JP2006231197A - Water quality control method based on heater drain iron concentration - Google Patents

Water quality control method based on heater drain iron concentration Download PDF

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Senichi Tsubakisaki
仙市 椿崎
Kenji Motai
憲次 馬渡
Kazuhisa Takeuchi
和久 竹内
Akito Yoshida
章人 吉田
Koki Kawashima
弘毅 河島
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a water quality control method based on heater drain iron concentration capable of controlling the iron concentration of an extremely low concentration at a boiler inlet even in the analysis sensitivity of the conventional iron concentration measuring device. <P>SOLUTION: In the water quality control method, a first reference value of iron concentration in feed water at the boiler 31 inlet is decided and a dilution contribution of a heater 7 arranged on the downstream side of a boiler 31 is determined with respect to the first reference value. By multiplying a reciprocal of the dilution contribution to the first reference value, a second reference value of iron concentration in a drain of the heater 7 is determined. The iron concentration in the drain of the heater 7 is measured and the iron concentration in the feed water is monitored so that the measured iron concentration becomes the second reference value or less. Thereby, the iron concentration at the boiler 31 inlet is controlled to be the first reference value or less. <P>COPYRIGHT: (C)2006,JPO&NCIPI

Description

本発明は、加熱器ドレイン鉄濃度による水質管理方法、特に、火力発電プラント等の加熱器ドレインにおける鉄濃度を監視することによって、ボイラ給水中の鉄濃度を管理し得る水質管理方法に関するものである。   The present invention relates to a water quality management method based on heater drain iron concentration, and more particularly to a water quality management method capable of managing iron concentration in boiler feed water by monitoring iron concentration in a heater drain of a thermal power plant or the like. .

従来、火力及び原子力発電プラント等では、発生させた高温・高圧の蒸気をタービンに供給し、この蒸気によりタービンを駆動して発電を行っている。タービンを駆動した後の蒸気は、復水器により冷却されて水の状態に戻された後、再び加熱されてボイラ、原子炉、蒸気発生器に供給され、再使用される。   Conventionally, in thermal power and nuclear power plants, generated high-temperature and high-pressure steam is supplied to a turbine, and the turbine is driven by this steam to generate power. The steam after driving the turbine is cooled by the condenser and returned to the water state, then heated again, supplied to the boiler, the nuclear reactor, and the steam generator, and reused.

火力発電プラントにおける排ガスボイラとしては、図6に示すような構成のものが知られている(特許文献1参照)。この排ガスボイラ100は、高圧タービン1、中圧タービン2、低圧タービン3を有しており、低圧タービン3の下流側に配置された補給水タンク4からの補給水を、復水器30からの復水と共に給水として循環させるものである。   As an exhaust gas boiler in a thermal power plant, one having a configuration as shown in FIG. 6 is known (see Patent Document 1). The exhaust gas boiler 100 includes a high-pressure turbine 1, an intermediate-pressure turbine 2, and a low-pressure turbine 3, and supplies make-up water from a make-up water tank 4 disposed downstream of the low-pressure turbine 3 from a condenser 30. It is circulated as water supply with condensate.

補給水と復水とを混合して循環させる循環経路、すなわち循環系Aは、エゼェクタ5、低圧加熱器6、7、脱気器8、貯槽9、高圧加熱器10を経てエコノマイザ(節炭器)11に給水する系によって構成されている。そして、エコノマイザ11に給水された後には、過熱器12を通って高圧タービン1に導入されるようになっている。また、高圧タービン1を出た流体は、再熱器13を通って中圧タービン2、低圧タービン3をこの順に流れるようになっている。   A circulation path in which makeup water and condensate are mixed and circulated, that is, circulation system A is an economizer (a economizer) through an ejector 5, a low pressure heater 6, 7, a deaerator 8, a storage tank 9, and a high pressure heater 10. ) It is comprised by the system which supplies water to 11. Then, after water is supplied to the economizer 11, the economizer 11 is introduced into the high-pressure turbine 1 through the superheater 12. Further, the fluid exiting the high-pressure turbine 1 flows through the reheater 13 through the intermediate-pressure turbine 2 and the low-pressure turbine 3 in this order.

ところで、このような循環系Aを流れる給水、すなわち復水と補給水との混合水については、これにアンモニア水または揮発性アミン等のアルカリからなるpH調整剤が添加されることによる、揮発性物質処理がなされる。このような揮発性物質処理によって、特にエコノマイザ11の入口位置Bにおいて、給水のpH値が8.5〜9.6となるように調整することが規定されており、この入口位置BにpH計14を配設し、ここでのpH値を検知するようにしている。   By the way, about the feed water which flows through such a circulation system A, ie, the mixed water of condensate and make-up water, volatility by adding pH adjuster which consists of alkalis, such as ammonia water or a volatile amine, to this is added. Material treatment is performed. By such volatile substance treatment, it is specified that the pH value of the feed water is adjusted to 8.5 to 9.6, particularly at the inlet position B of the economizer 11, and a pH meter is provided at the inlet position B. 14 is arranged to detect the pH value here.

