JP2012193434A - Water treatment method of steam generation device - Google Patents

Water treatment method of steam generation device Download PDF

Info

Publication number
JP2012193434A
JP2012193434A JP2011059577A JP2011059577A JP2012193434A JP 2012193434 A JP2012193434 A JP 2012193434A JP 2011059577 A JP2011059577 A JP 2011059577A JP 2011059577 A JP2011059577 A JP 2011059577A JP 2012193434 A JP2012193434 A JP 2012193434A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
water
economizer
water supply
treatment method
alkali
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
JP2011059577A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP5691697B2 (en
Inventor
Kosuke Shimura
幸祐 志村
Masaru Endo
優 遠藤
Mizuyuki Sakai
瑞之 酒井
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.)
Kurita Water Industries Ltd
Original Assignee
Kurita Water Industries 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 Kurita Water Industries Ltd filed Critical Kurita Water Industries Ltd
Priority to JP2011059577A priority Critical patent/JP5691697B2/en
Publication of JP2012193434A publication Critical patent/JP2012193434A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP5691697B2 publication Critical patent/JP5691697B2/en
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Landscapes

  • Preventing Corrosion Or Incrustation Of Metals (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a water treatment method of a steam generation device which can suppress corrosion of an economizer made of a steel and a steam condensate system as well as evaporation pipes of a steam generator for generating steam and the inside of can body of a boiler.SOLUTION: The steam generation device 10 uses softened water as feed water and includes the economizer 8 which heats the feed water by the exhaust gas after heating the evaporation pipes. In the steam generation device 10, dissolved oxygen in the water in a water tank 1 is reduced to 2 mg/L or below by an oxygen reduction equipment 4 for reducing the dissolved oxygen in the water by replacing with nitrogen. Moreover, alkaline chemicals are added in the water tank 1 or to the feed water line between the water tank 1 and the economizer 8, in order to enhance a pH value to 9 or more of the feed water supplied to the economizer 8. Furthermore, deoxidizer is added to the feed water line between the water tank 1 and the economizer 8.

Description

本発明は、本発明は、蒸気発生設備の水処理方法に関する。より詳しくは、軟化水を補給水として使用すると共に、排ガスで給水を加熱するエコノマイザを備える蒸気発生設備の水処理方法に関する。   The present invention relates to a water treatment method for steam generating equipment. More specifically, the present invention relates to a water treatment method for a steam generating facility provided with an economizer that uses softened water as makeup water and heats feed water with exhaust gas.

軟化水を補給水として使用して蒸気を発生する蒸気発生設備では、蒸気発生器やボイラ缶内における水に接触する部分(例えば蒸発管内など)の腐食を防止するため、防食処理が行われている。その方法としては、防食剤や脱酸素剤などの薬剤を注入すると共に、ボイラ水のpHが所定の値(通常は11.0〜11.8)になるように、必要に応じてアルカリ剤を添加する方法が一般的である。   In steam generation equipment that generates steam using softened water as make-up water, anti-corrosion treatment is performed to prevent corrosion in the steam generator and boiler cans that contact water (for example, in the evaporation pipe). Yes. As the method, while inject | pouring chemical | medical agents, such as a corrosion inhibitor and an oxygen scavenger, an alkaline agent is added as needed so that the pH of boiler water may become predetermined value (usually 11.0-11.8). The method of adding is common.

しかしながら、脱酸素剤を使用した処理は、蒸発管を加熱した後の排ガスで給水を加熱するエコノマイザ(給水予熱器)のような非濃縮部では、水中の脱酸素剤の濃度が低く、反応時間も短いため、十分に脱酸素できず、腐食低減効果がほとんど得られない。防食剤を使用した処理についても同様で、エコノマイザでは濃縮されないため、濃縮部である蒸気発生器やボイラ缶内で防食効果を発揮する濃度に設定されている場合、給水中の濃度は防食効果が得られる濃度よりも低くなり、腐食低減は期待できない。また、蒸気が凝縮したドレンを給水として、回収し、再利用する場合は、給水温度が上昇するため、エコノマイザの腐食は更に増大する。   However, the treatment using an oxygen scavenger has a low concentration of the oxygen scavenger in the water in the non-concentrating part such as an economizer (feed water preheater) that heats the feed water with the exhaust gas after heating the evaporation tube. Therefore, it is not possible to sufficiently deoxidize, and almost no effect of reducing corrosion is obtained. The same applies to treatments that use anticorrosives, and they are not concentrated by an economizer.Therefore, if the concentration is set to exhibit anticorrosive effect in the steam generator or boiler can, which is the concentrating part, the concentration in the water supply will have anticorrosive effect. The concentration is lower than the concentration obtained, and corrosion reduction cannot be expected. In addition, when the drain condensed with steam is recovered as feed water and reused, the temperature of the feed water rises and the corrosion of the economizer further increases.

一方、脱酸素装置を使用して、物理的に水中の酸素を除去し、酸素濃度を低減する(加熱脱気器で数〜数十μg/L以下、対向流接触の窒素置換式脱酸素装置で0.1mg/L以下、真空式脱気装置で0.5mg/L以下)ことで、腐食を抑制する方法もある。しかしながら、この方法は、脱酸素装置が大型で、コストも高く、更に、既存の設備への設置が煩雑であるため、適用範囲が制限されるという問題がある。   On the other hand, using a deoxygenator, the oxygen in the water is physically removed to reduce the oxygen concentration (several to several tens of μg / L or less with a heated deaerator, countercurrent contact nitrogen displacement deoxygenator And 0.1 mg / L or less with a vacuum degassing device), there is also a method of suppressing corrosion. However, this method has a problem that the scope of application is limited because the deoxygenation apparatus is large in size, high in cost, and complicated to install in existing facilities.

また、JIS B8223では、給水のpHを5.8〜9.0と規定しており、腐食抑制のためにはpH7以上が好ましいとしているが、エコノマイザに関しては、この範囲では十分な防食効果が得られない。このように、エコノマイザは、蒸気発生設備を構成する各部の中でも特に腐食が発生しやすい箇所であり、鋼材で形成されている場合は、その傾向が顕著である。   In addition, JIS B8223 defines the pH of feed water as 5.8 to 9.0, and it is said that pH 7 or higher is preferable for corrosion inhibition. However, with respect to the economizer, a sufficient anticorrosive effect is obtained within this range. I can't. As described above, the economizer is a portion where corrosion is particularly likely to occur among the respective parts constituting the steam generation facility, and the tendency is remarkable when the economizer is formed of a steel material.

そこで、従来、エコノマイザの防食を目的とした種々の防食剤又は防食方法が提案されている(例えば、特許文献1〜5参照。)。具体的には、特許文献1には、単糖類とグルコン酸鉄の混合物の水溶液に、アルカリ金属水酸化物を添加し、反応させて得られる生成物からなる記載の軟水ボイラ用防食剤が開示されている。   Therefore, various anticorrosive agents or anticorrosion methods have been proposed for the purpose of preventing corrosion of economizers (see, for example, Patent Documents 1 to 5). Specifically, Patent Document 1 discloses an anticorrosive agent for a soft water boiler, which is composed of a product obtained by adding an alkali metal hydroxide to an aqueous solution of a mixture of a monosaccharide and iron gluconate and reacting them. Has been.

また、特許文献2には、ボイラ給水にケイ酸塩を注入して、水管にケイ酸塩による不溶性の防食被膜を形成する防食方法が開示されている。更に、特許文献3には、酒石酸又はその塩を10〜50mg/L、クエン酸又はその塩を10〜50mg/L、pHを8〜12に調製するアルカリ剤を添加して、鉄系金属の腐食・孔食を防止する方法が開示されている。   Patent Document 2 discloses an anticorrosion method in which silicate is injected into boiler feed water to form an insoluble anticorrosion coating with silicate on a water pipe. Furthermore, in Patent Document 3, an alkaline agent for adjusting tartaric acid or a salt thereof to 10 to 50 mg / L, citric acid or a salt thereof to 10 to 50 mg / L, and a pH of 8 to 12 is added, and iron-based metal is added. A method for preventing corrosion and pitting corrosion is disclosed.

一方、特許文献4に記載の防食方法では、加水分解型のタンニン又はその中性塩とアルカリ金属水酸化物とを混合反応させた溶液を脱酸素剤として、給水タンク又は補給水経路の途中に供給している。この特許文献4に記載の技術では、循環水と脱酸素剤時の混合時間を長くすることで脱酸素反応の時間を稼ぎ、これにより、給水中の溶存酸素を低減して、エコノマイザを含む給水系全体の腐食防止性能の向上を図っている。   On the other hand, in the anticorrosion method described in Patent Document 4, a solution obtained by mixing and reacting hydrolyzed tannin or a neutral salt thereof and an alkali metal hydroxide is used as a deoxidizer, and is provided in the middle of a water supply tank or a makeup water path. Supply. In the technique described in Patent Document 4, the mixing time of the circulating water and the oxygen scavenger is increased to increase the time for the deoxygenation reaction, thereby reducing the dissolved oxygen in the feed water and supplying the water containing the economizer. The anti-corrosion performance of the entire system is improved.

