CN113614447A - 废热回收锅炉及废热回收锅炉的传热管的温度的控制方法 - Google Patents

废热回收锅炉及废热回收锅炉的传热管的温度的控制方法 Download PDF

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CN113614447A CN202080022149.3A CN202080022149A CN113614447A CN 113614447 A CN113614447 A CN 113614447A CN 202080022149 A CN202080022149 A CN 202080022149A CN 113614447 A CN113614447 A CN 113614447A
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Abstract

提供能够抑制传热管的腐蚀的废热回收锅炉。本发明的废热回收锅炉(100)具备：管道(120)；传热管(320)，其具有水入口(322)和水出口(324)且配置于管道(120)内部；水供给配管(400)，其与水入口(322)连接，具有第1配管(420)和与第1配管(420)分支后再次与第1配管(420)合流的第2配管(440)；储存容器(160)，其与水出口(324)流体连通且第2配管(440)的至少一部分配置在其内部；水量调节阀(500)，其调节流经第1配管(420)的水的流量与流经第2配管(440)的水的流量的比率；计测装置(600)，其计测管道(120)内部的腐蚀速度；和控制装置(800)，其根据计测结果调节水量调节阀(500)。

Description

废热回收锅炉及废热回收锅炉的传热管的温度的控制方法
技术领域
本发明涉及废热回收锅炉及废热回收锅炉的传热管的温度的控制方法。
背景技术
在废热回收锅炉中，设有回收热的过热器、蒸发器、节能器(节碳器)等热交换器，且收容有传热管。从废热回收锅炉的管道的上游侧供给成为高温的废气，通过传热管与废气的接触而进行热交换。在废气中含有因燃烧产生的硫氧化物(SOx)、水蒸气(H2O)。硫氧化物的一部分通过与水蒸气发生反应而生成硫酸(H2SO4)。因此，若进行热交换的传热管的表面温度成为硫酸的露点以下，则会在传热管的表面结露出硫酸，传热管的表面的腐蚀速度显著增加，构成传热管的钢材被显著腐蚀。另外，在从城市垃圾焚烧炉产生的废气中，大多含有氯化氢(HCl)等氯化物，在成为氯化氢的露点以下时也是，同样地传热管会被腐蚀。而且，包含碱金属、重金属的氯化物附着于传热面，传热管因氯化物的潮解、熔化而腐蚀。因此，在传热管与废气接触的锅炉中，担心因腐蚀导致的故障，考虑抑制腐蚀的方法。例如，在专利文献1中记载了一种控制腐蚀速度的锅炉。
专利文献1所记载的锅炉具备露点腐蚀监测用探测器、废气管道和节能器。另外，在该节能器中，设有配置于废气管道内的传热管、控制向传热管的给水且调节传热管的温度的节能器温度控制装置、和控制节能器的系统控制装置。
露点腐蚀监测用探测器与节能器的传热管接近地配置，该锅炉使用露点腐蚀监测用探测器测定腐蚀速度。并且，系统控制装置根据腐蚀速度的测定数据，以腐蚀速度成为实用上无问题的值的方式，确定运转目标温度。然后，节能器的传热管的温度被控制成为运转目标温度。作为该控制方法，采用调节锅炉中产生的热量的方法、调节由节能器温度控制装置控制的在节能器的传热管中流动的冷却水的量的方法中的某一方法。由此，该锅炉保护传热管免受腐蚀。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开2006-258603号公报
发明内容
如上述那样，专利文献1所记载的锅炉以传热管的腐蚀速度成为实用上无问题的值方式，通过调节锅炉中产生的热量或调节在传热管中流动的冷却水的量来调节传热管的温度。
但是，在将具备传热管的废热回收锅炉使用于垃圾处理设施的情况下，由于想要处理的垃圾量已确定，所以存在无法使要燃烧的垃圾量增加的情况。另外，由于焚烧多种多样的垃圾，所以难以调节从垃圾产生的热量、废气的温度、成分。该情况下，无法增加锅炉中产生的热量，无法抑制传热管的腐蚀。
另外，在传热管的内部流动的水的温度相较于与传热管的表面接触的废气的温度，会对传热管的表面温度带来更强的影响。因此，即使减少在传热管的内部流动的水的量，只要该水的温度保持恒定，就无法使传热管的表面温度大幅上升。因此，调节流经传热管的水的量尽管具有一定的效果，但无法使传热管的温度大幅上升。因此，在采用调节流经传热管的冷却水的量的方法的情况下，存在难以使传热管的表面温度上升至腐蚀速度在实用上成为无问题的值的温度的情况。该情况下，无法抑制传热管的腐蚀。
因此，本发明的目的在于，鉴于上述课题，提供即使不进行锅炉中产生的热量的调节、流经传热管的水的量的调节也能够抑制传热管的腐蚀的、废热回收锅炉及废热回收锅炉的控制方法。
(方案1)
方案1的废热回收锅炉具备：管道，其具有供废气流通的流路；传热管，其具有水入口和水出口，且配置于上述管道的内部；水供给配管，其与上述传热管的上述水入口连接，具有分流部、与上述分流部相比位于下游侧的合流部、形成从上述分流部到上述合流部之间的部分的第1配管、和在上述分流部相对于上述第1配管分支且在上述合流部再次与上述第1配管合流的第2配管，且上述水供给配管将通过了上述合流部的水向上述传热管的上述水入口供给；储存容器，其与上述传热管的上述水出口流体连通，且上述第2配管的至少一部分配置在该储存容器的内部；水量调节阀，其调节流经上述第1配管的水的流量与流经上述第2配管的水的流量的比率；计测装置，其计测上述管道的内部的腐蚀速度、温度及废气成分中的至少一者；控制装置，其进行控制，根据上述计测装置的计测结果，调节上述水量调节阀。
在方案1的废热回收锅炉中，从传热管通过且成为高温的水或水蒸气向储存容器流入。由于在储存容器的内部配置有第2配管的至少一部分，所以通过了第2配管的水与通过了第1配管的水相比变得更为高温。另外，控制装置通过控制水量调节阀，能够调节流经第1配管的水的流量与流经第2配管的水的流量的比率。即，控制装置通过控制通过第1配管的低温的水的流量和通过第2配管的高温的水的流量，能够控制向传热管流入的水的温度。在此，相较于与传热管的表面接触的废气的温度，在传热管的内部流动的水的温度更支配性地作用于传热管的表面温度。因此，该废热回收锅炉能够使传热管的表面温度大幅变化。即，控制装置能够进行根据腐蚀速度、温度及废气成分中的至少一者的计测结果，将传热管的表面温度大幅变更的控制，能够在露点附近调节与传热管的表面温度具有负相关关系的传热管的腐蚀速度。因此，根据该废热回收锅炉，能够抑制传热管的腐蚀。
(方案2)
根据方案2的废热回收锅炉，在方案1所述的废热回收锅炉中，上述储存容器是将水与水蒸气分离的锅筒(汽水分离器)。
存在废热回收锅炉具备用于水蒸气与水的分离的锅筒的情况。根据方案2的废热回收锅炉，锅筒被用作方案1记载的储存容器。即，该废热回收锅炉不新具备其他储存容器就能够实现方案1的废热回收锅炉的结构。
(方案3)
根据方案3的废热回收锅炉，在方案1或方案2所述的废热回收锅炉中，上述第2配管的至少一部分配置在上述储存容器的蓄留水的部分。
根据方案3的废热回收锅炉，第2配管的至少一部分与通过传热管而成为高温的水直接接触。因此，储存容器的水能够直接加热第2配管。即，相较于第2配管仅与储存容器的内部的水蒸气接触的情况，该废热回收锅炉能够使流经第2配管的水的温度上升到高温。并且，该废热回收锅炉能够将更为高温的水向传热管供给。
(方案4)
根据方案4的废热回收锅炉，在方案1至3中任一项所述的废热回收锅炉中，还具备计测上述水供给配管的上述合流部与上述传热管的上述水入口之间的水温的水温计，上述控制装置根据上述水温计的计测的结果，调节、控制上述水量调节阀。
根据方案4的废热回收锅炉，利用水温计计测向传热管供给的水的水温。因此，控制装置通过根据水温计的计测结果调节水量调节阀，能够将向传热管供给的水的温度调节为特定温度。即，在该废热回收锅炉中，能够将成为特定温度的水向传热管供给。
(方案5)
根据方案5的废热回收锅炉，在方案1至4任一项所述的废热回收锅炉中，上述计测装置具备腐蚀监测用探测器，该腐蚀监测用探测器具备第1腐蚀传感器和探测器温度调节机构，其中该第1腐蚀传感器具备将电极面露出于上述管道的内部的电极部件，该探测器温度调节机构调节上述电极部件的温度，上述控制装置通过控制上述腐蚀监测用探测器的上述探测器温度调节机构，使上述腐蚀监测用探测器计测多个不同温度下的腐蚀速度，根据上述多个不同温度下的腐蚀速度的计测结果，决定腐蚀速度低于容许值的向上述传热管供给的水的温度，并将向上述传热管供给的水的温度调节、控制为所决定出的温度。
在方案5的废热回收锅炉中，由于腐蚀监测用探测器具有探测器温度调节机构，所以腐蚀监测用探测器能够计测不同温度下的腐蚀速度。由此，控制装置能够获取管道内的腐蚀速度与温度的关系，能够决定腐蚀速度比容许值低的温度。并且，控制装置能够根据该决定出的温度，控制向传热管供给的水的温度。即，该废热回收锅炉能够进行控制使得腐蚀速度低于容许值。
(方案6)
根据方案6的废热回收锅炉，在方案1至5任一项所述的废热回收锅炉中，上述计测装置具有第2腐蚀传感器，该第2腐蚀传感器具有露出于上述管道的内部的电极部件，能够计测腐蚀速度，上述控制装置进行在上述第2腐蚀传感器计测出的腐蚀速度超过容许值时，使流经上述第2配管的水的流量相对于流经上述第1配管的水的流量的比率增加的控制。
根据方案6的废热回收锅炉，在腐蚀速度超过容许值时，通过控制流量的比率，能够使向传热管供给的水的温度上升。因此，该废热回收锅炉能够防止腐蚀速度超过容许值。
(方案7)
根据方案7的废热回收锅炉，在方案1至6任一项所述的废热回收锅炉中，上述计测装置具有计测传热管附近的温度的温度计，上述控制装置进行在上述温度计计测出的上述传热管附近的温度低于规定的基准温度时，使流经上述第2配管的水的流量相对于流经上述第1配管的水的流量的比率增加的控制。
已知在露点附近，温度与腐蚀速度具有负相关关系。因此，若知道温度，则可推断腐蚀速度。即，若将传热管的表面温度保持为一定温度以上，则能够将腐蚀速度保持为一定值以下。方案7的废热回收锅炉根据温度计计测出的温度，使向传热管供给的水的温度上升。因此，该废热回收锅炉能够将腐蚀速度保持为一定值以下。
(方案8)
根据方案8的废热回收锅炉，在方案1至7任一项所述的废热回收锅炉中，上述计测装置具备计测上述管道的内部的作为废气成分的硫氧化物浓度的SOx分析计、计测氯化氢浓度的HCl分析计以及计测水分浓度的水分计中的至少一者，上述控制装置根据上述硫氧化物浓度、上述氯化氢浓度及上述水分浓度中的至少一者的计测结果，预测露点温度，决定基准温度。
已知腐蚀速度除了温度以外，还根据硫氧化物浓度、氯化氢浓度及水分浓度而变化。因此，废热回收锅炉在推断腐蚀速度时，通过考虑计测出的硫氧化物浓度、氯化氢浓度及水分浓度中的至少一者，能够推断出更准确的腐蚀速度。
(方案9)
根据方案9的废热回收锅炉，在方案1至8任一项所述的废热回收锅炉中，上述水量调节阀具有安装于上述第1配管且调节流经上述第1配管的水的流量的第1阀、和安装于上述第2配管且调节流经上述第2配管的水的流量的第2阀。
方案9的废热回收锅炉能够利用不同的阀单独调节流经第1配管的水的流量和流经第2配管的水的流量。因此，该废热回收锅炉能够容易进行流经第1配管的水的流量和流经第2配管的水的流量的控制。
(方案10)
方案10的废热回收锅炉的传热管的温度的控制方法中，使用废热回收锅炉，该废热回收锅炉具备：管道，其具有供废气流通的流路；传热管，其具有水入口和水出口，且配置于上述管道的内部；水供给配管，其与上述传热管的上述水入口连接，具有分流部、与上述分流部相比位于下游侧的合流部、形成从上述分流部到上述合流部之间的部分的第1配管、和在上述分流部相对于上述第1配管分支且在上述合流部再次与上述第1配管合流的第2配管，且上述水供给配管将通过了上述合流部的水向上述传热管的上述水入口供给；以及储存容器，其与上述水出口连接，且上述第2配管的至少一部分配置在该储存容器的内部，具有以下工序：计测工序，计测上述管道的内部的腐蚀速度、温度及废气成分中的至少一者；温度决定工序，根据上述计测工序的计测结果，决定向上述传热管供给的水的温度；以及温度调节工序，调节流经上述第1配管的水的流量与流经上述第2配管的水的流量的比率，将上述传热管的表面温度调节为在上述温度决定工序中决定出的温度。
方案10的废热回收锅炉的传热管的温度的控制方法通过调节通过第1配管的低温的水的流量和通过第2配管的高温的水的流量，调节向传热管流入的水的温度，从而调节上述传热管的表面温度。因此，该废热回收锅炉的传热管的温度的控制方法与方案1同样地，能够使传热管的表面温度大幅变化。因此，该废热回收锅炉的传热管的温度的控制方法能够抑制传热管的腐蚀。
(方案11)
根据方案11的废热回收锅炉的传热管的温度的控制方法，在方案10所记载的废热回收锅炉的传热管的温度的控制方法中，上述计测工序具有计测上述管道的内部的多个不同温度下的腐蚀速度的工序，上述温度决定工序具有根据上述多个不同温度下的腐蚀速度的计测结果，决定腐蚀速度成为低于容许值的值的、向上述传热管供给的水的温度的工序。
方案11的废热回收锅炉的传热管的温度的控制方法与方案5同样地，能够使腐蚀速度低于容许值。
附图说明
图1是表示本发明的第1实施方式的废热回收锅炉的结构的构造图。
图2是表示图1所示的废热回收锅炉的节能器的部分的详情的详细图。
图3是表示图2所示的废热回收锅炉的腐蚀监测用探测器的结构的剖面图。
图4是表示图3所示的腐蚀监测用探测器的主要部分的俯视图。
图5是表示图1所示的废热回收锅炉的控制过程的一个顺序的流程图。
具体实施方式
以下，参照附图说明本发明的实施方式。在以下说明的附图中，对相同或相当的结构要素标注相同附图标记并省略重复说明。
[第1实施方式]
＜结构＞
图1是表示本发明的第1实施方式的废热回收锅炉的结构的构造图。参照图1，废热回收锅炉100具备管道120、过热器140、节能器300、锅筒160、高压蒸气收容器180及蒸发器(图示省略)。废热回收锅炉100是利用废气的热而产生水蒸气的装置。废热回收锅炉100作为一例，是废气沿竖向流动的竖型，但也可以是废气沿横向流动的气体横流式。废热回收锅炉100中产生的水蒸气作为一例，向汽轮机(图示省略)供给，用于驱动发电机。
以下，分开说明废热回收锅炉100的各结构要素。
管道120的上游侧作为一例，与垃圾焚烧炉等燃烧设备的废气管道(图示省略)流体连通。燃烧设备朝向废气管道供给高温的废气。因此，在管道120中形成有供废气流通的流路。在废气中含有因燃烧设备的燃烧产生的硫氧化物、氯化氢、水蒸气等。
节能器300与后述的过热器140相比位于形成于管道120的流路的下游侧。从给水部900向节能器300供给水。并且，节能器300利用废气，对被供给的水进行预热，将预热后的水向锅筒160供给。
锅筒160是收容水及水蒸气的容器，具有将水及水蒸气分离的功能。锅筒160中分离出的水蒸气被向后述的过热器140供给。另一方面，锅筒160中分离出的水被向蒸发器(图示省略)供给。
蒸发器是对从锅筒16供给的水进一步进行加热的热交换器。蒸发器通过对被供给的水进行加热，使该水的至少一部分成为水蒸气。
过热器140是使被供给的水蒸气进一步变得过热的热交换器。过热器140使被供给的水蒸气成为过热蒸气，并供给到高压蒸气收容器180。
高压蒸气收容器180收容过热蒸气。另外，高压蒸气收容器180作为一例，与汽轮机连接，将收容的过热蒸气向汽轮机供给。
像这样，废热回收锅炉100的各结构要素具有上述结构，因此，能够将供给到节能器300的水转换成过热蒸气，并向汽轮机供给。
接下来，参照图2，更加详细地说明废热回收锅炉100的节能器300的部分的结构。图2是表示废热回收锅炉100的节能器300的部分的详情的详细图。参照图2，废热回收锅炉100还具备水供给配管400、水量调节阀500、计测装置600、水温计700及控制装置800。
节能器300具备传热管320。传热管320具有水入口322和水出口324，水从水入口322朝向水出口324流动。另外，传热管320配置于管道120的内部。换言之，传热管320配置在传热管320的表面能够与在管道120的内部流动的废气接触的位置。由此，传热管320具有使在传热管320的内部流动的水和与传热管320表面接触的废气进行热交换的功能。
水供给配管400与给水部900、传热管320的水入口322连接。水供给配管400具有分流部462、与分流部462相比位于下游侧的合流部464、第1配管420和第2配管440。第1配管420形成从分流部462到合流部464之间的部分。第2配管440在分流部462与第1配管420分支并在合流部464再次与第1配管420合流。另外，水供给配管400将通过了合流部464的水向传热管320的水入口322供给。因此，水供给配管400能够将从给水部900供给的水在分流部462分流为流经第1配管420的水和流经第2配管440的水，并在合流部464使流经第1配管420的水和流经第2配管440的水合流。换言之，水供给配管400能够将通过了第1配管420或第2配管440的水向水入口322供给。
水量调节阀500作为一例，具有第1阀520及第2阀540。第1阀520安装于第1配管420。由此，第1阀520能够调节流经第1配管420的水的流量。另一方面，第2阀540安装于第2配管440。由此，第2阀540能够调节流经第2配管440的水的流量。即，水量调节阀500能够调节流经第1配管420的水的流量与流经第2配管440的水的流量的比率。
锅筒160与传热管320的水出口324流体连通。由此，通过传热管320并被加热的水流入锅筒160。换言之，收容于锅筒160的水与给水部900供给的水相比为高温。另外，在锅筒160中，第2配管440的至少一部分配置于其内部。因此，通过第2配管440的水被锅筒160的内部的水或水蒸气加热。并且，通过了第2配管440的水与通过了第1配管420的水相比成为高温。因此，若调节流经第1配管420的水的流量与流经第2配管440的水的流量的比率，则向传热管320供给的水的温度变化。另外，在本实施方式中，第2配管440的至少一部分配置于锅筒160的蓄留水的部分。即，第2配管440与锅筒160中蓄留的水接触。
计测装置600计测管道120的内部的腐蚀速度、温度及废气成分中的至少一者。更详细地说，计测装置600作为一例，具备腐蚀监测探测器620(以下称为探测器620)。探测器620由于具有后述的探测器温度调节机构624，所以能够在所设定的温度下计测管道120的内部的腐蚀速度。
在此，更详细地说明探测器620的一例。图3是表示废热回收锅炉100的探测器620的结构的剖视图。另外，图4是表示探测器620的主要部分的俯视图。参照图3及图4，探测器620具备：具有腐蚀速度测定用的一对电极部件622a、622b的第1腐蚀传感器、探测器温度调节机构624、热电偶等温度测定用的电极626、支承座628、罩盖630、导线636、导线637、连接管638、阻抗测定装置640及温度计测器650。另外，探测器温度调节机构624具备温度调节气体源648、温度调节阀642、气体供给管644、流量计645及探测器电极温度控制装置646。
在本实施方式中，电极部件622a、622b由相同材质的两枚导体构成。更具体地说，电极部件622a、622b作为一例，从检测传热管320的腐蚀速度的观点出发，由与传热管320相同的材料构成。另外，电极部件622a、622b是具有大致正方形的平面形状的立方体，彼此隔开间隔而相邻(参照图4)。由此，在电极部件622a、622b间的部分，形成有用于形成冷凝水的流动路径的流动路径形成部634。另外，电极部件622a、622a埋于支承座628。电极部件622a、622b的一个面(以下称为表侧面)分别向管道120的内部露出，另一个面(以下称为内侧面)分别与导线636连接。并且，导线636通过连接管638的内部与阻抗测定装置640连接。由此，通过阻抗测定装置640对电极部件622a、622b施加交流电压，能够测定电极部件622a、622b间的阻抗。另外，阻抗测定装置640与控制装置800连接。由此，控制装置800能够获取所测定的阻抗。并且，控制装置800通过对所测定的阻抗进行频率解析，能够区分地求出反应电阻和溶液电阻。而且，控制装置800能够通过使用既知方法，根据反应电阻和溶液电阻计算出腐蚀速度。即，控制装置800能够获取腐蚀速度的数据。
温度测定用的电极626与电极部件622a、622b同样地，埋于支承座628。电极626的一个面向管道120的内部露出，另一个面与导线637连接。导线637通过连接管638的内部与温度计测器650连接。由此，温度计测器650能够测定电极626的部分的温度，即，腐蚀速度测定用的电极部件622a、622b的附近的温度。另外，温度计测器650与控制装置800连接。由此，控制装置800能够获取电极部件622a、622b的附近的温度的数据。
罩盖630通过与支承座628紧密接触而形成热介质空间632。由此，电极部件622a、622b的与导线636连接的一侧的面及电极626的与导线637连接的一侧的面分别露出于热介质空间632。另外，在罩盖630安装有用于使空气或水等热介质流通到热介质空间632的连接管638。并且，在连接管638中穿插有气体供给管644。气体供给管644将压缩机或储气瓶等温度调节气体源648与热介质空间632连接。另外，在温度调节气体源648与热介质空间632之间，设置有温度调节阀642及流量计645。因此，通过调节温度调节阀642，将从温度调节气体源648供给的温度调节气体向热介质空间632供给。即，热介质空间632的温度接近被供给的温度调节气体的温度。由此，探测器电极温度控制装置646能够将腐蚀速度测定用的电极部件622a、622b及温度测定用的电极626调节到所设定的温度。即，探测器620通过使用探测器温度调节机构624调节腐蚀速度测定用的电极部件622a、622b的温度，能够测定所设定的温度下的腐蚀速度。
以上是计测装置600所具备的探测器620的说明。此外，探测器620只要具有能够在所设定的温度下计测管道120的内部的腐蚀速度的功能，则也可以不具有上述结构。
再次参照图2。在废热回收锅炉100中，探测器620作为一例，配置于传热管320的附近。由此，探测器620能够计测与传热管320的腐蚀速度近似的腐蚀速度。在此，传热管320的附近是指，在将与传热管320相同的材料配置到该附近的位置时，传热管320与配置在该附近的位置的材料成为相同的腐蚀速度的位置。
水温计700作为一例，配置在水供给配管400的合流部464与传热管320的水入口322之间。由此，水温计700具有计测水供给配管400的合流部464与传热管320的水入口322之间的水温的功能。即，水温计700能够计测向传热管320供给的水温。
控制装置800通过控制探测器620的探测器温度调节机构624，能够使探测器620计测多个不同温度下的腐蚀速度。另外，控制装置800能够根据探测器620的多个不同温度下的腐蚀速度的计测结果，决定腐蚀速度比容许值低这样的向传热管320供给的水的温度。此外，容许值是能够任意决定的值。更具体地说，容许值能够根据设备寿命和运转状况等而决定。另外，控制装置800通过根据水温计700的计测结果调节水量调节阀500，将向传热管320供给的水的温度调节、控制为所决定出的温度。
＜废热回收锅炉的传热管的温度的控制方法＞
接下来，说明本实施方式的废热回收锅炉100的传热管320的温度的控制方法。在说明废热回收锅炉100的传热管320的温度的控制方法时，说明构成废热回收锅炉100的各结构要素的初始状态。
在初始状态下，在管道120的内部含有废气。另外，给水部900向水供给配管400供给水。因此，该供给的水经由水供给配管400向传热管320供给。然后，供给到传热管320的水在传热管320被加热，向锅筒160供给。
以上为前提，参照附图说明废热回收锅炉100的传热管320的温度的控制方法。图5是表示废热回收锅炉100的传热管320的温度的控制方法的一个顺序的流程图。
参照图5，在步骤S100中，控制装置800使用水温计700，进行向传热管320的给水温度的确认。然后，控制装置800获取给水温度的信息。在步骤S200中，通过控制探测器温度调节机构624，将探测器620的温度变更为规定温度，并控制为保持一定时间。
接着，在步骤S300中，控制装置800根据探测器620的输出，获取探测器620的温度。然后，控制装置800确认探测器620为规定温度。
接着，在步骤S400中，控制装置800根据探测器620的输出，以一定时间测量与该温度对应的腐蚀速度，获取腐蚀速度的信息。
接着，在步骤S500中，控制装置800判断从探测器620的输出获取到的规定温度下的腐蚀速度是否为容许值以上。在规定温度下的腐蚀速度不为容许值以上的情况下，控制装置800使处理返回步骤S200。并且，在又一次的步骤S200中，控制装置800将没有测量腐蚀速度的温度、且比前次的步骤S200中设定的探测器620的温度低的温度设定为新的规定温度。然后，控制装置800通过控制探测器温度调节机构624，使探测器620的温度下降到新设定的规定温度。由此，控制装置800能够在接下来的重复实施中获取没有计测的温度下的腐蚀速度的信息。
另一方面，在步骤S500中腐蚀速度为容许值以上的情况下，控制装置800使处理进入步骤S600。像这样，控制装置800重复进行步骤S200至步骤S400的处理直至腐蚀速度成为容许值以上，由此，控制装置800获取多个不同温度下的腐蚀速度的信息。
接着，在步骤S600中，控制装置800根据从探测器620的输出得到的温度及腐蚀速度的信息，掌握温度与腐蚀速度的关系。此外，已知硫酸露点附近的温度和腐蚀速度存在负相关关系。
接着，在步骤S700中，控制装置800确定腐蚀速度可成为容许值以下的容许温度。更具体地说，首先，控制装置800将与计测的多个温度中最高的温度对应的腐蚀速度与容许值进行比较。接着，控制装置800将与计测的多个温度中第二高的温度对应的腐蚀速度与容许值进行比较。并且，接着，控制装置800将与计测的多个温度中第三高的温度对应的腐蚀速度与容许值进行比较。像这样，控制装置800从与计测的多个温度中的高温度对应的腐蚀速度起按顺序与容许值进行比较。然后，控制装置800在计测的温度中，找出腐蚀速度首次高于容许值时的温度，将该找出的温度的下个高温度设为容许温度。然后，控制装置800将该容许温度确定为给水温度。此外，为了进一步降低腐蚀速度，控制装置800也可以将比容许温度高出一定温度的温度决定为给水温度。
接着，在步骤S800中，控制装置800判断当前给水的给水温度、即步骤S100中确认出的给水温度是否超过容许温度。更具体地说，控制装置800对步骤S100中确认出的给水温度与步骤S700中决定出的给水温度进行比较。
在步骤S100中确认出的给水温度低于步骤S700中决定出的温度的情况下，控制装置800在步骤S700中，控制装置800使给水温度上升，以使当前给水的给水温度成为步骤S700中决定出的给水温度。此外，控制装置800通过控制水量调节阀500，使给水温度上升。由此，废热回收锅炉100进行将腐蚀速度保持为容许值以下的控制。
另一方面，在步骤S100中确认出的给水温度高于步骤S700中决定出的给水温度的情况下，控制装置800在步骤S800中，控制装置800使当前给水的给水温度降低，以成为步骤S500中决定出的给水温度。此外，控制装置800通过控制水量调节阀500，使给水温度降低。
接着，在S900中，使用水温计700，进行向传热管320的给水温度的确认。并且，控制装置800获取给水温度的信息，确认给水温度是否成为步骤S700中决定出的给水温度。
控制装置800在结束步骤S900的处理后，在S1000中经过一定时间后，再次重复从步骤S100开始的处理。由此，废热回收锅炉100进行如下控制：防止传热管320的表面变得过于高温而热回收量减少，防止传热管320的表面变得过于低温而腐蚀，能够有效回收热能。
＜作用、效果＞
接下来，以下说明本实施方式的废热回收锅炉100的作用、效果。
(第1效果)
本实施方式的废热回收锅炉100具备根据探测器620计测出的腐蚀速度来控制向传热管320供给的水的温度的控制装置800。因此，废热回收锅炉100通过调节向传热管320供给的水的温度，能够使传热管320的表面温度大幅变化。另外，在使传热管320的表面温度变化时，废热回收锅炉100无需使与传热管320接触的废气的温度上升，无需使流经管道120的废气的流量增加。因此，废热回收锅炉100能够将传热管320的腐蚀速度保持为容许值以下，能够抑制传热管320的腐蚀。
(第2效果)
另外，热回收中利用的废气在传热管320中进行了热回收后，被从管道120排出。若传热管320的表面变得过于高温，则废气的温度与传热管320的表面的温度接近，因此从传热管320的位置处的废气的热回收量减少。因此，导致废热回收锅炉100丢弃高温的废气。丢弃高温的废气等同于不回收废热回收锅炉100中能够回收的热能。但是，由于废热回收锅炉100根据腐蚀速度控制向传热管320供给的水的温度，所以从管道120排出的气体的温度不会变得过于高温。即，废热回收锅炉100能够在有限的传热面积中不过度丢弃废气的热能地有效回收热能。
(第3效果)
另外，水供给配管400的第2配管440的一部分配置在锅筒160的内部。由此，通过第2配管440的水被锅筒160的内部的高温的水或水蒸气加热。即，废热回收锅炉100即使不具备对向传热管320供给的水进行加热的其他加热结构，也能够使向传热管320供给的水的温度上升。
(第4效果)
另外，第2配管440的一部分与锅筒160内部的成为高温的水接触。因此，相较于锅筒160中蓄留的水不与第2配管440接触时(第2配管440被锅筒160内部的水蒸气加热时)，通过第2配管440的水更快被加热。即，若通过第2配管440的水的流量相同，则相较于第2配管440不与锅筒160中蓄留的水接触的结构，在第2配管440与锅筒160中蓄留的水接触的结构中，通过了第2配管440的水的温度变得更高温。因此，废热回收锅炉100能够使通过了第2配管440的水更高温。
(第5效果)
另外，废热回收锅炉100具备能够计测向传热管320供给的水温的水温计700。并且，控制装置800根据水温计700的计测结果，控制向传热管320供给的水的温度。由此，废热回收锅炉100能够将特定温度的水向传热管320供给，能够容易地进行传热管320的温度调节。
＜变形例＞
接下来，以下说明本实施方式的废热回收锅炉100的变形例。
(第1变形例)
废热回收锅炉100也可以除了锅筒160以外，还具有与传热管320的水出口324流体连通的储存容器。该情况下，第2配管440的至少一部分配置在该储存容器的内部。这样的情况下，也是因为储存容器的内部的水或水蒸气能够加热流经第2配管440的水。另外，通过使用与水出口324流体连通的储存容器，废热回收锅炉100能够将被传热管320加热后的水、该水被进一步加热得到的水蒸气作为第2配管440的加热用的热源。即，废热回收锅炉100能够不具备加热器等其他加热机构地对向传热管320供给的水进行加热。此外，在此储存容器是指收容水及水蒸气中的至少一方的设备，锅筒160是储存容器的一例。另外，高压蒸气收容器180也是储存容器的一例。
(第2变形例)
另外，在本实施方式中，探测器620配置在传热管320的附近。但是，探测器620只要能够计测推断传热管320的腐蚀速度所需的数据，则也可以配置在管道120的内部的某一场所。例如，在认为废气流动偏向一方、管道内部的温度分布不均匀的情况下，只要在预先掌握管道内部的温度分布的基础上将探测器配置在认为最适合推断传热管320的腐蚀速度的场所即可。这是因为若能够使用探测器620计测出的数据推断传热管320的腐蚀速度，则与之相应地，能够决定向传热管320供给的水的温度。
(第3变形例)
另外，计测装置600也可以具有计测传热管320的附近的腐蚀速度的第2腐蚀传感器。该情况下，控制装置800进行在第2腐蚀传感器计测出的腐蚀速度超过容许值时，使流经第2配管440的水的流量相对于流经第1配管420的水的流量的比率增加的控制。由此，这是因为废热回收锅炉100即使不具备探测器620，通过在管道120的内部的有限空间中设置第2腐蚀传感器，也能够防止传热管320的腐蚀速度超过容许值，能够抑制传热管320的过度腐蚀。
(第4变形例)
在本实施方式中第1腐蚀传感器具备一对电极部件622a、622b，测量电极部件622a、622b间的阻抗，通过解析获取腐蚀速度的数据，但测量手法及传感器的构造不限于此。可以测量异种电极因凝结相而短路时的短路电流，也可以计测电极表面的晶体振子的共振频率。通过对任一传感器的输出进行解析，能够获取腐蚀速度的数据。另外，通过第1腐蚀传感器使用与传热管320相同的材料的电极部件，能够根据第1腐蚀传感器的输出来推断传热管320的腐蚀速度。此外，通过将电极材料变更为腐蚀性比传热管320的材料更高的材料，能够事前掌握传热管320的腐蚀倾向。
(第5变形例)
另外，计测装置600也可以具有计测传热管320的附近的温度的温度计。该情况下，控制装置800进行在温度计计测出的温度低于规定的基准温度时，使流经上述第2配管440的水的流量相对于流经第1配管420的水的流量的比率增加的控制。如上述那样，已知硫酸露点附近处的温度与腐蚀速度具有负相关关系。因此，通过计测传热管320的部分的温度，能够推断腐蚀速度。因此，废热回收锅炉100即使不具备探测器620，通过根据温度计计测出的温度控制向传热管320供给的水的温度，也能够抑制传热管320的腐蚀。此外，基准温度可以鉴于温度与腐蚀速度的关系而任意决定。
(第6变形例)
计测装置600也可以除了变形例4的温度计以外，还具备计测传热管320的附近的硫氧化物浓度的SOx分析计、计测氯化氢浓度的HCl分析计及计测水分浓度的水分计中的至少一者。该情况下，控制装置800根据计测出的硫氧化物浓度、氯化氢浓度及水分浓度中的至少一者的计测结果，决定与温度计计测出的温度进行比较的基准温度。并且，控制装置800进行在温度计计测出的温度低于该基准温度时，使流经上述第2配管440的水的流量相对于流经第1配管420的水的流量的比率增加的控制。
如上述那样，已知腐蚀速度除了温度以外还根据硫氧化物浓度、氯化氢浓度及水分浓度而变化。像这样，通过考虑计测出的硫氧化物浓度、氯化氢浓度及水分浓度中的至少一者，能够更准确地推断腐蚀速度。并且，废热回收锅炉100能够考虑更准确的腐蚀速度地抑制传热管320的腐蚀。
(第7变形例)
另外，在变形例6中，控制装置800可以通过使用大冢算式，根据硫氧化物浓度及水分浓度预测硫酸露点，将硫酸露点设为基准温度。此外，大冢算式以式(1)表示。
[数1]
TDP＝20logV+A...(1)
在此，
[数2]
TDP：硫酸露点(℃)
V：废气中的三硫化硫的浓度(vol％)
A：基于废气中的水分的常数(水分浓度5％＝184,10％＝194,15％＝201)。
已知通过使用大冢算式，能够根据硫氧化物浓度及水分浓度计算硫酸露点。由此，废热回收锅炉100能够防止传热管320的附近的温度低于硫酸露点，能够抑制传热管320的腐蚀。此外，为了进一步抑制传热管320的腐蚀，控制装置800也可以将比硫酸露点的温度高的温度设为基准温度。另外，大冢算式为一例，控制装置800也可以使用其他算式根据废气成分预测露点温度。此外，在废气成分中含有硫氧化物、氯化氢、水分等。
(第8变形例)
计测装置600在具备计测传热管320的附近的硫氧化物浓度的SOx分析计、计测氯化氢浓度的HCl分析计及计测水分浓度的水分计中的至少一者的情况下，也可以不具备变形例4的温度计。该情况下，控制装置800进行在硫氧化物浓度、氯化氢浓度及水分浓度中的至少一者的计测结果高于规定值时或低于规定值时，使流经上述第2配管440的水的流量相对于流经第1配管420的水的流量的比率增加的控制。
如上述那样，已知能够根据废气成分预测露点温度。因此，在管道120的内部的温度大致恒定等可预测的情况下，能够对根据废气成分预测出的露点温度与管道120内部的预测温度进行比较。由此，废热回收锅炉100能够防止管道120内部的预测温度低于预测出的露点温度，能够抑制传热管320的腐蚀。也就是说，只要计测装置600能够计测废气成分，废热回收锅炉100就能够抑制传热管320的腐蚀。此外，与计测装置600的计测结果进行比较的规定值可以任意决定。
(第9变形例)
另外，在变形例8的情况下，控制装置800也可以进行如下控制：使流经上述第2配管440的水的流量相对于流经第1配管420的水的流量的比率增加，使得与根据废气成分预测出的露点温度相比向传热管320供给的水的温度变高。
由此，废热回收锅炉100能够将在传热管320的内部流动的水的温度设为高于露点温度的温度。另外，由于利用在传热管320的内部流动的水从废气进行热回收，所以与传热管320接触的废气的温度高于在传热管320的内部流动的水的温度。也就是说，在传热管320的内部流动的水的温度及与传热管320接触的废气的温度都高于露点温度，传热管320的表面的温度当然成为高于露点温度的温度。因此，废热回收锅炉100能够抑制传热管320的腐蚀。
(第10变形例)
在本实施方式中，水量调节阀500具有第1阀520和第2阀540。但是，水量调节阀500也可以不具有第1阀520和第2阀540中的一方。这是因为即使水量调节阀500仅具有第1阀520和第2阀540中的一方，也能够调节流经第1配管420和第2配管440的水的流量的比率。并且，这是因为只要能够调节该流量的比率，废热回收锅炉100就能够调节向传热管320供给的水的温度。另外，水量调节阀500也可以具备使水向第1配管420和第2配管440中的某一方流动的三通阀。同样地，这是因为三通阀能够调节流经第1配管420和第2配管440的水的流量的比率。只要水量调节阀500能够调节流经第1配管420的水的流量与流经第2配管440的水的流量的比率，则水量调节阀500可以为任意结构。
以上说明了本发明的若干实施方式，但上述发明的实施方式是用于容易理解本发明，并不限定本发明。本发明当然能够在不脱离其主旨的范围内进行变更、改进，并且本发明中包含其等价物。另外，在能够解决上述课题的至少一部分的范围中，或者起到效果的至少一部分的范围中，能够将权利要求书及说明书中记载的各结构要素任意组合或省略。
附图标记说明
100：废热回收锅炉
120：管道
140：过热器
160：锅筒
300：节能器
320：传热管
322：水入口
324：水出口
400：水供给配管
420：第1配管
440：第2配管
462：分流部
464：合流部
500：水量调节阀
520：第1阀
540：第2阀
600：计测装置
620：探测器
624：探测器温度调节机构
700：水温计
800：控制装置
900：给水部。

Claims (11)

1.一种废热回收锅炉，具备：
管道，其具有供废气流通的流路；
传热管，其具有水入口和水出口，且配置于所述管道的内部；
水供给配管，其与所述传热管的所述水入口连接，具有分流部、与所述分流部相比位于下游侧的合流部、形成从所述分流部到所述合流部之间的部分的第1配管、和在所述分流部相对于所述第1配管分支且在所述合流部再次与所述第1配管合流的第2配管，且所述水供给配管将通过了所述合流部的水向所述传热管的所述水入口供给；
储存容器，其与所述传热管的所述水出口流体连通，且所述第2配管的至少一部分配置在该储存容器的内部；
水量调节阀，其调节流经所述第1配管的水的流量与流经所述第2配管的水的流量的比率；
计测装置，其计测所述管道的内部的腐蚀速度、温度及废气成分中的至少一者；
控制装置，其进行控制，根据所述计测装置的计测结果，调节所述水量调节阀。
2.如权利要求1所述的废热回收锅炉，其中，
所述储存容器是将水和水蒸气分离的锅筒。
3.如权利要求1或2所述的废热回收锅炉，其中，
所述第2配管的至少一部分配置在所述储存容器的蓄留水的部分。
4.如权利要求1至3中任一项所述的废热回收锅炉，其中，
还具备计测所述水供给配管的所述合流部与所述传热管的所述水入口之间的水温的水温计，
所述控制装置根据所述水温计的计测结果，调节、控制所述水量调节阀。
5.如权利要求1至4中任一项所述的废热回收锅炉，其中，
所述计测装置具备腐蚀监测用探测器，该腐蚀监测用探测器具备第1腐蚀传感器和探测器温度调节机构，其中该第1腐蚀传感器具备将电极面露出于所述管道的内部的电极部件，该探测器温度调节机构调节所述电极部件的温度，
所述控制装置通过控制所述腐蚀监测用探测器的所述探测器温度调节机构，使所述腐蚀监测用探测器计测多个不同温度下的腐蚀速度，根据所述多个不同温度下的腐蚀速度的计测结果，决定腐蚀速度低于容许值的向所述传热管供给的水的温度，并将向所述传热管供给的水的温度调节、控制为所决定出的温度。
6.如权利要求1至5中任一项所述的废热回收锅炉，其中，
所述计测装置具有第2腐蚀传感器，该第2腐蚀传感器具有露出于所述管道的内部的电极部件，能够计测腐蚀速度，
所述控制装置进行在所述第2腐蚀传感器计测出的腐蚀速度超过容许值时，使流经所述第2配管的水的流量相对于流经所述第1配管的水的流量的比率增加的控制。
7.如权利要求1至6中任一项所述的废热回收锅炉，其中，
所述计测装置具有计测传热管附近的温度的温度计，
所述控制装置进行在所述温度计计测出的所述传热管附近的温度低于规定的基准温度时，使流经所述第2配管的水的流量相对于流经所述第1配管的水的流量的比率增加的控制。
8.如权利要求1至7中任一项所述的废热回收锅炉，其中，
所述计测装置具备计测所述管道的内部的作为废气成分的硫氧化物浓度的SOx分析计、计测氯化氢浓度的HCl分析计以及计测水分浓度的水分计中的至少一者，
所述控制装置根据所述硫氧化物浓度、所述氯化氢浓度及所述水分浓度中的至少一者的计测结果，预测露点温度，决定基准温度。
9.如权利要求1至8中任一项所述的废热回收锅炉，其中，
所述水量调节阀具有安装于所述第1配管且调节流经所述第1配管的水的流量的第1阀、和安装于所述第2配管且调节流经所述第2配管的水的流量的第2阀。
10.一种废热回收锅炉的传热管的温度的控制方法，使用所述废热回收锅炉，其中该废热回收锅炉具备：
管道，其具有供废气流通的流路；
传热管，其具有水入口和水出口，且配置于所述管道的内部；
水供给配管，其与所述传热管的所述水入口连接，具有分流部、与所述分流部相比位于下游侧的合流部、形成从所述分流部到所述合流部之间的部分的第1配管、和在所述分流部相对于所述第1配管分支且在所述合流部再次与所述第1配管合流的第2配管，且所述水供给配管将通过了所述合流部的水向所述传热管的所述水入口供给；以及
储存容器，其与所述水出口连接，且所述第2配管的至少一部分配置在该储存容器的内部，
具有以下工序：
计测工序，计测所述管道的内部的腐蚀速度、温度及废气成分中的至少一者；
温度决定工序，根据所述计测工序的计测结果，决定向所述传热管供给的水的温度；以及
温度调节工序，调节流经所述第1配管的水的流量与流经所述第2配管的水的流量的比率，将所述传热管的表面温度调节为在所述温度决定工序中决定出的温度。
11.如权利要求10所述的废热回收锅炉的传热管的温度的控制方法，其中，
所述计测工序具有计测所述管道的内部的多个不同温度下的腐蚀速度的工序，
所述温度决定工序具有根据所述多个不同温度下的腐蚀速度的计测结果，决定腐蚀速度成为低于容许值的值的、向所述传热管供给的水的温度的工序。
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