JP2008180492A - Preparation method for boiler supply water - Google Patents

Preparation method for boiler supply water Download PDF

Info

Publication number
JP2008180492A
JP2008180492A JP2007326490A JP2007326490A JP2008180492A JP 2008180492 A JP2008180492 A JP 2008180492A JP 2007326490 A JP2007326490 A JP 2007326490A JP 2007326490 A JP2007326490 A JP 2007326490A JP 2008180492 A JP2008180492 A JP 2008180492A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
water
boiler
condensate
makeup
makeup water
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
JP2007326490A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP5158341B2 (en
Inventor
Takeshi Yoneda
剛 米田
Junichi Nakajima
純一 中島
Takanari Kume
隆成 久米
Atsuyuki Manabe
敦行 真鍋
Junichi Kato
潤一 加藤
Yasuo Nogami
康雄 野上
Isamu Mekada
勇 米加田
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Miura Co Ltd
Original Assignee
Miura Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Miura Co Ltd filed Critical Miura Co Ltd
Priority to JP2007326490A priority Critical patent/JP5158341B2/en
Publication of JP2008180492A publication Critical patent/JP2008180492A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP5158341B2 publication Critical patent/JP5158341B2/en
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D61/00Processes of separation using semi-permeable membranes, e.g. dialysis, osmosis or ultrafiltration; Apparatus, accessories or auxiliary operations specially adapted therefor
    • B01D61/02Reverse osmosis; Hyperfiltration ; Nanofiltration
    • B01D61/025Reverse osmosis; Hyperfiltration
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C02TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02FTREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F9/00Multistage treatment of water, waste water or sewage
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F22STEAM GENERATION
    • F22BMETHODS OF STEAM GENERATION; STEAM BOILERS
    • F22B37/00Component parts or details of steam boilers
    • F22B37/02Component parts or details of steam boilers applicable to more than one kind or type of steam boiler
    • F22B37/025Devices and methods for diminishing corrosion, e.g. by preventing cooling beneath the dew point
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C02TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02FTREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F1/00Treatment of water, waste water, or sewage
    • C02F1/20Treatment of water, waste water, or sewage by degassing, i.e. liberation of dissolved gases
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C02TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02FTREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F1/00Treatment of water, waste water, or sewage
    • C02F1/42Treatment of water, waste water, or sewage by ion-exchange
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C02TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02FTREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F1/00Treatment of water, waste water, or sewage
    • C02F1/44Treatment of water, waste water, or sewage by dialysis, osmosis or reverse osmosis
    • C02F1/441Treatment of water, waste water, or sewage by dialysis, osmosis or reverse osmosis by reverse osmosis
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C02TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02FTREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F1/00Treatment of water, waste water, or sewage
    • C02F1/42Treatment of water, waste water, or sewage by ion-exchange
    • C02F2001/425Treatment of water, waste water, or sewage by ion-exchange using cation exchangers
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C02TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02FTREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F2103/00Nature of the water, waste water, sewage or sludge to be treated
    • C02F2103/02Non-contaminated water, e.g. for industrial water supply
    • C02F2103/023Water in cooling circuits
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C02TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02FTREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F2209/00Controlling or monitoring parameters in water treatment
    • C02F2209/05Conductivity or salinity
    • C02F2209/055Hardness
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C02TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02FTREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F2301/00General aspects of water treatment
    • C02F2301/04Flow arrangements
    • C02F2301/043Treatment of partial or bypass streams

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Water Supply & Treatment (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • Hydrology & Water Resources (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Nanotechnology (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Environmental & Geological Engineering (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Separation Using Semi-Permeable Membranes (AREA)
  • Treatment Of Water By Ion Exchange (AREA)
  • Physical Water Treatments (AREA)
  • Degasification And Air Bubble Elimination (AREA)

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To reduce a carryover in a steam boiler while reducing a blow of boiler water. <P>SOLUTION: Makeup water treated with filtering by a crossflow filter unit 55 having a nano filtering film is supplied to a water storage tank 40 to be stored as boiler supply water to be fed to the steam boiler 20. In this process, electrical conductivity of the makeup water fed to the crossflow filter unit 55 is measured, and when the electrical conductivity exceeds a predetermined value, a blow rate in the crossflow filter unit 55 is increased. In this way, various ionic components are effectively removed from the boiler supply water stored in the water storage tank 40 during preparation of the boiler supply water, so that increase in the electrical conductivity causing a carryover is suppressed even if condensation proceeds in the steam boiler 20. <P>COPYRIGHT: (C)2008,JPO&INPIT

Description

本発明は、ボイラ給水の調製方法、特に、補給水を受入れ可能な貯水タンクに貯留したボイラ給水を蒸気ボイラへ供給して加熱し、それにより発生する蒸気を負荷装置において利用する蒸気ボイラ装置において、前記補給水から前記ボイラ給水を調製するための方法に関する。   The present invention relates to a method for preparing boiler feed water, and in particular, to a steam boiler device that supplies boiler water stored in a water storage tank capable of receiving make-up water to a steam boiler and heats it, and uses the generated steam in a load device. And a method for preparing the boiler feed water from the makeup water.

蒸気ボイラは、供給されたボイラ給水をボイラ水として貯留し、このボイラ水を加熱して蒸気を生成するが、蒸気の生成に伴ってボイラ水が濃縮され、ボイラ水に含まれる塩化物イオンや硫酸イオン等の各種のイオン成分濃度が上昇する。ボイラ水は、イオン成分濃度の上昇により電気伝導度が高まるため、生成した蒸気に一部が混入するキャリーオーバーを発生し、蒸気の品質を低下させる。そこで、蒸気ボイラの運転では、キャリーオーバーの発生を抑制するために、ボイラ給水やボイラ水へキャリーオーバー防止剤を添加している(例えば、特許文献1)。   The steam boiler stores the supplied boiler feed water as boiler water, and heats the boiler water to generate steam, but as the steam is generated, the boiler water is concentrated, and chloride ions contained in the boiler water The concentration of various ion components such as sulfate ions increases. Since boiler water has an increased electrical conductivity due to an increase in the concentration of ionic components, it causes a carry-over in which a part of the generated steam is mixed, thereby reducing the quality of the steam. Therefore, in the operation of a steam boiler, a carry-over preventing agent is added to boiler feed water or boiler water in order to suppress the occurrence of carry-over (for example, Patent Document 1).

特開2001−47087号公報JP 2001-47087 A

しかし、キャリーオーバー防止剤が添加されたボイラ水は、濃縮の進行によりキャリーオーバー防止剤の濃度が上昇し、結果的にイオン成分濃度が上昇して電気伝導度が高まるため、キャリーオーバー防止剤の濃度上昇を抑制して電気伝導度を制御する必要性から一部を蒸気ボイラから排水(ブロー)し、新たなボイラ給水を補給して希釈する操作が頻繁に必要になる。ここで、ブローしたボイラ水は、キャリーオーバー防止剤による環境汚染を引き起こす可能性があるため、キャリーオーバー防止剤の分解や分離等の適切な排水処理を施す必要がある。また、ボイラ水のブローおよびボイラ給水による希釈を頻繁に実行すると、蒸気ボイラの運転において、ボイラ給水の消費量が増大し、また、ボイラ給水の補給により温度低下したボイラ水の頻繁な加熱が必要になることからエネルギー消費も増大する。   However, the boiler water to which the carry-over preventing agent is added increases the concentration of the carry-over preventing agent as the concentration progresses, and as a result, the ionic component concentration increases and the electrical conductivity increases. Due to the necessity of controlling the electrical conductivity by suppressing the increase in concentration, it is often necessary to drain (blow) a part from the steam boiler, replenish new boiler feed water, and dilute. Here, since the blown boiler water may cause environmental pollution due to the carry-over preventing agent, it is necessary to perform an appropriate drainage treatment such as decomposition and separation of the carry-over preventing agent. Also, if boiler water is blown frequently and diluted with boiler feed water, the boiler water consumption will increase during steam boiler operation, and frequent heating of boiler water whose temperature has dropped due to boiler water supply will be necessary. As a result, energy consumption increases.

本発明の目的は、ボイラ水のブローを抑制しながら、蒸気ボイラでのキャリーオーバーを抑制することにある。   An object of the present invention is to suppress carryover in a steam boiler while suppressing blow of boiler water.

本発明に係るボイラ給水の調製方法は、補給水を受入れ可能な貯水タンクに貯留したボイラ給水を蒸気ボイラへ供給して加熱し、それにより発生する蒸気を負荷装置において利用する蒸気ボイラ装置において、補給水からボイラ給水を調製するための方法であって、ナノろ過膜および逆浸透膜のうちの一つを用いたクロスフロー型ろ過装置へ補給水を供給し、クロスフロー型ろ過装置からのブロー量を所定ブロー量に設定して補給水をろ過処理する工程Aと、工程Aにおいてろ過処理された補給水を貯水タンクへ供給する工程Bと、クロスフロー型ろ過装置へ供給する補給水の電気伝導度を測定する工程Cとを含んでいる。ここで、工程Cにおいて測定した電気伝導度が所定値を超えたときは、工程Aにおいてクロスフロー型ろ過装置からのブロー量を所定ブロー量よりも多く設定する。   In the boiler boiler water supply method according to the present invention, the boiler feed water stored in the water storage tank capable of receiving makeup water is supplied to the steam boiler and heated, and the steam generated thereby is used in the load device. A method for preparing boiler feed water from make-up water, supplying make-up water to a cross-flow filtration device using one of a nanofiltration membrane and a reverse osmosis membrane, and blowing from the cross-flow filtration device Step A for filtering the make-up water with the amount set to a predetermined blow amount, Step B for supplying the make-up water filtered in Step A to the water storage tank, and electricity for the make-up water to be supplied to the cross-flow filter And C for measuring conductivity. Here, when the electrical conductivity measured in the process C exceeds a predetermined value, the blow amount from the crossflow filtration device is set to be larger than the predetermined blow amount in the process A.

このようなボイラ給水の調製方法において、補給水は、工程Aにおいてナノろ過膜および逆浸透膜のうちの一つによりイオン成分が除去された後、工程Bにおいて貯水タンクへ供給されて貯留される。この過程において、補給水は、工程Cにおいて電気伝導度が測定される。   In such a boiler feed water preparation method, makeup water is supplied to a water storage tank and stored in Step B after the ionic component is removed by one of the nanofiltration membrane and reverse osmosis membrane in Step A. . In this process, make-up water is measured for electrical conductivity in step C.

ここで、工程Cで測定した電気伝導度が所定値を超えたとき、例えば、補給水として用いる原水の水質変動(イオン成分濃度の異常上昇)により、クロスフロー型ろ過装置においてろ過処理される補給水のイオン成分濃度が高まり、ナノろ過膜若しくは逆浸透膜により補給水からイオン成分が除去されにくくなるものと予測されるときは、クロスフロー型ろ過装置からのブロー量を所定ブロー量よりも多く設定して工程Aを実行する。これにより、クロスフロー型ろ過装置は、膜表面での濃縮度が低下してイオン成分の除去能が高まり、処理後の補給水におけるイオン成分濃度を効果的に低下させることができる。   Here, when the electrical conductivity measured in the step C exceeds a predetermined value, for example, replenishment that is filtered in the cross-flow type filtration device due to water quality fluctuation (abnormal increase in ion component concentration) used as makeup water. When it is predicted that the ionic component concentration of water will increase and it will be difficult to remove the ionic component from the makeup water by the nanofiltration membrane or reverse osmosis membrane, the amount of blow from the cross-flow type filtration device will be larger than the predetermined blow amount. Set and execute step A. As a result, the cross flow type filtration device has a reduced concentration on the membrane surface, an increased ability to remove ionic components, and can effectively reduce the ionic component concentration in the makeup water after treatment.

