JP2009030817A - ボイラ水系におけるブロー制御方法 - Google Patents
ボイラ水系におけるブロー制御方法 Download PDFInfo
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Abstract
【解決手段】ボイラ3から蒸気機器10に送られた蒸気の凝縮水と補給水との混合水が給水タンク1から給水として該ボイラ3へ供給される。水質管理項目としての電気伝導率、塩化物イオン濃度、硫酸イオン濃度及びシリカ濃度から選ばれる少なくとも1つについて、ボイラ水の管理基準値を設定しておき、補給水のNaイオン濃度、及び前記選ばれた水質管理項目の値を測定しておくと共に、給水のNaイオン濃度を測定する。この測定値と補給水のNaイオン濃度とから給水中における前記水質管理項目値を演算し、その中から、最も低い濃縮倍数にて前記管理基準値を逸脱することになる1つの水質管理項目を選択し、ボイラ水中のこの選択された水質管理項目の値が前記管理基準値の範囲内となるようにブロー制御を行う。
【選択図】図1
Description
N=Cb/Cw …………………(2)
ただし、X:ブロー率
B:ブロー量(kg/h)
W:給水量(kg/h)
N:濃縮倍数
Cb:缶水中の水質管理項目の許容値
Cw:給水中の水質管理項目の測定値
給水中に復水処理剤として揮発性アミンを添加することがあるが、この揮発性アミンを添加すると給水の電気伝導率が高くなる。そのため、実際の濃縮倍数は許容範囲であるにもかかわらず電気伝導率から見るとブローが必要であると判定され、無駄にブローが行われるおそれがある。
シリカは、ボイラ水中にスケール化するカチオン(例えばCa,Mg)が存在するとスケール化するところから、シリカ濃度測定値が真値よりも低くなる。また、シリカは、高濃度になると、自己重合し、測定値が真値よりも低く出ることがある。このようなことから、シリカ濃度を水質管理項目値とした場合、実際にはシリカ濃度が許容範囲を逸脱する程濃縮倍数が高くなっているにもかかわらず、ブローが行われないおそれがある。また、シリカは同じ場所でも季節変動をおこす。
塩化物イオンは、吾国の一部地域で濃度が極めて低いものとなっており、濃縮倍数監視のための水質管理項目として普遍的に採用するのに不向きである。
[給水の水質管理項目値の演算]
給水中に占める凝縮水の割合と、補給水の水質管理項目値とから給水の水質管理項目値を演算する。
この演算された給水中の各水質管理項目値とボイラ水(缶水)の各水質管理項目の許容範囲とを対比して、最も低い濃縮倍数において許容範囲を逸脱することになる水質管理項目を選定する。
上記説明では、給水の水質管理項目値は、補給水の水質管理項目値にc0/c1を乗じた値であるとしたが、給水に揮発性アミン類を添加する場合には、給水の電気伝導率は、補給水と水処理薬剤とに由来する電気伝導率と揮発性アミン類に由来する電気伝導率との和とする。
<水処理薬剤>
ポリアクリル酸系ポリマ+KOH+タンニン酸とを含む組成物とし、給水に対して120mg/Lとなるよう12添加。
電気伝導率 24mS/m
酸消費量(pH4.8) 55mgCaCO3/L
塩化物イオン 29mg/L
シリカ 16mg/L
Na 47mg/L
給水に揮発性アミン類としてモルホリンを45mg/L添加した。
pH(25℃) :11.0〜11.8
電気伝導率 :400mS/m
酸消費量(pH8.3):80〜600mgCaCO3/L
塩化物イオン :400mg/L
シリカ :350mg/L
補給水と給水のNa濃度をナトリウムイオン電極により連続測定した。その結果、補給水中のNa濃度はほぼ47mg/Lで一定の値で推移したのに対して、給水中のNa濃度は14〜38mg/Lで推移した。
