本發(fā)明涉及一種鍋爐給水系統(tǒng)及具備該鍋爐給水系統(tǒng)的鍋爐、鍋爐給水方法。

背景技術(shù)：

搭載于船舶且滿足船內(nèi)的溫?zé)嵝枨蟮拇幂o助鍋爐，由于其使用頻率低，相比效率，一直選定初期費(fèi)用低廉的鍋爐，但是近年來燃料費(fèi)變高而趨于重視效率。為了提高鍋爐的效率，可以考慮在鍋爐排氣出口設(shè)置對給水進(jìn)行加熱的省煤器的方法，但是存在給水在省煤器內(nèi)被蒸發(fā)而無法得到規(guī)定的性能的課題。

下述專利文獻(xiàn)1中記載有如下技術(shù)：在聯(lián)合循環(huán)發(fā)電設(shè)備的廢熱回收鍋爐中，設(shè)置有調(diào)節(jié)流經(jīng)省煤器的水與對省煤器進(jìn)行旁通的水量的調(diào)節(jié)閥，使用省煤器出口的輸出信號，通過調(diào)節(jié)閥來調(diào)節(jié)流經(jīng)省煤器的流量與進(jìn)行旁通的流量，以免省煤器內(nèi)的水蒸發(fā)。

下述專利文獻(xiàn)2中記載有如下技術(shù)：在燃?xì)廨啓C(jī)聯(lián)合設(shè)備的廢熱回收鍋爐中，設(shè)置有從省煤器的水的上升部傳熱管的中途經(jīng)由廢熱回收鍋爐的外部而到達(dá)滾筒的抽出管路，以免通過排氣被加熱，并且為了防止在省煤器中產(chǎn)生蒸汽時由于產(chǎn)生于傳熱管中的蒸汽而引起流量下降，將流路切換至廢熱回收鍋爐之外。

以往技術(shù)文獻(xiàn)

專利文獻(xiàn)

專利文獻(xiàn)1：日本專利公開平2-75802號公報

專利文獻(xiàn)2：日本專利公開平8-327001號公報

技術(shù)實現(xiàn)要素：

發(fā)明要解決的技術(shù)課題

然而，上述專利文獻(xiàn)1和上述專利文獻(xiàn)2中，記載有使用排氣省煤器的結(jié)構(gòu)，而對將省煤器配置在具備火爐的鍋爐的具體的結(jié)構(gòu)等一概沒有記載，無法解決將省煤器應(yīng)用于鍋爐時所產(chǎn)生的抑制省煤器中的蒸發(fā)的問題。

本發(fā)明是鑒于這種情況而完成的，其目的在于提供一種防止具備火爐的鍋爐在省煤器中的給水蒸發(fā)的給水系統(tǒng)及具備該給水系統(tǒng)的鍋爐、鍋爐給水方法。

用于解決技術(shù)課題的手段

本發(fā)明的第1方式為鍋爐給水系統(tǒng)，其具備：第1路徑，向與來自火爐的排氣進(jìn)行熱交換的溫水加熱器給水；第2路徑，從所述溫水加熱器的給水出口向鍋爐給水；第3路徑，從所述第1路徑分支且對所述溫水加熱器進(jìn)行旁通而向所述鍋爐給水；溫度檢測機(jī)構(gòu)，設(shè)置于所述第2路徑，并檢測流通的水的溫度；流量調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)，調(diào)節(jié)向所述第1路徑流通的水量與向所述第3路徑流通的水量的比例；及控制機(jī)構(gòu)，以由所述溫度檢測機(jī)構(gòu)檢測出的溫度低于第1規(guī)定溫度的方式調(diào)節(jié)所述流量調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)，所述第1規(guī)定溫度低于所述溫水加熱器中的水的蒸發(fā)溫度。

根據(jù)本發(fā)明的第1方式，水經(jīng)由第1路徑而供給到溫水加熱器，供給到溫水加熱器的水與來自火爐的排氣進(jìn)行熱交換，熱交換之后的水從溫水加熱器的給水出口經(jīng)由第2路徑而供給到鍋爐。從第1路徑分支且對溫水加熱器進(jìn)行旁通而向第3路徑流動的水未在溫水加熱器中流通，因此在溫水加熱器中未進(jìn)行熱交換，而以第1路徑中給水的溫度供給到鍋爐側(cè)。在第1路徑流通且在溫水加熱器中進(jìn)行熱交換的水量與向第3路徑流通的水量被調(diào)節(jié)為，溫水加熱器的給水出口側(cè)即在第2路徑中測量出的水的溫度低于第1規(guī)定溫度，所述第1規(guī)定溫度低于溫水加熱器中的水的蒸發(fā)溫度。

如此，通過預(yù)先將第1規(guī)定溫度設(shè)定為低于由溫水加熱器的過度加熱而給水的水被蒸發(fā)的溫度，能夠容易防止通過火爐的排氣進(jìn)行熱交換的溫水加熱器中的蒸發(fā)。并且，由運(yùn)行人員手動進(jìn)行用于防止溫水加熱器中的蒸發(fā)的運(yùn)行切換，但是根據(jù)本發(fā)明的第1方式，能夠防止操作的失誤。

本發(fā)明的第1方式的鍋爐可以設(shè)為船用輔助鍋爐即鍋爐給水系統(tǒng)。

即使對船用輔助鍋爐與溫水加熱器進(jìn)行組合，也能夠抑制蒸發(fā)。

另外，船用輔助鍋爐是指搭載于船舶且滿足船內(nèi)的溫?zé)嵝枨蟮腻仩t，例如，作為船內(nèi)的蒸汽驅(qū)動設(shè)備的動力源和加熱介質(zhì)，或者，利用于廚房用熱水供暖、油輪的裝卸泵中所需的蒸汽與惰性氣體的供給等，與用于滿足船舶的原動力的主鍋爐區(qū)分。

