JP2016057009A - Boiler and suspension processing method for boiler - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、ボイラ本体の使用を休止する休缶処理が実行されるボイラ及びそのボイラの休缶処理方法に関する。 The present invention relates to a boiler in which a can resting process for stopping use of a boiler body is executed, and a rest processing method for the boiler.
ボイラ本体にボイラ水を貯留した状態で、ボイラの運転を長期間(例えば1週間以上)休止させると、ボイラ水が酸性化するなどして、ボイラ本体が腐食する可能性がある。そのため、ボイラの運転を長期間休止させる場合には、ボイラ本体の腐食を抑制することが必要となる。 If the boiler operation is suspended for a long period of time (for example, one week or more) while the boiler water is stored in the boiler body, the boiler body may be corroded due to acidification of the boiler water. For this reason, when the operation of the boiler is suspended for a long period of time, it is necessary to suppress the corrosion of the boiler body.
従来、ボイラ本体の使用を休止する休缶処理方法として、薬品を含む水でボイラ本体を満水にして、ボイラ本体内の腐食を抑制しながら保存する方法がある(例えば、特許文献1参照)。また、ボイラ本体の使用を休止する休缶処理方法として、ボイラ本体内のボイラ水の全部を外部に排出するブロー処理(全ブロー処理)の実行後に、ボイラ本体内に気化性の防錆剤を注入して、ボイラ本体内の金属表面に皮膜を形成して、ボイラ本体内の腐食を抑制しながら保存する方法がある。 2. Description of the Related Art Conventionally, as a can rest treatment method for stopping use of a boiler body, there is a method of filling the boiler body with water containing chemicals and storing it while suppressing corrosion inside the boiler body (see, for example, Patent Document 1). In addition, as a can resting treatment method that stops the use of the boiler body, a vaporizing rust preventive is added to the boiler body after the blow process (all blow process) for discharging all the boiler water in the boiler body to the outside. There is a method of injecting, forming a film on the metal surface in the boiler body, and storing while suppressing corrosion in the boiler body.
特許文献1に記載のボイラの休缶処理方法においては、ボイラ水の全ブロー処理を実行した後に、薬品を含む水(薬液)でボイラ本体を満水にして保存する。また、ボイラの休缶処理の解除時(ボイラ本体の使用の休止を解除してボイラ本体の使用を開始する時)に、ボイラを起動する際には、薬液の全ブロー処理を実行してボイラ本体の内部を点検し、その後、ボイラ本体に給水して、ボイラの使用を開始させる必要性が生じる。
また、ボイラ本体内に気化性の防錆剤等の薬品を注入するボイラの休缶処理方法においては、ボイラの休缶処理の解除時に、ボイラを起動する際に、ボイラ本体内に存在する防錆剤等の薬品を除去するために、ボイラ本体を洗浄する必要性が生じる。
In the boiler rest treatment method described in Patent Document 1, after the boiler water is completely blown, the boiler body is filled with water containing chemicals (chemical solution) and stored. In addition, when the boiler can be released (when the boiler main body is used and the boiler main body is started to be used), when the boiler is started, all the chemicals are blown to the boiler. There is a need to inspect the inside of the main body and then supply water to the boiler main body to start using the boiler.
In addition, in the boiler canning treatment method in which chemicals such as a vaporizable rust preventive agent are injected into the boiler body, when the boiler is started, when the boiler canning treatment is canceled, In order to remove chemicals such as rusting agents, it is necessary to clean the boiler body.
従来のボイラの休缶処理方法においては、ボイラの休缶処理の解除時において、薬液を全ブロー処理してボイラ本体の内部を点検する必要性が生じたり、ボイラ本体を洗浄する必要性が生じたりするため、ボイラの起動に時間を要することになる。例えば、バックアップ用のボイラとしてボイラが保管されている場合がある。このバックアップ用のボイラは、通常使用しているボイラに緊急事態が発生してボイラが使用できなくなった場合には、速やかに起動されることが望ましい。 In the conventional boiler can processing method, when the boiler can processing is canceled, it becomes necessary to inspect the inside of the boiler body by blowing all the chemicals, or to clean the boiler body. Therefore, it takes time to start the boiler. For example, a boiler may be stored as a backup boiler. This backup boiler is desirably activated promptly when an emergency occurs in the boiler that is normally used and the boiler cannot be used.
本発明は、休缶処理の解除時において、速やかにボイラを起動することができるボイラ及びボイラの休缶処理方法を提供することを目的とする。 An object of this invention is to provide the boiler which can start a boiler rapidly at the time of cancellation | release of a can rest process, and the can rest processing method of a boiler.
本発明は、ボイラ給水がボイラ水として内部に貯留されるボイラ本体の使用を休止する休缶処理が実行されるボイラであって、ボイラ水の水位を連続的に検出可能であって、前記ボイラの燃焼停止時におけるボイラ水の水位を検出する水位検出手段と、前記ボイラの燃焼停止時におけるボイラ水のpH値を直接的に又は間接的に検出するpH値検出手段と、前記ボイラの休缶処理の実行時においてボイラ水の水量が予め設定された設定貯水量となるように、ボイラ給水を前記ボイラ本体に供給するボイラ給水供給手段と、ボイラ給水に薬剤を供給する薬剤供給処理を実行可能な薬剤供給手段と、前記ボイラの休缶処理の実行時において、前記ボイラの燃焼停止時のボイラ水の検出水位値及び検出pH値に基づいて、前記設定貯水量に貯水されたボイラ水のpH値が12以上になるために必要な量の薬剤がボイラ給水に供給されるように、前記薬剤供給手段において前記薬剤供給処理を実行させる薬剤供給制御部と、を備えるボイラに関する。 The present invention is a boiler in which a can resting process for stopping the use of a boiler body in which boiler water is stored as boiler water is executed, the water level of the boiler water being continuously detectable, and the boiler A water level detecting means for detecting the water level of the boiler water when the combustion of the boiler is stopped, a pH value detecting means for directly or indirectly detecting a pH value of the boiler water when the combustion of the boiler is stopped, and a boiler can The boiler water supply means for supplying boiler water to the boiler body and the chemical supply process for supplying chemical to the boiler water can be executed so that the amount of boiler water becomes a preset water storage amount at the time of processing. When the boiler resting process is performed, the stored water is stored in the set water storage amount based on the detected water level value and the detected pH value of the boiler water when the boiler combustion is stopped. As the drug in an amount necessary for pH value of the boiler water is 12 or more is supplied to the boiler feed water, to a boiler and a drug supply control unit for executing the agent supply process in the drug supply means.
また、前記設定貯水量は、前記ボイラ本体の満水時における満水貯水量、又は、前記ボイラの起動時における起動時貯水量であることが好ましい。 The set water storage amount is preferably a full water storage amount when the boiler body is full, or a startup water storage amount when the boiler is started.
また、前記設定貯水量が前記起動時貯水量の場合には、前記ボイラ本体の内部において、前記起動時貯水量まで貯水されたボイラ水の上部の空間に、窒素ガスが封入されることが好ましい。 Further, when the set water storage amount is the startup water storage amount, it is preferable that nitrogen gas is enclosed in a space above the boiler water stored up to the startup water storage amount in the boiler body. .
また、前記検出pH値は、ボイラ水のpH値をpH値センサで直接的に検出するpH値、ボイラ水の電気伝導率から換算して間接的に検出されるpH値、又は、ボイラ水の酸消費量(pH8.3)から換算して間接的に検出されるpH値を含むことが好ましい。 In addition, the detected pH value is a pH value that is directly detected by a pH value sensor, a pH value that is indirectly detected by converting from the electrical conductivity of the boiler water, or the boiler water It is preferable to include a pH value that is indirectly detected in terms of acid consumption (pH 8.3).
また、本発明は、ボイラ給水がボイラ水として内部に貯留されるボイラ本体の使用を休止する休缶処理を実行するボイラの休缶処理方法であって、前記ボイラの休缶処理の実行時において、ボイラ水の水量が予め設定された設定貯水量となるように、ボイラ給水を前記ボイラ本体に供給し、前記ボイラの燃焼停止時のボイラ水の検出水位値及び検出pH値に基づいて、設定貯水量のボイラ水のpH値が12以上になるために必要な量の薬剤がボイラ給水に供給されるように、薬剤供給処理を実行するボイラの休缶処理方法に関する。 Further, the present invention is a boiler can processing method for executing a can resting process for halting use of a boiler body in which boiler water is stored as boiler water, and at the time of executing the boiler rest processing The boiler water is supplied to the boiler body so that the amount of boiler water becomes a preset water storage amount, and is set based on the detected water level value and the detected pH value of the boiler water when the boiler stops combustion. The present invention relates to a boiler can resting method for executing a chemical supply process so that a necessary amount of chemicals for supplying a boiler water having a pH value of 12 or more is supplied to boiler feed water.