補給水中のNaは47mg/Lであり、給水中のNa濃度が14〜38mg/Lなので、凝縮水回収率は20〜70%(給水中の補給水の割合は30〜80%)となる。給水中の塩化物イオン濃度、電気伝導率及びシリカ濃度と、それらに基づく濃縮倍率は次の通り演算される。
給水中の塩化物イオンは、補給水中の塩化物イオン濃度に上記の30〜80%の値を乗じることにより、29mg/L×(30〜80%)=8.7〜23.2mg/Lとなる。
400/8.7〜400/23.2=46.0〜17.2倍
補給水の電気伝導率24mS/mと、水処理薬剤寄与分4.4mS/mと、凝縮水回収率とから、給水の電気伝導率は24×0.3+4.4=11.6,24×0.8+4.4=23.6により、11.6〜23.6mS/mとなる。
400/11.6〜400/23.6=34.5〜16.9となる。
補給水の16mg/Lに対し上記30〜80%を乗じることにより、給水中では4.8〜12.8mg/Lとなる。
350/4.8〜350/12.8=73〜27
これらの計算の結果、もっとも低い濃縮倍数にてボイラ水管理基準値を逸脱することになる水質管理項目は電気伝導率であることが認められた。
凝縮水回収率が20〜70%の範囲で変化するため、凝縮水回収率20%の時の給水水質に併せてブロー率を設定した。このとき、ブロー率は塩化物イオン濃度で制約され、6.0%(濃縮倍数16.7倍)となる。
モルホリンに起因する電気伝導率が影響し、給水の電気伝導率は18.9〜29.4mS/mとなった。これにより、濃縮倍数は電気伝導率律速となり、ブロー率4.5〜7.7%、平均ブロー率6.1%(濃縮16.4倍)で制御された。
上記の通り、最も低い濃縮倍数にてボイラ水管理基準値を逸脱することになるのは電気伝導率であるため、ボイラ水中の電気伝導率がボイラ水管理基準値内となるようにブロー率を演算し、給水量すなわちポンプ2の吐出量にこのブロー率を乗じたブロー量となるようにブロー弁7を制御した。その結果、ブロー率は2.9〜5.9%で、平均4.2%であった。
3 ボイラ
4 気水分離器
5 降水管
7 ブロー弁
10 蒸気機器
Claims (3)
- ボイラから需要先に送られた蒸気の凝縮水の少なくとも一部と軟水よりなる補給水との混合水が給水として該ボイラへ供給されるボイラ水系からのブローを制御するボイラ水系におけるブロー制御方法において、
水質管理項目として、電気伝導率、塩化物イオン濃度、硫酸イオン濃度、及びシリカ濃度から選ばれる少なくとも1つについて、ボイラ水の管理基準値を設定しておき、補給水のNaイオン濃度、及び前記選ばれた水質管理項目の値を測定しておくと共に、給水のNaイオン濃度を測定し、この給水のNaイオン濃度と補給水のNaイオン濃度とから給水中における前記水質管理項目の値を演算し、
その中から、最も低い濃縮倍数にて前記管理基準値を逸脱することになる1つの水質管理項目を選択し、ボイラ水中のこの選択された水質管理項目の値が前記管理基準値の範囲内となるようにブロー制御を行うことを特徴とするボイラ水系におけるブロー制御方法。 - 請求項1において、給水のNaイオン濃度c1と補給水のNaイオン濃度c0との比c1/c0を補給水の水質管理項目の値に乗算することにより給水の水質管理項目の値を演算し、
この演算値に基づいて、前記水質管理項目の選択を行うと共にブロー率を決定することを特徴とするボイラ水系におけるブロー制御方法。 - 請求項1又は2において、補給水もしくは給水又はボイラ水に水処理薬剤を添加し、かつ該水処理薬剤に由来する給水の各水質管理項目の増加分を演算して、給水の水質管理項目の値を補正することを特徴とするボイラ水系におけるブロー制御方法。
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