本發(fā)明的第1方式的鍋爐給水系統(tǒng)的所述第3路徑可以從所述第1路徑分支而與所述第2路徑進(jìn)行匯合。

對鍋爐直接連接第3路徑的情況下，雖然鍋爐的設(shè)計變更或用于鍋爐的設(shè)計變更的成本較高，但是通過設(shè)為與第2路徑進(jìn)行匯合的結(jié)構(gòu)，無需進(jìn)行鍋爐的設(shè)計變更，也可抑制成本。

在本發(fā)明的第1方式的鍋爐給水系統(tǒng)中，優(yōu)選將所述流量調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)的位置設(shè)為沿鉛垂方向比所述溫水加熱器的給水入口更高的位置。

通過該結(jié)構(gòu)，即使在對流量調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)進(jìn)行控制來將第1路徑設(shè)為關(guān)閉狀態(tài)的情況下，也能夠防止因流量調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)水會在下游側(cè)的第1路徑積留。

優(yōu)選本發(fā)明的第1方式的鍋爐給水系統(tǒng)的所述控制機(jī)構(gòu)進(jìn)行如下控制，在由所述溫度檢測機(jī)構(gòu)測量出的溫度比所述第1規(guī)定溫度低的情況下，使給水的全量向所述第1路徑流通，并且將所述第3路徑的水量設(shè)為零，在由所述溫度檢測機(jī)構(gòu)測量出的溫度成為所述第1規(guī)定溫度以上的情況下，將所述第1路徑的水量設(shè)為零，并且使給水的全量向所述第3路徑流通。

若在溫水加熱器的給水出口側(cè)中測量出的溫度比第1規(guī)定溫度低，則全量的水在溫水加熱器中被加熱，在成為第1規(guī)定溫度以上的情況下，并未使水向溫水加熱器流通而全部進(jìn)行旁通，因此能夠可靠地防止溫水加熱器中的給水的蒸發(fā)。

本發(fā)明的第1方式的鍋爐給水系統(tǒng)可以設(shè)為，在所述火爐使用不包含硫化物等腐蝕成分的燃料的情況下控制給水的溫度，從而向第1路徑供給溫度低于使用包含所述腐蝕成分的燃料且未控制給水的溫度的情況下的所述第1路徑的給水溫度的水。

在使用不包含硫化物等腐蝕成分的燃料的情況下，由于不會產(chǎn)生溫水加熱器的硫酸腐蝕的問題，能夠供給溫度比使用包含硫化物等腐蝕成分的燃料的情況下的給水溫度低的水，因此能夠控制給水的溫度來降低給水溫度。由此，能夠降低溫水加熱器中的給水溫度，且由溫水加熱器進(jìn)行熱交換之后的水溫相比未控制給水的溫度的情況更能夠被抑制。

本發(fā)明的第1方式的鍋爐給水系統(tǒng)的所述控制機(jī)構(gòu)可以設(shè)為，所述控制機(jī)構(gòu)根據(jù)由所述溫度檢測機(jī)構(gòu)測量出的水的溫度與所述第1規(guī)定溫度之間的溫度差，來調(diào)節(jié)向所述第1路徑流通的水量與向所述第3路徑流通的水量的分配。

由此，能夠微調(diào)節(jié)由溫度檢測機(jī)構(gòu)測量出的水的溫度。

本發(fā)明的第1方式的鍋爐給水系統(tǒng)的所述控制機(jī)構(gòu)可以設(shè)為，在進(jìn)行成為所述第1規(guī)定溫度以上且將所述第1路徑的水量設(shè)為零，并使給水的全量向所述第3路徑流通的控制之后，根據(jù)在所述第1路徑中水被蒸發(fā)時所需的熱量的運(yùn)算結(jié)果與可以對所述溫水加熱器賦予的熱量的估計結(jié)果，將所述第1路徑的水量與所述第3路徑的水量返回控制前的狀態(tài)。

如此，并非僅以第2路徑的水溫進(jìn)行判定，根據(jù)在第1路徑中產(chǎn)生的蒸發(fā)所需的熱量的運(yùn)算結(jié)果與可以對溫水加熱器賦予的熱量的估計結(jié)果來進(jìn)行判定，由此安全地防止水的蒸發(fā)。

本發(fā)明的第2方式為具備上述任一項所述的鍋爐給水系統(tǒng)的船用輔助鍋爐。

本發(fā)明的第3方式為鍋爐給水方法，其具有：第1過程，在從溫水加熱器的給水出口向鍋爐給水的第2路徑中，檢測流通的水的溫度；第2過程，調(diào)節(jié)向所述溫水加熱器給水的第1路徑及從所述第1路徑分支且對所述溫水加熱器進(jìn)行旁通而向所述鍋爐給水的第3路徑流通的水量；第3過程，以在所述第1過程中檢測出的溫度低于第1規(guī)定溫度的方式調(diào)節(jié)向所述第1路徑流通的水量與向所述第3路徑流通的水量的比例，所述第1規(guī)定溫度低于所述溫水加熱器中的水的蒸發(fā)溫度。

發(fā)明效果

本發(fā)明在具備省煤器的鍋爐中，起到能夠防止省煤器內(nèi)的給水的蒸發(fā)的效果。

附圖說明

圖1為本發(fā)明的第1實施方式所涉及的鍋爐給水系統(tǒng)的概略結(jié)構(gòu)圖。

圖2為本發(fā)明的第1實施方式所涉及的鍋爐給水系統(tǒng)的工作流程。

圖3表示本發(fā)明的第2實施方式所涉及的鍋爐給水系統(tǒng)中的第1路徑與第3路徑的水量的分配量的一例。

圖4為本發(fā)明的第3實施方式所涉及的鍋爐給水系統(tǒng)的概略結(jié)構(gòu)圖。

圖5為本發(fā)明的第4實施方式的變形例所涉及的鍋爐給水系統(tǒng)的概略結(jié)構(gòu)圖。

具體實施方式

以下，參考附圖對本發(fā)明所涉及的鍋爐給水系統(tǒng)及具備該鍋爐給水系統(tǒng)的鍋爐、鍋爐給水方法的實施方式進(jìn)行說明。另外，在實施方式的說明中，對本發(fā)明所涉及的鍋爐給水系統(tǒng)，例如作為應(yīng)用于船用鍋爐的系統(tǒng)進(jìn)行了說明，但并不限定于此。