また、特許文献5には、陽イオン交換樹脂を用いた軟水器で硬度成分を除去すると共に、脱気装置で溶存ガスを除去した給水に、アルカリ金属水酸化物及び必要に応じてケイ酸などの防食剤を添加した後、蒸気ボイラに給水する蒸気ボイラの運転方法が開示されている。この蒸気ボイラ装置では、蒸気ボイラにおいて、濃縮されてアルカリ金属水酸化物濃度が高まり、pHが上昇したボイラ水の一部が、還流されて給水と混合される。   In addition, Patent Document 5 discloses an alkali metal hydroxide and, if necessary, silicic acid, etc. for the water supply in which hardness components are removed by a water softener using a cation exchange resin and dissolved gas is removed by a deaerator. An operation method of a steam boiler for supplying water to the steam boiler after adding the anticorrosive is disclosed. In this steam boiler device, in the steam boiler, a part of the boiler water which has been concentrated to increase the alkali metal hydroxide concentration and whose pH has been raised is refluxed and mixed with the feed water.

特開平10−204662号公報Japanese Patent Laid-Open No. 10-204662 特開2001−335975号公報JP 2001-335975 A 特開2005−220396号公報(特許第4277072号)Japanese Patent Laying-Open No. 2005-220396 (Patent No. 4277072) 特開2001−116207号公報(特許第3116042号)JP 2001-116207 A (Patent No. 3116042) 特開2010−230183号公報JP 2010-230183 A

しかしながら、前述した従来の技術には、以下に示す問題点がある。先ず、特許文献1〜3に記載されているような薬剤を添加する防食方法は、エコノマイザのような非濃縮部で十分な防食効果を得ようとすると、薬剤の添加量が多くなるという問題点がある。このように、水系に薬剤を多量に添加すると、ボイラ水の電気伝導率が大幅に上昇し、ボイラから発生する蒸気中にボイラ水そのものが混入する所謂「キャリオーバ」が発生しやすくなる。また、キャリオーバの発生を防止するために、ブロー量を増やすと、エネルギーコストが増加して不経済となる。   However, the conventional techniques described above have the following problems. First, the anticorrosion method for adding a drug as described in Patent Documents 1 to 3 has a problem that the amount of the drug added increases when trying to obtain a sufficient anticorrosive effect in a non-concentrated portion such as an economizer. There is. Thus, when a large amount of a chemical is added to the water system, the electrical conductivity of the boiler water is significantly increased, and so-called “carryover” in which the boiler water itself is easily mixed into the steam generated from the boiler is likely to occur. Further, if the blow amount is increased in order to prevent the occurrence of carryover, the energy cost increases and it becomes uneconomical.

更に、特許文献2に記載されているようなケイ酸塩を添加する方法では、軟水器から硬度成分がリークしたときのスケール発生量が増大し、伝熱阻害によるエネルギーロスや伝熱面の加熱による噴破が生じる可能性もある。   Furthermore, in the method of adding a silicate as described in Patent Document 2, the amount of scale generated when a hardness component leaks from a water softener increases, resulting in energy loss due to heat transfer inhibition and heating of the heat transfer surface. There is a possibility that blasting will occur.

一方、給水タンクは、通常、上部が開放されているか又は上部にエアベント(空気抜き弁)が設置されている。このため、特許文献4に記載の防食方法のように給水タンクで脱酸素処理を行う場合、空気中の酸素が給水に再溶解するため、溶存酸素濃度に対応して脱酸素剤の添加量を設定すると、溶存酸素を十分に除去することができないという問題が生じる。この問題は、給水に添加する脱酸素剤の量を多くすることで解決することができるが、その場合、薬剤の添加量が増えるため、処理コストの増加、キャリオーバの発生、ブロー量の増加に伴うエネルギーコストの増加といった問題が生じる。   On the other hand, the water supply tank is usually open at the top or is provided with an air vent (air vent valve) at the top. For this reason, when performing deoxygenation treatment in a water supply tank as in the anticorrosion method described in Patent Document 4, oxygen in the air is re-dissolved in the water supply, so the amount of oxygen scavenger added in accordance with the dissolved oxygen concentration When set, there arises a problem that the dissolved oxygen cannot be sufficiently removed. This problem can be solved by increasing the amount of oxygen scavenger added to the feed water. In this case, however, the amount of chemical added increases, which increases processing costs, causes carryover, and increases the amount of blow. The associated energy cost increases.

また、特許文献5に記載の防食方法は、水素イオン型の陽イオン交換樹脂を用いているため、アルカリ水酸化物の添加が不足又は停止した場合、給水やボイラ水のpHが著しく低下し、多大な腐食トラブルを生じるリスクがある。また、脱酸素装置により、物理的に酸素を低濃度まで除去して腐食を低減する方法は、前述したように、装置が大型でコストも高く、既存の設備への設置が煩雑となり、運用が制限されるという問題点がある。   Moreover, since the anticorrosion method described in Patent Document 5 uses a hydrogen ion type cation exchange resin, when the addition of alkali hydroxide is insufficient or stopped, the pH of feed water or boiler water is significantly reduced, There is a risk of causing significant corrosion problems. In addition, as described above, the method of physically removing oxygen to a low concentration by a deoxygenation device to reduce corrosion is large in size and high in cost, complicated to install in existing facilities, and operates. There is a problem that it is restricted.

そこで、本発明は、蒸気を発生する蒸気発生器の蒸発管内やボイラの缶体内部と共に、鋼材製のエコノマイザや蒸気復水系配管の腐食も抑制することが可能な蒸気発生設備の水処理方法を提供することを主目的とする。   Therefore, the present invention provides a water treatment method for a steam generating facility capable of suppressing corrosion of a steel economizer and steam condensate piping as well as the inside of an evaporation pipe of a steam generator for generating steam and the inside of a boiler body. The main purpose is to provide.

本発明に係る蒸気発生設備の水処理方法は、軟化水を補給水として使用し、蒸発管を加熱後の排ガスで給水を加熱するエコノマイザを備える蒸気発生設備の水処理方法であって、窒素と置換することにより水中の溶存酸素を低減する脱酸素装置により、給水タンク内の水の溶存酸素量を2mg/L以下に低減する工程と、給水タンク又は該給水タンクとエコノマイザとの間の給水ラインにアルカリ剤を添加し、前記エコノマイザに供給される給水のpHを9以上にする工程と、給水タンクとエコノマイザとの間の給水ラインに脱酸素剤を添加する工程と、を有する。
本発明においては、給水タンク内の水の溶存酸素量を2mg/L以下に低減すると共に、給水ラインで脱酸素剤を添加しているため、溶存酸素除去に必要な脱酸素剤の量が従来よりも低減される。また、窒素置換式脱酸素装置を使用しているため、溶存酸素の除去が容易である。更に、給水にアルカリ剤を添加して、エコノマイザに供給される給水のpHを9以上にしているため、腐食生成物の溶解度が低下すると共に、金属表面に耐食性のある酸化鉄皮膜が形成される。その結果、蒸気発生設備系内、特に、エコノマイザにおける腐食抑制効果が向上する。
この水処理方法では、脱酸素剤として、エリソルビン酸及び/又はアスコルビン酸と、アルカリとを含有し、前記アルカリの配合量が、Pアルカリ度(mgCaCO/L)換算で、エリソルビン酸及びアスコルビン酸の含有量(mg/L)の0.6倍以上の水溶液を使用することができる。
その場合、前記脱酸素剤と併せて、カルシウム化合物及び/又はマグネシウム化合物からなる脱酸素触媒を添加してもよい。
一方、脱酸素剤として、タンニン及び/又はタンニン酸と、アルカリとを含有し、前記アルカリの配合量が、Pアルカリ度(mgCaCO/L)換算で、タンニン及びタンニン酸の含有量(mg/L)の0.5倍以上である水溶液を使用することもできる。
その場合、前記脱酸素剤と併せて、カルシウム化合物からなる脱酸素触媒を添加してもよい。
また、脱酸素剤と脱酸素触媒とを併用する場合は、給水タンクとエコノマイザとの間の給水ラインに、更に、前記マグネシウム化合物及び/又は前記カルシウム化合物に由来する給水の全硬度(mgCaCO/L)と同濃度以上となるように、アクリル酸系ポリマーを添加することが望ましい。
更に、アルカリとしては、例えば水酸化ナトリウム又は水酸化カリウムを使用することができる。
A water treatment method for a steam generation facility according to the present invention is a water treatment method for a steam generation facility comprising an economizer that uses softened water as makeup water and heats feed water with exhaust gas after heating the evaporation pipe, A step of reducing the amount of dissolved oxygen in the water supply tank to 2 mg / L or less by a deoxygenation device that reduces dissolved oxygen in the water by replacement, and a water supply line between the water supply tank or the water supply tank and the economizer A step of adding an alkaline agent to the pH of the water supplied to the economizer to 9 or higher, and a step of adding an oxygen scavenger to the water supply line between the water supply tank and the economizer.
In the present invention, the amount of dissolved oxygen in the water supply tank is reduced to 2 mg / L or less, and the oxygen absorber is added in the water supply line. Is reduced. Moreover, since the nitrogen substitution type deoxygenation apparatus is used, removal of dissolved oxygen is easy. Furthermore, since an alkaline agent is added to the water supply so that the pH of the water supplied to the economizer is 9 or more, the solubility of the corrosion products is lowered and an iron oxide film having corrosion resistance is formed on the metal surface. . As a result, the corrosion inhibiting effect in the steam generating equipment system, particularly in the economizer is improved.
In this water treatment method, erythorbic acid and / or ascorbic acid and an alkali are contained as an oxygen scavenger, and the blending amount of the alkali is erythorbic acid and ascorbic acid in terms of P alkalinity (mgCaCO 3 / L). An aqueous solution of 0.6 times or more the content (mg / L) can be used.
In that case, you may add the deoxidation catalyst which consists of a calcium compound and / or a magnesium compound together with the said deoxidation agent.
On the other hand, it contains tannin and / or tannic acid and an alkali as an oxygen scavenger, and the blending amount of the alkali is a content of tannin and tannic acid (mg / kg) in terms of P alkalinity (mgCaCO 3 / L). An aqueous solution that is 0.5 times or more of L) can also be used.
In that case, a deoxygenation catalyst composed of a calcium compound may be added together with the deoxidation agent.
When the oxygen scavenger and the oxygen scavenging catalyst are used in combination, the total hardness of the water supplied from the magnesium compound and / or the calcium compound (mgCaCO 3 / mg) is further added to the water supply line between the water supply tank and the economizer. It is desirable to add an acrylic polymer so that the concentration is equal to or higher than that of L).
Furthermore, for example, sodium hydroxide or potassium hydroxide can be used as the alkali.