また、ボイラ31への給水中には、酸化鉄を主体とする不純物が含まれており、この不純物がボイラ31の伝熱管内面に徐々に付着し、この付着物によってボイラ31の差圧力が上昇する場合がある。ひいてはボイラ31や配管等の破損を招く恐れもある。そのため、給水系統の復水が流れる流路に防鉄濾過器を設置することにより、酸化鉄を主体とする不純物を除去することが行われている(特許文献2参照)。その他、カートリッジ、中空糸、電磁フィルタなど各種のフィルタが鉄除去方法として提案されているが、鉄酸化物の粒子は極めて微細であるため、これらのフィルタによる不純物除去性能が不安定であり、実用には至っていない(特許文献3参照)。さらに、ボイラ31入口の給水中における鉄濃度は、10μg/l(ppb)以下とすることが、JIS規格に規定されている(非特許文献1)。   Further, the feed water to the boiler 31 contains impurities mainly composed of iron oxide, and these impurities gradually adhere to the inner surface of the heat transfer tube of the boiler 31, and this deposit increases the differential pressure of the boiler 31. There is a case. As a result, the boiler 31 and the piping may be damaged. For this reason, by installing an iron-proof filter in the flow path through which the condensate of the water supply system flows, impurities mainly composed of iron oxide are removed (see Patent Document 2). In addition, various filters such as cartridges, hollow fibers, and electromagnetic filters have been proposed as methods for removing iron. However, since the iron oxide particles are extremely fine, the impurity removal performance of these filters is unstable and practical. (See Patent Document 3). Furthermore, the JIS standard defines that the iron concentration in the feed water at the inlet of the boiler 31 is 10 μg / l (ppb) or less (Non-Patent Document 1).

特開2002−349804号公報JP 2002-349804 A 特開2001−17983号公報JP 2001-17983 A 特開平11−57416号公報Japanese Patent Laid-Open No. 11-57416 JIS B8233(ボイラの給水及びボイラ水の水質)、平成11年11月20日発行JIS B8233 (Boiler water supply and boiler water quality), issued on November 20, 1999

しかしながら、ボイラ31入口の給水中における鉄濃度を10μg/l以下となるように水質管理を行ったとしても、蒸発管等にスケールが付着する場合がある。このスケールに起因して、管部材等における温度上昇や破損事故を招く恐れがあり、ボイラ31入口の給水中における鉄濃度基準をさらに低下させることが必要である。ところが、鉄濃度を測定する濃度測定装置の分析感度は、現状では5μg/l程度が限界であり、5μg/lを下回る鉄濃度を直接測定して水質管理を行うのは困難であるという問題点があった。   However, even if the water quality is controlled so that the iron concentration in the feed water at the inlet of the boiler 31 is 10 μg / l or less, the scale may adhere to the evaporation pipe or the like. Due to this scale, there is a possibility of causing a temperature rise or a breakage accident in the pipe member or the like, and it is necessary to further reduce the iron concentration standard in the feed water at the inlet of the boiler 31. However, the analytical sensitivity of the concentration measuring device for measuring the iron concentration is currently limited to about 5 μg / l, and it is difficult to control the water quality by directly measuring the iron concentration below 5 μg / l. was there.

本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、現状の鉄濃度測定装置の分析感度においてもボイラ入口における極低濃度の鉄濃度を管理することができる加熱器ドレイン鉄濃度による水質管理方法を提供することを目的とする。   The present invention has been made in view of the above, and a water quality management method using a heater drain iron concentration capable of managing an extremely low iron concentration at the boiler inlet even in the analysis sensitivity of the current iron concentration measuring apparatus. The purpose is to provide.

上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明の請求項1にかかる加熱器ドレイン鉄濃度による水質管理方法は、火力発電所の給水系統における鉄濃度を監視する加熱器ドレイン鉄濃度による水質管理方法であって、ボイラの入口における給水中の鉄濃度の第1の基準値を定め、前記第1の基準値に対して前記ボイラの下流側に配置される加熱器の希釈寄与率を求め、前記第1の基準値に前記希釈寄与率の逆数を乗じることにより前記加熱器のドレインにおける鉄濃度の第2の基準値を求め、前記加熱器のドレインにおける鉄濃度を測定し、測定した鉄濃度が前記第2の基準値以下となるように給水中の鉄濃度を監視することにより、前記ボイラの入口における鉄濃度を第1の基準値以下に管理することを特徴とする。   In order to solve the above-described problems and achieve the object, the water quality management method according to the heater drain iron concentration according to claim 1 of the present invention is a heater drain iron concentration that monitors the iron concentration in the water supply system of a thermal power plant. A water quality management method according to claim 1, wherein a first reference value of iron concentration in feed water at a boiler inlet is determined, and a dilution contribution ratio of a heater disposed downstream of the boiler with respect to the first reference value A second reference value of the iron concentration at the drain of the heater is obtained by multiplying the first reference value by the reciprocal of the dilution contribution ratio, and the iron concentration at the drain of the heater is measured and measured. The iron concentration at the inlet of the boiler is controlled to be equal to or lower than the first reference value by monitoring the iron concentration in the feed water so that the iron concentration is equal to or lower than the second reference value.

また、本発明の請求項2に記載の加熱器ドレイン鉄濃度による水質管理方法にあっては、第1の基準値は、鉄濃度が0.5〜2μg/lの範囲にあることを特徴とする。   Moreover, in the water quality management method according to the heater drain iron concentration according to claim 2 of the present invention, the first reference value is characterized in that the iron concentration is in the range of 0.5 to 2 μg / l. To do.