したがって、この調製方法によると、蒸気ボイラにおいてボイラ水の電気伝導度を高める原因となるイオン成分が安定に除去されたボイラ給水を調製することができる。そして、このボイラ給水を供給して運転される蒸気ボイラは、蒸気の生成に伴うボイラ水の濃縮が進行してもボイラ水の電気伝導度の上昇が抑制されるので、ブローを抑制しながらキャリーオーバーを抑制することができる。   Therefore, according to this preparation method, it is possible to prepare boiler feed water from which an ionic component that causes an increase in the electrical conductivity of boiler water in a steam boiler is stably removed. The steam boiler that is operated by supplying this boiler feed water suppresses the increase in the electrical conductivity of the boiler water even if the boiler water concentration accompanying the generation of steam proceeds. Over can be suppressed.

本発明に係るボイラ給水の調製方法は、例えば、負荷装置において利用された蒸気が凝縮して得られる復水を貯水タンクへ供給し、貯水タンクに貯留された補給水と混合する工程Dをさらに含む。工程Dでは、例えば、復水を復水タンクに貯留し、復水タンクに貯留した復水を定率で貯水タンクへ供給する。或いは、工程Dでは、復水を復水タンクに貯留するとともに貯水タンクに貯留された補給水の電気伝導度を測定し、貯水タンクに貯留された補給水の電気伝導度が所定値を超えたときに復水タンクに貯留した復水を貯水タンクへ供給する。   The boiler feed water preparation method according to the present invention further includes, for example, a step D of supplying condensate obtained by condensing steam used in the load device to a water storage tank and mixing it with makeup water stored in the water storage tank. Including. In the process D, for example, condensate is stored in a condensate tank, and the condensate stored in the condensate tank is supplied to the storage tank at a constant rate. Alternatively, in step D, the condensate is stored in the condensate tank and the electrical conductivity of the makeup water stored in the storage tank is measured, and the electrical conductivity of the makeup water stored in the storage tank exceeds a predetermined value. Sometimes the condensate stored in the condensate tank is supplied to the water storage tank.

このような工程Dを含む本発明の調製方法によると、貯水タンクに貯留された補給水は、安定に復水と混合されて希釈される。したがって、貯水タンクでは、イオン成分濃度のより低いボイラ給水が安定に調製されることになり、このボイラ給水が供給される蒸気ボイラは、ブローをより効果的に抑制しながらキャリーオーバーを抑制することができる。   According to the preparation method of the present invention including such a step D, the makeup water stored in the water storage tank is stably mixed with the condensate and diluted. Therefore, in the water storage tank, boiler feed water having a lower ionic component concentration is stably prepared, and the steam boiler to which this boiler feed water is supplied suppresses carryover while suppressing blow more effectively. Can do.

本発明に係るボイラ給水の調製方法は、ナトリウム型イオン交換樹脂でのイオン交換によりクロスフロー型ろ過装置へ供給する補給水から硬度分を除去する工程Eと、工程Aと工程Bとの間においてクロスフロー型ろ過装置においてろ過処理された補給水を脱酸素装置に通過させ、補給水に含まれる溶存酸素を除去する工程Fとをさらに含むことができる。この場合、ナトリウム型陽イオン交換樹脂を有する少なくとも二つの樹脂ユニットを含む樹脂ユニット群から選択した一つの樹脂ユニットにより工程Eを実行し、かつ、脱気装置において補給水を所定流量で通過させて工程Fを実行し、工程Cにおいて補給水の硬度および水温を併せて測定するとともに、測定した硬度が所定値を超えたときは樹脂ユニット群において他の樹脂ユニットを選択して工程Eを実行し、測定した水温が所定温度未満のときは工程Fにおいて所定流量未満で補給水を脱酸素装置に通過させるのが好ましい。   The boiler feed water preparation method according to the present invention includes a process E for removing hardness from the makeup water supplied to the cross-flow filter by ion exchange with a sodium ion exchange resin, and a process A and a process B. And a step F of removing the dissolved oxygen contained in the makeup water by passing the makeup water filtered in the cross-flow type filtration device through the deoxygenation device. In this case, the process E is performed by one resin unit selected from a resin unit group including at least two resin units having a sodium type cation exchange resin, and makeup water is passed through the deaerator at a predetermined flow rate. Execute step F, measure the makeup water hardness and water temperature together in step C, and if the measured hardness exceeds a predetermined value, select another resin unit in the resin unit group and execute step E. When the measured water temperature is lower than the predetermined temperature, it is preferable that the makeup water is passed through the deoxygenation device at a flow rate lower than the predetermined flow rate in Step F.

これらの工程を含む本発明の調製方法では、蒸気ボイラ装置においてそれぞれスケール生成および腐食発生の原因となる硬度分および溶存酸素の除去された補給水がボイラ給水として貯水タンクに貯留されることになる。したがって、このボイラ給水を使用する蒸気ボイラ装置は、キャリーオーバーの抑制と同時に、スケールの生成および腐食の発生を抑制することができる。   In the preparation method of the present invention including these steps, the makeup water from which the hardness and the dissolved oxygen that cause scale generation and corrosion in the steam boiler apparatus are removed is stored in the water storage tank as boiler feed water. . Therefore, the steam boiler apparatus using this boiler feed water can suppress the generation of scale and the occurrence of corrosion at the same time as the suppression of carryover.

本発明に係るボイラ給水の調製方法は、上述のような工程を含むものであるため、この調製方法により調製されたボイラ給水を使用する蒸気ボイラ装置は、ボイラ水のブローを抑制しながら、蒸気ボイラでのキャリーオーバーを抑制することができる。   Since the boiler feed water preparation method according to the present invention includes the steps as described above, the steam boiler apparatus using the boiler feed water prepared by this preparation method is a steam boiler while suppressing the blow of boiler water. Carry over can be suppressed.

図1を参照して、本発明の実施の一形態に係るボイラ給水の調製方法を実施可能な蒸気ボイラ装置を説明する。図1において、蒸気ボイラ装置1は、熱交換器、蒸気釜、リボイラ若しくはオートクレーブ等の蒸気使用設備である負荷装置2に対して蒸気を供給するためのものであり、給水装置10、蒸気ボイラ20および復水経路30を主に備えている。   With reference to FIG. 1, the steam boiler apparatus which can implement the preparation method of the boiler feed water which concerns on one Embodiment of this invention is demonstrated. In FIG. 1, a steam boiler device 1 is for supplying steam to a load device 2 that is a steam using facility such as a heat exchanger, a steam kettle, a reboiler, or an autoclave, and includes a water supply device 10 and a steam boiler 20. And a condensate path 30 is mainly provided.

給水装置10は、蒸気ボイラ20へボイラ給水を供給するためのものであり、ボイラ給水を貯留するための貯水タンク40、ボイラ給水として用いる補給水を貯水タンク40へ供給するための補給経路50および制御装置70を主に備えている。貯水タンク40は、その底部から蒸気ボイラ20へ延びる給水経路41を有している。給水経路41は、蒸気ボイラ20に連絡しており、貯水タンク40内に貯留されたボイラ給水を蒸気ボイラ20へ送り出すための給水ポンプ42を有している。   The water supply device 10 is for supplying boiler feed water to the steam boiler 20, a storage tank 40 for storing boiler feed water, a supply path 50 for supplying makeup water used as boiler supply water to the storage tank 40, and A control device 70 is mainly provided. The water storage tank 40 has a water supply path 41 extending from the bottom to the steam boiler 20. The water supply path 41 communicates with the steam boiler 20, and has a water supply pump 42 for sending the boiler water stored in the water storage tank 40 to the steam boiler 20.

補給経路50は、注水路51を有している。この注水路51は、水道水、工業用水若しくは地下水等の水源から供給される原水、好ましくはシリカを含む原水が貯留されている原水タンク(図示せず)から貯水タンク40へ補給水を供給するためのものであり、貯水タンク40へ向けて前処理装置52、軟水化装置53、予備ろ過装置54、クロスフロー型ろ過装置55および脱酸素装置56をこの順に有している。また、注水路51において、予備ろ過装置54とクロスフロー型ろ過装置55との間には、硬度センサ57、第一電気伝導度センサ58および水温センサ59が配置されている。さらに、注水路51は、クロスフロー型ろ過装置55と脱酸素装置56との間において、流量調節弁60を有している。   The supply path 50 has a water injection path 51. The water supply channel 51 supplies makeup water to a storage tank 40 from a raw water tank (not shown) in which raw water supplied from a water source such as tap water, industrial water, or groundwater, preferably raw water containing silica is stored. For this purpose, a pretreatment device 52, a water softening device 53, a preliminary filtration device 54, a cross-flow filtration device 55, and a deoxygenation device 56 are provided in this order toward the water storage tank 40. In the water injection channel 51, a hardness sensor 57, a first electrical conductivity sensor 58, and a water temperature sensor 59 are disposed between the preliminary filtration device 54 and the cross flow filtration device 55. Further, the water injection channel 51 has a flow rate control valve 60 between the crossflow filtration device 55 and the deoxygenation device 56.

前処理装置52は、原水タンクからの補給水中に溶存している可能性のある次亜塩素酸ナトリウム等の酸化剤を吸着可能な活性炭が充填されたろ過装置であり、原水から次亜塩素酸ナトリウム等の酸化剤を除去するためのものである。   The pretreatment device 52 is a filtration device filled with activated carbon capable of adsorbing an oxidizing agent such as sodium hypochlorite that may be dissolved in the makeup water from the raw water tank. It is for removing oxidizing agents such as sodium.

軟水化装置53は、図2に示すように、第一樹脂ユニット61aおよび第二樹脂ユニット61bの二つの樹脂ユニットからなる樹脂ユニット群61を備えている。この軟水化装置53において、注水路51は、切替弁62により第一経路51aと第二経路51bとの二つの経路に分岐しており、第一経路51aが第一樹脂ユニット61aに連絡し、第二経路51bが第二樹脂ユニット61bに連絡している。そして、第一経路51aと第二経路51bとは、各樹脂ユニット61a,61bの下流側で合流して一体化しており、予備ろ過装置54へ延びている。   As shown in FIG. 2, the water softening device 53 includes a resin unit group 61 including two resin units, a first resin unit 61a and a second resin unit 61b. In the water softening device 53, the water injection path 51 is branched into two paths, a first path 51a and a second path 51b, by the switching valve 62, and the first path 51a communicates with the first resin unit 61a. The second path 51b communicates with the second resin unit 61b. The first path 51 a and the second path 51 b merge together at the downstream side of the resin units 61 a and 61 b and extend to the preliminary filtration device 54.

ここで、各樹脂ユニット61a,61bには、ナトリウム型陽イオン交換樹脂が充填されている。ナトリウム型陽イオン交換樹脂は、前処理装置52において処理された補給水に含まれる硬度分、すなわち、カルシウムイオンおよびマグネシウムイオンをナトリウムイオンに置換し、補給水を軟化水へ変換するためのものである。また、切替弁62は、電磁弁であり、注水路51を第一経路51a若しくは第二経路51bのいずれかに選択するためのものである。   Here, each resin unit 61a, 61b is filled with sodium-type cation exchange resin. The sodium-type cation exchange resin is for replacing the hardness component contained in the makeup water treated in the pretreatment device 52, that is, calcium ions and magnesium ions with sodium ions, and converting the makeup water into softened water. is there. The switching valve 62 is an electromagnetic valve and is used to select the water injection path 51 as either the first path 51a or the second path 51b.