〔第1實施方式〕

在本實施方式中，以船用輔助鍋爐為例進(jìn)行說明，但也可以為船用主鍋爐。船用輔助鍋爐為搭載于船舶且滿足船內(nèi)的溫?zé)嵝枨蟮腻仩t。例如，作為船內(nèi)的蒸汽驅(qū)動設(shè)備的動力源和加熱介質(zhì)，還利用于廚房用熱水供暖、油輪的裝卸泵中所需的蒸汽與惰性氣體的供給。并且，船用輔助鍋爐還利用于對需要加熱的燃料(例如，內(nèi)燃機(jī)的燃料等)進(jìn)行加熱，降低燃料的粘度等中。船用主鍋爐為向蒸汽動力船的蒸汽渦輪等供給蒸汽的鍋爐。

本實施方式的船用輔助鍋爐能夠應(yīng)用于各種海上浮式設(shè)備(例如，海上浮式生產(chǎn)/儲存/卸載設(shè)備(fpso：floatingproductionstorageandoffloadingunit)、海上浮式儲存/卸載設(shè)備(fso：floatingstorageandoffloadingunit)、海上浮式儲存/氣體化設(shè)備(fsru：floatingstorageandre-gasificationunit)等)的輔助鍋爐。

圖1表示本實施方式所涉及的鍋爐給水系統(tǒng)1的概略結(jié)構(gòu)。

鍋爐給水系統(tǒng)1具備：船用輔助鍋爐(以下稱為“輔助鍋爐”)2、與來自輔助鍋爐2的排氣進(jìn)行熱交換的給水加熱用省煤器(溫水加熱器)4、給水系統(tǒng)、溫度檢測部(溫度檢測機(jī)構(gòu))11、流量調(diào)節(jié)部(流量調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu))12及控制部(控制機(jī)構(gòu))13。

輔助鍋爐2通過燃燒投入的燃料而產(chǎn)生的熱量來生成蒸汽，所生成的蒸汽被儲存于配置在上部的蒸汽滾筒(汽水滾筒)3。輔助鍋爐2中，蒸汽壓力設(shè)為0.2mpa以上且6mpa以下，通常設(shè)為2mpa以下。并且，例如，輔助鍋爐2的蒸汽壓力為2mpa左右的情況下，在給水加熱用省煤器4中給水被蒸發(fā)的溫度成為215℃。

若給水在給水加熱用省煤器4內(nèi)被蒸發(fā)，則給水加熱用省煤器4內(nèi)的壓力變高，有可能會損壞設(shè)備。并且，給水有可能成為水/蒸汽的2層流而停留。由這些可知，需要防止給水加熱用省煤器4中的給水的蒸發(fā)。

輔助鍋爐2經(jīng)由排氣管路5向給水加熱用省煤器4供給排氣。

給水系統(tǒng)具備：第1路徑10a，向給水加熱用省煤器4給水；第2路徑10b，從給水加熱用省煤器4的給水出口向輔助鍋爐2給水；及第3路徑10c，從第1路徑10a分支且對給水加熱用省煤器4進(jìn)行旁通而向輔助鍋爐2給水。并且，為了從比第1路徑10a與第3路徑10c的分支點(diǎn)更靠上游側(cè)的給水入口防止硫酸腐蝕，考慮酸露點(diǎn)，供給有通過任意處理而上升水溫(例如，135℃)的水(熱水)。

另外，第2路徑10b與第3路徑10c在給水加熱用省煤器4的出口與輔助鍋爐2之間進(jìn)行匯合。匯合點(diǎn)的位置雖然沒有特別限定，但是如圖1所示，匯合點(diǎn)x的位置為最佳。

例如，每1小時需要40ton至100ton的給水的情況下，與蒸汽滾筒3連接的噴嘴成為大口徑(例如，4英寸至6英寸左右)，由于進(jìn)行噴嘴的追加設(shè)置，所以需要進(jìn)行在蒸汽滾筒3鉆孔而連接新的噴嘴的設(shè)計變更，會花費(fèi)大量成本。因此，在第2路徑10b與第3路徑10c設(shè)置匯合點(diǎn)x而連接路徑之間的情況下，無需進(jìn)行蒸汽滾筒3的設(shè)計變更而能夠抑制成本。

溫度檢測部11設(shè)置于第2路徑10b，并檢測流通的水的溫度。例如，溫度檢測部11為溫度傳感器，且連接于匯合點(diǎn)x與給水加熱用省煤器4的出口之間。溫度檢測部11檢測給水加熱用省煤器4的出口中的溫度，并輸出到控制部13。

流量調(diào)節(jié)部12調(diào)節(jié)向第1路徑10a流通的水量與向第3路徑10c流通的水量的比例。具體而言，根據(jù)來自控制部13的指令，調(diào)節(jié)流量調(diào)節(jié)部12，且調(diào)節(jié)向第1路徑10a流通的水量與向第3路徑10c流通的水量。

例如，流量調(diào)節(jié)部12為三通閥(控制閥)。在本實施方式中，將流量調(diào)節(jié)部12作為三通閥進(jìn)行說明，但并不限定于此，也可以在第1路徑10a與第3路徑10c分別設(shè)置二通閥(控制閥)來進(jìn)行控制。

另外，優(yōu)選流量調(diào)節(jié)部12的位置設(shè)置于沿鉛垂方向比給水加熱用省煤器4的給水入口更高的位置。由此，通過流量調(diào)節(jié)部12將第1路徑10a的閥設(shè)為關(guān)閉狀態(tài)之后，給水不會停留在第1路徑10a的配管而導(dǎo)入到給水加熱用省煤器4，從而防止在配管中積水。