また、本発明の請求項3に記載の加熱器ドレイン鉄濃度による水質管理方法にあっては、希釈寄与率が、10〜20%の範囲にあることを特徴とする。   Moreover, in the water quality management method by heater drain iron concentration of Claim 3 of this invention, the dilution contribution rate exists in the range of 10-20%, It is characterized by the above-mentioned.

また、本発明の請求項4に記載の加熱器ドレイン鉄濃度による水質管理方法にあっては、加熱器のドレインにおける鉄濃度の測定が、濁度計を使用して行うことを特徴とする。   Moreover, in the water quality management method by heater drain iron concentration of Claim 4 of this invention, the measurement of the iron concentration in the drain of a heater is performed using a turbidimeter.

また、本発明の請求項5に記載の加熱器ドレイン鉄濃度による水質管理方法にあっては、加熱器のドレインにおける鉄濃度の測定が、フィルタ装置を使用して行うことを特徴とする。   Moreover, in the water quality management method by heater drain iron concentration of Claim 5 of this invention, the measurement of the iron concentration in the drain of a heater is performed using a filter apparatus, It is characterized by the above-mentioned.

また、本発明の請求項6に記載の加熱器ドレイン鉄濃度による水質管理方法にあっては、フィルタ装置として複数のフィルタ装置を設け、前記複数のフィルタ装置を順次使用することを特徴とする。   In the water quality management method according to the heater drain iron concentration according to claim 6 of the present invention, a plurality of filter devices are provided as filter devices, and the plurality of filter devices are sequentially used.

また、本発明の請求項7に記載の加熱器ドレイン鉄濃度による水質管理方法にあっては、鉄濃度測定の結果を鉄の積算値から求めることを特徴とする。   Moreover, in the water quality control method by heater drain iron concentration of Claim 7 of this invention, the result of an iron concentration measurement is calculated | required from the integrated value of iron, It is characterized by the above-mentioned.

また、本発明の請求項8に記載の加熱器ドレイン鉄濃度による水質管理方法にあっては、給水中の鉄濃度を監視し、測定した鉄濃度が前記第2の基準値を超えた場合には、給水中にpH調整剤を添加することをさらに含むことを特徴とする。   Moreover, in the water quality management method by heater drain iron concentration of Claim 8 of this invention, when the iron concentration in feed water is monitored and the measured iron concentration exceeds the said 2nd reference value, Is characterized by further comprising adding a pH adjuster to the water supply.

本発明にかかる加熱器ドレイン鉄濃度による水質管理方法は、ボイラの入口における給水中の鉄濃度の第1の基準値に加熱器の希釈寄与率の逆数を乗じることにより加熱器のドレインにおける鉄濃度の第2の基準値を求め、より高濃度な第2の基準値と加熱器ドレインの鉄濃度測定値とを監視するので、直接測定するのが困難なボイラの入口における極低濃度の鉄を容易に管理することができるという効果を奏する。   The water quality management method according to the heater drain iron concentration according to the present invention is obtained by multiplying the first reference value of the iron concentration in the feed water at the inlet of the boiler by the reciprocal of the dilution contribution ratio of the heater to thereby determine the iron concentration in the heater drain. The second reference value is determined, and the higher reference value of the second reference value and the iron concentration measurement value of the heater drain are monitored, so that extremely low concentration iron at the inlet of the boiler, which is difficult to directly measure, is monitored. There is an effect that it can be easily managed.

以下に、本発明にかかる加熱器ドレイン鉄濃度による水質管理方法の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、この実施の形態により本発明が限定されるものではない。また、各図中、同一符号は、同一又は相当部分を示している。   Hereinafter, an embodiment of a water quality management method based on heater drain iron concentration according to the present invention will be described in detail with reference to the drawings. In addition, this invention is not limited by this embodiment. Moreover, in each figure, the same code | symbol has shown the same or an equivalent part.

(実施の形態1)
図1は、本発明の実施の形態1による加熱器ドレイン鉄濃度による水質管理方法が適用される火力発電プラントの排ガスボイラを示す概略構成図である。図1において、排ガスボイラ100Aは、高圧タービン1、中圧タービン2、低圧タービン3を有しており、低圧タービン3の下流側に配置された補給水タンク4からの補給水を、復水器30からの復水と共に給水として循環させている。
(Embodiment 1)
FIG. 1 is a schematic configuration diagram showing an exhaust gas boiler of a thermal power plant to which a water quality management method based on heater drain iron concentration according to Embodiment 1 of the present invention is applied. In FIG. 1, an exhaust gas boiler 100 </ b> A has a high pressure turbine 1, an intermediate pressure turbine 2, and a low pressure turbine 3, and supplies makeup water from a makeup water tank 4 disposed downstream of the low pressure turbine 3 to a condenser. It is circulated as water supply with condensate from 30.

補給水タンク4からの補給水と復水とを混合して循環させる循環経路、すなわち循環系Aは、エゼェクタ5、低圧加熱器6、7、脱気器8、貯槽9、高圧加熱器10を経てエコノマイザ(節炭器)11に給水する系によって構成されている。そして、エコノマイザ11に給水された後には、過熱器12を通って高圧タービン1に導入されるようになっている。また、高圧タービン1を出た流体は、再熱器13を通って中圧タービン2、低圧タービン3をこの順に流れるようになっている。   A circulation path in which makeup water and condensate from the makeup water tank 4 are mixed and circulated, that is, the circulation system A includes an ejector 5, a low pressure heater 6, 7, a deaerator 8, a storage tank 9, and a high pressure heater 10. It is comprised by the system which supplies water to economizer (carving economizer) 11 via. Then, after water is supplied to the economizer 11, the economizer 11 is introduced into the high-pressure turbine 1 through the superheater 12. Further, the fluid exiting the high-pressure turbine 1 flows through the reheater 13 through the intermediate-pressure turbine 2 and the low-pressure turbine 3 in this order.