本発明によれば、窒素置換型脱酸素装置で給水タンク内の水に含まれる溶存酸素を低減した後、給水ラインで脱酸素剤を添加し、更に、アルカリ剤の添加によりエコノマイザに供給される給水のpHを9以上にしているため、蒸気を発生する蒸気発生器の蒸発管内やボイラの缶体内部だけでなく、腐食性が高い鋼材製のエコノマイザや蒸気復水系配管の腐食も、抑制することができる。   According to the present invention, after the dissolved oxygen contained in the water in the water supply tank is reduced by the nitrogen substitution type oxygen absorber, the oxygen absorber is added in the water supply line, and further supplied to the economizer by the addition of the alkaline agent. Since the pH of the feed water is 9 or higher, not only the inside of the evaporator pipe of the steam generator that generates steam and the inside of the boiler body, but also corrosion of highly corrosive steel economizers and steam condensate piping is suppressed. be able to.

本発明の実施形態に係る水処理方法を適用した蒸気発生設備の構成例を示す系統図である。It is a systematic diagram showing an example of composition of steam generation equipment to which a water treatment method concerning an embodiment of the present invention is applied.

以下、本発明を実施するための形態について、添付の図面を参照して、詳細に説明する。なお、本発明は、以下に説明する実施形態に限定されるものではない。本発明の実施形態に係る水処理方法は、軟化水を補給水とし、かつエコノマイザを備える蒸気発生設備に適用され、蒸気発生器、ボイラ缶内、エコノマイザ及び蒸気復水系配管等の腐食を抑制するものである。   DESCRIPTION OF EMBODIMENTS Hereinafter, embodiments for carrying out the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. Note that the present invention is not limited to the embodiments described below. A water treatment method according to an embodiment of the present invention is applied to a steam generation facility including softened water as makeup water and an economizer, and suppresses corrosion of a steam generator, a boiler can, an economizer, a steam condensate piping, and the like. Is.

図1は本実施形態の水処理方法を適用した蒸気発生設備の構成例を示す系統図である。図1に示すように、本実施形態の水処理方法が適用される蒸気発生設備10には、給水タンク1と、1又は複数のボイラ2と、熱交換器3とが設けられている。また、各ボイラ2の手前には、蒸発管を加熱した後の排ガスで給水を加熱するエコノマイザ8が設けられている。   FIG. 1 is a system diagram showing a configuration example of steam generation equipment to which the water treatment method of the present embodiment is applied. As shown in FIG. 1, a steam generation facility 10 to which the water treatment method of the present embodiment is applied includes a water supply tank 1, one or a plurality of boilers 2, and a heat exchanger 3. Further, an economizer 8 for heating the feed water with the exhaust gas after heating the evaporation pipe is provided in front of each boiler 2.

この蒸気発生設備10では、給水タンク1に貯留された給水は、エコノマイザ8で加熱された後、給水ポンプP1によってボイラ2に供給される。そして、ボイラ2で生成した蒸気は、例えば一部が直接使用され、残りは熱交換器3に送られる。また、熱交換器3で生じたドレン(復水)は、全量又はその一部が給水タンク1に送られ、給水として再利用される。   In this steam generation facility 10, the feed water stored in the feed water tank 1 is heated by the economizer 8 and then supplied to the boiler 2 by the feed water pump P 1. For example, a part of the steam generated in the boiler 2 is directly used, and the rest is sent to the heat exchanger 3. Further, the drain (condensate) generated in the heat exchanger 3 is sent to the water supply tank 1 in whole or in part and reused as water supply.

また、蒸気発生設備10には、給水タンク1に、ポンプP4や配管などで構成される循環ラインが設けられており、給水タンク1内の水が循環するようになっている。そして、この循環ラインの途中には、上流側から順に、補給水として軟化水を注入する軟化水補給部7と、溶存酸素を窒素に置換して水中の溶存酸素量を低減する窒素置換式脱酸素装置4とが配設されている。なお、軟化水補給部7よりも下流側に窒素置換式脱酸素装置4を配置しているのは、給水中の酸素を効率的に除去するためである。   In addition, the steam generation facility 10 is provided with a circulation line including a pump P4 and piping in the water supply tank 1, so that water in the water supply tank 1 circulates. In the middle of this circulation line, in order from the upstream side, a softened water replenishment section 7 for injecting softened water as make-up water, and a nitrogen substitution type desorption system for replacing dissolved oxygen with nitrogen to reduce the amount of dissolved oxygen in the water. An oxygen device 4 is provided. The reason why the nitrogen substitution type deoxygenation device 4 is arranged downstream of the softened water replenishment unit 7 is to efficiently remove oxygen in the water supply.

蒸気発生設備10に設けられる窒素置換式脱酸素装置4の構成は、特に限定されるものではないが、例えば図1に示すように、配管内を通流する水に窒素ガスを注入する窒素ガス注入部4cと、注入された窒素ガスと水とを混合する窒素ガス混合部4dとを備えるものを使用することができる。このような構成の窒素置換式脱酸素装置4の場合、更に、流量調整部4a,4b及び圧力計PGなどを設け、窒素ガスの注入部4c及び窒素ガス混合部4dの圧力が特定の範囲(例えば0.1〜0.6MPa)になるように、配管内を通流する水の流量を調整することが望ましい。   The configuration of the nitrogen substitution type deoxygenation device 4 provided in the steam generation facility 10 is not particularly limited. For example, as shown in FIG. 1, the nitrogen gas injecting nitrogen gas into the water flowing through the pipe What has the injection | pouring part 4c and the nitrogen gas mixing part 4d which mixes the inject | poured nitrogen gas and water can be used. In the case of the nitrogen substitution type deoxygenation device 4 having such a configuration, the flow rate adjustment units 4a and 4b and the pressure gauge PG are further provided, and the pressures of the nitrogen gas injection unit 4c and the nitrogen gas mixing unit 4d are within a specific range ( For example, it is desirable to adjust the flow rate of water flowing through the pipe so that the pressure is 0.1 to 0.6 MPa.

なお、図1に示す窒素置換式脱酸素装置4では、窒素ガス注入部4cよりも上流側と、窒素ガス混合部4dよりも下流側の2箇所に、流量調整部4a,4bを設置しているが、本発明はこれに限定されるものではなく、流量調整部は、窒素置換式脱酸素装置4内の任意の位置に、少なくとも1つ設けられていればよい。また、例えば、流量調整部4aを省略し、ポンプP4の能力を変更することによって流量を調整してもよい。   In addition, in the nitrogen substitution type deoxygenation device 4 shown in FIG. 1, the flow rate adjusting units 4a and 4b are installed at two locations upstream of the nitrogen gas injection unit 4c and downstream of the nitrogen gas mixing unit 4d. However, the present invention is not limited to this, and it is sufficient that at least one flow rate adjusting unit is provided at any position in the nitrogen substitution type deoxygenation apparatus 4. Further, for example, the flow rate adjustment unit 4a may be omitted, and the flow rate may be adjusted by changing the capacity of the pump P4.