この軟水化装置53において、第一樹脂ユニット61aおよび第二樹脂ユニット61bは着脱可能であり、ナトリウム型陽イオン交換樹脂を交換することができる。   In the water softening device 53, the first resin unit 61a and the second resin unit 61b are detachable, and the sodium-type cation exchange resin can be exchanged.

予備ろ過装置54は、軟水化装置53で軟水化された補給水中に混入している可能性のある懸濁物質やゴミ等の固形物を除去するためのものであり、固形物をろ過して分離するためのワインドフイルタ、プリーツフイルタ若しくはメッシュフイルタ等のろ過材(図示せず)を備えている。   The preliminary filtration device 54 is for removing solid substances such as suspended solids and dust that may be mixed in the makeup water softened by the water softening device 53, and filters the solid matter. A filter medium (not shown) such as a wind filter, a pleated filter or a mesh filter for separation is provided.

クロスフロー型ろ過装置55は、予備ろ過装置54において処理された補給水に含まれる各種の溶解成分、すなわち、塩化物イオンや硫酸イオン等の各種のイオン成分や低分子量物質をろ過して分離するためのものであり、図3に示すように、加圧ポンプ80と、当該加圧ポンプ80の下流側に配置されたろ過膜モジュール81とを主に備えており、ろ過膜モジュール81には、処理液路82、入水路83および濃縮液路84が接続されている。   The cross-flow filtration device 55 filters and separates various dissolved components contained in the makeup water treated in the preliminary filtration device 54, that is, various ion components such as chloride ions and sulfate ions, and low molecular weight substances. As shown in FIG. 3, the pressure pump 80 and a filtration membrane module 81 disposed on the downstream side of the pressure pump 80 are mainly provided. The treatment liquid path 82, the water inlet path 83, and the concentrated liquid path 84 are connected.

ろ過膜モジュール81では、予備ろ過装置54からの補給水が入水路83を通じて導入されると、処理液路82からろ過処理された補給水が流出するとともに、濃縮液路84から濃縮された補給水が流出するように構成されている。さらに、濃縮液路84は、排水路85と還流路86とに分岐しており、当該還流路86は、加圧ポンプ80の上流側の入水路83と接続されている。排水路85は、補給水の排水量、すなわちブロー量を制御するためのブロー制御弁87を有している。   In the filtration membrane module 81, when the makeup water from the preliminary filtration device 54 is introduced through the inlet channel 83, the makeup water filtered out from the treatment liquid channel 82 flows out and the makeup water concentrated from the concentrate channel 84. Is configured to flow out. Further, the concentrated liquid path 84 is branched into a drainage path 85 and a reflux path 86, and the reflux path 86 is connected to a water inlet path 83 on the upstream side of the pressurizing pump 80. The drainage channel 85 has a blow control valve 87 for controlling the drainage amount of makeup water, that is, the blow amount.

ろ過膜モジュール81は、補給水に含まれる溶解成分をろ過するためのろ過膜エレメント(図示せず)を備えている。このろ過膜エレメントで用いられるろ過膜は、ナノろ過膜である。ナノろ過膜は、一般にNF(Nanofiltration)膜と呼称されている、ポリアミド系やポリエーテル系等の合成高分子を用いて形成されたものであり、AMST(Association of Membrance Separation Technology)規格のAMST−002において、「操作圧力1.5MPaで使用され、除去率90%以上を示す分離対象物質の分子量範囲が200〜1,000を示し、試験液の塩化ナトリウム濃度が500〜2,000mg/リットルで、操作圧力が0.3〜1.5MPaの評価条件の下で塩化ナトリウム除去率が5%以上、93%未満の膜」と定義されているものである。因みに、ナノろ過膜は、各社から市販されており、容易に入手することができる。   The filtration membrane module 81 includes a filtration membrane element (not shown) for filtering dissolved components contained in the makeup water. The filtration membrane used in this filtration membrane element is a nanofiltration membrane. The nanofiltration membrane is formed using a synthetic polymer such as a polyamide-based or polyether-based material that is generally referred to as an NF (Nanofiltration) membrane, and is an AMST (Association of Membrane Separation Technology) standard AMST- 002, “The molecular weight range of the separation target substance used at an operating pressure of 1.5 MPa and showing a removal rate of 90% or more shows 200 to 1,000, and the sodium chloride concentration of the test solution is 500 to 2,000 mg / liter. , A membrane having a sodium chloride removal rate of 5% or more and less than 93% under an evaluation condition of an operating pressure of 0.3 to 1.5 MPa ”. Incidentally, nanofiltration membranes are commercially available from various companies and can be easily obtained.

ろ過膜エレメントにおいて、ナノろ過膜は、各種の形状で用いられる。すなわち、ナノろ過膜は、平膜型、中空糸膜型、管状型およびノモリス型などの各種の形状で用いられる。
処理液路82は、ろ過膜モジュール81から延びており、ろ過膜モジュール81においてろ過された補給水を脱酸素装置56へ供給するためのものである。
In the filtration membrane element, the nanofiltration membrane is used in various shapes. That is, the nanofiltration membrane is used in various shapes such as a flat membrane type, a hollow fiber membrane type, a tubular type, and a Nomoris type.
The treatment liquid path 82 extends from the filtration membrane module 81 and is for supplying makeup water filtered in the filtration membrane module 81 to the deoxygenation device 56.

脱酸素装置56は、クロスフロー型ろ過装置55においてろ過処理された補給水中の溶存酸素を除去するためのものであり、通過する補給水の滞留時間が長いほど脱酸素能力が高まる形式のもの、例えば、補給水を気体分離膜に通過させて溶存酸素を除去する形式のもの(例えば、中空糸状の気体分離膜の外部を減圧しながら内部に補給水を通過させて溶存酸素を除去する形式のもの)、補給水を減圧環境下で通過させて溶存酸素を除去する形式のもの、若しくは、補給水を加熱しながら通過させて溶存酸素を除去する形式のものなどの公知の各種の形式のものが用いられる。   The deoxygenation device 56 is for removing dissolved oxygen in the make-up water filtered in the cross-flow type filter device 55, and the deoxygenation capability increases as the residence time of the make-up water passing through increases. For example, a type in which make-up water is passed through a gas separation membrane to remove dissolved oxygen (for example, a form in which make-up water is passed through the inside of the hollow fiber-like gas separation membrane while depressurizing the outside to remove dissolved oxygen. In a variety of types, such as a type that removes dissolved oxygen by passing make-up water under reduced pressure, or a type that removes dissolved oxygen by passing make-up water while heating Is used.

硬度センサ57は、予備ろ過装置54からの補給水の硬度を測定するためのものであり、例えば、比色式、電極式若しくは滴定式などのセンサである。第一電気伝導度センサ58は、予備ろ過装置54からの補給水の電気伝導度を測定するためのものであり、例えば、電極式などのセンサである。水温センサ59は、予備ろ過装置54からの補給水の水温を測定するためのものであり、例えば、サーミスタ、熱電対若しくは測温抵抗体などのセンサである。   The hardness sensor 57 is for measuring the hardness of makeup water from the preliminary filtration device 54, and is, for example, a colorimetric sensor, an electrode sensor, or a titration sensor. The first electrical conductivity sensor 58 is for measuring the electrical conductivity of the makeup water from the preliminary filtration device 54, and is, for example, an electrode type sensor. The water temperature sensor 59 is for measuring the temperature of the makeup water supplied from the preliminary filtration device 54, and is, for example, a sensor such as a thermistor, a thermocouple, or a resistance temperature detector.

流量調節弁60は、電磁弁であり、クロスフロー型ろ過装置55から脱酸素装置56へ流れる補給水の流量を任意に調節可能なものである。   The flow rate adjustment valve 60 is an electromagnetic valve, and can arbitrarily adjust the flow rate of makeup water flowing from the crossflow filtration device 55 to the deoxygenation device 56.

制御装置70は、硬度センサ57、第一電気伝導度センサ58および水温センサ59によりそれぞれ測定された硬度情報、電気伝導度情報および水温情報に基づき、切替弁62、ブロー制御弁87および流量調節弁60を制御するためのものである。   Based on the hardness information, the electrical conductivity information, and the water temperature information measured by the hardness sensor 57, the first electrical conductivity sensor 58, and the water temperature sensor 59, the control device 70 switches the switching valve 62, the blow control valve 87, and the flow rate control valve. 60 for controlling.

蒸気ボイラ20は、貫流ボイラであり、図4に示すように、給水経路41から供給されるボイラ給水を貯留可能な環状の貯留部21、貯留部21から起立する多数の伝熱管22(図4では二本のみ示している)、伝熱管22の上端部に設けられた環状のヘッダ23、ヘッダ23から負荷装置2へ延びる蒸気供給路24およびバーナーなどの燃焼装置25を主に備えている。燃焼装置25は、ヘッダ23側から貯留部21方向へ燃焼ガスを放射し、伝熱管22を加熱可能である。   The steam boiler 20 is a once-through boiler, and as shown in FIG. 4, an annular storage portion 21 capable of storing boiler feed water supplied from a water supply path 41, and a large number of heat transfer tubes 22 rising from the storage portion 21 (FIG. 4). Only two are shown), and mainly includes an annular header 23 provided at the upper end of the heat transfer tube 22, a steam supply passage 24 extending from the header 23 to the load device 2, and a combustion device 25 such as a burner. The combustion device 25 can radiate combustion gas from the header 23 side toward the storage portion 21 to heat the heat transfer tube 22.

伝熱管22は、ボイラ給水から蒸気を生成するためのものであり、非不動態化金属を用いて形成されている。非不動態化金属は、中性水溶液中において自然には不動態化しない金属をいい、通常はステンレス鋼、チタン、アルミニウム、クロム、ニッケルおよびジルコニウム等を除く金属である。具体的には、炭素鋼、鋳鉄、銅および銅合金等である。なお、炭素鋼は、中性水溶液中においても、高濃度のクロム酸イオンの存在下では不動態化する場合があるが、この不動態化はクロム酸イオンの影響によるものであって中性水溶液中での自然な不動態化とは言い難い。したがって、炭素鋼は、ここでの非不動態化金属の範疇に属する。また、銅および銅合金は、電気化学列(emf series)が貴な位置にあるため、通常は水分の影響による腐食が生じ難い金属と考えられているが、中性水溶液中において自然に不動態化するものではないので、非不動態化金属の範疇に属する。   The heat transfer tube 22 is for generating steam from boiler feed water, and is formed using a non-passivated metal. A non-passivated metal refers to a metal that does not passivate naturally in a neutral aqueous solution, and is usually a metal other than stainless steel, titanium, aluminum, chromium, nickel, zirconium, and the like. Specifically, carbon steel, cast iron, copper, copper alloy, and the like. Carbon steel may be passivated in the presence of a high concentration of chromate ions even in a neutral aqueous solution. This passivation is due to the influence of chromate ions, and the neutral aqueous solution. It's hard to say that it's a natural passivation inside. Therefore, carbon steel belongs to the category of non-passivated metals here. In addition, copper and copper alloys are considered to be metals that are unlikely to corrode due to the influence of moisture due to their noble position in the electrochemical column (emf series), but they are naturally passive in neutral aqueous solutions. Since it does not become a non-passivated metal, it belongs to the category of non-passivated metals.

復水経路30は、貯水タンク40へ復水を送るためのものであり、第一管路31、復水を貯留するための復水タンク32および第二管路33を有している。第一管路31は、負荷装置2から予備タンク32へ延びており、スチームトラップ34を有している。スチームトラップ34は、蒸気と水とを分離するためのものである。第一管路31の先端部は、通常、予備タンク32内に貯留された復水へ空気を巻き込まないようにするため、復水タンク32の底部近傍に配置されている。第二管路33は、復水タンク32から貯水タンク40へ延びており、復水タンク32に貯留された復水を貯水タンク40へ供給するためのものである。第二管路33は、復水タンク32から貯水タンク40への復水の供給量を制御するための制御バルブ35を有しており、また、貯水タンク40内に貯留されたボイラ給水へ空気を巻き込まないようにするため、通常、先端部が貯水タンク40の底部近傍に配置されている。第一管路31および第二管路33は、伝熱管22と同じく非不動態化金属を用いて形成されている。   The condensate path 30 is for sending condensate to the water storage tank 40, and includes a first conduit 31, a condensate tank 32 for storing condensate, and a second conduit 33. The first pipeline 31 extends from the load device 2 to the spare tank 32 and has a steam trap 34. The steam trap 34 is for separating steam and water. The front end of the first conduit 31 is normally disposed near the bottom of the condensate tank 32 so as not to entrain air into the condensate stored in the reserve tank 32. The second conduit 33 extends from the condensate tank 32 to the water storage tank 40, and supplies the condensate stored in the condensate tank 32 to the water storage tank 40. The second conduit 33 has a control valve 35 for controlling the amount of condensate supplied from the condensate tank 32 to the water storage tank 40, and air is supplied to the boiler feedwater stored in the water storage tank 40. In order to prevent the water from being caught, the tip portion is usually disposed near the bottom of the water storage tank 40. The first pipe line 31 and the second pipe line 33 are formed using a non-passivated metal like the heat transfer pipe 22.

次に、ボイラ給水の調製方法に触れながら、上述の蒸気ボイラ装置1の運転方法を説明する。ここで、制御装置70は、初期状態において、切替弁62を第一経路51a側に切替えており、また、クロスフロー型ろ過装置55からのブロー量が所定ブロー量Pになるようブロー制御弁87を設定しており、さらに、クロスフロー型ろ過装置55から脱酸素装置56へ流れる補給水の流量が所定流量Qになるよう流量調節弁60を設定しているものとする。また、制御バルブ35は、復水タンク32に貯留された復水を定率で、すなわち、単位時間当りに一定量で、貯水タンク40へ徐々に供給可能なように設定されているものとする。   Next, the operation method of the above-mentioned steam boiler apparatus 1 is demonstrated, touching the preparation method of boiler feed water. Here, in the initial state, the control device 70 switches the switching valve 62 to the first path 51a side, and the blow control valve 87 so that the blow amount from the crossflow filtration device 55 becomes the predetermined blow amount P. Further, the flow rate adjustment valve 60 is set so that the flow rate of the makeup water flowing from the crossflow filtration device 55 to the deoxygenation device 56 becomes the predetermined flow rate Q. The control valve 35 is set so that the condensate stored in the condensate tank 32 can be gradually supplied to the water storage tank 40 at a constant rate, that is, at a constant amount per unit time.

蒸気ボイラ装置1の運転時には、原水タンクから注水路51を通じて貯水タンク40へ補給水を供給し、この補給水をボイラ給水として貯水タンク40に貯留する。   During operation of the steam boiler device 1, makeup water is supplied from the raw water tank to the water storage tank 40 through the water injection channel 51, and this makeup water is stored in the water storage tank 40 as boiler feed water.

この際、原水タンクからの補給水は、先ず、注水路51を通じて前処理装置52へ供給され、そこで上述の酸化剤が活性炭により吸着除去される。続いて、前処理装置52からの補給水は、軟水化装置53へ流れる。軟水化装置53へ流れた補給水は、切替弁62を経由して第一経路51aへ流れ、第一樹脂ユニット61aを通過する。これにより、補給水に含まれる硬度分は、ナトリウム型陽イオン交換樹脂によりナトリウムイオンとイオン交換され、硬度分が除去された軟化水になる。   At this time, the makeup water from the raw water tank is first supplied to the pretreatment device 52 through the water injection channel 51, where the oxidant is adsorbed and removed by the activated carbon. Subsequently, makeup water from the pretreatment device 52 flows to the water softening device 53. The makeup water that has flowed to the water softening device 53 flows to the first path 51a via the switching valve 62 and passes through the first resin unit 61a. Thereby, the hardness component contained in the makeup water is ion-exchanged with sodium ions by the sodium-type cation exchange resin, and becomes softened water from which the hardness component has been removed.

因みに、軟水化装置53において用いられるナトリウム型陽イオン交換樹脂は、酸化剤の影響により劣化してイオン交換能が低下しやすいが、この実施の形態において軟水化装置53へ供給される補給水は、前処理装置52において酸化剤が除去されているため、ナトリウム型陽イオン交換樹脂を劣化させにくい。したがって、軟水化装置53は、長期間に渡って安定的に補給水を軟水化することができる。   Incidentally, the sodium-type cation exchange resin used in the water softening device 53 is easily deteriorated due to the influence of the oxidizing agent, and the ion exchange capacity tends to be lowered. In this embodiment, the makeup water supplied to the water softening device 53 is Since the oxidizing agent is removed in the pretreatment device 52, the sodium-type cation exchange resin is hardly deteriorated. Therefore, the water softening device 53 can soften the makeup water stably over a long period of time.

軟水化装置53において軟化水となった補給水は、次に、予備ろ過装置54でのろ過処理により懸濁物質やゴミ等の固形物が除去された後、クロスフロー型ろ過装置55においてさらにろ過処理される。クロスフロー型ろ過装置55において、予備ろ過装置54からの補給水は、加圧ポンプ80によって入水路83を通じてろ過膜モジュール81へ連続的に供給される。供給された補給水は、一部がろ過膜を透過して処理液路82へ流出し、残余がろ過膜を透過せずに濃縮液路84へ流出する。さらに、濃縮液路84へ流出した補給水は、一部が排水路85を通じて系外へブローされ、残余が還流路86を通じて入水路83へ還流される。このため、ろ過膜モジュール81へ供給された補給水は、一部が濃縮されながら装置内で循環することになる。   The make-up water that has become softened in the water softening device 53 is then filtered in the pre-filtering device 54 to remove suspended solids and solids such as dust, and then further filtered in the cross-flow filter 55. It is processed. In the cross-flow filtration device 55, makeup water from the preliminary filtration device 54 is continuously supplied to the filtration membrane module 81 through the water inlet 83 by the pressurizing pump 80. Part of the supplied makeup water passes through the filtration membrane and flows out to the treatment liquid path 82, and the remainder flows out to the concentrated liquid path 84 without passing through the filtration membrane. Further, part of the makeup water that has flowed out to the concentrate channel 84 is blown out of the system through the drainage channel 85, and the remainder is returned to the inlet channel 83 through the reflux channel 86. For this reason, the replenishing water supplied to the filtration membrane module 81 circulates in the apparatus while being partially concentrated.

ろ過膜を透過する補給水は、ろ過膜によりろ過される。これにより、補給水は、電気伝導度を高める原因となる各種のイオン成分が除去される。一方、補給水に含まれる、原水に由来のシリカは、大半(通常は40%以上)がろ過膜を通過する。   The makeup water that permeates the filtration membrane is filtered by the filtration membrane. As a result, the makeup water removes various ion components that cause the electrical conductivity to increase. On the other hand, most (usually 40% or more) of silica derived from raw water contained in the makeup water passes through the filtration membrane.

因みに、予備ろ過装置54からの補給水は前処理装置52において酸化剤が除去されており、しかも、予備ろ過装置54において固形物が除去されているため、クロスフロー型ろ過装置55のろ過膜は、酸化による劣化が生じにくく、目詰まりを起こしにくい。したがって、クロスフロー型ろ過装置55は、長期間に渡って安定的に補給水から上述のようなイオン成分を除去することができる。   Incidentally, since the oxidant is removed from the replenishing water from the preliminary filtration device 54 by the pretreatment device 52 and the solid matter is removed by the preliminary filtration device 54, the filtration membrane of the crossflow filtration device 55 is Deterioration due to oxidation hardly occurs, and clogging hardly occurs. Therefore, the cross-flow filtration device 55 can stably remove the ionic components as described above from the makeup water over a long period of time.

クロスフロー型ろ過装置55においてろ過処理された補給水は、処理液路82を通じてクロスフロー型ろ過装置55外へ流れ、続いて脱酸素装置56において脱酸素処理される。これにより、補給水は、蒸気ボイラ20の伝熱管22等の腐食(特に孔食)および復水経路30の腐食を促進する溶存酸素が除去される。   The makeup water filtered by the crossflow filtration device 55 flows out of the crossflow filtration device 55 through the treatment liquid path 82, and subsequently deoxygenated by the deoxygenation device 56. As a result, the makeup water removes dissolved oxygen that promotes corrosion (particularly pitting corrosion) of the heat transfer tubes 22 and the like of the steam boiler 20 and corrosion of the condensate passage 30.

以上の結果、補給経路50において、脱酸素処理されかつイオン成分が除去された軟化水からなる補給水が調製され、この補給水がボイラ給水として貯水タンク40に貯留されることになる。このボイラ給水は、クロスフロー型ろ過装置55のろ過膜を透過したシリカを含む。   As a result, in the replenishment path 50, replenishment water made of softened water that has been deoxygenated and from which ionic components have been removed is prepared, and this replenishment water is stored in the water storage tank 40 as boiler feed water. This boiler feed water contains silica that has passed through the filtration membrane of the cross-flow filtration device 55.

貯水タンク40に補給水が貯留された状態で給水ポンプ42を作動させると、貯水タンク40に貯留された補給水、すなわちボイラ給水は、給水経路41を通じて蒸気ボイラ20へ供給される。蒸気ボイラ20へ供給されたボイラ給水は、貯留部21においてボイラ水として貯留される。このボイラ水は、各伝熱管22を通じて燃焼装置25により加熱されながら各伝熱管22内を上昇し、徐々に蒸気になる。そして、各伝熱管22内において生成した蒸気は、ヘッダ23において集められ、蒸気供給路24を通じて負荷装置2へ供給される。   When the water supply pump 42 is operated in a state where makeup water is stored in the water storage tank 40, the makeup water stored in the water storage tank 40, that is, boiler water supply, is supplied to the steam boiler 20 through the water supply path 41. Boiler feed water supplied to the steam boiler 20 is stored as boiler water in the storage unit 21. The boiler water rises in the heat transfer tubes 22 while being heated by the combustion device 25 through the heat transfer tubes 22 and gradually becomes steam. Then, the steam generated in each heat transfer tube 22 is collected in the header 23 and supplied to the load device 2 through the steam supply path 24.

ここで、ボイラ水は、電気伝導度を高める原因となる各種のイオン成分が除去されており、しかも薬剤の添加されたものではないため、濃縮が進行しても電気伝導度が高まりにくい。このため、蒸気ボイラ20は、キャリーオーバーが抑制され、高品質の蒸気を安定に負荷装置2へ供給することができ、また、ボイラ水を希釈するためのブロー量を抑制することができる。したがって、蒸気ボイラ装置1は、ボイラ給水の補給量およびボイラ水のブローによる熱損失の削減を図ることができ、それによってボイラ給水の消費量およびボイラ水の加熱のためのエネルギー消費量を削減することができる。   Here, since various ionic components that cause an increase in electrical conductivity are removed from the boiler water and no chemicals are added, the electrical conductivity is hardly increased even when the concentration proceeds. For this reason, the carry-over of the steam boiler 20 can be suppressed, high-quality steam can be stably supplied to the load device 2, and the blow amount for diluting boiler water can be suppressed. Therefore, the steam boiler device 1 can reduce the amount of supply of boiler feed water and heat loss due to the blow of boiler water, thereby reducing the consumption of boiler feed water and the energy consumption for heating the boiler water. be able to.

負荷装置2へ供給された蒸気は、負荷装置2を通過して第一管路31へ流れ、そこで潜熱を失って一部が凝縮水に変わり、スチームトラップ34において蒸気と水とが分離されて高温の復水になる。このようにして生成した復水は、第一管路31から復水タンク32へ供給され、予備タンク32において貯留される。そして、復水タンク32に貯留された復水は、制御バルブ35により流量が調節されて第二管路33を徐々に流れ、貯水タンク40へ供給されて補給水と混合される。   The steam supplied to the load device 2 passes through the load device 2 and flows to the first pipe 31 where it loses latent heat and partly changes to condensed water, and the steam and water are separated in the steam trap 34. It becomes hot condensate. The condensate thus generated is supplied from the first conduit 31 to the condensate tank 32 and stored in the reserve tank 32. The condensate stored in the condensate tank 32 is adjusted in flow rate by the control valve 35 and gradually flows through the second conduit 33, and is supplied to the water storage tank 40 and mixed with makeup water.

ここで、貯水タンク40に貯留された補給水は、高温の復水が混合されることで加熱される。したがって、貯水タンク40において調製されるボイラ給水は、補給水に比べて高温になるため蒸気ボイラ20での加熱負担が軽減され、蒸気ボイラ装置1は、蒸気ボイラ20を稼動するためのエネルギー消費量を抑制することができ、経済的に運転することができる。また、貯水タンク40において、補給水に復水が混合されることで調製されるボイラ給水は、補給水を復水で希釈したものであるため、イオン成分濃度がさらに低下する。このため、このボイラ給水が供給される蒸気ボイラ20は、ボイラ水の濃縮が進行しても電気伝導度がより高まりにくくなるため、キャリーオーバーがさらに効果的に抑制され、また、ボイラ水を希釈するためのブロー量をさらに抑制することができる。   Here, the makeup water stored in the water storage tank 40 is heated by mixing high temperature condensate. Therefore, since the boiler feed water prepared in the water storage tank 40 has a higher temperature than the makeup water, the heating burden on the steam boiler 20 is reduced, and the steam boiler apparatus 1 uses the energy consumption for operating the steam boiler 20. Can be suppressed and can be operated economically. In addition, since the boiler feed water prepared by mixing the condensate with the makeup water in the water storage tank 40 is obtained by diluting the makeup water with the condensate, the ionic component concentration further decreases. For this reason, the steam boiler 20 to which the boiler feed water is supplied is less likely to increase the electrical conductivity even when the boiler water is concentrated, so that carry-over is further effectively suppressed, and the boiler water is diluted. It is possible to further suppress the amount of blow to be performed.

蒸気ボイラ装置1は、負荷装置2での蒸気使用量が少ないとき(「低負荷運転」という)に復水の回収量が少なく、負荷装置2での蒸気使用量が多いとき(「高負荷運転」という)に復水の回収量が多い。このため、復水を復水タンク32で貯留せずに貯水タンク40へ直接に供給すると、低負荷運転時は貯水タンク40に貯留された補給水が復水により希釈されにくく、高負荷運転時は同補給水が復水により希釈されやすくなるため、復水による補給水の希釈が不安定になる。そこで、蒸気ボイラ20でのキャリーオーバーを効果的に抑制するために、蒸気ボイラ20でのブロー量は、通常、低負荷運転時に回収される量の復水による補給水の希釈率を基準として高めに設定する必要がある。しかし、ブロー量をこのような基準で設定すると、補給水の希釈率が低負荷運転時よりも高くなる高負荷運転時においても、低負荷運転時の基準でボイラ水を過剰にブローすることになるので、ボイラ給水の消費量が増え、熱損失が発生する。   The steam boiler device 1 has a low recovery amount of condensate when the amount of steam used in the load device 2 is small (referred to as “low load operation”) and a large amount of steam used in the load device 2 (“high load operation”). )), The amount of recovered condensate is large. For this reason, if condensate is supplied directly to the water storage tank 40 without being stored in the condensate tank 32, the makeup water stored in the water storage tank 40 is difficult to be diluted by the condensate during low load operation, and during high load operation. Since the makeup water is easily diluted by condensate, the makeup water dilution by condensate becomes unstable. Therefore, in order to effectively suppress carryover in the steam boiler 20, the blow amount in the steam boiler 20 is normally increased with reference to the dilution rate of makeup water by the amount of condensate recovered during low-load operation. Must be set to However, if the blow amount is set based on such a standard, the boiler water will be excessively blown on the basis of the low load operation even during the high load operation where the dilution rate of the makeup water is higher than that during the low load operation. As a result, boiler water consumption increases and heat loss occurs.

そこで、この実施の形態においては、制御バルブ35の調節により、復水タンク32に回収した復水を定率で、すなわち、単位時間毎に一定量で貯水タンク40へ供給する。これにより、低負荷運転時および高負荷運転時にかかわらず、貯水タンク40において復水による補給水の希釈率を安定させることができるため、蒸気ボイラ20は低負荷運転時でのブロー量よりも少ないブロー量で運転することができる。すなわち、蒸気ボイラ20では、キャリーオーバーを抑制しながらより効果的にブロー量を抑えることができ、ボイラ給水の消費量および熱損失によるエネルギー消費量をより効果的に削減することができる。   Therefore, in this embodiment, the condensate recovered in the condensate tank 32 is supplied to the water storage tank 40 at a constant rate, that is, at a constant amount per unit time by adjusting the control valve 35. Thereby, since the dilution rate of the makeup water by the condensate can be stabilized in the water storage tank 40 regardless of the low load operation and the high load operation, the steam boiler 20 is less than the blow amount in the low load operation. It can be operated with a blow amount. That is, in the steam boiler 20, it is possible to more effectively suppress the blow amount while suppressing carryover, and it is possible to more effectively reduce the consumption of boiler feed water and the energy consumption due to heat loss.

上述のような蒸気ボイラ装置1の運転中において、蒸気ボイラ20内で貯留されるボイラ給水によるボイラ水は、伝熱管22の内面等に接触する。一般に、非不動態化金属からなる伝熱管22等は、ボイラ水の影響を受けて腐食が進行しやすいが、この実施の形態では、ボイラ給水において溶存酸素が除去されているため、蒸気ボイラ20は、伝熱管22等の腐食、特に、局部的な腐食である孔食が発生しにくい。また、ボイラ給水に含まれるシリカは、蒸気ボイラ20の貯留部21や伝熱管22の内部表面に皮膜を形成するため、蒸気ボイラ20に対する腐食抑制作用を高めることができる。さらに、ボイラ水は、溶存酸素が除去されているため、その加熱により発生する蒸気は、復水経路30を腐食させにくい。   During the operation of the steam boiler apparatus 1 as described above, boiler water by boiler feed water stored in the steam boiler 20 contacts the inner surface of the heat transfer tube 22 and the like. In general, the heat transfer tube 22 or the like made of non-passivated metal is easily corroded under the influence of boiler water, but in this embodiment, the dissolved boiler is removed from the boiler feed water, so the steam boiler 20 Is less likely to cause corrosion of the heat transfer tube 22 or the like, particularly pitting corrosion, which is local corrosion. Moreover, since the silica contained in boiler feed water forms a film | membrane in the storage part 21 of the steam boiler 20, and the internal surface of the heat exchanger tube 22, the corrosion inhibitory effect with respect to the steam boiler 20 can be heightened. Furthermore, since the dissolved oxygen is removed from the boiler water, steam generated by the heating is unlikely to corrode the condensate passage 30.

また、この蒸気ボイラ装置1において、蒸気ボイラ20へ供給されるボイラ給水は、硬度分が除去された軟化水であるため、伝熱管22は、スケールの付着も併せて抑制される。   Moreover, in this steam boiler apparatus 1, since the boiler feed water supplied to the steam boiler 20 is softened water from which the hardness has been removed, the heat transfer tube 22 is also restrained from adhering to the scale.

蒸気ボイラ装置1の運転中において、硬度センサ57、第一電気伝導度センサ58および水温センサ59は、常時、予備ろ過装置54からクロスフロー型ろ過装置55へ流れる補給水の硬度、電気伝導度および水温をそれぞれ計測する。補給水の硬度を硬度センサ57で計測するのは、軟水化装置53での補給水の処理状況、すなわち軟水化状況を確認することを目的としている。また、補給水の電気伝導度を第一電気伝導度センサ58で計測するのは、補給水に含まれるイオン成分量の大小を判定することを目的としている。さらに、補給水の水温を水温センサ59で計測するのは、補給水に含まれる溶存酸素量の大小を予測することを目的としている。補給水は、水温が低いほど溶存酸素の溶解度が高く、溶存酸素量が多くなるため、水温によって溶存酸素量の大小傾向を予測することができる。   During the operation of the steam boiler device 1, the hardness sensor 57, the first electrical conductivity sensor 58, and the water temperature sensor 59 are always in contact with the hardness, electrical conductivity, and makeup water flowing from the preliminary filtration device 54 to the crossflow filtration device 55. Each water temperature is measured. The purpose of measuring the hardness of the make-up water with the hardness sensor 57 is to check the treatment status of the make-up water in the water softening device 53, that is, the water softening status. The purpose of measuring the electrical conductivity of the makeup water with the first electrical conductivity sensor 58 is to determine the amount of the ion component contained in the makeup water. Furthermore, the purpose of measuring the temperature of the makeup water with the water temperature sensor 59 is to predict the amount of dissolved oxygen contained in the makeup water. In the makeup water, the lower the water temperature, the higher the solubility of dissolved oxygen and the more dissolved oxygen amount. Therefore, the tendency of the dissolved oxygen amount can be predicted by the water temperature.

硬度センサ57により計測された補給水の硬度が予め設定した所定値Xを超えたとき、軟水化装置53の第一樹脂ユニット61aにおいてナトリウム型陽イオン交換樹脂の破過(イオン交換能の低下)などの異常が発生しているものと判断することができるため、制御装置70は、切替弁62を作動させ、注水路51を第一経路51aから第二経路51bへ切替える。これにより、前処理装置52からの補給水は、第二経路51bへ流れて第二樹脂ユニット61bへ供給され、そのナトリウム型陽イオン交換樹脂によりイオン交換処理される。これにより、貯水タンク40には硬度分の少ない補給水が供給され続けることになるので、蒸気ボイラ20は、ボイラ給水に対して薬剤を添加しなくても、スケールの生成が効果的に抑制される。   When the hardness of the makeup water measured by the hardness sensor 57 exceeds a predetermined value X set in advance, the sodium-type cation exchange resin breaks through the first resin unit 61a of the water softening device 53 (decrease in ion exchange capacity). Therefore, the control device 70 operates the switching valve 62 to switch the water injection path 51 from the first path 51a to the second path 51b. Thereby, the makeup water from the pretreatment device 52 flows to the second path 51b and is supplied to the second resin unit 61b, and is subjected to ion exchange treatment with the sodium-type cation exchange resin. As a result, supply water having a low hardness is continuously supplied to the water storage tank 40, so that the steam boiler 20 can effectively suppress scale generation without adding chemicals to the boiler feed water. The

ここで、所定値Xは、通常、蒸気ボイラ20において濃縮されるボイラ水において許容される硬度の上限値未満に当該ボイラ水の硬度を設定可能なボイラ給水の硬度未満の範囲で任意に設定される値である。例えば、ボイラ水において許容される硬度の上限値が10ミリグラム/リットル(CaCO換算)であり、蒸気ボイラ20でのボイラ水の濃縮倍率が10倍の場合、所定値Xは1ミリグラム/リットル(CaCO換算)未満の任意の値に設定する。 Here, the predetermined value X is normally arbitrarily set within a range of less than the hardness of the boiler feed water that can set the hardness of the boiler water below the upper limit value of the hardness allowed in the boiler water concentrated in the steam boiler 20. Value. For example, when the upper limit value of hardness allowed in boiler water is 10 milligrams / liter (CaCO 3 equivalent) and the boiler water concentration ratio in the steam boiler 20 is 10 times, the predetermined value X is 1 milligram / liter ( Set to an arbitrary value less than (CaCO 3 conversion).

注水路51が第二経路51bへ切替えられている間、軟水化装置53から第一樹脂ユニット61aを取り外し、ナトリウム型陽イオン交換樹脂を新たなものに交換する。このようにしておくと、第二樹脂ユニット61bの使用時において硬度センサ57により測定される補給水の硬度が予め設定した所定値Xを超えたとき、制御装置70により注水路51を第二経路51bから第一経路51aへ切替えることで、ナトリウム型イオン交換樹脂が交換された第一樹脂ユニット61aにより補給水をイオン交換処理することができる。このように、樹脂ユニット群61において選択された樹脂ユニット(すなわち、使用中の樹脂ユニット)以外の樹脂ユニットに充填されたナトリウム型陽イオン交換樹脂を不使用中に交換しておくと、補給水の硬度が予め設定した所定値Xを超えたときに、切替弁62の切替えにより樹脂ユニットを他方のものに速やかに変更することができる。したがって、補給水は、軟水化装置53において、より確実に硬度分が除去される。   While the water injection channel 51 is switched to the second channel 51b, the first resin unit 61a is removed from the water softening device 53, and the sodium-type cation exchange resin is replaced with a new one. In this way, when the hardness of the makeup water measured by the hardness sensor 57 exceeds the predetermined value X set in advance when the second resin unit 61b is used, the controller 70 causes the water injection channel 51 to pass through the second channel. By switching from 51b to the first path 51a, the first resin unit 61a in which the sodium-type ion exchange resin has been exchanged can be used for ion exchange treatment of makeup water. As described above, if the sodium-type cation exchange resin filled in the resin unit other than the resin unit selected in the resin unit group 61 (that is, the resin unit in use) is replaced while it is not in use, makeup water is supplied. When the hardness exceeds the predetermined value X set in advance, the resin unit can be quickly changed to the other one by switching the switching valve 62. Therefore, the hardness of the makeup water is more reliably removed by the water softening device 53.

また、第一電気伝導度センサ58により測定された補給水の電気伝導度が所定値Yを超えるとき、補給水は、原水の水質変動(イオン成分濃度の異常上昇)等によりイオン成分量が増加したものと判定することができる。そこで、制御装置70は、ブロー制御弁87を制御し、クロスフロー型ろ過装置55内で循環中の補給水のブロー量を所定ブロー量Pよりも大きく設定する。これにより、ろ過膜モジュール81では、循環によって濃縮された補給水が新たに供給される補給水により希釈されるため、膜表面での濃縮度が低下し、ろ過膜を透過する補給水におけるイオン成分量の増加が抑制される。したがって、ろ過膜は、イオン成分を除去するための負荷が軽減され、イオン成分の除去能力を維持することができるので、クロスフロー型ろ過装置55からは、電気伝導度の小さな補給水が処理液路82を通じて安定的に脱酸素装置56へ供給され続けることになる。この結果、蒸気ボイラ20は、ボイラ水のブロー量を増やさなくてもキャリーオーバーが安定的に抑制される。   Further, when the electrical conductivity of the makeup water measured by the first electrical conductivity sensor 58 exceeds a predetermined value Y, the amount of the ionic component of the makeup water increases due to water quality fluctuation (abnormal increase in ion component concentration), etc. Can be determined. Therefore, the control device 70 controls the blow control valve 87 to set the blow amount of makeup water circulating in the cross flow filtration device 55 to be larger than the predetermined blow amount P. Thereby, in the filtration membrane module 81, since the makeup water concentrated by circulation is diluted with the newly-supplied makeup water, the concentration on the membrane surface decreases, and the ionic components in the makeup water that permeate the filtration membrane Increase in volume is suppressed. Therefore, the filtration membrane reduces the load for removing the ionic component and can maintain the ionic component removal capability. Therefore, make-up water having a low electrical conductivity is supplied from the cross-flow filtration device 55 to the treatment liquid. It will continue to be stably supplied to the deoxygenation device 56 through the path 82. As a result, the carry-over of the steam boiler 20 is stably suppressed without increasing the blow amount of boiler water.

ここで、所定値Yは、通常、年間を通じての原水の電気伝導度の平均値と最小値との間において任意に設定される。また、所定ブロー量Pは、通常、クロスフロー型ろ過装置55において、水回収率(クロスフロー型ろ過装置55の透過水量/クロスフロー型ろ過装置55へ供給する補給水量×100)が50〜90%の範囲になるよう任意に設定される。   Here, the predetermined value Y is usually arbitrarily set between the average value and the minimum value of the electrical conductivity of the raw water throughout the year. In addition, the predetermined blow amount P is usually 50 to 90 in the cross flow type filtration device 55 with a water recovery rate (permeated water amount of the cross flow type filtration device 55 / replenishment water amount supplied to the cross flow type filtration device 55 × 100). It is arbitrarily set to be in the range of%.

第一電気伝導度センサ58により測定された補給水の電気伝導度が所定値Y以下に復帰したとき、制御装置70は、ブロー制御弁87を制御し、クロスフロー型ろ過装置55からのブロー量を所定ブロー量Pに復帰させる。このため、蒸気ボイラ装置1は、補給水の無駄を最小限に抑制することができ、経済的な運転が可能になる。   When the electrical conductivity of the makeup water measured by the first electrical conductivity sensor 58 returns to the predetermined value Y or less, the control device 70 controls the blow control valve 87 and the amount of blow from the crossflow filtration device 55. Is returned to the predetermined blow amount P. For this reason, the steam boiler apparatus 1 can suppress the waste of make-up water to the minimum, and economical operation becomes possible.

さらに、水温センサ59により測定された補給水の水温が所定水温T未満になったとき、補給水は溶存酸素量が高まり脱酸素装置56での脱酸素処理不足が予想されることになる。そこで、制御装置70は、流量調節弁60を制御し、クロスフロー型ろ過装置55から脱酸素装置56へ流れる補給水の流量を所定流量Q未満に低下させる。この結果、脱酸素装置56は、補給水の流通速度が低下し、補給水の滞留時間が長くなるため、補給水中の溶存酸素の除去能力が高まる。したがって、貯水タンク40は、補給水の水温が低下しても、溶存酸素量の少ない補給水が供給され続けることになる。   Further, when the water temperature of the make-up water measured by the water temperature sensor 59 becomes lower than the predetermined water temperature T, the amount of dissolved oxygen in the make-up water is increased, and it is expected that the deoxygenation process in the deoxygenator 56 is insufficient. Therefore, the control device 70 controls the flow rate adjustment valve 60 to reduce the flow rate of the makeup water flowing from the crossflow filtration device 55 to the deoxygenation device 56 to be less than the predetermined flow rate Q. As a result, the deoxygenation device 56 has a reduced supply flow rate of the make-up water and a longer stay time of the make-up water, thereby increasing the ability to remove dissolved oxygen from the make-up water. Therefore, even if the water temperature of the makeup water is lowered, the water storage tank 40 continues to be supplied with the makeup water with a small amount of dissolved oxygen.

ここで、所定水温Tは、通常、溶存酸素濃度が0.5ミリグラム/リットル以下の補給水を安定に得ることができる水温の最小値以上の温度範囲において任意に設定される。また、所定流量Qは、通常、蒸気ボイラ20の時間当りの最大蒸気発生量を達成できるボイラ給水の流量以上の流量範囲において任意に設定される。   Here, the predetermined water temperature T is normally arbitrarily set in a temperature range equal to or higher than the minimum value of the water temperature at which dissolved water having a dissolved oxygen concentration of 0.5 mg / liter or less can be stably obtained. Further, the predetermined flow rate Q is normally arbitrarily set in a flow rate range equal to or higher than the flow rate of boiler feed water that can achieve the maximum steam generation amount per hour of the steam boiler 20.

水温センサ59により測定された補給水の水温が所定水温T以上に復帰したとき、制御装置70は、流量調節弁60を制御し、クロスフロー型ろ過装置55から脱酸素装置56へ流れる補給水の流量を所定流量Qに復帰させる。   When the water temperature of the make-up water measured by the water temperature sensor 59 returns to the predetermined water temperature T or higher, the control device 70 controls the flow rate control valve 60 and supplies the make-up water flowing from the crossflow filtration device 55 to the deoxygenation device 56. The flow rate is returned to the predetermined flow rate Q.

以上の結果、貯水タンク40は、溶存酸素がより確実に除去された補給水がボイラ給水として貯留されることになり、蒸気ボイラ装置1は、ボイラ給水に対して薬剤を添加しなくても、蒸気ボイラ20の腐食(特に孔食)の進行が効果的に抑制され、また、復水経路30の腐食も併せて効果的に抑制される。   As a result, in the water storage tank 40, the makeup water from which dissolved oxygen is more reliably removed is stored as boiler feed water, and the steam boiler device 1 does not need to add chemicals to the boiler feed water. Progress of corrosion (particularly pitting corrosion) of the steam boiler 20 is effectively suppressed, and corrosion of the condensate passage 30 is also effectively suppressed.

変形例
(1)上述の実施の形態では、クロスフロー型ろ過装置55のろ過膜としてナノろ過膜を用いたが、このナノろ過は逆浸透膜に変更することもできる。逆浸透膜は、一般にRO(Reverse Osmosis)膜と呼称されている、ポリアミド等の合成高分子を用いて形成されたものであり、AMST(Association of Membrance Separation Technology)規格のAMST−002において、「塩化ナトリウム濃度が500〜2,000mg/リットルで操作圧力が0.5〜3.0MPaの評価条件の下での塩化ナトリウムの除去率が93%以上の膜」と定義されている。したがって、逆浸透膜は、AMST規格においてナノろ過膜と区別されている。因みに、逆浸透膜は、各社から市販されており、容易に入手することができる。
Modification (1) In the above-described embodiment, the nanofiltration membrane is used as the filtration membrane of the cross-flow filtration device 55. However, this nanofiltration can be changed to a reverse osmosis membrane. The reverse osmosis membrane is formed using a synthetic polymer such as polyamide, generally called RO (Reverse Osmosis) membrane. In AMST-002 of AMST (Association of Membrane Separation Technology) standard, “ It is defined as a membrane having a sodium chloride removal rate of 93% or more under the evaluation conditions of a sodium chloride concentration of 500 to 2,000 mg / liter and an operating pressure of 0.5 to 3.0 MPa. Therefore, reverse osmosis membranes are distinguished from nanofiltration membranes in the AMST standard. Incidentally, reverse osmosis membranes are commercially available from various companies and can be easily obtained.

逆浸透膜は、ナノろ過膜と同様に各種の形状で用いられる。すなわち、逆浸透膜は、平膜型、中空糸膜型、管状型およびノモリス型などの各種の形状で用いられる。   Reverse osmosis membranes are used in various shapes, similar to nanofiltration membranes. That is, the reverse osmosis membrane is used in various shapes such as a flat membrane type, a hollow fiber membrane type, a tubular type, and a Nomoris type.

補給水に含まれるイオン成分の除去能の点で、逆浸透膜とナノろ過膜とを比べたとき、前者が後者よりも優れているため、逆浸透膜を用いると、補給水の電気伝導度をより小さく設定することができ、それによって蒸気ボイラ20でのボイラ水のブローおよびキャリーオーバーをより効果的に抑制することができる。但し、逆浸透膜を用いる場合は、ナノろ過膜を用いる場合に比べ、クロスフロー型ろ過装置55においてろ過膜の負担を軽減してイオン成分の除去能を高めるために所定ブロー量を多めに設定する必要があるので、補給水の無駄が生じやすい。したがって、蒸気ボイラ装置1に対して補給水として供給可能な原水の一般的な水質、すなわち、イオン成分濃度の大小に基づいて、逆浸透膜とナノろ過膜とを選択するのが好ましい。具体的には、イオン成分濃度が一般的に高めの原水(北米や中国ではこの傾向が強い)の場合は逆浸透膜を選択し、イオン成分濃度が一般的に低めの原水の場合はナノろ過膜を選択するのが好ましい。   When the reverse osmosis membrane and the nanofiltration membrane are compared in terms of the ability to remove ionic components contained in the makeup water, the former is superior to the latter. Can be set smaller, whereby the blow-up and carry-over of boiler water in the steam boiler 20 can be more effectively suppressed. However, when a reverse osmosis membrane is used, the predetermined blow amount is set to be larger in order to reduce the burden of the filtration membrane in the cross-flow filtration device 55 and increase the ability to remove ion components, compared to the case of using a nanofiltration membrane. Since it is necessary to do so, it is easy to waste makeup water. Therefore, it is preferable to select the reverse osmosis membrane and the nanofiltration membrane based on the general water quality of raw water that can be supplied as make-up water to the steam boiler device 1, that is, the ionic component concentration. Specifically, reverse osmosis membranes are selected for raw water with a generally high ionic component concentration (this tendency is strong in North America and China), and nanofiltration for raw water with a generally low ionic component concentration. It is preferred to select a membrane.

(2)上述の実施の形態では、制御バルブ35による流量制御により復水タンク32に貯留した復水を定率で貯水タンク40へ供給しているが、復水タンク32から貯水タンク40へ復水を供給する方法は変更することができる。例えば、図1に点線で示すように、貯水タンク40に貯留された補給水の電気伝導度を測定するための第二電気伝導度センサ43を配置し、この第二電気伝導度センサ43での測定値に従って制御バルブ35が連動して作動するように設定する。具体的には、第二電気伝導度センサ43により測定される貯水タンク40中の補給水の電気伝導度が所定値を超えた場合に制御バルブ35が開放し、同電気伝導度が所定値まで回復したときに制御バルブ35が閉鎖するように設定する。これによると、貯水タンク40に貯留された補給水は、電気伝導度が一定になるよう復水タンク32からの復水により希釈され、希釈率がさらに安定するため、蒸気ボイラ20は、ボイラ水のブロー量をさらに抑えながらキャリーオーバーを抑制することができる。 (2) In the above embodiment, the condensate stored in the condensate tank 32 is supplied to the water storage tank 40 at a constant rate by the flow rate control by the control valve 35, but the condensate is supplied from the condensate tank 32 to the water storage tank 40. The method of supplying can be changed. For example, as shown by a dotted line in FIG. 1, a second electrical conductivity sensor 43 for measuring the electrical conductivity of makeup water stored in the water storage tank 40 is arranged, and the second electrical conductivity sensor 43 It is set so that the control valve 35 operates in conjunction with the measured value. Specifically, when the electrical conductivity of the makeup water in the water storage tank 40 measured by the second electrical conductivity sensor 43 exceeds a predetermined value, the control valve 35 is opened, and the electrical conductivity reaches the predetermined value. It is set so that the control valve 35 is closed when recovered. According to this, the makeup water stored in the water storage tank 40 is diluted by the condensate from the condensate tank 32 so that the electric conductivity is constant, and the dilution rate is further stabilized. Carryover can be suppressed while further reducing the blow amount.

(3)上述の実施の形態では、軟水化装置53において、不使用中の樹脂ユニットのナトリウム型陽イオン交換樹脂を交換するようにしているが、樹脂ユニットのナトリウム型陽イオン交換樹脂は、不使用中において、軟水化装置53に装着したままの状態で再生するようにすることもできる。 (3) In the above embodiment, the water softening device 53 replaces the sodium-type cation exchange resin of the unused resin unit, but the sodium-type cation exchange resin of the resin unit is not used. During use, it can be regenerated while attached to the water softening device 53.

この場合は、軟水化装置53に塩化ナトリウム水溶液の調製装置を設け、この調製装置から不使用中の樹脂ユニット内へ塩化ナトリウム水溶液を供給する。これにより、ナトリウム型陽イオン交換樹脂に付着した硬度分がナトリウムイオンと再度交換され、ナトリウム型陽イオン交換樹脂は硬度分とのイオン交換能が高まる。   In this case, a sodium chloride aqueous solution preparation device is provided in the water softening device 53, and the sodium chloride aqueous solution is supplied from this preparation device into an unused resin unit. Thereby, the hardness component adhering to the sodium-type cation exchange resin is again exchanged with sodium ions, and the sodium-type cation exchange resin has an increased ion exchange capacity with the hardness component.

(4)上述の実施の形態では、軟水化装置53において二つの樹脂ユニット61a,61bを有する樹脂ユニット群61を用いているが、樹脂ユニット群61は、三つ以上の樹脂ユニットを有していてもよい。 (4) In the above embodiment, the water softening device 53 uses the resin unit group 61 having the two resin units 61a and 61b. However, the resin unit group 61 has three or more resin units. May be.

(5)上述の実施の形態では、予備ろ過装置54とクロスフロー型ろ過装置55との間に硬度センサ57、第一電気伝導度センサ58および水温センサ59を配置し、補給水の硬度、電気伝導度および水温を測定しているが、補給水の硬度分、電気伝導度および水温は、軟水化装置53と予備ろ過装置54との間において測定することもできる。但し、脱酸素装置56での脱酸素能力をより高めるために、補給水の水温は、上述の実施の形態のように、クロスフロー型ろ過装置55の直前で測定するのが好ましい。 (5) In the above-described embodiment, the hardness sensor 57, the first electrical conductivity sensor 58, and the water temperature sensor 59 are disposed between the preliminary filtration device 54 and the crossflow filtration device 55, so The conductivity and the water temperature are measured, but the hardness of the makeup water, the electrical conductivity, and the water temperature can also be measured between the water softening device 53 and the preliminary filtration device 54. However, in order to further enhance the deoxygenation capacity of the deoxygenation device 56, the temperature of the makeup water is preferably measured immediately before the crossflow filtration device 55 as in the above-described embodiment.

(6)上述の各実施の形態は、蒸気ボイラ20として貫流ボイラを用いた場合を例としているが、蒸気ボイラ20として他の形態のものを用いた場合も本発明を同様に実施することができる。 (6) In the above-described embodiments, a case where a once-through boiler is used as the steam boiler 20 is taken as an example, but the present invention can be similarly implemented even when another type is used as the steam boiler 20. it can.

本発明の実施の一形態に係るボイラ給水の調製方法を実施可能な蒸気ボイラ装置の概略図。BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS Schematic of the steam boiler apparatus which can implement the preparation method of the boiler feed water which concerns on one Embodiment of this invention. 前記蒸気ボイラ装置において用いられる軟水化装置の概略図。Schematic of the water softening device used in the steam boiler device. 前記蒸気ボイラ装置において用いられるクロスフロー型ろ過装置の概略図。Schematic of the crossflow type filtration apparatus used in the said steam boiler apparatus. 前記蒸気ボイラ装置において用いられる蒸気ボイラの一部断面概略図。The partial cross section schematic of the steam boiler used in the said steam boiler apparatus.

符号の説明Explanation of symbols

1 蒸気ボイラ装置
2 負荷装置
20 蒸気ボイラ
30 復水経路
32 復水タンク
40 貯水タンク
43 第二電気伝導度センサ
50 補給経路
53 軟水化装置
55 クロスフロー型ろ過装置
56 脱酸素装置
57 硬度センサ
58 第一電気伝導度センサ
59 水温センサ
60 流量調節弁
61 樹脂ユニット群
61a 第一樹脂ユニット
61b 第二樹脂ユニット
87 ブロー制御弁
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Steam boiler apparatus 2 Load apparatus 20 Steam boiler 30 Condensate path 32 Condensate tank 40 Reservoir tank 43 Second electrical conductivity sensor 50 Replenishment path 53 Water softening apparatus 55 Cross flow type filtration apparatus 56 Deoxygenation apparatus 57 Hardness sensor 58 First One electrical conductivity sensor 59 Water temperature sensor 60 Flow rate adjusting valve 61 Resin unit group 61a First resin unit 61b Second resin unit 87 Blow control valve

Claims (6)

補給水を受入れ可能な貯水タンクに貯留したボイラ給水を蒸気ボイラへ供給して加熱し、それにより発生する蒸気を負荷装置において利用する蒸気ボイラ装置において、前記補給水から前記ボイラ給水を調製するための方法であって、
ナノろ過膜および逆浸透膜のうちの一つを用いたクロスフロー型ろ過装置へ前記補給水を供給し、前記クロスフロー型ろ過装置からのブロー量を所定ブロー量に設定して前記補給水をろ過処理する工程Aと、
工程Aにおいてろ過処理された前記補給水を前記貯水タンクへ供給する工程Bと、
前記クロスフロー型ろ過装置へ供給する前記補給水の電気伝導度を測定する工程Cとを含み、
工程Cにおいて測定した前記電気伝導度が所定値を超えたときは、工程Aにおいて前記クロスフロー型ろ過装置からのブロー量を前記所定ブロー量よりも多く設定する、
ボイラ給水の調製方法。
In order to prepare the boiler feed water from the make-up water in the steam boiler device that supplies and heats the boiler feed water stored in the water storage tank capable of receiving make-up water to the steam boiler and uses the steam generated thereby in the load device The method of
Supplying the makeup water to a crossflow type filtration device using one of a nanofiltration membrane and a reverse osmosis membrane, setting a blow amount from the crossflow filtration device to a predetermined blow amount, and supplying the makeup water Step A for filtration treatment;
Step B for supplying the makeup water filtered in Step A to the water storage tank;
Measuring the electrical conductivity of the makeup water to be supplied to the cross-flow filtration device,
When the electrical conductivity measured in step C exceeds a predetermined value, the amount of blow from the crossflow filtration device in step A is set larger than the predetermined amount of blow.
Preparation method of boiler feed water.
前記負荷装置において利用された前記蒸気が凝縮して得られる復水を前記貯水タンクへ供給し、前記貯水タンクに貯留された前記補給水と混合する工程Dをさらに含む、請求項1に記載のボイラ給水の調製方法。   2. The method according to claim 1, further comprising a step D of supplying condensate obtained by condensing the steam used in the load device to the water storage tank and mixing the condensate with the makeup water stored in the water storage tank. Preparation method of boiler feed water. 工程Dは、前記復水を復水タンクに貯留し、前記復水タンクに貯留した前記復水を定率で前記貯水タンクへ供給する、請求項2に記載のボイラ給水の調製方法。   The process D is a boiler feedwater preparation method according to claim 2, wherein the condensate is stored in a condensate tank, and the condensate stored in the condensate tank is supplied to the water storage tank at a constant rate. 工程Dは、前記復水を復水タンクに貯留するとともに前記貯水タンクに貯留された前記補給水の電気伝導度を測定し、前記貯水タンクに貯留された前記補給水の前記電気伝導度が所定値を超えたときに前記復水タンクに貯留した前記復水を前記貯水タンクへ供給する、請求項2に記載のボイラ給水の調製方法。   Step D stores the condensate in a condensate tank and measures the electrical conductivity of the makeup water stored in the reservoir tank, and the electrical conductivity of the makeup water stored in the reservoir tank is predetermined. The boiler feed water preparation method according to claim 2, wherein the condensate stored in the condensate tank is supplied to the water storage tank when the value is exceeded. ナトリウム型イオン交換樹脂でのイオン交換により前記クロスフロー型ろ過装置へ供給する前記補給水から硬度分を除去する工程Eと、工程Aと工程Bとの間において前記クロスフロー型ろ過装置においてろ過処理された前記補給水を脱酸素装置に通過させ、前記補給水に含まれる溶存酸素を除去する工程Fとをさらに含む、請求項1から4のいずれかに記載のボイラ給水の調製方法。   Filtration treatment in the crossflow filtration device between the step E and the step B in which the hardness component is removed from the makeup water supplied to the crossflow filtration device by ion exchange with a sodium ion exchange resin The boiler feedwater preparation method according to any one of claims 1 to 4, further comprising: a step F of passing the supplied makeup water through a deoxygenation device and removing dissolved oxygen contained in the makeup water. 前記ナトリウム型陽イオン交換樹脂を有する少なくとも二つの樹脂ユニットを含む樹脂ユニット群から選択した一つの樹脂ユニットにより前記工程Eを実行し、かつ、前記脱気装置において前記補給水を所定流量で通過させて前記工程Fを実行し、
工程Cにおいて前記補給水の硬度および水温を併せて測定するとともに、測定した前記硬度が所定値を超えたときは前記樹脂ユニット群において他の樹脂ユニットを選択して工程Eを実行し、測定した前記水温が所定温度未満のときは工程Fにおいて前記所定流量未満で前記補給水を前記脱酸素装置に通過させる、請求項5に記載のボイラ給水の調製方法。
The step E is performed by one resin unit selected from a resin unit group including at least two resin units having the sodium-type cation exchange resin, and the makeup water is passed through the deaerator at a predetermined flow rate. Step F is performed
In step C, the hardness and temperature of the makeup water were measured together, and when the measured hardness exceeded a predetermined value, another resin unit was selected in the resin unit group, and step E was executed and measured. The boiler feed water preparation method according to claim 5, wherein when the water temperature is lower than a predetermined temperature, the makeup water is passed through the deoxygenator at a flow rate lower than the predetermined flow rate in Step F.
JP2007326490A 2006-12-26 2007-12-18 Preparation method for boiler feedwater Active JP5158341B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2007326490A JP5158341B2 (en) 2006-12-26 2007-12-18 Preparation method for boiler feedwater

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2006348944 2006-12-26
JP2006348944 2006-12-26
JP2007326490A JP5158341B2 (en) 2006-12-26 2007-12-18 Preparation method for boiler feedwater

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2008180492A true JP2008180492A (en) 2008-08-07
JP5158341B2 JP5158341B2 (en) 2013-03-06

Family

ID=39562458

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2007326490A Active JP5158341B2 (en) 2006-12-26 2007-12-18 Preparation method for boiler feedwater

Country Status (2)

Country Link
JP (1) JP5158341B2 (en)
WO (1) WO2008078668A1 (en)

Cited By (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2010286159A (en) * 2009-06-11 2010-12-24 Sharp Corp Steam cooker
JP2013066840A (en) * 2011-09-22 2013-04-18 Miura Co Ltd Water treatment system
US20130271945A1 (en) 2004-02-06 2013-10-17 Nikon Corporation Polarization-modulating element, illumination optical apparatus, exposure apparatus, and exposure method
US9341954B2 (en) 2007-10-24 2016-05-17 Nikon Corporation Optical unit, illumination optical apparatus, exposure apparatus, and device manufacturing method
US9423698B2 (en) 2003-10-28 2016-08-23 Nikon Corporation Illumination optical apparatus and projection exposure apparatus
WO2017002744A1 (en) * 2015-06-30 2017-01-05 栗田工業株式会社 Boiler water treatment apparatus and boiler operation method
US9678437B2 (en) 2003-04-09 2017-06-13 Nikon Corporation Illumination optical apparatus having distribution changing member to change light amount and polarization member to set polarization in circumference direction
US9678332B2 (en) 2007-11-06 2017-06-13 Nikon Corporation Illumination apparatus, illumination method, exposure apparatus, and device manufacturing method
US9885872B2 (en) 2003-11-20 2018-02-06 Nikon Corporation Illumination optical apparatus, exposure apparatus, and exposure method with optical integrator and polarization member that changes polarization state of light
US9891539B2 (en) 2005-05-12 2018-02-13 Nikon Corporation Projection optical system, exposure apparatus, and exposure method
US10101666B2 (en) 2007-10-12 2018-10-16 Nikon Corporation Illumination optical apparatus, exposure apparatus, and device manufacturing method
JP2018161601A (en) * 2017-03-24 2018-10-18 三菱日立パワーシステムズ株式会社 Condensed water treatment system

Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP5510123B2 (en) * 2010-06-30 2014-06-04 三浦工業株式会社 Operation method of steam boiler
CN105174335B (en) * 2015-07-22 2017-12-15 成都百味坊贸易有限公司 A kind of saline treatment and sterilizing combination unit and technique
CN108395040B (en) * 2017-02-05 2021-07-02 鞍钢股份有限公司 Preparation method of waste heat boiler make-up water
JP7083365B2 (en) * 2020-03-12 2022-06-10 栗田工業株式会社 How to control corrosion fatigue of evaporation pipes in boilers
US20230027437A1 (en) * 2021-07-21 2023-01-26 Ecolab Usa Inc. Combined cycle power plant utilizing organic water additives

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2003220386A (en) * 2002-01-31 2003-08-05 Miura Co Ltd Water softener and method for controlling regeneration of the same
JP2005013851A (en) * 2003-06-25 2005-01-20 Miura Co Ltd Method and apparatus for treating supplied water for boiler
JP2005279459A (en) * 2004-03-30 2005-10-13 Miura Co Ltd Water treatment method
JP2006283988A (en) * 2005-03-31 2006-10-19 Miura Co Ltd Deaerating system
JP2006305499A (en) * 2005-04-28 2006-11-09 Miura Co Ltd Operating method of membrane filtration system

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2003220386A (en) * 2002-01-31 2003-08-05 Miura Co Ltd Water softener and method for controlling regeneration of the same
JP2005013851A (en) * 2003-06-25 2005-01-20 Miura Co Ltd Method and apparatus for treating supplied water for boiler
JP2005279459A (en) * 2004-03-30 2005-10-13 Miura Co Ltd Water treatment method
JP2006283988A (en) * 2005-03-31 2006-10-19 Miura Co Ltd Deaerating system
JP2006305499A (en) * 2005-04-28 2006-11-09 Miura Co Ltd Operating method of membrane filtration system

Cited By (22)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US9678437B2 (en) 2003-04-09 2017-06-13 Nikon Corporation Illumination optical apparatus having distribution changing member to change light amount and polarization member to set polarization in circumference direction
US9885959B2 (en) 2003-04-09 2018-02-06 Nikon Corporation Illumination optical apparatus having deflecting member, lens, polarization member to set polarization in circumference direction, and optical integrator
US9760014B2 (en) 2003-10-28 2017-09-12 Nikon Corporation Illumination optical apparatus and projection exposure apparatus
US9423698B2 (en) 2003-10-28 2016-08-23 Nikon Corporation Illumination optical apparatus and projection exposure apparatus
US10281632B2 (en) 2003-11-20 2019-05-07 Nikon Corporation Illumination optical apparatus, exposure apparatus, and exposure method with optical member with optical rotatory power to rotate linear polarization direction
US9885872B2 (en) 2003-11-20 2018-02-06 Nikon Corporation Illumination optical apparatus, exposure apparatus, and exposure method with optical integrator and polarization member that changes polarization state of light
US20130271945A1 (en) 2004-02-06 2013-10-17 Nikon Corporation Polarization-modulating element, illumination optical apparatus, exposure apparatus, and exposure method
US10234770B2 (en) 2004-02-06 2019-03-19 Nikon Corporation Polarization-modulating element, illumination optical apparatus, exposure apparatus, and exposure method
US10007194B2 (en) 2004-02-06 2018-06-26 Nikon Corporation Polarization-modulating element, illumination optical apparatus, exposure apparatus, and exposure method
US10241417B2 (en) 2004-02-06 2019-03-26 Nikon Corporation Polarization-modulating element, illumination optical apparatus, exposure apparatus, and exposure method
US9891539B2 (en) 2005-05-12 2018-02-13 Nikon Corporation Projection optical system, exposure apparatus, and exposure method
US10101666B2 (en) 2007-10-12 2018-10-16 Nikon Corporation Illumination optical apparatus, exposure apparatus, and device manufacturing method
US9341954B2 (en) 2007-10-24 2016-05-17 Nikon Corporation Optical unit, illumination optical apparatus, exposure apparatus, and device manufacturing method
US9857599B2 (en) 2007-10-24 2018-01-02 Nikon Corporation Optical unit, illumination optical apparatus, exposure apparatus, and device manufacturing method
US9678332B2 (en) 2007-11-06 2017-06-13 Nikon Corporation Illumination apparatus, illumination method, exposure apparatus, and device manufacturing method
JP4617386B2 (en) * 2009-06-11 2011-01-26 シャープ株式会社 Steam cooker
JP2010286159A (en) * 2009-06-11 2010-12-24 Sharp Corp Steam cooker
JP2013066840A (en) * 2011-09-22 2013-04-18 Miura Co Ltd Water treatment system
JP2017012991A (en) * 2015-06-30 2017-01-19 栗田工業株式会社 Water treatment apparatus for boiler, and operation method of boiler
CN107709247A (en) * 2015-06-30 2018-02-16 栗田工业株式会社 The method of operation of boiler feed water processing unit and boiler
WO2017002744A1 (en) * 2015-06-30 2017-01-05 栗田工業株式会社 Boiler water treatment apparatus and boiler operation method
JP2018161601A (en) * 2017-03-24 2018-10-18 三菱日立パワーシステムズ株式会社 Condensed water treatment system

Also Published As

Publication number Publication date
WO2008078668A1 (en) 2008-07-03
JP5158341B2 (en) 2013-03-06

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP5158341B2 (en) Preparation method for boiler feedwater
JP5013064B2 (en) Supplying water for boiler feed water
JP5013063B2 (en) Supplying water for boiler feed water
JP4687249B2 (en) Water treatment system
JP2010120015A (en) Method of membrane filtration
JP2006239649A (en) Water supply device for boiler
Busch et al. Ultrafiltration pretreatment to reverse osmosis for seawater desalination—three years field experience in the Wangtan Datang power plant
JP4650740B2 (en) Operation method of water treatment system
JP4817046B2 (en) Operation method of membrane filtration system
JP4996812B2 (en) Water supply equipment
JP2009192193A (en) Boiler system
JP5013062B2 (en) Supplying water for boiler feed water
JP2008157577A (en) Makeup water supply method for boiler water supply
JP5135768B2 (en) Operation method of steam boiler equipment
JP2009285522A (en) Reverse osmosis membrane device
JP4165273B2 (en) Boiler system
WO2006104181A1 (en) Boiler apparatus
JP4238654B2 (en) Boiler feed water treatment method and treatment apparatus
JP2008121941A (en) Method of operating steam boiler device
JP2006305498A (en) Operating method of membrane filtration system
JP2009192194A (en) Boiler system
JP2007175603A (en) Method for operating membrane filtration system
JP2005313034A (en) Water supply system
JP2005319426A (en) System for modifying water quality
JP2008151440A (en) Boiler system

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20100922

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20120531

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20120612

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20120810

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20121114

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20121127

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 5158341

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20151221

Year of fee payment: 3

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250