このような循環系Aを流れる給水、すなわち復水と補給水との混合水については、これにアンモニア水または揮発性アミン等のアルカリからなるpH調整剤が添加されることによる、揮発性物質処理がなされる。このような揮発性物質処理によって、特にエコノマイザ11の入口位置Bにおいて、給水のpH値が8.5〜9.6となるように調整することが規定されており、この入口位置BにpH計14を配設し、ここでのpH値を検知するようにしている。   Regarding the feed water flowing through the circulation system A, that is, the mixed water of condensate and make-up water, a volatile substance treatment is performed by adding a pH adjuster made of alkali water such as ammonia water or volatile amine thereto. Is made. By such volatile substance treatment, it is specified that the pH value of the feed water is adjusted to 8.5 to 9.6, particularly at the inlet position B of the economizer 11, and a pH meter is provided at the inlet position B. 14 is arranged to detect the pH value here.

低圧加熱器6のドレインタンク32出口側には、濁度計40が設けられており、後述するように給水中の鉄濃度を測定することができる。また、濁度計40における鉄濃度の測定結果は、pH調整制御部41に送られる。pH調整制御部41は、必要に応じてpH調整剤42例えばアンモニアを給水中に添加し、pHを調整することによって給水中の鉄濃度を減少させる制御を行う。   A turbidity meter 40 is provided on the outlet side of the drain tank 32 of the low-pressure heater 6 so that the iron concentration in the feed water can be measured as will be described later. Further, the measurement result of the iron concentration in the turbidimeter 40 is sent to the pH adjustment control unit 41. The pH adjustment control unit 41 performs control to reduce the iron concentration in the water supply by adding a pH adjusting agent 42 such as ammonia to the water supply as necessary and adjusting the pH.

ボイラ31への給水中には、酸化鉄を主体とする不純物が含まれており、この不純物がボイラ31の伝熱管内面に徐々に付着し、この付着物によってボイラ31の差圧力が上昇する場合がある。この付着物は、酸化鉄を主体とするスケールであり、このようなスケールが配管に付着するのを防止するために、ボイラ31入口の給水中における鉄濃度は、10μg/l(ppb)以下とすることが上述したJIS規格に定められている。ところが、ボイラ31入口の給水中における鉄濃度を10μg/l以下となるように水質管理を行ったとしても、蒸発管等にスケールが付着する場合がある。   The feed water to the boiler 31 contains impurities mainly composed of iron oxide, and these impurities gradually adhere to the inner surface of the heat transfer tube of the boiler 31, and the differential pressure of the boiler 31 increases due to this deposit. There is. This deposit is a scale mainly composed of iron oxide. In order to prevent such a scale from adhering to the pipe, the iron concentration in the feed water at the inlet of the boiler 31 is 10 μg / l (ppb) or less. This is defined in the JIS standard described above. However, even if the water quality is controlled so that the iron concentration in the feed water at the inlet of the boiler 31 is 10 μg / l or less, the scale may adhere to the evaporation pipe or the like.

本発明は、現状の鉄濃度測定装置の分析感度においても直接測定が困難な極低濃度の鉄濃度を水質管理するために、鉄濃度測定装置としての濁度計40を、給水系統の鉄濃度に寄与率の高い低圧加熱器6のドレインタンク32出口側に設ける。本発明においては、ボイラ31入口の給水中における鉄濃度として、0.5〜2μg/l、好ましくは1μg/l以下を第1の基準値として設定する。このような第1の基準値を採用することにより、給水中におけるスケールを十分に防止することができる。   The present invention provides a turbidimeter 40 as an iron concentration measuring device for the iron concentration of a water supply system in order to manage the water quality of an extremely low concentration of iron that is difficult to directly measure even with the analytical sensitivity of the current iron concentration measuring device. Is provided on the outlet side of the drain tank 32 of the low-pressure heater 6 having a high contribution rate. In the present invention, the iron concentration in the feed water at the inlet of the boiler 31 is set to 0.5 to 2 μg / l, preferably 1 μg / l or less as the first reference value. By adopting such a first reference value, scale in the water supply can be sufficiently prevented.

