を増加させるように、蒸気圧縮機４のモータ４２を制御する。
【００６７】
第２実施形態は、高圧温水Ｗ１が生成される過程、減圧部２Ａの構成などに関して、第１実施形態とは異なる。一方、第２実施形態は、第１実施形態と同様に、高圧温水Ｗ１が減圧部２Ａにより減圧されて、気水分離器３において蒸気Ｗ２及び温水Ｗ３が生成される。
【００６８】
第２実施形態の蒸気温水生成システム１Ａによれば、第１実施形態の蒸気温水生成システム１と同様の効果が奏される他、例えば、以下の効果が奏される。
第２実施形態の蒸気温水生成システム１Ａは、温水排出ラインＬ３を流通した温水Ｗ３が貯留される排温水タンク６１と、排温水タンク６１に貯留されている温水Ｗ３が高圧温水導入ラインＬ１に向けて流通する温水戻りラインＬ６と、排温水タンク６１に貯留されている温水Ｗ３の水質を計測する循環水水質計測部６２と、を更に備える。また、高圧温水導入ラインＬ１、温水排出ラインＬ３及び温水戻りラインＬ６から、高圧温水Ｗ１又は温水Ｗ３，Ｗ６が循環する循環ラインが形成される。
【００６９】
そのため、第２実施形態によれば、気水分離器３において生成された温水Ｗ３の熱量を、高圧温水Ｗ１に有効活用することができる。また、第２実施形態によれば、温水Ｗ３の水質を容易に監視することができる。
【００７０】
また、第２実施形態においては、排温水タンク６１に貯留されている温水Ｗ３は、蒸気圧縮機４に供給される。そのため、第２実施形態によれば、排温水タンク６１に貯留されている温水Ｗ３を、例えば、過熱蒸気を出力して熱くなっている蒸気圧縮機４を冷却するための冷却水Ｗ９として、有効活用することができる。
【００７１】
〔第３実施形態〕
次に、本発明の第３実施形態の蒸気温水生成システム１Ｂの構成について図３を参照しながら説明する。図３は、本発明の第３実施形態に係る蒸気温水生成システム１Ｂの概略を示す図である。
【００７２】
図３に示すように、第３実施形態の蒸気温水生成システム１Ｂは、第２実施形態の蒸気温水生成システム１Ａに比して、貯留部水位検出部３３、温水排出量調整バルブ５１及び温水排出量調整バルブ制御部５２を有しておらず、その代わりに、温水排出ラインＬ３の途中にスチームトラップ５５Ａを備えている点において異なる。また、第３実施形態の蒸気温水生成システム１Ｂは、第２実施形態の蒸気温水生成システム１Ａとは異なり、第１実施形態の蒸気温水生成システム１と同様に、第１ブローバルブ５３と、第１ブローバルブ制御部５４及び第１ブローラインＬ４を備えている点において異なる。
【００７３】
第３実施形態の蒸気温水生成システム１Ｂにおいては、第２実施形態と同様に、減圧部２Ａにより高圧温水Ｗ１が減圧されて、気水分離器３において蒸気Ｗ２及び温水Ｗ３が生成される。
第３実施形態の蒸気温水生成システム１Ｂによれば、第２実施形態と同様の効果が奏される。
【００７４】
〔第４実施形態〕
次に、本発明の第４実施形態の蒸気温水生成システム１Ｃの構成について図４を参照しながら説明する。図４は、本発明の第４実施形態に係る蒸気温水生成システム１Ｃの概略を示す図である。
【００７５】
図４に示すように、第４実施形態の蒸気温水生成システム１Ｃは、第２実施形態の蒸気温水生成システム１Ａに比して、単独の熱交換器７３に代えて、熱交換器７３を含むヒートポンプ７を備える点において異なる。第４実施形態の蒸気温水生成システム１Ｃにおいては、熱交換器７３は、ヒートポンプ７の一部を構成している。
【００７６】
図４に示すように、ヒートポンプ７は、冷媒圧縮機７０と、熱交換器でもある凝縮器７３と、膨張弁７５と、蒸発器７６と、アキュムレータ７４と、を備える。第１冷媒ラインＬ１０Ａは、冷媒Ｗ１０Ａが流通するラインであり、冷媒圧縮機７０と凝縮器７３と膨張弁７５と蒸発器７６とを順次接続しており、循環ラインを形成している。第１冷媒ラインＬ１０Ａにおける凝縮器７３と膨張弁７５との間には、アキュムレータ７４が接続されている。
【００７７】
冷媒圧縮機７０は、スクリューロータ７１と、モータ７２とを備える。冷媒圧縮機７０は、モータ７２によりスクリューロータ７１を駆動させて、第１冷媒ラインＬ１０Ａを流通する冷媒Ｗ１０Ａを圧縮させて、高温高圧状態として、凝縮器７３に排出する。
【００７８】
凝縮器７３は、熱交換器からなり、第１冷媒ラインＬ１０Ａを流通する冷媒Ｗ１０Ａと、温水戻りラインＬ６を流通する温水Ｗ６との間で熱交換を行う。凝縮器７３は、高温高圧状態の冷媒Ｗ１０Ａを凝縮させて、温水Ｗ６を加熱する。
【００７９】
膨張弁７５は、冷媒Ｗ１０Ａを急激に膨張させて減圧して、低温低圧の状態とする弁である。
【００８０】
蒸発器７６は、熱交換器からなり、その内部を流れる冷媒Ｗ１０Ａと、第２冷媒ラインＬ１１を流通する冷媒Ｗ１１との間で熱交換を行う。蒸発器７６は、冷媒Ｗ１０Ａを蒸発させる。蒸発器７６において蒸発した冷媒Ｗ１０Ａは、冷媒圧縮機７０へ送られる。
【００８１】
アキュムレータ７４は、冷媒Ｗ１０Ａの圧力エネルギーを気体（窒素ガス等）の圧力エネルギーに変換して蓄えておく機器である。
【００８２】
ヒートポンプ７は以下のように動作する。冷媒圧縮機７０により圧縮されて高温高圧状態となった冷媒Ｗ１０Ａは、凝縮器７３へ送られる。凝縮器７３において、第１冷媒ラインＬ１０Ａを流通する冷媒Ｗ１０Ａは、温水戻りラインＬ６を流通する温水Ｗ６との間で熱交換を行って、温水Ｗ６を加熱する。これと共に、冷媒Ｗ１０Ａ自体は、凝縮されて液化して、膨張弁７５へ送られる。
膨張弁７５に送られた冷媒Ｗ１０Ａは、減圧されて低温低圧状態となり、蒸発器７６へ送られる。続いて、蒸発器６に送られた冷媒Ｗ１０Ａは、冷媒Ｗ１１と熱交換して蒸発して、冷媒圧縮機７０へ再度送られる。以上のサイクルを繰り返すことで、温水戻りラインＬ６を流通する温水Ｗ６が加熱される。
【００８３】
第４実施形態の蒸気温水生成システム１Ｃにおいては、第２実施形態と同様に、減圧部２Ａにより高圧温水Ｗ１が減圧されて、気水分離器３において蒸気Ｗ２及び温水Ｗ３が生成される。
第４実施形態の蒸気温水生成システム１Ｃによれば、第２実施形態と同様の効果が奏される。また、第４実施形態の蒸気温水生成システム１Ｃによれば、ヒートポンプ７を利用して、温水戻りラインＬ６を流通する温水Ｗ６を効率的に加熱することができる。
【００８４】
〔第５実施形態〕
次に、本発明の第５実施形態の蒸気温水生成システム１Ｄの構成について図５を参照しながら説明する。図５は、本発明の第５実施形態に係る蒸気温水生成システム１Ｄの概略を示す図である。
【００８５】
第５実施形態の蒸気温水生成システム１Ｄは、第２実施形態の蒸気温水生成システム１Ａに比して、熱交換器７３に供給される冷媒（空気）を圧縮する空気圧縮機７０Ａを更に備えている。
図５に示すように、空気圧縮機７０Ａは、スクリューロータ７１Ａと、モータ７２Ａとを備える。空気圧縮機７０Ａは、モータ７２Ａによりスクリューロータ７１Ａを駆動させて、熱交換ラインＬ１０Ｂを流通する冷媒（空気）を、圧縮させて圧縮空気Ｗ１０Ｂの状態で、熱交換器７３に排出する。
熱交換器７３は、空気圧縮機７０Ａからの圧縮空気Ｗ１０Ｂと温水戻りラインＬ６を流通する温水Ｗ６との間で熱交換を行い、温水Ｗ６を加熱する。これにより、高圧温水Ｗ１が得られる。
【００８６】
第５実施形態の蒸気温水生成システム１Ｄにおいては、第２実施形態と同様に、減圧部２Ａにより高圧温水Ｗ１が減圧されて、気水分離器３において蒸気Ｗ２及び温水Ｗ３が生成される。
第５実施形態の蒸気温水生成システム１Ｄによれば、第２実施形態と同様の効果が奏される。また、第５実施形態の蒸気温水生成システム１Ｄによれば、空気圧縮機７０Ａを利用して、温水戻りラインＬ６を流通する温水Ｗ６を効率的に加熱することができる。
【００８７】
〔第６実施形態〕
次に、本発明の第６実施形態の蒸気温水生成システム１Ｅの構成について図６を参照しながら説明する。図６は、本発明の第６実施形態に係る蒸気温水生成システム１Ｅの概略を示す図である。
【００８８】
第６実施形態の蒸気温水生成システム１Ｅは、第２実施形態の蒸気温水生成システム１Ａに比して、熱交換器７３に代えてボイラ８を備える点、補給水流通ラインＬ１２を備える点及び冷却水流通ラインＬ９を備えていない点において主として異なる。
【００８９】
第６実施形態の蒸気温水生成システム１Ｅは、減圧部２Ａと、気水分離器３と、内圧測定部４３と、蒸気圧縮機４と、内圧制御部４４と、安全バルブ４５と、満水制御部４６と、温水排出量調整バルブ５１と、温水排出量調整バルブ制御部５２と、排温水タンク６１と、循環水水質計測部６２と、第２ブローバルブ６３と、第２ブローバルブ制御部６４と、タンク水排出バルブ６５と、タンク水排出ポンプ６８と、補給水流通バルブ６７と、ボイラ８と、第１蒸気調整バルブ８３と、負荷機器でもある蒸気利用機器８４と、スチームトラップ８５と、を備える。
【００９０】
また、第６実施形態の蒸気温水生成システム１Ｅは、ラインとして、高圧温水導入ラインＬ１と、フラッシュ蒸気流通ラインＬ２と、低圧蒸気流通ラインＬ５と、温水排出ラインＬ３と、給水ラインとしての温水戻りラインＬ６と、第２ブローラインＬ７と、補給水流通ラインＬ１２と、第１蒸気流通ラインＬ１３と、第２蒸気流通ラインＬ１４と、を備える。