控制部13例如由未圖示的cpu(中央處理器)、ram(randomaccessmemory)、及計算機(jī)可讀取的記錄介質(zhì)等構(gòu)成。用于實現(xiàn)后述的各種功能的一連串的處理的過程以程序的形式記錄于記錄介質(zhì)等，且cpu將該程序讀出至ram等，通過執(zhí)行信息的加工/運(yùn)算處理，可實現(xiàn)后述的各種功能。

具體而言，控制部13對流量調(diào)節(jié)部12進(jìn)行控制，以使由溫度檢測部11檢測出的溫度低于第1規(guī)定溫度(例如，210℃)，所述第1規(guī)定溫度低于給水加熱用省煤器4中的水的蒸發(fā)溫度(例如，215℃)。

控制部13進(jìn)行如下控制，在由溫度檢測部11測量出的溫度比第1規(guī)定溫度低的情況下，使給水的全量向第1路徑10a流通，并且將第3路徑10c的水量設(shè)為零，在由溫度檢測部11測量出的溫度成為第1規(guī)定溫度以上的情況下，將第1路徑10a的水量設(shè)為零，并且使給水的全量向第3路徑10c流通。

另外，關(guān)于由溫度檢測部11測量出的水溫產(chǎn)生溫度變化的主要原因，可以舉出給水加熱用省煤器4的入口中的給水溫度、導(dǎo)入到給水加熱用省煤器4的排氣溫度的變化、來自給水入口的給水量的變化及滾筒蒸汽壓力的變化。

例如，在給水加熱用省煤器4的入口的給水溫度為約135℃下運(yùn)行時，會使全量的水向第1路徑10a流通，根據(jù)船舷的溫度管理，若給水溫度約上升10℃，則由溫度檢測部11檢測出的溫度也會上升約10℃，因此將第1路徑10a設(shè)為關(guān)閉狀態(tài)，并將第3路徑10c設(shè)為打開狀態(tài)，使全量的水向第3路徑10c流通。

并且，例如，在導(dǎo)入到給水加熱用省煤器4的排氣溫度為約400℃下運(yùn)行時，會使全量的水向第1路徑10a流通，并會產(chǎn)生輔助鍋爐2的火爐所使用的燃料種類的變化、燃料氣體成分的變化及外部空氣溫度的變化等，在排氣溫度上升為約420℃時，將第1路徑10a設(shè)為關(guān)閉狀態(tài)，并將第3路徑10c設(shè)為打開狀態(tài)，使全量的水向第3路徑10c流通。

并且，若設(shè)備的負(fù)荷變動，且所需蒸汽量的要求改變，則來自給水入口的給水量會改變，由此給水加熱用省煤器4的給水流量改變。例如，若給水加熱用省煤器4的給水流量變少，則給水會容易被蒸發(fā)，因此會涉及到給水加熱用省煤器4的出口的溫度變化。

若產(chǎn)生滾筒蒸汽壓力的變化,則根據(jù)燃料的種類等所需燃料量被改變，且輔助鍋爐2的排氣溫度被改變，因此會涉及到給水加熱用省煤器4的出口的溫度變化。

并且，控制部13在進(jìn)行成為第1規(guī)定溫度以上且將第1路徑10a的水量設(shè)為零，并使給水的全量向第3路徑10c流通的控制之后，根據(jù)第1路徑10a中水被蒸發(fā)時所需的熱量的運(yùn)算結(jié)果與可以對給水加熱用省煤器4賦予的熱量的估計結(jié)果，將第1路徑10a的水量與第3路徑10c的水量返回控制前的狀態(tài)。

具體而言，測量第1路徑10a中測量出的給水流量、壓力及給水溫度的信息，并根據(jù)這些信息來運(yùn)算第1路徑10a中水被蒸發(fā)時所需的熱量。并且，導(dǎo)入到排氣管路5中的給水加熱用省煤器4的排氣的入口溫度、從鍋爐負(fù)荷假設(shè)的排氣量、向給水加熱用省煤器4通過給水時的給水加熱用省煤器4的出口中的排氣溫度(該值成為估計值，但將其設(shè)為給水溫度+α的溫度)來估計對給水加熱用省煤器4賦予的熱量。

在第1路徑10a中水被蒸發(fā)時所需的熱量比排氣對給水加熱用省煤器4賦予的熱量大的情況下，即使返回到通常的給水管路(第1路徑10a)，也會估計為給水加熱用省煤器4的出口的給水未蒸發(fā)，因此根據(jù)該熱量的大小判定的結(jié)果返回到通常的管路(使水向第1路徑10a流通)。

如此，將給水路徑從旁通管路即第3路徑10c返回到通常管路即第1路徑10a的情況下，進(jìn)行如上所述的運(yùn)算、估計，以免給水被蒸發(fā)。

另外，使用第3路徑10c的情況下，排出殘留在給水加熱用省煤器4內(nèi)的給水，因此也打開設(shè)置于排水管路7的排水閥8。

并且，為了降低船舶上的船員的作業(yè)負(fù)擔(dān)，作為活塞閥可以使排水管路7自動化。此時，與流量調(diào)節(jié)部12(三通閥)的開閉一起，對排水閥8也進(jìn)行開閉控制。

另外，作為會產(chǎn)生給水加熱用省煤器4中的給水的蒸發(fā)的一種情況，如fpso那樣，在運(yùn)行過程中代替燃料氣體成分，且排氣溫度趨于上升的情況下，給水會變得容易蒸發(fā)。并且，在運(yùn)行過程中從油燃料切換成氣體燃料的情況等燃料的種類變化的情況下，排氣溫度趨于上升，給水變得容易蒸發(fā)。

因此，在燃料氣體配管安裝燃料的分析儀，預(yù)先測量燃料氣體的成分和發(fā)熱量，判定給水加熱用省煤器4的出口的溫度是否上升的傾向，可以根據(jù)該判定結(jié)果來調(diào)節(jié)流量調(diào)節(jié)部12。