更に、蒸気発生設備10には、脱酸素剤を貯留する薬液タンク(脱酸素剤タンク)5と、アルカリ剤を貯留する薬液タンク(アルカリ剤タンク)6が設けられている。そして、脱酸素剤タンク5に貯留されている脱酸素剤、及びアルカリ剤タンク6に貯留されているアルカリ剤は、それぞれ薬注ポンプP2又は薬注ポンプP3を介して、給水配管内を通流する給水に添加されるようになっている。   Further, the steam generation facility 10 is provided with a chemical liquid tank (deoxygenating agent tank) 5 for storing an oxygen scavenger and a chemical liquid tank (alkali agent tank) 6 for storing an alkali chemical. The oxygen scavenger stored in the oxygen scavenger tank 5 and the alkali agent stored in the alkali agent tank 6 flow through the water supply pipe via the chemical injection pump P2 or the chemical injection pump P3, respectively. To be added to the water supply.

なお、図1に示す蒸気発生設備10では、給水配管内を通流する給水にアルカリ剤を添加する構成となっているが、本発明はこれに限定されるものではなく、薬注ポンプP3を介して、給水タンク1内の給水に添加されるような構成としてもよい。また、水質条件の変動が少ない場合は、脱酸素剤とアルカリ剤を混合して一液とし、これを、給水配管を通流する給水に添加するような構成にすることもできる。   In addition, in the steam generation equipment 10 shown in FIG. 1, although it has the structure which adds an alkali agent to the feed water which flows in the feed water piping, this invention is not limited to this, The chemical injection pump P3 is equipped. It is good also as a structure which is added to the water supply in the water supply tank 1 via. Moreover, when there is little fluctuation | variation of water quality conditions, it can also be set as the structure which mixes a deoxidizer and an alkali agent to make one liquid, and adds this to the feed water which flows through a feed water piping.

次に、前述した蒸気発生設備10の具体的な水処理方法について説明する。本実施形態の水処理方法では、先ず、窒素置換式脱酸素装置4によって、給水タンク1内の水の溶存酸素濃度を2mg/L以下にする。給水タンク1内の水の溶存酸素濃度が2mg/Lを超えていると、エコノマイザ8の防食効果が著しく低下し、十分な処理効果が期待できなくなるからである。   Next, a specific water treatment method for the steam generation facility 10 described above will be described. In the water treatment method of the present embodiment, first, the dissolved oxygen concentration of water in the water supply tank 1 is set to 2 mg / L or less by the nitrogen substitution type deoxygenation device 4. This is because if the dissolved oxygen concentration of the water in the water supply tank 1 exceeds 2 mg / L, the anticorrosion effect of the economizer 8 is remarkably lowered and a sufficient treatment effect cannot be expected.

次に、給水タンク1又は給水配管内を通流する給水に、アルカリ剤を添加して、エコノマイザ8に供給される給水のpHが9以上になるようにする。これにより、脱酸素剤の反応速度が上昇するため、給水中の溶存酸素濃度を低下させることができると共に、防食効果を向上させることができる。なお、エコノマイザ8に供給される給水のpHが9未満であると、エコノマイザ8の防食効果が十分に得られなくなる。   Next, an alkaline agent is added to the water supply flowing through the water supply tank 1 or the water supply pipe so that the pH of the water supplied to the economizer 8 is 9 or more. Thereby, since the reaction rate of the oxygen scavenger is increased, the concentration of dissolved oxygen in the feed water can be reduced and the anticorrosion effect can be improved. In addition, when the pH of the water supplied to the economizer 8 is less than 9, the anticorrosion effect of the economizer 8 cannot be sufficiently obtained.

また、防食効果の観点からは、給水のpHは高い方が好ましいが、給水のpHを高くしすぎると、ボイラ水系においては、後段で濃縮が起こる。これにより、ボイラ缶内でアルカリ剤が濃縮してpHや電気伝導率が上昇しすぎて、キャリオーバやアルカリ腐食の懸念が生じる。これを防止するためには、ブロー率を高くして濃縮を抑制する必要があり、エネルギー及び水の損失が大きくなる。このような理由から、給水のpHの上限はpH11程度とすることが望ましく、より望ましくはpH10.5程度、特に望ましくはpH10程度である。   Further, from the viewpoint of the anticorrosive effect, it is preferable that the pH of the feed water is high. However, if the pH of the feed water is too high, the boiler water system is concentrated later. As a result, the alkaline agent is concentrated in the boiler can and the pH and electrical conductivity are excessively increased, which may cause carryover and alkaline corrosion. In order to prevent this, it is necessary to suppress the concentration by increasing the blow rate, resulting in a large loss of energy and water. For these reasons, the upper limit of the pH of the feed water is preferably about pH 11, more preferably about pH 10.5, and particularly preferably about pH 10.

本実施形態の水処理方法で使用するアルカリ剤は、特に限定されるものではないが、水酸化ナトリウムや水酸化カリウム等の苛性アルカリが好適であり、処理効果及び経済的観点から、特に、水酸化ナトリウムが好適である。なお、これらのアルカリ剤は、単独で使用しても、組み合わせて使用してもよい。   The alkali agent used in the water treatment method of the present embodiment is not particularly limited, but a caustic alkali such as sodium hydroxide or potassium hydroxide is suitable, and water is particularly preferable from the treatment effect and economical viewpoint. Sodium oxide is preferred. These alkali agents may be used alone or in combination.

また、アルカリ剤の添加量の調整方法も特に限定されるものではなく、例えば、予め、アルカリ剤を添加する前の給水の水質から必要な添加量を算出しておき、その値に基づいて添加しても、予め給水にアルカリ剤を添加して、必要濃度を確認しておいてもよい。更に、アルカリ剤添加後の給水のpHを連続的又は断続的に計測し、その結果に基づいてアルカリ剤の添加量を自動又は手動で調整してもよい。   Also, the method for adjusting the addition amount of the alkaline agent is not particularly limited. For example, a necessary addition amount is calculated in advance from the quality of the feed water before adding the alkaline agent, and the addition is performed based on the value. Alternatively, the necessary concentration may be confirmed by adding an alkaline agent to the water supply in advance. Furthermore, the pH of the feed water after adding the alkali agent may be measured continuously or intermittently, and the addition amount of the alkali agent may be adjusted automatically or manually based on the result.

本実施形態の水処理方法では、給水に、更に、脱酸素剤を添加することによって、給水中の溶存酸素を除去する。脱酸素剤の添加量の調整方法は、特に限定されるものではないが、例えば、予め、使用する脱酸素剤について、処理対象の蒸気発生設備10の運転条件での脱酸素量を求めておき、その値と給水中の溶存酸素濃度とから必要量を算出し、添加することができる。また、処理対象の蒸気発生設備10において、少量を連続的に採取した蒸気を冷却して得られる蒸気凝縮水の溶存酸素を測定するか、又は熱交換器出口のドレン中の溶存酸素を測定し、脱酸素剤と反応せずに蒸気に移行する酸素が十分に低く(<0.5mg/L)なるように、脱酸素剤の添加量を決定し、調整してもよい。   In the water treatment method of the present embodiment, dissolved oxygen in the feed water is removed by adding an oxygen scavenger to the feed water. The method for adjusting the addition amount of the oxygen scavenger is not particularly limited. For example, for the oxygen scavenger to be used, the oxygen scavenging amount under the operating conditions of the steam generation facility 10 to be treated is obtained in advance. The required amount can be calculated and added from the value and the dissolved oxygen concentration in the feed water. Further, in the steam generation facility 10 to be treated, the dissolved oxygen in the steam condensed water obtained by cooling a small amount of continuously collected steam is measured, or the dissolved oxygen in the drain at the outlet of the heat exchanger is measured. The amount of oxygen scavenger added may be determined and adjusted so that the oxygen that does not react with the oxygen scavenger and moves to the vapor is sufficiently low (<0.5 mg / L).

ここで使用する脱酸素剤は、特に限定されるものではないが、例えばタンニン、タンニン酸又はその塩、没食子酸又はその塩、エリソルビン酸又はその塩、アスコルビン酸又はその塩、グルコース、及びグルコン酸やグルコヘプトン酸などのアルドン酸又はその塩が挙げられる。なお、前述した「タンニン」及び「タンニン酸」は、加水分解型及び縮合型のいずれでもよく、アルカリとの混合物やアルカリと混合することにより生じる没食子酸などの加水分解物も含まれる。また、「グルコース」には、アルカリと混合して得られる反応物も含まれる。   The oxygen scavenger used here is not particularly limited. For example, tannin, tannic acid or a salt thereof, gallic acid or a salt thereof, erythorbic acid or a salt thereof, ascorbic acid or a salt thereof, glucose, and gluconic acid And aldonic acids such as glucoheptonic acid or salts thereof. The above-mentioned “tannin” and “tannic acid” may be either hydrolyzed or condensed, and also include a mixture with an alkali and a hydrolyzate such as gallic acid generated by mixing with an alkali. “Glucose” also includes reactants obtained by mixing with alkali.