高圧温水導入ラインＬ１、温水排出ラインＬ３、温水戻りラインＬ６、第１蒸気流通ラインＬ１３及び第２蒸気流通ラインＬ１４から、高圧温水Ｗ１、温水Ｗ３又は給水Ｗ６が循環する循環ラインが形成される。
【００９１】
補給水流通ラインＬ１２は、その下流側の端部において、排温水タンク６１に接続されている。補給水流通ラインＬ１２には、補給水Ｗ１２が排温水タンク６１に向けて流通する。
補給水流通バルブ６７は、補給水流通ラインＬ１２の途中に設けられている。補給水流通バルブ６７は、その開度を調整することにより、補給水流通ラインＬ１２における補給水Ｗ１２の流通量を調整する。
【００９２】
排温水タンク６１は、温水排出ラインＬ３の下流側の端部及び補給水流通ラインＬ１２の下流側の端部に接続される。排温水タンク６１は、温水排出ラインＬ３を流通した温水Ｗ３及び補給水流通ラインＬ１２を流通した補給水Ｗ１２を貯留する。
【００９３】
温水戻りラインＬ６は、排温水タンク６１とボイラ８との間に設けられている。温水戻りラインＬ６は、その上流側の端部において、排温水タンク６１の底部に接続されている。タンク水排出ラインＬ８は、その下流側の端部において、ボイラ８のボイラ本体８１に接続されている。温水戻りラインＬ６には、排温水タンク６１に貯留されている温水Ｗ３及び補給水Ｗ１２を含む給水Ｗ６が流通する。
【００９４】
タンク水排出ポンプ６８は、タンク水排出ラインＬ８におけるタンク水排出バルブ６５とボイラ本体８１との間に設けられる。タンク水排出ポンプ６８は、排温水タンク６１に貯留されている温水Ｗ３をタンク水排出ラインＬ８の下流側に向けて送出する。
【００９５】
ボイラ８は、蒸気Ｗ１３，Ｗ１４を生成する。ボイラ８は、ボイラ本体８１と、スチームヘッダ８２と、第１蒸気流通ラインＬ１３と、第２蒸気流通ラインＬ１４と、を備える。
蒸気利用機器８４は、ボイラ８からの蒸気Ｗ１４を利用する機器であり、例えば蒸気エンジンである。
【００９６】
ボイラ本体８１は、これに供給される給水Ｗ６を加熱して、蒸気Ｗ１３を生成する。
スチームヘッダ８２は、ボイラ本体８１において生成された蒸気Ｗ１３を、二次側の蒸気利用機器８４へ分配する。具体的には、スチームヘッダ８２には、第１蒸気流通ラインＬ１３及び第２蒸気流通ラインＬ１４が接続されている。スチームヘッダ８２は、第１蒸気流通ラインＬ１３を介してスチームヘッダ８２に供給される蒸気Ｗ１３を、蒸気Ｗ１４として、第２蒸気流通ラインＬ１４を介して蒸気利用機器８４へ送る。
【００９７】
第１蒸気流通ラインＬ１３は、その上流側の端部において、ボイラ本体８１に接続されている。第１蒸気流通ラインＬ１３は、その下流側の端部において、スチームヘッダ８２に接続されている。第１蒸気流通ラインＬ１３には、ボイラ本体８１において生成された蒸気Ｗ１３がスチームヘッダ８２に向けて流通する。
【００９８】
第２蒸気流通ラインＬ１４は、その上流側の端部において、スチームヘッダ８２に接続されている。第２蒸気流通ラインＬ１４は、その下流側の端部において、蒸気利用機器８４に接続されている。第２蒸気流通ラインＬ１４には、スチームヘッダ８２から排出された蒸気Ｗ１４が蒸気利用機器８４に向けて流通する。
【００９９】
第１蒸気調整バルブ８３は、第２蒸気流通ラインＬ１４の途中に設けられている。第１蒸気調整バルブ８３は、その開度を調整することにより、第２蒸気流通ラインＬ１４における蒸気Ｗ１４の流通量を調整する。
【０１００】
高圧温水導入ラインＬ１は、その上流側の端部において、蒸気利用機器８４に接続されている。高圧温水導入ラインＬ１は、その下流側の端部において、気水分離器３に接続されている。高圧温水導入ラインＬ１には、蒸気利用機器８４から排出される高圧高温のドレンが気水分離器３に向けて流通する。このドレンは高圧温水Ｗ１として利用される。
【０１０１】
減圧バルブ２３Ａは、高圧温水導入ラインＬ１の途中に設けられている。
スチームトラップ８５は、高圧温水導入ラインＬ１における蒸気利用機器８４と減圧バルブ２３Ａとの間に設けられている。スチームトラップ８５は、ドレンからなる高圧温水Ｗ１のみを排出し、高圧温水Ｗ１に混合している蒸気を極力漏らさないように構成された自動バルブからなる。
【０１０２】
蒸気Ｗ１４は、蒸気利用機器８４によって熱を失って凝縮し、この際に発生する高圧ドレンは、スチームトラップ８５によって蒸気Ｗ１４から分離され、高圧温水Ｗ１となる。
【０１０３】
第６実施形態の蒸気温水生成システム１Ｅにおいては、第２実施形態と同様に、減圧部２Ａにより高圧温水Ｗ１が減圧されて、気水分離器３において蒸気Ｗ２及び温水Ｗ３が生成される。
第６実施形態の蒸気温水生成システム１Ｅによれば、第２実施形態と同様の効果が奏される。
【０１０４】
また、第６実施形態の蒸気温水生成システム１Ｅは、補給水Ｗ１２が流通する補給水流通ラインＬ１２と、温水排出ラインＬ３の下流側及び補給水流通ラインＬ１２の下流側に接続され、温水排出ラインＬ３を流通した温水Ｗ３及び補給水流通ラインＬ１２を流通した補給水Ｗ１２を貯留する排温水タンク６１と、蒸気Ｗ１３を生成するボイラ８と、ボイラ８からの蒸気Ｗ１４を利用する蒸気利用機器８４と、排温水タンク６１とボイラ８との間に設けられ、排温水タンク６１に貯留されている温水Ｗ３及び補給水Ｗ１２を含む給水Ｗ６が流通する温水戻りラインＬ６と、を更に備えている。
【０１０５】
そのため、第６実施形態の蒸気温水生成システム１Ｅによれば、温水Ｗ３及び補給水Ｗ１２を含む給水Ｗ６を利用して、ボイラ８において効率的に蒸気Ｗ１３，Ｗ１４を生成することができ、ひいては、気水分離器３において効率的にフラッシュ蒸気Ｗ２及び温水Ｗ３を生成することができる。
【０１０６】
〔第７実施形態〕
次に、本発明の第７実施形態の蒸気温水生成システム１Ｆの構成について図７を参照しながら説明する。図７は、本発明の第７実施形態に係る蒸気温水生成システム１Ｆの概略を示す図である。
【０１０７】
図７に示すように、第７実施形態の蒸気温水生成システム１Ｆは、第６実施形態の蒸気温水生成システム１Ｅに比して、蒸気昇圧機としての蒸気圧縮機４に代えて蒸気エゼクタ４７を備える点、スチームヘッダ８２と蒸気エゼクタ４７とを接続する第３蒸気流通ラインＬ１５を備える点、内圧制御部４４及び満水制御部４６に代えて、第３蒸気流通ラインＬ１５に設けられる第２蒸気調整バルブ８６を制御する第２蒸気調整バルブ制御部８７を備える点において主として異なる。
【０１０８】
第７実施形態の蒸気温水生成システム１Ｆは、減圧部２Ａと、気水分離器３と、内圧測定部４３と、蒸気昇圧機としての蒸気エゼクタ４７と、安全バルブ４５と、温水排出量調整バルブ５１と、温水排出量調整バルブ制御部５２と、排温水タンク６１と、循環水水質計測部６２と、第２ブローバルブ６３と、第２ブローバルブ制御部６４と、タンク水排出バルブ６５と、タンク水排出ポンプ６８と、補給水流通バルブ６７と、ボイラ８と、第１蒸気調整バルブ８３と、蒸気利用機器８４と、スチームトラップ８５と、第２蒸気調整バルブ８６と、第２蒸気調整バルブ制御部８７と、を備える。
【０１０９】
また、第７実施形態の蒸気温水生成システム１Ｆは、ラインとして、高圧温水導入ラインＬ１と、フラッシュ蒸気流通ラインＬ２と、低圧蒸気流通ラインＬ１６と、温水排出ラインＬ３と、温水戻りラインＬ６と、第２ブローラインＬ７と、補給水流通ラインＬ１２と、第１蒸気流通ラインＬ１３と、第２蒸気流通ラインＬ１４と、第３蒸気流通ラインＬ１５と、を備える。
高圧温水導入ラインＬ１、温水排出ラインＬ３、温水戻りラインＬ６、第１蒸気流通ラインＬ１３及び第２蒸気流通ラインＬ１４から、高圧温水Ｗ１、温水Ｗ３又は給水Ｗ６が循環する循環ラインが形成される。
【０１１０】
第３蒸気流通ラインＬ１５は、その上流側の端部において、スチームヘッダ８２に接続されている。第３蒸気流通ラインＬ１５は、その下流側の端部において、蒸気エゼクタ４７に接続されている。第３蒸気流通ラインＬ１５には、スチームヘッダ８２から排出された駆動蒸気Ｗ１５が蒸気エゼクタ４７に向けて流通する。
なお、蒸気エゼクタ４７に供給される駆動蒸気Ｗ１５は、ボイラ８により生成された蒸気に制限されず、他のプロセスにより生成された蒸気でもよい。
【０１１１】
蒸気エゼクタ４７は、フラッシュ蒸気流通ラインＬ２の下流側の端部に接続されている。蒸気エゼクタ４７は、蒸気昇圧機として機能し、蒸気エゼクタ４７には、比較的高圧の駆動蒸気Ｗ１５が供給されると共に、比較的低圧の吸引蒸気としてのフラッシュ蒸気Ｗ２が供給される。これにより、蒸気エゼクタ４７は、吸引蒸気としてのフラッシュ蒸気Ｗ２よりも圧力の高い蒸気Ｗ１６を生成し、それを吐出蒸気として排出する。
【０１１２】
第２蒸気調整バルブ８６は、その開度を調整することにより、第３蒸気流通ラインＬ１５における駆動蒸気Ｗ１５の流通量（送出圧力）を調整する。
【０１１３】
第２蒸気調整バルブ制御部８７は、貯留部満水検出部３４により検出された貯留部３２の満水の検出信号及び内圧測定部４３により検出された気水分離器３の内圧に基づいて、駆動蒸気Ｗ１５の流通量（送出圧力）を調整するように、第２蒸気調整バルブ８６を制御する。これにより、気水分離器３の内圧が調整される。つまり、第２蒸気調整バルブ制御部８７は、内圧制御部としても機能する。
【０１１４】
低圧蒸気流通ラインＬ１６は、その上流側の端部において、蒸気エゼクタ４７に接続されている。低圧蒸気流通ラインＬ１６には、蒸気エゼクタ４７において生成された蒸気Ｗ１６が流通する。
【０１１５】
第７実施形態の蒸気温水生成システム１Ｆにおいては、第２実施形態と同様に、減圧部２Ａにより高圧温水Ｗ１が減圧されて、気水分離器３において蒸気Ｗ２及び温水Ｗ３が生成される。
第７実施形態の蒸気温水生成システム１Ｆによれば、第６実施形態と同様の効果が奏される。
【０１１６】
以上、本発明の好適な実施形態について説明したが、本発明は、前述した実施形態に限定されることなく、種々の形態で実施することができる。
例えば、循環水水質計測部６２は、第２実施形態以降の実施形態においては、排温水タンク６１に貯留されている温水Ｗ３の水質を計測しているが、これに制限されない。循環水水質計測部６２は、温水戻りラインＬ６を流通する温水（給水）Ｗ６の水質を計測してもよい。
各実施形態における各構成を適宜組み合わせることができる。
【符号の説明】
【０１１７】
１，１Ａ，１Ｂ，１Ｃ，１Ｄ，１Ｅ，１Ｆ 蒸気温水生成システム
２，２Ａ 減圧部
３ 気水分離器
４ 蒸気圧縮機（蒸気昇圧機）
８ ボイラ
３１ 蒸気導出部
３２ 貯留部
３３ 貯留部水位検出部
４３ 内圧測定部
４６ 内圧制御部
４７ 蒸気エゼクタ（蒸気昇圧機）
５１ 温水排出量調整バルブ
５２ 温水排出量調整バルブ制御部
６１ 排温水タンク
６２ 循環水水質計測部
７０Ａ 空気圧縮機
７３ 熱交換器
８４ 蒸気利用機器
８７ 第２蒸気調整バルブ制御部（内圧制御部）
Ｌ１ 高圧温水導入ライン
Ｌ３ 温水排出ライン
Ｌ６ 温水戻りライン、給水ライン
Ｌ１２ 補給水流通ライン
Ｗ１ 高圧温水
Ｗ２ 蒸気
Ｗ３ 温水
Ｗ６ 温水、給水
Ｗ１０Ｂ 圧縮空気
Ｗ１２ 補給水
Ｗ１３ 蒸気
Ｗ１４ 蒸気
【技術分野】
【０００１】
本発明は、高圧温水から蒸気及び温水を生成する蒸気温水生成システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
エンジンの排ガスを利用して蒸気を生成する排ガスボイラと、温水を減圧下で蒸発させるタンクと、タンクからの蒸気を凝縮させる凝縮装置と、を備える蒸気温水生成システムが知られている（例えば、下記特許文献１参照）。エンジンの排ガスの温度は、３５０〜４５０℃程度であり、この蒸気温水生成システムによれば、エンジンの排ガスを利用して蒸気を生成できると共に温水を生成できる。
【０００３】
一方、工場から排出される未利用の廃熱、ヒートポンプによる回収熱、空気圧縮機（コンプレッサ）から排出される廃熱、ボイラから排出されるドレン等は、１５０〜２００℃程度の高圧温水である場合がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００２−４９４３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献１に記載の蒸気温水生成システムは、３５０〜４５０℃程度のエンジンの排ガスには対応可能であるが、１５０〜２００℃程度の高圧温水には対応することができない。その理由は、高圧温水は、熱源としての保有全熱量が少なく、排ガスと比べて温度差も少ないため、熱交換をしても蒸気の発生は難しいものと考えられる。そのため、一般的に、高圧温水は有効活用されずに廃棄されていた。
【０００６】
本発明は、１５０〜２００℃程度の高圧温水を有効活用して、蒸気及び温水を生成できる蒸気温水生成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】
【０００７】
本発明は、高圧温水が流通する高圧温水導入ラインと、前記高圧温水導入ラインを流通する高圧温水を減圧する減圧部と、前記高圧温水導入ラインの下流側に接続され、前記減圧部により減圧された高圧温水を蒸発させて蒸気と温水とに分離させる気水分離器と、を備える蒸気温水生成システムに関する。
【０００８】
また、前記気水分離器は、その上部に、分離させた蒸気を導出する蒸気導出部を有すると共に、その下部に、分離させた温水を貯留する貯留部を有し、前記蒸気温水生成システムは、前記貯留部に接続され該貯留部から排出される温水が流通する温水排出ラインと、前記温水排出ラインに設けられ該温水排出ラインを流通する温水の流通量を調整する温水排出量調整バルブと、前記貯留部に貯留される温水の水位を検出する貯留部水位検出部と、前記貯留部水位検出部により検出された前記水位に基づいて該水位が所定範囲になるように前記温水排出量調整バルブを制御する温水排出量調整バルブ制御部と、を更に備えることが好ましい。
【０００９】
また、前記温水排出ラインの下流側に接続され該温水排出ラインを流通した温水が貯留される排温水タンクと、前記排温水タンクと前記高圧温水導入ラインとの間に設けられ前記排温水タンクに貯留されている温水が前記高圧温水導入ラインに向けて流通する温水戻りラインと、前記排温水タンクに貯留されている温水又は前記温水戻りラインを流通する温水の水質を計測する循環水水質計測部と、を更に備え、少なくとも前記高圧温水導入ライン、前記温水排出ライン及び前記温水戻りラインから、高圧温水又は温水が循環する循環ラインが形成されることが好ましい。
【００１０】
また、補給水が流通する補給水流通ラインと、前記温水排出ラインの下流側及び前記補給水流通ラインの下流側に接続され、前記温水排出ラインを流通した温水及び前記補給水流通ラインを流通した補給水を貯留する排温水タンクと、蒸気を生成するボイラと、前記ボイラからの蒸気を利用する蒸気利用機器と、前記排温水タンクと前記ボイラとの間に設けられ、該排温水タンクに貯留されている温水及び補給水を含む給水が流通する給水ラインと、を更に備え、前記蒸気利用機器から排出される高圧高温のドレンを高圧温水として利用することが好ましい。
【００１１】
また、前記気水分離器において分離された蒸気を昇圧させる蒸気昇圧機を更に備えることが好ましい。
【００１２】
また、前記排温水タンクに貯留されている温水は、前記蒸気昇圧機に供給されることが好ましい。
【００１３】
また、前記気水分離器の内圧を測定する内圧測定部と、前記内圧測定部により測定された前記気水分離器の内圧に基づいて、前記気水分離器の内圧を調整するように前記蒸気昇圧機を制御する内圧制御部と、を更に備えることが好ましい。
【００１４】
また、前記高圧温水は、熱交換器において生じるものであることが好ましい。
【００１５】
また、空気圧縮機を更に備え、前記熱交換器は、前記空気圧縮機からの圧縮空気と前記温水戻りラインを流通する温水との間で熱交換を行い、温水を加熱して高圧温水を得ることが好ましい。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、１５０〜２００℃程度の高圧温水を有効活用して、蒸気及び温水を生成できる蒸気温水生成システムを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明の第１実施形態に係る蒸気温水生成システム１の概略を示す図である。
【図２】本発明の第２実施形態に係る蒸気温水生成システム１Ａの概略を示す図である。
【図３】本発明の第３実施形態に係る蒸気温水生成システム１Ｂの概略を示す図である。
【図４】本発明の第４実施形態に係る蒸気温水生成システム１Ｃの概略を示す図である。
【図５】本発明の第５実施形態に係る蒸気温水生成システム１Ｄの概略を示す図である。
【図６】本発明の第６実施形態に係る蒸気温水生成システム１Ｅの概略を示す図である。
【図７】本発明の第７実施形態に係る蒸気温水生成システム１Ｆの概略を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
〔第１実施形態〕
以下、図１を参照して、本発明の第１実施形態に係る蒸気温水生成システム１について説明する。図１は、本発明の第１実施形態に係る蒸気温水生成システム１の概略を示す図である。
図１に示すように、第１実施形態の蒸気温水生成システム１は、高圧温水Ｗ１から蒸気（フラッシュ蒸気Ｗ２、低圧蒸気Ｗ５）及び温水Ｗ３を生成するシステムである。
【００１９】
第１実施形態の蒸気温水生成システム１は、減圧部２と、気水分離器３と、内圧測定部４３と、蒸気昇圧機としての蒸気圧縮機４と、内圧制御部４４と、安全バルブ４５と、温水排出量調整バルブ５１と、温水排出量調整バルブ制御部５２と、第１ブローバルブ５３と、第１ブローバルブ制御部５４と、スチームトラップ５５と、を備える。
【００２０】
また、第１実施形態の蒸気温水生成システム１は、ラインとして、高圧温水導入ラインＬ１と、フラッシュ蒸気流通ラインＬ２と、低圧蒸気流通ラインＬ５と、温水排出ラインＬ３と、第１ブローラインＬ４と、を備える。「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。
【００２１】
高圧温水導入ラインＬ１は、高圧温水Ｗ１が流通するラインである。高圧温水導入ラインＬ１の下流側の端部は、気水分離器３の内部空間の上部に接続されている。
【００２２】
高圧温水Ｗ１は、例えば、工場から排出される未利用の廃熱、ヒートポンプによる回収熱、空気圧縮機（コンプレッサ）から排出される廃熱（空気、油など）、ボイラから排出されるドレンである。高圧温水Ｗ１は、大気圧以上の高圧で且つ大気圧下で沸点を超える温度の液体の水であり、例えば、０．４ＭＰａ前後で１５０℃前後の液体の水である。
【００２３】
減圧部２は、高圧温水導入ラインＬ１の途中に設けられ、高圧温水導入ラインＬ１を流通する高圧温水Ｗ１を減圧する。減圧部２は、高圧温水圧力検出部２２と、減圧電動バルブ２３と、減圧電動バルブ制御部２１と、を備える。高圧温水圧力検出部２２は、高圧温水導入ラインＬ１を流通する高圧温水Ｗ１の圧力（水圧）を検出する。減圧電動バルブ２３は、高圧温水導入ラインＬ１における高圧温水圧力検出部２２よりも下流側に設けられる。減圧電動バルブ２３は、その開度を調整することにより、高圧温水導入ラインＬ１における高圧温水Ｗ１の流通量を調整する。減圧電動バルブ制御部２１は、高圧温水圧力検出部２２により検出された高圧温水Ｗ１の圧力に基づいて、減圧電動バルブ２３を制御する。減圧部２は、減圧電動バルブ２３を制御することにより、高圧温水導入ラインＬ１を流通する高圧温水Ｗ１を減圧する。
【００２４】
気水分離器３は、高圧温水導入ラインＬ１の下流側の端部に接続され、減圧部２により減圧された高圧温水Ｗ１を蒸発させて、蒸気（フラッシュ蒸気）Ｗ２と温水Ｗ３とに分離させる。気水分離器３としては、例えば、フラッシュタンク、フラッシュ管が例示される。気水分離器３は、その上部に、分離させた蒸気Ｗ２を導出する蒸気導出部３１を有すると共に、その下部に、分離させた温水Ｗ３を貯留する貯留部３２を有する。
【００２５】
気水分離器３は、貯留部水位検出部３３と、貯留部満水検出部３４と、を備える。貯留部水位検出部３３は、貯留部３２に貯留される温水Ｗ３の水位を検出する。貯留部満水検出部３４は、貯留部３２に貯留される温水Ｗ３の水位が満水の位置に達していることを検出する。
【００２６】
フラッシュ蒸気流通ラインＬ２は、その上流側の端部において、気水分離器３の蒸気導出部３１に接続されている。フラッシュ蒸気流通ラインＬ２には、気水分離器３の蒸気導出部３１から排出されたフラッシュ蒸気Ｗ２が流通する。
フラッシュ蒸気Ｗ２は、例えば０．５〜０．８ＭＰａの蒸気である。
【００２７】
内圧測定部４３は、フラッシュ蒸気流通ラインＬ２の途中に接続されている。内圧測定部４３は、フラッシュ蒸気流通ラインＬ２及び蒸気導出部３１を介して、気水分離器３の内圧を測定する。
【００２８】
蒸気圧縮機４は、フラッシュ蒸気流通ラインＬ２の下流側の端部に接続されている。蒸気圧縮機４は、スクリューロータ４１と、モータ４２とを備える。蒸気圧縮機４は、モータ４２によりスクリューロータ４１を駆動させて、気水分離器３において生成されたフラッシュ蒸気Ｗ２をスクリューロータ４１により圧縮させて昇圧させる。これにより、フラッシュ蒸気Ｗ２よりも高圧の低圧蒸気Ｗ５が得られる。なお、低圧蒸気Ｗ５における「低圧」とは、高圧温水Ｗ１よりも低圧という意味である。
【００２９】
内圧制御部４４は、内圧測定部４３により測定された気水分離器３の内圧に基づいて、気水分離器３の内圧を調整するように、蒸気圧縮機４のモータ４２の回転速度を増減させる（制御する）。例えば、内圧制御部４４は、気水分離器３の内圧が所定範囲（例えば、−０．０５〜０．１ＭＰａ）になるように調整する。
【００３０】
安全バルブ４５は、フラッシュ蒸気流通ラインＬ２における上流側の端部と、内圧測定部４３との接続部との間に設けられる。気水分離器３の内圧が過剰に増加した場合に、安全バルブ４５は開放され、気水分離器３の内圧が急速に減少する。
【００３１】
低圧蒸気流通ラインＬ５は、その上流側端部において、蒸気圧縮機４のスクリューロータ４１に接続されている。低圧蒸気流通ラインＬ５には、蒸気圧縮機４のスクリューロータ４１において昇圧された低圧蒸気Ｗ５が流通する。低圧蒸気Ｗ５は、例えば０．４ＭＰａ前後の蒸気である。
【００３２】
温水排出ラインＬ３は、その上流側端部において、気水分離器３の貯留部３２の底部に接続されている。温水排出ラインＬ３には、貯留部３２から排出される温水Ｗ３が流通する。例えば、気水分離器３の内部の絶対圧を０．０５ＭＰａ〜０．２ＭＰａとすると、温水Ｗ３の温度は、飽和温度の８０〜１２０℃となる。
【００３３】
温水排出量調整バルブ５１は、電動バルブからなり、温水排出ラインＬ３の途中に設けられている。温水排出量調整バルブ５１は、その開度を調整することにより、温水排出ラインＬ３を流通する温水Ｗ３の流通量（排出量）を調整する。
【００３４】
温水排出量調整バルブ制御部５２は、貯留部水位検出部３３により検出された水位に基づいて、貯留部３２に貯留される温水Ｗ３の水位が所定範囲になるように、温水排出量調整バルブ５１を制御する。
【００３５】
第１ブローラインＬ４は、その上流側端部において、気水分離器３の貯留部３２の底部に接続されている。第１ブローラインＬ４は、温水排出ラインＬ３とは別に設けられたラインであり、気水分離器３の貯留部３２が満水となり、貯留部３２から速やかに温水Ｗ３を排出する必要がある場合に、温水Ｗ３をブロー水Ｗ４として排出し、貯留部３２からの排水速度を高めるために設けられている。
【００３６】
第１ブローバルブ５３は、第１ブローラインＬ４の途中に設けられている。第１ブローバルブ５３は、その開度を調整することにより、第１ブローラインＬ４におけるブロー水Ｗ４（温水Ｗ３）の流通量（排出量）を調整する。
【００３７】
第１ブローバルブ制御部５４は、貯留部満水検出部３４により貯留部３２の満水が検出された場合に、第１ブローラインＬ４からの排水量を増加させて貯留部３２の水位を下げるように、第１ブローバルブ５３を制御する。
【００３８】
スチームトラップ５５は、第１ブローラインＬ４における第１ブローバルブ５３よりも下流側に設けられている。スチームトラップ５５は、ブロー水Ｗ４のみを排出し、ブロー水Ｗ４に混合している蒸気を極力漏らさないように構成された自動バルブからなる。
【００３９】
第１実施形態の蒸気温水生成システム１においては、以下のようにして、蒸気（フラッシュ蒸気Ｗ２、低圧蒸気Ｗ５）及び温水Ｗ３を生成する。
高圧温水導入ラインＬ１を流通する高圧温水Ｗ１は、減圧部２により減圧される。減圧された高圧温水Ｗ１は、気水分離器３に導入されて、気水分離器３の内部において蒸発する。その結果、高圧温水Ｗ１はフラッシュ蒸気Ｗ２及び温水Ｗ３に分離し、フラッシュ蒸気Ｗ２及び温水Ｗ３が生成される。
【００４０】
フラッシュ蒸気Ｗ２は、気水分離器３の蒸気導出部３１から導出され、フラッシュ蒸気流通ラインＬ２を介して蒸気圧縮機４に導入される。蒸気圧縮機４に導入されたフラッシュ蒸気Ｗ２は、圧縮されて昇圧され、低圧蒸気Ｗ５となる。低圧蒸気Ｗ５は、蒸気圧縮機４から低圧蒸気流通ラインＬ５を介して送られ、所定の低圧蒸気利用機器（図示せず）において利用される。
【００４１】
また、温水Ｗ３は、気水分離器３の貯留部３２に貯留され、温水排出量調整バルブ５１が開かれることにより、温水排出ラインＬ３を介して送られ、所定の温水利用機器（図示せず）において利用される。
【００４２】
第１実施形態の蒸気温水生成システム１によれば、例えば、次の効果が奏される。
第１実施形態の蒸気温水生成システム１は、高圧温水導入ラインＬ１を流通する高圧温水Ｗ１を減圧する減圧部２と、高圧温水導入ラインＬ１の下流側に接続され、減圧部２により減圧された高圧温水Ｗ１を蒸発させて蒸気Ｗ２と温水Ｗ３とに分離させる気水分離器３と、を備える。そのため、第１実施形態の蒸気温水生成システム１によれば、高圧温水Ｗ１を有効活用して、気水分離器３において、蒸気Ｗ２及び温水Ｗ３を生成することができる。
【００４３】
また、第１実施形態の蒸気温水生成システム１においては、気水分離器３は、その上部に、分離させた蒸気Ｗ２を導出する蒸気導出部３１を有すると共に、その下部に、分離させた温水Ｗ３を貯留する貯留部３２を有する。また、第１実施形態の蒸気温水生成システム１は、貯留部３２から排出される温水Ｗ３が流通する温水排出ラインＬ３と、温水排出ラインＬ３を流通する温水Ｗ３の流通量を調整する温水排出量調整バルブ５１と、貯留部３２に貯留される温水Ｗ３の水位を検出する貯留部水位検出部３３と、貯留部水位検出部３３により検出された水位に基づいて水位が所定範囲になるように温水排出量調整バルブ５１を制御する温水排出量調整バルブ制御部５２と、を更に備える。
【００４４】
そのため、第１実施形態の蒸気温水生成システム１によれば、貯留部３２に貯留される温水Ｗ３の水位を所定範囲に容易に調整することができる。例えば、貯留部３２に大量の温水Ｗ３が流れ込んだ場合に、貯留部３２に貯留した温水Ｗ３が蒸気導出部３１から溢れる（オーバーフローする）ことや、貯留部３２に貯留した温水Ｗ３が高圧温水導入ラインＬ１と気水分離器３との接続部を塞ぐことを抑制することができる。
【００４５】
また、第１実施形態の蒸気温水生成システム１は、気水分離器３において分離されたフラッシュ蒸気Ｗ２を昇圧させる蒸気圧縮機４を更に備える。そのため、第１実施形態の蒸気温水生成システム１によれば、気水分離器３において分離されたフラッシュ蒸気Ｗ２を容易に昇圧させることができる。
【００４６】
第１実施形態の蒸気温水生成システム１は、気水分離器３の内圧を測定する内圧測定部４３と、内圧測定部４３により測定された気水分離器３の内圧に基づいて、気水分離器３の内圧を調整するように蒸気圧縮機４を制御する内圧制御部４４と、を更に備える。そのため、第１実施形態の蒸気温水生成システム１によれば、気水分離器３の内圧を容易に調整することができる。例えば、気水分離器３の内圧を低く設定することにより、フラッシュ率を向上させることできる。
【００４７】
次に、本発明の他の実施形態について説明する。他の実施形態については、主として、前述の実施形態とは異なる点を中心に説明し、前述の実施形態と同様の構成については、同じ符号を付し、詳細な説明を省略する。他の実施形態において特に説明しない点は、前述の実施形態についての説明が適宜適用又は援用される。
【００４８】
〔第２実施形態〕
次に、本発明の第２実施形態の蒸気温水生成システム１Ａの構成について図２を参照しながら説明する。図２は、本発明の第２実施形態に係る蒸気温水生成システム１Ａの概略を示す図である。
【００４９】
第２実施形態の蒸気温水生成システム１Ａは、第１実施形態の蒸気温水生成システム１に比して、気水分離器３の構成、気水分離器３において分離されたフラッシュ蒸気Ｗ２を蒸気圧縮機４において昇圧して低圧蒸気Ｗ５を得る構成などについては、同様である。従って、同様の構成の説明については省略又は簡略化すると共に、異なる構成を中心に説明する。
【００５０】
図２に示すように、第２実施形態の蒸気温水生成システム１Ａは、減圧部２Ａと、高圧温水圧力検出部２２と、戻りラインポンプ２４と、ポンプ制御部２５と、気水分離器３と、内圧測定部４３と、蒸気圧縮機４と、内圧制御部４４と、安全バルブ４５と、満水制御部４６と、温水排出量調整バルブ５１と、温水排出量調整バルブ制御部５２と、排温水タンク６１と、循環水水質計測部６２と、第２ブローバルブ６３と、第２ブローバルブ制御部６４と、タンク水排出バルブ６５と、冷却水流通バルブ６６と、熱交換器７３と、を備える。
【００５１】
また、第２実施形態の蒸気温水生成システム１Ａは、ラインとして、高圧温水導入ラインＬ１と、フラッシュ蒸気流通ラインＬ２と、低圧蒸気流通ラインＬ５と、温水排出ラインＬ３と、温水戻りラインＬ６と、第２ブローラインＬ７と、タンク水排出ラインＬ８と、冷却水流通ラインＬ９と、熱交換ラインＬ１０と、を備える。
高圧温水導入ラインＬ１、温水排出ラインＬ３及び温水戻りラインＬ６から、高圧温水Ｗ１又は温水Ｗ３，Ｗ６が循環する循環ラインが形成される。
【００５２】
排温水タンク６１は、温水排出ラインＬ３の下流側の端部に接続されている。排温水タンク６１は、温水排出ラインＬ３を流通した温水Ｗ３が貯留されるタンクである。
循環水水質計測部６２は、排温水タンク６１に貯留されている温水Ｗ３の水質（濃縮度など）を計測する。
【００５３】
温水戻りラインＬ６は、排温水タンク６１と高圧温水導入ラインＬ１との間に設けられている。詳細には、温水戻りラインＬ６は、排温水タンク６１と熱交換器７３（後述）との間に設けられている。温水戻りラインＬ６には、排温水タンク６１に貯留されている温水Ｗ３が高圧温水導入ラインＬ１（熱交換器７３）に向けて流通する。
【００５４】
第２ブローラインＬ７は、その上流側端部において、排温水タンク６１の底部に接続されている。第２ブローラインＬ７は、排温水タンク６１に貯留されている温水Ｗ３の水質が悪化し、排温水タンク６１から速やかに温水Ｗ３を排出する必要がある場合に、温水Ｗ３をブロー水Ｗ７として排出するために設けられている。
【００５５】
第２ブローバルブ６３は、第２ブローラインＬ７の途中に設けられている。第２ブローバルブ６３は、その開度を調整することにより、第２ブローラインＬ７におけるブロー水Ｗ７（温水Ｗ３）の流通量（排出量）を調整する。
【００５６】
第２ブローバルブ制御部６４は、循環水水質計測部６２により排温水タンク６１に貯留されている温水Ｗ３の水質の悪化（濃縮度の増加など）が計測された場合に、第２ブローラインＬ７からの排水量を増加させて、排温水タンク６１に貯留されている温水Ｗ３の水質を向上させるように、第２ブローバルブ６３を制御する。
【００５７】
タンク水排出ラインＬ８は、その上流側端部において、排温水タンク６１の底部に接続されている。タンク水排出ラインＬ８には、排温水タンク６１から排出される温水Ｗ８（Ｗ３）が流通する。温水Ｗ８は、タンク水排出ラインＬ８を介して送られ、所定の温水利用機器（図示せず）において利用される。
【００５８】
タンク水排出バルブ６５は、タンク水排出ラインＬ８の途中に設けられている。タンク水排出バルブ６５は、その開度を調整することにより、タンク水排出ラインＬ８を流通する温水Ｗ８（Ｗ３）の流通量（排出量）を調整する。
【００５９】
冷却水流通ラインＬ９は、その上流側端部において、タンク水排出ラインＬ８の接続部Ｊ１に接続されている。接続部Ｊ１は、タンク水排出ラインＬ８における排温水タンク６１とタンク水排出バルブ６５との間に配置する。冷却水流通ラインＬ９は、その下流側の端部において、蒸気圧縮機４のスクリューロータ４１に接続されている。
冷却水流通ラインＬ９には、排温水タンク６１に貯留している温水Ｗ３が、冷却水Ｗ９として、蒸気圧縮機４のスクリューロータ４１に向けて流通する。
【００６０】
冷却水流通バルブ６６は、冷却水流通ラインＬ９の途中に設けられている。冷却水流通バルブ６６は、その開度を調整することにより、冷却水流通ラインＬ９を流通する冷却水Ｗ９（温水Ｗ３）の流通量（排出量）を調整する。
【００６１】
減圧部２Ａは、減圧バルブ２３Ａを主体として構成される。減圧バルブ２３Ａは、その流路を絞ることによって圧力損失を発生させる。これにより、後述するように加圧及び加温がされた高圧温水Ｗ１は、減圧される。
高圧温水圧力検出部２２は、第１実施形態における高圧温水圧力検出部２２と同様である。
戻りラインポンプ２４は、温水戻りラインＬ６に設けられており、排温水タンク６１に貯留されている温水Ｗ３を温水戻りラインＬ６の下流側に向けて送出する。これにより、温水戻りラインＬ６を流通する温水Ｗ６は加圧される。
【００６２】
熱交換ラインＬ１０には、高温水Ｗ１０が流通する。
熱交換器７３は、熱交換ラインＬ１０を流通する高温水Ｗ１０と、温水戻りラインＬ６から高圧温水導入ラインＬ１に向けて流通する温水Ｗ６との間で熱交換を行う。この熱交換により、温水Ｗ６は加熱される。温水Ｗ６は、戻りラインポンプ２４により加圧されるので、高圧温水Ｗ１となる。
【００６３】
詳細には、温水Ｗ６は、排温水タンク６１から供給される１００℃以下の大気圧温水である。温水Ｗ６は、戻りラインポンプ２４によって０．４ＭＰａ程度まで加圧されて、略高圧温水となる。この略高圧温水は、熱交換器７３によって加熱され、０．４ＭＰａでの飽和温度１５０℃付近まで上昇し、高圧温水Ｗ１となる。このときの高圧温水Ｗ１の圧力は、高圧温水圧力検出部２２によって検知され、戻りラインポンプ２４によって調整される。
【００６４】
ポンプ制御部２５は、高圧温水圧力検出部２２により検出された高圧温水Ｗ１の圧力に基づいて、温水Ｗ６の送出圧力を調整するように、戻りラインポンプ２４を制御する。
【００６５】
減圧バルブ２３Ａは、その開度を調整することにより、高圧温水導入ラインＬ１における高圧温水Ｗ１の流通量を調整し、気水分離器３に収容されている高圧温水Ｗ１を減圧する
【００６６】
満水制御部４６は、気水分離器３の貯留部満水検出部３４により貯留部３２の満水が検出された場合に、貯留部３２の水位を下げるように、蒸気圧縮機４のモータ４２を制御する。詳細には、満水制御部４６は、蒸気圧縮機４による吸引力を増加させて気水分離器３の内圧を減少させて、高圧温水Ｗ１から生成される温水Ｗ３の比率を減少させて、高圧温水Ｗ１から生成されるフラッシュ蒸気Ｗ２の比率を増加させるように、蒸気圧縮機４のモータ４２を制御する。
【００６７】
第２実施形態は、高圧温水Ｗ１が生成される過程、減圧部２Ａの構成などに関して、第１実施形態とは異なる。一方、第２実施形態は、第１実施形態と同様に、高圧温水Ｗ１が減圧部２Ａにより減圧されて、気水分離器３において蒸気Ｗ２及び温水Ｗ３が生成される。
【００６８】
第２実施形態の蒸気温水生成システム１Ａによれば、第１実施形態の蒸気温水生成システム１と同様の効果が奏される他、例えば、以下の効果が奏される。
第２実施形態の蒸気温水生成システム１Ａは、温水排出ラインＬ３を流通した温水Ｗ３が貯留される排温水タンク６１と、排温水タンク６１に貯留されている温水Ｗ３が高圧温水導入ラインＬ１に向けて流通する温水戻りラインＬ６と、排温水タンク６１に貯留されている温水Ｗ３の水質を計測する循環水水質計測部６２と、を更に備える。また、高圧温水導入ラインＬ１、温水排出ラインＬ３及び温水戻りラインＬ６から、高圧温水Ｗ１又は温水Ｗ３，Ｗ６が循環する循環ラインが形成される。
【００６９】
そのため、第２実施形態によれば、気水分離器３において生成された温水Ｗ３の熱量を、高圧温水Ｗ１に有効活用することができる。また、第２実施形態によれば、温水Ｗ３の水質を容易に監視することができる。
【００７０】
また、第２実施形態においては、排温水タンク６１に貯留されている温水Ｗ３は、蒸気圧縮機４に供給される。そのため、第２実施形態によれば、排温水タンク６１に貯留されている温水Ｗ３を、例えば、過熱蒸気を出力して熱くなっている蒸気圧縮機４を冷却するための冷却水Ｗ９として、有効活用することができる。
【００７１】
〔第３実施形態〕
次に、本発明の第３実施形態の蒸気温水生成システム１Ｂの構成について図３を参照しながら説明する。図３は、本発明の第３実施形態に係る蒸気温水生成システム１Ｂの概略を示す図である。
【００７２】
図３に示すように、第３実施形態の蒸気温水生成システム１Ｂは、第２実施形態の蒸気温水生成システム１Ａに比して、貯留部水位検出部３３、温水排出量調整バルブ５１及び温水排出量調整バルブ制御部５２を有しておらず、その代わりに、温水排出ラインＬ３の途中にスチームトラップ５５Ａを備えている点において異なる。また、第３実施形態の蒸気温水生成システム１Ｂは、第２実施形態の蒸気温水生成システム１Ａとは異なり、第１実施形態の蒸気温水生成システム１と同様に、第１ブローバルブ５３と、第１ブローバルブ制御部５４及び第１ブローラインＬ４を備えている点において異なる。
【００７３】
第３実施形態の蒸気温水生成システム１Ｂにおいては、第２実施形態と同様に、減圧部２Ａにより高圧温水Ｗ１が減圧されて、気水分離器３において蒸気Ｗ２及び温水Ｗ３が生成される。
第３実施形態の蒸気温水生成システム１Ｂによれば、第２実施形態と同様の効果が奏される。
【００７４】
〔第４実施形態〕
次に、本発明の第４実施形態の蒸気温水生成システム１Ｃの構成について図４を参照しながら説明する。図４は、本発明の第４実施形態に係る蒸気温水生成システム１Ｃの概略を示す図である。
【００７５】
図４に示すように、第４実施形態の蒸気温水生成システム１Ｃは、第２実施形態の蒸気温水生成システム１Ａに比して、単独の熱交換器７３に代えて、熱交換器７３を含むヒートポンプ７を備える点において異なる。第４実施形態の蒸気温水生成システム１Ｃにおいては、熱交換器７３は、ヒートポンプ７の一部を構成している。
【００７６】
図４に示すように、ヒートポンプ７は、冷媒圧縮機７０と、熱交換器でもある凝縮器７３と、膨張弁７５と、蒸発器７６と、アキュムレータ７４と、を備える。第１冷媒ラインＬ１０Ａは、冷媒Ｗ１０Ａが流通するラインであり、冷媒圧縮機７０と凝縮器７３と膨張弁７５と蒸発器７６とを順次接続しており、循環ラインを形成している。第１冷媒ラインＬ１０Ａにおける凝縮器７３と膨張弁７５との間には、アキュムレータ７４が接続されている。
【００７７】
冷媒圧縮機７０は、スクリューロータ７１と、モータ７２とを備える。冷媒圧縮機７０は、モータ７２によりスクリューロータ７１を駆動させて、第１冷媒ラインＬ１０Ａを流通する冷媒Ｗ１０Ａを圧縮させて、高温高圧状態として、凝縮器７３に排出する。
【００７８】
凝縮器７３は、熱交換器からなり、第１冷媒ラインＬ１０Ａを流通する冷媒Ｗ１０Ａと、温水戻りラインＬ６を流通する温水Ｗ６との間で熱交換を行う。凝縮器７３は、高温高圧状態の冷媒Ｗ１０Ａを凝縮させて、温水Ｗ６を加熱する。
【００７９】
膨張弁７５は、冷媒Ｗ１０Ａを急激に膨張させて減圧して、低温低圧の状態とする弁である。
【００８０】
蒸発器７６は、熱交換器からなり、その内部を流れる冷媒Ｗ１０Ａと、第２冷媒ラインＬ１１を流通する冷媒Ｗ１１との間で熱交換を行う。蒸発器７６は、冷媒Ｗ１０Ａを蒸発させる。蒸発器７６において蒸発した冷媒Ｗ１０Ａは、冷媒圧縮機７０へ送られる。
【００８１】
アキュムレータ７４は、冷媒Ｗ１０Ａの圧力エネルギーを気体（窒素ガス等）の圧力エネルギーに変換して蓄えておく機器である。
【００８２】
ヒートポンプ７は以下のように動作する。冷媒圧縮機７０により圧縮されて高温高圧状態となった冷媒Ｗ１０Ａは、凝縮器７３へ送られる。凝縮器７３において、第１冷媒ラインＬ１０Ａを流通する冷媒Ｗ１０Ａは、温水戻りラインＬ６を流通する温水Ｗ６との間で熱交換を行って、温水Ｗ６を加熱する。これと共に、冷媒Ｗ１０Ａ自体は、凝縮されて液化して、膨張弁７５へ送られる。
膨張弁７５に送られた冷媒Ｗ１０Ａは、減圧されて低温低圧状態となり、蒸発器７６へ送られる。続いて、蒸発器６に送られた冷媒Ｗ１０Ａは、冷媒Ｗ１１と熱交換して蒸発して、冷媒圧縮機７０へ再度送られる。以上のサイクルを繰り返すことで、温水戻りラインＬ６を流通する温水Ｗ６が加熱される。
【００８３】
第４実施形態の蒸気温水生成システム１Ｃにおいては、第２実施形態と同様に、減圧部２Ａにより高圧温水Ｗ１が減圧されて、気水分離器３において蒸気Ｗ２及び温水Ｗ３が生成される。
第４実施形態の蒸気温水生成システム１Ｃによれば、第２実施形態と同様の効果が奏される。また、第４実施形態の蒸気温水生成システム１Ｃによれば、ヒートポンプ７を利用して、温水戻りラインＬ６を流通する温水Ｗ６を効率的に加熱することができる。
【００８４】
〔第５実施形態〕
次に、本発明の第５実施形態の蒸気温水生成システム１Ｄの構成について図５を参照しながら説明する。図５は、本発明の第５実施形態に係る蒸気温水生成システム１Ｄの概略を示す図である。
【００８５】
第５実施形態の蒸気温水生成システム１Ｄは、第２実施形態の蒸気温水生成システム１Ａに比して、熱交換器７３に供給される冷媒（空気）を圧縮する空気圧縮機７０Ａを更に備えている。
図５に示すように、空気圧縮機７０Ａは、スクリューロータ７１Ａと、モータ７２Ａとを備える。空気圧縮機７０Ａは、モータ７２Ａによりスクリューロータ７１Ａを駆動させて、熱交換ラインＬ１０Ｂを流通する冷媒（空気）を、圧縮させて圧縮空気Ｗ１０Ｂの状態で、熱交換器７３に排出する。
熱交換器７３は、空気圧縮機７０Ａからの圧縮空気Ｗ１０Ｂと温水戻りラインＬ６を流通する温水Ｗ６との間で熱交換を行い、温水Ｗ６を加熱する。これにより、高圧温水Ｗ１が得られる。
【００８６】
第５実施形態の蒸気温水生成システム１Ｄにおいては、第２実施形態と同様に、減圧部２Ａにより高圧温水Ｗ１が減圧されて、気水分離器３において蒸気Ｗ２及び温水Ｗ３が生成される。
第５実施形態の蒸気温水生成システム１Ｄによれば、第２実施形態と同様の効果が奏される。また、第５実施形態の蒸気温水生成システム１Ｄによれば、空気圧縮機７０Ａを利用して、温水戻りラインＬ６を流通する温水Ｗ６を効率的に加熱することができる。
【００８７】
〔第６実施形態〕
次に、本発明の第６実施形態の蒸気温水生成システム１Ｅの構成について図６を参照しながら説明する。図６は、本発明の第６実施形態に係る蒸気温水生成システム１Ｅの概略を示す図である。
【００８８】
第６実施形態の蒸気温水生成システム１Ｅは、第２実施形態の蒸気温水生成システム１Ａに比して、熱交換器７３に代えてボイラ８を備える点、補給水流通ラインＬ１２を備える点及び冷却水流通ラインＬ９を備えていない点において主として異なる。
【００８９】
第６実施形態の蒸気温水生成システム１Ｅは、減圧部２Ａと、気水分離器３と、内圧測定部４３と、蒸気圧縮機４と、内圧制御部４４と、安全バルブ４５と、満水制御部４６と、温水排出量調整バルブ５１と、温水排出量調整バルブ制御部５２と、排温水タンク６１と、循環水水質計測部６２と、第２ブローバルブ６３と、第２ブローバルブ制御部６４と、タンク水排出バルブ６５と、タンク水排出ポンプ６８と、補給水流通バルブ６７と、ボイラ８と、第１蒸気調整バルブ８３と、負荷機器でもある蒸気利用機器８４と、スチームトラップ８５と、を備える。
【００９０】
また、第６実施形態の蒸気温水生成システム１Ｅは、ラインとして、高圧温水導入ラインＬ１と、フラッシュ蒸気流通ラインＬ２と、低圧蒸気流通ラインＬ５と、温水排出ラインＬ３と、給水ラインとしての温水戻りラインＬ６と、第２ブローラインＬ７と、補給水流通ラインＬ１２と、第１蒸気流通ラインＬ１３と、第２蒸気流通ラインＬ１４と、を備える。
高圧温水導入ラインＬ１、温水排出ラインＬ３、温水戻りラインＬ６、第１蒸気流通ラインＬ１３及び第２蒸気流通ラインＬ１４から、高圧温水Ｗ１、温水Ｗ３又は給水Ｗ６が循環する循環ラインが形成される。
【００９１】
補給水流通ラインＬ１２は、その下流側の端部において、排温水タンク６１に接続されている。補給水流通ラインＬ１２には、補給水Ｗ１２が排温水タンク６１に向けて流通する。
補給水流通バルブ６７は、補給水流通ラインＬ１２の途中に設けられている。補給水流通バルブ６７は、その開度を調整することにより、補給水流通ラインＬ１２における補給水Ｗ１２の流通量を調整する。
【００９２】
排温水タンク６１は、温水排出ラインＬ３の下流側の端部及び補給水流通ラインＬ１２の下流側の端部に接続される。排温水タンク６１は、温水排出ラインＬ３を流通した温水Ｗ３及び補給水流通ラインＬ１２を流通した補給水Ｗ１２を貯留する。
【００９３】
温水戻りラインＬ６は、排温水タンク６１とボイラ８との間に設けられている。温水戻りラインＬ６は、その上流側の端部において、排温水タンク６１の底部に接続されている。タンク水排出ラインＬ８は、その下流側の端部において、ボイラ８のボイラ本体８１に接続されている。温水戻りラインＬ６には、排温水タンク６１に貯留されている温水Ｗ３及び補給水Ｗ１２を含む給水Ｗ６が流通する。
【００９４】
タンク水排出ポンプ６８は、タンク水排出ラインＬ８におけるタンク水排出バルブ６５とボイラ本体８１との間に設けられる。タンク水排出ポンプ６８は、排温水タンク６１に貯留されている温水Ｗ３をタンク水排出ラインＬ８の下流側に向けて送出する。
【００９５】
ボイラ８は、蒸気Ｗ１３，Ｗ１４を生成する。ボイラ８は、ボイラ本体８１と、スチームヘッダ８２と、第１蒸気流通ラインＬ１３と、第２蒸気流通ラインＬ１４と、を備える。
蒸気利用機器８４は、ボイラ８からの蒸気Ｗ１４を利用する機器であり、例えば蒸気エンジンである。
【００９６】
ボイラ本体８１は、これに供給される給水Ｗ６を加熱して、蒸気Ｗ１３を生成する。
スチームヘッダ８２は、ボイラ本体８１において生成された蒸気Ｗ１３を、二次側の蒸気利用機器８４へ分配する。具体的には、スチームヘッダ８２には、第１蒸気流通ラインＬ１３及び第２蒸気流通ラインＬ１４が接続されている。スチームヘッダ８２は、第１蒸気流通ラインＬ１３を介してスチームヘッダ８２に供給される蒸気Ｗ１３を、蒸気Ｗ１４として、第２蒸気流通ラインＬ１４を介して蒸気利用機器８４へ送る。
【００９７】
第１蒸気流通ラインＬ１３は、その上流側の端部において、ボイラ本体８１に接続されている。第１蒸気流通ラインＬ１３は、その下流側の端部において、スチームヘッダ８２に接続されている。第１蒸気流通ラインＬ１３には、ボイラ本体８１において生成された蒸気Ｗ１３がスチームヘッダ８２に向けて流通する。
【００９８】
第２蒸気流通ラインＬ１４は、その上流側の端部において、スチームヘッダ８２に接続されている。第２蒸気流通ラインＬ１４は、その下流側の端部において、蒸気利用機器８４に接続されている。第２蒸気流通ラインＬ１４には、スチームヘッダ８２から排出された蒸気Ｗ１４が蒸気利用機器８４に向けて流通する。
【００９９】
第１蒸気調整バルブ８３は、第２蒸気流通ラインＬ１４の途中に設けられている。第１蒸気調整バルブ８３は、その開度を調整することにより、第２蒸気流通ラインＬ１４における蒸気Ｗ１４の流通量を調整する。
【０１００】
高圧温水導入ラインＬ１は、その上流側の端部において、蒸気利用機器８４に接続されている。高圧温水導入ラインＬ１は、その下流側の端部において、気水分離器３に接続されている。高圧温水導入ラインＬ１には、蒸気利用機器８４から排出される高圧高温のドレンが気水分離器３に向けて流通する。このドレンは高圧温水Ｗ１として利用される。
【０１０１】
減圧バルブ２３Ａは、高圧温水導入ラインＬ１の途中に設けられている。
スチームトラップ８５は、高圧温水導入ラインＬ１における蒸気利用機器８４と減圧バルブ２３Ａとの間に設けられている。スチームトラップ８５は、ドレンからなる高圧温水Ｗ１のみを排出し、高圧温水Ｗ１に混合している蒸気を極力漏らさないように構成された自動バルブからなる。
【０１０２】
蒸気Ｗ１４は、蒸気利用機器８４によって熱を失って凝縮し、この際に発生する高圧ドレンは、スチームトラップ８５によって蒸気Ｗ１４から分離され、高圧温水Ｗ１となる。
【０１０３】
第６実施形態の蒸気温水生成システム１Ｅにおいては、第２実施形態と同様に、減圧部２Ａにより高圧温水Ｗ１が減圧されて、気水分離器３において蒸気Ｗ２及び温水Ｗ３が生成される。
第６実施形態の蒸気温水生成システム１Ｅによれば、第２実施形態と同様の効果が奏される。
【０１０４】
また、第６実施形態の蒸気温水生成システム１Ｅは、補給水Ｗ１２が流通する補給水流通ラインＬ１２と、温水排出ラインＬ３の下流側及び補給水流通ラインＬ１２の下流側に接続され、温水排出ラインＬ３を流通した温水Ｗ３及び補給水流通ラインＬ１２を流通した補給水Ｗ１２を貯留する排温水タンク６１と、蒸気Ｗ１３を生成するボイラ８と、ボイラ８からの蒸気Ｗ１４を利用する蒸気利用機器８４と、排温水タンク６１とボイラ８との間に設けられ、排温水タンク６１に貯留されている温水Ｗ３及び補給水Ｗ１２を含む給水Ｗ６が流通する温水戻りラインＬ６と、を更に備えている。
【０１０５】
そのため、第６実施形態の蒸気温水生成システム１Ｅによれば、温水Ｗ３及び補給水Ｗ１２を含む給水Ｗ６を利用して、ボイラ８において効率的に蒸気Ｗ１３，Ｗ１４を生成することができ、ひいては、気水分離器３において効率的にフラッシュ蒸気Ｗ２及び温水Ｗ３を生成することができる。
【０１０６】
〔第７実施形態〕
次に、本発明の第７実施形態の蒸気温水生成システム１Ｆの構成について図７を参照しながら説明する。図７は、本発明の第７実施形態に係る蒸気温水生成システム１Ｆの概略を示す図である。
【０１０７】
図７に示すように、第７実施形態の蒸気温水生成システム１Ｆは、第６実施形態の蒸気温水生成システム１Ｅに比して、蒸気昇圧機としての蒸気圧縮機４に代えて蒸気エゼクタ４７を備える点、スチームヘッダ８２と蒸気エゼクタ４７とを接続する第３蒸気流通ラインＬ１５を備える点、内圧制御部４４及び満水制御部４６に代えて、第３蒸気流通ラインＬ１５に設けられる第２蒸気調整バルブ８６を制御する第２蒸気調整バルブ制御部８７を備える点において主として異なる。
【０１０８】
第７実施形態の蒸気温水生成システム１Ｆは、減圧部２Ａと、気水分離器３と、内圧測定部４３と、蒸気昇圧機としての蒸気エゼクタ４７と、安全バルブ４５と、温水排出量調整バルブ５１と、温水排出量調整バルブ制御部５２と、排温水タンク６１と、循環水水質計測部６２と、第２ブローバルブ６３と、第２ブローバルブ制御部６４と、タンク水排出バルブ６５と、タンク水排出ポンプ６８と、補給水流通バルブ６７と、ボイラ８と、第１蒸気調整バルブ８３と、蒸気利用機器８４と、スチームトラップ８５と、第２蒸気調整バルブ８６と、第２蒸気調整バルブ制御部８７と、を備える。
【０１０９】
また、第７実施形態の蒸気温水生成システム１Ｆは、ラインとして、高圧温水導入ラインＬ１と、フラッシュ蒸気流通ラインＬ２と、低圧蒸気流通ラインＬ１６と、温水排出ラインＬ３と、温水戻りラインＬ６と、第２ブローラインＬ７と、補給水流通ラインＬ１２と、第１蒸気流通ラインＬ１３と、第２蒸気流通ラインＬ１４と、第３蒸気流通ラインＬ１５と、を備える。
高圧温水導入ラインＬ１、温水排出ラインＬ３、温水戻りラインＬ６、第１蒸気流通ラインＬ１３及び第２蒸気流通ラインＬ１４から、高圧温水Ｗ１、温水Ｗ３又は給水Ｗ６が循環する循環ラインが形成される。
【０１１０】
第３蒸気流通ラインＬ１５は、その上流側の端部において、スチームヘッダ８２に接続されている。第３蒸気流通ラインＬ１５は、その下流側の端部において、蒸気エゼクタ４７に接続されている。第３蒸気流通ラインＬ１５には、スチームヘッダ８２から排出された駆動蒸気Ｗ１５が蒸気エゼクタ４７に向けて流通する。
なお、蒸気エゼクタ４７に供給される駆動蒸気Ｗ１５は、ボイラ８により生成された蒸気に制限されず、他のプロセスにより生成された蒸気でもよい。
【０１１１】
蒸気エゼクタ４７は、フラッシュ蒸気流通ラインＬ２の下流側の端部に接続されている。蒸気エゼクタ４７は、蒸気昇圧機として機能し、蒸気エゼクタ４７には、比較的高圧の駆動蒸気Ｗ１５が供給されると共に、比較的低圧の吸引蒸気としてのフラッシュ蒸気Ｗ２が供給される。これにより、蒸気エゼクタ４７は、吸引蒸気としてのフラッシュ蒸気Ｗ２よりも圧力の高い蒸気Ｗ１６を生成し、それを吐出蒸気として排出する。
【０１１２】
第２蒸気調整バルブ８６は、その開度を調整することにより、第３蒸気流通ラインＬ１５における駆動蒸気Ｗ１５の流通量（送出圧力）を調整する。
【０１１３】
第２蒸気調整バルブ制御部８７は、貯留部満水検出部３４により検出された貯留部３２の満水の検出信号及び内圧測定部４３により検出された気水分離器３の内圧に基づいて、駆動蒸気Ｗ１５の流通量（送出圧力）を調整するように、第２蒸気調整バルブ８６を制御する。これにより、気水分離器３の内圧が調整される。つまり、第２蒸気調整バルブ制御部８７は、内圧制御部としても機能する。
【０１１４】
低圧蒸気流通ラインＬ１６は、その上流側の端部において、蒸気エゼクタ４７に接続されている。低圧蒸気流通ラインＬ１６には、蒸気エゼクタ４７において生成された蒸気Ｗ１６が流通する。
【０１１５】
第７実施形態の蒸気温水生成システム１Ｆにおいては、第２実施形態と同様に、減圧部２Ａにより高圧温水Ｗ１が減圧されて、気水分離器３において蒸気Ｗ２及び温水Ｗ３が生成される。