如此，可以掌握溫度檢測部11的溫度上升的征兆,有助于控制鍋爐給水。

接著，利用圖1及圖2對本實施方式所涉及的鍋爐給水系統(tǒng)1的作用進(jìn)行說明。

為了防止硫酸腐蝕，可考慮酸露點(diǎn)，通過任意處理而上升的水溫(例如，135℃)的水(熱水)從給水入口被供給。

從給水入口被供給的水經(jīng)由第1路徑10a以全量向給水加熱用省煤器4給水(圖2的步驟sa1)。供給到給水加熱用省煤器4的水與來自火爐的排氣進(jìn)行熱交換，熱交換之后的水從給水加熱用省煤器4的給水出口經(jīng)由第2路徑供給到鍋爐。

判定給水加熱用省煤器4的出口的水溫(溫度檢測部11的檢測溫度)是否低于210℃(第1規(guī)定溫度)。(圖2的步驟sa2)。

判定為給水加熱用省煤器4的出口溫度低于210℃(圖2的步驟sa2的“是”)的情況下，控制流量調(diào)節(jié)部12，將三通閥的第1路徑10a側(cè)設(shè)為完全打開狀態(tài)，且將在第3路徑10c中流通的水量設(shè)為零，使給水的全量向第1路徑10a流通，并使其向給水加熱用省煤器4流通(圖2的步驟sa3)，結(jié)束本處理。

另一方面，判定為給水加熱用省煤器4的出口溫度為210℃以上的情況下(圖2的步驟sa2的“否”)，調(diào)節(jié)流量調(diào)節(jié)部12，將三通閥的第1路徑10a側(cè)設(shè)為完全關(guān)閉狀態(tài)，且將向第1路徑10a的流通的水量設(shè)為零，將三通閥的第3路徑10c側(cè)設(shè)為完全打開狀態(tài)，使給水的全量向第3路徑10c流通(圖2的步驟sa4)。

從第1路徑10a分支且對給水加熱用省煤器4進(jìn)行旁通而向第3路徑10c流動的水并未流通給水加熱用省煤器4，因此未在給水加熱用省煤器4中進(jìn)行熱交換，而以維持給水溫度的狀態(tài)，與第2路徑10b在匯合點(diǎn)x進(jìn)行匯合，供給到輔助鍋爐2側(cè)。

如此，以給水加熱用省煤器4的給水出口側(cè)即第2路徑10b中測量出的水的溫度比第1規(guī)定溫度變低的方式調(diào)節(jié)為使水向第1路徑10a流通，還是使水向第3路徑10c流通。

計算給水加熱用省煤器4中水被蒸發(fā)時所需的熱量，估計可以對給水加熱用省煤器4賦予的熱量(圖2的步驟sa5)。判定在給水加熱用省煤器4中水被蒸發(fā)時所需的熱量是否大于可以對給水加熱用省煤器4賦予的熱量(圖2的步驟sa6)。判定在給水加熱用省煤器4中水被蒸發(fā)時所需的熱量為可以對給水加熱用省煤器4賦予的熱量以下的情況下(圖2的步驟sa6的“否”)，重復(fù)圖2的步驟sa4。

判定在給水加熱用省煤器4中水被蒸發(fā)時所需的熱量大于可以對給水加熱用省煤器4賦予的熱量的情況下(圖2的步驟sa6的“是”)，控制流量調(diào)節(jié)部12，將三通閥的第1路徑10a側(cè)設(shè)為完全打開狀態(tài)，將在第3路徑10c中流通的水量設(shè)為零，使給水的全量向第1路徑10a流通(圖2的步驟sa7)，結(jié)束本處理。

由此，可靠地防止給水加熱用省煤器4中的給水的蒸發(fā)。

如上說明那樣，根據(jù)本實施方式所涉及的鍋爐給水系統(tǒng)1及具備該鍋爐給水系統(tǒng)1的輔助鍋爐2、鍋爐給水方法，通過預(yù)先將第1規(guī)定溫度設(shè)定為低于由溫水加熱器的過度加熱而給水的水被蒸發(fā)的溫度，對第1規(guī)定溫度與溫度檢測部11的溫度進(jìn)行比較，調(diào)節(jié)三通閥，能夠容易防止給水加熱用省煤器4中的給水的蒸發(fā)。并且，由運(yùn)行人員手動進(jìn)行用于防止給水加熱用省煤器4中的給水的蒸發(fā)的運(yùn)行切換，但是根據(jù)本實施方式，控制部13基于由溫度檢測部11檢測出的溫度進(jìn)行自動控制，因此能夠能夠防止操作的失誤。

〔第2實施方式〕

以下，利用圖1及圖3對本發(fā)明的第2實施方式進(jìn)行說明。本第2實施方式所涉及的鍋爐給水系統(tǒng)在調(diào)節(jié)第1路徑和第3路徑的流量這一點(diǎn)上與第1實施方式不同。以下，省略與第1實施方式共同的說明，主要說明不同的內(nèi)容。

在第1實施方式，第1路徑10a與第3路徑10c之中，將來自給水入口的水以全量流向一方的情況下，將另一方流量設(shè)為零(完全關(guān)閉閥)，但是本實施方式中，預(yù)先得到設(shè)計條件，設(shè)定第1路徑10a與第3路徑10c的分配量，并以所設(shè)定的分配量來運(yùn)行。

控制部13根據(jù)由溫度檢測部11測量出的水的溫度與第1規(guī)定溫度之間的溫度差來調(diào)節(jié)向第1路徑10a流通的水量與向第3路徑10c流通的水量的分配。