また、前記設定貯水量は、前記ボイラ本体の満水時における満水貯水量、又は、前記ボイラの起動時における起動時貯水量であることが好ましい。 The set water storage amount is preferably a full water storage amount when the boiler body is full, or a startup water storage amount when the boiler is started.
また、前記設定貯水量が前記起動時貯水量の場合には、前記ボイラ本体の内部において、前記起動時貯水量まで貯水されたボイラ水の上部の空間に、窒素ガスを封入することが好ましい。 Further, when the set water storage amount is the startup water storage amount, it is preferable that nitrogen gas is sealed in a space above the boiler water stored up to the startup water storage amount in the boiler body.
また、前記検出pH値は、ボイラ水のpH値をpH値センサで直接的に検出するpH値、ボイラ水の電気伝導率から換算して間接的に検出されるpH値、又は、ボイラ水の酸消費量(pH8.3)から換算して間接的に検出されるpH値を含むことが好ましい。 In addition, the detected pH value is a pH value that is directly detected by a pH value sensor, a pH value that is indirectly detected by converting from the electrical conductivity of the boiler water, or the boiler water It is preferable to include a pH value that is indirectly detected in terms of acid consumption (pH 8.3).
本発明によれば、休缶処理の解除時において、速やかにボイラを起動することができるボイラ及びボイラの休缶処理方法を提供することができる。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the boiler which can start a boiler quickly at the time of cancellation | release of a can rest process and the can rest processing method of a boiler can be provided.
(第1実施形態)
以下、図面を参照して、本発明の第1実施形態に係るボイラシステム1について説明する。図1は、本発明の第1実施形態に係るボイラシステム1の概略を示す図である。図1に示すように、第1実施形態のボイラシステム1は、ボイラ2と、硬水軟化装置3と、給水タンク5と、薬剤添加装置81と、制御装置10と、蒸気ヘッダ50と、を備える。第1実施形態のボイラ2により、本発明のボイラ2の休缶処理方法の第1実施形態が実施される。図1では、電気的な接続の経路を破線で示す。
(First embodiment)
Hereinafter, with reference to drawings, boiler system 1 concerning a 1st embodiment of the present invention is explained. FIG. 1 is a diagram showing an outline of a boiler system 1 according to the first embodiment of the present invention. As shown in FIG. 1, the boiler system 1 of the first embodiment includes a
また、ボイラシステム1は、硬度センサ41と、pH値検出手段としての電気伝導率センサ42と、を備える。
Moreover, the boiler system 1 is provided with the
また、ボイラシステム1は、給水ラインL1と、燃料供給ラインL2と、ブローラインL3と、蒸気取出ラインL4と、蒸気送出ラインL5と、降水ラインL6と、薬剤添加ラインL7と、ドレン水回収ラインL8と、を備える。本明細書における「ライン」とは、流路、経路、管路等の流体の流通が可能なラインの総称である。 The boiler system 1 includes a water supply line L1, a fuel supply line L2, a blow line L3, a steam discharge line L4, a steam delivery line L5, a precipitation line L6, a chemical addition line L7, and a drain water recovery line. L8. The “line” in the present specification is a general term for lines capable of flowing a fluid such as a flow path, a path, and a pipeline.
ボイラ2においては、後述する休缶処理が実行される。ボイラ2の休缶処理は、ボイラ本体21の使用を例えば1週間以上の長期間休止するときに、ボイラ本体21の内部の腐食を抑制するために実行される。ボイラ2は、蒸気使用設備(不図示)に供給する蒸気を生成する。ボイラ2は、ボイラ本体21と、バーナ27と、燃焼室26と、水位検出手段としての水位検出器28と、ボイラ給水供給手段としての給水ポンプ6と、気水分離器7と、ブロー弁93と、主蒸気弁94と、蒸気逆止弁95と、蒸気圧測定部29と、を備える。ボイラ本体21は、複数の水管22、上部ヘッダ23と、下部ヘッダ24と、からなる圧力容器を形成している。
In the
後述するように、本実施形態に係るボイラ20は、多管式貫流ボイラの構造を有する。なお、ゲージ圧力1MPa以下で使用され、伝熱面積が10m2以下のものを小型貫流ボイラと称している(労働安全衛生法施行令第1条第4号)。 As will be described later, the boiler 20 according to the present embodiment has a multi-tube once-through boiler structure. In addition, the one with a gauge pressure of 1 MPa or less and a heat transfer area of 10 m 2 or less is referred to as a small once-through boiler (Occupational Safety and Health Law Enforcement Ordinance, Article 4, Item 4).
給水ラインL1は、ボイラ給水W1をボイラ本体21に供給するラインである。給水ラインL1の上流側の端部は、ボイラ給水W1の供給源(不図示)に接続されている。給水ラインL1の下流側の端部は、ボイラ本体21の下部ヘッダ24(後述)に接続されている。給水ラインL1には、供給源からボイラ2に向けて順に、硬水軟化装置3、硬度センサ41、給水タンク5、接続部J1及び給水ポンプ6が設けられている。
The water supply line L <b> 1 is a line that supplies the boiler water supply W <b> 1 to the
硬水軟化装置3は、水道水、地下水、工業用水等の原水中に含まれる硬度成分をナトリウムイオン(又はカリウムイオン)へ置換して軟水を生成する。硬水軟化装置3は、陽イオン交換樹脂床3aを有する。陽イオン交換樹脂床3aは、ボイラ本体21に供給されるボイラ給水W1の軟水化処理を行う。硬水軟化装置3は、原水W0を陽イオン交換樹脂床3aで軟水化して得られた処理水(軟水)をボイラ給水W1としてボイラ2に向けて供給する。
The hard
硬度センサ41は、硬水軟化装置3により軟水化されたボイラ給水W1の硬度を検出する。硬度センサ41で検出されたボイラ給水W1の硬度に関する情報は、制御装置10へ検出信号として送信される。
The
給水タンク5は、硬水軟化装置3により軟水化された処理水を、ボイラ給水W1として貯留する。給水タンク5に貯留されたボイラ給水W1は、給水ポンプ6によりボイラ本体21に供給される。給水ポンプ6は、給水タンク5からボイラ給水W1を吸入し、給水ラインL1を流通するボイラ給水W1をボイラ本体21に向けて送出する。
The
給水ポンプ6は、ボイラ2の休缶処理の実行時において、ボイラ本体21に貯留されるボイラ水W2の水量が予め設定された満水貯水量となるように、ボイラ給水W1をボイラ水W2としてボイラ本体21に供給する。満水貯水量とは、ボイラ本体21(後述する複数の水管22、上部ヘッダ23及び下部ヘッダ24)の全部にボイラ水W2が満たされた状態におけるボイラ水W2の貯水量である。ボイラ本体21にボイラ水W2が満水貯水量に貯留される場合には、ボイラ本体21(後述する複数の水管22、上部ヘッダ23及び下部ヘッダ24)おける上部ヘッダ23の上端まで、ボイラ水W2が貯留される。
The
接続部J1には、薬剤添加ラインL7の下流側の端部が接続されている。薬剤添加ラインL7の上流側の端部には、薬剤供給手段としての薬剤添加装置81が接続されている。薬剤添加装置81は、ボイラ給水W1に薬剤を添加(供給)する装置である。薬剤添加装置81は、ボイラ2の起動時や通常運転時や休缶処理の実行時において、ボイラ給水W1に薬剤を供給する薬剤供給処理を実行可能である。薬剤としては、pH調整剤を含むものが使用される。pH調整剤は、ボイラ水W2のpH値をアルカリ性側へ調整することによって、ボイラ本体21の内部の腐食を抑制するためのものである。pH調整剤としては、例えば、アルカリ金属水酸化物(水酸化ナトリウム,水酸化カリウム等)、アミン化合物(2−アミノ−2−メチル−1−プロパノール,ジエタノールアミン等の分配比(=気相中濃度/液相中濃度)が相対的に低い揮発性アミン)、アンモニアなどが使用される。pH調整剤を含む薬剤は、例えば、スケール防止剤やその他の腐食抑制剤等の成分と共に複合清缶剤として調製されている。
The downstream end of the drug addition line L7 is connected to the connecting part J1. A
本実施形態においては、休缶処理の実行時において、薬剤添加装置81は、満水貯水量まで貯留されるボイラ水W2に対して、ボイラ水W2のpH値が12以上になるように、ボイラ給水W1に薬剤を供給する。