前述した脱酸素剤の中でも、特に、高濃度の薬液が調整可能で、脱酸素効果が高く、ボイラサイクルに対する影響も少ないタンニン、タンニン酸又はその塩、エリソルビン酸又はその塩を使用することが望ましい。なお、これらの化合物は、単独で使用しても、組み合わせて使用してもよい。   Among the oxygen scavengers described above, it is desirable to use tannin, tannic acid or a salt thereof, erythorbic acid or a salt thereof, which can adjust a chemical solution of high concentration, has a high oxygen scavenging effect, and has little influence on the boiler cycle. . These compounds may be used alone or in combination.

また、タンニン、タンニン酸、エリソルビン酸及びアスコルビン酸は、ボイラ缶内で有機酸を生じるため、これらを脱酸素剤として使用する場合は、生成する有機酸の中和に必要な量のアルカリを配合することが望ましい。ここで使用するアルカリは、例えば水酸化ナトリウムや水酸化カリウムなどの苛性アルカリが好適であるが、これらに特に限定されるものではなく、炭酸カリウムなどを使用することもできる。   Tannin, tannic acid, erythorbic acid and ascorbic acid produce organic acids in boiler cans. When these are used as oxygen scavengers, the amount of alkali necessary for neutralization of the organic acids to be produced is blended. It is desirable to do. The alkali used here is preferably a caustic alkali such as sodium hydroxide or potassium hydroxide, but is not particularly limited thereto, and potassium carbonate or the like can also be used.

そして、例えば、脱酸素剤として、エリソルビン酸及び/又はアスコルビン酸と、アルカリとを含有する水溶液を使用する場合は、アルカリの配合量が、Pアルカリ度(mgCaCO/L)換算で、エリソルビン酸及び/又はアスコルビン酸の濃度(mg/L)の0.6倍以上となるようにすることが望ましい。これにより、エリソルビン酸及びアスコルビン酸がボイラ缶内で分解して生成する有機酸を中和することができる。なお、エリソルビン酸及びアスコルビン酸に替えて、そのナトリウム塩又はカリウム塩を使用する場合は、その分だけ併用するアルカリを減らせばよい。 For example, when an aqueous solution containing erythorbic acid and / or ascorbic acid and an alkali is used as the oxygen scavenger, the amount of the alkali is erythorbic acid in terms of P alkalinity (mgCaCO 3 / L). And / or it is desirable to make it 0.6 times or more of the concentration (mg / L) of ascorbic acid. Thereby, the organic acid which erythorbic acid and ascorbic acid decompose and produce | generate in a boiler can can be neutralized. In addition, when using the sodium salt or potassium salt instead of erythorbic acid and ascorbic acid, the alkali used together may be reduced by that much.

一方、アルカリの添加量が多くなると、脱酸素剤中のエリソルビン酸やアスコルビン酸の溶解度が低下して、濃度が低い薬液になったり、ボイラ水のpHや電気伝導率が上昇しすぎて、ブロー量を増やす必要が生じたりする。よって、脱酸素剤にアルカリを配合する場合は、アルカリの配合量が、Pアルカリ度(mgCaCO/L)換算で、エリソルビン酸及び/又はアスコルビン酸の濃度(mg/L)の2倍以下になるようにすることが望ましい。 On the other hand, when the amount of alkali added increases, the solubility of erythorbic acid and ascorbic acid in the oxygen scavenger decreases, resulting in a chemical solution having a low concentration, and the pH and electrical conductivity of the boiler water increase too much. It may be necessary to increase the amount. Therefore, when an alkali is blended in the oxygen scavenger, the blending amount of the alkali is less than twice the concentration of erythorbic acid and / or ascorbic acid (mg / L) in terms of P alkalinity (mgCaCO 3 / L). It is desirable to be

また、例えば、脱酸素剤として、タンニン及び/又はタンニン酸と、アルカリとを含有する水溶液を使用する場合は、アルカリの配合量が、Pアルカリ度(mgCaCO/L)換算で、タンニン及び/又はタンニン酸の濃度(mg/L)の0.5倍以上となるようにする。これにより、タンニン又はタンニン酸がボイラ缶内で分解して生成する有機酸を中和することができる。なお、タンニン又はタンニン酸に替えて、そのナトリウム又はカリウムによる中和塩を使用する場合は、その分だけ併用するアルカリを減らせばよい。 Further, for example, when an aqueous solution containing tannin and / or tannic acid and an alkali is used as the oxygen scavenger, the amount of the alkali is converted to tannin and / or in terms of P alkalinity (mgCaCO 3 / L). Alternatively, the concentration is 0.5 times or more of the tannic acid concentration (mg / L). Thereby, the organic acid which a tannin or a tannic acid decomposes | disassembles in a boiler can and can produce | generate can be neutralized. In addition, when using the neutralized salt by the sodium or potassium instead of tannin or tannic acid, the alkali used together may be reduced by that much.

この場合も、アルカリの添加量が多くなると、脱酸素剤中のタンニンやタンニン酸の溶解度が低下して、濃度が低い薬液になったり、ボイラ水のpHや電気伝導率が上昇しすぎて、ブロー量を増やす必要が生じたりする。このため、アルカリを配合する場合は、アルカリの配合量が、Pアルカリ度(mgCaCO/L)換算で、タンニン及び/又はタンニン酸の濃度(mg/L)の5倍以下になるようにすることが望ましい。 In this case as well, when the amount of alkali added increases, the solubility of tannin and tannic acid in the oxygen scavenger decreases, resulting in a chemical solution having a low concentration, and the pH and electrical conductivity of the boiler water increase too much. It may be necessary to increase the amount of blow. For this reason, when blending an alkali, the blending amount of the alkali should be 5 times or less of the tannin and / or tannic acid concentration (mg / L) in terms of P alkalinity (mgCaCO 3 / L). It is desirable.

本実施形態の水処理方法では、前述した脱酸素剤と併せて、酸素触媒を、給水タンクとエコノマイザとの間の給水ラインに添加してもよい。例えば、脱酸素剤として、エリソルビン酸やアスコルビン酸又はこれらの塩を使用する場合には、併用する脱酸素触媒としては、カルシウム化合物やマグネシウム化合物が好適である。   In the water treatment method of the present embodiment, an oxygen catalyst may be added to the water supply line between the water supply tank and the economizer together with the oxygen scavenger described above. For example, when erythorbic acid, ascorbic acid or a salt thereof is used as the oxygen scavenger, a calcium compound or a magnesium compound is suitable as the oxygen scavenging catalyst used in combination.

その際、脱酸素触媒に使用するカルシウム化合物としては、例えば塩化カルシウムや硫酸カルシウムなどの水溶性塩が挙げられる。また、マグネシウム化合物としては、例えば塩化マグネシウムや硫酸マグネシウムなどの水溶性塩が挙げられる。なお、脱酸素触媒は、これらに限定されるものではなく、水溶性塩であればよく、エチレンジアミン四酢酸のカルシウム錯体やマグネシウム錯体を使用してもよい。   At that time, examples of the calcium compound used for the deoxygenation catalyst include water-soluble salts such as calcium chloride and calcium sulfate. Examples of the magnesium compound include water-soluble salts such as magnesium chloride and magnesium sulfate. In addition, a deoxygenation catalyst is not limited to these, What is necessary is just a water-soluble salt, and you may use the calcium complex and magnesium complex of ethylenediaminetetraacetic acid.

一方、脱酸素剤として、タンニン又はタンニン酸を使用する場合には、併用する脱酸素触媒としては、カルシウム化合物が好適である。その際、脱酸素触媒に使用するカルシウム化合物としては、例えば塩化カルシウムや硫酸カルシウムなどの水溶性塩が挙げられるが、これらに限定されるものではなく、水溶性塩であればよく、エチレンジアミン四酢酸のカルシウム錯体を使用してもよい。   On the other hand, when tannin or tannic acid is used as the oxygen scavenger, a calcium compound is suitable as the oxygen scavenging catalyst used in combination. In this case, the calcium compound used for the deoxygenation catalyst includes, for example, water-soluble salts such as calcium chloride and calcium sulfate, but is not limited thereto, and may be any water-soluble salt such as ethylenediaminetetraacetic acid. The calcium complex may be used.

更に、脱酸素剤と脱酸素触媒を併用する場合は、併せて、給水タンクとエコノマイザとの間の給水ラインに、アクリル酸系ポリマーを添加することが望ましい。その場合、給水中のアクリル酸系ポリマーの濃度が、脱酸素触媒に含まれるマグネシウムやカルシウムに由来する給水の全硬度(mgCaCO/L)と同濃度以上、好ましくは2倍濃度以上になるようにすることが望ましい。これにより、カルシウムやマグネシウムがボイラ缶内でスケール化することを防止できる。 Further, when the oxygen scavenger and the oxygen scavenging catalyst are used in combination, it is desirable to add an acrylic polymer to the water supply line between the water supply tank and the economizer. In that case, the concentration of the acrylic acid polymer in the feed water is equal to or higher than the total hardness (mgCaCO 3 / L) of the feed water derived from magnesium and calcium contained in the deoxygenation catalyst, preferably twice or more. It is desirable to make it. Thereby, calcium and magnesium can be prevented from being scaled in the boiler can.