具體而言，如圖3所示，預(yù)先將向第1路徑10a流通的給水量與向第3路徑10c流通的給水量設(shè)為規(guī)定的比例(例如，作為設(shè)計點(diǎn)為50％:50％)，并對向給水加熱用省煤器4給水的給水量與向輔助鍋爐2進(jìn)行旁通而給水的給水量進(jìn)行平衡。由此得到通過預(yù)先試驗等進(jìn)行旁通的運(yùn)行點(diǎn)的信息而將其儲存于儲存機(jī)構(gòu)等，適當(dāng)讀出運(yùn)行點(diǎn)的信息，并根據(jù)第1規(guī)定溫度與給水加熱用省煤器4的出口的溫度之間的溫度差，對第1路徑10a與第3路徑10c的流量進(jìn)行調(diào)節(jié)。

根據(jù)本實施方式所涉及的鍋爐給水系統(tǒng)及具備該鍋爐給水系統(tǒng)的鍋爐、鍋爐給水方法，基于運(yùn)行點(diǎn)的信息，根據(jù)給水加熱用省煤器4的出口的水溫與第1規(guī)定溫度之間的溫度差來調(diào)節(jié)流通第1路徑10a與第3路徑10c的流量。

如此，通過變更向第1路徑10a流通的水量與向第3路徑10c流通的水量的分配量，由此能夠微調(diào)節(jié)給水加熱用省煤器4的出口溫度，并且也能夠稍微增加給水加熱用省煤器4的熱回收。

〔第3實施方式〕

以下，利用圖4對本發(fā)明的第3實施方式進(jìn)行說明。本第3實施方式所涉及的鍋爐給水系統(tǒng)在控制給水的溫度這一點(diǎn)上與第1實施方式、第2實施方式不同。以下，省略與第1實施方式、第2實施方式共同的說明，主要說明不同的內(nèi)容。

在輔助鍋爐2的火爐使用不包含硫化物等腐蝕成分的燃料(例如，lng(liquefiednaturalgas)等液化氣體燃料)的情況下，不會產(chǎn)生給水加熱用省煤器4的硫酸腐蝕的問題，因此能夠?qū)⒔o水加熱用省煤器4的入口的給水溫度設(shè)為低于使用包含腐蝕成分的燃料時的溫度(例如，135℃)的第2規(guī)定溫度(例如，100℃至135℃)。

在本實施方式中，在比流量調(diào)節(jié)部12更靠上游側(cè)的給水入口設(shè)置給水加熱器(例如，除氣器等。省略圖示)，以給水加熱用省煤器4的入口中的給水溫度成為第2規(guī)定溫度的方式進(jìn)行給水溫度的控制。

在火爐使用不包含硫化物等腐蝕成分的燃料的情況下控制部13控制給水的溫度，將溫度設(shè)為低于使用包含腐蝕成分的燃料且未控制給水的溫度的情況下的給水加熱用省煤器4的入口的給水溫度的第2規(guī)定溫度，使設(shè)為第2規(guī)定溫度的水向第1路徑10a流通，并向給水加熱用省煤器4供給水。

例如，作為給水加熱器，使用除氣器降低給水溫度的情況下，對控制閥進(jìn)行節(jié)流，降低投入的飽和蒸汽的壓力。由此，能夠防止給水加熱用省煤器4中的給水的蒸發(fā)。

以下，利用圖4對本實施方式所涉及的鍋爐給水系統(tǒng)1′的作用進(jìn)行說明。

并未控制給水溫度控制而從給水入口給水，使給水全量向第1路徑10a給水。在檢測到給水加熱用省煤器4的出口的水溫為第1規(guī)定溫度以上的情況下，在給水入口使用給水加熱器，以給水加熱用省煤器4的入口的給水溫度成為第2規(guī)定溫度的方式進(jìn)行溫度控制。即使進(jìn)行溫度控制，給水加熱用省煤器4的出口的水溫并未成為第1規(guī)定溫度以下的情況下，將向第1路徑10a流通的水量設(shè)為零，將向第3路徑10c流通的水量設(shè)為給水量的全量。

根據(jù)本實施方式所涉及的鍋爐給水系統(tǒng)及具備該鍋爐給水系統(tǒng)的鍋爐、鍋爐給水方法，在燃料中不包含給水加熱用省煤器4的腐蝕成分的情況下，在比流量調(diào)節(jié)部12更靠上游側(cè)的給水入口，對給水進(jìn)行溫度控制，從而給水加熱用省煤器4的入口的給水溫度下降。由此，通過給水加熱用省煤器4進(jìn)行熱交換之后的水溫比未控制給水的溫度的情況更能夠被抑制。

〔第4實施方式〕

以下，利用圖5對本發(fā)明的第4實施方式進(jìn)行說明。本第4實施方式所涉及的鍋爐給水系統(tǒng)1″在設(shè)置排氣旁通管路30及旁通閥31的這一點(diǎn)上與第1實施方式、第2實施方式、第3實施方式不同。以下，省略與第1實施方式、第2實施方式、第3實施方式共同的說明，主要說明不同的內(nèi)容。

如圖5所示，也可以設(shè)為，從輔助鍋爐2向給水加熱用省煤器4供給排氣的排氣管路5中，設(shè)置對給水加熱用省煤器4進(jìn)行旁通的排氣旁通管路30及在排氣旁通管路30的路徑上的旁通閥31，在給水加熱用省煤器4的出口的溫度成為第1規(guī)定溫度以上的情況下，將旁通閥31設(shè)為打開狀態(tài)，使排氣向排氣旁通管路30流通。

在這種情況下，給水加熱用省煤器4的熱交換的效果會下降，但是能夠優(yōu)先抑制因蒸發(fā)而引起的設(shè)備的損傷，并且能夠繼續(xù)運(yùn)行。

例如，在給水加熱用省煤器4的出口的溫度成為第1規(guī)定溫度以上的情況下，調(diào)節(jié)旁通閥31的開度，使來自輔助鍋爐2的排氣的一部分或者全量向排氣旁通管路30流通，并減少向給水加熱用省煤器4供給的排氣，或者不供給排氣。