In this embodiment, at the time of execution of a can resting process, the
休缶処理の実行時において、ボイラ水W2のpH値が12以上である場合には、ボイラ本体21の腐食を抑制する効果が高く、ボイラ水W2が腐食抑制水質にあるといえる。一方、腐食抑制効果の高いpH値の下限値である12を下回る場合には、休缶処理の実行時において、ボイラ本体21の腐食の危険性がある。
When the pH value of the boiler water W2 is 12 or more at the time of performing the can resting process, the effect of suppressing the corrosion of the
休缶処理の実行時において、ボイラ水W2のpH値を12以上にするために用いられるpH調整剤としては、ボイラ2の起動時や通常運転時に使用されるpH値調整剤と同等のものが好ましく、例えば、アルカリ金属水酸化物(水酸化ナトリウム,水酸化カリウム等)やアンモニアが使用される。ボイラ本体21のpH値を12以上となるために必要な薬剤の添加量は、後述する薬剤添加制御部103により算出される。
As the pH adjuster used for setting the boiler water W2 to have a pH value of 12 or more during the can resting process, the same pH value adjuster used when the
薬剤添加装置81は、制御装置10と電気的に接続されている。薬剤添加装置81から給水ラインL1の接続部J2へ薬剤を添加するタイミング及び添加量は、制御装置10の薬剤添加制御部103(後述)から送信される駆動信号により制御される。
The
ボイラ本体21は、上下のヘッダ間に鉛直方向に立設された水管群より構成され、ボイラ2の外形の主要部を構成する。ボイラ本体21には、給水ラインL1により供給されたボイラ給水W1が内部にボイラ水W2として貯留される。なお、ボイラ水W2には、ボイラ本体21に一旦ボイラ水W2として溜まった後に蒸気として取り出されて、ボイラ本体21に戻ってくる水が含まれる。例えば、ボイラ水W2には、気水分離器7(後述)により分離されてボイラ本体21に返送される分離水W4も含まれる。
The
ボイラ本体21の内部には、ボイラ水W2が貯留される。ボイラ本体21は、複数の水管22と、上部ヘッダ23と、下部ヘッダ24と、を備える。複数の水管22は、ボイラ本体21の上下方向に延びて配置される。上部ヘッダ23は、ボイラ本体21の上部に配置される。上部ヘッダ23は、例えば、環状の容器により構成される。上部ヘッダ23には、複数の水管22の上端部が連結される。上部ヘッダ23を、「上部管寄せ」ともいう。上部ヘッダ23には、後述する蒸気取出ラインL4の一方側の端部が接続される。
Inside the
上部ヘッダ23には、蒸気圧測定部29が設けられる。蒸気圧測定部29は、ボイラ本体21の内部の蒸気圧を測定する。蒸気圧測定部29は、例えば、蒸気圧センサ及び蒸気圧スイッチから、又は蒸気圧スイッチのみから構成され、ボイラ本体21の上部ヘッダ23の内部の蒸気圧を測定する。蒸気圧測定部29で測定されたボイラ本体21の内部の蒸気圧に関する情報は、制御装置10へ検出信号として送信される。
The
下部ヘッダ24は、ボイラ本体21の下部に配置される。下部ヘッダ24は、例えば、環状の容器により構成される。下部ヘッダ24には、複数の水管22の下端部が連結される。下部ヘッダ24を、「下部管寄せ」ともいう。下部ヘッダ24の側壁の一方には、給水ラインL1の端部が接続される。下部ヘッダ24の側壁の他方には、降水ラインL6の端部が接続される。燃焼室26は、複数の水管22に囲まれた空間により構成される。
The
バーナ27は、燃焼することによりボイラ本体21の内部を加熱する。バーナ27は、ボイラ本体21の上部側の中央部に配置される。バーナ27は、燃料噴射ノズル及び空気供給ノズル(いずれも図示せず)を含んで構成される。バーナ27は、燃料噴射ノズルから燃料をボイラ本体21の燃焼室26に向けて噴射すると共に、空気供給ノズルから空気をボイラ本体21の内部に供給して、燃料を燃焼させる。
The
水位検出器28は、水管22(ボイラ本体21)に貯留されるボイラ水W2の水位を連続的に検出可能な機器であり、ボイラ2の電源がオンの状態のとき、ボイラ水W2の水位を常に検出する。すなわち、水位検出器28は、ボイラ2の燃焼停止時において、ボイラ水W2の水位を検出することが可能である。また、水位検出器28は、ボイラ2の燃焼停止後のボイラ本体21の内部の冷却時において、ボイラ水W2の水位を検出することが可能である。水位検出器28は、制御装置10と電気的に接続されている。水位検出器28で検出されたボイラ水W2の検出信号は、制御装置10へ送信される。
The
本実施形態においては、水位検出器28は、連続式レベルセンサであり、例えば、静電容量式センサ、圧力式センサ、超音波式センサ等が用いられる。図1では、水位検出器28として、静電容量式センサを設けた例を示す。水位検出器28は、水位検出筒28aと、電極棒28bとを有する。水位検出筒28aの上端部は、接続ラインを介して上部ヘッダ23に接続されている。水位検出筒28aの下端部は、接続ラインを介して下部ヘッダ24に接続されている。水位検出筒28aは、上端部が上部ヘッダ23に接続されると共に下端部が下部ヘッダ24に接続されることで、水管22と同じ高さの水位で、ボイラ水W2を貯留する。水位検出器28は、電極棒28bの表面に被覆された絶縁皮膜を誘電体として、電極棒28bと水位検出筒28aとの間の静電容量を測定することにより、水位検出筒28aの内部で電極棒28bと接触するボイラ水W2の水位を検出することが可能である。水位検出器28は、測定された静電容量の変化によって水位検出筒28aの内部のボイラ水W2の水位の変化を連続的に検出することが可能である。
In the present embodiment, the
燃料供給ラインL2は、バーナ27により燃焼される燃料Fをバーナ27に供給するラインである。燃料供給ラインL2の上流側の端部は、燃料Fの供給源(不図示)に接続されている。燃料供給ラインL2の下流側の端部は、バーナ27に接続されている。燃料供給ラインL2には、燃料供給弁92が設けられている。燃料供給弁92は、バーナ27に供給される燃料の量を調整する弁である。燃料供給弁92は、燃料供給ラインL2を開閉することができる。燃料供給弁92における弁体の開閉は、制御装置10からの駆動信号により制御される。
The fuel supply line L <b> 2 is a line that supplies the fuel F burned by the
蒸気取出ラインL4は、水管22において生成された湿り蒸気SM1を、上部ヘッダ23から取り出して、気水分離器7に導入させるラインである。蒸気取出ラインL4の上流側の端部は、ボイラ本体21の上部ヘッダ23の上面部に接続されている。蒸気取出ラインL4の下流側の端部は、気水分離器7の側部の上方側に接続されている。
The steam extraction line L4 is a line for taking out the wet steam SM1 generated in the
気水分離器7は、上部ヘッダ23から蒸気取出ラインL4を介して導入された湿り蒸気SM1を、乾き蒸気SM2と水分(以下「分離水W4」ともいう)とに分離する装置である。なお、前述のとおり、気水分離器7により分離される分離水W4は、ボイラ水W2の一部でもある。
The steam separator 7 is a device that separates the wet steam SM1 introduced from the
蒸気送出ラインL5は、気水分離器7により分離された乾き蒸気SM2を、蒸気ヘッダ50に向けて送り出すラインである。蒸気送出ラインL5の上流側の端部は、気水分離器7の上面に接続されている。蒸気送出ラインL5の下流側の端部は、蒸気ヘッダ50に接続されている。
The steam delivery line L <b> 5 is a line that sends out the dry steam SM <b> 2 separated by the steam separator 7 toward the
蒸気送出ラインL5には、気水分離器7から負荷機器(図示せず)に向けて順に、主蒸気弁94、蒸気逆止弁95及び蒸気ヘッダ50が設けられている。主蒸気弁94は、手動により蒸気送出ラインL5の開閉状態を切り替え可能な弁である。蒸気逆止弁95は、蒸気ヘッダ50からの蒸気SM3の逆流を防止する弁である。
The steam delivery line L5 is provided with a
蒸気ヘッダ50は、複数台設置されたボイラ(図示せず)からの乾き蒸気SM2を集合させて、集合した蒸気SM3を蒸気使用設備(図示せず)に分配させる設備である。蒸気ヘッダ50には、ドレン水回収ラインL8の上流側の端部が接続されている。
The
ドレン水回収ラインL8は、蒸気ヘッダ50内で蒸気SM3の凝縮が起こった場合に、発生したドレン水W5を給水タンク5に回収するラインである。ドレン水回収ラインL8には、ドレン水を蒸気SM3から分離するためのスチームトラップ32が設けられている。ドレン水回収ラインL8の下流側の端部は、給水タンク5に接続されている。
The drain water recovery line L8 is a line for recovering the generated drain water W5 to the
降水ラインL6は、気水分離器7により分離された分離水W4を、ボイラ本体21の下部ヘッダ24に向けて流下させるラインである。降水ラインL6の上流側の端部は、気水分離器7の下部に接続されている。降水ラインL6の下流側の端部は、下部ヘッダ24に接続されている。降水ラインL6には、気水分離器7から下部ヘッダ24に向けて順に、接続部J2及び電気伝導率センサ42が設けられている。なお、降水ラインL6を「降水管」ともいう。
The precipitation line L6 is a line that causes the separated water W4 separated by the steam separator 7 to flow toward the
電気伝導率センサ42は、降水ラインL6(降水管)を流通する分離水W4の電気伝導率を検出するセンサである。なお、降水ラインL6(降水管)を流通する分離水W4は、ボイラ水W2の一部である。電気伝導率センサ42は、ボイラ2の燃焼停止時におけるボイラ水W2のpH値を間接的に検出する。本実施形態においては、電気伝導率センサ42により検出された電気伝導率値は、後述する薬剤添加制御部103によりpH値に換算される。電気伝導率センサ42は、制御装置10と電気的に接続されている。電気伝導率センサ42で検出された分離水W4(ボイラ水W2)の電気伝導率値は、制御装置10へ検出信号として送信される。