ここで使用するアクリル酸系ポリマーとしては、例えば、アクリル酸のホモポリマー、マレイン酸、アクリルアミドプロパンスルホン酸などとのコポリマーが挙げられる。その分子量は、5.0×10〜1.0×10であることが好ましく、より好ましくは2.0×10〜7.0×10であり、更に好ましくは1.0×10〜5.0×10である。分子量がこの範囲のアクリル酸系ポリマーを添加することにより、カルシウム及びマグネシウムのスケール化を効果的に抑制することができる。 Examples of the acrylic acid-based polymer used here include homopolymers of acrylic acid, copolymers with maleic acid, acrylamide propane sulfonic acid, and the like. The molecular weight is preferably 5.0 × 10 2 to 1.0 × 10 5 , more preferably 2.0 × 10 3 to 7.0 × 10 4 , and still more preferably 1.0 × 10 6. 4 to 5.0 × 10 4 . By adding an acrylic acid polymer having a molecular weight within this range, scaling of calcium and magnesium can be effectively suppressed.

なお、図1には、脱酸素剤とアルカリ剤を、それぞれ個別に添加する構成を示しているが、本発明はこれに限定されるものではなく、水質条件の変動が少ない場合などには、脱酸素剤とアルカリ剤とを混合し、一液にして給水ラインに添加してもよい。その際、アルカリ剤の量が、ボイラ水のpHを所定の値に上昇させるには十分でない場合は、その分を追加して添加してもよい。また、本実施形態の水処理方法においては、前述したアルカリ剤、脱酸素剤及び脱酸素触媒と併せて、アミンなどの蒸気復水系防食剤、鉄分散剤、及びEDTAなどのキレート剤など既存の水処理剤を使用することもできる。   In addition, in FIG. 1, although the structure which adds an oxygen scavenger and an alkali agent separately is shown, this invention is not limited to this, When there are few fluctuation | variations of water quality conditions, An oxygen scavenger and an alkali agent may be mixed and made into one liquid and added to the water supply line. At that time, if the amount of the alkaline agent is not sufficient to raise the pH of the boiler water to a predetermined value, an additional amount may be added. Further, in the water treatment method of the present embodiment, existing water such as a steam condensate anticorrosive agent such as amine, an iron dispersant, and a chelating agent such as EDTA, in addition to the alkali agent, oxygen absorber and oxygen absorber catalyst described above. A treating agent can also be used.

以上詳述したように、本実施形態の水処理方法では、脱酸素剤及びアルカリ剤の添加により、蒸気発生器の蒸発管内やボイラの缶体内部の腐食を防止することができる。それに加えて、給水の溶存酸素濃度を2mg/L以下に低減すると共に、給水のpHを9以上にしているため、比較的低温のエコノマイザ入口近傍においては、腐食性の低減及び腐食生成物の溶解度低下などにより、腐食が抑制される。   As described above in detail, in the water treatment method of the present embodiment, corrosion of the inside of the evaporation pipe of the steam generator and the inside of the boiler body can be prevented by adding the oxygen scavenger and the alkali agent. In addition, the dissolved oxygen concentration of the feed water is reduced to 2 mg / L or less, and the pH of the feed water is set to 9 or more. Therefore, near the economizer inlet at a relatively low temperature, the corrosiveness is reduced and the solubility of the corrosion products. Corrosion is suppressed due to the decrease.

また、エコノマイザ中央部から出口の比較的高温でより腐食しやすい部分では、給水のpHを9以上としたことで、脱酸素剤の反応速度が増し、水中の溶存酸素低減効果を高めることができる。更に、給水のpHを9以上としたことの相乗効果で、金属表面に耐食性を有する酸化鉄皮膜が形成され、腐食が抑制される。その結果、蒸気を発生する蒸気発生器の蒸発管内やボイラの缶体内部だけでなく、腐食性が高い鋼材製のエコノマイザや蒸気復水系配管の腐食も、ブローを増やすなどの不経済な運転をすることなく、経済的に有利なコストで抑制することができる。   Moreover, in the part which is more likely to corrode at a relatively high temperature at the outlet from the center of the economizer, by setting the pH of the feed water to 9 or more, the reaction rate of the oxygen scavenger is increased and the effect of reducing dissolved oxygen in water can be enhanced. . Furthermore, the synergistic effect that the pH of the feed water is 9 or more forms an iron oxide film having corrosion resistance on the metal surface, thereby suppressing corrosion. As a result, not only the inside of the evaporator pipe of the steam generator that generates steam and the inside of the boiler can, but also the corrosion of highly corrosive steel economizers and steam condensate piping can be operated uneconomically, such as increasing blow. Therefore, it can be suppressed at an economically advantageous cost.

以下、本発明の実施例及び比較例を挙げて、本発明の効果について具体的に説明する。本実施例においては、図1に示す蒸気発生装置10を模して作製した実験装置を使用して、水処理を行い、その防食効果を確認した。   Hereinafter, the effects of the present invention will be specifically described with reference to Examples and Comparative Examples of the present invention. In the present Example, the water treatment was performed using the experimental apparatus which imitated the steam generator 10 shown in FIG. 1, and the anticorrosive effect was confirmed.

(運転条件)
容量50Lの給水タンクに、野木町水を軟化処理したものを補給水として供給し、ドレンの回収を想定して、内部にヒーターを設置して45℃に加熱した。なお、野木町水の軟化水の水質は、pH:7.4、電気伝導率:16mS/m、酸消費量(pH4.8):18mgCaCO/L、塩化物イオン:11mg/L、硫酸イオン:12mg/L、シリカ:10mg/Lである。
(Operating conditions)
A 50 L capacity water supply tank was supplied with softened Nogimachi water as makeup water, and a heater was installed inside and heated to 45 ° C., assuming drain recovery. In addition, the quality of softened water of Nogi-cho water is pH: 7.4, electrical conductivity: 16 mS / m, acid consumption (pH 4.8): 18 mg CaCO 3 / L, chloride ion: 11 mg / L, sulfate ion : 12 mg / L, silica: 10 mg / L.

そして、給水タンク内の水を給水ポンプにて、50L/時の流量で、エコノマイザを模した45℃の給水を110℃に加熱する熱交換器を経由させ、その一部が容量5Lの実験用テストボイラに給水されるようにした。実験用ボイラ内では、110℃に加熱された給水を、更に電気ヒーターで加熱し、9.5L/時で、0.7MPaの飽和蒸気を発生させた。その際、ブロー量は5%、試験期間は7日間とした。   Then, the water in the water supply tank is passed through a heat exchanger that heats the 45 ° C. water imitating the economizer to 110 ° C. at a flow rate of 50 L / hour with a water supply pump, a part of which is used for an experiment of 5 L capacity. Water was supplied to the test boiler. In the experimental boiler, the feed water heated to 110 ° C. was further heated with an electric heater to generate 0.7 MPa saturated steam at 9.5 L / hour. At that time, the blow amount was 5%, and the test period was 7 days.

(評価方法)
腐食性の評価として、エコノマイザ(熱交換器)内に、内径8mm、長さ150mm、肉厚3mmの脱着可能な炭素鋼製の試験チューブを設置し、試験前の質量と、試験後に脱錆処理した後の質量との差から、腐食速度を算出した。なお、試験チューブは、機械加工により削り出し、脱脂した後、質量を測定したものを使用した。
(Evaluation method)
As an evaluation of corrosiveness, a removable carbon steel test tube with an inner diameter of 8 mm, a length of 150 mm, and a wall thickness of 3 mm is installed in an economizer (heat exchanger), and the mass before the test and the derusting treatment after the test. The corrosion rate was calculated from the difference from the mass after the treatment. In addition, the test tube was cut out by machining and degreased, and then the mass was measured.

また、テストボイラ缶内には、電気ヒーターを挿入する脱着可能な炭素鋼製の試験チューブ(外径30mm、長さ300mm、肉厚5mm)を設置し、試験後に伝熱面に発生したデポジットの数を数えた。なお、試験チューブには、缶水と接触する外面を、#400番研磨した後、脱脂処理したものを使用した。   In addition, a test tube made of detachable carbon steel (outer diameter 30 mm, length 300 mm, wall thickness 5 mm) into which an electric heater is inserted is installed in the test boiler can, and deposits generated on the heat transfer surface after the test are installed. I counted the number. As the test tube, the outer surface that comes into contact with the can water was subjected to # 400 polishing and then degreased.

更に、エコノマイザの入口部分の給水と、ボイラブロー水を定期的に少量採取し、給水とボイラ水のpHを測定した。   Furthermore, a small amount of water supply and boiler blow water at the inlet portion of the economizer were periodically collected, and the pH of the water supply and boiler water was measured.