由此，排氣溫度被維持，但是給水加熱用省煤器4內(nèi)的排氣流量減少，因此給水加熱用省煤器4中接收的熱量會減少，能夠防止給水加熱用省煤器4的出口的溫度的過度上升，并且能夠防止給水加熱用省煤器4中的蒸發(fā)。

并且，例如，與第2實施方式組合，即使調(diào)節(jié)第1路徑10a及第3路徑10c的流量，也無法將給水加熱用省煤器4的出口的溫度控制為低于第1規(guī)定溫度的情況下，可以使排氣進(jìn)行旁通。

〔變形例〕

也可以代替排氣的旁通，在溫度檢測部11中的溫度成為第1規(guī)定溫度以上的情況下，降低輔助鍋爐2的負(fù)荷，使來自輔助鍋爐2的排氣量減少，從而防止在給水加熱用省煤器4中的蒸發(fā)。

以上，對本發(fā)明的實施方式進(jìn)行了說明，但發(fā)明并不限定于上述實施方式，在不脫離發(fā)明的宗旨的范圍內(nèi)，能夠?qū)嵤└鞣N變形。

另外，可以適當(dāng)組合實施第1實施方式至第4實施方式。

符號說明

1-鍋爐給水系統(tǒng)，2-輔助鍋爐(鍋爐)，3-蒸汽滾筒，4-給水加熱用省煤器(溫水加熱器)，5-排氣管路，7-排水管路，8-排水閥，11-溫度檢測部(溫度檢測機(jī)構(gòu))，12-流量調(diào)節(jié)部(流量調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu))，13-控制部(控制機(jī)構(gòu))，30-排氣旁通管路，31-旁通閥。

權(quán)利要求書(按照條約第19條的修改)

1.(補(bǔ)正后)一種鍋爐給水系統(tǒng)，其具備：

第1路徑，向與來自火爐的廢氣進(jìn)行熱交換的溫水加熱器給水；

第2路徑，從所述溫水加熱器的給水出口向鍋爐給水；

第3路徑，從所述第1路徑分支且對所述溫水加熱器進(jìn)行旁通而向所述鍋爐給水；

溫度檢測機(jī)構(gòu)，設(shè)置于所述第2路徑，并檢測流通的水的溫度；

流量調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)，調(diào)節(jié)向所述第1路徑流通的水量與向所述第3路徑流通的水量的比例；及

控制機(jī)構(gòu)，以由所述溫度檢測機(jī)構(gòu)檢測出的溫度低于第1規(guī)定溫度的方式調(diào)節(jié)所述流量調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)，所述第1規(guī)定溫度低于所述溫水加熱器中的水的蒸發(fā)溫度，

所述控制機(jī)構(gòu)在進(jìn)行成為所述第1規(guī)定溫度以上且將所述第1路徑的水量設(shè)為零，并使給水的全量向所述第3路徑流通的控制之后，

根據(jù)在所述第1路徑中水被蒸發(fā)時所需的熱量的運(yùn)算結(jié)果與可以對所述溫水加熱器賦予的熱量的估計結(jié)果，將所述第1路徑的水量與所述第3路徑的水量返回控制前的狀態(tài)。

2.(補(bǔ)正后)根據(jù)權(quán)利要求1所述的鍋爐給水系統(tǒng)，其中，

在所述火爐使用不包含硫化物等腐蝕成分的燃料的情況下控制給水的溫度，從而向所述第1路徑供給溫度低于使用包含所述腐蝕成分的燃料且未控制給水的溫度的情況下的所述第1路徑的給水溫度的水。

3.(補(bǔ)正后)根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的鍋爐給水系統(tǒng)，其中，

所述鍋爐為船用輔助鍋爐。

4.(補(bǔ)正后)根據(jù)權(quán)利要求1至3中任一項所述的鍋爐給水系統(tǒng)，其中，

所述第3路徑從所述第1路徑分支而與所述第2路徑進(jìn)行匯合。

5.(補(bǔ)正后)根據(jù)權(quán)利要求1至4中任一項所述的鍋爐給水系統(tǒng)，其中，

將所述流量調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)的位置設(shè)為沿鉛垂方向比所述溫水加熱器的給水入口更高的位置。

6.(補(bǔ)正后)根據(jù)權(quán)利要求1至5中任一項所述的鍋爐給水系統(tǒng)，其中，

所述控制機(jī)構(gòu)進(jìn)行如下控制，

在由所述溫度檢測機(jī)構(gòu)測量出的溫度比所述第1規(guī)定溫度低的情況下，使給水的全量向所述第1路徑流通，并且將所述第3路徑的水量設(shè)為零，

在由所述溫度檢測機(jī)構(gòu)測量出的溫度成為所述第1規(guī)定溫度以上的情況下，將所述第1路徑的水量設(shè)為零，并且使給水的全量向所述第3路徑流通。

7.(補(bǔ)正后)根據(jù)權(quán)利要求1至6中任一項所述的鍋爐給水系統(tǒng)，其中，

所述控制機(jī)構(gòu)根據(jù)通過所述溫度檢測機(jī)構(gòu)測量出的水的溫度與所述第1規(guī)定溫度之間的溫度差，來調(diào)節(jié)向所述第1路徑流通的水量與向所述第3路徑流通的水量的分配。

8.(補(bǔ)正后)根據(jù)權(quán)利要求1至7中任一項所述的鍋爐給水系統(tǒng)，其還具備：

廢氣旁通管路，在從所述鍋爐向所述溫水加熱器供給廢氣的廢氣管路中，對所述溫水加熱器進(jìn)行旁通；及

旁通閥，設(shè)置于所述廢氣旁通管路的路徑上，

在由所述溫度檢測機(jī)構(gòu)測量出的溫度成為所述第1規(guī)定溫度以上的情況下，所述控制機(jī)構(gòu)將所述旁通閥設(shè)為打開狀態(tài)。

9.(補(bǔ)正后)一種鍋爐給水系統(tǒng)，其具備：

第1路徑，向與來自火爐的廢氣進(jìn)行熱交換的溫水加熱器給水；

第2路徑，從所述溫水加熱器的給水出口向鍋爐給水；

第3路徑，從所述第1路徑分支且對所述溫水加熱器進(jìn)行旁通而向所述鍋爐給水；

溫度檢測機(jī)構(gòu)，設(shè)置于所述第2路徑，并檢測流通的水的溫度；

流量調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)，調(diào)節(jié)向所述第1路徑流通的水量與向所述第3路徑流通的水量的比例；及

控制機(jī)構(gòu)，以由所述溫度檢測機(jī)構(gòu)檢測出的溫度低于第1規(guī)定溫度的方式調(diào)節(jié)所述流量調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)，所述第1規(guī)定溫度低于所述溫水加熱器中的水的蒸發(fā)溫度，

在所述火爐使用不包含硫化物等腐蝕成分的燃料的情況下控制給水的溫度，從而向所述第1路徑供給溫度低于使用包含所述腐蝕成分的燃料且未控制給水的溫度的情況下的所述第1路徑的給水溫度的水。

10.(補(bǔ)正后)一種鍋爐給水系統(tǒng)，其具備：

第1路徑，向與來自火爐的廢氣進(jìn)行熱交換的溫水加熱器給水；

第2路徑，從所述溫水加熱器的給水出口向鍋爐給水；

第3路徑，從所述第1路徑分支且對所述溫水加熱器進(jìn)行旁通而向所述鍋爐給水；

溫度檢測機(jī)構(gòu)，設(shè)置于所述第2路徑，并檢測流通的水的溫度；

流量調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)，調(diào)節(jié)向所述第1路徑流通的水量與向所述第3路徑流通的水量的比例；及

控制機(jī)構(gòu)，以由所述溫度檢測機(jī)構(gòu)檢測出的溫度低于第1規(guī)定溫度的方式調(diào)節(jié)所述流量調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)，所述第1規(guī)定溫度低于所述溫水加熱器中的水的蒸發(fā)溫度，

所述鍋爐給水系統(tǒng)還具備：

廢氣旁通管路，在從所述鍋爐向所述溫水加熱器供給廢氣的廢氣管路中，對所述溫水加熱器進(jìn)行旁通；及

旁通閥，設(shè)置于所述廢氣旁通管路的路徑上，

在由所述溫度檢測機(jī)構(gòu)測量出的溫度成為所述第1規(guī)定溫度以上的情況下，所述控制機(jī)構(gòu)將所述旁通閥設(shè)為打開狀態(tài)。

11.(追加)一種船用輔助鍋爐，其具備權(quán)利要求1至10中任一項所述的鍋爐給水系統(tǒng)。

12.(追加)一種鍋爐給水方法，其具有：

第1過程，在從溫水加熱器的給水出口向鍋爐給水的第2路徑中，檢測流通的水的溫度；

第2過程，調(diào)節(jié)向所述溫水加熱器給水的第1路徑及從所述第1路徑分支且對所述溫水加熱器進(jìn)行旁通而向所述鍋爐給水的第3路徑流通的水量；及

第3過程，以在所述第1過程中檢測出的溫度低于第1規(guī)定溫度的方式調(diào)節(jié)向所述第1路徑流通的水量與向所述第3路徑流通的水量的比例，所述第1規(guī)定溫度低于所述溫水加熱器中的水的蒸發(fā)溫度；及

第4過程，在進(jìn)行成為所述第1規(guī)定溫度以上且將所述第1路徑的水量設(shè)為零，并使給水的全量向所述第3路徑流通的控制之后，根據(jù)在所述第1路徑中水被蒸發(fā)時所需的熱量的運(yùn)算結(jié)果與可以對所述溫水加熱器賦予的熱量的估計結(jié)果，將所述第1路徑的水量與所述第3路徑的水量返回控制前的狀態(tài)。

13.(追加)一種鍋爐給水方法，其具有：

第1過程，在從溫水加熱器的給水出口向鍋爐給水的第2路徑中，檢測流通的水的溫度；

第2過程，調(diào)節(jié)向所述溫水加熱器給水的第1路徑及從所述第1路徑分支且對所述溫水加熱器進(jìn)行旁通而向所述鍋爐給水的第3路徑流通的水量；及

第3過程，以在所述第1過程中檢測出的溫度低于第1規(guī)定溫度的方式調(diào)節(jié)向所述第1路徑流通的水量與向所述第3路徑流通的水量的比例，所述第1規(guī)定溫度低于所述溫水加熱器中的水的蒸發(fā)溫度；

在火爐使用不包含硫化物等腐蝕成分的燃料的情況下控制給水的溫度，從而向所述第1路徑供給溫度低于使用包含所述腐蝕成分的燃料且未控制給水的溫度的情況下的所述第1路徑的給水溫度的水。

14.(追加)一種鍋爐給水方法，其具有：

第1過程，在從溫水加熱器的給水出口向鍋爐給水的第2路徑中，檢測流通的水的溫度；

第2過程，調(diào)節(jié)向所述溫水加熱器給水的第1路徑及從所述第1路徑分支且對所述溫水加熱器進(jìn)行旁通而向所述鍋爐給水的第3路徑流通的水量；

第3過程，以在所述第1過程中檢測出的溫度低于第1規(guī)定溫度的方式調(diào)節(jié)向所述第1路徑流通的水量與向所述第3路徑流通的水量的比例，所述第1規(guī)定溫度低于所述溫水加熱器中的水的蒸發(fā)溫度；及

第4過程，還具備：廢氣旁通管路，在從所述鍋爐向所述溫水加熱器供給廢氣的廢氣管路中，對所述溫水加熱器進(jìn)行旁通；及旁通閥，設(shè)置于所述廢氣旁通管路的路徑上，在所述第1過程中檢測出的溫度成為所述第1規(guī)定溫度以上的情況下，將所述旁通閥設(shè)為打開狀態(tài)。