The
接続部J2には、ブローラインL3の上流側の端部が接続されている。ブローラインL3は、降水ラインL6(降水管)を流通する分離水W4(ボイラ水W2)を、接続部J2を介して、ボイラ2の外部に排出するラインである。ブローラインL3には、ブロー弁93が設けられている。ブロー弁93の開閉は、制御装置10からの駆動信号により制御される。ブロー弁93を開状態にすることにより、降水ラインL6(降水管)を流通する分離水W4(ボイラ水W2)を外部に排出する。
The upstream end of the blow line L3 is connected to the connecting part J2. The blow line L3 is a line that discharges the separated water W4 (boiler water W2) flowing through the precipitation line L6 (precipitation pipe) to the outside of the
次に、図2を参照して、本実施形態のボイラシステム1の制御に係る機能について説明する。図2は、本実施形態のボイラシステム1の制御に係る機能ブロック図である。制御装置10は、本実施形態のボイラシステム1における各部を制御する。制御装置10は、ボイラシステム1における各測定装置に電気的に接続され、各測定装置から測定情報を受信する。また、制御装置10は、給水ポンプ6に電気的に接続され、ボイラ本体21内のボイラ水W2の水位に応じて、ボイラ給水W1をボイラ2に向けて送り出すように給水ポンプ6を制御する。
Next, with reference to FIG. 2, the function which concerns on control of the boiler system 1 of this embodiment is demonstrated. FIG. 2 is a functional block diagram relating to the control of the boiler system 1 of the present embodiment. The
また、制御装置10は、制御部100と、メモリ部110と、備える。制御部100は、バルブ制御部101と、蒸気圧判定部102と、薬剤供給制御部としての薬剤添加制御部103と、を備える。
In addition, the
バルブ制御部101は、燃料供給弁92及びブロー弁93の開閉状態を制御する。蒸気圧判定部102は、蒸気圧測定部29により測定されたボイラ本体21の内部の蒸気圧が所定圧力値以下になったか否かを判定する。ボイラ2の燃焼停止後において、ボイラ本体21の内部の蒸気圧が所定圧力値以下となった場合には、ボイラ本体21の内部が冷却されたと看做すことができる。
The
制御部100は、ボイラ2の起動時において、ボイラ水W2の水量が予め設定された起動時貯水量となるように、ボイラ給水W1をボイラ本体21に供給するように、給水ポンプ6を制御する。これにより、ボイラ2の起動時において、ボイラ水W2の水量は、起動時貯水量となる。
The
制御部100は、ボイラ2の休缶処理の実行時において、ボイラ水W2の貯水量が満水貯水量(予め設定された設定貯水量)となるように、給水ポンプ6を制御する。これにより、ボイラ2の休缶処理の実行時において、ボイラ水W2の貯水量は、満水貯水量となる。
The
ここで、ボイラ2の休缶処理の実行時において、ボイラ水W2の貯水量を満水貯水量とするために、給水ポンプ6は、強制給水量のボイラ給水W1をボイラ本体21に供給する。強制給水量とは、休缶処理時に満水貯水量となるようにボイラ本体21に強制的に供給される水量である。
Here, at the time of execution of the can resting process of the
ここで、強制給水量の算出方法について説明する。ボイラ2が休缶処理を実行する場合には、ボイラ2の運転を停止する。ここで、ボイラ2の運転を停止すると、ボイラ本体21の内部が冷却されて、例えば、ボイラ本体21や気水分離器7の内部の蒸気が凝縮してボイラ水W2が増加する。そのため、ボイラ2の燃焼停止時からボイラ本体21の内部が冷却するまでの間には、ボイラ2の燃焼停止時におけるボイラ水W2の貯水量から、凝縮水の分の貯水量が増加する場合がある。そのため、ボイラ2の休缶処理の実行時において、満水貯水量まで給水する際に、凝縮水の増加分の貯水量を考慮して、満水貯水量となるように給水される。
Here, a method for calculating the forced water supply amount will be described. When the
例えば、満水貯水量をV1とし、強制給水量をVXとし、ボイラ本体21の内部が冷却した時のボイラ水W2の冷却時貯水量をV2とした場合に、強制給水量VXは、次の式(1)により算出される。なお、満水貯水量V1は、ボイラ本体21の総容量であり、予め設定されている。
VX=V1−V2 (1)
For example, a full water reservoir capacity and V 1, the forced water supply and V X, when the cooling time reservoir capacity of boiler water W2 when interior cooling of the
V X = V 1 −V 2 (1)
冷却時貯水量V2は、水位検出器28により、ボイラ本体21の内部の冷却時の水位を検出し、この検出水位に基づいて算出することができる。なお、ボイラ本体21の内部の冷却時とは、ボイラ2の燃焼停止後において、ボイラ本体21の内部の蒸気圧が所定圧力値以下となった場合等を挙げることができる。
Upon cooling water storage amount V 2 is the
なお、上述するように、ボイラ本体21のボイラ水W2の貯水量を満水貯水量V1とするために、強制給水量VXを算出して、強制給水量VXのボイラ給水W1を供給するように給水ポンプ6を制御しているが、これに制限されない。例えば、ボイラ本体21が満水になったことを検知可能な満水検知センサ(不図示)を上部ヘッダ23に備え、満水検知センサがボイラ本体21の満水を検知した場合に、給水ポンプ6の駆動を停止して、ボイラ水W2の貯水量を満水貯水量としてもよい。満水検知センサとしては、例えば、電極式のレベルスイッチが使用可能である。
Incidentally, supplied as described above, to the water amount of the boiler water W2 of the
薬剤添加制御部103は、ボイラ2の起動時及び通常運転時において、ボイラ水W2の水質がボイラ本体21の腐食を抑制可能な腐食抑制水質となるように、ボイラ給水W1に薬品を添加する薬剤供給処理を、薬剤添加装置81に実行させる。これにより、起動時貯水量に維持されたボイラ水W2の水質は、腐食抑制水質となるように維持される。
The chemical
薬剤添加制御部103は、ボイラ2の休缶処理の実行時において、ボイラ2の燃焼停止時のボイラ水W2の検出水位値及び検出pH値に基づいて、満水貯水量に貯水されたボイラ水W2のpH値が12以上になるために必要な量の薬剤がボイラ給水W1に供給されるように、薬剤添加装置81に薬剤供給処理を実行させる。これにより、ボイラ2の休缶処理の実行時において、pH値が12以上となる水質で、ボイラ本体21は、満水貯水量のボイラ水W2が貯留された状態で維持される。
The chemical
薬剤添加制御部103は、ボイラ水W2の貯水量を満水貯水量としたときに、ボイラ水W2のpH値が12となるのに必要な薬剤の量を算出する。例えば、満水貯水量のボイラ水W2のpH値が12となるのに必要な薬剤の量は、次のように算出される。
The medicine
満水貯水量のボイラ水W2のpH値が12となるのに必要な薬剤の量を算出するために、薬剤添加制御部103は、ボイラ2の燃焼停止時にボイラ水W2の停止時貯水量V0と、ボイラ2の燃焼停止時に電気伝導率センサ42により検出された電気伝導率から換算されたボイラ水W2のpH値と、を算出する。
In order to calculate the amount of the medicine necessary for the pH value of the boiler water W2 having the full water storage amount to be 12, the medicine
具体的には、薬剤添加制御部103は、ボイラ2の燃焼停止時において、水位検出器28により検出された水位から、ボイラ水W2の停止時貯水量V0を算出する。薬剤添加制御部103は、ボイラ2の燃焼停止時において、メモリ部110に記憶された換算テーブルや換算式に基づいて、電気伝導率センサ42により検出されたボイラ水W2の電気伝導率をpH値に換算する。
Specifically, the chemical
薬剤添加制御部103は、算出された停止時貯水量V0を用いて、V1を満水貯水量とし、C0をボイラ2の燃焼停止時のボイラ水W2の薬剤濃度とし、C1を休缶処理中のボイラ水W2(満水貯水量V1で貯水されたボイラ水W2)の薬剤濃度とした場合に、満水貯水量V1で貯水されたボイラ水W2のpH値が12以上となるように、薬剤の供給量Xを、次の式(2)により計算する。
X=C1・V1−C0・V0 (2)
The chemical
X = C 1 · V 1 −C 0 · V 0 (2)
例えば、薬剤として、NaOH及び/又はKOH配合の清缶剤を用いる場合には、燃焼停止時のボイラ水W2の薬剤濃度C0、及び、休缶処理中のボイラ水W2の薬剤濃度C1を、次のように表すことができる。
燃焼停止時のボイラ水W2の薬剤濃度C0=燃焼停止時のボイラ水W2のOH濃度/薬剤原液のOH含有率 (3a)
休缶処理中のボイラ水W2の薬剤濃度C1=休缶処理中のボイラ水W2のOH濃度/薬剤原液のOH含有率 (3b)
ここで、ボイラ水W2のOH濃度(すなわち、[OH−])は、次のように、ボイラ水W2のpH値より求まる。
pOH=−log10[OH−]=14−pH (4)
したがって、ボイラ2の燃焼停止時におけるボイラ水W2の電気伝導率をpH値に換算してOH濃度を求め、薬剤原液のOH含有率で除算することにより、燃焼停止時のボイラ水W2の薬剤濃度C0が決定される。また、休缶処理中のOH濃度(下限値)は、休缶処理時の目標pH値(≧12)より定まるため、このOH濃度を薬剤原液のOH含有率で除算することにより、休缶処理中のボイラ水W2の薬剤濃度C1が決定される。
For example, when a cleansing agent containing NaOH and / or KOH is used as a chemical, the chemical concentration C 0 of the boiler water W2 at the time of combustion stop and the chemical concentration C 1 of the boiler water W2 during the canning process are set. Can be expressed as:
Chemical concentration C 0 of boiler water W2 when combustion is stopped = OH concentration of boiler water W2 when combustion is stopped / OH content ratio of chemical stock solution (3a)
The chemical concentration C 1 of the boiler water W2 during the rest treatment = OH concentration of the boiler water W2 during the rest treatment / OH content of the chemical stock solution (3b)
Here, the OH concentration (that is, [OH − ]) of the boiler water W2 is obtained from the pH value of the boiler water W2 as follows.
pOH = −log 10 [OH − ] = 14−pH (4)
Therefore, the chemical concentration of boiler water W2 at the time of combustion stoppage is obtained by calculating the OH concentration by converting the electrical conductivity of boiler water W2 at the time of combustion stoppage of
上記の式(2)によれば、ボイラ2の燃焼停止時のボイラ水W2の薬剤濃度C0の高低、或いは蒸気凝縮水によるボイラ水W2の希釈の有無に関わらず、ボイラ2の休缶処理の実行時において、ボイラ水W2のpH値を12以上とすることのできる薬剤の供給量Xを計算することができる。
According to the above equation (2), level of drug concentration C 0 of the boiler water W2 during combustion stop of the
メモリ部110は、本実施形態のボイラシステム1の運転を実施する制御プログラムや、所定のパラメータや、各種テーブル等を記憶する。本実施形態においては、メモリ部110は、例えば、ボイラ2の燃焼停止時の検出水位値や、ボイラ2の冷却時の検出水位値や、ボイラ2の燃焼停止時のボイラ水W2の電気伝導率等を記憶する。また、メモリ部110は、電気伝導率センサ42により検出されたボイラ水W2の電気伝導率をpH値に換算するためのデータテーブルや換算式を記憶する。また、メモリ部110は、ボイラ水W2の満水貯水量の検出水位値に対応するボイラ水W2の貯水量や、ボイラ本体21の冷却時の検出水位値に対応するボイラ水W2の冷却時貯水量などを記憶する。また、メモリ部110は、満水貯水量のボイラ水W2のpH値が12以上となるために必要な薬剤の添加量を算出するための計算式などを記憶する。
The
次に、図1を参照して、本実施形態のボイラシステム1の動作について簡単に説明する。まず、ボイラ給水W1は、供給源(不図示)から給水タンク5へ供給される。この際、供給源から供給されるボイラ給水W1は、硬水軟化装置3において硬度成分が除去され、軟化水となる。そして、硬水軟化装置3により生成された軟化水は、ボイラ給水W1として給水タンク5に貯留される。ここでは、燃料供給弁92及びブロー弁93は、閉状態である。
Next, with reference to FIG. 1, operation | movement of the boiler system 1 of this embodiment is demonstrated easily. First, the boiler feed water W1 is supplied from a supply source (not shown) to the
次に、給水ポンプ6を作動させることにより、給水タンク5に貯留されたボイラ給水W1(軟化水)は、給水ラインL1を通して、ボイラ本体21の下部ヘッダ24に向けて送り出される。そして、ボイラ2に供給されたボイラ給水W1は、下部ヘッダ24及び各水管22において、ボイラ水W2として貯留される。
Next, by operating the
給水ポンプ6は、ボイラ2の起動時において、ボイラ水W2の水量が予め設定された起動時貯水量となるように、ボイラ給水W1をボイラ本体21に供給する。ボイラ本体21に供給されたボイラ給水W1は、下部ヘッダ24及び各水管22において、ボイラ水W2として貯留される。ボイラ給水W1が下部ヘッダ24及び各水管22に供給される際において、薬剤添加制御部103は、ボイラ水W2の水質がボイラ本体21の腐食を抑制可能な腐食抑制水質となるように、ボイラ給水W1に対応する薬剤を供給するように、薬剤添加装置81を制御する。
The
次に、燃料供給弁92を閉状態から開状態に切り替えることで、バーナ27に燃料を供給する。バーナ27が着火されることで、バーナ27は、燃焼を開始する。
Next, the fuel is supplied to the
下部ヘッダ24及び各水管22に貯留されたボイラ水W2は、水管壁を通してバーナ27により加熱されながら、各水管22の内部を上昇していき、その後、湿り蒸気SM1となる。そして、各水管22の内部において生成された湿り蒸気SM1は、上部ヘッダ23に集められ、蒸気取出ラインL4を介して、気水分離器7に導入される。
The boiler water W2 stored in the
気水分離器7に導入された湿り蒸気SM1は、乾き蒸気SM2と分離水W4とに分離される。気水分離器7で分離された乾き蒸気SM2は、蒸気逆止弁95を閉状態から開状態に切り替えておくことにより、蒸気送出ラインL5を通して、蒸気ヘッダ50において集合される。蒸気ヘッダ50に集合された蒸気SM3は、蒸気使用機器(不図示)へ供給される。気水分離器7で分離された分離水W4は、降水ラインL6を通して下部ヘッダ24に戻される。
The wet steam SM1 introduced into the steam separator 7 is separated into dry steam SM2 and separated water W4. The dry steam SM2 separated by the steam separator 7 is collected in the
このように運転されるボイラ2において、ボイラ2の運転を長期間(例えば1週間以上)休止する休缶処理が実行される場合がある。
次に、本実施形態のボイラ2における休缶処理の動作について説明する。図3は、第1実施形態のボイラ2における休缶処理の実行時の処理手順を示すフローチャートである。
In the
Next, the operation | movement of the can rest process in the
図3に示すように、ステップST1において、ボイラ2の休缶処理を実行する場合には、オペレータの指示を通じて、制御装置10は、ボイラ2の運転を停止する。ここで、ボイラ2の運転を停止させると、例えば、上述のように、ボイラ本体21や気水分離器7の内部の蒸気が凝縮してボイラ水W2が増加する。
As shown in FIG. 3, in step ST <b> 1, when the boiler rest process of the
ステップST2において、薬剤添加制御部103は、ボイラ2の燃焼停止時において、水位検出器28により検出されたボイラ水W2の検出水位値をメモリ部110に記憶させる。薬剤添加制御部103は、ステップST2で記憶されたボイラ2の燃焼停止時のボイラ水W2の検出水位値をメモリ部110から読み出し、この水位値に基づいて、ボイラ水W2の停止時貯水量V0を算出する。メモリ部110には、ボイラ水W2の検出水位値と貯水量の関係が予め記憶されており、薬剤添加制御部103は、この関係に基づいて停止時貯水量V0を算出することができる。
In step ST2, the chemical
ステップST3において、薬剤添加制御部103は、ボイラ2の燃焼停止時において、電気伝導率センサ42より検出されたボイラ水W2の電気伝導率をメモリ部110に記憶させる。薬剤添加制御部103は、ステップST3で記憶されたボイラ2の燃焼停止時のボイラ水W2の電気伝導率値をメモリ部110から読み出し、この電気伝導率値をボイラ水W2のpH値に換算する。メモリ部110には、ボイラ水W2の電気伝導率値とpH値の関係が予めデータテーブルや換算式として記憶されており、薬剤添加制御部103は、この関係に基づいて、ボイラ水W2の電気伝導率をpH値に換算することができる。
In step ST <b> 3, the chemical
ステップST4において、蒸気圧判定部102は、蒸気圧測定部29により測定されたボイラ本体21の内部の蒸気圧が所定圧力値以下になったか否かを判定する。所定圧力値は、例えば、0.03MPaである。所定圧力値以下になった場合には、ボイラ本体21の内部が冷却されたと看做すことができる。ボイラ本体21の冷却時には、蒸気が凝縮水となり、ボイラ本体21には、冷却時貯水量のボイラ水W2が貯留される。ボイラ本体21の内部の蒸気圧が所定圧力値以下であると判定された場合(YES)には、処理は、ステップST5に移行する。一方、ボイラ本体21の内部の蒸気圧が所定圧力値以下でないと判定された場合(NO)には、処理は、ステップST4に戻る。
In step ST4, the vapor
ステップST5において、薬剤添加制御部103は、ボイラ本体21の内部の蒸気圧が所定圧力値以下である場合におけるボイラ本体21の冷却時において、ボイラ水W2の冷却時の検出水位値をメモリ部110に記憶させる。
In step ST <b> 5, the chemical
ステップST6において、薬剤添加制御部103は、ボイラ2の冷却時のボイラ水W2の検出水位値をメモリ部110から読み出し、この水位値に基づいて、ボイラ水W2の冷却時貯水量V2を算出する。そして、上記の式(1)[強制給水量VX=満水貯水量V1−冷却時貯水量V2]により、ボイラ水W2が満水貯水量V1となるために、ボイラ本体21に供給するボイラ給水W1の強制給水量VXを算出する。
In step ST6, the agent
ステップST7において、薬剤添加制御部103は、ステップST2において算出された停止時貯水量V0、及び、ステップST3において換算されたpH値に基づいて、薬剤の供給量Xを算出する。具体的には、V1を満水貯水量とし、C0を燃焼停止時のボイラ水W2の薬剤濃度とし、C1を休缶処理中のボイラ水W2の薬剤濃度とした場合に、満水貯水量V1に貯水されたボイラ水W2のpH値を12以上とするために必要な薬剤の供給量Xを、上記の式(2)〜(4)により算出する。