<実施例1〜7>
前述したテストボイラに、給水タンク内の水を循環ポンプで循環する循環ラインを設け、そこに、軟水補給部と窒素置換式脱酸素装置を設置した。具体的には、軟水補給部は、補給水の軟化水を、循環ポンプのサクション側にライン注入されるよう配管し、給水タンクのレベル制御で、流量を70L/時とし、ON/OFF制御により補給するようにした。
<Examples 1-7>
The test boiler described above was provided with a circulation line for circulating the water in the water supply tank with a circulation pump, and a soft water replenishment section and a nitrogen substitution type deoxygenation device were installed there. Specifically, the soft water replenishment unit pipes the soft water to be supplied to the suction side of the circulation pump so that the flow rate is 70 L / hour by the level control of the water supply tank, and the ON / OFF control is performed. I tried to replenish it.

また、窒素置換式脱酸素装置としては、軟化水の注入点の後段において、窒素ガス(純度99.9%)を20NL/時で注入し、更に、その後段に窒素ガス混合部及びゲート弁を設置した。そして、このゲート弁、及び循環ポンプ出口と窒素ガス注入部との間に設置したバルブを調節することで、循環ポンプ出口側のバルブの二次側圧力が0.3MPaとなり、かつ循環水量が80L/時となるようにした。   Moreover, as a nitrogen substitution type deoxygenation device, nitrogen gas (purity 99.9%) is injected at 20 NL / hour after the softening water injection point, and further, a nitrogen gas mixing section and a gate valve are installed at the subsequent stage. installed. And by adjusting this gate valve and the valve installed between the circulation pump outlet and the nitrogen gas injection part, the secondary pressure of the valve on the circulation pump outlet side becomes 0.3 MPa, and the amount of circulating water is 80L. / It was time.

このとき、給水タンク内に貯留されている水の溶存酸素濃度は、1.4〜2.0mg/Lで推移した。そして、この給水に、2.0mg/Lの溶存酸素を除去するために必要な脱酸素剤及びエコノマイザ入口の給水のpHが9.0以上となる量のアルカリ剤を添加した。その評価結果を下記表1にまとめて示す。なお、実施例3〜6については、エコノマイザの試験チューブの腐食速度及びテストボイラ缶内の試験チューブのデポジット数の他に、テストボイラ缶内の試験チューブへのスケール付着の確認も行ったため、その結果を下記表1に併せて示す。   At this time, the dissolved oxygen concentration of the water stored in the water tank changed from 1.4 to 2.0 mg / L. Then, an oxygen scavenger necessary for removing 2.0 mg / L of dissolved oxygen and an alkali agent in an amount such that the pH of the feed water at the economizer inlet was 9.0 or more were added to this feed water. The evaluation results are summarized in Table 1 below. For Examples 3 to 6, in addition to the corrosion rate of the economizer test tube and the number of deposits of the test tube in the test boiler can, the scale adhesion to the test tube in the test boiler can was also confirmed. The results are also shown in Table 1 below.

Figure 2012193434
Figure 2012193434

<比較例1>
また、比較のため、循環ラインがなく、窒素置換式脱酸素装置も設けられていない系で、実施例と同様の評価を行った。先ず、比較例1では、45℃の給水タンク内に溶存する酸素(6.2mg/L)を除去するために必要な量の脱酸素剤を、給水タンクとエコノマイザとの間の給水ラインに注入しながら、前述した条件で7日間運転した。
<Comparative Example 1>
For comparison, the same evaluation as in the example was performed in a system without a circulation line and without a nitrogen substitution type deoxygenation apparatus. First, in Comparative Example 1, an oxygen scavenger in an amount necessary for removing oxygen (6.2 mg / L) dissolved in the 45 ° C. water supply tank is injected into the water supply line between the water supply tank and the economizer. However, it was operated for 7 days under the conditions described above.

その際、脱酸素剤には、エリソルビン酸:22.5質量%、48質量%の水酸化カリウム水溶液:31.5質量%、水を46質量%の比率で混合したものを使用し、これを、給水に対する濃度が150mg/Lとなるように、注入した。この比較例1では、給水のpHは8.5であり、JIS規格で規定されている水質基準の5.8〜9.0を満足していた。また、ボイラ水のpHは11.3であり、こちらもJIS規格で規定されている11.0〜11.8を満足していた。   At that time, as the oxygen scavenger, erythorbic acid: 22.5% by mass, 48% by mass of potassium hydroxide aqueous solution: 31.5% by mass, and water mixed at a ratio of 46% by mass were used. Injected so that the density | concentration with respect to feed water might be 150 mg / L. In Comparative Example 1, the pH of the feed water was 8.5, which satisfied the water quality standards 5.8 to 9.0 defined by JIS standards. Moreover, the pH of boiler water was 11.3, and this also satisfied 11.0-11.8 prescribed | regulated by JIS specification.

<比較例2>
比較例1の処理に加えて、アルカリ剤として、48質量%水酸化ナトリウム水溶液を、給水に対して15mg/Lとなるように、給水タンクとエコノマイザとの間の給水ラインに添加して、前述した比較例1と同様に7日間連続運転した。これにより、給水のpHは9.1に、ボイラ水のpHは11.7に上昇した。
<Comparative example 2>
In addition to the treatment of Comparative Example 1, a 48% by mass aqueous sodium hydroxide solution was added as an alkaline agent to the water supply line between the water supply tank and the economizer so as to be 15 mg / L with respect to the water supply. As in Comparative Example 1, the operation was continued for 7 days. Thereby, pH of feed water rose to 9.1 and pH of boiler water rose to 11.7.

<比較例3>
脱酸素剤をタンニン(ケブラチョ)にした以外は、前述した比較例2と同じ方法及び条件で、7日間連続運転した。
<Comparative Example 3>
A continuous operation was performed for 7 days under the same method and conditions as in Comparative Example 2 described above, except that the oxygen scavenger was tannin (Kebracho).

<比較例4>
脱酸素剤の注入点を給水タンクとした以外は、前述した比較例2と同じ方法及び条件で、7日間連続運転した。
<Comparative example 4>
A continuous operation was performed for 7 days under the same method and conditions as in Comparative Example 2 described above except that the oxygen scavenger injection point was changed to a water supply tank.

これら比較例1〜4の評価結果を、下記表2にまとめて示す。   The evaluation results of Comparative Examples 1 to 4 are summarized in Table 2 below.

Figure 2012193434
Figure 2012193434

上記表2に示すように、比較例1〜4は、給水タンク内の溶存酸素量を2mg/L以下にしていないため、実施例1〜7に比べて、脱酸素剤の添加量が多くなり、更に、エコノマイザに設置した試験チューブの腐食速度も速かった。   As shown in Table 2 above, in Comparative Examples 1 to 4, the amount of dissolved oxygen in the water supply tank is not 2 mg / L or less, so the amount of oxygen scavenger added is higher than in Examples 1 to 7. Furthermore, the corrosion rate of the test tube installed in the economizer was also high.

特に、アルカリ剤を添加せず、給水のpHが9.0未満であった比較例1では、試験チューブの腐食速度が速く、エコノマイザで腐食が発生しやすいことがわかった。また、脱酸素剤を給水タンクに添加した比較例4では、溶存酸素の除去が十分でなく、テストボイラ缶内でも腐食が発生した。   In particular, it was found that in Comparative Example 1 in which the alkaline agent was not added and the pH of the feed water was less than 9.0, the corrosion rate of the test tube was high and corrosion was likely to occur with an economizer. Moreover, in the comparative example 4 which added the oxygen absorber to the water supply tank, removal of dissolved oxygen was not enough and corrosion also generate | occur | produced also in the test boiler can.

これに対して、上記表1に示すように、実施例1〜7では、比較例1〜4よりも少ない薬剤添加量で、エコノマイザ及びテストボイラ缶内の両方について、腐食の発生を抑制することができた。また、脱酸素触媒を添加した実施例3,4では、スケールの付着が見られたが、実施例5,6のように、ポリアクリル酸ナトリウムを併用することで、スケールの付着が防止できることが確認された。   On the other hand, as shown in Table 1 above, in Examples 1 to 7, the occurrence of corrosion is suppressed for both the economizer and the test boiler can with a smaller amount of chemical addition than Comparative Examples 1 to 4. I was able to. In Examples 3 and 4 to which a deoxygenation catalyst was added, scale adhesion was observed. However, as in Examples 5 and 6, it is possible to prevent scale adhesion by using sodium polyacrylate together. confirmed.