本発明では、鉄濃度測定装置として濁度計40を低圧加熱器6のドレインタンク32出口側に設けている。この低圧加熱器6のドレインタンク32では、ボイラ31入口における主給水系統に対して、流量比で約10%の希釈寄与率がある。ここで、「希釈寄与率」とは、給水系統において給水と復水とが混合され、最終的にボイラ31入口における給水に対する希釈割合を定めたものである。この希釈寄与率は、実際の火力発電プラントの規模や各装置の容量、給水及び復水の流量等により異なるものであり、火力発電プラント毎に前もって求めておく。希釈寄与率の範囲は、例えば10〜20%である。例えば、希釈寄与率が10%である場合、ボイラ31入口における給水中の鉄濃度は、希釈されることによって低圧加熱器6のドレインタンク32出口側の鉄濃度の10分の1となる。   In the present invention, a turbidimeter 40 is provided on the outlet side of the drain tank 32 of the low-pressure heater 6 as an iron concentration measuring device. In the drain tank 32 of the low-pressure heater 6, there is a dilution contribution ratio of about 10% in terms of the flow rate ratio with respect to the main water supply system at the inlet of the boiler 31. Here, the “dilution contribution ratio” is a ratio in which the feed water and the condensate are mixed in the feed water system, and finally the dilution ratio with respect to the feed water at the inlet of the boiler 31 is determined. This dilution contribution rate varies depending on the actual scale of the thermal power plant, the capacity of each device, the flow rate of water supply and condensate, and the like, and is determined in advance for each thermal power plant. The range of the dilution contribution rate is, for example, 10 to 20%. For example, when the dilution contribution ratio is 10%, the iron concentration in the feed water at the inlet of the boiler 31 becomes 1/10 of the iron concentration at the outlet side of the drain tank 32 of the low-pressure heater 6 by being diluted.

従って、上述した第1の基準値に希釈寄与率の逆数を乗じることによって、低圧加熱器6のドレインタンク32出口側の鉄濃度の基準値を求めることができ、この基準値を第2の基準値とする。すなわち、一例として、ボイラ31入口における給水中の鉄濃度の第1の基準値を1μg/lとし、希釈寄与率を10%と仮定すると(以下、同様とする)、低圧加熱器6のドレインタンク32における給水の鉄濃度の第2の基準値は10μg/lとなる。従って、低圧加熱器6のドレインタンク32出口側の鉄濃度を測定し、測定した鉄濃度が第2の基準値以下となるように監視することによって、ボイラ31入口における給水中の鉄濃度を第1の基準値以下に管理することが可能となる。   Therefore, by multiplying the above-mentioned first reference value by the reciprocal of the dilution contribution rate, the reference value of the iron concentration on the outlet side of the drain tank 32 of the low-pressure heater 6 can be obtained, and this reference value is obtained as the second reference value. Value. That is, as an example, assuming that the first reference value of the iron concentration in the feed water at the inlet of the boiler 31 is 1 μg / l and the dilution contribution rate is 10% (hereinafter the same), the drain tank of the low-pressure heater 6 The second reference value of the iron concentration of the feed water at 32 is 10 μg / l. Therefore, by measuring the iron concentration at the outlet side of the drain tank 32 of the low-pressure heater 6 and monitoring the measured iron concentration to be equal to or lower than the second reference value, the iron concentration in the feed water at the boiler 31 inlet is changed to the first value. It becomes possible to manage below the reference value of 1.

次に、本発明では、鉄濃度測定装置として濁度計40を使用する。濁度計40によって鉄濃度を測定することについて、図2に一例を示すように、濁度計の指標値(ppm)と鉄濃度(μg/l)とは、相関関係が認められる。従って、濁度を測定することによって、鉄濃度を管理することが可能となる。図3は、低圧加熱器6のドレインタンク32出口側(グラフA)と、エコノマイザ11入口(グラフB)における濁度の経時変化を示す線図である。図3から明らかなように、低圧加熱器6のドレインタンク32出口側(グラフA)では、エコノマイザ11入口(グラフB)よりも高い濁度を示しており、鉄濃度も高い値である。これは、上述した希釈寄与率に起因している。   Next, in the present invention, the turbidimeter 40 is used as an iron concentration measuring device. Regarding the measurement of the iron concentration by the turbidimeter 40, as shown in an example in FIG. 2, a correlation is recognized between the index value (ppm) of the turbidimeter and the iron concentration (μg / l). Therefore, the iron concentration can be managed by measuring the turbidity. FIG. 3 is a diagram showing the change in turbidity over time at the drain tank 32 outlet side (graph A) and the economizer 11 inlet (graph B) of the low-pressure heater 6. As is apparent from FIG. 3, the drain tank 32 outlet side (graph A) of the low-pressure heater 6 shows higher turbidity than the economizer 11 inlet (graph B), and the iron concentration is also high. This is due to the dilution contribution rate described above.

また、グラフAに示されるように、1日の内でも非常に濁度が上昇する場合がある。従って、濁度はある所定時間だけ測定するよりはむしろ、長時間に亘って測定した測定値を積算値で管理したり、濁度の最大値や平均値を使用して、鉄濃度を監視することが望ましい。例えば、濁度の積算値で水質管理を行う場合、濁度計40における鉄濃度を1日換算で平均10μg/l以下とすることにより、ボイラ31入口における給水中の鉄濃度を1μg/l以下とすることができる。濁度の積算値を使用することにより、ある時間で濁度が急激に増加するような場合にも、測定誤差を最小にすることができる。なお、各火力発電プラントにおいて、濁度と鉄濃度との相関関係を予め把握しておく必要がある。   Moreover, as shown in the graph A, the turbidity may increase very much even within one day. Therefore, rather than measuring turbidity for a certain period of time, the measured value measured over a long period of time is managed as an integrated value, or the maximum or average value of turbidity is used to monitor the iron concentration. It is desirable. For example, when water quality management is performed with the integrated value of turbidity, the iron concentration in the feed water at the inlet of the boiler 31 is 1 μg / l or less by making the iron concentration in the turbidimeter 40 an average of 10 μg / l or less on a daily basis. It can be. By using the integrated value of turbidity, the measurement error can be minimized even when the turbidity increases rapidly in a certain time. In each thermal power plant, it is necessary to grasp the correlation between turbidity and iron concentration in advance.

以上のようにして、低圧加熱器6のドレインタンク32出口側における給水の鉄濃度の測定結果は、pH調整制御部41に送られる。もし鉄濃度が10μg/lを超えた場合には、pH調整制御部41は、必要に応じてpH調整剤42例えばアンモニアを給水中に添加する制御を行う。pH調整剤42により給水のpHを調整することによって、給水中の鉄濃度を減少させる制御を行う。すなわち、給水のpHを上昇させることにより、配管等からの鉄イオンの溶出を抑制し、給水中の鉄濃度を減少させることができる。   As described above, the measurement result of the iron concentration of the feed water at the outlet side of the drain tank 32 of the low-pressure heater 6 is sent to the pH adjustment control unit 41. If the iron concentration exceeds 10 μg / l, the pH adjustment control unit 41 performs control to add a pH adjusting agent 42, for example, ammonia to the feed water as necessary. By adjusting the pH of the feed water with the pH adjuster 42, control is performed to reduce the iron concentration in the feed water. That is, by elevating the pH of the feed water, elution of iron ions from piping and the like can be suppressed, and the iron concentration in the feed water can be reduced.

pH調整制御部41を使用することによって、給水中の鉄濃度を第2の基準値に自動的に維持することができる。なお、pH調整制御部41を使用せずに、手動式でpH調整剤42を給水中に添加することも可能である。   By using the pH adjustment control unit 41, the iron concentration in the water supply can be automatically maintained at the second reference value. In addition, it is also possible to add the pH adjusting agent 42 to the water supply manually without using the pH adjustment control unit 41.

(実施の形態2)
図4は、本発明の実施の形態2による加熱器ドレイン鉄濃度による水質管理方法が適用される火力発電プラントの排ガスボイラを示す概略構成図である。実施の形態2では、実施の形態1における濁度計40の代わりに、鉄濃度測定用のフィルタ装置50を設けたものである。
(Embodiment 2)
FIG. 4 is a schematic configuration diagram showing an exhaust gas boiler of a thermal power plant to which the water quality management method based on the heater drain iron concentration according to Embodiment 2 of the present invention is applied. In the second embodiment, a filter device 50 for measuring iron concentration is provided instead of the turbidimeter 40 in the first embodiment.

図4において、鉄濃度測定用のフィルタ装置50が低圧加熱器6のドレインタンク32出口側に設けられている。ドレインタンク32出口側における給水中の鉄濃度を測定することにより、実施の形態1と同様に、水質管理を行うことができる。例えば、フィルタ装置50に24時間給水を通過させ、その後、フィルタ装置50を給水路から取り外してフィルタ装置50に残った付着物を酸溶液で溶解し、定法に従って鉄濃度を定量分析することができる。この時、鉄濃度の評価は、積算値を使用するのが望ましく、例えば、24時間時間の平均値として10μg/lをドレインタンク32出口側における鉄濃度の第2の基準値とすることができる。このような第2の基準値を監視することによって、上述した希釈寄与率に基づき、ボイラ31入口における給水中の鉄濃度を第1の基準値である1μg/l以下に管理することができる。   In FIG. 4, a filter device 50 for measuring iron concentration is provided on the outlet side of the drain tank 32 of the low-pressure heater 6. By measuring the iron concentration in the water supply at the outlet side of the drain tank 32, water quality management can be performed as in the first embodiment. For example, the water supply can be passed through the filter device 50 for 24 hours, and then the filter device 50 is removed from the water supply channel, and the deposits remaining on the filter device 50 are dissolved with an acid solution, and the iron concentration can be quantitatively analyzed according to a conventional method. . At this time, it is desirable to use the integrated value for the evaluation of the iron concentration. For example, 10 μg / l as an average value for 24 hours can be used as the second reference value of the iron concentration at the outlet side of the drain tank 32. . By monitoring such a second reference value, the iron concentration in the feed water at the inlet of the boiler 31 can be managed to be 1 μg / l or less, which is the first reference value, based on the dilution contribution rate described above.

図5−1及び図5−2は、フィルタ装置を2台使用してこれらを切り替えて使用する場合を示す模式図である。なお、下記の各バルブにおいて、白色で示すバルブは開いており、黒色で示すバルブは閉じていることを示す。図5−1において、低圧加熱器6のドレインタンク32(図4参照)からの給水は、第1のバルブ61及び第2のバルブ62を切り替えることにより、第1のフィルタ装置51又は第2のフィルタ装置52に導かれる。すなわち、第1のバルブ61を開くことにより、給水は第1のフィルタ装置51を通過して、低圧加熱器7(図4参照)に導かれる。   FIGS. 5A and 5B are schematic diagrams illustrating a case where two filter devices are used and these are used by switching. In each of the following valves, a white valve is open and a black valve is closed. 5A, the water supply from the drain tank 32 (see FIG. 4) of the low-pressure heater 6 is performed by switching the first valve 61 and the second valve 62 to switch the first filter device 51 or the second filter 62. Guided to the filter device 52. That is, by opening the first valve 61, the water supply passes through the first filter device 51 and is guided to the low-pressure heater 7 (see FIG. 4).

この時、ポンプ65を作動させ、酸溶液タンク53からの酸溶液を使用済の第2のフィルタ装置52に導いて逆洗浄を行うことができる。逆洗浄を行った廃液は、廃液溜54に廃棄される。次に、第1のフィルタ装置51に付着した堆積物中の鉄濃度を定量分析する。その後、図5−2に示すように、第2のバルブ62を開くことにより、給水は洗浄が終了した第2のフィルタ装置52を通過して、低圧加熱器7(図4参照)に導かれる。この時、図5−1と同様に、ポンプ65を作動させ、酸溶液タンク53からの酸溶液を使用済の第2のフィルタ装置51に導いて逆洗浄を行うことができる。以上のように、2台のフィルタ装置を切り替えて使用することにより、フィルタ装置を配管から取り外すことなく鉄濃度の監視を行うことができる。なお、フィルタ装置は2台に限定するものではなく、図5−1、図5−2に示すような構成のフィルタ装置を増設することにより、複数台のフィルタ装置を順次使用しても良い。   At this time, the pump 65 is operated, and the acid solution from the acid solution tank 53 can be led to the used second filter device 52 to perform back washing. The waste liquid that has undergone the reverse cleaning is discarded in the waste liquid reservoir 54. Next, the iron concentration in the deposit adhering to the first filter device 51 is quantitatively analyzed. Thereafter, as shown in FIG. 5B, by opening the second valve 62, the water supply passes through the second filter device 52 that has been cleaned, and is guided to the low-pressure heater 7 (see FIG. 4). . At this time, as in FIG. 5A, the pump 65 is operated, and the acid solution from the acid solution tank 53 can be led to the used second filter device 51 to perform back washing. As described above, by switching and using two filter devices, it is possible to monitor the iron concentration without removing the filter device from the pipe. Note that the number of filter devices is not limited to two, and a plurality of filter devices may be sequentially used by adding filter devices having configurations as shown in FIGS. 5A and 5B.

上述した実施の形態1、2においては、それぞれ濁度計40又はフィルタ装置50を使用してドレインタンク32出口側における給水中の鉄濃度を測定する場合について説明したが、本発明にこれに限定されるものではなく、例えばレーザ方式による粒子モニタを使用して鉄濃度を監視しても良い。また、鉄濃度の測定を低圧加熱器6のドレインタンク32出口側で行った場合について説明した。しかしながら、本発明はこれに限定されるものではなく、予め希釈寄与率を求めることにより、例えば低圧加熱器7や高圧加熱器8など他の箇所で鉄濃度測定を行うことも可能である。   In the first and second embodiments described above, the case where the iron concentration in the feed water at the outlet side of the drain tank 32 is measured using the turbidimeter 40 or the filter device 50, respectively, is limited to the present invention. For example, the iron concentration may be monitored using a laser particle monitor. Moreover, the case where the iron concentration was measured on the outlet side of the drain tank 32 of the low-pressure heater 6 was described. However, the present invention is not limited to this, and it is also possible to measure the iron concentration at other locations such as the low-pressure heater 7 and the high-pressure heater 8 by obtaining the dilution contribution ratio in advance.

以上のように、本発明にかかる加熱器ドレイン鉄濃度による水質管理方法は、火力発電プラント等における配管において、スケールの発生を予防するために有用であり、特に、直接測定するのが困難な極低濃度のボイラの入口における鉄濃度を容易に管理するのに適している。   As described above, the water quality management method according to the heater drain iron concentration according to the present invention is useful for preventing the occurrence of scale in piping in a thermal power plant or the like, and is particularly difficult to measure directly. It is suitable for easily managing the iron concentration at the inlet of a low-concentration boiler.

本発明の実施の形態1による加熱器ドレイン鉄濃度による水質管理方法が適用される火力発電プラントの排ガスボイラを示す概略構成図である。It is a schematic block diagram which shows the exhaust gas boiler of the thermal power plant to which the water quality management method by heater drain iron concentration by Embodiment 1 of this invention is applied. 給水中の鉄濃度と濁度計指示値との関係を示す線図である。It is a diagram which shows the relationship between the iron concentration in feed water, and a turbidimeter instruction value. 低圧加熱器のドレインタンク32出口側(グラフA)と、エコノマイザ入口(グラフB)における濁度の経時変化を示す線図である。It is a diagram which shows the time-dependent change of the turbidity in the drain tank 32 exit side (graph A) of a low voltage | pressure heater, and an economizer entrance (graph B). 本発明の実施の形態2による加熱器ドレイン鉄濃度による水質管理方法が適用される火力発電プラントの排ガスボイラを示す概略構成図である。It is a schematic block diagram which shows the exhaust gas boiler of the thermal power plant to which the water quality management method by the heater drain iron concentration by Embodiment 2 of this invention is applied. 2台のフィルタ装置を使用した場合における配管の概略構成図である。It is a schematic block diagram of piping in the case of using two filter apparatuses. 2台のフィルタ装置を使用した場合における配管の概略構成図である。It is a schematic block diagram of piping in the case of using two filter apparatuses. 従来の火力発電プラントの排ガスボイラを示す概略構成図である。It is a schematic block diagram which shows the exhaust gas boiler of the conventional thermal power plant.

符号の説明Explanation of symbols

1 高圧タービン
2 中圧タービン
3 低圧タービン
4 補給水タンク
5 エゼェクタ
6 低圧加熱器
7 低圧加熱器
8 脱気器
9 貯槽
10 高圧加熱器
11 エコノマイザ
12 過熱器
13 再熱器
14 pH計
20 pH計
30 復水器
31 ボイラ
32 ドレインタンク
40 濁度計
41 pH調整制御部
42 pH調整剤
50 フィルタ装置
51 第1のフィルタ装置
52 第2のフィルタ装置
53 酸溶液タンク
54 廃水溜
61 第1のバルブ
62 第2のバルブ
63 第3のバルブ
64 第4のバルブ
100A 排ガスボイラ
100B 排ガスボイラ
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 High pressure turbine 2 Medium pressure turbine 3 Low pressure turbine 4 Supply water tank 5 Ejector 6 Low pressure heater 7 Low pressure heater 8 Deaerator 9 Storage tank 10 High pressure heater 11 Economizer 12 Superheater 13 Reheater 14 pH meter 20 pH meter 30 Condenser 31 Boiler 32 Drain tank 40 Turbidimeter 41 pH adjustment controller 42 pH adjuster 50 Filter device 51 First filter device 52 Second filter device 53 Acid solution tank 54 Waste water reservoir 61 First valve 62 First valve 62 Second valve 63 Third valve 64 Fourth valve 100A Exhaust gas boiler 100B Exhaust gas boiler

Claims (8)

火力発電所の給水系統における鉄濃度を監視する加熱器ドレイン鉄濃度による水質管理方法であって、
ボイラの入口における給水中の鉄濃度の第1の基準値を定め、前記第1の基準値に対して前記ボイラの下流側に配置される加熱器の希釈寄与率を求め、前記第1の基準値に前記希釈寄与率の逆数を乗じることにより前記加熱器のドレインにおける鉄濃度の第2の基準値を求め、前記加熱器のドレインにおける鉄濃度を測定し、測定した鉄濃度が前記第2の基準値以下となるように給水中の鉄濃度を監視することにより、前記ボイラの入口における鉄濃度を第1の基準値以下に管理することを特徴とする加熱器ドレイン鉄濃度による水質管理方法。
It is a water quality management method by heater drain iron concentration that monitors the iron concentration in the water supply system of a thermal power plant,
A first reference value of iron concentration in feed water at the inlet of the boiler is determined, a dilution contribution rate of a heater disposed downstream of the boiler is obtained with respect to the first reference value, and the first reference value is obtained. By multiplying the value by the reciprocal of the dilution contribution rate, a second reference value of the iron concentration at the drain of the heater is obtained, the iron concentration at the drain of the heater is measured, and the measured iron concentration is the second A water quality management method based on a heater drain iron concentration, wherein the iron concentration at the inlet of the boiler is controlled to be equal to or lower than a first reference value by monitoring the iron concentration in the feed water so as to be equal to or lower than a reference value.
前記第1の基準値は、鉄濃度が0.5〜2μg/lの範囲にあることを特徴とする請求項1に記載の加熱器ドレイン鉄濃度による水質管理方法。   2. The water quality management method according to claim 1, wherein the first reference value has an iron concentration in a range of 0.5 to 2 μg / l. 前記希釈寄与率は、10〜20%の範囲にあることを特徴とする請求項1又は請求項2に記載の加熱器ドレイン鉄濃度による水質管理方法。   The water dilution management method according to claim 1 or 2, wherein the dilution contribution ratio is in a range of 10 to 20%. 前記加熱器のドレインにおける鉄濃度の測定は、濁度計を使用して行うことを特徴とする請求項1から請求項3のうち、何れか1項に記載の加熱器ドレイン鉄濃度による水質管理方法。   The water concentration management according to any one of claims 1 to 3, wherein the iron concentration in the drain of the heater is measured using a turbidimeter. Method. 前記加熱器のドレインにおける鉄濃度の測定は、フィルタ装置を使用して行うことを特徴とする請求項1から請求項3のうち、何れか1項に記載の加熱器ドレイン鉄濃度による水質管理方法。   The water quality management method according to any one of claims 1 to 3, wherein the iron concentration in the drain of the heater is measured using a filter device. . 前記フィルタ装置として複数のフィルタ装置を設け、前記複数のフィルタ装置を順次使用することを特徴とする請求項5に記載の加熱器ドレイン鉄濃度による水質管理方法。   The water quality management method according to claim 5, wherein a plurality of filter devices are provided as the filter device, and the plurality of filter devices are sequentially used. 前記鉄濃度測定の結果は、鉄の積算値から求めることを特徴とする請求項4から請求項6のうち、何れか1項に記載の加熱器ドレイン鉄濃度による水質管理方法。   The water quality management method according to any one of claims 4 to 6, wherein the iron concentration measurement result is obtained from an integrated value of iron. 前記給水中の鉄濃度を監視し、測定した鉄濃度が前記第2の基準値を超えた場合には、給水中にpH調整剤を添加することをさらに含むことを特徴とする請求項1から請求項7のうち、何れか1項に記載の加熱器ドレイン鉄濃度による水質管理方法。   The method further comprises monitoring the iron concentration in the water supply and adding a pH adjuster to the water supply when the measured iron concentration exceeds the second reference value. The water quality management method by the heater drain iron concentration of any one of Claims 7.
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