In step ST7, the medicine
ステップST8において、ボイラ本体21には、ボイラ2の休缶処理の実行時において、予め設定された満水貯水量V1のボイラ水W2の貯水量となるように、ステップST6において算出された強制給水量VXのボイラ給水W1が供給される。同時に、薬剤添加制御部103は、ボイラ2の休缶処理の実行時において、満水貯水量V1に貯水されるボイラ水W2のpH値が12以上となるために必要なステップST7において算出された供給量Xの薬剤が添加されるように、薬剤添加装置81において薬剤供給処理を実行させる。
In step ST8, the
典型的には、薬剤添加制御部103は、強制給水量VXのボイラ給水W1に対して供給量Xの薬剤が流量比例薬注されるように、薬剤添加装置81を制御する。そして、本フローチャートの処理は終了する。そして、満水貯水量で貯水されるボイラ水W2のpH値が12以上、且つ満水の状態でボイラ2は保存される。この結果、本実施形態に係るボイラ2は、休缶処理の実行中において、ボイラ本体21の腐食が抑制されることになる。
Typically, the agent
なお、ボイラ2の休缶処理の実行中において、休缶処理が解除される(ボイラ本体21の使用の休止を解除してボイラ本体21の使用を開始する)までにおいては、満水貯水量に貯留されたボイラ水W2は、例えば、定期的に(例えば、2か月毎に)、入れ替えられる。この場合に、ボイラ2は、満水貯水量に貯留されたボイラ水W2の全部を強制的に排水して、新たなボイラ給水W1を満水貯水量まで供給しながら、このボイラ給水W1に、満水貯水量に貯留されたボイラ水W2のpH値を12以上とするのに必要な量の薬剤を供給する。ボイラ2は、このような定期的なボイラ水W2の入れ替えを、自動化できる。
In addition, while the can rest process of the
次に、第1実施形態のボイラ2において、休缶処理の実行後における休缶処理の解除方法について説明する。
ボイラ2の休缶処理を解除する(ボイラ本体21の使用の休止を解除してボイラ本体21の使用を開始する)場合には、満水貯水量に貯留されたボイラ水W2の水位を、ボイラ水W2の全ブロー処理を実行することなく、起動時水位まで下げるように、ボイラ水W2の部分ブロー処理を実行する。そして、ボイラ水W2が起動時水位まで貯留された状態で、バーナ27の燃焼を開始する。これにより、休缶処理中に貯留されていたボイラ水W2を沸騰させて湿り蒸気SM1を発生させて、蒸気ヘッダ50を介して、蒸気使用機器(不図示)への蒸気の供給を開始する。
Next, in the
When canceling the can resting process of the boiler 2 (releasing the use of the boiler
ここで、休缶処理の実行時に添加された薬剤は、通常運転中に使用される薬剤と同じ種類の薬剤である。そのため、休缶処理中に貯留されていたボイラ水W2を利用して、速やかに、ボイラ2を起動して、蒸気を発生させることができる。このように、ボイラ水W2の全ブロー処理を実行することなく蒸気を発生させることができるため、休缶処理の解除時において、蒸気の供給を開始するまでの時間を短くすることができる。
Here, the drug added at the time of execution of the rest process is the same type of drug as that used during normal operation. Therefore, it is possible to quickly start the
上述した第1実施形態に係るボイラ2によれば、例えば、以下のような効果が得られる。
本実施形態におけるボイラ2は、休缶処理が実行されるボイラ2であって、ボイラ2の燃焼停止時におけるボイラ水W2の水位を検出する水位検出器28と、ボイラ2の燃焼停止時におけるボイラ水W2のpH値を間接的に検出する電気伝導率センサ42と、ボイラ2の休缶処理の実行時においてボイラ水W2の水量が予め設定された満水貯水量(設定貯水量)となるように、ボイラ給水W1をボイラ本体21に供給する給水ポンプ6と、ボイラ給水W1に薬剤を供給する薬剤供給処理を実行可能な薬剤添加装置81と、ボイラ2の休缶処理の実行時において、ボイラ2の燃焼停止時のボイラ水W2の検出水位値及び検出pH値に基づいて、満水貯水量(設定貯水量)に貯水されたボイラ水W2のpH値が12以上になるために必要な量の薬剤がボイラ給水W1に供給されるように、薬剤添加装置81において薬剤供給処理を実行させる薬剤添加制御部103と、を備える。
According to the
The
そのため、休缶処理が実行されるボイラ2において、ボイラ本体21に満水貯水量で貯留されるボイラ水W2のpH値は12以上である。これにより、ボイラ2の休缶処理時において、ボイラ本体21の腐食を抑制することができる。
Therefore, in the
また、休缶処理の実行時に添加された薬剤は、通常運転中に使用される薬剤と同じ種類の薬剤である。そのため、ボイラ水W2の全ブロー処理を実行することなく、ボイラ水W2の部分ブロー処理を実行して起動時貯水量までボイラ水W2を減らすだけで、速やかに、ボイラ2を起動させて、蒸気を発生させることができる。そのため、休缶処理の解除時において、蒸気の供給を開始するまでの時間を短くすることができる。そして、休缶処理の実行中において添加された薬剤は、通常運転中に使用される薬剤と同じ種類の薬剤であるため、そのままボイラ2を起動させても、蒸気品質の安全性を確保することができる。
Moreover, the chemical | medical agent added at the time of execution of a can resting process is the same kind of chemical | medical agent as the chemical | medical agent used during normal driving | operation. Therefore, the boiler water W2 can be started up quickly by simply performing the partial blow processing of the boiler water W2 and reducing the boiler water W2 to the starting storage amount without executing the full blow processing of the boiler water W2. Can be generated. Therefore, the time until the supply of steam can be shortened when canceling the can resting process can be shortened. And since the chemical | medical agent added during execution of a can rest process is the chemical | medical agent of the same kind as the chemical | medical agent used during normal driving | operating, even if the
(第2実施形態)
次に、本発明の第2実施形態に係るボイラシステム1Aについて説明する。図2は、本発明の第2実施形態に係るボイラシステム1Aの概略を示す図である。
なお、第2実施形態では、主に第1実施形態との相違点について説明する。このため、第1実施形態と同一(又は同等)の構成については同じ符号を付し、詳細な説明を省略する。また、第2実施形態において特に説明しない点については、第1実施形態の説明が適宜に適用される。第2実施形態においては、休缶処理の実行時において、第1実施形態が「満水貯水量」のボイラ水W2をボイラ本体21に貯留させるのに対して、「起動時貯水量」のボイラ水W2をボイラ本体21に貯留させる点、第1実施形態のボイラシステム1が窒素ボンベを備えていないのに対して、窒素ボンベ11を備えている点、窒素ボンベ11の周辺の構成について、第1実施形態のボイラシステム1と主に異なる。
(Second Embodiment)
Next, a
In the second embodiment, differences from the first embodiment will be mainly described. For this reason, the same code | symbol is attached | subjected about the same (or equivalent) structure as 1st Embodiment, and detailed description is abbreviate | omitted. The description of the first embodiment is appropriately applied to points that are not particularly described in the second embodiment. In the second embodiment, the boiler water W2 having the “full water storage amount” is stored in the
第2実施形態に係るボイラシステム1Aは、第1実施形態に係るボイラシステム1の構成に加えて、窒素ボンベ11、窒素ガス供給ラインL11、大気開放ラインL12を備える。また、第2実施形態に係るボイラシステム1Aは、窒素ガス供給弁61、窒素ガス圧調整弁62、大気開放弁63を備える。
A
窒素ボンベ11は、内部に窒素ガスGを収容する。窒素ガス供給ラインL11は、窒素ボンベ11に収容された窒素ガスGをボイラ本体21に供給するラインである。窒素ガス供給ラインL11の上流側の端部は、窒素ボンベ11に接続されている。窒素ガス供給ラインL11の下流側の端部は、ボイラ本体21の上部ヘッダ23の上端部に接続されている。窒素ガス供給ラインL11には、窒素ガス供給弁61が設けられている。窒素ガス供給弁61は、窒素ガス供給ラインL11を開閉することができる。本実施形態においては、窒素ガス供給弁61の開閉は、制御装置10からの駆動信号により制御される。
The
窒素ガス供給弁61と窒素ボンベ11との間には、窒素ガス圧調整弁62が設けられている。窒素ガス圧調整弁62は、窒素ボンベ11からボイラ本体21に供給される窒素ガスGの圧力を調整する弁である。
A nitrogen gas
大気開放ラインL12は、ボイラ本体21の内部を、気水分離器7を介して、大気に開放させるラインである。大気開放ラインL12の上流側の端部は、蒸気送出ラインL5における気水分離器7と蒸気逆止弁95との間の接続部J7に接続されている。大気開放ラインL12の下流側の端部は、大気に開放されている。大気開放ラインL12には、大気開放弁63が設けられている。大気開放弁63は、大気開放ラインL12を開閉することができる。大気開放弁63の開閉は、制御装置10からの駆動信号により制御される。
The atmosphere release line L12 is a line that opens the interior of the
第2実施形態においては、給水ポンプ6は、ボイラ2の休缶処理の実行時において、ボイラ水W2の水量が起動時貯水量(予め設定された設定貯水量)となるように、ボイラ給水W1をボイラ本体21に供給する。
起動時貯水量とは、ボイラ2を起動する際にボイラ本体21に貯留されるボイラ水W2の貯水量である。具体的には、図4に示すように、起動時貯水量とは、ボイラ本体21における複数の水管22の上部に空間を残した状態で、ボイラ水W2が水管22の上部側の位置まで貯留される貯水量である。起動時貯水量のボイラ水W2がボイラ本体21に貯留されている場合においては、ボイラ水W2の上方空間(水管22の上部及び上部ヘッダ23)には、気相部が形成される。
In the second embodiment, the
The startup water storage amount is the storage amount of boiler water W2 stored in the
また、第2実施形態においては、薬剤添加制御部103は、ボイラ2の休缶処理の実行時において、ボイラ2の燃焼停止時のボイラ水W2の検出水位値及び検出pH値に基づいて、起動時貯水量に貯水されたボイラ水W2のpH値が12以上になるために必要な量の薬剤がボイラ給水W1に供給されるように、薬剤添加装置81において薬剤供給処理を実行させる。これにより、ボイラ2の休缶処理の実行時において、pH値が12以上となる水質で、ボイラ本体21は、起動時貯水量のボイラ水W2が貯留された状態で維持される。
Moreover, in 2nd Embodiment, the chemical | medical agent
第2実施形態におけるその他の構成及び動作は、第1実施形態における「満水貯水量」を、「起動時貯水量」に置き換えた場合と同様である。そのため、第2実施形態のその他の説明は、第1実施形態の説明における「満水貯水量」を「起動時貯水量」に置き換えた説明と同様であるため、第1実施形態の説明を援用して、その説明については省略又は簡略化する。 Other configurations and operations in the second embodiment are the same as those in the case where “full water storage amount” in the first embodiment is replaced with “start-up water storage amount”. Therefore, the other description of the second embodiment is the same as the description in which “full water storage amount” in the description of the first embodiment is replaced with “start-up water storage amount”, and thus the description of the first embodiment is cited. The description is omitted or simplified.
第2実施形態においては、ボイラ本体21には、起動時貯水量までボイラ給水W1が給水される。そのため、ボイラ水W2の上方空間には、気相部が形成される。第2実施形態においては、ボイラ本体21の内部において、起動時貯水量まで貯水されたボイラ水W2の上部の気相部には、窒素ガスGが封入される。
In 2nd Embodiment, the boiler water supply W1 is supplied to the boiler
ボイラ本体21の内部の気相部に窒素ガスGを封入する方法について説明する。
まず、オペレータによる休缶処理開始の指示を通じて、制御装置10は、ボイラ水W2のpH値が12以上になるように、ボイラ給水W1に薬剤を添加しながら、起動時貯水量までボイラ水W2を貯留する。次に、制御装置10は、図4に示すように、窒素ガス圧調整弁62により窒素ガスの圧力を0.02MPaに調整した状態で、窒素ガス供給弁61を開状態に制御する。その後、制御装置10は、大気開放弁63を開状態に制御する。これにより、窒素ガスGの圧力と大気圧との圧力差により、ボイラ本体21の気相部内の気体を大気開放ラインL12から外部に押し出しながら、窒素ガスGで置換する。制御装置10は、所定時間経過後、大気開放弁63及び窒素ガス供給弁61を閉状態に制御する。以上の操作により、ボイラ本体21内の気相部には、窒素ガスGが封入される。
A method for enclosing the nitrogen gas G in the gas phase inside the
First, through an instruction from the operator to start the can resting process, the
これにより、ボイラ本体21の内部において、pH値が12以上となるボイラ水W2が起動時貯水量まで貯留されると共に、気相部には、窒素ガスGが封入される。よって、ボイラ2の休缶処理の実行時において、ボイラ本体21の腐食を抑制することができる。この状態で、ボイラ本体21の使用が休止される休缶処理が実行された状態となる。
Thereby, inside the boiler
なお、ボイラ2の休缶処理の実行中において、休缶処理が解除されるまでは、起動時貯水量に貯留されたボイラ水W2は、定期的に(例えば、2か月毎に)、入れ替えられる。起動時貯水量に貯留されたボイラ水W2の入れ替えと同時に、窒素ガスGも同時に入れ替える。
In addition, during execution of the can rest processing of the
次に、第2実施形態のボイラ2において、休缶処理の実行後における休缶処理の解除方法について説明する。
ボイラ2の休缶処理を解除する場合には、起動時貯水量にボイラ水W2が貯留されると共に窒素ガスGが封入された休缶処理の実行時の状態と同じ状態で、バーナ27の燃焼を開始する。これにより、休缶処理中に貯留されていたボイラ水W2を沸騰させて湿り蒸気SM1を発生させて、蒸気ヘッダ50を介して、蒸気使用機器(不図示)への蒸気の供給を開始する。
Next, in the
When canceling the can resting process of the
ここで、休缶処理の実行中において添加された薬剤は、通常運転中に使用される薬剤と同じ種類の薬剤である。また、窒素ガスGは無害で発火等の危険性もないため、窒素ガスGを排出する動作を実行せずに、需要者へ向けて流通されても問題はない。そのため、休缶処理中に貯留されていたボイラ水W2を利用して、速やかに、ボイラ2を起動して、蒸気を発生させることができる。このように、ボイラ水W2の全ブロー処理を実行することなく且つ窒素ガスGを排出する動作を実行することなく、蒸気を発生させることができる。そのため、休缶処理の解除時において、蒸気の供給を開始するまでの時間を短くすることができる。
Here, the drug added during the rest process is the same type of drug as that used during normal operation. Further, since the nitrogen gas G is harmless and has no danger of ignition or the like, there is no problem even if it is distributed to consumers without performing the operation of discharging the nitrogen gas G. Therefore, it is possible to quickly start the
上述した第2実施形態に係るボイラ2によれば、上記第1実施形態と同様の効果を奏する他、例えば、以下のような効果が得られる。
本実施形態においては、ボイラ2の休缶処理の実行時において、ボイラ本体21の内部に起動時貯水量のボイラ水W2を貯留する場合には、ボイラ本体21の内部において、起動時貯水量まで貯水されたボイラ水W2の上部の空間に、窒素ガスGが封入される。そのため、ボイラ本体21の内部に、窒素ガスGを封入すると共にpH値が12以上となるボイラ水W2を貯留した状態で休缶処理が実行されるため、ボイラ本体21の腐食を抑制することができる。
According to the
In this embodiment, when the boiler water W <b> 2 of the startup water storage amount is stored in the
更に、ボイラ水W2の全ブロー処理を実行することなく且つ窒素ガスGを排出する動作を実行することなく、速やかに、ボイラ2を起動させて、蒸気を発生させることができる。そのため、休缶処理の解除時において、蒸気の供給を開始するまでの時間を短くすることができる。そして、休缶処理の実行中において添加された薬剤は、通常運転中に使用される薬剤と同じ種類の薬剤である。起動時貯水量まで貯水されたボイラ水W2の上部の空間には、無害で発火等の危険性がない窒素ガスGが封入される。そのため、休缶処理の実行時のそのままの状態でボイラ2を起動させても、蒸気品質の安全性を確保することができる。
Furthermore, it is possible to quickly start the
以上、本発明の好ましい実施形態について説明した。しかし、本発明は、上述した実施形態に限定されることなく、種々の形態で実施することができる。
例えば、前記実施形態においては、薬剤添加装置81は、給水ラインL1における給水タンク5と給水ポンプ6との間においてボイラ給水W1に薬剤を添加するように構成されているが、これに制限されない。例えば、薬剤添加装置81は、給水ラインL1における給水ポンプ6とボイラ2との間においてボイラ給水W1に薬剤を添加するように構成してもよいし、給水タンク5に貯留されるボイラ給水W1に薬剤を添加するように構成してもよい。
The preferred embodiments of the present invention have been described above. However, the present invention is not limited to the above-described embodiments, and can be implemented in various forms.
For example, in the above-described embodiment, the
また、前記実施形態においては、ボイラ水W2のpH値を、電気伝導率から換算して間接的に検出したが、これに制限されない。例えば、ボイラ水W2のpH値をpH値センサで直接的に検出してもよいし、ボイラ水W2のpH値をボイラ水W2の酸消費量(pH8.3)から換算して間接的に検出してもよい。酸消費量(pH8.3)とは、JIS K0101に規定されており、ボイラ水W2のpH値をpH8.3にまで下げるために必要な酸の当量数をCaCO3(炭酸カルシウム)換算したものであり、Pアルカリ度ともいう。pH値は、酸消費量(pH8.3)と相関性があることから、酸消費量(pH8.3)から換算することができる。 Moreover, in the said embodiment, although the pH value of boiler water W2 was indirectly detected in conversion from electrical conductivity, it is not restrict | limited to this. For example, the pH value of the boiler water W2 may be directly detected by a pH value sensor, or the pH value of the boiler water W2 is indirectly detected by converting the acid consumption (pH 8.3) of the boiler water W2. May be. The acid consumption (pH 8.3) is defined in JIS K0101, and the equivalent number of acid necessary for lowering the pH value of boiler water W2 to pH 8.3 is converted to CaCO 3 (calcium carbonate). It is also called P alkalinity. Since the pH value is correlated with the acid consumption (pH 8.3), it can be converted from the acid consumption (pH 8.3).
2 ボイラ
6 給水ポンプ(ボイラ給水供給手段)
21 ボイラ本体
28 水位検出器(水位検出手段)
42 電気伝導率センサ(pH値検出手段)
81 薬剤添加装置(薬剤供給手段)
103 薬剤添加制御部(薬剤供給制御部)
W1 ボイラ給水
W2 ボイラ水
2
21
42 Electric conductivity sensor (pH value detection means)
81 Drug addition device (medicine supply means)
103 Drug Addition Control Unit (Drug Supply Control Unit)
W1 Boiler water supply W2 Boiler water
Claims (8)
ボイラ水の水位を連続的に検出可能であって、前記ボイラの燃焼停止時におけるボイラ水の水位を検出する水位検出手段と、
前記ボイラの燃焼停止時におけるボイラ水のpH値を直接的に又は間接的に検出するpH値検出手段と、
前記ボイラの休缶処理の実行時においてボイラ水の水量が予め設定された設定貯水量となるように、ボイラ給水を前記ボイラ本体に供給するボイラ給水供給手段と、
ボイラ給水に薬剤を供給する薬剤供給処理を実行可能な薬剤供給手段と、
前記ボイラの休缶処理の実行時において、前記ボイラの燃焼停止時のボイラ水の検出水位値及び検出pH値に基づいて、前記設定貯水量に貯水されたボイラ水のpH値が12以上になるために必要な量の薬剤がボイラ給水に供給されるように、前記薬剤供給手段において前記薬剤供給処理を実行させる薬剤供給制御部と、
を備えるボイラ。 A boiler in which a can resting process for stopping use of a boiler body in which boiler water is stored as boiler water is executed,
A water level detecting means capable of continuously detecting the water level of the boiler water and detecting the water level of the boiler water when the combustion of the boiler is stopped;
PH value detection means for directly or indirectly detecting the pH value of boiler water at the time of combustion stop of the boiler;
Boiler water supply means for supplying boiler water to the boiler body so that the amount of boiler water is a preset water storage amount when the boiler can-can process is performed;
A medicine supply means capable of executing a medicine supply process for supplying medicine to the boiler feed water;
At the time of execution of the boiler rest process, the pH value of the boiler water stored in the set water storage amount becomes 12 or more based on the detected water level value and the detected pH value of the boiler water when the combustion of the boiler is stopped. A medicine supply control unit that causes the medicine supply means to execute the medicine supply process so that a necessary amount of medicine is supplied to the boiler feed water;
Boiler equipped with.
請求項1に記載のボイラ。 The set water storage amount is a full water storage amount when the boiler body is full, or a startup water storage amount when starting the boiler,
The boiler according to claim 1.
請求項2に記載のボイラ。 In the case where the set water storage amount is the starting water storage amount, nitrogen gas is enclosed in the space above the boiler water stored up to the starting water storage amount in the boiler body.
The boiler according to claim 2.
請求項1から3のいずれかに記載のボイラ。 The detected pH value is a pH value that directly detects the pH value of boiler water by a pH value sensor, a pH value that is indirectly detected by conversion from the electrical conductivity of boiler water, or the acid consumption of boiler water. Including the pH value detected indirectly in terms of the amount (pH 8.3),
The boiler in any one of Claim 1 to 3.
前記ボイラの休缶処理の実行時において、ボイラ水の水量が予め設定された設定貯水量となるように、ボイラ給水を前記ボイラ本体に供給し、前記ボイラの燃焼停止時のボイラ水の検出水位値及び検出pH値に基づいて、設定貯水量のボイラ水のpH値が12以上になるために必要な量の薬剤がボイラ給水に供給されるように、薬剤供給処理を実行する、
ボイラの休缶処理方法。 A boiler can processing method for executing a can processing for stopping use of a boiler body in which boiler water is stored as boiler water.
The boiler water supply is supplied to the boiler body so that the amount of boiler water becomes a preset water storage amount at the time of the boiler resting process, and the detected water level of the boiler water when the boiler combustion is stopped. Based on the value and the detected pH value, the chemical supply process is executed so that a necessary amount of chemical is supplied to the boiler feed water so that the pH value of the boiler water of the set water storage amount becomes 12 or more.
A boiler can disposal method.
請求項5に記載のボイラの休缶処理方法。 The set water storage amount is a full water storage amount when the boiler body is full, or a startup water storage amount when starting the boiler,
The boiler can treatment method according to claim 5.
請求項6に記載のボイラの休缶処理方法。 In the case where the set water storage amount is the starting water storage amount, nitrogen gas is enclosed in the space above the boiler water stored up to the starting water storage amount in the boiler body.
A boiler can treatment method according to claim 6.
請求項5から7のいずれかに記載のボイラの休缶処理方法。 The detected pH value is a pH value that directly detects the pH value of boiler water by a pH value sensor, a pH value that is indirectly detected by conversion from the electrical conductivity of boiler water, or the acid consumption of boiler water. Including the pH value detected indirectly in terms of the amount (pH 8.3),
A boiler can treatment method according to any one of claims 5 to 7.
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2014
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