1 給水タンク
2 ボイラ
3 熱交換器
4 窒素置換式脱酸素装置
4a、4b 流量調節部
4c 窒素ガス注入部
4d 窒素ガス混合部
5 脱酸素剤タンク
6 アルカリ剤タンク
7 軟化水補給部
8 エコノマイザ
10 蒸気発生設備
P1〜P4 ポンプ
PG 圧力計
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Water supply tank 2 Boiler 3 Heat exchanger 4 Nitrogen substitution type deoxygenation apparatus 4a, 4b Flow control part 4c Nitrogen gas injection part 4d Nitrogen gas mixing part 5 Oxygen agent tank 6 Alkaline agent tank 7 Softening water replenishment part 8 Economizer 10 Steam Generation equipment P1 to P4 Pump PG Pressure gauge

Claims (7)

軟化水を補給水として使用し、蒸発管を加熱後の排ガスで給水を加熱するエコノマイザを備える蒸気発生設備の水処理方法であって、
窒素と置換することにより水中の溶存酸素を低減する脱酸素装置により、給水タンク内の水の溶存酸素量を2mg/L以下に低減する工程と、
給水タンク又は該給水タンクとエコノマイザとの間の給水ラインにアルカリ剤を添加し、前記エコノマイザに供給される給水のpHを9以上にする工程と、
給水タンクとエコノマイザとの間の給水ラインに脱酸素剤を添加する工程と、
を有する蒸気発生設備の水処理方法。
A water treatment method for a steam generation facility comprising an economizer that uses softened water as make-up water and heats feed water with exhaust gas after heating an evaporator tube,
A step of reducing the dissolved oxygen amount of water in the water supply tank to 2 mg / L or less by a deoxygenation device that reduces dissolved oxygen in water by replacing with nitrogen;
Adding an alkaline agent to a water supply tank or a water supply line between the water supply tank and the economizer, and setting the pH of the water supplied to the economizer to 9 or more;
Adding an oxygen scavenger to the water supply line between the water supply tank and the economizer;
A water treatment method for a steam generating facility.
前記脱酸素剤として、エリソルビン酸及び/又はアスコルビン酸と、アルカリとを含有し、前記アルカリの配合量が、Pアルカリ度(mgCaCO/L)換算で、エリソルビン酸及びアスコルビン酸の含有量(mg/L)の0.6倍以上である水溶液を使用することを特徴とする請求項1に記載の蒸気発生設備の水処理方法。 As the oxygen scavenger, erythorbic acid and / or ascorbic acid and an alkali are contained, and the blending amount of the alkali is a content of erythorbic acid and ascorbic acid in terms of P alkalinity (mgCaCO 3 / L) (mg The water treatment method for steam generating equipment according to claim 1, wherein an aqueous solution that is 0.6 times or more of / L) is used. 前記脱酸素剤と併せて、カルシウム化合物及び/又はマグネシウム化合物からなる脱酸素触媒を添加することを特徴とする請求項2に記載の蒸気発生設備の水処理方法。   The water treatment method for a steam generating facility according to claim 2, wherein a deoxygenation catalyst composed of a calcium compound and / or a magnesium compound is added together with the deoxidation agent. 前記脱酸素剤として、タンニン及び/又はタンニン酸と、アルカリとを含有し、前記アルカリの配合量が、Pアルカリ度(mgCaCO/L)換算で、タンニン及びタンニン酸の含有量(mg/L)の0.5倍以上である水溶液を使用することを特徴とする請求項1に記載の蒸気発生設備の水処理方法。 As the oxygen scavenger, tannin and / or tannic acid and alkali are contained, and the blending amount of the alkali is tannin and tannic acid content (mg / L) in terms of P alkalinity (mgCaCO 3 / L). The water treatment method for steam generating equipment according to claim 1, wherein an aqueous solution that is 0.5 times or more of () is used. 前記脱酸素剤と併せて、カルシウム化合物からなる脱酸素触媒を添加することを特徴とする請求項4に記載の蒸気発生設備の水処理方法。   The water treatment method for steam generating equipment according to claim 4, wherein a deoxygenation catalyst comprising a calcium compound is added together with the deoxidation agent. 更に、給水タンクとエコノマイザとの間の給水ラインに、前記マグネシウム化合物及び/又は前記カルシウム化合物に由来する給水の全硬度(mgCaCO/L)と同濃度以上となるように、アクリル酸系ポリマーを添加することを特徴とする請求項3又は5に記載の蒸気発生設備の水処理方法。 Furthermore, an acrylic acid polymer is added to the water supply line between the water supply tank and the economizer so that the total hardness (mgCaCO 3 / L) of the water supplied from the magnesium compound and / or the calcium compound is equal to or higher. It adds, The water treatment method of the steam generation equipment of Claim 3 or 5 characterized by the above-mentioned. 前記アルカリが、水酸化ナトリウム又は水酸化カリウムであることを特徴とする請求項2乃至6のいずれか1項に記載の蒸気発生設備の水処理方法。   The water treatment method for steam generating equipment according to any one of claims 2 to 6, wherein the alkali is sodium hydroxide or potassium hydroxide.
JP2011059577A 2011-03-17 2011-03-17 Water treatment method for steam generating equipment Expired - Fee Related JP5691697B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2011059577A JP5691697B2 (en) 2011-03-17 2011-03-17 Water treatment method for steam generating equipment

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2011059577A JP5691697B2 (en) 2011-03-17 2011-03-17 Water treatment method for steam generating equipment

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2012193434A true JP2012193434A (en) 2012-10-11
JP5691697B2 JP5691697B2 (en) 2015-04-01

Family

ID=47085594

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2011059577A Expired - Fee Related JP5691697B2 (en) 2011-03-17 2011-03-17 Water treatment method for steam generating equipment

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP5691697B2 (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2017172838A (en) * 2016-03-22 2017-09-28 三浦工業株式会社 Drain recovery system
JP2021055868A (en) * 2019-09-27 2021-04-08 三菱パワー株式会社 Boiler plant, power generation plant, and control method of boiler plant

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS63166981A (en) * 1986-12-27 1988-07-11 Miura Co Ltd Aqueous composite antiscale agent for boiler
JP2000193202A (en) * 1998-12-25 2000-07-14 Kurita Water Ind Ltd Anticorrosive water
JP2005171372A (en) * 2003-12-15 2005-06-30 Mitsubishi Chemicals Corp Cooling system
JP2007512437A (en) * 2003-11-20 2007-05-17 ナルコ カンパニー Method for inhibiting corrosion in hot water systems
JP2010181118A (en) * 2009-02-09 2010-08-19 Kurita Water Ind Ltd Water treatment method in steam generation plant

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS63166981A (en) * 1986-12-27 1988-07-11 Miura Co Ltd Aqueous composite antiscale agent for boiler
JP2000193202A (en) * 1998-12-25 2000-07-14 Kurita Water Ind Ltd Anticorrosive water
JP2007512437A (en) * 2003-11-20 2007-05-17 ナルコ カンパニー Method for inhibiting corrosion in hot water systems
JP2005171372A (en) * 2003-12-15 2005-06-30 Mitsubishi Chemicals Corp Cooling system
JP2010181118A (en) * 2009-02-09 2010-08-19 Kurita Water Ind Ltd Water treatment method in steam generation plant

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2017172838A (en) * 2016-03-22 2017-09-28 三浦工業株式会社 Drain recovery system
JP2021055868A (en) * 2019-09-27 2021-04-08 三菱パワー株式会社 Boiler plant, power generation plant, and control method of boiler plant
JP7387360B2 (en) 2019-09-27 2023-11-28 三菱重工業株式会社 Boiler plants, power plants, and boiler plant control methods

Also Published As

Publication number Publication date
JP5691697B2 (en) 2015-04-01

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US10703659B2 (en) Scale remover in steam generating facility
JP2010230183A (en) Steam boiler apparatus and method for operating the same
JP5786277B2 (en) Scale removal method and scale remover
JP5439835B2 (en) Water treatment method for steam generating plant
JP5970884B2 (en) Anticorrosion method
JP5691697B2 (en) Water treatment method for steam generating equipment
JP3855961B2 (en) Oxygen absorber and deoxygenation method
JP4110768B2 (en) Boiler water treatment agent
JP5891630B2 (en) Boiler water scale removal method
JP2013068341A (en) Method for preventing corrosion of economizer in boiler
JP2003004203A (en) Method for operating softened water specification steam boiler
JP5900064B2 (en) Water treatment method for a boiler having an economizer
JP5909956B2 (en) Method for inhibiting economizer corrosion in boilers
JP2011080725A (en) Method for operating boiler device
JP3896587B2 (en) Method for removing dissolved oxygen from water plants
JP2006274337A (en) Treatment agent and treatment method for boiler water
WO2024084874A1 (en) Method for operating boiler
JP2011147893A (en) Method for treating water of boiler water system
JP7050840B2 (en) How to control corrosion fatigue of evaporation pipes in boilers
JP4557324B2 (en) Method for producing anti-corrosion water
JP4598353B2 (en) Operation method of steam boiler equipment
JP2001336701A (en) Corrosion preventive method for boiler system
JP2001335975A (en) Anticorrosive agent for boiler system
JP2001355804A (en) Method for controlling amount of injected condensed- water processing agent
JP2013124411A (en) Metal anticorrosive

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20131225

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20141009

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20141021

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20141210

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: 20150106

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20150119

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 5691697

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees