JP2004028396A

JP2004028396A - ボイラ装置の腐食抑制方法

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Publication number: JP2004028396A
Application number: JP2002182588A
Authority: JP
Inventors: Junichi Nakajima; 中島　純一; Takanari Kume; 久米　隆成; Yasuo Nogami; 野上　康雄; Isamu Mekada; 米加田　勇
Original assignee: Miura Co Ltd
Current assignee: Miura Co Ltd
Priority date: 2002-06-24
Filing date: 2002-06-24
Publication date: 2004-01-29

Abstract

【課題】ｐＨ調整剤を用いてボイラ装置に発生する腐食を抑制するにあたり、ｐＨ調整剤の使用量を適正化する。
【解決手段】給水を加熱して蒸気を生成するボイラ２と、このボイラ２へ給水を供給する給水部３と、前記ボイラ２で生成した蒸気を負荷機器４へ供給する蒸気供給部５とを備えたボイラ装置１において、ｐＨ調整剤を用いて前記ボイラ２における腐食を抑制する方法であって、前記給水部３の注水路８中の給水の全炭酸濃度を測定する測定工程と、この測定工程における測定結果に基づいて、前記給水部３に対してｐＨ調整剤を供給するｐＨ調整剤供給工程とを含んでいる。
【選択図】　　　　　図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、ボイラ装置の腐食抑制方法に関するもので、特に給水を加熱して蒸気を生成するボイラと、ボイラへ給水を供給する給水部と、ボイラで生成した蒸気を負荷機器へ供給する蒸気供給部とを備えたボイラ装置における腐食抑制方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
ボイラ装置の配管，特にボイラから蒸気を発生させるための主として鋼管製の伝熱管は、腐食が原因で破損する場合がある。この伝熱管の腐食は、ボイラ水のｐＨが低いと生じやすい。通常、ボイラ内において全炭酸を含む給水は、熱分解によりアルカリを生成し、ボイラ水のｐＨを上昇させる。これにより、ボイラ水のｐＨが上昇して伝熱管の腐食を抑制している。しかし、給水中の全炭酸濃度が低いと、ボイラ水のｐＨがあまり上昇せず、ボイラ水と接触している伝熱管の内面部分に均等に腐食が進行して、伝熱管の減肉をもたらす可能性がある。
【０００３】
このため、伝熱管の腐食を抑制するために、給水に含まれる全炭酸の濃度からボイラ水のｐＨを予測している。このボイラ水のｐＨ予測方法として、通常、給水の全炭酸濃度を一回測定し、それに応じてｐＨ調整剤を添加している。しかし、給水の水質は日々変動し、全炭酸の濃度が上昇すると、ボイラ水のｐＨは上昇し、ｐＨ調整剤の添加量が少なくても良いにもかかわらず、ｐＨ調整剤の添加量は予め設定されているため、ｐＨ調整剤の添加量が過多となり、薬品が無駄に使われることになる。逆に、全炭酸の濃度が下降すると、ボイラ水のｐＨが下降し、ｐＨ調整剤を増量しなければならないにもかかわらず、ｐＨ調整剤の添加量は予め設定されているため、ｐＨ調整剤の添加量が不足し、伝熱管の腐食を引き起こす可能性がある。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
この発明は、前記課題に鑑み、ｐＨ調整剤を用いてボイラ装置に発生する腐食を抑制するにあたり、ｐＨ調整剤の使用量を適正化することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
この発明は、前記課題を解決するためになされたものであって、請求項１に記載の発明は、給水を加熱して蒸気を生成するボイラと、このボイラへ給水を供給する給水部と、前記ボイラで生成した蒸気を負荷機器へ供給する蒸気供給部とを備えたボイラ装置において、ｐＨ調整剤を用いて前記ボイラにおける腐食を抑制する方法であって、前記給水部の注水路中の給水の全炭酸濃度を測定する測定工程と、この測定工程における測定結果に基づいて、前記給水部に対してｐＨ調整剤を供給するｐＨ調整剤供給工程とを含んでいる。
【０００６】
請求項２に記載の発明は、前記測定工程における測定結果に基づいて、ｐＨ調整剤の供給量を調節している。
【０００７】
請求項３に記載の発明は、給水を加熱して蒸気を生成するボイラと、このボイラへ給水を供給する給水部と、前記ボイラで生成した蒸気を負荷機器へ供給する蒸気供給部と、前記負荷機器で使用した蒸気を復水として前記給水部へ供給する復水供給部とを備えたボイラ装置において、ｐＨ調整剤を用いて前記ボイラにおける腐食を抑制する方法であって、前記給水部の注水路中の給水の全炭酸濃度を測定する測定工程と、前記給水部の補給水の水量と前記復水供給部の復水の水量との比を算出する算出工程と、前記測定工程における測定結果および前記算出工程における算出結果に基づいて、前記給水部に対してｐＨ調整剤を供給するｐＨ調整剤供給工程とを含んでいる。
【０００８】
さらに、請求項４に記載の発明は、前記測定工程における測定結果および前記算出工程における算出結果に基づいて、ｐＨ調整剤の供給量を調節している。
【０００９】
【発明の実施の形態】
図１を参照して、この発明の実施の形態に係るボイラ装置を説明する。図１において、ボイラ装置１は、給水を加熱して蒸気を生成するボイラ２と、このボイラ２へ給水を供給する給水装置３（給水部の一例）と、蒸気を使用する負荷機器４と、前記ボイラ２で生成した蒸気を負荷機器４へ供給する蒸気配管５（蒸気供給部の一例）とｐＨ調整剤を前記給水装置３へ添加する薬剤供給装置６と、給水中に含まれる全炭酸濃度を測定する測定装置７とを主に備えている。
【００１０】
前記給水装置３は、前記ボイラ２へ給水するために、補給水の注水路８と、この注水路８からの補給水を貯留する給水タンク９と、この給水タンク９に貯留された給水を前記ボイラ２へ供給する給水路１０とを主に備えている（図１参照）。ここで、前記注水路８は、軟水化装置１１と脱酸素装置１２とをこの順にそれぞれ備えている。前記軟水化装置１１は、補給水中に含まれるカルシウムイオンやマグネシウムイオンなどの硬度成分をナトリウムイオンに置換して軟水に変換するものである。一方、前記脱酸素装置１２は、補給水中に含まれる溶存酸素を機械的に除去するものである。また、前記給水路１０は、給水を前記ボイラ２へ送り出す給水ポンプ１３を備えている。
【００１１】
前記負荷機器４は、前記ボイラ２からの蒸気を用いて所要の熱交換するもの，すなわち前記ボイラ装置１における負荷装置であり、前記蒸気配管５の下流側に接続されている。
【００１２】
前記薬剤供給装置６は、ｐＨ調整剤を前記給水装置３へ添加するために、ｐＨ調整剤を貯蔵している薬剤タンク１４と、前記給水路１０へ連絡する薬剤供給路１５とを主に備えている。前記薬剤タンク１４内に貯蔵されているｐＨ調整剤は、前記ボイラ２の伝熱管（図示省略）における腐食の発生および成長をｐＨ調整することにより抑制する機能を有するものであれば、特に限定されるものではないが、たとえば水酸化ナトリウム，水酸化カリウム等のアルカリ金属の水酸化物である。
【００１３】
一方、前記薬剤供給路１５は、前記薬剤タンク１４内のｐＨ調整剤を前記給水路１０に対して供給する供給ポンプ１６を備えている。この供給ポンプ１６は、前記給水路１０中を前記ボイラ２へ向けて移動中の一定量の給水に対し、所定量のｐＨ調整剤を供給することができる定量ポンプである。
【００１４】
前記測定装置７は、給水中に含まれる全炭酸濃度を測定するために、前記注水路８において、測定試料供給路１７に設けられている（図１参照）。ここにおいて、全炭酸は、炭酸，炭酸水素イオンおよび炭酸イオンの３つの形態を含んでおり、中性付近においては、ほとんど炭酸水素イオンとして存在している。そのため、この実施の形態では、炭酸水素イオン濃度を測定する場合について説明する。炭酸水素イオン濃度を測定する場合、前記測定装置７は、図２に示すように、測定セル１８と、測定部１９と、試薬供給装置２０と、制御装置２１とを主に備えている。
【００１５】
この測定セル１８は、たとえばアクリル樹脂を筒状に形成した透明な容器であり、上部に開口部２２を備えている。また、前記測定セル１８の底部近傍の側面には、前記測定試料供給路１７と接続された試料導入路２３が設けられている。この試料導入路２３は、前記測定試料供給路１７側から順にフィルター２４，定流量弁２５および電磁弁２６をそれぞれ備えており、前記注水路８から前記測定試料供給路１７を介して供給される給水を前記測定セル１８内へ供給可能に設定されている。また、前記測定セル１８の側部には、前記開口部２２の近傍において、測定試料を外部へ排出する試料排出路２７が設けられている。
【００１６】
また、前記測定セル１８の底部には、攪拌装置２８が設けられている。この攪拌装置２８は、攪拌子２９とステータ３０とを備えている。この攪拌子２９は、前記測定セル１８の底部において回転可能に配置されており、磁石（図示省略）を内蔵している。前記ステータ３０は、前記攪拌子２９を取り囲むように、前記測定セル１８の外側に配置されており、電磁誘導コイル（図示省略）を備えている。この電磁誘導コイルには、電流が供給されるように設定されている。
【００１７】
前記測定部１９は、前記測定セル１８内に貯留された給水（以下、「給水試料」と云う。）の透過光強度を測定するものであり、前記測定セル１８を挟んで対向する発光体３１と受光体３２とを備えている。ここで、この発光体３１は、たとえばＬＥＤであり、また前記受光体３２は、たとえばフォトトランジスタである。
【００１８】
前記試薬供給装置２０は、前記開口部２２に着脱可能に配置されており、図３（前記試薬供給装置２０を図２のＩＩＩ方向から見た縦断面図）に示すように、試薬カセット３３，試薬カートリッジ３４および排出装置３５を主に備えている。この試薬カセット３３は、装着具（図示省略）により底部が前記開口部２２に気密状態を維持するように、着脱可能に装着されている。前記試薬カセット３３の壁部には、上下方向に延びるスリット３６が形成されている。また、前記試薬カセット３３の内部には、前記スリット３６と対向する内面に押圧部材３７が上下方向に装着されている。
【００１９】
前記試薬カートリッジ３４は、容器３８と試薬の収納体３９とを主に備えている。この容器３８は、前記試薬カートリッジ３４の上部に装着されており、前記収納体３９の上部は前記容器３８内に収容されている。前記収納体３９は、炭酸水素イオンと反応して変色する試薬（たとえば、メチルオレンジ）および緩衝液（たとえば、ｐＨ３．４のフタル酸緩衝液）が貯蔵された貯蔵部４０と、この貯蔵部４０内の試薬および緩衝液を外部に排出する排出部４１とを備えている。この排出部４１は、たとえばフッ素ゴム製のチューブからなり、前記貯蔵部４０から延びかつ先端部に排出ノズル４２を備えている。前記排出部４１は、前記試薬カートリッジ３４の内部を上下方向に延びており、前記排出ノズル４２が前記開口部２２から前記測定セル１８内へ挿入されることになる。ここにおいて、前記排出ノズル４２は、前記測定セル１８内の給水試料が逆流するのを防止する逆止弁（図示省略）を内蔵している。
【００２０】
前記排出装置３５は、前記貯蔵部４０内に貯蔵された試薬および緩衝液を排出させるものであり、モータ（図示省略）に接続された回転駆動軸４３，駆動アーム４４および押圧ローラ４５を主に備えている。この回転駆動軸４３は、前記スリット３６の外側に配置されており、図３の反時計方向に回転可能である。前記駆動アーム４４は、一端が前記回転駆動軸４３に連結されており、他端に前記押圧ローラ４５が回転自在に装着されている。前記駆動アーム４４は、前記回転駆動軸４３の回転により、図３に二点鎖線で示すように、反時計方向に回転可能であり、この回転により、前記スリット３６の部分において前記押圧ロ−ラ４５が前記試薬カセット３３から出入り可能に設定されている。
【００２１】
なお、前記試薬供給装置２０は、本特許出願人の特許である特許第３１８６５７７号（発明の名称：液体吐出装置）とほぼ同様の構成を採用しているので、詳細は、同公報を参照されたい。
【００２２】
前記制御装置２１は、前記測定装置７の動作を制御するものであり、図４に示すように、演算装置４６と入出力ポート４７とを主に備えている。この演算装置４６は、中央制御装置４８（以下、「ＣＰＵ４８」と云う。），前記制御装置２１の動作プログラムを記憶している読み取り専用記憶装置４９（以下、「ＲＯＭ４９」と云う。）および読み書き可能な記憶装置５０（以下、「ＲＡＭ５０」と云う。）を主に備えている。
【００２３】
一方、前記入出力ポート４７の入力側には、オペレータが動作条件等を入力するスイッチ５１および前記受光体３２等が接続されている。また、その出力側には、測定結果等を表示するＬＣＤ５２，前記発光体３１，前記電磁弁２６，前記ステータ３０および前記回転駆動軸４３を駆動するモータ（符号省略）等が接続されている。
【００２４】
前記制御装置２１は、前記ＲＯＭ４９に記憶させた動作プログラムにしたがって、前記演算装置４６が前記入出力ポート４７を介して入力された各種の情報を前記ＲＡＭ５０で適宜保存しながら演算処理し、前記演算装置４６は、そこで得られた演算結果に基づいて、前記入出力ポート４７を介して各種の動作指令を各部材に対して伝達するように設定されている。
【００２５】
つぎに、前記ボイラ装置１の動作を説明し、あわせて前記ボイラ装置１の腐食抑制方法を説明する。前記ボイラ装置１を運転する場合は、前記注水路８から前記給水タンク９へ補給水を供給し、この補給水を前記ボイラ２への給水として前記給水タンク９に貯留する。ここで、貯留される給水は、前記軟水化装置１１および前記脱酸素装置１２で処理されたもの，すなわち脱酸素された軟水である。そして、前記給水ポンプ１３を作動させ、前記給水タンク９に貯留された給水を前記給水路１０を介して前記ボイラ２へ供給する。
【００２６】
前記ボイラ２へ前記給水路１０を介して供給される給水は、ボイラ水として前記ボイラ２内に貯留される。そして、前記ボイラ２に貯留されたボイラ水は、加熱されて徐々に蒸気になる。生成した蒸気は、前記蒸気配管５を介して前記負荷機器４へ供給される。前記負荷機器４へ供給された蒸気は、所望の熱交換を行った後、廃棄される。
【００２７】
ところで、前記ボイラ２へ供給する給水は、炭酸水素イオンを含む場合がある。この場合、前記ボイラ２内で給水が加熱されて蒸気になるとともに、炭酸水素イオンは、熱分解によりアルカリを生成する。この生成したアルカリは、ボイラ水のｐＨを高めて前記ボイラ２の腐食を抑制する。しかし、このアルカリの生成量が少ないと、前記ボイラ２に腐食がおこり、前記ボイラ２の伝熱管の減肉をもたらす可能性がある。
【００２８】
そこで、前記ボイラ装置１は、前記測定装置７により、給水に炭酸水素イオンが予め設定した設定値以上であるか否を一定時間毎に測定する。そして、前記測定装置７での測定結果に基づいて、前記薬剤供給装置６から給水中へｐＨ調整剤を添加する。以下、図５および図６に示す動作フローチャートにしたがって、この動作を詳細に説明する。
【００２９】
前記ボイラ装置１の運転が開始されると、プログラムは、ステップＳ１において、前記制御装置２１の内部タイマーの経過時間ｔをゼロ（０）に設定し、またつぎのステップＳ２において、経過時間ｔが一定時間ｔ_１に到達したか否かを判断する。経過時間ｔが一定時間ｔ_１になると、プログラムはステップＳ３へ移行し、経過時間ｔをゼロ（０）にリセットする。ここにおいて、一定時間ｔ_１は、通常０．１〜２４時間程度の時間である。
【００３０】
ステップＳ３の後、プログラムはステップＳ４へ移行し、前記測定装置７において前洗浄工程を実施する。まず、前記注水路８内の給水は、前記測定試料供給路１７を経由して前記試料導入路２３から前記測定セル１８内へ流入する。この際、給水中に含まれる爽雑物は、前記フィルター２４により取り除かれる。また、前記測定セル１８内へ流入する給水の流量は、前記定流量弁２５により制御される。前記測定セル１８内へ連続的に流入する給水は、前記測定セル１８内を満たし、前記試料排出路２７から外部へ連続的に排出される。このとき、前記ステータ３０の電磁誘導コイルが通電され、それによって生じる磁場を前記攪拌子２９内の磁石が受ける。これにより、前記測定セル１８内の前記攪拌子２９が回転し、前記測定セル１８内へ流入した給水は攪拌される。この結果、前記測定セル１８は、連続的に流入する給水により洗浄される。
【００３１】
前記のような前洗浄工程の後、プログラムはステップＳ５へ移行し、給水中の炭酸水素イオン濃度を測定する（測定工程）。ここでは、前記ステータ３０の電磁誘導コイルへの通電を一旦停止し、また給水の供給も停止する。これにより、前記測定セル１８内への給水の流入が断たれ、前記測定セル１８内において、図２に一点鎖線で示す水位まで所定量の給水が給水試料として貯留される。また、前記排出ノズル４２の先端部は、貯留された給水試料中に位置することになる。この状態で前記測定部１９を作動させ、前記発光体３１から前記受光体３２へ向けて光を照射する。そして、給水試料の透過光強度（Ａ）を測定する。
【００３２】
つぎに、前記ステータ３０の電磁誘導コイルへの通電を開始して前記攪拌子２９の回転を再開し、その状態を継続しながら、前記排出装置３５のモータを駆動させて前記回転駆動軸４３を回転させる。この結果、前記駆動アーム４４が図３の反時計方向へ回転し、それにともなって前記押圧ローラ４５が前記排出部４１を前記押圧部材３７と協働して下方向へ扱く。この結果、前記測定セル１８内の給水試料には、前記貯蔵部４０に貯蔵された試薬および緩衝液の一定量が注入される。そして、このような前記駆動アーム４４の回転運動を所定回数繰り返すと、給水試料には前記駆動アーム４６の回転動作毎に、一定量の試薬および緩衝液が前記測定セル１８内へ断続的に注入される（注入工程）。したがって、試薬および緩衝液が徐々に注入されることになる。このようにして前記測定セル１８内に注入された試薬および緩衝液は、前記攪拌子２９の回転により攪拌される給水試料中に溶解され、給水試料を変色させる。
【００３３】
前記のような注入工程において、前記制御装置２１は、前記攪拌子２９の回転を継続し、また前記測定部１９により、徐々に注入される試薬および緩衝液により変色する給水試料の透過光強度（Ｂ）を連続的に測定する。この際、前記制御装置２１は、給水試料に対して注入される試薬および緩衝液の量の増加にともなう透過光強度の変化の変化量を測定する（変化量測定工程）。ここで測定する透過光強度の変化量は、通常一定量の試薬および緩衝液が注入される前後の透過光強度の差（ΔＢ）である。たとえば、図８に示すように、給水試料の透過光強度は、試薬および緩衝液の注入回数（すなわち、前記駆動アーム４４の回転動作数）にしたがって徐々に減少する。ここで、給水試料中の炭酸水素イオンの全てが第Ｘ回目以前に注入された試薬および緩衝液と反応した場合、第Ｘ回目より後の注入動作においてそれ以上の試薬および緩衝液を注入しても、給水試料の変色は進行しにくくなり、給水試料の透過光強度は変化しにくくなる。すなわち、試薬および緩衝液の第Ｘ回目の注入後の透過光強度Ｂ_１と第Ｘ＋１回目の注入後の透過光強度Ｂ_２との差（Ｂ_１−Ｂ_２，すなわち前記ΔＢ）は、微差になる。したがって、前記ΔＢが所定量以下になったとき、給水試料にそれ以上の試薬および緩衝液を注入しても、その試薬および緩衝液は給水試料中の炭酸水素イオンとの反応に関与せず、そのままの状態で給水試料中に残留することになる。
【００３４】
そこで、前記制御装置２１は、前記ΔＢが所定量以下になったと判定した場合、前記駆動アーム４４の回転動作を停止する。これにより、給水試料に対する試薬および緩衝液の追加的な注入が停止される。続いて、前記制御装置２１は、その時点における給水試料の透過光強度（Ｂ）と試薬および緩衝液注入前の前記透過光強度（Ａ）との比（透過光強度比：Ｂ／Ａ）を求める。そして、予め作成された透過光強度比と炭酸水素イオン濃度との検量線データに基づいて、前記制御装置２１は、給水試料中の炭酸水素イオン濃度を算出し、その結果を前記ＬＣＤ５２に表示する。
【００３５】
前記のような測定工程の後、プログラムはステップＳ６へ移行し、このステップＳ６において、給水試料の炭酸水素イオン濃度が設定値未満か否かを判定する。ステップＳ５の測定工程において炭酸水素イオン濃度が予め設定した設定値，たとえば１０ｍｇ／リットル未満と測定された場合、プログラムはステップＳ６からステップＳ１１へ移行して、前記ＣＰＵ４８のｐＨ調整剤添加識別フラグがオン（ＯＮ）であるか否かを判定する。ｐＨ調整剤添加識別フラグがオン（ＯＮ）の場合、プログラムはステップＳ１４へ移行し、ｐＨ調整剤添加量調整工程を実施する。
【００３６】
このｐＨ調整剤添加量調整工程は、今回ステップＳ５で測定した炭酸水素イオン濃度が前回のステップＳ５で測定した炭酸水素イオン濃度と異なる場合、ステップＳ１４において、プログラムが炭酸水素イオン濃度に基づいて、前記供給ポンプ１６を作動させることになるため、前記給水路１０から前記ボイラ２へ供給される給水に対して添加されるｐＨ調整剤の量を変化させることになる。
【００３７】
そして、プログラムはステップＳ１５へ移行し、後洗浄工程を実施する。この後洗浄工程において、プログラムは、前記攪拌子２９を回転させながら給水を供給する。ここで、前記測定セル１８内に貯留された試薬および緩衝液を含む給水試料は、前記試料導入路２３から新たに流入する給水により押し出され、前記試料排出路２７から外部へ排出される。これにより、前記測定セル１８は、新たに流入する給水により洗浄されることになる。ステップＳ１５の終了後、プログラムはステップＳ２へ戻る。
【００３８】
逆に、ｐＨ調整剤添加識別フラグがオフ（ＯＦＦ）の場合、プログラムはステップＳ１２へ移行し、ｐＨ調整剤添加工程を実施する。
【００３９】
このステップＳ１２におけるｐＨ調整剤添加工程において、前記制御装置２１は、前記薬剤供給装置６の前記供給ポンプ１６を作動させ、前記給水路１０に対してｐＨ調整剤を供給する。これにより、前記給水路１０を前記ボイラ２へ向けて通過中の給水へｐＨ調整剤が添加される。ここで、前記制御装置２１は、ステップＳ５において測定した炭酸水素イオン濃度に基づいて、前記供給ポンプ１６の動作を制御する。より具体的には、前記制御装置２１は、ステップＳ５において測定した炭酸水素イオン濃度が予め設定した設定値よりかなり低い場合は、前記給水路１０を通過する単位量の給水に対して比較的多量のｐＨ調整剤が添加されるように、前記供給ポンプ１６を連続して作動させる。一方、ステップＳ５において測定した炭酸水素イオン濃度が予め設定した設定値に近い場合は、前記給水路１０を通過する単位量の給水に対して比較的少量のｐＨ調整剤が添加されるように、前記供給ポンプ１６を連続的に作動させる。すなわち、前記制御装置２１は、給水に対して添加するｐＨ調整剤の量がステップＳ５において測定した炭酸水素イオン濃度に反比例するように、前記供給ポンプ１６を作動させる。ここにおいて、前記供給ポンプ１６は、前記制御装置２１からの停止指令を受けない限り作動し続ける。
【００４０】
そして、ステップＳ１２の終了後、プログラムはステップＳ１３へ移行し、ｐＨ調整剤添加識別フラグをオン（ＯＮ）に設定する。そして、ステップＳ１５において後洗浄を実施した後、ステップＳ２ヘ戻る。
【００４１】
この結果、前記給水路１０から前記ボイラ２内へ供給される給水は、給水の炭酸水素イオン濃度に応じた適正量のｐＨ調整剤が導入されることになるので、前記ボイラ２において、腐食が効果的に抑制される。
【００４２】
一方、ステップＳ５の測定工程において求められた給水試料中に含まれる炭酸水素イオン濃度が予め設定した設定値，たとえば１０ｍｇ／リットル以上と測定された場合、プログラムはステップＳ６からステップＳ７へ移行し（図６参照）、前記ＣＰＵ４８のｐＨ調整剤添加識別フラグがオン（ＯＮ）であるか否かを判定する。ｐＨ調整剤添加識別フラグがオフ（ＯＦＦ）の場合、プログラムはＳ１０へ移行し、ステップＳ１５の場合と同じく後洗浄工程を実施した後、ステップＳ２へ戻る。
【００４３】
これに対し、ステップＳ７において、ｐＨ調整剤添加識別フラグがオン（ＯＮ）の場合、プログラムはステップＳ８へ移行し、前記供給ポンプ１６の動作を停止する。これにより、前記薬剤供給装置６は、前記給水路１０に対するｐＨ調整剤の供給を停止する。この結果、炭酸水素イオン濃度が予め設定した設定値以上の給水に対するｐＨ調整剤の無駄な供給が防止されることになる。ステップＳ８の終了後、プログラムはステップＳ９へ移行し、ｐＨ調整剤添加識別フラグをオフ（ＯＦＦ）に設定する。そして、ステップＳ１０において、ステップＳ１５の場合と同じく後洗浄工程を実施した後、ステップＳ２ヘ戻る。
【００４４】
そして、プログラムは、ステップＳ２において、ステップＳ３でゼロ（０）にリセットした経過時間ｔが一定時間ｔ_１になったか否かを判定する。そして、経過時間ｔが一定時間ｔ_１に到達すると、再びステップＳ４以下を繰り返す。したがって、前記ボイラ装置１では、一定時間ｔ_１が経過する毎に、給水における炭酸水素イオン濃度が測定され、またその結果に基づいて、必要に応じて前記薬剤供給装置６から供給されるｐＨ調整剤が前記給水路１０を介して給水に対して添加されることになる。
【００４５】
たとえば、先のステップＳ５において給水から炭酸水素イオン濃度が予め設定した設定値未満の場合であっても、つぎの繰返し工程におけるステップＳ５において炭酸水素イオン濃度が予め設定した設定値以上の場合、プログラムはステップＳ６からステップＳ７へ移行する。ここで、先のステップＳ１３においてｐＨ調整剤添加識別フラグがオン（ＯＮ）に設定されているため、プログラムはステップＳ８へ移行し、ステップＳ９〜ステップＳ１０を経由してステップＳ２へ戻る。したがって、前記給水路１０に対するｐＨ調整剤の供給が停止されることになる。逆に、先のステップＳ５において給水から炭酸水素イオン濃度が予め設定した設定値以上の場合であっても、つぎの繰返し工程におけるステップＳ５において給水から炭酸水素イオン濃度が予め設定した設定値未満の場合、プログラムはステップＳ６からステップＳ１１へ移行し、ステップＳ１２からステップＳ１５を経由してステップＳ２ヘ戻る。したがって、前記給水路１０から前記ボイラ２へ供給する給水には、ステップＳ５で測定した炭酸水素イオン濃度に基づいて、前記薬剤供給装置６からｐＨ調整剤が添加されることになる。
【００４６】
一方、先のステップＳ５において給水から炭酸水素イオン濃度が予め設定した設定値未満であり、つぎの繰返し工程のステップＳ５においても炭酸水素イオン濃度が予め設定した設定値未満の場合、プログラムはステップＳ６からステップＳ１１へ移行し、前記給水路１０に対するｐＨ調整剤の供給を継続する。ただし、この場合、後のステップＳ５で測定した炭酸水素イオン濃度が先のステップＳ５で測定した炭酸水素イオン濃度と異なる場合、ステップＳ１４において、プログラムが炭酸水素イオン濃度に基づいて、前記供給ポンプ１６を作動させることになるため、前記給水路１０から前記ボイラ２へ供給される給水に対して添加されるｐＨ調整剤の量が変化する。すなわち、この場合、給水に含まれる炭酸水素イオン濃度に応じ、前記給水路１０へのｐＨ調整剤の供給量が変化することになる。
【００４７】
前記のように、前記ボイラ装置１においては、給水における炭酸水素イオン濃度とは無関係に、連続的にもしくは定期的にｐＨ調整剤を供給するのではなく、炭酸水素イオン濃度に基づいて、前記給水路１０を介して給水に対してｐＨ調整剤を添加することができるので、ｐＨ調整剤の使用量を適正化することができ、結果的に腐食抑制に要するコストを削減することができる。また、前記ボイラ装置１は、前記ボイラ２内の腐食が発生してからｐＨ調整剤を供給するのではなく、腐食の発生原因となる給水中の炭酸水素イオンに注目してｐＨ調整剤を供給しているので、前記ボイラ２における腐食を未然に防止することができる。
【００４８】
［他の実施の形態］
（１）前記の実施の形態では、一定時間ｔ_１が経過する毎に給水中の炭酸水素イオン濃度を測定し、その結果に基づいてｐＨ調整剤を前記給水路１０中の給水に対して添加しているが、この一定時間は状況に応じて変更することができる。たとえば、図７に示すように、動作フローチャートのステップＳ１５の後にステップＳ１６をさらに設定し、ここでステップＳ３でゼロ（０）にリセットした経過時間ｔが別の一定時間ｔ_２に到達したか否かを判断する。そして、ステップＳ１６において経過時間ｔが一定時間ｔ_２に到達していると判断した場合、プログラムがステップＳ３へ移行するように設定する。ここにおいて、ｔ_２は、ｔ_１よりも短い時間である。
【００４９】
この場合、前記ボイラ装置１は、ステップＳ５において炭酸水素イオン濃度が予め設定した設定値以上の場合は、長めの一定時間ｔ_１の経過毎に給水中の炭酸水素イオン濃度を測定し、またステップＳ５において炭酸水素イオン濃度が予め設定した設定値未満の場合は、短めの一定時間ｔ_２の経過毎に給水中の炭酸水素イオン濃度を測定することになるので、給水に対するｐＨ調整剤の添加量を適正化することができる。
【００５０】
（２）前記の実施の形態では、前記測定装置７において給水中の炭酸水素イオン濃度を測定し、その結果に基づいて、前記給水路１０に対して供給するｐＨ調整剤の量を変化させているが、この発明はこれに限定されるものではない。たとえば、前記測定装置７において、給水中に炭酸水素イオン濃度が予め設定した設定値未満かどうかのみを単純に測定し、給水中に炭酸水素イオン濃度が予め設定した設定値未満の場合は、炭酸水素イオン濃度とは無関係に一定量のｐＨ調整剤を前記給水路１０中の給水に対して添加するようにしてもよい。
【００５１】
（３）前記の実施の形態において用いられる前記測定装置７は、給水中の炭酸水素イオン濃度を自動的に測定することができるものであれば、他の形態のものに変更することもできる。ここにおいて、給水中の炭酸水素イオン濃度を自動的に測定する方法としては、たとえばＴＯＣ計（有機体炭素濃度計）を用いた測定装置も採用することができる。
【００５２】
（４）前記の実施の形態では、前記ボイラ装置１に前記測定装置７を設け、前記測定装置７において自動的に測定された給水中の炭酸水素イオン濃度に基づいて、前記薬剤供給装置６から前記給水路１０に対してｐＨ調整剤を供給するようにしたが、この発明の腐食抑制方法はこれに限定されるものではない。たとえば、給水中の炭酸水素イオン濃度を手作業により測定し、その測定結果に基づいて、前記給水路１０に対してｐＨ調整剤を供給することができる。ここにおいて、給水中の炭酸水素イオン濃度を手作業により測定する方法としては、たとえばＪＩＳ　Ｋ０１０１：１９９８に規定されている「炭酸，炭酸水素イオン及び炭酸イオンの濃度の算出」等を採用することができる。
【００５３】
（５）前記の実施の形態では、前記負荷機器４で使用した蒸気を復水として回収しない場合について説明したが、この発明はこれに限定されるものではない。たとえば、図９に示すように、前記負荷機器４で使用した蒸気を復水として前記給水タンク９へ供給する復水配管５３（復水供給部の一例）を設けた構成とすることも、実施に応じて好適である。この場合、補給水と復水を前記給水タンク９で混合し、前記ボイラ２へ供給する給水として使用しているが、通常、復水は炭酸水素イオンを含んでいないため、補給水と復水とが混合されると、炭酸水素イオン濃度は低下する。この実施の形態では、補給水の炭酸水素イオン濃度を測定しているため、補給水と復水の混合量の割合を算出し、この算出した割合を基に、補給水の炭酸水素イオン濃度から給水の炭酸水素イオン濃度へ補正し、給水の炭酸水素イオン濃度を算出する。この算出した給水の炭酸水素イオン濃度を基に、ｐＨ調整剤の使用量を制御するため、ｐＨ調整剤の使用量を適正化することができる。
【００５４】
（６）前記の各実施の形態では、前記測定装置７として、炭酸水素イオン濃度を測定する場合について説明したが、全炭酸濃度を測定する装置（図示省略）を用いてｐＨ調整剤の添加を制御することも、実施に応じて好適である。
【００５５】
ここにおいて、前記給水タンク９内の無機体炭素は、炭酸，炭酸水素イオンおよび炭酸イオンの形態に分かれており、さらにそれらの存在割合は、前記負荷機器４やスチームトラップ（符号省略）の構造，前記復水配管５３の長さや構造，前記給水タンク９への供給方法等により異なっている。そのため、これら３つの形態を含めた全炭酸として測定することにより、前記ボイラ２内で発生するアルカリの全量を予測することができるため、前記ボイラ２の腐食を抑制する上で、ｐＨ調整剤の使用量を適正化することができる。全炭酸濃度を測定する装置は、給水中の全炭酸の存否もしくは全炭酸の濃度を測定することができるものであれば、特に限定されるものではない。たとえば、ＪＩＳ　Ｋ０１０１：１９９８に規定されている「全炭酸」等を採用することができる。
【００５６】
【発明の効果】
以上のように、この発明によれば、ｐＨ調整剤を用いてボイラ装置に発生する腐食を抑制するにあたり、ｐＨ調整剤の使用量を適正化することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の実施の形態に適用されるボイラ装置の概略図。
【図２】前記ボイラ装置において用いられる測定装置の縦断面概略図。
【図３】前記測定装置を構成する試薬供給装置部分を図２のＩＩＩ方向から見た縦断面概略図。
【図４】前記測定装置の制御装置部分の概略構成を示す図。
【図５】前記ボイラ装置におけるｐＨ調整剤の供給動作工程を示すフローチャート。
【図６】前記ボイラ装置におけるｐＨ調整剤の供給動作工程を示すフローチャート。
【図７】他の実施の形態におけるｐＨ調整剤の供給動作工程を示すフローチャート。
【図８】給水試料を通過する光の透過率に基づいて炭酸水素イオン濃度を測定する判定テーブルを概念的に示したグラフ。
【図９】他の実施の形態におけるボイラ装置の概略図。
【符号の説明】
１　ボイラ装置
２　ボイラ
３　給水部
４　負荷機器
５　蒸気供給部
８　注水路
５３　復水供給部

Claims

給水を加熱して蒸気を生成するボイラ２と、このボイラ２へ給水を供給する給水部３と、前記ボイラ２で生成した蒸気を負荷機器４へ供給する蒸気供給部５とを備えたボイラ装置１において、ｐＨ調整剤を用いて前記ボイラ２における腐食を抑制する方法であって、
前記給水部３の注水路８中の給水の全炭酸濃度を測定する測定工程と、
この測定工程における測定結果に基づいて、前記給水部３に対してｐＨ調整剤を供給するｐＨ調整剤供給工程と、
を含むことを特徴とするボイラ装置の腐食抑制方法。
前記測定工程における測定結果に基づいて、ｐＨ調整剤の供給量を調節することを特徴とする請求項１に記載のボイラ装置の腐食抑制方法。
給水を加熱して蒸気を生成するボイラ２と、このボイラ２へ給水を供給する給水部３と、前記ボイラ２で生成した蒸気を負荷機器４へ供給する蒸気供給部５と、前記負荷機器４で使用した蒸気を復水として前記給水部３へ供給する復水供給部５３とを備えたボイラ装置１において、ｐＨ調整剤を用いて前記ボイラ２における腐食を抑制する方法であって、
前記給水部３の注水路８中の給水の全炭酸濃度を測定する測定工程と、
前記給水部３の補給水の水量と前記復水供給部５３の復水の水量との比を算出する算出工程と、
前記測定工程における測定結果および前記算出工程における算出結果に基づいて、前記給水部３に対してｐＨ調整剤を供給するｐＨ調整剤供給工程と、
を含むことを特徴とするボイラ装置の腐食抑制方法。
前記測定工程における測定結果および前記算出工程における算出結果に基づいて、ｐＨ調整剤の供給量を調節することを特徴とする請求項３に記載のボイラ装置の腐食抑制方法。