第７実施形態の蒸気温水生成システム１Ｆによれば、第６実施形態と同様の効果が奏される。
【０１１６】
以上、本発明の好適な実施形態について説明したが、本発明は、前述した実施形態に限定されることなく、種々の形態で実施することができる。
例えば、循環水水質計測部６２は、第２実施形態以降の実施形態においては、排温水タンク６１に貯留されている温水Ｗ３の水質を計測しているが、これに制限されない。循環水水質計測部６２は、温水戻りラインＬ６を流通する温水（給水）Ｗ６の水質を計測してもよい。
各実施形態における各構成を適宜組み合わせることができる。
【符号の説明】
【０１１７】
１，１Ａ，１Ｂ，１Ｃ，１Ｄ，１Ｅ，１Ｆ 蒸気温水生成システム
２，２Ａ 減圧部
３ 気水分離器
４ 蒸気圧縮機（蒸気昇圧機）
８ ボイラ
３１ 蒸気導出部
３２ 貯留部
３３ 貯留部水位検出部
４３ 内圧測定部
４６ 内圧制御部
４７ 蒸気エゼクタ（蒸気昇圧機）
５１ 温水排出量調整バルブ
５２ 温水排出量調整バルブ制御部
６１ 排温水タンク
６２ 循環水水質計測部
７０Ａ 空気圧縮機
７３ 熱交換器
８４ 蒸気利用機器
８７ 第２蒸気調整バルブ制御部（内圧制御部）
Ｌ１ 高圧温水導入ライン
Ｌ３ 温水排出ライン
Ｌ６ 温水戻りライン、給水ライン
Ｌ１２ 補給水流通ライン
Ｗ１ 高圧温水
Ｗ２ 蒸気
Ｗ３ 温水
Ｗ６ 温水、給水
Ｗ１０Ｂ 圧縮空気
Ｗ１２ 補給水
Ｗ１３ 蒸気
Ｗ１４ 蒸気
【特許請求の範囲】
【請求項１】
高圧温水が流通する高圧温水導入ラインと、
前記高圧温水導入ラインを流通する高圧温水を減圧する減圧部と、
前記高圧温水導入ラインの下流側に接続され、前記減圧部により減圧された高圧温水を蒸発させて蒸気と温水とに分離させる気水分離器と、
を備える蒸気温水生成システム。
【請求項２】
前記気水分離器は、その上部に、分離させた蒸気を導出する蒸気導出部を有すると共に、その下部に、分離させた温水を貯留する貯留部を有し、
前記蒸気温水生成システムは、
前記貯留部に接続され該貯留部から排出される温水が流通する温水排出ラインと、
前記温水排出ラインに設けられ該温水排出ラインを流通する温水の流通量を調整する温水排出量調整バルブと、
前記貯留部に貯留される温水の水位を検出する貯留部水位検出部と、
前記貯留部水位検出部により検出された前記水位に基づいて該水位が所定範囲になるように前記温水排出量調整バルブを制御する温水排出量調整バルブ制御部と、
を更に備える
請求項１に記載の蒸気温水生成システム。
【請求項３】
前記温水排出ラインの下流側に接続され該温水排出ラインを流通した温水が貯留される排温水タンクと、
前記排温水タンクと前記高圧温水導入ラインとの間に設けられ前記排温水タンクに貯留されている温水が前記高圧温水導入ラインに向けて流通する温水戻りラインと、
前記排温水タンクに貯留されている温水又は前記温水戻りラインを流通する温水の水質を計測する循環水水質計測部と、
を更に備え、
少なくとも前記高圧温水導入ライン、前記温水排出ライン及び前記温水戻りラインから、高圧温水又は温水が循環する循環ラインが形成される
請求項２に記載の蒸気温水生成システム。
【請求項４】
補給水が流通する補給水流通ラインと、
前記温水排出ラインの下流側及び前記補給水流通ラインの下流側に接続され、前記温水排出ラインを流通した温水及び前記補給水流通ラインを流通した補給水を貯留する排温水タンクと、
蒸気を生成するボイラと、
前記ボイラからの蒸気を利用する蒸気利用機器と、
前記排温水タンクと前記ボイラとの間に設けられ、該排温水タンクに貯留されている温水及び補給水を含む給水が流通する給水ラインと、
を更に備え、
前記蒸気利用機器から排出される高圧高温のドレンを高圧温水として利用する
請求項２又は３に記載の蒸気温水生成システム。
【請求項５】
前記気水分離器において分離された蒸気を昇圧させる蒸気昇圧機を更に備える
請求項１から４のいずれかに記載の蒸気温水生成システム。
【請求項６】
前記排温水タンクに貯留されている温水は、前記蒸気昇圧機に供給される
請求項５に記載の蒸気温水生成システム。
【請求項７】
前記気水分離器の内圧を測定する内圧測定部と、
前記内圧測定部により測定された前記気水分離器の内圧に基づいて、前記気水分離器の内圧を調整するように前記蒸気昇圧機を制御する内圧制御部と、を更に備える
請求項５又は６に記載の蒸気温水生成システム。
【請求項８】
前記高圧温水は、熱交換器において生じるものである
請求項１から７のいずれかに記載の蒸気温水生成システム。
【請求項９】
空気圧縮機を更に備え、
前記熱交換器は、前記空気圧縮機からの圧縮空気と前記温水戻りラインを流通する温水との間で熱交換を行い、温水を加熱して高圧温水を得る
請求項８に記載の蒸気温水生成システム。
【請求項１】
高圧温水が流通する高圧温水導入ラインと、
前記高圧温水導入ラインを流通する高圧温水を減圧する減圧部と、
前記高圧温水導入ラインの下流側に接続され、前記減圧部により減圧された高圧温水を蒸発させて蒸気と温水とに分離させる気水分離器と、
を備える蒸気温水生成システム。
【請求項２】
前記気水分離器は、その上部に、分離させた蒸気を導出する蒸気導出部を有すると共に、その下部に、分離させた温水を貯留する貯留部を有し、
前記蒸気温水生成システムは、
前記貯留部に接続され該貯留部から排出される温水が流通する温水排出ラインと、
前記温水排出ラインに設けられ該温水排出ラインを流通する温水の流通量を調整する温水排出量調整バルブと、
前記貯留部に貯留される温水の水位を検出する貯留部水位検出部と、
前記貯留部水位検出部により検出された前記水位に基づいて該水位が所定範囲になるように前記温水排出量調整バルブを制御する温水排出量調整バルブ制御部と、
を更に備える
請求項１に記載の蒸気温水生成システム。
【請求項３】
前記温水排出ラインの下流側に接続され該温水排出ラインを流通した温水が貯留される排温水タンクと、
前記排温水タンクと前記高圧温水導入ラインとの間に設けられ前記排温水タンクに貯留されている温水が前記高圧温水導入ラインに向けて流通する温水戻りラインと、
前記排温水タンクに貯留されている温水又は前記温水戻りラインを流通する温水の水質を計測する循環水水質計測部と、
を更に備え、
少なくとも前記高圧温水導入ライン、前記温水排出ライン及び前記温水戻りラインから、高圧温水又は温水が循環する循環ラインが形成される
請求項２に記載の蒸気温水生成システム。
【請求項４】
補給水が流通する補給水流通ラインと、
前記温水排出ラインの下流側及び前記補給水流通ラインの下流側に接続され、前記温水排出ラインを流通した温水及び前記補給水流通ラインを流通した補給水を貯留する排温水タンクと、
蒸気を生成するボイラと、
前記ボイラからの蒸気を利用する蒸気利用機器と、
前記排温水タンクと前記ボイラとの間に設けられ、該排温水タンクに貯留されている温水及び補給水を含む給水が流通する給水ラインと、
を更に備え、
前記蒸気利用機器から排出される高圧高温のドレンを高圧温水として利用する
請求項２又は３に記載の蒸気温水生成システム。
【請求項５】
前記気水分離器において分離された蒸気を昇圧させる蒸気昇圧機を更に備える
請求項１から４のいずれかに記載の蒸気温水生成システム。
【請求項６】
前記排温水タンクに貯留されている温水は、前記蒸気昇圧機に供給される
請求項５に記載の蒸気温水生成システム。
【請求項７】
前記気水分離器の内圧を測定する内圧測定部と、
前記内圧測定部により測定された前記気水分離器の内圧に基づいて、前記気水分離器の内圧を調整するように前記蒸気昇圧機を制御する内圧制御部と、を更に備える
請求項５又は６に記載の蒸気温水生成システム。
【請求項８】
前記高圧温水は、熱交換器において生じるものである
請求項１から７のいずれかに記載の蒸気温水生成システム。
【請求項９】
空気圧縮機を更に備え、
前記熱交換器は、前記空気圧縮機からの圧縮空気と前記温水戻りラインを流通する温水との間で熱交換を行い、温水を加熱して高圧温水を得る
請求項８に記載の蒸気温水生成システム。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【公開番号】特開２０１２−７２９８４（Ｐ２０１２−７２９８４Ａ）
【公開日】平成２４年４月１２日（２０１２．４．１２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−２１９１８３（Ｐ２０１０−２１９１８３）
【出願日】平成２２年９月２９日（２０１０．９．２９）
【出願人】（０００１７５２７２）三浦工業株式会社 (1,055)
【公開日】平成２４年４月１２日（２０１２．４．１２）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年９月２９日（２０１０．９．２９）
【出願人】（０００１７５２７２）三浦工業株式会社 (1,055)
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