[发明专利]蒸汽制造装置及其运转方法

说明书

技术领域

本发明涉及利用废热来制造蒸汽的蒸汽制造装置及其运转方法。

背景技术

以往，已知有一种蒸汽制造装置，其利用从工厂等热源设备排出的热水来制造低压蒸汽，并将该低压蒸汽升压，从而能够扩大废热的用途。该蒸汽制造装置具备热交换器和压缩机，在热交换器中将从热源设备排出的热水的热量向供给水传递而使供给水蒸发，生成的蒸汽由压缩机压缩并向蒸汽利用设备等输送。

然而，在利用来自热源设备的废热来制造蒸汽的装置中，由于排出的热水的温度和流量始终变动，因此在热交换器中从热水向供给水传递的热量也变动，从而制造的蒸汽中含有的水分量发生增减。当从热水向供给水传递的热量小时，在流入压缩机的蒸汽中会混入过剩的水分，从而压缩机吸口侧的干度(蒸汽中的气相比例)变小，压缩机可能会破损。另外，当从热水向供给水传递的热量过大时(成为过热状态时)，这时流入压缩机的蒸汽中含有的水分量变少，从而压缩机吸口侧的干度变大，通过压缩机得到的蒸汽的喷出量减少。

因此，为了解决上述课题，已知有一种蒸汽产生系统，其对流入压缩机的蒸汽中含有的水分量进行控制(例如，专利文献1)。专利文献1中记载的蒸汽产生系统是具备抽气配管的装置，该抽气配管从压缩机或蒸汽供给配管抽出蒸汽并将蒸汽向热交换器引导，该蒸汽产生系统将通过压缩机得到的蒸汽的一部分向热交换器输送，由此将蒸汽中的水分量保持恒定，从而使压缩机稳定地运转。

专利文献1：日本专利4281770号公报

然而，在专利文献1所记载的蒸汽制造装置中，由于将通过压缩机得到的蒸汽的一部分向热交换器引导，因此存在能够利用于蒸汽利用设施等的蒸汽量减少的问题。

发明内容

因此，本发明鉴于上述课题，其目的在于提供一种将流入压缩机的蒸汽中含有的水分量保持恒定而提高压缩机的稳定性，并能够将通过压缩机得到的蒸汽全部利用于蒸汽使用设施等的蒸汽制造装置及其运转方法。

为了解决上述课题，本发明的蒸汽制造装置具备：从热源排出的热交换介质流动的第一流路；供给水流动的第二流路；将所述热交换介质的热量向所述供给水传递而使所述供给水蒸发的热交换器；对在所述热交换器中生成的蒸汽进行压缩的压缩机，所述蒸汽制造装置的特征在于，具有调整所述供给水的供给水量的流量调整阀和控制所述流量调整阀的控制装置，所述控制装置将所述供给水的从供给温度到蒸发温度的显热与所述蒸发温度下的蒸发潜热之和乘以所述供给水量及预先设定的干度的阈值来求出必要热量，所述控制装置对所述必要热量与所述热交换介质因热交换而失去的损失热量进行比较，在所述必要热量超过所述损失热量时，使所述流量调整阀节流而减少所述供给水的供给水量，在所述必要热量低于所述损失热量时，增大所述流量调整阀的开度而增加所述供给水的供给水量。

通过该结构，能够将流入压缩机中的蒸汽的水分量、即压缩机吸口侧的干度保持恒定，因此因够防止流入压缩机的蒸汽中混入过剩的水分而压缩机发生破损，或者流入压缩机中的蒸汽的水分量减少而通过压缩机得到的蒸汽的喷出量减少的情况。另外，由于不需要将通过压缩机得到的蒸汽向热交换器引导，因此能够将得到的蒸汽全部利用在蒸汽使用设施等中。

另外，在本发明中，优选通过在所述第二流路的所述热交换器上游侧、及所述热交换器与所述压缩机之间设置温度计，来求得所述供给水的供给温度和蒸发温度。通过该结构，能够测定供给水的供给温度和蒸发温度，因此能够容易算出必要热量。

另外，在本发明中，优选所述供给水的供给温度和蒸发温度是预先设定在所述控制装置中的设定值。通过该结构，不用测定供给温度和蒸发温度就能够算出必要热量。

另外，本发明的蒸汽制造装置的运转方法中，所述蒸汽制造装置具备：从热源排出的热交换介质流动的第一流路；供给水流动的第二流路；将所述热交换介质的热量向所述供给水传递而使所述供给水蒸发的热交换器；对在所述热交换器中生成的蒸汽进行压缩的压缩机，所述蒸汽制造装置的运转方法的特征在于，包括：将所述供给水的从供给温度到蒸发温度的显热与所述蒸发温度下的蒸发潜热之和乘以所述供给水的供给水量及预先设定的干度的阈值来求出必要热量的必要热量算出工序；求出所述热交换介质因热交换而失去的热量的损失热量算出工序；对在所述必要热量算出步骤中算出的必要热量与在所述损失热量算出工序中算出的损失热量进行比较，在所述必要热量超过所述损失热量时，使调整所述供给水的供给水量的流量调整阀节流而减少所述供给水的供给水量，在所述必要热量低于所述损失热量时，增大所述流量调整阀的开度而增加所述供给水的供给水量的流量控制工序。

发明效果